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(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】P2024136109
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】ガラスレンズ及び光学機器
(51)【国際特許分類】
G02B 3/00 20060101AFI20240927BHJP
C03B 11/00 20060101ALI20240927BHJP
C03C 19/00 20060101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
G02B3/00 Z
C03B11/00 A
C03C19/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023047089
(22)【出願日】2023-03-23
(71)【出願人】
【識別番号】000000044
【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】南舘 正宙
【テーマコード（参考）】
4G059
【Ｆターム（参考）】
4G059AA11
4G059AB05
4G059AC03
(57)【要約】 （修正有）
【課題】十分なレンズ外周面の面積を有し、かつ、欠陥部等が少ない品質の高い小型のガラスレンズの提供。
【解決手段】光軸に対して平行な外周面と、第一の光学面と、前記第一の光学面と対向する第二の光学面と、を有し、前記第一の光学面の外周側に第一の平坦面を有し、前記第二の光学面の外周側に第二の平坦面を有し、前記第一の平坦面と、前記外周面との間に、面取り面を有し、光軸を含む断面において、前記面取り面が外周面となす角度は１１０°超１２５°以下であり、前記面取り面の算術平均粗さＲａ１に対して、Ｒａ１＞Ｒａ２である算術平均粗さＲａ２の面を、前記外周面と、前記第二の平坦面との間に有し、外径が５ｍｍ以下である、ガラスレンズ。
【選択図】図２
【解決手段】光軸に対して平行な外周面と、第一の光学面と、前記第一の光学面と対向する第二の光学面と、を有し、前記第一の光学面の外周側に第一の平坦面を有し、前記第二の光学面の外周側に第二の平坦面を有し、前記第一の平坦面と、前記外周面との間に、面取り面を有し、光軸を含む断面において、前記面取り面が外周面となす角度は１１０°超１２５°以下であり、前記面取り面の算術平均粗さＲａ１に対して、Ｒａ１＞Ｒａ２である算術平均粗さＲａ２の面を、前記外周面と、前記第二の平坦面との間に有し、外径が５ｍｍ以下である、ガラスレンズ。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光軸に対して平行な外周面と、
第一の光学面と、
前記第一の光学面と対向する第二の光学面と、を有し、
前記第一の光学面の外周側に第一の平坦面を有し、
前記第二の光学面の外周側に第二の平坦面を有し、
前記第一の平坦面と、前記外周面との間に、面取り面を有し、
光軸を含む断面において、前記面取り面が外周面となす角度は１１０°超１２５°以下であり、
前記面取り面の算術平均粗さＲａ１に対して、Ｒａ１＞Ｒａ２である算術平均粗さＲａ２の面を、前記外周面と、前記第二の平坦面との間に有し、
外径が５ｍｍ以下である、ガラスレンズ。
第一の光学面と、
前記第一の光学面と対向する第二の光学面と、を有し、
前記第一の光学面の外周側に第一の平坦面を有し、
前記第二の光学面の外周側に第二の平坦面を有し、
前記第一の平坦面と、前記外周面との間に、面取り面を有し、
光軸を含む断面において、前記面取り面が外周面となす角度は１１０°超１２５°以下であり、
前記面取り面の算術平均粗さＲａ１に対して、Ｒａ１＞Ｒａ２である算術平均粗さＲａ２の面を、前記外周面と、前記第二の平坦面との間に有し、
外径が５ｍｍ以下である、ガラスレンズ。
【請求項2】
前記外周面の算術平均粗さＲａ３が０．２μｍ以下である、請求項１に記載のガラスレンズ。
【請求項3】
前記算術平均粗さＲａ２が０．２μｍ以下である請求項１に記載のガラスレンズ。
【請求項4】
光軸を含む断面のうち、少なくとも一つの断面において、前記面取り面の光軸方向の幅をＡ、前記第二の平坦面上の最も外周側の一点を通り、かつ、光軸に対して９０°をなす直線と、前記外周面との距離をＢとしたとき、Ａ＞０．３Ｂを満たすＢを有する請求項１に記載のガラスレンズ。
【請求項5】
前記第一の平坦面及び前記第二の平坦面の少なくとも一方が光軸に対して垂直である請求項１に記載のガラスレンズ。
【請求項6】
前記外周面と、前記第二の平坦面とが滑らかに連続している請求項１に記載のガラスレンズ。
【請求項7】
前記第一の光学面及び前記第二の光学面の少なくとも一方が凸レンズである請求項１に記載のガラスレンズ。
【請求項8】
光軸と前記第一の光学面との交点と、前記外周面の外径中心軸との距離、及び、光軸と前記第二の光学面との交点と、前記外周面の外径中心軸との距離が５μｍ以下である請求項１に記載のガラスレンズ。
【請求項9】
ｄ線（５８７．６ｎｍ）における屈折率ｎｄが１．５以上である請求項１に記載のガラスレンズ。
【請求項10】
光軸方向から見て、ガラスレンズの形状が、円形からカット面の部分が欠けた形状となるカット面を有する請求項１に記載のガラスレンズ。
【請求項11】
