JP2009241297A - 光学素子の製造方法、光学素子成形金型、及び光学素子 - Google Patents

Abstract

【課題】溶融樹脂をゲート付近で迅速に固まりやすくして、ゲート付近に光学歪みが広がることを抑制すること。
【解決手段】一対の金型４１，４２が、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で基材が構成されたコア部５２，６２と、ゲートＧＡを成形するゲート形成部５１ｄ，６１ｄの周囲に熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の放熱材料で構成された放熱部分７１，７２を有する型板５１，６１とを備えるので、レンズＯＬのうち中心部ＯＬａについては、比較的緩やかに冷却することができ、ゲートＧＡについては、比較的迅速に冷却することができる。よって、溶融樹脂の冷却に伴ってゲートＧＡの周辺に光学歪みが広がって中心部ＯＬａに影響することを防止しつつ、中心部ＯＬａについては、光学面成形面５２ａ，６２ａに対応する凹凸形状を精密に転写することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形を利用した光学素子の製造方法、かかる製造方法を実施するための光学素子成形金型、並びにかかる成形金型によって得られる光学素子に関する。

昨今、プラスチックレンズは、小型化及び高性能化が求められており、特に光ピックアップ装置等の分野では、微細形状を設けた光学面を有するレンズの需要が増加してきている。このような要求に応えるため、金型の微細形状をプラスチックレンズの表面に精密に転写するという高転写技術の必要性が高まっている。

以上のような高転写技術の一つとして、光学素子の光学面を転写するためのコア（入れ子）の母材を熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成する方法がある（特許文献１参照）。また、ゲート部分の少なくとも表面を熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成する方法もある（特許文献２参照）。

一方、レンズ用の金型に溶融樹脂を充填する際やその後の溶融樹脂の保圧にともなう弊害を防止するため、ゲート形状の任意性を高めつつ溶融樹脂の充填後すぐにゲート付近を機械的にシールして、保圧を基本的に不要とした技術がある（特許文献３参照）。
特開２００４−２８４１１０号公報 特開２００６−４４２４５号公報 特開２００５−２８８４２号公報

しかしながら、上記のようにコアの母材やゲート部分の表面等を低熱伝導材料で構成する方法では、溶融樹脂がゲート付近で固まりにくく、ゲート付近に光学歪みが生じやすくなる。特に、ゲート部分の表面のみを低熱伝導材料で構成する方法の場合、ゲート付近に生じる光学歪みが大きくなりやすく、得られたプラスチックレンズの光学特性が悪化する傾向が強まる。これは、例えばＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）を少なくとも記録又は再生可能な光ピックアップ装置に使用される対物レンズなどにおいてその影響が著しい。ＢＤの記録又は再生には波長４００ｎｍ程度の光束を用いて像側開口数ＮＡ０．８５程度の対物レンズを使用するが、このような波長３９５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下の青紫色レーザ光源を用いるＮＡ０．８以上０．９以下を満たす高ＮＡのプラスチックレンズおいては、高ＮＡのために少なくとも一方の光学面が非常に大きな曲率を有する形状となる上に、波長３９５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下の短波長の光束を用いるため、わずかな光学歪みであっても光学性能が大きく劣化し易い。また、最近の小型化レンズの需要増加にともなって、レンズ有効域がレンズ外形に近づいてきているのが現状であり、このようにレンズを小径化した場合には、ゲート付近の光学歪みがレンズ有効域にさらに及びやすくなるという問題がある。

一方、樹脂充填後にゲート付近を機械的にシールする方法では、金型に追加の機械機構を組み込むことになり、金型構造が複雑化をまねき、高性能なレンズを安定して大量生産する妨げになるだけでなく、キャビティ近辺に可動機構を設けることに起因して冷却等に際しての温度管理を困難にする。

そこで、本発明は、光学面に微細形状を備えた光学素子の高精度な転写を維持しながら、溶融樹脂をゲート付近で迅速に固まりやすくして、ゲート付近に光学歪みが広がることを抑制して光学性能の劣化を抑えることができ、金型が複雑化することや冷却等の温度管理が困難になることを回避できる光学素子の製造方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、上記のような光学素子の製造方法を実現するための光学素子成形金型、及び、これによって成形される光学素子を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る第１の製造方法は、（ａ）光学面に凹凸形状を備えた光学機能部を有する光学素子の製造方法であって、（ｂ）光学機能部の凹凸形状を転写するための転写面を備え、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する低熱伝導材料で基材が構成された入れ子と、入れ子を収納するとともに、成形時に形成されるゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する放熱材料で構成された部分を有する型板とを、固定金型と可動金型との少なくとも一方に備えた一対の金型を用い、型板のゲートを成形する部分を介して一対の金型により形成されたキャビティに樹脂を注入する工程と、（ｃ）入れ子の転写面により光学面に凹凸形状を備えた光学機能部を有する光学素子を成形する工程とを有することを特徴とする。

上記製造方法では、一対の金型の少なくとも一方が、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で基材が構成された入れ子と、ゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の放熱材料で構成された部分を有する型板とを備えるので、光学素子のうち入れ子に対応する光学機能部については、比較的緩やかに冷却することができ、ゲートについては、比較的迅速に冷却することができる。よって、溶融樹脂の冷却に伴ってゲートの周辺に光学歪みが広がって光学機能部に影響することを防止しつつ、光学機能部については、転写面に対応する凹凸形状を精密に転写することができる。

また、本発明に係る第２の製造方法は、（ａ）光学面に凹凸形状を備えた光学機能部を有する光学素子の製造方法であって、（ｂ）光学機能部の凹凸形状を転写するために加工されたメッキ層と基材との間に、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する低熱伝導材料で構成された層を備えた入れ子と、入れ子を収納するとともに、成形時に形成されるゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する放熱材料で構成された部分を有する型板とを、固定金型と可動金型との少なくとも一方に備えた一対の金型を用い、型板のゲートを成形する部分を介して一対の金型により形成されたキャビティに樹脂を注入する工程と、（ｃ）入れ子の転写面により光学面に凹凸形状を備えた光学機能部を有する光学素子を成形する工程とを有することを特徴とする。

上記製造方法では、一対の金型の少なくとも一方が、凹凸形状転写用のメッキ層と基材との間に熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成された層を備えた入れ子と、ゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の放熱材料で構成された部分を有する型板とを備えるので、光学素子のうち入れ子に対応する光学機能部については、比較的緩やかに冷却することができ、ゲートについては、比較的迅速に冷却することができる。よって、溶融樹脂の冷却に伴ってゲートの周辺に光学歪みが広がって光学機能部に影響することを防止しつつ、光学機能部については、転写面に対応する凹凸形状を精密に転写することができる。

