JPH08190004A

JPH08190004A - 複合光学レンズ

Info

Publication number: JPH08190004A
Application number: JP7018726A
Authority: JP
Inventors: Tadamasa Fuchida; 忠正渕田; Kazuhiro Yanagidaira; 和寛柳平
Original assignee: Nisshin Koki Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Texeng Co Ltd
Priority date: 1995-01-10
Filing date: 1995-01-10
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】２つ以上のレンズ体を接合して形成された複
合光学レンズにおいて、製造容易で低コストで製造でき
ると共に、非球面等の特殊形状も容易に形成することが
でき、さらに迅速に形成可能な新規の複合光学レンズを
実現する。【構成】屈折率の低い凸レンズ１と屈折率の高い凹レ
ンズ２とが接合され、複合光学レンズが構成されてい
る。凸レンズ１及び凹レンズ２は、光学ガラス、熱硬化
性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれかにより構成される。両
レンズのいずれかは射出成形により形成され、特に、い
ずれかを成形した後にそれをインサートとして射出成形
用金型にセットし、インサート成形を行うことにより両
レンズを接合することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２枚以上のレンズ体を
組み合わせることにより色収差、球面収差等を補正する
場合に適した複合光学レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、色収差等を除去したアクロマティ
ックレンズやアポクロマティックレンズ、球面収差等を
補正した複合レンズは、通常、光学ガラスを材料として
構成されている。この種の複合レンズは、例えば２つの
単レンズの屈折面（計４面）をそれぞれ研磨によって成
形しておき、２つの単レンズの光軸を相互に合わせるよ
うに、両レンズの接合面同士を接着剤で接着させてい
る。この接着剤としては、熱硬化型接着剤、溶剤揮発型
接着剤（バルサム）、紫外線硬化型接着剤等が使用され
る。

【０００３】一方、近年、ガラスの代わりに合成樹脂を
用いたプラスチックレンズも盛んに製造されてきてお
り、廉価で軽量であることからその需要は増加してい
る。そして、このプラスチックレンズを用いた複合レン
ズについても、近年幾つかの提案がなされ、ガラスレン
ズとプラスチックレンズとを接合させたもの、プラスチ
ックレンズ同士を接合させたもの等が、特開昭５９−１
０９３２６号、特開昭６０−２３５８号、特開昭６０−
５６５４４号、特開昭６３−８９３４３号、特開昭６３
−１１０４１０号、実開平１−８１６０１号、実開平２
−１１９６０１号に開示されている。

【０００４】これらの複合光学レンズを製造する際に
は、ガラスレンズとプラスチックレンズとを接合するも
のの場合、例えば、ガラスレンズを研磨加工した後、ガ
ラスレンズを注型内にセットし、合成樹脂を注入し、合
成樹脂を仮硬化させてガラスレンズに密着させ、その
後、ガラスレンズと合成樹脂レンズの光軸を合わせるよ
うに調整してから、合成樹脂を本硬化させる。また、プ
ラスチックレンズ同士を接合させる場合には、例えば、
アクリル板の片面を切削・研磨して所望の屈折面を形成
し、これを注型内にセットし、その屈折面上にスチレン
樹脂のプレポリマーをそそぎ込み、脱泡した後加熱硬化
させる。これを型から取り出し、アニールによって歪み
を除去した後、上記屈折面とは異なる面を切削・研磨に
より加工して所望の形状にする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の複合光学レ
ンズのうち、光学ガラスを用いた場合には単レンズの加
工に多大な時間及び高度な熟練技術を要し、製造コスト
が高くなり、特に、収差を補正するために用いられる非
球面形状のレンズを製造することはきわめて困難かつ高
価になるという問題点がある。

【０００６】一方、ガラス単レンズとプラスチック単レ
ンズとを接合させた場合には、注型成形時に脱泡処置を
完全に行わなければならないため、熟練技術を要すると
ともに技術管理が困難であるという問題点がある。ま
た、紫外線硬化性の樹脂材料は高価であり、半流動状を
呈しているので、取扱いが困難であるとともに、その保
管にも注意を要するという問題がある。さらに、多くの
プラスチックは紫外線を透過しにくいため、２枚以上の
プラスチックレンズを接合する場合、特に肉厚の大きい
場合には硬化しにくく、所望の形状、硬度、性能を得る
ことができないという問題がある。

【０００７】また、プラスチックレンズ同士を接合させ
る場合には、上記と同様に注型成形時に脱泡処理を完全
に行う必要があり、熟練技術を要し、管理にも手間がか
かるという問題があり、また、成形に長時間を要すると
いう問題点がある。さらにプレポリマーに重合開始剤や
紫外線硬化剤を添加する必要があるので、その管理や取
扱いに注意を要するという問題もある。

【０００８】また、これらの各製造技術においては、共
通の問題点として、接合するレンズの光軸を合わせる必
要があり、この光軸合わせの作業は、上記製造方法では
熟練を要し、手間がかかるという問題点がある。

【０００９】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、製造容易で低コストで製造できる
とともに非球面レンズ等の特殊形状も容易に形成するこ
とができ、さらに迅速に形成可能な新規の複合光学レン
ズを実現することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、所定の光学面を有するレンズ
体と、該レンズ体に接合された他のレンズ体とを有する
複合光学レンズにおいて、前記レンズ体の少なくとも１
つを合成樹脂を用いた射出成形により形成してなるもの
である。

