JP2024142338A - レンズ及びレンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学性能、位置決め精度、取り扱いやすさ、生産性などに優れるレンズを提供する。【解決手段】ガラスで構成されて光軸方向の両側に光学面（１１、１２）を有する光学機能部（１０）と、光学機能部のガラスとは異なる材質からなり、光学機能部の外側を囲むコバ部（２０）と、を備え、コバ部は、光軸方向に進むにつれて径が変化するテーパ面（２２、２５、５２）と、テーパ面の外径側に位置して光軸に対して略垂直な外側平坦面（２３、２６、５３）と、を少なくとも光軸方向の片側に備えているレンズ。【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ及びレンズの製造方法に関する。

近年、スマートフォンなどの携帯型の電子機器への撮像手段の搭載が広く普及しており、撮像手段を小型で高性能なものにしたいという要求が高くなっている。そして、撮像手段を構成するレンズについては、光学的な性能が高いことや、レンズを保持する保持部材に対して高精度に位置決めできることなどを満たしつつ、できるだけ小型且つ軽量にすることが求められている。

一般的に、レンズは、光学面（レンズ面）を有して光学的に機能する本体部分の周縁にコバ部を有し、コバ部を介してレンズ位置が定められる。例えば、鏡筒の内部に設けたレンズ保持部にコバ部を当接させたり、光学系を構成する他のレンズやスペーサに対してコバ部を当接させたりして、レンズの位置決めを行う。また、コバ部は、レンズの搬送時や光学装置への組み込み時に保持する部分として用いられる。このように、コバ部は様々な役割を有しており、優れた形状精度及び強度を備えることや、保持の際などの取り扱い性に優れることが求められる。

レンズの位置は、光軸方向の位置と、光軸に垂直な方向（以下、光軸直交方向と呼ぶ）の位置と、光学系の光軸に対する傾きとで管理される。例えば、コバ部が光軸直交方向に延在する平面を有しており、この平面を基準として光軸方向のレンズ位置を定める。また、コバ部が光軸を囲む円筒状の外周面を有しており、この外周面を基準として光軸直交方向のレンズ位置を定める。

また、光学素子とその外側の保持枠とを一体化し、光軸に対して平行でも垂直でもない傾斜形状の外周壁を保持枠が備えている複合光学素子（レンズ）が知られている（例えば、特許文献１の図９から図１３）。このような傾斜形状の外周壁を基準として、光軸方向と光軸直交方向の両方における複合光学素子の位置を管理することが可能である。

特開２００６－２８５１０９号公報

コバ部における光軸直交方向に延在する平面によって光軸方向の位置決めを行い、コバ部における外周面によって光軸直交方向の位置決めを行うタイプのレンズでは、高精度な位置決めが難しい場合があった。例えば、この種のレンズをプレス成形で製造する場合、光軸方向の前後の面（光学面、コバ部における光軸直交方向に延在する平面、など）をスライド型の端面を用いて形成し、コバ部の外周面を胴型（内部にスライド型を可動に支持する筒型の部材）の内周面を用いて形成する。すると、スライド型によって形状が管理される光学面の光軸に対して、胴型によって形状が管理されるコバ部の外周面の偏心誤差が発生しやすく、コバ部の外周面を基準として高精度にレンズの位置決めを行うことが難しくなる。

また、コバ部を含む全体をガラスのプレス成形で形成するガラスモールドレンズでは、ガラスプリフォームの容量や供給位置、成形型の内部空間の体積などに関する各種の誤差を吸収するために、コバ部に体積吸収部を設定している。体積吸収部は、上記の各種誤差に応じた形状のばらつきを許容する部分であり、レンズの位置決めに使用することができない。そのため、体積吸収部の影響で、コバ部において位置決めに使用可能な面積が限定されて、レンズを高精度に位置決めしにくくなる。

また、ガラスモールドレンズでは、厚みが小さく、角度変化が急峻な部分において、割れや破損が生じやすいため、コバ部の形状自由度が低いという問題があった。特に、薄型でありながら位置決めの精度に優れるコバ部を得ることが難しかった。

特許文献１の図９から図１３に記載された複合光学素子では、光学素子素材の外側に金属製の保持枠を設け、保持枠の外周壁が備える傾斜面を介して複合光学素子の位置決めを行う。金属製の保持枠は、ガラスモールドレンズの一部としてガラスで形成されるコバ部に比べて、薄型化しやすく、形状の自由度が高いという特徴がある。また、保持枠の外周壁の傾斜面によって、光軸方向と光軸直交方向の両方の位置決めを行うことができ、シンプルな構造で精度の高い位置決めを実現しやすい。

しかしながら、特許文献１の図９から図１３に記載された複合光学素子の保持枠は、光学素子の周縁部を受ける底壁と、底壁から外側に広がる傾斜形状の外周壁とによって構成されたカップ型の形状であり、複合光学素子を鏡筒に組み込む前の段階で取り扱いにくいという問題がある。例えば、複合光学素子を搬送や位置決めする際に、傾斜形状の外周壁や、外周壁の内側に位置する底壁は、工具による保持を行いにくく、複合光学素子の向きや位置の調整を行なわせることが難しい。

また、このような底壁と外周壁とを有する保持枠は、保持枠自体の製造にプレス加工を用いることが想定され、プレス加工に伴う各種誤差の吸収を考慮する必要がある。しかし、特許文献１に開示される構造では、光学素子を保持する底壁と、複合光学素子の位置決めに用いる外周壁のいずれにおいても、それぞれに高い形状精度が求められるため、誤差を吸収するための変形を底壁や外周壁において許容できない。そのため、保持枠を効率良く高精度に製造することが難しいという問題がある。

本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、光学性能、位置決め精度、取り扱いやすさ、生産性などが総合的に優れるレンズを提供することを目的とする。また、本発明は、このようなレンズを簡単且つ高精度に製造できるレンズの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様のレンズは、ガラスで構成されて光軸方向の両側に光学面を有する光学機能部と、前記光学機能部の前記ガラスとは異なる材質からなり、前記光学機能部の外側を囲むコバ部と、を備え、前記コバ部は、光軸方向に進むにつれて径が変化するテーパ面と、前記テーパ面の外径側に位置して光軸に対して略垂直な外側平坦面と、を少なくとも光軸方向の片側に備えていることを特徴とする。

前記コバ部は金属製であることが好ましい。

前記コバ部は、光軸方向の両側に前記テーパ面を備えており、光軸方向の一方の側の前記テーパ面は、外径側に進むにつれて前記コバ部の厚みを小さくする方向に傾斜し、光軸方向の他方の側の前記テーパ面は、外径側に進むにつれて前記コバ部の厚みを大きくする方向に傾斜するように構成するとよい。

あるいは、前記コバ部は、光軸方向の片側のみに前記テーパ面を備えており、前記テーパ面は、外径側に進むにつれて前記コバ部の厚みを小さくする方向に傾斜するように構成するとよい。

前記コバ部はさらに、前記テーパ面の内径側に位置して光軸に対して略垂直な内側平坦面を備えることが好ましい。

前記テーパ面の光軸方向の高さは０．１ｍｍ以上であることが好ましい。

前記コバ部における前記テーパ面よりも外径側の部分の光軸方向の厚みが０．１５ｍｍ以上であることが好ましい。

前記コバ部における前記テーパ面よりも内径側の部分の光軸方向の厚みｔ_ｉｎと、前記テーパ面よりも外径側の部分の光軸方向の厚みｔ_ｏｕｔが、０．７≦ｔ_ｉｎ／ｔ_ｏｕｔ≦１．３を満たすことが好ましい。

前記光学機能部はガラスのプレス成形品であって、前記光学機能部は、プレス成形に伴う形状誤差を許容する体積吸収部を前記光学面の周囲に有することが好ましい。

本発明の一態様のレンズの製造方法は、前記光学機能部の母材であるガラスプリフォームと、前記コバ部の母材である環状部材とを、上型と下型の間に保持し、前記上型と前記下型を接近させて前記ガラスプリフォームと前記環状部材を押圧するプレス加工によって、前記光学面と前記テーパ面と前記外側平坦面とを形成すると共に、前記光学機能部と前記コバ部を互いに固定させることを特徴とする。

本発明によれば、光学性能、位置決め精度、取り扱いやすさ、生産性などに優れるレンズを得ることができる。また、このようなレンズを簡単且つ高精度に製造することができる。