本発明の具体的な態様又は観点では、上記製造方法において、放熱材料で構成された部分が、型板のうちゲートを成形する部分を含む周囲にブロック状に埋め込まれている。この場合、ゲートを成形する部分及びその周囲のみを選択的に放熱材料で構成することができる。

本発明の別の態様では、放熱材料で構成された部分が、型板のうち入れ子の側面を囲む環状の部分に埋め込まれている。この場合、ゲートを成形する部分を含む光学機能部の周辺を選択的に放熱材料で構成することができる。

本発明のさらに別の態様では、放熱材料で構成された部分が、型開閉方向に沿って型板に埋め込まれている。この場合、放熱材料で構成された部分と型板とを一体的に組み合わせた構造とすることができる。

本発明のさらに別の態様では、放熱材料で構成された部分が、型開閉方向に沿って型板を貫通するように延在している。この場合、放熱材料で構成された部分と型板とを一体的に組み合わせた構造とすることができる。

本発明のさらに別の態様では、型板が、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する放熱材料で構成されている。この場合、入れ子の周囲、すなわちゲートを成形する部分を含む光学機能部の周辺（具体的にはフランジ部）を選択的に放熱材料で構成することができる。

本発明のさらに別の態様では、光学素子が、レンズである。この場合、回折パターン等の光路差付与構造といった微細な凹凸形状を備える高精度のレンズ、例えば光ピックアップ用の対物レンズを提供することができる。

本発明に係る第１の金型は、固定金型と可動金型とを備え、固定金型と可動金型とのうち少なくとも一方は、（ａ）光学素子の光学機能部の凹凸形状を転写するための転写面を備え、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する低熱伝導材料で基材が構成された入れ子と、（ｂ）入れ子を収納するとともに、成形時に形成されるゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する放熱材料で構成された部分を有する型板とを備えたことを特徴とする。

上記光学素子成形金型では、固定金型及び可動金型の少なくとも一方が、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で基材が構成された入れ子と、ゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の放熱材料で構成された部分を有する型板とを備えるので、光学素子のうち入れ子に対応する光学機能部については、比較的緩やかに冷却することができ、ゲートについては、比較的迅速に冷却することができる。よって、ゲートの周辺については、光学歪みが広がることを防止しつつ、光学機能部については、転写面に対応する凹凸形状を精密に転写することができる。

本発明に係る第２の金型は、固定金型と可動金型とを備え、固定金型と可動金型とのうち少なくとも一方は、（ａ）光学素子の光学機能部の凹凸形状を転写するための転写面を備え、光学機能部の凹凸形状を転写するために加工されたメッキ層と基材との間に、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する低熱伝導材料で構成された層を備えた入れ子と、（ｂ）入れ子を収納するとともに、成形時に形成されるゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する放熱材料で構成された部分を有する型板とを備えたことを特徴とする。

上記光学素子成形金型では、固定金型及び可動金型の少なくとも一方が、凹凸形状転写用のメッキ層と基材との間に熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成された層を備えた入れ子と、ゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の放熱材料で構成された部分を有する型板とを備えるので、光学素子のうち入れ子に対応する光学機能部については、比較的緩やかに冷却することができ、ゲートについては、比較的迅速に冷却することができる。よって、ゲートの周辺については、光学歪みが広がることを防止しつつ、光学機能部については、転写面に対応する凹凸形状を精密に転写することができる。

本発明に係る光学素子は、上述の光学素子成形金型を用いて形成されたことを特徴とする。この場合、光学素子は、良好に転写された凹凸形状を有し光学歪みの少ないものとなっている。具体的には、例えばＢＤ、ＤＶＤ等の複数のディスク規格に対応した共用型の高精度の対物レンズ等を提供することができる。

以上において、放熱材料としては、例えばベリリウム銅、アルミニウム合金、アルミニウム等で構成される。また、低熱伝導材料は０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。また、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料であることがより好ましい。低熱伝導材料としては、例えば金属、セラミック、ガラス等で構成される。好ましい低熱伝導材料の具体例は、６−４Ｔｉである。
また、本明細書において、光学面は、光学面として有効に機能して利用される領域を指す。また、凹凸形状とは、回折パターン等の微細な段差を有する形状など、入射光に対して光路差を付与する機能を有する構造を指すものである。また、入れ子の基材とは、入れ子を構成する本質的な部分（母材）を意味する。
また、入れ子の表面はメッキ層である必要はなく、メッキ層上に保護層や離型層がコートされていても良く、保護層や離型層を設けることが生産性向上にとって好ましい。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態である光学素子成形金型と光学素子の製造方法とについて、図面を参照しつつ説明する。

図１は、固定金型と可動金型とで構成される光学素子成形金型の構造を説明する部分側断面図であり、図２（Ａ）及び２（Ｂ）は、図１のＰ１部分の拡大断面図であり、図３（Ａ）及び３（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す可動金型をＡ方向及びＢ方向からそれぞれ見た矢視図である。また、図４は、図１の金型によって射出成形されるレンズの拡大側面図である。

固定金型４１と可動金型４２とは、パーティングラインＰＬを境として軸ＡＸ方向に開閉可能になっている。両金型４１，４２に挟まれた空間であるキャビティＣＶは、成形品である光学素子としてのレンズＯＬ（図４等参照）の形状に対応するものとなっている。レンズＯＬは、プラスチック製で、光学的機能を有する光学的機能部としての中心部ＯＬａと、中心部ＯＬａから外径方向に延在する環状のフランジ部ＯＬｂとを備える。

固定金型４１は、固定側の入れ子としてのコア部５２と、固定側の入れ子を支持して一体に固定することを可能とした構造を有する型板５１と、型板５１及びコア部５２を一体に固定する取付板５３とを備える。ここで、型板５１と取付板５３とは、入れ子としてのコア部５２を周囲から保持し支持する型部材である。

型板５１は、パーティングラインＰＬを形成する端面５１ａを有する。また、型板５１の先端側には、フランジ形成部ＦＦが設けられており、このフランジ形成部ＦＦの表面には、キャビティＣＶを画成するための成形面５１ｅが形成されている。この成形面５１ｅは、レンズＯＬのフランジ部ＯＬｂのフランジ面Ｆ１すなわち一方の環状端面を成形する転写面である。その他、型板５１の先端には、流路形成部ＣＦが設けられており、この流路形成部ＣＦの表面には、不図示のスプルからキャビティＣＶまで延びる溶融樹脂用の流路空間ＦＣの一部を形成するランナ凹部５１ｃとゲート形成部５１ｄとが形成されている。ランナ凹部５１ｃは、樹脂成形品のうちレンズＯＬから延びるランナＲＵに対応し、ゲート形成部５１ｄは、樹脂成形品のうちレンズＯＬとランナＲＵとの間に介在するゲートＧＡに対応する。なお、型板５１内部には、コア部５２を挿入支持するため、軸ＡＸに沿って延びる円柱状の貫通孔であるコア挿通孔５５が形成されている。

