JP2020189472A - 光学素子の製造方法、光学部材の製造方法、光学素子、光学部材、ステレオ撮像装置、及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子の反りを低減する。【解決手段】キャビティ部、スプルー部、スプルー部に連通され、キャビティ部の長手方向に配列された複数の第１ゲートを介してキャビティ部に連通される第１ランナー部、及び複数の第１ゲートとは反対側に長手方向に配列された複数の第２ゲートを介して前記キャビティ部に連通される第２ランナー部を画成する金型６０を用意する（工程Ｓ１１）。スプルー部から溶融樹脂を射出することで（工程Ｓ１３）、第１ランナー部、キャビティ部、及び第２ランナー部に溶融樹脂を充填する。金型６０の内部の前記溶融樹脂を冷却固化して成形物を形成する（工程Ｓ１５）。金型６０を型開きして成形物を取り出す（工程Ｓ１６）。成形物から第１ランナー部に対応する第１樹脂部と、第２ランナー部に対応する第２樹脂部とを切断する（工程Ｓ１７）。【選択図】図１０

Description

本発明は、光学素子に関する。

撮像装置の一例であるステレオ撮像装置は、小型化及び高機能化が進んでいる。ステレオ撮像装置は、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、及びスマートフォンなどに適用されている。ステレオ撮像装置は、ドローン又は自動車などの移動体にも搭載されるようになってきている。ステレオ撮像装置は、広範囲及び高精度な計測が必要な用途、例えば周辺環境を視覚的に認知したり、周辺部材との距離を測定したりするなどの用途に活用されている。

自動車を例に挙げれば、自動車の自動運転を実現するために、赤外線レーザースキャナやミリ波レーダー以外に、撮像装置としてのカメラを自動車に搭載することも研究されている。カメラは、一車両当たり、１０台以上搭載されることもある。かかる用途にカメラを用いる場合、軽量性や、振動による性能劣化のしにくさが、カメラの仕様において重要となる。

ドローンや自動車などの移動体に搭載されるステレオ撮像装置においては、さらに高精度な撮像画像が求められてきている。ステレオ撮像装置に用いられる光学素子は、複数の光学面を有している。高精度な撮像画像を得るために、各光学面には、高い形状精度が求められてきている。即ち、光学素子を高い形状精度で製造することが求められてきている。

樹脂で構成された光学素子を高い形状精度で製造するために、特許文献１には、金型において、キャビティへの樹脂流入口となるゲートを、キャビティの長手方向に複数設ける方法が開示されている。

特開２０１６−１５１６２０号公報

金型から成形物を取り出した後、成形物からランナー樹脂などを切断することで、光学素子が得られる。しかし、成形物を金型から取り出した際、成形物に含まれる光学素子において反りが発生することがあった。光学素子に反りが発生すると、光学面の形状精度に影響を及ぼすため、光学素子の反りを低減することが望まれていた。

本発明は、光学素子の反りを低減することを目的とする。

本発明は、複数の光学面を有する光学素子を製造する光学素子の製造方法において、キャビティ部と、スプルー部と、前記スプルー部に連通され、前記キャビティ部の長手方向に配列された複数の第１ゲートを介して前記キャビティ部に連通される第１ランナー部と、前記複数の第１ゲートとは反対側に前記長手方向に配列された複数の第２ゲートを介して前記キャビティ部に連通される第２ランナー部と、を画成する成形型を用意し、前記スプルー部から溶融樹脂を供給することで、前記第１ランナー部、前記キャビティ部、及び前記第２ランナー部に前記溶融樹脂を充填し、前記成形型の内部の前記溶融樹脂を冷却固化して成形物を形成し、前記成形型から前記成形物を取り出し、前記成形物から前記第１ランナー部に対応する第１樹脂部と、前記第２ランナー部に対応する第２樹脂部とを切断する、ことを特徴とする。

本発明によれば、光学素子の反りを低減することができる。

第１実施形態のステレオカメラ本体の模式的な断面図。 第１実施形態のステレオカメラ本体の外観斜視図。 第１実施形態のステレオカメラ本体の外観斜視図。 第１実施形態の製造手順を説明するためのフローチャート。 第１実施形態の樹脂部材を形成する工程を説明するための図。 第１実施形態のミラーを形成する工程を説明するための図。 第１実施形態のステレオ撮像装置の分解図。 第１実施形態のステレオ撮像装置の外観斜視図。 （ａ）第１実施形態のステレオカメラ装置を装着した密閉型自動車。（ｂ）第１実施形態のステレオカメラ装置を装着した開放型自動車。 第１実施形態の光学素子の製造方法のフローチャート。 （ａ）第１実施形態の金型の平面図。（ｂ）第１実施形態の金型の断面模式図。 （ａ）及び（ｂ）第１実施形態の成形物の斜視図。 （ａ）第１実施形態の成形物の平面図。（ｂ）第１実施形態の光学素子の平面図。 第２実施形態の金型の平面図である。 （ａ）及び（ｂ）第２実施形態の成形物の斜視図。 （ａ）第２実施形態の成形物の平面図。（ｂ）第２実施形態の光学素子の平面図。 実施例１の光学素子の平面図。 実施例１のフィゾー干渉計の模式図。

［第１実施形態］
以下、図面を参照して、第１実施形態である光学素子及びステレオ撮像装置と、これらの製造方法について説明する。第１実施形態によれば、高い形状精度の光学素子と、この光学素子を有するステレオ撮像装置を、低コストで提供することができる。

（ステレオカメラ本体）
図１は、第１実施形態であるステレオカメラ本体の模式的な断面図である。図１に示すステレオカメラ本体１は、ステレオ撮像装置に含まれる。ステレオカメラ本体１は、ステレオ撮像光学系ＳＴＵを含む。ステレオ撮像光学系ＳＴＵは、第１結像光学系ＬＯ１と、第２結像光学系ＬＯ２とにより構成される。図１において、第１結像光学系ＬＯ１を右側に図示し、第２結像光学系ＬＯ２を左側に図示している。

第１結像光学系ＬＯ１は、外光を取入れる第１開口部としての開口部ＳＰ１と、光の反射面となるミラーＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５と、を含む。第２結像光学系ＬＯ２は、外光を取入れる第２開口部としての開口部ＳＰ２と、光の反射面となるミラーＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５を含む。各ミラーは、自由曲面ミラーである。