本実施形態のレンズの断面図である。 レンズの一部を拡大した断面図である。 レンズの正面図である。 レンズを製造する成形型の構成を示す断面図である。 成形型によるプレス成形でレンズを製造する工程を説明する図である。 成形型によるプレス成形でレンズを製造する工程を説明する図である。 成形型を構成する下型を製造する工程を示す図である。 レンズの変形例を示す断面図である。

図１から図３は、本発明を適用した実施形態に係るレンズ１を示している。レンズ１の光軸Ｘ１に沿う方向を光軸方向とし、光軸Ｘ１に対して垂直な方向を光軸直交方向とする。光軸直交方向は、レンズ１の径方向と呼ぶこともできる。図１は光軸Ｘ１を含む断面位置でレンズ１を示した断面図であり、図２は図１の一部を拡大した図である。図３は、光軸Ｘ１に沿ってレンズ１を見た正面図である。

レンズ１は、ガラスで構成された光学機能部１０と、光学機能部１０の外側を環状に囲むコバ部２０と、によって構成されている。コバ部２０は光学機能部１０を構成するガラスとは異なる材質からなり、本実施形態のコバ部２０は金属製である。コバ部２０を構成する金属の軟化温度は、光学機能部１０を構成するガラスのガラス転移温度と同等以上である。

光学機能部１０は、光軸方向の両側に光学面（レンズ面）を有する。本実施形態のレンズ１は、光学機能部１０の両側の第１光学面１１と第２光学面１２がいずれも凸面である両凸レンズである。光軸方向のうち第１光学面１１が向く側を第１の方向Ｘａとし、第２光学面１２が向く側を第２の方向Ｘｂとする。

レンズ１は、光学機能部１０における第１光学面１１と第２光学面１２がそれぞれ非球面の非球面レンズである。なお、本発明によるレンズは非球面レンズに限定されるものではなく、球面レンズに適用することも可能である。

光学機能部１０は、第１光学面１１と第２光学面１２の互いの外縁部分を接続する外周面１３を有している。外周面１３は光軸Ｘ１を中心とする円筒状の面である。図２に示すように、光学機能部１０は、第１光学面１１と外周面１３の境界部分に体積吸収部１４を備え、第２光学面１２と外周面１３の境界部分に体積吸収部１５を備えている。体積吸収部１４と体積吸収部１５は、後述するレンズ１の成形時の誤差の影響を吸収するための部分である。

体積吸収部１４は、第１光学面１１を設計上のレンズ面形状のまま延長して外周面１３と交差させた場合の角形状よりも内側を通るコーナーＲ形状（角丸形状）になるように、第１光学面１１と外周面１３の境界部分を接続したものである。体積吸収部１５は、第２光学面１２を設計上のレンズ面形状のまま延長して外周面１３と交差させた場合の角形状よりも内側を通るコーナーＲ形状（角丸形状）になるように、第２光学面１２と外周面１３の境界部分を接続したものである。なお、図１に示す体積吸収部１４や体積吸収部１５の形状は一例であり、成形時の誤差の程度によって体積吸収部１４や体積吸収部１５の形状は異なるものになる。

コバ部２０は、光軸方向の一方の側である第１の方向Ｘａ側に、内側平坦面２１と第１テーパ面２２と外側平坦面２３とを有する。内側平坦面２１が最も径方向の内側（第１光学面１１寄りの位置）に位置し、内側平坦面２１の外側に第１テーパ面２２を備え、外側平坦面２３が最も径方向の外側に位置している。

また、コバ部２０は、光軸方向の他方の側である第２の方向Ｘｂ側に、内側平坦面２４と第２テーパ面２５と外側平坦面２６とを有する。内側平坦面２４が最も径方向の内側（第２光学面１２寄りの位置）に位置し、内側平坦面２４の外側に第２テーパ面２５を備え、外側平坦面２６が最も径方向の外側に位置している。

内側平坦面２１、外側平坦面２３、内側平坦面２４、外側平坦面２６はそれぞれ、光軸Ｘ１に対して略垂直な平面であり、光軸Ｘ１を中心とした環状の範囲に設けられている（図３参照）。第１テーパ面２２と第２テーパ面２５はそれぞれ、光軸方向で第２の方向Ｘｂに進むにつれて径が大きくなる（第１の方向Ｘａに進むにつれて径が小さくなる）円錐台形状の面である。

コバ部２０は、内側平坦面２１と内側平坦面２４の互いの内縁部分を接続する内周面２７と、外側平坦面２３と外側平坦面２６の互いの外縁部分を接続する外周面２８と、を有している。内周面２７と外周面２８はそれぞれ、光軸Ｘ１を中心とする円筒状の面である。コバ部２０の内周面２７が光学機能部１０の外周面１３に対して固定されている。コバ部２０の外周面２８は、レンズ１における最外縁を構成する面である。内周面２７付近や外周面２８付近は、コバ部２０を成形する際の誤差を吸収する（形状誤差を許容する）体積吸収部として用いることが可能である。後述するように、外周面２８付近を体積吸収部として用いることが好ましい。

コバ部２０のうち、内側平坦面２１と内側平坦面２４を含む領域を内側平坦部２０ａとし、第１テーパ面２２と第２テーパ面２５を含む領域を中間テーパ部２０ｂとし、外側平坦面２３と外側平坦面２６を含む領域を外側平坦部２０ｃとする。コバ部２０は、中間テーパ部２０ｂを挟んで、内側平坦部２０ａと外側平坦部２０ｃが光軸方向に部分的にずれた構成になっている。

第１テーパ面２２は、外径側に進むにつれてコバ部２０の光軸方向の厚みを小さくさせる方向（内側平坦面２１に対して外側平坦面２３を第２の方向Ｘｂに凹ませる方向）に傾斜する面である。第２テーパ面２５は、外径側に進むにつれてコバ部２０の光軸方向の厚みを大きくさせる方向（内側平坦面２４に対して外側平坦面２６を第２の方向Ｘｂに突出させる方向）に傾斜する面である。従って、中間テーパ部２０ｂを挟んで、内側平坦部２０ａに対して外側平坦部２０ｃが第２の方向Ｘｂ側にずれた配置となる。

第１テーパ面２２と第２テーパ面２５は、光軸Ｘ１に対する傾斜角が略同じである。図２に示すように、光軸方向における第１テーパ面２２の高さｄ_ｔｐ１（内側平坦面２１と外側平坦面２３との間の光軸方向の距離）と、光軸方向における第２テーパ面２５の高さｄ_ｔｐ２（内側平坦面２４と外側平坦面２６との間の光軸方向の距離）は、ｄ_ｔｐ１＜ｄ_ｔｐ２の関係にある。従って、内側平坦部２０ａの光軸方向の厚みｔ_ｉｎ（内側平坦面２１と内側平坦面２４の間隔）よりも、外側平坦部２０ｃの光軸方向の厚みｔ_ｏｕｔ（外側平坦面２３と外側平坦面２６の間隔）の方が大きい。

図３に示すように、コバ部２０に情報表示部２９を設けてもよい。情報表示部２９の例として、レンズ１の周方向の方位など示す基準マーク、製品のシリアル番号、レンズ１のスペックなどの情報を含む二次元コード、などが適用可能である。金属製のコバ部２０は情報表示部２９を設けやすく、情報表示部２９の視認性も高めやすい。図３の例では、情報表示部２９を設ける位置として外側平坦部２０ｃの外側平坦面２３を選択している。この構成によれば、第１テーパ面２２や第２テーパ面２５を用いたレンズ１の位置決めに影響を及ぼさずに、視認性の高い位置に情報表示部２９を設けることができる。なお、情報表示部を設ける位置は図示の例に限定されるものではなく、例えば、内側平坦面２１、内側平坦面２４、外側平坦面２６、外周面２８などに情報表示部を設けてもよい。

図４は、レンズ１を製造するための成形型４０の構成を示している。成形型４０は、胴型４１と下型４２と上型４３とによって構成されている。胴型４１は円筒形状であり、円筒面である内周面４１ａによって囲まれる内部空間を有する。成形型４０の中心軸Ｘ２は、内周面４１ａの中心を通って上下方向に延びる軸線である。胴型４１は、胴型下端面４１ｂを下端に有し、胴型上端面４１ｃを上端に有する。胴型下端面４１ｂと胴型上端面４１ｃはそれぞれ、中心軸Ｘ２に対して略垂直な面である。胴型４１の内部空間は、上下方向に貫通して胴型下端面４１ｂと胴型上端面４１ｃの内側領域で開口している。

