多焦点透镜的制造方法和多焦点透镜的制作方法

文档序号:2013534阅读:549来源:国知局
专利名称:多焦点透镜的制造方法和多焦点透镜的制作方法
技术领域
本发明涉及多焦点透镜的制造方法和多焦点透镜。
背景技术
以往,作为光学部件的透镜,被广泛应用在眼镜和照相机等中。作为透镜,可分为焦点只有一个的单焦点透镜和具有多个焦点的多焦点透镜。
作为多焦点透镜,已提出有如下所述的结构如图35(A)所示,在光学表面的一部分形成曲率不同的区域的透镜A;如图35(B)所示,用粘接剂将其它的透镜接合在透镜的光学表面的一部分上的透镜B;或者如图35(C)所示,在透镜的周边部和中心部接合不同坯料的透镜C(例如,参照专利文献1)。
此外,作为层叠后的单焦点透镜的制造方法,已提出有如下的制造方法将预先被热压后的第1透镜的凸面作为模具的一部分使用,对第2透镜进行热压(例如,参照专利文献2)。
日本特开平11-023809号公报(图1、图5、图6)[专利文献2]日本特开2002-131511号公报但是,对于图35(A)、(B)所示的透镜A、B,它们的光学表面A1、B1混有由不同曲率构成的面A2、B2,因此,研磨加工非常困难。另外,在图35(B)所示的透镜B中,由于用粘接剂将两种透镜接合起来,因此,使光轴对准就非常困难。在图35(C)所示的透镜C中,由于形成由周边部C1和中心部C2构成的结构,因此,需要进行复杂的工序,制造成本也变得非常高。
此外,对于这些多焦点透镜,由于主要目的在于实现多焦点设计,因此,透镜的光学特性(球面像差、透射波面像差、色像差等各种像差)劣化。在单焦点透镜的情况下,作为用于改善透镜光学性能的对策,例如,也存在这样的示例将透镜面从球面改为非球面,或者不是将一片、而是将多片透镜粘贴起来,成形多透镜结构的光学系统。特别地为了改善色像差,有时也使用如下的透镜利用粘接剂将被称为消色差透镜(achromaticlens)的、光学特性不同的两片透镜粘接起来。在多焦点透镜的情况下,也与单焦点透镜相同,如果能采用非球面或者粘接多片透镜的话,就可以使光学性能提高。但是,由于多焦点透镜的透镜面的设计形状复杂,因此,用于多层化的透镜之间的接合作业就非常困难。
另一方面,在对层叠的单焦点透镜进行热压的专利文献2的制造方法中,最初被热压的第1透镜的接合面形成为凸面,必须对应于上述凸面的形状,准备经过一次加工(预制)后的第2透镜用坯料。为了降低制造成本、适用于复杂的透镜面、得到稳定的质量,需要不进行一次加工的准备就可以得到层叠结构的透镜的制造方法。在多焦点透镜的情况下,由于透镜面的设计形状更加复杂,所以更加困难。

发明内容
因此,本发明的目的在于提供能够简单地得到光学特性优异的多焦点透镜的制造方法以及多焦点透镜。
本发明的多焦点透镜的特征在于,该多焦点透镜是使用玻璃屈服点温度为At1、At2、…、AtM的M种(M是2以上的整数)透镜坯料、并通过热压法进行上述透镜的赋形的1组M层的透镜,第N-1透镜(但N是2以上M以下的任意整数)的与第N透镜接合的接合面是凹面,第N透镜的与第N-1透镜的接合面由凸面构成,并且,上述玻璃屈服点温度具有AtN-1>AtN的关系。
根据本发明,由于第N-1透镜的玻璃屈服点温度AtN-1比第N透镜的玻璃屈服点温度AtN高,所以,当对第N透镜进行热压时,可以将第N-1透镜的接合面作为成形模的一部分使用。在使第N-1透镜的接合面为凹面的情况下,对在第N-1透镜的接合面附近热变形的流动状态的第N透镜坯料的表面施加压缩应力。反之,在使第N-1透镜的接合面为凸面的情况下,对在第N-1透镜的接合面附近热变形的流动状态的第N透镜坯料的表面施加拉伸应力。对于本发明的多焦点透镜,由于在第N透镜坯料的凸面的中心方向上施加压缩应力,因此,与施加拉伸应力的情况相比,对第N透镜与第N-1透镜的界面的接合影响变小,光学特性优异,另外,可以减少在界面上产生裂纹或剥离等破损。
从而,根据如上所述的多焦点透镜的形状,对于第N透镜坯料,不必对热压前的表面形状是大致凸面的米粒状的玻璃坯进行预制加工,就可以将第N透镜接合到第N-1透镜的与玻璃坯接合的接合面的凹面上。因此,在现有技术中,必须从玻璃坯进行作为一次加工的预制加工(例如,热压加工、磨削加工等),而本发明的多焦点透镜可以得到稳定的光学特性以及裂纹或剥离少的接合,可以降低热压加工的多焦点透镜的制造成本。
本发明的多焦点透镜的制造方法是,使用玻璃屈服点温度是At1、At2的两种透镜坯料、并通过热压法进行上述透镜坯料的赋形的1组2层结构的多焦点透镜的制造方法,其特征在于,对玻璃屈服点温度是At1的第1透镜坯料进行赋形而成形第1透镜后,将上述第1透镜作为成形模的一部分,对玻璃屈服点温度是At2(At1>At2)的第2透镜坯料进行赋形,成形第2透镜,同时,使上述第1透镜的与第2透镜接合的接合面为凹面,使第2透镜的与第1透镜接合的接合面为凸面,将上述第2透镜接合在上述第1透镜上。
根据本发明,由于不将第1透镜从成形模取出而将其用作成形模的一部分,从而将第2透镜坯料配置在第1透镜的凹部中进行赋形,因此,可以正确地进行第1透镜和第2透镜的对位。因此,可以正确地进行对位,所以,可以简单地制造多焦点透镜。
此外,上述制造方法的对位并不仅限于应用在多焦点透镜,也可以应用于单焦点透镜。
本发明的多焦点透镜的制造方法是,使用玻璃屈服点温度是At1、At2以及At3的三种透镜坯料、并通过热压法进行上述透镜坯料的赋形的1组3层结构的多焦点透镜的制造方法,其特征在于,上述玻璃屈服点温度具有At1>At2>At3的关系,对玻璃屈服点温度是At1的第1透镜坯料进行赋形而成形第1透镜后,将上述第1透镜作为成形模的一部分,对玻璃屈服点温度是At2的第2透镜坯料进行赋形,成形第2透镜,同时,将上述第2透镜接合在上述第1透镜上,接着,将上述第1透镜和上述第2透镜作为成形模的一部分,对玻璃屈服点温度是At3的第3透镜坯料进行赋形,成形第3透镜,同时,将上述第3透镜接合在上述第1透镜和上述第2透镜上。
在这里,所谓玻璃屈服点温度(At)意味着在加热玻璃时,热膨胀停止而开始收缩时的温度,是比玻璃化转变温度(Tg)高的温度。当将透镜等玻璃制品由透镜坯料(玻璃材料)成形的情况下,一般在该玻璃屈服点温度附近通过热压法进行透镜坯料的赋形。
根据本发明,由于采用玻璃屈服点温度具有At1>At2>At3的关系的三种透镜坯料(玻璃材料),而且,对玻璃屈服点高的透镜坯料先进行赋形,反复将成形后的透镜自身用作成形模的一部分,因此,在进行透镜坯料之间的接合时不必使用粘接剂,可以简单地制造各透镜坯料被可靠地接合起来的多焦点透镜。此外,由于不使用粘接剂,所以可以表现出良好的光学特性。
在本发明中,优选在上述第1透镜的上表面形成一个以上的凹部,接着,在上述凹部中载置上述第2透镜坯料。
根据本发明,由于在成形后的第1透镜的上部形成有凹部,所以与第2透镜的形状无关,可以稳定地进行载置。此外,可以自由地设定成为中间透镜的第2透镜的大小和配置,可以容易地且高品质地实现以往制造困难的多焦点透镜的设计和制造。
