JP4404914B2 - ガラスレンズ、金型、及びガラスレンズの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば光ディスクの光ピックアップ装置等に使用される成形レンズに関し、例えばマーキング部を有する成形レンズに関する。

近年、ＣＤやＤＶＤ等の光学記録媒体に種々の情報を記録し、再生する光ディスク装置が広く普及している。この光ディスク装置は、光学記録媒体に記録された情報を読み取る光ピックアップ装置を備えている。そして、光ピックアップ装置は、光源からの光を光学記録媒体に集光させるためのピックアップレンズを備えている。

ピックアップレンズは、通常凸レンズにより構成される。このピックアップレンズは、ガラス素材を成形することにより製造することができる。ガラス製のピックアップレンズは、成形金型を用いた射出成形やトランスファ成形等により製造される。例えば、射出成形では、成形金型内のキャビティにガラス素材を供給し、ガラス素材を加熱して軟化する。そして、このガラス素材を冷却することにより、ピックアップレンズを製造する。

他方、ピックアップレンズは、製品単価を下げるために大量生産が行われる。そのため、複数のキャビティを有する成形金型を用いて同時に複数のピックアップレンズが製造される。例えば、８個のキャビティを有する成形金型が用いられ、同時に８個のピックアップレンズが製造される。この場合、それぞれのキャビティにおいて同一の品質を有するピックアップレンズが製造されることが望ましいが、現実的には品質にばらつきが発生する場合がある。また、成形金型毎にも製造品質にばらつきが発生する場合がある。このため、レンズにマーキングを施す技術が例えば特許文献１に開示されている。

ここで、マーキングが施されたガラスレンズの製造方法を図１３、図１４を用いて説明する。図１３は、マーキングが施されたガラスレンズ４の製造方法を示す側面図である。図１４は、ガラスレンズ４のマーキング部３の拡大側面図である。ここでは、一例としてフランジ部２上面に一体成形されたマーキング部３を有するガラスレンズ４について説明する。

まず、成形金型１０内のキャビティにガラス素材を供給する。そして、ガラス素材及び成形金型１０を加熱し、ガラス素材を軟化させる。また、ここで用いられる成形金型１０は、成形品、つまりガラスレンズ４の形状に即した形状となっている。ここでは、図１３に示されたように、成形金型１０の上型１０ａのマーキング部３に対応する部分に凹部が形成されている。そして、成形金型１０の上型１０ａ及び下型１０ｂによって加圧して、このガラス素材を冷却する。これにより、フランジ部２上面に一部突出した形状のマーキング部３を有するガラスレンズ４が形成される。
特開２００２−１２２７１１号公報

しかし、上記のようなマーキング部３を形成する場合、製造過程においてガラスレンズ４のマーキング部３と成形金型１０の上型１０ａの凹部とが接触してしまい、マーキング部３が欠けてしまうという問題が生じる。プレス成形される際、ガラス素材は加熱され、軟化した状態になっている。このとき、成形金型１０も加熱される。また、ガラス素材の方が成形金型１０より熱膨張率が大きくなっている。つまり、冷却時の収縮率がガラス素材の方が成形金型１０より大きくなっている。このため、冷却時に成形金型１０と比較してガラス素材が相対的に中心方向に収縮する。そして、図１４に示すように、ガラスレンズ４のマーキング部３と成形金型１０の上型１０ａの凹部とが接触して、マーキング部３が欠けてしまう。上記の問題は、ガラスレンズ４のみならず、プラスチック製の成形レンズであっても、成形金型の熱膨張率より大きい熱膨張率のレンズ材料を使用する場合には生じうる問題である。また、ガラスレンズ４の他のマーキング部３を形成する方法として、マーカーペンでマーキングを書いたり、成膜マスク形状を変えたり、追加工したりなど、後加工する方法もあるが、トレース（表示）ミスがあったり、洗浄が必要であったりして、手間がかかる。さらに、マーカーペン等では、情報が消えてしまう可能性もある。

本発明は、上記の問題を鑑みるためになされたものであり、マーキング部を簡便に形成することができる成形レンズを提供することを目的とする。

本発明にかかる成形レンズは、第１光学機能部と、凸形状を有する第２光学機能部とが共通の光軸を有し、互いに対向して設けられたレンズ部と、前記レンズ部の外周に設けられたフランジ部と、前記第２光学機能部の有効径より外側に前記光軸から前記フランジ部に向く半径方向に形成されたマーキング部とを有し、前記光軸に平行かつ前記マーキング部を含む半径軸に対して垂直な平面による、前記レンズ部の前記第２光学機能部と前記フランジ部における少なくとも前記マーキング部を含む断面形状について、任意の第１平面による断面形状が当該第１平面より光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にあることを特徴とするものである。これにより、製造時の冷却の際にマーキング部が金型に接して欠けることを防止することができる。

