(57)【要約】【課題】  レンズ部の厚みとコバ部の厚みの差が大きいレンズシートの成形を可能にし、短い成形時間で、大きなプレス力を用いることなく、しかもワレの発生を防止した光学ガラスレンズの成形金型及び光学ガラスレンズの製造方法を提供する。【解決手段】  上型２と下型３の２つのキャビティ面２ｂ，３ｂが組み合わされてキャビティが形成され、上型２と下型３のキャビティ面２ｂ，３ｂに、ガラスレンズのレンズ面を成形する複数個の面２ａ，３ａと、少なくとも上型２と下型３の内のどちらか一方のキャビティ面に、キャビティ面から凹む凹面２ｃ，３ｃからなる硝材溜まり部が形成された成形金型１を用いて、キャビティ内に載置された原料硝材１０を、加熱プレス成形して、複数個のガラスレンズが格子状に形成された光学ガラスレンズシートを製造する。【選択図】      図１
2006256906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料硝材を加熱プレス成形して、複数個のガラスレンズが格子状に形成された光学ガラスレンズシートを製造するための成形金型において、
前記成形金型は、上型と下型の２つのキャビティ面が組み合わされてキャビティが形成され、
前記上型と前記下型の前記各キャビティ面に、前記ガラスレンズのレンズ面を成形する面と、
少なくとも前記上型と前記下型の内のどちらか一方の前記キャビティ面に、該キャビティ面から凹む凹面からなる硝材溜まり部が形成されたことを特徴とする成形金型。
【請求項２】
原料硝材を加熱プレス成形して、複数個のガラスレンズが格子状に形成された光学ガラスレンズシートを製造する成形金型において、
前記成形金型は、上型と下型の２つのキャビティ面が組み合わされてキャビティが形成され、
前記上型と前記下型の前記各キャビティ面に、前記ガラスレンズのレンズ面を成形する面と、
少なくとも前記上型と前記下型の内のどちらか一方の前記キャビティ面に、該キャビティ面から突起する凸面からなる硝材突き出し部が形成されたことを特徴とする成形金型。
【請求項３】
原料硝材を加熱プレス成形して、複数個のガラスレンズが格子状に形成された光学ガラスレンズシートを製造する光学ガラスレンズの製造方法において、
前記原料硝材は、平板からなり、該平板上に少なくとも１個以上の貫通孔もしくは未貫通孔が形成されていることを特徴とするガラスレンズの製造方法。
【請求項４】
原料硝材を加熱プレス成形して、複数個のガラスレンズが格子状に形成された光学ガラスレンズシートを製造する光学ガラスレンズの製造方法において、
前記原料硝材は、平板からなり、該平板上に成形される前記複数個のガラスレンズ間位置の一部もしくは全体にわたって格子状に、溝が形成されていることを特徴とするガラスレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子等に用いられる光学ガラスレンズの成形金型及び光学ガラスレンズの製造方法に関し、特に熱プレス成形により光学ガラスレンズを複数個一体化したガラスレンズシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マルチメディアの進展は目覚しく、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などの固体撮像素子を備えた撮像装置、例えば携帯電話やデジタルスチルカメラ等が急速に普及が進んでいる。こうした撮像装置等に用いられる撮像レンズとして、より高画質、高解像度化の対応、および小型化、低コスト化が求められている。
こうした小型化、低コスト化に対応するために、原料硝材を加熱プレス成形して、複数のレンズ部と連結部等を備え、複数個に分離するための切り代を設けた光学素子一体ガラスシートが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなガラスレンズシート（以降、レンズシートと表記する）上に光学ガラスレンズ（以降、ガラスレンズと表記する）を多数個同時成形する製造の一方式として、原料硝材（以降、硝材と表記することがある）を、予め平板、平凸板、平凹板等の形状で所定の定量体積（または定重量）に加工し、光学面形状が形成された上型と下型を備えた成形金型のキャビティ内に載置する。その後加熱し、適度に軟化した硝材をプレスすることで、ガラスレンズを成形する方法、いわゆる加熱プレス成形が用いられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７７０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加熱プレス成形により成形されたレンズシートの一例を図７に示す。図７（ａ）は成形されたレンズシートの平面図を示し、同図（ｂ）〜（ｄ）は、レンズ部形状が各々異なるレンズシートの部分断面図である。
