JPH01263034A - レンズブロック製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラスやプラスチックによる単レンズの製造
手段や、プラスチックによるレンズ接合、鏡筒形成など
の手段を組合せ統合し、これら全手段を間歇的、自動的
に作動するようにして、レンズブロックの性能向上と価
格低減を図ったレンズブロック製造装置に関する。

〔従来の技術〕

球面収差低減に効果のある非球面レンズは、材料をプラ
スチック圧すれば金型の母型転写により容易に賦形する
ことができ、またプラスチック材料の機械的性質、光学
的性質の向上も著しいので、近年プラスチックレンズが
多方面に利用されるよ５になって来た。

しかし、プラスチックレンズはガラスレンズに比較すれ
ば未だに変形し易く、レンズの固定法が不適切な場合に
は、レンズ面の変形を生ずる仁とがあり、この変形は解
像度劣化など光学性能の低下を引き起こす。

この対策として、例えば特開昭５８−１７４９０７号公
報には、プラスチックレンズ自体に、位置決め手段とな
るフランジと、固定手段のねじ部を設ける組立方法が開
示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の対策は、レンズ１枚ごとく回転させ、レンズ
な鏡筒へねじ込み固定する必要があり、組立作業を複雑
にし、組込時間を長くするという問題があった。更にレ
ンズブロックがガラスレンズとプラスチックレンズとで
構成されている所謂ノ１イブリッドレンズブロックく適
用するには、ガラスレンズのフランジ加工やねじ加工が
障害となっていた。

本発明は、上記従来の技術の課題を解決し、鏡筒材料に
グラスチックを用い、組立工数を低減させ、組込精度を
向上させるレンズブロック製造装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために本発明においては、レンズブ
ロックを形成するレンズ夫々を成形する単レンズ成形手
段と、単レンズを接合して合わせレンズに加工するレン
ズ接合手段と、単レンズ及び又は合わせレンズな鏡筒内
に組込固定してレンズブロックを形成させる鏡筒組込手
段と、これら各手段それぞれで材料または前工程手段の
製品の搬送、供給、取付け、取外し、送出を行う手段と
、上記全手段を統合して自動的に共同動作させる制御手
段とを設げ、間歇的に順次繰返し動作させてレンズブロ
ックを製造することにした。なお１本発明では、レンズ
の接合または鏡筒へのレンズの固定に、インサートモー
ルド法を採用し、鏡筒の成形と同時にレンズの固定を実
現できる金型構造とした。

更に具体的には、合わせレンズ用接合手段に、紫外線硬
化樹脂硬化装置を設け、前記紫外線硬化樹脂により単レ
ンズを接合して合わせレンズに加工するようにしたり、
一部の単レンズ成形手段と一部のレンズ接合手段を結合
して、単レンズ成形後に、該単レンズを離型することな
く金型内に保持したまま、前記単レンズ面と成形金型と
により形成された空間内へ異種材質の溶融樹脂を充填し
、前記単レンズ面に接合させると共に、異種材質のプラ
スチックレンズを賦形するようにしたり、鏡筒組込手段
に、単レンズを個別に保持できる複数の個々に独立して
摺動可能な支持部材を設け、樹脂で鏡筒を形成する際に
、前記支持部材に保持させた複数個の単レンズの中心軸
が一直線をなすように調整した後、成形金型内の鏡筒対
応空間に溶融樹脂を射出充填、固化させて、光軸合わせ
ができたレンズブロックが得られるようにしたりして、
製造効率の向上を図った。

〔作用〕

上記手段を採れば、人間は此のレンズブロック製造装置
の動作の監視をするだけで済み、しかも、非球面プラス
チックレンズを組み込んで球面収差を補正したり、各レ
ンズの光軸合わせを行ってから鏡筒に固定するように出
来るので、低原価で性能良好なレンズブロックが得られ
る。

〔実施例〕

第１図は本発明一実施例の概略配置図である。

プラスチックレンズ成形手段１ａ、１ｃは熱可塑性樹脂
の射出成形装置を、ガラスレンズ成形手段１ｂは、軟化
したガラスブランクを高温、高圧で加圧する加熱プレス
を備える。合わせレンズ接合手段２は、単レンズ成形手
段１ａで成形されたプラスチックレンズと単レンズ成形
手段１ｂで成形されたガラスレンズを、所定の間隔を保
持した状態で接合する。＠！筒組込手段３は、接合手段
２で加工された合わせレンズと、単レンズ成形手段１Ｃ
で成形されたプラスチックレンズな鏡筒に組込み固定し
てレンズブロックに加工する。前記各手段は搬送路４に
より連結されている。本実施例では各手段を直線的に配
置しているが、円周上に配置し有機的に連結できること
は言うまでもない。

