(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏に光学面を有するガラスモールド法で成形されたレンズであって、
所定回転軸に対して回転対称の外形を有し、
前記表裏の光学面の少なくとも一方は、前記回転対称の外形に対して方向性を有する光学面からなり、
前記外形と表裏の光学面の少なくとも一方との間に、光学面の前記方向性を所定の方向に規制する位置規制面を有する一対の規制段部を備えていること、を特徴とするガラスモールドレンズ。
【請求項２】
請求項１記載のガラスモールドレンズにおいて、前記一対の規制段部は、前記所定回転軸に対して対称に形成されているガラスモールドレンズ。
【請求項３】
請求項１または２記載のガラスモールドレンズにおいて、前記光学面の光軸は前記所定回転軸と平行であるガラスモールドレンズ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項記載のガラスモールドレンズは、前記所定回転軸を含む複数の異なる断面において、それぞれ前記光学面の形状が異なるガラスモールドレンズ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項記載のガラスモールドレンズにおいて、前記光学面は、前記レンズの外形に対して偏って配置されているガラスモールドレンズ。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項記記載のガラスモールドレンズにおいて、前記光学面の光軸は、前記所定回転軸に対して偏っているガラスモールドレンズ。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか一項記載のガラスモールドレンズにおいて、前記外形に対して方向性を有する複数の光学面が、前記レンズの表裏の光学面の少なくとも一方に、該レンズの外形に対して偏って配列されているガラスモールドレンズ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項記載のガラスモールドレンズを支持するレンズ支持枠であって、
該レンズ支持枠は、前記ガラスモールドレンズの一対の規制段部と互いに嵌り合う凹凸の関係を有する受け部を備えていることを特徴とするレンズ支持枠。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤上に複数のレンズがガラスモールド法により形成されたガラスモールドレンズ及びその支持枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスモールド（以下「ＧＭ」という）で作られた回転対称の円形レンズを鏡枠に固定する場合、回転方向の位置決めは無視してよかった。同様にＧＭで作られたガラス円盤中心にアレイレンズが形成された光学素子を鏡枠に入れる場合は、光学設計上の回転方向の位置（位相）決めが必要な場合はその調整を行い、接着剤などで鏡枠に固定していた。他の方法では、ＧＭの際に、円盤の輪郭を矩形など位置決めに使用できる形状に形成するか、上記円盤外周を追加加工で矩形にカットして位置決めを容易にしていた（特許文献１）。光学素子を画像処理などの光電気的な方法によって位置決め調整する方法も提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１-２６４５０２号公報
【特許文献２】特開２００４-３８５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記ガラス円盤にアレイレンズが形成された光学素子をθ方向に光電気的な方法、例えば画像処理によって位置決め調整してから鏡枠に固定する方法は、専用の調整装置で微調整しながら位置を決めて接着するので調整の手間や費用がかかり、コストアップ、生産性の低下要因となっている。また、接着硬化中に動いてしまうおそれもある。
【０００５】
ガラス円盤を矩形にすることも考えられるが、ＧＭによる一回成形は、金型の表面に矩形の溝を掘る方法では良品がなかなか得られず、また胴型とコアの断面を矩形にする場合、矩形のＧＭ成形も金型の加工にコストがかかり実用的ではなかった。追加工でガラス円盤の外形を矩形にカットする方法は、アレイレンズ部を基準に正確な形にダイヤモンドカッターなどでカットしなければならないので加工が困難であり、かつ工程が増えてコストアップとなり、実用的ではなかった。
【０００６】
光学的な方法によって位置決めする場合は、画像処理装置が必要になり、コストアップとなり、手間もかかる問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであって、回転軸に対して回転対称形の外形を有し、外形に対して方向性を有するが位置決め容易なガラスモールドレンズを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成する本発明は、表裏に光学面を有するガラスモールド法で成形されたレンズであって、所定回転軸に対して回転対称の外形を有し、前記表裏の光学面の少なくとも一方は、前記回転対称の外形に対して方向性を有する光学面からなり、前記外形と表裏の光学面の少なくとも一方との間に、光学面の前記方向性を所定の方向に規制する位置規制面を有する一対の規制段部を備えていることを特徴とする。