在本发明中,优选将上述第1透镜的除了上述凹部之外的上表面形成为凹面,同时,将上述第2透镜的上表面形成为与上述第1透镜的凹部连续的曲面,将上述第3透镜坯料载置在由上述第1透镜的凹部与上述第2透镜的凹部形成的连续曲面的上表面。
根据本发明,由第1透镜和第2透镜以连续曲面的状态形成的上表面朝向上方,因此,可以将第3透镜坯料稳定地载置在该曲面上。因此,与第3透镜坯料的形状无关,能够通过热压法进行赋形,简便且可靠地得到预定形状的第3透镜。
在如上所述的加压成形中,对上述三种透镜坯料以下述方式进行赋形例如,使第1透镜和第3透镜的直径基本相等,使第2透镜的直径小于第1透镜和第3透镜的直径,同时,使第1透镜和第3透镜的光轴一致,由此,可以容易地得到将具有3种不同特性的透镜组合起来的光学特性优异的多焦点透镜。此外,在本发明中,也可以使第1透镜、第2透镜以及第3透镜的光轴一致。
在本发明中,优选上述多焦点透镜的外周部形成具有至少2个不同直径的基准面,以便可定位在阶梯形状的透镜被安装部上,并且,对上述3种透镜坯料以下述方式进行赋形使上述第2透镜的直径小于上述第1透镜的直径与上述第3透镜的直径中的任何一个,同时,使上述第1透镜与上述第3透镜的光轴一致。
根据本发明,由于在多焦点透镜的外周部形成基准面,因此,通过定位在阶梯形状的透镜被安装部上,将多焦点透镜正确地配置在透镜被安装部上,从而可以减小多焦点透镜的歪斜量或偏心量。
另外,在本发明中,也可以对上述3种透镜坯料以下述方式进行赋形使第1透镜和第3透镜的直径基本相等,使第2透镜的形状形成为环状,同时,使第2透镜的外径小于第1透镜和第3透镜的直径,同时,使第1透镜、第2透镜以及第3透镜的光轴一致。
在本发明中,第1透镜坯料的玻璃化转变温度是Tg1,第2透镜坯料的玻璃化转变温度是Tg2,第3透镜坯料的玻璃化转变温度是Tg3,优选上述各玻璃化转变温度具有Tg1>Tg2>Tg3的关系,同时,还具有Tg1>At2以及Tg2>At3的关系。
根据本发明,由于三种透镜坯料具有玻璃化转变温度为Tg1>Tg2>Tg3的关系,同时,还具有Tg1>At2以及Tg2>At3的关系,因此,在通过热压法对第2透镜坯料进行赋形并将其接合到第1透镜上时,进而,在通过热压法对第3透镜坯料进行赋形并将其接合到第1透镜和第2透镜上时,成为成形模的第1透镜和第2透镜不会变形,不用粘接剂就可以容易地将透镜之间接合起来。
本发明的多焦点透镜的制造方法优选,对玻璃屈服点温度是At1的第1透镜坯料进行赋形,形成与第2透镜接合的第1透镜的上表面的凹部,同时,在上述凹部的同心圆上形成定位用的起伏部,成形第1透镜,在被上述定位用起伏部包围的上述凹部中配置玻璃屈服点温度是At2的上述第2透镜坯料并对其进行赋形,从而成形第2透镜,同时,将上述第2透镜接合在上述第1透镜上。
根据本发明,由于在第1透镜的接合面的凹部的同心圆上形成定位用的起伏部,因此,通过将第2透镜坯料定位在第1透镜上,可以将第2透镜高精度地定位在第1透镜上。
本发明的多焦点透镜的制造方法优选,上述多焦点透镜的外周部形成切口状的基准面,以便可以定位在透镜被安装部上。
根据本发明,由于在多焦点透镜的外周部形成基准面,因此,通过定位在阶梯形状的透镜被安装部上,可以正确地将多焦点透镜配置在透镜被安装部上,从而可以减小多焦点透镜的歪斜量或偏心量。
本发明的多焦点透镜的特征在于,通过上述制造方法进行制造。
因此,对于本发明的多焦点透镜,各透镜坯料成为预定的形状,并且,以预定的配置可靠地进行接合,可以表现出良好的光学特性(球面像差、透射波面像差、色像差等各种像差等)。
本发明的多焦点透镜优选,上述M种透镜坯料中的至少1种是合成树脂,其它至少一种是玻璃。
根据本发明,通过在由玻璃构成的透镜上,成形并接合比玻璃成形性好的合成树脂,可以得到由玻璃和合成树脂构成的多焦点透镜,因此,可以维持折射率的选择范围和热膨胀性小、并且耐气候性优异的玻璃的特性,并且,通过与合成树脂同等的成形性,可以得到具有只用玻璃很难成形的形状的多焦点透镜。


图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的多焦点透镜的结构的图。
图2是表示上述实施方式中的第1透镜的成形工序(载置第1透镜坯料)的图。
图3是表示上述实施方式中的第1透镜的成形工序(热压)的图。
图4是表示上述实施方式中的第2透镜的成形工序(载置第2透镜坯料)的图。
图5是表示上述实施方式中的第2透镜的成形工序(热压)的图。
图6是表示上述实施方式中的第3透镜的成形工序(载置第3透镜坯料)的图。
图7是表示上述实施方式中的第3透镜的成形工序(热压)的图。
图8是表示本发明的第2实施方式中的多焦点透镜的结构的图。
图9是表示上述第2实施方式中的第2透镜的成形工序(载置第2透镜坯料)的图。
图10是表示本发明的第3实施方式中的多焦点透镜的结构的图。
图11是表示第3实施方式中的第2透镜的成形工序(载置第2透镜坯料)的图。
图12是表示本发明的第4实施方式所涉及的多焦点透镜的结构的示意剖面图。
图13是表示将透镜坯料载置在下模的成形面上的状态的示意剖面图。
图14是表示用下模和上模对透镜坯料进行加压的状态的示意剖面图。
图15是表示将第2透镜的坯料载置在第1透镜上的状态的示意剖面图。
图16是表示用下模和上模对第2透镜的坯料进行加压的状态的示意剖面图。
图17是表示将多焦点透镜从模具中取出的状态的示意剖面图。
图18是表示本发明的第5实施方式所涉及的多焦点透镜,(A)是示意剖面图,(B)是俯视图。
图19是表示将透镜坯料载置在下模的成形面上的状态的示意剖面图。
图20是表示用下模和上模对透镜坯料进行加压的状态的示意剖面图。
图21是表示将第2透镜的坯料载置在第1透镜上的状态的示意剖面图。
图22是表示用下模和上模对第2透镜的坯料进行加压的状态的示意剖面图。
图23是表示本发明的第6实施方式所涉及的多焦点透镜的示意剖面图。
图24表示本发明的第7实施方式所涉及的多焦点透镜,(A)是示意剖面图,(B)是俯视图。
图25是表示将第2透镜的坯料载置在第1透镜上的状态的示意剖面图。
图26是表示本发明的第8实施方式所涉及的多焦点透镜的示意剖面图。
图27(A)是表示将透镜坯料载置在下模的成形面上的状态的示意剖面图,(B)是(A)的上模的放大剖面图。
图28(A)是用下模和上模加压后的第1透镜的示意剖面图,(B)是(A)的第1透镜的放大剖面图。
图29(A)是表示在形成第1透镜后卸下上模的状态的示意状态剖面图,(B)是(A)的示意俯视图,(C)是将(A)所示的第1透镜局部放大的局部放大剖面图。
图30是表示本发明的第9实施方式所涉及的多焦点透镜的示意剖面图。
图31是表示第1透镜的成形工序的示意剖面图。
图32是表示第9实施方式的变形例的示意剖面图。
图33(A)是表示第9实施方式的变形例的示意剖面图,(B)是其俯视图。
图34是表示本发明的第9实施方式所涉及的多焦点透镜的示意剖面图。
