(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022034884
(43)【公開日】2022-03-04
(54)【発明の名称】レンズ、光学装置、金型、及び、製造方法
(51)【国際特許分類】
G02B 3/00 20060101AFI20220225BHJP
G02B 1/118 20150101ALI20220225BHJP
C03B 11/08 20060101ALI20220225BHJP
【ＦＩ】
G02B3/00 A
G02B1/118
C03B11/08
G02B3/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020138803
(22)【出願日】2020-08-19
(71)【出願人】
【識別番号】000133227
【氏名又は名称】株式会社タムロン
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】福井 俊矢
(72)【発明者】
【氏名】細谷 成紀
【テーマコード（参考）】
2K009
【Ｆターム（参考）】
2K009AA12
(57)【要約】
【課題】凹面により構成され、反射を低減する凹凸構造が設けられた光学有効面を含むレンズにおいて、凹凸構造の形状を設計時に定めた形状に近づけること。
【解決手段】レンズ（１０）は、凹面により構成され、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面（１１１）を含む主部（１１）と、外周面（１２１）の一部である第１領域（１２１１）が自由表面からなる把持部（１２）と、を備えている。
【選択図】図１
【解決手段】レンズ（１０）は、凹面により構成され、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面（１１１）を含む主部（１１）と、外周面（１２１）の一部である第１領域（１２１１）が自由表面からなる把持部（１２）と、を備えている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
凹面により構成され、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面、当該第１光学有効面に対向する第２光学有効面、及び、前記第１光学有効面と前記第２光学有効面との間に介在する同心円状の側面を含む主部と、
前記側面の全周にわたって、且つ、当該側面から突出するように設けられた円環状の把持部であって、外周面の一部である第１領域が自由表面からなる把持部と、を備えている、
ことを特徴とするレンズ。
前記側面の全周にわたって、且つ、当該側面から突出するように設けられた円環状の把持部であって、外周面の一部である第１領域が自由表面からなる把持部と、を備えている、
ことを特徴とするレンズ。
【請求項2】
前記第１領域は、前記外周面の全周にわたって円環状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
【請求項3】
前記把持部の厚さｔ１及び当該レンズの最も厚い部分の厚さＴは、１ｍｍ≦ｔ１≦Ｔ－０．５ｍｍ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。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ。
【請求項4】
前記把持部の厚さｔ１及び前記第１領域の厚さｔ２は、ｔ２≦０．９×ｔ１を満たす、
ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のレンズ。
ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のレンズ。
【請求項5】
前記外周面のうち前記第１領域以外の領域を第２領域として、
前記第２領域は、前記第１領域に隣接し、且つ、前記第１領域に近づくにしたがって直径が拡大されている逆テーパ領域を含む、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のレンズ。
前記第２領域は、前記第１領域に隣接し、且つ、前記第１領域に近づくにしたがって直径が拡大されている逆テーパ領域を含む、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のレンズ。
【請求項6】
前記第２領域は、前記逆テーパ領域と、前記第１領域からの距離によらず直径が略一定であるストレート領域と、により構成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ。
ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ。
【請求項7】
前記第１光学有効面は、平面視において円形状であり、
前記把持部における前記側面からの突出量ｆ及び前記第１光学有効面の直径Ｄ１は、０．５ｍｍ≦ｆ≦Ｄ１を満たす、
ことを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載のレンズ。
前記把持部における前記側面からの突出量ｆ及び前記第１光学有効面の直径Ｄ１は、０．５ｍｍ≦ｆ≦Ｄ１を満たす、
ことを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載のレンズ。
【請求項8】
前記凹凸構造は、複数の柱状突起が規則的に配列されてなり、
前記複数の柱状突起の配列ピッチＰは、使用波長域に属する所定の波長を波長λとして、０．２×λ≦Ｐ≦λを満たす、
ことを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載のレンズ。
前記複数の柱状突起の配列ピッチＰは、使用波長域に属する所定の波長を波長λとして、０．２×λ≦Ｐ≦λを満たす、
ことを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載のレンズ。
【請求項9】
前記複数の柱状突起の突出量ｈは、０．２５×λ≦ｈを満たす、
ことを特徴とする請求項８に記載のレンズ。
ことを特徴とする請求項８に記載のレンズ。
【請求項10】
前記第１光学有効面は、平面視において円形状であり、
前記複数の柱状突起の突出量ｈは、前記第１光学有効面の光軸に最も近接する柱状突起の突出量を突出量ｈ０として、０．７５×ｈ０≦ｈ≦１．２５×ｈ０を満たす、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載のレンズ。
前記複数の柱状突起の突出量ｈは、前記第１光学有効面の光軸に最も近接する柱状突起の突出量を突出量ｈ０として、０．７５×ｈ０≦ｈ≦１．２５×ｈ０を満たす、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載のレンズ。
【請求項11】
前記複数の柱状突起は、横断面が円形状であり、且つ、根本から先端に近づくにしたがって直径が小さくなるテーパ形状を有し、
前記複数の柱状突起の前記根本における直径である直径ｄは、０．２×λ≦ｄ≦０．６×λを満たす、
ことを特徴とする請求項８～１０の何れか１項に記載のレンズ。
前記複数の柱状突起の前記根本における直径である直径ｄは、０．２×λ≦ｄ≦０．６×λを満たす、
ことを特徴とする請求項８～１０の何れか１項に記載のレンズ。
【請求項12】
ガラス転移点を有する単一の材料により構成されている、
ことを特徴とする請求項１～１１の何れか１項に記載のレンズ。
ことを特徴とする請求項１～１１の何れか１項に記載のレンズ。
【請求項13】
請求項１～１２の何れか１項に記載のレンズを備えている、
ことを特徴とする光学装置。
ことを特徴とする光学装置。
【請求項14】
凹面により構成され、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面、当該第１光学有効面に対向する第２光学有効面、及び、前記第１光学有効面と前記第２光学有効面との間に介在する同心円状の側面を含む主部と、前記側面の全周にわたって、且つ、当該側面から突出するように設けられた円環状の把持部と、を備えているレンズをプレス成形する金型であって、
前記第１光学有効面の形状を転写する第１部分であって、前記凹面に対応する凸面を含む第１部分と、
前記第２光学有効面の形状を転写する第２部分であって、且つ、前記第１部分に対向する第２部分と、
前記側面及び前記把持部の形状を転写する第３部分であって、転写面が同心円状であり、且つ、前記把持部の外周面の一部に対応する領域に空隙が形成されている第３部分と、を備えている、
ことを特徴とする金型。
前記第１光学有効面の形状を転写する第１部分であって、前記凹面に対応する凸面を含む第１部分と、
前記第２光学有効面の形状を転写する第２部分であって、且つ、前記第１部分に対向する第２部分と、
前記側面及び前記把持部の形状を転写する第３部分であって、転写面が同心円状であり、且つ、前記把持部の外周面の一部に対応する領域に空隙が形成されている第３部分と、を備えている、
ことを特徴とする金型。
【請求項15】
前記空隙は、前記第３部分の前記転写面の全周にわたって円環状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１４に記載の金型。
ことを特徴とする請求項１４に記載の金型。
【請求項16】
前記空隙の間隔を調整する調整機構を更に備えている、
ことを特徴とする請求項１５に記載の金型。
ことを特徴とする請求項１５に記載の金型。
【請求項17】
凹面により構成され、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面、当該第１光学有効面に対向する第２光学有効面、及び、前記第１光学有効面と前記第２光学有効面との間に介在する同心円状の側面を含む主部と、前記側面の全周にわたって、且つ、当該側面から突出するように設けられた円環状の把持部と、を備えているレンズを、金型を用いたプレス成形により製造する製造方法であって、
前記金型にセットされた材料を加熱する加熱工程と、
金型に加重することによって前記材料を前記レンズにプレス成形するプレス工程であって、前記把持部の外周面の一部である第１領域にかかる圧力を逃がしながらプレス成形するプレス工程と、を含む、
ことを特徴とする製造方法。
前記金型にセットされた材料を加熱する加熱工程と、
金型に加重することによって前記材料を前記レンズにプレス成形するプレス工程であって、前記把持部の外周面の一部である第１領域にかかる圧力を逃がしながらプレス成形するプレス工程と、を含む、
ことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レンズ、そのレンズを備えた光学装置、そのレンズをプレス成形する金型、及び、そのレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、撮像に加えて、測距や形状測定など、光学装置の適用範囲が拡大している。また、光学装置に用いるレンズとして、ガラスやプラスチックなどの透光性を有する材料を基材として用いたレンズが広く普及している。レンズの性能を向上するためには、光学有効面の表面の反射を抑制することが有効な手段の一つであり、一対の光学有効面の一方又は両方に反射防止膜を設ける表面処理が広く知られている。
【0003】
この反射防止膜は、レンズの基材より低屈折率の物質からなる単層膜、又は低屈折率の物質と高屈折率の物質が交互に積層した多層膜で構成されている。このような反射防止膜は、精密な膜厚の制御など高精度なプロセスが要求されることが多く、製造コストが上昇する要因となる。また、反射光の干渉を利用して透過効率を向上するという原理であるため、反射を防止する性能における波長依存性が高くなりやすい。したがって、このような反射防止膜には、使用波長域を広帯域化することが難しいという課題がある。また、膜の密着性や、基材の線膨張係数と膜の線膨張係数との差や、膜材料自体の耐熱性などに起因して、このような反射防止膜は、高温環境や急激な温度変化が発生する環境などにおける使用に適していない。
【0004】
そこで、反射防止膜に代わる手段として、入射光の波長以下の大きさを有する微細な凹凸構造を光学有効面の表面に設ける手法が普及し始めている。この手法は、微細な凹凸構造を用いて光学有効面と大気との界面における急激な屈折率の変化を抑制するという原理である。そのため、このような凹凸構造においては、上述した反射防止膜と比較して、使用波長域の広帯域化が期待できる。
【0005】
また、レンズの形状を加工する際に、微細凹凸構造を素子表面へ同時加工すれば、製造コストを抑制することができ、且つ、上述した反射防止膜と比較して耐熱性を高めることができる。例えば、プレス成形法と組み合わせて、光学有効面に凹凸構造を形成することが提案されている。特許文献１には微細凹凸構造を備える金型を用いてカルコゲナイドガラスをプレス成形する方法が開示されている。特許文献１の図９には、このプレス成形を実施するためのプレス成形装置が示されている。
【0006】
また、レンズは、光学装置の枠体（例えば鏡筒や筐体など）へ組付けて使用される。このとき、枠体への組付け精度が低いと、いかに反射防止性能が高いレンズであっても、組付けの精度が低いと光学性能が著しく低下する。したがって、この組付け精度は、できるだけ高いことが好ましい。
【0007】
しかし、光学有効面の表面に凹凸構造が設けられたレンズにおいては、組付け面をプレス成形の後に改めて加工すること（いわゆる後加工）が困難である。これは、光学有効面に凹凸構造が設けられているレンズに対しては、後加工において使われるベルクランプを使用できないためである。なお、ベルクランプは、光学有効面を保持することによってレンズの姿勢を整える方式を採用している。光学有効面に凹凸構造が設けられているレンズに対してベルクランプを用いた場合、凹凸構造がある故に光学有効面の表面が摺動せず、また、凹凸構造が破壊されやすいという課題が生じる。特許文献２には、微細凹凸構造と組付け面とをプレス成形で同時に形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開２０１０－７２４８４号公報
【特許文献2】特開２０２０－７１３６１号公報
【特許文献3】特開２０１３－３５７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、プレス成形法ではレンズの材料の温度を高くする程成形素材の粘度が低くなり変形しやすくなるため、金型に印加される圧力が低下しやすくなる。
【0010】
また、図１０の左側の図に示すように、金型１２１の光学有効面を転写する部分である凸面１２１１が上記材料に与える垂直抗力ＦＮは、凸面１２１１の中心を通るプレス軸から遠ざかる方向を向く。また、図１０の右側の図に示すように、金型１２２の光学有効面を転写する部分である凸面１２２１が上記材料に与える垂直抗力ＦＮは、凹面１２２１の中心を通るプレス軸に近づく方向を向く。
【0011】
凸面１２１１を含む金型１２１を用いて光学有効面が凹面であるレンズをプレス成形する場合、垂直抗力ＦＮが凸面１２１１の中心を通るプレス軸から遠ざかる方向を向いている。そのため、プレス中に上記材料が光学有効面の中心から光学有効面の外周に向かう方向である径外向き方向に向かって変形しやすい。
【0012】
一方、凹面１２２１を含む金型１２２を用いて光学有効面が凸面であるレンズをプレス成形する場合、垂直抗力ＦＮが凹面１２２１の中心を通るプレス軸に近づく方向を向いている。そのため、上記材料における上述した径外向き方向への変形は抑制されやすい。
【0013】
金型１２２のような金型を用いて凸面により構成された光学有効面をプレス成形する場合に比べて、金型１２１のような金型を用いて凹面により構成された光学有効面をプレス成形する場合のほうが上記材料における上述した径外向き方向への変形が生じやすいことは、レンズのプレス成形法の経験者の多くが感覚的に理解している。特許文献３では、垂直抗力ＦＮが上記プレス軸に近づく方向を向いている場合、及び、垂直抗力ＦＮが上記プレス軸から遠ざかる方向を向いている場合の各々を、それぞれ、変形応力の凝集及び発散と表現している。特許文献３には、非球面ガラスモールドレンズの成形難易度を予測する方法が記載されている。この方法は、変形応力が凝集であれば成形は容易であるのに対し、発散では成形困難である、との仮定に基づいている。
【0014】
本願の発明者らは、プレス成形後のレンズにおける凹凸構造の形状を、どれだけ設計時に定めた凹凸構造の形状に近づけられるかは、以下の２点に大きく依存していることを見出した。１点目は、プレス成形の変形の過程における金型側の凹凸構造部分へ印加される積算圧力であり、２点目は、上記材料の粘度（すなわち温度）である。すなわち、積算圧力が大きい程、また、上記材料の粘度が低いほど(すなわち温度が高いほど)、プレス成形後のレンズにおける凹凸構造の形状を設計時に定めた凹凸構造の形状に近づけやすい。凹凸構造の形状を示すパラメータの一例としては、凹凸構造を構成する凸部の突出量が上げられる。この突出量は、凹凸構造が発揮する反射防止性能へ影響を与える重要な要素である。
【0015】
特許文献２に記載の技術は、プレス成形を用いて凹凸構造と枠体への組付け面とを同時形成できる技術である。しかし、この技術を用いてプレス成形したレンズにおいては、光学有効面が凹面により構成されている場合に、凸部の突出量が設計時に定めた突出量よりも小さくなりやすいことを本願の発明者らは見出した。これは、上述したように、垂直抗力ＦＮが上記プレス軸から遠ざかる方向を向いていることに起因する。上記材料の粘度を下げても、金型にかかる積算圧力が低下するうえ、径外向き方向へ上記材料が更に変形しやすくなる。そのため、凸部の突出量が設計時に定めた突出量に近づけることは難しい。
【0016】
特許文献２に記載の環状板部の厚さを薄くすれば金型にかかる積算圧力を増加することは可能だが、環状板部は枠体への組付け面として用いるため機械強度が必要なため、薄くすることが難しい。また、環状板部を薄く設定しすぎると、成形素材に内部応力が多く蓄積し、良好な光学有効面の形状を得られないという問題が生じる。また、枠体へ組付けられる他のレンズとの関係性が設計時に定められているため、プレス成形の凹凸構造の転写具合に応じて厚さを調整することは困難である。
【0017】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、その目的は、凹面により構成されており、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた光学有効面を含むレンズにおいて、凹凸構造の形状を設計時に定めた形状に近づけることである。
【課題を解決するための手段】
【0018】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るレンズは、凹面により構成され、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面、当該第１光学有効面に対向する第２光学有効面、及び、前記第１光学有効面と前記第２光学有効面との間に介在する同心円状の側面を含む主部と、前記側面の全周にわたって、且つ、当該側面から突出するように設けられた円環状の把持部であって、外周面の一部である第１領域が自由表面からなる把持部と、を備えている。
【0019】
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る金型は、凹面により構成され、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面、当該第１光学有効面に対向する第２光学有効面、及び、前記第１光学有効面と前記第２光学有効面との間に介在する同心円状の側面を含む主部と、前記側面の全周にわたって、且つ、当該側面から突出するように設けられた円環状の把持部と、を備えているレンズをプレス成形する金型であって、前記第１光学有効面の形状を転写する第１部分であって、前記凹面に対応する凸面を含む第１部分と、前記第２光学有効面の形状を転写する第２部分であって、且つ、前記第１部分に対向する第２部分と、前記側面及び前記把持部の形状を転写する第３部分であって、転写面が同心円状であり、且つ、前記把持部の外周面の一部に対応する領域に空隙が形成されている第３部分と、を備えている。
【0020】
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る製造方法は、凹面により構成され、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面、当該第１光学有効面に対向する第２光学有効面、及び、前記第１光学有効面と前記第２光学有効面との間に介在する同心円状の側面を含む主部と、前記側面の全周にわたって、且つ、当該側面から突出するように設けられた円環状の把持部と、を備えているレンズを、金型を用いたプレス成形により製造する製造方法であって、前記金型にセットされた材料を加熱する加熱工程と、金型に加重することによって前記材料を前記レンズにプレス成形するプレス工程であって、前記把持部の外周面の一部である第１領域にかかる圧力を逃がしながらプレス成形するプレス工程と、を含む。
【発明の効果】
【0021】
本発明の一態様によれば、凹面により構成されており、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた光学有効面を含むレンズにおいて、凹凸構造の形状を設計時に定めた形状に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明第１の実施形態に係るレンズの断面図及び一対の平面図である。
