JP4652941B2 - Lens and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、Cu含有フツリン酸塩ガラス製のレンズとその製造方法に関し、CCD、CMOSなどの半導体撮像素子の色補正に用いて好適な近赤外線吸収フィルタ機能を有する撮像用のレンズに関するものである。   The present invention relates to a lens made of a Cu-containing fluorophosphate glass and a manufacturing method thereof, and relates to an imaging lens having a near-infrared absorption filter function suitable for color correction of a semiconductor imaging device such as CCD or CMOS. .

一般にCCDやCMOSなどの半導体撮像素子は、分光感度が可視域から近赤外域まで伸びている。そのため、この近赤外域をフィルタによりカットし、分光感度を人間の視感度に近似させ、色再現を良好にする手段が用いられている。一方、フィルタの紫外域側の吸収が可視域まで及ぶと、今度は画像が暗くなってしまうことになる。したがってこの種のフィルタは、400〜520nmの光の透過率が可能な限り高く、近赤外線の吸収が大きいことが必要とされる。   In general, a semiconductor image sensor such as a CCD or CMOS has a spectral sensitivity extending from the visible region to the near infrared region. Therefore, means for cutting the near-infrared region with a filter, approximating the spectral sensitivity to human visual sensitivity and improving color reproduction is used. On the other hand, if the absorption in the ultraviolet region of the filter reaches the visible region, the image will become darker. Therefore, this type of filter is required to have a light transmittance of 400 to 520 nm as high as possible and to absorb near infrared rays.

このようなフィルタ用の材料としては特許文献1に開示されている近赤外線吸収フィルタ用ガラスが知られている。
特開平10−194777号公報
As such a filter material, a near-infrared absorption filter glass disclosed in Patent Document 1 is known.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-194777

ところで、近年、カメラ付き携帯電話に代表されるように、半導体撮像素子を搭載した撮像機能を有するモバイル機器の普及は増加の一途をたどっている。このような機器はできるだけコンパクトに撮像光学系を構成しなければならないという要求がある。従来の撮像光学系は、撮像素子の受光面に被写体像を結像するレンズ系と撮像素子の色感度補正用フィルタ、場合によっては、光ローパスフィルタを加えた部品群によって構成されていた。ここで、レンズ系のうちの一枚のレンズを近赤外光吸収ガラスで形成すれば、このレンズに色感度補正機能を付加することができ、レンズ系とは別に色感度補正用フィルタを用いなくても済むというメリットが得られる。その結果、部品点数を減らし、撮像光学系が占めるスペースを小さくすることができるので、モバイル機器などに搭載する撮像装置としては好都合である。   By the way, in recent years, as typified by camera-equipped mobile phones, the spread of mobile devices having an imaging function equipped with a semiconductor imaging element has been increasing. There is a demand for such an apparatus to configure the imaging optical system as compactly as possible. A conventional imaging optical system is configured by a group of components including a lens system that forms a subject image on a light receiving surface of an imaging element and a color sensitivity correction filter of the imaging element, and in some cases, an optical low-pass filter. Here, if one lens of the lens system is formed of near infrared light absorbing glass, a color sensitivity correction function can be added to this lens, and a color sensitivity correction filter is used separately from the lens system. There is an advantage that it is not necessary. As a result, the number of components can be reduced and the space occupied by the imaging optical system can be reduced, which is advantageous as an imaging apparatus mounted on a mobile device or the like.

そこで本発明は、半導体撮像素子を搭載する小型撮像装置に好適な、レンズとしての光学的機能を有し、かつ色感度補正を可能にする近赤外光吸収性を有するレンズおよびその製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a lens having an optical function as a lens suitable for a small-sized image pickup device equipped with a semiconductor image pickup device and capable of correcting color sensitivity, and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide.

上記課題を解決するための本発明は以下のとおりである。
[1] Cu2+を含むフツリン酸塩ガラスを精密プレス成形してなるレンズであって、中心軸部分における厚みをt 0 [mm]、前記ガラス中のCu 2+ の含有量をM Cu [カチオニック%]としたときに、厚みt 0 が0.8mm以上であり、かつM Cu ×t 0 が0.9〜1.4カチオニック%・mmの範囲にあるメニスカス形状を有するレンズ
[] 前記ガラスがガラス転移温度(Tg)が400℃以下のフツリン酸塩ガラスである[1]に記載のレンズ。
[] 凸メニスカス形状を有する[1]または[2]に記載のレンズ。
[] 前記ガラスが、カチオニック%表示で、
5+ 11〜43%、
Al3+ 1〜29%、
Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+およびZn2+を合計で14〜50%、
Li+、Na+およびK+を合計で0〜43%、
La3+、Y3+、Gd3+、Si4+、B3+、Zr4+およびTa5+を合計で0〜12%、
Cu2+ 0.5%以上、
Sb3+ 0〜0.1%、
を含み、さらにアニオニック%表示で、
- 10〜80%
を含有するフツリン酸塩ガラスである[1]〜[]のいずれかに記載のレンズ。
[] Cu2+を含むフツリン酸塩ガラスからなるガラスプリフォームを精密プレス成形することを含む、[1]〜[]のいずれかに記載のレンズの製造方法。
The present invention for solving the above problems is as follows.
[1] A lens formed by precision press-molding a fluorophosphate glass containing Cu 2+ , wherein the thickness at the central axis portion is t 0 [mm], and the content of Cu 2+ in the glass is M Cu [ A lens having a meniscus shape having a thickness t 0 of 0.8 mm or more and M Cu × t 0 in a range of 0.9 to 1.4 cationic% · mm .
[ 2 ] The lens according to [1] , wherein the glass is a fluorophosphate glass having a glass transition temperature (Tg) of 400 ° C. or lower.
[ 3 ] The lens according to [1] or [2] , which has a convex meniscus shape.
[ 4 ] The glass is expressed in cationic%.
P 5+ 11 to 43%,
Al 3+ 1-29%,
14 to 50% in total of Ba 2+ , Sr 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ and Zn 2+ ,
Li + , Na + and K + in total from 0 to 43%,
La 3+ , Y 3+ , Gd 3+ , Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ and Ta 5+ in total 0 to 12%,
Cu 2+ 0.5% or more,
Sb 3+ 0-0.1%,
In addition, in anionic% display,
F - 10-80%
The lens according to any one of [1] to [ 3 ], which is a fluorophosphate glass containing
[ 5 ] The method for producing a lens according to any one of [1] to [ 4 ], comprising precision press-molding a glass preform made of a fluorophosphate glass containing Cu 2+ .

本発明によれば、半導体撮像素子を搭載する小型撮像装置に好適で、かつ前記撮像素子の色感度補正を可能にするレンズおよびその製造方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、フツリン酸塩ガラスが低い転移温度を示すことを利用して、良好な結像性能および前記色感度補正機能を合わせ持った精密プレス成形してなるレンズを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a lens that is suitable for a small-sized image pickup apparatus equipped with a semiconductor image pickup device and enables color sensitivity correction of the image pickup device, and a manufacturing method thereof. Furthermore, according to the present invention, there is provided a lens formed by precision press molding that combines good imaging performance and the color sensitivity correction function by utilizing the fact that fluorophosphate glass exhibits a low transition temperature. Can do.