图35是表示现有的多焦点透镜的结构的图。
符号说明1、2、3、4、5、6、7、8、9、10多焦点透镜11、21、31、41、51、61、81、91第1透镜;11A、31A凹部;21A凹面;11′第1透镜坯料;12、22、32、42、52、62、82、92第2透镜13、23、33第3透镜;12′、22′、32′第2透镜坯料;13′第3透镜坯料;101、201、301下模;101A、102A成形面;102、103、104、202、302上模;102A′凸部。
具体实施例方式
以下,根据附图,对本发明的一个实施方式进行说明。在这里,在各实施方式的说明中,对赋予同一标号的部件,省略或简略其说明。
(第1实施方式)从图1到图7表示本发明的第1实施方式。第1实施方式是1组3层结构的多焦点透镜1。
在图1中,表示第1实施方式的多焦点透镜1。如图1(A)的剖面图所示,该多焦点透镜1为如下结构从凸面侧起,层叠了玻璃屈服点温度是At1的第1透镜11(以下,也简称为“透镜11”)、玻璃屈服点温度是At2的第2透镜12(以下,也简称为“透镜12”)、以及玻璃屈服点温度是At3的第3透镜13(以下,也简称为“透镜13”)。在这里,上述的玻璃屈服点温度具有At1>At2>At3的关系。另外,这些各透镜的玻璃化转变温度具有Tg1>Tg2>Tg3的关系,同时,具有Tg1>At2以及Tg2>At3的关系。
此外,从图1(B)的俯视图可知,透镜11和透镜13的外径相等,透镜12的外径比透镜11和透镜13的外径小。另外,这三个透镜11、12、13的光轴L一致。
在这里,表1表示本实施方式中所使用的、对各透镜11、12、13进行成形的透镜坯料(玻璃材料)的基本规格。它们都是株式会社OHARA生产的光学透镜用等级。


这样的多焦点透镜1的制造方法在以下进行说明。
(透镜11的成形工序)图2表示将玻璃屈服点温度和玻璃化转变温度最高的透镜坯料11′载置在下模101的成形面101A上的状态的示意剖面图。
透镜坯料11′预先制作为与透镜11的设计上的体积相同的预制(freform)玻璃材料。透镜坯料11′的形状可以形成为球状、旋转椭圆形状、或者近似于成形后的透镜形状的凹凸透镜形状等。
在这里,上模102的成形面102A为向下凸出的凸状,在其大致中央部,成形有成为进一步向下侧凸出的凸状的凸部102A′。该凸部102A′用于在透镜11的上表面形成与后述的透镜12接合的凹部。
如图3所示,在将透镜坯料11′载置在下模101的成形面101A上后,将下模101、上模102和透镜坯料11′加热到成形温度Tp1,将下模101和上模102合上,对透镜11进行成形。成形温度Tp1是比Tg1高的温度,可适当地选择屈服点温度At1前后的温度。并且,在图3中,省略对透镜11的侧面进行成形的模具。此外,该省略的模具也可以与上模102一体化。
(透镜12的成形工序)在透镜11的成形完成、将下模101、上模102和透镜11冷却到常温附近后,卸下上模102,重新配置透镜12成形用的上模103(图4)。
如图4所示,对于透镜11,在其上表面成形有凹面11A,同时,在其上表面的大致中央部,成形有一个通过上述上模102的凸部102A′成形的小的凹部11A′。该凹部11A′的曲率半径比凹面11A的曲率半径小。
接着,在该凹部11A′的上表面载置透镜坯料12′。透镜坯料12′预先制作成与透镜12的设计上的体积相同的那种预制形状。该预制形状为球状、旋转椭圆形状、或者近似于成形后的透镜形状的凹凸透镜形状等,但在本实施方式中,形成为曲率半径比成形在透镜11的上部大致中央的凹面11A的曲率半径小的旋转椭圆形状。如果是这样的形状,透镜坯料12′的定位就变得更加容易。
进而,如图5所示,利用上模103在成形温度Tp2成形,从而对透镜12进行成形。成形温度Tp2是比Tg2高的温度,可适当地选择屈服点温度At2前后的温度。并且,在图5中,省略对透镜11的侧面进行成形的模具。此外,该省略的模具也可以与上模103一体化。
在这里,透镜12和透镜11通过玻璃之间的化学反应而热粘接。此外,透镜11(透镜坯料11′)与透镜12(透镜坯料12′)相比,玻璃屈服点温度和玻璃化转变温度高,而且具有Tg1>At2的关系,因此,透镜11自身不会变形。
(透镜13的成形工序)在透镜12的成形完成、将下模101、上模103和透镜12冷却到常温附近后,卸下上模103。
接着,如图6所示,在透镜11、12的上表面(凹面)载置透镜坯料13′。透镜坯料13′被预先制作为与透镜13的设计上的体积相同的那种预制形状。该预制形状优选形成为球状、旋转椭圆形状、或者近似于成形后的透镜形状的凹凸透镜形状等,但在本实施方式中,形成为曲率半径比透镜11、12的上表面(凹面)的曲率半径小的旋转椭圆形状。如果是这样的形状,透镜坯料13′的定位就变得更加容易。
接着,如图7所示,利用上模104在成形温度Tp3成形,从而对透镜13进行成形。成形温度Tp3是比Tg3高的温度,可适当地选择屈服点温度At3前后的温度。并且,在图6中,省略对透镜11和透镜13的侧面进行的模具。此外,该省略的模具也可以与上模104一体化。
在这里,透镜11、透镜12和透镜13通过玻璃之间的化学反应而热粘接。此外,透镜11、透镜12比起透镜13(透镜坯料13′),玻璃屈服点温度和玻璃化转变温度高,而且具有Tg2>At3的关系,因此,透镜11自身和透镜12自身不会变形。
经过上述各工序来制造1组3层结构的多焦点透镜1(图1)。根据这样的第1实施方式,可以获得如以下的效果。
(1)第1实施方式的多焦点透镜1是使用玻璃屈服点温度是At1、At2、At3的3种透镜坯料、并通过热压法进行透镜的赋形的1组3层的透镜,第1透镜11的与第2透镜12接合的接合面是凹面,第2透镜12的与第1透镜11接合的接合面由凸面构成,并且,玻璃屈服点温度具有At1>At2的关系。进而,同样,第2透镜12的与第3透镜13接合的接合面是凹面,第3透镜13的与第2透镜12接合的接合面由凸面构成,并且,玻璃屈服点温度具有At2>At3的关系。因此,由于第1透镜11的玻璃屈服点温度At1比第2透镜12的玻璃屈服点温度At2高,所以当对第2透镜12进行热压时,可以将第1透镜11的接合面作为成形模的一部分来使用。进而,同样,由于第2透镜12的玻璃屈服点温度At2比第3透镜13的玻璃屈服点温度At3高,所以当对第3透镜13进行热压时,可以将第2透镜12的接合面作为成形模的一部分来使用。在使第1透镜11的接合面为凹面的情况下,对在第1透镜11的接合面附近热变形的流动状态的第2透镜坯料12′的表面施加压缩应力。反之,在使第1透镜11的接合面为凸面的情况下,对在第1透镜11的接合面附近热变形的流动状态的第2透镜坯料的表面施加拉伸应力。对于多焦点透镜1,在第2透镜坯料12′和第3透镜坯料13′的凸面的中心方向上施加压缩应力,因此,与施加拉伸应力的情况相比,第2透镜与第1透镜的界面的接合以及第3透镜与第2透镜的界面的接合所受到的影响变少,光学特性优异,进而,可以减少在界面上产生裂纹或剥离等破损。
