WO2016158525A1 - レンズ - Google Patents

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WO2016158525A1
WO2016158525A1 PCT/JP2016/058824 JP2016058824W WO2016158525A1 WO 2016158525 A1 WO2016158525 A1 WO 2016158525A1 JP 2016058824 W JP2016058824 W JP 2016058824W WO 2016158525 A1 WO2016158525 A1 WO 2016158525A1
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WO
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lens
end surface
reinforcing member
surface portion
lens body
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PCT/JP2016/058824
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English (en)
French (fr)
Inventor
英周 井藤
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses

Definitions

  • the present invention relates to a lens.
  • a lens mounted on a projector a digital still camera, or other optical equipment
  • a lens manufactured by molding using a molding die such as injection molding or compression molding
  • a lens used in this type of optical device is typically formed in a circular shape when viewed in the optical axis direction.
  • a portion that does not contribute to imaging is a secant line.
  • Non-circular shaped lenses that are cut along the surface are also used.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to improve the shape accuracy of a non-circular lens formed by cutting a circle along a secant line in the optical axis direction.
  • the lens according to one aspect of the present invention includes a lens body that is formed into a non-circular shape by cutting a circle along a dividing line when viewed in the optical axis direction, and an end surface portion that extends along at least the dividing line among edges of the lens body.
  • a reinforcing member that supports both ends of the dividing line in the extending direction and includes a bridging portion that is bridged between the both end portions along the end surface portion.
  • the present invention it is possible to increase the shape accuracy of a lens formed into a non-circular shape formed by cutting a circular shape along a secant line in the optical axis direction.
  • FIG. 1B is a side view of the lens of FIG. 1A.
  • FIG. 1B is a perspective view of the lens of FIG. 1A.
  • FIG. 1B is a perspective view showing a partially broken lens body of the lens of FIG. 1A.
  • It is a front view which shows the convergence of the lens body of the lens of FIG. 1A.
  • It is a perspective view of the modification of the reinforcement member of the lens of FIG. 1A.
  • It is a perspective view of the other modification of the reinforcement member of the lens of FIG. 1A.
  • It is a perspective view of the other modification of the reinforcement member of the lens of FIG. 1A.
  • FIG. 1A It is a perspective view of the other modification of the reinforcement member of the lens of FIG. 1A. It is a perspective view which shows the other modification of the reinforcement member of the lens of FIG. 1A. It is a disassembled perspective view of the other example of the lens for describing embodiment of this invention. It is a disassembled perspective view of the other example of the lens for describing embodiment of this invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a partially broken lens body of another example of a lens for explaining an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a partially broken lens body of a modification of the lens of FIG. 9. It is a perspective view of other examples of a lens for explaining an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A and 2B show an example of a lens for explaining an embodiment of the present invention.
  • the lens L1 shown in FIGS. 2A and 2B include a lens body 1 and a reinforcing member 2.
  • the lens body 1 is made of a light-transmitting resin material and is formed into a non-circular shape formed by cutting a circular shape along the secant line D when viewed in the optical axis direction.
  • the lens body 1 has one optical surface formed into a convex shape, the other optical surface formed into a concave shape, and an arc excluding the end surface portion 10 along the dividing line D in the edge portion.
  • the end face part 10 is formed to protrude in a convex shape on one side in the optical axis direction.
  • the reinforcing member 2 has both bridging portions that support both end portions 10a in the extending direction of the dividing line D in the end surface portion 10 and span between the both end portions 10a along the end surface portion 10, The entire reinforcing member 2 is a bridging portion.
  • the reinforcing member 2 is formed in a plate shape, is provided in contact with the plane S, and is provided so as to close a region surrounded by the end surface portion 10 of the lens body 1 and the plane S from the plane S side.
  • the left and right side edge portions 12 of the reinforcing member 2 are formed in a curved shape along the outer shape of the end surface portion 10 and are embedded in the end surface portion 10.
  • the lens L1 configured as described above, for example, molds the lens body 1 by injection molding or compression molding of a resin material, and molds the lens body 1 in a state where the reinforcing member 2 is inserted into the molding die. It can be manufactured by so-called insert molding. By insert molding, the lens body 1 is molded integrally with the reinforcing member 2 so as to enclose the left and right side edges 12 of the reinforcing member 2.