開口部ＳＰ１及び開口部ＳＰ２は、第１結像光学系ＬＯ１及び第２結像光学系ＬＯ２の絞りとして用いても良い。図１では、第１結像光学系ＬＯ１及び第２結像光学系ＬＯ２の基準軸（中心主光線）を、一点鎖線で示しているが、チルトした複数のミラーにより基準軸が折れ曲がった２つのオフアキシャル光学系が構成されている。第１結像光学系ＬＯ１と第２結像光学系ＬＯ２とは、互いに左右対称に構成されていることが好ましい。左右の光学系の画角が異なると、ステレオ計測により距離を計測することができる範囲が、画角の狭い方の結像光学系で決まってしまうからである。また、２つの光学系の間でＦナンバーや焦点距離に差異があると、距離の計測精度が低下するおそれがあるからである。

ステレオカメラ本体１は、光入射側の光学素子２と、光学素子２と対向する光学素子３とを備える。第１結像光学系ＬＯ１と第２結像光学系ＬＯ２とは、以下のように実装されている。光学素子２は、第１結像光学系ＬＯ１に外光を取込むための絞り面としての開口部ＳＰ１を画成する部分と、第１結像光学系ＬＯ１の一部を構成するミラーＲ１２，Ｒ１４が設けられた光学面１２，１４と、を有する。また、光学素子２は、第２結像光学系ＬＯ２に外光を取込むための絞り面としての開口部ＳＰ２を画成する部分と、第２結像光学系ＬＯ２の一部を構成するミラーＲ２２，Ｒ２４が設けられた光学面２２，２４と、を有する。光学素子２と、光学素子２に設けられたミラーＲ１２，Ｒ１４，Ｒ２２，Ｒ２４とで、光学部材２０が構成されている。

光学素子２には、第１結像光学系ＬＯ１の結像面に当たる位置にイメージセンサＩＭＧ１が固定され、第２結像光学系ＬＯ２の結像面に当たる位置にイメージセンサＩＭＧ２が固定されている。イメージセンサＩＭＧ１，ＩＭＧ２は、例えばＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサ等の、可視光、即ち波長３８０ｎｍ〜７００ｎｍの光に感度を有する撮像素子である。ただし、可視光の他に、可視光とは異なる波長帯域の光、例えば１０００ｎｍ付近の近赤外領域も受光し電気信号に変換可能なものであれば更に好ましい。本実施形態のように、屈折力（光学的パワー）を有する光学面を反射面だけで構成した結像光学系の場合、色収差が存在しないため、プリズム等の屈折光学系で構成した結像光学系よりも広い波長帯域で高い結像性能を維持することができる。よって、撮像素子の受光波長範囲が広ければ、可視光以外の情報も同時に取得することができる。このため、可視光カメラ以外に赤外カメラ装置を別途搭載したカメラシステムよりも、全系を小型化することが可能となるため好ましい。

光学素子２と対向する光学素子３は、第１結像光学系ＬＯ１の一部を構成するミラーＲ１１，Ｒ１３が設けられた光学面１１，１３と、第２結像光学系ＬＯ２の一部を構成するミラーＲ２１，Ｒ２３が設けられた光学面２１，２３と、を有する。光学素子３と、光学素子３に設けられたミラーＲ１１，Ｒ１３，Ｒ２１，Ｒ２３とで、光学部材３０が構成されている。

光学素子３には、調整用の光学素子４，５が設置されている。光学素子４，５は、独立して位置および姿勢を調整することができる。光学素子４は、第１結像光学系ＬＯ１の最終のミラーＲ１５が設けられた光学面１５を有する。光学素子５は、第２結像光学系ＬＯ２の最終のミラーＲ２５が設けられた光学面２５を有する。光学素子４とミラーＲ１５とで光学部材４０が構成され、光学素子５とミラーＲ２５とで光学部材５０が構成されている。イメージセンサＩＭＧ１及びイメージセンサＩＭＧ２の各々の撮像面に各結像光学系から適正に結像されるように、ミラーＲ１５及びミラーＲ２５の位置および姿勢が調整可能となっている。

光学部材２０の基材である光学素子２と光学部材３０の基材である光学素子３とが位置合わせされ、光学素子２の中央と光学素子３の中央とがそれぞれ、位置決め部材６と接着されることで、光学素子２、光学素子３、及び位置決め部材６が互いに固定される。光学素子２、光学素子３、及び位置決め部材６により、ユニットが形成（ユニット化）される。２つの光学素子２，３の各々に設けられたミラーが対向して左右に２つのオフアキシャル光学系を構成するように、２つの光学素子２，３が位置決め部材６によって位置決め固定されている。第１結像光学系ＬＯ１と第２結像光学系ＬＯ２を構成する複数のミラーは、回転非対称な曲率を有しており、基準軸を折り曲げるようにチルトして対向配置されている。このようなミラーを備えることで、収差補正をより容易にすることができ、結像性能の向上が可能となる。本実施形態では、左右の結像光学系のミラーや絞り面を同じ基材に一体化して設けているため、組立て時に２つの結像光学系同士の位置を調整する必要はない。

ステレオカメラ本体１の構造の理解を容易にするため、図２および図３にステレオカメラ本体１の外観斜視図を示す。図２は奇数番目のミラーが見える角度から見た斜視図で、図３は偶数番目のミラー及びイメージセンサの撮像面が見える角度から見た斜視図である。なお、図２において偶数番目のミラーと、図３における奇数番目のミラーは、直接的には見えない位置にあるため、引き出し線を破線としている。

（製造方法）
以下に、第１実施形態であるステレオ撮像装置の製造方法を、図４を参照しながら説明する。図４は、ステレオ撮像装置の製造手順を説明するためのフローチャートである。

まず、工程Ｓ１において、ステレオカメラ本体１の部品となる光学素子２、光学素子３、光学素子４、光学素子５及び位置決め部材６を、樹脂で成形する。２つの結像光学系の全てのミラーを単一のフレーム上に形成するのは困難であるため、本実施形態では、製造の容易性を考慮して、２つの光学素子２，３と、調整可能な２つの光学素子４，５とに、ミラーを分配配置する構成としている。即ち、図２及び図３に示すように、入射側から数えて偶数番目に光を反射するミラーが形成される光学素子２と、入射側から数えて奇数番目に光を反射するミラーが形成される光学素子３とを、別体としている。