如果使多焦点透镜1形成为上述的形状,对于第2透镜坯料12′,不必对热压前的表面形状大致是凸面的米粒状的玻璃坯进行预制加工,就可以将第2透镜12接合到第1透镜11的与玻璃坯接合的接合面的凹面上。进而,同样,对于第3透镜坯料13′,不必对热压前的表面形状大致为凸面的米粒状的玻璃坯进行预制加工,就可以将第3透镜13接合到第1透镜12的与玻璃坯接合的接合面的凹面上。因此,在现有技术中,必须从玻璃坯进行作为一次加工的预制加工,例如,热压加工、磨削加工等,但是,本发明的多焦点透镜可以得到稳定的光学特性以及裂纹或剥离少的接合,被热压加工的多焦点透镜的制造成本也降低。
(2)由于用热压法将三种透镜11、12、13物理/化学地接合起来,因此,不使用粘接剂就可以简便地制造1组3层结构的多焦点透镜1。此外,由于不使用粘接剂,因此,也不会对多焦点透镜1的光学特性带来不良影响。
(3)三种透镜坯料的玻璃屈服点温度具有At1>At2>At3的关系,另外,这些各透镜的玻璃化转变温度具有Tg1>Tg2>Tg3的关系,同时,具有Tg1>At2以及Tg2>At3的关系,因此,在通过热压法对透镜坯料12′进行赋形并将其接合在第1透镜11上时,并且,在通过热压法对透镜坯料13′进行赋形并将其接合在第1透镜11和第2透镜12上时,透镜11和透镜12不会变形,即使不用粘接剂,也可容易地将透镜之间接合起来。即,可以将透镜11自身和透镜12自身用作稳定的成形模。
(4)在透镜11的上表面的大致中央成形凹部11A′,在该凹部11A′中载置透镜坯料12′,因此,与透镜坯料12′的形状无关,可以稳定地进行载置。因此,可以自由地对成为中间透镜的第2透镜的大小或配置进行设定,可以容易且简单地制造具有各种中间透镜形状的多焦点透镜。此外,也可以容易地对准透镜11和透镜12的光轴。
(5)将透镜11的除了凹部11A′之外的上表面成形为凹面,同时,将透镜12的上表面成形为与透镜11的凹面连续的曲面,在由透镜11的凹面与透镜12的上表面成形的连续曲面的上表面载置透镜坯料13′,因此,与透镜坯料13′的形状无关,可以稳定地进行载置。也可以容易地对准透镜11、透镜12以及透镜13的光轴。因此,不会在成形后的多焦点透镜1上产生偏心,可以表现出良好的光学特性(例如,透射波面像差特性)。
(6)对于1组3层的多焦点透镜1,作为中间透镜的透镜12完全位于其内部,从而不会使多焦点透镜1的外表面的曲率变化。因此,可以根据需要容易地进行研磨加工。
(第2实施方式)下面,根据图8、图9对本发明的第2实施方式进行说明。第2实施方式与第1实施方式相比,位于中间的透镜个数和配置不同,其它结构与第1实施方式相同。
如图8(A)(B)所示,第2实施方式的1组3层结构的多焦点透镜2由透镜21、透镜22以及透镜23这3层构成,但位于中间的透镜22被配置在偏离透镜21、23的光轴的位置。如图8(B)所示,在本实施方式中,在以光轴为中心的同心圆上排列配置有四个透镜22,但透镜22未必一定要位于同心圆上,可以根据多焦点透镜2的光学特性,在任意位置配置任意个数。
这样的多焦点透镜2也可以与第1实施方式同样进行制造。
具体地讲,如图9所示,与第1实施方式相同,从玻璃屈服点温度和玻璃化转变温度最高的透镜21开始成形。此时,在透镜21上,在透镜22所处的部位形成凹部21A,并且,以凹部21A向上的方式控制模具的姿态。在将透镜坯料22′载置于该凹部21A的上表面后,通过上模202对透镜22进行成形。进而,同样地对透镜23进行成形。其它制造条件与上述第1实施方式相同。
(第3实施方式)下面,根据图10、图11对本发明的第3实施方式进行说明。第3实施方式与第1实施方式相比,位于中间的透镜的形状不同,其它结构与第1实施方式相同。
在图10所示的第3实施方式的多焦点透镜3中,位于中间的透镜32形成没有中心部的环状。这样的多焦点透镜3也可以与上述制造方法同样地进行制造。
具体地讲,如图11所示,从玻璃屈服点温度最高的第1透镜31开始成形。在第1透镜31的与第2透镜32的配置位置相当的部位成形有凹部31A,并且,以该凹部31A向上的方式控制下模301的姿态。
如图11(B)所示,第2透镜坯料32′是没有中心部的环状的圆板。因此,通过上模302进行热压后的第2透镜32也成为环状。
其它制造条件与上述第1实施方式相同。最终,成为图10所示的1组3层结构的多焦点透镜3。
另外,从第1实施方式到第3实施方式的各透镜都是圆形,但未必一定是圆形,例如也可以是矩形。此外,也可以根据需要,在多焦点透镜的一侧或两侧粘贴其它透镜。此外,也可以在多焦点透镜的表面形成适当的加硬膜(hard coat film)或防反射膜。特别是由于本发明的多焦点透镜可将外表面的曲率设定为一样,因此,在上述那种粘贴工序或成膜工序中有利。
此外,第1透镜、第2透镜以及第3透镜的形状不仅是球面形状,在为非球面形状的情况下也可以用同样的制造方式简单地进行制造。
(第4实施方式)下面,根据图12对本发明的第4实施方式进行说明。第4实施方式是1组2层的透镜结构。
图12是表示第4实施方式的1组2层结构的多焦点透镜4的结构的示意剖面图。
如图12所示,1组2层结构的多焦点透镜4为如下结构从凸面侧起,层叠了玻璃屈服点温度是At1的第1透镜41(以下,也简称为“透镜41”)以及玻璃屈服点温度是At2的第2透镜42(以下,也简称为“透镜42”)。在这里,上述玻璃屈服点温度具有At1>At2的关系。另外,这些各透镜的玻璃化转变温度具有Tg1>Tg2的关系,同时,具有Tg1>At2的关系。
此外,从图12可知,透镜41和透镜42的外径相等。另外,这两个透镜41、42的光轴L一致。
在这里,形成本实施方式中所使用的各透镜41、42的透镜坯料(玻璃材料)可以考虑各种材料,例如,也可以是这样的结构第1实施方式的表1中所示的透镜11与第1透镜41相同,表1中所示的透镜13与第2透镜42相同。
根据图13~图17,对这样的多焦点透镜4的制造方法在以下进行说明。(透镜41的成形工序)图13表示将玻璃屈服点温度和玻璃化转变温度高的透镜坯料41′载置在下模401的成形面401A上的状态的示意剖面图。
透镜坯料41′预先制作为与透镜41的设计上的体积相同的预制玻璃材料。透镜坯料41′的形状可以形成为球状、旋转椭圆形状、或者近似于成形后的透镜形状的凹凸透镜形状等。
在这里,上模402的成形面402A为向下凸出的凸状。
如图14所示,在将透镜坯料41′载置在下模401的成形面401A上后,将下模401、上模402和透镜坯料41′加热到成形温度Tp1,将下模401和上模402合上,形成透镜41。成形温度是比Tp1高的温度,可适当地选择屈服点温度At1前后的温度。并且,在图14中,省略对透镜41的侧面进行成形的模具。此外,该省略的模具也可以与上模402一体化。
(透镜42的成形工序)在透镜41的成形完成、将下模401、上模402和透镜41冷却到常温附近后,卸下上模402,重新配置透镜42成形用的上模403(图15)。
