JP2007331111A - 鏡面駒、金型装置、光学素子、及び鏡面駒の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】離型抵抗の少ない加工を行うことで高精度な成形品を得る。
【解決手段】柱状部材からなる第１の鏡面駒２４は、一方の端面に光学転写面２４ａを備え、この光学転写面２４ａは、凹３８ａと凸３８ｂが交互に形成された同心状模様の周期構造３８を有している。そして、この凹３８ａと凸３８ｂの差は可視光の波長よりも小さく、しかも同心状模様の中心Ｃが、光学転写面２４ａの中心Ｏと異なる位置にある。
【選択図】図３

Description

本発明は、プラスチック等の光学素子素材を成形手段により成形する際に用いられる鏡面駒、金型装置、光学素子、及び鏡面駒の加工方法に関する。

従来、光学機器に用いられるレンズ等であって、例えば光軸を中心とする回転軸対称な光学機能面を有するレンズを形成する場合、プレス成形や射出成形などの成形手段を用いて成形することが公知である。この場合、レンズの光学機能面は、金型の構成部材としての鏡面駒に形成された光学転写面によって転写成形される。この鏡面駒は、一般的にＮＣ工作機械等を用いて精密に加工されている。

図１０には、このような鏡面駒１００の従来の加工方法を示している。同図において、従来は、鏡面駒１００を、光軸Ｏを中心として矢印Ａ方向に回転させてダイヤモンドバイトや砥石等で加工する方法が多用されていた。すなわち、回転する鏡面駒１００に対し、加工工具１０１を外周部から中心部へ向かって矢印Ｂ方向に移動させることにより、任意の光学転写面１０２に加工していた。

しかし、このような加工方法で作製された鏡面駒１００には、図１１に示すように、該鏡面駒１００を回転させる際の回転中心に略等しい位置を基点とした略同心円状の加工溝１０３が形成される。そして、このような光学転写面１０２を用いて成形した場合、得られる光学素子の光学機能面の粗さや精度にも影響を及ぼす。

これを回避するため、例えば、特許文献１には、光軸を中心に鏡面駒を回転させた状態で、光軸と略直交する方向に加工工具を径方向位置に応じて送りピッチを変化させて移動させた点が開示されている。これにより、略均一な表面粗さの加工を行うことができるというものである。
特開２００３−５３６０２号公報（第２−３頁、図１）

しかしながら、特許文献１によっても、図１１に示すように、加工された鏡面駒１００には、光学転写面１０２の略中心位置に加工残りとしての突起部１０４が発生する。このような鏡面駒１００を、例えば射出成形金型の構成部材に用いてレンズを成形すると、前述した突起部１０４が成形素材内に埋まる。このため、鏡面駒１００から成形品を取り出す際の離型抵抗が大きくなる。

また、この離型抵抗により、成形品としてのレンズの光学機能面を変形させるおそれがある。この変形により、例えば、レンズに「アス」（Astigmatism）と呼ばれる形状誤差が発生する。なお、この「アス」とは、レンズのある断面とその断面と略直交する断面とで曲率半径が異なる状態をいう。

更に、前述した突起部１０４に起因して、レンズの光学機能面の略中心位置に発生する凹部により、画像中心でレンズ結像性能を低下させるおそれがある。また、面同士の貼り付きが最も大きい箇所（光軸中心付近）に突起部１０４があることも問題である。そして、この突起部１０４を除去するために後加工を行う必要がある。

また、特許文献１では、径方向位置に応じて送りピッチを変化させて、面精度を略均一にしようとしているが、径方向位置に応じてピッチを変える加工方法では、多くの加工時間を必要とし、更に、複雑なプログラムも必要となる。

