JPH1058550A - 複合化レンズの製造方法 - Google Patents
複合化レンズの製造方法Info
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Abstract
レンズをヒケやカケなどの欠陥を生じることなく効率よ
く製造しうる方法を提供すること。 【解決手段】 ガラスレンズと非球面成形面を有する成
形型の間に紫外線硬化性樹脂組成物を注入し、紫外線を
照射することにより非球面樹脂層を形成して複合化レン
ズを製造する方法において、形成すべき非球面樹脂層の
厚いところと薄いところとで、重合収縮の最終段階が同
時に行われるように照射光量を制御することを特徴とす
る複合化レンズの製造方法。
Description
面に非球面樹脂層を形成することにより複合化レンズを
製造する方法に関する。
けた複合化レンズは、従来から知られているが、成形可
能な樹脂層の形状に限界があった。例えば、図２に示し
たように、ガラスレンズ２の上方に非球面成形面を有す
る成形型３を設置し、その間の空間に置かれた紫外線硬
化性組成物にガラスレンズ２の下方から紫外線を照射す
ることによって製造する方法がある。
参照して以下に説明する。図３及び図４に示した非球面
樹脂層の下側は、一般には球面であるが、説明の簡略化
のため平面とした。図３に示した非球面樹脂層におい
て、下方から全体に同じ照射強度で紫外線照射を行う
と、図３に示すように下側部分１ｄから硬化反応が進行
し、非球面樹脂層の最も薄い部分１ｆの重合が完了し、
もはや重合収縮が起こらない状態になっても、非球面樹
脂層の厚い部分１ｅの重合は進行中である。この状態で
非球面樹脂層の厚い部分１ｅの重合がさらに進行し、そ
れに伴って重合収縮が発生しても、最も薄い部分１ｆが
成形型の落ち込みを阻止する。そのため、非球面樹脂層
の厚い部分１ｅにヒケ（樹脂が成形型から離れて空洞が
発生する欠陥）が発生する。上記のような薄い部分が先
に硬化してしまうのを回避するため、薄い部分にマスク
を置くなどして周辺部のみに紫外線照射を行うと、図４
に示したように非球面樹脂層の周辺部１ｇで先に重合が
進行し、重合収縮が完了しているが、層厚の薄い中央部
１ｈが未硬化の状態となる。この場合には、周辺部１ｇ
の樹脂層が硬化収縮に伴う成形型の落ち込みを阻止する
現象が起こり、中央部１ｈに欠陥が生じる。これらはい
ずれも重合反応中の収縮を制御できなかったために生じ
る欠陥である。このため、従来は、非球面樹脂層に欠陥
が生じやすく、歩留りが極めて悪かった。
型の非球面樹脂層を有する複合化レンズを硬化収縮に起
因する欠陥の発生を減少させ、効率よく製造しうる方法
を提供することを目的とする。
の厚さに応じて重合収縮を制御することによって上記課
題を達成したものである。すなわち、本発明による複合
化レンズの製造方法は、ガラスレンズと非球面成形面を
有する成形型の間に紫外線硬化性樹脂組成物を注入し、
ガラスレンズ側から紫外線を照射することにより非球面
樹脂層を形成して複合化レンズを製造する方法におい
て、形成すべき非球面樹脂層の厚いところに紫外線照射
光量を多くし、層厚の薄いところには紫外線照射光量を
少なくすることを特徴とする。本発明は、さらに、ガラ
スレンズと非球面成形面を有する成形型の間に紫外線硬
化性樹脂組成物を注入し、ガラスレンズ側から紫外線を
照射することにより非球面樹脂層を形成して複合化レン
ズを製造する方法において、形成すべき非球面樹脂層の
厚いところと薄いところとで、重合収縮の最終段階が同
時に行われるように照射光量を制御することを特徴とす
る複合化レンズの製造方法を提供するものである。ま
た、本発明は、ガラスレンズと非球面成形面を有する成
形型の間に紫外線硬化性樹脂組成物を置き、紫外線を照
射することにより非球面樹脂層を形成して複合化レンズ
を製造する方法において、紫外線硬化性樹脂組成物に照
射される紫外線の相対的照射強度分布が所望の非球面樹
脂層の層厚比とほぼ同等になるように紫外線照射を行う
ことを特徴とする複合化レンズの製造方法を提供するも
のである。
ように、形成すべき非球面樹脂層の厚いところに紫外線
照射光量を多くし、層厚の薄いところには紫外線照射光
量を少なくして反応速度を制御する。この制御により、
反応に伴い発生する重合収縮の速度も、形成すべき非球
面樹脂層の厚みに応じて制御される。さらに樹脂層全体
の、重合収縮の最終段階がほぼ同時に出現するような照
射制御を行う。次に、図面を参照して本発明をさらに詳
細に説明する。なお、図面には、説明の簡明にするた
め、非球面樹脂層は実際より著しく極端な形状で示し
た。
際の重合反応の進行、したがって重合収縮の進行を説明
する非球面樹脂層の説明断面図であり、３層で示してあ
るが、これは３層構造を有するものではなく、単層の樹
脂層を形成する際の重合収縮の進行状態を説明するため