図７（ａ）において、成型されたレンズシートＳ１０は、レンズシート上にレンズ部１０ａが同一ピッチで格子状に複数個配列され、コバ部としての接続部１０ｂにより各レンズ部１０ａ間が接続されている。この後、成型されたレンズシートＳ１０は、接続部１０ｂの表面に金型からの転写により形成された十字状のアライメントマーク１０ｃを基準にして、二点鎖線で示すカットライン１０ｄで切断分離されて、複数個のレンズ１０ｅが得られる。
【０００６】
加熱プレス成形に用いられる硝材は、一般的にコスト面から所定の平面形状に切断や研磨等の加工がされた平板が用いられる。ところが成形するレンズ部の断面形状により成形の難易度が大きく異なる。例えば、図７（ｂ）に示すように、成形されるレンズ部１１ａの厚さＴＣとコバ部（周辺部）１１ｂの厚さＴＥが近い値のレンズシートＳ１１の場合、成形は比較的容易である。しかし、図７（ｃ）および（ｄ）に示すように、レンズ部１２ａ，１３ａの厚さＴＣとコバ部１２ｂ，１３ｂとの厚さＴＥの差が大きい場合のレンズシートＳ１２、Ｓ１３の成形は容易でなく、成形できない場合もある。
【０００７】
成形に用いる硝材の体積は、成形するレンズシートの体積を目安にして設定される。例えば、図７（ａ）に示すような方形のレンズシートＳ１０において、硝材の縦・横寸法は、成形に用いる方形の上・下金型の平面大きさを基準にして、成形されるレンズシートＳ１０と同等、もしくはやや大きめの平面形状に設定されて、厚さが決定される。したがって、硝材の厚さは、レンズシートＳ１１（図７（ｂ）参照）の場合には、レンズ部１１ａの厚さＴＣおよびコバ部１１ｂの厚さＴＥに近い寸法となる。一方、レンズシートＳ１２，Ｓ１３の（図７（ｃ）、（ｄ）参照）場合には、各レンズ部１２ａ，１３ａの厚さＴＣと各コバ部１２ｂ，１３ｂの厚さＴＥの中間的な厚さに設定される。
【０００８】
また、レンズシートＳ１２，Ｓ１３の成形においては、硝材の厚さより厚くする部分と、薄くする部分が加熱プレスされて成形されるが、プレスによる硝材の変形量が大きいため、大きなプレス力を必要とする。この時、成形に必要なプレス力が得られない場合には、図８の成形金型によるプレス状態を示す部分断面図のように、成形金型６１の上型６２、下型６３に形成された各光学面６２ａ，６３ａと、成形される硝材１４との間に隙間αが生じてしまい、成形されるレンズシートＳ１２に所定の光学面形状が転写されない。
【０００９】
一般的に硝材を加熱成形する熱プレス機のプレス能力は、１〜４トン程度であり、板金用プレス機や射出成形機に比べて小さい。加熱成形においては、コバ部付近の硝材１４ｂをレンズ中心部分１４ａに盛り上げる力（硝材の流動力）が必要になるが、硝材を厚くする場合のプレス力は、硝材を薄くする場合のプレス力と比較して、より大きな力が要求されるため、成形ができない事例が多々発生する。また、プレス力が十分であっても、成形時間が長くなる、あるいは成形されたレンズ部１４ａにワレが発生し易い等の課題がある。
【００１０】
そこで本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来成形が困難であったレンズ部の厚みとコバ部の厚みの差が大きいレンズシートの成形を可能にし、短い成形時間で、大きなプレス力を用いることなく、しかもワレの発生を防止した光学ガラスレンズの成形金型及び光学ガラスレンズの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の成形金型は、原料硝材を加熱プレス成形して、複数個のガラスレンズが格子状に形成された光学ガラスレンズシートを製造するための成形金型において、前記成形金型は、上型と下型の２つのキャビティ面が組み合わされてキャビティが形成され、前記上型と前記下型の前記各キャビティ面に、前記ガラスレンズのレンズ面を成形する面と、少なくとも前記上型と前記下型の内のどちらか一方の前記キャビティ面に、該キャビティ面から凹む凹面からなる硝材溜まり部が形成されたことを特徴とする。