また、本発明にかかる他の成形レンズは、第１光学機能部と、凸形状を有する第２光学機能部とが共通の光軸を有し、互いに対向して設けられたレンズ部と、前記レンズ部の外周に設けられたフランジ部と、前記第２光学機能部の有効径より外側に前記光軸から前記フランジ部に向く半径方向に形成されたマーキング部とを有し、前記マーキング部を含む半径軸に対して垂直な方向を幅方向とし、前記マーキング部の前記幅方向の最大の幅を最大幅として、前記光軸に平行かつ当該半径軸に対して垂直な平面であって、前記マーキング部を含み、当該マーキング部を中心とする前記最大幅の断面形状について、任意の第１平面による断面形状が、前記第１平面より光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にあることを特徴とするものである。これにより、製造時の冷却の際にマーキング部が金型に接して欠けることを防止することができる。

また、上記の成形レンズであって、前記マーキング部は凸形状であってもよい。さらには、上記の成形レンズであって、前記マーキング部は凹形状であってもよい。そして、上記の成形レンズであって、前記半径軸に対して垂直な平面による前記マーキング部の断面形状は略Ｎ角形（Ｎ≧３）であってもよい。また、上記の成形レンズであって、前記半径軸に対して垂直な平面による前記マーキング部の断面形状は略半円であってもよい。

そして、上記の成形レンズであって、前記マーキング部は前記フランジ部に設けられていてもよい。
また、上記の成形レンズは、ガラス材料から形成されてもよい。

他方、本発明にかかる他の成形レンズは、第１光学機能部と、凸形状を有する第２光学機能部とが共通の光軸を有し、互いに対向して設けられたレンズ部と、前記第２光学機能部の有効径より外側に前記光軸から前記レンズ部外周端に向く半径方向に形成されたマーキング部とを有し、前記光軸に平行かつ前記マーキング部を含む半径軸に対して垂直な平面による、前記レンズ部の前記第２光学機能部における少なくとも前記マーキング部を含む断面形状について、任意の第１平面による断面形状が当該第１平面より光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にあることを特徴とするものである。これにより、製造時の冷却の際にマーキング部が金型に接して欠けることを防止することができる。

本発明にかかる他の成形レンズは、第１光学機能部と、凸形状を有する第２光学機能部とが共通の光軸を有し、互いに対向して設けられたレンズ部と、前記レンズ部の外周に設けられたフランジ部と、前記第１光学機能部の有効径より外側に前記光軸から前記フランジ部に向く半径方向に形成されたマーキング部とを有し、前記光軸に平行かつ前記マーキング部を含む半径軸に対して垂直な平面による、前記レンズ部と前記フランジ部における少なくとも前記マーキング部を含む断面形状について、任意の第１平面による断面形状が当該第１平面より光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にあることを特徴とするものである。これにより、製造時の冷却の際にマーキング部が金型に接して欠けることを防止することができる。

本発明によれば、マーキング部を簡便に形成することができる成形レンズを提供することができる。

実施の形態１．
まず、図１、図２を用いて本実施の形態にかかる成形レンズについて説明する。ここでは、成形レンズの一例としてガラスレンズ４について説明するが、ガラスレンズに限らず、例えばプラスチック製の成形レンズであってもよい。図１（ａ）は、ガラスレンズ４の上面図である。図１（ｂ）は、ガラスレンズ４の側面図である。なお、図１（ｂ）において、一部拡大した図では、マーキング部３の断面図を表す。図２は、ガラスレンズ４のマーキング部３の拡大斜視図である。ここでは、ガラスレンズ４の一例として非球面レンズを説明する。非球面レンズは、ピックアップレンズとして用いることができる。ピックアップレンズは、光ディスク装置の光ピックアップ装置に用いられる。

ガラスレンズ４は、光学機能部１、フランジ部２、マーキング部３を備える。光学機能部１は、光学的に機能する部分であり、ガラスレンズ４が広義のレンズであるのに対して狭義のレンズである。光学機能部１は、共通の光軸を持ち、互いに対向して設けられた第１光学機能部１ａ及び第２光学機能部１ｂを備える。第１光学機能部１ａは、レーザービーム入射側の入射面を有する光学機能部である。第２光学機能部１ｂは、レーザービーム出射側の出射面を有する光学機能部である。第１光学機能部１ａ及び第２光学機能部１ｂは、凸形状となっている。つまり、光学機能部１は、第１光学機能部１ａ及び第２光学機能部１ｂが凸形状となったレンズ部である。これにより、第１光学機能部１ａから入射した光が、第２光学機能部１ｂから出射して収束する。図１（ｂ）においては、光学機能部１の下面が入射面、すなわち第１光学機能部１ａであり、上面が出射面、すなわち第２光学機能部１ｂである。ここで、光学機能部１は、第２光学機能部１ｂよりも第１光学機能部１ａの方が突出した形状となっている。また、ガラスレンズ４を光ピックアップ装置等に搭載された状態で、光学機能部１の実際に光が透過する領域の径を有効径という。すなわち、ガラスレンズ４が光ピックアップ装置のホルダに取り付けられた際、ホルダに設けられた開口部により光を透過する上面視で円状の領域を有する。この円状の領域の径が有効径となる。ここでは、図１に示された一点鎖線が有効径となる。

