(57)【要約】【課題】ひび割れ等が生じることなく、成形性に優れたメニスカスレンズを成形することができるメニスカスレンズの成形方法を提供すること。【解決手段】本発明のメニスカスレンズの成形方法では、補助具８として、耐熱温度が５００℃以上の耐熱性を有し、かつ、傾斜面８１に、レンズ材料を加圧成形する際に、このレンズ材料の傾斜面８１に対する滑りを促進するための複数の凸部が形成されているものを用いる。また、凸部は、傾斜面８１の傾斜方向に沿って形成された凸条８１１であるのが好ましい。【選択図】図３
2009023882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に、凹面が形成され、他方の面に、凸面と、該凸面の外周に位置する外周面とが形成されたメニスカスレンズを、
有底筒状をなし、前記凸面を形成するための凹面を備えた第１の型と、該第１の型内に挿入され、前記凹面を形成するための凸面を備えた第２の型とを有する成形型と、
前記第１の型に挿入され、前記外周面を形成するための傾斜面を備えた補助具とを用いて、加熱軟化したレンズ材料を加圧成形することにより、
前記第１の型が備える凹面、前記第２の型が備える凸面および前記補助具が備える傾斜面の形状に対応して、それぞれ、前記凸面、前記凹面および前記外周面を形成するメニスカスレンズの成形方法であって、
前記補助具として、耐熱温度が５００℃以上の耐熱性を有し、かつ、前記傾斜面に、前記レンズ材料を加圧成形する際に、該レンズ材料の前記傾斜面に対する滑りを促進するための複数の凸部が形成されているものを用いることを特徴とするメニスカスレンズの成形方法。
【請求項２】
前記凸部は、前記傾斜面の傾斜方向に沿って形成された凸条である請求項１に記載のメニスカスレンズの成形方法。
【請求項３】
前記凸部は、島状をなしている請求項１に記載のメニスカスレンズの成形方法。
【請求項４】
前記凸部は、前記傾斜面の全面に対して、その占有率が２０〜９５％となっている請求項１ないし３のいずれかに記載のメニスカスレンズの成形方法。
【請求項５】
前記補助具は、その熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］が前記成形型の熱伝導率よりも大きい請求項１ないし４のいずれかに記載のメニスカスレンズの成形方法。
【請求項６】
前記補助具の熱膨張係数をＡとし、前記成形型の熱膨張係数をＢとしたとき、（｜Ａ−Ｂ｜／Ａ）×１００＜１０［％］なる関係を満足する請求項１ないし５のいずれかに記載のメニスカスレンズの成形方法。
【請求項７】
前記成形型は、主として炭化タングステンで構成される請求項１ないし６のいずれかに記載のメニスカスレンズの成形方法。
【請求項８】
前記補助具は、主として炭化珪素で構成される請求項７に記載のメニスカスレンズの成形方法。
【請求項９】
前記補助具は、中心部に孔を有する筒状をなし、前記孔の孔径が当該補助具の一端側に向かって漸減することにより、前記孔の内面で、前記傾斜面が構成されているものである請求項１ないし８のいずれかに記載のメニスカスレンズの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メニスカスレンズの成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等に用いられるレンズの設計では、メニスカス形状の非球面レンズが採用されるようになってきている。
【０００３】
このようなメニスカス形状のレンズは、例えば、円柱状のレンズ材料（プリフォーム）を用意し、このレンズ材料を加熱軟化させた状態でプレス成形する方法が知られている（例えば、引用文献１参照。）。
【０００４】
より具体的には、次のようにしてメニスカス形状のレンズ（メニスカスレンズ）を形成する方法が知られている。
【０００５】
まず、図９（ａ）に示すように、有底筒状をなす第１の型１０１と、この第１の型１０１内に挿入される第２の型１０２とを有する成形型１００、および、第１の型１０１内に挿入して使用される傾斜面１１５を備える補助具１０５を用意する。そして、第１の型１０１内に補助具１０５を挿入した状態で、この第１の型１０１が備える成形面１１１上にレンズ材料１０３を配置し、その後、第２の型１０２を第１の型１０１内に挿入する。
【０００６】
次に、図示しない加熱手段により、レンズ材料１０３を軟化させた後、第１の型１０１と第２の型１０２との距離を接近させる。このように、これらの型１０１、１０２同士の距離を接近させると、加熱軟化したレンズ材料１０３が、成形面１１１、１２１および傾斜面１１５の形状に対応して変形することとなる。
【０００７】
その後、変形したレンズ材料１０３を冷却することにより、図９（ｂ）に示すような、成形面１１１の形状に対応した凸面と、成形面１２１の形状に対応した凹面と、傾斜面１１５の形状に対応した外周面とを備えるメニスカス形状のレンズ１０４をプレス成形することができる。
【０００８】
以上のような、第１の型内に補助具１０５を挿入した状態でレンズ１０４をプレス成形する成形方法を用いることにより、傾斜面１１５から成形面１２１に向かって圧力を付与することができ、補助具１０５を用いない成形方法と比較して、レンズ１０４の転写性（成形性）が向上することとなるが、依然として、以下に示すような問題がある。
【０００９】
Ｉ：レンズ材料１０３をプレス成形してレンズ１０４を得る際には、レンズ材料１０３が傾斜面１１５上を滑りながら変形することにより、レンズ１０４がプレス成形される。このとき、傾斜面１１５において、レンズ材料１０３の滑りが悪いと、レンズ材料１０３が目的とする形状に対応して変形することができず、形成されたレンズ１０４の傾斜面１１５の形状に対応した外周面近傍においてひび割れが生じてしまう。
【００１０】
