(57)【要約】【課題】  研磨レンズと金型成形のプラスチックレンズ15との剥離を防止して、高屈折率で高性能のハイブリッドレンズ10を容易に製造して提供する。【解決手段】  可視光の透過性が７０パーセント以上であって粒子径が４０マイクロメートルから１２０マイクロメートル程度の透光性セラミックスを硝材とし、深さが５０マイクロメートル乃至６０マイクロメートル程度の脱粒痕が形成されたセラミックスレンズ11に紫外線硬化型樹脂によるプラスチックレンズ15を貼り合わせたハイブリッドレンズ10とする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多結晶構造の透光性セラミックスを硝材としたセラミックスレンズに紫外線硬化型樹脂によるプラスチックレンズを貼り合わせたことを特徴とするセラミックスハイブリッドレンズ。
【請求項２】
粒子径が４０マイクロメートルから１２０マイクロメートル程度の透光性セラミックスを硝材としたことを特徴とする請求項１に記載のセラミックスハイブリッドレンズ。
【請求項３】
深さが５０マイクロメートル乃至６０マイクロメートル程度の脱粒痕をレンズ表面に有するセラミックスレンズとしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセラミックスハイブリッドレンズ。
【請求項４】
屈折率が２．０以上にして分光透過性が４２０ナノメートルから７００ナノメートルの範囲において７０パーセント以上のセラミックスを硝材するセラミックスレンズとしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のセラミックスハイブリッドレンズ。
【請求項５】
粒子径が４０マイクロメートルから１２０マイクロメートル程度の透光性セラミックスを硝材として荒削り、砂がけ、研磨を施してセラミックスレンズとし、非球面金型に紫外線硬化型樹脂を塗布してセラミックスレンズを載せ、セラミックスレンズを金型に押し付けて紫外線を照射することにより紫外線硬化型樹脂を硬化させた後、金型からセラミックスレンズと共に紫外線硬化型樹脂を取り出すことを特徴とするセラミックスハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項６】
粒子径が４０マイクロメートルから１２０マイクロメートル程度の透光性セラミックスを硝材として荒削り、砂がけ、研磨を施してセラミックスレンズとし、セラミックスレンズに紫外線硬化型樹脂を塗布して非球面金型を押し付け、セラミックスレンズ側から紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、金型を紫外線硬化型樹脂から離すことを特徴とするセラミックスハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項７】
透光性セラミックスを研磨してセラミックスレンズとするに際しては、深さが５０マイクロメートル乃至６０マイクロメートル程度の脱粒痕がレンズ表面に形成される研磨仕上げとしたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のセラミックスハイブリッドレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨レンズであるセラミックスレンズとこのセラミックスレンズの表面に樹脂層で形成されたプラスチックレンズを貼り合わせたハイブリッドレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、カメラや光ディスクの読み取り又は記録用の光学機器などには、小型で高性能の光学レンズとして非球面レンズが多用されるようになってきた。
この非球面レンズとしては、研磨又は研削加工されたガラスレンズなどの表面に紫外線硬化型樹脂によるプラスチックレンズを貼り合わせたハイブリッドレンズが多く使用されている。
【０００３】
このハイブリッドレンズは、非球面を形成した金型に所要量の紫外線硬化型樹脂を塗布し、この樹脂の上にガラスレンズを載せて未硬化の樹脂を押し広げて樹脂の下方を金型の形状としてガラスレンズに樹脂を密着させ、ガラスレンズ側から紫外線を照射して樹脂を硬化させ、硬化成形後に金型から樹脂を剥がしてガラスレンズに密着したプラスチックレンズを成形することによりガラスレンズにプラスチックレンズを貼着したハイブリッドレンズとするものである。
