(57)【要約】【課題】  金型ベースレンズ押さえ治具でベースレンズの周辺のＲ面を押さえるので、ベースレンズの曲率の違いやレンズ面の粗さによってベースレンズのセンター出しにばらつきが生じ、芯振れ精度の確保が難しい問題点があった。【解決手段】  本発明では、ベースレンズ７は各工程でコレットチャック１でその周端が固定されている状態で加工されているので、ベースレンズ７の芯振れは発生しない。そのためにコレットチャック１と同芯に形成された金型コア２により非球面形状樹脂層８を成形するので、芯振れ精度が格段に向上する。【選択図】  図３
2006224342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コレットチャックとその下側に上下する先端に所定の非球面と反転した形状を有する金型コアを準備する工程と、
ディスペンサーを移動させて前記金型コアに光硬化樹脂を滴下する工程と、
前記コレットチャックにベースレンズを入れて固定する工程と、
前記金型コアを上昇させて前記ベースレンズに非球面形状樹脂層を成形する工程と、
光照射機を移動させて、前記ベースレンズを通して光照射を行い前記非球面形状樹脂層を硬化させてハイブリットレンズを形成する工程と、
前記金型コアを下降させて、前記金型コアを前記非球面形状樹脂層から離形させる工程と、
前記ベースレンズを前記コレットチャックから取り出す工程とを具備することを特徴とするハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項２】
前記ベースレンズは各工程中にずっと同一位置にあり、コレットチャックで固定されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項３】
前記コレットチャックは前記ベースレンズを装着後は各工程中で前記ベースレンズの周囲から機械的に固定し続けることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項４】
前記光照射機は円状に回転するように形成され、前記非球面形状樹脂層を前記ベースレンズ側から光照射を行うことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項５】
前記金型コアをモーター駆動することにより上下させることによりハイブリッドレンズの芯厚を微調させることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項６】
前記コレットチャックおよび金型コアを前記光照射機の円状の移動ライン上に複数個配置することを特徴とする請求項４に記載の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、カメラ、複写機、レーザープリンタ等に用いられる非球面形状を有するハイブリッドレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から各種光学機器に用いられるレンズに非球面レンズが利用され、小型化、軽量化および低コスト化が図られてきた。このような非球面レンズを低コストで製造する方法として、球面ガラスレンズの表面に光硬化性樹脂による非球面樹脂層を接合した樹脂接合型非球面レンズ(以下ハイブリッドレンズと呼ぶ)がある。
【０００３】
このハイブリッドレンズは図１０から図１８に示すように製造されている。
【０００４】
まず、図１０に示すようにベースレンズ受け治具２０を準備する。この治具２０は基台２１の中央部の貫通孔２２にＵＶ照射機２３を埋め込み、貫通孔２２の上部にベースレンズを装着する受け部２４から構成されている。
【０００５】
図１１に示すように、治具の受け部２４に球面のガラス製のベースレンズ２５を装着する。ベースレンズ２５は治具の貫通孔２２から真空に引くことで治具２０に固定をされる。かかる治具２０は多数個用意され、各治具２０に１つのベースレンズ２５を装着してハイブリッドレンズが製造される。
【０００６】
図１２に示すように、治具２０をディスペンサー２６の下まで横方向に移動させ、ディスペンサー２６を下降させる。
【０００７】
図１３に示すように、ディスペンサー２６から適量の光硬化性樹脂２７をベースレンズ２５上に塗布し、ディスペンサー２６を上昇させる。この治具２０も次の成形位置に横方向に移動させる。
【０００８】
図１４に示すように、金型ベースレンズ押さえ治具２８及び反転した非球面の金型コア２９を下降させる。金型ベースレンズ押さえ治具２８はベースレンズ２５の周端部分の何点かを押さえてベースレンズ２５のセンター出しを行う。
【０００９】
図１５では、金型コア２９が下がり、ベースレンズ２５上に塗布した光硬化性樹脂２７の成形を行う。
【００１０】
図１６では、ＵＶ照射機２３から紫外線を照射してこの光硬化性樹脂２７の硬化を行い、非球面樹脂層３０を有するハイブリッドレンズを完成させる。
【００１１】
その後、図１７では金型コア２９を上昇させて非球面樹脂層３０から金型コア２９を離形させる。このときにはベースレンズ２５は真空で固定されているので、金型コア２９の離形ができる。
【００１２】
図１８では、金型ベースレンズ押さえ治具２８及び金型コア２９を上昇させ、真空引きを止めてハイブリッドレンズ３１をベースレンズ受け治具２４から取り出す。
【特許文献１】特開平９−７１４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述したハイブリッドレンズの製造方法では、金型ベースレンズ押さえ治具２８でベースレンズ２５の周辺のＲ面を押さえるので、ベースレンズ２５の曲率の違いやレンズ面の粗さによってベースレンズ２５のセンター出しにばらつきが生じ、芯振れ精度の確保が難しい問題点があった。