下型４２は、胴型４１の内部空間に対して下方から挿入される挿入部４２ａと、挿入部４２ａの下部に設けられて挿入部４２ａよりも大径の大径部４２ｂとを有する。上型４３は、胴型４１の内部空間に対して上方から挿入される挿入部４３ａと、挿入部４３ａの上部に設けられて挿入部４３ａよりも大径の大径部４３ｂとを有する。挿入部４２ａと挿入部４３ａのそれぞれの外周面は、胴型４１の内周面４１ａに対して、上下方向に摺動が可能であり、中心軸Ｘ２と垂直な方向には移動が規制される。つまり、下型４２と上型４３の中心軸が中心軸Ｘ２に一致するように調芯された状態で、胴型４１に対して下型４２と上型４３が上下方向に移動可能である。

下型４２は、挿入部４２ａの上端に光学形成面４４を有する。光学形成面４４は、中心軸Ｘ２上の中心が最も深く、外径側に向けて浅くなる凹型の面である。挿入部４２ａの上端にはさらに、光学形成面４４の周囲にコバ部形成面４５が形成されている。コバ部形成面４５は、光学形成面４４に近い径方向の内側から外側へ向けて順に、内側平坦面４５ａと、テーパ面４５ｂと、外側平坦面４５ｃと、を有している。内側平坦面４５ａと外側平坦面４５ｃは中心軸Ｘ２に対して略垂直な面であり、中心軸Ｘ２を中心とする環状の範囲に設けられている。外側平坦面４５ｃは内側平坦面４５ａよりも上方に位置する。テーパ面４５ｂは、中心軸Ｘ２を中心とする円錐台形状の面であり、テーパ面４５ｂの一方の端部（小径側の端部）が内側平坦面４５ａに接続し、テーパ面４５ｂの他方の端部（大径側の端部）が外側平坦面４５ｃに接続している。

上型４３は、挿入部４３ａの下端に光学形成面４６を有する。光学形成面４６は、中心軸Ｘ２上の中心が最も深く、外径側に向けて浅くなる凹型の面である。挿入部４３ａの下端にはさらに、光学形成面４６の周囲にコバ部形成面４７が形成されている。コバ部形成面４７は、光学形成面４６に近い径方向の内側から外側へ向けて順に、内側平坦面４７ａと、テーパ面４７ｂと、外側平坦面４７ｃと、を有している。内側平坦面４７ａと外側平坦面４７ｃは中心軸Ｘ２に対して略垂直な面であり、中心軸Ｘ２を中心とする環状の範囲に設けられている。外側平坦面４７ｃは内側平坦面４７ａよりも上方に位置する。テーパ面４７ｂは、中心軸Ｘ２を中心とする円錐台形状の面であり、テーパ面４７ｂの一方の端部（小径側の端部）が内側平坦面４７ａに接続し、テーパ面４７ｂの他方の端部（大径側の端部）が外側平坦面４７ｃに接続している。

プレス成形でレンズ１を形成する際に、胴型４１に対して下型４２の挿入部４２ａと上型４３の挿入部４３ａがそれぞれ最も挿入される位置を、下型４２や上型４３におけるプレス移動端と呼ぶ。図４に示すように、下型４２と上型４３がそれぞれのプレス移動端に達した状態で、光学形成面４４と光学形成面４６、コバ部形成面４５とコバ部形成面４７がそれぞれ上下方向に所定の間隔を空けて対向し、下型４２と上型４３の間に型空間Ｓが形成される。型空間Ｓは、下型４２の光学形成面４４及びコバ部形成面４５と、上型４３の光学形成面４６及びコバ部形成面４７と、胴型４１の内周面４１ａと、によって囲まれる空間である。

一例として、大径部４２ｂが胴型下端面４１ｂに当て付く位置を、下型４２におけるプレス移動端とすることができる。また、大径部４３ｂが胴型上端面４１ｃに当て付く位置を、上型４３におけるプレス移動端とすることができる。あるいは、上型４３において、大径部４３ｂが胴型上端面４１ｃに当て付くこと以外の構成によって、プレス移動端を定めてもよい。

図５及び図６は、成形型４０を用いてレンズ１を製造する工程を示している。成形型４０の内部に、光学機能部１０の母材となるガラスプリフォーム３０と、コバ部２０の母材となる環状部材３１とを配置して、成形型４０によるプレス成形を行うことによってレンズ１を製造する。

図５に示すように、ガラスプリフォーム３０は球体形状のガラスで構成されており、環状部材３１は円環形状の金属で構成されている。環状部材３１は、成形型４０の中心軸Ｘ２に対して略垂直な環状の平坦面３２及び平坦面３３と、平坦面３２及び平坦面３３の互いの内縁部分を接続する円筒状の内周面３４と、平坦面３２及び平坦面３３の互いの外縁部分を接続する円筒状の外周面３５と、を有している。

成形型４０を用いてレンズ１を製造する際には、図５に示すように、ガラスプリフォーム３０及び環状部材３１を下型４２と上型４３の間に保持する。環状部材３１は、平坦面３２をコバ部形成面４５の外側平坦面４５ｃに載せ、外周面３５を胴型４１の内周面４１ａに対向させた状態で保持される。平坦面３２を外側平坦面４５ｃに載せることで、中心軸Ｘ２に沿う方向での環状部材３１の位置が定まる。また、外周面３５の外径の大きさと、内周面４１ａの内径の大きさとが適宜定められており、外周面３５と内周面４１ａによって、中心軸Ｘ２に対して垂直な方向における環状部材３１の位置が定まる。環状部材３１における内周面３４から外周面３５までの径方向の幅は、下型４２の外側平坦面４５ｃの径方向の幅よりも大きく、環状部材３１は、外側平坦面４５ｃよりも内径側（中心軸Ｘ２に近い位置）に張り出した状態で保持される。

仮に、コバ部が外側平坦部２０ｃに相当する部位を備えていない構成であり、下型４２が外側平坦面４５ｃに相当する部位を備えていない構成であると、環状部材３１のような母材をテーパ面４５ｂに載せて保持する状態になる。すると、母材の傾きによるセッティング不良が生じるおそれがある。

これに対して、本実施形態では、コバ部２０が外側平坦部２０ｃを備え、外側平坦部２０ｃの外側平坦面２３を形成するための外側平坦面４５ｃを下型４２が備えている。これにより、下型４２の外側平坦面４５ｃを光軸方向の基準とし、胴型４１の内周面４１ａを光軸直交方向の基準として、環状部材３１を高精度に成形型４０内に配置することができ、成形型４０に対する環状部材３１のセッティングが容易になる。

プレス加工前の平坦面３２から平坦面３３までの環状部材３１の厚みは、下型４２と上型４３がそれぞれプレス移動端にあるときのコバ部形成面４５とコバ部形成面４７の間隔よりも大きく設定されている。従って、下型４２と上型４３を互いのプレス移動端まで接近移動させる際に、コバ部形成面４５とコバ部形成面４７による押圧力を受けて環状部材３１が変形して径方向に延展する。

ガラスプリフォーム３０は、下型４２の光学形成面４４に載せられる。光学形成面４４の凹み形状によって、ガラスプリフォーム３０が中心軸Ｘ２上の位置に保持される。下型４２は、大径部４２ｂを胴型下端面４１ｂに当接させたプレス移動端に保持され、挿入部４２ａが胴型４１から離脱しないように下型４２が下方から支持される。なお、光学形成面４４上へのガラスプリフォーム３０の供給は、胴型４１から挿入部４２ａを下方に抜いた状態で行ってもよいし、胴型４１に挿入部４２ａを挿入した状態で胴型４１の上端側から行ってもよい。

図５のようにガラスプリフォーム３０と環状部材３１を成形型４０の内部に配置したら、ガラスプリフォーム３０のガラス転移温度を超えるまで加熱してガラスプリフォーム３０を軟化させる。そして、図示を省略するプレス装置を用いて、挿入部４３ａを胴型４１に挿入した状態の上型４３を下方に向けて押圧する。下降する上型４３の光学形成面４６と、下降が規制された下型４２の光学形成面４４との間でガラスプリフォーム３０がプレスされて変形する。ガラスプリフォーム３０は、中心軸Ｘ２に沿う方向で厚みを小さくしながら外径側に延展する。

