JPH07117143A - モールドレンズ - Google Patents
モールドレンズInfo
- Publication number
- JPH07117143A JPH07117143A JP26525593A JP26525593A JPH07117143A JP H07117143 A JPH07117143 A JP H07117143A JP 26525593 A JP26525593 A JP 26525593A JP 26525593 A JP26525593 A JP 26525593A JP H07117143 A JPH07117143 A JP H07117143A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- coefficient
- clamp
- molded lens
- effective diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｚ係数が小さく僅かの偏心を有するモールド
レンズを、ベルクランプ式によって芯取りできるモール
ドレンズを得ること。 【構成】 モールドレンズのレンズとして用いる有効径
部分の外側に、クランプ面を設定し、このクランプ面の
表裏の曲率の差を、有効径部分の設計形状を延長した仮
想曲面の表裏の曲率の差より大きくしたモールドレン
ズ。
レンズを、ベルクランプ式によって芯取りできるモール
ドレンズを得ること。 【構成】 モールドレンズのレンズとして用いる有効径
部分の外側に、クランプ面を設定し、このクランプ面の
表裏の曲率の差を、有効径部分の設計形状を延長した仮
想曲面の表裏の曲率の差より大きくしたモールドレン
ズ。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、モールドレンズに関し、特にベ
ルクランプ式による芯取りの容易なモールドレンズに関
する。
ルクランプ式による芯取りの容易なモールドレンズに関
する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】レンズの芯取りとは、レン
ズ光軸（非球面レンズの場合は非球面軸）と外径の中心
軸とのずれ、いわゆる偏心を除去し、両者を一致させる
ことをいうが、プラスチックモールドレンズは、一般的
に、モールド時に外径を規制しているので、芯取りは不
要とされ、むしろ、芯取りをすると歪が発生するとされ
てきた。また、ガラスレンズのモールドは、外径を規制
する方法と外径を規制しない方法とが知られている。外
径を規制する方法は、基本的に芯取りは不要であるが、
プリフォームの重量コントロールが難しいという問題が
ある。一方、外径を規制しない方法は、プリフォームの
重量コントロールは容易だが、成形後の芯取りを必要と
する。
ズ光軸（非球面レンズの場合は非球面軸）と外径の中心
軸とのずれ、いわゆる偏心を除去し、両者を一致させる
ことをいうが、プラスチックモールドレンズは、一般的
に、モールド時に外径を規制しているので、芯取りは不
要とされ、むしろ、芯取りをすると歪が発生するとされ
てきた。また、ガラスレンズのモールドは、外径を規制
する方法と外径を規制しない方法とが知られている。外
径を規制する方法は、基本的に芯取りは不要であるが、
プリフォームの重量コントロールが難しいという問題が
ある。一方、外径を規制しない方法は、プリフォームの
重量コントロールは容易だが、成形後の芯取りを必要と
する。
【０００３】芯取りの芯出し方式には、レンズ両面を回
転軸に対して回転対称のヤトイ（支持部材）でクランプ
し自動的に芯出しを行なってそのまま固定するベルクラ
ンプ式（機械式）と、レンズの片面を保持してレンズ中
心部に参照光線を照射し、参照光線の振れが止まるよう
にレンズを手動で移動させて芯出しを行なう光学的芯出
し方式（光学式）とがある。後者は、レンズを固定する
方法に、レンズの両面をヤトイによってクランプする方
法と、片面に仮接着剤を塗布してヤトイに固定する貼り
付け方法とがある。いずれの芯出し方式でも、芯出しを
してからその芯を中心にレンズを回転させて周縁を削る
ことにより、芯取りを行なう。
転軸に対して回転対称のヤトイ（支持部材）でクランプ
し自動的に芯出しを行なってそのまま固定するベルクラ
ンプ式（機械式）と、レンズの片面を保持してレンズ中
心部に参照光線を照射し、参照光線の振れが止まるよう
にレンズを手動で移動させて芯出しを行なう光学的芯出
し方式（光学式）とがある。後者は、レンズを固定する
方法に、レンズの両面をヤトイによってクランプする方
法と、片面に仮接着剤を塗布してヤトイに固定する貼り
付け方法とがある。いずれの芯出し方式でも、芯出しを
してからその芯を中心にレンズを回転させて周縁を削る
ことにより、芯取りを行なう。
【０００４】一方、レンズをモールドする際には、金型
の傾きや平行移動に起因して僅かな偏心の発生が避けら
れない。この偏心は、モールドレンズの表裏の形状が大
きく異なる場合、つまりＺ係数が大きい場合には、芯取
りによってある程度除去することができる。ところが、