第２図は本実施例により夷透されるレンズブロックの断
面図である。ポリカーボネート樹脂からなるプラスチッ
ク非球面レンズ１１は、ポリカーボネート樹脂からなる
間隔環部材１４により、ガラスモールドレンズ１２と接
合され合わせレンズを構成している。鏡筒部材１５は、
前記合わせレンズとアクリル樹脂からなるプラスチック
非球面レンズ１３を外周部から保持し、レンズブロック
を構成している。

次に第１図に示した実施例の動作を説明する。

単レンズ成形手段１ａでは、射出ユニット５ａで可塑化
溶融されたポリカーボネート樹脂が、瀧締ユニツ）６ａ
で密閉された成形金型７ａへ射出充填される。成形金型
に射出充填された樹脂は、成形金型７ａとの熱交換によ
り冷却固化し、プラスチック非球面レンズ１１に賦形さ
れる。

賦形されたプラスチック非球面レンズは、離型後、搬送
路４ａにより接合手段２へ移送される。

単レンズ成形手段１ｂでは、加熱軟化したガラスレンズ
ブランクが成形金型（図示せず）Ｋ投入され、圧縮シリ
ンダ８により高圧でプレスされガラスモールドレンズ１
２に賦形される。賦形されたガラスモールドレンズ１２
は、離型後、搬送路４ｂにより接合手段２へ移送される
。接合手段２に移送されたプラスチック非球面レンズ１
１、ガラスモールドレンズ１２は、挿入ロボット（図示
せず）により成形金型７ｂの所定の位置に挿入され、型
締ユニット６ｂにより型締、固定される。射出ユニット
５ｂで溶融可塑化されたポリカーボネート樹脂は、成形
金型７ｂに射出充填され、プラスチック非球面レンズ１
１、ガラスモールドレンズ１２を固定すると共に間隔環
部材１４を形成する。これによりプラスチック非球面レ
ンズ１１とガラスモールドレンズ１２が一体化された合
わせレンズが形成され、この合わせレンズは、搬送路４
ｂにより鏡筒組込手段３へ移送される。鏡筒組込手段５
に移送された合わせレンズ（１１，１２）とプラスチッ
ク非球面レンズ１３は挿入ロボット（図示せず）により
搬送路４ｂ、４０から取り出され、成形金型７ｄの所定
の位置に設置される。射出ユニット５ｄで可塑化溶融さ
れたポリカーボネート樹脂は、前記成形金型７ｄへ射出
充填され、合わせレンズとグラスチック非球面レンズ１
３を固定、保持すると共に鏡筒部材１５を形成する。金
型との熱交換により鏡筒部材１５は冷却され、第２図に
示ｆレンズブロックが製作される。

次に他の実施例につき第３〜５図により説明する。本実
施例は、レンズ全面で接合されている合わせレンズを用
いた例で、接合手段により加工された合わせレンズを第
３図に示す。１６はポリカーボネートからなるプラスチ
ックレンズで、接合面は球面である。１７はクラウン系
のガラス球面レンズで、接合部は前記プラスチックレン
ズ１６の凹面と同一の曲率半径に形成されている。紫外
線硬化性のエポキシ樹脂によりレンズ全面で接合された
合わせレンズとなっている。

次＜ｍａ、５図で此の実施例の接合手段の動作を説明す
る。第４図は接合手段の成形金型の下型な示し、この下
型は入駒１８、レンズ外径を規定する架体１９及び取付
板２０よりなる。入駒１８は紫外線が効率よく透過する
よ５に石英ガラスで作られている。取付板２０は成形金
型を上下方向く移動する成形装置の取付に供するもので
、接合面に紫外線が照射できろように開口部２３が設け
である。前記ガラスレンズ１７は入駒１８にレンズ面を
保持されると共に、架体１９の円筒状の段差２６で外径
を固定される。この様く下凰内に固定されたガラスレン
ズ１７の接合部に精密計量装置で所要量だけ正確に計量
した紫外線硬化樹脂２２が供給される。

