JPH01147403A - 成形ガラスレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、成形ガラスレンズに係り、特にラフ１フオー
カスレンズ用の成形ガラスレンズに関する。

〔従来の技術〕

−ｆｌｕに、加熱軟化されたガラス素材を所望の成形面
を具備したー・対の成形型によりプレス成形し、研り等
の後加工を施すことなく、所望の光学機能面を有した成
形ガラスレンズを得ることが行われており、この成形ガ
ラスレンズは、例えばカメラ等の光学機器に多く使用さ
れている。

ところで、カメラ用のレンズとしては、ソフトな１ｍ写
を得ることができるソフトフォーカスレンズが知られて
いる。従来、このソフトフォーカスレンズは、レンズ自
体がはじめから軟焦点になるように特殊な設計を行っζ
５！造されており、■、ｙ面収差だけを故意に太き（残
すとともに他の収差をできるだけ補正するように設工１
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のソフトフォ−カスレンズにあ
っては、その設計が極めて難しく、またレンズ種類ごと
に設３目”る必要があって煩雑であった。また、ソフト
フォーカスレンズを用いずにソフＩな描写をｉｌｌる手
段として、特殊なブタン（−ソフトやフィルタ等を取付
けることが知られているが、この場合、ぼけた像がｆ５
°妙な形になったり、光計が減る等を生じ、使用上程々
の制限を受けてしま・）という問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、捲め
て前車な構成でソフトフォーカスな像をｊすることがで
き、レンズ光学系を新たに設計ずろ必要のない成形ガラ
スレンズを提供すること４目的とする。

ｃ問題点を５４７決するだめの手段〕 上記従来の問題点を解決するために、本発明は、成形ガ
ラスレンズの光学機能面の表面粗さをＲ１１ａｘ０．０
５〜１．００　ｉｔ　ｍとしたものである０本発明にお
いて、光学徒能面の表面１’ｌｌさをＲｍａｘ０．０５
〜１．００μｍとしたのは、例えば通常の研階レンズの
ように表面粗さがｌｌｖ＋ｘ＝ｏ、ｏｌ　／／　ｍ程度
でＲｍａｘ　＝０．０５　ａｍ未満であると滑らかすぎ
てソフトフォーカス機能を発揮できず、また表面ｔ■さ
がＲｉａｘ＝１．００μｍを越えるとあまりに粗ずぎて
光学累子として不適当だからでＪうる６ 通常、成形ガラスレンズの光学機能面に異物が埋め込ま
れたり、凹凸ができたりすることは好ましくないが、本
発明では、光学機能面に異物が埋め込まれていたり、凹
凸ができたりすることを逆に利用してソフトフォーカス
な像を得ようとするものである。すなわち、本発明では
、成形ガラスレンズの光学機能面に異物を埋め込んだり
、微細な凹凸を設けて表面オ■さをＲｍａｘｏ、０５〜
１．００μｍとし、この成形ガラスレンズを光学系に組
込むことによってソフトフォーカスレンズを構成しよう
とするものである。

〔作用〕

本発明の成形ガラスレンズを組込んだ光学系においては
、その成形ガラスレンズの光学機能面に設けた凹凸等に
よって光線の方向が微妙に変化し、結果として焦点位置
でのぼけが生じてソフトフォーカスな像を得ることがで
きる。ここで、光学系においては、特別に球面収差を増
大さゼるような設計は必要なく、通常の光学系のままで
その中のレンズの一面または複数面を本発明の成形ガラ
スレンズに置換えるだけでよい。

〔実施例］ （第１実施例） ガラス素材としてＳＫＩ　１を使用し、外径２５ｍ１ｇ
、厚さ２．５＋＋ｕで両面を平面研磨したものを、窒素
ガス雰囲気中でガラス軟化点付近の温度（ＳＫ１１の場
合には、６３９°Ｃ±５０°Ｃが好ましい）まで、加熱
して軟化させ、ガラス転移点より低い温度（ガラス転移
点が５３５°Ｃの場合、５１５〜３３５°Ｃが好ましい
）の成形型で押圧成形し、成形ガラスレンズを得た。こ
の成形ガラスレンズの光学機能面表面用さは、Ｒｒａａ
ｘ−０，１０μｍで、凹凸周期は３〜１５μｍであった
。

本実施例で用いた成形型は、窒化アルミニウム（八〇Ｎ
　）製で、０．６μｍのへＩＮ微粒子をホットプレス法
で焼結した後、研にを行って製作したもので、型表面に
は結晶粒界に起因する微細な凹凸が形成されている。こ
の成形型の表面粗さは、第２Ｌ１に示すように、ｌ１ａ
ａｘ＝０．１２μｍで、凹凸周期は３〜１５μｍであっ
た。ここで、成形ガラスレンズの光学機能面の方が成形
型の表面より滑らかなのは、成形型表面の微細な凹部に
はガラスが流入できないからである。なお、成形型の表
面の凹凸は、／ＩＮ粒径、焼結条件、研ｐ方法等によっ
°ζ逍宜制御することができる。

本実施例で１７だ成形ガラスレンズを光′！７．系に組
込んだ場合のソフトフォーカスレンズのレンズ構成図を
第３図に示す、第３図において、ｌ＆！鏡枠で、鏡枠ｌ
には、通常の研削・研磨によって表面が滑らかに形成さ
れたレンズ２が４枚と本実施例で得た成形ガラスレンズ
３が１枚組込まれ°ζおり、４ｍ５枚Ｒ５成となってい
る。成形ガラスレンズ３の光学機能面３ａには、前述の
如く微細な凹凸が形成されているので、光線の方向が微
妙に変化し、焦点位置でぼけを生じ、ソフトフォーカス
な性を１１１・ることができる。