モールドレンズの表裏の形状が似ていると、Ｚ係数が小
さくなればなる程、芯取りによって偏心を取り除くこと
が困難になる。特に非球面レンズの場合には、非球面の
デセンタ(Decenter 、非球面頂点とレンズの外径中心軸
とのずれ）が大きく発生し、レンズ系（枠）に組み込ん
だとき、偏心コマ収差、あるいは偏心による像面倒れが
発生し、レンズ系の性能が劣化するという問題があっ
た。
の傾きや平行移動に起因して僅かな偏心の発生が避けら
れない。この偏心は、モールドレンズの表裏の形状が大
きく異なる場合、つまりＺ係数が大きい場合には、芯取
りによってある程度除去することができる。ところが、
モールドレンズの表裏の形状が似ていると、Ｚ係数が小
さくなればなる程、芯取りによって偏心を取り除くこと
が困難になる。特に非球面レンズの場合には、非球面の
デセンタ(Decenter 、非球面頂点とレンズの外径中心軸
とのずれ）が大きく発生し、レンズ系（枠）に組み込ん
だとき、偏心コマ収差、あるいは偏心による像面倒れが
発生し、レンズ系の性能が劣化するという問題があっ
た。
【０００５】また、Ｚ係数が小さいレンズの芯出しは従
来、光学式によって行なわれてきた。光学式は、球面レ
ンズであれば、Ｚ係数が小さい場合にも、時間をかけて
参照光線の振れが生じないように調整すれば、確実に芯
出しすることができる。ところが、Ｚ係数の小さい偏心
のある非球面レンズでは、仮に参照光線の振れが生じな
いように調整してヤトイに固定しても、芯取りによって
デセンタが発生してしまう。つまり、Ｚ係数の小さい偏
心のある非球面レンズは、機械式でも光学式でもデセン
タを小さくするように芯取りをすることは事実上できな
かった。
来、光学式によって行なわれてきた。光学式は、球面レ
ンズであれば、Ｚ係数が小さい場合にも、時間をかけて
参照光線の振れが生じないように調整すれば、確実に芯
出しすることができる。ところが、Ｚ係数の小さい偏心
のある非球面レンズでは、仮に参照光線の振れが生じな
いように調整してヤトイに固定しても、芯取りによって
デセンタが発生してしまう。つまり、Ｚ係数の小さい偏
心のある非球面レンズは、機械式でも光学式でもデセン
タを小さくするように芯取りをすることは事実上できな
かった。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、特に、Ｚ係数が小さいモール
ドレンズを、ベルクランプ式によって芯取りできるモー
ルドレンズを得ることを目的とする。
ドレンズを、ベルクランプ式によって芯取りできるモー
ルドレンズを得ることを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】本発明は、従来のモールドレンズでは、
有効径部分の外側のクランプ面は、有効径部分の設計形
状を単純に延長して形成されており、これが、Ｚ係数が
小さい場合に、ベルクランプ式による偏心除去を困難に
しているとの認識の元に完成さたものである。
有効径部分の外側のクランプ面は、有効径部分の設計形
状を単純に延長して形成されており、これが、Ｚ係数が
小さい場合に、ベルクランプ式による偏心除去を困難に
しているとの認識の元に完成さたものである。
【０００８】すなわち、本発明は、モールドレンズのレ
ンズとして用いる有効径部分の外側に、芯取りのための
クランプ面を設定し、Ｚ係数を次式で定義したとき、こ
のクランプ面におけるＺ係数をＺC 、有効径部分の設計
形状で決定されるＺ係数をＺO として、次の条件式を満
足するようにしたことを特徴としている。 ０．１＜ＺC −ＺO 但し、 Ｚ＝｜ｈ1 ／ｒ1s−ｈ2 ／ｒ2s｜／２ ｒ1s：モールドレンズの第１面の光軸からの高さｈ1 に
おけるサジタル方向の曲率半径、 ｒ2s：モールドレンズの第２面の光軸からの高さｈ2 に
おけるサジタル方向の曲率半径、 である。
ンズとして用いる有効径部分の外側に、芯取りのための
クランプ面を設定し、Ｚ係数を次式で定義したとき、こ
のクランプ面におけるＺ係数をＺC 、有効径部分の設計
形状で決定されるＺ係数をＺO として、次の条件式を満
足するようにしたことを特徴としている。 ０．１＜ＺC −ＺO 但し、 Ｚ＝｜ｈ1 ／ｒ1s−ｈ2 ／ｒ2s｜／２ ｒ1s：モールドレンズの第１面の光軸からの高さｈ1 に
おけるサジタル方向の曲率半径、 ｒ2s：モールドレンズの第２面の光軸からの高さｈ2 に
おけるサジタル方向の曲率半径、 である。
【０００９】クランプ面は、ベルクランプによる調心作
用を得るため、鏡面から構成することが望ましい。クラ
ンプ面は、有効径部分に滑らかに連続する面から構成す
る他、有効径部分とは不連続な面から構成することがで
きる。例えば、クランプ面を溝によって形成することも
できる。連続する面の場合は、金型加工が容易で、モー
ルドレンズの周縁の面精度も出しやすいという利点があ
り、不連続な面の場合は、Ｚ係数を大きくし易く、従っ
て、芯取り精度を高めることができるという利点があ
る。
用を得るため、鏡面から構成することが望ましい。クラ
ンプ面は、有効径部分に滑らかに連続する面から構成す
る他、有効径部分とは不連続な面から構成することがで