請求項１～１０のいずれか一項に記載のガラスレンズを備える光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガラスレンズ及び光学機器に関する。
【背景技術】
【0002】
ガラスレンズなどの光学素子を製造するにあたっては、プレス成形された成形体に芯取り加工が施されることがある。芯取り加工は成形体外周などの不要な部分を除去するとともに、得ようとする光学素子の外径中心軸と、光軸とを一致させるように行われる。しかし、レンズ径が１～５ｍｍ程度の小型のレンズでは、芯取り加工で光軸を決定する芯出しの精度を高く行うことが困難であり、芯出し精度が不十分である場合には、外径中心軸と、光軸との一致性が悪くなる。
【0003】
これに対して、プレス成形によって、光学素子の光学機能面を成形するとともに外周部も胴型などの型部材によって成形して、外径を画定する方法が知られている。この方法では、得ようとする光学素子の外径中心軸と、光軸とを精度よく一致させることができる。
プレス成形のみによって、得ようとするレンズの外径中心軸と、光軸とを一致させるには、レンズの光学面とともに外周部にも成形型の各型部材が接触するようにプレス成形をすることによって、レンズ形状を画定する必要がある。特許文献１には、この際、一般には、プレス成形に用いる成形素材（プリフォームとも呼ばれる）の容積は、得ようとするレンズの容積と一致していなければならないと記載されている。
プレス成形のみによって、得ようとするレンズの外径中心軸と、光軸とを一致させるには、レンズの光学面とともに外周部にも成形型の各型部材が接触するようにプレス成形をすることによって、レンズ形状を画定する必要がある。特許文献１には、この際、一般には、プレス成形に用いる成形素材（プリフォームとも呼ばれる）の容積は、得ようとするレンズの容積と一致していなければならないと記載されている。
【0004】
プレス成形に用いる成形素材は、例えば、ブロック状の光学ガラスから所定の大きさに切り出し、研磨によって球形などに冷間加工したり、溶融ガラスを受け型に滴下する等して分離し、予備成形（熱間成形）したりすることによって作製することができる。しかし、いずれの場合も、成形素材を均一な容積とするのは容易でない。成形素材の容積の均一な管理は、特に、容積が小さく軽量になったときに困難となる傾向が強い。
そこで、成形型に対して、成形面の外周角部に面取り加工を施して面取り部を形成することが行われている。面取り部と、胴型の内周面との間に形成される空隙に、成形素材の容積の余剰分を逃がすことができる。すなわち、成形素材の容積にばらつきがあり、成形素材の容積が規定量を超えてしまうような場合であっても、成形素材の容積のばらつきを吸収することができる。さらに、成形型の破損を有効に回避することもできる。
そこで、成形型に対して、成形面の外周角部に面取り加工を施して面取り部を形成することが行われている。面取り部と、胴型の内周面との間に形成される空隙に、成形素材の容積の余剰分を逃がすことができる。すなわち、成形素材の容積にばらつきがあり、成形素材の容積が規定量を超えてしまうような場合であっても、成形素材の容積のばらつきを吸収することができる。さらに、成形型の破損を有効に回避することもできる。
【0005】
しかし、面取り部を成形型に設けた場合、レンズ上に不定形の突起が生じる。レンズ上の不定形の突起は、レンズを光学機器に取り付ける際の障害や突起部分での欠けの発生につながる。
【0006】
特許文献１には、成形素材の容積管理の限界を超えるような、容積の小さな光学素子を高精度に製造する場合に、成形素材の容積にばらつきがあったとしても、生産効率よく、高い歩留まり率で均一な形状の光学素子を、簡便に、かつ、安定して製造することができる方法が記載されている。
この光学素子の製造方法では、成形面の外周角部に面取部を有する成形型で成形体の成形が行われ、次いで、成形体の上型側角部及び下型側角部を除去する面取加工が施される。成形体の面取加工は、凹部を有する砥石で行われる。成形体の上型側角部や、下型側角部に突起が生じたとしても、この突起は完全に除去される。
この光学素子の製造方法では、成形面の外周角部に面取部を有する成形型で成形体の成形が行われ、次いで、成形体の上型側角部及び下型側角部を除去する面取加工が施される。成形体の面取加工は、凹部を有する砥石で行われる。成形体の上型側角部や、下型側角部に突起が生じたとしても、この突起は完全に除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特許第４８４８１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ガラスレンズの小型化に伴い、ガラスレンズの欠けや亀裂といった欠陥部等についての品質要求や、レンズ外周面を十分に確保することへの要求が高まっている。ガラスレンズの外周面の面積が大きいと、光学機器内でのレンズの傾きが抑制されやすい。
【0009】
特許文献１の方法では、成形体の上型側角部と下型側角部の双方を研削しており、加えて砥石が小さい面取り角度を有しているため、この方法で製造されるガラスレンズは十分な外周面を有していないと考えられる。
【0010】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、十分なレンズ外周面の面積を有し、かつ、欠陥部等が少ない品質の高い小型のガラスレンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本開示は、下記〔１〕～〔１１〕の構成を有するガラスレンズ及び光学機器を提供する。