特に、上記[2]の態様の本発明によれば、Cu2+の含有量を小さくしてレンズの厚みを所定の厚み以上としているので、中心軸に沿ったレンズ内光路長と光軸から離れた部分におけるレンズ内光路長の差があるレンズであっても、各光路を通過する光線の光透過量差を小さくすることができ、色感度補正のムラの少ないレンズを提供することができる。 In particular, according to the present invention of the above aspect [2], the content of Cu 2+ is reduced so that the thickness of the lens is equal to or greater than a predetermined thickness. Therefore, from the optical path length in the lens along the central axis and the optical axis Even a lens having a difference in the optical path length in the lens at a distant portion can reduce a difference in light transmission amount of light passing through each optical path, and can provide a lens with less unevenness in color sensitivity correction. .

また、上記[3]の態様の本発明によれば、極めて低温軟化性を有し、精密プレス成形時のガラス加熱温度幅が狭いガラスを用いても、レンズの厚みを所定値以上確保することにより、割れにくく、しかも半導体撮像素子の色感度補正を良好に行うことができるレンズを提供することができる。   In addition, according to the present invention of the above aspect [3], the lens thickness can be secured at a predetermined value or more even when glass having a low temperature softening property and a narrow glass heating temperature range at the time of precision press molding is used. Thus, it is possible to provide a lens that is difficult to break and can satisfactorily correct the color sensitivity of the semiconductor imaging device.

さらに、上記[6]の態様の本発明によれば、Cu2+の含有量、レンズの厚みを上記範囲にしても、優れた耐候性を有するガラス組成でレンズを形成するので、諸特性の優れたレンズを提供することができる。 Furthermore, according to the present invention of the above aspect [6], the lens is formed with a glass composition having excellent weather resistance even when the content of Cu 2+ and the thickness of the lens are within the above ranges. An excellent lens can be provided.

また、上記[7]の態様の本発明によれば、上記各レンズを精密プレス成形で量産可能にするレンズの製造方法を提供することができる。   Further, according to the present invention of the above aspect [7], it is possible to provide a method for manufacturing a lens that enables mass production of each lens by precision press molding.

本発明のレンズは、Cu2+を含むフツリン酸塩ガラスを精密プレス成形してなるレンズである。Cu2+は近赤外光を吸収する性質があるので、CCD、CMOSなどの半導体撮像素子の色感度を補正することができる。また、Cu2+を含むベースとなる組成がフツリン酸系の組成なので、色感度補正に好適な透過率特性を実現しつつ、優れた耐候性を有するレンズを提供することができる。精密プレス成形については後述する。 The lens of the present invention is a lens formed by precision press-molding a fluorophosphate glass containing Cu 2+ . Since Cu 2+ absorbs near-infrared light, it can correct the color sensitivity of a semiconductor image sensor such as a CCD or CMOS. Further, since the base composition containing Cu 2+ is a fluorophosphate-based composition, it is possible to provide a lens having excellent weather resistance while realizing a transmittance characteristic suitable for color sensitivity correction. The precision press molding will be described later.

本発明は、中心軸部分における厚みをt0[mm]、前記ガラス中のCu2+の含有量をMCu[カチオニック%]としたときに、MCu×t0が0.9カチオニック%・mm〜1.カチオニック%・mmの範囲にあるレンズである。 This onset Ming, t 0 [mm] thick at the center axis portion, the content of Cu 2+ of the glass when the M Cu [cationic%], M Cu × t 0 0.9 cationic%・ Mm〜1. It is a lens in the range of 4 cationic% · mm.

レンズの中心に入射する光線のレンズ内光路長はレンズに入射する光の方向によってまちまちであるが、レンズが中心軸に対して対称であるため、前記各光線の平均をとると、レンズ中心に入射する光線のレンズ内光路長はレンズ中心軸に沿って進む光線のレンズ内光路長によって代表される。したがって、この代表的な光路長に対して色感度補正機能に適した含有量MCuのCu2+を含むガラスを用いてレンズを成形すれば、より良好な色感度補正を行うことができる。このような観点から、MCu×t0の好ましい範囲は1.0〜1.カチオニック%・mm、より好ましい範囲は1.05〜1.4カチオニック%・mmである。 The in-lens optical path length of the light ray incident on the center of the lens varies depending on the direction of the light incident on the lens, but the lens is symmetric with respect to the central axis. The in-lens optical path length of the incident light beam is represented by the in-lens optical path length of the light beam traveling along the lens central axis. Therefore, if a lens is formed using glass containing Cu 2+ with a content M Cu suitable for the color sensitivity correction function for this typical optical path length, better color sensitivity correction can be performed. From such a viewpoint, the preferable range of M Cu × t 0 is 1.0 to 1. 4 cationic% · mm, more preferable range is 1 . 05 to 1.4 cationic% · mm.

本発明のさらに好ましい態様は、前記態様のレンズ[MCu×t0が0.9カチオニック%・mm〜1.カチオニック%・mmの範囲にあるレンズ]であって、ガラス転移温度(Tg)が400℃以下のフツリン酸塩ガラスからなり、光軸部分における厚みt0が、0.mm以上であるレンズである。 In a further preferred aspect of the present invention, the lens of the above aspect [M Cu × t 0 is 0.9 cation% · mm to 1. A lens in the range of 4 cationic% · mm], which is made of a fluorophosphate glass having a glass transition temperature (Tg) of 400 ° C. or less, and a thickness t 0 at the optical axis portion is 0.00. It is a lens that is 8 mm or more.