光学素子２、光学素子３、光学素子４、光学素子５及び位置決め部材６は、たとえば射出成形などのモールド形成法によって製造することができる。樹脂材料は、型による成形が可能ならば何ら限定されるものではなく、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂、等の中から成形のしやすさ、耐久性その他を鑑みて選ぶことができる。例えば、ポリカーボネート樹脂や、アクリル樹脂、ＭＳ樹脂、ポリオレフィン系樹脂などを用いることができる。特に、ポリオレフィン系樹脂は吸湿性が低いので、樹脂の吸湿に伴う反射面の形状変化を低減することができ、ユニットを使用する湿度環境に影響されず高い測距精度を実現する反射光学ユニットを提供できる。ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、例えば日本ゼオン株式会社製のＺＥＯＮＥＸ（登録商標）などを用いることができる。また、必ずしも単一の材料から構成される必要はなく、材料としての特性向上や機能付与のため無機微粒子などが分散されたものを使用することもできる。また、材料の異なる複数の層から構成されても良い。

図５は、第１実施形態の光学素子および位置決め部材を形成する工程を説明するための図である。図５には、光学素子および位置決め部材を成形するための射出成形装置７００を図示している。図４における工程Ｓ１では、射出成形装置７００により、成形型の一例である金型６０内のキャビティ部に溶融樹脂を射出し、樹脂成形体である光学素子および位置決め部材を形成する。具体的に説明すると、ペレット状の樹脂７３をホッパ７２に投入すると、ペレット状の樹脂７３はヒータ７４で加熱されて液状化し、スクリュー７５により押圧されてシリンダ７６内を貯留部７７に向けて流動する。そして、貯留部７７に貯められた液状の溶融樹脂は、高速射出ユニットの作用によりノズル７８から金型６０内のキャビティ部に射出される。これにより、光学素子２，３，４，５及び位置決め部材６が成形される。

工程Ｓ２では、光学素子２，３，４，５上に、ミラーを成膜する。ミラーは、反射膜である。反射膜の形成には、さまざまな成膜法を用いることができるが、広く一般的に利用されている蒸着やスパッタ法などを用いることができる。反射膜の材質には、アルミニウムや銀などの反射率の高い金属を用いればよく、４００ｎｍから８００ｎｍの波長域の光に対して、９０％以上の反射率を確保するのが望ましい。さらには、反射膜の表面の保護や反射率の向上を目的として、反射膜上に誘電体膜などを付加して多層膜としてもよい。

図６は、工程Ｓ２において、光学素子２の光学面１２，１４，２２，２４に、ミラーＲ１２，Ｒ１４，Ｒ２２，Ｒ２４を、真空蒸着法で成膜する例を示す模式図である。図６中、８０は真空蒸着装置の真空チャンバ、８１は蒸着源、８２は蒸着マスクである。所定の真空度に減圧された真空チャンバ８０内の所定位置に、光学素子２をセットする。所定位置とは、蒸着源８１から、光学面１２，１４，２２，２４が見える位置である。光学素子２の主面２０１において、光学面１２，１４，２２，２４以外の面である非光学面に反射膜材料が付着しないように、真空チャンバ８０内には蒸着マスク８２が配置されている。蒸着源８１から蒸発した反射膜材料は、光学面１２，１４，２２，２４である自由曲面上に堆積される。これにより、反射膜であるミラーＲ１２，Ｒ１４，Ｒ２２，Ｒ２４が形成される。光学素子２の主面２０１の光学面１２，１４，２２，２４に、ミラーＲ１２，Ｒ１４，Ｒ２２，Ｒ２４を配置する構成のため、単一の蒸着プロセスで各ミラーを同時に成膜することが可能である。光学素子３，４，５に形成する各ミラーも、同様にして製造することが可能である。尚、真空蒸着装置内に複数の光学素子をセットできるようにして、一度の蒸着で複数の光学素子に反射膜を形成できるようにして、量産性を向上させてもよい。スパッタ法などの他の成膜技術を用いる場合も同様である。以上、工程Ｓ２により、光学部材２０，３０，４０，５０が製造される。

図４に戻り、工程Ｓ３では、光学素子２、光学素子３および位置決め部材６を位置合わせして組み立てる。工程Ｓ４では、光学素子２に、イメージセンサＩＭＧ１，ＩＭＧ２を位置合わせして固定する。すなわち、第１結像光学系ＬＯ１の結像位置にイメージセンサＩＭＧ１を、第２結像光学系ＬＯ２の結像位置にイメージセンサＩＭＧ２をそれぞれ配置可能にするため、光学素子２の所定位置にイメージセンサＩＭＧ１とイメージセンサＩＭＧ２を固定する。

次に、工程Ｓ５では、イメージセンサに最も近いミラーが設けられている光学素子４，５の位置を調整し、光軸を合わせた後、光学素子３に固定する。通常は、第１結像光学系ＬＯ１と第２結像光学系ＬＯ２について、それぞれ個別に光軸調整を行う。この工程Ｓ５により、ステレオ撮像光学系ＳＴＵを含むステレオカメラ本体１が完成する。

図７は、第１実施形態に係るステレオ撮像装置８００の分解図である。工程Ｓ６では、工程Ｓ５で完成したステレオカメラ本体１を、筐体８０３に収納する。図７に示すように、筐体８０３は、内側筐体上部材８０３１と内側筐体下部材８０３２とで構成される。ステレオカメラ本体１を、内側筐体上部材８０３１と内側筐体下部材８０３２で挟むようにして支持し、さらにその筐体８０３の外側から外側筐体上部材８０５１と外側筐体下部材８０５２により挟むようにして支持する。外側筐体上部材８０５１と外側筐体下部材８０５２とで外側筐体８０５が構成される。外側筐体８０５の上部には、ステレオ撮像装置８００を自動車等のフロントガラス（ウィンドシールド）やドローンに実装するためのアタッチメント部材（不図示）を接合する。以上により、ステレオカメラ本体１を実装したステレオ撮像装置８００が完成する。

図８は、ステレオ撮像装置８００の外観斜視図である。図８に示すように、内側筐体、外側筐体、アタッチメント部材の前面側には、ステレオカメラ本体の開口部ＳＰ１及び開口部ＳＰ２に所定画角の外光が入射するように、外広がりの遮光フード８０５３が設けられている。