本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、離型抵抗の少ない加工を行うことで高精度な成形品を得ることのできる鏡面駒、金型装置、光学素子、及び鏡面駒の加工方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
柱状部材からなる鏡面駒であって、
前記柱状部材は、一方の端面に光学転写面を備え、
前記光学転写面は、その表面に同心状模様の周期構造を有し、
前記凹凸の差は可視波長よりも小さく、
前記周期構造の断面は凹凸形状であって、凹部は曲面で形成され、
前記同心状模様の中心が、前記光学転写面の中心と異なる位置にあることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の鏡面駒において、
前記同心状模様の中心が、光学転写面内にあることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の鏡面駒において、
前記同心状模様の中心が、光学転写面外にあることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の鏡面駒において、
前記光学転写面は、前記周期構造が形成されている第１領域と、前記周期構造とは別の周期構造が形成されている第２領域を少なくとも備えることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の鏡面駒において、
前記第１領域が前記第２領域と異なる領域に設けられていることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項４に記載の鏡面駒において、
前記第１領域の少なくとも一部が前記第２領域と異なることを特徴とする。

請求項７に係る発明の金型装置は、
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の鏡面駒と、
該鏡面駒を保持する第１の金型と、
前記鏡面駒及び前記第１の金型と対向する位置に設けられた第２の鏡面駒及び第２の金型を備えていることを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載の金型装置において、
前記第２の鏡面駒が、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の鏡面駒であることを特徴とする。

請求項９に係る発明の光学素子は、
請求項７又は８に記載された金型装置によって成形されたことを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、
鏡面駒を保持し、
前記鏡面駒の被加工面と対向する位置に加工工具を配置し、
前記被加工面を固定した状態で、前記加工工具を前記被加工面の面内で少なくとも２次元方向に移動させて、前記被加工面の加工を行う加工方法であって、
前記被加工面に、凹凸の差が可視波長よりも小さく、該凹凸が交互かつ同心状模様となり、該同心状模様の中心が前記被加工面の中心と異なる位置となる周期構造が形成されるように、前記移動を行うことを特徴とする。

請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の鏡面駒の加工方法において、
前記移動が、前記２次元方向以外の方向の移動、あるいは前記被加工面に対する前記加工工具の角度の変化、あるいはその両方を伴うことを特徴とする。

請求項１２に係る発明は、請求項１０又は１１に記載の鏡面駒の加工方法において、
前記加工が、切削加工あるいは研削加工であることを特徴とする。

本発明によれば、鏡面駒に形成された光学転写面は同心状模様の周期構造を有し、その同心状模様の中心を、光学転写面の中心と異なる位置に設けたことにより、鏡面駒の光学転写面と被成形側の光学素子面との張り付きを抑制し、「アス」の良好な高精度な光学素子を得ることができる。

また、光学転写面の加工中心である同心状模様の中心に突起部がないので、これを除去する作業に必要な時間を短縮できる。よって、製造コストの低減を図ることができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（金型装置の実施の形態）
図１は、本実施の形態に用いられる金型装置の断面正面図である。また、図２（ａ）は、第１の鏡面駒の断面正面図、図２（ｂ）は、第２の鏡面駒の断面正面図である。

同図において、本実施の形態の金型装置１０は、射出成形用金型として用いられる。この金型装置１０は、第１の金型としての固定側金型１２と、第２の金型としての可動側金型１４とを備えている。

固定側金型１２は、中央にスプルー１６とランナ１７、及びゲート１９が形成された固定側型板１８と、この固定側型板１８が取付けられる固定側取付板２０とを有している。この固定側取付板２０には、断面略円形の貫通孔２２が形成されている。

そして、この貫通孔２２には、図２（ａ）に示すように、柱状部材からなる第１の鏡面駒２４が嵌挿されている。そして、第１の鏡面駒２４は、固定側取付板２０に固定されている。また、この第１の鏡面駒２４は、軸方向の一方の端面が光学転写面２４ａに形成され、他方の端面が平坦面２４ｂに形成されている。

可動側金型１４は、可動側型板２６と可動側取付板２８とを有している。可動側取付板２８には、不図示のスペーサブロックを介して前述した可動側型板２６が配設されている。

この可動側型板２６には、前述した貫通孔２２と同心状でかつ断面略円形の貫通孔３２が形成されている。そして、この貫通孔３２には、図２（ｂ）に示すように、柱状部材からなる第２の鏡面駒３４が摺動自在に嵌挿されている。この第２の鏡面駒３４は、軸方向の一方の端面が光学転写面３４ａとして形成され、他方の端面が平坦面３４ｂに形成されている。

