(57)【要約】【課題】  金型によって形成されるものであって両レンズ面の偏心を簡易な方法で高精度に測定及び調整可能な光学レンズ及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  凸または凹状面からなるレンズ面２０を両面に備えたレンズ部２を有する光学レンズ１において、レンズ部２の両レンズ面２０、２０はそれぞれその光学軸上に中心をもつ小突起からなる凸部２３を有し、凸部２３はそれぞれレンズ部２の光学特性に影響しないように使用波長の略４倍以下の高さである。【選択図】  図１
2006058850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸または凹状面からなるレンズ面を両面に備えたレンズ部を有する光学レンズにおいて、
上記レンズ部の両レンズ面はそれぞれその光学軸上に中心をもつ小突起からなる凸部を有し、該凸部はそれぞれ上記レンズ部の光学特性に影響しないように使用波長の略４倍以下の高さであることを特徴とする光学レンズ。
【請求項２】
凸または凹状面からなるレンズ面を両面に備えたレンズ部を有する光学レンズにおいて、
上記レンズ部の両レンズ面はそれぞれその光学軸上に中心をもつ小穴からなる凹部を有し、該凹部はそれぞれ略円筒状または略円錐状に形成されると共に、基底の直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさであることを特徴とする光学レンズ。
【請求項３】
上記凸部は十字形状に形成されると共に、該十字形状の交点部が上記レンズ面の光学軸上に配置されることを特徴とする請求項１記載の光学レンズ。
【請求項４】
上記レンズ部の両レンズ面は上記凹部または凸部近傍に当該凹部または凸部を中心とした同心円状の段差部を有してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学レンズ。
【請求項５】
上記レンズ部の両レンズ面は上記凹部または凸部近傍のそれぞれ対向する位置に方位凹部または方位凸部を有してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学レンズ。
【請求項６】
上記レンズ部の周縁に平板状の縁部が形成され、該縁部の両表面にはそれぞれ対応する位置に周縁凸部が複数形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学レンズ。
【請求項７】
上下の金型によって形成されるものであって、凸または凹状面からなるレンズ面を両面に備えたレンズ部を有する光学レンズの製造方法において、
上記上下の金型にそれぞれ上記レンズ面に対応する凸または凹状面からなるレンズ面成形部を形成し、その際に上記レンズ面の光学軸に対応する位置を中心に上記レンズ部の使用波長の４倍以下の深さの小穴を形成し、その後に上記レンズ面成形部が形成された上下の金型により上記レンズ部を射出成形し、上記小穴により両レンズ面に形成された各凸部の位置ずれに基づいて、上記上下の金型の相対位置を調整することを特徴とする光学レンズの製造方法。
【請求項８】
上下の金型によって形成されるものであって、凸または凹状面からなるレンズ面を両面に備えたレンズ部を有する光学レンズの製造方法において、
上記上下の金型にそれぞれ上記レンズ面に対応する凸または凹状面であって、上記レンズ面の光学軸に対応する位置を中心に基底の直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさの略円筒状または略円錐状の小突起を有するレンズ面成形部を形成し、その後に上記レンズ面成形部が形成された上下の金型により上記レンズ部を射出成形し、上記小突起により両レンズ面に形成された各凹部の位置ずれに基づいて、上記上下の金型の相対位置を調整することを特徴とする光学レンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ面を両面に備えた光学レンズ及びその製造方法に関し、特に金型により射出成形され両レンズ面の中心にそれぞれ凸部または凹部を有する光学レンズ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラなどの撮像用レンズや光学素子との結像用レンズなどの光学レンズの製造方法としては、低コストで大量生産に適した射出成形法を用いることが一般的である。この射出成形法は、所望の成形品の外形に対応して形成した上下の金型を対向配置し、その空間部に溶融した材料を注入し、冷却固化することによって成形品を形成するものである。
【０００３】
また、形成された光学レンズは、被写体像を結像するため通常複数のレンズを光軸方向に並べてレンズ系を形成する。ここで、各レンズの中心軸のずれは、解像度の低下等の原因となるため、レンズ系を構成する各レンズはその配置に関し高い精度が要求される。レンズ同士の中心軸のずれは、ピエゾ素子のような圧電素子を各レンズに配置し、微小移動させることによって調整可能である。このような調整方法としては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
