(57)【要約】【課題】  ホットプレス手段により製造される軸対称型ガラスレンズを提供する。【解決手段】  表面に軸対称な湾曲面を有する軸対称のレンズ表面と、このレンズ表面を囲むリング状を呈すると共に、スムーズにレンズ表面と連接される連接界面と、この連接界面とスムーズに連接される平面部とが設けられ、    前記連接界面の曲率半径の絶対値は、レンズ表面から平面部まで常に変化すると共に、固定の数値ではないことを特徴とする軸対称型ガラスレンズ。【選択図】        図２Ｂ
2007148401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に軸対称な湾曲面を有する軸対称のレンズ表面と、このレンズ表面を囲むリング状を呈すると共に、スムーズにレンズ表面と連接される連接界面と、この連接界面とスムーズに連接される平面部とが設けられ、
前記連接界面の曲率半径の絶対値は、レンズ表面から平面部まで常に変化すると共に、固定の数値ではないことを特徴とする軸対称型ガラスレンズ。
【請求項２】
前記レンズ表面は凹面、凸面、平面又はその組合構造であり、このレンズの転写面と平面部との間に前記連接界面が設けられる請求項１に記載の軸対称型ガラスレンズを特徴とする。
【請求項３】
前記連接界面は、軸対称転写面と平面部の形状に応じて、凹面、凸面又は平面である請求項１又は２に記載の軸対称型ガラスレンズを特徴とする。
【請求項４】
前記連接界面の切平面と平面部との角度は、レンズ表面から平面部まで零に近く徐々に減少し、この連接界面の切平面と平面部との角度の絶対値は常に４５度より小さい請求項３に記載の軸対称型ガラスレンズを特徴とする。
【請求項５】
前記レンズ表面に少なくとも一層の光学フィルムが設けられる請求項１に記載の軸対称型ガラスレンズを特徴とする。
【請求項６】
前記光学フィルムは、抗紫外線、抗赤外線、所定可視光線の濾過、又は光線の透過率を向上する効果を有するフィルムである請求項５に記載の軸対称型ガラスレンズを特徴とする。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に熱プレス手段により製造される軸対称型ガラスレンズ、このレンズの製造方法、このレンズを製造する製造装置及びこの製造装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズは、顕微鏡、虫眼鏡、望遠鏡、デジタルカメラ及びビデオカメラなど光学装置における最も重要な部品であり、故にレンズの品質の向上は、これらの光学装置に対して非常に重要な課題である。
【０００３】
一般のレンズはガラスからなるものであり、熱プレス手段によって金型でレンズを成型する。ガラスを加圧する金型の面は、研磨などの加工により軸対称転写面が形成される。軸対称転写面とは、平面円形で非常にスムーズの面である。
【０００４】
従来の金型における転写面の形成手段は、ＣＮＣ（Computer numerical control）加工装置により研磨を行い、この研磨加工は下式によって制御する。
【数１】
2007148401.tif 000003
その中、Ｚは縦座標であり、ｙは横座標であり、Ｃ、Ｋ、Ａ2…Ａ2ｎは光学の固定係数であり、一般にｙの範囲は０.０１ｍｍ乃至８０ｍｍである。
【０００５】
図１に示すように、従来のレンズの製造方法は、金型（１００）に軸対称転写面（１０１）を形成する際、光学設計の制限があることにより、軸対称転写面（１０１）と金型（１００）における平面部（１０２）との間にスムーズな連結構造を有しないので、鋭い連接箇所（１０３）を発生し易く、金型（１００）を加熱して熱変形ガラス（１１０）を加圧する際、この鋭い連接箇所（１０３）にガラスの断裂や紋などを発生することにより、レンズの品質を低下する恐れがあり、故に、一般に金型（１００）の表面に少なくとも一層の保護フィルムをメッキする必要がある。
【０００６】
特許第１１８８４３７号にレンズを製造するための金型を掲示され、軸対称転写面と金型の平面部との間に湾曲状の連接箇所を形成し、この連接箇所の曲率半径は０.２ｍｍ以上であり、連接箇所によりスムーズな構造を形成することにより、鋭い構造を避けながら、製造されたレンズの品質を向上することができる。