如图15所示,在透镜41的上表面成形有凹面41A。在透镜41的凹面41A上载置透镜坯料42′。透镜坯料42′预先制作为与透镜42的设计上的体积相同的那种预制形状。该预制形状优选形成为球状、旋转椭圆形状、或者近似于成形后的透镜形状的凹凸透镜形状等,但在本实施方式中,形成为曲率半径比透镜41的凹面41A的曲率半径小的旋转椭圆形状。如果是这样的形状,透镜坯料42′的定位就变得更加容易。
接着,如图16所示,通过上模403在成形温度Tp2成形,从而形成透镜42。成形温度Tp2是比Tg2高的温度,可适当地选择屈服点温度At2前后的温度。另外,在图16中,省略对透镜41和透镜42的侧面进行成形的模具。此外,该省略的模具也可以与上模403一体化。
在这里,透镜41和透镜42通过玻璃之间的化学反应而热粘接。此外,由于透镜41与透镜42相比,玻璃屈服点温度和玻璃化转变温度高,而且具有Tg1>At2的关系,因此,透镜41自身不会变形。
在透镜42的成形完成、将下模401、上模403和透镜42冷却到常温附近后,卸下上模403。进而,从下模401中取出将透镜41和透镜42层叠后的1组2层结构的多焦点透镜4(图17)。
经过上述各工序来制造图12所示的1组2层结构的多焦点透镜4。根据这样的本实施方式,可以获得如下的效果。
第4实施方式的多焦点透镜4是使用玻璃屈服点温度是At1、At2的两种透镜坯料、并通过热压法进行透镜的赋形的1组2层的透镜,第1透镜41的与第2透镜42接合的接合面是凹面,第2透镜42的与第1透镜41接合的接合面由凸面构成,并且,玻璃屈服点温度具有At1>At2的关系。因此,由于第1透镜41的玻璃屈服点温度At1比第2透镜42的玻璃屈服点温度At2高,所以,当对第2透镜42进行热压时,可以将第1透镜41的接合面作为成形模的一部分使用。在使第1透镜41的接合面为凹面的情况下,对在第1透镜的接合面附近热变形的流动状态的第2透镜坯料42′的表面施加压缩应力。反之,在使第1透镜的接合面为凸面的情况下,对在第1透镜的接合面附近热变形的流动状态的第2透镜坯料的表面施加拉伸应力。对于多焦点透镜4,由于在第2透镜坯料42′的凸面的中心方向上施加压缩应力,因此,与施加拉伸应力的情况相比,对第2透镜与第1透镜的界面的接合影响变小,光学特性优异,进而,可以减少在界面上产生裂纹或剥离等破损。
如果使多焦点透镜4形成为上述的形状,对于第2透镜坯料42′,不必对热压前的表面形状大致为凸面的米粒状的玻璃坯进行预制加工,就可以将第2透镜12接合到第1透镜的与玻璃坯接合的接合面的凹面上。因此,在现有技术中,必须从玻璃坯进行作为一次加工的预制加工(例如,热压加工、磨削加工等),而本发明的多焦点透镜可以得到稳定的光学特性以及裂纹或剥离少的接合,也可以降低热压的多焦点透镜的制造成本。
而且,在对玻璃屈服点温度是At1的第1透镜坯料进行赋形、成形第1透镜41后,将该第1透镜41自身作为成形模的一部分,对玻璃屈服点温度是At2(At1>At2)的第2透镜坯料进行赋形,成形第2透镜42,同时,使第1透镜41的与第2透镜42接合的接合面为凹面,使第2透镜的与第1透镜接合的接合面为凸面,使第2透镜42与第1透镜41接合,制造多焦点透镜4。因此,通过不从成形模中取出第1透镜41而将第1透镜41用作成形模的一部分,从而将第2透镜坯料配置在第1透镜41的凹部中进行赋形,因此,可以正确地进行第1透镜41与第2透镜42的对位,可以简单地制造多焦点透镜4。
此外,通过本实施方式的多焦点透镜4的制造方法进行的对位并不仅限于应用在多焦点透镜,对单焦点透镜也可以应用。
(第5实施方式)下面,根据图18~图22对本发明的第5实施方式进行说明。第5实施方式与第4实施方式相比,第1透镜的形状不同,其它结构与第4实施方式相同。
图18是表示第5实施方式的1组2层结构的多焦点透镜5的结构的示意剖面图。
如图18所示,1组2层结构的多焦点透镜5为如下结构从凸面侧起,层叠了玻璃屈服点温度是At1的第1透镜51(以下,也简称为“透镜51”)以及玻璃屈服点温度是At2的第2透镜52(以下,也简称为“透镜52”)。在这里,上述玻璃屈服点温度具有At1>At2的关系。另外,这些各透镜的玻璃化转变温度具有Tg1>Tg2的关系,同时,具有Tg1>At2的关系。
此外,从图18可知,透镜51的外径形成为比透镜52的外径小。另外,这两个透镜51、52的光轴L一致。
在这里,形成本实施方式中所使用的第1透镜51的透镜坯料(玻璃材料)与第4实施方式的第1透镜41相同,形成第2透镜52的透镜坯料(玻璃材料)与第4实施方式的第2透镜42相同。
根据图19~图22,对这样的多焦点透镜5的制造方法在以下进行说明。(透镜51的成形工序)图19是表示将玻璃屈服点温度和玻璃化转变温度高的透镜坯料51′载置在下模501的成形面501A上的状态的示意剖面图。
透镜坯料51′预先制作为与透镜51的设计上的体积相同的预制玻璃材料。透镜坯料51′的形状可以形成为球状、旋转椭圆形状、或者近似于成形后的透镜形状的凹凸透镜形状等。
在这里,上模502的成形面502A为向下凸出的凸状。并且,在下模501的成形面501A的大致中央部,进一步向下侧形成凹部501A′。
如图20所示,在将透镜坯料51′载置在下模501的成形面501A上后,将下模501、上模502和透镜坯料51′加热到成形温度Tp1,将下模501和上模502合上,形成透镜51。成形温度是比Tp1高的温度,可适当地选择屈服点温度At1前后的温度。
(透镜52的成形工序)在透镜51的成形完成、将下模501、上模502和透镜51冷却到常温附近后,卸下上模502,重新配置透镜52成形用的上模503(图21)。
如图21所示,在透镜51的上表面成形有凹面51A。在透镜51的凹面51A上,或者在透镜51的凹面51A与下模501的成形面501A上,载置透镜坯料52′。透镜坯料52′被预先制作为与透镜52的设计上的体积相同的预制形状。该预制形状优选形成为球状、旋转椭圆形状、或者近似于成形后的透镜形状的凹凸透镜形状等,但在本实施方式中,形成为曲率半径比透镜51的凹面51A以及下模501的成形面501A中的任何一个的曲率半径小的旋转椭圆形状。如果是这样的形状,透镜坯料52′的定位就变得更加容易。
接着,如图22所示,通过上模503在成形温度Tp2成形,形成透镜52。成形温度Tp2是比Tg2高的温度,可适当地选择屈服点温度At2前后的温度。并且,在图22中,省略对透镜51和透镜52的侧面成形的模具。此外,该省略的模具也可以与上模503一体化。
在这里,透镜51和透镜52通过玻璃之间的化学反应而热粘接。此外,由于透镜51与透镜52相比,玻璃屈服点温度和玻璃化转变温度高,而且具有Tg1>At2的关系,因此,透镜51自身不会变形。
在透镜52的成形完成、将下模501、上模503和透镜52冷却到常温附近后,卸下上模503。进而,从下模501中取出将透镜51和透镜52层叠后的1组2层结构的多焦点透镜5。