II：かかる成形方法を用いる場合、通常、５００℃程度の雰囲気下で、レンズ材料１０３を軟化させてレンズ１０４をプレス成形する。このような高温な雰囲気下に補助具１０５が晒されることとなるが、補助具１０５として耐熱性が低いものを用いると、補助具１０５が軟化・変形して、レンズ１０４の転写性が低下してしまう。
【００１１】
以上のことから、成形されるレンズ１０４の転写性を向上させ得る、補助具を用いたメニスカスレンズの成形方法の開発が求められている。
【００１２】
【特許文献１】特開平９−２４９４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、ひび割れ等が生じることなく、成形性に優れたメニスカスレンズを成形することができるメニスカスレンズの成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的は、下記の（１）〜（９）の本発明により達成される。
（１）  一方の面に、凹面が形成され、他方の面に、凸面と、該凸面の外周に位置する外周面とが形成されたメニスカスレンズを、
有底筒状をなし、前記凸面を形成するための凹面を備えた第１の型と、該第１の型内に挿入され、前記凹面を形成するための凸面を備えた第２の型とを有する成形型と、
前記第１の型に挿入され、前記外周面を形成するための傾斜面を備えた補助具とを用いて、加熱軟化したレンズ材料を加圧成形することにより、
前記第１の型が備える凹面、前記第２の型が備える凸面および前記補助具が備える傾斜面の形状に対応して、それぞれ、前記凸面、前記凹面および前記外周面を形成するメニスカスレンズの成形方法であって、
前記補助具として、耐熱温度が５００℃以上の耐熱性を有し、かつ、前記傾斜面に、前記レンズ材料を加圧成形する際に、該レンズ材料の前記傾斜面に対する滑りを促進するための複数の凸部が形成されているものを用いることを特徴とするメニスカスレンズの成形方法。
【００１５】
かかる補助具を用いたメニスカスレンズの成形方法によれば、ひび割れ等が生じることなく、成形性に優れたメニスカスレンズを成形することができる。
【００１６】
（２）  前記凸部は、前記傾斜面の傾斜方向に沿って形成された凸条である上記（１）に記載のメニスカスレンズの成形方法。
【００１７】
かかる形状の凸部とすれば、レンズ材料を加圧成形する際に、このレンズ材料の傾斜面に対する滑りを確実に促進することができる。
【００１８】
（３）  前記凸部は、島状をなしている上記（１）に記載のメニスカスレンズの成形方法。
【００１９】
かかる形状の凸部とすれば、レンズ材料を加圧成形する際に、このレンズ材料の傾斜面に対する滑りを確実に促進することができる。
【００２０】
（４）  前記凸部は、前記傾斜面の全面に対して、その占有率が２０〜９５％となっている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のメニスカスレンズの成形方法。
【００２１】
かかる範囲内に設定すれば、傾斜面におけるレンズ材料との接触面積を確実に減少させることができるため、傾斜面に対する軟化したレンズ材料の滑りを確実に促進させることができる。
【００２２】
（５）  前記補助具は、その熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］が前記成形型の熱伝導率よりも大きい上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のメニスカスレンズの成形方法。
【００２３】
これにより、傾斜面と接触するガラス材料の温度が、成形型と接触するガラス材料の温度よりも低くなるのを確実に防止することができる。その結果、目的とするメニスカスレンズの形状となるように、軟化したガラス材料をプレス成形する際に、傾斜面と接触するガラス材料は、容易に変形し得る。そのため、傾斜面と接触する部分の近傍において、ひび割れが生じるのを好適に防止し得る。
【００２４】
（６）  前記補助具の熱膨張係数をＡとし、前記成形型の熱膨張係数をＢとしたとき、（｜Ａ−Ｂ｜／Ａ）×１００＜１０［％］なる関係を満足する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のメニスカスレンズの成形方法。
【００２５】
補助具の熱膨張係数Ａが、成形型の熱膨張係数Ｂよりも小さいことに起因して、（｜Ａ−Ｂ｜／Ａ）×１００が１０［％］以上となる場合には、軟化したガラス材料をプレス成形する際に、補助具と成形型との間に間隙が生じ、この間隙内に軟化したガラス材料が入り込んでしまう。この状態で軟化したガラス材料を固化させてメニスカスレンズを成形すると、メニスカスレンズの成形型からの離型性が低下するおそれがある。また、補助具の熱膨張係数Ａが、成形型の熱膨張係数Ｂよりも大きいことに起因して、（｜Ａ−Ｂ｜／Ａ）×１００が１０［％］以上となる場合には、ガラス材料を軟化させる際に、補助具が成形型により締め付けられるような状態となる。その結果、それぞれの硬度によっても異なるが、補助具および成形型の双方またはいずれか一方が、破損または変形してしまうおそれがある。
【００２６】
（７）  前記成形型は、主として炭化タングステンで構成される上記（１）ないし（６）のいずれかに記載のメニスカスレンズの成形方法。
【００２７】
これにより、成形型の耐久性、耐熱性、耐食性等を大幅に向上させることができる。また、メニスカスレンズの成形時に成形型の摺動部において生じる、かじり、片当り、噛みつき等を防止することができる。
【００２８】
（８）  前記補助具は、主として炭化珪素で構成される上記（７）に記載のメニスカスレンズの成形方法。
【００２９】
これにより、ひび割れをより確実に発生させることなく、成形性に優れたメニスカスレンズをより確実に成形することができる。
【００３０】