便宜上３層で示したものである。さらに、説明の簡略化
のため非球面樹脂層の下側は、平面で示したが、一般に
は、ガラスレンズの球面の上に設けられるので、球面と
なっている。すなわち、図２に示したガラスレンズ２と
成形型３の間で非球面樹脂層が形成される。非球面樹脂
層１は、下方から紫外線照射されるため、まず下層部１
ａから重合反応が始まり、徐々に部分１ｂ、さらには１
ｃへと進行する。
を制御することによって、重合収縮率が全体に均一にな
るように硬化させ、硬化収縮による応力の集中を解消
し、図１に示したような非球面樹脂層を効率よく製造す
ることができる。その方法としては、非球面樹脂層の厚
いところの重合収縮量と薄いところの重合収縮量の差分
だけ、厚いところを先に収縮させてから全体を重合させ
る方法、あるいは非球面樹脂層の厚いところの重合収縮
速度と薄いところの重合収縮速度に差をつける方法及び
これらの組合せなどがある。
おいて所望の非球面樹脂層の層厚比とほぼ同等の相対的
照射強度分布になるような特性を有する光学部材を用
い、これを介して紫外線照射を行うことにより、重合収
縮量、重合収縮速度を制御するのが好ましい。照射強度
分布を得るための光学部材としては、フィルター、パワ
ーレンズ、遮光エリアを有する拡散板などが挙げられ
る。
以上の高い照射強度で行われてきたが、このような高い
照射強度では重合反応が急速に進行してしまい、制御が
困難である。ところが、５０ｍｗ以下の照射強度で紫外
線照射を行うと、重合反応の開始時間や反応速度を制御
しうることが見いだされた。すなわち、５０ｍｗ以下の
低い照射強度では、厚い部分と薄い部分とで照射強度に
差を付けると、反応の開始時間や反応速度に大きな差が
生じ、結局、重合収縮の制御が可能となる。本発明にお
いて照射強度は、非球面樹脂層の層厚の差や樹脂の種類
によっても変動するが、通常、０．１〜５０ｍｗとする
のが好ましく、重合収縮の制御のしやすさの点から１．
０〜２０ｍｗ以下とするのがより好ましく、１．０〜１
０ｍｗ以下とするのが最も好ましい。
低い照射強度で重合を行うので、全体的に硬化反応が完
了したと認められる状態でも、モノマーが残留している
ことがありうる。したがって、硬化収縮が終わった後
に、照射強度が高めて、例えば、従来採用されている２
００ｍｗ以上の強度で照射し、重合を完結させるのが好
ましい。この時点では、前段階で行われた硬化反応によ
り、高い照射強度で紫外線照射を行っても、応力集中に
起因する欠陥が発生しない状態になっている。
に説明するが、本発明はこれによって制限されるもので
はない。
開始剤から成る紫外線硬化性組成物（三菱レーヨン株式
会社製、商品名ＭＰ２０１）を用いて紫外線照射強度を
種々に変えて重合反応の開始及び進行を観察した。その
際に測定した紫外線硬化性組成物の電圧（熱電対で測
定）の経時変化を図５に示す。反応発熱量は、その時点
における反応量と関係することが知られているので、図
５に示した結果から低照射強度では反応開始時間の遅れ
と反応進行の遅れが観察され、その効果は、低照射強度
ほど顕著であることが分かる。この実験は、紫外線照射
強度分布を測定エリア内で一定としたが、２次元的強度
分布を設け、各部分の反応制御を同時に行うことも可能
である。図５に示した曲線のうち、照射強度５．０ｍｗ
の発熱曲線と１．５ｍｗの発熱曲線の積分値を反応率と
して求め、図６に示した。図６から分かるように、非球
面樹脂層の層厚比に応じて紫外線照射強度を変化させる
ことにより、樹脂層の厚い部分と薄い部分とで、厚みに
比例した速度で反応を進行させることができ、それにと
もっなって収縮も同じ割合で発生させることができ、図
３及び図４に示したような極端な応力集中を防ぐことが
でき、効率よく欠陥のない複合化レンズを成形すること
ができる。
脂層（直径３４ｍｍ）を形成するため、図８に示したよ
うに、ガラスレンズ４の下方に直径３５ｍｍのポリエス
テル樹脂製の拡散板５の中央に直径１０ｍｍのアルミ箔
６を貼り付けたものを設置し、ガラスレンズ４と非球面
成形型８の間に上記の紫外線硬化性組成物を注入し、拡
散板５を介して光源７から照射強度５ｍｗで照射したと
ころ、図７に「本発明のパターン」と示した照射強度分
布曲線を得た。なお、図８において、ガラスレンズ４
は、レンズ支持部材９で固定されており、拡散板５によ
り拡散された光のうち、レンズ支持部材９により反射さ
れてレンズに入射する光もあることから、完全な遮光部
分を設けたにもかかわらず、図に示すようなながらかな
照射強度分布が得られる。紫外線の強度分布は、紫外線
照射光学系や強度分布を持たせるためのフィルターの形
態及び周辺治工具の構成などから決まるものであり、強
度分布を得る方法に関しても本実施例の構成に限定され
るものではない。上記の拡散板を介して実際に上記紫外
線硬化性組成物に５ｍｗの照射強度で紫外線を照射し、