ガラス転移温度(Tg)が400℃以下と低いガラスでは、ガラスが所定の粘度を示す温度も全体的に低くなり、ガラスの熔融温度も低くなることから、ガラスの透過率特性を悪化させるCu2+からCu+への価数変化を抑制することができる。しかし、上記のようにガラス転移温度が400℃以下と極めて低いと、精密プレス成形時における適正なガラスの加熱温度幅が狭くなってしまう。すなわち、前記加熱温度が高すぎるとガラスが発泡してしまい、均質なレンズを得られなくなり、一方、加熱温度が低すぎると高粘度のガラスを無理やりプレスすることになるので、ガラスが割れやすくなり、安定してレンズを得られない。精密プレス成形で肉薄のレンズを成形しようとすると、精密プレス成形用のガラス予備成形体、すなわちプリフォームを肉薄形状にプレスしなければならず、肉厚のレンズを成形する場合に比べてガラスが破損しやすくなる。そこで、本態様は、ガラスとしてガラス転移温度(Tg)が400℃以下のフツリン酸塩ガラスを用い、かつレンズの光軸部分(中心軸)における厚みt0を0.6mm以上として精密プレス成形時におけるレンズの破損を低減する。ガラス転移温度(Tg)が400℃以下のフツリン酸塩ガラスは、フツリン酸塩ガラスの組成を以下のように調整することで得ることができる。即ち、P5+、アルカリ土類金属イオンを必須カチオン成分とし、任意カチオン成分として、Al3+、Zn2+、アルカリ金属イオンなどを導入し、アニオン成分としてF-、O2-を含み、この組成に適量のCu2+を導入することで、ガラス転移温度(Tg)が400℃以下のフツリン酸塩ガラスを調製出来る。また、上記フツリン酸塩ガラスのガラス転移温度(Tg)の下限に、特に制限はないが、300℃を目安とし、フツリン酸塩ガラスのガラス転移温度(Tg)の好ましい範囲は300〜400℃の範囲である。 The 400 ° C. or less and low glass glass transition temperature (Tg), Cu 2 glass temperature generally decreases indicating a predetermined viscosity, since the melting temperature of the glass is also low, deteriorating the transmittance properties of the glass The change in valence from + to Cu + can be suppressed. However, if the glass transition temperature is as low as 400 ° C. or lower as described above, the appropriate glass heating temperature range during precision press molding is narrowed. That is, if the heating temperature is too high, the glass will foam and a homogeneous lens cannot be obtained. On the other hand, if the heating temperature is too low, the glass with high viscosity will be forced to be pressed, and the glass will be easily broken. I can't get a stable lens. When trying to mold a thin lens by precision press molding, the glass preform for precision press molding, that is, the preform must be pressed into a thin shape, and the glass is less than when molding a thick lens. It becomes easy to break. Therefore, in this embodiment, a fluorophosphate glass having a glass transition temperature (Tg) of 400 ° C. or lower is used as the glass, and the thickness t 0 at the optical axis portion (center axis) of the lens is 0.6 mm or more during precision press molding. Reduce lens damage at A fluorophosphate glass having a glass transition temperature (Tg) of 400 ° C. or lower can be obtained by adjusting the composition of the fluorophosphate glass as follows. That is, P 5+ , alkaline earth metal ions as essential cation components, Al 3+ , Zn 2+ , alkali metal ions, etc. are introduced as optional cation components, and F and O 2− are included as anion components, By introducing an appropriate amount of Cu 2+ into this composition, a fluorophosphate glass having a glass transition temperature (Tg) of 400 ° C. or lower can be prepared. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the minimum of the glass transition temperature (Tg) of the said fluorophosphate glass, However, the preferable range of the glass transition temperature (Tg) of a fluorophosphate glass is 300-400 degreeC on the basis of 300 degreeC. It is a range.

また、t0を0.mm以上にすることにより、適正なMCuを減少させることもできる。その結果、光軸部分におけるレンズ内光路長と光軸から離れた部分におけるレンズ内光路長の差があっても、前記厚みが薄いレンズに比べて、各光路を通過する光線の光透過量の差を小さくすることができるため、レンズ面全域においてより良好な色補正を行うことができる。また、適正なMCuを減少させることにより、次のような効果を得ることもできる。 Also, t 0 is set to 0. By setting the thickness to 8 mm or more, appropriate M Cu can be reduced. As a result, even if there is a difference between the in-lens optical path length in the optical axis portion and the in-lens optical path length in the portion away from the optical axis, the amount of light transmitted through each optical path is smaller than that of the thin lens. Since the difference can be reduced, better color correction can be performed over the entire lens surface. Moreover, the following effects can also be acquired by reducing appropriate MCu .

レンズを構成するガラスの透過率について着目すると、波長615nmにおいて透過率が50%になる厚みでの分光透過率特性が、色感度補正に直接影響する。MCuが多いと前記厚みにおける波長350nm〜400nmの透過率が減少し、近赤外光をカットできるものの、青色光の透過率が低下するので画像の色バランスが悪化するおそれが生じる。それに対し、t0を0.mm以上にすることにより、MCuが比較的小さくても良好に赤外光をカットできるような赤外光吸収性を付与でき、かつ前記光軸における厚みでの波長350nm〜400nmの透過率を高く保つことができる。その結果、全体としてより良好な色感度補正の性能を有するレンズが得られる。このような観点からt0 を0.8mm以上とする。0.9mm以上とすることがなお一層好ましい。 When attention is paid to the transmittance of the glass constituting the lens, the spectral transmittance characteristic at a thickness at which the transmittance is 50% at a wavelength of 615 nm directly affects the color sensitivity correction. When the amount of M Cu is large, the transmittance at a wavelength of 350 nm to 400 nm at the thickness is reduced, and near infrared light can be cut. However, since the transmittance of blue light is lowered, the color balance of the image may be deteriorated. On the other hand, t 0 is set to 0. By setting the thickness to 8 mm or more, infrared light absorptivity that can cut infrared light well even when M Cu is relatively small can be imparted, and transmittance at a wavelength of 350 nm to 400 nm at the thickness on the optical axis. Can be kept high. As a result, a lens having a better color sensitivity correction performance as a whole can be obtained. From this point of view, t 0 is set to 0 . It shall be the more than 8mm. 0 . It is still more preferable to set it as 9 mm or more.

精密プレス成形に支障がなければ、前記厚みの上限には特に制限はないが、色感度補正フィルタ機能とレンズ機能を一つの光学素子に付与して撮像光学系をコンパクト化するという目的から、t0を5mm以下にすることが好ましい。 If there is no problem in precision press molding, the upper limit of the thickness is not particularly limited, but for the purpose of providing a color sensitivity correction filter function and a lens function to one optical element to make the imaging optical system compact, t It is preferable to set 0 to 5 mm or less.

本発明は、メニスカス形状を有するレンズである。メニスカスレンズは、中心軸部分の肉厚と中心軸から離れた部分の肉厚の差が、両凸レンズや両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズよりも小さい。したがって、本発明のように一定組成のガラスからなるレンズでは、中心軸に近い部分を通過する光線のレンズ内光路長と中心軸から離れた部分を通過する光線のレンズ内光路長の差を小さくすることができ、前記2つの光線における光透過量の差を小さくすることができる。そして、中心軸部分における厚みを上記範囲にすることにより、レンズ面全域にわたり、半導体撮像素子の色感度補正に必要な色補正を良好に行うことができる。本態様のより好ましい態様は、凸メニスカスレンズ(正メニスカスレンズともいう。)である。さらに本発明のレンズは後述するように、2つのレンズ面に加えて2つの鍔状平坦部を有するものであることができる。 This onset Ming is a lens having a meniscus shape. The meniscus lens has a smaller difference between the thickness of the central axis portion and the thickness of the portion away from the central axis than the biconvex lens, the biconcave lens, the plano-convex lens, and the plano-concave lens. Therefore, in a lens made of glass having a constant composition as in the present invention, the difference between the in-lens optical path length of the light beam passing through the portion near the central axis and the in-lens optical path length of the light beam passing through the portion away from the central axis is reduced. It is possible to reduce the difference in light transmission between the two light beams. Then, by making the thickness at the central axis portion in the above range, it is possible to satisfactorily perform color correction necessary for color sensitivity correction of the semiconductor image pickup device over the entire lens surface. A more preferable aspect of this aspect is a convex meniscus lens (also referred to as a positive meniscus lens). Furthermore, as will be described later, the lens of the present invention can have two hook-shaped flat portions in addition to the two lens surfaces.