【０００７】
しかし、前記の金型を製造する際、金型における軸対称転写面と連接箇所に対して夫々加工を行う必要があるので、非常に面倒であり、更に、現在の加工装置はこの二段式の加工に対して同時に夫々補正することができないため、金型の製造時間が掛かり、又、この湾曲状の連接箇所は加工によって形成するので、軸対称転写面の曲率と合わないことにより、製造されたレンズの光学特性を低下する恐れがあった。
【０００８】
又、特開２０００−２４９８１２号に光学ガラス、この光学ガラスの成型装置及びこの成型装置の製造方法が開示されたが、前記特許文献と同じように、二段式加工が必要があるので、加工や補正に不利の欠点が有していた。
【特許文献１】特許第１１８８４３７号
【特許文献２】特開２０００−２４９８１２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記軸対称型ガラスレンズ、このガラスレンズの製造装置及びこの製造装置は、軸対称転写面と連接箇所に対して二段式加工を必要があるので、金型の製造には時間が掛かり、製造されたレンズの光学特性を低下する問題があった。
【００１０】
そこで、出願されたのが本発明であって、熱プレス手段により製造される軸対称型ガラスレンズ、このレンズの製造方法、このレンズを製造する製造装置及びこの製造装置の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上コアと下コアを有する軸対称型ガラスレンズの製造装置であって、
前記上コア又は下コアに、軸対称な湾曲面を有する軸対称転写面と、この軸対称転写面を囲むリング状を呈すると共に、スムーズに軸対称転写面と連接される連接界面と、この連接界面とスムーズに連接される平面部とが設けられ、  
前記連接界面の曲率半径の絶対値は、軸対称転写面から平面部まで常に変化すると共に、固定の数値ではないことを特徴とする軸対称型ガラスレンズの製造装置、を提供する。それに、連接界面の切平面と平面部との角度は、零に近く徐々に減少します。この方法で金型の連接界面は軸対称転写面と平面とスムースに連接します。それで有効径以外がどうか制限されていません。ですから、ガラス材料はスムースに連接界面を流れます。加工精度を安定してレンズ生産の合格率をよくなる。
【００１２】
本発明は、前記軸対称転写面は凹面、凸面、平面又はその組合構造であり、この軸対称転写面と平面部との間に前記連接界面が設けられる請求項１記載の軸対称型ガラスレンズを特徴とする。
【００１３】
本発明は、前記連接界面は、軸対称転写面と平面部の形状に応じて、凹面、凸面又は平面である。
【００１４】
本発明は、前記連接界面の切平面と平面部との角度は、軸対称転写面から平面部まで零に近く徐々に減少し、この連接界面の切平面と平面部との角度の絶対値は常に４５度より小さい。
【００１５】
本発明は、前記金型は、炭化物、窒化物又は珪素の焼結物から成る。
【００１６】
本発明は、前記軸対称転写面を含む金型の表面に少なくとも一層の保護フィルムが設けられる。
【００１７】
本発明は、前記保護フィルムの組成物質は、金、白金、イリジウム、オスミウム、レニウム、銀、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、テクネチウムなどの貴金属、それらの合金や合金の組成物、ダイヤモンドライクカーボン（diamond-like
carbon, DLC）、セラミック又はダイヤモンドである。
【００１８】
本発明は、加工装置によって一回で金型の表面に加工することにより、この表面に軸対称な湾曲面を有する軸対称転写面と、この軸対称転写面を囲むリング状を呈すると共に、スムーズに軸対称転写面と連接される連接界面と、この連接界面とスムーズに連接される平面部とが設けられ、  
前記連接界面の曲率半径の絶対値は、軸対称転写面から平面部まで常に変化すると共に、固定の数値ではないことを特徴とする軸対称型ガラスレンズの製造装置の製造方法、を提供する。それに、連接界面の切平面と平面部との角度は、零に近く徐々に減少します。