  • insert molding means that the molding material is filled with a molding material (resin material for forming the lens body 1) in a state where the insert member (reinforcing member 2) is inserted into the molding die. This means that the molding material is molded integrally with the insert member. A part of the insert member may be exposed on the surface of the molded product, or the insert member may be completely embedded in the molded product. Good.
  • the internal stress accumulated due to the shrinkage of the resin material forming the lens body 1 causes the end surface portion 10 to converge toward the optical axis X when the end surface portion 10 is viewed vertically as shown in FIG.
  • the above-described internal stress is borne by the reinforcing member 2 spanned between the both end portions 10a of the end surface portion 10, and the deformation of the lens body 1 that the end surface portion 10 converges is suppressed.
  • the shape accuracy of the lens L1 can be improved.
  • the reinforcing member 2 is provided so as to block at least a region whose height from the plane S is equal to or less than a predetermined height among the region surrounded by the end surface portion 10 and the plane S.
  • the maximum height of 10 is H and the maximum height of the reinforcing member 2 is Y, it is preferable that 3 / 5H ⁇ Y ⁇ H.
  • the material of the reinforcing member 2 is not particularly limited.
  • a resin material or a metal material can be used.
  • the region is surrounded by the end surface portion 10 and the plane S. Unnecessary light entering can be blocked.
  • FIGS. 5A, 5B and 5C, and FIG. 6 show modifications of the reinforcing member 2, respectively.
  • the left and right side edge portions 12 of the reinforcing member 2 are described as being formed in a curved shape along the outer shape of the end surface portion 10 of the lens body 1.
  • the reinforcing member 2 may be formed in a stepped shape in which the width in the extending direction of the dividing line D changes stepwise according to the height from the plane S. .
  • the left and right side edges 12 of the reinforcing member 2 formed in a staircase shape are provided with a plurality of side surfaces 12a parallel to the optical axis, and these side surfaces 12a of the end surface portion 10 that converges toward the optical axis. It is arranged substantially perpendicular to the displacement direction of each part. Thereby, the end surface part 10 is stably supported by the reinforcing member 2, and the deformation of the lens body 1 can be further suppressed.
  • the thickness t of the portion of the lens body 1 in contact with the corner 12b is the lens body 1. And it is preferable that it is 1/3 or more of the total thickness T of the side edge 12 of the reinforcing member 2 embedded in the lens body 1.
  • the thickness t is the lens body on the diameter of the maximum inscribed circle C whose diameter passes through the corner portion 12b in the cross section of the lens body 1 and the side edge portion 12 of the reinforcing member 2 embedded in the lens body 1.
  • the total thickness T is the diameter of the maximum inscribed circle C.
  • each corner 12b may be chamfered as shown in FIG. 5A, and each corner 12b is rounded as shown in FIG. 5B. May be.
  • an undercut portion 13 may be provided at each corner portion 12b.
  • the joining force between the lens body 1 and the reinforcing member 2 can be increased, and the reinforcing member 2 can be prevented from being detached from the lens body 1.
  • the undercut part 13 can also be provided in the reinforcing member 2 in which the left and right side edge parts 12 shown in FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A and 2B are formed in a curved shape.
  • the reinforcing member 2 has been described as being provided so as to close the region surrounded by the end surface portion 10 and the plane S.
  • the reinforcing member 2 is disposed within the end surface of the end surface portion 10. It may be formed in an arch shape that can be accommodated, and the whole may be embedded in the end face portion 10. Also with this configuration, the deformation of the lens body 1 in which the end surface portion 10 converges toward the optical axis can be suppressed by the bending rigidity of the reinforcing member 2.
  • FIG. 7 shows another example of a lens for explaining an embodiment of the present invention.
  • the lens body 1 is molded independently.
  • a groove 14 is formed on the inner surface of the end surface portion 10 of the lens body 1, the edge of the reinforcing member 2 is inserted into the groove 14, and the lens body 1 and the reinforcing member 2 are integrated.
  • the lens body 1 is deformed after taking out from the mold, the convergence toward the optical axis of the end surface portion 10 is corrected by being integrated with the reinforcing member 2. Thereby, the shape accuracy of the lens L2 can be increased.
  • the reinforcing member 2 is formed in a plate shape and is provided so as to close a region surrounded by the end surface portion 10 and the plane S.