【００１４】
また、ベースレンズ受け治具２４がディスペンサー２６による光硬化性樹脂２７の塗布位置と金型ベースレンズ押さえ治具２８及び反転した非球面の金型コア２９による非球面樹脂層３０の成形位置とを横方向にスライドする動きをするので、ベースレンズ２５のセンター位置決めにもばらつきが生じて芯振れ精度に影響がある問題点もある。
【００１５】
更に、ベースレンズ２５は真空によりベースレンズ受け治具２４に固定されているため、真空チャック力が弱いので、離形時にハイブリッドレンズ３１が金型コア２９に付着して上昇し、金型コア２９の破損やハイブリッドレンズ３１の不良の原因となっている問題点もある。
【００１６】
更に、ハイブリッドレンズ３１の芯厚もベースレンズ２５の芯厚のばらつきによりばらつき、ベースレンズ２５の芯厚をばらつき別に層別して使用しなくてはいけない問題点もある。
【００１７】
更に、紫外線による硬化の際に紫外線はベースレンズ受け治具２０の貫通孔２２から照射されるので、受け部２４が邪魔になり照射範囲が縮小して樹脂硬度がばらついてしまう問題点もある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明ではかかる問題点に鑑みてなされ、コレットチャックとその下側に上下する先端に非球面と反転した形状を有する金型コアを準備する工程と、ディスペンサーを移動させて前記金型コアに光硬化樹脂を滴下する工程と、前記コレットチャックにベースレンズを入れて固定する工程と、前記金型コアを上昇させて前記ベースレンズに非球面形状樹脂層を成形する工程と、光照射機を移動させて、前記ベースレンズを通して光照射を行い前記非球面形状樹脂層を硬化させてハイブリットレンズを形成する工程と、前記金型コアを下降させて、前記金型コアを前記非球面形状樹脂層から離形させる工程と、前記ベースレンズを前記コレットチャックから取り出す工程とを具備することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明では、前記ベースレンズは各工程中にずっと同一位置にあり、コレットチャックで固定されていることを特徴とする。
【００２０】
更に、本発明では、前記コレットチャックは前記ベースレンズを装着後は各工程中で前記ベースレンズの周囲から機械的に固定し続けることを特徴とする。
【００２１】
更にまた、前記光照射機は円状に回転するように形成され、前記非球面形状樹脂層を前記ベースレンズ側から光照射を行うことを特徴とする。
【００２２】
更にまた、本発明では、前記金型コアをモーター駆動することにより上下させることによりハイブリッドレンズの芯厚を微調させることを特徴とする。
【００２３】
更にまた、前記コレットチャックおよび金型コアを前記光照射機の円状の移動ライン上に複数個配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
ハイブリッドレンズでは形状精度、芯振れ精度、芯厚精度および面精度が重要である。
【００２５】
形状精度とは、ハイブリッドレンズの非球面形状樹脂層の形状が規格通りにできているかどうかの精度である。
【００２６】
芯振れ精度とは、ハイブリッドレンズのベースレンズと非球面形状樹脂層の芯が一致しているかどうかの精度である。
【００２７】
芯厚精度とは、ハイブリッドレンズの芯の厚み精度であり、ベースレンズの芯厚のばらつきを非球面形状樹脂層で補償した両者の芯厚の精度である。
【００２８】
面精度とは非球面形状樹脂層のはがれ、傷、泡、硬度、くもりなどがない精度である。
【００２９】
本発明によれば、ベースレンズは各工程でコレットチャックでその周端が固定されている状態のままで各工程を加工されているので、ベースレンズの芯振れは発生しない。そのためにコレットチャックと同芯に形成された金型コアにより非球面形状樹脂層を成形するので、芯振れ精度が格段に向上する。
【００３０】
また、本発明によれば、ベースレンズは各工程中にずっと同一位置にあり、移動はしないので、製造工程中の移動による芯振れも発生しない利点がある。
【００３１】
更に、本発明によれば、光照射機は円状に回転するように形成し、非球面形状樹脂層をベースレンズ側から光照射を行うようにしたので、照度、照度角度、距離を微調整することができ、また非球面形状樹脂層全体を照射できるようになった。このために非球面形状樹脂層全面が均一な硬度を確保でき、非球面形状樹脂層を金型コアから離形しやすくできるので、ハイブリッドレンズの形状精度および面精度を大幅に向上できる利点がある。
【００３２】
更に、本発明によれば、コレットチャックでベースレンズを強く固定できるので、非球面形状樹脂層を金型コアから離形が容易となり、形状精度を更に向上できる。
【００３３】
更に、本発明によれば、金型コアをモーター駆動することにより上下スライドが微調整できるので、ハイブリッドレンズの芯厚精度を向上できる。
【００３４】
更に、本発明によれば、コレットチャックおよび金型コアを光照射機の円状の移動ライン上に複数個配置することにより、ハイブリッドレンズの成形数を複数に増やせ量産化が図れる。また、同一機種あるいは異機種の同時生産を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１から図７を参照して本発明のハイブリッドレンズの製造方法の最良の形態を説明する。