【００１２】
これによれば、下型と上型のキャビティ面に、キャビティ面から凹む凹面からなる硝材溜まり部が形成されることにより、加熱プレス成形される原料硝材が、ガラスレンズのレンズ面を成形する全ての光学面に隙間なく充填される。そのため、従来成形が困難であったガラスレンズのレンズ部の厚みとコバ部の厚みの差が大きいレンズシートの成形を可能にすると共に、硝材溜まり部としての凹面に原料硝材が充填されることにより、成形歪が緩和され、ワレの発生を防止した複数個のガラスレンズが格子状に形成された光学ガラスレンズを製造する成形金型が得られる。
【００１３】
また、本発明の成形金型は、原料硝材を加熱プレス成形して、複数個のガラスレンズが格子状に形成された光学ガラスレンズシートを製造するための成形金型において、前記成形金型は、上型と下型の２つのキャビティ面が組み合わされてキャビティが形成され、前記上型と前記下型の前記各キャビティ面に、前記ガラスレンズのレンズ面を成形する面と、少なくとも前記上型と前記下型の内のどちらか一方の前記キャビティ面に、該キャビティ面から突起する凸面からなる硝材突き出し部が形成されたことを特徴とする。
【００１４】
これによれば、下型と上型のキャビティ面上に、キャビティ面から突起する凸面からなる硝材突き出し部が形成されることにより、加熱プレス成形時に、先ず硝材突き出し部が原料硝材と接触し、原料硝材が厚み方向にプレスされて変形し、ガラスレンズのレンズ面を成形する光学面の方向に向かう流動性が生じる。これにより、キャビティ内に展延が容易に行われ、原料硝材がガラスレンズのレンズ面を成形する全ての面に隙間なく充填される。そのため、従来成形が困難であったガラスレンズのレンズ部の厚みとコバ部の厚みの差が大きいレンズシートの成形を可能にし、ワレの発生を防止した複数個のガラスレンズが格子状に形成された光学ガラスレンズシートを製造する成形金型が得られる。
【００１５】
また、キャビティ面から突起する凸面からなる硝材突き出し部の平面形状が、方形に形成された成形金型を用いて成形された場合には、成形されたレンズシート上に方形の溝が形成され、この方形の溝を、ダイサー等により切断して複数個のガラスレンズに分離する際の位置決め用のアライメントマークとして用いることができ、成形金型のキャビティ面上に、レンズ面を成形する光学面をより多く配置することができる。
【００１６】
また、本発明の光学ガラスレンズの製造方法は、原料硝材を加熱プレス成形して、複数個のガラスレンズが格子状に形成された光学ガラスレンズシートを製造する光学ガラスレンズの製造方法において、前記原料硝材は、平板からなり、該平板上に少なくとも１個以上の貫通孔もしくは未貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
この製造方法によれば、平板からなる原料硝材上に少なくとも１個以上の貫通孔もしくは未貫通孔が形成されている。この貫通孔もしくは未貫通孔は、プレス時に原料硝材に変形する方向性を持たせることができ、大きなプレス力を用いることなく、短い成形時間でガラスレンズシートすなわち、ガラスレンズを製造することができる。
【００１８】
また、本発明の光学ガラスレンズの製造方法は、原料硝材を加熱プレス成形して、複数個のガラスレンズが格子状に形成された光学ガラスレンズシートを製造する光学ガラスレンズの製造方法において、前記原料硝材は、平板からなり、該平板上に成形される前記複数個のガラスレンズ間位置の一部もしくは全体にわたって格子状に、溝が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
この製造方法によれば、平板からなる原料硝材上に、成形される複数個のガラスレンズ間位置の一部もしくは全体に渡って格子状に、溝が形成されている。この形成された溝は、成形される原料硝材に変形する方向性を持たせることで、大きなプレス力を用いることなく、短い成形時間でガラスレンズシートすなわち、ガラスレンズを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