本発明のレンズは、フツリン酸塩ガラスからなり、フツリン酸塩ガラスは、屈折率(nd)が概ね1.45〜1.58の範囲にある。前記範囲の屈折率(nd)のガラスからなるレンズは撮像光学系の撮像素子側に配置することが有利であり、そのため正のパワーを有する凸メニスカスレンズとするのが撮像光学系を構成する上で好ましい。   The lens of the present invention is made of a fluorophosphate glass, and the refractive index (nd) of the fluorophosphate glass is generally in the range of 1.45 to 1.58. The lens made of glass having a refractive index (nd) in the above range is advantageously disposed on the image pickup element side of the image pickup optical system. Therefore, a convex meniscus lens having a positive power constitutes the image pickup optical system. Is preferable.

次に本発明のレンズの材料として好適なガラスについて説明する。まず、含有量MCuのCu2+を含む場合、優れた耐候性、耐失透性を示すベースガラスであることが望まれる。さらには、熔融時にCu2+からCu+に価数変化して色感度補正機能が損なわれないようにするため、低温で熔融可能なガラスであることが望まれる。 Next, glass suitable as a material for the lens of the present invention will be described. First, if it contains Cu 2+ content M Cu, it is desired that a base glass showing excellent weather resistance, resistance to devitrification. Furthermore, in order to prevent the color sensitivity correction function from being impaired by changing the valence from Cu 2+ to Cu + during melting, a glass that can be melted at a low temperature is desired.

このような要望を満たすガラスとしては、例えば、カチオニック%表示で、
5+ 11〜43%、
Al3+ 1〜29%、
Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+およびZn2+を合計で14〜50%、
Li+、Na+およびK+を合計で0〜43%、
La3+、Y3+、Gd3+、Si4+、B3+、Zr4+およびTa5+を合計で0〜12%、
Cu2+ 0.5%以上、
Sb3+ 0〜0.1%、
を含み、さらにアニオニック%表示で、
- 10〜80%
を含有するフツリン酸塩ガラスを挙げることができる。
As a glass that satisfies such a demand, for example, in the cationic% display,
P 5+ 11 to 43%,
Al 3+ 1-29%,
14 to 50% in total of Ba 2+ , Sr 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ and Zn 2+ ,
Li + , Na + and K + in total from 0 to 43%,
La 3+ , Y 3+ , Gd 3+ , Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ and Ta 5+ in total 0 to 12%,
Cu 2+ 0.5% or more,
Sb 3+ 0-0.1%,
In addition, in anionic% display,
F - 10-80%
Fluorophosphate glass containing

Cuを含むガラスとしては、一般に、リン酸塩ガラスおよびフツリン酸塩ガラスがある。リン酸塩ガラスは耐候性が悪いのに対し、フツリン酸塩ガラスは耐候性に優れている。フツリン酸塩ガラスの中でも、アルミの含有量が多くなると耐候性が良化する。しかし、アルミの量が過剰になると、熔融性が低下する。しかし、熔融性が低下したガラスの場合、熔融温度を上昇して原料の熔け残りがないようにすると、Cuイオンが還元されて色感度補正機能が悪化してしまう。波長400nm付近の透過率が低下してしまい、透過させたい波長域の光の量が低下してしまうことになる。本発明で用いる上記ガラス組成は、ガラスの耐候性、熔融性および色感度補正機能のバランスに配慮した組成である。   As glass containing Cu, there are generally phosphate glass and fluorophosphate glass. Phosphate glass has poor weather resistance, whereas fluorophosphate glass has excellent weather resistance. Among the fluorophosphate glasses, weather resistance improves when the aluminum content increases. However, when the amount of aluminum becomes excessive, the meltability is lowered. However, in the case of a glass having a lowered meltability, if the melting temperature is raised so that there is no unmelted raw material, the Cu ions are reduced and the color sensitivity correction function deteriorates. The transmittance in the vicinity of the wavelength of 400 nm is lowered, and the amount of light in the wavelength region desired to be transmitted is lowered. The glass composition used in the present invention is a composition that takes into account the balance of the weather resistance, meltability, and color sensitivity correction function of the glass.

このCu2+含有フツリン酸塩ガラスは、ガラス骨格を形成する成分としてのP5+をベースとし、その上に、量産するに充分な耐失透性を維持し、かつ耐候性を向上させるAl3+および二価カチオン(Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+、Zn2+の少なくとも一種以上のカチオン)を必須成分とし含有する。さらにこのガラスは、熔融時にガラスの粘度を下げて低温での熔融を可能にするためのアルカリ金属イオン(Li+、Na+、K+の少なくとも一種以上のカチオン)、透過率特性に影響を与えることなく耐磨耗性を改善するためのカチオン(La3+、Y3+、Gd3+、Si4+、B3+、Zr4+、Ta5+の少なくとも一種以上のカチオン)を任意成分として含有できる。加えてこのガラスは、この組成に、Sb3+をCuの価数調整のために任意に添加することができる。 This Cu 2+ -containing fluorophosphate glass is based on P 5+ as a component that forms a glass skeleton, and on top of that, Al maintains devitrification resistance sufficient for mass production and improves weather resistance. 3+ and a divalent cation (at least one cation of Ba 2+ , Sr 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ , and Zn 2+ ) are contained as essential components. Furthermore, this glass affects the transmittance characteristics of alkali metal ions (at least one cation of Li + , Na + , K + ) for reducing the viscosity of the glass during melting and enabling melting at low temperatures. Cation (La 3+ , Y 3+ , Gd 3+ , Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ , Ta 5+ cation) is an optional component for improving wear resistance without any problems. Can be included. In addition, in this glass, Sb 3+ can be optionally added to this composition for adjusting the valence of Cu.

ガラスの耐候性および透過率特性は、フツリン酸塩ガラス中の2価カチオン成分の種類、含有量を変化させても大きく変化せず、2価カチオン成分の一部をアルカリ金属イオンやLa3+、Y3+、Gd3+、Si4+、B3+、Zr4+、Ta5+に置換したり、F-の一部をO2-で置換しても上記特性が大幅に変化することはない。従って、一定の範囲内で、2価カチオン成分の種類、含有量を変化させたり、2価カチオン成分の一部の置換、F-の一部のO2-での置換は可能である。この点については後述する。 The weather resistance and transmittance characteristics of the glass do not change greatly even if the kind and content of the divalent cation component in the fluorophosphate glass are changed, and a part of the divalent cation component is alkali metal ion or La 3+ , Y 3+ , Gd 3+ , Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ , Ta 5+ , or a part of F is replaced with O 2− , the above characteristics change significantly. There is nothing. Therefore, it is possible to change the kind and content of the divalent cation component within a certain range, or to substitute part of the divalent cation component and part of F with O 2− . This point will be described later.