【０００４】
このハイブリッドレンズでは、ガラスレンズとプラスチックレンズとの剥離を防止するため、プラスチックレンズとの接着面となるガラスレンズ面において、ガラスレンズの研磨や研削の仕上げを多少粗くし、ガラスの屈折率と紫外線硬化型樹脂の屈折率とが近い材質のものを用いて非球面レンズを成形することも提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−１８０６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、非球面レンズとすることにより小型で高性能の光学レンズを製造することができ、金型による表面形状の成形を行うプラスチックレンズを表面に形成するハイブリッドレンズは、レンズの使用目的に合わせた非球面形状などの形状性能に優れると共に量産性や温度や湿度などによる劣化の少ない環境性能などにおいても優れた利点を有しているも、ガラスレンズとその表面に形成されるプラスチックレンズとの剥離防止の配慮が必要となるものである。
【０００６】
このため、ガラスレンズの表面粗さを多少粗くしてガラスレンズの研磨時間を省略すると共にプラスチックレンズとの結合力を強くするものがあるも、この場合、ガラスレンズの硝材とするガラスの屈折率とプラスチックレンズの材料とする紫外線硬化型樹脂の屈折率が近似する材料を用いなければレンズ性能が低下するため、レンズの屈折率が制限される欠点がある。
【０００７】
また、ガラスと樹脂との屈折率が異なる場合、ガラス表面の研磨仕上げを滑らかにしてレンズ性能を高めるとガラスレンズとプラスチックレンズとが剥離しやすくなり、この剥離を防止するためにガラスレンズの表面処理や紫外線の照射条件の調整などに手数を要して生産効率が低下する問題点があった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決し、高屈折率で高性能のハイブリッドレンズを容易に提供することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、多結晶構造の透光性セラミックス（21）を硝材としたセラミックスレンズ（11）に紫外線硬化型樹脂（31）によるプラスチックレンズ（15）を貼り合わせたハイブリッドレンズ（10）とするものである。
【００１０】
尚、透光性セラミックス（21）は、粒子径が４０マイクロメートルから１２０マイクロメートル程度の透光性セラミックス（21）を硝材とすることが好ましく、研磨程度として、深さが５０マイクロメートル乃至６０マイクロメートル程度の脱粒痕（23）が形成される研磨仕上げが施されたセラミックスレンズ（11）とするものである。
【００１１】
また、この透光性セラミックス（21）は、屈折率が２．０以上にして分光透過性が４２０ナノメートルから７００ナノメートルの範囲において７０パーセント以上のセラミックスを硝材とするものである。
【００１２】
そして、セラミックスハイブリッドレンズ（10）の製造方法は、粒子径が４０マイクロメートルから１２０マイクロメートル程度の透光性セラミックス（21）を硝材として荒削り、砂がけ、研磨を施してセラミックスレンズ（11）とし、非球面金型（40）に紫外線硬化型樹脂（31）を塗布してセラミックスレンズ（11）を載せ、セラミックスレンズ（11）を金型（40）に押し付けて紫外線を照射することにより紫外線硬化型樹脂（31）を硬化させた後、金型（40）からセラミックスレンズ（11）と共に硬化及び成形された紫外線硬化型樹脂（31）を取り出すものである。
【００１３】
尚、セラミックスレンズ（11）におけるプラスチックレンズ（15）との接合面を凹面に研磨したときは、セラミックスレンズ（11）の凹面に紫外線硬化型樹脂（31）を塗布して非球面金型（40）を押し付け、セラミックスレンズ（11）側から紫外線を照射して樹脂（31）を硬化させた後、金型（40）を離すようにするものである。
【００１４】
また、セラミックスレンズ（11）を研磨するに際しては、深さが５０マイクロメートル乃至６０マイクロメートル程度の脱粒痕（23）が形成される程度の研磨仕上げとするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、多結晶構造の透光性セラミックスを硝材としたセラミックスレンズを母材とするため、紫外線硬化型樹脂であるプラスチックレンズとの接合力を強くし、プラスチックレンズを剥がれ難くすることができる。