经过上述各工序来制造图18所示的1组2层结构的多焦点透镜5。根据这样的第5实施方式,可以获得与第4实施方式同样的作用效果,除此之外,可以将任意个数的透镜51自由地配置在透镜52上的任意部位,因此,可以大幅度地扩大透镜设计的自由度。
(第6实施方式)下面,根据图23对本发明的第6实施方式进行说明。第6实施方式与第1实施方式相比,各透镜的形状不同,其它结构与第1实施方式相同。
图23是表示第6实施方式的1组3层结构的多焦点透镜6的结构的示意剖面图。
如图23所示,多焦点透镜6为如下结构从图中上方的平面侧起,层叠了玻璃屈服点温度是At1的第1透镜61(以下,也简称为“透镜61”)、玻璃屈服点温度是At2的第2透镜62(以下,也简称为“透镜62”)、以及玻璃屈服点温度是At3的第3透镜63(以下,也简称为“透镜63”)。在这里,上述玻璃屈服点温度具有At1>At2>At3的关系。另外,这些各透镜的玻璃化转变温度具有Tg1>Tg2>Tg3的关系,同时,具有Tg1>At2以及Tg2>At3的关系。
此外,从图23可知,透镜61、透镜62以及透镜63的外径相等。另外,这三个透镜61、62、63的光轴L一致。
第1透镜61是凹透镜,第2透镜62和第3透镜63分别与第1透镜61的外径尺寸基本相等。
在这里,成形本实施方式中所使用的各透镜61、62、63的透镜坯料(玻璃材料)的基本规格与第1实施方式中表1所示的各透镜11、12、13分别具有同样的规格,都是株式会社OHARA生产的光学透镜用等级。
在第1实施方式的多焦点透镜1的制造方法所示的透镜11的成形工序、透镜12的成形工序以及透镜13的成形工序中,分别以形成透镜11、透镜12以及透镜13为要旨,这种多焦点透镜6的制造方法以形成透镜61、透镜62、以及透镜63为要旨,由于与多焦点透镜1的制造方法相同,故省略其说明。
经过上述第1实施方式的各工序来制造图6所示的1组3层结构的多焦点透镜6。
根据这样的第6实施方式,可以获得与第1实施方式同样的作用效果。
(第7实施方式)下面,根据图24和图25对本发明的第7实施方式进行说明。
第7实施方式与第1实施方式相比,中间透镜的结构不同,其它结构与第1实施方式相同。
图24是表示第7实施方式的1组3层结构的多焦点透镜7的结构的示意剖面图。
如图24所示,多焦点透镜7为如下结构从凸面侧起,层叠了第1透镜34(以下,也简称为“透镜34”)、第2透镜35(以下,也简称为“透镜35”)以及第3透镜36(以下,也简称为“透镜36”)。
此外,从图24可知,透镜34、透镜35以及透镜36的外径相等。进而,透镜35由透镜35A、35B构成。并且,透镜35A、35B形成为没有中心部的环状。透镜35A、35B形成为同心圆状,互不相交,并具有一定间隔。另外,这三个透镜34、35、36的光轴L一致。
在这里,形成本实施方式中所使用的各透镜34、35、36的透镜坯料(玻璃材料)的基本规格与第1实施方式中表1所示的各透镜11、12、13分别具有同样的规格,都是株式会社OHARA生产的光学透镜用等级。
根据图25对这样的多焦点透镜7的制造方法在以下进行说明。
(透镜34的成形工序)首先,对透镜34进行成形。在透镜34的凹面34C上成形有凹部34A和凹部34B。并且,在第1实施方式所示的透镜11的成形工序中以形成透镜11为要旨,透镜34的形成工序以形成透镜34为要旨,由于透镜34的成形工序与透镜11的成形工序相同,故省略其说明。
(透镜35的成形工序)在透镜34的成形完成并将其冷却到常温附近后,配置透镜35成形用的上模702(图25)。
如图25所示,对于透镜34,在其上表面成形有凹面34C,同时,在其外周部成形有一个环状的凹部34A,在其大致中央部成形有一个凹部34B。凹部34A和凹部34B的曲率半径比凹面34C的曲率半径小。
接着,在透镜34的上表面的凹部34A中载置没有中心部的环状的透镜坯料35A′,在凹部34B的上表面载置没有中心部的环状的透镜坯料35B′。透镜坯料35A′和透镜坯料35B′被预先制作为与透镜35的设计上的体积相同的那种预制形状。
进而,通过上模702在成形温度Tp2成形,从而成形透镜35。成形温度Tp2是比Tg2高的温度,可适当地选择屈服点温度At2前后的温度。
在这里,透镜35和透镜34通过玻璃之间的化学反应而热粘接。此外,由于透镜34与透镜35相比,玻璃屈服点温度和玻璃化转变温度高,而且具有Tg1>At2的关系,因此,透镜34自身不会变形。
(透镜36的成形工序)在成形透镜35后,在成形温度Tp3进行成形,从而成形透镜36。另外,在第1实施方式所示的透镜13的成形工序中,以形成透镜13为要旨,透镜36的成形工序以形成透镜36为要旨,由于透镜36的成形工序与透镜13的成形工序相同,故省略其说明。
经过上述各工序来制造图24所示的1组3层结构的多焦点透镜7。根据这样的本实施方式,可以获得与第1实施方式同样的作用效果。
(第8实施方式)下面,根据图26~图29对发明的第8实施方式进行说明。
第8实施方式与第4实施方式相比,各透镜的形状不同,其它结构与第4实施方式相同。
图26是表示第8实施方式的1组2层结构的多焦点透镜8的结构的示意剖面图。
如图26所示,1组2层结构的多焦点透镜8为如下结构从凸面侧起,层叠了玻璃屈服点温度是At1的第1透镜81(以下,也简称为“透镜81”)以及玻璃屈服点温度是At2的第2透镜82(以下,也简称为“透镜82”)。在这里,上述玻璃屈服点温度具有At1>At2的关系。另外,这些各透镜的玻璃化转变温度具有Tg1>Tg2的关系,同时,具有Tg1>At2的关系。
此外,透镜81的外径形成为比透镜82的外径大(参照图29)。这两个透镜81、82的光轴L一致。
在第1透镜81的上表面中央部分别成形有凹部81A和呈环状包围该凹部81A的定位用的起伏部81B。在第2透镜82上形成有突出部,以便与这些凹部81A和起伏部81B嵌合。
在这里,关于形成本实施方式中所使用的各透镜81、82的透镜坯料(玻璃材料),由于其基本规格与第4实施方式中所示的规格相同,故省略其说明。
根据图27~图29对这样的多焦点透镜8的制造方法在以下进行说明。(透镜81的成形工序)图27(A)是表示将玻璃屈服点温度和玻璃化转变温度高的透镜坯料81′载置在下模801的成形面801A上的状态的示意剖面图,图27(B)是将图27(A)所示的上模802的成形面802A局部放大的局部放大剖面图。
透镜坯料81′预先制作为与透镜81的设计上的体积相同的预制玻璃材料。透镜坯料81′的形状可以形成为球状、旋转椭圆形状、或者近似于成形后的透镜形状的凹凸透镜形状等。
在这里,上模802的成形面802A成为向下凸出的凸状。并且,在上模802的成形面802A的大致中央部,进一步向下侧形成有凸部802A′。在连接上模802的成形面802A和凸部802A′的部分,在成形面802A和凸部802A′的同心圆上形成有起伏部802B。另外,从成形面802A起,进一步向下侧形成有起伏部802B,但也可以从成形面802A向上侧形成起伏部802B。