【００１１】ここで、前記レンズ体を、他のレンズ体を
インサートとするインサート成形により成形することが
好ましい。

【００１２】また、前記レンズ体と前記他のレンズ体と
の接合面には、前記射出成形の離型時にアンダーカット
部となる凹凸部を形成することが好ましい。

【００１３】この場合においては、前記凹凸部には、前
記レンズ体の中心側に形成された非アンダーカット面
と、前記レンズ体の反中心側に形成されたアンダーカッ
ト面とを設けることが望ましい。

【００１４】さらに、前記レンズ体を、前記他のレンズ
体との接合面から延長して前記他のレンズ体の外周を被
覆し、さらに、前記他のレンズ体の前記接合面とは反対
側の表面の外縁部まで延在するように形成することが好
ましい。

【００１５】そして、前記レンズ体を前記他のレンズ体
の表面及び裏面の両面上にそれぞれ形成し、表面側の前
記レンズ体と裏面側の前記レンズ体とを、前記他のレン
ズ体に形成された貫通部を介して一体に接続することが
好ましい。

【００１６】あるいはまた、前記レンズ体を前記他のレ
ンズ体の表面及び裏面の両面上にそれぞれ形成し、表面
側の前記レンズ体と裏面側の前記レンズ体とを、前記他
のレンズ体の外周上を被覆する外周被覆部により一体に
接続することが好ましい。

【００１７】

【作用】請求項１によれば、複合光学レンズの少なくと
も１つのレンズ体を合成樹脂による射出成形で形成する
ことにより、樹脂の取扱いや管理が容易になり、所望の
形状、硬度、性能を比較的容易に実現でき、成形も迅速
かつ容易に行うことができるため、製造コストを低減す
ることができる。

【００１８】請求項２によれば、他のレンズ体をインサ
ートとするインサート成形により製造することにより、
樹脂の密着性も比較的高く、高い成形効率で製造するこ
とができる。この場合、インサート成形においてキャビ
ティから突出した支持ピン等の支持部材によりインサー
トを支持して成形することが好ましく、特に、支持部材
を樹脂の注入後硬化前にキャビティ内から退避させるよ
うにすることが望ましい。さらに、支持部材の退避は注
入樹脂の圧力に連動して行うことが好ましく、また、支
持部材の先端面をキャビティの内面に合致させたものと
することが効果的である。

【００１９】請求項３によれば、両レンズ体の接合面に
射出成形の離型時にアンダーカット部となる凹凸部を形
成することにより、両レンズ体の密着力を高めることが
できるので、剥離の恐れを低減することができる。

【００２０】請求項４によれば、凹凸部にレンズ体の中
心側に形成された非アンダーカット面と、レンズ体の反
中心側に形成されたアンダーカット面とを設けることに
より、成形の際の離型時にレンズ体の中心側に応力が加
わらないので、レンズ体の中心部の変形を防止すること
ができる。

【００２１】請求項５によれば、レンズ体を、他のレン
ズ体との接合面から延長して他のレンズ体の外周を被覆
し、さらに、他のレンズ体の接合面とは反対側の表面の
外縁部まで延在するように形成することにより、両レン
ズ体の密着力を高めることができるので、剥離の恐れを
低減することができる。

【００２２】請求項６によれば、レンズ体を他のレンズ
体の表面及び裏面の両面上にそれぞれ形成し、表面側の
レンズ体と裏面側のレンズ体とを、他のレンズ体に形成
された貫通部を介して一体に接続することにより、両レ
ンズ体の密着力を高めることができるので、剥離の恐れ
を殆ど無くすることができる。

【００２３】請求項７によれば、レンズ体を他のレンズ
体の表面及び裏面の両面上にそれぞれ形成し、表面側の
レンズ体と裏面側のレンズ体とを、他のレンズ体の外周
上を被覆する外周被覆部により一体に接続することによ
り、両レンズ体の密着力を高めることができるので、剥
離の恐れを殆ど無くすることができる。

【００２４】

【実施例】次に、図面を参照して本発明に係る複合光学
レンズの実施例を説明する。

【００２５】〔実施例１〕この実施例１は、図１に示す
ように、凸（正の）レンズ１と凹（負の）レンズ２とが
接合されたものである。凸レンズ１は屈折率の低い材料
で構成され、凹レンズ２は屈折率の高い材料で構成され
ており、両者の接合により、色収差及び球面収差が補正
された正のアクロマティックレンズが形成されている。
この凸レンズ１と凹レンズ２の材質の組み合わせを以下
の表１に示す。

【００２６】

【表１】凸レンズ１凹レンズ２１ＰＭＭＡＳＦ２２ＰＭＭＡＰＣ３ＢＫ７ＰＣ４ＣＲ−３９ＰＣ５ＰＭＭＡ含硫ウレタン

【００２７】ここで、ＰＭＭＡはメタクリル樹脂、ＰＣ
はポリカーボネート樹脂であり、熱可塑性樹脂である。
ＣＲ−３９、含硫ウレタンは熱硬化性樹脂である。ＢＫ
７、ＳＦ２は光学ガラスである。上記表１に記載した材
料の光学特性を、後述する各実施例に使用する材料と併
せて以下の表２に示す。