【図5】本発明の第２の実施形態に係る金型の断面図である。
【図6】本発明の第３の実施形態に係る製造方法のフローチャートである。
【図9】本発明の第４の実施形態に係る撮像装置の模式的な断面図である。
【図10】光学有効面を転写する部分が凸面により構成された金型、及び、光学有効面を転写する部分が凹面により構成された金型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
【0024】
図１は、レンズ１０の断面図及び一対の平面図である。一対の平面図のうち、断面図の上側に位置する平面図は、レンズ１０を構成する一対の光学有効面である第１光学有効面１１１及び第２光学有効面１１２のうち、第１光学有効面１１１の側からレンズ１０を見た場合に得られる平面図である。一対の平面図のうち、断面図の下側に位置する平面図は、第２光学有効面１１２の側からレンズ１０を見た場合に得られる平面図である。
【0025】
図２は、第１光学有効面１１１に設けられた凹凸構造１１１１の拡大断面図である。なお、図２には、凹凸構造１１１１を構成する複数の凸部１１１３のうち、第１光学有効面１１１の中心軸に最も近接する凸部１１１３（本実施形態においては、第１光学有効面１１１の中心に位置する凸部１１１３）を左側に図示し、それ以外の凸部１１１３を中央及び右側に図示している。
【0026】
図３は、凹凸構造１１１１の拡大平面図である。左側は、凸部１１１３が六方配置された凹凸構造１１１１を示し、右側は、凸部１１１３が正方配置された凹凸構造１１１１を示す。
【0027】
図４は、レンズ１０が備えている把持部１２の拡大断面図である。
【0028】
＜レンズの材料及び使用波長域＞
レンズ１０は、光透過性材料により構成された光学素子の一態様である。本実施形態では、レンズ１０を構成する光透過性材料として、カルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６を採用している。ただし、レンズ１０を構成する光透過性材料は、所定の波長域に属する光に対して透光性を有し、且つ、ガラス転移点を有し、且つ、金型を用いたプレス成形により成形可能な材料のなかから適宜選択することができる。なお、カルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６の典型的なガラス転移点は、１８０℃である。
このような光透過性材料の例としては、ガラス及びプラスチックが挙げられる。なお、以下においては、レンズ１０を構成する光透過性材料における光の透過率が８５％以上である波長域を、レンズ１０の使用波長域と称する。カルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６の典型例における使用波長域は、約７μｍ以上１４μｍ以下である。レンズ１０は、この使用波長域のうち１０μｍ近傍において用いることを想定して設計されている。１０μｍは、使用波長域に属する所定の波長である波長λの一例であり、所定の波長は７μｍ以上１４μｍ以下で任意に選択し得る。可視光域の場合は、使用波長域は約０．４μｍ以上０．７μｍ以下であり、所定の波長は、この範囲内で任意に選択し得る。近赤外域の場合は、使用波長域は約０．７μｍ以上２．０μｍ以下であり、所定の波長は、この範囲内で任意に選択し得る。
レンズ１０は、光透過性材料により構成された光学素子の一態様である。本実施形態では、レンズ１０を構成する光透過性材料として、カルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６を採用している。ただし、レンズ１０を構成する光透過性材料は、所定の波長域に属する光に対して透光性を有し、且つ、ガラス転移点を有し、且つ、金型を用いたプレス成形により成形可能な材料のなかから適宜選択することができる。なお、カルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６の典型的なガラス転移点は、１８０℃である。
このような光透過性材料の例としては、ガラス及びプラスチックが挙げられる。なお、以下においては、レンズ１０を構成する光透過性材料における光の透過率が８５％以上である波長域を、レンズ１０の使用波長域と称する。カルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６の典型例における使用波長域は、約７μｍ以上１４μｍ以下である。レンズ１０は、この使用波長域のうち１０μｍ近傍において用いることを想定して設計されている。１０μｍは、使用波長域に属する所定の波長である波長λの一例であり、所定の波長は７μｍ以上１４μｍ以下で任意に選択し得る。可視光域の場合は、使用波長域は約０．４μｍ以上０．７μｍ以下であり、所定の波長は、この範囲内で任意に選択し得る。近赤外域の場合は、使用波長域は約０．７μｍ以上２．０μｍ以下であり、所定の波長は、この範囲内で任意に選択し得る。
【0029】
＜レンズの構成＞
図１に示すように、レンズ１０は、主部１１及び把持部１２を備えている。また、レンズ１０は、単一の材料（本実施形態においてはカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６）により構成されている。
（主部）
図１に示すように、主部１１は、一対の光学有効面である第１光学有効面１１１及び第２光学有効面１１２と、側面１１３とを備えている。レンズ１０を平面視した場合、第１光学有効面１１１及び第２光学有効面１１２の輪郭は、円形状（本実施形態においては円形）である。
図１に示すように、レンズ１０は、主部１１及び把持部１２を備えている。また、レンズ１０は、単一の材料（本実施形態においてはカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６）により構成されている。
（主部）
図１に示すように、主部１１は、一対の光学有効面である第１光学有効面１１１及び第２光学有効面１１２と、側面１１３とを備えている。レンズ１０を平面視した場合、第１光学有効面１１１及び第２光学有効面１１２の輪郭は、円形状（本実施形態においては円形）である。
【0030】
図２に示すように、第１光学有効面１１１には、凹凸構造１１１１が設けられている。第１光学有効面１１１のベースとなる形状は、凹面１１１２により構成されている。なお、凹面１１１２は、球面であってもよいし、非球面であってもよい。
【0031】
図３に示すように、凹凸構造１１１１は、凹面１１１２の表面に複数の凸部１１１３を規則的に配置することによって構成されている。本実施形態において、凸部１１１３は、一対の底面を含む円錐台状の形成された柱状の突起である。以下において、凸部１１１３を構成する一対の底面のうち凹面１１１２から遠い側の底面であって、凸部１１１３の先端に相当する底面を上底面と呼び、凸部１１１３を構成する一対の底面のうち凹面１１１２から近い側の底面であって、凸部１１１３の根本に相当する底面を下底面と呼ぶ。
本実施形態において、凸部１１１３は、横断面が略円形状であり、且つ、上底面の直径が下底面の直径ｄよりも小さく、且つ、横断面における直径が根本から先端に近づくにしたがって小さくなるテーパ形状を有する。なお、凸部１１１３の横断面とは、光軸ＡＬと直交する平面に沿って凸部１１１３を見た場合に得られる断面である。
本実施形態において、凸部１１１３は、横断面が略円形状であり、且つ、上底面の直径が下底面の直径ｄよりも小さく、且つ、横断面における直径が根本から先端に近づくにしたがって小さくなるテーパ形状を有する。なお、凸部１１１３の横断面とは、光軸ＡＬと直交する平面に沿って凸部１１１３を見た場合に得られる断面である。
【0032】
また、各凸部１１１３において、光軸ＡＬと略平行な方向に沿ってみた場合に、凹面１１１２から最も突出した点（言い替えれば、最も離間した点）を点Ａとし、点Ａを通り且つ光軸ＡＬと平行な直線と下底面との交点を点Ｂとする。また、各凸部１１１３において、点Ａと点Ｂとの距離を突出量ｈとする。
【0033】
図２の左側に示した第１光学有効面１１１の中心近傍に位置する凸部１１１３の中心軸は、光軸ＡＬと一致していない。ただし、第１光学有効面１１１の中心近傍に位置する凸部１１１３の中心軸は、光軸ＡＬと一致していてもよい。なお、光軸ＡＬに最も近接する凸部１１１３（本実施形態においては、第１光学有効面１１１の中心近傍に位置する凸部１１１３）においては、点Ａと点Ｂとの距離を突出量ｈ０として、他の凸部１１１３の突出量ｈとは区別する。
【0034】
本実施形態において、上底面は、なだらかな凸面により構成されている。ただし、上底面の形状は、凸面に限定されるものではない。上底面は、例えば、平面により構成されていてもよい。また、本実施形態において、凸部１１１３の根本の近傍には、凸部１１１３の側面と凹面１１１２との間をなだらかに接続する裾部が形成されている。ただし、側面と凹面１１１２とを接続する態様は、これに限定されるものではない。例えば、凸部１１１３の側面と凹面１１１２とは、裾部を介さずに直接接続されていてもよい。
【0035】
複数の凸部１１１３の規則的な配置の例としては、六方配置（図３の左側参照）及び正方配置（図３の右側参照）が挙げられる。六方配置においては、正六角形状（図３の左側においては正六角形）の各頂点及び該正六角形状の略中心（図３の左側においては中心）の各々に、それぞれ、凸部１１１３が配置されている。正方配置においては、正方形状（図３の右側においては正方形）の各頂点の各々に、それぞれ、凸部１１１３が配置されている。
【0036】
六方配置及び正方配置の各々において、互いに隣接する凸部１１１３のうち、ｘ軸方向に沿って配置された２つの凸部１１１３の点Ａ同士の間隔をピッチＰａと称し、ｘ軸に交わる方向に沿って配置された２つの凸部１１１３の点Ａ同士の間隔をピッチＰｂと称する。本実施形態において、ピッチＰａとピッチＰｂとは等しい。したがって、これらの２つを特に区別する必要がない限りピッチＰａ及びピッチＰｂをピッチＰと総称する。
【0037】
このように構成された凹凸構造１１１１において、ピッチＰは、０．２×λ≦Ｐa≦λを満たすことが好ましく、本実施形態においては４μｍである。なお、波長λは、上述したように使用波長域に属する所定の波長であり、本実施形態では、１０μｍである。
【0038】
また、凸部１１１３の突出量ｈは、０．２５×λ≦ｈを満たすことが好ましい。なお、第１光学有効面１１１の光軸に最も近接する凸部１１１３の突出量ｈ０についても突出量ｈと同様に、０．２５×λ≦ｈ０を満たすことが好ましい。
【0039】
また、突出量ｈと突出量ｈ０とは、０．７５×ｈ０≦ｈ≦１．２５×ｈ０を満たすことが好ましい。
【0040】