  • the reinforcing member 2 is an arch shape that fits within the end surface of the end surface portion 10. It may be formed.
  • FIG. 8 shows another example of a lens for explaining an embodiment of the present invention.
  • the lens body 1 is also molded alone.
  • a plurality of engagement holes 15 are formed on the end surface of the end surface portion 10 of the lens body 1, and a plurality of engagement protrusions 16 are provided on the reinforcing member 2, and the engagement protrusion 16 of the reinforcing member 2 is the end surface portion 10.
  • the reinforcement member 2 is joined to the end surface of the end surface portion 10 by being inserted into the respective engagement holes 15, and the lens body 1 and the reinforcement member 2 are integrated.
  • the lens body 1 is deformed after taking out from the mold, the convergence toward the optical axis of the end surface portion 10 is corrected by being integrated with the reinforcing member 2. Thereby, the shape accuracy of the lens L3 can be improved.
  • the reinforcing member 2 is formed in a plate shape and is provided so as to close a region surrounded by the end surface portion 10 and the plane S.
  • the reinforcing member 2 is an arch shape that fits within the end surface of the end surface portion 10. It may be formed.
  • FIG. 9 shows another example of a lens for explaining an embodiment of the present invention.
  • the reinforcing member 102 supports both end portions of the end surface portion 10 of the lens body 1 and bridges between the both end portions along the end surface portion 10 and the lens body 1.
  • the frame portion 104 extends along the arc portion 11 and supports the arc portion 11.
  • the lens body 1 and the reinforcing member 102 may be integrated by insert molding. Similarly to the lens L2 shown in FIG. 7, the reinforcing member is provided in the groove formed in the end surface portion 10 and the arc portion 11 of the lens body 1. 102 may be integrated by inserting the reinforcing member 102 into the end surface of the end surface portion 10 of the lens body 1 and the outer surface of the arc portion 11 in the same manner as the lens L3 shown in FIG. It may be integrated.
  • the bridging portion 103 of the reinforcing member 102 is formed in a plate shape and is provided so as to close a region surrounded by the end surface portion 10 and the plane S, as shown in FIG. Further, it may be formed in an arch shape that fits within the end face of the end face portion 10.
  • FIG. 11 shows another example of a lens for explaining an embodiment of the present invention.
  • the lens body 201 of the lens L5 shown in FIG. 11 is formed into a non-circular shape formed by cutting a circle along the secant line in the optical axis direction, and both optical surfaces on both sides are formed in a concave shape. Also in this lens body 201, the end surface portion 210 along the secant line may be deformed to converge toward the optical axis.
  • the lens body 201 is provided integrally with the lens body 201 by supporting the both end portions of the end surface portion 210 in the extending direction of the dividing line and extending between the both end portions along the end surface portion 210. Can be suppressed, and the shape accuracy of the lens L5 can be increased.
  • the lens body 201 and the reinforcing member 202 may be integrated by insert molding, or may be integrated by inserting the reinforcing member 202 into a groove formed in the end surface portion 210 of the lens body 201.
  • the reinforcing member 202 may be joined to the end surface of the end surface portion 210 of the body 201 by joining. Further, a frame portion that extends along the arc portion 211 of the lens body 201 and supports the arc portion 211 may be provided in the reinforcing member 202.
  • the outer diameter of the lens body 1 is ⁇ 118 mm, and the lens body 1 is insert-molded integrally with a reinforcing member 2 made of a resin material.
  • Table 1 shows the results of measuring the strain of the end surface portion 10 by changing the cross-sectional shape (height ⁇ thickness) of the reinforcing member 2 in various ways. Note that the distortion of the end surface portion 10 is the amount of deviation toward the optical axis with respect to the design shape of the end portion 10a.
  • the outer diameter of the lens body 1 is ⁇ 76 mm, and the lens body 1 is insert-molded integrally with the reinforcing member 2 made of a resin material.
  • Table 2 shows the results of measuring the strain of the end surface portion 10 by changing the cross-sectional shape (height ⁇ thickness) of the reinforcing member 2 in various ways. Note that the distortion of the end surface portion 10 is the amount of deviation toward the optical axis with respect to the design shape of the end portion 10a.
  • the lens body 1 can be prevented from being deformed by converging the end surface portion 10 toward the optical axis by insert molding the lens body 1 integrally with the reinforcing member 2.