図９（ａ）および図９（ｂ）は、ステレオ撮像装置８００を実装した自動車の例である。両図において、１０００は自動車、１００１はフロントガラス（ウィンドシールド）、１００２は乗員席である。ステレオ撮像装置８００は、図９（ａ）および図９（ｂ）に図示するように、窓ガラスであるフロントガラス１００１に対して乗員席１００２側に設けられ、具体的にはフロントガラス１００１の上縁部近傍の接続部１００３に接続されている。本実施形態のステレオ撮像装置８００は、図９（ａ）に例示するような乗員席が密閉された自動車であっても、図９（ｂ）に例示するような乗員席の上方が開放された自動車であっても、フロントガラスに好適に実装することが可能である。尚、自動運転や運転支援を高度化する際に、後方を走行する他車との距離や、後退時における物体との距離を測定する必要があれば、ステレオ撮像装置８００をリア側の窓ガラスの乗員席側に装着することも可能である。その場合であっても、本実施形態のステレオ撮像装置は、極めて高い精度で組み立てられ機械強度に優れたステレオ光学系を備えるため、信頼性が高いステレオ計測結果を得ることが可能である。

なお以上では、ステレオ撮影装置を車載用の撮影装置とする例を示したが、本実施形態のステレオ撮影装置は、車載用のみならずドローン等の移動体など、種々の用途に利用可能なビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することができる。本実施形態の撮影装置は、接続部を介して各種の移動体の基体（例えばボディやフレーム）に接続して用いることができる。そして、本実施形態の構成を備えた撮影装置は、その種々の用途において、例えば周囲の温度環境などに左右されることなく、高精度、高画質な撮影を行え、あるいはさらにそれに基づく高精度な物理測定を行える。

ところで、図１に示す光学素子２，３は、長手方向であるＸ１方向に相対的に長く、Ｘ１方向に交差する短手方向であるＹ１方向に相対的に短い樹脂部材である。光学素子２は、複数の光学面１２，１４，２２，２４を含む主面２０１を有する。なお、Ｚ１方向は、主面２０１を平面視する方向である。光学素子３は、複数の光学面１１，１３，２１，２３を含む主面３０１を有する。複数の光学面１２，１４，２２，２４は、Ｘ１方向に配列されている。複数の光学面１１，１３，２１，２３は、Ｘ１方向に配列されている。本実施形態では、図４に示す工程Ｓ１で、光学素子２，３に発生する反りが低減されるように、光学素子２，３を製造する。以下、光学素子２の製造方法について説明するが、光学素子３についても同様である。

図１０は、第１実施形態に係る光学素子２の製造方法のフローチャートである。図１１（ａ）は、金型６０の平面図である。図１１（ａ）は、金型６０において、図１の光学素子２の主面２０１を転写する主壁面６０１を平面視するＺ２方向から金型６０を視た図である。なお、図１１（ａ）において、金型６０の内部における溶融樹脂の流路を破線で示す。図１１（ｂ）は、金型６０の断面模式図である。

金型６０は、複数の型として、固定型６１と可動型６２とを含む。可動型６２は、固定型６１に対して相対的に移動することにより、金型６０を型締め又は型開きすることができる。金型６０は、型締めされることにより、キャビティ部６００と、スプルー部６５０と、第１ランナー部６５１と、第２ランナー部６５２と、を画成するように構成されている。

キャビティ部６００は、光学素子２を形成するための空間である。図１１（ａ）に示すように、キャビティ部６００は、長手方向であるＸ２方向に相対的に長く、長手方向に交差する短手方向であるＹ２方向に相対的に短い空間である。Ｘ２方向は、図１に示すＸ１方向に対応し、Ｙ２方向は、図１に示すＹ１方向に対応する。Ｚ２方向は、図１に示すＺ１方向に対応する。

スプルー部６５０は、図５に示す射出成形装置７００のノズル７８に連通されている。第１ランナー部６５１は、スプルー部６５０に連通されている。第１ランナー部６５１は、複数（本実施形態では２つ）の第１ゲートＧ１１，Ｇ１２を介してキャビティ部６００に連通されている。つまり、スプルー部６５０及び第１ランナー部６５１は、キャビティ部６００に溶融樹脂を供給するための流路である。複数の第１ゲートＧ１１，Ｇ１２は、Ｘ２方向に間隔をあけて配列されている。

第１ランナー部６５１は、スプルー部６５０と連続する、Ｘ２方向に延在する部分６５１−０と、キャビティ部６００と部分６５１−０とを連通させる、Ｙ２方向に延在する２つの部分６５１−１，６５１−２と、を含む。第２ランナー部６５２は、Ｘ２方向に延在する部分６５２−０と、キャビティ部６００と部分６５２−０とを連通させる、Ｙ２方向に延在する２つの部分６５２−１，６５２−２と、を含む。

本実施形態では、キャビティ部６００は、Ｘ２方向に長い。仮に、第１ゲートを１つのみとした場合には、キャビティ部内で溶融樹脂のＸ２方向の流動長が長く、キャビティ部内で樹脂の圧力分布（圧力差）が生じてしまう。成形物において光学素子を構成する樹脂の圧力分布（圧力差）が大きいと、成形物を金型６０から取り出したときに、光学素子に歪みが生じることがある。

本実施形態では、キャビティ部６００に複数の第１ゲートＧ１１，Ｇ１２を設けることで、キャビティ部６００内の溶融樹脂の圧力分布（圧力差）を低減することができる。これにより、金型６０を型開きした後に、成形物における光学素子２が歪むのを低減する。

第２ランナー部６５２は、複数の第１ゲートＧ１１，Ｇ１２とは反対側に配置された複数（本実施形態では２つ）の第２ゲートＧ２１，２２を介してキャビティ部６００に連通されている。第２ランナー部６５２は、キャビティ部６００に溶融樹脂を供給するために設けられた流路ではなく、キャビティ部６００への溶融樹脂の供給には寄与しないダミーの流路である。複数の第２ゲートＧ２１，Ｇ２２は、Ｘ２方向に間隔をあけて配列されている。

金型６０においてキャビティ部６００を画成する部分は、図１に示す複数の光学面１２，１４，２２，２４を転写する、Ｘ２方向に配列された複数の転写面６１２，６１４，６２２，６２４を含む主壁面６０１を有する。また、金型６０においてキャビティ部６００を画成する部分は、Ｙ２方向に互いに間隔をあけて対向する第１側壁面６６１及び第２側壁面６６２と、を有する。複数の第１ゲートＧ１１，Ｇ１２は、第１側壁面６６１に配置されている。複数の第２ゲートＧ２１，Ｇ２２は、第２側壁面６６２に配置されている。