また、凸部１１１３の根本における直径である直径ｄは、０．２×λ≦ｄ≦０．６×λを満たすことが好ましく、本実施形態においては３．５μｍである。なお、波長λは、上述したように使用波長域に属する所定の波長であり、本実施形態では、１０μｍである。
【0041】
レンズ１０は、ガラス転移点を有する単一の材料により構成されていることが好ましい。
図１に示すように、第２光学有効面１１２は、第１光学有効面１１１に対向している。本実施形態において、第２光学有効面１１２の形状は、凸面である。ただし、第２光学有効面１１２の形状は、凸面に限定されるものではなく、平面であってもよいし、凹面であってもよい。レンズ１０の変形例であるレンズ１０Ａであって、第２光学有効面１１２に対応する第２光学有効面１１２Ａの形状が凹面であるレンズ１０Ａについては、図７を参照して後述する。また、第２光学有効面１１２は、球面であってもよいし、非球面であってもよい。
図１に示すように、第２光学有効面１１２は、第１光学有効面１１１に対向している。本実施形態において、第２光学有効面１１２の形状は、凸面である。ただし、第２光学有効面１１２の形状は、凸面に限定されるものではなく、平面であってもよいし、凹面であってもよい。レンズ１０の変形例であるレンズ１０Ａであって、第２光学有効面１１２に対応する第２光学有効面１１２Ａの形状が凹面であるレンズ１０Ａについては、図７を参照して後述する。また、第２光学有効面１１２は、球面であってもよいし、非球面であってもよい。
【0042】
本実施形態において、第２光学有効面１１２には、第１光学有効面１１１に設けられた凹凸構造１１１１と同様の凹凸構造が設けられている。ただし、第２光学有効面１１２に設けられた凹凸構造は、省略することもできる。
【0043】
側面１１３は、第１光学有効面１１１と第２光学有効面１１２との間に介在する柱状部材の外側面である。レンズ１０において、側面１１３は、光学装置（例えば図９に示す撮像装置１）の枠体（例えば図９に示す筐体２）へ組付ける場合の組付け面の一部を構成する。本実施形態において、該柱状部材の形状は、円柱である。したがって、側面１１３の断面であって、光軸ＡＬに直交する断面は、ｚ軸方向における何れの位置においてみた場合でも同心円状である。
以上のように構成されたレンズ１０は、メニスカスレンズの一例である。
以上のように構成されたレンズ１０は、メニスカスレンズの一例である。
【0044】
（把持部）
図１に示すように、把持部１２は側面１１３の全周にわたって、且つ、側面１１３から突出するように設けられた円環状の部材である。図４に示すように、把持部１２の外縁を構成する外周面１２１は、第１領域１２１１と、第２領域１２１２とにより構成されている。また、把持部１２の表面のうち外周面１２１以外の領域である一対の底面は、平面により構成されている。レンズ１０において、この一対の底面は、光学装置（例えば図９に示す撮像装置１）の枠体（例えば図９に示す筐体２）へ組付ける場合の組付け面を、上述した側面１１３とともに構成する。
図１に示すように、把持部１２は側面１１３の全周にわたって、且つ、側面１１３から突出するように設けられた円環状の部材である。図４に示すように、把持部１２の外縁を構成する外周面１２１は、第１領域１２１１と、第２領域１２１２とにより構成されている。また、把持部１２の表面のうち外周面１２１以外の領域である一対の底面は、平面により構成されている。レンズ１０において、この一対の底面は、光学装置（例えば図９に示す撮像装置１）の枠体（例えば図９に示す筐体２）へ組付ける場合の組付け面を、上述した側面１１３とともに構成する。
【0045】
図５及び図６を参照して後述するように、レンズ１０は、金型を用いたプレス成形により成形される。このプレス成形の工程において、第１領域１２１１は、金型を用いてその表面形状を転写されていない領域であり、金型の空隙Ｐ３３へと余剰材料が逃げることによって形成される領域である。したがって、第１領域１２１１の表面は、自由表面からなる（図４参照）。
本実施形態において、第１領域１２１１は、外周面１２１の全周にわたって円環状に形成されている。ただし、第１領域１２１１は、外周面１２１の全周のうち少なくとも一部に形成されていればよい。
把持部１２の厚さをｔ１、及びレンズの最も厚い部分の厚さをＴとすると、ｔ１及びＴは１ｍｍ≦ｔ１≦Ｔ－０．５ｍｍを満たすことが好ましい。
また、第１領域の厚さをｔ２とすると、ｔ２≦０．９×ｔ１を満たすことが好ましい。
第２領域１２１２は、外周面１２１のうち第１領域１２１１以外の領域である。第２領域１２１２の表面は、プレス成形の工程において金型によりその形状を転写されている。図２に示すように、第２領域１２１２は、第１領域１２１１のｚ軸負方向側に設けられており、且つ、第１領域１２１１に隣接している。
本実施形態において、第１領域１２１１は、外周面１２１の全周にわたって円環状に形成されている。ただし、第１領域１２１１は、外周面１２１の全周のうち少なくとも一部に形成されていればよい。
把持部１２の厚さをｔ１、及びレンズの最も厚い部分の厚さをＴとすると、ｔ１及びＴは１ｍｍ≦ｔ１≦Ｔ－０．５ｍｍを満たすことが好ましい。
また、第１領域の厚さをｔ２とすると、ｔ２≦０．９×ｔ１を満たすことが好ましい。
第２領域１２１２は、外周面１２１のうち第１領域１２１１以外の領域である。第２領域１２１２の表面は、プレス成形の工程において金型によりその形状を転写されている。図２に示すように、第２領域１２１２は、第１領域１２１１のｚ軸負方向側に設けられており、且つ、第１領域１２１１に隣接している。
【0046】
図４に示すように、第２領域１２１２は、第１領域１２１１に隣接する逆テーパ領域ＲＴと、ストレート領域ＲＳとにより構成されている。逆テーパ領域ＲＴは、第１領域１２１１のｚ軸負方向側に設けられており、且つ、第１領域１２１１に隣接している。ストレート領域ＲＳは、逆テーパ領域ＲＴのｚ軸負方向側に設けられており、且つ、逆テーパ領域ＲＴに隣接している。
逆テーパ領域ＲＴは、光軸ＡＬを中心軸とする同心円形状であり、本実施形態においては、円錐台形状である。逆テーパ領域ＲＴは、ストレート領域ＲＳの側から第１領域１２１１に近づくにしたがって、光軸ＡＬに直交する断面の直径が拡大するように構成されている。
ストレート領域ＲＳは、光軸ＡＬを中心軸とする同心円形状であり、本実施形態においては、円柱状である。ストレート領域ＲＳは、第１領域１２１１からの距離によらず、光軸ＡＬに直交する断面の直径が略一定（本実施形態においては一定）となるように構成されている。
逆テーパ領域ＲＴは、光軸ＡＬを中心軸とする同心円形状であり、本実施形態においては、円錐台形状である。逆テーパ領域ＲＴは、ストレート領域ＲＳの側から第１領域１２１１に近づくにしたがって、光軸ＡＬに直交する断面の直径が拡大するように構成されている。
ストレート領域ＲＳは、光軸ＡＬを中心軸とする同心円形状であり、本実施形態においては、円柱状である。ストレート領域ＲＳは、第１領域１２１１からの距離によらず、光軸ＡＬに直交する断面の直径が略一定（本実施形態においては一定）となるように構成されている。
【0047】
図４に示したレンズ１０の断面において、逆テーパ領域ＲＴの表面と、光軸ＡＬに直交する面とのなす角θは、本実施形態においてθ＝４５°である。ただし、角θは、４５°に限定されるものではなく、０°≦θ＜９０°の範囲内において適宜定めることができ、０°≦θ≦６０°であることが好ましい。θ≦６０°であることによって、内部応力による面形状の悪化や破損を防ぐことができる。
なお、θ＝９０°である場合、逆テーパ領域ＲＴを定義することはできず、外周面１２１は、ストレート領域ＲＳのみにより構成されることになる。このように、レンズ１０の一変形例において、逆テーパ領域ＲＴを省略することもできる。また、レンズ１０の一変形例において、ストレート領域ＲＳを省略することもできる。
なお、θ＝９０°である場合、逆テーパ領域ＲＴを定義することはできず、外周面１２１は、ストレート領域ＲＳのみにより構成されることになる。このように、レンズ１０の一変形例において、逆テーパ領域ＲＴを省略することもできる。また、レンズ１０の一変形例において、ストレート領域ＲＳを省略することもできる。
【0048】
上述したように、第１光学有効面１１１は、レンズ１０を平面視した場合に円形状（本実施形態においては円形）である。把持部１２における側面１１３からの突出量ｆ及び第１光学有効面１１１の直径Ｄ１は、０．５ｍｍ≦ｆ≦Ｄ１を満たすことが好ましい。本実施形態において、平面視した場合の把持部１２の形状及び第１光学有効面１１１の形状は、何れも円形であるので、突出量ｆは、把持部１２の直径と直径Ｄ１との差分の１／２で定義される。
【0049】
なお、本実施形態において、逆テーパ領域ＲＴ及びストレート領域ＲＳからなる第２領域１２１２は、第１領域１２１１の一方の側（第２光学有効面１１２に近接する側）のみに設けられている。ただし、第２領域１２１２は、第１領域１２１１の他方の側（第１光学有効面１１１に近接する側）のみに設けられていてもよいし、第１領域１２１１の両側（第１光学有効面１１１に近接する側、及び、第２光学有効面１１２に近接する側）に設けられていてもよい。
【0050】
また、本実施形態において、逆テーパ領域ＲＴの表面は、滑らかな曲面である円錐台形状の側面により構成されている。この構成によれば、不要な内部応力の発生を抑制することができる。
【0051】
また、本実施形態において、逆テーパ領域ＲＴと、ストレート領域ＲＳとは、不連続的に、折れ曲がった状態で接続されている（図４参照）。ただし、逆テーパ領域ＲＴと、ストレート領域ＲＳとは、連続的に、滑らかな曲面を形成する状態で接続されていてもよい。逆テーパ領域ＲＴと、ストレート領域ＲＳとを滑らかな曲面で接続することによって、不要な内部応力の発生を抑制することができる。
【0052】
【0053】
上述したとおり、図１は、レンズ１０の断面図及び一対の平面図であり、図２及び図３の各々は、それぞれ、第１光学有効面１１１に設けられた凹凸構造１１１１の拡大断面図及び拡大平面図であり、図４は、レンズ１０の把持部１２の拡大断面図である。
【0054】
【0055】
金型２０は、その内部空間にセットされたカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６を加熱しながら、加重軸に沿った方向に加重ＦＬ（図５参照）を印加することによって、レンズ１０をプレス成形することができる。レンズ１０については、図１～図４を参照して説明したため、ここではレンズ１０の説明を省略する。
【0056】
＜金型の構成＞
図５に示すように、金型２０は、第１光学有効面転写金型２１、第２光学有効面転写金型２２、側面転写金型２３、第２領域転写金型２４、シム２５、第１位置決め金型２６、第２位置決め金型２７、及び、摺動スリーブ金型２８を備えている。これらの部材は、何れも金属製である。
