JPS59120425A - レンズの形成方法 - 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】 本発明は、投影レンズ系等の光学系に使用されるレンズ
、特にその形状が非球面を有する形状のレンズを製造す
るのに好適な作成方法に関するものである。

従来よシ、投影光学系に使用されるレンズはその表面の
曲率及び面オホ度を出す為に棟々の研磨工程を必要とし
、従って一つのレンズを形成する場合には多くの人手と
時間を必要としている。特に非球面レンズの製作は非常
にむずかしく、通常の球面レンズを作成する数倍もの人
手と時間を必要とする。従って、非球面レンズは特にコ
ストが高くなる為、その使用が一部のレンズに限られて
いる。

この為に、レンズのローコスト化を目標として種々の試
みがなされて来念。プラスチックモールドも一つの方法
であるが、材料そのものに起因する欠点、例えば温度変
化に伴う屈折率のばらつきがある。又、光学レンズのモ
ールドが検討されて釆たが、高温（５００℃〜６００°
Ｃ）に於ける成形であシ加熱及び冷却時間に長い時間を
要し、更にはひけ等のため厚いレンズでは表面精度を保
証するのが困難であった。

本発明の目的は、上述した従来のレンズ形成方法の欠点
を鑑み、これ等の欠点を除去し得る新たなレンズ形成方
法を提供することにある。

本発明に係るレンズ形成力法に於いては、加熱成形によ
り薄い肉厚のレンズを形成する過程と、該過程により得
られたレンズを他のレンズ又は平行平面より成る光学部
材と接合する過程とでレンズを形成することにより上記
目的を達成せんとするものである。

本発明に係るレンズ形成力法では、少なくとも一方の面
に球面又は非球面を有する薄いレンズを加熱成形で作成
するものであυ、ル［様なレンズの肉厚を薄くすること
によりひけ等の表面欠陥がなくなり、内部の均質性も良
くなり、又加工時間も短縮出来る。四にはラップ盤等で
磨いた安価な材料を使用することができ、コストも低く
することができる。以下、本発明について詳述する。

第１図は、ラップ盤等で研Ｉ玲された薄い平板状のガラ
スから加熱及び加圧成形によシ薄い肉厚のレンズを形成
する装置の一実施例を示す図である。第１図に於いて、
■は真空槽（ペルジャー）、２は真空槽を支える台、３
は加工すべき部材（以後７−７と呼ぶ）を保持する上型
、４は同じ＜１；型、５は上型、下型と密接して設けら
扛ｆｃ　ｈＦ＋’ｈ型、６は用型を支持する為の型ント
ル共 ダー、７はビスａによシ上型を固定すると他に、ビスｂ
により型ホルダーに固設されている上型おさえ、８はワ
ークを加熱する為のヒーター、９は型ホルダ−６、ヒー
ター８を支持う“る部材で、型ホルダ−６はビスＣによ
り部材９に固設、ヒーター８けヒーター押え１０を介し
てビスｄにより部材９に圧設されている。１１はペルジ
ャー１に固設された支柱で、前ｄ己部材９はビスｅによ
りこの支柱に固設されている。１２は温度センサー、１
３は水冷パイプ、１４．１５は不活性ガスをペルジャー
内に送シ込む為のノくイブ、１６はペルジャー内の空気
を排出する為のノ（イブ、１７は排気用の油回転ポンプ
、１８　、１９．２０゜２１、　、２２はバルブ、２３
は前記下型４を支持するつきあげ捧％　２４はエアシリ
ンダーである。

まず７−７を下型４の上にのせ、上型３を−ヒットシテ
からペルジャー１のふたを閉じ、水冷パイプ１３に水を
流しヒーター８に通電する。

この時、不活性ガス用バルブ］、　８．１９は閉じ、排
気系バルブ２０，２１．２２も閉じている。同、油回転
ポンプ１７は常に回転している。次に、バルブ２０を開
は排気をはじめ、ガイスラー管に螢光が出るか、又は真
空計が１０　”ｌ’ｏｒｒ以下になったらバルブ２０を
閉じ、バルブ１８．１９を開いて不活性ガス、例えばＮ
、をペルジャー内にｚ 導入する。温度センサーちによシガラスが軟化点以上に
加熱されたら、エアシリンダー２４を作動させてワーク
を成形する。下型４は胴ハ１」５と同じ材料で作られて
おυ、用型５と精度良く嵌合して」１上する。次に温度
が２００℃す、下に下ったら、バルブ１８．１９を閉じ
、バルブ２１を開いてペルジャー１内に空気を導入する
。最後に、ペルジャーのふたを開いて」二型おさえ７を
はずしてワークを取シ出す。

