(57)【要約】      （修正有）【課題】  成形型の成形面により形成される空間のうち、レンズのコバ部を成形する箇所に充填される光学素子素材の内圧を制御することで、量産されるレンズの外径のばらつきを防止して、安定した形状精度の向上を図ることができるレンズの成形方法及び凸レンズを提供する。【解決手段】  加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型２１，２２により、外周にコバ部を有するレンズをプレス成形するレンズの成形方法において、成形型２１，２２の成形面２１ａ，２２ａにより形成される空間のうち、コバ部を成形する箇所の中間部に大容積部２１ｂを設けるとともに、該大容積部２１ｂよりも外側に小容積部２１ｃを設け、プレス成形時に、大容積部２１ｂに充填される前記光学素子素材の内圧を低くした後、小容積部２１ｃに充填される前記光学素子素材の内圧を高くするようにしてある。【選択図】      図２Ａ
2006143545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型により、外周にコバ部を有するレンズをプレス成形するレンズの成形方法において、
前記成形型の成形面により形成される空間のうち、前記コバ部を成形する箇所の中間部に大容積部を設け、プレス成形時に、該大容積部に充填される前記光学素子素材の内圧を低くすることを特徴とするレンズの成形方法。
【請求項２】
加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型により、外周にコバ部を有するレンズをプレス成形するレンズの成形方法において、
前記成形型の成形面により形成される空間のうち、前記コバ部を成形する箇所の外周縁側に小容積部を設け、プレス成形時に、該小容積部に充填される前記光学素子素材の内圧を高くすることを特徴とするレンズの成形方法。
【請求項３】
加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型により、外周にコバ部を有するレンズをプレス成形するレンズの成形方法において、
前記成形型の成形面により形成される空間のうち、前記コバ部を成形する箇所の中間部に大容積部を設けるとともに、該大容積部よりも外側に小容積部を設け、プレス成形時に、前記大容積部に充填される前記光学素子素材の内圧を低くした後、前記小容積部に充填される前記光学素子素材の内圧を高くしたことを特徴とするレンズの成形方法。
【請求項４】
前記光学素子素材をガラス素材とするとともに、前記小容積部の光軸方向の幅を０．３ｍｍとしたことを特徴とする請求項２又は３記載のレンズの成形方法。
【請求項５】
加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型によりプレス成形することで製造され、光学機能面を有するレンズ本体と、該レンズ本体の外周に沿って形成したコバ部とを備え、前記コバ部の中間部に厚肉部を形成したことを特徴とするレンズ。
【請求項６】
加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型によりプレス成形することで製造され、光学機能面を有するレンズ本体と、該レンズ本体の外周に沿って形成したコバ部とを備え、前記コバ部の外周縁部に薄肉部を形成したことを特徴とするレンズ。
【請求項７】
加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型によりプレス成形することで製造され、光学機能面を有するレンズ本体と、該レンズ本体の外周に沿って形成したコバ部とを備え、前記コバ部の中間部に厚肉部を形成するとともに、前記コバ部の外周縁部に薄肉部を形成したことを特徴とするレンズ。
【請求項８】