図５に示すように、金型２０は、第１光学有効面転写金型２１、第２光学有効面転写金型２２、側面転写金型２３、第２領域転写金型２４、シム２５、第１位置決め金型２６、第２位置決め金型２７、及び、摺動スリーブ金型２８を備えている。これらの部材は、何れも金属製である。
【0057】
（第１光学有効面転写金型）
第１光学有効面転写金型２１は、第１部分Ｐ１を含み、凸面Ｐ１１を一方の端部とする円柱状の部材である。第１光学有効面転写金型２１の凸面Ｐ１１と逆側の端部には、外径が拡大されたフランジ部が設けられている。
第１光学有効面転写金型２１は、第１部分Ｐ１を含み、凸面Ｐ１１を一方の端部とする円柱状の部材である。第１光学有効面転写金型２１の凸面Ｐ１１と逆側の端部には、外径が拡大されたフランジ部が設けられている。
【0058】
第１部分Ｐ１は、第１光学有効面転写金型２１の一部である。第１部分Ｐ１は、第１光学有効面１１１の形状を転写する。第１部分Ｐ１は、凹面１１１２に対応する凸面Ｐ１１を含む。凸面Ｐ１１には、レンズ１０の凹面１１１２に設けられた凹凸構造１１１１（図２及び図３参照）を転写するための凹凸構造が設けられている。
【0059】
（第２光学有効面転写金型）
第２光学有効面転写金型２２は、第２部分Ｐ２を含み、凹面Ｐ２１を一方の端部とする円柱状の部材である。第２光学有効面転写金型２２の凹面Ｐ２１と逆側の端部には、外径が拡大されたフランジ部が設けられている。
第２光学有効面転写金型２２は、第２部分Ｐ２を含み、凹面Ｐ２１を一方の端部とする円柱状の部材である。第２光学有効面転写金型２２の凹面Ｐ２１と逆側の端部には、外径が拡大されたフランジ部が設けられている。
【0060】
第２部分Ｐ２は、第２光学有効面転写金型２２の一部である。第２部分Ｐ２は、第２光学有効面１１２の形状を転写する、凹面Ｐ２１を含む。第２部分Ｐ２は第１部分Ｐ１に対向している。また、凹面Ｐ２１には、凸面Ｐ１１に設けられた凹凸構造と同様の凹凸構造が設けられている。ただし、この凹凸構造は、省略することもできる。
【0061】
（側面転写金型）
側面転写金型２３は、円筒状の部材である。側面転写金型２３の一方の端部は、後述する第２領域転写金型２４とともに空隙Ｐ３３を形成する。側面転写金型２３の空隙Ｐ３３と逆側の端部には、外径が拡大されたフランジ部が設けられている。側面転写金型２３は、内側空間に第１光学有効面転写金型２１のフランジ部以外の部分を収容する。
側面転写金型２３は、円筒状の部材である。側面転写金型２３の一方の端部は、後述する第２領域転写金型２４とともに空隙Ｐ３３を形成する。側面転写金型２３の空隙Ｐ３３と逆側の端部には、外径が拡大されたフランジ部が設けられている。側面転写金型２３は、内側空間に第１光学有効面転写金型２１のフランジ部以外の部分を収容する。
【0062】
側面転写金型２３の内側面のうち第１光学有効面転写金型２１から突出している内側面である転写面Ｐ３１は、レンズ１０の側面１１３を転写する。また、側面転写金型２３の一方の端部を構成する底面は、レンズ１０の把持部１２の一方の底面を転写する。
【0063】
第２領域転写金型２４は、円筒状の部材である。第２領域転写金型２４の一方の端部は、側面転写金型２３とともに空隙Ｐ３３を形成する。第２領域転写金型２４は、内側空間に第２光学有効面転写金型２２のフランジ部以外の部分を収容する。
【0064】
第２領域転写金型２４の内側面のうち第２光学有効面転写金型２２から突出している内側面である転写面Ｐ３２は、レンズ１０の外周面１２１の第２領域１２１２を転写する。転写面Ｐ３２の内径は、図４に示すストレート領域ＲＳ及び逆テーパ領域ＲＴの形状と対応するように定められている。
【0065】
（第３部分）
第３部分Ｐ３は、主に側面転写金型２３の一部と、第２領域転写金型２４の一部とにより構成され、第１位置決め金型２６の一部と、第２位置決め金型２７の一部と、摺動スリーブ金型２８の一部とを含む。第３部分Ｐ３は、側面１１３及び把持部１２の形状を転写する。第３部分Ｐ３は、転写面が同心円状であり、且つ、把持部１２の外周面の一部である第１領域１２１１に対応する領域に空隙Ｐ３３が形成されている。第３部分Ｐ３の一部に空隙Ｐ３３が形成されていることによって、金型２０は、プレス成形時にカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６にかかる内部応力ＰＩを逃がすことができる。また、第３部分Ｐ３の一部に空隙Ｐ３３が形成されていることによって、レンズ１０の第１領域１２１１の表面は、金型２０により形状を転写されることなく、結果として自由表面となる。
第３部分Ｐ３は、主に側面転写金型２３の一部と、第２領域転写金型２４の一部とにより構成され、第１位置決め金型２６の一部と、第２位置決め金型２７の一部と、摺動スリーブ金型２８の一部とを含む。第３部分Ｐ３は、側面１１３及び把持部１２の形状を転写する。第３部分Ｐ３は、転写面が同心円状であり、且つ、把持部１２の外周面の一部である第１領域１２１１に対応する領域に空隙Ｐ３３が形成されている。第３部分Ｐ３の一部に空隙Ｐ３３が形成されていることによって、金型２０は、プレス成形時にカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６にかかる内部応力ＰＩを逃がすことができる。また、第３部分Ｐ３の一部に空隙Ｐ３３が形成されていることによって、レンズ１０の第１領域１２１１の表面は、金型２０により形状を転写されることなく、結果として自由表面となる。
【0066】
本実施形態において、空隙Ｐ３３は、第３部分Ｐ３の転写面の全周にわたって円環状に形成されている。したがって、本実施形態において、空隙Ｐ３３は、加重軸に直交する断面において、等方的である。ただし、空隙Ｐ３３は、この構成に限定されるものではない。例えば、空隙Ｐ３３は、第３部分Ｐ３の転写面の一部に形成されていてもよく、加重軸に直交する断面において異方的に形成されていてもよい。
【0067】
（シム）
シム２５は、円環状の板状部材である。シム２５を平面視した場合の形状は、第２領域転写金型２４の他方の端部を構成する底面の形状とほぼ一致する。図５に示すように、第２光学有効面転写金型２２のフランジ部と第２領域転写金型２４との間にシム２５が介在することによって、第２光学有効面転写金型２２の一方の端部から突出する第２領域転写金型２４の突出量を調整することができ、結果として、空隙Ｐ３３の間隔ΔＧを調整することができる。金型２０においては、厚さが異なる複数のシム２５が予め用意されていることが好ましい。レンズ１０の製造者は、シム２５の厚さを適宜選択することによって、プレス成形時にカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６にかかる内部応力ＰＩを調整することができる。
シム２５は、円環状の板状部材である。シム２５を平面視した場合の形状は、第２領域転写金型２４の他方の端部を構成する底面の形状とほぼ一致する。図５に示すように、第２光学有効面転写金型２２のフランジ部と第２領域転写金型２４との間にシム２５が介在することによって、第２光学有効面転写金型２２の一方の端部から突出する第２領域転写金型２４の突出量を調整することができ、結果として、空隙Ｐ３３の間隔ΔＧを調整することができる。金型２０においては、厚さが異なる複数のシム２５が予め用意されていることが好ましい。レンズ１０の製造者は、シム２５の厚さを適宜選択することによって、プレス成形時にカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６にかかる内部応力ＰＩを調整することができる。
【0068】
このように構成されたシム２５は、間隔ΔＧを調整する調整機構の一例である。ただし、調整機構の方式は、シム２５のような取り替え式に限定されるものではなく、第２光学有効面転写金型２２の一方の端部から突出する第２領域転写金型２４の突出量を調整可能な方式であれば如何なる方式であってもよい。調整機構の別の方式としては、ねじ式が挙げられる。
【0069】
（位置決め金型及び摺動スリーブ金型）
第１位置決め金型２６は、内径が２段階に変化する円筒状の部材である。第１位置決め金型２６は、内側空間に第１光学有効面転写金型２１と、側面転写金型２３とを、一体化した状態で収容する。
第１位置決め金型２６は、内径が２段階に変化する円筒状の部材である。第１位置決め金型２６は、内側空間に第１光学有効面転写金型２１と、側面転写金型２３とを、一体化した状態で収容する。
【0070】
第２位置決め金型２７は、第１位置決め金型２６と同様に、内径が２段階に変化する円筒状の部材である。第２位置決め金型２７は、内側空間に第２光学有効面転写金型２２と、第２領域転写金型２４と、シム２５とを、一体化した状態で収容する。
【0071】
摺動スリーブ金型２８は、円筒状の部材である。摺動スリーブ金型２８は、内側空間に、第１位置決め金型２６により一体化された第１光学有効面転写金型２１及び側面転写金型２３と、第２位置決め金型２７により一体化された第２光学有効面転写金型２２、第２領域転写金型２４、及びシム２５とを、一体化した状態で収容する。摺動スリーブ金型２８は、第１光学有効面転写金型２１、側面転写金型２３、及び第１位置決め金型２６の動き得る方向、及び、第２光学有効面転写金型２２、第２領域転写金型２４、シム２５、及び第２位置決め金型２７の動き得る方向を、摺動スリーブ金型２８の中心軸に沿った方向（図５に示す金型２０においては、上下方向）に限定する。以下において、摺動スリーブ金型２８の中心軸のことを加重軸と称する。
【0072】
（加熱機構及び冷却機構）
また、金型２０は、図５には図示を省略しているものの、金型２０にセットされたカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６を加熱する加熱機構と冷却する冷却機構を更に備えている。
また、金型２０は、図５には図示を省略しているものの、金型２０にセットされたカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６を加熱する加熱機構と冷却する冷却機構を更に備えている。
【0073】
〔第３の実施形態〕
本発明の第３の実施形態に係る製造方法Ｍ１について、図１、図５、及び図６を参照して説明する。上述したとおり、図１は、レンズ１０の断面図及び一対の平面図であり、図５は、金型２０の断面図である。図６は、製造方法Ｍ１のフローチャートである。
本発明の第３の実施形態に係る製造方法Ｍ１について、図１、図５、及び図６を参照して説明する。上述したとおり、図１は、レンズ１０の断面図及び一対の平面図であり、図５は、金型２０の断面図である。図６は、製造方法Ｍ１のフローチャートである。
【0074】
製造方法Ｍ１は、図５に示す金型２０を用いて、図１に示すレンズ１０をプレス成形することによって製造することができる。レンズ１０については、図１～図４を参照して説明しており、金型２０については、図５を参照して説明しているため、ここではレンズ１０及び金型２０の説明を省略する。