フランジ部２は、ガラスレンズ４の光学機能部１の外周に位置し、帯状に全周に亘って形成されており、このフランジ部２により、ガラスレンズ４は、ホルダに取り付けられる。マーキング部３は、第２光学機能部１ｂの有効径より外側表面及びフランジ部２上であって、光学機能部１中心、すなわち光軸からフランジ外周端方向（半径方向）に延設して設けられている。すなわち、第２光学機能部１ｂの有効径より外側表面の一部を始部としてフランジ部２に向けてマーキング部３が設けられている。つまり、第２光学機能部１ｂの凸形状の斜面の途中から平面状のフランジ部２に亘ってマーキング部３が形成されている。なお、上記のように、光学機能部１の有効径の外側にマーキング部３を付与しているため、光学性能に支障をきたす恐れがない。ただし、レンズの精度、取り付け精度を考慮すれば、マーキング部３は有効径近傍ではなく有効径より少し外側、例えば０．０３ｍｍ以上外側に設けるほうがよい。あるいは、要求される光学性能が緩い場合には、有効径内にマーキング部３が形成されてもよい。

ここでは、ガラスレンズ４の光軸方向をＸ軸、マーキング部３が延設された半径方向をＹ軸とする。この場合、ガラスレンズ４の光軸は、Ｙ軸に垂直な直線であり、光学機能部１の中心を通る。また、マーキング部３の高さは、外側にいくほど徐々に始部より低くなっている。つまり、図１（ｂ）に示されるように、側面から見ると、マーキング部３の上面は傾斜している。さらに、マーキング部３は、Ｘ軸に垂直な断面の上面視で、光学機能部１の半径方向（Ｙ軸）と交差する方向において、内周側の長さが外周側の長さ以上である部分を有する。ここでは、Ｘ軸に垂直なマーキング部３の断面図において、マーキング部３の幅が外側にいくほど徐々に狭くなっている。そして、図１（ａ）に示されるように、上面から見ると、マーキング部３の形状は略三角形である。すなわち、本実施の形態では、マーキング部３は、三角錐の隣接する２面が第２光学機能部１ｂ及びフランジ部２に接したような形状になっている。なお、ガラスレンズ４（フランジ部２を含む）は、例えば、直径が３〜６ｍｍ、光学機能部１の直径は、例えば２〜５ｍｍである。本実施の形態にかかるガラスレンズ４は上記のように構成されている。

このようなガラスレンズ４は、光軸に平行かつマーキング部３を含むＹ軸に対して垂直な平面による、光学機能部１とフランジ部２における少なくともマーキング部３を含む断面形状について、任意の第１平面による断面形状が当該第１平面よりＹ軸方向から見て光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にある。

ここで、図３を用いてガラスレンズ４の断面の形状を詳細に説明する。図３は、図１のガラスレンズ４の断面図である。図３（ａ）は図１のＡ−Ａ断面、図３（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面、図３（ｃ）は図１のＣ−Ｃ断面である。図３においては、第１光学機能部１ａの図示を省略している。また、Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、及びＣ−Ｃ断面は、Ｘ軸に平行な面であって、マーキング部３を含むＹ軸に垂直な面であり、互いに平行になっている。ここで、光軸（ガラスレンズ４の中心）側からＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面とすると、図３の断面の形状が、Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面の順に小さくなっている。そして、これらの断面の形状は、Ｙ軸方向からみて、より光軸側の断面の形状に内包されるように、すなわちＡ−Ａ断面がＢ−Ｂ断面を内包し、Ｂ−Ｂ断面がＣ−Ｃ断面を内包するように小さくなっている。具体的には、Ｂ−Ｂ断面とＡ−Ａ断面とをＹ軸方向に平行移動させて重ねると、Ｂ−Ｂ断面はＡ−Ａ断面によって隠れ、Ｃ−Ｃ断面は、Ｂ−Ｂ断面によって隠れ、Ａ−Ａ断面によっても隠れる。このように、内包されるとは、比較される断面を当該断面と垂直に平行移動させたときに、一方の断面の形状に他方の断面の形状が隠れることをいう。さらに、内包されるとは、任意の断面より外側の断面のほうが小さくなっていてもよいし、同一になっていてもよい。

上記のような断面形状の比較は、上記のように光学機能部１とフランジ部２における少なくともマーキング部３を含む断面形状で比較してもよいが、少なくともマーキング部３を有する領域のみで比較してもよい。さらには、例えばフランジ部２上面より上側（光の出射側）の領域のみで比較してもよい。具体的には、マーキング部３を含む半径軸（Ｙ軸）に対して垂直な方向を幅方向とし、マーキング部３の幅方向の最大の幅を最大幅として、光軸（Ｘ軸）に平行かつＹ軸に対して垂直な平面であって、マーキング部３を含み、当該マーキング部３を中心とする最大幅の断面形状について比較してもよい。図１及び図３では、マーキング部３の最大幅をＷとして表している。そして、少なくとも図３の斜線部の領域において、これらの断面の形状は、Ｙ軸方向から見て、より光軸側の断面の形状に内包されるように、すなわちＡ−Ａ断面がＢ−Ｂ断面を内包し、Ｂ−Ｂ断面がＣ−Ｃ断面を内包するように小さくなっている。つまり、マーキング部３を含み、当該マーキング部３を中心とするＷ幅の断面形状について、任意の第１平面による断面形状が、第１平面よりＹ軸方向から見て光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にあればよい。これは、後述する実施の形態についても、同様である。ガラスレンズ４が上記の形状であることにより、製造時の冷却の際にマーキング部３が金型に接して欠けることを抑制することができる。