前記光学素子素材をガラス素材とするとともに、前記薄肉部の肉厚を０．３ｍｍとしたことを特徴とする請求項６又は７記載のレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型によってプレス成形するレンズの成形方法及びレンズに関し、特に、成形型の成形面により形成される空間のうち、レンズのコバ部を成形する箇所に充填される光学素子素材の内圧を制御することで、量産されるレンズの外径のばらつきを防止して、安定した形状精度の向上を図ることができるレンズの成形方法及びレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レンズ等の光学素子を高精度かつ安価に製造する成形方法として、例えば、特開２００１−５８８３７号（特許文献１）で開示されているようなプレス成形法が実用化されている。図４Ａは従来の光学素子（凸レンズ）の成形方法に用いられる成形型の主要部を示す断面図であり、図４Ｂは上記成形型によりプレス成形された光学素子の主要部を示す概略図である。
【０００３】
図４Ａにおいて、一般的なプレス成形法では、光学素子の光学機能面を超精密加工した成形面１０１ａ，１０２ａを有する一対の上型１０１及び下型１０２に円筒状のスリーブ１０３を外装するとともに、上型１０１と下型１０２の間に図示しない光学素子素材（例えば、ボール研磨硝材）を配置した型セットを構成する。該型セットを、前記光学素子素材が変形可能な温度まで加熱する加熱ステージ、加圧変形させて金型の光学有効面を転写するプレスステージ、転写を保ちながらガラス転移点以下まで冷却させる冷却ステージへと順次搬送させる。このような工程を経て、図４Ｂに示すような、レンズ本体１１１の外周にコバ部１１２を連成した平レンズ１１０を成形していた。
【特許文献１】特開２００１−５８８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の成形方法によってレンズをプレス成形する場合には、図４Ｃの平面図に示すように、成形品であるレンズの外径にばらつきが生じてしまい、量産されるレンズの形状精度が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
これについて詳述すると、図４Ａに示すように、上型１０１と下型１０２は、互いの成形面１０１ａ，１０２ａによって、平凸レンズ１１０（図４Ｂ参照）を成形するための空間を形成するが、該空間のうち、レンズ本体１１１を成形する箇所の容積が極めて大きく（当該箇所をレンズ本体成形部Vol.１という）、コバ部１１２を成形する箇所の容積が極めて小さい（当該箇所をコバ部成形部Vol.２という）。
【０００６】
このため、図４Ｄのグラフに示すように、プレス成形時において、加熱軟化させた光学素子素材（例えば、ボール研磨硝材）の内圧が、レンズ本体成形部Vol.１に充填されるときに低く、コバ部成形部Vol.２に充填されるときに高くなるとともに、容積の大きいレンズ本体成形部Vol.１から容積の小さいコバ部成形部Vol.２へと前記光学素子素材が充填されるので、該光学素子素材の微細な摺動抵抗やガラス粘度の不均一に起因して、該光学素子素材のレンズ円周方向における拡がり方に顕著な差異が生じてしまう。
【０００７】
この結果、上述した従来の成形方法では、成形品であるレンズの外径にばらつきが生じてしまい、量産されるレンズの形状精度が低下してしまい、特に、レンズにＡＳ（光学素子の光学機能面における直径方向の差異）が発生してしまうという問題があった。
【０００８】
一方、レンズの光軸を中心とした所定の直径までレンズ外周面を削る芯取り加工を行う場合は、コバ部１１２のばらつき箇所を後工程で削り取らなければならず、前記光学素子素材の余剰分、芯取り量がともに多量となってコスト高になるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、成形型の成形面により形成される空間のうち、レンズのコバ部を成形する箇所に充填される光学素子素材の内圧を制御することで、量産されるレンズの外径のばらつきを防止して、安定した形状精度の向上を図ることができるレンズの成形方法及びレンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第１のレンズの成形方法は、加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型により、外周にコバ部を有するレンズをプレス成形するレンズの成形方法において、前記成形型の成形面により形成される空間のうち、前記コバ部を成形する箇所の中間部に大容積部を設け、プレス成形時に、該大容積部に充填される前記光学素子素材の内圧を低くするようにしてある。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２のレンズの成形方法は、加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型により、外周にコバ部を有するレンズをプレス成形するレンズの成形方法において、前記成形型の成形面により形成される空間のうち、前記コバ部を成形する箇所の外周縁側に小容積部を設け、プレス成形時に、該小容積部に充填される前記光学素子素材の内圧を高くするようにしてある。
