JPS60129220A - レンズ成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光学機器に使用される、例えばレーザー集光レ
ンズ、カメラレンズ、拡大鏡といった種々のレンズと該
レンズを保持するための鏡胴とを一体化した成形レンズ
に関するもので、高精度のレンズ形状でかつレンズと鏡
胴の組立を不要にした成形レンズ成形方法を提供するも
のである。

従来例の構成とその問題点 従来、レンズと鏡胴は個別の部品として製作されて後、
レンズ本来の性能をそこなうことなく、鏡胴内部にビス
止め、接着といった方法でレンズを固定する作業がなさ
れていた。例えば樹脂材料を用いた射出成形レンズでは
、レンズ成形後金型内より取り出し、成形ゲートの切断
、レンズ面に反射防止膜のコーティング、ハードコーテ
ィングさらに鏡胴内への組み込拳、固定といっだ工程を
経て初めてレンズと鏡胴とが一体化される。

一般的な樹脂材料を用いたレンズの欠点は、その材料が
持つ硬度が軟かいため、レンズ成形以後鏡胴への組み込
み過程において、レンズ面にキズをつけ易く、成形され
たレンズ本来の性能を劣化させるだけでなく、製品とし
ての価値をも低下させる。さらに鏡胴への組み込み時の
問題として、基本的にレンズ光軸と鏡胴の中心軸をいか
に合致させ、位置決め精度よく固定するがである。これ
は、レンズを使用する機器への取付精度とも関係があり
、どちらか一方の精度が悪いと機器とレンズ間で光軸の
調整をするだめのアジャスト機構が必要となる。

特に２枚以上の組合せレンズの場合には、さらに難しく
レンズ間の光軸も精度よく同軸上に合致させなくてはな
らない。以下従来の欠点を図面とともに説明する。第１
図〜第３図は、従来のレンズと鏡胴との関係を示す要部
断面図であり、第１図に示すような円筒状からなる鏡胴
１の内面６にレンズ位置決め用凸部２を設け、レンズ３
は前記凸部２と内面６で接着あるいは軽圧入、ネジ締結
（図示せず）等の手段で支持され、固定される。

この場合レンズ光軸６と鏡胴１の中心軸７はほぼ一致し
ている。しかしながら、レンズ３の外径寸法バラツキや
、鏡胴１の特に内面６の寸法バラツキ、さらに凸部２の
中心軸７に対する直交性が悪いと、レンズ光軸６と中心
軸７の関係は第２図のように一致しない。

また、上述したようにレンズ３および鏡胴１の形状精度
が悪いと第３図のごとくレンズ３および３′間のレンズ
光軸６．６′の関係はさらにばらつくことになり、この
ような場合組合せレンズとしての機能を有さないものと
なる。第２図は前述したように、機器側に設けられたア
ジャスト機構により、機器とレンズ光軸６との調整は可
能であるが、第３図のように組合せレンズにおいては、
レンズ３およびレンズ３′、さらに鏡胴１の３つの部品
精度と組立精度とを向上させる以外に満足な性能のレン
ズシステムを得ることはできない。

上述した種々の欠点を有することは、例えばレーザー集
光用レンズ等では性能上からもレーザー光が所定の寸法
範囲に集光しないといっだ致命的なものもある。またレ
ンズ３の外径が小型化されるについて、組立ておよび固
定する作業も難しく性能、生産面の両面から改善が望ま
れていた。

発明の目的 本発明は上述した種々の問題を解決するため、レンズと
該レンズを保持する鏡胴との関係において、前記鏡胴内
部においてレンズ成形を行なうことにより、前記レンズ
と前記鏡胴との中心軸が一致しだ状態で一体化せしめる
ことで、高精度で安価な成形レンズを提供することを目
的とする方法。