なお、本実施形態では、第１の鏡面駒２４と第２の鏡面駒３４とは、いずれも例えばタングステンカーバイド（ＷＣ）等の超硬合金や、スタバックス等のＳＵＳ系で作製されている。

また、第１の鏡面駒２４の光学転写面２４ａと第２の鏡面駒３４の光学転写面３４ａで囲まれた空間に、キャビティ３６が形成されている。本実施形態では、図１に示すように、キャビティ３６が２個形成された場合について説明するが、その個数については適宜選択することができる。

ここで、固定側金型１２の固定側型板１８と、可動側金型１４の可動側型板２６とを密着させた状態（図１の状態）を、位置決めした状態とする。この位置決めした状態で、貫通孔２２と貫通孔３２とは、夫々の中心軸線が略一致するように精密に加工されている。これにより、第１の鏡面駒２４の光学転写面２４ａと、第２の鏡面駒３４の光学転写面３４ａとの位置関係が適正となり、成形品におけるシフト及びチルド（位置ずれ、偏心）の発生が防止される。

以上において、不図示のスペーサブロックの内側の空間には、第２の鏡面駒３４を可動側型板２６から固定側金型１２側に突き出すための突出機構（図示せず）が設けられている。この突出機構は、１対のエジェクタプレート３０，３１とエジェクタピン（図示せず）等を有している。エジェクタプレート３１には、第２の鏡面駒３４の他方の端面（平坦面３４ｂ）が当接している。

また、エジェクタプレート３１と可動側型板２６との間は空間が形成されている。そして、１対のエジェクタプレート３０，３１が図の右方向に移動すると、第２の鏡面駒３４が固定側金型１２の方向へ移動する。この結果、キャビティ３６内の成形品が可動側型板２６から突き出される。このとき、ランナ１７まで延びているエジェクタピン（図示せず）が、ランナ１７の部分で固化している樹脂を併せて突き出す。

なお、第１の鏡面駒２４と第２の鏡面駒３４とは、略同一の構成を有しているので、以下、「鏡面駒」として、第１の鏡面駒２４を代表例として説明する。
（鏡面駒の第１の実施の形態）
図３は第１の実施の形態の鏡面駒を示す図であって、（ａ）は鏡面駒の表面（光学転写面）を正面から見た図、（ｂ）は表面の断面図である。

図３（ａ）に示すように、第１の鏡面駒２４の光学転写面２４ａは、その表面に、同心状模様の周期構造３８を有している。この周期構造３８は、凹部３８ａと凸部３８ｂを有している。よって、図３（ｂ）に示すように、周期構造３８の断面は凹凸形状になっている。この凹部３８ａと凸部３８ｂが交互に形成されることで、周期構造３８が構成されている。また、凹部３８ａ（加工溝５１）は曲面で形成されているので、その断面は曲線状（例えば、円弧状）になっている。

また、凸部３８ｂは線状になっているので、その断面は点状（突起）になっている。なお、凸部３８ｂは、加工条件（加工速度、移動ピッチ）によって、平坦状や曲面状になる。

また、この凹部３８ａと凸部３８ｂの高さの差（溝深さ）は、可視光の波長（略３８０〜７７０ｎｍ）よりも小さく形成されている。これは、第１の鏡面駒２４を金型として用いた場合に、成形品の光学的性能に影響がないようにするためである。なお、同心状模様の周期構造３８としては、例えば円弧状の溝や略平行な直線状の溝の模様を想定することができる。

本実施の形態では、第１の鏡面駒２４は、同心状模様の中心Ｃが光学転写面２４ａの中心Ｏと異なる位置にあることを特徴としている。そして、図３では、同心状模様の中心Ｃが光学転写面２４ａの内側にある場合を示している。これにより、光学転写面２４ａの中心Ｏから外れた位置に、加工残りとしての突起部が形成される。