上型４３の下降が進んでガラスプリフォーム３０がある程度変形すると、下降するコバ部形成面４７が上方から環状部材３１の平坦面３３に接触し、コバ部形成面４５とコバ部形成面４７の間で環状部材３１が押圧されて変形する。このとき、環状部材３１は、中心軸Ｘ２に沿う方向で厚みを小さくしながら内径側に延展する。その際に、平坦面３２側の形状がコバ部形成面４５に沿う形状に変化して、内側平坦面４５ａに対応した形状の内側平坦面２１と、テーパ面４５ｂに対応した形状の第１テーパ面２２と、外側平坦面４５ｃに対応した形状の外側平坦面２３が形成される。また、平坦面３３側の形状がコバ部形成面４７に沿う形状に変化して、内側平坦面４７ａに対応した形状の内側平坦面２４と、テーパ面４７ｂに対応した形状の第２テーパ面２５と、外側平坦面４７ｃに対応した形状の外側平坦面２６が形成される。

上型４３を図６に示すプレス移動端まで下降させると、ガラスプリフォーム３０が環状部材３１の内側領域で下型４２と上型４３によってプレスされた結果、光軸方向の両側に光学形成面４４と光学形成面４６の形状が転写された第１光学面１１と第２光学面１２を有する光学機能部１０になる。また、環状部材３１が下型４２と上型４３によってプレスされた結果、光軸方向の両側にコバ部形成面４５とコバ部形成面４７の形状が転写されたコバ部２０になる。さらに、外径側に向けて延展されたガラスプリフォーム３０と内径側に向けて延展された環状部材３１が互いに密着した結果、光学機能部１０の外周面１３とコバ部２０の内周面２７が密着固定される。コバ部２０の内周面２７は、内径側に延展した環状部材３１の内周面３４を元にして構成されており、光軸Ｘ１を中心とする略円筒形状である。光学機能部１０の外周面１３は、コバ部２０の内周面２７に対応した略円筒形状になる。コバ部２０の外周面２８は、胴型４１の内周面４１ａに沿う略円筒形状になる。

なお、成形型４０を構成する材質よりも熱膨張率が大きい金属によって環状部材３１（コバ部２０）を構成し、ガラスプリフォーム３０を軟化させるために加熱する前の状態で、環状部材３１が成形型４０の内側に僅かなクリアランスをもって配置されてもよい。この場合、加熱で環状部材３１が膨張し、熱膨張率の差を利用して環状部材３１が成形型４０に密着する。胴型４１の内周面４１ａの中心軸Ｘ２と成形後のレンズ１の光軸Ｘ１とが高精度で合致するように成形型４０を構成しておくことで、加熱によって膨張する環状部材３１が等方的に内周面４１ａに密着して、胴型４１に対する偏心精度が向上し、環状部材３１から形成されるコバ部２０の中心位置を高精度に光学機能部１０と同軸化させたレンズ１を得ることができる。

以上のプレス成形が完了した後で、所定の温度まで冷却してから成形型４０を分解することによって、成形後のレンズ１を取り出す。このようにして、ガラスのプレス成形品である光学機能部１０と金属製のコバ部２０とからなるハイブリッド構造のレンズ１が形成される。

成形型４０を用いたレンズ１の製造では、プレス加工の１回のストロークによって、ガラスプリフォーム３０からの光学機能部１０の形成と、環状部材３１からのコバ部２０の形成と、光学機能部１０とコバ部２０の一体化（固定）とを全て行うので、非常に効率良くレンズ１を製造することができる。

また、レンズ１の成形の際には、成形型４０の内部でのガラスプリフォーム３０の流動性に留意する必要がある。成形型４０の型空間Ｓは、光学形成面４４と光学形成面４６の間の中央部分ではスペースが広く、コバ部形成面４５とコバ部形成面４７の間の周縁部分ではスペースが狭くなっている。

狭い空間にガラスプリフォームを延展させるには、ガラスプリフォームを低粘度化させる必要があり、低粘度化させるにはガラスプリフォームを成形時に高温にする必要がある。すると、成形後の熱収縮の影響が大きくなり、光学面の精度や外観品質が悪化する可能性がある。特に、コバ部を光軸方向で薄型化させるほど、コバ部を形成するための空間が狭くなってガラスプリフォームを延展させにくくなり、成形時におけるガラスプリフォームのより一層の低粘度化（すなわち高い温度への加熱）が必要になる。

しかし、本実施形態の成形型４０では、成形型４０の型空間Ｓのうち、外周側が環状部材３１（成形後のコバ部２０）によって囲まれており、成形時に型空間Ｓの外周側の狭い空間にガラスプリフォーム３０を延展させる必要がない。従って、外観や面精度において高品質を要求される光学有効エリア（光学形成面４４や光学形成面４６によって形成される第１光学面１１や第２光学面１２）内のガラスプリフォーム３０の延展を、比較的低い温度（ガラスプリフォーム３０のガラス転移温度に近い値）で実現することができ、光学機能部１０における外観や面精度の高品質化に有利となる。

さらに、光学機能部１０には割れやすい突出部分や屈曲部分が無いので、成形型４０で光学機能部１０を成形する際に、割れを抑制するための離型膜の設置やガラスプリフォーム３０の特殊な表面処理などの対策が不要である（あるいは対策を軽減できる）。その結果、離型膜や表面処理を起因とする光学機能部１０の外面の曇りや面精度の不安定化が発生せず、この点においても、光学機能部１０における外観や面精度の高品質化に有利となる。

成形型の上型や下型によってガラスプリフォームを押圧する際に、ガラスプリフォームの外周部が上方や下方に向かって湾曲して、ガラスプリフォームの外周部が内周側よりも先に上型や下型の光学形成面に接触する場合がある。このような場合、ガラスプリフォームと光学形成面との間に気体が封入され、いわゆるガストラップが発生してしまう。ガストラップはレンズの形状不良の原因になる。ガストラップを回避するためには、ガラスプリフォームの曲率半径を、上型や下型の光学形成面の曲率半径よりも所定以上小さくする必要がある。

本実施形態のレンズ１では、レンズ１のコバ部２０を金属製とすることにより、光学機能部１０の形成に用いるガラスプリフォーム３０を少量にして材料を節約することができる。また、ガラスプリフォーム３０が少量であると曲率半径を小さくできるので、曲率半径が大きいガラスプリフォームからレンズの光学面を作成するよりも、プレス時のガストラップの発生リスクが軽減される。

成形型４０を用いてレンズ１を製造する際には、ガラスプリフォーム３０の容量誤差、成形型４０の型空間Ｓの体積誤差、ガラスプリフォーム３０の供給位置の偏り、などの各種誤差が発生する。レンズ１における体積吸収部１４と体積吸収部１５は、このような各種誤差に応じた形状のばらつきを許容する部分である。そして、光学機能部１０の外周角部に体積吸収部１４と体積吸収部１５を備えることによって、光学機能部１０の他の部分にプレス成形時の誤差の影響が及ぶのを防いで、第１光学面１１及び第２光学面１２を高精度に形成することができる。

体積吸収部１４と体積吸収部１５は、光学機能部１０から急峻に突出したり凹んだりする形状ではなく、第１光学面１１及び第２光学面１２と外周面１３とを滑らかに接続するコーナーＲ形状であるため、体積吸収部１４や体積吸収部１５を起因とする光学機能部１０の割れや破損が生じにくい。

レンズ１は光学機器の光学系の構成要素として用いられる。一例として、図示を省略する鏡筒にレンズ１が取り付けられて、レンズ１が鏡筒内の他のレンズ（単数のレンズでも複数のレンズでもよい）と共に撮像装置の撮像光学系を構成する。このような光学系を構成する際には、レンズ１を所定の位置に定めて鏡筒に取り付ける必要がある。レンズ１においてはコバ部２０が位置決め用の機能を備えている。

なお、レンズ１の位置決めとは、鏡筒のような保持部材に対して位置を定めること、他のレンズに対して相対的な位置関係を定めること、レンズ以外の光学要素に対して相対的な位置関係を定めること、を全て含む。例えば、鏡筒の内部に設けたレンズ保持面、鏡筒の内部に取り付けられた他のレンズの位置決め面、レンズ１と他のレンズとの間に挿入されるスペーサ、などに対して、コバ部２０の所定箇所を当接させることによって、光学系におけるレンズ１の位置を定める。