マーキング部３が形成されていることにより、例えば成形金型やキャビティ、さらには射出成形装置等の識別をすることが可能となる。また、マーキング部３を２箇所に設け、それらの相対的な位置を異ならせることによって製造治具等の異なるレンズを識別することも可能である。例えば、マーキング部によりキャビティを識別する場合には、キャビティ毎に異なる相対的な位置にマーキング部が設けられる。例えば、第１のキャビティの場合には、ガラスレンズ４の中心とそれぞれのマーキング部の位置を結んだ線がなす角度が１８０度になるような位置にマーキング部を配置する。また、第２のキャビティの場合には、同様に１２０度になるような円周方向に異なった位置にマーキング部を配置する。これにより、第１のキャビティと第２のキャビティとが識別できる。

また、マーキング部３の形状は、三角錐状でなくても、多角錐状、円錐状、半円状であってもよい。この場合、Ｙ軸に対して垂直な平面によるマーキング部３の凸部の断面は、略Ｎ角形（Ｎは３以上の整数）、あるいは略半円となる。また、マーキング部３をガラスレンズ４上から見ると、その形状は、例えば略三角形、略台形、略半円形、略半楕円形である。そして、マーキング部３の高さは、外側に向けて徐々に始部より低くなり、Ｘ軸に垂直にマーキング部３を切断したときに、マーキング部３の幅が外側に向けて徐々に狭くなっていればよい。また、本実施の形態では、マーキング部３の形状は三角錐状であるため、高さ及び幅が一定の割合で減じているがこれに限られない。例えば、マーキング部３の高さ及び幅が段階的になっていてもよい。もちろん、マーキング部を２個以上用いて識別してもよいし、識別すべき単位でマーキング部を異なる形状して識別してもよい。

また、本実施の形態では、光学機能部１の第２光学機能部１ｂ側にマーキング部３を設けたが、光学機能部１の第１光学機能部１ａ側に設けてもよい。しかし、光学機能部１の有効径に対する余裕が光学機能部１の第２光学機能部１ｂ側より第１光学機能部１ａ側のほうが少ないため、光学機能部１の第２光学機能部１ｂ側に設けるのが好ましい。また、光学機能部１の第２光学機能部１ｂ側にマーキング部３を設けることにより、ガラスレンズ４をホルダに装着した状態でもマーキング部３を目視しやすい。

図１及び図２においては、マーキング部３をフランジ外周端まで延設されていないが、フランジ外周端まで延設されていてもよい。この場合、マーキング部３が第２光学機能部１ｂ上面よりも高くならない範囲で、フランジ部２上面からマーキング部３と第２光学機能部１ｂとの交点、すなわちマーキング部３の始部までの高さが外側に向けて高くなっていてもよい。

また、マーキング部３を三角錐状の凸形状としたが凹形状（溝状）としてもよい。ここで、図４及び図５を用いて溝状のマーキング部３を有するガラスレンズ４について説明する。図４（ａ）は、ガラスレンズ４の上面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５は、ガラスレンズ４のマーキング部３の拡大斜視図である。

この場合、マーキング部３は、第２光学機能部１ｂの有効径より外側表面及び／又はフランジ部２上であって、光学機能部１の光軸からフランジ部２に向く半径方向に、フランジ部２外周端に達するまで延設した溝として設けられている。図４及び図５では、マーキング部３をフランジ部２のみに設け、光学機能部１中心からフランジ部２に向く半径方向に、フランジ部２外周端に達するまで延設した溝として設けられている。また、マーキング部３は、Ｘ軸に垂直な断面の上面視で、光学機能部１の半径方向と交差する方向において、内周側の長さが外周側の長さ以下である部分を有する。この場合、マーキング部３は、外側に向けて深さが徐々に深くなり、幅が同幅または広くなっている。ここでは、フランジ部２のみにマーキング部３を設けたが、図１、図２に示す凸状のマーキング部３と同様、第２光学機能部１ｂの有効径より外側表面の一部を始部としてフランジ部２の外周縁までマーキング部３が設けられてもよい。なお、マーキング部３を溝として形成する場合は、冷却時に溝が欠けることを防止するため、図１、図２に示す凸状のマーキング部３と異なり、マーキング部３の端部はフランジ部２の外周端に達していることが必要である。

このように溝が形成されたガラスレンズ４の場合でも、光軸に平行かつマーキング部３を含むＹ軸に対して垂直な平面であって、光学機能部１とフランジ部２における少なくともマーキング部３を含む断面形状について、任意の第１平面による断面形状が当該第１平面よりＹ軸方向から見て光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にある。

