(57)【要約】【課題】光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面１２を有するレンズ１０でも複雑な装置を用いず、簡単に短時間で、しかも高精度に心取りできるようなレンズの心取り方法と、その心取り方法を用いたレンズの製造方法を提供することが課題である。【解決手段】レンズ１０の光学面を転写するための光学面を有した２つの入れ子３１、３２により加圧成形した円形レンズ１０を心取りするため、入れ子の光学面のうちの少なくとも１つに光透過域を形成する光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面１２を設け、該自由曲面１２周囲を囲繞する光透過域外に、光軸に中心を持つと共に成形する円形レンズ１０の光入射側と光出射側とで異なる曲率で半径方向に向け、肉厚が増加または減少するクランプ用曲面１４を形成して円形レンズ１０を成形し、該成形した円形レンズ１０に形成された前記クランプ用曲面１４でベルクランプして心取りするようにした。【選択図】図１
2008030160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学面のうちの少なくとも１つに、光透過域を形成する光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面を有した円形レンズの心取り方法であって、
前記自由曲面周囲を囲繞する前記光透過域外に、光軸中心から対称であると共に光入射側と光出射側とで異なる曲率で肉厚が増加または減少するクランプ用曲面を形成し、該クランプ用曲面でベルクランプして心取りすることを特徴とする円形レンズの心取り方法。
【請求項２】
光学面のうちの少なくとも１つに光透過域を形成する光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面を有した円形レンズの製造方法であって、
前記円形レンズの前記自由曲面周囲を囲繞する前記光透過域外に、光学面光軸中心に対して対称であり、光入射側と光出射側とで異なる曲率で肉厚が増加または減少するクランプ用曲面を配し、該クランプ用曲面をベルクランプして心取りして加工し、製造することを特徴とする円形レンズの製造方法。
【請求項３】
前記円形レンズ成形用に２つの入れ子を用意し、少なくとも１の入れ子に前記光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面に対応する光学面を形成すると共に、該自由曲面周囲を囲繞する前記クランプ用曲面を配し、該入れ子で加圧成形して円形レンズを製造することを特徴とする請求項１または２に記載した円形レンズの心取り方法または製造方法。
【請求項４】
前記自由曲面が対物側である場合、前記自由曲面周囲に形成したクランプ用曲面を凹形状としたことを特徴とする請求項１または２に記載した円形レンズの心取り方法または製造方法。
【請求項５】
前記請求項１乃至４に記載した円形レンズの心取り方法と円形レンズの製造方法が、ガラス成形レンズに用いられることを特徴とする円形レンズの心取り方法または円形レンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形レンズの心取り方法と該方法を用いた円形レンズの製造方法に関し、特に、光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面を有する円形レンズの心取り方法と該方法を用いた円形レンズの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズの製造方法には、従来からいろいろな方法があるが、高精度、低コストの製造方法として、ガラス成形がある。これは、超硬合金やセラミック材等によりつくられた型に、耐蝕性や耐酸化性を向上させるために保護コートを施し、ガラスをその軟化点近傍で加圧して光学面やフランジ面部を成形転写してつくられる。
【０００３】