【特許文献１】特開２００２−２７７７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した調整方法では、両面にレンズ形状を有した光学レンズであって、成形時の上下の金型の配置誤差によって両レンズ面の中心軸が互いにずれて偏心した場合に対処することができない。単レンズの偏心については、両レンズ面の偏心量を測定し、測定結果に基づいて金型位置を調整することで対応していたが、従来の単レンズの偏心測定は、レンズの周辺輪郭及びレンズの高さ等からレンズ面の中心をそれぞれ割出し、両面の中心のずれを測定することによって行っていたため、三次元測定器を用いた複雑なものであった。
【０００５】
また、近年のデジタルカメラ等の小型化、高解像度化に伴い、レンズも小型で高解像力が必要とされ、単レンズの偏心量の許容値は数μｍ以下である。上述の方法で割出した仮想中心と実際の光学中心とは差異が生じやすい。特に射出成形された光学レンズの場合、注入による樹脂流動によりレンズの周辺輪郭が歪みやすいので、偏心量を高精度に測定し、調整することは困難であった。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、金型によって形成されるものであって、両レンズ面の偏心量を簡易な方法で高精度に測定及び調整可能な光学レンズ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る光学レンズは、凸または凹状面からなるレンズ面を両面に備えたレンズ部を有する光学レンズにおいて、
上記レンズ部の両レンズ面はそれぞれその光学軸上に中心をもつ小突起からなる凸部を有し、該凸部はそれぞれ上記レンズ部の光学特性に影響しないように使用波長の略４倍以下の高さであることを特徴として構成されている。
【０００８】
また、本発明に係る光学レンズは、凸または凹状面からなるレンズ面を両面に備えたレンズ部を有する光学レンズにおいて、
上記レンズ部の両レンズ面はそれぞれその光学軸上に中心をもつ小穴からなる凹部を有し、該凹部はそれぞれ略円筒状または略円錐状に形成されると共に、基底の直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさであることを特徴として構成されている。
【０００９】
さらに、本発明に係る光学レンズは、上記凸部は十字形状に形成されると共に、該十字形状の交点部が上記レンズ面の光学軸上に配置されることを特徴として構成されている。
【００１０】
さらにまた、本発明に係る光学レンズは、上記レンズ部の両レンズ面は上記凹部または凸部近傍に当該凹部または凸部を中心とした同心円状の段差部を有してなることを特徴として構成されている。
【００１１】
そして、本発明に係る光学レンズは、上記レンズ部の両レンズ面は上記凹部または凸部近傍のそれぞれ対向する位置に方位凹部または方位凸部を有してなることを特徴として構成されている。
【００１２】
また、本発明に係る光学レンズは、上記レンズ部の周縁に平板状の縁部が形成され、該縁部の両表面にはそれぞれ対応する位置に周縁凸部が複数形成されていることを特徴として構成されている。
【００１３】
さらに、本発明に係る光学レンズの製造方法は、上下の金型によって形成されるものであって、凸または凹状面からなるレンズ面を両面に備えたレンズ部を有する光学レンズの製造方法において、
上記上下の金型にそれぞれ上記レンズ面に対応する凸または凹状面からなるレンズ面成形部を形成し、その際に上記レンズ面の光学軸に対応する位置を中心に上記レンズ部の使用波長の４倍以下の深さの小穴を形成し、その後に上記レンズ面成形部が形成された上下の金型により上記レンズ部を射出成形し、上記小穴により両レンズ面に形成された各凸部の位置ずれに基づいて、上記上下の金型の相対位置を調整することを特徴として構成されている。
【００１４】
さらにまた、本発明に係る光学レンズの製造方法は、上下の金型によって形成されるものであって、凸または凹状面からなるレンズ面を両面に備えたレンズ部を有する光学レンズの製造方法において、
上記上下の金型にそれぞれ上記レンズ面に対応する凸または凹状面であって、上記レンズ面の光学軸に対応する位置を中心に基底の直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさの略円筒状または略円錐状の小突起を有するレンズ面成形部を形成し、その後に上記レンズ面成形部が形成された上下の金型により上記レンズ部を射出成形し、上記小突起により両レンズ面に形成された各凹部の位置ずれに基づいて、上記上下の金型の相対位置を調整することを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る光学レンズによれば、レンズ部の両レンズ面はそれぞれその光学軸上に中心をもつ小突起からなる凸部を有することにより、両レンズ面の偏心量は各凸部の位置ずれから求められるため、従来に比べ簡易に求めることができ、製造コストを抑えることができる。
【００１６】
また、本発明に係る光学レンズによれば、レンズ部の両レンズ面はそれぞれその光学軸上に中心をもつ小穴からなる凹部を有し、凹部は基底の直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさの略円筒状または略円錐状であることから、偏心量を各凹部の位置ずれから簡易かつ高精度に求めることができ、生産性及び製品精度を向上させることができる。