（９）  前記補助具は、中心部に孔を有する筒状をなし、前記孔の孔径が当該補助具の一端側に向かって漸減することにより、前記孔の内面で、前記傾斜面が構成されているものである上記（１）ないし（８）のいずれかに記載のメニスカスレンズの成形方法。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のメニスカスレンズの成形方法によれば、ひび割れ等が生じることなく、成形性に優れたメニスカスレンズを成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明のメニスカスレンズの成形方法を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
まず、本発明のメニスカスレンズの成形方法を用いて成形されるメニスカスレンズについて説明する。
【００３４】
＜第１実施形態＞
まず、本発明のメニスカスレンズの成形方法で成形されるメニスカスレンズの第１実施形態について説明する。
【００３５】
図１は、本発明のメニスカスレンズの成形方法で成形されるメニスカスレンズの第１実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００３６】
図１に示す、本発明のメニスカスレンズの成形方法で成形されるメニスカスレンズ１は、一方の面１０に、凹面１１を備え、他方の面２０に、凸面２１と、この凸面２１の外周に位置する第２の外周面（外周面）２２を備えている。また、本実施形態では、一方の面１０に、凹面１１の外周に位置する第１の外周面１２を備えている。
【００３７】
この本実施形態のメニスカスレンズ１は、凹面１１と凸面２１との距離が、中心部でその外側よりも薄く（肉薄に）なっている凹型のメニスカスレンズである。すなわち、凹面１１の曲率半径よりも、凸面２１の曲率半径の方が大きくなっている凹型のメニスカスレンズである。
【００３８】
また、本実施形態では、このようなメニスカスレンズ１において、光軸Ａと、凹面１１の縁部における接線Ｂとのなす角度をθ１とし、光軸Ａと、第２の外周面２２とのなす角度をθ２としたとき、θ１≦６０°で、かつ、｜θ１−θ２｜≦２５°なる関係を満足するようになっている。
【００３９】
ここで、第２の外周面２２を備えず、角度θ１が６０°以下となるようなメニスカスレンズをプレス成形で成形すると、成形に用いられる成形型から、凹面１１の縁部に対して圧力を十分に付与することができず、凹面１１の縁部において形成されるメニスカスレンズの成形性（転写性）が低下するという問題がある。
【００４０】
これに対して、本実施形態のメニスカスレンズ１では、第２の外周面２２を備え、この外周面２２と光軸Ａとのなす角度θ２と、角度θ１とが、｜θ１−θ２｜≦２５°なる関係を満足するようになっている。
【００４１】
そのため、たとえ角度θ１が６０°以下となるようなメニスカスレンズ１であったとしても、後述するメニスカスレンズ１の成形方法において、補助具８を用いて｜θ１−θ２｜≦２５°なる関係を満足するように設定することにより、凹面１１の縁部に対して圧力が十分に付与されることとなる。その結果、凹面１１の縁部におけるメニスカスレンズ１の転写性が向上することから、成形性に優れたメニスカスレンズ１とすることができる。
【００４２】
また、本発明のメニスカスレンズの成形方法では、後述するようにレンズ材料３の傾斜面８１に対する滑りを促進するための複数の凸条（凸部）８１１が形成されていることから、傾斜面８１に接触する領域におけるメニスカスレンズ１の転写性が向上する。その結果、傾斜面８１から凹面１１の縁部に向かって圧力をより確実に付与することができ、凹面１１の縁部におけるメニスカスレンズ１の転写性をより向上させることができる。
【００４３】
なお、｜θ１−θ２｜は、２５°以下であればよいが、１５°以下であるのが好ましく、５°以下であるのがより好ましい。かかる関係を満足することにより、前記効果をより顕著に発揮させることができる。
【００４４】
さらに、本実施形態では、第２の外周面２２は、凸面２１の縁部における接線Ｃよりも一方の面１０側に位置している。
【００４５】
このように、第２の外周面２２が接線Ｃよりも一方の面１０側に位置している際に、第２の外周面２２と、接線Ｃとのなす角度をθ３としたとき、θ３は、５〜３０°程度であるのが好ましく、１０〜２０°程度であるのがより好ましい。これにより、凹面１１の縁部における転写性が向上するとともに、凸面２１の縁部における転写性が向上する。
【００４６】
さらに、第１の外周面１２は、光軸Ａに対してほぼ垂直をなしている。これにより、｜θ１−θ２｜を２５°以下とすることによる効果が相乗的に得られ、凹面１１の縁部における転写性がより向上する。
【００４７】
また、凹面１１の縁部の外径と、凸面２１の縁部の外径とでは、凸面２１の縁部の外径の方が大きくなっている。かかる形状のメニスカスレンズ１において、｜θ１−θ２｜を２５°以下とすることにより得られる効果が、より顕著に認められることとなる。
【００４８】
上述したようなメニスカスレンズ１において、第１の外周面１２、第２の外周面２２、および、メニスカスレンズ１の側面１３とで取り囲まれる領域によりコバ部が構成される。メニスカスレンズ１は、このようなコバ部を有していることから、メニスカスレンズ１の鏡筒への組み込みを、後工程での芯取り作業を不要にして行うことができる。
【００４９】
また、本実施形態のメニスカスレンズ１では、第２の外周面２２に、後述する補助具８の傾斜面８１が備える凸条（リブ）８１１の形状に対応して溝２２１が形成されている。そのため、メニスカスレンズ１を、鏡筒に対して接着剤を用いて取り付ける場合には、この溝２２１により接着剤のアンカー（投錨）効果が得られることから、鏡筒に対する取り付け強度の増強を図ることができる。
【００５０】
以上のようなメニスカスレンズ１は、以下に示すような成形型を用いた本発明のメニスカスレンズの成形方法により成形することができる。
【００５１】
