JPS6337309A - 複合型レンズの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，外周部にツバ部を有したレンズブランクの表
面に、薄い樹脂層を賦形するいわゆる樹脂コートレンズ
に関するものであシ、特に、スームレンズやビデオディ
スクなどの高精度光学レンズに好適な複合型レンズの製
造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ビデオカメラなどのレンズとしては、球面ガラス
レンズが使用されてきた。しかし、最近、軽量・小形化
のために、非球面レンズの導入が検討されている。

しかし、従来の研削・研磨によるガラスレンズにおいて
は、非球面形状を得るための工程が複雑であり、精度お
よび量産性を得ることが難しい。

また、ガラスまたはプラスチックの加圧成形あるいは射
出成形による量産性の確保が検討されているが、成形時
の熱収縮によるヒケ、ノリなどのため、高精度の非球面
レンズを安定して得ることが難しかった。

そこで、球面ガラスレンズに、樹脂の薄膜を賦形するこ
とにより、高精度の非球面レンズを得る方法が、特開昭
５９−１２４１２号公報に示されている。この方法によ
るレンズにおいては、樹脂層自体が薄膜のため、樹脂の
収縮等はほとんど無視でき、高い面精度を有した非球面
複合レンズを得ることができる。

〔発明が解決しようとする間粗点〕

上記従来技術においては、レンズブランクと非球面形状
を有する樹脂薄膜との光軸合せ、および樹脂薄膜の膜厚
制御、および樹脂賦形時の樹脂のあふれ防止については
配慮されていなかった。

特に、プラスチックの射出成形成いはガラスのプレス成
形などでレンズブランクを作製した場合、レンズ面形状
精度が悪かったり、あるいはバラツキ（たとえば、面形
状が１０μｍ程度バラツク）が生じる場合には、光軸合
せ、膜厚制御が困難となり、また賦形時における樹脂の
あぶれが生じ、レンズ保持部などの精度劣下などの問題
点があった。

本発明は前述の問題点を除去するためになされたもので
あり、その目的は、比較的精度の悪いレンズブランクを
使用した場合でも、高精度でかつ量産性の良い非球面レ
ンズを得ることのできる複合型レンズの製造方法を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記の目的を達成するために、本発明はレンズ面外周部
にあふれ溝とレンズ面の光軸に垂直な平面と該光軸を中
心軸としたレンズ外周円筒面を有するツバ平面部を設け
たレンズブランクと、所定の非球面形状に研磨した型レ
ンズ面と前記非球面の光軸に垂直な型平面部と核光軸を
中心軸とした型外周円筒面を有する型とを用いる点に特
徴がある。

〔作用〕

本発明におけるレンズブランクのレンズ外周円筒面を賦
型治具の円筒面に嵌合させ、このレンズブランクのレン
ズ面上の中心部に樹脂を滴下した後、上記賦型治具の円
筒面に型の型外周円筒面を嵌合させ、この型を型平面部
がレンズブランクのツバ平面部に当接するまで押圧し、
上記樹脂を型の非球面によシ所望の非球面形状に賦形す
るものである。

その結果、レンズブランクの光軸と賦形する非球面との
光軸を一致させることができるとともに賦形によりあふ
れた樹脂を、光学的に使用するレンズ面外に設けたあふ
れ溝に吸収させることができる。

〔実施例〕

以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。第
１図は本発明の一実施例の樹脂薄膜を賦形する方法を示
した断面図であり、１はレンズブランク、２は型、３は
賦形治具、４は光軸である。

上記レンズブランク１は、レンズ面５とその外周にあふ
れ溝６を有し、かつ、レンズブランク１の光軸４に垂直
なツバ平面部７ａと該光軸を中心軸としたレンズ外周円
筒面８ａとを有した形状である。

また、型２は、所定の非球面形状（最終的にレンズ面に
賦形する所望の形状あるいはこれに樹脂の収縮量を補正
した形状）に研磨した型レンズ面９を有し、前記非球面
の光軸に垂直で、かつ、ツバ平面部７ａと当接した時、
レンズ面５と型レンズ面９との間に所定の寸法のすき間
１１を得るような光軸方向高さの型平面部７ｂと、光軸
を中心軸とした型外周円筒面８ｂとを有した形状である
。

賦型治具３は、レンズブランク１を支持するための平面
部１０と内周円筒面８ｃとを有している。

つぎに、第１図を用いて、樹脂薄膜の賦形方法について
説明する。まず、レンズブランク１を賦形治具３内に挿
入する。このとき、レンズブランク１は、平面部１０に
よシ保持され、かつ、レンズ外周円筒面８ａと内周円筒
面８ｃとを当接することにより、レンズブランク１の光
軸４を賦形治具３の中心軸に高精度に一致することがで
きる。