【００１７】
さらに、本発明に係る光学レンズによれば、凸部は十字形状に形成されると共に、十字形状の交点部がレンズ面の光学軸上に配置されることにより、金型には凸部に対応するように２本の溝状に形成すればよく、切削加工による製作が容易となる。
【００１８】
さらにまた、本発明に係る光学レンズによれば、レンズ部の両レンズ面は凹部または凸部近傍に当該凹部または凸部を中心とした同心円状の段差部を有してなることにより、凹部または凸部の近傍に微小な異物や傷がある場合でも見間違えることがなく、偏心測定を正確に行うことができる。
【００１９】
そして、本発明に係る光学レンズは、レンズ部の両レンズ面は凹部または凸部近傍のそれぞれ対向する位置に方位凹部または方位凸部を有してなることにより、方位凹部又は方位凸部によりゲート位置を確認することができ、樹脂湯の流れ方向及びその直交方向に対する偏心量を容易に測定することができる。
【００２０】
また、本発明に係る光学レンズによれば、レンズ部の周縁に平板状の縁部が形成され、縁部の両表面にはそれぞれ対応する位置に周縁凸部が複数形成されており、それぞれ対応する複数の周縁凸部の位置ずれから各凸部の位置ずれが求められるため、各凸部の位置ずれの測定をより精密にすることができる。
【００２１】
さらに、本発明に係る光学レンズの製造方法によれば、各凸部は上下の金型にそれぞれレンズ面に対応するレンズ面成形部を形成した際に、レンズ面の光学軸に対応する位置を中心に使用波長の概ね４倍以下の深さの小穴を形成し、その後にレンズ面成形部が形成された上下の金型により、レンズ部を射出成形することによって形成され、両レンズ面の光学軸上に有する各凸部の位置ずれに基づいて上下の金型の相対位置を調整するため、偏心のない光学レンズを形成することができる。
【００２２】
さらにまた、本発明に係る光学レンズの製造方法によれば、各凹部は上下の金型にそれぞれレンズ面に対応する凸または凹状面であって、レンズ面の光学軸に対応する位置を中心に基底の直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさの略円筒状または略円錐状の小突起を有するレンズ面成形部を形成し、その後にレンズ面成形部が形成された上下の金型によりレンズ部を射出成形することによって形成され、両レンズ面の光学軸上に有する各凹部の位置ずれに基づいて上下の金型の相対位置を調整するため、偏心のない光学レンズを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１は本実施形態における光学レンズ１の斜視図、図２は図１の縦断面図である。これら各図に示すように本実施形態における光学レンズ１は、例えばカメラ等の光学機器用に使用され、凸状面からなるレンズ面２０を両面に備えたレンズ部２と、レンズ部２の周縁に形成される平板状の縁部３とを有している。
【００２４】
レンズ部２は両面に凸状面からなるレンズ面２０を有し、光を屈折透過させる。また、縁部３は、レンズ部２の周縁に形成されてレンズ部２と一体化し、光学機器等のレンズホルダに取付けられてレンズ部２を所定の位置に固定する。
【００２５】
レンズ部２の両レンズ面２０、２０はそれぞれ頂部２１を中心とした回転対称形状を有しており、両レンズ面２０、２０の頂部２１にそれぞれ小突起からなる凸部２３を有している。すなわち、レンズ面２０の光学軸上に凸部２３が形成される。ここで、各凸部２３はレンズ部２の光学特性に影響しないように、使用波長の概ね４倍以下の高さとする。凸部２３は高さが５μｍ以下であればレンズ部２の光学特性への影響を無視することができる。可視光は０．４μｍ〜０．７μｍであり、使用波長をこの中間値の０，５５μｍとすると４倍しても２μｍ程度であるので、凸部２３を形成してもレンズ部２の光学特性に影響を及ぼすことがない。なお、図１及び図２に示す各凸部２３は、実際にはレンズ部２の光学特性に影響しないようにレンズ面２０に対して十分小さいものであるが、本実施形態の説明の便宜のため拡大図示した。
【００２６】
各凸部２３はそれぞれのレンズ面２０の回転中心に配置されているため、各凸部２３の中心軸方向の位置ずれが両レンズ面２０、２０の光学軸のずれ、すなわち偏心となる。ここで、各凸部２３の位置ずれは顕微鏡で中心軸方向に対して二次元的に測定することで求められる。両レンズ面２０、２０の偏心量は、各凸部２３の位置ずれを測定することで求めることができるため、従来に比べ簡易に測定することができ、製造コストを抑えることができる。
【００２７】
本実施形態における光学レンズ１は、図３に示すように、その外形に対応するように形成された上下の金型４を対向配置し、その空間部に溶融した材料を注入し、冷却固化する射出成形法によって形成される。ここで、上下の金型４は、その空間部に材料を注入した際の加圧力で変形しない剛性が必要であるため、一般的に鋼材が使用される。また、冷却効率を上げるため銅合金やアルミ合金が使用される場合もある。
【００２８】