将透镜坯料81′载置在下模801的成形面801A上后,将下模801、上模802和透镜坯料81′加热到成形温度Tp1,将下模801和上模802合上,形成透镜81。成形温度是比Tp1高的温度,可适当地选择屈服点温度At1前后的温度。热压后,当使上模802上升时,如图28(A)(B)所示,透镜81残留在下模801上。在该透镜81上分别形成有凹部81A和起伏部81B。
(透镜82的成形工序)图29(A)是表示在形成透镜81后卸下上模802的状态的示意状态剖面图,图29(B)是图29(A)的示意俯视图,图29(C)是局部放大图29(A)所示的透镜81的局部放大剖面图。
如图29所示,在透镜81的凹部81A中载置透镜坯料82′,但此时,使用配置在透镜81和透镜坯料82′的上方的图像处理用照相机300和调节用手柄(hand)350。即,使用图像处理用照相机300,从图29(A)的图中上方,即如图29(B)所示的那样,取得定位用起伏部81B和透镜坯料82′的位置关系信息。根据该位置关系信息驱动调节用手柄350,从而使透镜坯料82′的位置与透镜81的大致中心对准。
透镜坯料82′被预先制作为与透镜82的设计上的体积相同的那种预制形状。该预制形状优选形成为球状、旋转椭圆形状、或者近似于成形后的透镜形状的凹凸透镜形状等,但在本实施方式中,形成为曲率半径比透镜81的凹部81A的曲率半径小的旋转椭圆形状。如果是这样的形状,透镜坯料82′的定位就变得更加容易。
在对准透镜坯料82′的位置后,在成形温度Tp2进行成形,从而形成透镜82。成形温度Tp2是比Tg2高的温度,可适当地选择屈服点温度At2前后的温度。
在这里,透镜81和透镜82通过玻璃之间的化学反应而热粘接。此外,由于透镜81与透镜82相比,玻璃屈服点温度和玻璃化转变温度高,而且具有Tg2>At2的关系,因此,透镜81自身不会变形。
经过上述各工序来制造图26所示的1组2层结构的多焦点透镜8。根据这样的本实施方式,除了第4实施方式的作用效果之外,还可以获得如下的效果。
在形成第1透镜81的接合面的凹部81A的同时,在该凹部81A的同心圆上,形成定位用的起伏部81B,在被该定位用起伏部81B包围的凹部81A中配置第2透镜坯料并对其进行赋形,从而成形第2透镜82,同时,形成为将第2透镜82接合到第1透镜81上的结构。因此,当将第2透镜坯料设置在第1透镜81上时,由于起伏部81B成为定位对象,因此,可以将第2透镜82高精度地定位在第1透镜81上。
(第9实施方式)下面,根据图30~图33对本发明的第9实施方式进行说明。
第9实施方式与第1实施方式的不同之处在于,在透镜的外周缘部形成有用于安装在被安装部件上的基准面,其它结构与第1实施方式相同。
图30是表示第9实施方式中的1组3层结构的多焦点透镜的示意剖面图。
如图30所示,多焦点透镜9为如下结构从凸面侧起,层叠了第1透镜11A、第2透镜12A和第3透镜13A。
此外,从图30可知,透镜11A和透镜13A的外径不同。由此,多焦点透镜9的外周部形成有具有至少两个不同的直径的基准面14A,以便能够定位在阶梯形状的透镜被安装部200上。该透镜被安装部200形成在镜体上。
这三个透镜11A、12A、13A的光轴L一致。
在这里,关于成形本实施方式中所使用的各透镜11A、12A、13A的透镜坯料(玻璃材料)的基本规格,与第1实施方式中表1所示的各透镜11、12、13分别具有同样的规格,都是株式会社OHARA生产的光学透镜用等级。
根据图31,对这样的多焦点透镜9的制造方法在以下进行说明。
图31是表示多焦点透镜9的透镜13A的形成工序的示意剖面图。第9实施方式的透镜13A的成形工序对根据图6说明第1实施方式的透镜13的成形工序时省略的模具进行说明。
在第9实施方式的透镜13A的成形工序中,在通过上模104和下模101成形透镜13A时,将形成为阶梯形状的模具105配置在上模104与下模101之间。由此,制造图30所示的多焦点透镜9。
并且,在多焦点透镜9的制造方法中,由于透镜11A的成形工序和透镜12A的成形工序与第1实施方式所示的透镜11的成形工序和透镜12的成形工序相同,故省略其说明。
根据这样的第9实施方式,除了第1实施方式的同样的作用效果之外,还可以获得如下的效果。
构成为在多焦点透镜9的外周部形成具有两个不同直径的基准面14A,以便能够定位在阶梯形状的透镜被安装部200上,并且以第2透镜12A的直径比第1透镜11A的直径和第3透镜13A的直径中的任何一个都小的方式对三种透镜坯料进行赋形,同时,使第1透镜11A与第3透镜13A的光轴一致。因此,由于在多焦点透镜9的外周部形成基准面14A,所以,通过将多焦点透镜9定位在阶梯形状的透镜被安装部200上,可以将多焦点透镜9正确地配置在透镜被安装部200上,从而能够减小多焦点透镜9的歪斜量或偏心量。
并且,在第9实施方式中,并不仅限于上述的结构,也包含图32(A)(B)和图33所示的变形例。
图32(A)是表示1组3层结构的多焦点透镜9B的结构的示意剖面图。
从图32(A)可知,透镜11B和透镜13B的外径相等,并且,透镜11B形成有比外径小的其它外径。由此,多焦点透镜9B的外周部形成有具有至少两个不同的直径的基准面14B,以便能够定位在阶梯形状的透镜被安装部200上。并且,这三个透镜11B、12B、13B的光轴L一致。
图32(B)是表示多焦点透镜9C的结构的示意剖面图。
从图32(B)可知,透镜11C和透镜13C的外径相等,并且,透镜11C形成有比外径小的其它外径。由此,多焦点透镜9C的外周部形成有具有至少两个不同的直径的基准面14C,以便能够定位在阶梯形状的透镜被安装部200上。
图33是表示1组3层结构的多焦点透镜9D的结构的示意剖面图。
图33所示的多焦点透镜9D的要旨在于,将第1实施方式的图1所示的多焦点透镜1的外周部形成为圆形状变为将圆形状的外周部形成直线状的切口状的基准面15,以便可以定位在透镜被安装部上。
如图33所示,多焦点透镜9D为如下结构从凸面侧起,层叠了玻璃屈服点温度是At1的第1透镜11D(以下,也简称为“透镜11D”)、玻璃屈服点温度是At2的第2透镜12(以下,也简称为“透镜12”)、以及玻璃屈服点温度是At3的第3透镜13D(以下,也简称为“透镜13D”)。在这里,上述的玻璃屈服点温度具有At1>At2>At3的关系。另外,这些各透镜的玻璃化转变温度具有Tg1>Tg2>Tg3的关系,同时,具有Tg1>At2以及Tg2>At3的关系。
从图33可知,透镜11D和透镜13D的外径相等。并且,多焦点透镜9D的圆形状的外周部形成有切口状的基准面15,以便可定位在透镜被安装部上。在图33中,切口状的基准面15形成有两个。此外,两个切口状的基准面15形成为相互大致平行。并且,虽然切口状的基准面15形成两个,但也可以形成一个以上。并且,虽然切口状的基准面15形成为相互大致平行,但也可以形成为具有期望的角度,切口状的基准面15也可以相互连接。