この加圧成形方法には、さらに２つの方法がある。１つは、成形レンズの両光学面を転写するための光学面を有する２つの入れ子と胴型部品により構成される成形キャビティ内に、加熱されたガラスを入れて２つの入れ子の距離を縮める事で加圧充填して成形する充填成形、もう１つは胴型部品がないかもしくはガラスとは接触しない位置にあり、光学面を有する２つの入れ子部品の距離を縮める事で加圧成形するが、外周方向についてはガラスのプレス時の拡がりを規制せずに成形転写を行なわない、例えばはみ出し成形と呼ばれる方式である。
【０００４】
充填成形は、外周部と光学面の偏心を小さく押えておけば成形レンズの外周まで確実に成形転写されるため、成形レンズ外周部の後加工なしで成形後の実装におけるレンズの位置決め基準をそのままつきあてや嵌合部として用いる事ができ、成形レンズ組みあげまで、機械加工が全く必要なくなる。しかしこの方式は、型内のキャビティ容積が決まっているため、ガラスの体積は成形時にキャビティ容積よりも必ず小さくなければならず、通常、球や円板形状で供給されるガラス材料（プリフォーム）の体積管理に精度を要し、コスト高になるという欠点がある。また、成形した外周部は胴型と密着するため貼りつき等が発生し易く、成形レンズを確実に型から取り出すには、入れ子を胴型に対して突き出す等の機械的な取出し機構を型に施す必要がある。
【０００５】
しかしながら型は、プリフォームを加圧成形する際、ガラスの軟化点近傍という高温にさらされるため、入れ子の駆動機構の摺動部は酸化やガラス粉の混入等により作動不良を発生し易く、極めて信頼性の低いものとなる。また、摺動を行うにはスキ間が必要であるから、入れ子の駆動を行う場合は嵌合公差によって両型の偏心精度が悪くなる。それを補うために、偏心に影響する他の型部品の加工精度を高くせねばならず、型のコストも高くなる。
【０００６】
一方、加圧成形時に外周部の規制を行なわないはみ出し成形法では、プリフォームの体積精度が緩くて良く、また型に複雑な駆動機構を持たないため、プリフォーム、型とも安価になる。従って、はみ出し成形法が現在では一般的である。ただはみ出し成形法は、成形後に心取り加工をおこなう必要があるが、この心取り加工には、光学的に心出しして行う方法、ダイヤルゲージにより心出しして行う方法、ベルクランプ法で心出しして行う方法などがあり、このうちベルクランプ法は、比較的短時間で低コストの加工が可能であるため、光学レンズの心取り加工法として一般化している。
【０００７】
このベルクランプ法は、一例として図５（Ａ）に示したように、成形されたレンズ１００を固定軸１０１とクランプ軸１０２の間に送り込み、図５（Ｂ）に示したようにクランプ軸１０２をレンズ１００の方に動かし、固定軸１０１とクランプ軸１０２が完全にレンズ１００の表面に接するようにする。そして固定軸１０１とクランプ軸１０２がレンズ１００を保持した状態で、図５（Ｃ）に示したように固定軸１０１とクランプ軸１０２を回転させると、レンズ１００が１０３で示したように、固定軸１０１とクランプ軸１０２の回転軸１０５とレンズ１００の光軸１０４とが一致する方向に滑り、心出しを行うことができる。
【０００８】
そのためこの状態で、図５（Ｄ）に示したように加工具１０６で固定軸１０１とクランプ軸１０２と共に回転しているレンズ１００の周囲を加工することで、心出しされたレンズ１００を得ることができる。
【０００９】
一方、映像分野において使用されるレンズの中には、こういったベルクランプ法による加工が困難なレンズも存在する。例えば特許文献１には、内視鏡に用いる光学系内に回転非対称な表面形状を有する光学素子である光位相変調マスクを配し、光束を規則的に分散してデジタル処理で復元させることで、被写界深度の深い画像撮影を可能にする撮像装置が提案されている。
【００１０】
ここに用いられている光位相変調マスクは、軸非対称な表面形状を有しているが、前記したベルクランプ法による心出しは、レンズの表面に光軸に対して対称で、半径方向に厚みが異なる部位が存在しないと正確な心出しができない。この特許文献１に示されている光位相変調マスクは表面形状が光軸に対して軸非対称な面であり、ベルクランプ法を用いることができない。
【００１１】
このような問題に対しては、例えば特許文献２に、Ｒ１、Ｒ２をレンズの曲率半径、ｒ１、ｒ２をベルクランプに用いるベルホルダーの半径としたとき、
Ｚ＝｜（ｒ１／Ｒ１）±（ｒ２／Ｒ２）｜／２  ……（１）