次に第５図に示すようにプラスチックレンズ１６が紫外
線硬化樹脂２２が供給されたガラスレンズ１７の接合面
に載置される。プラスチックレンズ１６は架体１９の段
差２７で外径を固定され、ガラスレンズ１７と軸ずれが
発生しない型構造になっている。プラスチックレンズ１
６は其の上面と同形状の下面を有する上型２４により加
圧固定される。この結果、プラスチックレンズ１６とガ
ラスレンズ１７は、接合部に供給された紫外線硬化樹脂
２２を介して均一に加圧密着される。更に上型２４の中
央部に設けられた真空穴２５により金型内の空気が排除
される。金型の接合面には真空パツキン２１が設げてあ
り、金型内は高真空に保持される。これによりプラスチ
ックレンズ１６とガラスレンズ１７の接合部に供給され
た紫外線硬化樹脂は接合面に均一に拡散される。この状
態で取付板２０に設けられた開口部２３より接合面に紫
外線を照射する。これにより接合面に均一に拡散した紫
外線硬化樹脂２２は硬化すると共にプラスチックレンズ
１６とガラスレンズ１７の両者を接着し合わせレンズに
加工する。

次に他の実施例について第６．７図により説明する。本
実施例では単レンズ成形手段と接合手段を結合し、２種
類のプラスチック単レンズの成形とそれらの接合を同一
成形金型内で加工する。本実施例の単レンズ成形・接合
手段により加工される合わせレンズを第６図に示す。第
６図中、３１はポリカーボネート樹脂からなるプラスチ
ック非球面レンズである。ポリカーボネート樹脂は耐熱
性に優れ、適正成形温度は３００℃、軟化温度は１９０
℃の高温である。５２はアクリル樹脂からなるプラスチ
ック非球面レンズで、接合面はプラスチックレンズ５１
と同一のレンズ面形状を有している。アクリル樹脂は高
流動性を有しており、２００℃の樹脂温度で良好な流動
性を有し、成形金型内へ射出充填することが出来る。第
７図は単レンズ成形・接合手段に用いる成形金型を示す
。図中、３３はポリカーボネート樹脂からなるプラスチ
ックレンズ３１の成形金型であって、３４はアクリル樹
脂からなるプラスチックレンズ５２の成形金型と接合金
型を兼ねている。成形金型３５は接合部の凸形状を形成
する移動型３５と回転型３６ａから構成されている。溶
融樹脂をレンズキャビティに射出充填するランナー・ゲ
ート３８は移動型３５のみに設げられている。同様に成
形金型３４は、移動型３９と回転型３６ｂから構成され
ている。回転型３６は回転軸４０を介して金型回転駆動
部４１に連結され、回転軸４０を中心に回転できる構造
となっている。即ち回転型３６はプラスチックレンズ３
１の成形金型３３とプラスチックレンズ３２の成形金型
５４とに共通であり、成形金型５５においては単レンズ
成形金型として機能し、成形金型３４においては単レン
ズ成形金型兼接合金型とし【機能する。

次にこの実施例の動作を説明する。射出ユニット４２よ
り可胆化溶融したポリカーボネート樹脂がプラスチック
レンズ３１のキャビティ３７を形成する成形金型３５へ
射出充填される。成形金型３３との熱交換により溶融樹
脂が冷却固化し、プラスチックレンズ３１の賦形が完了
した時点で、成形金型３３は型開し、可動型３５に形成
されたランナーゲート３８を離型する。回転型３６ａは
プラスチックレンズ５１を金型内に保持した状態で、金
型回転駆動部４１により回転軸４０を介して１８０６回
転され、成形金凰３４の回転型３Ｓｂとなる。成形金型
３４は回転金型５６ｂに保持されているプラスチックレ
ンズ３１と移動金型３９のレンズ入駒４４により、プラ
スチックレンズ３２のキャビティ形状を形成する。射出
ユニット４３より可塑化溶融したアクリル樹脂がプラス
チックレンズ３２のキャビティ内に射出充填される。ア
クリル樹脂はプラスチックレンズ３１に密着すると共に
レンズ面を形成し、冷却固化することにより第６図に示
す合わせレンズとして離壓される。

