プラスチックレンズの技術と応用

村中昌幸【監修】
シーエムシー出版（2003/06発売）

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サイズ B5判／ページ数 297p／高さ 27cm
商品コード 9784882314028
Cコード C3043

出版社内容情報

★ 近年はカメラ付き携帯電話やデジタルカメラなどのカメラ類は言うのおよばず，光学記録に用いられるピックアップレンズなど，様々な分野で用いられているプラスチックレンズ。そのプラスチックレンズの材料，設計，成形・加工にいたるまで，最新技術を網羅した！
★ また、最新のトピックス技術についても第一線で活躍している執筆陣が詳しく解説！

　【まえがき】

　プラスチックレンズの歴史は，第二次世界大戦前の米国Polaroid社による米国攻防委員会の委託研究に始まったと筆者は考えている。この研究成果のためか1980年頃までは，プラスチックレンズの実用化は米国が先行してしていた。PPG社[メガネレンズ材料]，Kodak社[2,500万台販売Instamatic，F1.9レンズ搭載Ektramax]，Polaroid社[自由曲面レンズ]，USP　recision　Lens(USPL)社[投写テレビレンズ]がその代表例である。その後，(1980年台以降）わが国の産官学，特に材料，カメラ光学機器，OA・AV・電子機器・精密金型・成形，精密加工機，測定機器関係の各メーカーの努力があり，世界のプラスチックレンズを日本がリードしてきた。近年，工業生産の韓国，中国，東アジアの台頭が目覚ましく，わが国製造業の空洞化が問題視される中にあって，プラスチックレンズは一部生産移行が始まったとはいえ，日本が優位を維持している優等生分野である。
　シーエムシー出版から本書の前版『プラスチックレンズの製造と応用』（遠藤剛・吉田晴雄監修）が出版されたのは1989年であり，わが国のプラスチックレンズ技術の発展期真っ只中であった。それから14年が経過した。その間に社会的，経済的，技術的な劇的な変化があった。Japan as No.１の言葉に代表されるように，我が国の経済はバブルの最盛期で怖いものなしの状況であったのが，今や「日本のものづくりは，生き残れるか？」といったセミナーに人気が出ている状況である。
　製品分野でも，前書の時代には日本の電子機器が全盛の時代であり，VTRは日本の独壇場であった。しかし，状況は様変わりし，パソコンや携帯電話ではデル，ノキア，モトローラといった海外メーカーの優位性が目立つ。幸いなことに海外メーカー優位の製品であっても，その製品に使われるキーデバイスでは日本メーカーの頑張りが目立っている。更に，高密度光ディスク，デジタルカメラ，カメラ付き携帯電話などの先端製品では日本が優位性を維持している。本書で対象にしているプラスチックレンズもメガネ，コンタクトを除くと，これら製品のキーデバイスとして組み込まれるものである。光学系応用製品の重要性は，今後益々進展するこ
とが期待されており，今後ともこの分野において日本の優位性を維持促進したいし，できるものと信じている。
　ご承知のようにプラスチックレンズは，光学設計，レンズ材料，精密金型・鋳型，金属加工，成形加工，表面処理，測定・評価といった関連技術，設備，ノウハウの総合技術とシナジー効果によりはじめて世界に通じる製品，デバイスとして生み出されるものである。各技術分野，製品化のベテラン或いは新進の技術者が分担加筆したプラスチックレンズの総合技術書としての本書が，我が国のものづくり再生の起爆剤の一翼を担うことになることを願って止まない。
　　2003年6月　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　村中昌幸

　【執筆者一覧（執筆順）】

村中昌幸　　ファインテック（株）取締役
福田京平　　徳島文理大学文学部教授
井出文雄　　元・三菱レイヨン（株）
中西寛　　　　三菱レイヨン（株）樹脂開発センター主席研究員
結城章　　　　帝人化成（株）市場開発部主席部員
大島正義　　日本ゼオン（株）高機能樹脂事業部開発グループグループ長
河合宏政　　日立化成工業（株）総合研究所センター長／技術士（化学部門）
中川威雄　　ファインテック（株）社長
中村文夫　　ファインテック（株）精密技術開発部長
高味沢守雄　ペンタックス（株）ヴィジョンケア事業部技術課課長
村田直樹　　ペンタックス（株）ヴィジョンケア事業部技術課
稲葉善治　　ファナック（株）副社長
野田幸夫　　（株）マーク技術部技術部長
長谷要　　　　東海光学（株）開発部部長
守安精　　　　理化学研究所先端技術開発支援センター研究員
後藤典雄　　ファインテック（株） EOM技術開発部長
前田薫　　　　オリンパス光学工業（株）生産技術本部部長
新田和男　　オリンパス光学工業（株）超精密技術部グループリーダー
児玉卓弥　　オリンパス光学工業（株）光学技術部グループリーダー
市浦秀一　　三洋電機（株）技術開発本部デジタルシステム技術開発センター　ビジネスユニット担当部長
平田浩二　　（株）日立製作所デジタルメディア事業部プロジェクタ本部　オプトユニット設計部リアPJグループグループリー
ダー／主任技師
久野徹也　　三菱電機（株）先端技術総合研究所主席研究員
山中康生　　（株）リコー研究開発本部生産技術研究所第二生産技術研究センター　課長代理研究員
杉村光男　　 HOYA（株）ビジョンケアカンパニーレンズテクノロジーセンター製品開発部ゼネラルマネージャー
小林和則　　（株）シード開発部素材グループ第一チームチームリーダー