ここで、上記型板５１の先端側に設けた流路形成部ＣＦのうち、ゲートＧＡを形成する部分であるゲート形成部５１ｄ等に対応する周囲部分には、ブロック状の放熱部分７１が埋め込まれている。放熱部分７１は、型板５１等の周囲部材よりも大きな熱伝導率を有する材料で形成されており、ゲート形成部５１ｄの周辺を相対的に迅速に冷却する役割を有する。この放熱部分７１は、軸ＡＸの方向と図３（Ａ）に示すＣＤ方向とに２次元的に延びる板状の部材であり、流路形成部ＣＦの延びるＥＦ方向に関する厚みは、ゲート形成部５１ｄよりも一回り大きくなっているだけである。また、放熱部分７１は、キャビティＣＶの軸ＡＸの方向に関する厚みの数倍程度の深さまで埋め込まれているだけであり、その熱容量は、あまり大きくない。なお、放熱部分７１は、型板５１に放電加工等によって形成された四角柱又は溝状の穴５１ｈ内に周囲の母材と密着するように埋め込まれてしっかり固定されている。

コア部５２は、軸ＡＸに沿って延びる円筒状の外周側面を有しており、コア挿通孔５５に嵌合可能になっている。コア部５２の先端部に設けた先端面には、キャビティＣＶを画成するための転写面である光学面成形面５２ａが設けられている。この光学面成形面５２ａは、全体として凹面であり、この凹面上に微細な凹凸形状を有する。光学面成形面５２ａは、レンズＯＬの中心部ＯＬａの一方の光学面Ｓａを成形する転写面となっている。コア部５２のキャビティＣＶ側の端面は、被削性を良くするために、無電解ニッケルメッキ法を用いて形成されるニッケルリンメッキ層６７ａで被覆されており、このニッケルリンメッキ層６７ａの表面加工によって、ニッケルリンメッキ層６７ａの表面として光学面成形面５２ａがされている。さらに、光学面成形面５２ａは、樹脂系の材料で形成された薄い離型膜でコートすることができる。

なお、以上の固定金型４１において、型板５１の母材は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きく８０Ｗ／ｍ・Ｋより小さい通常の熱伝導材料、例えば汎用熱間ダイス鋼（熱伝導率：３４．０Ｗ／ｍ・Ｋ）、プレハードン鋼（熱伝導率：６０．０Ｗ／ｍ・Ｋ）その他の低炭素鋼等で構成されている。また、型板５１の放熱部分７１は、熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の高熱伝導材料、例えばベリリウム銅（熱伝導率：８０．０Ｗ／ｍ・Ｋ）、アルミニウム合金（熱伝導率：１０６Ｗ／ｍ・Ｋ）、アルミニウム（熱伝導率：２４０Ｗ／ｍ・Ｋ）等で構成されている。さらに、コア部５２の母材すなわち基材は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下で好ましくは０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の低熱伝導材料、例えば６−４Ｔｉ等で構成されている。

可動金型４２は、可動側のコア型としてのコア部６２と、可動側のコア型を支持する型板６１と、型板６１を固定する取付板６３と、コア部６２を型板６１等に対して前進移動及び後退移動させるための駆動板７４とを備える。つまり、駆動板７４に支持されたコア部６２が後端側に移動した図示の成形位置では、型板６１に設けた成形面６１ｅとコア部６２に設けた光学面成形面６２ａとがアライメントされて、キャビティＣＶの精密な形成が可能になっている。一方、駆動板７４に支持されたコア部６２が先端側に移動した突き出し位置（不図示）では、コア部６２の光学面成形面６２ａが対向するコア部５２側に突起する。なお、型板６１と取付板６３とは、入れ子としてのコア部６２を周囲から保持する型部材である。

型板６１は、パーティングラインＰＬを形成する端面６１ａを有する。また、型板６１の先端側には、フランジ形成部ＦＭが設けられており、このフランジ形成部ＦＭの表面には、キャビティＣＶを画成するための成形面６１ｅが形成されている。この成形面６１ｅは、レンズＯＬのフランジ部ＯＬｂのフランジ面Ｆ２すなわち他方の環状端面を成形する転写面である。その他、型板６１の先端には、流路形成部ＣＭが設けられており、この流路形成部ＣＭの表面には、不図示のスプルからキャビティＣＶまで延びる溶融樹脂用の流路空間ＦＣの一部を形成するランナ凹部６１ｃとゲート形成部６１ｄとが形成されている。ランナ凹部６１ｃは、樹脂成形品のうちレンズＯＬから延びるランナＲＵに対応し、ゲート形成部６１ｄは、樹脂成形品のうちレンズＯＬとランナＲＵとの間に介在するゲートＧＡに対応する。なお、型板６１内部には、コア部６２を挿入支持するため、軸ＡＸに沿って延びる円柱状の貫通孔であるコア挿通孔６５が形成されている。

ここで、上記型板６１の先端側に設けた流路形成部ＣＭのうち、ゲートＧＡを形成する部分であるゲート形成部６１ｄ等に対応する周囲部分には、ブロック状の放熱部分７２が埋め込まれている。放熱部分７２は、型板６１等の周囲部材よりも大きな熱伝導率を有する材料で形成されており、ゲート形成部６１ｄの周辺を相対的に迅速に冷却する役割を有する。この放熱部分７２は、軸ＡＸの方向と図３（Ｂ）に示すＣＤ方向とに２次元的に延びる板状の部材であり、流路形成部ＣＭの延びるＥＦ方向に関する厚みは、ゲート形成部６１ｄよりも一回り大きくなっているだけである。また、放熱部分７２は、キャビティＣＶの軸ＡＸの方向に関する厚みの数倍程度の深さまで埋め込まれているだけであり、その熱容量は、あまり大きくない。なお、放熱部分７２は、型板６１に放電加工等によって形成された四角柱又は溝状の穴６１ｈ内に周囲の母材と密着するように埋め込まれてしっかり固定されている。

