JPH05323104A - 複合型非球面レンズおよび複合型非球面レンズを含むレンズ系 - Google Patents

複合型非球面レンズおよび複合型非球面レンズを含むレンズ系

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JPH05323104A
JPH05323104A JP13318692A JP13318692A JPH05323104A JP H05323104 A JPH05323104 A JP H05323104A JP 13318692 A JP13318692 A JP 13318692A JP 13318692 A JP13318692 A JP 13318692A JP H05323104 A JPH05323104 A JP H05323104A
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aspherical
resin layer
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max
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Takayuki Ito
孝之 伊藤
Jun Hirakawa
純 平川
Takayuki Sensui
隆之 泉水
Toru Chiba
亨 千葉
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス製レンズ上に付着成形する樹脂層の絶
対厚、および周辺部と中心部との厚さの差(非球面量)
を大きくできる複合型非球面レンズを得ること。 【構成】 ガラス製レンズの表面に、非球面からなる合
成樹脂層を付着成形する複合型非球面レンズにおいて、
合成樹脂層を、熱硬化型樹脂層から構成し、かつ熱硬化
型樹脂層のレンズ表面の法線方向の最大厚をtmax とし
たとき、 (1)0.35mm≦tmax <1mm の条件を満足する複合型非球面レンズ。好ましくは、熱
硬化型樹脂層のレンズ表面の法線方向の最大厚と最小厚
の差をΔtmax としたとき、 (2)0.15mm<Δtmax の条件をさらに満たすことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、ガラス製レンズに合成樹脂層を
接合して形成する複合型非球面レンズに関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】この種の複合型非球面レ
ンズは従来、ガラス製レンズと紫外線硬化型樹脂との組
み合わせによって形成されていた。しかし、紫外線硬化
樹脂には、次の問題点があった。複合型非球面レンズ
は、球面ガラス上に、非球面の合成樹脂層を付着成形す
ることで得られる。よって非球面量を大きくすれば、レ
ンズの中心部と周辺部での樹脂厚の差は、必然的に増加
する。ところが、紫外線硬化型樹脂は、紫外線が照射さ
れると硬化する樹脂であるので、紫外線の吸収の問題か
ら厚さに制限があり、また厚さが異なると、厚い部分と
薄い部分で硬化のスピードが異なり、その結果、硬化歪
が生じてレンズとしての性能が悪化してしまう。具体的
には、最大厚は例えば0.33mm前後、厚さの差は最大0.20
mm前後に制限されているのが実情である。このため、写
真レンズのような大口径化、高性能化が要求される非球
面レンズとしては、使用する効果が限定されてしまう。
この点を問題点として捕らえ、例えば、ガラス製レンズ
自体も非球面として、樹脂層の中心部都周辺部での厚さ
の差を小さくする等の試みがなされているが、ガラス製
レン自体を非球面とするのはコストが高い。また紫外線
硬化樹脂は、紫外線を吸収する結果、黄色化する傾向が
あり、写真レンズとしては、色再現性に問題がある。
【0003】
【発明の目的】本発明は、紫外線硬化型樹脂についての
以上の問題点を解消し、樹脂層の絶対厚、および周辺部
と中心部との厚さの差(非球面量)を大きくできる複合
型非球面レンズを得ることを目的とする。
【0004】
【発明の概要】
【0005】本発明は、複合型非球面レンズの樹脂材料
として、熱硬化型樹脂を用いるとともに、その非球面量
を次のように定めたことを特徴としている。まず、熱硬
化型樹脂層のレンズ表面の法線方向の最大厚をtmax
したとき、 (1)0.35mm≦tmax <1mm と定める。
【0006】熱硬化型樹脂によれば、そのtmax を以上
のように厚くすることができ、その結果、所望の非球面
形状が得やすい。紫外線硬化型樹脂では、前述のよう
に、最大厚0.33mm程度が限界であった。熱硬化型樹脂
は、光の透過性に関係がないので、0.35mm以上の厚さで
も、速やかに硬化し、また重合スピードを硬化する体積
全体に渡ってコントロールしやすいため、硬化歪も生じ
にくい。0.35mm未満のtmax では、熱硬化型樹脂の優れ
た性質を十分生かすことができない。またtmax を1mm
以上とすると、樹脂層が厚くなり過ぎて、温度湿度の変
化の影響による光学特性の変化や光学性能の劣化を招
く。
【0007】次の好ましい条件は、熱硬化型樹脂層のレ
ンズ表面の法線方向の最大厚と最小厚の差をΔtmax
したとき、 (2)0.15mm<Δtmax と定めることである。
【0008】この種の複合型非球面レンズでは、一般的
に、ガラス製レンズを球面とし、この球面レンズ上に付
着成形する合成樹脂層によって非球面形状を得ている。
しかし、特に大口径系あるいは広角系のレンズ系の収差
を極めて良好に補正するという非球面の効果を得るため
には、最大厚と最小厚の差をできるだけ大きくする必要
がある。このΔtmax が0.15mm以下では、非球面の効果
が小さい。そして熱硬化型樹脂によれば、Δtmax が0.