図２は、本発明のメニスカスレンズの成形方法を説明するための縦断面図、図３は、第１実施形態のメニスカスレンズを成形する際に用いられる補助具の部分断面斜視図、図４は、補助具の他の構成例を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図２〜図４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図３中に示す補助具に対する凸条の大きさは、凸条の形状を判りやすくするため誇張して記載している。
【００５２】
以下、本発明のメニスカスレンズの成形方法について詳細に説明する。
［１］  まず、有底筒状をなす第１の型６と、第１の型６内に挿入される第２の型７とを有する成形型５を用意する。
【００５３】
第１の型６は、図２に示すように、円柱状をなす底部６１と、筒状をなす胴部６２とで構成され、胴部６２がその下側で底部６１に固定されている。
【００５４】
そして、円柱状をなす第２の型７が、胴部６２の上側から挿入されるようになっている。
【００５５】
このような成形型５において、得られるメニスカスレンズ１に凹面１１および凸面２１が形成されるように、これらの形状に対応して、第２の型７は、その下面に凸面７１を、さらには、底部６１（第１の型６）は、その上面に凹面６５を備えている。
【００５６】
本実施形態では、凹型のメニスカスレンズ１が形成されるように、凹面６５の曲率半径が凸面７１の曲率変形よりも大きく形成されている。
【００５７】
また、本実施形態では、メニスカスレンズ１に第１の外周面１２が形成されるように、第２の型７は、凸面７１を取り囲むように、外周面７２を備えている。
【００５８】
なお、凸面７１および凹面６５には、形成されるメニスカスレンズ１の光透過性を向上させることを目的に、最大表面粗さ（Ｒmax）が０．０２μｍ以下となるように鏡面加工が施されている。
【００５９】
成形型５（第１の型６および第２の型７）の構成材料としては、後工程［５］において、レンズ材料３を軟化させる際の高温な条件に耐え得るように、５００℃以上の耐熱性を有するものが用いられ、好ましくは６００℃以上の耐熱性を有するものが用いられるが、これらの中でも高硬度材料が好適に用いられる。
【００６０】
なお、本明細書中において、耐熱性を有する温度とは、成形型５および後述する補助具８を実際に使用する場合の耐酸化性を考慮した実用温度をさすこととする。
【００６１】
具体的には、成形型５は、例えば、炭化珪素、窒化珪素、炭化チタン、窒化チタン、炭化タングステン等の炭化物、タングステンカーバイド系の超硬合金、モリブデン、タングステン、タンタル等の金属等やその合金やアルミナ、ジルコニア等の酸化物系セラミックス、窒化物セラミックス等のうちの少なくとも１種を主材料として構成されているものが、６００℃以上の耐熱性を有し、かつ高硬度なものとして用いられ、中でも、特に炭化タングステンを主材料として構成されているものが好適に用いられる。これにより、成形型５の耐久性、耐熱性、耐食性等を大幅に向上させることができる。また、メニスカスレンズの成形時に成形型の摺動部において生じる、かじり、片当り、噛みつき等を防止することができる。
【００６２】
［２］  次に、傾斜面８１を備えた補助具８を用意し、この補助具８を第１の型６（胴部６２）内に、傾斜面８１が上側を向くように挿入する。
【００６３】
この補助具８は、本実施形態では、その全体形状が、中心部に孔を有する筒状（リング状）をなしており、この孔の孔径が補助具８の一端側に向かって漸減することにより、孔の内面で、傾斜面８１が構成される。
【００６４】
そして、この傾斜面８１には、その傾斜方向に沿って複数の凸条８１１が形成されている。本実施形態では、この凸条８１１により、後工程［５］において、傾斜面８１にレンズ材料を加圧成形する際に、レンズ材料３の滑りを促進するための凸部が構成される。この凸条８１１については、下記工程［６］において、詳細に説明する。
【００６５】
この補助具８が備える傾斜面８１の角度および形状等が、形成される第２の外周面２２の角度および形状に対応している。すなわち、本実施形態では、｜θ１−θ２｜≦２５°なる関係を満足するような角度および形状となるように傾斜面８１を設定する。これにより、後工程［６］において、レンズ材料３が押しつぶされてメニスカスレンズ１の形状に変形する際に、傾斜面８１から凹面１１の縁部に向かって圧力を十分に付与することができる。その結果、凹面１１の縁部におけるメニスカスレンズ１の転写性が向上することから、成形性に優れたメニスカスレンズ１が得られる。
【００６６】
また、補助具８は、その外径が、胴部６２（第１の型６）の内径とほぼ等しいか、またはそれよりも若干小さくなっている。これにより、第１の型６内に補助具８を確実に挿入できるとともに、後工程［６］において、加熱軟化したレンズ材料３をプレス成形する際に、このレンズ材料３が第１の型６と補助具８との間に入り込み、メニスカスレンズ１の転写性および離型性等が低下するのを確実に防止することができる。
【００６７】
さらに、本実施形態では、補助具８は、その最小内径が凹面１１（凸面７１）よりも大きくなっている。かかる形状の補助具８を用いることにより、傾斜面８１から凸面７１に対する圧力の伝達がより確実に行うことができる。その結果、形成されるメニスカスレンズ１における凹面１１の縁部での転写性（成形性）がより向上することとなる。
【００６８】
また、本発明では、補助具８の構成材料としては、成形型５の構成材料として説明したのと同様のものが用いられる。すなわち、５００℃以上の耐熱性を有するものが用いられ、これらの中でも高硬度材料が好適に用いられる。このように、成形型５を５００℃以上の耐熱性を有するもので構成すれば、後工程［５］においてガラス材料３を軟化させる際に、補助具８（凸条８１１）も軟化・変形してしまうことに起因して、形成されるメニスカスレンズ１の転写性が低下してしまうのを的確に抑制または防止することができる。
【００６９】
なお、本明細書中において、耐熱性を有するとは、補助具８が軟化（溶融）・変形しない範囲内のことを言うこととする。
【００７０】