複数の第１ゲートのうち、Ｘ２方向において最も外側に位置する２つの第１ゲートＧ１１，Ｇ１２が、キャビティ部６００のＸ２方向の中心を挟んで配置されている。複数の第２ゲートのうち、Ｘ２方向において最も外側に位置する２つの第２ゲートＧ２１，Ｇ２２が、キャビティ部６００のＸ２方向の中心を挟んで配置されている。

２つの第１ゲートＧ１１，Ｇ１２におけるＸ２方向の距離Ｄ１１は、２つの第２ゲートＧ２１，Ｇ２２におけるＸ２方向の距離Ｄ１２と同一である。つまり、Ｙ２方向において、第１ゲートＧ１１は、第２ゲートＧ２１に対向し、第１ゲートＧ１２は、第２ゲートＧ２２に対向している。ここで、距離Ｄ１１は、第１ゲートＧ１１のＸ２方向の中心と、第１ゲートＧ１２のＸ２方向の中心との距離である。また、距離Ｄ１２は、第２ゲートＧ２１のＸ２方向の中心と、第２ゲートＧ２２のＸ２方向の中心との距離である。なお、第１ゲートが２つよりも多い場合、距離Ｄ１１は、複数の第１ゲートのうち、Ｘ２方向において最も外側に位置する２つの第１ゲートのＸ２方向の距離ということになる。また、第２ゲートが２つよりも多い場合、距離Ｄ１２は、複数の第２ゲートのうち、Ｘ２方向において最も外側に位置する２つの第２ゲートのＸ２方向の距離ということになる。

本実施形態では、図１０の工程Ｓ１１で、以上の構成の金型６０を用意して、図５に示す射出成形装置７００にセットしておく。

次に、図１０の工程Ｓ１２で、金型６０を型締めする。次に、工程Ｓ１３で、射出成形装置７００が、金型６０のスプルー部６５０に溶融樹脂を供給（射出）する。スプルー部６５０に射出された溶融樹脂は、スプルー部６５０、及び第１ランナー部６５１を通過し、複数の第１ゲートＧ１１，Ｇ１２を介してキャビティ部６００に流れ込む。複数の第１ゲートＧ１１，Ｇ１２の各々は、溶融樹脂の流入口である。これにより、キャビティ部６００には、溶融樹脂が充填される。

このとき、第２ランナー部６５２には、複数の第２ゲートＧ２１，Ｇ２２を介してキャビティ部６００から溶融樹脂が充填される。複数の第２ゲートＧ２１，Ｇ２２は、溶融樹脂の流出口である。このように、スプルー部６５０から溶融樹脂を供給することで、第１ランナー部６５１、キャビティ部６００、及び第２ランナー部６５２に溶融樹脂が充填される。

次に、図１０の工程Ｓ１４で、金型６０の内部の空間に溶融樹脂を充填した状態で保圧する。次に、工程Ｓ１５で、金型６０を水冷などで冷却し、金型６０の内部の溶融樹脂を冷却固化する。次に、工程Ｓ１６で、金型６０を型開きして、金型６０から成形物を取り出す。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、金型６０から取り出した成形物２００の斜視図である。図１２（ａ）は、光学面が見える角度から成形物２００を見た斜視図である。図１２（ｂ）は、光学面が見えない角度から成形物２００を見た斜視図である。図１３（ａ）は、金型６０から取り出した成形物２００をＺ１方向から平面視したときの成形物２００の平面図である。成形物２００は、キャビティ部６００に対応する光学素子２と、第１ランナー部６５１に対応する第１樹脂部２５１と、第２ランナー部６５２に対応する第２樹脂部２５２と、スプルー部６５０に対応する樹脂部２５０と、を含む。成形物２００において、第１樹脂部２５１は、第１ゲートＧ１１，Ｇ１２に対応するゲート樹脂部Ｇ１１Ｒ，Ｇ１２Ｒで光学素子２に連結されている。成形物２００において、第２樹脂部２５２は、第２ゲートＧ２１，Ｇ２２に対応するゲート樹脂部Ｇ２１Ｒ，Ｇ２２Ｒで光学素子２に連結されている。

成形物２００は、冷却固化されているものの、金型６０から取り出された直後は高温であり、変形しやすい状態である。成形物２００は、金型６０から取り出された後、室温程度にまで冷却されることで、剛性が高まる。ところが、金型６０から取り出された直後の成形物２００において、第１樹脂部２５１は光学素子２よりもＺ１方向の厚みが厚いため、第１樹脂部２５１の温度は光学素子２の温度よりも高い。そのため、第１樹脂部２５１の温度が徐々に低下する過程で、第１樹脂部２５１は光学素子２よりも大きく収縮する。第１樹脂部２５１は、複数のゲート樹脂部Ｇ１１Ｒ，Ｇ１２Ｒで光学素子２に連結されているため、光学素子２は、第１樹脂部２５１に引っ張られることになる。

そこで、本実施形態では、光学素子２に対して、第１樹脂部２５１とは反対側に、第２ランナー部６５２に対応する第２樹脂部２５２が設けられている。これにより、第１樹脂部２５１の収縮による引っ張り力を、第２樹脂部２５２の収縮による引っ張り力で相殺することができる。これにより、光学素子２の反りを低減することができる。

図１０に戻り、工程Ｓ１７では、成形物２００において、第１樹脂部２５１と第２樹脂部２５２とを、ゲートＧ１１，Ｇ１２，Ｇ２１，Ｇ２２に対応するゲート樹脂部Ｇ１１Ｒ，Ｇ１２Ｒ，Ｇ２１Ｒ，Ｇ２２Ｒで切断する。これにより、光学素子２が得られる。

図１３（ｂ）は、Ｚ１方向から平面視したときの光学素子２の平面図である。光学素子２は、上述した主面２０１と、Ｙ１方向に互いに間隔をあけた第１側面２６１及び第２側面２６２と、を有する。主面２０１は、図１１（ａ）に示す金型６０の主壁面６０１を転写した面である。第１側面２６１は、図１１（ａ）に示す金型６０の第１側壁面６６１を転写した面である。第２側面２６２は、図１１（ａ）に示す金型６０の第２側壁面６６２を転写した面である。

