(57)【要約】【課題】薄膜に傷を付けることなく且つ安定した心出しを行うことができる複合光学素子における基材レンズの心出し方法を提供する。【解決手段】ガラス製の基材レンズ６は複合光学素子を形成するために上球面に樹脂層を被着加工する前段において、その上球面に予め薄膜１１が基材レンズ６の光学面（図の例では上球面）の縁部の所定幅を除く全面に被着されている。基材レンズ６の心出しを行うベルクランプ７の上ベル９の内径φｂａは、薄膜１１の外径φｈａよりも大きく形成されている。心出しの際には上ベル９下端の押圧部は、破線丸ｂ及びｃで囲んで示すように基材レンズ６の上球面を薄膜１１の被着面よりも外側のガラス面において押圧する。基材レンズ６は良く滑って心出しされ、薄膜１１に傷が付くこともない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ面のうち、薄膜が形成されていない領域を支持又は押圧することを特徴とするレンズの心出し方法。
【請求項２】
円周上の少なくとも３箇所で前記領域を支持又は押圧することを特徴とする請求項１記載のレンズの心出し方法。
【請求項３】
等間隔で位置する３箇所で支持又は押圧することを特徴とする請求項２記載のレンズの心出し方法。
【請求項４】
全ての箇所で支持又は押圧することを特徴とする請求項２記載のレンズの心出し方法。
【請求項５】
前記領域のうち、前記レンズ面における有効領域よりも外側の位置で支持又は押圧することを特徴とする請求項１から請求項４のうち何れか１項に記載のレンズの心出し方法。
【請求項６】
前記レンズと直接接するようにして支持又は押圧することを特徴とする請求項１から請求項５のうち何れか１項に記載のレンズの心出し方法。
【請求項７】
前記レンズ上に塗布された材料と接するようにして支持又は押圧することを特徴とする請求項１から請求項５のうち何れか１項に記載のレンズの心出し方法。
【請求項８】
前記レンズ上に塗布されたシランカップリング剤と接するようにして支持又は押圧することを特徴とする請求項７に記載のレンズの心出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの心出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２種類の光学材料からなる複合光学素子が実用化されている。この複合光学素子としては、ガラス製の基材レンズ上に樹脂層を形成したものが知られている。例えば、基材レンズを凸または凹の球面とし、樹脂層を非球面形状等にすれば、所望の非球面レンズを得ることができる。
【０００３】
ところで、複合光学素子の場合、基材レンズと樹脂層の光軸を一致させないと、設計時の光学性能が得られない。
したがって、基材レンズの球面に樹脂層を設ける前に、基材レンズの心出しをしておかなければならない。この心出しの方法としては、基材レンズの球面に光を照射してその反射光を計測して心出しする方法がある。しかし、この方法は、装置全体が大掛かりなものとなって設備費の負担が大きくなるだけでなく、操作が面倒であるという問題がある。
【０００４】
そこで、比較的構成が簡単で且つ心出しも容易なものとして、円環状の部材で上下からレンズ面を押圧して心出しするベルクランプ方式がある。（例えば、特許文献１参照。）
特許文献１には、ベルクランプ方式によって、ガラス基材（基材レンズ）の心出しを行う方法が開示されている。ここで特許文献１では、心出しを行うにあたって、ガラス基材にはシランカップリング剤が塗布されている。そして、シランカップリング剤の塗布面に樹脂層を形成している。
【０００５】
ところで、通常、基材レンズの表面には薄膜が形成（被着）される。薄膜には、（１）基板レンズ自体と樹脂層の密着性を向上させるための薄膜、（２）シランカップリング剤と樹脂層の密着性を向上させるための薄膜、（３）基板レンズの界面で光が反射するのを防止のための薄膜、または、（４）それら樹脂層の密着性向上と光の反射防止の両方を兼ねた薄膜などがある。これらの薄膜の表面は、レンズ自体やシランカップリング剤に比べて、一般的に接触物が滑りにくい傾向になっている。