また、上下の金型４は切削加工によって形成される。図４に金型成形装置の概略図を示す。金型４の形成は、まず金型４を被切削面４５と旋盤５の回転軸５１とが直交するように保持し、旋盤５の回転軸５１の回転に伴い回転させる。そして、切削工具５２であるバイトを被切削面４５に対して垂直方向に配置し、移動させて被切削面４５に切り込むことで、金型４を所定の形状に形成する。
【００２９】
ここで、本実施形態における光学レンズ１の製造方法について具体的に説明する。まず、本実施形態における光学レンズ１を形成する上下の金型４のうち、上部の金型４ａの形成について説明する。図５は上部の金型４ａの形成過程を示した断面図である。まず、被切削面４５にレンズ部２の周縁に形成される平板状の縁部３に対応する周縁成形部４２を形成する（図５Ａ）。次に、レンズ面２０に対応する凹状面からなるレンズ面成形部４０を形成する（図５Ｂ）。そしてレンズ面２０の回転中心に対応するレンズ面成形部４０の中心に、レンズ部２の使用波長の概ね４倍以下の深さの小穴４１を形成する（図５Ｃ）。小穴４１の形成はレンズ面成形部４０を形成した後、連続して行うこととする。したがって、上部の金型４ａに形成されたレンズ面成形部４０の中心と切削工具５２が高精度に位置合わせされている状態で小穴４１を形成することができる。以上によって上部の金型４ａが形成される。
【００３０】
下部の金型４ｂについても同様の作業を行うことによって、上下の金型４が形成される。形成された上下の金型４により射出成形することで、凸状面からなる両レンズ面２０、２０の頂部２１にそれぞれ小突起からなる凸部２３を有する光学レンズ１が形成される。ここで、各凸部２３はレンズ面成形部４０の中心に高精度に形成された小穴４１に対応して形成されるため、両レンズ面２０、２０の頂部２１に高精度に形成される。
【００３１】
図６及び図７は両レンズ面２０、２０の偏心について示した断面図及び平面図である。これら各図に示すように、金型４の成形精度が十分に確保されていても、上下の金型４を対向配置する際の配置誤差等によって、両レンズ面２０、２０は偏心してしまう。ここで、各凸部２３は両レンズ面２０、２０の光学軸上に配置されているため、各凸部２３の光学軸方向に対する位置ずれを測定し、測定結果に基づき上下の金型４の相対位置を水平方向に調整することによって偏心のない光学レンズ１を形成することができる。
【００３２】
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態における光学レンズ１は、図８に示すように、凹状面からなるレンズ面２０を両面に備えたレンズ部２と、レンズ部２の周縁に形成される平板状の縁部３とを有している。
【００３３】
レンズ部２は両面に凹状面からなるレンズ面２０を有する単レンズで、光を屈折透過させる。また、縁部３は、レンズ部２の周縁に形成されてレンズ部２と一体化し、光学機器等のレンズホルダに取付けられてレンズ部２を所定の位置に固定する。
【００３４】
レンズ部２の両レンズ面２０、２０はそれぞれ底部２２を中心とした回転対称形状からなり、底部２２にそれぞれ小突起からなる凸部２３を有している。すなわち、レンズ面２０の光学軸上に凸部２３が形成される。ここで、各凸部２３はレンズ部２の光学特性に影響しないように使用波長の概ね４倍以下の高さとする。ここで、図８に示す各凸部２３は、実際にはレンズ面２０に対して十分小さいものであるが、説明の便宜のため拡大図示した。
【００３５】
各凸部２３はそれぞれのレンズ面２０の回転中心に配置されているため、各凸部２３の中心軸方向の位置ずれが両レンズ面２０、２０の光学軸のずれ、すなわち偏心であり、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
本実施形態における光学レンズ１は、図９に示すように、その外形に対応するように形成された上下の金型４により射出成形することによって形成される。また、上下の金型４は、第１の実施形態同様、切削加工によって形成される。
【００３７】
本実施形態における光学レンズ１の製造方法について具体的に説明する。まず、上下の金型４のうち、上部の金型４ａの形成について説明する。図１０は上部の金型４ａの形成過程を示した断面図である。まず、被切削面４５にレンズ面２０に対応する凸状面からなるレンズ面成形部４０を形成する（図１０Ａ）。そして、レンズ面２０の回転中心に対応するレンズ面成形部４０の中心に、レンズ部２の使用波長の概ね４倍以下の深さの小穴４１を形成する（図１０Ｂ）。小穴４１の形成はレンズ面成形部４０を形成した後、連続して行うこととする。したがって、上部の金型４ａに形成されたレンズ面成形部４０の中心と切削工具５２が高精度に位置合わせされている状態で小穴４１を形成することができる。次に、レンズ部２の周縁に形成される平板状の縁部３に対応する周縁成形部４２を形成する（図１０Ｃ）。これにより、上部の金型４ａが形成される。
【００３８】
下部の金型４ｂについても同様の作業を行うことによって、上下の金型４が形成される。形成された上下の金型４によって射出成形することで、凹状面からなる両レンズ面２０、２０の底部２２にそれぞれ小突起からなる凸部２３を有する光学レンズ１が形成される。ここで、各凸部２３はレンズ面成形部４０の中心に高精度に形成された小穴４１に対応して形成されるため、両レンズ面２０、２０の底部２２に高精度に形成される。
【００３９】