第１側面２６１は、Ｘ１方向に配列された複数の第１ゲート痕Ｇ５１，Ｇ５２を含む。第２側面２６２は、Ｘ１方向に配列された複数の第２ゲート痕Ｇ６１，Ｇ６２を含む。第１ゲート痕Ｇ５１，Ｇ５２は、ゲート樹脂部Ｇ１１Ｒ，Ｇ１２Ｒで切断された痕である。第２ゲート痕Ｇ６１，Ｇ６２は、ゲート樹脂部Ｇ２１Ｒ，Ｇ２２Ｒで切断された痕である。

複数の第１ゲート痕のうち、Ｘ１方向において最も外側に位置する２つの第１ゲート痕Ｇ５１，Ｇ５２は、光学素子２のＸ１方向の中心を挟んで配置されている。複数の第２ゲート痕のうち、Ｘ１方向において最も外側に位置する２つの第２ゲート痕Ｇ６１，６２は、光学素子２のＸ１方向の中心を挟んで配置されている。

２つの第１ゲート痕Ｇ５１，Ｇ５２におけるＸ１方向の距離Ｄ５は、２つの第２ゲート痕Ｇ６１，Ｇ６２におけるＸ１方向の距離Ｄ６と同一である。つまり、Ｙ１方向において、第１ゲート痕Ｇ５１は、第２ゲート痕Ｇ６１に対向し、第１ゲート痕Ｇ５２は、第２ゲート痕Ｇ６２に対向している。ここで、距離Ｄ５は、第１ゲート痕Ｇ５１のＸ１方向の中心と、第１ゲート痕Ｇ５２のＸ１方向の中心との距離である。また、距離Ｄ６は、第２ゲート痕Ｇ６１のＸ１方向の中心と、第２ゲート痕Ｇ６２のＸ１方向の中心との距離である。なお、第１ゲート痕が２つよりも多い場合、距離Ｄ５は、複数の第１ゲート痕のうち、Ｘ１方向において最も外側に位置する２つの第１ゲート痕のＸ１方向の距離ということになる。また、第２ゲート痕が２つよりも多い場合、距離Ｄ６は、複数の第２ゲート痕のうち、Ｘ１方向において最も外側に位置する２つの第２ゲート痕のＸ１方向の距離ということになる。

ここで、図１３（ａ）に示す成形物２００において、Ｚ１方向の平面視で、第２樹脂部２５２の形状は、第１樹脂部２５１と同じである。本実施形態では、第１樹脂部２５１は、樹脂部２５０に連結され、Ｘ１方向に延在する部分２５１−０と、光学素子２と部分２５１−０とに連結され、Ｙ１方向に延在する２つの部分２５１−１，２５１−２と、を含む。部分２５１−０は、図１１（ａ）に示す部分６５１−０によって形成される部分である。部分２５１−１は、図１１（ａ）に示す部分６５１−１によって形成される部分である。部分２５１−２は、図１１（ａ）に示す部分６５１−２によって形成される部分である。部分２５１−０は、金型６０から取り出された後に冷えることで、Ｘ１方向に収縮する。部分２５１−１，２５１−２は、金型６０から取り出された後に冷えることで、Ｙ１方向に収縮する。

第２樹脂部２５２は、Ｘ１方向に延在する部分２５２−０と、光学素子２と部分２５２−０とに連結され、Ｙ１方向に延在する２つの部分２５２−１，２５２−２と、を含む。部分２５２−０は、図１１（ａ）に示す部分６５２−０によって形成される部分である。部分２５２−１は、図１１（ａ）に示す部分６５２−１によって形成される部分である。部分２５２−２は、図１１（ａ）に示す部分６５２−２によって形成される部分である。部分２５２−０は、金型６０から取り出された後に冷えることで、Ｘ１方向に収縮する。部分２５２−１，２５２−２は、金型６０から取り出された後に冷えることで、Ｙ１方向に収縮する。つまり、第２樹脂部２５２は、第１樹脂部２５１と略同様に収縮する。これにより、光学素子２の反りを効果的に低減することができる。

第１樹脂部２５１の断面形状は略半円形状である。なお、第１樹脂部２５１の断面の内接球の半径が、光学素子２の断面の内接球の最大半径より大きければ、第１樹脂部２５１の断面形状は、限定されるものではない。すなわち、第１樹脂部２５１のＺ１方向の厚みが、光学素子２のＺ１方向の厚みより厚ければよい。例えば、第１樹脂部２５１の断面形状は、円形、半円形、台形、その他の形状であってもよく、加工のしやすさを鑑みて選べばよい。

また、第２樹脂部２５２の断面形状も略半円形状である。なお、第２樹脂部２５２の断面形状も、第１樹脂部２５１と同様、この形状に限定するものではない。但し、成形物２００を金型６０から取り出したときの第１樹脂部２５１と第２樹脂部２５２との温度差を小さくするため、第２樹脂部２５２の断面の内接球半径及び形状を、第１樹脂部２５１と同一の内接球半径及び形状にするのが好ましい。

図１１（ａ）に示す第１ゲートＧ１１，Ｇ１２は、側壁面６６１において、図１３（ｂ）に示す光学素子２の光学面１２，１４，２２，２４にウェルドラインが発生しない位置に配置するのが好ましい。そして、第１ゲートＧ１１，Ｇ１２は、キャビティ部６００のＸ２方向の中心を挟んで配置されていれば、側壁面６６１において、いずれの位置に配置されていてもよい。２つの第１ゲートＧ１１，Ｇ１２を、キャビティ部６００のＸ２方向の中心を挟んで配置することで、溶融樹脂の充填バランスが均一となる。なお、図１３（ｂ）に示す光学素子２においては、複数の第１ゲート痕のうち、Ｘ１方向において最も外側に位置する２つの第１ゲート痕Ｇ５１，Ｇ５２が、光学素子２のＸ１方向の中心を挟んで配置されていることになる。

図１１（ａ）に示す第２ゲートＧ２１，Ｇ２２は、側壁面６６２において、キャビティ部６００のＸ２方向の中心を挟んで配置されていれば、側壁面６６２のいずれの位置に配置されていてもよい。２つの第２ゲートＧ２１，Ｇ２２を、キャビティ部６００のＸ２方向の中心を挟んで配置することで、光学素子２の反りを効果的に低減することができる。なお、図１３（ｂ）に示す光学素子２においては、複数の第２ゲート痕のうち、Ｘ１方向において最も外側に位置する２つの第２ゲート痕Ｇ６１，Ｇ６２が、光学素子２のＸ１方向の中心を挟んで配置されていることになる。