〔１〕光軸に対して平行な外周面と、
第一の光学面と、
前記第一の光学面と対向する第二の光学面と、を有し、
前記第一の光学面の外周側に第一の平坦面を有し、
前記第二の光学面の外周側に第二の平坦面を有し、
前記第一の平坦面と、前記外周面との間に、面取り面を有し、
光軸を含む断面において、前記面取り面が外周面となす角度は１１０°超１２５°以下であり、
前記面取り面の算術平均粗さＲａ１に対して、Ｒａ１＞Ｒａ２である算術平均粗さＲａ２の面を、前記外周面と、前記第二の平坦面との間に有し、
外径が５ｍｍ以下である、ガラスレンズ。
〔２〕前記外周面の算術平均粗さＲａ３が０．２μｍ以下である、〔１〕のガラスレンズ。
〔３〕前記算術平均粗さＲａ２が０．２μｍ以下である〔１〕～〔２〕のいずれかのガラスレンズ。
〔４〕光軸を含む断面のうち、少なくとも一つの断面において、前記面取り面の光軸方向の幅をＡ、前記第二の平坦面上の最も外周側の一点を通り、かつ、光軸に対して９０°をなす直線と、前記外周面との距離をＢとしたとき、Ａ＞０．３Ｂを満たすＢを有する〔１〕～〔３〕のいずれかのガラスレンズ。
〔５〕前記第一の平坦面及び前記第二の平坦面の少なくとも一方が光軸に対して垂直である〔１〕～〔４〕のいずれかのガラスレンズ。
〔６〕前記外周面と、前記第二の平坦面とが滑らかに連続している〔１〕～〔５〕のいずれかのガラスレンズ。
〔７〕前記第一の光学面及び前記第二の光学面の少なくとも一方が凸レンズである〔１〕～〔６〕のいずれかのガラスレンズ。
〔８〕光軸と前記第一の光学面との交点と、前記外周面の外径中心軸との距離、及び、光軸と前記第二の光学面との交点と、前記外周面の外径中心軸との距離が５μｍ以下である〔１〕～〔７〕のいずれかのガラスレンズ。
〔９〕ｄ線（５８７．６ｎｍ）における屈折率ｎｄが１．５以上である〔１〕～〔８〕のいずれかのガラスレンズ。
〔１０〕光軸方向から見て、ガラスレンズの形状が、円形からカット面の部分が欠けた形状となるカット面を有する〔１〕～〔９〕のいずれかのガラスレンズ。
〔１１〕〔１〕～〔１０〕のいずれかのガラスレンズを備える光学機器。
〔１〕光軸に対して平行な外周面と、
第一の光学面と、
前記第一の光学面と対向する第二の光学面と、を有し、
前記第一の光学面の外周側に第一の平坦面を有し、
前記第二の光学面の外周側に第二の平坦面を有し、
前記第一の平坦面と、前記外周面との間に、面取り面を有し、
光軸を含む断面において、前記面取り面が外周面となす角度は１１０°超１２５°以下であり、
前記面取り面の算術平均粗さＲａ１に対して、Ｒａ１＞Ｒａ２である算術平均粗さＲａ２の面を、前記外周面と、前記第二の平坦面との間に有し、
外径が５ｍｍ以下である、ガラスレンズ。
〔２〕前記外周面の算術平均粗さＲａ３が０．２μｍ以下である、〔１〕のガラスレンズ。
〔３〕前記算術平均粗さＲａ２が０．２μｍ以下である〔１〕～〔２〕のいずれかのガラスレンズ。
〔４〕光軸を含む断面のうち、少なくとも一つの断面において、前記面取り面の光軸方向の幅をＡ、前記第二の平坦面上の最も外周側の一点を通り、かつ、光軸に対して９０°をなす直線と、前記外周面との距離をＢとしたとき、Ａ＞０．３Ｂを満たすＢを有する〔１〕～〔３〕のいずれかのガラスレンズ。
〔５〕前記第一の平坦面及び前記第二の平坦面の少なくとも一方が光軸に対して垂直である〔１〕～〔４〕のいずれかのガラスレンズ。
〔６〕前記外周面と、前記第二の平坦面とが滑らかに連続している〔１〕～〔５〕のいずれかのガラスレンズ。
〔７〕前記第一の光学面及び前記第二の光学面の少なくとも一方が凸レンズである〔１〕～〔６〕のいずれかのガラスレンズ。
〔８〕光軸と前記第一の光学面との交点と、前記外周面の外径中心軸との距離、及び、光軸と前記第二の光学面との交点と、前記外周面の外径中心軸との距離が５μｍ以下である〔１〕～〔７〕のいずれかのガラスレンズ。
〔９〕ｄ線（５８７．６ｎｍ）における屈折率ｎｄが１．５以上である〔１〕～〔８〕のいずれかのガラスレンズ。
〔１０〕光軸方向から見て、ガラスレンズの形状が、円形からカット面の部分が欠けた形状となるカット面を有する〔１〕～〔９〕のいずれかのガラスレンズ。
〔１１〕〔１〕～〔１０〕のいずれかのガラスレンズを備える光学機器。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、十分なレンズ外周面の面積を有し、かつ、欠陥部等が少ない品質の高い小型のガラスレンズ及び光学機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】一実施形態に係るガラスレンズの平面図である。
【図3】一実施形態に係るガラスレンズの光軸を含む断面図である。
【図4】一実施形態に係るガラスレンズの平面図である。
【図7】実施例に係るガラスレンズの光軸を含む断面図である。
【図8】面取り面の角度と平面チッピングの大きさの関係を示す図である。
【図9】面取り面の角度と側面チッピングの大きさの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施の形態も本発明の範疇に属し得る。
説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されており、図面中の各部材は縮尺が大きく異なることがある。
本明細書において「平行」とは、厳密に０°を表すのではなく、０°±５°、好ましくは０°±３°、より好ましくは０°±２°を表すものとする。「垂直」とは、厳密に９０°を表すのではなく、９０°±５°、好ましくは９０°±３°、より好ましくは９０°±２°を表すものとする。また、本明細書における数値範囲の上限及び下限は、適宜組み合わせ可能である。