由此,多焦点透镜9D的外周部形成有切口状的基准面15,以便可以定位在透镜被安装部200上。另外,这三个透镜11D、12、13D的光轴L一致。
在这里,关于成形本实施方式中所使用的各透镜11D、12、13D的透镜坯料(玻璃材料)的基本规格,分别与第1实施方式的表1中所示的各透镜11、12、13相同,都是株式会社OHARA生产的光学透镜用等级。
关于这样的多焦点透镜9D的制造方法,由于与第1实施方式的图2~图7所示的多焦点透镜1的制造方法相同,故省略其说明。
下面,根据图34对本发明的第10实施方式进行说明。
图34是表示第10实施方式所涉及的1组2层结构的变形例的多焦点透镜10的结构的示意剖面图。
图34所示的多焦点透镜10的要旨在于,将第4实施方式的图12所示的多焦点透镜4的透镜坯料为合成树脂变为一种是合成树脂,另一种是玻璃。
由于这样的多焦点透镜10的制造方法与第4实施方式的图13~图17所示的多焦点透镜4的制造方法相同,故省略其说明。
根据这样的第10实施方式,除了获得第4实施方式的作用效果之外,还可以获得如下效果。
由于构成为两种透镜坯料中的至少1种是合成树脂,另一种是玻璃,因此,通过在由玻璃构成的透镜上,成形并接合比玻璃成形性好的合成树脂,从而可以得到由玻璃和合成树脂构成的多焦点透镜,因此,可以维持折射率的选择范围宽和热膨胀率小、并且耐气候性优异的玻璃的特性,并且,通过与合成树脂同等的成形性,可以得到具有只用玻璃很难成形的形状的多焦点透镜。
并且,本发明并不仅限于上述实施方式,在可达到本发明的目的的范围内的变形、改进等也包含在本发明内。
例如,在上述实施方式中,形成为1组2层结构的多焦点透镜以及1组3层结构的多焦点透镜,但也可以形成为1组4层以上的1组多层结构的多焦点透镜。
本发明很适于用作多焦点透镜的制造方法,该多焦点透镜用于使用CCD或CMOS等固体摄像元件的照相机透镜组件中。
权利要求
1.一种多焦点透镜,其特征在于,该多焦点透镜是使用玻璃屈服点温度为At1、At2、…、AtM的M种(M是2以上的整数)透镜坯料、并通过热压法进行了所述透镜的赋形的1组M层的透镜,第N-1透镜(但N是2以上M以下的任意整数)的与第N透镜接合的接合面是凹面,第N透镜的与第N-1透镜接合的接合面由凸面构成,并且,所述玻璃屈服点温度具有AtN-1>AtN的关系。
2.一种多焦点透镜的制造方法,该多焦点透镜是使用玻璃屈服点温度为At1、At2的两种透镜坯料、并通过热压法进行了所述透镜的赋形的1组2层结构的多焦点透镜,其特征在于,对玻璃屈服点温度是At1的第1透镜坯料进行赋形而成形第1透镜后,将所述第1透镜作为成形模的一部分,对玻璃屈服点温度是At2(At1>At2)的第2透镜坯料进行赋形,成形第2透镜,同时,使所述第1透镜的与第2透镜接合的接合面为凹面,使第2透镜的与第1透镜接合的接合面为凸面,将所述第2透镜接合在所述第1透镜上。
3.一种多焦点透镜的制造方法,该多焦点透镜是使用玻璃屈服点温度为At1、At2以及At3的三种透镜坯料、并通过热压法进行所述透镜坯料的赋形的1组3层结构的多焦点透镜,其特征在于,所述玻璃屈服点温度具有At1>At2>At3的关系,对玻璃屈服点温度是At1的第1透镜坯料进行赋形而成形第1透镜后,将所述第1透镜作为成形模的一部分,对玻璃屈服点温度是At2的第2透镜坯料进行赋形,成形第2透镜,同时,将所述第2透镜接合在所述第1透镜上,接着,将所述第1透镜和所述第2透镜作为成形模的一部分,对玻璃屈服点温度是At3的第3透镜坯料进行赋形,成形第3透镜,同时,将所述第3透镜接合在所述第1透镜和所述第2透镜上。
4.如权利要求3所述的多焦点透镜的制造方法,其特征在于,在所述第1透镜的上表面形成一个以上的凹部,接着,在所述凹部中载置所述第2透镜坯料。
5.如权利要求4所述的多焦点透镜的制造方法,其特征在于,将所述第1透镜的除了所述凹部之外的上表面形成为凹面,同时,将所述第2透镜的上表面形成为与所述第1透镜的凹面连续的曲面,将所述第3透镜坯料配置在由所述第1透镜的凹面与所述第2透镜的上部形成的连续曲面的上表面上。
6.如权利要求3~5中的任一项所述的多焦点透镜的制造方法,其特征在于,所述多焦点透镜的外周部形成具有至少两个不同的直径的基准面,以便可定位在阶梯形状的透镜被安装部上,以所述第2透镜的直径小于所述第1透镜的直径和所述第3透镜的直径中的任何一个的方式对所述三种透镜坯料进行赋形,同时,使所述第1透镜与所述第3透镜的光轴一致。
7.如权利要求3~5中的任何一项所述的多焦点透镜的制造方法,其特征在于,以所述第1透镜和所述第3透镜的直径基本相等、所述第2透镜的直径小于所述第1透镜和所述第3透镜的直径的方式对所述三种透镜坯料进行赋形,同时,使所述第1透镜与所述第3透镜的光轴一致。
8.如权利要求3~7中的任何一项所述的多焦点透镜的制造方法,其特征在于,使所述第1透镜、所述第2透镜以及所述第3透镜的光轴一致。
9.如权利要求3~8中的任何一项所述的多焦点透镜的制造方法,其特征在于,对所述三种透镜坯料以如下方式进行赋形使所述第1透镜和所述第3透镜的直径基本相等,使所述第2透镜的形状形成为环状,同时,使所述第2透镜的外径小于所述第1透镜和所述第3透镜的直径,同时,使所述第1透镜、所述第2透镜以及所述第3透镜的光轴一致。
10.如权利要求3~9中的任何一项所述的多焦点透镜的制造方法,其特征在于,所述第1透镜坯料的玻璃化转变温度是Tg1,所述第2透镜坯料的玻璃化转变温度是Tg2,所述第3透镜坯料的玻璃化转变温度是Tg3,所述各玻璃化转变温度具有Tg1>Tg2>Tg3的关系,同时,还具有Tg1>At2以及Tg2>At3的关系。
11.如权利要求4所述的多焦点透镜的制造方法,其特征在于,在形成所述凹部的同时,在所述凹部的同心圆上,形成定位用起伏部,从而成形第1透镜,在被所述定位用的起伏部包围的所述凹部中,配置玻璃屈服点温度是At2的所述第2透镜坯料并对其进行赋形,从而成形第2透镜,同时,将所述第2透镜接合在所述第1透镜上。
12.如权利要求2~11中的任何一项所述的多焦点透镜的制造方法,其特征在于,所述多焦点透镜的外周部形成切口状的基准面,以便可以定位在透镜被安装部上。
13.一种多焦点透镜,其特征在于,该多焦点透镜通过权利要求2~12中的任何一项所述的制造方法进行制造。
14.如权利要求1或13所述的多焦点透镜,其特征在于,所述M种透镜坯料中的至少1种是合成树脂,其它至少一种是玻璃。
全文摘要
本发明提供多焦点透镜的制造方法以及多焦点透镜,该方法可以简单地得到光学性能优异的多焦点透镜,是使用玻璃屈服点温度是At
文档编号C03B11/06GK101025448SQ200710078730
公开日2007年8月29日 申请日期2007年2月17日 优先权日2006年2月22日
发明者清水章弘, 西浩太, 后藤顺孝, 宫泽贵则 申请人:精工爱普生株式会社
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