【０００９】
前記一対の規制段部は、前記所定回転軸に対して対称に形成することができる。
本発明は、前記光学面の光軸が前記回転軸と平行なガラスモールドレンズに適している。
本発明は、前記所定回転軸を含む複数の異なる断面において、それぞれ前記光学面の形状が異なるガラスモールドレンズ、前記光学面が、前記レンズの外形に対して偏って配置されているガラスモールドレンズ、前記光学面の光軸が、前記所定回転軸に対して偏っているガラスモールドレンズ、前記外形に対して方向性を有する複数の光学面が、前記レンズの片面に、該レンズの外形に対して偏って配列されているガラスモールドレンズに適用してより効果的である。
【００１０】
前記本発明のガラスモールドレンズを支持するレンズ支枠は、前記ガラスモールドレンズの位置規制面を有する一対の規制段部と互いに嵌り合う凹凸の関係を有する受け部を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転対称外形の輪郭と光学面との間に、光学面の前記方向性を所定の方向に規制する位置規制面を有する一対の規制段部を備えたので、外形が円形であり、ガラスモールドによって簡単に製造できるという効果を奏する。 
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のガラスモールドレンズを適用したレンズアレイの実施形態を、（Ａ）は正面から見た斜視図、（Ｂ）は背面から見た斜視図である。
【図２】同レンズアレイを回転軸及び光軸を通る面で縦断した断面図である。
【図３】同レンズアレイを装着する鏡枠の（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はレンズアレイを装着した様子を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）乃至（Ｆ）は同レンズアレイをＧＭ成形する工程を段階的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明を適用したレンズアレイを正面、背面から見た斜視図、図２は同レンズアレイを縦断した断面図である。
【００１４】
レンズアレイ１０は、ガラス円盤１１の前面１２に光学面として、４対のセパレータレンズ１３、１４、１５、１６が形成され、裏面１７は、セパレータレンズ１３、１４、１５、１６の後方領域には光学面として平坦面１７ａが形成されている。ガラス円盤１１は回転軸Ｚを中心とした円盤状に形成されていて、一対の第１セパレータレンズ１３及び一対の第２セパレータレンズ１４はそれぞれ、回転軸Ｚを挟んで図１では左右対称位置及び上下対称位置に形成されている。さらに一対の第２セパレータレンズ１４の外側に隣接して、一対の第１セパレータレンズ１３同様の配置で一対の第３セパレータレンズ１５、一対の第４セパレータレンズ１６が形成されている。これらのセパレータレンズ１３、１４、１５、１６は、回転軸Ｚに対して偏って位置しており、ガラス円盤１１の外形に対しても偏って位置している。なお、各セパレータレンズ１３、１４、１５、１６の光軸Ｏは回転軸Ｚと平行に設定されている。
【００１５】
レンズアレイ１０の裏面１７には、レンズアレイ１０の外形（ガラス円盤１１の外形）に対するセパレータレンズ１３、１４、１５、１６の方向性及び位置を規制する規制部として、平坦面１７ａとガラス円盤１１の外縁との間の領域に一対の規制段部１８が形成されている。規制段部１８は、第１、第３、第４セパレータレンズ１３、１５、１６の並び方向と平行に弦部分が延びる弓形に膨出形成されている。これらの規制段部１８は、弦部分が平行となるように回転軸Ｚに対して対称に形成されている。一対の規制段部１８は、回転軸Ｚを挟んで互いに対向する位置規制面を有している。なお、ガラス円盤１１の前面１２側には、外周の縁部が盛り上がった肉厚縁部１９が形成されている。
【００１６】
このレンズアレイ１０を固定する鏡枠（レンズ支持枠）２０の実施例を図３に示した。図３（Ａ）はレンズアレイ１０を装着する前の鏡枠２０の斜視図、同図（Ｂ）はレンズアレイ１０を装着した鏡枠２０の斜視図である。レンズアレイ１０は、鏡枠２０に固定された状態で、他の光学要素に固定される。
【００１７】