　【構成および内容】

総論編

第1章プラスチックレンズ総論　　　　　　　　　　　　　　　　村中昌幸
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3
　２．プラスチックレンズの発展の歴史　・・・・・・・・・・・・・・・3
　３．プラスチック光学部品の応用例　・・・・・・・・・・・・・・・・・5
　４．プラスチックレンズの特徴　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7
　５．プラスチックレンズの技術　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・14

技術編

第１章　光学設計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　福田京平
　１．　光学の歴史と非球面レンズの導入　・・・・・・・・・・・・・21
　２．　プラスチックレンズの特質　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・22
　３．　非球面レンズの効果と収差　・・・・・・・・・・・・・・・・・・23
　４．　自動設計法　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・26
　５．　特殊レンズ　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28
　６．　光学設計，解析プログラム　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・31

第２章レンズ材料総論　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　井出文雄
　１．　はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・34
　２．　レンズ素子と画像の鮮明性　・・・・・・・・・・・・・・・・・・34
　３．　光学レンズ用としてのプラスチック材料　・・・・・・・・・・43
　４．　球面レンズから非球面レンズへ　・・・・・・・・・・・・・・・44
　５．　屈析率分布(GI)型ロッドレンズ　・・・・・・・・・・・・・・・・45
　６．　光学レンズ用透明樹脂の展開　・・・・・・・・・・・・・・・・46

第３章メタクリル樹脂（PMMA）　　　　　　　　　　　　　　　中西寛
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・48
　２．PMMAレンズの市場動向　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・49
　３．PMMAの特徴　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・52
　４．将来技術動向　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・58

第４章ポリカーボネート（PC）　　　　　　　　　　　　　　　　結城章
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・60
　２．ポリカーボネート樹脂(PC)の特長　・・・・・・・・・・・・・・61
　３．パンライトRのレンズ用途の実用化事例　・・・・・・・・・63
　４．パンライトRレンズ用グレードの成形　・・・・・・・・・・・・67
　５．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・69

第５章シクロオレフィンポリマー（COP）　　　　　　　　　大島正義
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・71
　２．シクロオレフィンポリマーの物性　・・・・・・・・・・・・・・・71
　３．シクロオレフィンポリマー「ZEONEX」の物性　・・・・・・72
　４．ZEONEXの応用展開　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・77
　５．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 79

第６章脂環式メタクリレート　　　　　　　　　　　　　　　　　河合宏政
　　―光学用非複屈折性樹脂オプトレッツOZ‐1300Rシリーズ―
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・80
　２．非複屈折性樹脂の分子設計　・・・・・・・・・・・・・・・・80
　３．非複屈折性樹脂“オプトレッツOZ‐1300Rシリーズ”の特性　・・・82
　４．応用分野　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・85
　５．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・85

第７章レンズ成形金型技術　　　　　　　　　　　　　　　　　中川威雄，中村文夫
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・87
　２．レンズ金型の要求仕様　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・91
　３．光学駒の加工法　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・98
　４．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・110

第８章レンズ成形技術総説　　　　　　　　　　　　　　　　　村中昌幸
　－射出成形を中心として－
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・112
　２．プラスチックレンズ製造に使用される成形法　・・・・113
　３．プラスチックレンズの射出成形技術　・・・・・・・・・・・119
　４．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・128

第９章キャスト成形　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高味沢守雄，村田直樹
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・130
　２．プラスチックレンズ素材　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・130
　３．製造工程　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・131
　４．型　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・132
　５．モノマーの調合　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・135
　６．注入　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・138
　７．重合　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・138
　８．離型　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・139
　９．アニーリング(熱処理)　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・139
　１０．環境問題について　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・140
　１１．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・140