【０００６】
なお、シランカップリング剤も（１）の薄膜と同じ機能を果たす。しかしながら、塗布されたときの厚みが（測定できないほど）非常に薄いため、薄膜とはいえない。よって、シランカップリング剤のように、塗布されたものは上記の薄膜に含まないものとする。
【０００７】
そして、これらの薄膜は、基材レンズの心出し後に形成されるものもあれば、基材レンズの心出し前に予め形成されるものもある。
【特許文献１】特開平０３−２０８６１５号公報（第６頁〜第９頁、第２図(a),(b),(c) ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、基板レンズ上に薄膜が形成された状態で心出しを行うことは想定されていない。そのため、以下のような問題が生じる可能性がある。
図５は、基材レンズに薄膜が予め形成されている場合に、ベルクランプによって生じる不具合を説明する図である。
【０００９】
図５は、心出し前の状態で、基材レンズ１がベルクランプ２で挟まれている状態を示している。すなわち、基材レンズ１の光軸ｐは、ベルクランプ２の中心軸ｐ０と非平行となっている。ここで、基材レンズ１は、その下球面をベルクランプ２の下ベル３に支持され、上球面を上ベル４により押圧されている。また、基材レンズ１の上球面には予め薄膜５が被着（形成）されている。
【００１０】
ここで、この薄膜５の外径φｈよりも上ベル４の内径φｂのほうが小さいと、破線の丸ａで囲んで示すように、上ベル４が薄膜５に当接する。
この状態で、心出しをする（基材レンズ１の光軸ｐを加工装置の中心軸ｐ０に合わせる）ために、下ベル３及び上ベル４で基材レンズ１を上下からクランプする（押圧して挟みつける）。すると、破線の丸ａで囲んで示す部分で上ベル４が薄膜５に当っているため、上ベル４に対して基材レンズ１が滑りにくくなる。その結果、基材レンズ１の心出し精度が低下してしまう。
【００１１】
また、基材レンズ１が滑りにくい状態で基材レンズ１を移動させることになるので、上ベル４との摩擦で薄膜５に傷がついてしまう。薄膜５に傷が付くと、たとえ傷の部分が光学有効面の外側であっても、基材レンズ１に入射する光が傷によって回折や散乱などを起こす。そのため、このようなレンズを含む光学系で被写体を撮影すると、撮影した像にゴースト像等が重なる虞が多分にある。
【００１２】
このような不具合の発生は、基材レンズ１の下球面に予め他の薄膜が被着されていて、その薄膜の外径よりも下ベル３の内径のほうが小さいときも同様に生じる可能性がある。
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、薄膜に傷を付けることなく且つ安定した心出しを行うことができるレンズの心出し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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明のレンズ心出し方法は、レンズ面のうち、薄膜が形成されていない領域を支持又は押圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高い心出し精度で且つ、薄膜に傷を付けることなく、薄膜が形成（被着）されているレンズの心出しを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、第１の実施形態に係るレンズの心出し方法を示す図である。図１（ａ）は心出し前の状態、図１（ｂ）は心出し後の状態を示す図である。
図１（ａ）に示すように、基材レンズ６は、ベルクランプ７の下ベル８に支持されている。ここでは、基材レンズ６の下球面６ｂが、下ベル８に支持されている。また、上球面６ａの上方に、上ベル９が位置している。本実施形態では、下ベル８及び上ベル９は、いずれも円筒形状である。そして、その一端の端面が、外周面側から内周面側に向かって傾斜した面となっている。よって、下ベル８及び上ベル９共に、その先端部は尖った形状となっている。なお、実際には図１（ｃ）に示すように、先端部の先端は、平面形状となっている。よって、基材レンズ６は、ベルの内周面と平面の角で接している。