【００３６】
本発明は、コレットチャックとその下側に上下する先端に所定の非球面と反転した形状を有する金型コアを準備する工程と、ディスペンサーを移動させて前記金型コアに光硬化樹脂を塗布する工程と、前記コレットチャックにベースレンズを入れて固定する工程と、前記金型コアを上昇させて前記ベースレンズに非球面形状樹脂層を成形する工程と、光照射機を移動させて、前記ベースレンズを通して光照射を行い前記非球面形状樹脂層を硬化させてハイブリットレンズを形成する工程と、前記金型コアを下降させて、前記金型コアを前記非球面形状樹脂層から離形させる工程と、前記ベースレンズを前記コレットチャックから取り出す工程とから構成されている。
【００３７】
まず、本発明の最初の工程は図１に示すように、コレットチャック１とその下側に上下スライドする先端に所定の非球面と反転した形状を有する金型コア２を準備することにある。
【００３８】
コレットチャック１は先端にベースレンズ７を入れる受け部３を有し、先端には６箇所にスリットを形成してモータでコレットチャック１を下方に引っ張ることでベースレンズ７を固定する構造になっている。コレットチャック１と同一の芯で金型コア２が上下スライドするようにコレットチャック１内にガイド孔４が設けられ、金型コア２がステップモーターでその位置を調整されながら上下スライドされる。金型コア２の先端はベースレンズ７に接合する非球面形状樹脂層の非球面形状を反転させた形状に形成されている。
【００３９】
コレットチャック１は取り扱うベースレンズ７の径の大きさにより複数種類作られており、ベースレンズ７の大きさにより取り替えられて使用される。
【００４０】
次の工程は図２に示すごとく、ディスペンサー５を移動させて金型コア２に光硬化樹脂６を滴下することにある。
【００４１】
ディスペンサー５には脱泡処理した液状のＵＶ紫外線硬化樹脂６を貯蔵し、ディスペンサー５をコレットチャック１まで斜め移動して金型コア２の上に適量のＵＶ紫外線硬化樹脂６を滴下する。本工程ではディスペンサー５の下降、上昇は行わず、直接ディスペンサー５をコレットチャック１まで斜め移動するだけで処理時間を短縮できる。
【００４２】
更に次の工程は図３に示すごとく、コレットチャック１にベースレンズ７を入れて固定することにある。
【００４３】
ベースレンズ７は球面を有するガラス製のレンズであり、たとえば、直径９．３ｍｍ、ｒ１面有効径７．６ｍｍ、ｒ２面有効径７．５ｍｍ、芯厚２．２５６ｍｍとする。
【００４４】
ベースレンズ７はコレットチャック１の受け部３に入れられ、コレットチャック１を下方に引っ張ってベースレンズ７の周端が固定される。これによりベースレンズ７の芯と金型コア２の芯とが一致して固定されるので、以後の工程での芯振れは起きなくなる。また、コレットチャック１での固定は従来の真空チャックに比べてはるかに強く、ベースレンズ７の周端の固定なのでベースレンズ７に傷などが発生する恐れはない。
【００４５】
更に次の工程は図４に示すごとく、金型コア２を上昇させてベースレンズ７に非球面形状樹脂層８を成形することにある。
【００４６】
本工程では、金型コア２をステップモーター(図示せず)で駆動して上昇させて、ベースレンズ７の下側に金型コア２上に滴下したＵＶ紫外線硬化樹脂６を非球面形状樹脂層８に成形する。非球面形状樹脂層８の芯厚分を残して金型コア２はステップモーターで上昇される。これによりステップモーターの制御でベースレンズ７の芯厚のばらつきも補償する形で非球面形状樹脂層８の芯厚を制御できることに特徴がある。
【００４７】
更に次の工程は図５に示すごとく、光照射機９を移動させて、ベースレンズ７を通して光照射を行い非球面形状樹脂層８を硬化させてハイブリットレンズを形成することにある。
【００４８】
本工程では光照射機９が円状に移動自在に取り付けられ、コレットチャック１の上まで光照射機９を移動させてベースレンズ７の上から非球面形状樹脂層８の硬化を行う。光照射機９としてはＵＶスポットキュア照射機を用い、照射距離８０ｍｍで、紫外線強度が４０００ｍＷ／ｃｍ２で約２０〜３０秒間行う。ベースレンズ７の上から非球面形状樹脂層８を紫外線で照射する場合はベースレンズ７全体に照射が可能であり、照度、照度角度、距離を微調整することで非球面形状樹脂層８全体を均一に照射できるようになる。このために非球面形状樹脂層８全面が均一な硬度を確保でき、非球面形状樹脂層８を金型コア２から離形しやすくできる。
【００４９】
更に次の工程は図６に示すように、金型コア２を下降させて、金型コア２を非球面形状樹脂層8から離形させることにある。
【００５０】
本工程では、ベースレンズ７がコレットチャック１で固定されていると同時に受け部３
の段差で下側には行くことができないので、金型コア２と非球面形状樹脂層８との離形は従来よりは確実に行える特徴がある。離形をきれいにするために最初に超音波振動を与えるか衝撃を加えることで離形性を向上させると更に非球面形状樹脂層８の面精度を向上できる。従来のように金型コアにハイブリッドレンズが付着して持ち上げられ、高価な金型コアが破損する恐れはなくなる。
【００５１】
最後に、図７に示すように、ハイブリッドレンズ９をコレットチャック１から取り出すことにある。
【００５２】
本工程では、コレットチャック１を上方に押して緩めてから金型コア２で完成したハイブリッドレンズ９を押し上げるとコレットチャック１からハイブリッドレンズ９が浮き上がり取り出せる。
【００５３】
次に、図８を参照して本発明の製造方法で製作したハイブリッドレンズについて説明する。
【００５４】