  • the outer diameter of the lens body 1 is set to ⁇ 118 mm, and the reinforcing member 2 made of a resin material is inserted into the groove 14 of the lens body 1 that is independently molded.
  • the reinforcing member 2 was integrated.
  • the reinforcing member 2 has a three-step staircase shape with the height of each step being 5 mm.
  • Table 3 shows the results of measuring the strain of the end surface portion 10 by changing the thickness of the reinforcing member 2 in various ways.
  • the distortion of the end surface portion 10 is the amount of deviation to the optical axis side with respect to the design shape at the height of each step of the reinforcing member 2, the optical axis side is negative, and the opposite side to the optical axis side is positive. .
  • the distortion at the height position of each step of the end surface portion 10 of the lens body 1 after molding was ⁇ 20 ⁇ m to ⁇ 21 ⁇ m.
  • the deformation of the lens body 1 in which the end surface portion 10 converges toward the optical axis can also be corrected by integrating the reinforcing member 2 with the lens body 1 molded independently. Further, even when the thickness of the reinforcing member 2 is 1 mm, the amount of strain is reduced to 50%, and when the thickness of the reinforcing member 2 is 2 mm, the amount of strain is further reduced to 30%. Although the effect of reducing the amount of distortion increases as the thickness 2 increases, the reinforcing member 2 increases in size. Therefore, the thickness of the reinforcing member 2 may be appropriately selected according to the size of the lens and the target accuracy.
  • the present invention can be used for lenses mounted on projectors, digital still cameras, and other optical devices.

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Abstract

　光軸方向にみて円形を割線に沿ってカットしてなる非円形に成形されたレンズの形状精度を高める。レンズＬ１は、光軸方向にみて円形を割線Ｄに沿ってカットしてなる非円形に成形されたレンズ体１と、レンズ体１の縁部のうち少なくとも割線Ｄに沿う端面部位１０における割線Ｄの延在方向の両端部１０ａを支持し、かつ端面部位１０に沿って両端部の間に架け渡された架橋部を含む補強部材２と、を備える。

Description

レンズ
　本発明は、レンズに関する。
