JP2024032642A - レンズ及びレンズユニット - Google Patents

Abstract

【課題】光学性能を確保しながらレンズ保持部分を小型にできるレンズを提供する。【解決手段】ガラスのプレス成形品であり、光軸方向の両側にレンズ面（４３、４４）を有し、プレス成形に伴う形状誤差を許容する体積吸収部（４６、４７）をレンズ面の周囲に有する光学機能部（４１）と、光学機能部のガラスとは異なる材質からなり、体積吸収部の外側を囲んで光学機能部の外周面（４５）と固定され、レンズ位置の基準となる位置基準面（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ）を有するコバ部（４２）と、を備え、コバ部の外周面（４２ｃ）により規定される光軸直交方向の外径Ｄと、コバ部の光軸方向の厚さｔとが、条件（１）又は（２）を満たすレンズ。（１）２ｍｍ≦Ｄ≦５ｍｍにおいて、０．１５≦ｔ≦０．３５（２）Ｄ＞５ｍｍにおいて、０．１５＋（Ｄ－５）×０．０３≦ｔ≦０．１５＋（Ｄ－５）×０．０７【選択図】図４

Description

本発明は、レンズ及びレンズユニットに関する。

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、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、コバ部を保持部材に固定させて位置が定められる。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、光軸方向の前後の少なくとも一方に、光軸に対して垂直な平面を有しており、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に垂直な方向（以下、光軸直交方向と呼ぶ）のレンズ位置を定める場合もある。

レンズを位置決めする別の形態として、コバ部が、光軸に対して平行でも垂直でもないテーパ面を備えていて、このテーパ面を基準として、光軸方向の位置と光軸直交方向の位置をまとめて管理することも行われている。

レンズの小型化や軽量化の一環として、コバ部を光軸方向に薄型化することが望まれている。しかし、以下のような理由によって、ガラスレンズにおけるコバ部の形状や構造の自由度には制約があり、コバ部を十分に薄型化することが難しかった。

ガラスプリフォームを成形型でプレス成形して製造され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（型空間）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、変動する型空間体積の下限時であり且つガラス体積の上限時に角部コーナーＲ値を許容最小値になるように設定し、該体積の上下変動の中心値を設計中心となるように角部コーナーＲ値を設定している。

体積吸収部は形状のばらつきを許容する部分であるため、コバ部のうち体積吸収部の領域は、保持部材に対するレンズの位置決めには使用できない。コバ部においてレンズの位置決めに使用する面積が十分に確保されないと、レンズの位置精度やレンズの安定性が悪くなる。従って、コバ部には、精度の高い位置決めを実現できる寸法を持たせた上で、さらに成形時の誤差吸収を行う体積吸収部の寸法を加える必要があり、コバ部の小型化が制約されていた。

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という課題がある。そのため、コバ部自体の強度を確保する必要からコバ部の薄型化が制約されていた。

ガラスモールドレンズの成形の際に、成形型内に狭い空間があるとガラスプリフォームを延展させにくいので、ガラスプリフォームの低粘度化のために温度を高くする必要がある。そのため、薄型化したコバ部を形成するためには、レンズ面の形成に必要な温度よりも高い温度までガラスプリフォームを加熱することになり、レンズ面の精度や外観品質が悪化するおそれがある。

以上のような理由から、ガラスモールドレンズでのコバ部の薄型化には限界があり、その解決が求められていた。コバ部に依存せずにレンズの位置決めを行う技術として、金属などの別材料からなる枠部材（ホルダ）をレンズの外周部分に設け、プレス成形によって、レンズを成形すると共に枠部材と一体化させることが知られている（例えば、特許文献１、２）。

特開平３－１６７５１４号公報 特許第３６７９４８９号公報 特開２００８－８８０２７号公報

特許文献１の発明では、ガラス製のモールドレンズにおいて非球面レンズ面の外側に、光軸に対して垂直な平面を含むコバ部を有し、コバ部の外側に金属製の枠部材が設けられている。そのため、ガラスモールドレンズの製造上の制約によってコバ部の薄型化が難しいという上記の問題を解決できるものではなかった。

また、特許文献１、２及び３を含めて、ガラスモールドレンズの外周側に枠部材を設けている従来技術では、ガラスモールドレンズや枠部材の寸法関係などについて、光学性能を損なわずにレンズ保持部分の小型化（薄型化）を実現するための具体的な条件が提示されていなかった。

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、光学性能を確保しながらレンズ保持部分を小型にできるレンズ及びレンズユニット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、ガラスのプレス成形品であり、光軸方向の両側にレンズ面を有し、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レンズ面の周囲に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、前記体積吸収部の外側を囲んで前記光学機能部の外周面と固定され、レンズ位置の基準となる位置基準面を有するコバ部と、を備え、前記コバ部の外周面により規定される光軸直交方向の外径Ｄと、前記コバ部の光軸方向の厚さｔとが、下記条件（１）又は（２）を満たすことを特徴とする。
（１）２ｍｍ≦Ｄ≦５ｍｍにおいて、
０．１５≦ｔ≦０．３５
（２）Ｄ＞５ｍｍにおいて、
０．１５＋（Ｄ－５）×０．０３≦ｔ≦０．１５＋（Ｄ－５）×０．０７

前記コバ部は金属製であることが好ましい。

前記位置基準面は、光軸に対して垂直な平面であることが好ましい。

レンズの一形態として、前記体積吸収部は、光軸直交方向で前記光学機能部の前記レンズ面と前記光学機能部の前記外周面との間に位置する。

レンズの別の形態として、前記体積吸収部は、前記光学機能部の前記外周面上に設けられ、前記コバ部は、前記体積吸収部を収容可能な逃がし部を内周部に有する。

前記コバ部は、前記光学機能部の前記外周面に固定される内周面が黒化処理されていることが好ましい。

前記コバ部は、外面全体が黒化処理されていてもよい。

本発明の一態様のレンズユニットは、前記レンズを内部に挿入可能な鏡筒を備え、前記レンズの前記位置基準面と、前記保持枠内の位置規制面との当接によって、前記鏡筒に対する前記レンズの位置を定めることを特徴とする。

本発明によれば、レンズ面及び体積吸収部を有する光学機能部と、位置基準面を有するコバ部と、によってレンズを構成し、さらにレンズ外径とコバ部の厚さについて所定の条件を満たすことによって、光学性能を確保しながらレンズ保持部分を小型にできるレンズ及びレンズユニットを得ることが可能である。

従来のガラスモールドレンズをプレス成形する成形型とプレス成形の工程を説明する図である。 従来のガラスモールドレンズの断面図である。 本実施形態のレンズをプレス成形する成形型とプレス成形の工程を説明する図である。 本実施形態のレンズの断面図である。 本実施形態のレンズの正面図である。 本実施形態のレンズを鏡筒に取り付けたレンズユニットの断面図である。 レンズの変形例を示す断面図である。 レンズの変形例を示す断面図である。 コバ部の内周面を黒化処理したレンズを示す断面図である。 コバ部の外面全体を黒化処理したレンズを示す断面図である。

まず、図１及び図２を参照して、従来のガラスモールドレンズとその製造について説明する。図１の（Ａ）から（Ｃ）は、成形型１０の構成及び動作を示しており、図２は、成形型１０によって形成されたガラスモールドレンズ２０を示している。