コア部６２は、軸ＡＸに沿って延びる円筒状の外周側面を有しており、コア挿通孔６５に嵌合可能になっている。コア部６２の先端部に設けた先端面には、キャビティＣＶを画成するための転写面である光学面成形面６２ａが設けられている。この光学面成形面６２ａは、全体として凹面であり、この凹面上に微細な凹凸形状を有する。光学面成形面６２ａは、レンズＯＬの中心部ＯＬａの一方の光学面Ｓｂを成形する転写面となっている。コア部６２のキャビティＣＶ側の端面は、被削性を良くするために、無電解ニッケルメッキ法を用いて形成されるニッケルリンメッキ層６７ｂで被覆されており、このニッケルリンメッキ層６７ｂの表面加工によって、ニッケルリンメッキ層６７ｂの表面として光学面成形面６２ａがされている。さらに、光学面成形面６２ａは、樹脂系の材料で形成された薄い離型膜でコートすることができる。

なお、以上の可動金型４２において、型板６１の母材は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きく８０Ｗ／ｍ・Ｋより小さい通常の熱伝導材料、例えば汎用熱間ダイス鋼（熱伝導率：３４．０Ｗ／ｍ・Ｋ）、プレハードン鋼（熱伝導率：６０．０Ｗ／ｍ・Ｋ）その他の低炭素鋼等で構成されている。また、型板６１の放熱部分７２は、熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の高熱伝導材料、例えばベリリウム銅（熱伝導率：８０．０Ｗ／ｍ・Ｋ）、アルミニウム合金（熱伝導率：１０６Ｗ／ｍ・Ｋ）、アルミニウム（熱伝導率：２４０Ｗ／ｍ・Ｋ）等で構成されている。さらに、コア部６２の母材すなわち基材は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下で好ましくは０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の低熱伝導材料、例えば６−４Ｔｉ等で構成されている。

以上の光学素子成形金型において、キャビティＣＶは、光学面成形面５２ａ，６２ａ等を介してコア部５２，６２の母材である低熱伝導材料に囲まれている。一方、流路空間ＦＣのうちゲートＧＡに対応する部分は、ゲート形成部５１ｄ，６１ｄ等を介して高熱伝導材料の放熱部分７１，７２に囲まれている。よって、キャビティＣＶの溶融樹脂を注入して保圧しつつ除冷する際に、樹脂成形品においてゲートＧＡが最初に硬化し、次いでレンズＯＬを構成するフランジ部ＯＬｂや中心部ＯＬａが硬化する。よって、ゲートＧＡが栓のようにゲート形成部５１ｄ，６１ｄに固定されるので、樹脂成形品の冷却に伴ってゲートＧＡの周辺に形成された応力歪みが中心部ＯＬａ側に移動することを阻止でき、レンズＯＬの有効領域において光学歪みが形成されることを確実に防止できる。特に成形の対象であるレンズＯＬがブルーレイディスク（ＢＤ；Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ）のような高記憶容量のディスクを使用する光ピックアップ装置に組み込まれる対物レンズである場合、光学歪みの抑制が重要な意義を有する。具体的には、青紫色レーザを使用し、対物レンズのＮＡ値が０．８０以上であり、全体として曲率を持った光学面を有し、光学面上に微細な凹凸形状が形成されている小型のプラスチックレンズでは、コア部５２，６２の光学面成形面５２ａ，６２ａに設けた微細な凹凸形状の深い溝を確実に充填する高転写が求められる。また、このようなプラスチックレンズでは、複屈折に相当する光学歪みを抑えて低収差を実現することも大切である。上記のように、本実施形態の光学素子成形金型によれば、コア部５２，６２の母材を低熱伝導材料としており、微細な凹凸形状の高転写を達成できるだけでなく、ゲートＧＡの存在が原因となる光学歪みを低減することによって収差を低減することができる。

図５は、本実施形態の製造方法を実施するための成形装置を説明する正面図である。図示の成形装置１００は、射出成形を行って樹脂成形品ＭＰを作製する本体部分である射出成形機１０と、射出成形機１０から樹脂成形品ＭＰを取り出す付属部分である取出し装置２０と、成形装置１００を構成する各部の動作を制御する制御装置３０とを備える。

射出成形機１０は、可動盤１１と、固定盤１２と、型締め盤１３と、開閉駆動装置１５と、射出装置１６とを備える。射出成形機１０は、可動盤１１と固定盤１２との間に可動金型４２と固定金型４１とを挟持して両金型４１，４２を型締めすることにより成形を可能にする。

ここで、可動盤１１は、図１等に示す可動金型４２を取り付ける部分であり、スライドガイド１５ａによって固定盤１２に対して進退移動可能に支持されている。なお、可動盤１１に設けたエジェクタ４５は、図１に示す駆動板７４を動作させる部分であり、可動金型４２内の樹脂成形品ＭＰを固定金型４１側に押し出すものであり、取出し装置２０による樹脂成形品ＭＰの移送を可能にする。なお、樹脂成形品ＭＰは、図４に示すレンズＯＬを複数備えるものであり、これら複数のレンズＯＬは、成形時に付随して形成されるスプルやランナ（不図示）を介して互いに連結されている。固定盤１２は、図１等に示す固定金型４１を取り付ける部分であり、可動盤１１に対向して支持フレーム１４上に固定されている。なお、固定盤１２は、その上部に取出し装置２０を支持する。

開閉駆動装置１５は、制御装置３０の制御下で適当なタイミングで動作するものであり、スライドガイド１５ａと、動力伝達部１５ｄと、アクチュエータ１５ｅとを備える。開閉駆動装置１５は、可動盤１１と固定盤１２とを互いに近接・離間させて、固定金型４１と可動金型４２との型締め及び型開きを行う。

射出装置１６は、シリンダ１６ａ、原料貯留部１６ｂ、スクリュ駆動部１６ｃ等を備える。射出装置１６は、制御装置３０の制御下で適当なタイミングで動作するものであり、樹脂射出ノズル１６ｄから温度制御された状態で溶融樹脂を射出することができる。射出装置１６は、固定金型４１と可動金型４２とを型締めした状態で、固定金型４１に設けたスプル（不図示）の開口に樹脂射出ノズル１６ｄを接触させ、流路空間ＦＣ（図１参照）に対してシリンダ１６ａ中の溶融樹脂を所望のタイミングで供給することができる。

取出し装置２０は、樹脂成形品ＭＰを把持することができるハンド２１と、ハンド２１を３次元的に移動させる３次元駆動装置２２とを備える。取出し装置２０は、制御装置３０の制御下で適当なタイミングで動作するものであり、固定金型４１と可動金型４２とを離間させて型開きした後に、可動金型４２に残る樹脂成形品ＭＰを把持して外部に搬出する役割を有する。