【００１２】
さらに、上記目的を達成するために、本発明の第３のレンズの成形方法は、加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型により、外周にコバ部を有するレンズをプレス成形するレンズの成形方法において、前記成形型の成形面により形成される空間のうち、前記コバ部を成形する箇所の中間部に大容積部を設けるとともに、該大容積部よりも外側に小容積部を設け、プレス成形時に、前記大容積部に充填される前記光学素子素材の内圧を低くした後、前記小容積部に充填される前記光学素子素材の内圧を高くするようにしてある。
【００１３】
好ましくは、上記第２，３のレンズの成形方法において、前記光学素子素材をガラス素材とするとともに、前記小容積部の光軸方向の幅を０．３ｍｍとする。
一方、上記目的を達成するために、本発明の第１のレンズは、加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型によりプレス成形することで製造され、光学機能面を有するレンズ本体と、該レンズ本体の外周に沿って形成したコバ部とを備え、前記コバ部の中間部に厚肉部を形成した構成としてある。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２のレンズは、加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型によりプレス成形することで製造され、光学機能面を有するレンズ本体と、該レンズ本体の外周に沿って形成したコバ部とを備え、前記コバ部の外周縁部に薄肉部を形成した構成としてある。
【００１５】
さらに、上記目的を達成するために、本発明の第３のレンズは、加熱軟化させた光学素子素材を一対の成形型によりプレス成形することで製造され、光学機能面を有するレンズ本体と、該レンズ本体の外周に沿って形成したコバ部とを備え、前記コバ部の中間部に厚肉部を形成するとともに、前記コバ部の外周縁部に薄肉部を形成した構成としてある。
【００１６】
好ましくは、上記第２，３のレンズにおいて、前記光学素子素材をガラス素材とするとともに、前記薄肉部の肉厚を０．３ｍｍとした構成とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１のレンズの成形方法によれば、プレス成形時において、成形型の成形面により形成された空間のうち、コバ部成形部に充填された光学素子素材の高い内圧を、大容積部に充填されるときに低い内圧とすることができ、この低い内圧を利用して、該光学素子素材の微細な摺動抵抗やガラス粘度の不均一に起因するレンズ円周方向における拡がり方の差異を是正することができる。この結果、量産されるレンズの外径のばらつきを防止して、安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００１８】
また、本発明の第２のレンズの成形方法によれば、プレス成形時において、成形型の成形面により形成された空間のうち、コバ部成形部に充填された光学素子素材の高い内圧を、該コバ部成形部の外周縁側に形成した小容積部によってさらに高い内圧とすることができ、この高い内圧を利用して、該光学素子素材の微細な摺動抵抗やガラス粘度の不均一に起因するレンズ円周方向における拡がり方の差異を是正することができる。この結果、量産されるレンズの外径のばらつきを防止して、安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００１９】