きる。例えば、クランプ面を溝によって形成することも
できる。連続する面の場合は、金型加工が容易で、モー
ルドレンズの周縁の面精度も出しやすいという利点があ
り、不連続な面の場合は、Ｚ係数を大きくし易く、従っ
て、芯取り精度を高めることができるという利点があ
る。
【００１０】
【発明の実施例】以下、図面について本発明を詳述す
る。まず、モールドレンズの芯取りに関する問題点を図
及びデータを用いて説明する。図５及び図６は、一面が
球面、他面が非球面のレンズをモールドするときに発生
するレンズの偏心を説明する図である。図５は平行移動
による偏心、図６は傾きによる偏心を誇張して描いてい
る。胴型１１内に、球面金型１２と、非球面金型１３が
進退自在に設けられている。両図に示すように、胴型１
１の球面Ｓ1の曲率中心をＯ1 、その曲率半径をｒ1 、
球面Ｓ1 の頂点をＰ1 、球面金型１２の非球面Ｓ2 の近
軸の曲率中心をＯ2 、周縁の曲率中心をＱ2 、非球面Ｓ
2 の頂点をＰ2 とする。いま、図５のように、非球面金
型１３を基準にして球面金型１２が微小距離Ｓだけ平行
移動したとすると、Ｏ1 は非球面軸からΔ1 ＝Ｓだけ偏
心し、図６のように、球面金型１２に非球面軸からの傾
きα1 が生じたとすると、Ｏ1 はΔ1 ＝ｒ1 ×α1 だけ
非球面軸から偏心する。以上の関係は、モールドされた
レンズ形状を示す図２にも描かれている。
る。まず、モールドレンズの芯取りに関する問題点を図
及びデータを用いて説明する。図５及び図６は、一面が
球面、他面が非球面のレンズをモールドするときに発生
するレンズの偏心を説明する図である。図５は平行移動
による偏心、図６は傾きによる偏心を誇張して描いてい
る。胴型１１内に、球面金型１２と、非球面金型１３が
進退自在に設けられている。両図に示すように、胴型１
１の球面Ｓ1の曲率中心をＯ1 、その曲率半径をｒ1 、
球面Ｓ1 の頂点をＰ1 、球面金型１２の非球面Ｓ2 の近
軸の曲率中心をＯ2 、周縁の曲率中心をＱ2 、非球面Ｓ
2 の頂点をＰ2 とする。いま、図５のように、非球面金
型１３を基準にして球面金型１２が微小距離Ｓだけ平行
移動したとすると、Ｏ1 は非球面軸からΔ1 ＝Ｓだけ偏
心し、図６のように、球面金型１２に非球面軸からの傾
きα1 が生じたとすると、Ｏ1 はΔ1 ＝ｒ1 ×α1 だけ
非球面軸から偏心する。以上の関係は、モールドされた
レンズ形状を示す図２にも描かれている。
【００１１】実際のモールドレンズでは、平行移動Ｓと
傾きα1 とは混合して生じるが、いずれにしても、偏心
が完全に０のモールドレンズは存在しない。
傾きα1 とは混合して生じるが、いずれにしても、偏心
が完全に０のモールドレンズは存在しない。
【００１２】表１は、非球面形状（非球面Ｓ2 ）の具体
例を示している。表１において、Ｈｉは高さ、Xi、dXi
、及びddXiは、それぞれ、式１で定義される非球面形
状、その１次微分、及び２次微分である。rsi 、rmi は
それぞれ、式２で表わされるサジタル及びメリディオナ
ルの曲率半径である。rxi は、非球面頂点からサジタル
曲率中心迄の距離である。なお、rxi とrsi は、非球面
量が小さいときはほぼ一致し、rsi とrsm の関係は、非
球面が４次式で定義されるとき、Δ(1/rsi) ：Δ(1/rm
i) ≒１：３となる。
例を示している。表１において、Ｈｉは高さ、Xi、dXi
、及びddXiは、それぞれ、式１で定義される非球面形
状、その１次微分、及び２次微分である。rsi 、rmi は
それぞれ、式２で表わされるサジタル及びメリディオナ
ルの曲率半径である。rxi は、非球面頂点からサジタル
曲率中心迄の距離である。なお、rxi とrsi は、非球面
量が小さいときはほぼ一致し、rsi とrsm の関係は、非
球面が４次式で定義されるとき、Δ(1/rsi) ：Δ(1/rm
i) ≒１：３となる。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【式１】Xi=ch2/{1+[1-(1+K)c2h2]1/2}+A4h4+A6h6+・・・ dXi=ch/[1-(1+K)c2h2]1/2+4A4h3+6A6h5+・・・ ddXi=c/ [1-(1+K)c2h2]3/2+12A4h2+30A6h4+・・・
【００１５】
【式２】1/rmi=ddXi/ [1+(dXi)2]3/2 1/rsi=dXi/h[1+(dXi)2]1/2
【００１６】いま、図２のレンズ系において、第１面
（球面Ｓ1 ）の球面半径ｒ1 を可変とし、モールド時
に、図６に示すように、非球面軸に対する球面の倒れα
＝１’（＝０．０１６７゜＝２．９１×１０-4rad.）が
生じたと仮定する。但し、第２面（非球面Ｓ2 ）は、表
１に示されるように、ｒ20=100mm、非球面係数A4=6.25
×10-6（h=20のとき非球面量ΔX=1.0)とする。レンズ厚
d=10mm、有効半径h1=h2=20mmである。
（球面Ｓ1 ）の球面半径ｒ1 を可変とし、モールド時
に、図６に示すように、非球面軸に対する球面の倒れα