15mmを越える樹脂層であっても、硬化歪を生じることな
く均一に硬化させることができる。すなわち、樹脂材料
によって非球面化を図ったことによるデメリット、例え
ば硬化歪や、これに起因する光学性能の悪化等の問題が
生じることがない。Δtmax の上限は、tmax との関連
の上で定めればよい。
【0009】熱硬化型樹脂としては、エポキシ系樹脂が
好ましい。エポキシ系樹脂としては、ビスフェノールA
型、ビスフェノールAD型あるいはビスフェノールF型
等のエポキシ樹脂を用いることができる。これらのエポ
キシ樹脂は、酸無水物系、アミン系またはその他の硬化
剤で硬化させる。
【0010】熱硬化型樹脂は、中間層としてのシランカ
ップリング剤層等を介在させることなく、直接ガラス製
レンズ上に形成しても、十分な密着性が得られる。本発
明の複合型非球面レンズは、例えばピックアップレンズ
のように単独で用いることもできるが、通常は、複数の
レンズからなる写真レンズ等のレンズ系の1枚として用
いることが好ましい。
【0011】
【発明の実施例】以下図示実施例に基づいて本発明を説
明する。 [実施例1]図1から図3は、本発明の第1の実施例を
示すもので、図1は本発明による複合型非球面レンズ1
0を有するレンズ系全体の構成図、図2は複合型非球面
レンズ10単体の断面図、図3は図1のレンズ系全体の
諸収差図である。
【0012】複合型非球面レンズ20は、ガラス製レン
ズ21の凹球面22上に、非球面形状の熱硬化型樹脂層
(ビスフェノールA型)23を付着成形してなってい
る。熱硬化型樹脂層23は、周知の鋳型成形によって形
成されるもので、中心部(光軸部)が最も厚く、周辺部
にいくに従って厚さを減じている。熱硬化型樹脂層23
の中心部(h=0mm )での厚さtmax は0.750mm 、最大有
効径(半径hmax=22mm )での厚さtmin は0.190mm であ
った。従って、Δtmax は0.560mm である。表1は、図
1のレンズ系のレンズデータである。なお、5面の非球
面は、4面の球面上に付した非球面を意味する。
【表1】 FNO=1:2.8 f=29.0 W=37.7 fB=38.60 No rNoNo n ν 1 6000.000 2.93 1.80400 46.6 2 -275.847 0.10 − 3 1678.240 2.10 1.72916 54.7 4 32.830 0.75 1.52010 50.8 5* 32.080 7.46 − 6 1335.126 2.20 1.72916 54.7 7 47.090 0.20 − 8 41.814 4.68 1.84666 23.9 9 97.762 46.82 − 10* 38.726 5.20 1.58913 61.2 11 3650.283 0.25 − 12 102.693 1.50 1.80518 25.4 13 28.807 7.08 1.48749 70.2 14 -487.700 4.43 − 15 48.084 5.47 1.72916 54.7 16 -296.449 1.15 − 17 435.675 3.42 1.80518 25.4 18 -51.367 1.45 1.58913 61.2 19 36.851 3.44 − 20 -37.256 1.70 1.58913 61.2 21 -203.259 14.78 − 22 748.430 4.43 1.61800 63.4 23 -29.563 0.10 − 24 77.601 3.77 1.56907 71.3 25 -77.303 2.02 − 26 -29.317 1.80 1.80518 25.4 27 99.610 0.87 − 28 -675.537 1.50 1.51633 64.1 29 675.537 − − * は非球面(第5面、第10面) 5面の非球面は、4面の球面上に付した非球面を意味す
る。 非球面データ: 5面(複合型非球面)r=32.080, K=-0.64345, A4=0.0, A
6=0.0,A8=0.74761 ×10-12, A10=-0.140367×10-14
基板(第4面)r=32.83 10面(ガラスモールド非球面)r=38.726, K=0.0, A4=-
0.29740×10-5,A6=-0.64387×10-9, A8=-0.71791 ×10
-12
【0013】図3の諸収差図によれば、特に第5面の非
球面(複合型非球面レンズ20)により、諸収差が良好
に補正されていることが分かる。
【0014】[実施例2]図4から図6は、本発明の第
2の実施例を示すもので、図4は本発明による複合型非
球面レンズ20を有するレンズ系全体の構成図、図5は
複合型非球面レンズ20単体の断面図、図6は図4のレ
ンズ系全体の諸収差図である。