以下、特記しない限り、カチオンの含有量をカチオニック%、アニオンの含有量をアニオニック%で表示する。   Hereinafter, unless otherwise specified, the cation content is expressed in cationic% and the anion content in anionic%.

5+は前記のようにガラス骨格を形成する成分である。但し、P5+が11%未満ではガラス化が困難となり、43%を越えると耐候性の低下を招くことになる。したがってP5+の量は11〜43%とすることが適当である。P5+の量は、好ましくは20〜40%、より好ましくは23〜35%の範囲である。 P 5+ is a component that forms a glass skeleton as described above. However, vitrification becomes difficult if P 5+ is less than 11%, and weather resistance is lowered if it exceeds 43%. Accordingly, the amount of P 5+ is suitably 11 to 43%. The amount of P 5+ is preferably in the range of 20-40%, more preferably 23-35%.

Al3+は耐候性を向上させる有効な成分である。但し、Al3+が1%未満ではその効果が得られにくく、29%を越えると、ガラスの熔融性が低下する。したがってAl3+の量は1〜29%の範囲とすることが適当である。Al3+の量は、好ましくは5〜20%、より好ましくは8〜18%の範囲である。 Al 3+ is an effective component that improves weather resistance. However, if Al 3+ is less than 1%, the effect is difficult to obtain, and if it exceeds 29%, the meltability of the glass decreases. Accordingly, the amount of Al 3+ is suitably in the range of 1 to 29%. The amount of Al 3+ is preferably in the range of 5-20%, more preferably 8-18%.

Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+、およびZn2+は、ガラスの耐候性の向上に有効な成分である。但し、Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+、およびZn2+の合計量が14%未満だと、ガラス化しにくくなり、50%を越えると、失透しやすくなる。したがって前記の合計量は14〜50%の範囲とすることが適当である。前記の合計量は、好ましくは18〜40%、より好ましくは20〜35%の範囲である。 Ba 2+ , Sr 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ , and Zn 2+ are effective components for improving the weather resistance of glass. However, when the total amount of Ba 2+ , Sr 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ , and Zn 2+ is less than 14%, it becomes difficult to vitrify, and when it exceeds 50%, devitrification tends to occur. Accordingly, the total amount is suitably in the range of 14 to 50%. The total amount is preferably in the range of 18-40%, more preferably 20-35%.

Li+、Na+およびK+は任意成分である。Li+、Na+およびK+の合計量が43%を越えると、ガラスの耐候性が低下する傾向がある。したがってLi+、Na+およびK+の合計量は0〜43%の範囲とすることが適当である。この合計量は、好ましくは5〜38%、より好ましくは15〜35%の範囲である。 Li + , Na + and K + are optional components. When the total amount of Li + , Na + and K + exceeds 43%, the weather resistance of the glass tends to decrease. Therefore, the total amount of Li + , Na + and K + is suitably in the range of 0 to 43%. This total amount is preferably in the range of 5-38%, more preferably 15-35%.

La3+、Y3+、Gd3+、Si4+、B3+、Zr4+およびTa5+も任意成分である。これらの成分は、透過率特性を損なうことなく、耐磨耗性を改善する働きをするが、その合計量が12%を超えると、ガラスの安定性が低下する傾向がある。そこで、La3+、Y3+、Gd3+、Si4+、B3+、Zr4+およびTa5+の合計量は0〜12%とすることが適当である。この合計量は、好ましい範囲は0〜10%、より好ましい範囲は0〜5%、さらに好ましい範囲は0〜2%である。 La 3+ , Y 3+ , Gd 3+ , Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ and Ta 5+ are also optional components. These components serve to improve the abrasion resistance without impairing the transmittance characteristics, but when the total amount exceeds 12%, the stability of the glass tends to be lowered. Therefore, it is appropriate that the total amount of La 3+ , Y 3+ , Gd 3+ , Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ and Ta 5+ is 0 to 12%. The total amount is preferably 0 to 10%, more preferably 0 to 5%, and still more preferably 0 to 2%.

Cu2+は近赤外域吸収のための必須のカチオンであり、0.5%未満ではその吸収が不充分となり、かつ均質にガラス中に導入することが難しくなる。したがって、その量は0.5%以上とすることが適当である。なお、Cu2+の含有量上限は、レンズの厚みt0の下限との関係により決まるが、厚みt0を考慮せず、ガラスとしての安定性が得られる上限量を上限とするならば、8%以下が適当であり、5%以下にすることが好ましく、4%以下とすることがさらに好ましい。 Cu 2+ is an essential cation for absorption in the near-infrared region. If it is less than 0.5%, its absorption becomes insufficient, and it is difficult to introduce it uniformly into glass. Therefore, the amount is suitably 0.5% or more. The upper limit of the Cu 2+ content is determined by the relationship with the lower limit of the lens thickness t 0 , but if the upper limit of the glass stability is taken into account without considering the thickness t 0 , It is suitably 8% or less, preferably 5% or less, and more preferably 4% or less.

Sb3+は任意成分である。Sb3+は0〜0.1%の範囲で含有させることで、波長400nm付近の透過率を向上させる働きをする。 Sb 3+ is an optional component. By containing Sb 3+ in the range of 0 to 0.1%, it works to improve the transmittance around a wavelength of 400 nm.

-はガラス転移温度を下げ、耐候性向上に寄与する必須成分である。F-の量が10%未満でと耐候性が低下する傾向があり、80%を超えるとCuイオンがCu+になりやすくなり、波長400nm付近の透過率が低下する傾向がある。したがってF-の量は10〜80%の範囲とすることが適当である。F-の量は、好ましくは17〜80%、より好ましくは25〜60%、さらに好ましくは25〜50%の範囲である。 F - is an essential component that lowers the glass transition temperature and contributes to improving weather resistance. When the amount of F is less than 10%, the weather resistance tends to decrease, and when it exceeds 80%, Cu ions tend to become Cu + and the transmittance near a wavelength of 400 nm tends to decrease. Therefore, the amount of F is suitably in the range of 10 to 80%. The amount of F is preferably in the range of 17-80%, more preferably 25-60%, still more preferably 25-50%.

上記ガラスはフツリン酸塩ガラスであるから、アニオンの全残量をO2-とすることが、所望の透過率特性を得るために好ましい。 Since the glass is a fluorophosphate glass, the total remaining amount of anions is preferably O 2− in order to obtain desired transmittance characteristics.

次に上記組成におけるBa2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+、Zn2+の各量について説明する。 Next, each amount of Ba 2+ , Sr 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ , and Zn 2+ in the above composition will be described.

耐失透性を向上させる上から前記組成範囲内で、Ba2+の含有量は0〜8%とすることが好ましく、1〜8%とすることがより好ましく、2〜8%とすることがさらに好ましい。 From the viewpoint of improving devitrification resistance, the content of Ba 2+ is preferably 0 to 8%, more preferably 1 to 8%, and more preferably 2 to 8% within the above composition range. Is more preferable.