【００１６】
また、透光性セラミックスの粒子径を４０マイクロメートルから１２０マイクロメートル程度とすることにより、セラミックスレンズにおける光学レンズとしての分解能を確保することができる。
【００１７】
さらに、脱粒痕23の深さが５０マイクロメートル乃至６０マイクロメートル程度とすることにより、光学レンズとしての分解能を確保しつつプラスチックレンズとの接着力をも確保することができる。
【００１８】
そして、屈折率が２．０以上にして可視光領域の分光透過率が７０パーセント以上の透光性セラミックスを用いたハイブリッドレンズは、高屈折率にして高性能を有するレンズとすることができる。
【００１９】
また、粒子径が４０マイクロメートルから１２０マイクロメートル程度の透光性セラミックスを硝材とするハイブリッドレンズの製造法は、セラミックスレンズとプラスチックレンズとが剥離し難い高性能のレンズを容易に製造することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係るセラミックスハイブリッドレンズは、粒子径が４０マイクロメートルから１２０マイクロメートル程度の透光性セラミックス21であって、屈折率が２．０以上にして分光透過性が４２０ナノメートルから７００ナノメートルの範囲において７０パーセント以上のセラミックスを硝材として荒削り及び砂がけ、更に研磨を施し、深さが５０マイクロメートル乃至６０マイクロメートル程度の脱粒痕23が形成される研磨を行ってセラミックスレンズ11とし、非球面金型40に紫外線硬化型樹脂31を塗布してセラミックスレンズ11を載せ、セラミックスレンズ11を金型40に押し付けて紫外線を照射することにより紫外線硬化型樹脂31を硬化させた後、金型40からセラミックスレンズ11と共に紫外線硬化型樹脂31を取り出すことにより、多結晶構造の透光性セラミックスを硝材としたセラミックスレンズ11に紫外線硬化型樹脂31によるプラスチックレンズ15を貼り合わせたハイブリッドレンズ10とするものである。
【実施例】
【００２１】
本発明に係るセラミックスハイブリッドレンズは、ｄ線に対する屈折率が２．０８であり、アッベ数が３０．４の透光性セラミックスを用い、タブレット状に成形されたものを荒ずりにより粗形状とし、砂かけにより仕上げ寸法に合わせ、研磨、芯とりを行って、先ず、図１に示すような凸レンズとしたセラミックスレンズ11を形成するものである。
【００２２】
なお、この硝材とした透光性セラミックスは、直線透過率の光学特性としては、４００ナノメートル付近の透過率が約７０パーセントであり、４５０ナノメートルから７００ナノメートルの透過率が約９５パーセントであり、僅かに黄色味の色合いが着いたものを用いた。
【００２３】
そして、このセラミックスレンズ11に非球面を有するプラスチックレンズ15を貼り合わせるものであって、所要の非球面形状とされた凹部41を有する非球面金型40に所定量の紫外線硬化型樹脂31を入れ、この樹脂31を金型40の凹部41の表面に塗布するように広げた後、図２に示すように母材とするセラミックスレンズ11を凹部41に入れて紫外線硬化型樹脂31の上に載置し、押圧を行って紫外線硬化型樹脂31を広げると共にセラミックスレンズ11の下面及び金型凹部41の形状に合わせて紫外線硬化型樹脂31をレンズ形状とし、セラミックスレンズ11を介して波長が３６０ナノメートル乃至３８０ナノメートルの紫外線を均一に照射して樹脂31を硬化させるものである。
【００２４】
そして、硬化成形された紫外線硬化型樹脂31をセラミックスレンズ11と共に金型40から剥がして図３に示すようにセラミックスレンズ11の片面に紫外線硬化型樹脂31によるプラスチックレンズ15を貼り合わせたハイブリッドレンズ10とするものである。
【００２５】
なお、紫外線硬化型樹脂31としては、光硬化性のアクリル系オリゴノマーに反応性希釈剤としての光硬化性アクリル系モノマーと光重合開始剤としてのアセトフェノン類、又は、ベンゾイルエーテル類やベンフェノン類などを添加すると共に、重合促進剤や離型剤、消泡剤などを僅かに加えたものを用いている。
【００２６】