制御装置３０は、開閉制御部３１と、射出装置制御部３２と、エジェクタ制御部３３と、取出し装置制御部３４とを備える。開閉制御部３１は、アクチュエータ１５ｅを動作させることによって両金型４１，４２の型締めや型開きを可能にする。射出装置制御部３２は、スクリュ駆動部１６ｃ等を動作させることによって両金型４１，４２間に形成されたキャビティ中に所望の圧力で樹脂を注入させる。エジェクタ制御部３３は、エジェクタ４５を動作させることによって型開き時に可動金型４２に残る樹脂成形品ＭＰを可動金型４２内から押し出させる。取出し装置制御部３４は、取出し装置２０を動作させることによって型開き及び離型後に可動金型４２に残る樹脂成形品ＭＰを把持して射出成形機１０外に搬出させる。

金型温度調節機４６は、両金型４１，４２中に形成されているジャケット（不図示）に温度制御された熱媒体を循環させる。これにより、成形時に両金型４１，４２の温度を適切な温度に保つことができる。この際、両金型４１，４２に埋め込まれた温度センサ（不図示）によって両金型４１，４２の温度を監視することもできる。

図６は、図５等に示す成形装置１００の動作を概念的に説明するフローチャートである。まず、金型温度調節機４６により、両金型４１，４２を成形に適する温度まで加熱する（ステップＳ１０）。これにより、両金型４１，４２においてキャビティＣＶを形成する金型部分の表面やその近傍の温度を、例えば射出装置１６から供給される溶融樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって同ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態とする。

次に、開閉駆動装置１５を動作させ、可動盤１１を前進させて型閉じを開始させる（ステップＳ１１）。開閉駆動装置１５の閉動作を継続することにより、固定金型４１と可動金型４２とが接触する型当たり位置まで可動盤１１が固定盤１２側に移動して型閉じが完了し、開閉駆動装置１５の閉動作を更に継続することにより、固定金型４１と可動金型４２とを必要な圧力で締め付ける型締めが行われる（ステップＳ１２）。

次に、射出成形機１０において、射出装置１６を動作させて、型締めされた固定金型４１と可動金型４２との間のキャビティＣＶ中に、必要な圧力で溶融樹脂を注入する射出を行わせる（ステップＳ１３）。そして、射出成形機１０は、キャビティＣＶ中の樹脂圧を必要な値に保つ。

溶融樹脂をキャビティＣＶに導入した後は、図２（Ａ）に示すように、キャビティＣＶ中の溶融樹脂が放熱によって徐々に冷却されるので、かかる冷却にともなって溶融樹脂が固化し成形が完了するのを待つ（ステップＳ１４）。この際、コア部５２，６２の母材を０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以上２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する低熱伝導材料で構成しているので、光学面成形面５２ａ，６２ａに形成された微細な凹凸形状の奥まで溶融樹脂を充填することができる。また、型板６１の放熱部分７２を８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する高熱伝導材料で構成しているので、型空間のうちゲートＧＡがまず栓のように固化してゲート形成部５１ｄ，６１ｄに固定される。よって、ゲートＧＡの周辺に形成された応力歪みが冷却に伴って中心部ＯＬａ側に移動することを阻止でき、レンズＯＬの有効領域において光学歪みが形成されることを確実に防止できる。なお、レンズＯＬの冷却において、両金型４１，４２を積極的に冷却しないことが好ましい。これにより、温度制御が複雑になることや高温媒体による再加熱の際にエネルギーの消費が多くなることを防止できる。また次の樹脂成形品を成形するために、キャビティＣＶに樹脂を充填する際に、射出成形金型を再度加熱することによって成形サイクルタイムが長くなることを防止できる。

次に、射出成形機１０において、開閉駆動装置１５を動作させて、可動盤１１を後退させる型開きが行われる（ステップＳ１５）。これに伴って、可動金型４２が後退し、固定金型４１と可動金型４２とが離間する。この結果、樹脂成形品ＭＰすなわちレンズＯＬは、可動金型４２に保持された状態で固定金型４１から離型される。

次に、射出成形機１０において、エジェクタ４５を動作させて、コア部６２による樹脂成形品ＭＰの突き出しを行わせる（ステップＳ１６）。この結果、樹脂成形品ＭＰのうちレンズＯＬが、コア部６２の先端部に付勢されて固定金型４１側に押し出されて、レンズＯＬ延いては樹脂成形品ＭＰが可動金型４２から離型される。

最後に、取出し装置２０を動作させて、エジェクタ４５に駆動されて動作する駆動板７４及びコア部６２によって突き出された樹脂成形品ＭＰの適所をハンド２１で把持して外部に搬出する（ステップＳ１７）。

以上説明した第１実施形態の製造方法によれば、一対の金型４１，４２が、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で基材が構成されたコア部５２，６２と、ゲートＧＡを成形するゲート形成部５１ｄ，６１ｄの周囲に熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の放熱材料で構成された放熱部分７２を有する型板６１とを備えるので、レンズＯＬのうち中心部ＯＬａについては、比較的緩やかに冷却することができ、ゲートＧＡについては、比較的迅速に冷却することができる。よって、溶融樹脂の冷却に伴ってゲートＧＡの周辺に光学歪みが広がって中心部ＯＬａに影響することを防止しつつ、中心部ＯＬａについては、光学面成形面５２ａ，６２ａに対応する凹凸形状を精密に転写することができる。

〔実施例〕
以下、具体的実施例について説明する。以下の表１は、上記実施形態の製造方法を具体化した場合における、レンズＯＬのレタデーション及び転写性を説明するものである。
以下の表１において、入れ子であるコア部５２，６２の基材（コア母材）には、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下を満たす例としてチタン合金（８Ｗ／ｍ・Ｋ）を用い、比較例として汎用熱間ダイス鋼（３４Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いた。また、ゲートの放熱部分７１，７２を構成する材料（ゲート構成材料）には、熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍＫを満たす例としてベリリウム銅（８０Ｗ／ｍ・Ｋ）、アルミニウム合金（１０６Ｗ／ｍ・Ｋ）、アルミニウム（２４０Ｗ／ｍ・Ｋ）を用い、比較例としてチタン合金（８Ｗ／ｍＫ）、ステンレス鋼（２３Ｗ／ｍ・Ｋ）、銅（４０１Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いた。

この場合、両金型４１，４２においてコア部５２，６２の光学面成形面５２ａ，６２ａには、回折輪帯が形成されているものとする。なお、評価のうちレタデーションについては、ゲートＧＡよりも内側のレンズＯＬ内に形成されるものを計測対象としており、１００ｎｍ未満の場合、評価を「○」とし、１００ｎｍ以上の場合、評価を「×」としている。また、転写性の評価に用いた転写率は、回折輪帯のピッチをＡとし、樹脂成形品ＭＰのダレ量をＢとして、
転写率＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００（％）
で与えられる。ここで、ダレ量Ｂは、両金型４１，４２に形成された回折パターンの溝ＤＰａに樹脂成形品ＭＰの突起が十分入り込んでない部分ＰＬａの幅によって決定される。そして、転写率が７０％以上であれば、評価を「○」としており、転写率が７０％未満であれば、評価を「×」としている。以上の実施例から明らかなように、コア部５２，６２が、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で基材が構成され、型板６１が、熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の放熱部分７２をゲート形成部５１ｄ，６１ｄの周囲に有する場合に、総合的な評価が良好になることが分かる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る光学素子成形金型等について説明する。なお、第２実施形態に係る成形金型や製造方法は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図７は、本実施形態における固定金型４１及び可動金型４２の部分拡大断面図であり、型閉じ及び型締め状態を示している。