成形型１０は、胴型１１と下型１２と上型１３とによって構成されている。胴型１１は円筒形状であり、円筒面である内周面１１ａによって囲まれる内部空間を有する。成形型１０の中心軸Ｘ１は、内周面１１ａの中心を通って上下方向に延びる軸線である。胴型１１の下端面１１ｂと上端面１１ｃはそれぞれ、中心軸Ｘ１に対して垂直な面である。胴型１１の内部空間は、上下方向に貫通して下端面１１ｂと上端面１１ｃに開口している。

下型１２は、胴型１１の内部空間に対して下方から挿入される挿入部１２ａと、挿入部１２ａの下部に設けられて挿入部１２ａよりも大径の大径部１２ｂとを有する。上型１３は、胴型１１の内部空間に対して上方から挿入される挿入部１３ａと、挿入部１３ａの上部に設けられて挿入部１３ａよりも大径の大径部１３ｂとを有する。挿入部１２ａと挿入部１３ａのそれぞれの外周面は、胴型１１の内周面１１ａに対して、上下方向に摺動が可能であり、中心軸Ｘ１と垂直な方向には移動が規制される。つまり、下型１２と上型１３の中心が中心軸Ｘ１に一致するように調芯された状態で、胴型１１に対して下型１２と上型１３が上下方向に移動可能である。

下型１２は、挿入部１２ａの上端にプレス面１４を有する。プレス面１４は、凹型のレンズ形成面１４ａと、レンズ形成面１４ａの周囲に位置するコバ形成面１４ｂと、を備えている。上型１３は、挿入部１３ａの下端にプレス面１５を有する。プレス面１５は、凸型のレンズ形成面１５ａと、レンズ形成面１５ａの周囲に位置するコバ形成面１５ｂと、を備えている。

下型１２は、大径部１２ｂが下端面１１ｂに当て付く位置まで、胴型１１に挿入可能である。上型１３は、大径部１３ｂが上端面１１ｃに当て付く位置まで、胴型１１に挿入可能である。胴型１１に対して下型１２と上型１３がそれぞれ最も挿入される位置を、プレス移動端と呼ぶ。図１の（Ａ）に示すように、下型１２と上型１３がそれぞれのプレス移動端に達した状態で、プレス面１４とプレス面１５が上下方向に所定の間隔を空けて対向し、プレス面１４とプレス面１５と内周面１１ａとに囲まれる型空間Ｓ１が形成される。

成形型１０を用いてガラスモールドレンズ２０を成形する際には、図１の（Ｂ）に示すように、ガラスモールドレンズ２０の母材となるガラスからなる球体状のガラスプリフォームＰＦ１を、下型１２のプレス面１４に載せる。レンズ形成面１４ａの凹み形状によって、ガラスプリフォームＰＦ１が中心軸Ｘ１上の位置に保持される。下型１２は、大径部１２ｂを下端面１１ｂに当接させたプレス移動端に保持され、挿入部１２ａが胴型１１から離脱しないように下型１２が下方から支持される。なお、プレス面１４上へのガラスプリフォームＰＦ１の供給は、胴型１１から挿入部１２ａを下方に抜いた状態で行ってもよいし、胴型１１に挿入部１２ａを挿入した状態で胴型１１の上端側から行ってもよい。

ガラスプリフォームＰＦ１をガラス転移温度を超えるまで加熱して軟化させ、挿入部１３ａを胴型１１に挿入した状態の上型１３を下方に向けて押圧する。下降する上型１３のプレス面１５と、下降が規制された下型１２のプレス面１４との間でガラスプリフォームＰＦ１がプレスされ、ガラスプリフォームＰＦ１が変形する。

上型１３を図１の（Ｃ）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ＰＦ１は型空間Ｓ１に対応した形状になる。そして、所定の温度まで冷却してから成形型１０を分解することによって、成形後のガラスモールドレンズ２０を取り出すことができる。ガラスモールドレンズ２０は、プレス面１４とプレス面１５と内周面１１ａの面形状がそれぞれ転写されたレンズである。

ガラスモールドレンズ２０の光軸Ｘａに沿う方向を光軸方向とし、光軸Ｘａ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、ガラスモールドレンズ２０の径方向と呼ぶこともできる。

図２に示すように、ガラスモールドレンズ２０は、光軸方向の両側（表裏）に、レンズ形成面１４ａの面形状が転写された凸状のレンズ面２１と、レンズ形成面１５ａの面形状が転写された凹状のレンズ面２２とを有している。ガラスモールドレンズ２０はさらに、レンズ面２１及びレンズ面２２の周囲に環状のコバ部２３を有している。コバ部２３は、コバ形成面１４ｂの面形状が転写された第１平面２３ａと、コバ形成面１５ｂの面形状が転写された第２平面２３ｂと、胴型１１の内周面１１ａの面形状が転写された外周面２３ｃと、によって囲まれる部位である。第１平面２３ａ及び第２平面２３ｂは光軸Ｘａに対して垂直な平面であり、外周面２３ｃは光軸Ｘａを中心とする円筒面である。

成形型１０を用いてガラスモールドレンズ２０を製造する際には、ガラスプリフォームＰＦ１の容量誤差、成形型１０の型空間Ｓ１の体積誤差、ガラスプリフォームＰＦ１の供給位置の偏り、などの各種誤差が発生する。ガラスモールドレンズ２０は、これらの誤差の影響を吸収するための体積吸収部２４と体積吸収部２５を、コバ部２３の外周角部に有している。

具体的には、体積吸収部２４は、第１平面２３ａと外周面２３ｃをそのまま延長して交差させた場合の角形状よりも内側を通る角丸形状（コーナーＲ形状）になるように、第１平面２３ａと外周面２３ｃを接続したものである。体積吸収部２５は、第２平面２３ｂと外周面２３ｃをそのまま延長して交差させた場合の角形状よりも内側を通る角丸形状（コーナーＲ形状）になるように、第２平面２３ｂと外周面２３ｃを接続したものである。体積吸収部２４と体積吸収部２５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る。従って、図２に示す体積吸収部２４や体積吸収部２５の形状は一例であり、誤差の程度によって体積吸収部２４や体積吸収部２５の形状が異なる。そして、体積吸収部２４と体積吸収部２５を備えることによって、ガラスモールドレンズ２０の他の部分を高精度に形成することができる。

その一方で、体積吸収部２４と体積吸収部２５の箇所では、レンズユニットの鏡筒に対してガラスモールドレンズ２０の位置決めを行うことができないので、コバ部２３に体積吸収部２４や体積吸収部２５を設けることで、コバ部２３のうちガラスモールドレンズ２０の位置決めの基準となる面の大きさが相対的に小さくなる。例えば、光軸直交方向でのコバ部２３の幅が一定の場合、光軸直交方向での体積吸収部２４や体積吸収部２５の形成範囲が大きくなるほど、光軸直交方向での第１平面２３ａや第２平面２３ｂの幅が小さくなる。第１平面２３ａや第２平面２３ｂを用いて、光軸方向でのガラスモールドレンズ２０の位置決めを行う場合、第１平面２３ａや第２平面２３ｂの光軸直交方向での幅が小さくなると、ガラスモールドレンズ２０をレンズユニットの鏡筒に取り付けた場合に位置決めの精度や保持の安定性が悪くなるおそれがある。また、光軸方向でのコバ部２３の厚みが一定の場合、光軸方向での体積吸収部２４や体積吸収部２５の形成範囲が大きくなるほど、コバ部２３において外周面２３ｃの光軸方向長さが小さくなる。外周面２３ｃ用いて、光軸直交方向でのガラスモールドレンズ２０の位置決めを行う場合、外周面２３ｃの光軸方向長さが小さくなると、ガラスモールドレンズ２０をレンズユニットの鏡筒に取り付けた場合に位置決めの精度や保持の安定性が悪くなるおそれがある。