回転型３６ｂは再度１８０８回転し、成形金型３３の回
転型５６＆となる。以上説明したように、本実施例では
単レンズ成形手段と接合手段を結合し。

異種材料からなる合わせレンズを加工することが出来る
。

なお、プラスチックレンズ３２を成形する際罠、金型内
に保持されているプラスチックレンズ３１のレンズ面に
アクリルの溶融樹脂が熱的な影響を与える。本実施例で
は、金型内に保持されているグラスチックレンズ３１の
熱軟化点＝１９０℃に対し、充填されるプラスチックレ
ンズ３２の樹脂温度は２００℃である。実際の成形にお
いては、金型表面またはプラスチックレンズ表面との熱
交換により充填された溶融樹脂の表面温度は急速に低下
する。このため保持されているプラスチックレンズ材料
の軟化点から１０℃以内の充填温度の条件では実用上支
障を生じないことが把握された。

次に更に他の実施例について第８〜１０図により説明す
る。この実施例は、鏡筒組込手段に単レンズ組込位置を
調整する機構を導入して偏心、軸ずれ等を抑制し、鏡筒
組込精度の向上を図っている。第８図は本実施例によ贋
製造されるレンズブロックを示し、図中、５１はポリカ
ーボネート樹脂からなるプラスチック非球面レンズ、５
２はポリスチレン樹脂からなるグラスチック非球面レン
ズ、５３はアクリル樹脂からなるプラスチック非球面レ
ンズ、５４はポリカーボネート樹脂からなる鏡筒部材で
前記３個のプラスチックレンズを一体化し固定する。前
記プラスチックレンズは、間隔環部材５５が一体化され
ている。従って第８図に示すように、各プラスチックレ
ンズを積み重ねることにより所定のレンズ間隔が保持さ
れ、レンズブロックとして機能する。

第９図は鏡筒成形用金型の内部に組み込まれている支持
部材の説明図で、図示の如く、各単レンズは其のレンズ
の外周部または間隔環部材を、支持部材５７によ０４個
所から保持固定されている。

支持部材５７は油圧シリンダ５８に連結され、伸縮自在
な構造になっている。このため油圧シリンダを制御する
ことにより、単レンズ位置を上下、左右に独立して調整
することが出来る。

第１０図はａｍ組込手段で用いる成形金型を示し、上屋
６０と下型６１から構成され、単レンズを支持部材５７
で固定した状態で、鏡筒部材５４を成形するキャビティ
６２が形成されている。単レンズは支持部材５７を介し
て金型外部く取付けられた油圧シリンダ５８により固定
支持されている。油圧シリンダ５８は、サーボ弁６５、
油圧源６４、駆動アンプ６５、コントローラ６６Ｖｃ連
結されている。このためコントローラ６６により支持部
材５７を介してレンズの位置を各レンズ毎に個別に調整
することができる。更に成形金型に組み込まれたレンズ
の位置を確認するため、レーザ光源６７、ピンホール６
８．コリメータレンズ６９からなる発光ユニットと、石
数レンズ７０、受光素子７１かうなる受光−＞ニットが
設けられている。

発光ユニットから照射されたレーザ光は、金ＷＥ組み込
まれたプラスチックレンズを通過し受光ユニットに到る
。この結果、受光ユニットで観測されるスポット像によ
りプラスチックレンズ位置の適正状態を把握することが
出来る。

次に本実施例の動作を説明する。単レンズ成形手段で成
形されたプラスチックレンズは、搬送路を経由して鏡筒
成形組込手段へ搬送される。プラスチックレンズ５１〜
５３は、間隔環部材５５により適正間隔く保持されて成
形金捜内部に挿入される。成形金型に挿入されたプラス
チックレンズ５１〜５５は、各レンズ毎に個々の支持部
材５７により保持され金型の中心に固定される。この状
態でコントローラ６６は、発行ユニヅトから照射され、
前記プラスチックレンズを通過して受光ユニットの受光
素子７１に結像するレーザ光のスポット像を観測する。