【００２８】

【表２】ガラス材料屈折率（ｎｄ）アッベ数（νｄ）ＢＫ７１．５１６６４ＦＫ０１１．４７０６７ＳＦ２１．６４８３４熱硬化性樹脂ＣＲ−３９１．５００５８含硫ウレタン１．６６０３２熱可塑性樹脂ＰＳ１．５９２３１ＰＣ１．５８４３０ＡＳ１．５６５３７ＭＨ樹脂１．５１０５７（アートン）ＰＭＭＡ１．４９２５８

【００２９】上記ＰＳはポリスチレン樹脂、ＡＳはアク
リロニトリル・スチレン共重合樹脂である。この実施例
の凸レンズ１及び凹レンズ２のうち少なくとも一方は射
出成形により形成されている。この実施例の製造方法は
以下に示す通りである。

【００３０】（光学ガラスと熱可塑性樹脂の接合による
複合光学レンズの場合）凸レンズ１又は凹レンズ２のい
ずれかを形成するために、光学ガラスを周知の方法によ
り研削、研磨、芯取り、表面コーティングの工程を経て
所定の形状・仕様に加工し、これを射出成形用金型内に
セットして、型締め後、所定の樹脂を金型のキャビティ
内に注入し、樹脂が冷却固化した後、取り出す。

【００３１】（合成樹脂同士の接合による複合光学レン
ズの場合）凸レンズ１若しくは凹レンズ２のいずれかを
射出成形又はトランスファー成形等により形成し、これ
をインサートとして射出成形用金型内にセットし、型締
め後、所定の樹脂を金型のキャビティ内に注入し、樹脂
が冷却固化した後、取り出す。

【００３２】ここで、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の接
合による複合光学レンズを製作する場合には、まず熱硬
化性樹脂によりインサートを形成し、これを金型内にセ
ットして熱可塑性樹脂を注入して冷却固化する。このよ
うにすることにより、熱硬化性樹脂の形状がインサート
成形時に崩れることなく、高精度の複合レンズを形成で
きる。

【００３３】熱可塑性樹脂同士の接合による複合光学レ
ンズの場合には、基本的にはどちらをインサートとして
成形してもよい。しかし、著しく溶融温度の異なる樹脂
の組み合わせであって、溶融温度の低い樹脂でインサー
トを形成し溶融温度の高い樹脂によりインサート成形を
行うとインサートの加熱分解が発生する場合には、逆に
溶融温度の高い樹脂をインサートとし、溶融温度の低い
樹脂をインサート成形に用いる必要がある。溶融温度の
差の少ない樹脂同士の接合においては、インサート成形
時に、インサートの表面部のみが若干溶融する程度であ
れば、溶融により接合強度が向上するので、形状精度の
面では若干劣るが、レンズ間の剥離防止の観点からは却
って好ましい。

【００３４】〔実施例２〕図２は本発明に係る実施例２
の構造を示すものである。この実施例２は、３枚構成の
複合光学レンズであり、凸レンズ３と、この凸レンズ３
の表裏に１枚ずつ凹レンズ４，５を接合させたものであ
る。凸レンズ３は屈折率が低い材料で構成され、凹レン
ズ４，５は屈折率の高い材料で構成され、両者の接合に
より、色収差及び球面収差が補正された正のアクロマテ
ィックレンズが形成されている。この凸レンズ１と凹レ
ンズ２の材質の組み合わせを以下の表３に示す。

【００３５】

【表３】凸レンズ３凹レンズ４凹レンズ５６ＢＫ７ＰＣＡＳ７ＰＭＭＡＰＣＰＳ８ＰＭＭＡＰＣＰＣ９ＭＨ樹脂ＳＦ２ＰＣ１０ＣＲ−３９ＰＳＰＣ１１ＢＫ７含硫ウレタンＰＳ１２ＣＲ−３９ＰＣ含硫ウレタン

【００３６】これらの複合光学レンズは、ガラスレンズ
１枚と熱可塑性プラスチックレンズ２枚、熱硬化性プレ
スチックレンズ１枚と熱可塑性プラスチックレンズ２
枚、或いは熱可塑性プラスチックレンズ３枚の各組み合
わせにより構成されている。また、熱硬化性プラスチッ
クレンズ２枚と熱可塑性プラスチックレンズ１枚の組み
合わせ、ガラスレンズ・熱硬化性プラスチックレンズ・
熱可塑性プラスチックレンズの各１枚の組み合わせ等も
可能である。

【００３７】この実施例の製造方法は以下の通りであ
る。まず、光学ガラスと熱可塑性樹脂との組み合わせの
場合には、光学ガラスを周知の方法により研削、研磨、
芯取り、表面コーティングの工程を経て所定の形状・仕
様に形成し、これを射出成形用金型内にセットして型締
めし、樹脂を注入して冷却固化し取り出すことにより、
ガラスレンズ１枚とプラスチックレンズ１枚の接合した
複合レンズを製作する。次に、この複合レンズを別の射
出成形用金型にセットし、上記と同様に成形し、３枚構
成の複合光学レンズを形成する。