従って、コバ部２３には、位置決め機能を得るための十分な寸法を持たせた上で、さらに体積吸収部２４と体積吸収部２５による誤差吸収機能を得るための寸法を持たせる必要があり、コバ部２３の小型化が制約されていた。換言すれば、ガラスモールドレンズ２０の位置決め機能と成形時の誤差吸収機能とをコバ部２３に集約させていたことが、コバ部２３の小型化の制約要因の一つであった。

また、一般的に、ガラスモールドレンズでは、厚みが小さく且つ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。図２に示すガラスモールドレンズ２０の場合、凸状のレンズ面２１と第１平面２３ａとの境界部分が、特に割れや破損の発生しやすい部分である。そのため、仮に上記の体積吸収部２４や体積吸収部２５による制約に関わらずコバ部２３を光軸方向で薄型化したとしても、コバ部２３の厚みが小さくなるほど割れや破損のリスクが高くなるという問題がある。従って、ガラスモールドレンズ２０では、コバ部２３自体の強度を確保する観点からも、コバ部２３の小型化（特に、光軸方向での薄型化）が制約されていた。

また、ガラスモールドレンズの成形の際には、成形型の空間内でのガラスプリフォームの流動性に留意する必要がある。図１に示す成形型１０の型空間Ｓ１では、レンズ形成面１４ａとレンズ形成面１５ａの間の中央部分ではスペースが広く、コバ形成面１４ｂとコバ形成面１５ｂの間の周縁部分ではスペースが狭くなっている。

プレス時に型空間Ｓ１の周縁の狭い空間にガラスプリフォームＰＦ１を延展させるには、ガラスプリフォームＰＦ１を低粘度化させる必要がある。つまり、ガラスモールドレンズ２０において有効径部分（レンズ面２１及びレンズ面２２の範囲）よりも光軸方向に薄いコバ部２３を形成するためには、低粘度化させたガラスプリフォームＰＦ１を型空間Ｓ１の周縁の狭い空間に延展させる必要がある。そして、コバ部２３の形成箇所の低粘度化のために、レンズ面２１やレンズ面２２の形成箇所を延展させるのに必要な温度（例えば、第１温度とする）よりも高い温度（例えば、第２温度とする）までガラスプリフォームＰＦ１の温度を高める必要がある。第１温度で形成が可能なレンズ面２１やレンズ面２２を、第１温度よりも高い第２温度で形成すると、成形後の熱収縮の影響が大きくなり、第１温度で形成した場合よりもレンズ面２１、２２の精度や外観品質が悪化する可能性がある。

コバ部２３を光軸方向で薄型化させるほど、型空間Ｓ１内でコバ部２３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ＰＦ１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ＰＦ１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。その結果、レンズ面２１やレンズ面２２の精度や外観品質の確保が難しくなる。つまり、レンズ面２１やレンズ面２２を含むガラスモールドレンズ２０の有効径部分の品質確保の観点からも、コバ部２３の小型化（特に、光軸方向での薄型化）が制約されていた。

また、薄く割れやすいコバ部２３の箇所にガラスプリフォームＰＦ１を延展させる場合、割れを抑制する離型膜を設けたり、割れにくくさせるための表面処理をガラスプリフォームＰＦ１に行うという対策が知られている。しかし、このような割れを回避するための離型膜や表面処理を施すと、ガラスモールドレンズ２０の外面に曇りが生じやくなったり、ガラスモールドレンズ２０の外面の面精度が不安定になったりするという問題がある。

成形型１０によってガラスモールドレンズ２０を成形する際に、上型１３を下降させてガラスプリフォームＰＦ１を加圧すると、上型１３の凸型形状のレンズ形成面１５ａの頂部からガラスプリフォームＰＦ１に加えられる圧力により、ガラスプリフォームＰＦ１の外周部が上方に向かって湾曲して、ガラスプリフォームＰＦ１の外周部がその内周側よりも先にレンズ形成面１５ａに接触する場合がある。あるいは、ガラスプリフォームＰＦ１の外周部が下方に向かって湾曲して、ガラスプリフォームＰＦ１の外周部がその内周側よりも先にレンズ形成面１４ａ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ＰＦ１とレンズ形成面１５ａとの間や、ガラスプリフォームＰＦ１とレンズ形成面１４ａ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。ガストラップはガラスモールドレンズ２０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ＰＦ１の曲率半径を、成形型１０のレンズ形成面１４ａやレンズ形成面１５ａの曲率半径よりも所定以上小さくする必要がある。しかし、コバ部２３の体積分を含むガラスモールドレンズ２０を形成するためには、必要なガラスプリフォームＰＦ１の体積が大きくなり、ガラスプリフォームＰＦ１の曲率半径を小さく設定することが難しい。そして、上記の様々な理由から、コバ部２３を小型化することには限界があり、ガラスプリフォームＰＦ１の量を少なくしてガストラップの回避を図るという対策には限界がある。

図２に示すガラスモールドレンズ２０とは異なり、コバ部に複数の段差形状を設け、位置決め機能部と体積吸収部とを区分けしたタイプのガラスモールドレンズが知られている。また、コバ部における位置決め機能部から光軸方向に突出する形状の体積吸収部を設けたタイプのガラスモールドレンズが知られている。これらの各タイプのガラスモールドレンズでは、体積吸収部あるいは位置決め機能部が屈曲した異形状のコバ部になるため、強度的に不利になったり、位置決め機能部を高精度に成形しにくくなったりする。

本発明は、以上のような従来のガラスモールドレンズの各種の問題点に鑑みて、光学性能を確保しながらレンズ保持部分を小型化（特に、光軸方向の薄型化）できるレンズを提供するものである。ガラスのプレス成形品からなりレンズ面を含む光学機能部と、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に設けられるコバ部と、でレンズを構成し、光学機能部には光学的な機能と成形時の誤差吸収機能を満たす必要最小限の構成を備え、レンズの位置決め機能をコバ部に担わせることで、上記の問題点を解消できるという着眼に基づく発明である。

続いて、図３及び図４を参照して、本発明を適用した実施形態に係るレンズとその製造について説明する。図３の（Ａ）から（Ｃ）は、成形型３０の構成及び動作を示しており、図４及び図５は、成形型３０によって形成された本実施形態のレンズ４０を示している。

成形型３０は、胴型３１と下型３２と上型３３とによって構成されている。胴型３１は円筒形状であり、円筒面である内周面３１ａによって囲まれる内部空間を有する。成形型３０の中心軸Ｘ２は、内周面３１ａの中心を通って上下方向に延びる軸線である。胴型３１は、胴型下端面３１ｂを下端に有し、胴型上端面３１ｃを上端に有する。胴型下端面３１ｂと胴型上端面３１ｃはそれぞれ、中心軸Ｘ２に対して垂直な面である。胴型３１の内部空間は、上下方向に貫通して胴型下端面３１ｂと胴型上端面３１ｃに開口している。