本実施形態は、原料硝材を熱プレス成形する成形金型の上型又は／及び下型のキャビティ面上に硝材溜まり部を形成することにより、レンズ部の厚みとコバ部の厚みの差が大きいレンズシート（ガラスレンズ）の成形を可能にする一実施形態である。
図１は成形金型の下型のキャビティ面の模式図であり、図２は成形時におけるキャビティの断面図であり、図２（ａ）はキャビティが開いた状態を示し、図２（ｂ）はプレス状態を示す。なお、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を示す。
【００２２】
図１および図２において、成形金型１は、下型３と、上型２の２つのキャビティ面３ｂ，２ｂが組み合わされてキャビティが形成される。下型３および上型２の各キャビティ面３ｂ，２ｂには、各中心部に硝材溜まり部としての半球状に凹む凹面３ｃ，２ｃが形成され、各凹面３ｃ，２ｃの周囲に、レンズ部Ｓａを成形する所定の球面、あるいは非球面形状からなる凹面３ａ，２ａが、同一ピッチで格子状に複数個配列されて、多数個取り成形金型を構成している。
【００２３】
この下型３に形成された凹面３ａと、凹面３ａに対向した上型２に形成された凹面２ａとで、所定の光学面を備えた複数個のレンズ部Ｓａが形成される。なお、凹面３ｃ，２ｃの大きさ（体積）は、一個の凹面３ａ，２ａの大きさ（体積）よりも大きく設定される。こうした凹面３ａ，２ａ、および凹面３ｃ，２ｃは、下型３および上型２の各キャビティ面３ｂ，２ｂ上に直接形成する、あるいは入れ子によって構成することができる。
【００２４】
このように各キャビティ面３ｂ，２ｂが形成された成形金型１は、熱プレス機（図示せず）に取付けられて成形が行われる。熱プレス機は、成形金型１の上下位置に下型３、上型２を加熱する各ヒータを備え、上・下型が所定圧力で加圧されて上下に移動し、キャビティが閉じられる。
【００２５】
次に、レンズシート（ガラスレンズ）Ｓの成形方法（製造方法）について図２に基づいて説明する。
先ず、図２（ａ）に示すように、下型３、上型２を開き、キャビティ内に所定の形状（体積）に加工された硝材１０を載置する。そして、成形金型１をヒータ等により原料硝材のガラス転移温度（Ｔｇ）以上まで加熱し、硝材１０を軟化させる。
【００２６】
硝材１０の材質としては特に限定されず、所定の屈折率、アッベ数の低融点光学ガラス（例えば、本実施形態の場合にはＴｇ＝５３４℃）が用いられる。また、硝材の形状は、成形金型１（下型３および上型２）の略平面寸法の大きさで、厚み寸法は、成形品の体積とこの略平面寸法から設定する。なお、プレスにおいては、薄いものから厚い部分を形成するよりも、厚いものから薄い部分を形成するほうが容易である。
【００２７】
そして、キャビティ内に載置された硝材１０は、図２（ｂ）に示すように、下型３と上型２が所定の間隔まで移動して、下型３と上型２に挟みこまれて加熱プレスされる。下型３、上型２は、ヒータにより約５７５〜５８０℃に加熱され、加熱により軟化した硝材１０は、プレスにより、キャビティ内に展延してレンズシートＳが成形される。この加熱プレスの際に、硝材１０は、下型３、上型２の各キャビティ面３ｂ，２ｂの中心部に形成された硝材溜まり部としての凹面３ｃ，２ｃを充填するように成形溜まりＳｃが成形されながら展延し、レンズ部Ｓａを成形する複数個の全ての凹面３ａ，２ａに隙間なく充填される。さらに余分な硝材１０は成形されるレンズシートＳの外周方向にはみだして成形される。
【００２８】
そして、この状態で硝材１０を所定温度まで冷却させた後に、下型３と上型２を開いて、成形金型１のキャビティ内から成形品が取り出されて、複数個のレンズ部Ｓａが形成されたレンズシートＳが完成する。
そして、完成したガラスレンズシートＳは、ダイサー等により切断され、複数個の光学ガラスレンズに分離される（図７参照）。
【００２９】
以上の説明において、硝材溜まり部として、下型３および上型２の各キャビティ面３ｂ，２ｂに半球状に凹む凹面３ｃ，２ｃが形成された場合で説明したが、凹面３ｃ，２ｃの形状は、Ｖ形に凹む断面形状、台形に凹む断面形状等、どんな形状であっても良い。また、凹面３ｃ，２ｃは、下型３と上型２のどちらか一方に形成される場合であっても良い。
【００３０】