まず、コレットチャック１の採用によりベースレンズ７が径が５．０ｍｍから３０ｍｍまで製造可能になる。従来は真空チャックのために離形時の固定力が小さく径が２０ｍｍが上限とされていたので、より口径の大きいハイブリッドレンズが製造できる。
【００５５】
次に、ハイブリッドレンズの芯厚精度が金型コア２のステップモーターでの制御により０．０１〜０．０２ｍｍまで向上できる。従来の製造方法では０．０３〜０．０４ｍｍが限界であり、本発明の製造方法はきわめて優れていることが分かる。従って、ベースレンズ７の芯厚のばらつきも十分に補償できる。
【００５６】
更に、ハイブリッドレンズの透過編芯精度については、外形からのセンターとレンズとしてのセンターの透過編芯精度が従来の１４０秒から本発明では１２０秒以下に抑えられる。これはコレットチャック１と金型コア２のセンターの狂いが少ないためである。
【００５７】
更に図９を参照して本発明の製造方法を具体化した製造装置の概略図を説明する。
【００５８】
コレットチャック１は１つでも複数でも配置でき、いずれも光照射機９の動く円状に配置される。デイスペンサー５はそれぞれのコレットチャック１の近傍に配置され、スライド上に駆動する駆動部分１０にディスペンサー５が固定され、点線の上をスライドしてコレットチャック１の下側に設けた金型コア２に光硬化性樹脂６の滴下を行う。また、光照射機９は円状に動き、各コレットチャック１の上でＵＶ照射をして非球面形状樹脂層８の硬化を行う。
【００５９】
この製造装置ではコレットチャック１は固定式であり、すべての製造工程で動かないので移動による芯ぶれは一切発生しない特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図２】本発明のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図３】本発明のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図４】本発明のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図５】本発明のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図６】本発明のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図７】本発明のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図８】本発明の製造方法で作成されたハイブリッドレンズを説明する断面図である。
【図９】本発明のハイブリッドレンズの製造方法を具体化した製造装置の概略図である。
【図１０】従来のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図１１】従来のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図１２】従来のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図１３】従来のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図１４】従来のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図１５】従来のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図１６】従来のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図１７】従来のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【図１８】従来のハイブリッドレンズの製造方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１          コレットチャック
２          金型コア
３          受け部
４          ガイド孔
５          ディスペンサー
６          光硬化性樹脂
７          ベースレンズ
８          非球面形状樹脂層
９          ハイブリッドレンズ
１０          駆動部分
【図１】
2006224342.tif 000003
【図２】
2006224342.tif 000004
【図３】
2006224342.tif 000005
【図４】
2006224342.tif 000006
【図５】
2006224342.tif 000007
【図６】
2006224342.tif 000008
【図７】
2006224342.tif 000009
【図８】
2006224342.tif 000010
【図９】
2006224342.tif 000011
【図１０】
2006224342.tif 000012
【図１１】
2006224342.tif 000013
【図１２】
2006224342.tif 000014
【図１３】
2006224342.tif 000015
【図１４】
2006224342.tif 000016
【図１５】
2006224342.tif 000017
【図１６】
2006224342.tif 000018
【図１７】
2006224342.tif 000019
【図１８】
2006224342.tif 000020