さらに、補助具８の構成材料としては、補助具８の熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］が、成形型５の熱伝導率よりも大きくなるもので構成されているのが好ましい。これにより、傾斜面８１と接触するガラス材料３の温度が、成形型５と接触するガラス材料３の温度よりも低くなるのを確実に防止することができる。その結果、後工程［６］において、目的とするメニスカスレンズ１の形状となるように、軟化したガラス材料３をプレス成形する際に、傾斜面８１と接触するガラス材料３は、容易に変形し得る。そのため、傾斜面８１と接触する部分の近傍において、ひび割れが生じるのを好適に防止し得る。
【００７１】
また、補助具８の構成材料としては、補助具８の熱膨張係数をＡとし、成形型５の熱膨張係数をＢとしたとき、（｜Ａ−Ｂ｜／Ａ）×１００＜１０［％］なる関係を満足するもので構成されているのが好ましく、（｜Ａ−Ｂ｜／Ａ）×１００＜５［％］なる関係を満足するもので構成されているのがより好ましい。補助具８の熱膨張係数Ａが、成形型５の熱膨張係数Ｂよりも小さいことに起因して、（｜Ａ−Ｂ｜／Ａ）×１００が１０［％］以上となる場合には、後工程［６］において、軟化したガラス材料３をプレス成形する際に、補助具８と成形型５との間に間隙が生じ、この間隙内に軟化したガラス材料３が入り込んでしまう。この状態で軟化したガラス材料３を固化させてメニスカスレンズ１を成形すると、メニスカスレンズ１の成形型５からの離型性が低下するおそれがある。また、補助具８の熱膨張係数Ａが、成形型５の熱膨張係数Ｂよりも大きいことに起因して、（｜Ａ−Ｂ｜／Ａ）×１００が１０［％］以上となる場合には、後工程［５］において、ガラス材料３を軟化させる際に、補助具８が成形型５により締め付けられるような状態となる。その結果、それぞれの硬度によっても異なるが、補助具８および成形型５の双方またはいずれか一方が、破損または変形してしまうおそれがある。
【００７２】
以上のことを考慮して、補助具８の構成材料を適宜選択する。例えば、成形型５として主として炭化タングステン（ＷＣ）で構成されるものを用いる場合、補助具８としては主として炭化珪素（ＳｉＣ）で構成されるものを用いるのが好ましい。これにより、前述したような効果をより顕著に発揮させることができる。
【００７３】
［３］  次に、補助具８が挿入された第１の型６に、図示しない搬送手段によりレンズ材料３を搬送し、底部６１が備える凹面（成形面）６５上に配置（供給）する。
【００７４】
レンズ材料３は、ガラス材料、樹脂材料のいずれであってもよいが、ガラスを主成分とするものがより好ましい。これにより、より高精度かつ耐熱性に優れたメニスカスレンズ１を成形することができる。
【００７５】
［４］  次に、レンズ材料３が配置されたら、図２（ａ）に示すように、第２の型７を下方へ移動させ、第２の型７が備える凸面７１がレンズ材料３に接触しない程度に接近させる。
【００７６】
［５］  次に、図２（ａ）に示すような状態で、図示しないヒータに通電することにより、成形型５全体を加熱し、レンズ材料３を転移点以上とすることで軟化させる。
【００７７】
この際、成形型５の加熱は、不活性ガス雰囲気下で行われるのが好ましい。これにより、レンズ材料３および成形型５の構成材料の酸化反応等を抑制することができる。
【００７８】
また、不活性ガスとしては、例えば、希ガスや窒素ガスおよびこれらの混合ガス等が挙げられる。
【００７９】
レンズ材料３の加熱温度（成形温度）は、各レンズ材料３の成形条件に適した温度に設定され、本発明では、５００℃以上に設定され、６００〜８００℃程度に設定するのが好ましい。
【００８０】
［６］  次に、レンズ材料３が軟化したら、第２の型７をさらに下降させて、形成すべきメニスカスレンズ１の形状に対応したキャビティー（空隙）が第１の型６、第２の型７および補助具８で形成されるように、第１の型６と第２の型７との離間距離を設定することにより、加熱軟化したレンズ材料３を加圧（プレス）成形する。
【００８１】
このようにして、レンズ材料３のプレス成形を行うと、加熱軟化したレンズ材料３は、次第に流動しながら押しつぶされて、最終的には図２（ｂ）に示すように、キャビティー（形成すべきメニスカスレンズ１）の形状に対応して変形する。すなわち、第１の型６が備える凹面６５、第２の型７が備える凸面７１および補助具８が備える傾斜面８１の形状に対応して、レンズ材料３が変形する。
【００８２】
ここで、軟化したレンズ材料３は、傾斜面８１上を滑ることにより、キャビティーの形状に対応して変形してメニスカスレンズ１の形状となる。このとき、この傾斜面８１上でのレンズ材料３の滑りが十分に得られないと、レンズ材料３が目的とする形状に対応して変形することができず、結果として、傾斜面８１の形状に対応して形成される第２の外周面２２の近傍においてひび割れが生じてしまうという問題がある。
【００８３】
これに対して、本実施形態で用いられる傾斜面８１には、その傾斜方向に沿って複数の凸条８１１が形成されている。このような凸条８１１を形成することにより、傾斜面８１におけるレンズ材料３との接触面積を減少させることができるため、傾斜面８１に対する軟化したレンズ材料３の滑りを確実に促進させることができる。その結果、第２の外周面２２の近傍におけるひび割れの発生が的確に抑制または防止される。
【００８４】
なお、本発明において、レンズ材料３の傾斜面８１に対する滑りが促進されるとは、軟化したレンズ材料３がプレス成形される際、すなわち軟化したレンズ材料３が押しつぶされる際の初期の滑りが促進されることを言う。
【００８５】
ところで、前記初期にはレンズ材料３の滑りは促進されるが、軟化したレンズ材料３が押しつぶされて凸条８１１同士の間（溝内）に入り込むにしたがって、凸条８１１を設けることにより得られる滑りの効果は低減し、最終的にはレンズ材料３が凸条８１１同士の間に完全に入り込むことにより、凸条８１１はレンズ材料３に対してアンカー効果を発揮しつつ、レンズ材料３が凸条８１１の形状すなわち形成すべき溝２２１の形状に対応して変形する。これにより、変形したレンズ材料３が不本意に流動してしまうのを確実に防止することができる。