　プロジェクタ又はデジタルスチルカメラその他の光学機器に搭載されるレンズとして、射出成形ないし圧縮成形といった成形型を用いた型成形によって製造されたレンズが用いられている。また、この種の光学機器に用いられるレンズは、典型的には光軸方向にみて円形に成形されるが、光学機器の小型化及び軽量化の観点から、結像に寄与しない部分が割線に沿ってカットされてなる非円形に成形されたレンズも用いられている。
　型成形によって製造されるレンズでは少なからずレンズ材料の収縮を生じ、収縮に起因して蓄積される内部応力が型から取り出されることによって開放され、レンズの形状が変化する。特許文献１に記載されたレンズでは、樹脂材料を用いて円形に成形されたレンズ体のコバ部に、円環状に成形されたガラス部材が埋設されており、ガラス部材によってレンズ体の形状変化が抑制されている。
日本国特開２０１５－１８０４１号公報
　光軸方向にみて円形を割線に沿ってカットしてなる非円形に成形されたレンズでは、光軸まわりの回転対称性が崩れ、割線に沿う端面部位の形状変化が顕著となる。非円形に成形されたレンズにおいて円弧状に残るコバ部にガラス部材を埋設したとしても、割線に沿う端面部位の形状変化を抑制する効果は望めない。
　本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、光軸方向にみて円形を割線に沿ってカットしてなる非円形に成形されたレンズの形状精度を高めることを目的としている。
　本発明の一態様のレンズは、光軸方向にみて円形を割線に沿ってカットしてなる非円形に成形されたレンズ体と、上記レンズ体の縁部のうち少なくとも上記割線に沿う端面部位における上記割線の延在方向の両端部を支持し、かつ上記端面部位に沿って上記両端部の間に架け渡された架橋部を含む補強部材と、を備える。
　本発明によれば、光軸方向にみて円形を割線に沿ってカットしてなる非円形に成形されたレンズの形状精度を高めることができる。
本発明の実施形態を説明するための、レンズの一例の平面図である。 図１Ａのレンズの側面図である。 図１Ａのレンズの斜視図である。 図１Ａのレンズのレンズ体を一部破断して示す斜視図である。 図１Ａのレンズのレンズ体の収斂を示す正面図である。 図１Ａのレンズの補強部材の変形例の斜視図である。 図４Ａの補強部材が用いられたレンズの断面図である。 図１Ａのレンズの補強部材の他の変形例の斜視図である。 図１Ａのレンズの補強部材の他の変形例の斜視図である。 図１Ａのレンズの補強部材の他の変形例の斜視図である。 図１Ａのレンズの補強部材の他の変形例を示す斜視図である。 本発明の実施形態を説明するための、レンズの他の例の分解斜視図である。 本発明の実施形態を説明するための、レンズの他の例の分解斜視図である。 本発明の実施形態を説明するための、レンズの他の例のレンズ体を一部破断して示す斜視図である。 図９のレンズの変形例のレンズ体を一部破断して示す斜視図である。 本発明の実施形態を説明するための、レンズの他の例の斜視図である。
　図１Ａ及び図１Ｂ、並びに図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の実施形態を説明するための、レンズの一例を示す。
　図１Ａ及び図１Ｂ、並びに図２Ａ及び図２Ｂに示すレンズＬ１は、レンズ体１と、補強部材２とを備える。
　レンズ体１は、光透過性の樹脂材料からなり、光軸方向にみて円形を割線Ｄに沿ってカットしてなる非円形に成形されている。そして、レンズ体１は、図示の例では、一方の光学面が凸状に成形され、他方の光学面が凹状に成形されており、縁部のうち割線Ｄに沿う端面部位１０を除いた円弧部位１１が位置する光軸に垂直な平面Ｓに対し、端面部位１０は光軸方向の片側に凸状に膨出して成形されている。
　補強部材２は、端面部位１０における割線Ｄの延在方向の両端部１０ａを支持し、かつ端面部位１０に沿って両端部１０ａの間に架け渡される架橋部を有し、図示の例では、補強部材２の全体が架橋部とされている。
　補強部材２は、板状に形成され、平面Ｓに接して設けられており、レンズ体１の端面部位１０と平面Ｓとで囲われる領域を平面Ｓ側から閉塞するように設けられている。補強部材２の左右の側縁部１２は、端面部位１０の外形に沿った曲線状に形成されており、端面部位１０に埋設されている。
　以上のように構成されるレンズＬ１は、例えば樹脂材料の射出成形ないし圧縮成形によってレンズ体１を成形し、かつ成形型の内部に補強部材２が挿入された状態でレンズ体１を成形する、所謂インサート成形によって製造することができる。インサート成形により、レンズ体１は、補強部材２の左右の側縁部１２を内包するようにして補強部材２と一体に成形される。