【００１７】
ここで、基材レンズ６は、ガラス製である。この基材レンズ６は、複合光学素子を構成する要素の１つである。例えば、この基材レンズ６の上球面６ａに樹脂層を形成（被着）することにより、複合光学素子を得ることができる。
【００１８】
基材レンズ６の上球面６ａには、予め薄膜１１が形成（被着）されている。本実施形態では、薄膜１１は光反射防止膜である。なお、薄膜１１は、基材レンズ６の上球面に結合させる樹脂層と基材レンズ６との密着性を向上させるための薄膜であっても良い。また、薄膜１１は、シランカップリング剤と基材レンズ６との密着性を向上させるための薄膜であっても良い。なお、シランカップリング剤は、基材レンズ６の上球面に塗布される材料のひとつである。なお、基材レンズ６の下球面６ｂには、薄膜は形成されていない。
【００１９】
いずれにしても、薄膜１１は、基材レンズ６の光学面（同図では上球面６ａ）の所定の領域に形成されている。この所定の領域は、少なくとも基材レンズ６の有効径領域（結像光線が通過する領域）を含んでいる。ただし、薄膜１１は上球面６ａの全面に形成されておらず、図１のφｈａで示すように、基材レンズ６の外径よりも狭い範囲に形成されている。よって、薄膜１１の外径φｈａよりも外側の領域は、薄膜１１が形成されていない領域となる。この領域の面は、基材レンズ６自体の素材面、あるいはシランカップリング剤等が塗布されている面となる。
【００２０】
次に、このような基材レンズ６の心出しを行う方法について説明する。心出しに際して、本実施形態ではベルクランプ方式を用いる。本実施形態の特徴は、上ベル９の内径φｂａが、薄膜１１の外径φｈａよりも大きくなっている点である。
【００２１】
まず、基材レンズ６を、下ベル８の上に載置する。ここで、下ベル８の先端部は、上述のように尖っている。そのため、基材レンズ６の下球面６ｂは、下ベル８の先端部の全ての箇所（円周上）で支持されている。また、載置は適当に行われる。そのため、基材レンズ６の光軸ｐは、ベルクランプ７の中心軸ｐ０と交差（非平行）となっている。図１（ａ）では、基材レンズ６の右側が、左側より高くなっている。
【００２２】
この状態から、上ベル９と基材レンズ６を相対的に近づけていく。本実施形態では、基材レンズ６の位置を固定しておき、上ベル９を基材レンズ６に向かって近づけていく（上ベル９を押し下げる）。すると、上ベル９の先端部のうち、破線丸ｃで示す部分が、最初に基材レンズ６の上球面６ａに接触する。この状態から、さらに上ベル９を押し下げていくと、破線丸ｃの部分（及びその近傍の部分）のみで基材レンズ６は押圧されることになる。そのため、基材レンズ６は、下ベル８の先端部上を滑って移動する。ここで、下球面６ｂには薄膜が形成されていない。よって、下ベル８に対する基材レンズ６の移動は、非常に滑らかになる。
【００２３】
一方、上球面６ａのうち、上ベル９の先端部（破線丸ｃで示す部分）が接触する領域にも、薄膜１１は形成されていない。よって、上ベル９に対する基材レンズ６の移動も、非常に滑らかになる。上ベル９の押圧による基材レンズ６移動は、右側が下がると共に左側が上がる動き（チルト動作）と、中心軸ｐ０と直交する方向への移動（シフト動作）となる。このような移動を行った結果、上ベル９の先端部の全ての箇所（円周上）で、上球面６ａが押圧された状態になる。この状態では、基材レンズ６の光軸ｐは、ベルクランプ７の中心軸ｐ０と一致している。よって、この時点で、心出しが完了する。
【００２４】
このように、本実施形態によれば、基材レンズの光軸を、高い精度でベルクランプ７の中心軸ｐ０（加工装置の中心軸）に一致させることができる。