発明の構成 本発明のレンズ成形方法は鏡胴の内側面にレンズと鏡胴
とを固定させるだめの溝部を設け、前記鏡胴内での成形
時において所定のレンズ形状容積よりも若干多く供給し
たレンズ材料の一部が加熱軟化されて、前記溝部に流入
したのち、冷却固化させることによって、前記鏡胴およ
び前記成形レンズが一体なることを特徴とするレンズ成
形方法である。

実施例の説明 第４図は本発明の一実施例におけるレンズ成形時の要部
断面図を示すもので、１１は上パンチ、１２は下パンチ
を示す。円柱状の金属部材からなる上バンチ１１および
下バンチ１２は、それぞれ一方の端面にパンチ中心軸と
直交した形で精度よく、所定の成形レンズ形状を構成す
る成形金型面１３．１４を有し、金型面は所定の鏡面に
仕上げである。本発明の実施例では、凸レンズを得るた
め、パンチの金型面形状をそれぞれ凹面とした０円筒状
スリーブ等の形状からなるアルミニュウム製鏡胴１６−
の内側面には、溝部１７が設けてあり、内径は成形金型
面１３．１４を有する上パンチ１１および下パンチ１２
の外径と摺動可能にしっくりはめ合うよう所定の精度に
製作している。

鏡胴１６はすなわち粉末成形時において、成形されるべ
き粉末の外径を規制するダイスの役割をはだすことにな
る。１６は前記上パンチ１１、下パンチ１２、鏡胴１６
によって構成された内部空間に配置されたアクリル、ス
チローノペボリカーボネート等の部材からなる樹脂材料
であり、所定の成形レンズ形状容積よりも若干多く所定
計に語歌されている。本実施例では球形状をした樹脂材
料１６を供給しているが、これは所定の凸レンズ形状を
得るには、パンチの成形金型面１３．１４が両方共凹面
であるがために、上下パンチ１１．１２で樹脂材料１６
を抑圧成形した際、前記内部空間内にある空気をスムー
ズに鏡胴１６外へ逃がすためである。成形金型を構成す
ると上下パンチ１１．１２の成形金型面１３．１４が両
方共面形状の場合は、単なる円板上の樹脂材料を供給す
ればよいが、メニスカスレンズのように片側凸面、片側
凹面の場合には、本実施例のごとく球形状の樹脂材料を
供給する方が望ましい。なお、スペーサー１９は成形レ
ンズの厚み寸法を制御するもので、上パンチ１１の矢印
方向移動歇を所定に規制する役割を果す。

第４図のごとく成形ブロック全体、すなわち上バンチ１
１、下パンチ１２およびこれら上下、Ｃンチと鏡胴１６
とによって構成された内部空間に配置した樹脂材料１６
およびスペーサー１９の全体を所定語度に加熱した後、
上パンチ１１および下パンチ１２の成形金型面１３１．
１４を介して、圧力Ｐを加え、所定のレンズ面形状を軟
化した樹脂材料１５に転写させる。

上バンチ１１がスペーサー１９に当接する状態にまで加
圧状態を保持し、その後成形ブロック全体を冷却せしめ
ると、第５図のごとくとなり、成形されたレンズ１８は
スペーサー１９によって所定のレンズ厚みが保たれる。

上ノくンチ１１がスペーサー１９に当接した状態におい
て、樹脂材′＃１．１５は所定形状のレンズ１８を形成
するとともに、レンズ１８の形状に必要な容積以外の樹
脂材料１６は溝部１７の中にも流入し固化することにな
る。

したがって、レンズ面形状、レンズ厚さは常に高精度に
成形され、供給樹脂材料の容量・くラツキは溝部への流
入樹脂量のバラツキとなって吸収される。樹脂材料１５
が加熱、加圧、冷却、固化の各工程を経たのち、上パン
チ１１、下ノ（ンテ１２を取りはずすと第６図のように
、本発明の目的とする鏡胴１６およびレンズ１８が溝部
１７に流入した樹脂材料１５を介して一体となった形状
でレンズ成形を完了する。