で算出されるＺが小さいとベルクランプが難しいので、このＺの値が小さいモールドレンズのレンズとして用いる有効径部分の外側にクランプ面を設定し、このクランプ面の表裏の曲率の差を、有効径部分の設計形状を延長した仮想曲面の表裏の曲率の差より大きくしてベルクランプを可能としたモールドレンズが示されている。
【００１２】
また同様に特許文献３には、通常のベルクランプ式心取りが不可能である曲率の浅いレンズに対してベルクランプを可能とするため、成形レンズの成形面の回転対称軸と同軸で有効径部外周に曲率部を設け、同軸上に対向配置した第１、第２のベルホルダーをこの曲率部に当接させて芯出しを行った後、第１、第２のベルホルダーと同軸で、かつ、その内径部に軸方向に移動操作可能に配置した第３、第４のホルダーにより芯出ししてレンズを固定し、その後、第１、第２のベルホルダーをレンズ当接状態から退避させて心取り加工を行うようにしたレンズ心出し方法が示されている。
【００１３】
同様に特許文献４には、有効部の厚さの変化が小さいかまたは厚さが一定である光学素子における、光軸に関して回転対称な形状の有効部の外側に径方向に厚さが変化する外縁部を設け、この外縁部の両面を基準面としてベルクランプ方式によって調芯を行うようにした、光学素子ならびに光学素子の調芯方法および製造方法が示され、前記外縁部は、外側に向かって厚くなる形状と薄くなる形状の両方が可能であり、有効部に連続する曲率を有していても、有効部と異なる曲率を有していてもよいとしている。
【００１４】
さらに特許文献５には、シリンドリカルレンズ（円筒面レンズ）の芯出し、ないしは芯取りを自動的に行なうため、まず、円筒面レンズを固定側レンズホルタ上に真空吸着して対向面を弾性体などの治具で挟圧し、測定子移動テーブル上の電気マイクロメータゲージヘッドを介してレンズの測定面上に移動させ、レンズ軸を回転させて当レンズの偏芯量を角度毎に測定して記憶させると共に、当記憶値のうちの最高値２ヶ所を解析して稜線方向を導出し、更に稜線の直角方向の２個所の数値を抽出してその平均値を算出する。この平均値における数値の大きな方向を砥石の回転中心線上で、かつ進行方向になるようにレンズ軸を回転させて停止させ、ここで砥石を押し出して、前記測定平均値になるまでフィードバック制御でレンズの偏芯を修正することを繰り返し、測定平均値が規格値内になった時点で芯出しが完了したとする、レンズ芯取機における円筒面レンズの自動芯出し方法とその装置が示されている。
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−２３５７９４号公報
【特許文献２】特開平７−１１７１４３号公報
【特許文献３】特開平９−１０９２７５号公報
【特許文献４】特開平１０−３１９２１２号公報
【特許文献５】特開２０００−２１０８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら特許文献２、特許文献３、特許文献４に示されたクランプ方法は、回転対称な表面形状を有する光学素子に対するものであって、前記したような回転非対称な表面形状を有する光学素子については言及が無く、また、特許文献３に示されたレンズ心出し方法は、合計４つのベルホルダーが必要で、心出し具そのものが高価となる。
【００１７】
さらに特許文献５に示された自動芯出し方法とその装置は、真空吸着装置やシリンドリカルレンズを挟圧するための弾性体を備えた治具、電気マイクロメータゲージなどを用意する必要があって高価となり、さらにレンズの偏芯量を角度毎に測定し、稜線方向の導出やフィードバック制御等が必要で心出しまでに時間が掛かる上、回転非対称な表面形状を有する光学素子では測定結果によりどのように光学素子を動かしたらよいかの判断が難しい、という問題がある。
【００１８】
そのため本発明においては、光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面を有するレンズでも複雑な装置を用いず、簡単に短時間で、しかも高精度に心取りできるようなレンズの心取り方法と、その心取り方法を用いたレンズの製造方法を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するため本発明における円形レンズの心取り方法は、