説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されており、図面中の各部材は縮尺が大きく異なることがある。
本明細書において「平行」とは、厳密に０°を表すのではなく、０°±５°、好ましくは０°±３°、より好ましくは０°±２°を表すものとする。「垂直」とは、厳密に９０°を表すのではなく、９０°±５°、好ましくは９０°±３°、より好ましくは９０°±２°を表すものとする。また、本明細書における数値範囲の上限及び下限は、適宜組み合わせ可能である。
【0015】
図１及び図２を参照して、本実施形態に係るガラスレンズ１０について説明する。
ガラスレンズ１０は、第一の光学面１１と、第二の光学面１２と、第一の平坦面１３と、第二の平坦面１４と、外周面１５と、面取り面１６と、を有する。本明細書において光学面とは、光入射面及び光出射面を表すものである。
第一の光学面１１は、第二の光学面１２と対向する。第一の平坦面１３は、第一の光学面１１の外周側に存在する。第二の平坦面１４は、第二の光学面１２の外周側に存在する。平坦面は、機器に取り付ける際の位置決めの基準面となりうる。第一の平坦面１３及び第二の平坦面１４は、光軸に対して垂直が好ましい。
外周面１５は、光軸１７に対して平行である。光軸１７は外周面１５の外径中心軸と精度よく一致している。具体的には、光軸１７と第一の光学面１１との交点と、外周面１５の外径中心軸との距離、及び、光軸１７と第二の光学面１２との交点と、外周面１５の外径中心軸との距離は、５μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がより好ましく、１μｍ以下がさらに好ましい。
面取り面１６は、第一の平坦面１３と、外周面１５との間に存在する。
ガラスレンズ１０は、第一の光学面１１と、第二の光学面１２と、第一の平坦面１３と、第二の平坦面１４と、外周面１５と、面取り面１６と、を有する。本明細書において光学面とは、光入射面及び光出射面を表すものである。
第一の光学面１１は、第二の光学面１２と対向する。第一の平坦面１３は、第一の光学面１１の外周側に存在する。第二の平坦面１４は、第二の光学面１２の外周側に存在する。平坦面は、機器に取り付ける際の位置決めの基準面となりうる。第一の平坦面１３及び第二の平坦面１４は、光軸に対して垂直が好ましい。
外周面１５は、光軸１７に対して平行である。光軸１７は外周面１５の外径中心軸と精度よく一致している。具体的には、光軸１７と第一の光学面１１との交点と、外周面１５の外径中心軸との距離、及び、光軸１７と第二の光学面１２との交点と、外周面１５の外径中心軸との距離は、５μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がより好ましく、１μｍ以下がさらに好ましい。
面取り面１６は、第一の平坦面１３と、外周面１５との間に存在する。
【0016】
ガラスレンズ１０は、外径が５ｍｍ以下の小型レンズである。外径の下限は特に限定されず、例えば１ｍｍ以上である。外径は、ガラスレンズ１０を光軸方向から観察したとき、外周面１５に外接する円の直径とすることができる。
【0017】
第一の光学面１１及び第二の光学面１２は、レンズ面を有する。レンズ面とは、光の伝播方向を屈曲させる曲面であり、光を収束又は発散させる。図２には、第一の光学面１１及び第二の光学面１２の双方が凸レンズである形態が示されているが、レンズ面は凸レンズに限定されない。例えば、双方が凹レンズであってもよく、一方が凸レンズで他方が凹レンズであってもよい。また、第一の光学面１１と第二の光学面１２は、双方がレンズ面を有する形態に限定されない。少なくとも一方の光学面がレンズ面を有していれば、他方の光学面はレンズ面を有さなくても良い。ガラスレンズ１０の扱いを容易にする観点からは、第一の光学面１１及び第二の光学面１２の少なくとも一方が凸レンズであると好ましく、双方が凸レンズであるとより好ましい。
【0018】
面取り面１６は、研削によって形成される。光軸１７を含む断面において、面取り面１６が外周面１５となす角度をθとする。光軸１７を含む断面において、面取り面１６の光軸１７に垂直な方向の幅が一定である場合、角度θが小さいほど、面取り面の光軸１７方向の幅は小さくなる。したがって、角度θが小さいほど、外周面１５の面積は大きくなる。角度θは１２５°以下であり、好ましくは１２３°以下、より好ましくは１２０°以下である。角度θが前記した範囲にあることで、ガラスレンズ１０は十分な面積の外周面１５を有する。ガラスレンズ１０が光学機器内に配置された際、レンズ取り付け部の内周面と、外周面１５とが十分な面積で接触し、ガラスレンズ１０の傾きが抑制される。また、角度θが前記した範囲にあると、面取り面１６を作製する際の研削量も抑制される。その結果、砥石の消耗や研削くずの発生が抑制され、製造コストが抑制される。
【0019】
一方で、本発明者らは、角度θが一定の値よりも大きいことで、面取り面と外周面との境界付近に大きいチッピングが少ないガラスレンズが得られることを見出した。
ガラスレンズが大きいチッピングを有する場合、チッピング部での散乱により光学的品質が低下したり、チッピング部から破片が光学機器内で脱落し、機器の不具合につながったりすることがある。これらの悪影響は、高い品質が求められる外径が５ｍｍ以下の小型レンズにおいて、特に問題となる。また、小型レンズでは、画像認識によって測定されたレンズ外径から、光学機器への取り付け位置を決定することがある。大きいチッピングは、画像認識の際のレンズ外径の測定精度の低下にもつながる恐れがある。