【００３８】熱硬化性樹脂を材料とするレンズ１枚と熱
可塑性樹脂を材料とするレンズ２枚の組み合わせの場合
には、まず熱硬化性樹脂を用いてトランスファー成形に
よりプラスチックレンズを形成し、その後、上記と同様
に、熱可塑性樹脂を用いた２段階の射出成形により２枚
のプラスチックレンズを接合する。

【００３９】熱硬化性樹脂を材料とするレンズ２枚と熱
可塑性樹脂を材料とするレンズ１枚の組み合わせの場合
には、まず熱硬化性樹脂を用いてトランスファー成形に
よりプラスチックレンズを形成し、その後、他のトラン
スファー成形用金型内にセットして熱硬化性樹脂を用い
てトランスファー成形して複合レンズを形成する。最後
にこの複合レンズを射出成形用金型内にセットして熱可
塑性樹脂を用いて射出成形し、３枚構成の複合光学レン
ズを形成する。

【００４０】ガラスレンズ・熱硬化性樹脂・熱可塑性樹
脂の組み合わせの場合には、光学ガラスを上記と同様に
加工してガラスレンズを形成し、これをトランスファー
成形用金型内にセットして熱硬化性樹脂を充填し、ガラ
ス−熱硬化性樹脂の複合レンズを形成する。次に、この
複合レンズを射出成形用金型内にセットし、上記と同様
に、熱可塑性樹脂を用いた射出成形により３枚構成の複
合光学レンズを形成する。

【００４１】〔実施例３〕次に、図３を参照して本発明
に係る実施例３を説明する。この実施例３は、屈折率の
低い凸レンズ６と屈折率の高い凹レンズ７とからなり、
これら２つのレンズの材料の組み合わせは、熱硬化性樹
脂と熱可塑性樹脂、又は熱可塑性樹脂同士である。この
実施例においても、凸レンズ６又は凹レンズ７のいずれ
か一方をインサートとして予め形成し、その後、他方を
インサート成形により形成する。なお、この実施例３は
実施例１と同様の製造方法により製造される。本実施例
における凸レンズ６及び凹レンズ７の材質の組み合わせ
は以下の表４に示す通りである。

【００４２】

【表４】凸レンズ６凹レンズ７１３ＰＭＭＡＰＣ１４ＭＨ樹脂ＰＣ１５ＰＭＭＡＡＳ１６ＣＲ−３９ＰＳ１７ＰＭＭＡ含硫ウレタン

【００４３】この実施例では、光学有効径の外側におい
て、凸レンズ６には凸部６ａが形成され、凹レンズ７に
は凸部６ａに対応する凹部７ａが形成されて、相互に接
合されている。この凸部６ａと凹部７ａの接合により、
凸レンズ６と凹レンズ７の密着力が向上している。この
凸部及び凹部の平面形状は、光学有効径の外周に円形若
しくは角形状のものが複数形成されていてもよく、ま
た、同外周に環状に形成されていてもよい。この凸部６
ａと凹部７ａとの嵌合により、両レンズの接合面積が増
加するとともに接合方向とは異なる方向の接合面が形成
されることから、両レンズの密着力が増大し、剥離等の
恐れが低減される。

【００４４】このような構成に加えて、凸部６ａの断面
形状は図示の如く突出方向に向けて幅広になるように形
成され、これに対応して凹部７ａは深さ方向に向けて幅
広になるように形成されている。したがって、この実施
例を射出成形により形成すると、凸レンズ６と凹レンズ
７のいずれをインサートとして成形しても、成形時にア
ンダーカット部が形成され、成形の離型時に両者が剥離
することが防止される。また、上記のように、製造後の
複合光学レンズとしての耐久性を向上させることがで
き、熱や衝撃による剥離の発生を防止することができ
る。

【００４５】上記実施例において、インサートを樹脂成
形により形成する場合には、上記凸部６ａ又は凹部７ａ
を形成する際にアンダーカット部が存在するので、離型
が難しい。しかし、これらのアンダーカット部は光学有
効径の外側に形成されているため、無理抜きをしても光
学面に影響を与えることは少ない。

【００４６】〔実施例４〕図４は本発明に係る実施例４
を示すものである。この実施例は、屈折率の低い凸レン
ズ８と、屈折率の高い凹レンズ９，１０の３枚構造から
なるものである。凸レンズ８の表裏両面の外周部には凹
部８ａが形成され、この凹部８ａに対応した凸部９ａ，
１０ａが、凹レンズ９，１０の内面外周部に形成されて
いる。この実施例は、熱硬化性樹脂のレンズ１枚と熱可
塑性樹脂のレンズ２枚、熱硬化性樹脂のレンズ２枚と熱
可塑性樹脂のレンズ１枚、或いは熱可塑性樹脂のレンズ
３枚の組み合わせで製造することが好ましい。なお、こ
の実施例は実施例２と同様の製造方法で製造される。本
実施例の凸レンズ８及び凹レンズ９，１０の材質の組み
合わせは以下の表５に示す通りである。