下型３２は、胴型３１の内部空間に対して下方から挿入される挿入部３２ａと、挿入部３２ａの下部に設けられて挿入部３２ａよりも大径の大径部３２ｂとを有する。上型３３は、胴型３１の内部空間に対して上方から挿入される挿入部３３ａと、挿入部３３ａの上部に設けられて挿入部３３ａよりも大径の大径部３３ｂとを有する。挿入部３２ａと挿入部３３ａのそれぞれの外周面は、胴型３１の内周面３１ａ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３２と上型３３の中心が中心軸Ｘ２に一致するように調芯された状態で、胴型３１に対して下型３２と上型３３が上下方向に移動可能である。

下型３２は、挿入部３２ａの上端にレンズ形成面３４を有する。レンズ形成面３４は、中心軸Ｘ２上の中心が最も深く、外周側に向けて浅くなる凹型の面である。挿入部３２ａの上端にはさらに、レンズ形成面３４の周囲にコバ部保持面３５が形成されている。コバ部保持面３５は、中心軸Ｘ２に対して垂直な面であり、中心軸Ｘ２を中心とする環状の範囲に設けられている。

上型３３は、挿入部３３ａの下端にレンズ形成面３６を有する。レンズ形成面３６は、中心軸Ｘ２上の中心が最も下方に突出しており、外周側に向けて下方への突出量が小さくなる凸型の面である。挿入部３３ａの下端にはさらに、レンズ形成面３６の周囲にコバ部保持面３７が形成されている。コバ部保持面３７は、中心軸Ｘ２に対して垂直な面であり、中心軸Ｘ２を中心とする環状の範囲に設けられている。

プレス成形でレンズ４０を形成する際に、胴型３１に対して下型３２の挿入部３２ａと上型３３の挿入部３３ａがそれぞれ最も挿入される位置を、下型３２や上型３３におけるプレス移動端と呼ぶ。図３の（Ａ）に示すように、下型３２と上型３３がそれぞれのプレス移動端に達した状態で、レンズ形成面３４とレンズ形成面３６が上下方向に所定の間隔を空けて対向し、下型３２と上型３３の間に型空間Ｓ２が形成される。型空間Ｓ２は、下型３２のレンズ形成面３４及びコバ部保持面３５と、上型３３のレンズ形成面３６及びコバ部保持面３７と、胴型３１の内周面３１ａと、によって囲まれる空間である。

一例として、大径部３２ｂが胴型下端面３１ｂに当て付く位置を、下型３２におけるプレス移動端とすることができる。また、大径部３３ｂが胴型上端面３１ｃに当て付く位置を、上型３３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３３において、大径部３３ｂが胴型上端面３１ｃ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４及び図５に示すように、レンズ４０は、ガラス製の光学機能部４１と、光学機能部４１の外側を囲むコバ部４２と、によって構成されている。コバ部４２は光学機能部４１のガラスとは異なる材質からなり、本実施形態ではコバ部４２が金属製である。コバ部４２を構成する金属の軟化温度は、光学機能部４１を構成するガラスのガラス転移温度と同等以上である。

コバ部４２は、成形型３０を用いて光学機能部４１をプレス成形する前に予め準備されており、レンズ４０の光軸Ｘｂに対して垂直な平面である第１平面４２ａ及び第２平面４２ｂと、光軸Ｘｂを中心とする円筒状の外周面４２ｃ及び内周面４２ｄと、を有している。

成形型３０を用いてレンズ４０を成形する際には、図３の（Ａ）に示すように、予め形成されたコバ部４２を成形型３０の内部に取り付ける。コバ部４２は、第１平面４２ａをコバ部保持面３５に載せ、外周面４２ｃを胴型３１の内周面３１ａに対向させた状態で保持される。第１平面４２ａをコバ部保持面３５に載せることで、中心軸Ｘ２に沿う方向でのコバ部４２の位置が定まる。また、外周面４２ｃの外径の大きさと、内周面３１ａの内径の大きさとが適宜定められており、外周面４２ｃと内周面３１ａによって、中心軸Ｘ２に対して垂直な方向におけるコバ部４２の位置が定まる。

第１平面４２ａから第２平面４２ｂまでのコバ部４２の厚み（レンズ４０が完成した状態での光軸方向の厚み）は、下型３２と上型３３がそれぞれプレス移動端にあるときのコバ部保持面３５とコバ部保持面３７の間隔以下である。従って、下型３２と上型３３はそれぞれ、コバ部４２によって妨げられることなく、プレス移動端まで移動させることができる。

図１の（Ｂ）に示すように、成形型３０の内部へコバ部４２を設置すると共に、光学機能部４１の母材となるガラスからなる球体状のガラスプリフォームＰＦ２を、下型３２のレンズ形成面３４に載せる。レンズ形成面３４の凹み形状によって、ガラスプリフォームＰＦ２が中心軸Ｘ２上の位置に保持される。下型３２は、大径部３２ｂを胴型下端面３１ｂに当接させたプレス移動端に保持され、挿入部３２ａが胴型３１から離脱しないように下型３２が下方から支持される。なお、レンズ形成面３４上へのガラスプリフォームＰＦ２の供給は、胴型３１から挿入部３２ａを下方に抜いた状態で行ってもよいし、胴型３１に挿入部３２ａを挿入した状態で胴型３１の上端側から行ってもよい。また、図１の（Ｂ）ではガラスプリフォームＰＦ２を球体状としているが、球体以外の形状のガラスプリフォームを用いてもよい。

ガラスプリフォームＰＦ２をガラス転移温度を超えるまで加熱して軟化させ、挿入部３３ａを胴型３１に挿入した状態の上型３３を下方に向けて押圧する。下降する上型３３のレンズ形成面３６と、下降が規制された下型３２のレンズ形成面３４との間でガラスプリフォームＰＦ２がプレスされ、ガラスプリフォームＰＦ２が変形する。

上型３３を図３の（Ｃ）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ＰＦ２は型空間Ｓ２に対応した形状の光学機能部４１になる。より詳しくは、型空間Ｓ２の周縁部分にはコバ部４２が配置されているので、型空間Ｓ２のうちコバ部４２の内側領域で光学機能部４１がプレス成形され、光学機能部４１の外周部が内周面４２ｄに密着して、光学機能部４１とコバ部４２が一体化される。そして、所定の温度まで冷却してから成形型３０を分解することによって、成形後のレンズ４０を取り出すことができる。

なお、成形型３０を構成する材質よりも熱膨張率が大きい金属によってコバ部４２を構成し、ガラスプリフォームＰＦ２を軟化させるために加熱する前の状態で、コバ部４２が成形型３０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、加熱でコバ部４２が膨張し、熱膨張率の差を利用してコバ部４２が成形型３０に密着する。具体的には、コバ部４２の膨張によって、外周面４２ｃが内周面３１ａに密着し、第１平面４２ａがコバ部保持面３５に密着し、第２平面４２ｂがコバ部保持面３７に密着する。内周面３１ａの中心軸Ｘ２と成形後のレンズ４０の光軸Ｘｂとが高精度で合致するように成形型３０を構成しておくことで、加熱によって膨張するコバ部４２が等方的に内周面３１ａに密着して、胴型３１に対する偏心精度が向上し、コバ部４２の中心位置を高精度に光学機能部４１と同軸化させたレンズ４０を得ることができる。