以上の第１の実施形態によれば、成形金型１の下型３、上型２のキャビティ面３ｂ，２ｂ上に、硝材溜まり部としての凹面３ｃ，２ｃが形成されることにより、硝材１０がレンズ部Ｓａを成形する全ての凹面３ａ，２ａに隙間なく充填される。そのため、従来成形が困難であったレンズ部Ｓａの厚みとコバ部の厚みＳｂの差が大きいレンズシートＳの成形を可能にすると共に、凹面３ｃ，２ｃに硝材１０が充填されることにより、成形歪が緩和され、割れを防止し、複数個の光学ガラスレンズが一回の成形により得られる。
【００３１】
（第２の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、原料硝材を熱プレス成形する成形金型の上型又は／及び下型のキャビティ面上に硝材突き出し部を形成することにより、レンズ部の厚みとコバ部の厚みの差が大きいレンズシート（ガラスレンズ）の成形を可能にする一実施形態である。なお、成形金型のキャビティ面に形成される成形面形状以外の構成、および成形方法等は、全て第１の実施形態と同様である。
【００３２】
図３は、キャビティが開いた状態を示す断面図である。
図３において、成形金型２１は、下型２３と、上型２２の２つのキャビティ面２３ｂ，２２ｂが組み合わされてキャビティが形成される。下型２３および上型２２の各キャビティ面２３ｂ，２２ｂには、各中心部に硝材突き出し部としての半球状に突起する凸面２３ｃ，２２ｃが形成され、各凸面２３ｃ，２２ｃの周囲に、レンズ部を成形する所定の球面、あるいは非球面形状の凹面２３ａ，２２ａが、同一ピッチで格子状に複数個配列された多数個取り成形金型を構成している（図１参照）。
こうした凹面２３ａ，２２ａおよび凸面２３ｃ，２２ｃは、下型２３および上型２２の各キャビティ面２３ｂ，２２ｂ上に直接形成する、あるいは入れ子によって構成することができる。
【００３３】
この成形金型２１による熱プレス成形は、下型２３、上型２２が所定の間隔まで移動してキャビティが閉じられる時に、先ず下型２３、上型２２に形成された各凸面２３ｃ，２２ｃが、硝材１１と接触する。そして、硝材１１が厚み方向に熱プレスされて変形し、図中の矢印方向（すなわち、レンズ部を成形する凹面の方向）に流動性が生じることにより、キャビティ内に展延が容易に行われ、レンズ部を成形する全ての凹面２３ａ，２２ａに隙間なく充填される。余分な硝材１１は成形されるレンズシートの外周方向にはみだして成形される。
【００３４】
以上の説明において、硝材突き出し部として、下型２３および上型２２の各キャビティ面２３ｂ，２２ｂに半球状に突起する凸面２３ｃ，２２ｃが形成された場合で説明したが、凸面２３ｃ，２２ｃの形状は、逆Ｖ字形に突起する断面形状、台形に突起する断面形状等、どんな形状であっても良い。また、凸面は、下型２３および上型２２のどちらか一方に形成される場合であっても良い。なお、レンズ部を成形する所定の球面、あるいは非球面形状が凸面で形成される場合には、突起する凸面２３ｃ，２２ｃの高さは、レンズ部を成形する凸面の高さよりも高く設定される。
【００３５】
以上の第２の実施形態によれば、成形金型２１の下型２３、上型２２のキャビティ面２３ｂ，２２ｂ上に、硝材突き出し部としての凸面２３ｃ，２２ｃが形成されることにより、成形時には、先ず凸面２３ｃ，２２ｃが、硝材１１と接触し、硝材１１が厚み方向に熱プレスされて変形し、レンズ部を成形する複数個の凹面２３ａ，２２ａの方向に向かう流動性が生じることにより、キャビティ内に展延が容易に行われ、レンズ部を成形する全ての凹面２３ａ，２２ａに隙間なく充填され、複数個の光学ガラスレンズが一回の成形により得られる。
【００３６】
（第３の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態および第２の実施形態の変形例であり、原料硝材を熱プレス成形する成形金型の上型又は／及び下型のキャビティ面上に、硝材溜まり部、または硝材突き出し部を形成することにより、レンズ部の厚みとコバ部の厚みの差が大きいレンズシート（ガラスレンズ）の成形を可能にする一実施形態である。なお、成形金型のキャビティ面に形成される成形面形状以外の構成、および成形方法等は、全て第１の実施形態と同様である。
【００３７】