＝１’（＝０．０１６７゜＝２．９１×１０-4rad.）が
生じたと仮定する。但し、第２面（非球面Ｓ2 ）は、表
１に示されるように、ｒ20=100mm、非球面係数A4=6.25
×10-6（h=20のとき非球面量ΔX=1.0)とする。レンズ厚
d=10mm、有効半径h1=h2=20mmである。
【００１７】表２及び図７は、以上のレンズ系におい
て、球面半径ｒ1 の変化によるＺ係数の変化と、芯取り
によって発生するデセンタ量（外径中心と非球面頂点と
のずれ量）との関係を調べたものである。表２におい
て、 Ｚs ＝｜ｈ1 ／ｒ1 −ｈ2 ／ｒ2s｜／２；非球面周縁の
Ｚ係数、 ｒ2s；第２面の非球面周縁（h2）におけるサジタル方向
の曲率半径、 ｒ2x；第２面の非球面の曲率中心Ｑ2 の非球面頂点Ｐ2
からの距離P2Q2、 Δ1 ＝ｒ1 ・α1 ；球面の曲率中心のずれ量、 ＫX ＝r2X/(r2X-r1+d)；ベルクランプ式の芯取り係数、 ＫX ・Δ1 ；α1 ＝１’のときベルクランプ式で芯取り
したときのデセンタ量、 である。
て、球面半径ｒ1 の変化によるＺ係数の変化と、芯取り
によって発生するデセンタ量（外径中心と非球面頂点と
のずれ量）との関係を調べたものである。表２におい
て、 Ｚs ＝｜ｈ1 ／ｒ1 −ｈ2 ／ｒ2s｜／２；非球面周縁の
Ｚ係数、 ｒ2s；第２面の非球面周縁（h2）におけるサジタル方向
の曲率半径、 ｒ2x；第２面の非球面の曲率中心Ｑ2 の非球面頂点Ｐ2
からの距離P2Q2、 Δ1 ＝ｒ1 ・α1 ；球面の曲率中心のずれ量、 ＫX ＝r2X/(r2X-r1+d)；ベルクランプ式の芯取り係数、 ＫX ・Δ1 ；α1 ＝１’のときベルクランプ式で芯取り
したときのデセンタ量、 である。
【００１８】
【表２】
【００１９】同様に、表３及び図８は、図２のレンズ系
において、図５に示すように、非球面軸に対し球面の軸
がΔ1 ＝１０μm だけ平行移動したと仮定したときに、
球面半径ｒ1 の変化によるＺ係数の変化と、芯取りによ
って発生する偏心との関係を調べたものである。
において、図５に示すように、非球面軸に対し球面の軸
がΔ1 ＝１０μm だけ平行移動したと仮定したときに、
球面半径ｒ1 の変化によるＺ係数の変化と、芯取りによ
って発生する偏心との関係を調べたものである。
【００２０】
【表３】
【００２１】この表２と図７、及び表３と図８から、モ
ールドレンズに僅かでも偏心があるときには、Ｚ係数が
小さくなると（つまり、レンズ表裏の曲率の差が小さく
なると）、デセンタ量が急激に増大していくことが分か
る。この問題点は、光学的芯出しを行ない、ベルクラン
プ式ではなく、貼り付け式によってレンズを固定し芯取
りを行なっても、同様に生じる。このときは、ｒ2xの代
わりに、近軸の曲率半径ｒ20を使って芯取り係数Ｋx を
決めればよい。
ールドレンズに僅かでも偏心があるときには、Ｚ係数が
小さくなると（つまり、レンズ表裏の曲率の差が小さく
なると）、デセンタ量が急激に増大していくことが分か
る。この問題点は、光学的芯出しを行ない、ベルクラン
プ式ではなく、貼り付け式によってレンズを固定し芯取
りを行なっても、同様に生じる。このときは、ｒ2xの代
わりに、近軸の曲率半径ｒ20を使って芯取り係数Ｋx を
決めればよい。
【００２２】本発明は、以上の解析に基づき、偏心を有
するＺ係数の小さいモールドレンズについても、ベルク
ランプ式での芯取りを可能にするため、モールドレンズ
のレンズとして用いる有効径部分の外側に、芯取りのた
めのクランプ面を設定し、このクランプ面におけるＺ係
数を、有効径内の設計形状で決定されるＺ係数よりも大
きくしたものである。図１は、その概念図である。
するＺ係数の小さいモールドレンズについても、ベルク
ランプ式での芯取りを可能にするため、モールドレンズ
のレンズとして用いる有効径部分の外側に、芯取りのた
めのクランプ面を設定し、このクランプ面におけるＺ係
数を、有効径内の設計形状で決定されるＺ係数よりも大
きくしたものである。図１は、その概念図である。
【００２３】図１において、Ｄ0 をレンズ有効径とし、
この有効径Ｄ0 の外側にＤA −Ｄ０のクランプ面２０を
設定する。このＤＡ −Ｄ0 部分（クランプ面２０）の
Ｚ係数は、有効径Ｄ0 部分のＺ係数より大きくなるよう
に、その形状が設定されており、このＤA −Ｄ0 部分に
おいて、表裏をベルクランプによってクランプして芯取
りすることにより、不要部分１５を除去して外径ＤX を
出す。この外径ＤX の中心は、レンズ光軸とよく一致す
る。
この有効径Ｄ0 の外側にＤA −Ｄ０のクランプ面２０を
設定する。このＤＡ −Ｄ0 部分（クランプ面２０）の
Ｚ係数は、有効径Ｄ0 部分のＺ係数より大きくなるよう
に、その形状が設定されており、このＤA −Ｄ0 部分に
おいて、表裏をベルクランプによってクランプして芯取
りすることにより、不要部分１５を除去して外径ＤX を
出す。この外径ＤX の中心は、レンズ光軸とよく一致す
る。
【００２４】より具体的に説明すると、図１の二点鎖線
２１を設計非球面形状とし、破線２２を近軸の非球面形
状とする。従来にあっては、有効径Ｄ0 の外側において