【００１９】
本発明は、前記軸対称転写面は凹面、凸面、平面又はその組合構造であり、この軸対称転写面と平面部との間に前記連接界面が設けられる。
【００２０】
本発明は、前記連接界面は、軸対称転写面と平面部の形状に応じて、凹面、凸面又は平面である。
【００２１】
本発明は、前記連接界面の切平面と平面部との角度は、軸対称転写面から平面部まで零に近く徐々に減少し、この連接界面の切平面と平面部との角度の絶対値は常に４５度より小さい。
【００２２】
本発明は、前記金型は、炭化物、窒化物又は珪素の焼結物から成る。
【００２３】
本発明は、前記加工装置は研磨効果を有する装置である。
【００２４】
本発明は、前記軸対称転写面を含む金型の表面に少なくとも一層の保護フィルムが設けられ、この保護フィルムの組成物質は、金、白金、イリジウム、オスミウム、レニウム、銀、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、テクネチウムなどの貴金属、それらの合金や合金の組成物、ダイヤモンドライクカーボン（diamond-like
carbon, DLC）、セラミック又はダイヤモンドである。
【００２５】
本発明は、前記保護フィルムの形成方法はＰＶＤ法（物理的気相成長法）、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）又はイオンスパッター法である。  
【００２６】
本発明は、表面に軸対称な湾曲面を有する軸対称のレンズ表面と、このレンズ表面を囲むリング状を呈すると共に、スムーズにレンズ表面と連接される連接界面と、この連接界面とスムーズに連接される平面部とが設けられ、  
前記連接界面の曲率半径の絶対値は、レンズ表面から平面部まで常に変化すると共に、固定の数値ではない。それに、連接界面の切平面と平面部との角度は、零に近く徐々に減少する。
【００２７】
本発明は、前記レンズ表面は凹面、凸面、平面又はその組合構造であり、このレンズ表面と平面部との間に前記連接界面が設けられる。
【００２８】
本発明は、前記連接界面は、レンズ表面と平面部の形状に応じて、凹面、凸面又は平面である。
【００２９】
本発明は、前記連接界面の切平面と平面部との角度は、レンズ表面から平面部まで零に近く徐々に減少し、この連接界面の切平面と平面部との角度の絶対値は常に４５度より小さい。前記保護フィルムの形成方法はＰＶＤ法（物理的気相成長法）、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）又はイオンスパッター法である。
【００３０】
本発明は、前記レンズ表面に少なくとも一層の光学フィルムが設けられる。
【００３１】
本発明は、前記光学フィルムは、抗紫外線、抗赤外線、所定可視光線の濾過、又は光線の透過率を向上する効果を有するフィルムである。
【００３２】
本発明は、熱プレス装置で成形ガラス材料をホットプレス成型すると軸対称型ガラスレンズを製造し、この熱プレス装置は上コアと下コアを有し、この金型に少なくとも一つコアは軸対称転写面と連接面と平面を含みます。軸対称な湾曲面を有する軸対称転写面と、この軸対称転写面を囲むリング状を呈すると共に、スムーズに軸対称転写面と連接される連接界面と、この連接界面とスムーズに連接される平面部とが設けられ、  
このホットプレス装置により成形ガラスを加圧すると、上コア又は下コアにおける軸対称転写面、連接界面及び平面部の表面特性を成形ガラスに転写することにより、この成形ガラスに軸対称のレンズ表面と、連接界面と、平面部とを形成し、  
前記連接界面の曲率半径の絶対値は、レンズ表面から平面部まで常に変化すると共に、固定の数値ではないことを特徴とする軸対称型ガラスレンズの製造方法、を提供する。
【００３３】
本発明は、前記レンズ表面は凹面、凸面、平面又はその組合構造であり、このレンズ表面と平面部との間に前記連接界面が設けられる。
【００３４】
本発明は、前記連接界面は、レンズ表面と平面部の形状に応じて、凹面、凸面又は平面である。
【００３５】