ここで、第１の実施形態同様、各凸部２３は両レンズ面２０、２０の光学軸上に配置されているため、両レンズ面２０、２０が偏心している場合でも、各凸部２３の光学軸方向に対する位置ずれに基づき、上下の金型４の相対位置を水平方向に調整することで、偏心のない光学レンズ１を形成することができる。
【００４０】
次に第３の実施形態について説明する。本実施形態における光学レンズ１は、図１１に示すように、一方を凸状面とし、もう一方を凹状面としたレンズ部２と、レンズ部２の周縁に形成される平板状の縁部３とを有している。
【００４１】
レンズ部２の両レンズ面２０、２０はそれぞれ頂部２１及び底部２２を中心とした回転対称形状からなり、頂部２１及び底部２２にそれぞれ小突起からなる凸部２３を有している。すなわち、両レンズ面２０、２０の光学軸上に凸部２３が形成される。ここで、第１または第２の実施形態同様、凸部２３の高さはレンズ部２の光学特性に影響しないように使用波長の概ね４倍以下とする。図１１に示す各凸部２３は、実際にはレンズ面２０に対して十分小さいものであるが、説明の便宜のため拡大図示した。
【００４２】
各凸部２３はそれぞれレンズ面２０の回転中心に配置されているため、各凸部２３の中心軸方向の位置ずれが両レンズ面２０、２０の光学軸のずれ、すなわち偏心となり、第１または第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
本実施形態における光学レンズ１は、図１２に示すように、その外形に対応するように形成された上下の金型４により射出成形することによって形成される。上下の金型４は、第１または第２の実施形態同様、切削加工によって形成される。そして、形成されるレンズ面２０が凸状面の上部の金型４ａは、第１の実施形態と同様の手順で形成され、レンズ面２０が凹状面の下部の金型４ｂは、第２の実施形態と同様の手順で形成される。
【００４４】
形成された上下の金型４で射出成形することで、一方が凸状面で他方が凹状面であると共に、両レンズ面２０、２０の光学軸上にそれぞれ凸部２３を有する光学レンズ１が形成される。ここで、第１または第２の実施形態同様、各凸部２３は両レンズ面２０、２０の光学軸上に配置されているため、両レンズ面２０、２０が偏心している場合でも、各凸部２３の光学軸方向に対する位置ずれに基づき、上下の金型４の相対位置を水平方向に調整することで、偏心のない光学レンズ１を形成することができる。
【００４５】
第１〜第３の実施形態では、レンズ面２０を頂部２１又は底部２２を中心とした回転対称形状としたが、レンズ面２０を楕円形状や非対称形状とした場合でも、凸部２３をレンズ面２０の光学軸上にそれぞれ形成すれば上記各実施形態同様、各凸部２３の位置ずれから偏心量を容易に求めることができる。
【００４６】
次に第４の実施形態について説明する。図１３に示すように、本実施形態における光学レンズ１は、凸部２３が十字形状に形成されており、十字形状の交点部２４はレンズ面２０の頂部２１に配置される。同様に、レンズ面２０の形状が凹状面の場合には交点部２４はレンズ面２０の底部２２に配置され、レンズ面２０の形状が回転対称形状でない場合にはレンズ面の光学軸上に配置される。ここで、図１３に示す各凸部２３は、実際にはレンズ部２の光学特性に影響しないようにレンズ面２０に対して十分小さいものであるが、説明の便宜のため拡大図示した。
【００４７】
各凸部２３は、金型４のレンズ面成形部４０の中心に形成される小穴４１に対応してそれぞれ形成される。したがって小穴は、交点をレンズ面成形部４０の回転中心として２本の溝状に形成すればよく、切削加工による製作が容易となる。また、十字形状の交点部２４がレンズ面２０の光学軸上に配置されるため、顕微鏡を用いて各凸部２３の位置ずれを測定する際、両レンズ面２０、２０の光学軸上の位置を特定しやすい。
【００４８】
次に第５の実施形態について説明する。本実施形態における光学レンズ１は、図１４に示すように、レンズ部２の周縁に形成される縁部３の両表面のそれぞれ対応する位置に周縁凸部３１が複数形成される。したがって、それぞれ対応する複数の周縁凸部３１、３１の位置ずれから、各凸部２３の位置ずれを求めることができる。各凸部２３の位置ずれに基づいて、上下の金型４の相対位置を調整することで、偏心のない光学レンズ１が形成される。ここで、周縁凸部３１を有する縁部３の表面は光学有効面ではないため、周縁凸部３１の形成において、レンズ部２の光学特性に関して考慮する必要がない。
【００４９】
次に、第６の実施形態について説明する。本実施形態における光学レンズ１は第１の実施形態同様、凸状面からなるレンズ面２０を両面に備えたレンズ部２と、レンズ部２の周縁に形成される平板状の縁部３とを有している。図１５は本実施形態における光学レンズ１の斜視図、図１６は図１５の縦断面図である。
【００５０】
図１５及び図１６に示すように、本実施形態における光学レンズ１の両レンズ面２０、２０の頂部２１には、第１の実施形態とは異なり、それぞれ小穴からなる凹部２５を有している。図１７に凹部２５の拡大断面図を示す。
【００５１】
図１７に示すようにレンズ面２０の頂部２１に形成される凹部２５はそれぞれ略円筒状に形成されており、レンズ面２０上の開口面である基底の直径ｄは０．５μｍ＜ｄ＜５μｍとする。