は、設計値の非球面係数をそのまま使ってクランプ面を
形成していた。これに対し、本願発明は、ＤA −Ｄ0 の
部分、つまりクランプ面２０においては、有効径Ｄ0部
分の設計非球面形状から離れ、Ｚ係数が大きくなるよう
に、つまり表裏の曲率半径の差が大きくなるように（よ
り好ましくは、曲率の正負が逆になるように）、その形
状を設定するのである。図示例では、クランプ面２０に
おいては、近軸の球面形状よりさらに曲率の差を大きく
し、Ｚ係数を増加させている。Ｚ係数を増大させるため
のクランプ面の形状変更は、レンズの表裏の一面のみで
行なっても、両面で行なってもよい。
２１を設計非球面形状とし、破線２２を近軸の非球面形
状とする。従来にあっては、有効径Ｄ0 の外側において
は、設計値の非球面係数をそのまま使ってクランプ面を
形成していた。これに対し、本願発明は、ＤA −Ｄ0 の
部分、つまりクランプ面２０においては、有効径Ｄ0部
分の設計非球面形状から離れ、Ｚ係数が大きくなるよう
に、つまり表裏の曲率半径の差が大きくなるように（よ
り好ましくは、曲率の正負が逆になるように）、その形
状を設定するのである。図示例では、クランプ面２０に
おいては、近軸の球面形状よりさらに曲率の差を大きく
し、Ｚ係数を増加させている。Ｚ係数を増大させるため
のクランプ面の形状変更は、レンズの表裏の一面のみで
行なっても、両面で行なってもよい。
【００２５】図２についてさらに、Ｚ係数が小さい場合
に芯取りをすると偏心が生じやすい理由、及びＺ係数を
大きくすると偏心が生じにくい理由を説明する。図２に
は、以上の説明で用いた符号が用いられている。いま、
傾きα1 により、Ｏ1 にΔ1の偏心が生じると、Ｑ2 と
Ｏ1 とを結ぶ線分Ｑ2 −Ｏ1 −Ｒがベルクランプによる
回転中心軸となる。Ｚ係数が小さいとは、Ｏ1 とＱ2 の
距離が短いことを意味するから、Ｏ1 の僅かな偏心で、
この回転中心軸と非球面の頂点Ｐ2 が大きく偏心するこ
ととなる。従って、この回転中心軸を中心にレンズを回
転させながら、芯取りすると、デセンタが大きく発生し
てしまう。
に芯取りをすると偏心が生じやすい理由、及びＺ係数を
大きくすると偏心が生じにくい理由を説明する。図２に
は、以上の説明で用いた符号が用いられている。いま、
傾きα1 により、Ｏ1 にΔ1の偏心が生じると、Ｑ2 と
Ｏ1 とを結ぶ線分Ｑ2 −Ｏ1 −Ｒがベルクランプによる
回転中心軸となる。Ｚ係数が小さいとは、Ｏ1 とＱ2 の
距離が短いことを意味するから、Ｏ1 の僅かな偏心で、
この回転中心軸と非球面の頂点Ｐ2 が大きく偏心するこ
ととなる。従って、この回転中心軸を中心にレンズを回
転させながら、芯取りすると、デセンタが大きく発生し
てしまう。
【００２６】本発明は、クランプ面のＺ係数を有効径部
分のＺ係数よりも大きくしたものであるから、このＱ2
の位置をＯ1 から離し、あるいは、Ｏ1 の位置をＱ2 か
ら離すことができる。例えば、Ｚ係数を大きくしてＱ
2 ’を図のＯ2 よりさらに右方に取れば、同じ偏心量Δ
1 が生じたときの回転中心軸は、Ｑ2 ’−Ｏ1 −Ｒ’と
なり、Ｑ2 −Ｏ1 −Ｒに比較して、非球面軸からのずれ
は小さい。非球面軸からのずれは、明らかに、Ｑ2 ’を
Ｏ1 から離す程、つまりＺ係数を大きくする程、小さく
なる。
分のＺ係数よりも大きくしたものであるから、このＱ2
の位置をＯ1 から離し、あるいは、Ｏ1 の位置をＱ2 か
ら離すことができる。例えば、Ｚ係数を大きくしてＱ
2 ’を図のＯ2 よりさらに右方に取れば、同じ偏心量Δ
1 が生じたときの回転中心軸は、Ｑ2 ’−Ｏ1 −Ｒ’と
なり、Ｑ2 −Ｏ1 −Ｒに比較して、非球面軸からのずれ
は小さい。非球面軸からのずれは、明らかに、Ｑ2 ’を
Ｏ1 から離す程、つまりＺ係数を大きくする程、小さく
なる。
【００２７】具体的な数値で本発明の効果を説明する。
レンズ形状が、ｒ1 ＝５０、ｒ20＝１００、Ａ４＝6.25
×10-4、ｄ＝１０、h1＝h2＝２０とすると、近軸曲率半
径を使ったＺ係数Ｚ0 は、Ｚ0 ＝０．１０であるが、ｈ
＝２０のサジタル曲率半径は、ｒ2s＝５３．３７８であ
り、周縁（h=20) のＺ係数は、Ｚ20＝０．０１３であ
る。このとき、ｈ1 ＝ｈ2 ＝２３の設計非球面形状で
は、ｒ2S＝４８．３７０となり、Ｚ23＝０．００７であ
る。このように小さいＺ係数のモールドレンズは、芯取
りをすると、大きな偏心が発生してしまう。
レンズ形状が、ｒ1 ＝５０、ｒ20＝１００、Ａ４＝6.25
×10-4、ｄ＝１０、h1＝h2＝２０とすると、近軸曲率半
径を使ったＺ係数Ｚ0 は、Ｚ0 ＝０．１０であるが、ｈ
＝２０のサジタル曲率半径は、ｒ2s＝５３．３７８であ
り、周縁（h=20) のＺ係数は、Ｚ20＝０．０１３であ
る。このとき、ｈ1 ＝ｈ2 ＝２３の設計非球面形状で
は、ｒ2S＝４８．３７０となり、Ｚ23＝０．００７であ
る。このように小さいＺ係数のモールドレンズは、芯取
りをすると、大きな偏心が発生してしまう。
【００２８】本発明は、クランプ面のＺ係数を大きくす
るために、ｒ2s、ｒ2x＝２００〜∞として、Ｚ23＝０．