また、この心出しの際に、上ベル９の先端部（押圧部）が薄膜１１に当接しないので、薄膜１１を損傷させることがない。よって、基材レンズ６に入射する光から、回折や散乱が発生しない。そのため、複合光学素子を含む光学系で被写体を撮影しても、撮影した像にゴースト像が重なるなどの不具合が発生することもない。
【実施例２】
【００２５】
図２は、第２の実施形態に係るレンズの心出し方法を示す図である。同図に示す基材レンズ６も、下球面６ｂをベルクランプ７の下ベル８に支持され、上球面６ａを上ベル９により押圧されている。
【００２６】
本実施形態では、基材レンズ６の下球面６ｂのみに薄膜１１が形成（被着）されている。薄膜１１が形成されている領域は、少なくとも基材レンズ６の有効径領域（結像光線が通過する領域）を含んでいる。ただし、薄膜１１は下球面６ｂの全面に形成されておらず、図２のφｈｄで示すように、基材レンズ６の外径よりも狭い範囲に形成されている。よって、薄膜１１の外径φｈｄよりも外側の領域は、薄膜１１が形成されていない領域となる。この領域の面は、基材レンズ６自体の素材面、あるいはシランカップリング剤等が塗布されている面となる。
【００２７】
図２は、複合光学素子を形成する前の状態であって、基板レンズ６の心出しが完了した状態を示している。なお、ベルクランプ７の構造は、第１実施形態と同じである。また、心出しの際における基材レンズ６の動きも、第１実施形態と同じである。よって、これらの点についての説明は省略する。
【００２８】
本実施形態の特徴は、下ベル８の内径φｂｄが、薄膜１１の外径φｈｄよりも大きくなっている点である。この特徴により、図２に示すように、下ベル８は、基材レンズ６の下球面６ｂを、先端部（破線丸ｄ及びｅの部分）で支持する。この先端部は、薄膜１１の成形領域よりも外側の面において、基材レンズ６と接触する。よって、下ベル８に対する基材レンズ６の移動は、非常に滑らかになる。一方、基材レンズ６の上球面６ａには、薄膜は形成されていない。よって、上ベル９に対する基材レンズ６の移動も、非常に滑らかになる。
【００２９】
よって、本実施形態においても、ベルクランプ７のクランプ動作に応じて、ベルクランプ７に対して基材レンズ６は良く滑る（滑らかに移動する）、よって、同図に示すように、基材レンズの光軸を、高い精度でベルクランプ７の中心軸ｐ０（加工装置の中心軸）に一致させることができる。
【００３０】
また、この心出しの際に、下ベル８の先端部（支持部）が薄膜１１に当接しないので、薄膜１１を損傷させることがない。よって、基材レンズ６に入射する光から、回折や散乱が発生しない。そのため、複合光学素子を含む光学系で被写体を撮影しても、撮影した像にゴースト像が重なるなどの不具合が発生することもない。
【実施例３】
【００３１】
図３及び図４は、第３の実施形態に係るレンズの心出し方法を示す図である。図３は、基材レンズと心出し装置のチャック部の側面から見た斜視図を示している。図４はレンズの心出し方法を示す図であって、図４（ａ）心出し前の状態を示す図、図４（ｂ）は心出し後の状態を示す図ある。
【００３２】
同図に示す基材レンズ６は、下球面に薄膜１１が形成（被着）されている。薄膜１１が形成されている領域（斜線部）は、少なくとも基材レンズ６の有効径領域（結像光線が通過する領域）を含んでいる。ただし、薄膜１１は下球面６ｂの全面に形成されておらず、基材レンズ６の外径よりも狭い範囲に形成されている。よって、薄膜１１の外径よりも外側の領域は、薄膜１１が形成されていない領域となる。この領域の面は、基材レンズ６自体の素材面、あるいはシランカップリング剤等が塗布されている面となる。
【００３３】
心出し装置１０は、３個のチャック部１２ａを有する。チャック部１２ａは棒状部材１２の先端部に形成され、その形状は階段状になっている。階段形状のうち、面１２ａ−１は、レンズ６の下球面６ｂと接する面である。また、面１２ａ−２は、レンズ６の側面６ｃと接する面である。このように、心出し装置１０は、面１２ａ−１で基材レンズ６の下球面６ｂを支持しながら、面１２ａ−２で基材レンズ６の側面６ｃを押圧するようになっている。このように、本実施形態では、３箇所を支持又は押圧することによって、基材レンズ６の心出しを行う。