ここで、加熱温度、成形圧力Ｐ１および溝部１７の関係
は重要であり、レンズ１８に加える圧力を考えて、それ
ぞれの条件を設定しなければならない。１だ、樹脂拐料
１５の供給は所望するレンズ１８形状の容積よりも若干
多くする理由としては、 １、レンズを所定の形状精度に維持し、余剰分の樹脂材
料は、鏡胴側面に設けた溝部へ流入させる。

２、鏡胴と成形レンズとを一体的に係止する。

ことを目的としたものである。本実施例では鏡胴１６の
形状として、円筒状スリーブの内側面に溝部１７を設け
た例を述べたが、鏡胴内側面に設ける溝部の形状につい
ては、供給樹脂材料の余剰分が十分流入可能な容積を必
要とする。また、溝部の配置等については任意であるこ
とは云うまでもない。１だ、第７図に示すように、例え
ば鏡胴の外側面にねじ部２ｏや外側面溝部２１を設ける
ことにより、ねじ部２０、溝部２１がコーティング時の
取付治具としても利用することが可能でありしかも機器
本体への取付用としても利用できる。

さらに鏡胴側斜についても任意でアルミニュウム以外に
、高温下で成形可能で熱膨張係数がよく合ったセラミッ
クス材料や１．熱硬化性の樹脂を所定形状に形成してよ
いことも同様である。また本実施例ではレンズ１８の材
料として透明樹脂部材を用いた例を述べたが、供給され
る材料がガラス等レンズを構成する部材であれば任意で
あることも同様である。

発明の効果 以上の説明からも明らかなように、本発明は従来のよう
に鏡胴とレンズとを、個別の部品として製作して後、両
者を組合せて一体化するものでなく、レンズ成形工程に
おいて両者の一体化を行なうもので、従来の組立作業を
排するだけでなく、後工程の作業性においても非常に簡
単で成形されたレンズも鏡胴内で保護されているため、
キズの発生が皆無となるなど優れた効果を有している。

さらに両者一体後の形状精度は上バンチ、下パンチおよ
び鏡胴の配置状態を適切に保つことで、従来の組立法に
較べばらつきの少ない安定で高精度を有する一体成形レ
ンズを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第ム゛図、第３図は従来のレンズと鏡胴との関
係を示す要部断面図、第４図は本発明の実施例の方法に
おけるレンズ成形時を説明するだめの要部断面図、第５
図は同方法におけるレンズ成形完了時を説明する要部断
面図、第６図は同方法で得られた成形レンズの断面図、
第７図は本発明の他の実施例の方法を説明するだめの成
形レンズの断面図である。 １・・・・・・鏡胴、２・・・・・・位置決め凸部、３
，３′・・・・・・レンズ、５・・・・・・鏡胴内面、
６．６’・・・・・・レンズ光軸、７・・・・・・鏡胴
中心軸、１１・・・・・・上パンチ、１２・・・・・・
下パンチ、１３．１３・・・・・・レンズ成形金型面、
１５・・・・・樹脂材料、１６・・・・・・鏡胴、１７
・・・・・・溝部、１８・・・・・・成形レンズ、１９
・・・・・・スペーサー、２Ｑ・・・・・・ねじ部、２
１・・・・・・外側面溝部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名＃Ｊ
　Ｉ　図 ／ 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 貫通穴及び貫通穴内面に溝部を有してなるレンズ鏡胴の
   貫通穴内にレンズ材料を配置し、前記レンズ材料を成形
   可能な所定温度に加熱した状態で前記貫通穴内に配置し
   たパンチを介して、前記レンズ材料を所定のレンズ形状
   に成形するとともに前記レンズ材料の一部を前記、溝部
   にも流入させ、その後前記レンズ材料を冷却、固化させ
   ることにより、前記レンズ鏡胴と前記レンズ材料とを一
   体的に係止したことを特徴とするレンズ成形方法。