この場合、成形品（レンズ）側には、この突起部に対応した位置に所定の窪み部が発生する。しかし、この第１の鏡面駒２４を用いてレンズを成形した場合、レンズの光学機能面の中心から外れた位置に窪み部が形成されるため、この窪み部が光軸中心にある場合と比較して離型時の張り付きが緩和される。

よって、この第１の鏡面駒２４を用いてレンズを成形した場合、離型抵抗が小さいので、レンズの光学機能面の変形が小さくなり、前述した「アス」の良好なレンズを得ることができる。また、この窪み部がレンズ光学面の中心から外れているため、画像中心でのレンズ結像性能の低下を防止することができる。

あるいは、光学転写面２４ａ内で且つレンズ光学面の有効径外に、この窪み部が形成されるように光学転写面２４ａの加工（突起部の形成位置の調整）を行うのがより好ましい。

なお、本実施の形態では、光学転写面２４ａの外形は円である。よって、光学転写面２４ａの中心Ｏは円の中心になる。しかしながら、光学転写面２４ａの外形は、楕円や多角形あるいはその他の形状の場合もある。外形から中心を求めることができる場合、求めた中心を光学転写面２４ａの中心とすればよい。あるいは、光学転写面２４ａを使って形成したとき、光学面には光軸が存在する。

そこで、光学転写面２４ａにおけるこの光軸位置に対応する位置を、光学転写面２４ａの中心Ｏとしてもよい。また、光学面が自由曲面（回転対称軸や対称面を持たない光学面)の場合、設計上の光軸位置を光学転写面２４ａの中心Ｏと考えれば良い。
（鏡面駒の第２の実施の形態）
図４は、第２の実施の形態の鏡面駒を示す図であって、表面（光学転写面）を正面から見た図である。本実施の形態では、図４に示すように、第１の鏡面駒２４の光学転写面２４ａは、第１の実施の形態と同様に、溝状の凹部３８ａと平坦状の凸部３８ｂが交互に形成された同心状模様の周期構造３８を有している。また、この凹部３８ａと凸部３８ｂの高さの差（溝深さ）も、可視光の波長（略３８０〜７７０ｎｍ）よりも小さく形成されている。

本実施の形態では、第１の鏡面駒２４は、同心状模様の中心Ｃが光学転写面２４ａの外側にある場合を示している。これにより、光学転写面２４ａに加工残りとしての突起部が形成されることはない。

よって、この第１の鏡面駒２４を用いてレンズを成形した場合、レンズの光学機能面には前述した窪み部が形成されないため、この窪み部がレンズの光学機能面にある場合と比較して離型時の張り付きが一層緩和される。

本実施形態の第１の鏡面駒２４によれば、より「アス」の良好なレンズを得ることができる。
（鏡面駒の第３の実施の形態）
図５は、第３の実施の形態の鏡面駒を示す図であって、表面（光学転写面）を正面から見た図である。本実施の形態では、第１の鏡面駒２４の光学転写面２４ａは、第１の領域と第２領域を少なくとも備えている。図５に示すように、第１領域（図５の左方部）には第１の周期構造３８が形成されている。また、第２領域（図５の右方部）には、第１の周期構造３８とは別の第２の周期構造３８’が形成されている。

なお、第１の鏡面駒２４の光学転写面２４ａは、第１の実施の形態と同様に、溝状の凹部３８ａと平坦状の凸部３８ｂが交互に形成された同心状模様の周期構造３８を有している。また、この凹部３８ａと凸部３８ｂの高さの差（溝深さ）も、可視光の波長（略３８０〜７７０ｎｍ）よりも小さく形成されている。

本実施形態では、第１の周期構造３８と第２の周期構造３８’の同心状模様の中心は異なっている。すなわち、第１の周期構造３８の同心状模様の中心は光学転写面２４ａの左方の外側（不図示）にあり、第２の周期構造３８’の同心状模様の中心は光学転写面２４ａの右方の外側（不図示）にある。そして、光学転写面２４ａにおいて、第１領域と第２領域とは異なる領域に設けられている。