硬化反応がほぼ完了した後、２５０ｍｗの照射強度で照
射して残留モノマーを重合させたところ、曲線Ａｓｐで
示した樹脂層厚を有する非球面樹脂層を形成することが
できた。なお、図７中、従来パターンは、光源からの光
を何も介さず直接照射した場合のパターンである。
央部が薄い非球面樹脂層を形成する場合について説明し
たが、本発明は、この形状に限定されるものではなく、
周辺部が薄く、中心部が厚い非球面樹脂層など、他の形
状にも適用しうるものである。
る際の重合収縮を層厚に応じて進行させることができる
ため、重合収縮による部分的応力の集中を防止すること
ができ、応力集中に起因する歪などの欠陥の発生が少な
い。また、重合収縮の制御を照射光量によって容易に行
うことができ、非球面樹脂層を有する複合化レンズを効
率よく製造することができる。
の進行状態、したがって重合収縮の進行状態を説明する
非球面樹脂層の説明断面図である。
である。
である。
である。
度における紫外線硬化性組成物の反応熱の経時変化を示
す図である。
５ｍｗの曲線の積分値を反応率を示すグラフである。
生じた照射強度分布を示すグラフである。
す説明図である。
Claims (7)
- 【請求項１】 ガラスレンズと非球面成形面を有する成
形型の間に紫外線硬化性樹脂組成物を注入し、紫外線を
照射することにより非球面樹脂層を形成して複合化レン
ズを製造する方法において、形成すべき非球面樹脂層の
厚いところに紫外線照射光量を多くし、層厚の薄いとこ
ろには紫外線照射光量を少なくすることを特徴とする複
合化レンズの製造方法。 - 【請求項２】 ガラスレンズと非球面成形面を有する成
形型の間に紫外線硬化性樹脂組成物を注入し、紫外線を
照射することにより非球面樹脂層を形成して複合化レン
ズを製造する方法において、形成すべき非球面樹脂層の
厚いところと薄いところとで、重合収縮の最終段階が同
時に行われるように照射光量を制御することを特徴とす
る複合化レンズの製造方法。 - 【請求項３】 非球面樹脂層の厚いところの重合収縮量
と薄いところの重合収縮量の差分だけ、厚いところを先
に収縮させてから全体を重合させる請求項２記載の複合
化レンズの製造方法。 - 【請求項４】 非球面樹脂層の厚いところの重合収縮速
度と薄いところの重合収縮速度に差をつける請求項２記
載の複合化レンズの製造方法。 - 【請求項５】 ガラスレンズと非球面成形面を有する成
形型の間に紫外線硬化性樹脂組成物を置き、紫外線を照
射することにより非球面樹脂層を形成して複合化レンズ
を製造する方法において、紫外線硬化性樹脂組成物に照
射される紫外線の相対的照射強度分布が所望の非球面樹
脂層の層厚比とほぼ同等になるように紫外線照射を行う
ことを特徴とする複合化レンズの製造方法。 - 【請求項６】 ０．１〜５０ｍｗの照射強度で紫外線照
射を行う請求項５記載の複合化レンズの製造方法。 - 【請求項７】 ０．１〜５０ｍｗの照射強度で紫外線照
射を行い、全体的に硬化反応が進行した後、２００ｍｗ
以上の照射強度で紫外線照射を行って残留モノマーを重
合させる請求項５記載の複合化レンズの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21828596A JP3825505B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 複合化レンズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21828596A JP3825505B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 複合化レンズの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1058550A true JPH1058550A (ja) | 1998-03-03 |
| JP3825505B2 JP3825505B2 (ja) | 2006-09-27 |
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|---|---|---|---|
| JP21828596A Expired - Fee Related JP3825505B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 複合化レンズの製造方法 |
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-
1996
- 1996-08-20 JP JP21828596A patent/JP3825505B2/ja not_active Expired - Fee Related
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