更に、例えば、ガラスレンズ４がフランジ部２を有しない場合など、第２光学機能部１ｂのみにマーキング部３を設けることも可能である。この場合、マーキング部３は、第２光学機能部１ｂの有効径より外側の表面であって、光学機能部１中心から光学機能部１外周端に向く半径方向に延設して設けられる。そして、光軸に平行かつマーキング部３を含むＹ軸に対して垂直な平面による、光学機能部１の第２光学機能部１ｂにおける少なくともマーキング部３を含む断面形状について、任意の第１平面による断面形状が当該第１平面よりＹ軸方向から見て光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にある。なお、フランジ部２を有さない場合であって凹部（溝）を形成する場合は、第２光学機能部１ｂの端部に達するように形成する。

このように、マーキング部３を形成してもよいが、第２光学機能部１ｂからフランジ部２に亘ってマーキング部３を設けたほうがマーキング部３を大きくすることができ、見易くなるので好ましい。このようなマーキング部３は、目視することができ、容易に判別することが可能である。

なお、本実施の形態では、フランジ部２から第２光学機能部１ｂの上面が突出したような形状となっているがこれに限られない。例えば、フランジ部２の上面が、光学機能部の上面よりも高くなるように形成されてもよい。また、第１光学機能部１ａ及び第２光学機能部１ｂが共に凸形状になっていなくてもよく、少なくともマーキング部３が形成される側が凸形状になっていればよい。本実施の形態では、第２光学機能部１ｂ側にマーキング部３を形成したので、少なくとも第２光学機能部１ｂが凸形状になっていればよい。この場合、第１光学機能部１ａを傾斜がかなり緩やかな凹曲面（凹形状）としてもよい。また、第１光学機能部１ａが凹形状、第２光学機能部１ｂが凸形状の場合、光軸に平行かつマーキング部３を含むＹ軸に対して垂直な平面による、第２光学機能部１ｂとフランジ部２における少なくともマーキング部３を含む断面形状について、任意の第１平面による断面形状が当該第１平面よりＹ軸方向から見て光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にあればよい。

次に、本実施の形態にかかるガラスレンズ４の製造方法について図６、図７を用いて説明する。ここでは、成形金型１０を用いた成形によってガラスレンズ４を製造する。図６は、ガラスレンズ４の製造方法を示す断面図である。図７は、ガラスレンズ４のマーキング部３部の拡大断面図である。

まず、成形金型１０を作成する。成形金型１０は、成形品、つまり上記のガラスレンズ４の形状に即した形状にする。成形金型１０は、光学機能部形成部１２、フランジ形成部１３、光学機能部形成部１２の一部を始部にして外側に向けて設けられたマーキング形成部１４を有する。光学機能部形成部１２は、成形金型１０の上型１０ａ及び下型１０ｂに設けられ、光学機能部１の凸形状に対応して、凹形状となっている。ここでは、上型１０ａが第２光学機能部１ｂに対応し、下型１０ｂが第１光学機能部１ａに対応する。フランジ形成部１３は、光学機能部形成部１２の外周に位置し、帯状に全周に亘って設けられている。マーキング形成部１４は、成形金型１０の上型１０ａの光学機能部形成部１２からフランジ形成部１３に亘って設けられ、マーキング部３の形状に対応して、Ｖ字型となっている。なお、マーキング形成部１４は、くさび状のダイヤモンドバイト等を回転させて削ることにより形成される。

次に、図６（ａ）に示されるように、成形金型１０の下型１０ｂにガラス素材１１を供給する。そして、ガラス素材１１を加熱して軟化する。加熱される際、ガラス素材１１及び成形金型１０は熱膨張する。成形金型１０の熱膨張率は、５．７×１０^−６／℃〜６．５×１０^−６／℃である。また、ガラス素材１１の熱膨張率は、８．０×１０^−６／℃〜２０×１０^−６／℃である。つまり、成形金型１０よりガラス素材１１の方が、熱膨張率が大きいため、成形金型１０よりガラス素材１１の方が加熱時に膨張する。その後、成形金型１０の上型１０ａと下型１０ｂとによってガラス素材１１を加圧する。これによって、図６（ｂ）に示されるように、上型１０ａと下型１０ｂとの間にガラス素材１１が充填され、ガラス素材１１が成形金型１０に即した形状に成形される。

次に、成形金型１０とガラス素材１１とを密着させた状態、つまり図６（ｂ）に示された状態で、ガラス素材１１を冷却する。上述のように、加熱した際に、成形金型１０とガラス素材１１とが熱膨張している。このため、冷却すると、成形金型１０とガラス素材１１とが中心方向に収縮する。なお、成形金型１０よりガラス素材１１の方が熱膨張率が大きいため、冷却時の収縮率はガラス素材１１の方が大きくなる。つまり、成形金型１０とガラス素材１１とを比較すると、ガラス素材１１が相対的に中心方向、つまり図７に示される矢印方向に収縮する。このように、ガラス素材１１が相対的に収縮しても、ガラスレンズ４の断面形状が外側に向けて小さくなっているので、マーキング部３が成形金型１０に接触することがない。つまり、マーキング部３が欠けてしまうことを抑制することができる。これは、マーキング部３の断面形状について、任意の第１平面による断面形状が当該第１平面より光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にあるためである。以上のように、ガラスレンズ４が製造される。なお、正確にはガラスレンズ４の収縮方向は部位によって異なるが、上述したようなガラスレンズ４においては、収縮方向を光軸に垂直な方向と擬制することができ、従って光学機能部１の中心側の任意の断面形状がその外側の断面形状を内包するような形状とすることで、マーキング部３が欠けてしまうことを抑制することができる。