本発明は、前記連接界面の切平面と平面部との角度は、レンズ表面から平面部まで零に近く徐々に減少し、この連接界面の切平面と平面部との角度の絶対値は常に４５度より小さい。
【００３６】
本発明は、前記レンズ表面に少なくとも一層の光学フィルムが設けられ、この光学フィルムは、抗紫外線、抗赤外線、所定可視光の濾過、又は光線の透過率を向上する効果を有するフィルムである。
【００３７】
本発明は、前記光学フィルムの形成方法はＰＶＤ法（物理的気相成長法）、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）又はイオンスパッター法である。  
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、以下の優れた効果を達成できる。  
１、金型の連接界面はスムーズに軸対称転写面と平面部と連接することにより、レンズの加工精度及び製品の品質を向上することができる。  
２、軸対称の方程式の係数を改良することにより、金型の軸対称の図（軸対称転写面と連接界面）はスムースに平面との連接ことができる。又、一回加工で金型を成形することができるので、一方、金型の精度を向上すると共に、製造時間を大幅に降下することができる。  
３、本発明により形成された連接界面は軸対称の図の光学有効範囲の制限に受けなく、レンズ設計の可能性を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００４０】
図２Ａは本発明に係る製造装置によりガラスレンズを加工する状態を示す断面図であり、図２Ｂと図２Ｃは本発明に係る製造装置における上コア又は下コアを示す断面図であり、図２Ｄは本発明に係る軸対称型ガラスレンズを示す断面図であり、図３Ａは本発明に係る軸対称型ガラスレンズの他の実施例を示す断面図であり、図３Ｂは本発明に係る製造装置の他の実施例によりガラスレンズを加工する状態を示す断面図であり、図３Ｃは図３Ｂに示した製造装置により製造された軸対称型ガラスレンズを示す断面図である。
【００４１】
本発明は、従来の技術の欠点を改善するために、１、レンズを成型する際、鋭い連接箇所の発生を避ける、２、金型の製造時間を低減し、加工の精確と補正の便利さを向上する、３、光学特性と設計の易しさを向上することを目的とする。
【００４２】
図２Ａに示すように、本発明に係る軸対称型ガラスレンズの製造方法は、ホットプレス成型装置、３００℃から７００℃までで成型ガラス材料（３０）をホットプレスすることにより、軸対称型ガラスレンズを製造する。
【００４３】
図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、本発明に係る軸対称型ガラスレンズの製造装置は、上コア（１１）と下コア（１２）を含みます。上コア（１１）又は下コア（１２）に軸対称転写面（２０）と、連接界面（２１）と、平面部（２２）とを有すると共に、ＣＮＣ加工装置により一回で形成し、上コアと下コアに対して、金型に両段で加工する必要がなくし、この切削の工具は砥石で作ります。又、金型の表面にＰＶＤ法（物理気相沈積法）、ＣＶＤ法（化学気相沈積法）又はイオンスパッター法により少なくとも一層の保護フィルム（２５）がコーディングして、この保護フィルム（２５）の組成物質は、金、白金、イリジウム、オスミウム、レニウム、銀、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、テクネチウムなどの貴金属、それらの合金や合金の組成物、ダイヤモンドライクカーボン（diamond-like
carbon, DLC）、セラミック又はダイヤモンドである。又、上コア（１１）又は下コア（１２）は、炭化物、窒化物又は珪素の焼結物から成る。
【００４４】
前記軸対称転写面（２０）は、上コア（１１）又は下コア（１２）に形成され、図２Ｂに示すように、円形を呈し、故軸対称転写面（２０）は如何なる中心の断面から見ると、左右対称の構造を有する。この軸対称転写面（２０）は、軸対称の湾曲面であり、即ちこの軸対称転写面（２０）の曲率半径は常に変化し、固定値ではなく、又、この軸対称転写面（２０）は凹面、凸面、平面又はその結合構造であってもよい。図２Ｂに示すのは凹面構造である。
