(57)【要約】非球面ハイブリッドレンズの製造方法を提供する。球面レンズを加工する工程と、球面レンズ上に非球面レンズ用の物質層を積層する工程と、非球面を有する圧縮金型を非球面レンズ用の物質層に加圧して球面レンズ上に非球面レンズを形成する工程とを含む非球面ハイブリッドの製造方法である。よって、形状エラーのない非球面を簡単に製造可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
球面レンズを加工する工程と、
前記球面レンズ上に非球面レンズ用の物質層を積層する工程と、
非球面を有する圧縮金型を前記非球面レンズ用の物質層に加圧し、前記球面レンズ上に非球面レンズを形成する工程とを含むことを特徴とする非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項２】
前記球面レンズは、ガラスから形成することを特徴とする請求項１に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項３】
前記非球面レンズ形成用の物質層は、粘着性を有するポリマー樹脂から形成することを特徴とする請求項１に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項４】
前記ポリマー樹脂の屈折率は、１．４５から１．６８であることを特徴とする請求項３に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項５】
前記球面レンズは、前記非球面レンズと屈折率が異なることを特徴とする請求項１に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項６】
前記球面レンズの入射面及び出射面に非球面レンズを形成することを特徴とする請求項１に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項７】
前記非球面レンズは、パワーレンズにより形成することを特徴とする請求項１に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項８】
前記非球面レンズは、収差補正レンズにより形成することを特徴とする請求項１に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項９】
球面レンズを形成する工程と、
前記球面レンズを非球面を有する金型内に挿入し、溶融された非球面レンズ形成用の物質を注入する工程と、
前記球面レンズ上で前記非球面レンズ用の物質を固化させて接着させる工程とを含むことを特徴とする非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項１０】
前記球面レンズは、ガラスから形成することを特徴とする請求項９に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項１１】
前記非球面レンズは、粘着性を有するポリマー樹脂から形成することを特徴とする請求項９に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項１２】
前記ポリマー樹脂の屈折率は、１．４５から１．６８であることを特徴とする請求項１１に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項１３】
前記球面レンズは、前記非球面レンズと屈折率が異なることを特徴とする請求項９に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項１４】
前記第２工程で、
前記球面ガラスレンズの入射面及び出射面に非球面レンズを形成することを特徴とする請求項９に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項１５】
前記非球面レンズは、パワーレンズであることを特徴とする請求項９に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項１６】
前記非球面レンズは、収差補正レンズであることを特徴とする請求項９に記載の非球面ハイブリッドレンズの製造方法。
【請求項１７】
前記第３工程で、
前記非球面レンズ用の物質は、紫外線硬化や熱硬化方法を使用して固化させることを特徴とする請求項９に記載の非球面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、非球面ハイブリッドレンズの製造方法に係り、さらに詳細には、非球面ハイブリッドレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非球面ハイブリッドレンズを製造する方法のうち、紫外線接合を利用した方法が特許文献１に開示されている。図１は、特許文献１に開示された紫外線接合法を利用して形成された非球面接合レンズを示す断面図である。
【０００３】