光学面のうちの少なくとも１つに、光透過域を形成する光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面を有した円形レンズの心取り方法であって、
前記自由曲面周囲を囲繞する前記光透過域外に、光軸中心から対称であると共に光入射側と光出射側とで異なる曲率で肉厚が増加または減少するクランプ用曲面を形成し、該クランプ用曲面でベルクランプして心取りすることを特徴とする。
【００２０】
また、上記課題を解決するため本発明における円形レンズの製造方法は、
光学面のうちの少なくとも１つに光透過域を形成する光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面を有した円形レンズの製造方法であって、
前記円形レンズの前記自由曲面周囲を囲繞する前記光透過域外に、光学面光軸中心に対して対称であり、光入射側と光出射側とで異なる曲率で肉厚が増加または減少するクランプ用曲面を配し、該クランプ用曲面をベルクランプして心取りして加工し、製造することを特徴とする。
【００２１】
このように、円形レンズに前記特許文献１に示されているような回転非対称な表面形状を有する光学素子のように、光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面の光学面を形成し、かつ、その自由曲面周囲にクランプ用曲面を配し、そのクランプ用曲面でクランプしながら心取りすることで、例え光透過域が自由曲面であっても正確にベルクランプ法でレンズの心取りをすることが可能となるから、円形レンズ周囲の加工は複雑な装置を用いずとも短時間で簡単に、しかも高精度におこなうことができ、複雑な形状を有するレンズであってもコストも抑えて製造することができる。
【００２２】
また、前記円形レンズ成形用に２つの入れ子を用意し、少なくとも１の入れ子に前記光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面に対応する光学面を形成すると共に、該自由曲面周囲を囲繞する前記クランプ用曲面を配し、該入れ子で加圧成形して円形レンズを製造することで、自由曲面を持つ円形レンズを容易に製造することができる。
【００２３】
そして、前記自由曲面が対物側である場合、前記自由曲面周囲に形成したクランプ用曲面を凹形状としたことで、レンズに入射してきた周辺の光を更にレンズ外周に屈折させることができ、外乱光によるゴーストやフレアを軽減することができると共に、こうして製造した円形レンズを鏡筒などに固定する際、固定側（コバ部分）が広くなるから光軸合わせが容易になり、また固定も確実に行えるレンズとすることができる。
【００２４】
さらにこのような円形レンズの心取り方法と円形レンズの製造方法が、ガラス成形レンズに用いられることで、より精度の高い円形レンズの心取り方法及び円形レンズの製造方法とすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
このように本発明になる円形レンズの心取り方法と該方法を用いた円形レンズの製造方法は、従来は困難であった光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面を有する円形レンズを簡単、高精度に心出しして製造することができ、前記したような光位相変調マスクを高精度に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明になる円形レンズの心取り方法と該方法を用いた円形レンズの製造方法を用いて心取りし、製造した、光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面を有する円形レンズの一例で、ここに示した自由曲面は、分かり易くするため誇張して示してあり、（Ａ）はこの円形レンズを対物側から見た図、（Ｂ）は断面図、図２は（Ａ）が本発明になる円形レンズの心取り方法と該方法を用いた円形レンズの製造方法を用いて製造した、対物側に光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面とその周囲を囲繞するクランプ用曲面を形成した円形レンズの例、（Ｂ）は自由曲面を持たないレンズの例、図３は本発明になる円形レンズの製造方法におけるガラス成形する入れ子を概略的に示した図、図４は円形レンズの対物側に形成したクランプ用曲面を凹として周辺の有害光を減らせるようにした場合の例である。