レンズ４０の光軸Ｘｂに沿う方向を光軸方向とし、光軸Ｘｂ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４０の径方向と呼ぶこともできる。

以上のようにして、ガラスのプレス成形品である光学機能部４１と金属製のコバ部４２とからなるハイブリッド構造のレンズ４０が形成される。図４に示すように、レンズ４０の光学機能部４１は、光軸方向の両側（表裏）に、レンズ形成面３４の面形状が転写された凸状のレンズ面４３と、レンズ形成面３６の面形状が転写された凹状のレンズ面４４とを有している。本実施形態のレンズ４０は、レンズ面４３とレンズ面４４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４１の外周部分は、コバ部４２の内周面４２ｄに密着固定した外周面４５になっている。外周面４５は、内周面４２ｄに沿うことで、光軸Ｘｂを中心とする円筒面になっている。

さらに、光学機能部４１の外周角部には、成形型３０による成形時の誤差の影響を吸収するための体積吸収部４６と体積吸収部４７とを有している。成形時の誤差とは、ガラスプリフォームＰＦ２の容量誤差、成形型３０の型空間Ｓ２の体積誤差、成形型３０へのガラスプリフォームＰＦ２の供給位置の偏り、などである。

体積吸収部４６は、レンズ面４３を設計上のレンズ面形状のまま延長して外周面４５と交差させた場合の角形状よりも内側を通る角丸形状（コーナーＲ形状）になるように、レンズ面４３と外周面４５の境界部分を接続したものである。体積吸収部４７は、レンズ面４４を設計上のレンズ面形状のまま延長して外周面４５と交差させた場合の角形状よりも内側を通る角丸形状（コーナーＲ形状）になるように、レンズ面４４と外周面４５の境界部分を接続したものである。体積吸収部４６と体積吸収部４７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る。従って、図４に示す体積吸収部４６や体積吸収部４７の形状は一例であり、誤差の程度によって体積吸収部４６や体積吸収部４７の形状が異なる。

体積吸収部４６と体積吸収部４７を備えることによって、光学機能部４１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、レンズ面４３及びレンズ面４４を高精度に形成することができる。また、体積吸収部４６と体積吸収部４７は、光学機能部４１から急峻に突出したり凹んだりする形状ではなく、各レンズ面４３、４４と外周面４５とを滑らかに接続する形状であるため、体積吸収部４６と体積吸収部４７を起因とする光学機能部４１の割れや破損が生じにくい。

このように、体積吸収部４６及び体積吸収部４７によって、光学機能部４１のプレス成形に伴う誤差を吸収可能である。また、レンズ４０の位置決めのための位置基準面は、光学機能部４１ではなくコバ部４２が備えている。つまり、レンズ４０では、コバ部４２が位置決め機能を備え、光学機能部４１がプレス成形時の誤差吸収機能を備えるという役割分担がなされている。

図６は、レンズ４０を組み込んだレンズユニット５０を示している。レンズユニット５０は、円筒状の鏡筒５１を備え、鏡筒５１の内部に、光軸方向へ貫通する鏡筒内空間５２が形成されている。鏡筒内空間５２には、光軸直交方向に延びる位置規制面５３と、位置規制面５３の周縁から光軸方向に延びる円筒面５４と、が形成されている。円筒面５４の内径の大きさは、コバ部４２における外周面４２ｃの外径（すなわちレンズ４０の直径）以上である。

レンズ４０は、レンズ面４３を挿入方向前方に向けて、円筒面５４の開口端部（位置規制面５３とは反対側の端部）から鏡筒５１の内部に挿入される。コバ部４２の第１平面４２ａが位置規制面５３に当接すると、レンズ４０の挿入が規制されて、光軸方向でのレンズ４０の位置が定まる。つまり、第１平面４２ａがレンズ４０の光軸方向位置を定める位置基準面である。このようにして光軸方向での位置を定めたレンズ４０を、鏡筒５１の内部に固定する。鏡筒５１に対するレンズ４０の固定は、様々な手段で行うことができる。例えば、位置規制面５３に対してコバ部４２を接着することが可能である。あるいは、第２平面４２ｂに当接する別の固定部材を鏡筒内空間５２に挿入して、位置規制面５３と固定部材との間にコバ部４２を挟持させてもよい。

鏡筒５１に対する光軸直交方向のレンズ４０の位置については、コバ部４２の外周面４２ｃと鏡筒５１の円筒面５４との当接によって定めることができる。つまり、光軸直交方向のレンズ４０の位置を定める位置基準面として、レンズ４０の外周面４２ｃを用いることができる。より詳しくは、外周面４２ｃの外径と円筒面５４の内径が一致するように寸法関係を設定する。あるいは、円筒面５４の内径よりも外周面４２ｃの外径を僅かに大きく設定して、鏡筒５１に対してレンズ４０が圧入されるように構成してもよい。

別の形態として、円筒面５４と外周面４２ｃとの間に光軸直交方向の位置を調整可能なクリアランスを設けた上で、鏡筒５１に対してレンズ４０を固定する際に、光軸直交方向でのレンズ４０の位置を定めるような調芯構造を持たせてもよい。

第１平面４２ａを位置規制面５３に当接させて鏡筒５１に対するレンズ４０の光軸方向の位置を定めている図６のレンズユニット５０とは異なり、光軸方向で位置規制面５３とは逆を向く位置規制面を鏡筒内に設けて、当該位置規制面に対して第２平面４２ｂを当接させてレンズ４０の光軸方向の位置を定めることも可能である。この場合は、鏡筒に対するレンズ４０の挿入方向が、図６のレンズユニット５０とは逆になる。このように、第２平面４２ｂがレンズ４０の光軸方向位置を定める位置基準面であってもよい。

また、図６のレンズユニット５０では、鏡筒５１内にレンズ４０だけを配置した例を示しているが、複数枚のレンズによってレンズユニット５０の光学系を構成してもよい。この場合、レンズ４０の次に鏡筒５１へ挿入される別のレンズの光軸方向の位置決めを、コバ部４２を基準として（コバ部４２に当接させて）行うことも可能である。

レンズ４０のコバ部４２は、体積吸収部４６や体積吸収部４７のようなレンズ成形時の誤差吸収用の形状を要さないため、小型に構成できる。つまり、体積吸収部２４及び体積吸収部２５を設けているガラスモールドレンズ２０のコバ部２３に比べて、位置決め機能に特化したコバ部４２は小型化することが可能である。特に、コバ部２３では光軸方向で外周面２３ｃの両側に体積吸収部２４と体積吸収部２５の分の厚みが必要であるのに対し（図２参照）、レンズ４０のコバ部４２では、光軸方向で外周面４２ｃの両側に余分な厚みを設ける必要がないので、光軸方向でコバ部４２を薄型化させやすい。例えば、外周面２３ｃと外周面４２ｃの光軸方向長さが同じ場合には、コバ部２３よりもコバ部４２の方が光軸方向の厚みが小さくなる。

従って、ガラスモールドレンズ２０とレンズ４０とで同等の位置精度や安定性を得ようとした場合、レンズ４０のコバ部４２の方がガラスモールドレンズ２０のコバ部２３よりも光軸方向に薄型化できる。

コバ部４２は、シンプルな円環（円筒）形状なので、第１平面４２ａ、第２平面４２ｂ、外周面４２ｃ及び内周面４２ｄを高い精度で形成しやすい。また、金属製のコバ部４２は、ガラスモールドレンズ２０に一体形成されるガラス製のコバ部２３では加工が困難なレベルの薄型化を容易に実現できる。また、金属製のコバ部４２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４２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。