図１を参照するに、接合レンズ１は、非球面レンズ２及び球面レンズ８から構成されており、非球面レンズ２には、非球面の第１光学機能面３及び第２光学機能面４が入射面及び出射面として形成されており、球面レンズ８には、第３光学機能面９及び第４光学機能面１０が入射面及び出射面として形成されている。ここで、第３光学機能面９は、球面で第２光学機能面４と対面している。非球面レンズ２と球面レンズ８は、プラスチックまたはガラスなどの光学的物質で金型成形するが、リブ部がないので、一体化した金型を利用して製造される。球面レンズ８の光学機能面９の周辺部に、紫外線硬化接着剤を注入して紫外線を照射することにより、非球面レンズ２と球面レンズ８とを接合させることができる。ここで、参照符号５は、非球面レンズ２と球面レンズ８との接合面を表す。
【０００４】
前記従来技術は、球面レンズと非球面レンズとの接合のために、紫外線硬化用接着剤を利用するので、生産工程が複雑であり、かつ非球面の形状エラーが多発するという短所がある。
【特許文献１】特開平９−２１１２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明が解決しようとする技術的課題は、前述の従来技術の問題点を改善するためのものであり、前記非球面ハイブリッドレンズを形状エラーなしに簡単な工程で製造できる非球面ハイブリッドレンズの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記技術的課題を解決するために本発明は、球面レンズを加工する第１工程と、前記球面レンズ上に非球面レンズ用の物質層を積層する第２工程と、非球面を有する圧縮金型を前記非球面レンズ形成用の物質層に加圧し、前記球面レンズ上に非球面レンズを形成する第３工程とを含むことを特徴とする非球面ハイブリッドレンズの製造方法を提供する。
【０００７】
前記技術的課題を解決するために本発明はまた、球面レンズを形成する第１工程と、前記球面レンズを非球面レンズ用金型内に挿入し、溶融された非球面レンズ用の物質を注入する第２工程と、前記球面レンズ上で前記非球面レンズ用の物質を固化させて接着させる第３工程とを含むことを特徴とする非球面ハイブリッドレンズの製造方法を提供する。
【０００８】
前記球面レンズは、ガラスから形成し、前記非球面レンズは、粘着性を有するポリマー樹脂から形成する。
【０００９】
前記ポリマー樹脂の屈折率は、１．４５から１．６８であることが望ましく、前記球面レンズは、前記非球面レンズと屈折率が異なって形成する。
【００１０】
前記球面ガラスレンズの入射面及び出射面に非球面レンズを形成できる。前記非球面レンズは、パワーレンズまたは収差補正レンズにより形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例による非球面ハイブリッドレンズの製造方法を図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図２Ａから図２Ｃは、本発明の第１実施例による非球面ハイブリッドレンズの製造方法を表した工程図である。
【００１３】
まず図２Ａに図示されているように、加工された球面レンズ１３を支持台１２上に定着させ、その上面に、ポリマー層１５ａを積層する。ポリマー層１５ａの上部に、非球面１７を有する圧縮金型１９を位置させ、図２Ｂに図示されているように、圧縮金型１９をポリマー層１５ａの表面に移動して加圧すれば、ポリマー層１５ａは、圧縮金型１９の非球面１７の形状通りに表面が変型される。ポリマー層１５ａを硬化すれば、図２Ｃに図示されているように、球面レンズ１３の上面に、非球面１７を有するレンズ１５が形成されたハイブリッドレンズ１１が完成する。
【００１４】
図２Ａから図２Ｃの工程図では、非球面レンズ１５を球面レンズ１３の一面にだけ形成したが、同じ工程を球面レンズ１３の両面に行い、球面レンズ１３の入射面と出射面とに非球面レンズ１５を形成することもできる。また、ポリマー層１５ａを多層に形成し、複数の非球面レンズ１５を球面レンズ１３上に形成することもできる。
【００１５】
圧縮成形を利用した本発明の第１実施例による非球面ハイブリッドレンズの製造方法は、別途の接着剤を使用せずに、球面レンズ１３と非球面レンズ１５とを接着できるので、低廉に非球面ハイブリッドレンズを製造できる。また、光学構造上、光学的特性の異なる二材料で球面レンズ１３と非球面レンズ１５とを構成すれば、収差補正機能を持たせたり、またはパワーレンズとして機能させられる。
【００１６】
図３Ａから図３Ｃは、本発明の第２実施例による非球面ハイブリッドレンズの製造方法の工程図である。
【００１７】
図３Ａは、加工された球面レンズ２３と、非球面２７が内面に形成されている第１金型２７ａと、球面レンズ２３を定着する第２金型２７ｂとを表す。球面レンズ２３は、第２金型２７ｂの内面に配置されて固定される。その後、図３Ｂに図示されているように、球面レンズ２３と金型２７ａとの間の空間部に溶融されたポリマー樹脂２５ａなどを注入して固化させる。この場合、紫外線硬化法や熱硬化法の代わりに、ポリマー樹脂の自然粘着性の特性を利用して固化させる。