【0075】
＜製造方法＞
図６に示すように、製造方法Ｍ１は、加熱工程Ｓ１１と、プレス工程Ｓ１２とを含む。
図６に示すように、製造方法Ｍ１は、加熱工程Ｓ１１と、プレス工程Ｓ１２とを含む。
【0076】
（加熱工程）
加熱工程Ｓ１１は、金型２０の内部空間にセットされた材料を、金型２０が備えている加熱機構を用いて加熱する工程である。加熱工程Ｓ１１で用いる材料は、本実施形態においてカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６である。ただし、この材料は、レンズ１０の説明において述べたように、所定の波長域に属する光に対して透光性を有し、且つ、ガラス転移点を有し、且つ、金型を用いたプレス成形により成形可能な材料のなかから適宜選択することができる。
加熱工程Ｓ１１は、金型２０の内部空間にセットされた材料を、金型２０が備えている加熱機構を用いて加熱する工程である。加熱工程Ｓ１１で用いる材料は、本実施形態においてカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６である。ただし、この材料は、レンズ１０の説明において述べたように、所定の波長域に属する光に対して透光性を有し、且つ、ガラス転移点を有し、且つ、金型を用いたプレス成形により成形可能な材料のなかから適宜選択することができる。
【0077】
加熱工程Ｓ１１において、材料は、その温度がガラス屈伏点－１５℃以上となるように、加熱されていることが好ましい。材料がカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６である場合、典型的な屈伏点は、２１６℃であり、典型的なガラス屈伏点－１５℃は、２０１℃である。本実施形態においては、加熱温度として２２５℃を採用している。
【0078】
（プレス工程）
プレス工程Ｓ１２は、金型２０に加重ＦＬ（図５参照）を印加することによって、材料をレンズ１０にプレス成形する工程である。プレス工程Ｓ１２は、把持部１２の外周面１２１の一部である第１領域１２１１にかかる圧力を逃がしながら、材料をレンズ１０にプレス成形する。
プレス工程Ｓ１２は、金型２０に加重ＦＬ（図５参照）を印加することによって、材料をレンズ１０にプレス成形する工程である。プレス工程Ｓ１２は、把持部１２の外周面１２１の一部である第１領域１２１１にかかる圧力を逃がしながら、材料をレンズ１０にプレス成形する。
【0079】
プレス工程Ｓ１２を実施している期間中においても、加熱工程Ｓ１１の場合と同様に、材料は、その温度がガラス屈伏点－１５℃以上となるように、加熱されていることが好ましい。本実施形態においては、プレス工程Ｓ１２と並行して加熱工程Ｓ１１を実施するものとし、加熱温度として２２５℃を採用している。
【0080】
なお、プレス工程Ｓ１２において金型２０に印加する加重ＦＬ、及び、プレス工程Ｓ１２を実施する期間の各々は、それぞれ、適宜定めることができる。本実施形態では、５００Ｎの加重ＦＬを金型２０に印加した状態で、２２５℃の加熱温度を４分間保持したあとに、５００Ｎの加重ＦＬを金型２０に印加した状態で、加熱温度を１８０℃まで、－１０℃／分の早さで冷却した。
【0081】
（徐冷工程）
図６には図示を省略しているものの、製造方法Ｍ１は、加熱工程Ｓ１１及びプレス工程Ｓ１２に加えて徐冷工程を更に含んでいてもよい。徐冷工程は、プレス工程Ｓ１２のあとに実施する。徐冷工程は、加重ＦＬを金型２０に印加していない状態において、金型２０の温度を、プレス工程Ｓ１２の最後における加熱温度から常温まで徐々に下げる工程である。
図６には図示を省略しているものの、製造方法Ｍ１は、加熱工程Ｓ１１及びプレス工程Ｓ１２に加えて徐冷工程を更に含んでいてもよい。徐冷工程は、プレス工程Ｓ１２のあとに実施する。徐冷工程は、加重ＦＬを金型２０に印加していない状態において、金型２０の温度を、プレス工程Ｓ１２の最後における加熱温度から常温まで徐々に下げる工程である。
【0082】
〔レンズ及び金型の変形例〕
レンズ１０の変形例であるレンズ１０Ａと、金型２０の変形例である金型２０Ａとについて、図７及び図８を参照して説明する。図７は、レンズ１０Ａの断面図である。図８は、金型２０Ａの断面図である。
レンズ１０の変形例であるレンズ１０Ａと、金型２０の変形例である金型２０Ａとについて、図７及び図８を参照して説明する。図７は、レンズ１０Ａの断面図である。図８は、金型２０Ａの断面図である。
【0083】
＜レンズの構成＞
図７に示すように、レンズ１０Ａは、主部１１Ａ及び把持部１２Ａを備えている。主部１１Ａは、レンズ１０の主部１１に対応し、把持部１２Ａは、レンズ１０の把持部１２に対応する。
図７に示すように、レンズ１０Ａは、主部１１Ａ及び把持部１２Ａを備えている。主部１１Ａは、レンズ１０の主部１１に対応し、把持部１２Ａは、レンズ１０の把持部１２に対応する。
【0084】
（主部）
主部１１Ａは、一対の光学有効面である第１光学有効面１１１Ａ及び第２光学有効面１１２Ａと、側面１１３Ａとを備えている。レンズ１０Ａを平面視した場合、第１光学有効面１１１Ａ及び第２光学有効面１１２Ａの輪郭は、円形状（本実施形態においては円形）である。第１光学有効面１１１Ａ、第２光学有効面１１２Ａ、及び、側面１１３Ａの各々は、それぞれ、レンズ１０の第１光学有効面１１１、第２光学有効面１１２、及び、側面１１３に対応する。
主部１１Ａは、一対の光学有効面である第１光学有効面１１１Ａ及び第２光学有効面１１２Ａと、側面１１３Ａとを備えている。レンズ１０Ａを平面視した場合、第１光学有効面１１１Ａ及び第２光学有効面１１２Ａの輪郭は、円形状（本実施形態においては円形）である。第１光学有効面１１１Ａ、第２光学有効面１１２Ａ、及び、側面１１３Ａの各々は、それぞれ、レンズ１０の第１光学有効面１１１、第２光学有効面１１２、及び、側面１１３に対応する。
【0085】
【0086】
【0087】
以上のように、レンズ１０の主部１１とレンズ１０Ａの主部１１Ａとは、以下の点において異なる。すなわち、主部１１は、一対の光学有効面の各々が凹面及び凸面からなるレンズであるのに対して、主部１１Ａは、一対の光学有効面の両方が凹面からなるレンズである点が異なる。この点を除けば、主部１１Ａは、主部１１と同様に構成されている。したがって、本変形例において、主部１１Ａの詳しい説明は、省略する。
【0088】
（把持部）
図１に示したレンズ１０の把持部１２と同様に、把持部１２Ａは側面１１３Ａの全周にわたって、且つ、側面１１３Ａから突出するように設けられた円環状の部材である。図７に示すように、把持部１２Ａの外縁を構成する外周面１２１Ａは、第１領域１２１１Ａと、第２領域１２１２Ａとにより構成されている。把持部１２Ａの外周面１２１Ａ、第１領域１２１１Ａ、及び、第２領域１２１２Ａの各々は、それぞれ、把持部１２の外周面１２１、第１領域１２１１、及び、第２領域１２１２に対応する。
図１に示したレンズ１０の把持部１２と同様に、把持部１２Ａは側面１１３Ａの全周にわたって、且つ、側面１１３Ａから突出するように設けられた円環状の部材である。図７に示すように、把持部１２Ａの外縁を構成する外周面１２１Ａは、第１領域１２１１Ａと、第２領域１２１２Ａとにより構成されている。把持部１２Ａの外周面１２１Ａ、第１領域１２１１Ａ、及び、第２領域１２１２Ａの各々は、それぞれ、把持部１２の外周面１２１、第１領域１２１１、及び、第２領域１２１２に対応する。
【0089】
第１領域１２１１Ａの表面は、第１領域１２１１の表面と同様に、自由表面からなる。
【0090】
本実施形態において、第１領域１２１１は、外周面１２１の全周にわたって円環状に形成されている。ただし、第１領域１２１１は、外周面１２１の全周のうち少なくとも一部に形成されていればよい。
【0091】
レンズ１０Ａにおいても、把持部１２Ａの厚さをｔ１、第１領域１２１１Ａの厚さをｔ２、及び、レンズ１０Ａの最も厚い部分の厚さをＴとして、厚さｔ１、厚さをｔ２、及び、厚さＴが満たすことが好ましい条件は、レンズ１０の場合と同様である。
【0092】
第２領域１２１２Ａは、外周面１２１Ａのうち第１領域１２１１Ａ以外の領域である。第２領域１２１２Ａの表面は、プレス成形の工程において金型２０Ａによりその形状を転写されている。
【0093】
図７に示すように、第２領域１２１２Ａは、第１領域１２１１に隣接する逆テーパ領域ＲＴにより構成されている。すなわち、第２領域１２１２に設けられているストレート領域ＲＳは、第２領域１２１２Ａにおいて省略されている。
【0094】
また、図７に示したレンズ１０Ａの断面において、逆テーパ領域ＲＴの表面と、レンズ１０Ａの光軸に直交する面とのなす角θは、レンズ１０の場合と同様に、θ＝４５°である。
【0095】
以上のように、レンズ１０の把持部１２と、レンズ１０Ａの把持部１２Ａとは、以下の点において異なる。すなわち、把持部１２は、第２領域１２１２が逆テーパ領域ＲＴと、ストレート領域ＲＳとにより構成されていたのに対して、把持部１２Ａは、逆テーパ領域により構成されている点が異なる。この点を除けば、把持部１２Ａは、把持部１２と同様に構成されている。したがって、本変形例において、把持部１２Ａの詳しい説明は、省略する。
【0096】
＜金型の構成＞
図８に示すように、金型２０Ａは、第１光学有効面転写金型２１Ａ、第２光学有効面転写金型２２Ａ、側面転写金型２３Ａ、第２領域転写金型２４Ａ、シム２５Ａ、第１位置決め金型２６Ａ、第２位置決め金型２７Ａ、及び、摺動スリーブ金型２８Ａを備えている。第１光学有効面転写金型２１Ａ、第２光学有効面転写金型２２Ａ、側面転写金型２３Ａ、第２領域転写金型２４Ａ、シム２５Ａ、第１位置決め金型２６Ａ、第２位置決め金型２７Ａ、及び、摺動スリーブ金型２８Ａの各々は、それぞれ、金型２０の、第１光学有効面転写金型２１、第２光学有効面転写金型２２、側面転写金型２３、第２領域転写金型２４、シム２５、第１位置決め金型２６、第２位置決め金型２７、及び、摺動スリーブ金型２８に対応している。
図８に示すように、金型２０Ａは、第１光学有効面転写金型２１Ａ、第２光学有効面転写金型２２Ａ、側面転写金型２３Ａ、第２領域転写金型２４Ａ、シム２５Ａ、第１位置決め金型２６Ａ、第２位置決め金型２７Ａ、及び、摺動スリーブ金型２８Ａを備えている。第１光学有効面転写金型２１Ａ、第２光学有効面転写金型２２Ａ、側面転写金型２３Ａ、第２領域転写金型２４Ａ、シム２５Ａ、第１位置決め金型２６Ａ、第２位置決め金型２７Ａ、及び、摺動スリーブ金型２８Ａの各々は、それぞれ、金型２０の、第１光学有効面転写金型２１、第２光学有効面転写金型２２、側面転写金型２３、第２領域転写金型２４、シム２５、第１位置決め金型２６、第２位置決め金型２７、及び、摺動スリーブ金型２８に対応している。
【0097】