１５〜０．２３としたものであり、その結果、良好な芯
取りが可能となる。このことは、図７及び図８におい
て、符号２３で示すように、０．１以下のＺ係数を０．
２前後に変えたことを意味し、よって、芯取りによる偏
心は発生しにくくなる。このときのＺ係数の差は、０．
１以上となるように、表裏の形状を設定するのが好まし
い。
るために、ｒ2s、ｒ2x＝２００〜∞として、Ｚ23＝０．
１５〜０．２３としたものであり、その結果、良好な芯
取りが可能となる。このことは、図７及び図８におい
て、符号２３で示すように、０．１以下のＺ係数を０．
２前後に変えたことを意味し、よって、芯取りによる偏
心は発生しにくくなる。このときのＺ係数の差は、０．
１以上となるように、表裏の形状を設定するのが好まし
い。
【００２９】図３及び図４は、本発明の別の実施例を示
す。図３の実施例は、クランプ面を溝３０によって形成
した実施例である。この実施例によれば、球面Ｓ1 と溝
３０の曲率半径の符号を反対にすることができ、クラン
プ面３０におけるＺ係数をより大きくすることができ
る。仮に、溝の面のサジタル曲率半径３２ａ〜Ｑ'2を
ｒ'2S ＝−１００とすれば、ｈ1 ＝ｈ2 ＝２３のとき、
Ｚ係数は０．３４５となる。
す。図３の実施例は、クランプ面を溝３０によって形成
した実施例である。この実施例によれば、球面Ｓ1 と溝
３０の曲率半径の符号を反対にすることができ、クラン
プ面３０におけるＺ係数をより大きくすることができ
る。仮に、溝の面のサジタル曲率半径３２ａ〜Ｑ'2を
ｒ'2S ＝−１００とすれば、ｈ1 ＝ｈ2 ＝２３のとき、
Ｚ係数は０．３４５となる。
【００３０】図３において、符号３１、３２は、球面Ｓ
1 及び溝３０のクランプ面に当接するヤトイを示してい
る。このヤトイ３１、３２の先端は、一般的には尖鋭な
環状当接面３１ａ、３２ａを成しているが、この環状当
接面３１ａ、３２ａと同一円周上に位置する複数個（３
個以上）の突起から当接面を構成してもよい。この場合
には、レンズの溝３０も環状とする他、これらの当接面
の数に対応させた有底孔から構成することができる。な
お、これらの溝は、ヤトイを当接させ易くするため、
幅、深さとも、０．１mm以上とするのが好ましい。
1 及び溝３０のクランプ面に当接するヤトイを示してい
る。このヤトイ３１、３２の先端は、一般的には尖鋭な
環状当接面３１ａ、３２ａを成しているが、この環状当
接面３１ａ、３２ａと同一円周上に位置する複数個（３
個以上）の突起から当接面を構成してもよい。この場合
には、レンズの溝３０も環状とする他、これらの当接面
の数に対応させた有底孔から構成することができる。な
お、これらの溝は、ヤトイを当接させ易くするため、
幅、深さとも、０．１mm以上とするのが好ましい。
【００３１】図４（ａ）、（ｂ）は、溝３０の異なる形
状例を示している。（ａ）は断面円弧状の溝、（ｂ）は
同三角形状の溝である。同図（ｃ）は、テーパ面３１に
よってクランプ面を構成した例である。これらの溝ある
いはテーパ面は、少なくともそのヤトイとの当接面を鏡
面とし、ヤトイによる自動調心作用が得られるようにす
る。逆にいうと、擦り面では、ベルクランプ式（機械
式）による自動調心作用を得ることはできない。
状例を示している。（ａ）は断面円弧状の溝、（ｂ）は
同三角形状の溝である。同図（ｃ）は、テーパ面３１に
よってクランプ面を構成した例である。これらの溝ある
いはテーパ面は、少なくともそのヤトイとの当接面を鏡
面とし、ヤトイによる自動調心作用が得られるようにす
る。逆にいうと、擦り面では、ベルクランプ式（機械
式）による自動調心作用を得ることはできない。
【００３２】本発明は、正レンズだけでなく、負レン
ズ、あるいは両面非球面レンズ、球面レンズ等のすべて
のモールドレンズに適用できる。
ズ、あるいは両面非球面レンズ、球面レンズ等のすべて
のモールドレンズに適用できる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、有効径部分のＺ係数が
小さいモールドレンズでも、ベルクランプ式によって自
動的に精度よく芯取りをすることができる。
小さいモールドレンズでも、ベルクランプ式によって自
動的に精度よく芯取りをすることができる。
【図１】本発明のモールドレンズの実施例を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明のモールドレンズの利点と従来のモール
ドレンズの問題点を説明する図である。
ドレンズの問題点を説明する図である。
【図３】本発明のモールドレンズの他の実施例を示す図
である。
である。
【図４】本発明のモールドレンズのさらに他の実施例を
示す図である。
示す図である。
【図５】レンズをモールドする際の金型の傾きによる偏
心を説明する図である。
心を説明する図である。
【図６】レンズをモールドする際の金型の平行移動によ
る偏心を説明する図である。
る偏心を説明する図である。
【図７】金型の傾きに起因する偏心があるモールドレン
ズをヤトイにより芯取りする場合に、Ｚ係数と芯取りに
よって発生するデセンタ量との関係の一例を示すグラフ
である。