また、セラミックスレンズ11の表面を凹面に形成したときは、図４に示すように、セラミックスレンズ11を紫外線透過ガラスなどの台座51に載置し、セラミックスレンズ11の凹面に紫外線硬化型樹脂31を入れて紫外線硬化型樹脂31をセラミックスレンズ11の表面に塗布し、非球面形状の凸形状とされたレンズ成形面43を有する非球面金型40を用いて紫外線硬化型樹脂31を延ばしてレンズ形状とし、台座51を介してレンズ側から紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂31を硬化させ、金型40をレンズから外して所定の負のパワーを有するハイブリッドレンズ10とするものである。
【００２７】
また、セラミックスレンズ11としては、粒子径が４０マイクロメートルから１２０マイクロメートル程度の透光性セラミックス21を用いるものであり、結晶間のボイド25（気泡）が極めて少ないセラミックスを硝材として、可視光領域である４００ナノメートル付近の透過率が約７０パーセントであり、４５０ナノメートルから７００ナノメートルの透過率が約９５パーセントの直線透過率の光学特性を有するセラミックスを用いている。
【００２８】
そして、研磨において、セラミックス結晶の剥離脱落による脱粒痕23の深さｈが５０マイクロメートル程度となる脱粒痕23が形成される程度の鏡面とする研磨を行えば、図５及び図６に示すように、レンズ表面にボイド25や脱粒痕23が形成されると共にレンズ表面の大部分を極めて滑らかに仕上げることができた。
【００２９】
このようにして、粒子径が１２０マイクロメートル以下のセラミックスを用いることにより、１ミリメートルに３０本の線を引いた正弦波格子を用いたこのセラミックスレンズ11におけるＭＴＦ（モジュレーショントランスファーファンクション）を７０パーセント以上とすることができ、粒子径を８５マイクロメートル以下としたときはＭＴＦを８０パーセント以上とすることができた。
【００３０】
さらに、この研磨面では、粒子径に応じて深さｈが５０マイクロメートル乃至６０マイクロメートル程度の脱粒痕23を形成する研磨としているため、紫外線硬化型樹脂31との結着力を強くすることができると共に、図７に示すように、レンズ表面に分散して形成される脱粒痕23以外の表面を滑らかとして光の透過屈折を整えることができ、図８に示すごときガラスのように表面粗さｕが一様となる場合に比較して美麗にして明るい結像を可能とし、ガラスレンズでは表面粗さｕが２０マイクロメートル程度に相当する結像性を有してプラスチックレンズと強く接着させることができた。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係るセラミックスハイブリッドレンズは、高屈折率にしてプラスチックレンズの剥がれ難いレンズであって、小型で高性能の光学レンズとすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るセラミックスハイブリッドレンズを製造する工程としてセラミックスレンズを金型に載せる前の状態を示す模式図。
【図２】本発明に係るセラミックスハイブリッドレンズを製造する工程としてセラミックスレンズを金型に載せた状態を示す模式図。
【図３】本発明に係るセラミックスハイブリッドレンズの一例を示す図。
【図４】本発明に係るセラミックスハイブリッドレンズの他の形状のレンズの製造を示す模式図。
【図５】本発明に用いるセラミックスレンズの表面を示す模式図。
【図６】本発明に用いるセラミックスレンズの表面断面を示す模式図。
【図７】本発明に係るセラミックスハイブリッドレンズにおけるセラミックスレンズ表面における反射屈折を示す模式図。
【図８】ガラスレンズにおける表面反射及び屈折の状態を示す模式図。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ハイブリッドレンズ
１１  セラミックスレンズ              １５  プラスチックレンズ
２１  透光性セラミックス              ２３  脱粒痕
２５  ボイド                          ３１  紫外線硬化型樹脂
４０  非球面金型
４１  凹部                            ４３  レンズ成形面
５１  台座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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