レンズ１の位置は、光軸方向の位置、光軸直交方向の位置（偏心）、光学系の光軸に対する光軸Ｘ１の角度（傾き）、などの要素で管理される。レンズ１は、コバ部２０のうち第１テーパ面２２と第２テーパ面２５の少なくとも一方を位置決め面として用いることができる。第１テーパ面２２と第２テーパ面２５はいずれも光軸Ｘ１を中心とする円錐台形状の面であり、光軸方向の成分と光軸直交方向の成分を含んでいる。そのため、第１テーパ面２２や第２テーパ面２５を位置決め面として適用すると、光軸方向と光軸直交方向の双方でレンズ１の位置を定めることができ、光学系の光軸に対する光軸Ｘ１の角度も定めることができる。このように、複数の方向の位置決めを担う第１テーパ面２２や第２テーパ面２５をコバ部２０が備えることによって、レンズ１の位置を簡単且つ高精度に管理しやすくなる。

例えば、本実施形態のレンズ１のコバ部２０とは異なり、光軸直交方向に延在する前後一対の平面と、光軸を中心とする円筒状の外周面と、のみによって外面を構成したコバ部の場合、コバ部の平面によって光軸方向の位置決めを行い、コバ部の外周面によって光軸直交方向の位置決めを行う。このようなレンズを成形型のプレス成形で製造する場合、下型や上型によってコバ部の平面を成形し、胴型の内周面によってコバ部の外周面を成形するのが一般的である。つまり、光軸方向の位置決め用の面（平面）を成形するための型部材（下型、上型）と、光軸直交方向の位置決め用の面（外周面）を成形するための型部材（胴型）とが、別々の部材になる。すると、これらの別々の型部材の間に存在する精度誤差（個々の型部材の精度誤差や、複数の型部材を組み合わせる際の精度誤差）がコバ部の各面の形状精度に影響を及ぼし、コバ部を用いて光軸方向と光軸直交方向の両方を高精度に位置決めすることの難度が高くなってしまう。一例として、胴型の中心軸に対して上型や下型の中心軸が偏心した状態でレンズのプレス成形が行われ、当該レンズの光軸とコバ部の外周面の中心軸とがずれる可能性がある。このようなレンズを鏡筒に組み付けると、光学系の設計上の光軸位置（鏡筒の中心軸）に対してレンズの光軸が光軸直交方向にずれて、レンズの組み付け誤差による光学性能の悪化が生じるおそれがある。

これに対して、本実施形態のレンズ１では、下型４２のテーパ面４５ｂ（コバ部形成面４５）を用いて成形される第１テーパ面２２によって、光軸方向の位置決めと光軸直交方向の位置決めを行うことができる。下型４２は光学形成面４４を備えており、光学形成面４４によって形成される第１光学面１１の精度と、テーパ面４５ｂによって形成される第１テーパ面２２の精度が、同じ型部材である下型４２を基準として管理される。

同様に、上型４３のテーパ面４７ｂ（コバ部形成面４７）を用いて成形される第２テーパ面２５によって、光軸方向の位置決めと光軸直交方向の位置決めを行うことができる。上型４３は光学形成面４６を備えており、光学形成面４６によって形成される第２光学面１２の精度と、テーパ面４７ｂによって形成される第２テーパ面２５の精度が、同じ型部材である上型４３を基準として管理される。

このように、成形型４０において、光学面の形成に関与する面（光学形成面４４、光学形成面４６）と、光軸方向の位置決め面及び光軸直交方向の位置決め面の形成に関与する面（テーパ面４５ｂ、テーパ面４７ｂ）とを、複数の型部材に分散せずに得ることができ、その結果として、成形型４０を用いて製造されたレンズ１の位置決めの精度が向上する。

成形型４０によって環状部材３１をプレスしてコバ部２０を成形する際には、環状部材３１の体積誤差、下型４２のコバ部形成面４５や上型４３のコバ部形成面４７の位置精度や形状の誤差、などの要素が影響を及ぼす可能性がある。本実施形態のコバ部２０では、第１テーパ面２２や第２テーパ面２５を、鏡筒や他の光学部材（他のレンズやスペーサ）に対して位置決めする位置決め面として用いることにより、外周面２８が位置決めの役割を持たないようにして、外周面２８付近の形状精度に関する要求を緩和することができる。従って、外周面２８を含む外側平坦部２０ｃを、コバ部２０を成形する際の誤差を吸収する体積吸収部として用いることが可能である。

例えば、設計上の体積の基準値よりも実際に成形されたコバ部２０の体積が大きい場合には、下型４２及び上型４３が胴型４１の内周面４１ａに接する箇所に面取りを設けたり、胴型４１の内周面４１ａに体積吸収用の凹部を設けたりすることによって、コバ部２０の体積の余剰部分を吸収できる。延性が高く非脆性である金属素材によってコバ部２０が形成されていると、このような余剰部分が外周面２８付近で微小にはみ出る場合でも、余剰部分の割れや破損を生じずに形状を維持することができる。

設計上の体積の基準値よりも実際に成形されたコバ部２０の体積が小さい場合には、コバ部２０の外周面２８が胴型４１の内周面４１ａに接触せず（あるいは内周面４１ａの一部だけに接触し）、コバ部２０の外周部分のうち内周面４１ａに接触しない部分において自由曲面となる。

このように、コバ部２０の体積に応じた外側平坦部２０ｃ（特に外周面２８付近）の形状変化を許容することによって、プレス成形の際のコバ部２０の誤差吸収を行うことができる。

また、本実施形態のレンズ１とは異なり、光学機能部とコバ部の全体をガラスで形成したガラスモールドレンズにおいて、第１テーパ面２２や第２テーパ面２５のようなテーパ面を形成する場合、テーパ面の周囲で急峻な角度変化が存在すると、ガラスに割れや亀裂が生じやすくなる。

これに対して、本実施形態のレンズ１は、光学機能部１０を構成するガラスよりも延性が高く非脆性である金属素材によってコバ部２０を構成しており、第１テーパ面２２や第２テーパ面２５の周辺にある程度急峻な角度変化がある場合でも、当該箇所での割れや亀裂などの損傷が生じにくい。また、金属製のコバ部２０は、ある程度の外力に対しては弾性変形によって形状の復元が可能であるため、コバ部２０を薄型化しても割れや回復不能な変形が発生するリスクが少ない。つまり、コバ部２０の形状の自由度が高い。その結果、単純な円環形状ではなく中間テーパ部２０ｂの両側に屈曲形状を含んだコバ部２０を有するレンズ１を効率良く製造することができる。

さらに、金属製のコバ部２０は光を透過させないので、レンズ１における第１光学面１１及び第２光学面１２の外側を通る有害光を遮断する遮光効果を得ることができる。コバ部２０による遮光性を高めるために、コバ部２０の外面（内周面２７を含む）に黒化処理などを行ってもよい。

光学機能部１０については、レンズ１の位置決め機能を備えず、第１光学面１１及び第２光学面１２をシンプルな外周形状（外周面１３、体積吸収部１４及び体積吸収部１５）で接続した構造である。そのため、コバ部を含む全体をガラスで一体成形したガラスモールドレンズとは異なり、光学機能部１０では、面の角度が急峻に変化する突出部分や屈曲部分が存在せず、割れや破損のリスクが抑えられ、強度的に有利である。

また、本実施形態のレンズ１は、光学機能部１０が体積吸収部１４及び体積吸収部１５を備えており、ガラスプリフォーム３０から光学機能部１０を成形する際のガラスのプレス加工に関する誤差吸収は、体積吸収部１４及び体積吸収部１５で行われる。言い換えれば、ガラスのプレス加工に関する誤差吸収が光学機能部１０で完結するように構成されている。そして、コバ部２０はガラスのプレス加工に関する誤差吸収用の部位を備えておらず、コバ部２０における位置決め用の面の大きさや形状が制約されにくいため、位置決め機能に適した寸法や形状をコバ部２０に持たせて、コバ部２０を用いたレンズ１の位置決め精度を向上させることができる。

コバ部において厚みが極端に異なる部分を含んでいると、プレス加工時の成形性が悪くなったり、厚みが小さい部分で強度が不足したりするおそれがある。本実施形態のレンズ１では、光軸方向の一方の側の第１テーパ面２２は、外径側に進むにつれてコバ部２０の厚みを小さくする方向に傾斜し、光軸方向の他方の側の第２テーパ面２５は、外径側に進むにつれてコバ部２０の厚みを大きくする方向に傾斜している。コバ部において光軸方向の両側にテーパ面を備える場合、本実施形態の第１テーパ面２２と第２テーパ面２５のように傾斜方向を揃えた関係にすることで、中間テーパ部２０ｂの両側に位置する内側平坦部２０ａの厚み（ｔ_ｉｎ）と外側平坦部２０ｃの厚み（ｔ_ｏｕｔ）が大きく変化することを防止できる。