【００４７】

【表５】凸レンズ８凹レンズ９凹レンズ１０１８ＭＨ樹脂ＰＣＡＳ１９ＰＭＭＡＰＣＡＳ２０ＭＨ樹脂ＰＣＰＣ２１ＰＭＭＡ含硫ウレタンＰＣ２２ＣＲ−３９含硫ウレタンＰＣ

【００４８】この実施例では、凹部８ａと凸部９ａ，１
０ａとからなる嵌合部の形状に関して、凸レンズ８の中
心側（光学有効径側）の嵌合面Ａはアンダーカットの生
じないように離型方向（同図では水平方向）に平行に形
成されているが、凸レンズ８の外周側、即ち反中心側の
嵌合面Ｂはアンダーカット部を形成するように、離型方
向に対して角度を持った面に形成されている。この場
合、嵌合面Ａは必ずしも水平である必要はなく、アンダ
ーカット部が生じないように、離型方向に対して開くよ
うに傾斜していればよい。

【００４９】上記のように構成された嵌合部は、実施例
３と同様に離型時の剥離を防止するとともに製造後の剥
離を防止することができるが、実施例３と異なる点は、
嵌合部に形成されたアンダーカット部が、凸レンズ８の
成形時に光学有効径の内側には殆ど影響を与えず、外周
側のみを変形させる点である。すなわち、嵌合面Ａには
アンダーカットが形成されないので、インサートの成形
時に凸部若しくは凹部を無理抜きする場合、インサート
の凸部若しくは凹部よりも中心側には応力が加わらず、
変形の恐れもない。一方、嵌合面Ｂにはアンダーカット
が形成されるので、インサートの凸部若しくは凹部より
も外周側には無理抜きによる変形が発生するが、これは
インサートの中心側に波及しない。したがって、高精度
の光学レンズを構成することができ、また、このような
無理抜きによる変形の影響を回避するために、光学有効
径の外側に大きな凸部若しくは凹部の形成領域を設ける
必要がなく、相対的にレンズの光学有効径を大きくとる
ことができる。

【００５０】〔実施例５〕図５及び図６は本発明に係る
実施例５の２枚構成の複合光学レンズを示すものであ
る。図５に示すものは、屈折率の低い凸レンズ１１と、
屈折率の高い凹レンズ１２との２つのレンズの組み合わ
せである。この組み合わせでは、凸レンズ１１は光学ガ
ラス、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂で構成され、凹レ
ンズ１２は熱可塑性樹脂で構成されている。この複合光
学レンズは実施例１の製造方法と同様の方法で製造され
る。凸レンズ１１及び凹レンズ１２の材質の組み合わせ
は以下の表６に示す通りである。

【００５１】

【表６】凸レンズ１１凹レンズ１２２３ＦＫ０１ＰＣ２４ＭＨ樹脂ＰＣ２５ＭＨ樹脂ＡＳ２６ＣＲ−３９ＰＣ

【００５２】この実施例においては、熱可塑性樹脂で形
成された凹レンズ１２の外周部には、凸レンズ１１の外
周を被覆する外周被覆部１２ａが形成され、さらに凸レ
ンズ１１の接合面とは反対の屈折面の外縁部にまで伸び
た外枠部１２ｂも形成されている。凹レンズ１２の周囲
部分を外周被覆部１２ａと外枠部１２ｂを備えるように
延在させたことによって、２つのレンズの密着力は増大
し、離型時及び製造後の両レンズ間の剥離が防止され
る。ここで、外枠部１２ｂは、レンズ有効径の外側に限
定されている。

【００５３】図６に示すものは、屈折率の低い凸レンズ
１３と、屈折率の高い凹レンズ１４とからなる２枚構成
の複合光学レンズであるが、上記図５に示すものとは異
なり、凸レンズ１３に外周被覆部１３ａ及び外枠部１３
ｂが形成されている。この場合、凸レンズ１３は熱可塑
性樹脂で構成され、凹レンズ１４は光学ガラス、熱硬化
性樹脂又は熱可塑性樹脂で構成される。製造方法は実施
例１と同様にして行われる。凸レンズ１３及び凹レンズ
１４の材質の組み合わせは以下の表７に示す通りであ
る。

【００５４】

【表７】凸レンズ１３凹レンズ１４２７ＰＭＭＡＳＦ２２８ＭＨ樹脂含硫ウレタン２９ＰＭＭＡＰＣ

【００５５】この図６に示す場合にも、上記と同様に両
レンズの剥離が防止される。図５及び図６に示す実施例
においては、外周被覆部及び外枠部が他方のレンズの外
縁の全周に亘り形成されているが、他方のレンズの外縁
の一部にのみ外周被覆部及び外枠部が形成されていても
よい。

【００５６】〔実施例６〕図７は本発明に係る実施例６
を示すものである。この実施例６は、屈折率の低い凸レ
ンズ１５と、その表裏両面に形成された屈折率の高い凹
レンズ１６Ａ，１６Ｂとから構成される３枚構成の複合
光学レンズである。凸レンズ１５は熱硬化性樹脂又は熱
可塑性樹脂で構成され、凹レンズ１６Ａ，１６Ｂは、共
に同材質の熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂で構成されて
いる。ただし、この場合、凸レンズ１５と凹レンズ１６
との組み合わせにおいて、熱硬化性樹脂同士の組み合わ
せは好ましくない。これら凸レンズ１５及び凹レンズ１
６Ａ，１６Ｂの材質の組み合わせは以下の表８に示す通
りである。