金型内に固定されたプラスチックレンズの位置にずれを
生じている場合には、受光素子７１に結像するスポット
位置に歪が発生する。この場合、コントローラ６６は駆
動アンプ６５、サーボ弁６３、油圧シリンダ５８を経由
して支持部材５７の位置を調整し、前記スポット像の歪
の発生に関与しているプラスチックレンズの位置を調整
し軸ずれを修正ｆ７＞。以上の調整法によりレンズ位置
を適正化した状態で、射出ユニットに射出許可信号を出
力する。射出ユニットで町層化溶融されたポリカーボネ
ート樹脂は、前記成形金型へ射出充填され、全型内のプ
ラスチックレンズを固定保持すると共に鏡筒部材５４を
形成する。鏡筒部材５４が冷却固化した状態で油圧シリ
ンダ５８が作動し、支持部材５７は鏡筒部材５４から離
脱する。この後に成形金型が上下方向に散開し、レンズ
ブロックが＃Ｉ型取り出される。なお、この場合も、鏡
筒５４を形成するポリカーボネート樹脂の可塑化溶融温
度は、プラスチックレンズ５３．５２を形成するアクリ
ル樹脂やポリスチレン樹脂の軟化温度より高いが、鏡筒
用のポリカーボネート樹脂は成形金型に急速に熱を奪わ
れて冷却し１０秒以内に固化するので問題は生じない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、工数を大幅に低減
できて低原価となり、また鏡筒成形工程とレンズ組立工
程を同一工程で加工するため、汚れ付着、異物侵入の機
会が大幅に減少し、更に鏡筒組込工程で各レンズ毎の光
軸位置を調整できる自動調心機構により偏心発生の防止
が可能となって、性能も向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例図、第２図は同実施例により
製造されるレンズブロック断面図、第３図は接合手段で
全面接合された合わせレンズの説明図、ｇ４図、第５図
は前記レンズの接合手段で用いる成形金型の説明図、第
６図、第７図は単レンズ成形手段と接合手段を結合した
成型金型により合わせレンズを製造する他の実施例の説
明図、第８図〜第１０図は各レンズ毎の光軸調整を行い
ながら鏡筒成形、鏡筒的組込を同時に行う更に他の実施
例の説明図である。 １・・・単レンズ成形手段 ２・・・接合手段 ３・・・鏡筒組込手段 ４・・・搬送路 ７・・・成形金型 １１・・・プラスチック非球面レンズ １２・・・ガラスモールドレンズ １４・・・間隔環部材 １５・・・鏡筒部材 ２２・・・紫外線硬化樹脂 ３５・・・移動型 ３６・・・回転型 ４０・・・回転軸 ４１・・・金型回転駆動部材 ５７・・・支持部材 ５８・・・油圧シリンダ 第１図 第２０ ノｂ・−７リスチブフＬンス′ ／７・・　ガラスＬ；ズ 第３図 Ｍ４図 ２θ・・　１５（イ１Ａλえ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の単レンズや合わせレンズを組合せ、鏡筒に組
   込み固定してレンズブロックを製造する装置において、
   レンズブロックを形成するレンズ夫々を成形する単レン
   ズ成形手段と、単レンズを接合して合わせレンズに加工
   するレンズ接合手段と、単レンズ及び又は合わせレンズ
   を鏡筒内に組込固定してレンズブロックを形成させる鏡
   筒組込手段と、これら各手段それぞれで材料または前工
   程手段の製品の搬送、供給、取付け、取外し、送出を行
   う手段と、上記全手段を統合して自動的に共同動作させ
   る制御手段とを備え、間歇的に順次繰返し動作してレン
   ズブロックを製造することを特徴とするレンズブロック
   製造装置。２、合わせレンズ用接合手段に、紫外線硬化
   樹脂硬化装置を設け、前記紫外線硬化樹脂を硬化させて
   単レンズを接合し、合わせレンズに加工するようにした
   請求項１記載のレンズブロック製造装置。 ３、単レンズ成形手段とレンズ接合手段を結合し、単レ
   ンズ成形後に、該単レンズを離型することなく金型内に
   保持したまま、前記単レンズ面と成形金型とにより形成
   された空間内へ異種材質の溶融樹脂を充填し、前記単レ
   ンズ面に接合させると共に、異種材質のプラスチックレ
   ンズを賦形する請求項１記載のレンズブロック製造装置
   。 ４、鏡筒組込手段に、単レンズを個別に保持できる複数
   の個々に独立して摺動可能な支持部材を設け、樹脂で鏡
   筒を形成する際に、前記支持部材に保持させた複数個の
   単レンズの中心軸が一直線をなすように調整した後、成
   形金型内の鏡筒対応空間に溶融樹脂を射出、充填、固化
   させることにより、光軸合わせができたレンズブロック
   が得られるようにした請求項１記載のレンズブロック製
   造装置。