【００４５】
前記連接界面（２１）は上コア（１１）又は下コア（１２）に形成され、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、前記軸対称転写面（２０）を囲むリング状を呈すると共に、スムーズに軸対称転写面（２０）と連接され、この連接界面（２１）曲率半径絶対値は、軸対称転写面（２０）から平面部（２２）まで零に近く徐々に減少すると共に、常に変化し、固定数値ではない。それで連接界面（２１）の切平面と平面部（２２）との角度の絶対値は常に４５度より小さく、更に、この連接界面（２１）は軸対称転写面が平面部に近くなると凹面、凸面又は平面である。図２Ｂに示すように、軸対称転写面（２０）は凹面である場合、連接界面（２１）は凸面であり、一方、軸対称転写面（２０）は凸面である場合、連接界面（２１）は凹面である。
【００４６】
前記平面部（２２）は、上コア（１１）又は下コア（１２）に形成されると共に、囲してスムーズに連接界面（２１）と連接される。図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、前記上コア（１１）又は下コア（１２）が平面座標と対応する状態を示す断面図から見て、軸対称転写面（２０）の中心は原点とし、横座標はＹ軸で、縦座標はＺ軸で、加工装置により下式に基づいて上コア（１１）又は下コア（１２）の加工を行い。
【数２】
2007148401.tif 000004
その中、Ｃ、Ｋ、Ａ２、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４…は、本発明により補正した固定係数であり、金型の表面に対応のＺとＹは可変化数値であり、その関係は下表１に示す。
【表１】
2007148401.tif 000005
図２Ｃと表１に示すように、Ｙ数値は−０．８２５ｍｍ〜０．８２５ｍｍである場合、即ち軸対称転写面（２０）の直径であり、この範囲以内の金型の表面の曲率半径Ｒはいつも変化して零にならなくて、軸対称転写面（２０）は軸対称の湾曲面又、Ｙ数値は０．８２５ｍｍ〜０．９ｍｍ及び−０．９ｍｍ〜−０．８２５ｍｍである場合、即ち連接界面（２１）の幅であり、この範囲以内の曲率半径Ｒはいつも変化して零にならないから見ると、連接界面（２１）も軸対称の湾曲面です。このほかに、Ｙ数値は０.８２５ｍｍ〜０.９ｍｍ、曲径半径ｒの絶対値は平面までに変化しています。更に、図２Ｂ及び図２Ｄに示すように、Ｒ１〜Ｒ４は夫々連接界面（２１）における異なる箇所の曲率半径であり、表１に示した加工データを例として説明すると、Ｙ数値は０．８２ｍｍ、０．８４ｍｍ、０．８６ｍｍ及び０．８８ｍｍである場合、Ｒ１〜Ｒ４の曲率半径は夫々−０．６８６０９２ｍｍ、−０．４４１９１８ｍｍ、−０．２９５５００ｍｍ及び−０．２０３５８４ｍｍであり、即ち異なる箇所の曲率半径は固定数値ではない。又、表１の加工データにより、連接界面（２１）の切平面と平面部（２２）との角度は、軸対称転写面（２０）から平面部（２２）まで零に近く徐々に減少する現象から見ると、連接界面（２１）と平面部（２２）はスムーズに連接させることが分かった。又、この連接界面（２１）の切平面と平面部（２２）との角度の絶対値は４５度より小さい。
【００４７】
図２Ｃ及び図２Ｄに示すように、金型でガラスをホットプレスすることにより、軸対称型ガラスレンズ（３０ａ）を成型する。この軸対称型ガラスレンズ（３０ａ）における少なくとも一面に軸対称レンズ表面（４０）と、連接界面（４１）と、平面部（４２）とが形成され、この軸対称ホットプレス成型ガラスレンズにおける軸対称転写面（２０）、連接界面（２１）及び平面部（２２）から転写して形成する。又、軸対称型ガラスレンズ（３０ａ）の表面にＰＶＤ法（物理的気相成長法）、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）又はイオンスパッター法により少なくとも一層の光学フィルム（４５）が設けられ、この光学フィルムは、抗紫外線、抗赤外線、所定可視光の濾過、又は光線の透過率を向上する効果を有するフィルムである。