さらに、本発明の第３のレンズの成形方法によれば、プレス成形時において、成形型の成形面により形成された空間のうち、コバ部成形部に充填された光学素子素材の高い内圧を、大容積部に充填されるときに低い内圧とすることができ、これにより、該光学素子素材の微細な摺動抵抗やガラス粘度の不均一に起因するレンズ円周方向における拡がり方の差異を是正することができる。その後、小容積部に充填されるときに極めて高い内圧とすることにより、該光学素子素材のレンズ円周方向における拡がり方に差異を生じさせず、この結果、量産されるレンズの外径のばらつきを確実に防止して、より安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００２０】
これに加え、上記第２，３のレンズの成形方法において、前記光学素子素材をガラス素材とするとともに、前記小容積部の光軸方向の幅を０．３ｍｍとした場合は、該幅の小容積部が加熱軟化したガラス素材の充填可能な限界であり、前記光学素子素材の内圧を限界まで高くして、レンズの外径のばらつきをより確実に防止し、さらに安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００２１】
一方、本発明の第１のレンズによれば、コバ部の中間部に厚肉部を形成したことにより、プレス成形時において、該厚肉部を形成する光学素子素材の内圧を低くすることができ、該厚肉部の成形時に、前記光学素子素材の微細な摺動抵抗やガラス粘度の不均一に起因するレンズ円周方向における拡がり方の差異を是正することができる。この結果、量産されるレンズの外径のばらつきを防止して、安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００２２】
また、本発明の第２のレンズによれば、コバ部の外周縁部に薄肉部を形成したことにより、プレス成形時において、該薄肉部を形成する光学素子素材の内圧をさらに高くすることができ、該薄肉部の成形時に、前記光学素子素材の微細な摺動抵抗やガラス粘度の不均一に起因するレンズ円周方向における拡がり方の差異を是正することができる。この結果、量産されるレンズの外径のばらつきを防止して、安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００２３】
さらに、本発明の第３のレンズによれば、コバ部の中間部に厚肉部を形成するとともに、前記コバ部の外周縁部に薄肉部を形成したことにより、プレス成形時において、前記厚肉部を形成する光学素子素材の内圧を低くすることができ、該厚肉部の成形時に、前記光学素子素材の微細な摺動抵抗やガラス粘度の不均一に起因するレンズ円周方向における拡がり方の差異を是正することができる。その後、前記薄肉部を形成する前記光学素子素材の内圧を極めて高くすることにより、該光学素子素材のレンズ円周方向における拡がり方に差異を生じさせず、この結果、量産されるレンズの外径のばらつきを確実に防止して、より安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００２４】
これに加え、上記第２，３のレンズにおいて、前記光学素子素材をガラス素材とするとともに、前記薄肉部の肉厚を０．３ｍｍとした場合は、該肉厚の薄肉部が加熱軟化したガラス素材により形成可能な限界であり、前記光学素子素材の内圧を限界まで高くして、レンズの外径のばらつきをより確実に防止し、さらに安定した形状精度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態に係るレンズの成形方法及びレンズについて、図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係るレンズの成形方法を実施するための成形装置を示す概略図である。図２Ａは本発明の第１実施形態に係るレンズの成形方法を実施するための成形型を示す部分断面図である。図２Ｂは本発明の第１実施形態に係るレンズの主要部を示す概略図である。図２Ｃは上記レンズの平面図、図２Ｄは上記レンズの成形方法における光学素子素材の内圧を示すグラフである。
【００２６】
図１において、１は本発明の第１実施形態に係るレンズの成形方法を実施するための成形装置であり、筐体１０によって閉鎖された成形室１１内に型セット２０を搬送し、加熱ステージＳ１，プレスステージＳ２，冷却ステージＳ３を経て、図２Ｂに示すレンズ本体６１とコバ部６２を備えた平凸レンズ（レンズ）６のプレス成形を行う構成としてある。
【００２７】