更に、図５では、第１の周期構造３８が形成された第１領域と、第２の周期構造３８’が形成された第２領域の他に、第３の周期構造３８”が形成された第３領域（図５の中央部）を備えている。また、第３の周期構造３８” の同心状模様の中心も光学転写面２４ａの外側（不図示）にある。

これにより、光学転写面２４ａに加工残りとしての突起部が形成されることはない。なお、この第３の周期構造３８” の凹部３８ａと凸部３８ｂの高さの差（溝深さ）も、可視光の波長（略３８０〜７７０ｎｍ）よりも小さく形成されている。

なお、本実施形態では、光学転写面２４ａに第１領域〜第３領域を備えた場合について説明したが、これに限ることなく、例えば第４以上の複数領域を設けても良い。
本実施形態によれば、第１の鏡面駒２４を用いてレンズを成形した場合、レンズ面には前述した窪み部は形成されないため、離型時の張り付きの問題は生じない。よって、「アス」の良好なレンズを得ることができる。
（鏡面駒の第４の実施の形態）
図６は、第４の実施の形態の鏡面駒を示す図であって、表面（光学転写面）を正面から見た図である。本実施の形態では、第１の鏡面駒２４の光学転写面２４ａは、第１の領域と第２領域を備えている。本実施の形態では、第１の周期構造３８が形成された第１領域と、第２の周期構造３８’が形成された第２領域とが、一部（中央領域）において重複した周期構造１３８の領域を有する。すなわち、第１領域の少なくとも一部（図６の左方部）が、第２領域と異なっている。

なお、第１の鏡面駒２４の光学転写面２４ａは、第１の実施の形態と同様に、溝状の凹部３８ａと平坦状の凸部３８ｂが交互に形成された同心状模様の周期構造３８を有している。また、この凹部３８ａと凸部３８ｂの高さの差（溝深さ）も、可視光の波長（略３８０〜７７０ｎｍ）よりも小さく形成されている。

本実施形態においても、第１と第２の周期構造３８、３８’の同心状模様の中心は異なっている。また、この第１と第２の周期構造３８、３８’の同心状模様の中心も、光学転写面２４ａの外側（不図示）に存在している。

よって、この第１の鏡面駒２４を用いてレンズを成形した場合、レンズの光学機能面には前述した窪み部が形成されないため、この窪み部がレンズの光学機能面にある場合と比較して離型時の張り付きが一層緩和される。

本実施形態によれば、「アス」の良好なレンズを得ることができる。また、２つの加工中心を用いて加工することができ、図５のような第３の周期構造３８” は形成されないので、研削加工や切削加工が簡単となる。
（鏡面駒の加工方法）
次に、図７及び図８に基づき、本実施の形態における第１の鏡面駒２４の加工方法について説明する。なお、第２の鏡面駒３４の加工についても同様である。

図７（ａ）は、第１の鏡面駒の光学転写面の加工方法を示す概略斜視図、図７（ｂ）は、図７の上面図である。
本実施の形態では、超精密ＮＣ制御加工機（又は自由曲面加工機）を用いた５軸制御により切削加工又は研削加工を行う。この場合、第１の鏡面駒２４を回転させずに、この第１の鏡面駒２４を固定保持する点が特徴である。

まず、光学転写面２４ａと対向する位置に、加工工具４２を配置する。光学転写面２４ａは、第１の鏡面駒２４における被加工面である。
次に、第１の鏡面駒２４を固定した状態で、加工工具４２を光学転写面２４ａの面内で例えば２次元方向に移動させ、光学転写面２４ａの加工を行う。この場合の加工は、超精密ＮＣ制御加工機側に予め設定されたプログラムに従って行われるが、これについての説明は省略する。なお、加工工具４２を２次元方向以外の、例えば３次元方向に移動させながら加工を行っても良い。

なお、加工工具４２の位置を固定しておき、第１の鏡面駒２４を移動させても良い。あるいは、加工工具４２と第１の鏡面駒２４の両方を移動させても良い。
図８は切削加工を模式的に示す図であって、（ａ）は刃先の回転方向と同じ方向に加工工具を移動させる場合、（ｂ）は刃先の回転方向と垂直な方向に加工工具を移動させる場合を示す図である。