【００２８】
図１において１０は本発明になる円形レンズの心取り方法と該方法を用いた円形レンズの製造方法を用いて心取りし、製造した、光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面を有する円形レンズ、１１は通常の球面または非球面からなる光学面、１２は光透過域が光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面であり、この自由曲面は、前記特許文献１に示された光位相変調マスクのように、回転非対称な表面形状を有して円形レンズ１０の光軸１３に対して非対称（軸非対称）な面であり、ある位置における光軸に垂直な線の左右に対称な面はあるが、例えば球面又は非球面のような面対称がある面を有してレンズの光軸を単に偏心したものなどは含まれず、光軸中心に対して非対称な面である。１４は、この光透過域である自由曲面１２の周囲を囲繞し、光軸１３に中心を持つと共に円形レンズ１０の光入射側と光出射側とで異なる曲率となるよう半径方向に向け、肉厚が減少（または増加でもよい）するベルクランプ用曲面、１５は加工後のレンズ外周、１６は円形レンズ１０をベルクランプ法でクランプする際のベルホルダーの概略位置である。
【００２９】
本発明になる円形レンズの心取り方法と該方法を用いた円形レンズの製造方法で作られた円形レンズ１０は、このように光透過域に光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面１２があり、それによってこの自由曲面１２の部分では前記したベルクランプ法による心取りができない。そのため本発明においては、その自由曲面１２の周囲を囲繞する光透過域外に、光軸１３に中心を持つと共に、円形レンズ１０の光入射側と光出射側とで、正、負を含む異なる曲率で半径方向に向け、肉厚が増加または減少するクランプ用曲面１４を形成するよう、レンズ成型用入れ子の光学転写面を形成し、それによって成形された円形レンズ１０のクランプ用曲面１４の例えば１６で示した位置でベルクランプして心取りし、レンズ外周を１５のように加工して製造するものである。
【００３０】
図２は（Ａ）が本発明になる円形レンズの心取り方法を用いて製造した、対物側に光軸中心に対して非対称な面からなる光透過域である自由曲面と、その周囲を囲繞する光透過域外にクランプ用曲面を形成した円形レンズの例、（Ｂ）は自由曲面を持たないレンズの例である。なお、上段の（Ａ）に示す（ａ）と下段（Ｂ）に示す（ｂ）、同様に（ｃ）と（ｄ）、（ｅ）と（ｆ）、（ｇ）と（ｈ）、（ｋ）と（ｍ）、（ｎ）と（ｐ）は、それぞれ同様なレンズにおける自由曲面を有するレンズと有しないレンズをそれぞれ示している。
【００３１】
図中、（Ａ）における２０ａ、２０ｃ、２０ｅ、２０ｇ、２０ｋ、２０ｎはそれぞれのレンズにおける前記したような自由曲面、２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｋ、２１ｎは通常の球面若しくは非球面からなるレンズ面、２２ａ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｇ、２２ｋ、２２ｎは自由曲面２０の周囲を囲繞するクランプ用曲面、２３、２４は自由曲面の範囲を示す線、２５は各レンズの光軸である。また、（Ｂ）における２６ｂ、２６ｄ、２６ｆ、２６ｈ、２６ｍ、２６ｐはそれぞれのレンズにおける光入射側曲面、２７ｂ、２７ｄ、２７、２７ｈ、２７ｍ、２７ｐはそれぞれのレンズにおける光射出側曲面、２８は各レンズの光軸である。また、（Ｂ）におけるＲ付きの数字は、それぞれの曲面における半径を示していて、正・負の符号は、光入射側に対して曲面が凸（正）であるか凹（負）であるかを示している。なお、これら図１、図２に示したレンズ曲面や自由曲面はそれぞれ一例であり、ここに示した数値や形状に限定されないことは当然である。
【００３２】