筐体１０の搬入口と搬出口は、それぞれ搬入用シャッター１２と搬出用シャッター１３により閉鎖してあり、成形室１１内の酸素濃度が５０ｐｐｍ以下となるように不活性ガスで置換している。また、筐体１０の搬入側と搬出側には、それぞれ搬送台１４，１４が固定してあり、これら搬送台１４，１４は、成形室１１内の各ステージＳ１〜Ｓ３と面一になっている。なお、図示しないが、筐体１０の搬出側の搬送台１４の内部には冷却水を循環させている。
【００２８】
型セット２０は、上型（成形型）２１，下型（成形型）２２，スリーブ２３及び光学素子素材（ガラス素材）２からなっている。図２Ａに示すように、上型２１及び下型２２の互いの対向面には、光学素子素材２をプレスして前記平凸レンズ６を成形するための成形面２１ａ，２２ａとなっている。これら成形面２１ａ，２２ａ及びスリーブ２３により形成される空間は、前記平凸レンズ６のレンズ本体６１を成形するためのレンズ本体成形部Vol.１と、コバ部６２を成形するためのコバ部成形部Vol.２とからなっている。
【００２９】
コバ部形成部Vol.２の中間部には、レンズ本体成形部Vol.１を囲む凹環状の大容積部２１ｂが設けてある。また、該大容積部２１ｂの外側には、段差環状の小容積部２１ｃが連続して設けてある。図２Ｂに示す平凸レンズ６のコバ部６２の寸法を参照すると、大容積部２１ｂの寸法は、光軸方向と直交する方向の幅を０．４ｍｍ、光軸方向と平行な方向の幅を０．５ｍｍとしてある。また、小容積部２１ｃの寸法は、光軸方向と平行な方向の幅を０．３ｍｍとしてあり、コバ部６２の幅よりも狭小としてある。
【００３０】
このような構成により、プレス成形時に、大容積部２１ｂに充填される光学素子素材２の内圧を低くした後、小容積部２１ｃに充填される光学素子素材２の内圧を高くするようにしてある。
【００３１】
図１に示すように、加熱ステージＳ１，プレスステージＳ２，冷却ステージＳ３には、それぞれ上下一対の上ヒータブロック３１，３２，３３と下ヒータブロック４１，４２，４３が配設してあり、各上ヒータブロック３１，３２，３３には上プレス板３１ａ，３２ａ，３３ａが取り付けてあり、各下ヒータブロック４１，４２，４３には下プレス板４１ａ，４２ａ，４３ａが取り付けてある。各上プレス板３１ａ，３２ａ，３３ａ、及び各下プレス板４１ａ，４２ａ，４３ａにはそれぞれ図示しない温度センサが設けてあり、同じく図示しない制御回路によって独立に温度制御している。
【００３２】
各上ヒータブロック３１，３２，３３には、筐体１０の天壁を貫通する各プレス軸５１ａ，５２ａ，５３ａに連結してあり、これらプレス軸５１ａ，５２ａ，５３ａは、駆動源である各エアーシリンダ５１，５２，５３の図示しないピストンにより進退させられる。なお、各プレス軸５１ａ，５２ａ，５３ａは図示しない直進ガイドに固定してある。
【００３３】
次に、上記構成からなる成型装置１を用いた本実施形態に係るレンズの成形方法について説明する。
【００３４】
［加熱工程］
図１において、まず、成形室１１内の加熱ステージＳ１を構成する下ヒータブロック４１の下プレス板４１ａ上に、型セット２０を図示しない搬送アームにより搬送する。そして、エアーシリンダ５１で上ヒータブロック３１を下降させ、上下プレス板３１ａ，４１ａを型セット２０に接触させて加熱する。
【００３５】
ここで、本実施形態では、光学素子素材２として、低融点光学ガラス（ガラス転移点Ｔｇ：５１０℃）からなるφ４．６４ｍｍのボール研磨硝材を使用しており、加熱ステージＳ１では、上下プレス板３１ａ，４１ａの加熱温度を光学素子素材２のガラス転移点Ｔｇ：５１０℃以上に設定してある。このような加熱温度で型セット２０を１２０秒間加熱して温度を安定させる。
【００３６】
［プレス工程］
上記加熱ステージＳ１で型セット２０の温度が安定した後、該型セット２０をプレスステージＳ２に搬送する。なお、成形室１１内での型セット２０の搬送は、図示しない櫛歯状の搬送装置によって行っている。プレスステージＳ２では、上下プレス板３２ａ，４２ａを光学素子素材２の屈伏点Ａｔ：５４０℃以上に設定してあり、エアーシリンダ５２で上ヒータブロック３２を下降させ、上下プレス板３２ａ，４２ａによって型セット２０を加熱しながら、成形圧力１２０Ｋｇｆで６０秒間プレスする。
【００３７】