【0015】複合型非球面レンズ30Aは、ガラス製レ
ンズ31Aの凹球面32上に、非球面形状の熱硬化型樹
脂層(ビスフェノールA型)33Aを付着成形してなっ
ている。熱硬化型樹脂層33Aは、周知の鋳型成形によ
って形成されるもので、中心部(光軸部)が最も薄く、
周辺部にいくに従って厚さを増している。熱硬化型樹脂
層33Aの中心部(h=0mm )での厚さtmin は0.150mm
、最大有効径(半径hmax=22.5mm )での厚さtmax
0.376mm であった。従って、Δtmax は0.226mmであ
る。
【0016】複合型非球面レンズ30Bは、ガラス製レ
ンズ31Bの凸球面34上に、非球面形状の熱硬化型樹
脂層(ビスフェノールA型)33Bを付着成形してなっ
ている。熱硬化型樹脂層33Bは、周知の鋳型成形によ
って形成されるもので、中心部(光軸部)が最も薄く、
周辺部にいくに従って厚さを増している。熱硬化型樹脂
層33Bの中心部(h=0mm )での厚さtmin は0.100mm
、最大有効径(半径hm ax=17.5mm )での厚さtmax
0.354mm であった。従って、Δtmax は0.254mmであ
る。表2は、図4のレンズ系のレンズデータである。な
お、3面と8面の非球面は、それぞれ2面と9面上に付
した非球面を意味する。
【表2】 FNO=1:2.8 f=29.0 W=37.8 fB=39.75 No rNoNo n ν 1 143.677 2.10 1.80400 46.6 2 33.001 0.15 1.52010 50.8 3* 29.507 10.79 − 4 -148.674 2.00 1.77250 49.6 5 85.172 0.20 − 6 63.293 5.80 1.84666 23.9 7 -7074.614 47.78 − 8* 45.298 0.10 1.52010 50.8 9 45.198 4.99 1.56907 71.3 10 1221.832 5.61 − 11 102.779 1.70 1.80518 25.4 12 32.951 6.65 1.48749 70.2 13 -1168.452 0.10 − 14 51.449 5.48 1.69680 55.5 15 -216.961 2.00 − 16 324.915 3.77 1.80518 25.4 17 -40.069 1.60 1.56732 42.8 18 40.069 3.61 − 19 -32.631 1.80 1.56732 42.8 20 -133.998 15.01 − 21 -182.687 4.23 1.56907 71.3 22 -28.449 0.10 − 23 79.343 4.12 1.56907 71.3 24 -65.100 2.01 − 25 -29.006 1.60 1.74000 31.7 26 −106.106 − * は非球面 3面、8面の非球面は、2面、9面の球面上に付した非
球面を意味する。 非球面データ(3面);h=22.5mm, r=29.507, 基板(第2
面)r=33.001 K=0.0, A4=-0.35442×10-4, A6=-0.40316 ×10-8、A8=
0.30242×10-11,A10=-0.78164×10-14 非球面データ(8面);h=17.5mm, r=45.298, 基板(第9
面)r=45.198,K=0.0, A4=-0.28340×10-5、A6=-0.43644
×10-9、A8=0.10927×10-11,A10=-0.24054×10-14
【0017】図6の諸収差図によれば、特に第3面の非
球面(複合型非球面レンズ30A)と第8面の非球面
(複合型非球面レンズ30B)により、諸収差が良好に
補正されていることが分かる。
【0018】[実施例3]図7ないし図9は、本発明の
第3の実施例を示すものである。この実施例は、マスタ
ーレンズMLの後方に脱着して合成焦点距離を変化させ
るリヤコンバータレンズRCに本発明を適用したもので
ある。図7は本発明による複合型非球面レンズ40を有
するリヤコンバータレンズRC全体の構成図、図8は複
合型非球面レンズ40単体の断面図、図9は図7のリヤ
コンバータレンズRC全体の諸収差図である。本実施例
のリヤコンバータレンズRCの倍率は、1.7 倍である。
【0019】複合型非球面レンズ40は、ガラス製レン
ズ41の凸球面42上に、非球面形状の熱硬化型樹脂層
(ビスフェノールA型)43を付着成形してなってい
る。熱硬化型樹脂層43は、周知の鋳型成形によって形
成されるもので、中心部(光軸部)が最も厚く、周辺部
にいくに従って厚さを減じている。熱硬化型樹脂層43
の中心部(h=0mm )での厚さtmax は0.350mm 、最大有
効径(半径hmax=12mm )での厚さtmin は0.153mm であ