上述したように、レンズ１０Ａは、レンズ１０と対比した場合に、一対の光学有効面である第１光学有効面１１１Ａ及び第２光学有効面１１２Ａが凹面からなるレンズである点と、把持部１２Ａの第２領域１２１２Ａが逆テーパ領域により構成されている点と、が異なる。したがって、本変形例においては、これらの点に関連する第２光学有効面転写金型２２Ａ及び第２領域転写金型２４Ａについて説明し、それ以外の部材に関する説明を省略する。
【0098】
（第２光学有効面転写金型）
第２光学有効面転写金型２２Ａは、第２部分Ｐ２Ａを含む円柱状の部材である。第２光学有効面転写金型２２の一方の端部が凹面Ｐ２１により構成されていたのに対して、第２光学有効面転写金型２２Ａの一方の端部は、凸面Ｐ２１Ａにより構成されている（図８参照）。
第２光学有効面転写金型２２Ａは、第２部分Ｐ２Ａを含む円柱状の部材である。第２光学有効面転写金型２２の一方の端部が凹面Ｐ２１により構成されていたのに対して、第２光学有効面転写金型２２Ａの一方の端部は、凸面Ｐ２１Ａにより構成されている（図８参照）。
【0099】
（側面転写金型）
側面転写金型２３Ａは、円筒状の部材である。側面転写金型２３Ａの一方の端部は、後述する第２領域転写金型２４Ａとともに、間隔ΔＧである空隙Ｐ３３Ａを形成する。
側面転写金型２３Ａは、円筒状の部材である。側面転写金型２３Ａの一方の端部は、後述する第２領域転写金型２４Ａとともに、間隔ΔＧである空隙Ｐ３３Ａを形成する。
【0100】
側面転写金型２３Ａの内側面のうち第１光学有効面転写金型２１Ａから突出している内側面である転写面Ｐ３１Ａは、レンズ１０Ａの側面１１３Ａの一部を転写する。また、側面転写金型２３Ａの一方の端部を構成する底面は、レンズ１０の把持部１２の底面を転写する。
【0101】
第２領域転写金型２４Ａは、円筒状の部材である。第２領域転写金型２４Ａの一方の端部は、側面転写金型２３Ａとともに間隔ΔＧである空隙Ｐ３３を形成する。
【0102】
第２領域転写金型２４Ａの内側面のうち第２光学有効面転写金型２２から突出している内側面である転写面Ｐ３２は、レンズ１０Ａの側面１１３Ａの一部と、外周面１２１Ａの第２領域１２１２Ａである逆テーパ領域を転写する。転写面Ｐ３２の内径は、図７に示す逆テーパ領域の形状と対応するように定められている。
【0103】
【0104】
図９に示すように、撮像装置１は、筐体２、光学系３、フィルタ４、及び、撮像素子５を備えている。
【0105】
筐体２は、光学系３、フィルタ４、及び、撮像素子５を収容する。
【0106】
光学系３は、３群６枚のレンズから構成されており、レンズ３１～３６からなる。レンズ３１～３６のうちレンズ３３は、図１に示したレンズ１０と同一に構成されている。
【0107】
なお、本実施形態においては、レンズ３１～３６のうちレンズ３３にのみ本発明の一態様であるレンズを採用している。ただし、何れか一方の光学有効面が凹面により構成されているレンズ３１，３５，３６のいずれにおいても、本発明の一態様であるレンズを採用することができる。
【0108】
フィルタ４は、レンズ３３の使用波長域を含む所定の波長域に属する光を透過させ、それ以外の光を透過させない、バンドパスフィルタである。
【0109】
撮像素子５は、光学系３及びフィルタ４を透過した光を電気信号に変換することによって、画像を表す画像情報を生成する。当該画像は、静止画像であってもよいし、動画像であってもよい。
【0110】
また、図示は省略するが、本発明の第４の実施形態に係る光学装置の一態様は、撮像装置に限定されるものではなく、距離に関する情報をセンシングする（測定する）測定装置であってもよい。測定装置の一例としては、ＴＯＦ（Time-of-Flight）カメラ及びＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging又はLaser Imaging Detection and Ranging）が挙げられる。このような測定装置においては、センシングに用いる光を投光する投光系の光学系と、センシングに用いる光を受光する受光系の光学系とを備えている。測定装置においては、本発明の一態様であるレンズ（例えば、図１に示すレンズ１０、及び、図７示すレンズ１０Ａ）を投光系の光学系及び受光系の光学系の何れか一方又は両方に態様することができる。
【0111】
〔第１の実施例〕
本発明の第１の実施例について、以下に説明する。第１の実施例は、図１に示したレンズ１０の実施例である。レンズ１０は、メニスカスレンズの一例である。
本発明の第１の実施例について、以下に説明する。第１の実施例は、図１に示したレンズ１０の実施例である。レンズ１０は、メニスカスレンズの一例である。
【0112】
本実施例では、１０μｍ近傍において用いることを想定してレンズ１０を設計した。レンズ１０を構成する材料として、ガラス転移点が１８０℃であるカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６を採用した。カルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６の使用波長域は、約７μｍ以上１４μｍ以下である。また、レンズ１０をプレス成形するための金型として図５に示した金型２０を採用し、製造方法として、図６に示した製造方法Ｍ１を採用した。
【0113】
製造方法Ｍ１においては、加熱工程Ｓ１１における加熱温度として２２５℃を採用し、プレス工程Ｓ１２を実施するまえに、金型２０の内部空間にセットしたカルコゲナイドガラスＩＲＧ２０６を４分間加熱した。
【0114】
その次に、５００Ｎの加重ＦＬを金型２０に印加するプレス工程Ｓ１２と並行して、２２５℃の加熱温度を４分間保持し、その次に、５００Ｎの加重ＦＬを金型２０に印加した状態で、加熱温度を１８０℃まで、－１０℃／分の早さで冷却した。
【0115】
その後、加重ＦＬを金型２０に印加していない状態にし（ＦＬ＝０Ｎ）、金型２０の温度を、プレス工程Ｓ１２の最後における加熱温度から常温まで徐々に下げた。
【0116】
なお、本実施例のレンズ１０においては、厚さＴとしてＴ＝５．３ｍｍを採用し、厚さｔ１としてｔ１＝２ｍｍを採用し、厚さｔ２としてｔ２＝０．８ｍｍを採用した。また、直径Ｄ１としてＤ１＝９．２ｍｍを採用し、直径Ｄ２としてＤ２＝１４．２ｍｍを採用した。また、逆テーパ領域ＲＴの表面と、レンズ１０の光軸ＡＬに直交する面とのなす角θとしてθ＝４５°を採用した。また、配列ピッチＰとして、Ｐ＝３．３μｍ（＝０．３３λ）を採用し、直径ｄとして、およそｄ＝３μｍ（～０．３３λ）を採用した。なお、凹凸構造１１１１における複数の凸部１１１３の配置として、六方配置を採用した。また、複数の凸部１１１３の設計時における突出量ｈ及び突出量ｈ０を３．２μｍとした。
【0117】
金型２０と、このような製造方法Ｍ１を用いて製造したレンズ１０において、複数の凸部１１１３の突出量ｈ及び突出量ｈ０を測定し、その平均を算出したところ、その平均値は、３．２μｍであった。
【0118】
一方、従来の金型であって、第３部分Ｐ３に空隙Ｐ３３が設けられていない金型を用いて作成したレンズ（すなわち、レンズ１０の比較例となるレンズ）では、複数の凸部１１１３の突出量ｈ及び突出量ｈ０の平均値が２．８μｍであった。
【0119】
したがって、レンズ１０においては、凹凸構造の形状を設計時に定めた形状に近づけることができることが分かった。
【0120】
〔第２の実施例〕
本発明の第２の実施例について、以下に説明する。第２の実施例は、図７に示したレンズ１０Ａの実施例である。レンズ１０Ａは、第１光学有効面１１１Ａ及び第２光学有効面１１２Ａの各々が凹面により構成されたレンズの一例である。
本発明の第２の実施例について、以下に説明する。第２の実施例は、図７に示したレンズ１０Ａの実施例である。レンズ１０Ａは、第１光学有効面１１１Ａ及び第２光学有効面１１２Ａの各々が凹面により構成されたレンズの一例である。
【0121】
本実施例では、１．３μｍ近傍において用いることを想定してレンズ１０Ａを設計した。レンズ１０Ａを構成する材料として、ガラス転移点が３４４℃であるカルコゲナイドガラスＫ－ＰＧ３７５を採用した。また、レンズ１０Ａをプレス成形するための金型として図８に示した金型２０Ａを採用し、製造方法として、図６に示した製造方法Ｍ１を採用した。
【0122】
製造方法Ｍ１においては、加熱工程Ｓ１１における加熱温度として３７３℃を採用し、プレス工程Ｓ１２を実施するまえに、金型２０Ａの内部空間にセットしたカルコゲナイドガラスＫ－ＰＧ３７５を４分間加熱した。
【0123】
その次に、２ＫＮの加重ＦＬを金型２０Ａに印加するプレス工程Ｓ１２と並行して、３７３℃の加熱温度を５分間保持し、その次に、２ＫＮの加重ＦＬを金型２０に印加した状態で、加熱温度を３５２℃まで、－１０℃／分の早さで冷却した。
【0124】
その後、加重ＦＬを金型２０Ａに印加していない状態にし（ＦＬ＝０Ｎ）、金型２０Ａの温度を、プレス工程Ｓ１２の最後における加熱温度から常温まで徐々に下げた。
【0125】
なお、本実施例のレンズ１０においては、厚さＴとしてＴ＝８．５ｍｍを採用し、厚さｔ１としてｔ１＝２．５ｍｍを採用し、厚さｔ２としてｔ２＝２．０ｍｍを採用した。また、直径Ｄ１としてＤ１＝３４．２ｍｍを採用し、直径Ｄ２としてＤ２＝３４．０ｍｍを採用した。また、逆テーパ領域ＲＴの表面と、レンズ１０Ａの光軸に直交する面とのなす角θとしてθ＝４５°を採用した。また、配列ピッチＰとして、Ｐ＝０．５２μｍ（＝０．４λ）を採用し、直径ｄとして、およそｄ＝０．４８μｍ（＝０．４λ）を採用した。なお、凹凸構造１１１１Ａにおける複数の凸部１１１３Ａの配置として、六方配置を採用した。また、複数の凸部１１１３Ａの設計時における突出量ｈ及び突出量ｈ０を０．４８μｍとした。
【0126】
金型２０Ａと、このような製造方法Ｍ１を用いて製造したレンズ１０Ａにおいて、複数の凸部１１１３Ａの突出量ｈ及び突出量ｈ０を測定し、その平均を算出したところ、その平均値は、０．４８μｍであった。
【0127】
一方、従来の金型であって、第３部分Ｐ３Ａに空隙Ｐ３３Ａが設けられていない金型を用いて作成したレンズ（すなわち、レンズ１０Ａの比較例となるレンズ）では、複数の凸部１１１３の突出量ｈ及び突出量ｈ０の平均値が０．４１μｍであった。
【0128】
したがって、レンズ１０においては、凹凸構造の形状を設計時に定めた形状に近づけることができることが分かった。
【0129】
〔まとめ〕
本発明の第１の態様に係るレンズは、凹面により構成され、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面、当該第１光学有効面に対向する第２光学有効面、及び、前記第１光学有効面と前記第２光学有効面との間に介在する同心円状の側面を含む主部と、前記側面の全周にわたって、且つ、当該側面から突出するように設けられた円環状の把持部であって、外周面の一部である第１領域が自由表面からなる把持部と、を備えている。