【００８６】
軟化したレンズ材料３の滑りを促進させるという観点からは、傾斜面８１の全面に対する、凸条８１１の占有率は、２０〜９５％程度であるのが好ましく、２０〜５０％程度であるのがより好ましい。これにより、傾斜面８１におけるレンズ材料３との接触面積を確実に減少させることができるため、傾斜面８１に対する軟化したレンズ材料３の滑りを確実に促進させることができる。
【００８７】
また、凸条８１１の幅と凸条８１１同士の間の幅とは異なっていてもよいが、各凸条８１１の幅は、ほぼ等しくなっているのが好ましく、さらに、各凸条８１１同士の間の幅も、ほぼ等しくなっているのが好ましい。これにより、傾斜面８１の全面において、レンズ材料３の滑りにムラが生じるのを確実に防止することができる。
【００８８】
具体的には、凸条８１１の幅は、０．０１〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．０１〜１ｍｍ程度であるのがより好ましい。また、凸条８１１同士の間の幅は、０．０１〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．０１〜１ｍｍであるのがより好ましい。かかる関係を満足することより、傾斜面８１の全面において、レンズ材料３の滑りにムラが生じるのをより確実に防止することができる。
【００８９】
また、凸条８１１は、ガラス材料３と接触する側の角部が丸みを帯びているのが好ましい。これにより、ガラス材料３との接触面積をより減少させることができるため、ガラス材料３の滑りをより促進することができる。
【００９０】
ところで、本発明では、レンズ材料３をプレス成形するとき、補助具８は、耐熱温度が５００℃以上の耐熱性を有する構成材料で構成されていることから、たとえレンズ材料３の加熱温度が５００℃以上に設定されたとしても、補助具８の軟化・変形が的確に抑制または防止される。その結果、凸条８１１の軟化・変形も的確に抑制または防止されることから、傾斜面８１１に凸条８１１を設けることにより発揮される効果を確実に得ることができる。
【００９１】
なお、補助具８は、底部６１の凹面６５を取り囲むように配置されている。そのため、加熱軟化したレンズ材料３をプレス成形する際に、レンズ材料３が凹面６５からズレてしまうのを確実に防止することができる。すなわち、補助具８は、第１の型６内に位置し、レンズ材料３の位置決めを行う位置決め手段として機能する。その結果、かかる状態で、レンズ材料３をプレス成形することにより、成形性に優れたメニスカスレンズ１を成形することができる。
【００９２】
また、プレス成形の際の圧力は、成形するメニスカスレンズ１の大きさや個数等により適宜設定されるが、５０〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ２程度とすることが好ましい。
【００９３】
［７］  次に、プレス成形された状態の軟化したレンズ材料３を冷却する。これにより、レンズ材料３が固化することとなり、その結果、メニスカスレンズ１が形成されることとなる。
【００９４】
なお、レンズ材料３を冷却する過程において、プレス（加圧）状態を維持しておくことが好ましい。これにより、レンズ材料の熱収縮により生じるヒケを防止し、メニスカスレンズの光学機能面の面精度を保持することができる。
【００９５】
以上のような工程を経ることにより、メニスカスレンズ１が形成される。
なお、本発明のメニスカスレンズの成形方法に用いられる補助具は、図２に示したような形状の補助具８に限定されず、図４に示すように、図２に示す補助具８の底面に脚部８２が設けられている構成の補助具８’を用いることもできる。図４に示すような構成の補助具８’は、脚部８２が第１の型６（底部６１）に設けられた凹部６１１に嵌入した状態で使用される。
【００９６】
かかる構成の補助具８’を用いた場合においても、補助具８を用いた場合と同様の作用・効果が得られる。また、脚部８２を凹部６１１に嵌入した状態で使用することから、第１の型６内において、補助具８’が位置ずれしてしまうのを確実に防止することができ、転写性に優れたメニスカスレンズ１を確実に得ることができる。
【００９７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のメニスカスレンズの成形方法で成形されるメニスカスレンズの第２実施形態について説明する。
【００９８】
図５は、本発明のメニスカスレンズの成形方法で成形されるメニスカスレンズの第２実施形態を示す縦断面図、図６は、第２実施形態のメニスカスレンズを成形する際に用いられる補助具の部分断面斜視図である。なお、以下の説明では、図５および図６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図６中に示す補助具に対する島状の凸部の大きさは、凸部の形状を判りやすくするため誇張して記載している。
【００９９】
以下、第２実施形態について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１００】
図５に示すように、第２実施形態のメニスカスレンズ１’は、第２の外周面（外周面）２２に、溝２２１に代えて、クレータ状の穴部（凹部）２２２が形成されていること以外は、前記第１実施形態のメニスカスレンズ１と同様である。
【０１０１】
かかる構成のメニスカスレンズ１’とした場合においても、前記第１実施形態で説明したメニスカスレンズ１とした場合と同様の作用・効果が得られる。すなわち、穴部２２２は、溝２２１と同様の機能を発揮して、溝２２１を第２の外周面２２に設けた場合と同様の作用・効果を、穴部２２２を第２の外周面２２に設けることにより得ることができる。
【０１０２】