【００５２】
各凹部２５はそれぞれレンズ面２０の回転中心に配置されるため、各凹部２５の中心軸方向の位置ずれが両レンズ面２０、２０の光学軸のずれ、すなわち偏心となる。各凹部２５の位置ずれは、顕微鏡で中心軸方向に対して二次元的に測定することで求められる。具体的には、まず顕微鏡の焦点を一方の凹部２５の基底に合わせてこれを基準座標の中心とし、そして座標合わせをした状態で顕微鏡の焦点を他方の凹部２５の基底に移し、中心座標との差を測定する。すなわち、従来に比べ簡易に測定することができ、製造コストを抑えることができる。
【００５３】
また、近年のデジタルカメラ等の小型化、高解像度化に伴い、レンズも小型で高解像力が要求され、偏心の許容値は数μｍ以下と厳しくなっており、偏心量の測定精度は１μｍ以下の精度が要求されている。本実施形態では、各凹部２５の基底の直径ｄを５μｍ以下としているので、偏心量を１μｍレベルの高精度で評価することができる。また、凹部２５の直径を０．５μｍより大きくすることで、汎用顕微鏡による凹部２５の検出に適当な大きさとすることができる。
【００５４】
両レンズ面２０、２０の偏心量は、各凹部２５の基底を基準として求められることから、凹部２５の基底の直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさであれば、凹部２５の形状は略円筒状に限られず、例えば略円錐状としても、偏心測定を容易かつ高精度に行うことができる。
【００５５】
本実施形態では凹部２５の基底の直径を１〜２μｍ、深さを約０．５μｍとして、顕微鏡倍率５００倍において測定した結果、繰り返し測定精度を０．２μｍ程度で偏心測定を行うことができ、２μｍ前後の微小偏心を極めて正確に評価することができた。
【００５６】
本実施形態における光学レンズ１は、図１８に示すように、その外形に対応するように形成された上下の金型４により射出成形することによって形成される。また、上下の金型４は、第１の実施形態同様、切削加工によって形成される。
【００５７】
ここで、本実施形態における光学レンズ１の製造方法について具体的に説明する。まず、本実施形態における光学レンズ１を形成する上下の金型４のうち、上部の金型４ａの形成について説明する。図１９は上部の金型４ａの形成過程を示した断面図である。まず、被切削面４５にレンズ部２の周縁に形成される平板状の縁部３に対応する周縁成形部４２を形成する（図１９Ａ）。次に、レンズ面２０に対応する凹状面からなるレンズ面成形部４０を形成する（図１９Ｂ）。このとき、レンズ面２０の回転中心に対応する凹状面の中心に、凹状面における直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさの小突起４３を有するようにレンズ面成形部４０を形成する。すなわち、レンズ面成形部４０は、レンズ面２０に対応する凹状面を切削形成する際に、凹部２５に対応する部分を残すようにして形成されるので、レンズ面成形部４０の中心と切削工具５２が高精度に位置合わせされている状態で小突起４３を形成することができる。以上によって上部の金型４ａが形成される。
【００５８】
下部の金型４ｂについても同様の作業を行うことによって、上下の金型４が形成される。形成された上下の金型４により射出成形することで、凸状面からなる両レンズ面２０、２０の頂部２１にそれぞれ小穴からなる凹部２５を有する光学レンズ１が形成される。ここで、各凹部２５はレンズ面成形部４０の中心に高精度に形成された小突起４３に対応して形成されるため、両レンズ面２０、２０の頂部２１に高精度に形成される。
【００５９】
各凹部２５は両レンズ面２０、２０の光学軸上である回転中心に高精度に配置されており、レンズ面２０における基底の直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさで形成されているので、両レンズ面２０、２０の偏心を顕微鏡により容易かつ高精度に測定することができる。そして、測定結果に基づき上下の金型４の相対位置を水平方向に調整することによって、偏心の許容値を満たす光学レンズ１を形成することができる。
【００６０】
次に第７の実施形態について説明する。本実施形態における光学レンズ１は、図２０に示すように、凹状面からなるレンズ面２０を両面に備えたレンズ部２と、レンズ部２の周縁に形成される平板状の縁部３とを有している。そして、レンズ面２０の光学軸上である底部２２にそれぞれ凹部２５が形成される。
【００６１】
両レンズ面２０、２０に形成される凹部２５は第６の実施形態における凹部２５と同様のものであり、レンズ面２０上の開口面である基底の直径は０．５μｍ〜５μｍである。すなわち、レンズ面２０の光学軸上に配置された各凹部２５の位置ずれが両レンズ面２０、２０の偏心であり、第６の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
本実施形態における光学レンズ１は、図２１に示すように、その外形に対応するように形成された上下の金型４により射出成形することによって形成される。また、上下の金型４は、第６の実施形態同様、切削加工によって形成される。
【００６３】