この場合、固定金型４１のコア部５２の先端部において、低熱伝導材料で構成された熱伝導抑制層１５２ｃが設けられている。この熱伝導抑制層１５２ｃは、表面層であるニッケルリンメッキ層６７ａと、通常の熱伝導率を有する基材である母材部１５２ｄとの間に挟まれて、キャビティＣＶ中で成形中のレンズ（不図示）の急速な冷却を防止する役割を有する。また、可動金型４２のコア部６２の先端部６２ｂにおいても、低熱伝導材料で構成された熱伝導抑制層１６２ｃが設けられている。この熱伝導抑制層１６２ｃは、表面層であるニッケルリンメッキ層６７ｂと、基材である母材部１６２ｄとの間に挟まれて、キャビティＣＶ中で成形中のレンズ（不図示）の急速な冷却を防止する役割を有する。

熱伝導抑制層１５２ｃ，１６２ｃは、具体的には、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下で好ましくは０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する低熱伝導材料で構成されており、例えば６−４Ｔｉ等の金属材料、ポリイミド等の樹脂材料、ジルコニア、アルミナ等のセラミックス材料を用いて形成することができる。一方、母材部１５２ｄ，１６２ｄは、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きく８０Ｗ／ｍ・Ｋより小さい通常の熱伝導材料、例えば汎用熱間ダイス鋼、プレハードン鋼その他の低炭素鋼等で構成されている。

本実施形態においても、一対の金型４１，４２が、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下で好ましくは０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導抑制層１５２ｃ，１６２ｃを有するコア部５２，６２と、ゲートＧＡを成形するゲート形成部５１ｄ，６１ｄの周囲に熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の放熱部分７２を有する型板６１とを備えるので、図４のレンズＯＬのうち中心部ＯＬａについては、比較的緩やかに冷却することができ、ゲートＧＡについては、比較的迅速に冷却することができる。よって、溶融樹脂の冷却に伴ってゲートＧＡの周辺に光学歪みが広がって中心部ＯＬａに影響することを防止しつつ、中心部ＯＬａについては、光学面成形面５２ａ，６２ａに対応する凹凸形状を精密に転写することができる。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る光学素子成形金型等について説明する。なお、第３実施形態に係る成形金型や製造方法は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図８は、本実施形態における固定金型４１及び可動金型４２の部分拡大断面図であり、型閉じ及び型締め状態を示している。本実施形態の場合、可動金型４２の型板６１において、ゲート形成部６１ｄの周囲部分にブロック状の放熱部分７２が局所的に埋め込まれているが、固定金型４１の型板５１において、ゲート形成部５１ｄの周囲部分には、放熱部分が局所的に埋め込まれていない。このように片側のゲート形成部６１ｄの周囲に放熱部分７２が設けられているだけでも、図４のゲートＧＡを優先して比較的迅速に冷却することができる。

なお、以上とは逆に、型板５１のみに放熱部分７１（図２（Ａ）参照）を設け型板６１の放熱部分７２を省略することもできる。

また、本実施形態においても、コア部５２，６２を通常の熱伝導率を有する基材で構成し、その先端部において、ニッケルリンメッキ層６７ａ，６７ｂと基材との間に、図７に示すような熱伝導抑制層１５２ｃ，１６２ｃを設けることができる。

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係る光学素子成形金型等について説明する。なお、第４実施形態に係る成形金型や製造方法は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図９は、本実施形態における固定金型４１及び可動金型４２の部分拡大断面図であり、型閉じ及び型締め状態を示している。本実施形態の場合、固定金型４１の型板５１において、放熱部分２７１がゲート形成部５１ｄから紙面上下の軸ＡＸ方向に延びて型板５１を貫通する。同様に、可動金型４２の型板６１においても、放熱部分２７２がゲート形成部６１ｄから紙面上下の軸ＡＸ方向に延びて型板６１を貫通する。以上のように、放熱部分２７１，２７２が型板５１，６１を貫通する場合、ゲート形成部５１ｄ，６１ｄ及び周辺の冷却効果を高めることができる。

なお、本実施形態においても、コア部５２，６２を通常の熱伝導率を有する基材で構成し、その先端部において、ニッケルリンメッキ層６７ａ，６７ｂと基材との間に、図７に示すような熱伝導抑制層１５２ｃ，１６２ｃを設けることができる。

〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態に係る光学素子成形金型等について説明する。なお、第５実施形態に係る成形金型や製造方法は、第４実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第４実施形態と同様であるものとする。

図１０は、本実施形態における固定金型４１及び可動金型４２の部分拡大断面図であり、型閉じ及び型締め状態を示している。可動金型４２の型板６１において、ゲート形成部６１ｄの周囲部分に貫通型の放熱部分２７２が埋め込まれているが、固定金型４１の型板５１において、ゲート形成部５１ｄの周囲部分には、貫通型の放熱部分が埋め込まれていない。このように片側のゲート形成部６１ｄの周囲に放熱部分２７２が設けられているだけでも、図４のゲートＧＡを優先して比較的迅速に冷却することができる。

なお、以上とは逆に、型板５１のみに放熱部分２７１（図９参照）を設け型板６１の放熱部分２７２を省略することもできる。

また、本実施形態においても、コア部５２，６２を通常の熱伝導率を有する基材で構成し、その先端部において、ニッケルリンメッキ層６７ａ，６７ｂと基材との間に、図７に示すような熱伝導抑制層１５２ｃ，１６２ｃを設けることができる。

〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態に係る光学素子成形金型等について説明する。なお、第６実施形態に係る成形金型や製造方法は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図１１は、固定金型と可動金型とで構成される光学素子成形金型の構造を説明する拡大断面図であり、図１２（Ａ）及び１２（Ｂ）は、図１１に示す可動金型をＡ方向及びＢ方向からそれぞれ見た矢視図である。