【００４８】
又、図３Ａに示すように、本発明に係る軸対称型ガラスレンズの他の実施例は、前記の実施例と殆ど等しく、異なるのは、この軸対称型ガラスレンズ（３０ｂ）の片面のみにレンズ表面（４０）と、連接界面（４１）と、平面部（４２）とが形成される。
【００４９】
図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、上コア（１１ａ）の軸対称転写面（２０ａ）は凸面である場合、連接界面（２１ａ）は凹面であり、この金型によって製造された軸対称型ガラスレンズ（３０ｃ）は凹面レンズであり、そのレンズ表面（４０ｃ）は凹面であり、連接界面（４１ｃ）は凸面である。
【００５０】
前記全ての軸対称型ホットプレス成型ガラスレンズの表面に少なくとも一層の抗紫外線、抗赤外線、所定可視光の濾過、又は光線の透過率を向上する効果を有するフィルムが設けられる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は上記の構成を有するので、以下の優れた効果を達成できる。  
１、金型の連接界面はスムーズに軸対称転写面と平面部と連接することにより、レンズの加工精度及び製品の品質を向上することができる。又、軸対称の図は  
２、軸対称の方程式の係数を改良することにより、金型の軸対称の図（軸対称転写面と連接界面）はスムースに平面との連接ことができる。一回加工で形成することができるので、一方、金型の精度を向上すると共に、製造時間を大幅に降下することができる。  
３、本発明により形成された連接界面は軸対称の図の光学有効範囲の制限に受けなく、レンズ設計の可能性を広げることができる。  
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来のガラスレンズを加工状態を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明に係る製造装置により軸対称ガラスレンズを加工する状態を示す断面図である。
【図２Ｂ】本発明に係る製造装置における上コア又は下コアを示す断面図である。
【図２Ｃ】本発明に係る製造装置における上コア又は下コアが平面座標と対応する状態を示す断面図である。
【図２Ｄ】本発明に係る軸対称型ガラスレンズを示す断面図である。
【図３Ａ】本発明に係る軸対称型ガラスレンズの他の実施例を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明に係る製造装置の他の実施例によりガラスレンズを加工する状態を示す断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに示した製造装置により製造された軸対称型ガラスレンズを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００      金型
１０１      軸対称転写面
１０２      平面部
１０３      連接箇所
１１、１１ａ    上コア
１１０      ホットプレス成型ガラス
１２        下コア
２０、２０ａ    軸対称転写面
２１、２１ａ    連接界面
２２        平面部
２５        保護フィルム
Ｒ１〜Ｒ４    曲率半径
３０        成形ガラス材料
３０ａ〜３０ｃ    軸対称型ガラスレンズ
４０、４０ｃ    軸対称レンズ表面
４１、４１ｃ    連接界面
４２        平面部
４５        光学フィルム  
【図１】
2007148401.tif 000006
【図２Ａ】
2007148401.tif 000007
【図２Ｂ】
2007148401.tif 000008
【図２Ｃ】
2007148401.tif 000009
【図２Ｄ】
2007148401.tif 000010
【図３Ａ】
2007148401.tif 000011
【図３Ｂ】
2007148401.tif 000012
【図３Ｃ】
2007148401.tif 000013