　なお、本明細書において、「インサート成形」は、成形型の内部にインサート部材（補強部材２）が挿入された状態で成形型に成形材料（レンズ体１を形成する樹脂材料）が充填され、成形材料がインサート部材と一体に成形されることを意味し、インサート部材の一部が成形品の表面に露呈していてもよく、また、インサート部材が成形品の内部に完全に埋まっていてもよい。
　レンズ体１を形成する樹脂材料の収縮に起因して蓄積された内部応力は、図３に示すように、端面部位１０を垂直にみた場合に、端面部位１０を光軸Ｘに向けて収斂させるようにレンズ体１に作用するが、端面部位１０の両端部１０ａの間に架け渡された補強部材２によって上記の内部応力が負担され、端面部位１０が収斂するレンズ体１の変形が抑制される。これによりレンズＬ１の形状精度を高めることができる。
　端面部位１０の光軸に向けた収斂は、平面Ｓ側ほど顕著となる。そこで、補強部材２は、端面部位１０と平面Ｓとで囲われる領域のうち、少なくとも平面Ｓからの高さが所定高さ以下である領域を閉塞して設けられていることが好ましく、端面部位１０の最大高さをＨ、補強部材２の最大高さをＹとしたとき、３／５Ｈ＜Ｙ＜Ｈであることが好ましい。
　補強部材２の材料は特に限定されるものではく、例えば樹脂材料又は金属材料を用いることができるが、補強部材２を遮光体とした場合に、端面部位１０と平面Ｓとで囲われる領域を通して進入する不要な光を遮ることができる。
　図４Ａ及び図４Ｂ、並びに図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃ、並びに図６は、補強部材２の変形例をそれぞれ示す。
　図１Ａ及び図１Ｂ並びに図２Ａ及び図２Ｂに示した例では、補強部材２の左右の側縁部１２がレンズ体１の端面部位１０の外形に沿った曲線状に形成されているものとして説明したが、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、補強部材２は、平面Ｓからの高さに応じて割線Ｄの延在方向の幅が段階的に変化する階段形状に形成されていてもよい。
　階段形状に形成された補強部材２の左右の側縁部１２には、光軸と平行な複数の側面１２ａがそれぞれ設けられ、これらの側面１２ａは、光軸に向けて収斂する端面部位１０の各部の変位方向に対して略垂直に配置される。これにより、端面部位１０が補強部材２によって安定して支持され、レンズ体１の変形を一層抑制することができる。
　補強部材２の各段の角部１２ｂでの応力集中を原因とするレンズ体１の変形及び破損を防止する観点から、角部１２ｂに接するレンズ体１の部位の肉厚ｔは、レンズ体１及びレンズ体１に埋設された補強部材２の側縁部１２の全体厚Ｔの１／３以上あることが好ましい。ここで、肉厚ｔは、レンズ体１及びレンズ体１に埋設された補強部材２の側縁部１２の断面において、直径が角部１２ｂを通る最大内接円Ｃの直径上でのレンズ体１の厚みとし、全体厚Ｔは、最大内接円Ｃの直径とする。
　なお、各角部１２ｂでの応力集中を緩和するため、図５Ａに示すように、各角部１２ｂに面取りを設けてもよく、図５Ｂに示すように、各角部１２ｂに角丸めを設けてもよい。
　また、レンズ体１と補強部材２との接合力を高める観点から、図５Ｃに示すように、各角部１２ｂにアンダーカット部１３を設けてもよい。これにより、レンズ体１と補強部材２との接合力を高め、補強部材２がレンズ体１から外れることを防止することができる。なお、図１Ａ及び図１Ｂ並びに図２Ａ及び図２Ｂに示した左右の側縁部１２が曲線状に形成された補強部材２にもアンダーカット部１３を設けることができる。
　ここまで、補強部材２は端面部位１０と平面Ｓとで囲われる領域を閉塞するように設けられるものとして説明したが、図６に示すように、補強部材２は、端面部位１０の端面内に収まるアーチ状に形成され、全体が端面部位１０に埋設されていてもよい。かかる構成によっても、補強部材２の曲げ剛性により、端面部位１０が光軸に向けて収斂するレンズ体１の変形を抑制することができる。
　図７は、本発明の実施形態を説明するための、レンズの他の例を示す。
　図７に示すレンズＬ２では、レンズ体１が単独で成形される。レンズ体１の端面部位１０の内面には溝１４が成形されており、補強部材２の縁部が溝１４に挿入され、レンズ体１と補強部材２とが一体化される。成形型からの取り出し後にレンズ体１に変形が生じるが、補強部材２と一体化されることによって端面部位１０の光軸に向けた収斂が矯正される。これにより、レンズＬ２の形状精度を高めることができる。
　なお、補強部材２は、図示の例では、板状に形成され、端面部位１０と平面Ｓとで囲われる領域を閉塞するように設けられているが、端面部位１０の端面内に収まるアーチ状に形成されていてもよい。
　図８は、本発明の実施形態を説明するための、レンズの他の例を示す。