図１１（ａ）に示す金型６０において、Ｚ２方向に見て、複数の第１ゲートのうちの隣り合う２つの第１ゲートＧ１１，Ｇ１２の垂直二等分線Ｃ２が、複数の転写面６１２，６１４，６２２，６２４のいずれにも重ならない。即ち、図１３（ｂ）に示す光学素子２において、Ｚ１方向に見て、複数の第１ゲート痕のうちの隣り合う２つの第１ゲート痕Ｇ５１，Ｇ５２の垂直二等分線Ｃ１が、複数の光学面１２，１４，２２，２４のいずれにも重ならない。図１１（ａ）に示す第１ゲートＧ１１，Ｇ１２は、樹脂の流入口であるため、樹脂の合流部である垂直二等分線Ｃ２上、すなわち図１３（ｂ）の垂直二等分線Ｃ１上にウェルドラインが生じやすい。図１３（ｂ）に示す垂直二等分線Ｃ１が、光学面１２，１４，２２，２４のいずれにも重ならないので、光学面１２，１４，２２，２４にウェルドラインが発生するのを防止することができる。

一方、第２ゲートＧ２１，Ｇ２２の位置は、第１ゲートＧ１１，Ｇ１２と異なり、ウェルドラインに影響しない。そのため、側壁面６６２においていずれの位置に配置されていてもよい。但し、光学素子２の反りを緩和するために、図１１（ａ）に示すように、Ｙ２方向において、第２ゲートＧ２１は第１ゲートＧ１１と対向しているのが好ましく、第２ゲートＧ２２は第１ゲートＧ１２と対向しているのが好ましい。

なお、第１実施形態では、第１ゲートが２つの場合について説明したが、これに限定するものではない。第１ゲートが２つよりも多くてもよい。その際、第２ゲートの数を第１ゲートの数と同じとしてもよい。この場合、短手方向において、複数の第２ゲートのそれぞれを、複数の第１ゲートのそれぞれに対向させてもよい。

また、第１樹脂部及び第２樹脂部は廃材となるが、第１ゲートが２つよりも多い場合であっても、第２樹脂部の量、つまり廃材量を減少させるために、第２ゲートの数を２つとしてもよい。この場合、２つの第２ゲートは、複数の第１ゲートのうち長手方向において最も外側に位置する２つの第１ゲートと対向するように配置してもよい。

第１実施形態において、図１１（ａ）に示す第１ランナー部６５１の部分６５１−０のＸ２方向の長さＤ２１と、第２ランナー部６５２の部分６５２−０のＸ２方向の長さＤ２２は、同一である。しかし、長さＤ２１と長さＤ２２の関係は、これに限定するものではない。長さＤ２１と長さＤ２２は、充填距離、廃材量、成形品への熱影響、その他を鑑みて選べばよい。但し、光学素子２の反りを低減する観点から、長さＤ２１を、２つのゲートＧ１１，Ｇ１２の距離Ｄ１１と同一とし、長さＤ２２を、２つのゲートＧ２１，Ｇ２２の距離Ｄ１２と同一とすることが好ましい。第１ゲートが２つより多く存在する場合、長手方向において最も外側に位置する２つの第１ゲートの距離を、第１ランナー部の長手方向の長さと同一とすることが好ましい。第２ゲートが２つより多く存在する場合、長手方向において最も外側に位置する２つの第２ゲートの距離を、第２ランナー部の長手方向の長さと同一とすることが好ましい。

また、第１ランナー部６５１の部分６５１−１，６５１−２のＹ２方向の長さＤ３１と、第２ランナー部６５２の部分６５２−１，６５２−２のＹ２方向の長さＤ３２は、限定されるものではない。長さＤ３１，Ｄ３２は、充填距離、廃材量、成形部への熱影響、その他を鑑みて選べばよい。但し、長さＤ３１と長さＤ３２は、光学素子２の反りを低減する観点から、同一とすることが好ましい。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図１４は、第２実施形態に係る光学素子の製造に用いる成形型の一例である金型の平面図である。第２実施形態に係る光学素子を製造する製造装置において、金型６０Ａ以外の構成は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、光学素子の製造方法も、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、金型６０Ａにおいて、図１１（ａ）に示す金型６０と同様の構成については同一符号とし、説明を省略する。第２実施形態では、図１４に示す金型６０Ａにおいて、キャビティ部６００Ａに連通する第２ランナー部６５２Ａの構成が、第１実施形態で説明した図１１（ａ）に示す第２ランナー部６５２と異なる。したがって、この金型６０Ａにより成形される成形物も第１実施形態と異なる。なお、第２実施形態におけるキャビティ部６００Ａの形状は、第１実施形態で説明した図１１（ａ）に示すキャビティ部６００と同様であるが、第２ランナー部６５２Ａがキャビティ部６００Ａに連通される第２ゲートの位置が異なる。したがって、図１４に示すように、金型６０Ａにおいてキャビティ部６００Ａを画成する部分は、第１実施形態と同様、主壁面６０１と、第１側壁面６６１と、第２側壁面６６２と、を有する。

第２ランナー部６５２Ａは、複数（本実施形態では２つ）の第２ゲートＧ２１Ａ，Ｇ２２Ａを介してキャビティ部６００Ａに連通されている。第２ゲートＧ２１Ａ，Ｇ２２Ａは、第１実施形態と同様、Ｘ２方向に間隔をあけて側壁面６６２に配列されている。

第２ランナー部６５２Ａは、Ｘ２方向に延在する部分６５２Ａ−０と、キャビティ部６００Ａと部分６５２Ａ−０とを連通させる、Ｙ２方向に延在する２つの部分６５２Ａ−１，６５２Ａ−２と、を含む。

第２実施形態では、２つの第２ゲートＧ２１Ａ，Ｇ２２ＡのＸ２方向の距離Ｄ１２Ａは、２つの第１ゲートＧ１１，Ｇ１２のＸ２方向の距離Ｄ１１よりも短い。ここで、距離Ｄ１２Ａは、第２ゲートＧ２１ＡのＸ２方向の中心と、第２ゲートＧ２２ＡのＸ２方向の中心との距離である。なお、第２ゲートが２つよりも多い場合、距離Ｄ１２Ａは、複数の第２ゲートのうち、Ｘ２方向において最も外側に位置する２つの第２ゲートのＸ２方向の距離ということになる。