さらに、金属製のコバ部４２は光透過性を有しないので、レンズ４０におけるレンズ面４３、４４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。例えば、図２のガラスモールドレンズ２０においては、コバ部２３が光透過性を有するので、コバ部２３に遮光用の塗装を行ったり、遮光部材を貼り付けたりする必要がある。これに対して、レンズ４０では、コバ部４２自体が遮光性を有することで、そのような手間がかからないという利点がある。

なお、コバ部４２による遮光性を高めるために、コバ部４２の外面に光の反射を抑制する黒化処理を行ってもよい。コバ部４２の外面とは、コバ部４２が単体の状態（光学機能部４１と組み合わされる前の状態）で外観に現れる部分であり、レンズ４０が完成した状態で光学機能部４１の外周面４５と固定される内周面４２ｄについても、コバ部４２の外面に含まれる。外面の黒化処理は、コバ部４２の素材である金属（地金）の色や光沢がそのまま外面に露出することを防いで光の反射を低減させるための加工である。なお、黒化処理は、コバ部４２の外面を完全に黒色にすることには限定されず、コバ部４２の地金が露出する場合に比して所定以上の反射低減効果を発揮するものであればよい。図９及び図１０は、コバ部４２の外面において黒化処理を施した箇所を太線で示している。

図９は、コバ部４２の内周面４２ｄに黒化処理を行った例である。光学機能部４１を囲む光路の内面を構成する内周面４２ｄを黒化処理することによって、内周面４２ｄでの内面反射を抑制してレンズ４０の光学性能を向上させることができる。

図１０は、コバ部４２の外面全体に黒化処理を行った例であり、第１平面４２ａ、第２平面４２ｂ、外周面４２ｃ及び内周面４２ｄと、これらの各面の境界部分とが黒化処理されている。つまり、コバ部４２の全体において、黒化処理されていない部分（地金）が外面に露出しないように構成している。光軸方向に薄型化したコバ部４２では、有害な迷光を抑制する効果を高めるために、このように外面全体を黒化処理してもよい。

また、図６のようにレンズ４０を鏡筒５１に組み込んだ際に、コバ部４２の外周面４２ｃと鏡筒５１の円筒面５４が密着して外周面４２ｃの箇所に光が入り込まない場合においては、第１平面４２ａ、第２平面４２ｂ及び内周面４２ｄを黒化処理し、外周面４２ｃを黒化処理しないという選択も可能である。

コバ部４２の内周面４２ｄについては、光学機能部４１とコバ部４２を結合した後では黒化処理を行うのが難しい。そのため、成形型３０を用いて光学機能部４１をプレス成形する前の段階、つまりコバ部４２が単体の状態で、内周面４２ｄを黒化処理するとよい。

コバ部４２の第１平面４２ａ、第２平面４２ｂ及び外周面４２ｃについては、光学機能部４１とコバ部４２を結合した後でも黒化処理が可能である。従って、第１平面４２ａ、第２平面４２ｂ及び外周面４２ｃは、成形型３０による光学機能部４１のプレス成形の前に黒化処理を行ってもよいし、プレス成形後に黒化処理を行ってもよい。

コバ部４２の外面に行う黒化処理の方法として、例えば、金属の加熱による酸化、化成処理、メッキ処理、などを適用することができる。金属の加熱による酸化は、酸素を含む雰囲気下で加熱することによって、コバ部４２の外面を酸化させ、金属光沢を無くして黒化させる。化成処理の一例として、コバ部４２をアルカリ水溶液に浸漬して、コバ部４２の外面に黒色の酸化被膜（四三酸化鉄被膜）を形成する。メッキ処理の例として、コバ部４２の外面に黒色ニッケルメッキや黒色クロムメッキなどのメッキ加工を行う。また、成形型３０による光学機能部４１のプレス成形後は、光学機能部４１を軟化させるための加熱を行わず耐熱性の条件が緩和されるので、プレス成形後の黒化処理では、合成樹脂製の黒色塗料の塗布などの方法を用いることも可能である。

図５に示すように、コバ部４２に情報表示部４８を設けてもよい。情報表示部４８の例として、レンズ４０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４０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４２は情報表示部４８を設けやすく、情報表示部４８の視認性も高めやすい。なお、情報表示部４８を設ける位置は、第１平面４２ａ又は第２平面４２ｂが好ましいが、外周面４２ｃに情報表示部４８を設けてもよい。

レンズ４０の光学機能部４１については、レンズ４０の位置決め機能を有さず、光学面として機能するレンズ面４３及びレンズ面４４をシンプルな外周形状（外周面４５、体積吸収部４６及び体積吸収部４７）で接続した構造である。そのため、光学機能部４１では、図２のガラスモールドレンズ２０におけるコバ部２３のような薄型の突出部分が存在せず、且つ、ガラスモールドレンズ２０におけるレンズ面２１と第１平面２３ａの境界のように面の角度が急峻に変化する箇所が存在せず、ガラスモールドレンズ２０に比して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、成形型３０において光学機能部４１を形成するための型空間Ｓ２は、外周側がコバ部４２によって囲まれており、成形時に型空間Ｓ２の外周側の狭い空間にガラスプリフォームＰＦ２を延展させる必要がない。そのため、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（レンズ形成面３４、レンズ形成面３６によって形成されるレンズ面４３、レンズ面４４）内のガラスプリフォームＰＦ２の延展を、比較的低い温度（ガラスプリフォームＰＦ２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４１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４１にはコバ部２３のような割れやすい部分が無いので、成形型３０で光学機能部４１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ＰＦ２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４１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４１における外観や面精度の高品質化に有利となる。

図２のガラスモールドレンズ２０におけるレンズ面２１及びレンズ面２２と、図４のレンズ４０におけるレンズ面４３及びレンズ面４４は、ほぼ同一の設計形状であるが、図１の（Ｂ）と図３の（Ｂ）との比較から分かる通り、レンズ４０の光学機能部４１の形成に用いるガラスプリフォームＰＦ２は、ガラスモールドレンズ２０の形成に用いるガラスプリフォームＰＦ１よりも少量で済む。また、少量であるガラスプリフォームＰＦ２は、ガラスプリフォームＰＦ１に比して曲率半径が小さい球状体であるため、ガラスプリフォームＰＦ１からガラスモールドレンズ２０のレンズ面２１及びレンズ面２２を作成するよりも、ガラスプリフォームＰＦ２からレンズ４０のレンズ面４３及びレンズ面４４を作成する方が、プレス時のガストラップの発生リスクが軽減される。また、ガラスプリフォームＰＦ１よりも小さいガラスプリフォームＰＦ２を用いることによって、レンズ設計形状の自由度を高めることができる。

以上のように、本実施形態のレンズ４０は、ガラス製の光学機能部４１と、光学機能部４１のガラスとは異なる材質（金属製）からなるコバ部４２とを組み合わせて構成したことにより、光学機能部４１における光学性能の高さ及び強度の確保と、コバ部４２の小型化（光軸方向の薄型化）とを両立させることができ、比較対象として示したガラスモールドレンズ２０に比べて様々な利点が得られる。