図４（ａ）は成形金型の下型のキャビティ面の模式図であり、同図（ｂ）は成形金型の下型の断面図である。なお、図４（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ−Ｂ断面を示す。
成形金型３１は、下型３３と、上型３２（図示せず）の２つのキャビティ面３３ｂ，３２ｂが組み合わされてキャビティが形成される。下型３３のキャビティ面３３ｂ上には、レンズ部を成形する所定の球面、あるいは非球面形状の凹面３３ａが、井桁状に同一ピッチで４個形成された凹面群が、同一ピッチで複数個配列されている。複数個配列された凹面群の内の中心部に形成された凹面群を囲む位置に、略正方形の溝３３ｃが形成されている。なお、上型３２のキャビティ面３２ｂにも、下型３３のキャビティ面３３ｂに対応する位置に同様な成形面形状が形成されている。
【００３８】
キャビティ面３３ｂ，３２ｂ上に形成された略正方形の溝３３ｃ，３２ｃは、硝材が下型３３と上型３２に挟みこまれて加熱プレスされる際に、硝材溜まり部として機能し、硝材が溝３３ｃ，３２ｃを充填するように展延されて、レンズ部を成形する全ての凹面３３ａ，３２ａに隙間なく充填され、複数個のレンズ部が形成されたレンズシートが完成する。
【００３９】
以上の説明において、溝３３ｃ，３２ｃに替えて、キャビティ面３３ｂ，３２ｂから突起する凸面を形成しても良い。この場合には、硝材が下型３３と上型３２に挟みこまれて加熱プレスされる際に、突起する凸面が硝材突き出し部として機能する。突起する凸面が最初に、硝材と接触することにより、硝材が厚み方向に変形し、硝材に流動性が生じながらキャビティ内に展延が行われ、レンズ部を成形する全ての凹面３３ａ，３２ａに隙間なく充填される。
【００４０】
また、溝３３ｃ，３２ｃ、および突起する凸面の断面形状は、半球形状、Ｖ字形、台形等、どんな形状であっても良いし、溝３３ｃ，３２ｃは、下型３３および上型３２のどちらか一方に形成される場合であっても良い。また、溝３３ｃ，３２ｃの平面形状が、略正方形に形成された場合で説明したが、どんな矩形形状であっても良い。
【００４１】
以上の第３の実施形態によれば、成形金型３１のキャビティ面３３ｂ，３２ｂに、硝材溜まり部としての溝３３ｃ，３２ｃ、あるいは硝材突き出し部としての突起する凸面が形成されることにより、第１、第２の実施形態と同様な効果が得られる他に、以下の効果がある。
レンズシート上に溝３３ｃ，３２ｃにより成形された略正方形の突起、あるいは突起する凸面により成形された溝は、完成したレンズシートをダイシング装置等により切断し複数個のガラスレンズに分離する際に、位置決め用のアライメントマークとして用いることができる。これにより、成形金型３１のキャビティ面３３ｂ，３２ｂ上に、より多くのレンズ部を形成することができ、効率良い製造方法が得られる。
【００４２】
（第４の実施形態）
本実施形態は、成形金型のキャビティ内に載置される原料硝材上に、孔を形成することにより、レンズ部の厚みとコバ部の厚みの差が大きいレンズシート（ガラスレンズ）の成形を可能にすると共に、成形するプレス力を最小化することできる一実施形態である。なお、成形金型のキャビティ面に形成される成形面形状と硝材の形状以外の構成、および成形方法等は、全て第１の実施形態と同様である。
【００４３】
図５（ａ）は成形金型の下型のキャビティ面の模式図であり、同図（ｂ）は原料硝材の模式図である。
図５（ａ）において、成形金型４１は、下型４３と上型４２（図示せず）の２つのキャビティ面４３ｂ，４２ｂが組み合わされてキャビティが形成される。下型４３は、中心エリアを除くキャビティ面４３ｂ上に、ガラスレンズのレンズ部を成形する所定の球面、あるいは非球面形状の凹面４３ａが、同一ピッチで格子状に複数個配列されている。
【００４４】
キャビティ面４３ｂ上に凹面４３ａが形成されない中心エリアとは、後述するキャビティに載置される硝材１２上に形成された円形の孔１２ａ（二点鎖線で示す）の位置範囲である。なお、上型４２のキャビティ面４２ｂには、下型４３のキャビティ面４３ｂに対応する位置に、レンズ部のもう一方の光学面を形成する所定形状の凹面４２ａが形成されている。
【００４５】
一方、成形金型４１のキャビティに載置される硝材１２は、図５（ｂ）に示すように、中心部に硝材１２の表裏に貫通する円形の孔１２ａが形成されている。この孔１２ａの形成は、予め所定の平面形状に切断する硝材加工と併せてスクライバ等により加工される。