本実施の形態のように、成形金型１０に予めマーキング部３に対応するマーキング形成部１４を設けることにより、マーキング部３を一体成形することができる。このように、追加工程を設けることなく、マーキング部３を成形することができるため、簡便かつ正確にマーキング部３を施すことができる。また、生産性を向上することができ、コストも抑えることができる。

実施の形態２．
本実施の形態にかかる成形レンズについて図８、図９を用いて説明する。ここでは、成形レンズの一例としてガラスレンズ４について説明する。図８（ａ）は、ガラスレンズ４の上面図である。図８（ｂ）は、ガラスレンズ４の側面図である。なお、図８（ｂ）において、一部拡大した図では、マーキング部３の断面図を表す。図９は、ガラスレンズ４のマーキング部３の拡大斜視図である。

ガラスレンズ４は、光学機能部１、フランジ部２、マーキング部３を備える。光学機能部１は、第１光学機能部１ａ及び第２光学機能部１ｂを有する。なお、光学機能部１、フランジ部２については、実施の形態１と同様なので説明を省略する。マーキング部３は、第２光学機能部１ｂの有効径より外側表面及びフランジ部２上であって、光学機能部１中心、すなわち光軸からフランジ部２外周端方向（半径方向）に延設して設けられている。すなわち、第２光学機能部１ｂの有効径より外側表面の一部を始部としてフランジ部２に向けてマーキング部３が設けられている。つまり、第２光学機能部１ｂの凸形状の斜面の途中から平面状のフランジ部２に亘ってマーキング部３が形成されている。なお、上記のように、第２光学機能部１ｂの有効径の外側にマーキング部３を付与しているため、光学性能に支障をきたす恐れがない。また、実施の形態１と同様、マーキング部３は有効径より少し外側に設けるほうがよいが、要求される光学性能が緩い場合には有効径内にマーキング部３が形成されてもよい。

ここでは、ガラスレンズ４の光軸方向をＸ軸、マーキング部３が延設された半径方向をY軸とする。ガラスレンズ４の光軸は、Ｙ軸に垂直な直線であり、光学機能部１の中心を通る。ここでは、マーキング部３の高さは、始部と同じ高さとなっている。つまり、マーキング部３の高さは一定であり、図８（ｂ）に示されるように側面から見ると、マーキング部３の上面はフランジ部２の上面と平行になっている。また、マーキング部３は、Ｘ軸に垂直な断面の上面視で、光学機能部１の半径方向（Ｙ軸）と交差する方向において、内周側の長さが外周側の長さ以上である部分を有する。ここでは、Ｘ軸に垂直なマーキング部３の断面図において、マーキング部３の幅が一定となっている。そして、図８（ａ）に示されるように、上面から見ると、マーキング部３の形状は略矩形である。すなわち、本実施の形態では、マーキング部３は、半円柱の底面及び１側面が光学機能部１及びフランジ部２に接したような形状になっている。なお、例えば、ガラスレンズ４（フランジ部２を含む）は、直径が３〜６ｍｍ、光学機能部１の直径は例えば２〜５ｍｍである。本実施の形態にかかるガラスレンズ４は上記のように構成されている。

上記のガラスレンズ４は、実施の形態１と同様、光軸に平行かつマーキング部３を含むＹ軸に対して垂直な平面であって、光学機能部１とフランジ部２における少なくともマーキング部３を含む断面形状について、任意の第１平面による断面形状が当該第１平面よりＹ軸方向から見て光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にある。このため、本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、本実施の形態では、マーキング部３の形状を半円柱としたが、直方体等の角型としてもよい。つまり、マーキング部３の凸部の断面は、略Ｎ角形（Ｎは３以上の整数）、あるいは半円となる。そして、マーキング部３の高さが、始部と同じ高さであり、Ｘ軸に垂直にマーキング部３を切断したときに、マーキング部３の幅が一定であればよい。もちろん、実施の形態１と同様、マーキング部３を複数設けたり、マーキング部３を凹形状（溝状）としたり、マーキング部３を光学機能部１上のみに設けたりしてもよい。また、実施の形態１と本実施の形態を組み合わせて、例えば略三角形と略矩形の形状を組み合わせたマーキング部３とすることもできる。このように、様々な形状のマーキング部を組み合わせることにより、マーキング部３のもつ情報を増やすことができる。

次に、本実施の形態にかかるガラスレンズ４の製造方法について図１０、図１１を用いて説明する。図１０は、ガラスレンズ４の製造方法を示す断面図である。図１１は、ガラスレンズ４のマーキング部３の拡大断面図である。本実施の形態では、用いられる成形金型１０以外、実施の形態１と同様なので詳細な説明を省略する。