より詳しくは、レンズ４０において以下の条件を満たすことが好ましい。まず、レンズユニット５０の鏡筒５１のような保持部材に対してレンズ４０の位置を定める機能については、コバ部４２のみが備えるものとする。具体的には、光軸方向の位置決めに対応可能な第１平面４２ａ、第２平面４２ｂや、光軸直交方向の位置決めに対応可能な外周面４２ｃを、コバ部４２が備える。

光学機能部４１は、光学的に機能する部分であるレンズ面４３及びレンズ面４４を含む領域と、コバ部４２に対して固定される外周面４５と、光学機能部４１のプレス成形時の誤差を吸収するための体積吸収部４６及び体積吸収部４７だけを備えており、鏡筒５１のような保持部材に対してレンズ４０の位置を定める機能を備えない。光学機能部４１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、コバ部４２の第１平面４２ａや第２平面４２ｂのような光軸に直交する面を含まない。つまり、光学機能部４１は、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一切含んでいない。

図４に示すように、コバ部４２の外周面４２ｃによって規定されるレンズ４０全体の直径を外径Ｄと定義する。コバ部４２の内周面４２ｄ（光学機能部４１の外周面４５）によって規定される光学機能部４１の直径を面径ｄと定義する。光学機能部４１のうち、体積吸収部４６と体積吸収部４７が形成される径方向領域を除いた部分の直径（光学的に有効なレンズ面４３、４４の直径）を有効径ｅと定義する。体積吸収部４６と体積吸収部４７が形成される径方向領域の光軸直交方向の寸法を誤差吸収幅Ｒとする。また、コバ部４２の光軸方向の厚さ（第１平面４２ａから第２平面４２ｂまでの距離）をコバ厚ｔと定義する。

外径Ｄとコバ厚ｔついて、以下の条件（１）又は（２）を満たすことが望ましい。
（１）２ｍｍ≦Ｄ≦５ｍｍにおいて、
０．１５≦ｔ≦０．３５
（２）Ｄ＞５ｍｍにおいて、
０．１５＋（Ｄ－５）×０．０３≦ｔ≦０．１５＋（Ｄ－５）×０．０７

条件（１）、（２）は、レンズ４０の直径に対するコバ部４２の光軸方向の適正な厚みの範囲を示したものである。条件（１）、（２）の下限値を下回ると、レンズ４０の位置決め精度や保持の安定性、コバ部４２の強度などに影響が生じるおそれがある。

条件（１）、（２）の上限値を上回ると、コバ部４２が光軸方向に厚くなり薄型化の要求を満たさない。例えば、コバ厚ｔが大きすぎると、レンズユニット５０の鏡筒５１に組み込んだ場合に、コバ部４２が占める光軸方向のスペースが大きくなりすぎて、レンズユニット５０を大型化させてしてしまうおそれがある。

このように、条件（１）、（２）を満たすことで、コバ部４２の強度や精度を確保し且つコバ部４２を薄型化できる。換言すれば、光学機能部４１とコバ部４２からなるレンズ４０を採用することによって、無理なく条件（１）、（２）を満たすことができる。

レンズ４０のレンズ面４３、４４と同等形状のレンズ面２１、２２を有するガラスモールドレンズ２０（図２）では、条件（１）、（２）に相当する範囲の厚みでコバ部２３を形成すると、コバ部２３又はその周囲で割れや形状不良が生じる確率が高まる、あるいは、コバ部２３を介したレンズの位置決め精度が低下する確率が高まる。

このように、本実施形態のレンズ４０の構成を採用し、且つ条件（１）又は（２）を満たすことによって、光学性能を損なわずに、従来のガラスモールドレンズに比べてコバ部４２（レンズ保持部分）の薄型化を実現できる。

なお、上記条件（１）、（２）とは異なる付加的条件として、プレス成形時の成形型３０の動作精度や安定性の観点から、レンズ４０におけるコバ厚ｔの上限値は、外径Ｄの４０％以下であることが好ましい。この上限値を超える厚みをコバ部４２が有している場合、成形型３０の内部にコバ部４２を配置した際に、上型３３の挿入部３３ａと胴型３１の内周面３１ａとの嵌合長や、下型３２の挿入部３２ａと胴型３１の内周面３１ａとの嵌合長が小さくなり、プレス成形時に中心軸Ｘ２に対する上型３３や下型３２の傾きが発生するリスクが高くなる。特に、外径Ｄが小さいレンズ４０ほど、成形型３０の各部が小型になるので、その傾向が強まる。従って、上記の上限値以下にコバ厚ｔを設定することで、成形型３０の各部の嵌合長を確保して、プレス成形の加工精度を向上させる効果が得られる。

また、レンズ４０の光学機能部４１について、面径ｄと有効径ｅが以下の条件（３）、（４）、（５）、（６）のいずれかを満たすことが望ましい。
（３）２ｍｍ≦ｅ≦５ｍｍにおいて、（ｄ－ｅ）≦０．５ｍｍ
（４）５ｍｍ＜ｅ≦１０ｍｍにおいて、（ｄ－ｅ）≦０．７ｍｍ
（５）１０ｍｍ＜ｅ≦１５ｍｍにおいて、（ｄ－ｅ）≦０．９ｍｍ
（６）１５ｍｍ＜ｅ≦２０ｍｍにおいて、（ｄ－ｅ）≦１．１ｍｍ

条件（３）、（４）、（５）、（６）は、光学機能部４１における面径ｄと有効径ｅの差の適正値を示したものである。条件（３）、（４）、（５）、（６）のいずれかを満たすことによって、所定の有効径ｅの光学機能部４１をプレス成形する際に想定される範囲の体積誤差を、体積吸収部４６及び体積吸収部４７によって確実に吸収可能であり、成形不良を生じずに、高い精度や外観品質のレンズ面４３及びレンズ面４４を備えた光学機能部４１を作ることができる。

なお、図４に示すように、レンズ４０における面径ｄと有効径ｅの差は、誤差吸収幅Ｒ×２とほぼ等しい。そして、誤差吸収幅Ｒについて、以下の条件（７）、（８）、（９）又は（１０）を満たすことが望ましい。
（７）２ｍｍ≦Ｄ≦５ｍｍにおいて、Ｒ≦０．２３ｍｍ
（８）５ｍｍ＜Ｄ≦１０ｍｍにおいて、Ｒ≦０．３５ｍｍ
（９）１０ｍｍ＜Ｄ≦１５ｍｍにおいて、Ｒ≦０．４５ｍｍ
（１０）１５ｍｍ＜Ｄ≦２０ｍｍにおいて、Ｒ≦０．５５ｍｍ

光軸直交方向のコバ部４２の寸法（図４に示すコバ幅ｗ）は、（Ｄ－ｄ）／２で求められる。本実施形態のレンズ４０は、コバ部４２の薄型化を実現しつつ、コバ幅ｗとコバ厚ｔの寸法関係について高い自由度を得ることが可能であるが、以下の条件（１１）を満たすことにより、レンズ４０の軽量化や、鏡筒５１に組み込む際のレンズ４０の姿勢安定性が達成されやすくなる。
（１１）０．５≦｛（Ｄ－ｄ）／２｝／ｔ≦３０

条件（１１）の範囲内における｛（Ｄ－ｄ）／２｝／ｔの下限値は、好ましくは１．０、より好ましくは１．５、さらに好ましくは２．０である。また、条件（１１）の範囲内における｛（Ｄ－ｄ）／２｝／ｔの上限値は、好ましくは２０、より好ましくは１０、さらに好ましくは５である。