このプレス成形時における光学素子素材２の内圧は、図２Ａ及び図２Ｄに示すように、上型２１と下型２２の成形面２１ａ，２２ａにより形成された空間のうち、容積の大きいレンズ本体成形部Vol.１に充填されるときに低く、容積の小さいコバ部成形部Vol.２に充填されるときに高くなる。そして、コバ部成形部Vol.２に充填された光学素子素材２の高い内圧は、大容積部２１ｂに充填されるときに低い内圧となり、その後、小容積部２１ｃに充填されるときに極めて高い内圧となって充填が完了する。
【００３８】
［冷却工程］
上記プレスステージＳ２におけるプレス成形後、冷却ステージＳ３に型セット２０を搬送する。冷却ステージＳ３では、上下プレス板３３ａ，４３ａを光学素子材料２のガラス転移点Ｔｇ：５１０℃以下に設定してあり、エアーシリンダ５３で上ヒータブロック３３を下降させ、上下プレス板３３ａ，４３ａによって型セット２０を１２０秒間、５０Ｋｇｆの力で加圧し、該型セット２０の温度を安定させる。
【００３９】
次いで、型セット２０を成形室１１内における搬送台１４上に搬送して１２０秒間放置して１５０℃以下に冷却する。その後、該型セット２０を成形室１１外における搬送台１４に搬出する。
【００４０】
このような工程を経た結果、図２Ｂに示す本実施形態に係る平凸レンズ６が得られる。該平凸レンズ６は、外径φ１０．２ｍｍ、中心厚１．０２ｍｍであり、光学機能面を有する凸レンズ本体６１と、該凸レンズ本体６１の外周に沿って形成したコバ部６２とを備え、該コバ部６２の中間部には、前記大容積部２１ｂにより形成された厚肉部６２ａと、該コバ部６２ａの外周縁部には、前記小容積部２１ｃにより形成された薄肉部６２ｂとを有している。厚肉部６２ａの寸法は、光軸方向と直交する方向の幅を０．４ｍｍ、光軸方向と平行な方向の幅を０．５ｍｍとなっている。また、薄肉部６２ｂの寸法は、光軸方向と平行な方向の幅を０．３ｍｍとしてあり、コバ部６２の幅よりも狭小となっている。
【００４１】
該平凸レンズ６は、図２Ｃに示すように、該平凸レンズ６の外径ばらつきは０．０３〜０．１ｍｍであり、図４Ｃに示す従来の成形方法による平凸レンズ１１０の外径ばらつき０．３〜０．５ｍｍと比較して極めて小さくなっている。
【００４２】
上述した本発明の第１実施形態に係るレンズの成形方法によれば、プレス成形時において、上型２１と下型２２の成形面２１ａ，２２ａにより形成された空間のうち、コバ部成形部Vol.２に充填された光学素子素材２の高い内圧を、大容積部２１ｂに充填されるときに低い内圧とすることができ、これにより、該光学素子素材２の微細な摺動抵抗やガラス粘度の不均一に起因するレンズ円周方向における拡がり方の差異を是正することができる。その後、小容積部２１ｃに充填されるときに極めて高い内圧とすることにより、該光学素子素材２のレンズ円周方向における拡がり方に差異を生じさせず、この結果、量産される平凸レンズ６の外径のばらつきを確実に防止して、より安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００４３】
また、光学素子素材２をガラス素材とするとともに、小容積部２１ｃの光軸方向の幅を０．３ｍｍとした場合は、該幅の小容積部２１ｃが加熱軟化したガラス素材の充填可能な限界であり、光学素子素材２の内圧を限界まで高くして、平凸レンズ６の外径のばらつきをより確実に防止し、さらに安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００４４】
これらと同様に、上述した本発明の第１実施形態に係るレンズによれば、コバ部６２の中間部に厚肉部６２ａを形成するとともに、コバ部６２の外周縁部に薄肉部６２ｂを形成したことにより、プレス成形時において、厚肉部６２ａを形成する光学素子素材２の内圧を低くすることができ、該厚肉部６２ａの成形時に、光学素子素材２の微細な摺動抵抗やガラス粘度の不均一に起因するレンズ円周方向における拡がり方の差異を是正することができる。その後、薄肉部６２ｂを形成する光学素子素材２の内圧を極めて高くすることにより、該光学素子素材２のレンズ円周方向における拡がり方に差異を生じさせず、この結果、量産される平凸レンズ６の外径のばらつきを確実に防止して、より安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００４５】