Sr2+、Ca2+、Mg2+、Zn2+の組成範囲も耐失透性を向上させる上で、以下範囲とすることが好ましい。即ち、Sr2+の含有量は0〜15%とすることが好ましく、1〜15%とすることがより好ましく、2〜14%とすることがさらに好ましい。 The composition range of Sr 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ , and Zn 2+ is preferably set to the following range in order to improve devitrification resistance. That is, the content of Sr 2+ is preferably 0 to 15%, more preferably 1 to 15%, and further preferably 2 to 14%.

Ca2+の含有量については、0〜15%の範囲が好ましく、3〜15%の範囲がより好ましく、3〜13%の範囲がさらに好ましい。 About content of Ca <2+ >, the range of 0-15% is preferable, The range of 3-15% is more preferable, The range of 3-13% is further more preferable.

Mg2+の含有量については、0〜10%の範囲が好ましく、1〜10%の範囲がより好ましく、1〜6%の範囲がさらに好ましい。 About content of Mg <2+> , the range of 0-10% is preferable, The range of 1-10% is more preferable, The range of 1-6% is further more preferable.

Zn2+の含有量については、0〜6%の範囲が好ましく、0〜5%の範囲がより好ましい。 About content of Zn <2+ >, the range of 0 to 6% is preferable, and the range of 0 to 5% is more preferable.

次に上記組成におけるLi+、Na+、K+の各量について説明する。
耐失透性を改善し、耐久性を悪化させない上から前記組成範囲内で、Li+の量を0〜40%とすることが好ましく、5〜40%の範囲がより好ましく、10〜35%の範囲がさらに好ましい。
Next, the amounts of Li + , Na + and K + in the above composition will be described.
From the viewpoint of improving devitrification resistance and not deteriorating durability, the amount of Li + is preferably 0 to 40%, more preferably 5 to 40%, and more preferably 10 to 35%. The range of is more preferable.

Na+、K+の下記組成範囲も、耐失透性を改善し、耐久性を悪化させない上で以下の範囲とすることが好ましい。即ち、Na+の含有量は0〜13%の範囲が好ましく、0〜10%の範囲がより好ましく、0〜9%の範囲はさらに好ましい。 The following composition ranges of Na + and K + are also preferably set to the following ranges in order to improve devitrification resistance and not deteriorate durability. That is, the Na + content is preferably in the range of 0 to 13%, more preferably in the range of 0 to 10%, and still more preferably in the range of 0 to 9%.

+の含有量は0〜5%の範囲が好ましく、0〜4%の範囲がより好ましく、0〜3%の範囲はさらに好ましい。 The K + content is preferably in the range of 0 to 5%, more preferably in the range of 0 to 4%, and still more preferably in the range of 0 to 3%.

上記組成の中でも、上記諸特性を良化しつつ量産性を高める上から、カチオンについては、P5+、Al3+、Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Li+、Na+、Cu2+、Sb3+の合計量を99%以上にすることが好ましく、100%にすることがさらに好ましい。 Among the above compositions, from the viewpoint of improving the above-mentioned properties and improving mass productivity, as for cations, P 5+ , Al 3+ , Ba 2+ , Sr 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ are used. , Li + , Na + , Cu 2+ and Sb 3+ are preferably 99% or more, and more preferably 100%.

尚、上記ガラスは、SiO2を含有することもできる。特許文献1には、SiO2は、ガラスを安定化させる効果があると記載さている。しかし、SiO2を含有するガラスは、熔融性が低下し、熔融性が低下すると熔融温度を上げなければならず、その結果、Cuイオンが還元されて色感度補正機能が低下するおそれが生じる。従って、このような点を考慮すると、上記ガラスは、SiO2を含むことはできるが、含まない方が好ましく、上記のように、カチオンについては、P5+、Al3+、Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Li+、Na+、Cu2+、Sb3+の合計量を100%にすることがさらに好ましい。 Note that the glass can also contain SiO 2 . Patent Document 1 describes that SiO 2 has an effect of stabilizing glass. However, the glass containing SiO 2 has a low meltability, and if the meltability is lowered, the melting temperature must be increased. As a result, the Cu ion is reduced and the color sensitivity correction function may be lowered. Therefore, in consideration of such points, the glass can contain SiO 2 , but it is preferable not to contain it. As described above, for cations, P 5+ , Al 3+ , Ba 2+ , More preferably, the total amount of Sr 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , Li + , Na + , Cu 2+ and Sb 3+ is 100%.

次に、レンズの製造方法について説明する。
本発明のレンズは、ガラスプリフォームを精密プレス成形して得られるレンズであり、その製造方法である、ガラスプリフォームを精密プレス成形することを含むレンズの製造方法も本発明に包含される。
Next, a method for manufacturing a lens will be described.
The lens of the present invention is a lens obtained by precision press-molding a glass preform, and the production method of the lens including the precision press-molding of the glass preform is also included in the present invention.

まず、レンズの製造方法では、前述のレンズを構成するフツリン酸塩ガラスからなるガラスプリフォームが調製される。ガラスプリフォームを作るために、フッ化物、酸化物、リン酸塩、水酸化物、炭酸塩などのガラス原料を調合し、十分混合して熔融容器内に導入し蓋をして加熱し、800〜900℃で熔融し、次いで清澄、均質化する。   First, in the method for manufacturing a lens, a glass preform made of a fluorophosphate glass constituting the lens is prepared. In order to make a glass preform, glass raw materials such as fluoride, oxide, phosphate, hydroxide, carbonate are prepared, mixed well, introduced into a melting vessel, heated with a lid, 800 Melt at ~ 900 ° C, then clarify and homogenize.

均質な熔融ガラスをパイプから流出して鋳型に鋳込み、厚板状のガラス成形体に成形する。この成形体をアニールして除歪し、切断、研削、研磨して滑らかな表面を有する球状のプリフォームを作製する。あるいは、均質な熔融ガラスをパイプから滴下して、得られたガラス滴を成形型で受け、成形型に設けられた底部にガスを上向きに噴出するガス噴出口を有するラッパ状の凹部でガラス滴をランダムな方向に回転して球状プリフォームに成形してもよい。このようにして作ったプリフォームを上型、下型、スリーブ型を含む型部品により構成されるプレス成形型でプレス成形してレンズを得る。   Homogeneous molten glass flows out of the pipe, is cast into a mold, and is formed into a thick plate-like glass molded body. This molded body is annealed to remove strain, and cut, ground, and polished to produce a spherical preform having a smooth surface. Alternatively, a glass melt is dropped at a trumpet-shaped recess having a gas outlet for receiving a glass droplet obtained by dropping a homogeneous molten glass from a pipe and receiving the obtained glass droplet with a molding die, and jetting gas upward at the bottom of the molding die. May be formed into a spherical preform by rotating in a random direction. The preform thus produced is press-molded with a press mold composed of mold parts including an upper mold, a lower mold, and a sleeve mold to obtain a lens.