本実施形態の場合、固定金型４１の型板５１において、放熱部分３７１が、ゲート形成部５１ｄのみでなくコア部５２の先端側の側面を囲むような筒状の外形を有し、型板５１に設けた段差状の凹部３５１ｈに埋め込まれている。同様に、可動金型４２の型板６１においても、放熱部分３７２が、ゲート形成部６１ｄのみでなくコア部６２の先端側の側面を囲むような筒状の外形を有し、段差状の凹部３６１ｈに埋め込まれている。これらの放熱部分３７１，３７２は、熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の高熱伝導材料、例えばベリリウム銅、アルミニウム合金、アルミニウム等で構成されている。以上のように、放熱部分３７１，３７２がコア部５２，６２の周囲側面を囲む場合、レンズＯＬの冷却の対称性がゲートＧＡ側に偏る傾向を抑えることができる。

なお、本実施形態においても、コア部５２，６２を通常の熱伝導率を有する基材で構成し、その先端部において、ニッケルリンメッキ層６７ａ，６７ｂと基材との間に、図７に示すような熱伝導抑制層１５２ｃ，１６２ｃを設けることができる。

〔第７実施形態〕
以下、第７実施形態に係る光学素子成形金型等について説明する。なお、第７実施形態に係る成形金型や製造方法は、第６実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第６実施形態と同様であるものとする。

図１３は、本実施形態における固定金型４１及び可動金型４２の部分拡大断面図であり、型閉じ及び型締め状態を示している。本実施形態の場合、可動金型４２の型板６１において、コア部６２の先端側面を囲むように放熱部分３７２が埋め込まれているが、可動金型４２の型板５１において、コア部５２の先端側面を囲むような放熱部分が埋め込まれていない。このように、片側のコア部６２の周囲（結果的にゲート形成部６１ｄの周囲を含む）に放熱部分３７２が設けられているだけでも、図４のゲートＧＡを優先して比較的迅速に冷却することができる。

なお、以上とは逆に、型板５１のみに放熱部分３７１を設け型板６１の放熱部分３７２を省略することもできる。

また、本実施形態においても、コア部５２，６２を通常の熱伝導率を有する基材で構成し、その先端部において、ニッケルリンメッキ層６７ａ，６７ｂと基材との間に、図７に示すような熱伝導抑制層１５２ｃ，１６２ｃを設けることができる。

〔第８実施形態〕
以下、第８実施形態に係る光学素子成形金型等について説明する。なお、第８実施形態に係る成形金型や製造方法は、第６実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第６実施形態と同様であるものとする。

図１４は、本実施形態における固定金型４１及び可動金型４２の部分拡大断面図であり、型閉じ及び型締め状態を示している。固定金型４１の型板５１において、放熱部分４７１がゲート形成部５１ｄから紙面上下の軸ＡＸ方向に延びて型板５１を貫通する。同様に、可動金型４２の型板６１においても、放熱部分４７２がゲート形成部６１ｄから紙面上下の軸ＡＸ方向に延びて型板６１を貫通する。以上のように、放熱部分４７１，４７２が型板５１，６１を貫通する場合、ゲート形成部５１ｄ，６１ｄ及び周辺の冷却効果を高めることができる。

なお、本実施形態においても、コア部５２，６２を通常の熱伝導率を有する基材で構成し、その先端部において、ニッケルリンメッキ層６７ａ，６７ｂと基材との間に、図７に示すような熱伝導抑制層１５２ｃ，１６２ｃを設けることができる。

〔第９実施形態〕
以下、第９実施形態に係る光学素子成形金型等について説明する。なお、第９実施形態に係る成形金型や製造方法は、第８実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第８実施形態と同様であるものとする。

図１５は、本実施形態における固定金型４１及び可動金型４２の部分拡大断面図であり、型閉じ及び型締め状態を示している。本実施形態の場合、可動金型４２の型板６１において、ゲート形成部６１ｄを含むコア部６２の先端側の側面を囲むように貫通型の放熱部分４７２が埋め込まれているが、固定金型４１の型板５１において、ゲート形成部５１ｄの周囲部分やコア部５２の先端側面には、貫通型の放熱部分が埋め込まれていない。このように片側のゲート形成部６１ｄの周囲に放熱部分４７２が設けられているだけでも、図４のゲートＧＡを優先して比較的迅速に冷却することができる。

なお、以上とは逆に、型板５１のみに放熱部分４７１を設け型板６１の放熱部分４７２を省略することもできる。

また、本実施形態においても、コア部５２，６２を通常の熱伝導率を有する基材で構成し、その先端部において、ニッケルリンメッキ層６７ａ，６７ｂと基材との間に、図７に示すような熱伝導抑制層１５２ｃ，１６２ｃを設けることができる。

〔第１０実施形態〕
以下、第１０実施形態に係る光学素子成形金型等について説明する。なお、第１０実施形態に係る成形金型や製造方法は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図１６は、固定金型と可動金型とで構成される光学素子成形金型の構造を説明する拡大断面図である。

本実施形態の場合、固定金型４１の型板５５１全体が、熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の高熱伝導材料、例えばベリリウム銅、アルミニウム合金、アルミニウム等で構成されている。同様に、可動金型４２の型板５６１全体も、熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の高熱伝導材料、例えばベリリウム銅、アルミニウム合金、アルミニウム等で構成されている。

なお、本実施形態においても、コア部５２，６２を通常の熱伝導率を有する基材で構成し、その先端部において、ニッケルリンメッキ層６７ａ，６７ｂと基材との間に、図７に示すような熱伝導抑制層１５２ｃ，１６２ｃを設けることができる。

〔第１１実施形態〕
以下、第１１実施形態に係る光学素子成形金型等について説明する。なお、第１１実施形態に係る成形金型や製造方法は、第１０実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１０実施形態と同様であるものとする。

図１７は、本実施形態における固定金型４１及び可動金型４２の部分拡大断面図であり、型閉じ及び型締め状態を示している。本実施形態の場合、可動金型４２の型板５６１全体が高熱伝導材料で構成されているが、固定金型４１の型板５１は、全体として熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きく８０Ｗ／ｍ・Ｋより小さい通常の熱伝導材料で構成されている。このように、片側の型板５６１が高熱伝導材料で構成されているだけでも、図４のゲートＧＡを優先して比較的迅速に冷却することができる。

なお、以上とは逆に、固定金型４１側の型板５５１のみを高熱伝導材料で構成し可動金型４２側の型板６１を通常の熱伝導材料で構成することも可能である。

また、本実施形態においても、コア部５２，６２を通常の熱伝導率を有する基材で構成し、その先端部において、ニッケルリンメッキ層６７ａ，６７ｂと基材との間に、図７に示すような熱伝導抑制層１５２ｃ，１６２ｃを設けることができる。