以上の点から、特に外径が５ｍｍ以下の小型レンズにおいて、チッピングを抑制することが求められている。外径が５ｍｍ以下の小型レンズにおいて、面取り面周辺の最も長いチッピングの径は、０．１ｍｍ以下が好ましく、０．０８ｍｍ以下がより好ましく、０．０４ｍｍ以下がさらに好ましい。
ガラスレンズが大きいチッピングを有する場合、チッピング部での散乱により光学的品質が低下したり、チッピング部から破片が光学機器内で脱落し、機器の不具合につながったりすることがある。これらの悪影響は、高い品質が求められる外径が５ｍｍ以下の小型レンズにおいて、特に問題となる。また、小型レンズでは、画像認識によって測定されたレンズ外径から、光学機器への取り付け位置を決定することがある。大きいチッピングは、画像認識の際のレンズ外径の測定精度の低下にもつながる恐れがある。
以上の点から、特に外径が５ｍｍ以下の小型レンズにおいて、チッピングを抑制することが求められている。外径が５ｍｍ以下の小型レンズにおいて、面取り面周辺の最も長いチッピングの径は、０．１ｍｍ以下が好ましく、０．０８ｍｍ以下がより好ましく、０．０４ｍｍ以下がさらに好ましい。
【0020】
ガラスレンズ１０の角度θは１１０°超であり、好ましくは１１５°超、より好ましくは１１８°超である。角度θが前記した範囲にあることで、ガラスレンズ１０は、面取り面１６と外周面１５との境界付近に大きいチッピングが少なく、前記したチッピングによる悪影響が抑制される。大きいチッピングの発生が抑制されるのは、角度θが大きくなると面取り面１６と外周面１５との境界付近での単位時間当たりの加工量が減少し、加工時の負荷が低減されるからだと考えられる。
【0021】
光軸１７を含む断面において、面取り面１６の光軸方向の幅をＡ、第二の平坦面１４上の最も外周側の一点を通り、かつ、光軸に対して９０°をなす直線と、外周面１５との距離をＢとする。光軸１７を含む断面のうち、少なくとも一つの断面において、ＡとＢとの関係は、好ましくはＡ＞０．３Ｂであり、より好ましくはＡ＞０．５Ｂ、さらに好ましくはＡ＞Ｂである。ＡとＢとが前記の関係にあることで、より大きい外周面１５の面積が確保されやすい。
前記した断面の左右によってＢの値が異なっていたとしても、少なくとも一方が前記した関係を満たしていればよい。
第二の平坦面１４が光軸に対して９０°である場合、光軸１７を含む断面において、第二の平坦面１４上の最も外周側の一点を通り、かつ、光軸に対して９０°をなす直線は、第二の平坦面１４を含む。
第一の平坦面１３や第二の平坦面１４が光軸に対して垂直ではなく、例えば、外周側に行くほど第一の平坦面１３及び第二の平坦面１４が対向する面に近づくように傾斜している場合、Ａ及びＢは図３に示すようになる。
前記した断面の左右によってＢの値が異なっていたとしても、少なくとも一方が前記した関係を満たしていればよい。
第二の平坦面１４が光軸に対して９０°である場合、光軸１７を含む断面において、第二の平坦面１４上の最も外周側の一点を通り、かつ、光軸に対して９０°をなす直線は、第二の平坦面１４を含む。
第一の平坦面１３や第二の平坦面１４が光軸に対して垂直ではなく、例えば、外周側に行くほど第一の平坦面１３及び第二の平坦面１４が対向する面に近づくように傾斜している場合、Ａ及びＢは図３に示すようになる。
【0022】
面取り面１６の算術平均粗さをＲａ１とするとき、ガラスレンズ１０は、Ｒａ１＞Ｒａ２である算術平均粗さＲａ２の面１９を、外周面１５と、第二の平坦面１４との間に有する。算術平均粗さＲａ２は、具体的には、０．２μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下がより好ましく、０．０５μｍ以下がさらに好ましく、０．０２μｍ以下が特に好ましい。算術平均粗さＲａ２の面１９を、外周面１５と、第二の平坦面１４との間に有することで、外周面１５と、第二の平坦面１４との間の面での、光の散乱による悪影響を抑制することができる。なお、算術平均粗さＲａ２の面１９とは、図２及び図３の例では、外周面１５と第二の平坦面１４とを接続する面であり、曲面状となっている。さらに言えば、図２及び図３の例では、上述の距離Ｂが、光軸１７に沿った方向における、算術平均粗さＲａ２の面１９の長さ（幅）といえる。ただしそれに限られず、算術平均粗さＲａ２の面１９は、外周面１５と第二の平坦面１４とを接続する面のうちの、一部の面であってよく、言い換えれば、外周面１５と第二の平坦面１４とを接続する面の少なくとも一部であってよい。
【0023】
外周面１５の算術平均粗さＲａ３は、０．２μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下がより好ましく、０．０５μｍ以下がさらに好ましい。算術平均粗さＲａ３が前記の範囲にあることで、外周面１５での光の散乱による悪影響を抑制することができる。加えて、ガラスレンズ１０内から外周面１５に入射する光の反射光の角度をおおよそ予測することができる。反射光の角度が予測できれば、例えば、反射光の入射する先をレンズの有効範囲外とした上で黒く塗るなどして、外周面１５での反射光の影響をさらに抑制することができる。
【0024】