第１０章射出成形設備　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　稲葉善治
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・142
　２．電動射出成形機の構造と制御性能　・・・・・・・・・・143
　３．電動射出成形機の特長とレンズ成形　・・・・・・・・・145
　４．ネットワーク機能　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・151
　５．樹脂評価システム　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・153
　６．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・155

第１１章 2P(Photoreplication Process)法ハイブリッド成形　　野田幸夫
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・156
　２．2P法ハイブリッド非球面レンズの製法と特徴　・・・157
　３．ハイブリッドレンズの信頼性　・・・・・・・・・・・・・・・・163
　４．ハイブリッドレンズの用途　・・・・・・・・・・・・・・・・・・163
　５．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・163

第１２章表面処理技術　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　長谷要
　１．プラスチックレンズの表面処理　・・・・・・・・・・・・・・165
　２．表面処理の種類　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・165

第１３章形状測定技術　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　守安精
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・174
　２．形状測定法の分類　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・174
　３．触針式形状測定器　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・177
　４．形状測定技術の今後　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・182

第１４章光学評価技術　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　後藤典雄
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・185
　２．単レンズの光学評価　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・185
　３．映像系のレンズ系　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・190
　４．プラスチックレンズ特有の評価　・・・・・・・・・・・・・194
　５．レンズ材料の光学特性評価　・・・・・・・・・・・・・・・196
　６．光学性能と公差解析　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・198
　７．眼内レンズの光学評価　・・・・・・・・・・・・・・・・・・198

応用編

第１章カメラ類・映像系光学部品　　　　　　　　　　　前田薫，新田和男，児玉卓弥
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・203
　２．プラスチックレンズを応用した光学系　・・・・・・・204
　３．プラスチック光学素子の精度　・・・・・・・・・・・・・209
　４．成形工程における面精度向上技術　・・・・・・・・213
　５．今後の技術課題　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・217

第２章光ピックアップ光学系　　　　　　　　　　　　　　　　　市浦秀一
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・219
　２．光ピックアップの基本構成　・・・・・・・・・・・・・・・・220
　３．CDとDVDの仕様と種類　・・・・・・・・・・・・・・・・・・221
　４．青紫色レーザーを用いた次世代高密度ディスクの仕様・・・223
　５．光ピックアップの構成　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・223
　６．光ピックアップ用プラスチック光学部品　・・・・・・・230
　７．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・231

第３章 PTV、プロジェクター用投写レンズ　　　　　　　　　平田浩二
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・232
　２．リアPJT用投写レンズ　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・233
　３．高倍率投写レンズへの応用展開　・・・・・・・・・・・241
　４．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・248

第４章携帯電話カメラモジュール　　　　　　　　　　　　　　久野徹也
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・249
　２．カメラ付き携帯電話の基本構成　・・・・・・・・・・・・249
　３．携帯電話用カメラ光学仕様　・・・・・・・・・・・・・・・251
　４．量産性・品質　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・261
　５．画像信号処理による光学性能の補正　・・・・・・・262

第５章複写機、プリンター光学系　　　　　　　　　　　　　　山中康生
　１．はじめに（電子写真のデジタル化と光学部品）・・266
　２．捜査光学系の基本構成　・・・・・・・・・・・・・・・・・267
　３．ゲートシールR成形法　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・268
　４．再溶融成形法　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・270
　５．射出離隔成形法　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・274
　６．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・277

第６章眼鏡レンズ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　杉村光男
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・278
　２．背景・全体像　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・279
　３．市場規模(日本，海外)　・・・・・・・・・・・・・・・・・・280
　４．特徴・課題技術　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・283
　５．最新状況および将来動向　・・・・・・・・・・・・・・・・287

第７章コンタクトレンズ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　小林和男
　１．はじめに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・288
　２．CL市場　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・289
　３．レンズデザイン　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・289
　４．レンズ製法　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・289
　５．レンズおよびレンズ材料の評価　・・・・・・・・・・・291
　６．CLの分類　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・292
　７．CL材料各論　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・292
　８．遠近両用CL　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・295
　９．おわりに　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・296

　【関連書籍】
　・Z162 　携帯情報通信機器の構成材料市場
　・Z150 　 IT材料の市場
　・T272 　プラスチックハードコート材料

内容説明

プラスチックレンズは、光学設計、レンズ材料、精密金型・鋳型、金型加工、成形加工、表面処理、測定・評価といった関連技術、設備、ノウハウの総合技術とシナジー効果によりはじめて世界に通じる製品、デバイスとして生み出されるものである。本書は、各技術分野、製品化のベテラン或いは新進の技術者が分担執筆したプラスチックレンズの総合技術書である。