透镜、透镜的制造方法及投影装置 |
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| 申请号 | CN201580049638.7 | 申请日 | 2015-05-13 | 公开(公告)号 | CN106687275A | 公开(公告)日 | 2017-05-17 |
| 申请人 | 富士胶片株式会社; | 发明人 | 井藤英周; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种透镜，其从光轴方向观察形成为沿至少一个割线切割圆形而成的非圆形且具有沿割线L延伸的端面，其中，端面具有薄壁区域及沿端面的延伸方向相邻设置于薄壁区域的两侧的厚壁区域，在每个厚壁区域中，除了透镜的沿表面及背面的边缘部以外，设置有至少一个被按压部。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种透镜，其从光轴方向观察形成为沿至少一个割线切割圆形而成的非圆形且具有沿所述割线延伸的端面，其中， |
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| 说明书全文 | 透镜、透镜的制造方法及投影装置技术领域[0001] 本发明涉及一种透镜、透镜的制造方法及投影装置。 背景技术[0002] 专利文献1中所记载的透镜为从光轴方向观察形成为大致矩形状的双凸透镜，沿长边方向的端面的各部的厚度呈中央部厚且朝向长边方向的两端单调地变薄，并且在端面设置有与该端面的轮廓大致相似的凸形状部或凹形状部。 [0003] 而且，专利文献1中所记载的透镜的制造方法通过树脂的注射成型来制造上述透镜，成型上述的凸形状部或凹形状部的模具设成活动的压缩件，在进行注射成型时，凸形状部或凹形状部被压缩件压缩。由此，抑制由厚度的偏差导致体积收缩量出现差异，从而提高透镜面的形状精度。 [0004] 以往技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：日本特开平10-133004号公报 发明内容[0007] 发明要解决的技术课题 [0008] 专利文献1中所记载的透镜为双凸的比较简单形状的透镜，但近年来，为了提高透镜的光学性能，具有透镜面例如以非球面形状等比较复杂的形状来形成的趋势。 [0009] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提高透镜面形成为非球面形状的透镜的形状精度。 [0010] 用于解决技术课题的手段 [0011] 本发明的一方式的透镜，其从光轴方向观察形成为沿至少一个割线切割圆形而成的非圆形且具有沿上述割线延伸的端面，其中，上述端面具有薄壁区域及沿该端面的延伸方向相邻设置于上述薄壁区域的两侧的厚壁区域，在每个上述厚壁区域中，除了该透镜的沿表面及背面的边缘部以外，设置有至少一个被按压部。 [0012] 并且，本发明的一方式的透镜的制造方法，通过注射成型来制造从光轴方向观察形成为沿至少一个割线切割圆形而成的非圆形且具有沿上述割线延伸的端面的透镜，其中，上述端面具有薄壁区域及沿该端面的延伸方向相邻设置于上述薄壁区域的两侧的厚壁区域，在进行注射成型时，在每个上述厚壁区域中，除了沿该透镜的表面及背面的边缘部以外，按压上述厚壁区域的至少一部分。 [0013] 并且，本发明的一方式的投影装置具有1片以上的上述透镜。 [0014] 发明效果 [0016] 图1(A)、图1(B)、图1(C)是表示用于说明本发明的实施方式的透镜的一例的结构的图。 [0017] 图2是表示图1(A)、图1(B)、图1(C)的透镜的端面的结构的图。 [0018] 图3是表示图2的端面的变形例的结构的图。 [0019] 图4是表示图2的端面的另一变形例的结构的图。 [0020] 图5是表示图1(A)、图1(B)、图1(C)的透镜的制造中所使用的注射成型模的一例的结构的图。 [0021] 图6(A)、图6(B)是表示使用了图5的注射成型模的透镜的制造方法的图。 [0022] 图7是表示用于说明本发明的实施方式的透镜的另一例的结构的图。 具体实施方式[0023] 图1(A)、图1(B)、图1(C)表示用于说明本发明的实施方式的透镜的一例的结构。图1(A)是透镜的俯视图，图1(B)是透镜的主视图，图1(C)是透镜的侧视图。 [0024] 图1(A)、图1(B)、图1(C)所示的透镜1从光轴方向观察形成为沿割线L切割圆形而成的非圆形且具有沿割线L延伸的端面2。割线L是指与圆周两点相交的直线。另外，在图示的例子中，透镜1形成为由一个割线L切割的非圆形状，但例如也可以形成为由隔着光轴相对称的两条割线等两条以上的割线切割的非圆形状。 [0025] 端面2具有薄壁区域3及沿端面2的延伸方向相邻设置于薄壁区域3的两侧的厚壁区域4、5。在图示的例子中，透镜1的一侧光学面6形成为以包含光轴且与端面2垂直的面S为界大致对称的凸曲面，另一侧光学面7形成为以面S为界大致对称的凹曲面，薄壁区域3与面S交叉且形成为以面S为界大致对称，并且厚壁区域4、5也形成为隔着薄壁区域3大致对称。 [0026] 当以薄壁区域3的最小厚度的1/2以上的距离来向内侧偏移端面2的轮廓时，薄壁区域3及厚壁区域4、5的边界能够以通过沿一侧光学面6的偏移线6a与沿另一侧光学面7的偏移线7a的交点的线段来定义。 [0027] 另外，薄壁区域3的最小厚度是指与透镜1的沿一侧光学面6的轮廓线及沿另一侧光学面7的轮廓线内接的圆C1的最小直径的值，将赋予最小直径的圆内侧设为赋予薄壁区域3的最小厚度的部位。 [0028] 图2表示端面2的结构。 [0029] 在每个厚壁区域4、5中，除了透镜1的沿一侧光学面6及另一侧光学面7的边缘部8以外，设置有至少一个被按压部9。虽然详情后述，但被按压部9为通过树脂的注射成型来形成的透镜1的注射成型的过程中被按压的部位。 [0030] 透镜1的注射成型中树脂从与模具接触的表面侧开始被冷却固化，而各部的冷却速度与透镜1的各部的壁厚有关。通过在每个厚壁区域4、5的除了边缘部8以外的区域中设置被按压部9，能够按压保持流动性的状态中的树脂而不会被先行固化的薄壁区域3及边缘部8所妨碍。从这种观点，边缘部8优选具有薄壁区域3的最小厚度Tmin的1/2以上的厚度。 [0031] 在图示的例子中，从每个厚壁区域4、5除了边缘部8以外的整个区域设成被按压部9，但被按压部9并不限定于图2所示的例子。例如，如图3所示，可以设置在从每个厚壁区域 4、5除了边缘部8以外的区域的一部分中，并且，如图4所示，也可以在从每个厚壁区域4、5除了边缘部8以外的区域中分散设置多个。并且，被按压部9可以以凹状形成于端面2，也可以以以凸状形成于端面2，也可以与端面2大致呈同一水平面地形成。 [0032] 在此，被按压部9的至少一部分优选包含于赋予每个厚壁区域4、5的最大厚度的部位。通过按压赋予每个厚壁区域4、5的最大厚度的部位，在透镜1的注射成型的过程中，能够更可靠地按压保持流动性的状态中的树脂。 [0033] 另外，厚壁区域4、5的最大厚度是指与透镜1的沿一侧光学面6的轮廓线及沿另一侧光学面7的轮廓线内接的圆C2的最大直径的值，将赋予最大直径的圆内侧设为赋予厚壁区域4、5的最大厚度的部位。 [0034] 图5表示透镜1的制造中所使用的注射成型模的一例的结构。 [0035] 图5所示的注射成型模10具有上模11、下模12及嵌套件13。 [0036] 在上模11中设置有成型透镜1的一侧光学面6的成型面14，在下模12中设置有成型透镜1的另一侧光学面7的成型面15。而且，在嵌套件13中设置有成型透镜1的端面2的成型面16。 [0037] 嵌套件13具有对由上模11、下模12及嵌套件13包围的腔体17中所填充的树脂进行按压的压缩件18。压缩件18能够沿与上模11及下模12的开模方向大致正交的方向进退地被嵌套件13支撑，压缩件18的前端面19暴露于成型面16。通过压缩件18的前进，填充在腔体17中的树脂被适当地压缩。并且嵌套件13也能够沿压缩件18的进退方向移动地被模11及下模12支撑。 [0038] 压缩件18为形成设置于透镜1的端面2的每个厚壁区域4、5中的被按压部9的部件，虽然省略图示，但在嵌套件13中，分别设置有与厚壁区域4的被按压部9对应的至少一个压缩件18及与厚壁区域5的被按压部9对应的至少一个压缩件18。 [0039] 另外，也可以将成型面16及压缩件18的前端面19设成粗糙面。由此，能够将通过成型面16来成型的透镜1的端面2及通过压缩件18的前端面19来成型的被按压部9设成粗糙面，从而能够抑制端面2及被按压部9中所发生的光的反射。 [0040] 并且，上述的注射成型模10的结构为一例，也可以在下模12中设置有成型面16，并由下模12来能够进退地支撑压缩件18。或者，也可以在上模11中设置有成型面16，并由上模11来能够进退地支撑压缩件18。 [0041] 图6(A)、图6(B)表示使用了注射成型模10的透镜1的制造方法。 [0042] 如图6(A)所示，从浇口20向腔体17填充树脂M。浇口20设置成向分别成型透镜1的光学面6、7的成型面14、15及除了成型透镜1的端面2的成型面16以外的腔体17的表面开口，在图示的例子中，设置在与成型面16相反侧的腔体17的外周边缘部。 [0043] 在腔体17中填充树脂M后，如图6(B)所示，在树脂M被冷却固化之前，缓慢推进压缩件18来压缩树脂M，并对伴随冷却固化的树脂M的体积收缩进行补料来保压。由此，由树脂M固化而成的透镜1中缩痕的出现得到抑制，从而能够提高透镜1的形状精度。 [0044] 透镜1中的缩痕，越是厚的部位且越是远离浇口20的部位，越显著发生，因此，通过压缩件18来按压树脂M以在透镜1的端面2的每个厚壁区域4、5中形成被按压部9，由此能够有效抑制缩痕的发生。 [0045] 而且，如上所述，树脂M从与模具接触的表面侧开始被冷却固化，各部的冷却速度与各部的壁厚有关，因此，通过压缩件18来按压树脂M以在每个厚壁区域4、5的除了边缘部8以外的区域中设置被按压部9，由此能够按压保持流动性的状态中的树脂M而不会被先行固化的薄壁区域3及边缘部8所妨碍。 [0046] 厚壁区域4、5形成为隔着薄壁区域3大致对称的透镜1的注射成型中，厚壁区域4的被按压部9及厚壁区域5的被按压部9也设置成隔着薄壁区域3大致对称。由此，使得基于与厚壁区域4的被按压部9对应的压缩件18的对树脂M的按压和基于与厚壁区域5的被按压部9对应的压缩件18的对树脂M的按压均衡，从而能够进一步有效抑制缩痕的发生。 [0047] 另外，在图6(A)所示的树脂M的填充工序中，例如，当压缩件18的前端面19配置成与成型面16大致呈同一水平面时，每个厚壁区域4、5的被按压部9以凹状形成于端面2，并且根据压缩件18的前端面19比成型面16更后退的程度，被按压部9与端面2大致呈同一水平面或以凸状形成。 [0048] 在从注射成型模10卸下透镜1时，当以凹状来形成被按压部9时，使压缩件18后退，当以凸状来形成被按压部9时，使嵌套件13后退即可。 [0049] 作为具备上述透镜1的光学设备的一例，还具备LCD(liquid crystal di splay)面板等图像显示元件的投影装置中，由于透镜1的形状精度较高，因此能够提高透过透镜1并由图像显示元件投影的图像的画质。 [0050] 以上，以透镜1为例子对本发明进行了说明，但透镜1的结构是例示的，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够实施适当的变形及变更。 [0051] 例如图7所示的透镜101的光学面106、107均形成为以包含光轴且与端面102垂直的面S为界大致对称的凹曲面，端面102具有与面S交叉的薄壁区域103及沿端面102的延伸方向相邻设置于薄壁区域103的两侧的厚壁区域104、105。在每个厚壁区域104、105的除了边缘部108以外的区域中设置有被按压部109，并且对树脂进行按压以在透镜101的注射成型中形成被按压部109，由此能够抑制缩痕的发生，并提高透镜101的形状精度。 [0052] 如以上说明，本说明书中所公开的透镜从光轴方向观察形成为沿至少一个割线切割圆形而成的非圆形且具有沿上述割线延伸的端面，其中，上述端面具有薄壁区域及沿该端面的延伸方向相邻设置于上述薄壁区域的两侧的厚壁区域，在每个上述厚壁区域中，除了该透镜的沿表面及背面的边缘部以外，设置有至少一个被按压部。 [0053] 并且，本说明书中所公开的透镜中，上述被按压部的至少一部分包含于赋予上述厚壁区域的最大厚度的部位。 [0054] 并且，本说明书中所公开的透镜中，上述边缘部具有上述薄壁区域的最小厚度的1/2以上的厚度。 [0055] 并且，本说明书中所公开的透镜中，与上述薄壁区域的两侧相邻的上述厚壁区域隔着上述薄壁区域相对称，并且设置在每个上述厚壁区域中的上述被按压部也隔着上述薄壁区域相对称。 [0056] 并且，本说明书中所公开的透镜中，对上述被按压部进行了表面粗糙化加工。 [0057] 并且，本说明书中所公开的透镜的制造方法通过注射成型来制造从光轴方向观察形成为沿至少一个割线切割圆形而成的非圆形且具有沿上述割线延伸的端面的透镜，其中，上述端面具有薄壁区域及沿该端面的延伸方向相邻设置于上述薄壁区域的两侧的厚壁区域，在进行注射成型时，在每个上述厚壁区域中，除了该透镜的沿表面及背面的边缘部以外，按压上述厚壁区域的至少一部分。 [0058] 并且，本说明书中所公开的透镜的制造方法，按压赋予上述厚壁区域的最大厚度的部位的至少一部分。 [0059] 并且，本说明书中所公开的透镜的制造方法，将上述边缘部的厚度设为上述薄壁区域的最小厚度的1/2以上的厚度。 [0060] 并且，本说明书中所公开的透镜的制造方法，与上述薄壁区域的两侧相邻的上述厚壁区域隔着上述薄壁区域相对称，对每个上述厚壁区域以隔着上述薄壁区域相对称地进行按压。 [0061] 并且，本说明书中所公开的透镜的制造方法，通过对每个上述厚壁区域进行按压来使上述厚壁区域成为粗糙面。 [0062] 并且，本说明书中所公开的投影装置具有至少1片以上的上述透镜。 [0063] 产业上的可利用性 [0064] 本发明尤其适用于透镜等时，便利性较高且有效。 [0065] 对本发明详细且参考特定的实施方式进行了说明，但对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的技术思想的范围内，能够进行各种变更及修正是显而易见的。 [0066] 本申请主张基于2014年9月30日于日本申请的(日本专利申请2014-200078)优先权，并将其内容作为参考援用于此。 [0067] 符号说明 [0068] 1-透镜，2-端面，3-薄壁区域，5-厚壁区域，6-光学面(表面)，7-光学面(背面)，8-边缘部，9-被按压部，L-割线。 |
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