これに対し、５枚のレンズを全て通常の研削・ｒＩＩＦ
ｒ＝を施した滑らかな表面のレンズを用いれば、ソフト
フォーカスにはならず、シャープな１象をｉ′トること
になる。

すなわち、第１図ａおよびｂに示すように、作用する。

第１図ａは、本実施例の成形ガラスし・ンズ３を用いた
場合で、各光線４ａ、４ｂ’、４ｃは凹凸が形成された
光学機能面３ａを通る位置によって方向が変わり、１点
に集光しない。したがって、ｆ＋１．られる１６には、
シャープな像にならずにぼけを生じ５．ソフトフォーカ
スな像を１７ることかできる。このぼけの量は、光学機
能面３ａの凹凸の段差や周期によって制御することがで
き、通宜最逍な形状とすることができる。

これに対し、通常の研削・研Ｕ）を施して表面を滑らか
にしたレンズ２にあっては、第１図ａに示すように、各
光線５ａ、５ｂ、５ｃは全て焦点Ｆに集光し、シャープ
な像となる。

（第２実施例） ガラス素材としてＳＦ？　（ガラス軟化点５９２゛Ｃ）
、＠用い、光学機能面の表面粗さがＲｍａｘｏ、０５〜
１．００μｍの成形ガラスレンズを（また。

特に、本実施例においては、融点が十分に高温（３５０
０’Ｃ）のカーボン粉末を成形型の下型上にほぼ一様に
分布するように１１シ布し、この成形型によって抑圧成
形することにより、成形ガラスレンズの光学機能面にカ
ーボン粉末からなる微粒子を押込んで付着させた。

すなわち、第４図に示すように、本実施例の成形ガラス
レンズ６の光学機能面６ａには、凹部６１と凸部６２と
が形成されている。そして、凹部６１には、カーボン粉
末７が付着されζいる。

この成形ガラスレンズ６では、凸部６２はカーボン粉末
マの影容を受けない正規の曲率のレンズ面であって、凸
部６２を通る光線は、第１図すに示したものと同様に焦
点に集束する。一方、カーボン粉末７が押込まれること
によって形成された四部６１を通る光線は、その位置に
よって方向が変化し、焦点には集光せずにぼけを生じさ
せる。このぼけによって、本実施例におい°ζもソフト
フォーカスな像を得ることができる。また、本実施例の
ように、ガラス素材と成形型との間に微粒子を介在させ
ることによって、通常の成形に比して離型が容易となっ
た。

なお、本実施例においては、微粒子とし゛ζカーボン粉
末を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば
ガラス扮、カーボン（ずず）、（ＩＩ′Ｉ！°り砥粒、
セラミック等でもよく、レンズ水付のガラス軟化点より
高い軟化点の微粒子であればよい。

また、微粒子は下型上に散布する方法によらず、例えば
電界を印加して電気力でよ型に（Ｊ”６させておいても
よい。

（第３実施例） ガラス素材として５ＦＩＩを使用し、粒径１５００番の
ダイヤ砥粒をレジンに埋込んだ砥石で精研削したものを
用いた。素材形状は最終的なレンズ形状に近い形状に仕
上げ、これを一対の成形型間に挟持したまま、ガラス屈
伏点まで加熱し、ｌＯｋｇｒ／（・イの圧力を加えて成
形を行い、その後ガラス転移点以下の温度まで徐冷を行
った後、成形型間から成形ガラスレンズを取出した。

この成形ガラスレンズの光学機能面の表面■さはＲ＋ｎ
ＩＩｘ＝０．２μｍであり、このレンズを光学系に組込
んだところ、光線が適度に１１′ｉ乱し、ソフトフォー
カスな像をｊすることができた。

以上のように、第１〜３実施例の各成形ガラスレンズを
用いれば、シャープな像を得られる光学系と同じ光学系
（レンズ構成）であっても節単にソフトフォーカスレン
ズを構成することができる。

ここで、光学系の中のどのレンズを本発明の成形ガラス
レンズに置換えればよいかという点は、限定されるもの
ではない。それは、レンズタイプによって、効果的な面
と非効果的な面とが異なる１らである。

（発明の効果〕 以上のように、本発明の成形ガラスレンズによれば、光
学機能面の表面粗さをＲ＋ａａｘ０．０５〜１．００μ
ｒｎとしているので、入射光線は光学機能面において適
宜散乱し、極め′ζ節単な１７１成でソフ）フォーカス
な像を１？）ることができ、またレンズ光学系を新たに
設計することなくソフトフォーカスレンズとすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の第１実施例の成形ガラスレンズを通
過した光線の方向を示す側面図、第１図すは通常のレン
ズを通過した光！、９の方向を示すＵｎｉ面図、第２図
は本発明の第１実施例で用いた成形型の表面粗さを示す
グラフ、第３図は本発明の第１実施例の成形ガラスレン
ズを光学系にＳＪＩ込んだ状態を示す縦断面図、第４ｒ
Ａは本発明の第２実施例の成形ガラスレンズの要部を示
す縦断面図である。 ３．６・・・成形ガラスレンズ ３ａ、Ｇａ・・・光′７機能面 ７・・・カーボン粉末 ６１・・・四部 ６２・・・凸部 °１７許出１＋Ａ人　　オリンパス光学工業株式会社第
３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学機能面の表面粗さがＲｍａｘ０．０５〜１．
   ００μｍであることを特徴とする成形ガラスレンズ。