コバ部２０は、第１テーパ面２２及び第２テーパ面２５を有する中間テーパ部２０ｂの内径側に、内側平坦部２０ａを備えている。内側平坦部２０ａにおける内側平坦面２１や内側平坦面２４を、レンズ１の位置決めに用いることも可能である。内側平坦面２１と内側平坦面２４は光軸Ｘ１に対して略垂直な面であり、これらの面を位置決め面として用いることによって、光軸方向でのレンズ１の位置決めを行うことができる。例えば、第１テーパ面２２や第２テーパ面２５を別のレンズの位置決め面に当接させて位置合わせすると共に、内側平坦面２１や内側平坦面２４をスペーサに当接させて、スペーサを介してさらに別のレンズとの光軸方向の間隔を設定することができる。

内側平坦面２１は、下型４２の内側平坦面４５ａ（コバ部形成面４５）で成形される。つまり、内側平坦面２１と第１テーパ面２２はいずれも下型４２という共通の型部材によって成形される。そのため、内側平坦面２１と第１テーパ面２２を別々の型部材で形成する場合に比べて、内側平坦面２１と第１テーパ面２２の相対的な精度誤差が発生しにくく、内側平坦面２１と第１テーパ面２２を併用したレンズ１の位置決めを高精度に行うことができる。

内側平坦面２４は、上型４３の内側平坦面４７ａ（コバ部形成面４７）で成形される。つまり、内側平坦面２４と第２テーパ面２５はいずれも上型４３という共通の型部材によって成形される。そのため、内側平坦面２４と第２テーパ面２５を別々の型部材で形成する場合に比べて、内側平坦面２４と第２テーパ面２５の相対的な精度誤差が発生しにくく、内側平坦面２４と第２テーパ面２５を併用したレンズ１の位置決めを高精度に行うことができる。

光軸直交方向に延在する内側平坦面２１や内側平坦面２４を備えた内側平坦部２０ａは、コバ部２０に対する光学機能部１０の位置ずれを評価する基準部位として用いることができる。つまり、光学機能部１０の外側に中間テーパ部２０ｂのような傾斜構造が隣接する構成する場合に比べて、光学機能部１０を囲む位置に内側平坦部２０ａを備えた構成は、光学機能部１０とコバ部２０の相対的な位置関係を管理しやすくなる。

また、光学機能部１０の外側を囲んでコバ部２０の内側平坦部２０ａを備えたレンズ１の構成によれば、成形型４０でレンズ１を成形する際に、光学機能部１０のプレス精度を向上させる効果が得られる。図６に示すように、下型４２の内側平坦面４５ａと上型４３の内側平坦面４７ａは成形型４０のプレス方向に対して正対する面（中心軸Ｘ２に対して略垂直な面）であり、内側平坦面４５ａと内側平坦面４７ａの間で内側平坦部２０ａをプレス成形する際に、押圧力を周囲に逃さずに内側平坦部２０ａを高精度に保持しながらプレス加工が行われる。上下からの押圧力によって、内側平坦部２０ａが位置ずれせずに強固に拘束された状態で加工を行うため、内側平坦部２０ａの内径側に位置する光学機能部１０をプレス成形するための押圧力が外径側に抜けることが抑制される。その結果、光学形成面４４と光学形成面４６の形状を確実にガラスプリフォーム３０に転写して、光学機能部１０の第１光学面１１と第２光学面１２を高精度に成形することができる。

特に、光学機能部における光軸方向の両側の光学面の有効径の差（面径差）が大きいレンズをプレス成形する場合、有効径が大きい側の光学面の周縁領域（有効径の差がある部分）でプレス時の押圧力が抜けやすい（押圧力がかかりにくい）傾向がある。このような場合に、コバ部２０の内側平坦部２０ａに相当する構造を備えることによって、有効径が大きい側の光学面の周縁領域に対してプレス時の押圧力をかかりやすくして転写性を向上させ、光学機能部の形状誤差を改善することができる。

コバ部２０は、第１テーパ面２２及び第２テーパ面２５を有する中間テーパ部２０ｂの外径側に、外側平坦面２３と外側平坦面２６を有する外側平坦部２０ｃを備えている。外側平坦部２０ｃは、レンズ１の最外周に設けられており、レンズ１の搬送時や取り付け時に工具などで保持する際の保持対象として適している。また、光軸直交方向に延在した構成の外側平坦部２０ｃは、工具などで保持しやすいことに加えて、保持状態でレンズ１の向きや位置をコントロールしやすい利点がある。さらに、鏡筒などに対してレンズ１を取り付ける際に、外側平坦部２０ｃを基準に暫定的な位置決め（仮の保持）を行うことが可能である。

外側平坦部２０ｃは、情報表示部２９（図３参照）を配置する部位としても適している。コバ部２０で最も外径側に位置する外側平坦部２０ｃは、情報表示部２９の識別を行いやすい部位である。また、外側平坦部２０ｃのうちでも特に外側平坦面２３は、内側平坦面２１に対して光軸方向（第２の方向Ｘｂ）に低くなった面であるため、情報表示部２９が外側平坦面２３から光軸方向（第１の方向Ｘａ）に突出する構造であってもコバ部２０全体の外形寸法には影響を及ぼしにくく、コバ部２０の大型化を防ぐことができる。

上記のように、光学機能部１０における体積吸収部１４や体積吸収部１５と同様に、コバ部２０をプレス成形する際に発生する誤差を吸収する体積吸収部として、外側平坦部２０ｃを適用することが可能である。中間テーパ部２０ｂや内側平坦部２０ａを用いてレンズ１の位置決めを行う場合、外側平坦部２０ｃについては位置決め用の高い精度が要求されないので、外側平坦部２０ｃの形状の自由度（形状誤差の許容量）が大きくなる。そのため、外側平坦部２０ｃをコバ部２０における体積吸収部として機能させることができる。特に、中間テーパ部２０ｂが備える第１テーパ面２２や第２テーパ面２５は、光軸方向及び光軸直交方向の両方の位置決めに対応しているため、外側平坦部２０ｃにおける外側平坦面２３と外側平坦面２６と外周面２８のいずれについても、位置決め用の機能を持たせないことが可能であり、外側平坦部２０ｃを体積吸収部として機能させやすくなっている。

以上のように、本実施形態のレンズ１には様々な利点がある。まず、光学機能部１０は、光学的に機能する部分である第１光学面１１及び第２光学面１２を含む領域と、コバ部２０に対して固定される外周面１３と、光学機能部１０のプレス成形時の誤差を吸収するための体積吸収部１４及び体積吸収部１５だけを備えており、レンズ１の位置を定める機能を備えない。そのため、光学的な性能にフォーカスして光学機能部１０を構成することができ、光学機能部１０の設計や製造のしやすさが向上する。

光学機能部１０の形状的な条件として、単にレンズ位置を定める機能を備えないというだけではなく、既存のガラスモールドレンズにおけるコバ部に類する形状を含んでいない。そのため、第１光学面１１や第２光学面１２や外周面１３に対して急峻に角度が変化する部分が存在せず、割れや亀裂などのリスクを低減して高精度に光学機能部１０の成形を行うことができる。

レンズ１の位置を定める機能については、コバ部２０が担っている。コバ部２０は、第１テーパ面２２や第２テーパ面２５を用いて、光軸方向及び光軸直交方向の両方の位置決めを高精度に行うことができる。

コバ部２０において、中間テーパ部２０ｂの内径側に内側平坦部２０ａを備えることによって、プレス成形時の押圧力を適切に管理し、外径側への押圧力の抜けを防いで光学機能部１０を高精度に形成させることができる。また、内側平坦部２０ａを基準として、光学機能部１０とコバ部２０の位置関係を高精度に管理することができる。さらに、内側平坦部２０ａの内側平坦面４５ａや内側平坦面４７ａをレンズ１の位置決めに用いることも可能である。

コバ部２０において、中間テーパ部２０ｂの外径側に備えた外側平坦部２０ｃは、レンズ１の保持や、レンズ１の暫定的な位置決めに用いることができ、レンズ１を鏡筒などに組み付ける際の作業性の向上に寄与する。また、外側平坦部２０ｃを、情報表示部２９の形成箇所として用いることができる。さらに、外側平坦部２０ｃを、コバ部２０のプレス成形時の誤差吸収用の体積吸収部として用いることも可能である。外側平坦部２０ｃによって誤差吸収を行うことで、レンズ１の位置決めに関与する中間テーパ部２０ｂや、光学機能部１０に固定される内側平坦部２０ａを、高精度に形成することができる。