また、光学素子素材２をガラス素材とするとともに、薄肉部６２ｂの肉厚を０．３ｍｍとした場合は、該肉厚の薄肉部６２ｂが加熱軟化したガラス素材により形成可能な限界であり、光学素子素材２の内圧を限界まで高くして、平凸レンズ６の外径のばらつきをより確実に防止し、さらに安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００４６】
次に、本発明の第２実施形態に係るレンズの成形方法及びレンズについて、図３Ａ〜図３Ｄを参照しつつ説明する。図３Ａは本発明の第２実施形態に係るレンズの成形方法を実施するための成形型を示す部分断面図である。図３Ｂは本発明の第１実施形態に係るレンズの主要部を示す概略図である。図３Ｃは上記レンズの平面図、図３Ｄは上記レンズの成形方法における光学素子素材の内圧を示すグラフである。
【００４７】
図３Ａにおいて、本実施形態のレンズの成形方法では、上型２１と下型２２の成形面２１ａ，２２ａにより形成される空間のうち、コバ部成形部Vol.２を成形する箇所の外周縁側に傾斜環状の第１小容積部２１ｄを設けるとともに、該第１小容積部２１ｄの外側に、さらに容積の小さい第２小容積部２１ｅを設けてあり、図３Ｄに示すように、プレス成形時に（図１のプレスステージＳ２参照）、第１小容積部２１ｄに充填される光学素子素材２の内圧を徐々に高くし、その後、第２小容積部２１ｅに充填される光学素子素材２の内圧をガラス素材の充填可能な限界まで高くするようにしてある。
【００４８】
ここで、図３Ｂに示す平凸レンズ６のコバ部６２の寸法を参照すると、第１小容積部２１ｄの寸法は、光軸方向と直交する方向の幅を０．４ｍｍ、光軸方向と平行な方向の幅が０．５〜０．３ｍｍに徐々に小さくなるようにしてある。また、第２小容積部２１ｅの寸法は、光軸方向と平行な方向の幅を０．３ｍｍとしてあり、コバ部６２の幅０．５ｍｍよりも狭小としてある。
【００４９】
この結果、図３Ｂに示すに示す本実施形態に係る平凸レンズ６が得られる。該平凸レンズ６は、外径φ１０．２ｍｍ、中心厚１．０２ｍｍであり、光学機能面を有する凸レンズ本体６１と、該凸レンズ本体６１の外周に沿って形成したコバ部６２とを備え、該コバ部６２の中間部には、前記第１小容積部２１ｄにより形成された第１薄肉部６２ｃと、該コバ部６２の外周縁部には、前記小容積部２１ｅにより形成された第２薄肉部６２ｄとを有している。第１薄肉部６２ｃの寸法は、光軸方向と直交する方向の幅を０．４ｍｍ、光軸方向と平行な方向の幅を０．５ｍｍとなっている。また、第２薄肉部６２ｄの寸法は、光軸方向と平行な方向の幅を０．３ｍｍとしてあり、コバ部６２の幅０．５ｍｍよりも狭小となっている。
【００５０】
該平凸レンズ６は、図３Ｃに示すように、該平凸レンズ６の外径ばらつきは０．２〜０．４５ｍｍであり、図４Ｃに示す従来の成形方法による平凸レンズ１１０の外径ばらつき０．３〜０．５ｍｍと比較して小さくなっている。
【００５１】
上述した本発明の第２実施形態に係るレンズの成形方法によれば、プレス成形時において、上型２１と下型２２の成形面２１ａ，２２ａにより形成された空間のうち、コバ部成形部Vol.２に充填された光学素子素材２の高い内圧を、第１小容積部２１ｄに充填されるときに徐々により高くし、その後、第２小容積部２１ｅに充填されるときにガラス素材の充填可能な限界まで高くすることができ、この高い内圧を利用して、該光学素子素材２の微細な摺動抵抗やガラス粘度の不均一に起因するレンズ円周方向における拡がり方の差異を是正することができる。この結果、量産される平凸レンズ６の外径のばらつきを防止して、安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００５２】
また、光学素子素材２をガラス素材とするとともに、第２小容積部２１ｅの光軸方向の幅を０．３ｍｍとしたことにより、該幅の第２小容積部２１ｅが加熱軟化したガラス素材の充填可能な限界であり、光学素子素材２の内圧を限界まで高くして、平凸レンズ６の外径のばらつきをより確実に防止し、さらに安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００５３】