このような凸型のメニスカスレンズ１’は、図３に示したような補助具８に代えて、図６に示すような補助具８’を用いる以外は、前記第１実施形態で説明したのと同様の成形方法により成形することができる。
【０１０３】
本実施形態で用いる補助具８’には、傾斜面８１に凸条８１１に代えて、島状（半球状）の凸部８１２が複数形成されている。凸部をかかる形状のものとした場合においても、レンズ材料３の傾斜面８１に対する滑りを促進するための機能を確実に凸部８１２に発揮させることができる。
【０１０４】
また、図６に示すように、傾斜面８１の傾斜方向で隣接する各島状の凸部８１２は、それぞれ、その傾斜方向に沿うように並んで形成されている。かかる構成とすることにより、傾斜面８１に対する軟化したレンズ材料３の滑りをより促進させることができる。
【０１０５】
さらに、島状の凸部８１２を、図６のように半球状のものとする場合、その半径は、０．０１〜５ｍｍｍｍ程度であるのが好ましく、０．０１〜１ｍｍ程度であるのがより好ましい。また、凸部８１２同士の間の幅は、０．０１〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．０１〜１ｍｍ程度であるのがより好ましい。かかる関係を満足することより、傾斜面８１の全面において、レンズ材料３の滑りにムラが生じるのをより確実に防止することができる。
【０１０６】
なお、島状の凸部８１２の形状は、図６に示した半球状のものに限らず、例えば、円錐状、三角錐状、四角錐状のような錐状や、円柱状、三角柱状、四角柱状のような柱状をなすものであってもよい。
【０１０７】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のメニスカスレンズの成形方法で成形されるメニスカスレンズの第３実施形態について説明する。
【０１０８】
図７は、本発明のメニスカスレンズの成形方法で成形されるメニスカスレンズの第３実施形態を示す縦断面図、図８は、第３実施形態のメニスカスレンズを成形する際に用いられる成形型の縦断面図である。なお、以下の説明では、図７および図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１０９】
以下、第３実施形態について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１１０】
図７に示すように、第３実施形態のメニスカスレンズ１’’は、凹面１１’と凸面２１’との距離が、中心部でその外側よりも厚く（肉厚に）なっている凸型のメニスカスレンズであること以外は、前記第１実施形態のメニスカスレンズ１と同様である。すなわち、凹面１１’の曲率半径よりも、凸面２１’の曲率半径の方が小さくなっていること以外は、前記第１実施形態のメニスカスレンズ１と同様である。
【０１１１】
このような凸型のメニスカスレンズ１’’は、図２に示したような成形型５に代えて、図８に示すような成形型５’を用いる以外は、前記第１実施形態で説明したのと同様の成形方法により成形することができる。
【０１１２】
具体的には、成形型５’では、底部６１が備える凹面６５’の曲率半径が、第２の型７が備える凸面７１’の曲率半径よりも小さく形成されている。かかる構成の成形型５’を用いて、前記第１実施形態で説明したのと同様のメニスカスレンズの成形方法により、凸型のメニスカスレンズ１’’を確実に成形することができる。
【０１１３】
このような凸型のメニスカスレンズ１’’を形成する場合においても、凹型のメニスカスレンズ１を形成する際に補助具８を用いることにより得られる効果と、同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
以上、本発明のメニスカスレンズの成形方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
【０１１５】
例えば、各実施形態で説明した各部の構成を組み合わせてメニスカスレンズを成形するようにしてもよい。
【０１１６】
また、本発明のメニスカスレンズの成形方法には、任意の目的の工程が１または２以上追加されてもよい。
【実施例】
【０１１７】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
（実施例１）
＜１＞  まず、図２に示すような、第１の型６と第２の型７とを有する、主として炭化タングステン（ＷＣ）で構成される成形型５を用意した。
【０１１８】
なお、本実施例では、成形型を主として構成する炭化タングステンとして、Ｊ０５（富士ダイス社製、熱膨張係数：４．６×１０６／Ｋ、熱伝導率：６３Ｗ／ｍ・Ｋ、耐熱温度：６５０℃）を用いた。
【０１１９】
＜２＞  次に、主として炭化珪素（ＳｉＣ）で構成され、凸条８１１を備える補助具８を用意し、第１の型６（胴部６２）内に挿入した。
【０１２０】
なお、本実施例では、補助具を主として構成する炭化珪素として、セラロイＣ４００（旭硝子セラミックス社製、熱膨張係数：４．５×１０６／Ｋ、熱伝導率：１３０Ｗ／ｍ・Ｋ、耐熱温度：８００℃）を用いた。また、凸条８１１の幅が０．５ｍｍであり、凸条８１１同士の間の幅が１ｍｍとなっている補助具８を用意した。
【０１２１】
なお、これらの成形型および補助具を用いた場合の熱伝導率の関係（｜Ａ−Ｂ｜／Ａ）×１００は、２．２［％］であった。
【０１２２】
＜３＞  次に、補助具８が挿入された第１の型６に、直径１０ｍｍ×高さ４ｍｍのレンズ材料３（「Ｋ−ＶＣ８９」、株式会社住田光学ガラス製；ガラス転移点５２８℃、屈伏温度５５９℃）を搬送し、凹面６５上に配置した。
【０１２３】
＜４＞  次に、Ｎ２ガス雰囲気下で、図２（ａ）に示すように第１の型６と第２の型７とを接近させた後、ヒータに通電することにより、レンズ材料３の温度が５７０℃となるように、成形型５全体を加熱した。
【０１２４】
＜５＞  次に、レンズ材料３の温度が５７０℃となり軟化した時点で、第１の型６と第２の型７との離間距離が所定の距離となるまで第２の型７をさらに下降させることにより、加熱軟化したレンズ材料３を加圧（プレス）成形した。