まず（ａ）と（ｂ）に示したレンズは、光入射側も出射側も曲面が凸（正）であるレンズで全体として凸レンズを構成し、（ｃ）と（ｄ）のレンズも光入射側と出射側の曲面が凸（正）ではあるが、全体として凹レンズを構成している。（ｅ）と（ｆ）のレンズは、光入射側が凹（負）で出射側が凸（正）と逆の曲面を有して全体として凹レンズを構成し、（ｇ）と（ｈ）のレンズは光入射側が凸（正）で出射側が凹（負）と（ｅ）と（ｆ）の場合と同様逆の曲面を有してはいるが、全体として凸レンズを構成している。（ｋ）と（ｍ）のレンズは光入射側も出射側も曲面が凹（負）であるレンズで全体として凸レンズを構成し、（ｎ）と（ｐ）のレンズも光入射側と出射側の曲面が凹（負）ではあるが、全体として凹レンズを構成している。
【００３３】
この図２（Ａ）に示した自由曲面２０ａ、２０ｃ、２０ｅ、２０ｇ、２０ｋ、２０ｎは、前記特許文献１に示された光位相変調マスクのように回転非対称な表面形状ではあるが、（Ｂ）に示した通常の球面若しくは非球面からなるレンズ面の図と比較してみれば明らかなように、通常の面との差異は小さなものである。しかしこれらの自由曲面は、前記したように光軸に対して非対称であると共に光軸中心に対して非対称であり、かつ、半径方向の厚みが異なるから、ベルクランプによる心取りはできない。
【００３４】
そのため各レンズには、２２ａ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｇ、２２ｋ、２２ｎで示したクランプ用曲面が設けられ、このクランプ面と、相対する光射出側の曲面２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇ、２１ｋ、２１ｎとの半径方向の厚さは、増加または減少するよう設けられているが、ベルクランプのためには図２（Ａ）において（ｅ）、（ｇ）のようにそれぞれの曲面が負と正、または正と負のように、逆方向の曲率であると容易である。それに対し、（ａ）、（ｃ）、（ｋ）、（ｎ）のように正と正、負と負のように同方向の曲率の場合は負と正、または正と負のような逆方向の曲率の場合に比較して心取りに時間が掛かかり、また、（ｃ）のように一面が光軸２５に対して垂直あるいは垂直に近い場合、対面する面の曲率を大きくしないと心取りが困難になる。
【００３５】
また、図２（Ａ）の（ｅ）、（ｎ）のように、クランプ用曲面２２と光射出側の曲面とで凹レンズが形成されている場合、レンズに入射してきた周辺の光を更にレンズ外周に屈折させることができ、外乱光によるゴーストやフレアを軽減することができると共に、円形レンズを鏡筒などに固定する際、固定側（コバ面）が広くなるから心出しが容易になると共に固定を確実に行えるレンズとすることができる。
【００３６】
すなわち、図４に示したように、通常の球面または非球面からなる光学面１１に対して前記した自由曲面１２を有し、この自由曲面１２の周囲を囲繞するクランプ用曲面１７を光軸中心から対称な形状にすることで、クランプ用曲面を自由曲面の基準Ｒより大きくすることになり、周辺部の有害光を減らすことができると共に、コバ面を厚く取ることができ、レンズの組み込み精度を向上させることができる。
【００３７】
このようにクランプ用曲面の取り方により、光学面の曲率との差を大きく取れば心取り精度が向上し、コバ面を厚く取るようにすれば組み込み精度が向上し、肉厚を薄くなるようにすれば体積が減ってコストダウンすることになり、目的に応じてクランプ用曲面の形状を選択するとより効果的である。なお、加圧成形により円形レンズを成形するため、自由曲面の平均Ｒ（曲率）と正負を一致させた方が無理のない成形とすることができる。
【００３８】
以上が本発明になる円形レンズの心取り方法を用いて製造することのできるレンズの説明であるが、次に図３を用い、はみ出し成形によりレンズを成形する方法について説明する。前記したようにはみ出し成形は、胴型部品を図３に示したように用いないか、もしくは加熱したガラス材料（プリフォーム）３０とは接触しない位置に設け、このガラス材料を例えば図１に示した自由曲面１２に対応した面を形成しながら成形するため、一の入れ子である上型３１に、自由曲面１２に対応した光学面３３とベルクランプ用曲面１４に対応させた光学面３５を設け、他の入れ子である下型３２に、通常の光学面１１に対応した光学面３４を設けてある。