ズをヤトイにより芯取りする場合に、Ｚ係数と芯取りに
よって発生するデセンタ量との関係の一例を示すグラフ
である。
【図８】金型の平行移動に起因する偏心があるモールド
レンズをヤトイにより芯取りする場合に、Ｚ係数と芯取
りによって発生するデセンタ量との関係の一例を示すグ
ラフである。
レンズをヤトイにより芯取りする場合に、Ｚ係数と芯取
りによって発生するデセンタ量との関係の一例を示すグ
ラフである。
【図９】表１の非球面の各曲率半径の変化を説明するグ
ラフである。
ラフである。
２０ クランプ面 Ｄ0 有効径部分 ３０ 溝（クランプ面） ３１ ３２ ヤトイ
【手続補正書】
【提出日】平成５年１２月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【発明の概要】本発明は、従来のモールドレンズでは、
有効径部分の外側のクランプ面は、有効径部分の設計形
状を単純に延長して形成されており、これが、Ｚ係数が
小さい場合に、ベルクランプ式による偏心除去を困難に
しているとの認識の元に完成されたものである。
有効径部分の外側のクランプ面は、有効径部分の設計形
状を単純に延長して形成されており、これが、Ｚ係数が
小さい場合に、ベルクランプ式による偏心除去を困難に
しているとの認識の元に完成されたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】すなわち、本発明は、モールドレンズのレ
ンズとして用いる有効径部分の外側に、芯取りのための
クランプ面を設定し、Ｚ係数を次式で定義したとき、こ
のクランプ面におけるＺ係数をＺC 、有効径部分の設計
曲面を延長した仮想曲面の前記クランプ面高さにおける
Ｚ係数をＺO として、次の条件式を満足するようにした
ことを特徴としている。 ０．１＜ＺC −ＺO 但し、 Ｚ＝｜ｈ1 ／ｒ1s−ｈ2 ／ｒ2s｜／２ ｒ1s：モールドレンズの第１面の光軸からの高さｈ1 に
おけるサジタル方向の曲率半径、 ｒ2s：モールドレンズの第２面の光軸からの高さｈ2 に
おけるサジタル方向の曲率半径、 である。
ンズとして用いる有効径部分の外側に、芯取りのための
クランプ面を設定し、Ｚ係数を次式で定義したとき、こ
のクランプ面におけるＺ係数をＺC 、有効径部分の設計
曲面を延長した仮想曲面の前記クランプ面高さにおける
Ｚ係数をＺO として、次の条件式を満足するようにした
ことを特徴としている。 ０．１＜ＺC −ＺO 但し、 Ｚ＝｜ｈ1 ／ｒ1s−ｈ2 ／ｒ2s｜／２ ｒ1s：モールドレンズの第１面の光軸からの高さｈ1 に
おけるサジタル方向の曲率半径、 ｒ2s：モールドレンズの第２面の光軸からの高さｈ2 に
おけるサジタル方向の曲率半径、 である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】
【表２】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモールドレンズの実施例を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明のモールドレンズの利点と従来のモール
ドレンズの問題点を説明する図である。
ドレンズの問題点を説明する図である。
【図３】本発明のモールドレンズの他の実施例を示す図
である。
である。
【図４】本発明のモールドレンズのさらに他の実施例を
示す図である。
示す図である。
【図５】レンズをモールドする際の金型の平行移動によ
る偏心を説明する図である。
る偏心を説明する図である。
【図６】レンズをモールドする際の金型の傾きによる偏
心を説明する図である。
心を説明する図である。
【図７】金型の傾きに起因する偏心があるモールドレン
ズをヤトイにより芯取りする場合に、Ｚ係数と芯取りに
よって発生するデセンタ量との関係の一例を示すグラフ
である。
ズをヤトイにより芯取りする場合に、Ｚ係数と芯取りに
よって発生するデセンタ量との関係の一例を示すグラフ
である。
【図８】金型の平行移動に起因する偏心があるモールド
レンズをヤトイにより芯取りする場合に、Ｚ係数と芯取
りによって発生するデセンタ量との関係の一例を示すグ
ラフである。
レンズをヤトイにより芯取りする場合に、Ｚ係数と芯取
りによって発生するデセンタ量との関係の一例を示すグ
ラフである。
【図９】表１の非球面の各曲率半径の変化を説明するグ
ラフである。
ラフである。
【符号の説明】 ２０ クランプ面 Ｄ0 有効径部分 ３０ 溝（クランプ面） ３１ ３２ ヤトイ
Claims (5)
- 【請求項１】 モールドレンズにおいて、 有効径部分の外側に、芯取りのためのクランプ面を設定
し、 Ｚ係数を次式で定義したとき、このクランプ面における
Ｚ係数をＺC 、有効径部分の設計形状で決定されるＺ係
数をＺO として、下記条件式を満足することを特徴とす
るモールドレンズ。 ０．１＜ＺC −ＺO 但し、 Ｚ＝｜ｈ1 ／ｒ1s−ｈ2 ／ｒ2s｜／２ ｒ1s：モールドレンズの第１面の光軸からの高さｈ1 に
おけるサジタル方向の曲率半径、 ｒ2s：モールドレンズの第２面の光軸からの高さｈ2 に