った。従って、Δtmax は0.197mm である。表3は、図
7のマスターレンズ全体のレンズデータおよびリヤコン
バータレンズRCのレンズデータである。なお、10面
の非球面は、9面の球面上に付した非球面を意味する。
【表3】 マスターレンズデータ FNO=1:1.7 f=51.8 W=22.7 fB= 41.30 リヤコンバータレンズデータ FNO=1:2.9 f=88.22 W=13.8゜ fB=41.30 No rNoNo n ν 1 88.914 3.22 1.64769 33.8 2 -51.505 0.10 − 3 -139.015 1.20 1.88300 40.8 4 17.983 6.69 1.59270 35.3 5 -45.426 1.29 − 6 -24.207 1.20 1.83481 42.7 7 100.325 0.00 − 8 48.492 3.28 1.51454 54.7 9 -190.565 0.35 1.52010 50.8 10* -190.915 0.50 − 11 402.828 1.64 1.46450 65.9 12 -402.828 − − * は非球面(第10面) 10面の非球面は、9面の球面上に付した非球面を意味
する。 非球面データ:h=12mm, K=0.0, A4=-0.11935×10-4、A6
=0.39189×10-7、A8=-0.23962 ×10-9, A10=0.58710 ×
10-12 , 基板(第9面)r=-190.565
【0020】図9の諸収差図によれば、特に第10面の
非球面(複合型非球面レンズ40)により、諸収差が良
好に補正されていることが分かる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明の複合型非球面レ
ンズによれば、ガラス製レンズ上に付着成形する樹脂材
料として、熱硬化型樹脂を用い、その成形厚さを特定し
たので、樹脂材料による非球面量の制約をなくし、所要
の光学性能を簡単に得ることができる。従って、写真レ
ンズの1枚以上の構成レンズに使用すれば、大口径で高
性能なレンズ系を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による複合型非球面レンズを有するレ
ンズ系の第一の実施例を示すレンズ系全体の構成図であ
る。
【図2】 図1のレンズ系に含まれる複合型非球面レン
ズ単体の断面図である。
【図3】 図1のレンズ系全体の諸収差図である。
【図4】 本発明による複合型非球面レンズを有するレ
ンズ系の第二の実施例を示すレンズ系全体の構成図であ
る。
【図5】 図4のレンズ系に含まれる複合型非球面レン
ズ単体の断面図である。
【図6】 図4のレンズ系全体の諸収差図である。
【図7】 本発明による複合型非球面レンズを有するレ
ンズ系の第四の実施例を示す、マスターレンズの後方に
脱着するリヤコンバータレンズ系全体の構成図である。
【図8】 図7のリヤコンバータレンズ系に含まれる複
合型非球面レンズ単体の断面図である。
【図9】 図7のマスターレンズ系とリヤコンバータレ
ンズ系全体の諸収差図である。
【符号の説明】 20 30A 30B 40 複合型非球面レンズ 23 33A 33B 43 熱硬化型樹脂層
フロントページの続き (72)発明者 千葉 亨 東京都板橋区前野町2丁目36番9号 旭光 学工業株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス製レンズの表面に、非球面からな
    る合成樹脂層を付着成形する複合型非球面レンズにおい
    て、 上記合成樹脂層を、以下の条件を満足する熱硬化型樹脂
    層から構成したことを特徴とする複合型非球面レンズ。 (1)0.35mm≦tmax <1mm 但し、tmax ;熱硬化型樹脂層のレンズ表面の法線方向
    の最大厚
  2. 【請求項2】 請求項1において、さらに次の条件を満
    足する複合型非球面レンズ。 (2)0.15mm<Δtmax 但し、Δtmax ;熱硬化型樹脂層のレンズ表面の法線方
    向の最大厚と最小厚の差
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、熱硬化型樹
    脂層は、他の樹脂層を介在させることなく、直接ガラス
    製レンズ表面に付着成形されている複合型非球面レン
    ズ。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項におい
    て、上記複合型非球面レンズを少なくとも1枚含むレン
    ズ系。
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