まず、成形金型１０を作成する。成形金型１０は、成形品、つまり上記のガラスレンズ４の形状に即した形状にする。成形金型１０は、光学機能部形成部１２、フランジ形成部１３、光学機能部形成部１２の一部を始部にして外側に向けて設けられたマーキング形成部１４とを有する。光学機能部形成部１２及びフランジ形成部１３は、実施の形態１と同様である。マーキング形成部１４は、光学機能部形成部１２からフランジ形成部１３に亘って設けられ、マーキング部３の形状に対応して、半円筒状となっている。なお、マーキング形成部１４は、くさび状のダイヤモンドバイト等を回転させて削ることにより形成される。

そして、図１０（ａ）に示されたように、成形金型１０の下型１０ｂにガラス素材１１を供給する。そして、図１０（ｂ）に示されたように、ガラス素材１１をプレス成形する。この際、成形金型１０及びガラス素材１１を加熱した後に冷却する。このため、実施の形態１と同様、成形金型１０とガラス素材１１とを比較すると、ガラス素材１１が相対的に中心方向、つまり図１１に示される矢印方向に収縮する。このように、ガラス素材１１が相対的に収縮しても、マーキング部３が成形金型１０に接触することがない。つまり、マーキング部３が欠けてしまうことを抑制することができる。これは、マーキング部３の断面形状について、任意の第１平面による断面形状が当該第１平面よりＹ軸方向から見て光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にあるためである。以上のように、ガラスレンズ４が製造される。

本実施の形態にかかるガラスレンズ４の製造方法によっても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、本実施の形態においては、マーキング部３の断面を半円柱とし、その上面を曲面とすることにより、成形金型１０にマーキング形成部１４を形成しやすいという利点がある。

実施の形態３．
本実施の形態にかかるガラスレンズについて図１２を用いて説明する。図１２（ａ）は、ガラスレンズ４の上面図である。図１２（ｂ）は、ガラスレンズ４の側面図である。

ガラスレンズ４は、光学機能部１、フランジ部２、マーキング部３を備える。光学機能部１は、第１光学機能部１ａ及び第２光学機能部１ｂを有する。なお、光学機能部１については、実施の形態１と同様なので説明を省略する。フランジ部２は、ガラスレンズ４の光学機能部１の外周に位置し、帯状に全周に亘って形成されている。ここでは、図１２（ｂ）においてフランジ部２の上面側、すなわちフランジ部２の第２光学機能部１ｂ側の端部にテーパー形状を有する。つまり、フランジ部２の上面側になるにつれて、フランジ部２の外周の直径が小さくなり、図１２（ｂ）に示されるように、フランジ部２の端部が傾斜している。このフランジ部２のテーパー形状の部分をテーパー部２ａとする。

マーキング部３は、フランジ部２のテーパー部２ａ上に形成され、凸状体である。ここで、マーキング部３がテーパー部２ａに接している面をマーキング部３の凸部の底面とすると、凸部の底面と平行な面における凸部の断面積が、凸部の底面積以下である。図１２において左側のマーキング部３は、直方体がテーパー部２ａから突出するような形状を有する凸状体とする。また、図１２において右側のマーキング部３は、光学機能部１中心からフランジ外周端方向に延設して設けられる。具体的には、右側のマーキング部３は、半円柱がテーパー部２ａから突出するような形状を有する凸状体とする。なお、例えば、ガラスレンズ４（フランジ部２を含む）は、直径が３〜６ｍｍ、光学機能部１の直径は例えば２〜５ｍｍである。本実施の形態にかかるガラスレンズ４は上記のように構成されている。

上記のガラスレンズ４は、実施の形態１、２と同様、光軸に平行かつマーキング部３を含むＹ軸に対して垂直な平面であって、光学機能部１とフランジ部２における少なくともマーキング部３を含む断面形状について、任意の第１平面による断面形状が当該第１平面よりＹ軸方向から見て光軸から遠い任意の第２平面による断面形状を内包する関係にある。このため、本実施の形態においても、実施の形態１及び実施の形態２と同様の効果を奏することができる。もちろん、マーキング部３の形状は直方体、半円柱に限らず、実施の形態１または実施の形態２と同様、多角形など様々な形状にすることができる。また、本実施の形態にかかるガラスレンズ４も実施の形態１及び実施の形態２と同様、ガラスレンズ４の形状に即した成形金型を用いることにより、マーキング部３の欠けを抑制することができる。

実施の形態１にかかるガラスレンズの上面図及び側面図を示す図である。 実施の形態１にかかるガラスレンズのマーキング部の拡大斜視図である。 図２におけるガラスレンズの断面図である。 実施の形態１にかかる他のガラスレンズの上面図及び側面図を示す図である。 実施の形態１にかかる他のガラスレンズのマーキング部の拡大斜視図である。 実施の形態１にかかるガラスレンズの製造方法を示す断面図である。 実施の形態１にかかるガラスレンズのマーキング部の拡大断面図である。 実施の形態２にかかるガラスレンズの上面図及び側面図を示す図である。 実施の形態２にかかるガラスレンズのマーキング部の拡大斜視図である。 実施の形態２にかかるガラスレンズの製造方法を示す断面図である。 実施の形態２にかかるガラスレンズのマーキング部の拡大断面図である。 実施の形態３にかかるガラスレンズの上面図及び側面図を示す図である。 従来のガラスレンズの製造方法を示す側面図である。 従来のガラスレンズのマーキング部の拡大側面図である。