この鏡枠２０は、直方体形状のフレーム２１と、その内方に形成された、レンズアレイ１０が嵌る凹み２３と、凹み２３内方に形成された、セパレータレンズ１３、１４、１５、１６の光路となる開口２２を備えている。この開口２２は正面視、レンズアレイ１０の規制段部１８を除いた平坦面１７ａの輪郭よりやや小さい相似形を呈している。開口２２を規制する凹み２３の縁状底面が、レンズアレイ１０の平坦面１７ａに当接してガラス円盤１１を支持する。この実施形態の凹み２３は、平坦面１７ａの円弧状領域が当接する円弧状段部２４と、規制段部１８に沿った平坦面１７ａの直線領域が当接する直線状段部２５を備えている。直線状段部２５の外方領域には、レンズアレイ１０の規制段部１８が当接する、または規制段部１８を収容する、直線状段部２５より低くなった段差部２６が形成されている。言い替えると、鏡枠２０は、レンズアレイ１０の規制段部１８と凹凸の関係を有し、規制段部１８と嵌り合う受け部として、直線状段部２５及び段差部２６が形成されていて、直線状段部２５の外側面が規制段部１８（位置規制面）と当接して回転方向の位置を規制する。 
【００１８】
レンズアレイ１０は、裏面１７側から鏡枠２０の凹み２３に嵌められる。その際、平坦面１７ａが円弧状段部２４及び直線状段部２５に当接し、両規制段部１８がそれぞれ直線状段部２５を挟んで嵌合され、段差部２６に嵌る（図３（Ｂ））。このようにレンズアレイ１０の外形が鏡枠２０に嵌る部分に規制段部１８を形成し、鏡枠２０にはこの規制段部１８が嵌る直線状段部２５及び段差部２６を形成したので、これらの嵌合によってレンズアレイ１０の回転軸Ｚを中心とした回転方向の位置決め及び回転軸Ｚと直交する方向の位置決めが容易にできる。
【００１９】
図４に、レンズアレイ１０をＧＭ形成する工程を示した。図４（Ａ）に示すようにこの実施例では、上型コア３１の下端面に、レンズアレイ１０の前面形状を形成する上型面３１ａが形成され、下型コア３３の上端面にレンズアレイ１０の背面形状を形成する型３３ａが形成されている。下型コア３３には、上型コア３１及び下型コア３３を同心ガイドするスリーブ３５が嵌合されている。さらにこのスリーブ３５には、レンズアレイ１０の外形を規制する外形リング３７が嵌合されている。
【００２０】
以上のように構成されたスリーブ３５中の下型コア３３の型３３ａ上に、プリフォーム１０′を乗せる（図４（Ａ））。プリフォーム１０′は、レンズアレイ１０に適したガラス素材によって、レンズアレイ１０の概略形状に形成されている。
【００２１】
そうして上型コア３１を降ろしてスリーブ３５内に挿入する(図４（Ｂ））。
上型、下型コア３１、３５を加熱しながら、上型コア３３を下降させる（図４（Ｃ））。
【００２２】
加熱を維持して、上型コア３１の型面３１ａと下型コア３３の型面３３ａとでプリフォーム１０′をプレスする（図４（Ｄ））。プリフォーム１０′は、加熱により柔軟になり、かつ型面３１ａ、３３ａによって加圧されているので、素材が型面３１ａ、３３ａに沿って流れ、外形リング３７とで形成された空間一杯に広がる。この加熱及び加圧によりプリフォーム１０′から、表裏面の形状が上下の型面３１ａ、３３ａによって転写され、外形が外形リング３７内周面によって形成されたレンズアレイ１０が形成される。
【００２３】
所定時間加熱及び加圧した後に、加圧した状態で冷却する。十分冷却されてから、上型コア３１を上昇させて、上型面３１ａをレンズアレイ１０から引き剥がす（図４（Ｅ））。
【００２４】
さらに、スリーブ３５を下型コア３３から抜き、外形リング３７を抜いて、レンズアレイ１０を下型面３３ａから引き離すと、レンズアレイ１０が得られる（図４（Ｆ）、図１）。
【００２５】
以上、本発明をセパレータレンズとなるレンズアレイ１０に適用した実施形態について説明したが、この実施形態に限定されない。つまり、ガラスモールド法で成形されるレンズであって、所定回転軸による回転対称の外形を有し、外形に対して方向性を規制する部分を少なくとも片面に有する光学面を備えたレンズに適用できる。光学面が凹面のレンズにも適用できる。
【００２６】
方向性規制部としての規制段部１８は、レンズアレイ１０を固定する部材に接触する面であれば、前面１２に設けてもよい。また、実施形態では規制部を突部としたが、切り欠き、溝など、低く形成してもよく、要するに、互いに嵌り合う凹凸の関係を有する形状であればよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０  レンズアレイ
１０′  プリフォーム
１１  ガラス円盤
１２  前面
１３  １４  １５  １６  セパレータレンズ
１７  背面
１７ａ  平坦面
１８  規制段部
１９  肉厚縁部
２０  鏡枠（レンズ支持枠）
２１  フレーム
２２  開口
２３  凹み
２４  円弧状段部
２５  直線状段部
３１  上型コア
３１ａ  型面
３３  下型コア
３３ａ  下型面
３５  スリーブ
３７  外形リング
Ｏ  光軸
Ｚ  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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