　図８に示すレンズＬ３もまた、レンズ体１が単独で成形される。レンズ体１の端面部位１０の端面には複数の係合孔１５が成形され、補強部材２には複数の係合突起１６が設けられており、補強部材２の係合突起１６が端面部位１０の係合孔１５にそれぞれ挿し込まれて補強部材２が端面部位１０の端面に接合され、レンズ体１と補強部材２とが一体化される。成形型からの取り出し後にレンズ体１に変形が生じるが、補強部材２と一体化されることによって端面部位１０の光軸に向けた収斂が矯正される。これにより、レンズＬ３の形状精度を高めることができる。
　なお、補強部材２は、図示の例では、板状に形成され、端面部位１０と平面Ｓとで囲われる領域を閉塞するように設けられているが、端面部位１０の端面内に収まるアーチ状に形成されていてもよい。
　図９は、本発明の実施形態を説明するための、レンズの他の例を示す。
　図９に示すレンズＬ４では、補強部材１０２が、レンズ体１の端面部位１０の両端部を支持し、かつ端面部位１０に沿って両端部の間に架け渡される架橋部１０３と、レンズ体１の円弧部位１１に沿って延び、円弧部位１１を支持する枠部１０４と、を有する。端面部位１０に加えて円弧部位１１も補強部材１０２によって支持することにより、レンズ体１の変形をより効果的に抑制することができる。
　レンズ体１と補強部材１０２とは、インサート成形によって一体化されてもよく、図７に示したレンズＬ２と同様に、レンズ体１の端面部位１０及び円弧部位１１に成形された溝に補強部材１０２が挿入されることによって一体化されてもよく、図８に示したレンズＬ３と同様に、レンズ体１の端面部位１０の端面及び円弧部位１１の外面に補強部材１０２が接合されることによって一体化されてもよい。
　なお、補強部材１０２の架橋部１０３は、図示の例では、板状に形成され、端面部位１０と平面Ｓとで囲われる領域を閉塞するように設けられているが、図１０に示すように、端面部位１０の端面内に収まるアーチ状に形成されていてもよい。
　図１１は、本発明の実施形態を説明するための、レンズの他の例を示す。
　図１１に示すレンズＬ５のレンズ体２０１は、光軸方向にみて円形を割線に沿ってカットしてなる非円形に成形されており、かつ両側の光学面がいずれも凹状に成形されている。このレンズ体２０１においても、割線に沿う端面部位２１０が光軸に向けて収斂する変形が生じる可能性がある。
　そこで、端面部位２１０における割線の延在方向の両端部を支持し、かつ端面部位２１０に沿って両端部の間に架け渡される補強部材２０２をレンズ体２０１と一体に設けることにより、レンズ体２０１の変形を抑制し、レンズＬ５の形状精度を高めることができる。
　レンズ体２０１と補強部材２０２とは、インサート成形によって一体化されてもよく、レンズ体２０１の端面部位２１０に成形された溝に補強部材２０２が挿入されることによって一体化されてもよく、レンズ体２０１の端面部位２１０の端面に補強部材２０２が接合されることによって一体化されてもよい。また、レンズ体２０１の円弧部位２１１に沿って延び、円弧部位２１１を支持する枠部を補強部材２０２に設けてもよい。
　以下、作製例について説明する。
　作製例１では、図１Ａ及び図１Ｂ並びに図２Ａ及び図２Ｂに示したレンズＬ１において、レンズ体１の外径をφ１１８ｍｍとし、レンズ体１を樹脂材料からなる補強部材２と一体にインサート成形した。補強部材２の断面形状（高さ×厚み）を種々に換えて端面部位１０の歪を測定した結果を表１に示す。なお、端面部位１０の歪は、端部１０ａの設計形状に対する光軸側への偏倚量とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　作製例２では、図１Ａ及び図１Ｂ並びに図２Ａ及び図２Ｂに示したレンズＬ１において、レンズ体１の外径をφ７６ｍｍとし、レンズ体１を樹脂材料からなる補強部材２と一体にインサート成形した。補強部材２の断面形状（高さ×厚み）を種々に換えて端面部位１０の歪を測定した結果を表２に示す。なお、端面部位１０の歪は、端部１０ａの設計形状に対する光軸側への偏倚量とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１及び表２から、レンズ体１を補強部材２と一体にインサート成形することにより、端面部位１０が光軸に向けて収斂するレンズ体１の変形を抑制できることがわかる。