なお、硝材１２の平面形状は、成形金型４１（下型４３および上型４２）の略平面寸法の大きさであり、厚さは、円形の孔１２ａの体積や成形品の体積から設定する。
【００４６】
この円形の孔１２ａが形成された硝材１２が、成形金型４１のキャビティ内に載置され、下型４３と上型４２に挟みこまれて加熱プレスされる際に、先ず硝材１２が円形の孔１２ａに向かって展延し、そして硝材１２が凹面４３ａ，４２ａを充填するように展延されて、レンズ部を成形する全ての凹面４３ａ，４２ａに隙間なく充填され、複数個のレンズ部が形成されたレンズシートが完成する。すなわち、円形の孔１２ａは、硝材１２が変形する（展延される）方向性を持たせる（展延し易い方向をつくる）ことで、硝材１２をプレスする時のプレス力を最小化することができる。
【００４７】
以上の説明において、硝材１２に形成された孔１２ａは、中心部に硝材の表裏に貫通する円形の孔１２ａが一個だけ形成された場合で説明したが、成形金型４１上に形成された凹面４３ａに対応するエリア以外の硝材１２上に、所望の複数個の孔を形成しても良いし、孔１２ａの形状は、円形以外のどんな形状であっても良い。また、硝材の表裏に貫通する孔１２ａに替えて、硝材１２の表、裏面の内の少なくともどちらか一方の面に、硝材１２を表裏に貫通しない孔、いわゆる凹みを形成することでも同様の効果が得られる。
【００４８】
以上の第４の実施形態によれば、熱プレス成形される硝材１２上に、表裏に貫通する孔１２ａが形成されることにより、第１の実施形態における効果が同様に得られる他に、孔１２ａが硝材１２を変形する方向性を持たせることで、硝材１２を大きなプレス力を用いることなく、短い成形時間でガラスレンズシート（ガラスレンズ）を成形（製造）することができる。
【００４９】
（第５の実施形態）
本実施形態は、成形金型のキャビティ内に載置される原料硝材上に、複数の溝を形成することにより、レンズ部の厚みとコバ部の厚みの差が大きいレンズシート（ガラスレンズ）の熱プレス成形を可能にすると共に、成形するプレス力を最小化することができる一実施形態である。なお、成形金型のキャビティ面に形成される成形面形状と硝材の形状以外の構成、および成形方法等は、全て第１の実施形態と同様である。
【００５０】
図６（ａ）は成形金型の下型のキャビティ面の模式図であり、同図（ｂ）は原料硝材の模式図である。
図６（ａ）において、成形金型５１は、下型５３と上型５２（図示せず）の２つのキャビティ面５３ｂ，５２ｂが組み合わされてキャビティが形成される。下型５３は、キャビティ面５３ｂ上にガラスレンズのレンズ部を成形する所定の球面、あるいは非球面形状の凹面５３ａが、同一ピッチで格子状に複数個配列されている。なお、上型５２のキャビティ面５２ｂには、下型５３のキャビティ面５３ｂに対応する位置に、レンズ部のもう一方の光学面を形成する所定形状の凹面５２ａが形成されている。
【００５１】
一方、成形金型５１のキャビティ内に載置される硝材１３は、成形金型５１（下型５３および上型５２）の略平面寸法の大きさの表面上に、図６（ｂ）に示すように、成形金型５１に形成された複数の凹面５３ａ（一部の凹面を二点鎖線で示す）間の全てを等間隔に分割する位置に、直線に凹む溝１３ｃが格子状に形成されている。この溝１３ｃの形成は、予め所定の平面形状に切断する硝材加工と併せてダイサー等により加工される。また、溝１３ｃの断面形状は、半球形状、Ｖ字形、台形等、どんな形状であっても良い。
なお、硝材１３の厚さは、溝１３ｃの体積と成形品の体積から算出する。
【００５２】
この複数の溝１３ｃが形成された硝材１３が、成形金型５１のキャビティ内に載置され、下型５３と上型５２に挟みこまれて加熱プレスされる際に、先ず硝材１３が、各レンズ部に成形される凹面５３ａを取り囲む複数の溝１３ｃに向かって展延し、そして、硝材１３は凹面５３ａ，５２ａを充填するように展延されて、レンズ部を成形する全ての凹面５３ａ，５２ａに隙間なく充填され、複数個のレンズ部が形成されたレンズシートが完成する。すなわち、溝１３ｃは、硝材１３が変形する（展延される）方向性を持たせる（展延し易い方向をつくる）ことで、プレス力を最小化することができる。
【００５３】