【００３４】
次に、このような基材レンズ６の心出しを行う方法について説明する。本実施形態の特徴は、面１２ａ−１の大きさが、薄膜１１が形成されていない領域のみと接するようにな大きさに設定されている点である。
【００３５】
まず、基材レンズ６を、面１２ａ−１上に載置する。そのため、基材レンズ６の下球面６ｂは、３箇所で支持される。ここで、各々の面１２ａ−１の位置は任意の位置になっている。ただし、基材レンズ６が載置できるように、各々の面１２ａ−１は適度に接近している。そのため、基材レンズ６の光軸ｐは、心出し装置１２の中心軸ｐ０’と交差（非平行）となっている。
【００３６】
この状態から、各々のチャック部１２ａを中心軸ｐ０’に向けて移動させる。すると、３つの面１２ａ−２のうち、１つもしくは２つの面が、最初に基材レンズ６の側面６ｃに接触する。この状態から、さらにチャック部１２ａを移動させていくと、基材レンズ６は面１２ａ−２によって押圧されることになる。そのため、基材レンズ６は、面１２ａ−１上を滑って移動する。ここで、下球面６ｂのうち、面１２ａ−１が接触する領域には、薄膜１１は形成されていない。よって、面１２ａ−１に対する基材レンズ６の移動は、非常に滑らかになる。チャック部１２ａの押圧による基材レンズ６移動は、中心軸ｐ０と直交する方向への移動（シフト動作）となる。このような移動を行った結果、３箇所（３つの面１２ａ−１）で、側面６ｃが押圧された状態になる。この状態では、基材レンズ６の光軸ｐは、心出し装置１０の中心軸ｐ０’と一致している。よって、この時点で、心出しが完了する。
【００３７】
本実施形態によれば、基材レンズの光軸を、高い精度で心出し装置１０の中心軸ｐ０’（加工装置の中心軸）に一致させることができる。
また、この心出しの際に、チャック部１２ａの面１２ａ−１が薄膜１１に当接しないので、薄膜１１を損傷させることがない。よって、基材レンズ６に入射する光から、回折や散乱が発生しない。そのため、複合光学素子を含む光学系で被写体を撮影しても、撮影した像にゴースト像が重なるなどの不具合が発生することもない。
【００３８】
このように、本発明の心出し方法においては、上述した各実施の形態に示すように、基材レンズ面のうち、薄膜形成されていない領域を支持または押圧している。よって、高い心出し精度で且つ、薄膜に傷を付けることなく、薄膜が形成されているレンズの心出しを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態のレンズの心出し方法を示す図であって、（ａ）心出し前の状態を示す図、（ｂ）心出し後の状態を示す図、（ｃ）ベルの先端部を示す図である。
【図２】第２の実施形態のレンズの心出し方法を示す図である。
【図３】第３の実施形態の基材レンズの心出し方法を示す斜視図である。
【図４】第３の実施形態のレンズの心出し方法を示す図であって、（ａ）心出し前の状態を示す図、（ｂ）心出し後の状態を示す図ある。
【図５】従来の基材レンズの心出し前に薄膜が予め形成されている場合にベルクランプによって生じる不具合を説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１      基材レンズ
２      ベルクランプ
３      下ベル
４      上ベル
５      薄膜
６      基材レンズ
ｐ      基材レンズ光軸
ｐ０    加工装置中心軸
７      ベルクランプ
８      下ベル
９      上ベル
１１    薄膜
１２    心出し装置
１２ａ  チャック部
【図１】
2007181890.tif 000003
【図２】
2007181890.tif 000004
【図３】
2007181890.tif 000005
【図４】
2007181890.tif 000006
【図５】
2007181890.tif 000007