符号の説明

１ 光学機能部、１ａ 第１光学機能部、１ｂ 第２光学機能部、
２ フランジ部、２ａ テーパー部、３ マーキング部、４ ガラスレンズ、
１０ 成形金型、１０ａ 上型、１０ｂ 下型、１１ ガラス素材、
１２ 光学機能部形成部、１３ フランジ形成部、１４ マーキング形成部

Claims (10)

1. 金型にガラス材料を供給し、前記ガラス材料を冷却することで製造されるガラスレンズであって、
   共通の光軸を有する一組の光学機能部と、
   一組の前記光学機能部の外周に設けられ、対向配置された一組の面を有するフランジ部と、
   成型によって前記フランジ部の前記一組の面の少なくとも一方に対して一体的に設けられると共に、前記光軸に直交する半径軸に沿って延在する凸又は凹状のマーキング部と、
   を備え、
   前記マーキング部は、当該マーキング部が前記半径軸に沿って延在するに従って、前記光軸に沿う当該マーキング部の高さ又は深さが変化する端部を少なくとも有し、
   前記高さ又は深さの変化は、前記ガラス材料の冷却時、前記金型への当接によって当該マーキング部に欠けが生じないように設定されている、ガラスレンズ。
2. 前記マーキング部は、凹状であって、当該マーキング部が前記光学機能部側に延在するに応じて、当該マーキング部が設けられている前記フランジ部の前記面側に近接する面を有することを特徴とする請求項１に記載のガラスレンズ。
3. 前記マーキング部の前記光学機能部側の前記端部は、前記光学機能部側へ延在するに従って幅狭になることを特徴とする請求項２に記載のガラスレンズ。
4. 金型にガラス材料を供給し、前記ガラス材料を冷却することで製造されるガラスレンズであって、
   共通の光軸を有する一組の光学機能部と、
   一組の前記光学機能部の外周に設けられ、対向配置された一組の面を有するフランジ部と、
   成型によって前記フランジ部の前記一組の面の少なくとも一方に対して一体的に設けられると共に、前記光軸に直交する半径軸に沿って延在するマーキング部と、を備え、
   前記マーキング部は、凹状であって、当該マーキング部が前記光学機能部側に延在するに応じて、当該マーキング部が設けられている前記フランジ部の前記面側に近接する面を有する、ガラスレンズ。
5. 前記マーキング部の前記光学機能部側の前記端部は、前記光学機能部側へ延在するに従って幅狭になることを特徴とする請求項４に記載のガラスレンズ。
6. 上型と下型間の空間に供給されたガラス材料を冷却により硬化させてガラスレンズを製造する金型であって、
   前記上型及び下型の少なくとも一方には、前記ガラスレンズの光軸に直交する半径軸に沿って延在するマーキング部を前記ガラスレンズのフランジ部に対して形成するマーキング形成部が設けられており、
   前記マーキング形成部は、前記ガラス材料の冷却時における前記金型への当接による前記マーキング部の欠けを生じさせない形状を有する、金型。
7. 共通の光軸を有する一組の光学機能部と、
   一組の前記光学機能部の外周に設けられ、対向配置された一組の面を有するフランジ部と、
   成型によって前記フランジ部の前記一組の面の少なくとも一方に対して一体的に設けられると共に、前記光軸に直交する半径軸に沿って延在するマーキング部と、を備えるガラスレンズの製造方法であって、
   前記マーキング部を形成するためのマーキング形成部が少なくとも一方に設けられた一組の金型を積層するステップと、
   積層状態の一組の前記金型間に形成された空間にガラス材料を供給するステップと、
   一組の前記金型と共に前記ガラス材料を冷却するステップと、
   を備え、
   前記マーキング形成部は、前記ガラス材料の冷却時における前記金型への当接による前記マーキング部の欠けを生じさせない形状を有する、ガラスレンズの製造方法。
8. 金型にガラス材料を供給し、前記ガラス材料を冷却することで製造されるガラスレンズであって、
   共通の光軸を有する一組の光学機能部と、
   一組の前記光学機能部の外周に設けられ、対向配置された一組の面を有するフランジ部と、
   成型によって前記フランジ部の前記一組の面の少なくとも一方に対して一体的に設けられると共に、前記光軸に直交する半径軸に沿って延在する凸又は凹状のマーキング部と、
   を備え、
   前記マーキング部は、当該マーキング部が前記半径軸に沿って延在するに従って、前記半径軸に対して直交する平面における当該マーキング部の断面視形状が変化する端部を少なくとも有し、
   前記断面視形状の変化は、前記ガラス材料の冷却時、前記金型への当接によって当該マーキング部に欠けが生じないように設定されている、ガラスレンズ。
9. 前記マーキング部は、凹状であって、当該マーキング部が前記光学機能部側に延在するに応じて、当該マーキング部が設けられている前記フランジ部の前記面側に近接する面を有することを特徴とする請求項８に記載のガラスレンズ。
10. 前記マーキング部の前記光学機能部側の前記端部は、前記光学機能部側へ延在するに従って幅狭になることを特徴とする請求項９に記載のガラスレンズ。

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