算術平均粗さＲａは、例えば、Ｚｙｇｏ社製、ＮｅｗＶｉｅｗ６２００ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥを用いて、それぞれ測定範囲が０．００５ｍｍ２以上であり、かつ、稜線部を含まない５つの領域で測定された算術平均粗さＲａの平均値とすることができる。ガラスレンズが小さく、０．００５ｍｍ２以上の測定範囲を確保することが困難な場合には、前記した測定範囲は０．００５ｍｍ２未満でも良い。
【0025】
外周面１５と、第二の平坦面１４とは、欠けの発生を抑制する観点から、滑らかに連続していることが好ましい。
【0026】
図４に示すように、ガラスレンズ１０は、光軸１７と平行な方向から見て、ガラスレンズ１０の形状が、円形から欠けた形状となるカット面１８を有していてもよい。図４のように、１つのカット面を有するレンズは、Ｄカットレンズとして知られている。また、ガラスレンズ１０はカット面を複数有してもよい。一つのカット面に対向して、もう一つのカット面を有するレンズは、Ｉカットレンズとして知られている。レンズの小型化や、軽量化の観点からは、ガラスレンズ１０はカット面を有することが好ましい。レンズの欠陥の発生を抑制する観点からは、ガラスレンズ１０は、カット面を有さないことが好ましい。
【0027】
ガラスレンズを薄くする観点からは、ｄ線（５８７．６ｎｍ）におけるガラスレンズ１０の屈折率ｎｄは、好ましくは１．４９以上、より好ましくは１．５０以上、さらに好ましくは１．５１以上である。
【0028】
次に、ガラスレンズ１０の成形方法を説明する。図５は、ガラスレンズ１０の前駆体となるガラスレンズ前駆体２４の成形方法を示す模式図である。ガラスレンズ前駆体２４は、成形型２０を用いたプレス成形で成形される。
図５に示すように、第二の光学面１２と第二の平坦面１４と外周面１５とを画定する第二の型２２に、ガラス素材（プリフォーム）２３を載置する。プリフォーム２３をガラス転移点以上の温度で加熱し、第一の光学面１１と第一の平坦面１３とを画定する第一の型２１でプリフォーム２３を加圧する。その結果、図５に示すように、ガラスレンズ前駆体２４が得られる。
ガラスレンズ前駆体２４は、第一の平坦面２５の周縁部に突起２７を有する。第一の型２１は、成形面の外周角部の破損を回避し、プレス時にプリフォーム２３の余剰容積を吸収できるよう、成形面の外周角部に面取り加工が施されている。プレス時に、第一の型２１の面取り部と、第二の型２２の内周面との間の空隙にプリフォーム２３が入り込み、突起２７が形成される。突起２７は、ガラスレンズ前駆体２４を光学機器に取り付ける際の障害や、欠け発生の原因となるため、研削による面取り加工で除去される。
一方で、第二の平坦面２６は周縁部に突起を有さず、面取りを必要としない。第二の型２２では、第二の光学面１２及び第二の平坦面１４を画定する成形面と、外周面１５を画定する成形面とが一体化しているためである。
なお、第二の型２２の代わりに、第二の光学面１２及び第二の平坦面１４を画定する成形面を有する型と、外周面１５を画定する成形面を有する型とを用いてもよい。この場合、第二の光学面１２及び第二の平坦面１４を画定する成形面を有する型は、成形面の外周角部の破損を回避できるよう、成形面の外周角部に面取り加工が施されると好ましい。ただし、前記の面取り加工の幅は、第二の平坦面１４上に突起が形成されない程度に、十分小さい必要がある。
図５に示すように、第二の光学面１２と第二の平坦面１４と外周面１５とを画定する第二の型２２に、ガラス素材（プリフォーム）２３を載置する。プリフォーム２３をガラス転移点以上の温度で加熱し、第一の光学面１１と第一の平坦面１３とを画定する第一の型２１でプリフォーム２３を加圧する。その結果、図５に示すように、ガラスレンズ前駆体２４が得られる。
ガラスレンズ前駆体２４は、第一の平坦面２５の周縁部に突起２７を有する。第一の型２１は、成形面の外周角部の破損を回避し、プレス時にプリフォーム２３の余剰容積を吸収できるよう、成形面の外周角部に面取り加工が施されている。プレス時に、第一の型２１の面取り部と、第二の型２２の内周面との間の空隙にプリフォーム２３が入り込み、突起２７が形成される。突起２７は、ガラスレンズ前駆体２４を光学機器に取り付ける際の障害や、欠け発生の原因となるため、研削による面取り加工で除去される。
一方で、第二の平坦面２６は周縁部に突起を有さず、面取りを必要としない。第二の型２２では、第二の光学面１２及び第二の平坦面１４を画定する成形面と、外周面１５を画定する成形面とが一体化しているためである。
なお、第二の型２２の代わりに、第二の光学面１２及び第二の平坦面１４を画定する成形面を有する型と、外周面１５を画定する成形面を有する型とを用いてもよい。この場合、第二の光学面１２及び第二の平坦面１４を画定する成形面を有する型は、成形面の外周角部の破損を回避できるよう、成形面の外周角部に面取り加工が施されると好ましい。ただし、前記の面取り加工の幅は、第二の平坦面１４上に突起が形成されない程度に、十分小さい必要がある。
【0029】
図６は、ガラスレンズ前駆体２４の面取り加工の方法を示す模式図である。面取り加工は、芯取り機を用いて行われる。
図６に示すように、ガラスレンズ前駆体２４は、光軸２９がホルダー３０の回転軸と一致した状態で、ホルダー３０によって支持される。また、光軸２９と砥石３１の回転軸３３とを含む断面において、砥面３２と外周面２８とが為す面取り角度φは、１１０°超１２５°以下である。この状態でガラスレンズ前駆体２４を回転させつつ、回転させた砥石３１を図６の矢印の方向に移動させて行き、ガラスレンズ前駆体２４の面取り加工を行う。この時、ガラスレンズや砥石の焼けを防止するために、クーラントを供給する。面取り加工によって突起２７を完全に除去し、面取り面を形成させたガラスレンズ前駆体２４が、ガラスレンズ１０に相当する。ガラスレンズ１０の角度θは面取り角度φと一致する。