金属素材で形成されるコバ部２０は、ガラスモールドレンズの一部として光学機能部と一体的にガラスで形成されるコバ部に比べて、薄型化しやすいことや、形状の自由度が高いという利点がある。コバ部２０についてはさらに以下の各条件を満たすことが好ましい。
（１）ｄ_ｔｐ１≧０．１ｍｍ、ｄ_ｔｐ２≧０．１ｍｍ
（２）０．７≦ｔ_ｉｎ／ｔ_ｏｕｔ≦１．３
（３）ｔ_ｏｕｔ≧０．１５ｍｍ

条件（１）は、光軸方向における第１テーパ面２２の高さｄ_ｔｐ１や第２テーパ面２５の高さｄ_ｔｐ２の下限値を規定したものである。条件（１）を満たすことによって、第１テーパ面２２や第２テーパ面２５の面精度を確保して、第１テーパ面２２や第２テーパ面２５を介したレンズ１の位置決めの精度を向上させることができる。条件（１）を満たさないテーパ面の場合、面形状を適切に管理できなかったり、面積が小さすぎて位置決めの際に十分な安定性が得られなかったりして、位置決め用の面としての精度要件を満たさなくなるおそれがある。

条件（２）は、中間テーパ部２０ｂの両側に位置する内側平坦部２０ａの光軸方向の厚みｔ_ｉｎと外側平坦部２０ｃの光軸方向の厚みｔ_ｏｕｔとが、過大に（±３０％以上）異ならないことを示している。条件（２）を満たすことによって、成形型４０によるコバ部２０の成形性や、成形後のコバ部２０の各面の形状精度を向上させることができる。

図１及び図２に示す本実施形態のレンズ１はｔ_ｉｎ＜ｔ_ｏｕｔであるため、条件（２）のうち０．７≦ｔ_ｉｎ／ｔ_ｏｕｔを満たすように構成するとよい。本実施形態のレンズ１とは逆にｔ_ｉｎ＞ｔ_ｏｕｔであってもよく、この場合には、条件（２）のうちｔ_ｉｎ／ｔ_ｏｕｔ≦１．３を満たすように構成するとよい。

条件（３）は、外側平坦部２０ｃの光軸方向の厚みｔ_ｏｕｔの下限値を規定したものである。外側平坦部２０ｃを薄くしすぎると強度の確保や形状精度の管理が難しくなる。条件（３）を満たすことで、十分な強度を確保して高い形状精度を備えた外側平坦部２０ｃを得ることができる。

図７は、成形型４０を構成する下型４２のプレス面を加工装置によって形成する工程を示している。下型４２や上型４３は、レンズ成形時の高温環境下で十分な耐久性を備えるように、例えばセラミックス又は超硬合金を材料として構成されている。加工装置は、砥石６０を用いた研削加工によって下型４２のプレス面を形成する。なお、図７では下型４２のプレス面の完成形状を示しているが、加工装置による加工では、砥石６０を用いてプレス面の各部分を順次形成していく。

砥石６０は円筒形状であり、円形状の端面６１と円筒状の側面６２を有している。砥石６０は円筒形状の中心軸である回転軸Ｘ３を中心とする回転が可能であり、加工装置では回転軸Ｘ３の角度を変更することができる。砥石６０は、端面６１と側面６２の境界の角部分を加工点Ｋとして下型４２に接触させて、回転軸Ｘ３を中心として回転しながら研削加工を行う。

図４に示すように、下型４２のプレス面は、光学形成面４４とコバ部形成面４５によって構成されている。光学形成面４４は、中心軸Ｘ２上の中心部分が最も深く外周側に向けて浅くなる凹型の面である。コバ部形成面４５のうち内側平坦面４５ａと外側平坦面４５ｃは、中心軸Ｘ２に対して略垂直な面である。コバ部形成面４５のテーパ面４５ｂは、中心軸Ｘ２を中心とする円錐台形状の面であり、径方向の内側から外側に進むにつれて高くなる傾斜を有する。つまり、下型４２のプレス面は、平坦な内側平坦面４５ａと外側平坦面４５ｃを一部に備えつつ、全体的には光学形成面４４とテーパ面４５ｂによって構成されたすり鉢型の形状になっている。

このようなすり鉢型の下型４２のプレス面を、砥石６０による研削加工で形成する。一例として、加工点Ｋに接する位置における光学形成面４４の法線Ｎに対して回転軸Ｘ３を４５°傾けて、砥石６０を回転させる。そして、中心軸Ｘ２に対するテーパ面４５ｂの傾斜角、光学形成面４４の外縁からテーパ面４５ｂの内縁までの光軸直交方向の距離、砥石６０の直径、などに関して適切な条件設定を行うことにより、光学形成面４４とコバ部形成面４５の両方を共通の砥石６０によって形成することができる。適切な条件設定とは、光学形成面４４とコバ部形成面４５を形成する際に、砥石６０が加工点Ｋのみで下型４２に接触し、加工点Ｋ以外の箇所では砥石６０と下型４２が干渉しないことを満たすものである。

光学形成面４４とコバ部形成面４５の両方を共通の砥石６０によって形成することによって、これらの面を異なる加工ツールを用いて形成する場合に比べて、加工ツールごとの誤差の影響を排除できるため、光学形成面４４とコバ部形成面４５の相対的な形状精度を向上させることができる。従って、光学形成面４４とコバ部形成面４５の形状が転写されるレンズ１の光学機能部１０（第１光学面１１）とコバ部２０（内側平坦面２１、第１テーパ面２２、外側平坦面２３）との相対的な形状精度を向上させることができる。レンズ１において、光学機能部１０とコバ部２０の相対的な形状精度が優れていると、コバ部２０を用いて行うレンズ１の位置決め精度を向上させることができる。

また、共通の砥石６０で光学形成面４４とコバ部形成面４５を連続して形成することにより、加工ツールの交換を要さずに下型４２を効率良く製造することができ、成形型４０を用いて成形されるレンズ１の生産性向上に寄与することができる。

上型４３のプレス面についても、下型４２の場合と同様の加工装置によって製造される。下型４２との違いとして、上型４３のコバ部形成面４７のテーパ面４７ｂは、中心軸Ｘ２側に向くすり鉢形状ではなく、上型４３の挿入部４３ａの外周側に開かれた形状であるため、回転する円柱状の砥石によってテーパ面４７ｂを形成する際に、光学形成面４６に対する砥石の干渉が基本的に生じない。従って、複雑な条件を課すことなく、共通の砥石によって光学形成面４６とコバ部形成面４７の両方を形成することができる。

以上のように、本実施形態のレンズ１は、ガラス製の光学機能部１０と、光学機能部１０のガラスとは異なる材質（金属製）からなるコバ部２０とを組み合わせて構成したことにより、光学機能部１０における光学性能の高さ及び強度の確保と、コバ部２０の形状自由度の高さとを両立させることができる。また、コバ部２０に第１テーパ面２２や第２テーパ面２５を備えることで、コバ部２０を基準としたレンズ１の位置決め精度を向上させることができる。さらに、コバ部２０が第１テーパ面２２や第２テーパ面２５の外径側に外側平坦面２３や外側平坦面２６を備えることによって、レンズ１の取り扱い性が向上し、レンズ１を光学機器に組み込む際の作業性などが向上する。

図８は、レンズ１の変形例を示している。この変形例のレンズ１は、コバ部５０の構成が上記実施形態のコバ部２０と異なっている。コバ部５０のうち、光軸方向の一方の側である第１の方向Ｘａ側には、内径側から順に、内側平坦面５１、テーパ面５２、外側平坦面５３を備えている。これらの各面については、上記実施形態の内側平坦面２１、第１テーパ面２２、外側平坦面２３と同様の構成及び配置である。コバ部５０のうち、光軸方向の他方の側である第２の方向Ｘｂ側は、テーパ面を備えずに光軸直交方向に延在する平坦面５４のみで構成されている。コバ部５０の径方向において、内周面５５からテーパ面５２までの範囲が内側平坦部５０ａであり、テーパ面５２の形成範囲が中間テーパ部５０ｂであり、テーパ面５２から外周面５６までの範囲が外側平坦部５０ｃである。このように、本発明のレンズにおけるコバ部は、光軸方向の片側のみにテーパ面を有する構成であってもよい。