これらと同様に、上述した本発明の第２実施形態に係るレンズによれば、第１薄肉部６２ｃを形成する光学素子素材２の内圧を徐々に高くすることができ、該第１薄肉部６２ｃの成形時に、光学素子素材２の微細な摺動抵抗やガラス粘度の不均一に起因するレンズ円周方向における拡がり方の差異を是正することができる。その後、第２薄肉部６２ｄを形成する光学素子素材２の内圧をガラス素材の充填可能な限界まで高くすることにより、該光学素子素材２のレンズ円周方向における拡がり方に差異を生じさせず、この結果、量産される平凸レンズ６の外径のばらつきを確実に防止して、より安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００５４】
また、光学素子素材２をガラス素材とするとともに、第２薄肉部６２ｄの肉厚を０．３ｍｍとした場合は、該肉厚の第２薄肉部６２ｄが加熱軟化したガラス素材により形成可能な限界であり、光学素子素材２の内圧を限界まで高くして、平凸レンズ６の外径のばらつきをより確実に防止し、さらに安定した形状精度の向上を図ることができる。
【００５５】
なお、本発明のレンズの成形方法及びレンズは、上述した第１及び第２実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第１実施形態では、図２Ａに示す大容積部２１ｂ，小容積部２１ｃ（図２Ｂに示す肉厚部３２ａ，薄肉部６２ｂ）を併設したが、大容積部２１ｂ又は小容積部２１ｃ（肉厚部３２ａ又は薄肉部６２ｂ）のいずれか一方を設けてもよい。また、光学素子素材２は、ガラス素材に限定されるものではなく、光学プラスチック等の樹脂素材を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係るレンズの成形方法を実施するための成形装置を示す概略図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係るレンズの成形方法を実施するための成形型を示す部分断面図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態に係るレンズの主要部を示す概略図である。
【図２Ｃ】上記レンズの平面図である。
【図２Ｄ】上記レンズの成形方法における光学素子素材の内圧を示すグラフである。
【図３Ａ】本発明の第２実施形態に係るレンズの成形方法を実施するための成形型を示す部分断面図である。
【図３Ｂ】本発明の第２実施形態に係るレンズの主要部を示す概略図である。
【図３Ｃ】上記レンズの平面図である。
【図３Ｄ】上記レンズの成形方法における光学素子素材の内圧を示すグラフである。
【図４Ａ】従来のレンズの成形方法を実施するための成形型の部分断面図である。
【図４Ｂ】従来のレンズの主要部を示す概略図である。
【図４Ｃ】上記レンズの平面図である。
【図４Ｄ】上記レンズの成形方法における光学素子素材の内圧を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
１  成形装置
２  光学素子素材（ガラス素材）
１０  筐体
１１  成形室
１２  搬入シャッター
１３  搬出シャッター
１４  搬送台
２０  型セット
２１  上型
２１ａ  成形面
２１ｂ  大容積部
２１ｃ  小容積部
２１ｄ  第１小容積部
２１ｅ  第２小容積部
２２  下型
２２ａ  成形面
２３  スリーブ
３１，３２，３３  上ヒータブロック
３１ａ，３２ａ，３３ａ  上プレス板
４１，４２，４３  下ヒータブロック
４１ａ，４２ａ，４３ａ  下プレス板
５１，５２，５３  エアーシリンダ
５１ａ，５２ｂ，５３ｃ  プレス軸
Ｓ１  加熱ステージ
Ｓ２  プレスステージ
Ｓ３  冷却ステージ
６  平凸レンズ（レンズ）
６１  レンズ本体
６２  コバ部
６２ａ  厚肉部
６２ｂ  薄肉部
６２ｃ  第１薄肉部
６２ｄ  第２薄肉部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2006143545.tif 000009
【図３Ｃ】
2006143545.tif 000010
【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
2006143545.tif 000012
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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