以上の実施形態において、直線に凹む溝１３ｃが、複数の凹面５３ａ間の全てを等間隔に分割する位置に、格子状に形成された場合で説明したが、例えば、図６（ｂ）に示す格子状に形成された溝１３ｃを、格子状の縦・横方向をそれぞれ一本づつ間引いた格子状に形成する、あるいは格子状の縦方向の溝１３ｃのみを、一本づつ間引いた格子状に形成する等、ガラスレンズ間位置の一部に形成しても良い。
以上の第５の実施形態によれば、熱プレス成形される硝材１３上に、複数の溝１３ｃが各レンズ部が成形される凹面５３ａを取り囲むように形成されることにより、第４の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５４】
以上に説明した第１〜第５の実施形態において、成形金型の上型、および下型の各キャビティ面に、レンズ部を成形する所定の球面あるいは非球面形状からなる凹面が形成され、図７（ｃ）に示すような凸面と凸面からなる正レンズを成形する場合で説明したが、図７（ｄ）に示すような凹面と凹面からなる凹レンズを成形する成形金型および製造方法の場合であっても同様な効果が得られる。また、平面と凸面からなる平凸レンズの場合であっても同様である。さらに、図７（ｂ）に示すような凸面と凹面からなるメニスカス形状のレンズに適用すれば、ワレの発生をより抑制し、成形時間をより短縮した成形金型および製造方法が得られる。
【００５５】
以上の第１〜第５の実施形態における成形金型および製造方法により製造された光学ガラスレンズは、単独、もしくは組み合わせて、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子、あるいは、携帯電話等の各種小型カメラの集光レンズなどに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】成形金型の下型のキャビティ面の模式図。
【図２】第１の実施形態における、（ａ）は成形金型が開いた状態を示す断面図、（ｂ）は成形金型のプレス状態を示す断面図。
【図３】第２の実施形態の成形金型が開いた状態を示す断面図。
【図４】第３の実施形態における、（ａ）は成形金型の下型のキャビティ面の模式図、（ｂ）は成形金型の下型の断面図。
【図５】第４の実施形態における、（ａ）は成形金型の下型のキャビティ面の模式図、（ｂ）は原料硝材の模式図。
【図６】第５の実施形態における、（ａ）は成形金型の下型のキャビティ面の模式図、（ｂ）は原料硝材の模式図。
【図７】（ａ）はレンズシートの一例を示す平面図、（ｂ）はレンズシートの部分断面図、（ｃ）は別のレンズ部形状のレンズシートの部分断面図、（ｄ）はさらに別のレンズ部形状のレンズシートの部分断面図。
【図８】従来の成形金型のプレス状態を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００５７】
１，２１，３１，４１，５１…成形金型、２，２２，３２，４２，５２…上型、３，２３，３３，４３，５３…下型、２ａ，３ａ，２２ａ，２３ａ，３２ａ，３３ａ，４２ａ，４３ａ，５２ａ，５３ａ…球面あるいは非球面形状からなる凹面、２ｂ，３ｂ，２２ｂ，２３ｂ，３２ｂ，３３ｂ，４２ｂ，４３ｂ，５２ｂ，５３ｂ…キャビティ面、２ｃ，３ｃ…硝材溜まり部としての凹面、１０，１１，１２，１３…原料硝材、１２ａ…孔、１３ｃ，３３ｃ…溝、２２ｃ，２３ｃ…硝材突き出し部としての凸面、Ｓ，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３…ガラスレンズシート、Ｓａ，１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ…レンズ部、Ｓｂ，１０ｂ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ…接続部。
【図１】
2006256906.tif 000003
【図２】
2006256906.tif 000004
【図３】
2006256906.tif 000005
【図４】
2006256906.tif 000006
【図５】
2006256906.tif 000007
【図６】
2006256906.tif 000008
【図７】
2006256906.tif 000009
【図８】
2006256906.tif 000010