　作製例３では、図７に示したレンズＬ２において、レンズ体１の外径をφ１１８ｍｍとし、単独で成形したレンズ体１の溝１４に樹脂材料からなる補強部材２を挿入してレンズ体１と補強部材２とを一体化した。補強部材２は各段の高さを５ｍｍとして３段の階段形状とした。補強部材２の厚みを種々に換えて端面部位１０の歪を測定した結果を表３に示す。なお、端面部位１０の歪は、補強部材２の各段の高さ位置での設計形状に対する光軸側への偏倚量とし、光軸側を負、光軸側とは反対側を正とする。成型後のレンズ体１の端面部位１０の各段の高さ位置での歪は－２０μｍ～－２１μｍであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３から、単独で成形されたレンズ体１に補強部材２を一体化することによっても、端面部位１０が光軸に向けて収斂するレンズ体１の変形を矯正できることがわかる。また、補強部材２の厚みが１ｍｍの場合でも歪の量が５０％に軽減しており、補強部材２の厚みが２ｍｍの場合には歪の量が３０％と更に軽減しており、補強部材２が厚いほど歪の量の軽減効果は大きくなっているが、一方で補強部材２は大型化するため、レンズの大きさと目標精度に応じて補強部材２の厚みを適宜選択すればよい。
　本発明は、プロジェクタ又はデジタルスチルカメラその他の光学機器に搭載されるレンズに用いることができる。
　以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。本出願は、２０１５年３月３１日出願の日本特許出願（特願２０１５－０７３８５１）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１　　 レンズ体
２　　 補強部材
１０　 端面部位
１０ａ 端部
１１　 円弧部位
１２　 側縁部
１２ａ 側面
１２ｂ 角部
１３　 アンダーカット部
１４　 溝
１５　 係合孔
１６　 係合突起
１０２ 補強部材
１０３ 架橋部
１０４ 枠部
２０１ レンズ体
２０２ 補強部位
２１０ 端面部位
２１１ 円弧部位
Ｃ　　 最大内接円
Ｄ　　 割線
Ｈ　　 最大高さ
Ｌ１　 レンズ
Ｌ２　 レンズ
Ｌ３　 レンズ
Ｌ４　 レンズ
Ｌ５　 レンズ
Ｓ　　 平面
ｔ　　 肉厚
Ｔ　　 全体厚
Ｘ　　 光軸
Ｙ　　 最大高さ

Claims (15)

  1. 　光軸方向にみて円形を割線に沿ってカットしてなる非円形に成形されたレンズ体と、
    　前記レンズ体の縁部のうち少なくとも前記割線に沿う端面部位における前記割線の延在方向の両端部を支持し、かつ前記端面部位に沿って前記両端部の間に架け渡された架橋部を含む補強部材と、
    　を備えるレンズ。
  2. 　請求項１記載のレンズであって、
    　前記縁部のうち前記端面部位を除いた円弧部位が位置する光軸に垂直な平面に対し、前記端面部位は前記光軸方向の片側に膨出しているレンズ。
  3. 　請求項２記載のレンズであって、
    　前記架橋部は、前記端面部位と前記平面とで囲われる領域のうち、少なくとも前記平面からの高さが所定高さ以下である領域を閉塞して設けられているレンズ。
  4. 　請求項３記載のレンズであって、
    　前記端面部位の最大高さをＨ、前記架橋部の最大高さをＹとしたとき、３／５Ｈ＜Ｙ＜Ｈであるレンズ。
  5. 　請求項４記載のレンズであって、
    　前記架橋部は、前記平面からの高さに応じて前記割線の延在方向の幅が段階的に変化する階段形状に形成されているレンズ。
  6. 　請求項１記載のレンズであって、
    　前記架橋部は、前記端面部位の端面内に設けられているレンズ。
  7. 　請求項１又は６記載のレンズであって、
    　前記補強部材は、前記縁部のうち前記端面部位を除いた円弧部位に沿って延び、前記円弧部位を支持する枠部を更に含むレンズ。
  8. 　請求項２記載のレンズであって、
    　前記架橋部は、前記端面部位の端面内に設けられているレンズ。
  9. 　請求項２から５、及び８のいずれか一項記載のレンズであって、
    　前記補強部材は、前記円弧部位に沿って延び、前記円弧部位を支持する枠部を更に含むレンズ。
  10. 　請求項１から９のいずれか一項記載のレンズであって、
    　前記補強部材は、前記レンズ体に埋設されているレンズ。
  11. 　請求項１０記載のレンズであって、
    　前記レンズ体が前記補強部材と一体にインサート成形されてなるレンズ。
  12. 　請求項１から９のいずれか一項記載のレンズであって、
    　前記補強部材は、前記レンズ体に設けられた溝に挿入されているレンズ。
  13. 　請求項１から９のいずれか一項記載のレンズであって、
    　前記補強部材は、前記レンズ体の外面に接合されているレンズ。
  14. 　請求項１から１３のいずれか一項記載のレンズであって、
    　前記補強部材は、遮光体であるレンズ。
  15. 　請求項１から１４のいずれか一項記載のレンズであって、
    　前記レンズ体は、樹脂材料からなるレンズ。
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