切削加工を行うと、光学転写面２４ａの表面には挽き目Ｇ（凹部４４ａ）ができる。挽き目Ｇは、断面形状が円弧状の溝（加工溝）である。この円弧の半径は、図８（ａ）の場合には、加工機の加工工具４２の先端（バイト刃先Ｔ）の曲率半径と等しくなる。一方、図８（ｂ）の場合には、この円弧の半径は、加工工具４２の先端（バイト刃先Ｔ）の回転半径と等しくなる。このとき、光学転写面２４ａの表面全体の断面形状は、図３（ｂ）に示すように、溝５１（凹部４４ａ）が規則正しく（周期的に）並んでいる形状となる。

また、本実施形態では、光学転写面２４ａに、凹部４４ａと凸部４４ｂの高さの差（溝深さ）が可視光の波長よりも小さい加工溝（周期構造）４４を形成するように加工工具４２を移動させる。しかも、この加工工具４２を、凹部４４ａと凸部４４ｂが所定間隔で交互かつ同心状模様（図７及び図８では、略直線状の平行な模様）となるように移動させる。

本実施形態においては、前述した加工溝（周期構造）４４は、回転中心を有する円弧状の凹凸の周期構造とは異なり、加工工具４２の移動に伴う周期構造（加工溝）４４を形成している。このようにして、光学転写面２４ａの中心とは異なる位置に周期構造（加工溝）４４の中心を任意に形成することができる。

加工工具４２の移動が非直線状動の場合、積極的に同心状模様の周期構造が得られる。なお、加工工具４２の移動が直線状の場合であっても、結果として同心状模様の周期構造が得られることがある。よって、加工工具４２の移動は直線状であっても、非直線状であっても良い。

なお、加工に際しては、加工工具４２を、２次元〜３次元方向に移動させながら、しかも光学転写面２４ａに対して加工工具４２の角度を任意に変化させながら加工を行っても良い。また、加工工具４２としては、砥石等の研削工具やダイヤモンドバイト等の切削工具が用いられる。

ところで、周期構造（加工溝）４４の周期や凹凸は、加工工具４２の加工送り（送りピッチ）に影響される。そして、本実施形態では、第１の鏡面駒２４を成形型として用いた場合に、成形される光学素子の光学的性能に影響のない範囲に加工送りを設定するようにしている。

以上説明した本実施の形態によれば、光学転写面２４ａと光学素子面の張り付きが最も大きい光学転写面２４ａの中心とは異なる位置に、同心状模様の中心を形成することができ、離型時の抵抗を抑制し、成形品の変形を抑制して「アス」の良好な成形品を得ることができる。

また、例えば同心状模様の中心を光学転写面２４ａに形成しないようにすることで、突起部のない、離型が良好な第１の鏡面駒２４を得ることができる。更に、突起部を取り除くための研磨作業等を必要としないので、製造コストが低減される。
（成形された光学素子）
図９は、本実施の形態の射出成形用金型１０によって成形された光学素子としての両凸レンズ５０の外観を示している。

前述したように、本実施形態の射出成形用の金型装置１０は、対向配置された第１の鏡面駒２４と第２の鏡面駒３４を有し、これら第１と第２の鏡面駒２４、３４によってキャビティ３６が形成されている。そして、スプルー１６から射出された溶融樹脂は、ゲート１９からキャビティ３６内に充填され、第１と第２の鏡面駒２４、３４の光学転写面２４ａ，３４ａによって光学面が形成される。

その後、型開きが行われ、成形品としての例えば両凸レンズ５０が取り出される。この両凸レンズ５０には、少なくとも光軸中心には、結像性能を低下させる突起部がない。このようにして、「アス」が良好でかつ結像性能が良好な光学性能の両凸レンズ５０を得ることができる。