おけるサジタル方向の曲率半径。 - 【請求項２】 請求項１において、クランプ面は鏡面で
あるモールドレンズ。 - 【請求項３】 請求項１または２において、設計曲面で
延長した仮想曲面と異なる曲面を有する面側の有効径部
分とクランプ面とは、滑らかに連続しているモールドレ
ンズ。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
て、クランプ面は、溝によって形成されているモールド
レンズ。 - 【請求項５】 請求項４において、溝の幅及び深さは、
０．１mm以上であるモールドレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26525593A JPH07117143A (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | モールドレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26525593A JPH07117143A (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | モールドレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07117143A true JPH07117143A (ja) | 1995-05-09 |
Family
ID=17414694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26525593A Pending JPH07117143A (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | モールドレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117143A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008528955A (ja) * | 2005-01-20 | 2008-07-31 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | ホログラム、及びホログラムを用いた光学素子の製造方法 |
| US7474476B2 (en) | 2006-12-22 | 2009-01-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Optical lens, compound lens and method for producing the same, as well as cemented lens and method for producing the same |
| JP2009085996A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光学部品およびその製造方法 |
| CN104040408A (zh) * | 2012-01-05 | 2014-09-10 | 奥林匹斯冬季和Ibe有限公司 | 用于内窥镜的转像组和内窥镜 |
-
1993
- 1993-10-22 JP JP26525593A patent/JPH07117143A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008528955A (ja) * | 2005-01-20 | 2008-07-31 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | ホログラム、及びホログラムを用いた光学素子の製造方法 |
| US7474476B2 (en) | 2006-12-22 | 2009-01-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Optical lens, compound lens and method for producing the same, as well as cemented lens and method for producing the same |
| JP2009085996A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光学部品およびその製造方法 |
| CN104040408A (zh) * | 2012-01-05 | 2014-09-10 | 奥林匹斯冬季和Ibe有限公司 | 用于内窥镜的转像组和内窥镜 |
| US9817227B2 (en) | 2012-01-05 | 2017-11-14 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Relay set for an endoscope and an endoscope |
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