【００５７】

【表８】凸レンズ１５凹レンズ１６（１６Ａ，１６Ｂ）３０ＰＭＭＡＰＣ３１ＭＨ樹脂ＰＣ３２ＰＭＭＡＡＳ３３ＣＲ−３９ＰＳ３４ＭＨ樹脂含硫ウレタン

【００５８】本実施例においては、凸レンズ１５のレン
ズ有効径外に複数の貫通孔１５ａが形成されており、こ
の貫通孔１５ａを通して、凹レンズ１６Ａと１６Ｂが連
通部１６ａにより接続されて、一体の樹脂層１６を構成
している。したがって、これら３枚のレンズはほぼ一体
に構成されているのと同様に極めて強固に密着するた
め、剥離の心配は全くない。

【００５９】本実施例の製造方法は以下の通りである。（凸レンズが熱硬化性樹脂で構成され、凹レンズが熱可
塑性樹脂で構成されている場合）この場合には、貫通孔
１５ａを備えた凸レンズ１５を熱硬化性樹脂のトランス
ファー成形により製作し、これを射出成形用金型内にセ
ットし、実施例１と同様に熱可塑性樹脂を注入してイン
サート成形により凹レンズ１６Ａ，１６Ｂを形成する。

【００６０】（凸レンズが熱可塑性樹脂で構成され、凹
レンズが熱硬化性樹脂で構成されている場合）この場合
には、凸レンズ１５を熱可塑性樹脂による射出成形にて
形成し、これをトランスファー成形用金型内にセット
し、成形する。このとき、凸レンズ１５の熱可塑性樹脂
がトランスファー成形時に受ける熱により変形・劣化等
を起こさないように、熱可塑性樹脂の耐熱温度を考慮し
て、両レンズの材料選定を行う必要がある。

【００６１】（凸レンズ、凹レンズ共に熱可塑性樹脂で
構成されている場合）凸レンズ１５を射出成形にて形成
し、これを他の射出成形金型にセットしてインサート成
形により表裏の凹レンズ１６Ａ，１６Ｂを形成する。

【００６２】〔実施例７〕図８は、本発明に係る実施例
７の構造を示すものである。この実施例７は、３枚構成
の複合光学レンズであり、屈折率の低い凸レンズ１７
と、屈折率の高い凹レンズ１８Ａ，１８Ｂとから構成さ
れ、凹レンズ１８Ａと１８Ｂとは、同材質で構成されて
いる。この実施例では、凹レンズ１８Ａと１８Ｂは凸レ
ンズ１７の外周を被覆する外周被覆部１８ａを備えた一
体の被覆層１８により構成されており、凸レンズ１７が
凹レンズ１８Ａ，１８Ｂにより完全に被覆されているの
で、３枚のレンズは相互に完全に密着し、剥離する恐れ
は全くない。

【００６３】凸レンズ１７は光学ガラス、熱硬化性樹脂
又は熱可塑性樹脂で形成され、凹レンズ１８Ａ，１８Ｂ
は熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂で形成される。この実
施例の凸レンズ１７及び凹レンズ１８Ａ，１８Ｂの材質
の組み合わせは以下の表９に示す通りである。

【００６４】

【表９】凸レンズ１７凹レンズ１８（１８Ａ，１８Ｂ）３５ＢＫ７ＰＣ３６ＦＫ０１ＰＣ３７ＰＭＭＡＰＣ３８ＭＨ樹脂ＰＣ３９ＣＲ−３９ＰＣ４０ＦＫ０１ＡＳ４１ＰＭＭＡＡＳ４２ＭＨ樹脂ＡＳ４３ＣＲ−３９ＡＳ４４ＢＫ７ＰＳ４５ＰＭＭＡＰＳ４６ＭＨ樹脂ＰＳ４７ＣＲ−３９ＰＳ４８ＭＨ樹脂含硫ウレタン

【００６５】本実施例の製造は実施例６の製造方法と同
様の方法により行われる。ただし、凸レンズ１７が光学
ガラスで構成され、凹レンズ１８Ａ，１８Ｂが熱可塑性
樹脂で構成される場合には、光学ガラスを周知の方法で
加工し、これを射出成形用金型内にセットし熱可塑性樹
脂の注入により成形する。なお、実施例６と同様に凸レ
ンズが熱可塑性樹脂で構成され、凹レンズが熱硬化性樹
脂で構成される場合には、熱可塑性樹脂の変形・劣化を
来さないように上記と同様の材料選択上の注意を要す
る。

【００６６】以上説明した各実施例においては、屈折率
の低い凸レンズと屈折率の高い凹レンズの組み合わせに
ついて示したが、本発明においては、屈折率の高い凸レ
ンズと屈折率の低い凹レンズの組み合わせはもとより、
屈折率の高いものと低いものとを組み合わせた他の複合
光学レンズにも適用できる。

【００６７】また、上記各実施例は２枚構成、３枚構成
の複合レンズを示したが、本発明を４枚以上の複合レン
ズに適用できることもまた明らかである。さらに、上記
の複合レンズに表面コーティング等の他の処理を加えて
もよく、この場合にも本発明の範疇に属するものであ
る。