なお、プレス成形の際の圧力は、２００ｋｇｆ／ｃｍ２とした。
【０１２５】
＜６＞  次に、プレス成形された状態の軟化したレンズ材料３を冷却してレンズ材料３を固化させることにより、メニスカスレンズを得た。
【０１２６】
（実施例２）
メニスカスレンズを成形する際に用いる成形型および補助具として、図２に示す形状のものに代えて、図４に示す形状ものを用い、それぞれの構成材料として、以下に示すものを用いた以外は、前記実施例１と同様にしてメニスカスレンズを得た。
【０１２７】
成形型を主として構成する炭化タングステンとして、ＲＣＣＦＮ（日本タングステン社製、熱膨張係数：４．３×１０６／Ｋ、熱伝導率：７２Ｗ／ｍ・Ｋ、耐熱温度：６５０℃）を用いた。
【０１２８】
また、補助具を主として構成する炭化珪素として、セラロイＣ６００（旭硝子セラミックス社製、熱膨張係数：４．０×１０６／Ｋ、熱伝導率：１３０Ｗ／ｍ・Ｋ、耐熱温度：８５０℃）を用いた。
【０１２９】
なお、これらの成形型および補助具を用いた場合の熱伝導率の関係（｜Ａ−Ｂ｜／Ａ）×１００は、７．５［％］であった。
【０１３０】
（実施例３）
補助具として、凸条８１１に代えて半球状の凸部８１２が形成されているものを用いた以外は、前記実施例１と同様にしてメニスカスレンズを得た。
【０１３１】
なお、本実施例では、半球状の凸部８１２の半径が０．５ｍｍであり、凸部８１２同士の間の幅が１ｍｍとなっている補助具８を用意した。
【０１３２】
（比較例）
補助具として、凸条８１１の形成が省略されているものを用いた以外は、前記実施例１と同様にしてメニスカスレンズを得た。
【０１３３】
以上のようにして得られた各実施例および比較例のメニスカスレンズについて、それぞれ、第２の外周面２２におけるひび割れの有無、および、第２の外周面２２に形成された溝２２１または穴部２２２の形状を、超高精度三次元測定機（「ＵＡ３Ｐ−４」、松下電器産業社製）を用いて確認した。
【０１３４】
その結果、各実施例のメニスカスレンズでは、いずれも、第２の外周面２２においてひび割れは認められず、溝２２１および穴部２２２も、それぞれ、凸条８１１および凸部８１２の形状に対応して形成されていた。
【０１３５】
これに対して、比較例のメニスカスレンズでは、第２の外周面２２においてひび割れが認められた。
【０１３６】
また、凹面１１の転写性も確認したところ、各実施例のメニスカスレンズでは、転写性に優れる凹面１１が形成されていた。このことは、第２の外周面２２におけるひび割れの発生が防止されていることに起因して、傾斜面８１から凹面１１に向かって十分に圧力を付与することができたことによるものと推測される。
【０１３７】
以上のことから、耐熱温度が５００℃以上の耐熱性を有し、かつ、傾斜面８１にレンズ材料３のこの傾斜面８１に対する滑りを促進するための複数の凸部（凸条８１１または凸部８１２）が形成されている補助具８を用いることにより、ひび割れを発生することなく、成形性に優れたメニスカスレンズを成形することができることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明のメニスカスレンズの成形方法で成形されるメニスカスレンズの第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明のメニスカスレンズの成形方法を説明するための縦断面図である。
【図３】第１実施形態のメニスカスレンズを成形する際に用いられる補助具の部分断面斜視図である。
【図４】補助具の他の構成例を示す縦断面図である。
【図５】本発明のメニスカスレンズの成形方法で成形されるメニスカスレンズの第２実施形態を示す縦断面図である。
【図６】第２実施形態のメニスカスレンズを成形する際に用いられる補助具の部分断面斜視図である。
【図７】本発明のメニスカスレンズの成形方法で成形されるメニスカスレンズの第３実施形態を示す縦断面図である。
【図８】第３実施形態のメニスカスレンズを成形する際に用いられる成形型の縦断面図である。
【図９】従来のメニスカスレンズの成形方法を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１、１’、１’’  メニスカスレンズ
１０              一方の面
１１、１１’      凹面
１２              第１の外周面
１３              側面
２０              他方の面
２１、２１’      凸面
２２              第２の外周面
２２１            溝
２２２            穴部
３                レンズ材料
５、５’          成形型
６                第１の型
６１              底部
６１１            凹部
６２              胴部
６５、６５’      凹面
７                第２の型
７１、７１’      凸面
７２              外周面
８、８’          補助具
８１              傾斜面
８１１            凸条
８１２            島状の凸部
８２              脚部
１００            成形型
１０１            第１の型
１０２            第２の型
１０３            レンズ材料
１０４            レンズ
１０５            補助具
１１５            傾斜面
１１１            成形面
１２１            成形面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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