テーパ面５２の光軸方向の高さｄ_ｔｐ１については、先に述べた条件（１）、すなわちｄ_ｔｐ１≧０．１ｍｍを満たすことが好ましい。また、内側平坦部５０ａの光軸方向の厚みｔ_ｉｎ（内側平坦面５１と平坦面５４の間隔）と、外側平坦部５０ｃの光軸方向の厚みｔ_ｏｕｔ（外側平坦面５３と平坦面５４の間隔）の関係は、先に述べた条件（２）、すなわち０．７≦ｔ_ｉｎ／ｔ_ｏｕｔ≦１．３を満たすことが好ましい。

コバ部の光軸方向の片側のみにテーパ面を有する場合、図８に示すテーパ面５２のように、レンズ１の外径側に進むにつれて光軸方向でのコバ部５０の厚みを小さくさせる方向に傾斜することが好ましい。これにより、コバ部５０の容積を小さくしてレンズ１の小型化に寄与することができる。但し、テーパ面５２（中間テーパ部５０ｂ）よりも外径側の領域である外側平坦部５０ｃの厚みｔ_ｏｕｔを薄くしすぎると強度や形状精度の確保が難しくなるため、上記実施形態と同様に、先に述べた条件（３）、すなわちｔ_ｏｕｔ≧０．１５ｍｍを満たすことが好ましい。

以上、図示の実施形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態のレンズ１は第１光学面１１と第２光学面１２の両方とも凸面であるが、少なくとも一方の光学面が凹面や平面であるレンズに適用することも可能である。

なお、本発明を適用するレンズにおいて、外径側に進むにつれてコバ部の厚みを小さくする方向に傾斜するテーパ面（第１テーパ面２２、テーパ面５２）の内径側に位置する光学面（第１光学面１１）については、凸面であることが好ましい。当該光学面を成形するための型部材（下型４２）の光学形成面（光学形成面４４）が凹面となるため、型部材の製造時に、型部材側のテーパ面（テーパ面４５ｂ）を形成する加工ツール（砥石６０）が型部材の光学形成面に対して干渉することを防ぎ、光学形成面とコバ部形成面（コバ部形成面４５）を共通の加工ツール（砥石６０）を用いて加工しやすくなる。

上記実施形態では、レンズ１の光軸Ｘ１に対する第１テーパ面２２の傾斜角と第２テーパ面２５の傾斜角が略同一であるが、コバ部が備える光軸方向の両側のテーパ面の傾斜角が互いに異なっていてもよい。

上記実施形態のレンズ１を製造する方法では、成形型４０の中心軸Ｘ２に対して略垂直な平坦面３２及び平坦面３３と、一対の平坦面３２及び平坦面３３を接続する筒状の内周面３４及び外周面３５と、を有するシンプルな円環形状の環状部材３１を用いているが、テーパ面（第１テーパ面２２、第２テーパ面２５、テーパ面５２）の元となる形状を予め備えている環状部材を成形型４０の内部に保持してからプレス加工を行うことも可能である。

上記実施形態のレンズ１を製造する方法では、成形型４０の内部に球体形状のガラスプリフォーム３０を配置して加工を行っているが、光学機能部の母材であるガラスプリフォームは球体形状に限定されるものではない。

上記実施形態のレンズ１では、コバ部２０の材質を金属としたが、本発明を適用するレンズのコバ部の材質として金属以外を選択することも可能である。例えば、光学機能部を構成するガラスとは異なるガラスでコバ部を構成してもよい。この場合、コバ部を構成するガラスのガラス転移温度が、光学機能部を構成するガラスのガラス転移温度よりも高いものを選択するとよい。

あるいは、コバ部をセラミックスで構成してもよい。この場合、コバ部を構成するセラミックスの熱膨張率は、成形型を構成する材質の熱膨張率を上回っていることが好ましい。これにより、レンズの光学機能部を成形する際に、セラミックス製のコバ部が膨張して成形型に密着して、胴型に対する偏心精度が向上し、コバ部と光学機能部を高精度に同軸化させたレンズを得ることができる。

上記実施形態のコバ部２０は、光軸Ｘ１を中心とする周方向に向けて一様な形状が連続する構成であるが、周方向の一部でコバ部の形状が異なっていてもよい。例えば、コバ部の一部に、テーパ面以外の凹部や切り欠きが存在してもよい。

本発明の実施の形態は上記実施形態やその変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。

１ ：レンズ
１０ ：光学機能部
１１ ：第１光学面
１２ ：第２光学面
１３ ：外周面
１４ ：体積吸収部
１５ ：体積吸収部
２０ ：コバ部
２０ａ ：内側平坦部
２０ｂ ：中間テーパ部
２０ｃ ：外側平坦部
２１ ：内側平坦面
２２ ：第１テーパ面
２３ ：外側平坦面
２４ ：内側平坦面
２５ ：第２テーパ面
２６ ：外側平坦面
２７ ：内周面
２８ ：外周面
２９ ：情報表示部
３０ ：ガラスプリフォーム
３１ ：環状部材
３２ ：平坦面
３３ ：平坦面
３４ ：内周面
３５ ：外周面
４０ ：成形型
４１ ：胴型
４１ａ ：内周面
４２ ：下型
４２ａ ：挿入部
４２ｂ ：大径部
４３ ：上型
４３ａ ：挿入部
４３ｂ ：大径部
４４ ：光学形成面
４５ ：コバ部形成面
４５ａ ：内側平坦面
４５ｂ ：テーパ面
４５ｃ ：外側平坦面
４６ ：光学形成面
４７ ：コバ部形成面
４７ａ ：内側平坦面
４７ｂ ：テーパ面
４７ｃ ：外側平坦面
５０ ：コバ部
５０ａ ：内側平坦部
５０ｂ ：中間テーパ部
５０ｃ ：外側平坦部
５１ ：内側平坦面
５２ ：テーパ面
５３ ：外側平坦面
５４ ：平坦面
５５ ：内周面
５６ ：外周面
６０ ：砥石
Ｋ ：加工点
Ｓ ：型空間
Ｘ１ ：光軸
Ｘ２ ：成形型の中心軸
Ｘ３ ：回転軸
Ｘａ ：第１の方向
Ｘｂ ：第２の方向

Claims (10)

1. ガラスで構成されて光軸方向の両側に光学面を有する光学機能部と、
   前記光学機能部の前記ガラスとは異なる材質からなり、前記光学機能部の外側を囲むコバ部と、
   を備え、
   前記コバ部は、
   光軸方向に進むにつれて径が変化するテーパ面と、
   前記テーパ面の外径側に位置して光軸に対して略垂直な外側平坦面と、
   を少なくとも光軸方向の片側に備えていることを特徴とするレンズ。
2. 前記コバ部は金属製であることを特徴とする、請求項１に記載のレンズ。
3. 前記コバ部は、光軸方向の両側に前記テーパ面を備えており、
   光軸方向の一方の側の前記テーパ面は、外径側に進むにつれて前記コバ部の厚みを小さくする方向に傾斜し、
   光軸方向の他方の側の前記テーパ面は、外径側に進むにつれて前記コバ部の厚みを大きくする方向に傾斜することを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンズ。
4. 前記コバ部は、光軸方向の片側のみに前記テーパ面を備えており、
   前記テーパ面は、外径側に進むにつれて前記コバ部の厚みを小さくする方向に傾斜することを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンズ。
5. 前記コバ部はさらに、前記テーパ面の内径側に位置して光軸に対して略垂直な内側平坦面を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンズ。
6. 前記テーパ面の光軸方向の高さは０．１ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンズ。
7. 前記コバ部における前記テーパ面よりも外径側の部分の光軸方向の厚みが０．１５ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンズ。
8. 前記コバ部における前記テーパ面よりも内径側の部分の光軸方向の厚みｔ_ｉｎと、前記テーパ面よりも外径側の部分の光軸方向の厚みｔ_ｏｕｔが、０．７≦ｔ_ｉｎ／ｔ_ｏｕｔ≦１．３を満たすことを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンズ。
9. 前記光学機能部はガラスのプレス成形品であって、前記光学機能部は、プレス成形に伴う形状誤差を許容する体積吸収部を前記光学面の周囲に有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンズ。
10. 請求項１又は２に記載のレンズを製造するレンズの製造方法であって、
    前記光学機能部の母材であるガラスプリフォームと、前記コバ部の母材である環状部材とを、上型と下型の間に保持し、
    前記上型と前記下型を接近させて前記ガラスプリフォームと前記環状部材を押圧するプレス加工によって、前記光学面と前記テーパ面と前記外側平坦面とを形成すると共に、前記光学機能部と前記コバ部を互いに固定させることを特徴とするレンズの製造方法。

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