上記の方法で成形されたガラスレンズ１０において、外周面１５と、第二の平坦面１４との間に存在する面の算術平均粗さＲａは、通常、外周面１５の算術平均粗さＲａ３と同程度か、Ｒａ３より小さくなる。外周面１５と、第二の平坦面１４との間に存在する面は、成形型２０に接することなく形成されるからである。
図６に示すように、ガラスレンズ前駆体２４は、光軸２９がホルダー３０の回転軸と一致した状態で、ホルダー３０によって支持される。また、光軸２９と砥石３１の回転軸３３とを含む断面において、砥面３２と外周面２８とが為す面取り角度φは、１１０°超１２５°以下である。この状態でガラスレンズ前駆体２４を回転させつつ、回転させた砥石３１を図６の矢印の方向に移動させて行き、ガラスレンズ前駆体２４の面取り加工を行う。この時、ガラスレンズや砥石の焼けを防止するために、クーラントを供給する。面取り加工によって突起２７を完全に除去し、面取り面を形成させたガラスレンズ前駆体２４が、ガラスレンズ１０に相当する。ガラスレンズ１０の角度θは面取り角度φと一致する。
上記の方法で成形されたガラスレンズ１０において、外周面１５と、第二の平坦面１４との間に存在する面の算術平均粗さＲａは、通常、外周面１５の算術平均粗さＲａ３と同程度か、Ｒａ３より小さくなる。外周面１５と、第二の平坦面１４との間に存在する面は、成形型２０に接することなく形成されるからである。
【0030】
＜実施例＞
次に、本発明を実施例により、さらに具体的に説明する。
次に、本発明を実施例により、さらに具体的に説明する。
【0031】
＜面取り加工＞
プレス成形で成形したガラス製平凹レンズ（外径：４．６ｍｍ、外周厚み：０．４ｍｍ、中心厚み：０．２ｍｍ）に面取り加工を施した。面取り加工は、クーラント（日興産業社製、ＲＩＳ ＣＵＴ Ｃ－８０Ｈ－５）を供給しながら、電着砥石（富士ダイス社製、外径：１６０ｍｍ、番手：ＳＤ１０００）を備えた芯取り機（中村留精密工業社製、ＬＣ－５０）で行った。図７は、面取り加工後のガラスレンズの光軸を含む断面の図である。ここで、面取り面の光軸に垂直な方向の幅を面取り幅ｘとする。
面取り加工は以下の条件で行い、角度θ＝１００°、１１０°、１１５°、１２０°、１３５°のガラスレンズをそれぞれ４０個作製した。
砥石の回転速度：３５００ｒｐｍ
レンズの回転速度：６ｒｐｍ
加工速度：１ｍｍ／ｍｉｎ
面取り幅ｘ：０．１ｍｍ
面取り角度φ：１００°、１１０°、１１５°、１２０°、１３５°
プレス成形で成形したガラス製平凹レンズ（外径：４．６ｍｍ、外周厚み：０．４ｍｍ、中心厚み：０．２ｍｍ）に面取り加工を施した。面取り加工は、クーラント（日興産業社製、ＲＩＳ ＣＵＴ Ｃ－８０Ｈ－５）を供給しながら、電着砥石（富士ダイス社製、外径：１６０ｍｍ、番手：ＳＤ１０００）を備えた芯取り機（中村留精密工業社製、ＬＣ－５０）で行った。図７は、面取り加工後のガラスレンズの光軸を含む断面の図である。ここで、面取り面の光軸に垂直な方向の幅を面取り幅ｘとする。
面取り加工は以下の条件で行い、角度θ＝１００°、１１０°、１１５°、１２０°、１３５°のガラスレンズをそれぞれ４０個作製した。
砥石の回転速度：３５００ｒｐｍ
レンズの回転速度：６ｒｐｍ
加工速度：１ｍｍ／ｍｉｎ
面取り幅ｘ：０．１ｍｍ
面取り角度φ：１００°、１１０°、１１５°、１２０°、１３５°
【0032】
＜算術平均粗さＲａ評価＞
θ＝１２０°のガラスレンズの（１）第一の平坦面（２）第二の平坦面（３）面取り面（４）外周面（５）外周面と第二の平坦面との間に存在する面について、Ｚｙｇｏ社製、ＮｅｗＶｉｅｗ６２００ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥを用いて、算術平均粗さＲａを測定した。
（１）～（４）は、下記の条件で測定した。
ＩＭＡＧＥ ＺＯＯＭ ＴＵＢＥ：０．５倍
接眼レンズ：５０倍
Ａｎａｌｙｚｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ
－Ｒｅｍｏｖｅ：Ｐｌａｎｅ
Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ
－Ｓｃａｎ ｌｅｎｇｔｈ：４０μ ｂｉｐｏｌａｒ
－ＦＤＡ Ｒｅｓ：Ｈｉｇｈ
測定は、測定領域外をプログラム上のＭＡＳＫで除去し、０．００５ｍｍ２以上かつ稜線部を含まない範囲で行った。各面について５か所の測定で得られた測定値の平均値を、算術平均粗さＲａとして算出した。
（５）は曲面であるため、Ａｎａｌｙｚｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ－ＲｅｍｏｖｅをＣｙｌｉｎｄｅｒとした。それ以外は（１）～（４）と同様の条件で算術平均粗さＲａを算出した。
その結果を表１に示す。
θ＝１２０°のガラスレンズの（１）第一の平坦面（２）第二の平坦面（３）面取り面（４）外周面（５）外周面と第二の平坦面との間に存在する面について、Ｚｙｇｏ社製、ＮｅｗＶｉｅｗ６２００ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥを用いて、算術平均粗さＲａを測定した。
（１）～（４）は、下記の条件で測定した。
ＩＭＡＧＥ ＺＯＯＭ ＴＵＢＥ：０．５倍