本実施形態における光学レンズ１の製造方法について具体的に説明する。まず、上下の金型４のうち、上部の金型４ａの形成について説明する。図２２は上部の金型４ａの形成過程を示した断面図である。まず、レンズ面２０に対応する凸状面からなるレンズ面成形部４０を形成する（図２２Ａ）。このとき、レンズ面２０の回転中心に対応する凸状面の中心に、凸状面における直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさの小突起４３を有するようにレンズ面成形部４０を形成する。すなわち、レンズ面成形部４０は、レンズ面２０に対応する凸状面を切削形成する際に、凹部２５に対応する部分を残すようにして形成されるので、レンズ面成形部４０の中心と切削工具５２が高精度に位置合わせされている状態で小突起４３を形成することができる。次に、レンズ部２の周縁に形成される平板状の縁部３に対応する周縁成形部４２を形成する（図２２Ｂ）。これにより、上部の金型４ａが形成される。
【００６４】
下部の金型４ｂについても同様の作業を行うことによって、上下の金型４が形成される。形成された上下の金型４によって射出成形することで、凹状面からなる両レンズ面２０、２０の底部２２にそれぞれ小穴からなる凹部２５を有する光学レンズ１が形成される。ここで、各凹部２５はレンズ面成形部４０の中心に高精度に形成された小突起４３に対応して形成されるため、両レンズ面２０、２０の底部２２に高精度に形成される。
【００６５】
各凹部２５は両レンズ面２０、２０の光学軸上である回転中心に高精度に配置されており、レンズ面２０における基底の直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさで形成されているので、両レンズ面２０、２０の偏心を顕微鏡により容易かつ高精度に測定することができる。そして、測定結果に基づき上下の金型４の相対位置を水平方向に調整することによって、偏心の許容値を満たす光学レンズ１を形成することができる。
【００６６】
次に第８の実施形態について説明する。本実施形態における光学レンズ１は、図２３に示すように、一方を凸状面とし、もう一方を凹状面としたレンズ部２と、レンズ部２の周縁に形成される平板状の縁部３を有している。そして、レンズ部２の両レンズ面２０、２０はそれぞれ頂部２１及び底部２２を中心とした回転対称形状からなり、頂部２１及び底部２２にそれぞれ小穴からなる凹部２５を有している。
【００６７】
両レンズ面２０、２０に形成される凹部２５は第６または第７の実施形態における凹部２５と同様のものであり、レンズ面２０上の開口面である基底の直径は０．５μｍ〜５μｍである。すなわち、レンズ面２０の光学軸上に配置された各凹部２５の位置ずれが両レンズ面２０、２０の偏心であり、第６または第７の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
本実施形態における光学レンズ１は、図２４に示すように、その外形に対応するように形成された上下の金型４により射出成形することによって形成される。上下の金型４は、第６または第７の実施形態同様、切削加工によって形成される。そして、形成されるレンズ面２０が凸状面の上部の金型４ａは、第６の実施形態と同様の手順で形成され、レンズ面２０が凹状面の下部の金型４ｂは、第７の実施形態と同様の手順で形成される。
【００６９】
形成された上下の金型４で射出成形することで、一方が凸状面で他方が凹状面であると共に、両レンズ面２０、２０の光学軸上にそれぞれ凹部２５を有する光学レンズ１が形成される。ここで、第６または第７の実施形態同様、各凹部２５は両レンズ面２０、２０の光学軸上に配置されており、レンズ面２０における基底の直径が０．５μｍ〜５μｍの大きさで形成されているので、両レンズ面２０、２０の偏心を顕微鏡により容易かつ高精度に測定することができる。そして、測定結果に基づき上下の金型４の相対位置を水平方向に調整することによって、偏心の許容値を満たす光学レンズ１を形成することができる。
【００７０】
第６〜第８の実施形態では、レンズ面２０を頂部２１又は底部２２を中心とした回転対称形状としたが、レンズ面２０を楕円形状や非対称形状とした場合でも、凹部２５をレンズ面２０の光学軸上にそれぞれ形成すれば上記各実施形態同様、各凹部２５の位置ずれから偏心量を容易に求めることができる。
【００７１】
次に第９の実施形態について説明する。本実施形態における光学レンズ１は第６の実施形態同様、両レンズ面２０、２０の頂部２１にそれぞれ凹部２５を有しており、凹部２５近傍の形状が第６の実施形態とは異なるものである。図２５は本実施形態における光学レンズ１の凹部２５近傍の拡大断面図、図２６は凹部２５近傍の拡大平面図である。
【００７２】
図２５及び図２６に示すように、本実施形態における光学レンズ１は、凹部２５が形成されたレンズ面２０の頂部２１を中心とした同心円状の段差部２６を有している。段差部２６は、偏心測定のため顕微鏡でレンズ面２０を覗いた際に凹部２５と同時に観察可能な範囲内に形成される。成形された光学レンズ１の両レンズ面２０、２０の偏心測定の基点となる凹部２５は、顕微鏡で覗いた際に検出可能な大きさを有しているが、凹部２５近傍に微小な傷や異物があった場合に、これらと凹部２５を間違えることがある。本実施形態では、段差部２６の中心に凹部２５が形成されることになるので、凹部２５を傷等と間違えることなく容易に検出することができる。