【００１８】
ポリマー樹脂２５ａは、粘着特性を有しており、一般的な常温状態でも硬化が可能であり、紫外線や熱により硬化時間を短縮させられる。ポリマー樹脂２５ａと接触する第１金型２７ａは、反粘着物質から構成されている。従って、ポリマー樹脂２５ａが球面レンズ２３側だけに粘着され、第１金型２７ａ側には粘着されず、非球面ハイブリッドレンズ２１を製造することが可能である。ポリマー樹脂２５ａは、アクリル樹脂系であり、屈折率は、１．４５から１．６８までの間に調節かのうである。かかる反粘着特性を有する金型材料としては、ヒューズドシリカ（Ｆｕｓｅｄ  ｓｉｌｉｃａ）系が適当である。
【００１９】
図３Ｃに図示されているように、第１金型２７ａ及び第２金型２７ｂが除去された後、球面レンズ２３と非球面レンズ２５とが接着されて非球面ハイブリッドレンズ２１が形成される。非球面レンズ２５は、球面レンズ２３の両面または一面に形成可能である。非球面レンズ２５が球面レンズ２３の両側面に形成されれば、第１金型２７ａ及び第２金型２７ｂの両側がそのそれぞれの内部表面上に形成された非球面を有する。
【００２０】
本発明の第１実施例及び第２実施例による非球面ハイブリッドの製造方法で、球面レンズ２３上にポリマー樹脂を多層に蒸着させることが可能であり、球面レンズ２３の両面に、少なくとも１枚の非球面レンズ２５を形成できることは、いうまでもない。
【００２１】
非球面レンズ２５のレンズ面ｚは、ｃが表面曲率（半径の逆関数）、ρが光学表面上の半径座標、ｋがコーニック定数、αｉが球面から偏差を定義する多項式係数である場合、式（１）を満足する。
【００２２】
【数１】
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表１は、本発明の実施例による非球面ハイブリッドの製造方法による非球面ハイブリッドレンズの設計値（半径、厚さ）を表したものである。
【００２３】
【表１】
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表２は表１に開示された各レンズの非球面係数（ここで、ｋ＝０）を表したものである。
【００２４】
【表２】
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本発明の第１実施例及び第２実施例による非球面ハイブリッドレンズの製造方法は、既存の射出型非球面レンズで発生しやすい形状エラーを最小化でき、かつ加工誤差を減少させて良質の非球面ハイブリッドレンズを生産でき、製造工程で別途の接着工程を使用せずに球面レンズと非球面レンズとの複合構造を製造でき、低廉に量産できるという長所を有する。
【００２５】
前記の説明で多くの事項が具体的に記載されているが、それらは、発明の範囲を限定するものと見るより、望ましい実施例の例示として解釈されねばならない。
【００２６】
例えば、本発明が属する技術分野で当業者ならば、本発明の技術的思想によりハイブリッドレンズを多様に形成させることができるであろう。よって、本発明の範囲は、説明された実施例によって定められるのではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想により定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
前述のように、本発明による非球面ハイブリッドレンズの製造方法の長所は、簡単な製造工程を利用し、形状エラーや接着剤による汚染なしに精密な非球面を有する非球面ハイブリッドレンズを、別途の接合工程なしに製造できるということである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】特開平９−２１１２８０号公報に開示された接合レンズの断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施例による非球面ハイブリッドレンズの製造方法を表した工程図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施例による非球面ハイブリッドレンズの製造方法を表した工程図である。
【図２Ｃ】本発明の第１実施例による非球面ハイブリッドレンズの製造方法を表した工程図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施例による非球面ハイブリッドレンズの製造方法を表した工程図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施例による非球面ハイブリッドレンズの製造方法を表した工程図である。
【図３Ｃ】本発明の第１実施例による非球面ハイブリッドレンズの製造方法を表した工程図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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