【００３９】
そして、上型３１と下型３２とによりガラス材料３０を加圧成形し、成形されて自由曲面１２とベルクランプ用曲面１４、通常の光学面１１が形成されてガラス材料が周囲にはみ出したレンズを、前記図５（Ａ）における成形されたレンズ１００として固定軸１０１とクランプ軸１０２の間に送り込む。その上で図５（Ｂ）に示したようにクランプ軸１０２をレンズ１００（レンズ１０）の方に動かし、完全にレンズ１００の表面に接するようにして、固定軸１０１とクランプ軸１０２がレンズ１００を保持した状態で、図５（Ｃ）に示したように固定軸１０１とクランプ軸１０２を回転させ、固定軸１０１とクランプ軸１０２の回転軸１０５とレンズ１００の光軸１０４とが一致する方向に滑るようにして心出しを行う。
【００４０】
そして図２（Ｄ）に示したように、加工具１０６で固定軸１０１とクランプ軸１０２と共に回転しているレンズ１００（レンズ１０）の周囲を加工することで、図１に示したような心出しされたレンズ１０を得るわけである。
【００４１】
このようにして自由曲面１２を持つ円形レンズ１０の成形、心出し、加工を行うことで、光軸に対して非対称な有効面をもつレンズにおいても、設計値に対する誤差が非常に小さいレンズを得ることができる。そのため、自由曲面をもつレンズであっても、調整工程など経なくても精度の高い組込みが可能になり、結果的に安価なレンズユニットを構成することができる。
【００４２】
また、自由曲面１２がベルクランプする面より凸になるようにし、立ち上がり面をマスクや墨塗り等によって反射を無くすことで、段差による反射を無くすことができる。
ベルクランプ法においては、光入射側と光出射側の両面の曲率（Ｒ）が同じまたは略同じ場合、心取り精度が悪くなるが、そのようなレンズにおいても光透過領域外に本発明のクランプ用曲面を形成することで、周辺部で安定してベルクランプすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、光透過域が自由曲面であっても正確にベルクランプ法でレンズの心取りをすることが可能であり、円形レンズ周囲の加工を複雑な装置を用いずとも短時間で簡単に、しかも高精度におこなうことができ、複雑な形状を有するレンズをコストも抑えて製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明になる円形レンズの心取り方法と該方法を用いた円形レンズの製造方法を用いて心取りし、製造した、光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面を有する円形レンズの一例で、（Ａ）はこの円形レンズを対物側から見た図、（Ｂ）は断面図であり、この図における自由曲面は、分かり易くするため誇張して示してある。
【図２】（Ａ）が本発明になる円形レンズの心取り方法を用いて製造した、対物側に光軸中心に対して非対称な面からなる自由曲面とその周囲を囲繞するクランプ用曲面を形成した円形レンズの例、（Ｂ）は自由曲面を持たないレンズの例である。
【図３】本発明になる円形レンズの製造方法におけるガラス成形する入れ子を概略的に示した図である。
【図４】本発明になる円形レンズにおける対物側に形成したクランプ用曲面を凹とし、周辺の有害光を減らせるようにした場合の例を示した図である。
【図５】ベルクランプによる心取り方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  円形レンズ
１１  球面または非球面からなる光学面
１２  自由曲面
１３  光軸
１４  ベルクランプ用曲面
１５  レンズ外周
１６  ベルホルダー位置
２０  自由曲面
２１  通常の球面若しくは非球面
２２  クランプ用曲面
２３、２４  自由曲面の範囲を示す線
２５  光軸
２６  光入射側曲面
２７  光射出側曲面
２８  光軸
【図１】
2008030160.tif 000003
【図２】
2008030160.tif 000004
【図３】
2008030160.tif 000005
【図４】
2008030160.tif 000006
【図５】
2008030160.tif 000007