【００７３】
また、微分干渉顕微鏡を用いて測定する場合、段差部２６は頂部２１を中心としてリング状に形成されるので、その段差の大きさを数１０ｎｍ程度としても段差部２６を明確に識別可能である。さらに、段差部２６はレンズ面２０の頂部２１を中心とした同心円状の段差であり、金型４を回転切削により形成することができるので、切削加工による製作が容易である。
【００７４】
また、両レンズ面２０、２０の凹部２５近傍のそれぞれ対向する位置に方位凹部を形成することによって、成形された光学レンズ１の金型における方位を容易に知ることができる。例えば、図２７に示すように樹脂湯が注入されるゲート方向にのみ方位凹部２７を形成することによって、レンズ面２０の回転中心に形成された凹部２５とから樹脂湯の流れ方向を知ることができる。これにより、樹脂湯の流れ方向及びその直交方向に対する偏心量を測定することができるので、レンズ面２０の偏心評価に有用である。また、方位凹部２７を段差部２６の段差上に設けると、方位凹部２７と凹部２５とを容易に区別することができる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこの実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。例えば、凸部２３または凹部２５の形状に関しては、レンズ面２０の光学軸上の位置を容易に特定できる形状であれば、本実施形態に限られず、どのような形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本実施形態における光学レンズの斜視図である。
【図２】図１の縦断面図である。
【図３】本実施形態における光学レンズを形成する上下の金型の縦断面図である。
【図４】金型形成装置の概略図である。
【図５】本実施形態における上下の金型の形成過程（Ａ〜Ｃ）を示す縦断面図である。
【図６】レンズ面の偏心を示す拡大断面図である。
【図７】レンズ面の偏心を示す拡大平面図である。
【図８】第２の実施形態における光学レンズの縦断面図である。
【図９】第２の実施形態における光学レンズを形成する上下の金型の縦断面図である。
【図１０】第２の実施形態における上下の金型の形成過程（Ａ〜Ｃ）を示す縦断面図である。
【図１１】第３の実施形態における光学レンズの縦断面図である。
【図１２】第３の実施形態における光学レンズを形成する上下の金型の縦断面図である。
【図１３】第４の実施形態における光学レンズの斜視図である。
【図１４】第５の実施形態における光学レンズの斜視図である。
【図１５】第６の実施形態における光学レンズの斜視図である。
【図１６】図１５の縦断面図である。
【図１７】凹部の拡大断面図である。
【図１８】第６の実施形態における光学レンズを形成する上下の金型の縦断面図である。
【図１９】第６の実施形態における上下の金型の形成過程（Ａ〜Ｂ）を示す縦断面図である。
【図２０】第７の実施形態における光学レンズの縦断面図である。
【図２１】第７の実施形態における光学レンズを形成する上下の金型の縦断面図である。
【図２２】第７の実施形態における上下の金型の形成過程（Ａ〜Ｂ）を示す縦断面図である。
【図２３】第８の実施形態における光学レンズの縦断面図である。
【図２４】第８の実施形態における光学レンズを形成する上下の金型の縦断面図である。
【図２５】第９の実施形態における凹部近傍の拡大断面図である。
【図２６】凹部近傍の拡大平面図である。
【図２７】図２５における別の実施例である。
【符号の説明】
【００７７】
１    光学レンズ
２    レンズ部
３    縁部
４    金型
２０    レンズ面
２１    頂部
２２    底部
２３    凸部
２４    交点部
２５    凹部
２６    段差部
２７    方位凹部
３１    周縁凸部
４０    レンズ面成形部
４１    小穴
４３    小突起
【図１】
2006058850.tif 000003
【図２】
2006058850.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006058850.tif 000007
【図６】
2006058850.tif 000008
【図７】
2006058850.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2006058850.tif 000019
【図１８】
2006058850.tif 000020
【図１９】
2006058850.tif 000021
【図２０】
2006058850.tif 000022
【図２１】
2006058850.tif 000023
【図２２】
2006058850.tif 000024
【図２３】
2006058850.tif 000025
【図２４】
2006058850.tif 000026
【図２５】
2006058850.tif 000027
【図２６】
2006058850.tif 000028
【図２７】
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