上記実施形態のレンズ４０では、コバ部４２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。

本発明を適用したレンズは、光学機能部の光学性能や生産性に影響を及ぼさずに、コバ部の形状の自由度を高くできるという利点がある。そのため、上記実施形態のレンズ４０におけるコバ部４２とは異なる形状のコバ部を適用することも可能である。

例えば、上記実施形態のコバ部４２は、光軸方向の両側の面が互いに平行な第１平面４２ａと第２平面４２ｂであるが、第１平面４２ａや第２平面４２ｂの一部に凹みや切り欠きが存在してもよい。また、上記実施形態のコバ部４２は、光軸Ｘｂを中心とする周方向の全体に外周面４２ｃ及び内周面４２ｄが連続しているが、外周面４２ｃや内周面４２ｄの途中に凹みや切り欠きが存在してもよい。これらの場合、凹みや切り欠きを除いたコバ部４２の各面の残存部分を基準として、レンズ４０の外径やコバ部４２の寸法が規定される。

図７及び図８を参照して、本発明を適用した変形例のレンズ６０、７０及び８０を説明する。各変形例のレンズ６０、７０及び８０において、上記実施形態のレンズ４０と共通する部分については、同じ符号で表して説明を省略する。なお、レンズ６０、７０及び８０において、レンズ４０の各部とは寸法や形状などが異なる場合でも、機能や構成上の共通性がある部分については、レンズ４０との共通部分として扱っている。

図７の（Ａ）に示すレンズ６０は、光学機能部４１の外周面上に、径方向の外側に突出する体積吸収部６１を有している。体積吸収部６１は、光軸Ｘｂを中心とする周方向に連続する環状の突出部である。

レンズ６０のコバ部４２の内周部には、体積吸収部６１を収容可能な逃がし部６２が形成されている。逃がし部６２は、光軸Ｘｂを中心とする周方向に連続する環状の凹部であり、コバ部４２の内周面４２ｄに対して凹んだ形状を有している。

レンズ６０は、光軸Ｘｂを含む断面上での体積吸収部６１の形状がコーナーＲ形状になるように設定されている。体積吸収部６１の役割は、上記実施形態のレンズ４０における体積吸収部４６及び体積吸収部４７と同じであり、プレス成形でレンズ６０を形成する際の各種誤差を体積吸収部６１の体積変動によって吸収する。逃がし部６２は、体積吸収部６１の体積が許容最大値の場合に、体積吸収部６１を収容可能な形状及び大きさに設定されている。

図７の（Ｂ）に示すレンズ７０は、基本的な構成はレンズ６０と同じであり、光軸Ｘｂを含む断面上での体積吸収部７１の形状が楔状に設定されている点が異なる。レンズ７０のコバ部４２の内周部には、体積吸収部７１を収容可能な逃がし部７２が形成されている。

図８に示すレンズ８０は、光学機能部４１の外周面上に設けた体積吸収部８１が、光軸Ｘｂを中心とする周方向に連続しておらず、周方向に所定の間隔で間欠的に配置されている。これに対応して、レンズ８０のコバ部４２の内周部には、体積吸収部８１を収容可能な逃がし部８２が、周方向に所定の間隔で間欠的に配置されている。

なお、レンズ８０は周方向に略等間隔で８つの体積吸収部８１と８つの逃がし部８２を配しているが、間欠的に配置される体積吸収部と逃がし部の数や間隔は、これに限定されるものではない。

各変形例のレンズ６０、７０及び８０はいずれも、上記の条件（１）、（２）及び（１１）を満たしている。

また、各変形例のレンズ６０、７０及び８０はそれぞれ、光学機能部４１におけるレンズ面４３、４４の周囲の領域のうち、外周面上に体積吸収部６１、７１及び８１を有しており、体積吸収部６１、７１及び８１がコバ部４２の逃がし部６２、７２及び８２に入り込んでいる。そのため、コバ部４２の内周面４２ｄの位置で規定される光学機能部４１の面径ｄと、レンズ面４３、４４の有効径ｅ（光学的に有効なレンズ面４３、４４の直径）との差を小さくする効果が得られる。

また、各変形例のレンズ６０、７０及び８０はそれぞれ、コバ部４２の内周部に逃がし部６２、７２及び８２のような凹凸形状を有することにより、光学機能部４１との結合強度を向上させる効果が得られる。

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。

３０ ：成形型
３１ ：胴型
３２ ：下型
３３ ：上型
３４ ：レンズ形成面
３５ ：コバ部保持面
３６ ：レンズ形成面
３７ ：コバ部保持面
４０ ：レンズ
４１ ：光学機能部
４２ ：コバ部
４２ａ ：第１平面（位置基準面）
４２ｂ ：第２平面（位置基準面）
４２ｃ ：コバ部の外周面（位置基準面）
４２ｄ ：コバ部の内周面
４３ ：レンズ面
４４ ：レンズ面
４５ ：光学機能部の外周面
４６ ：体積吸収部
４７ ：体積吸収部
４８ ：情報表示部
５０ ：レンズユニット
５１ ：鏡筒
５２ ：鏡筒内空間
５３ ：位置規制面
５４ ：円筒面
６０ ：レンズ
６１ ：体積吸収部
６２ ：逃がし部
７０ ：レンズ
７１ ：体積吸収部
７２ ：逃がし部
８０ ：レンズ
８１ ：体積吸収部
８２ ：逃がし部
Ｄ ：外径
ＰＦ２ ：ガラスプリフォーム
Ｘｂ ：光軸
ｄ ：面径
ｅ ：有効径
ｔ ：コバ部の厚さ
ｗ ：コバ部の幅

Claims (8)

1. ガラスのプレス成形品であり、光軸方向の両側にレンズ面を有し、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レンズ面の周囲に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、前記体積吸収部の外側を囲んで前記光学機能部の外周面と固定され、レンズ位置の基準となる位置基準面を有するコバ部と、を備え、
   前記コバ部の外周面により規定される光軸直交方向の外径Ｄと、前記コバ部の光軸方向の厚さｔとが、下記条件（１）又は（２）を満たすことを特徴とするレンズ。
   （１）２ｍｍ≦Ｄ≦５ｍｍにおいて、
   ０．１５≦ｔ≦０．３５
   （２）Ｄ＞５ｍｍにおいて、
   ０．１５＋（Ｄ－５）×０．０３≦ｔ≦０．１５＋（Ｄ－５）×０．０７
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. 前記位置基準面は、光軸に対して垂直な平面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。
4. 前記体積吸収部は、光軸直交方向で前記光学機能部の前記レンズ面と前記光学機能部の前記外周面との間に位置していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンズ。
5. 前記体積吸収部は、前記光学機能部の前記外周面上に設けられ、
   前記コバ部は、前記体積吸収部を収容可能な逃がし部を内周部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。
6. 前記コバ部は、前記光学機能部の前記外周面に固定される内周面が黒化処理されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンズ。
7. 前記コバ部は、外面全体が黒化処理されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンズ。
8. 前記レンズを内部に挿入可能な鏡筒を備え、
   前記レンズの前記位置基準面と、前記鏡筒内の位置規制面との当接によって、前記鏡筒に対する前記レンズの位置を定めることを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンズを備えるレンズユニット。

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