つぎに、半流動状態の樹脂をレンズ面５の中央部に滴下
する。このとき滴下する樹脂量は、レンズ面５と型レン
ズ面９とにより形成されるすき間１１の体積（レンズ面
９の形状のバラツキのため、すき間１１の体積がバラツ
ク場合にはその最大の体積）と樹脂の硬化の際の収縮体
積との和と同じあるいはそれよりもわずかに多い体積を
精密に計量し、滴下する。

その後、型２を賦形治具３の内周円筒面８ｃに沿ってレ
ンズブランク１上に挿入し、型平面部７ｂがツバ平面部
７ａと当接するまで型２をレンズブランク１方向に押圧
する。この結果、レンズ面５の中心部に滴下した半流動
状態の樹脂は、レンズ面５と型レンズ面９とにより形成
されるすき間１１に押し広げられ、充填する。

このとき、上記すき間１１の体積よシも多い樹脂は、あ
ふれ溝６に流入し、ツバ平面部７ａまであふれることが
防止される。

また、ツバ平面部７ａと型平面部７１とを当接すること
により、レンズブランク１の光軸４と型２の非球面の光
軸とを平行にし、かつ、型外周円筒面８ｂと内周円筒面
８ｃとが当接することによりレンズブランク１の光軸と
型２の非球面の光軸とを一致することができる。この状
態で樹脂を硬化し、その後、表面に所望の非球面形状を
賦形したレンズブランク１を取り出し、製品とする。

この樹脂の硬化においては、樹脂の物性により異なシ、
熱硬化法や紫外線硬化法などがある。紫外線硬化法の場
合、レンズブランク１を紫外線を透過しにくい材料、た
とえばアクリル樹脂などを用いた場合には、型２を紫外
線を透過する材料で製作し、樹脂を硬化する必要がある
。

以上説明したごとく、上記の実施例によれば、レンズブ
ランクの光軸とその表面に賦形した非球面形状の樹脂の
光軸を一致し、かつツバ平面部への樹脂のあぶれを防止
した非球面複合型レンズを高精度かつ量産性良く製造す
ることができる。

上記実施例によって得られる複合型レンズを第２図に示
す。得られるレンズの精度はレンズ形状などによシ異な
るが、外径φ５０ｍ、外径真円度１μｍ、ツバ平面度１
μｍのレンズブランクを用い、最大樹脂膜厚３０μｍの
非球面複合型レンズを作製した場合、形状精度が３μｍ
以内、ツバ平面の垂直軸と非球面の光軸とのなす角度い
わゆるタオレが５分以内、レンズ面上でのレンズ外周円
筒面の中心と非球面の光軸との距離いわゆる偏心が３μ
ｍ以内の複合型レンズを得ることができた。

つぎに、レンズブランク上に２層の樹脂薄膜を賦形する
場合の一実施例を第３図、第４図を用いて説明する。第
３図、第４図は、レンズブランク１と型２のみを示して
おシ、賦形治具３は省略しである。また、第３図、第４
図において、第１図と同符号は同−物又は同等物を示し
ている。

レンズブランク１のツバ部には、レンズブランク１の光
軸４に垂直で位置の異なるツバ平面部１２ａ及び１３ａ
が設けてあり、また型２にも型レンズ面９の非球面の光
軸に垂直で位置の異なる型平面部１２ｂ及び１３ｂが設
けである。

これらの平面の光軸方向位置は、ツバ平面部１２ａと平
面部１２ｂを当接した時に、レンズ面５と型レンズ面９
との間に第１層の樹脂薄膜を賦形するための所定の寸法
のすき間１１ａを設けるように設定する。

また電型平面部１２ｂと１５ｂと間の光軸方向距離は、
ツバ平面部１２ａと型平面部１３ｂとを当接した時に、
樹脂薄膜の第１層で形成したレンズ面５ａと型レンズ面
９との間に第２層の樹脂膜を賦形するための所定の寸法
のすき間１１ｂを設けるよ、うに設定する。すなわち、
型平面部１２ｂと１３ｂとの光軸方向距離が第２層の樹
脂薄膜の厚さを形成する。