本実施の形態における射出成形用の金型装置の断面正面図である。 （ａ）は、第１の鏡面駒の断面正面図、（ｂ）は、第２の鏡面駒の断面正面図である。 第１の鏡面駒の光学転写面を示す図であって、（ａ）は鏡面駒の表面を正面から見た図、（ｂ）は表面の断面図である。 第１の鏡面駒の光学転写面を示す図である。 第１の鏡面駒の光学転写面を示す図である。 第１の鏡面駒の光学転写面を示す図である。 第１の鏡面駒の光学転写面の加工方法を示す図であって、（ａ）概略斜視図、（ｂ）上面図である。 切削加工を模式的に示す図であって、（ａ）は刃先の回転方向と同じ方向に加工工具を移動させる場合、（ｂ）は刃先の回転方向と垂直な方向に加工工具を移動させる場合を示す図である。 両凸レンズの外観を示す図である。 従来の鏡面駒の光学転写面の加工方法を示す図である。 同上の上面図である。

符号の説明

１０ 金型装置
１２ 固定側金型
１４ 可動側金型
１６ スプルー
１７ ランナ
１８ 固定側型板
１９ ゲート
２０ 固定側取付板
２２ 貫通孔
２４ 第１の鏡面駒
２４ａ 光学転写面
２４ｂ 平坦面
２６ 可動側型板
２８ 可動側取付板
３２ 貫通孔
３４ 第２の鏡面駒
３４ａ 光学転写面
３４ｂ 平坦面
３６ キャビティ
３８ 周期構造
３８ａ 凹部
３８ｂ 凸部
３８' 周期構造
３８” 周期構造
４０ ゲート
４２ 加工工具
４４ 加工溝
５０ 両凸レンズ
１３８ 周期構造

Claims (12)

1. 柱状部材からなる鏡面駒であって、
   前記柱状部材は、一方の端面に光学転写面を備え、
   前記光学転写面は、その表面に同心状模様の周期構造を有し、
   前記周期構造の断面は凹凸形状であって、凹部は曲面で形成され、
   前記凹凸の差は可視波長よりも小さく、
   前記同心状模様の中心が、前記光学転写面の中心と異なる位置にある
   ことを特徴とする鏡面駒。
2. 前記同心状模様の中心が、光学転写面内にある
   ことを特徴とする請求項１に記載の鏡面駒。
3. 前記同心状模様の中心が、光学転写面外にある
   ことを特徴とする請求項１に記載の鏡面駒。
4. 前記光学転写面は、前記周期構造が形成されている第１領域と、前記周期構造とは別の周期構造が形成されている第２領域を少なくとも備える
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鏡面駒。
5. 前記第１領域が前記第２領域と異なる領域に設けられている
   ことを特徴とする請求項４に記載の鏡面駒。
6. 前記第１領域の少なくとも一部が前記第２領域と異なる
   ことを特徴とする請求項４に記載の鏡面駒。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の鏡面駒と、
   該鏡面駒を保持する第１の金型と、
   前記鏡面駒及び前記第１の金型と対向する位置に設けられた第２の鏡面駒及び第２の金型を備えている
   ことを特徴とする金型装置。
8. 前記第２の鏡面駒が、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の鏡面駒である
   ことを特徴とする請求項７に記載の金型装置。
9. 請求項７又は８に記載された金型装置によって成形された
   ことを特徴とする光学素子。
10. 鏡面駒を保持し、
    前記鏡面駒の被加工面と対向する位置に加工工具を配置し、
    前記被加工面を固定した状態で、前記加工工具を前記被加工面の面内で少なくとも２次元方向に移動させて、前記被加工面の加工を行う加工方法であって、
    前記被加工面に、凹凸の差が可視波長よりも小さく、該凹凸が交互かつ同心状模様となり、該同心状模様の中心が前記被加工面の中心と異なる位置となる周期構造が形成されるように、前記移動を行う
    ことを特徴とする鏡面駒の加工方法。
11. 前記移動が、前記２次元方向以外の方向の移動、あるいは前記被加工面に対する前記加工工具の角度の変化、あるいはその両方を伴う
    ことを特徴とする請求項１０に記載の鏡面駒の加工方法。
12. 前記加工が、切削加工あるいは研削加工である
    ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の鏡面駒の加工方法。