【００６８】最後に、上記実施例のうち、インサート成
形により形成する工程を含む実施例の製造に用いる場合
に好適な射出成形用金型の構造例を図９及び図１０を参
照して説明する。図９に示すように、成形機の固定側ダ
イプレート１０１に固定側型板１０２が取付けられ、こ
の固定側型板１０２内に固定側コア１０３が固定されて
いる。固定側コア１０３内には、取付板１０４及び駆動
板１０５が型開き方向に摺動自在に収容され、取付板１
０４と駆動板１０５とは、その間に複数の支持ピン１０
７及び受圧ピン１０８を挟持した状態で、相互に固着さ
れている。駆動板１０５と固定側ダイプレート１０１と
の間には弾性バネ１０６が圧縮状態で保持されている。

【００６９】また、可動側ダイプレート２０１には可動
側型板２０２が取付けられ、可動側型板２０２の内部に
可動側コア２０３が固定されている。可動側コア２０３
の内部には取付板２０４及び駆動板２０５が型開き方向
に摺動自在に収容され、取付板２０４と駆動板２０５と
は、その間に複数の支持ピン２０７及び受圧ピン２０８
を挟持した状態で、相互に固着されている。駆動板２０
５と可動側ダイプレート２０１との間には弾性バネ２０
６が圧縮状態で保持されている。可動側ダイプレート２
０１に穿設された貫通孔を通して、突出ロッド２０９が
出没自在に形成されており、突出ロッド２０９の先端は
駆動板２０５を押圧可能に配置されている。

【００７０】図示しない射出ノズルから供給される樹脂
は、導入孔３０１，３０２を介してゲート３０３から、
固定側コア１０３及び可動側コア２０３の当接面により
形成されるキャビティ３０４に注入される。導入孔３０
１には、上記受圧ピン１０８，２０８の先端に形成され
た受圧面が臨んでいる。通常は、弾性バネ１０６，２０
６の弾性力によりキャビティ３０４内に支持ピン１０
７，２０７が突出しており、インサートである芯レンズ
体Ｃを支持ピン１０７に支持させた状態に導入して型閉
めを行うと、図９に示すように、より大きく設定された
弾性バネ１０６の弾性係数により支持ピン１０７の位置
は保持されるとともに、弾性バネ１０６よりも小さな弾
性係数をもつ弾性バネ２０６は若干圧縮されて支持ピン
２０７は多少引き込まれる。このようにして、芯レンズ
体Ｃは支持ピン１０７，２０７により弾性力で挟持され
た状態になる。

【００７１】この状態で導入孔３０１から樹脂を導入す
ると、図１０に示すように、樹脂はゲート３０３からキ
ャビティ３０４内に注入されて芯レンズ体Ｃの周囲に充
満するとともに、導入された樹脂の射出圧力により導入
孔３０１に臨む受圧面が押圧されることにより受圧ピン
１０８，２０８が後退し、駆動板１０５，２０５を弾性
バネ１０６，２０６の弾性に抗して後退させるため、支
持ピン１０７，２０７はキャビティ３０４内から退避す
る。このようにして、キャビティ３０４内には、中央に
芯レンズ体Ｃが浮いている状態で樹脂が硬化し、上記実
施例２、実施例４、実施例６、実施例７のように凸レン
ズをインサートとしてその表裏両面に凹レンズが形成さ
れる場合にも支障なく成形できる。

【００７２】通常、樹脂の注入圧力はキャビティ３０４
内に樹脂が注入されていくに従って上昇するので、芯レ
ンズ体Ｃの周囲の殆どに樹脂が充填された時点で支持ピ
ンが退避するように、受圧ピン１０８，２０８の受圧面
積、樹脂の最大圧力、及び弾性バネ１０６，２０６の弾
性係数を相互に勘案して設計される。

【００７３】最後に、キャビティ３０４内の樹脂が硬化
すると、固定側型板１０２と可動側型板２０２とが開
き、さらに突出ロッド２０９が駆動板２０５を突き出す
ことにより、支持ピンと受圧ピンが成形品を突き出す。
ここで、成形品の突き出しは、別途設けた駆動板及び突
出ピンにより行ってもよい。

【００７４】上記のように支持ピンは樹脂圧力により自
動的に出没するため、支持ピンの先端形状を成形品に残
すことなく、周囲全てを被覆できる。ただし、通常、上
記実施例に示したように、支持ピンは芯レンズ体Ｃの光
学有効径の外側に当接するように配置されるので、支持
ピンを出没させずに突き出した状態のまま成形しても構
わない。なお、上記のように光学有効径の外側に形成さ
れた平板部の表面に支持ピンを当接させる場合は支持ピ
ンの先端面は平面でよいが、凸面又は凹面のように芯レ
ンズ体の曲面上に支持ピンを当接させる場合には、支持
ピンの先端面も曲面に形成することが望ましい。特に、
成形品の外表面に合致した先端面を支持ピンに形成する
ことにより、退避した支持ピンの先端面がキャビティ３
０４の内面に対して連続するように構成することができ
るから、芯レンズ体に支持ピンに当接させるための表面
部を設けなくても、支持ピンの痕跡を殆ど残らないよう
に成形することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は以下の効
果を奏する。請求項１によれば、複合光学レンズの少な
くとも１つのレンズ体を合成樹脂による射出成形で形成
することにより、樹脂の取扱いや管理が容易になり、所
望の形状、硬度、性能を比較的容易に実現でき、成形も
迅速かつ容易に行うことができるため、製造コストを低
減することができる。