また、ツバ平面部１３ａは、ツバ平面部１２ａと型平面
部１２ｂとが当接したとき、型子面１３ｂと接触しない
位置に設定する。

第１層の樹脂薄膜の賦形は、第１の実施例と同様に、レ
ンズ面５の中心部に半流動状態の樹脂を滴下した後、ツ
バ平面部１２ａと型平面部１２ｂとが当接するように型
２を押圧し、樹脂膜を所定の非球面形状に賦形し２．そ
の後樹脂を硬化する。

このときツバ平面部１２ａと型平面部１２ｂとが当接し
、かつ、型外周円筒面８ｂおよびレンズ外周円筒部８ａ
とがそれぞれ賦形治具３（図示せず）の内周円筒面８ｃ
（図示せず）と当接することにより、レンズブランク１
の光軸４と型レンズ面９の非球面の光軸とを一致するこ
とができる。

つぎに型２を第１層の樹脂層を賦形したレンズブランク
１から分離し、新しいレンズ面５ａの中心部に第２層を
形成する半流動状態の樹脂を所定量滴下する。

その後、ツバ平面部１２ａと型平面部１３ｂとが当接す
るように型２を押圧することにより、第２層の樹脂膜を
所定の非球面形状に賦形し、その後樹脂を硬化し、製品
を取り出す。

第２眉の樹脂薄膜を賦形するときも、ツバ平面部１２ａ
と型平面部１３ｂとが当接り１、かつ、型外周円筒面８
ｂとレンズ外周円筒面８ａとがそれぞれ賦形治具３（図
示せず）の内周円筒面８ｃ（図示せず）と当接すること
により、レンズブランク１の光軸４と型レンズ面９の非
球面の光軸とを高精度に一致することができる。

また、第１の実施例と同様にレンズ面外周には。

樹脂のあふれ（′＃に第１層樹脂薄膜賦形時）を防止す
るためのあふれ溝６が第５図に示すように設けてあり、
ツバ平面部への樹脂のあぶれを防止している。

第１の実施例とほぼ同寸法のレンズブランクに第１層膜
厚２００μｍ１第２膜厚２０μｍの樹脂膜を本実施例に
よシ賦形した結果、形状精度１μｍ以内、タオレ５分以
内、偏心３μｍ以内の複合型レンズを得ることができた
。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、比較
的レンズ面精度が悪いまたは形状がパランいたレンズブ
ランクを用いても、賦形樹脂のあぶれを防止し、かつ、
レンズブランクの光軸と賦形した樹脂の非球面光軸とを
高精度に一致させ、かつ膜厚の制御を容易に行なうこと
ができるという効果、が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による複合型レンズの製造方
法を示す縦断面図、第２図はその製造方法で得られるレ
ンズ形状を示す斜視図、第３図。 第４図は本発明の他の実施例による複合型レンズの製造
方法を示す一部を切欠いた正面図、第５図はその製造方
法で得られるレンズ形状を示す斜視図である。 １・・・レンズブランク、２・・・型、３・・・賦形治
具、４・・・光軸％　５，５ａ・・・レンズ面、６・・
・あふれ溝。 ７ａ　、　１２ａ　、　１３ａ　　・・・ツバ平面部、
７ｂ、１２ｂ、１３ｂ　　・・・型平面部。 ８ａ・・・レンズ外周円筒面、 ８ｂ・・・型外周円筒面、８Ｃ・・・内周円筒面、９・
・・型レンズ面、１０・・・平面部、１１　、１１８　
、１　ｌ　ｂ　・・・すき間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レンズブランクのレンズ面上に所望の非球面形状を
   有する樹脂薄膜を賦形する複合型レンズの製造方法にお
   いて、レンズ面外周部にあふれ溝とレンズ面の光軸と垂
   直な平面と該光軸を中心軸としたレンズ外周筒面を有す
   るツバ平面部を設けたレンズブランクと、 所定の非球面形状に研磨した型レンズ面と前記非球面の
   光軸に垂直な型平面部と該光軸を中心軸とした型外周円
   筒面を有する型とを用い、前記レンズ外周円筒面と前記
   型外周円筒型面とを賦形治具の同一円筒面に嵌合させ、
   かつ、前記ツバ平面部と前記型平面部が当接するまで前
   記型を押圧し、前記レンズブランクのレンズ面上の中心
   部に滴下した樹脂を、前記型の非球面により所望の非球
   面形状に賦形し、前記樹脂を硬化させることを特徴とす
   る複合型レンズの製造方法。 ２、前記ツバ平面部および前記型平面部に段差を設け、
   この段差の組合せにより、レンズブランクのレンズ面と
   型の非球面との間隔を設定することにより、多層の樹脂
   薄膜を賦形することを特徴とする前記特許請求の範囲第
   １項記載の複合型レンズの製造方法。