接眼レンズ：５０倍
Ａｎａｌｙｚｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ
－Ｒｅｍｏｖｅ：Ｐｌａｎｅ
Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ
－Ｓｃａｎ ｌｅｎｇｔｈ：４０μ ｂｉｐｏｌａｒ
－ＦＤＡ Ｒｅｓ：Ｈｉｇｈ
測定は、測定領域外をプログラム上のＭＡＳＫで除去し、０．００５ｍｍ２以上かつ稜線部を含まない範囲で行った。各面について５か所の測定で得られた測定値の平均値を、算術平均粗さＲａとして算出した。
（５）は曲面であるため、Ａｎａｌｙｚｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ－ＲｅｍｏｖｅをＣｙｌｉｎｄｅｒとした。それ以外は（１）～（４）と同様の条件で算術平均粗さＲａを算出した。
その結果を表１に示す。
【0033】
【表1】
【0034】
＜チッピング評価＞
第一の平坦面と面取り面との稜線付近に存在するチッピング（以下、平面チッピング）と、外周面と面取り面との稜線付近に存在するチッピング（以下、側面チッピング）について評価した。光軸と平行な方向（図７矢印ａ）から測定顕微鏡（オリンパス社製、ＳＴＭ７）により第一の平坦面と面取り面との稜線付近を観察し、一つのガラスレンズにおいて、最も長い平面チッピングの径をｄＰとして測定した。光軸と垂直な方向（図７矢印ｂ）からは、外周面と面取り面との稜線付近の観察を行い、一つのガラスレンズにおいて、最も長い側面チッピングの径ｄＳを得た。
第一の平坦面と面取り面との稜線付近に存在するチッピング（以下、平面チッピング）と、外周面と面取り面との稜線付近に存在するチッピング（以下、側面チッピング）について評価した。光軸と平行な方向（図７矢印ａ）から測定顕微鏡（オリンパス社製、ＳＴＭ７）により第一の平坦面と面取り面との稜線付近を観察し、一つのガラスレンズにおいて、最も長い平面チッピングの径をｄＰとして測定した。光軸と垂直な方向（図７矢印ｂ）からは、外周面と面取り面との稜線付近の観察を行い、一つのガラスレンズにおいて、最も長い側面チッピングの径ｄＳを得た。
【0035】
図８の（ａ）に、各角度θにつき４０個のガラスレンズから得られたｄＰを、（ｂ）にｄＰの箱ひげ図を示す。図９の（ａ）に、各角度θにつき４０個のガラスレンズから得られたｄＳを、（ｂ）にｄＳの箱ひげ図を示す。
【0036】
図８に示されるように、ｄＰは角度θ条件によってあまり変化しなかった。角度θが１００°から１３５°の範囲にあるときには、平面チッピングは角度θにほとんど影響を受けないと考えられる。
ｄＳについては、図９に示されるように、θ＝１００°、１１０°のガラスレンズにおいてｄＳ＞０．１ｍｍの特に大きな側面チッピングが発生した。特に大きな側面チッピングは、ガラスレンズの光学的品質の低下や機器の不具合等につながる恐れがある。対してθ＝１１５°、１２０°、１３５°のガラスレンズでは、０．１ｍｍを超える側面チッピングは見られず、特にθ＝１２０°、１３５°のガラスレンズでは、サンプル全体で比較的小さいｄＳが得られた。
しかしθ＝１３５°の場合、光軸を含む断面における面取り面の光軸方向の幅（面取り幅ｙ）が約０．１ｍｍであり、面取りによる外周面の面積の減少が大きかった。これに対してθ＝１１５°、１２０°のガラスレンズは、面取り幅ｙがそれぞれ約０．０５ｍｍ、約０．０６ｍｍであった。したがって、θ＝１１５°、１２０°のガラスレンズは面取りによる外周面の面積の減少が少なく、十分な面積の外周面が得られた。
ｄＳについては、図９に示されるように、θ＝１００°、１１０°のガラスレンズにおいてｄＳ＞０．１ｍｍの特に大きな側面チッピングが発生した。特に大きな側面チッピングは、ガラスレンズの光学的品質の低下や機器の不具合等につながる恐れがある。対してθ＝１１５°、１２０°、１３５°のガラスレンズでは、０．１ｍｍを超える側面チッピングは見られず、特にθ＝１２０°、１３５°のガラスレンズでは、サンプル全体で比較的小さいｄＳが得られた。
しかしθ＝１３５°の場合、光軸を含む断面における面取り面の光軸方向の幅（面取り幅ｙ）が約０．１ｍｍであり、面取りによる外周面の面積の減少が大きかった。これに対してθ＝１１５°、１２０°のガラスレンズは、面取り幅ｙがそれぞれ約０．０５ｍｍ、約０．０６ｍｍであった。したがって、θ＝１１５°、１２０°のガラスレンズは面取りによる外周面の面積の減少が少なく、十分な面積の外周面が得られた。
【符号の説明】
【0037】
１０ ガラスレンズ
１１ 第一の光学面
１２ 第二の光学面
１３ 第一の平坦面
１４ 第二の平坦面
１５ 外周面
１６ 面取り面
１７ 光軸
１８ カット面
２０ 成形型
２１ 第一の型
２２ 第二の型
２３ プリフォーム
２４ ガラスレンズ前駆体
２５ 第一の平坦面
２６ 第二の平坦面
２７ 突起
２８ 外周面
２９ 光軸
３０ ホルダー
３１ 砥石
３２ 砥面
３３ 回転軸
１１ 第一の光学面
１２ 第二の光学面
１３ 第一の平坦面
１４ 第二の平坦面
１５ 外周面
１６ 面取り面
１７ 光軸
１８ カット面
２０ 成形型
２１ 第一の型
２２ 第二の型
２３ プリフォーム
２４ ガラスレンズ前駆体
２５ 第一の平坦面
２６ 第二の平坦面
２７ 突起
２８ 外周面
２９ 光軸
３０ ホルダー
３１ 砥石
３２ 砥面
３３ 回転軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】