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、固定金型４１及び可動金型４２で構成される射出成形金型に設けるキャビティＣＶの形状は、図示のものに限らず、様々な形状とすることができる。すなわち、コア部５２，６２等によって形成されるキャビティＣＶの形状は、単なる例示であり、レンズＯＬの用途等に応じて適宜変更することができる。

また、以上の実施形態においては、光学機能部の凹凸形状を転写するように加工されたメッキ層として、ニッケルリンメッキを用いた例を示したが、それに限定されることなく、ダイヤモンドバイト等による切削加工が可能な各種公知の材料をメッキ層に用いることができる。

また、以上の各実施形態において、放熱部分７１，７２，２７１，２７２，３７１，３７２，４７１，４７２の形状は、単なる例示であり、様々な形状に変形できる。また、放熱部分７１，７２，２７１，２７２，３７１，３７２，４７１，４７２の表面は、その全体を高熱伝導材料で形成することが望ましいが、放熱部分７１，７２，２７１，２７２，３７１，３７２，４７１，４７２の母材は、必ずしも高熱伝導材料で形成する必要はなく、例えば上記した通常の熱伝導材料等で形成しその表面を高熱伝導材料でコートすることができる。

固定金型と可動金型とで構成される光学素子成形金型の構造を説明する部分側断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図１の一部の拡大断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図１に示す可動金型の端面図である。 図１の金型によって射出成形されるレンズの拡大側面図である。 図１に示す光学素子成形金型を組み込んだ成形装置を説明する正面図である。 図５の成形装置の動作を説明するフローチャートである。 第２実施形態の金型及び製造方法を説明する断面図である。 第３実施形態の金型及び製造方法を説明する断面図である。 第４実施形態の金型及び製造方法を説明する断面図である。 第５実施形態の金型及び製造方法を説明する断面図である。 第６実施形態の金型及び製造方法を説明する断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図１１に示す可動金型の端面図である。 第７実施形態の金型及び製造方法を説明する断面図である。 第８実施形態の金型及び製造方法を説明する断面図である。 第９実施形態の金型及び製造方法を説明する断面図である。 第１０実施形態の金型及び製造方法を説明する断面図である。 第１１実施形態の金型及び製造方法を説明する断面図である。

符号の説明

１０…射出成形機、 １１…可動盤、 １２…固定盤、 １５…開閉駆動装置、 １６…射出装置、 ２０…取出し装置、 ３０…制御装置、 ４１…固定金型、 ４２…可動金型、 ４６…金型温度調節機、 ５１，６１…型板、 ５１，６２…コア部、 ５１ｃ，６１ｃ…ランナ凹部、 ５１ｄ，６１ｄ…ゲート形成部、 ５１ｅ，６１ｅ…成形面、 ５２，６２…コア部、 ５２ａ，６２ａ…光学面成形面、 ５３，６３…取付板、 ５５，６５…コア挿通孔、 ６７ａ，６７ｂ…ニッケルリンメッキ層、 ７１，７２，２７１，２７２，３７１，３７２，４７１，４７２…放熱部分、 ７４…駆動板、 １００…成形装置、 １５２ｃ，１６２ｃ…熱伝導抑制層、 １５２ｄ，１６２ｄ…母材部、 ＡＸ…軸、 ＣＦ，ＣＭ…流路形成部、 ＣＶ…キャビティ、 Ｆ１，Ｆ２…フランジ面、 ＦＣ…流路空間、 ＦＦ，ＦＭ…フランジ形成部、 ＧＡ…ゲート、 ＲＵ…ランナ、 ＭＰ…樹脂成形品、 ＯＬ…レンズ、 ＯＬａ…中心部、 ＯＬｂ…フランジ部、 Ｓａ…光学面、 Ｓｂ…光学面

Claims (11)

1. 光学面に凹凸形状を備えた光学機能部を有する光学素子の製造方法であって、
   光学機能部の凹凸形状を転写するための転写面を備え、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する低熱伝導材料で基材が構成された入れ子と、前記入れ子を収納するとともに、成形時に形成されるゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する放熱材料で構成された部分を有する型板とを、固定金型と可動金型との少なくとも一方に備えた一対の金型を用い、前記型板の前記ゲートを成形する部分を介して前記一対の金型により形成されたキャビティに樹脂を注入する工程と、
   前記入れ子の前記転写面により光学面に凹凸形状を備えた光学機能部を有する光学素子を成形する工程と
   を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
2. 光学面に凹凸形状を備えた光学機能部を有する光学素子の製造方法であって、
   光学機能部の凹凸形状を転写するために加工されたメッキ層と基材との間に、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する低熱伝導材料で構成された層を備えた入れ子と、前記入れ子を収納するとともに、成形時に形成されるゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する放熱材料で構成された部分を有する型板とを、固定金型と可動金型との少なくとも一方に備えた一対の金型を用い、前記型板の前記ゲートを成形する部分を介して前記一対の金型により形成されたキャビティに樹脂を注入する工程と、
   前記入れ子の前記転写面により光学面に凹凸形状を備えた光学機能部を有する光学素子を成形する工程と
   を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
3. 前記放熱材料で構成された部分は、前記型板のうち前記ゲートを成形する部分を囲む周囲にブロック状に埋め込まれていることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
4. 前記放熱材料で構成された部分は、前記型板のうち前記入れ子の側面を囲む環状の部分に埋め込まれていることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
5. 前記放熱材料で構成された部分は、型開閉方向に沿って前記型板に埋め込まれていることを特徴とする請求項３及び請求項４のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
6. 前記放熱材料で構成された部分は、型開閉方向に沿って前記型板を貫通するように延在していることを特徴とする請求項３及び請求項４のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
7. 前記型板は、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する放熱材料で構成されていることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
8. 前記光学素子は、レンズであることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
9. 光学素子の光学機能部の凹凸形状を転写するための転写面を備え、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する低熱伝導材料で基材が構成された入れ子と、
   前記入れ子を収納するとともに、成形時に形成されるゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する放熱材料で構成された部分を有する型板とを、
   固定金型と可動金型との少なくとも一方に備えたことを特徴とする光学素子成形金型。
10. 光学素子の光学機能部の凹凸形状を転写するための転写面を備え、光学機能部の凹凸形状を転写するために加工されたメッキ層と基材との間に、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する低熱伝導材料で構成された層を備えた入れ子と、
    前記入れ子を収納するとともに、成形時に形成されるゲートを成形する部分を囲む周囲の少なくとも一部に、８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の熱伝導率を有する放熱材料で構成された部分を有する型板とを、
    固定金型と可動金型との少なくとも一方に備えたことを特徴とする光学素子成形金型。
11. 請求項９及び請求項１０のいずれか一項に記載の光学素子成形金型を用いて形成されたことを特徴とする光学素子。

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