【００７６】請求項２によれば、他のレンズ体をインサ
ートとするインサート成形により製造することにより、
樹脂の密着性も比較的高く、高い成形効率で製造するこ
とができる。この場合、インサート成形をキャビティか
ら突出した支持ピン等の支持部材によりインサートを支
持して成形することが好ましく、特に、支持部材を樹脂
の注入後硬化前にキャビティ内から退避させるようにす
ることが望ましい。さらに、支持部材の退避は注入樹脂
の圧力に連動して行うことが好ましく、また、支持部材
の先端面をキャビティの内面に合致させたものとするこ
とが効果的である。

【００７７】請求項３によれば、両レンズ体の接合面に
射出成形の離型時にアンダーカット部となる凹凸部を形
成することにより、両レンズ体の密着力を高めることが
できるので、剥離の恐れを低減することができる。

【００７８】請求項４によれば、凹凸部にレンズ体の中
心側に形成された非アンダーカット面と、レンズ体の反
中心側に形成されたアンダーカット面とを設けることに
より、成形の際の離型時にレンズ体の中心側に応力を与
えることが防止されるので、レンズ体の中心部の変形を
防止することができる。

【００７９】請求項５によれば、レンズ体を、他のレン
ズ体との接合面から延長して他のレンズ体の外周を被覆
し、さらに、他のレンズ体の接合面とは反対側の表面の
外縁部まで延在するように形成することにより、両レン
ズ体の密着力を高めることができるので、剥離の恐れを
低減することができる。

【００８０】請求項６によれば、レンズ体を他のレンズ
体の表面及び裏面の両面上にそれぞれ形成し、表面側の
レンズ体と裏面側のレンズ体とを、他のレンズ体に形成
された貫通部を介して一体に接続することにより、両レ
ンズ体の密着力を高めることができるので、剥離の恐れ
を殆ど無くすることができる。

【００８１】請求項７によれば、レンズ体を他のレンズ
体の表面及び裏面の両面上にそれぞれ形成し、表面側の
レンズ体と裏面側のレンズ体とを、他のレンズ体の外周
上を被覆する外周被覆部により一体に接続することによ
り、両レンズ体の密着力を高めることができるので、剥
離の恐れを殆ど無くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複合光学レンズの実施例１の構造
を示す断面図である。

【図２】本発明に係る複合光学レンズの実施例２の構造
を示す断面図である。

【図３】本発明に係る複合光学レンズの実施例３の構造
を示す断面図である。

【図４】本発明に係る複合光学レンズの実施例４の構造
を示す断面図である。

【図５】本発明に係る複合光学レンズの実施例５の構造
を示す断面図である。

【図６】本発明に係る複合光学レンズの実施例５の別の
構造を示す断面図である。

【図７】本発明に係る複合光学レンズの実施例６の構造
を示す断面図である。

【図８】本発明に係る複合光学レンズの実施例７の構造
を示す断面図である。

【図９】上記実施例の製造工程に適した射出成形用金型
の構造を示す断面図である。

【図１０】図９に示した射出成形用金型の成形時の状態
を示す断面図である。

【符号の説明】

１，３，６，８，１１，１３，１５，１７凸レンズ２，４，５，７，９，１０，１２，１４，１６Ａ，１６
Ｂ，１８Ａ，１８Ｂ凹レンズ６ａ，９ａ，１０ａ凸部７ａ，８ａ凹部１２ａ，１３ａ，１８ａ外周被覆部１２ｂ，１３ｂ外枠部Ａ，Ｂ嵌合面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の光学面を有するレンズ体と、該レ
ンズ体に接合された他のレンズ体とを有する複合光学レ
ンズにおいて、前記レンズ体の少なくとも１つを合成樹脂を用いた射出
成形により形成してなる複合光学レンズ。
【請求項２】請求項１において、前記レンズ体を、他
のレンズ体をインサートとするインサート成形により成
形したことを特徴とする複合光学レンズ。
【請求項３】請求項１において、前記レンズ体と前記
他のレンズ体との接合面には、前記射出成形の離型時に
アンダーカット部となる凹凸部が形成されていることを
特徴とする複合光学レンズ。
【請求項４】請求項３において、前記凹凸部には、前
記レンズ体の中心側に形成された非アンダーカット面
と、前記レンズ体の反中心側に形成されたアンダーカッ
ト面とを有することを特徴とする複合光学レンズ。
【請求項５】請求項１において、前記レンズ体は、前
記他のレンズ体との接合面から延長して前記他のレンズ
体の外周を被覆し、さらに、前記他のレンズ体の前記接
合面とは反対側の表面の外縁部まで延在していることを
特徴とする複合光学レンズ。
【請求項６】請求項１において、前記レンズ体は前記
他のレンズ体の表面及び裏面の両面上にそれぞれ形成さ
れ、表面側の前記レンズ体と裏面側の前記レンズ体と
は、前記他のレンズ体に形成された貫通部を介して一体
に接続されていることを特徴とする複合光学レンズ。
【請求項７】請求項１において、前記レンズ体は前記
他のレンズ体の表面及び裏面の両面上にそれぞれ形成さ
れ、表面側の前記レンズ体と裏面側の前記レンズ体と
は、前記他のレンズ体の外周上を被覆する外周被覆部に
より一体に接続されていることを特徴とする複合光学レ
ンズ。