プレス成形型の型材の加工および型材の材質、上型、下型の成形面に形成する離型膜、離型膜の形成法、精密プレス成形を行う雰囲気の種類などは公知の技術を適用すればよい。   For the processing of the mold material of the press mold and the material of the mold material, the mold release film formed on the molding surface of the upper mold and the lower mold, the method of forming the mold release film, the kind of atmosphere for performing the precision press molding, etc., apply known techniques That's fine.

例えば、まず、球状プリフォームをスリーブ型の貫通孔内に挿入した凹面形状の下型成形面の中心に配置し、下型成形面に成形面が対向するように上型をスリーブ型の貫通孔内に挿入する。この状態でプリフォームとプレス成形型を一緒に加熱して、プリフォームを構成するガラスの温度が、例えば、106dPa・sの粘度を示す温度にまで上昇したときに、上型と下型でプリフォームを加圧する。加圧されたプリフォームは上型、下型、スリーブ型により囲まれた空間(キャビティという。)内に押し広げられる。このようにして、ガラス製プリフォームをプレスして、プレス成形型を型閉めした状態で形成される密閉空間内にガラスを充填する。 For example, first, a spherical preform is placed in the center of a concave lower molding surface inserted into a through hole of a sleeve mold, and the upper mold is placed so that the molding surface faces the lower molding surface. Insert inside. In this state, when the preform and the press mold are heated together and the temperature of the glass constituting the preform rises to a temperature showing a viscosity of 10 6 dPa · s, for example, the upper mold and the lower mold Pressurize the preform with. The pressurized preform is spread out in a space (called a cavity) surrounded by the upper mold, the lower mold, and the sleeve mold. In this way, the glass preform is pressed to fill the glass in the sealed space formed with the press mold closed.

型閉め状態での上型、下型、スリーブ型の各成形面の相対位置、面法線のなす角度を精密に形成しておく。このようなプレス成形型を使用して上記成形を行えば、光学機能面と位置決め基準面を互いに高精度の位置関係、角度で形成することができる。   The relative positions of the molding surfaces of the upper mold, the lower mold, and the sleeve mold in the mold closed state, and the angle formed by the surface normal are precisely formed. If the above molding is performed using such a press mold, the optical function surface and the positioning reference surface can be formed with a highly accurate positional relationship and angle.

上型成形面の中央部をレンズの光学機能面であるレンズ面を転写成形する面とし、周辺部を鍔状平坦部を転写成形する輪帯状の平面とする。下型成形面についても同様に中央部をレンズ面を転写成形する面、周辺部を鍔状平坦部を転写成形する輪帯上の平面とする。プレス成形終了まで上下型の向きを互いに対向するように、かつ上下型の中心軸が一致するように正確に維持する。   The central portion of the upper mold forming surface is a surface on which a lens surface, which is an optical functional surface of the lens, is transferred and molded, and the peripheral portion is a ring-shaped flat surface on which a hook-shaped flat portion is transferred. Similarly, for the lower mold forming surface, the center portion is a surface on which the lens surface is transfer-molded, and the peripheral portion is the plane on the annular zone on which the bowl-shaped flat portion is transfer-molded. Until the press molding is completed, the upper and lower molds are accurately maintained so that the directions of the upper and lower molds face each other and the central axes of the upper and lower molds coincide.

プレス成形型を型閉めした状態で形成される密閉空間内にガラスを充填することにより、スリーブ型貫通孔の内面がガラスに転写される。スリーブ型貫通孔の中心軸と前記貫通孔内面の角度を精密に形成しておき、プレス成形終了まで前記貫通孔の中心軸と上下型中心軸とが精密に一致するよう維持することにより、2つのレンズ面、2つの鍔状平坦部、スリーブ型の内面が転写成形されるレンズのエッジの相対位置、互いの面のなす角度を正確に形成することができる。そして、2つの鍔状平坦部のうちの一方とエッジを位置決め基準面として、鍔状平坦部のうちの一方をレンズ間の距離を正確に位置決めする基準面として使用し、エッジをレンズ間の光軸を正確に一致させるための基準面として使用することができる。   By filling glass in a sealed space formed with the press mold closed, the inner surface of the sleeve mold through-hole is transferred to the glass. By accurately forming the angle between the central axis of the sleeve-type through hole and the inner surface of the through-hole, and maintaining the central axis of the through-hole and the upper and lower mold central axes precisely until the end of press molding, 2 It is possible to accurately form the two lens surfaces, the two hook-shaped flat portions, the relative position of the edge of the lens on which the inner surface of the sleeve mold is transferred, and the angle formed by the surfaces. Then, one of the two hook-shaped flat portions and the edge are used as a positioning reference surface, and one of the hook-shaped flat portions is used as a reference surface for accurately positioning the distance between the lenses, and the edge is used as the light between the lenses. It can be used as a reference plane for precisely matching the axes.

なお、エッジと鍔状平坦部の交わる稜を自由表面で形成することが望ましい。エッジと鍔状平坦部が形成されていれば、位置決め機能に支障をきたすおそれはなく、しかも稜が鋭利になっているとホルダーにはめ込む際に稜が欠けたり、稜がホルダーを削ってしまい、発塵の原因になってしまう。塵が撮像素子の受光面に付着すると画質が大幅に低下してしまうため、このようなトラブルを防止する上から、自由表面からなる稜を有する精密プレス成形品を成形することが望ましい。   In addition, it is desirable to form the ridge where the edge and the bowl-shaped flat portion intersect on the free surface. If the edge and the bowl-shaped flat part are formed, there is no risk of hindering the positioning function, and if the ridge is sharp, the ridge will be chipped or snapped into the holder, It will cause dust generation. When dust adheres to the light-receiving surface of the image sensor, the image quality is greatly reduced. Therefore, in order to prevent such trouble, it is desirable to mold a precision press-molded product having a ridge composed of a free surface.

このようにして作製したレンズには必要に応じて反射防止膜や近赤外光反射膜などの光学多層膜を形成してもよい。   An optical multilayer film such as an antireflection film or a near-infrared light reflection film may be formed on the lens thus produced as necessary.

次に本発明の実施例を説明する。
表1は、本実施例のプリフォームおよびレンズを形成するガラスの組成と特性である。
まず、表1に示す組成のガラスが得られるように、各カチオン成分を含むリン酸塩、フッ化物、酸化物、水酸化物を秤量、調合し、十分混合する。このようにして得たガラス原料を熔融容器に導入し蓋をして800〜900℃で熔融し、撹拌して清澄、撹拌均質化を行った後、パイプから一定の流量で流出し、連続的に鋳型に鋳込んで厚板状のガラス成形体に成形した。成形と同時に成形体を水平方向に引き出し、連続式徐冷炉に入れてアニールする。アニールしたガラス成形体を切断、研削、研磨して表面が滑らかで均質な球状プリフォームを作製した。
Next, examples of the present invention will be described.
Table 1 shows the composition and characteristics of the glass forming the preform and lens of this example.
First, in order to obtain a glass having the composition shown in Table 1, phosphates, fluorides, oxides, and hydroxides containing each cation component are weighed, prepared, and sufficiently mixed. The glass raw material thus obtained is introduced into a melting vessel, covered, melted at 800 to 900 ° C., stirred, clarified, stirred and homogenized, and then discharged from the pipe at a constant flow rate. And cast into a mold to form a thick plate-like glass molded body. Simultaneously with the molding, the molded body is pulled out in the horizontal direction, and annealed in a continuous annealing furnace. The annealed glass molded body was cut, ground and polished to produce a spherical preform with a smooth and homogeneous surface.