第１図に示す実施例ではワークの形状はメニスカス形状
となるが、上型３及び下型４の形状により、所望の形状
のレンズを形成することが出来る。

第２図は、加熱成形されたレンズを貼り合わせる一実施
例を示す図である。３１は第１図に示される様な装置で
成形されたレンズ、３２は貼り合わせ而Ｒ，３と反躬四
の面Ｒ４が従来の研削・研磨により形成されたレンズで
、レンズ３１のＲ，２面とレンズ３２のＲ，３面とは同
じ曲率で形成された貼シ合わせ用の面である。加熱形成
されたレンズのＲ，］而は、更にそれ以上研磨を必要と
しない位の面精度で形成することが出来る。第３図は、
このレンズ３１のＩ′Ｌ、　２面とレンズ３２のＲ３面
とを貼υ合わせた接合レンズを示し、ている。レンズ３
１のＲ１１面は球面でも非球面でも１隻いが、Ｒ１面が
型で形成された後に研磨を８些としない而であることを
考慮するならば、Ｒ１１面が非球面である場合には、従
来の作成方法に比して槽かに手間及び時間を省くことが
出来る。

第２図に示す加熱成形によるレンズ３１は、メニスカス
形状を示している。このメニスカス形状はレンズの肉厚
がほぼ一様であるので、レンズを冷却させる際にレンズ
の各部分の冷却がＪリ−ＶＣなシ、部分的に冷却速度の
むもがなくなるので、加熱成形するレンズの肉厚を薄く
形成することと相俟って、ひり等の悪影響を完全に防止
するととができる。

又、第２図に示すレンズ３Ｊの様に、加熱成形されるし
・ンズの形状はメニスカスレンズの形状である必要はな
い。本願の様に、加熱成形によシ得られるレンズの肉厚
は薄いものであるので、レンズの形状がメニスカス形状
で々くとも、ひけ等の影響はほと人、ど考慮する８渋が
ない。

この場合、貼り合わせにン汀利な形状としては、貼り合
わせ面が平面であることである０εち４図はその様子を
示す図で、３３は第１図で示す様な装置で形成をれた平
凸力を状のレン、フ；、３４はＩｔ　４面が従来の研磨
により形成された平凸レンズであｐｌそして、平凸レン
ズ３３の平凸■（，２と平凸レンズ３４の平面几３．］
：を接着すれば両凸レンズを形成することが出来る。

第２図及び第４図に示す実施例では、貼シ合わせを受け
る一力のレンズ（３２，：３４　）の曲面１（４は従来
の研削・研磨によシ形成しているが、両方の曲面上も加
熱成形された薄い肉厚のレンズを貼シ合わせて形成して
も良い。第５図はその様子を示す図で、３５．３６は第
１図に示す様な装置で形成した薄肉状のレンズで、レン
ズ３５はＲ１面が凸面、Ｒ２面が千…１の平凸レンズ、
レンズ３６はＲ・５面が平面、８６面が凹面の平凹レン
ズ、３７はＲ３面及びＦｔ　４而が共に平面である平行
平面ガラスである。そしてレンズ３５のＲ２面と、ガラ
ス３７のＲ３面とを、レンズ３６のＲ５面とガラス３７
の１も４面とを接合することにより、全体としてはメニ
スカスレンズを得ることが出来る。

この様に本件のレンズ作成方法では、加熱・加圧成形に
よシ得られるレンズは、レンズを形成する際の型によシ
その形状を定めることができ、上述した実施例以外の掻
々の形状のレンズを容易に得ることが出来る。

又、上述した実施例は、加熱、加圧成形レンズの素材と
じ又ガラスを用いて説明したが、プラスチックでも良い
ことは首うまでもない。更に貼り合わせる双方のレンズ
の素材は、同じ素材であっても文色消し等を考慮した異
なる素材であっても良い。

／ ７、／ ／′ 以上、本発明に係るレンズ形成方法に於いては、型を用
い加熱・加圧により薄い肉厚のレンズを作り、このレン
ズを他のレンズと貼り合わせることによりンンズ葡形成
するもので、ｔｆｉ′５易な手段で非球面レンズの陣な
レンズでも短時間に低コストで大ニーにｆ′トることか
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１１０」肉厚の薄いカ１熱成形レンズを作成する装ｆ
ｉ″ｊ、の一火、晦１タリを示す図、第２図は本発明に
係る方法で形成されたレンズを他のレンズと貼シ汀わ一
贅るｉ・！（子を示す図、裏′ル３図は第２図をζ示ず
レンズを貼り合わせ７′こ伏ｍ　ｋ　８’：す図、第４
図及び第５図は各々、本発明に１系る方法で形成され／
、ｌレンズを貼り合わせる様子金示す図。 １・・・真を槽、３・・上型、４・・・Ｆｔｕ、ｓ・・
・ヒーター、］２・・・昌Ｉ斐センサー、Ｊ４，１５・
・・不活性ガス送入バイブ、Ｊ６・・・排気バイブ、１
７川油ｌｊＪ　転ホンプ、　　２３・・・つきあげ捧、
２４・・工ｆシリンダー。 活２閲　　　躬ろ画 箔４−■　　　嘉５凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）加熱成形によシレンズを形成する過程と、該過程
   によシ得られたレンズを他のレンズ又は平行平面光学部
   材と接合する過程を有するズ又は平行平面光学部材とを
   接合して形成した事を特徴とするレンズ。 （８）　　前記加熱成形されたレンズの貼り合わせ面と
   反対側の面の形状は非球面である特許請求の範囲第２項
   記載の接合レンズ。