本発明の第１の態様に係るレンズは、凹面により構成され、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面、当該第１光学有効面に対向する第２光学有効面、及び、前記第１光学有効面と前記第２光学有効面との間に介在する同心円状の側面を含む主部と、前記側面の全周にわたって、且つ、当該側面から突出するように設けられた円環状の把持部であって、外周面の一部である第１領域が自由表面からなる把持部と、を備えている。
【0130】
外周面の一部である第１領域が自由表面からなるということは、当該レンズをプレス成形するプレス工程において、第１領域が金型による転写を受けていないことを意味する。このことは、当該レンズのプレス工程において材料に加重が印加された場合に生じる内部応力が、従来のレンズのプレス工程において材料に加重が印加された場合に生じる内部応力よりも抑制されていることを意味する。したがって、当該レンズは、凹面により構成されており、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた光学有効面を含むレンズであって、従来よりも光学有効面の形状を設計時に定めた形状に近づけることができる。
【0131】
本発明の第２の態様に係るレンズは、上述した第１の態様に係るレンズの構成に加えて、前記第１領域は、前記外周面の全周にわたって円環状に形成されている、構成を採用している。
【0132】
上記の構成によれば、第１領域は、第１光学有効面を平面視した場合に、等方的に設けられている。したがって、当該レンズは、第１領域が外周面の一部に形成されているレンズと比較して、形状における対称性を高めることができる。
【0133】
本発明の第３の態様に係るレンズは、上述した第１の態様又は第２の態様に係るレンズの構成に加えて、前記把持部の厚さｔ１及び当該レンズの最も厚い部分の厚さＴは、１ｍｍ≦ｔ１≦Ｔ－０．５ｍｍを満たす、構成を採用している。
【0134】
本発明の第４の態様に係るレンズは、上述した第１の態様～第３の態様の何れか一態様に係るレンズの構成に加えて、前記把持部の厚さｔ１及び前記第１領域の厚さｔ２は、ｔ２≦０．９×ｔ１を満たす、構成を採用している。
【0135】
これらの構成によれば、撮像装置や測定装置などに代表される光学装置の一部として当該レンズを採用した場合に、実用に耐え得る機械的強度を保つことができ、且つ、光学装置の筐体又は枠体へレンズを組付ける場合の精度を容易に高めることができる。
【0136】
本発明の第５の態様に係るレンズは、上述した第１の態様～第４の態様の何れか一態様に係るレンズの構成に加えて、前記外周面のうち前記第１領域以外の領域を第２領域として、前記第２領域は、前記第１領域に隣接し、且つ、前記第１領域に近づくにしたがって直径が拡大されている逆テーパ領域を含む、構成を採用している。
【0137】
上記の構成によれば、不連続性を小さくすることができるので、角部への応力集中による破損を防ぐことができる。また、流動性を確保することができるので、過度な内部応力による面形状の悪化を防ぐことができる。
【0138】
本発明の第６の態様に係るレンズは、上述した第５の態様に係るレンズの構成に加えて、前記第２領域は、前記逆テーパ領域と、前記第１領域からの距離によらず直径が略一定であるストレート領域と、により構成されている、構成を採用している。
【0139】
上記の構成によれば、第２領域が逆テーパ領域のみで構成されている場合と比較して、把持部の厚さを厚くすることができるので、把持部の機械的強度を高めることができる。
【0140】
本発明の第７の態様に係るレンズは、上述した第１の態様～第６の態様の何れか一態様に係るレンズの構成に加えて、前記第１光学有効面は、平面視において円形状であり、前記把持部における前記側面からの突出量ｆ及び前記第１光学有効面の直径Ｄ１は、０．５ｍｍ≦ｆ≦Ｄ１を満たす、構成を採用している。
【0141】
上記の構成によれば、撮像装置や測定装置などに代表される光学装置の一部として当該レンズを採用した場合に、レンズが無闇に大きくなることを防ぎつつ、光学装置の筐体又は枠体へのレンズの組付けを容易にすることができる。
【0142】
本発明の第８の態様に係るレンズは、上述した第１の態様～第７の態様の何れか一態様に係るレンズの構成に加えて、前記凹凸構造は、複数の柱状突起が規則的に配列されてなり、前記複数の柱状突起の配列ピッチＰは、使用波長域に属する所定の波長を波長λとして、０．２×λ≦Ｐ≦λを満たす、構成を採用している。
【0143】
本発明の第９の態様に係るレンズは、上述した第８の態様に係るレンズの構成に加えて、前記複数の柱状突起の突出量ｈは、０．２５×λ≦ｈを満たす、構成を採用している。
【0144】
本発明の第１０の態様に係るレンズは、上述した第８の態様又は第９の態様に係るレンズの構成に加えて、前記第１光学有効面は、平面視において円形状であり、前記複数の柱状突起の突出量ｈは、前記第１光学有効面の光軸に最も近接する柱状突起の突出量を突出量ｈ０として、０．７５×ｈ０≦ｈ≦１．２５×ｈ０を満たす、構成を採用している。
【0145】
本発明の第１１の態様に係るレンズは、上述した第８の態様～第１０の態様の何れか一態様に係るレンズの構成に加えて、前記複数の柱状突起は、横断面が円形状であり、且つ、根本から先端に近づくにしたがって直径が小さくなるテーパ形状を有し、前記複数の柱状突起の前記根本における直径である直径ｄは、０．２×λ≦ｄ≦０．６×λを満たす、構成を採用している。
【0146】
凹凸構造が発揮する反射低減の性能を高めるために、これらの構成が好適である。
【0147】
本発明の第１２の態様に係るレンズは、上述した第１の態様～第１１の態様の何れか一態様に係るレンズの構成に加えて、ガラス転移点を有する単一の材料により構成されている、構成を採用している。
【0148】
上記の構成によれば、プレス成形を用いた当該レンズの製造を容易にすることができる。
【0149】
本発明の範疇には、上述した第１の態様～第１２の態様の何れか一態様に係るレンズも含まれる。
【0150】
本発明の第１４の態様に係る金型は、凹面により構成され、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面、当該第１光学有効面に対向する第２光学有効面、及び、前記第１光学有効面と前記第２光学有効面との間に介在する同心円状の側面を含む主部と、前記側面の全周にわたって、且つ、当該側面から突出するように設けられた円環状の把持部と、を備えているレンズをプレス成形する金型であって、前記第１光学有効面の形状を転写する第１部分であって、前記凹面に対応する凸面を含む第１部分と、前記第２光学有効面の形状を転写する第２部分であって、且つ、前記第１部分に対向する第２部分と、前記側面及び前記把持部の形状を転写する第３部分であって、転写面が同心円状であり、且つ、前記把持部の外周面の一部に対応する領域に空隙が形成されている第３部分と、を備えている。
【0151】
当該金型を用いることによって、上述した第１の態様に係るレンズをプレス成形することができる。
【0152】
本発明の第１５の態様に係る金型は、上述した第１４の態様に係る金型の構成に加えて、前記空隙は、前記第３部分の前記転写面の全周にわたって円環状に形成されている、構成を採用している。
【0153】
上記の構成によれば、プレス成形したレンズの形状における対称性を高めることができる。
【0154】
本発明の第１６の態様に係る金型は、上述した第１５の態様に係る金型の構成に加えて、前記空隙の間隔を調整する調整機構を更に備えている、構成を採用している。
【0155】
上記の構成によれば、前記空隙の間隔を調整することができるので、レンズをプレス成形する場合に生じ得る内部応力の大きさを調整することができる。したがって、プレス成形後のレンズにおける凹凸構造の形状を、金型を変更することなく微調整することができる。
【0156】
本発明の第１７の態様に係る製造方法は、凹面により構成され、且つ、反射を低減する凹凸構造が設けられた第１光学有効面、当該第１光学有効面に対向する第２光学有効面、及び、前記第１光学有効面と前記第２光学有効面との間に介在する同心円状の側面を含む主部と、前記側面の全周にわたって、且つ、当該側面から突出するように設けられた円環状の把持部と、を備えているレンズを、金型を用いたプレス成形により製造する製造方法であって、前記金型にセットされた材料を加熱する加熱工程と、金型に加重することによって前記材料を前記レンズにプレス成形するプレス工程であって、前記把持部の外周面の一部である第１領域にかかる圧力を逃がしながらプレス成形するプレス工程と、を含む。
【0157】
当該製造方法を用いることによって、上述した第１の態様に係るレンズをプレス成形することができる。
【0158】
本発明の第１８の態様に係る製造方法は、上述した第１７の態様に係る製造方法の構成に加えて、前記加熱工程は、前記材料の温度がガラス屈伏点－１５℃以上を満たすように前記材料を加熱し、前記プレス工程は、前記温度がガラス屈伏点－１５℃以上を満たす状態において、前記材料を前記レンズにプレス成形する、構成を採用している。
【0159】
上記の構成によれば、凹凸構造の形状を設計時に定めた形状により近づけることができる。
【0160】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0161】
１０，１０Ａ レンズ
１１，１１Ａ 主部
１１１，１１１Ａ 第１光学有効面
１１１１，１１１１Ａ 凹凸構造
１１１２，１１１２Ａ 外接面（凹面）
１１１３，１１１３Ａ 凸部
１１２，１１２Ａ 第２光学有効面
１１３，１１３Ａ 側面
１２，１２Ａ 把持部
１２１，１２１Ａ 外周面
１２１１，１２１１Ａ 第１領域
１２１２，１２１２Ａ 第２領域
ＲＳ ストレート領域
ＲＴ逆テーパ領域
２０，２０Ａ 金型
２１，２１Ａ 第１光学有効面転写金型
２２，２２Ａ 第２光学有効面転写金型
２３，２３Ａ 側面転写金型
２４，２４Ａ 第２領域転写金型
２５，２５Ａ シム
２６，２６Ａ 第１位置決め金型
２７，２７Ａ 第２位置決め金型
２８，２８Ａ 摺動スリーブ金型
１１，１１Ａ 主部
１１１，１１１Ａ 第１光学有効面
１１１１，１１１１Ａ 凹凸構造
１１１２，１１１２Ａ 外接面（凹面）
１１１３，１１１３Ａ 凸部
１１２，１１２Ａ 第２光学有効面
１１３，１１３Ａ 側面
１２，１２Ａ 把持部
１２１，１２１Ａ 外周面
１２１１，１２１１Ａ 第１領域
１２１２，１２１２Ａ 第２領域
ＲＳ ストレート領域
ＲＴ逆テーパ領域
２０，２０Ａ 金型
２１，２１Ａ 第１光学有効面転写金型
２２，２２Ａ 第２光学有効面転写金型
２３，２３Ａ 側面転写金型
２４，２４Ａ 第２領域転写金型
２５，２５Ａ シム
２６，２６Ａ 第１位置決め金型
２７，２７Ａ 第２位置決め金型
２８，２８Ａ 摺動スリーブ金型
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】