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こうして得たプリフォームを上型、下型、スリーブ型を備えたプレス成形型を用いて精密プレス成形する。上型および下型の各成形面の中央部はレンズ面を転写する部分であり、これらレンズ面を転写する部分の周囲は鍔状平坦部を転写する平坦面になっている。   The preform thus obtained is precision press-molded using a press mold having an upper mold, a lower mold, and a sleeve mold. The center part of each molding surface of the upper mold and the lower mold is a part for transferring the lens surface, and the periphery of the part for transferring the lens surface is a flat surface for transferring the bowl-shaped flat part.

上下型、プリフォームを挿入するスリーブ型の貫通孔は円筒状になっていて摺動を妨げない範囲で上下型とのクリアランスを極力小さくするようにしてある。
加熱、軟化してプリフォームを上下型でプレスすると、ガラスはプレス成形型内のキャビティに押し広げられ、キャビティ全域に充填される。
このようにして上下型成形面が転写されたレンズ面11および12、鍔状平坦部13a、13bと、スリーブ型貫通孔の内面が転写されたエッジ部14を備えたレンズが精密プレス成形される。
The through holes of the upper and lower molds and the sleeve type for inserting the preform are cylindrical, and the clearance with the upper and lower molds is made as small as possible within a range that does not hinder sliding.
When the preform is pressed with the upper and lower molds by heating and softening, the glass is spread into the cavity in the press mold and filled in the entire cavity.
In this way, the lens including the lens surfaces 11 and 12 to which the upper and lower mold forming surfaces are transferred, the flange-shaped flat portions 13a and 13b, and the edge portion 14 to which the inner surface of the sleeve-type through hole is transferred is precision press-molded. .

得られたレンズの概観断面形状を図1に示すとともに、レンズの種類、t0、MCu×t0の値、エッジ厚を表1に示す。図1(a)は凸メニスカスレンズ、図1(b)は凹メニスカスレンズ、図1(c)は両凸レンズ、図1(d)は平凸レンズであり、いずれのレンズも鍔状平坦部を有する。 The overall cross-sectional shape of the obtained lens is shown in FIG. 1, and the lens type, t 0 , M Cu × t 0 value, and edge thickness are shown in Table 1. 1A is a convex meniscus lens, FIG. 1B is a concave meniscus lens, FIG. 1C is a biconvex lens, and FIG. 1D is a plano-convex lens, and each lens has a bowl-shaped flat portion. .

このようにして、ガラス組成、形状、寸法の組合せから表1に示すように実施例1〜39に相当するレンズを精密プレス成形により成形する。   In this manner, lenses corresponding to Examples 1 to 39 are molded by precision press molding as shown in Table 1 from combinations of glass composition, shape, and dimensions.

上記で得られた各近赤外光吸収ガラスからなるレンズを1枚と、銅を含まないフィルタ機能のない光学ガラスからなるレンズとを組合わせて撮像光学系を構成し、CCDやCMOSの受光面に被写体の像を結像して画像を見たところ、いずれも画面全体に色感度補正された画像であった。   An imaging optical system is configured by combining one lens made of each near-infrared light absorbing glass obtained above and a lens made of optical glass that does not contain copper and does not have a filter function. When the image of the subject was formed on the surface and the images were viewed, all of the images were corrected for color sensitivity over the entire screen.

なお、レンズ面には必要に応じて回折格子を前記精密プレス成形で形成し、光ローパスフィルタ機能付レンズにしてもよい。
また、レンズ表面に反射防止膜や赤外光反射膜などの光学多層膜をコートしてもよい。
このようにして非球面レンズ形状や球面レンズ形状の各種レンズを作製することができる。
In addition, if necessary, a diffraction grating may be formed on the lens surface by the precision press molding to form a lens with an optical low-pass filter function.
Further, an optical multilayer film such as an antireflection film or an infrared light reflection film may be coated on the lens surface.
In this way, various lenses having an aspheric lens shape or a spherical lens shape can be produced.

実施例で調製したレンズの断面形状を示す。The cross-sectional shape of the lens prepared in the Example is shown.

Claims (5)

Cu2+を含むフツリン酸塩ガラスを精密プレス成形してなるレンズであって、
中心軸部分における厚みをt 0 [mm]、前記ガラス中のCu 2+ の含有量をM Cu [カチオニック%]としたときに、厚みt 0 が0.8mm以上であり、かつM Cu ×t 0 が0.9〜1.4カチオニック%・mmの範囲にあるメニスカス形状を有するレンズ
A lens formed by precision press-molding a fluorophosphate glass containing Cu 2+ ,
When the thickness at the central axis portion is t 0 [mm] and the content of Cu 2+ in the glass is M Cu [cationic%], the thickness t 0 is 0.8 mm or more, and M Cu × t A lens having a meniscus shape in which 0 is in a range of 0.9 to 1.4 cationic% · mm .
前記ガラスがガラス転移温度(Tg)が400℃以下のフツリン酸塩ガラスである請求項に記載のレンズ。 The lens according to claim 1 glass glass transition temperature (Tg) of 400 ° C. or less of the fluorophosphate glass. 凸メニスカス形状を有する請求項1または2に記載のレンズ。 The lens according to claim 1 , wherein the lens has a convex meniscus shape. 前記ガラスが、カチオニック%表示で、
5+ 11〜43%、
Al3+ 1〜29%、
Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+およびZn2+を合計で14〜50%、
Li+、Na+およびK+を合計で0〜43%、
La3+、Y3+、Gd3+、Si4+、B3+、Zr4+およびTa5+を合計で0〜12%、
Cu2+ 0.5%以上、
Sb3+ 0〜0.1%、
を含み、さらにアニオニック%表示で、
- 10〜80%
を含有するフツリン酸塩ガラスである請求項1〜のいずれか1項に記載のレンズ。
The glass is in% of cationic
P 5+ 11 to 43%,
Al 3+ 1-29%,
14 to 50% in total of Ba 2+ , Sr 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ and Zn 2+ ,
Li + , Na + and K + in total from 0 to 43%,
La 3+ , Y 3+ , Gd 3+ , Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ and Ta 5+ in total 0 to 12%,
Cu 2+ 0.5% or more,
Sb 3+ 0-0.1%,
In addition, in anionic% display,
F - 10-80%
Lens according to any one of claims 1 to 3, which is a fluorophosphate glass containing.
Cu2+を含むフツリン酸塩ガラスからなるガラスプリフォームを精密プレス成形することを含む、請求項1〜のいずれか1項に記載のレンズの製造方法。 Comprising precision press molding a glass preform consisting of fluorophosphate glass containing Cu 2+, method for producing a lens according to any one of claims 1-4.
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