図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、金型６０Ａから取り出した成形物２００Ａの斜視図である。図１５（ａ）は、光学面が見える角度から成形物２００Ａを見た斜視図である。図１５（ｂ）は、光学面が見えない角度から成形物２００Ａを見た斜視図である。図１６（ａ）は、金型６０Ａから取り出した成形物２００ＡをＺ１方向から平面視したときの成形物２００Ａの平面図である。

成形物２００Ａは、キャビティ部６００Ａに対応する光学素子２Ａと、第１ランナー部６５１に対応する第１樹脂部２５１と、第２ランナー部６５２Ａに対応する第２樹脂部２５２Ａと、スプルー部６５０に対応する樹脂部２５０と、を含む。なお、成形物２００Ａから切り出される光学素子２Ａは、第１実施形態で説明した光学素子２と同様の構成であるが、ゲート痕の位置が光学素子２と異なる。

成形物２００Ａにおいて、第１樹脂部２５１は、第１ゲートＧ１１，Ｇ１２に対応するゲート樹脂部Ｇ１１Ｒ，Ｇ１２Ｒで光学素子２Ａに連結されている。成形物２００Ａにおいて、第２樹脂部２５２Ａは、第２ゲートＧ２１Ａ，Ｇ２２Ａに対応するゲート樹脂部Ｇ２１ＲＡ，Ｇ２２ＲＡで光学素子２Ａに連結されている。

第２実施形態においても、光学素子２Ａに対して、第１樹脂部２５１とは反対側に、第２ランナー部６５２Ａに対応する第２樹脂部２５２Ａが設けられている。これにより、第１樹脂部２５１の収縮による引っ張り力を、第２樹脂部２５２Ａの収縮による引っ張り力で相殺することができる。これにより、光学素子２Ａの反りを低減することができる。

図１６（ｂ）は、Ｚ１方向から平面視したときの光学素子２Ａの平面図である。図１６（ｂ）に示す光学素子２Ａは、図１６（ａ）に示す成形物２００Ａから第１樹脂部２５１及び第２樹脂部２５２Ａを切断することで得られる。光学素子２Ａの第２側面２６２は、Ｘ１方向に配列された複数の第２ゲート痕Ｇ６１Ａ，Ｇ６２Ａを含む。第２ゲート痕Ｇ６１Ａ，Ｇ６２Ａは、ゲート樹脂部Ｇ２１ＲＡ，Ｇ２２ＲＡで切断された痕である。

ここで、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、第２樹脂部２５２Ａは、Ｘ１方向に延在する部分２５２Ａ−０と、光学素子２Ａと部分２５２Ａ−０とに連結され、Ｙ１方向に延在する２つの部分２５２Ａ−１，２５２Ａ−２と、を含む。部分２５２Ａ−０は、図１４に示す部分６５２Ａ−０によって形成される部分である。部分２５２Ａ−１は、図１４に示す部分６５２Ａ−１によって形成される部分である。部分２５２Ａ−２は、図１４に示す部分６５２Ａ−２によって形成される部分である。部分２５２Ａ−０は、金型６０Ａから取り出された後に冷えることで、Ｘ１方向に収縮する。部分２５２Ａ−１，２５２Ａ−２は、金型６０Ａから取り出された後に冷えることで、Ｙ１方向に収縮する。

ところで、第１実施形態において説明した図１１（ａ）に示す金型６０において、第１ランナー部６５１と第２ランナー部６５２とでは、樹脂流動による圧力損失が異なる。つまり、第２ランナー部６５２の内圧は、スプルー部６５０に近い第１ランナー部６５１の内圧よりも低い。そのため、第１ランナー部６５１に対応する第１樹脂部２５１（図１３（ａ））の収縮量と、第２ランナー部６５２に対応する第２樹脂部２５２（図１３（ａ））の収縮量とが異なる。具体的には、第２樹脂部２５２の収縮量が第１樹脂部２５１の収縮量よりも大きい。

第２実施形態では、図１４に示すように、金型６０Ａにおいて、距離Ｄ１２Ａを距離Ｄ１１よりも短くすることで、図１６（ａ）に示す第２樹脂部２５２Ａの収縮量を第１樹脂部２５１の収縮量に近づけている。これにより、より効果的に光学素子２Ａの反りを低減することができる。

第１樹脂部２５１及び第２樹脂部２５２Ａが切断されて形成された光学素子２Ａにおいては、図１６（ｂ）に示すように２つの第２ゲート痕Ｇ６１Ａ，Ｇ６２ＡのＸ１方向の距離Ｄ６Ａが２つの第１ゲート痕Ｇ５１，Ｇ５２のＸ１方向の距離Ｄ５よりも短い。ここで、距離Ｄ６Ａは、第２ゲート痕Ｇ６１ＡのＸ１方向の中心と、第２ゲート痕Ｇ６２ＡのＸ１方向の中心との距離である。なお、第２ゲート痕が２つよりも多い場合、距離Ｄ６Ａは、複数の第２ゲート痕のうち、Ｘ１方向において最も外側に位置する２つの第２ゲート痕のＸ１方向の距離ということになる。

図１４に示す第２ゲートＧ２１Ａ，Ｇ２２Ａは、側壁面６６２において、キャビティ部６００ＡのＸ２方向の中心を挟んで配置されていれば、側壁面６６２のいずれの位置に配置されていてもよい。２つの第２ゲートＧ２１Ａ，Ｇ２２Ａを、キャビティ部６００ＡのＸ２方向の中心を挟んで配置することで、光学素子２Ａの反りを効果的に低減することができる。なお、図１６（ｂ）に示す光学素子２Ａにおいては、複数の第２ゲート痕のうち、Ｘ１方向において最も外側に位置する２つの第２ゲート痕Ｇ６１Ａ，Ｇ６２Ａが、光学素子２ＡのＸ１方向の中心を挟んで配置されていることになる。

（実施例１）
次に第１実施形態に対応する実施例１について説明する。以下、光学素子２について説明するが、光学素子３においても同様の効果が得られる。

図１３（ａ）に示す光学素子２を含む成形物２００を射出成形により成形した。光学素子２のサイズは、長さ２００ｍｍ、幅４０ｍｍ、厚さ４ｍｍであった。光学素子２を構成する樹脂は、ポリオレフィン系樹脂（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標） Ｅ４８Ｒ）とした。図１３（ｂ）に示すようにランナー部に対応する樹脂部を切断して得られた光学素子２の各光学面１２，１４，２２，２４上に、アルミニウムを蒸着により積層させてミラーを形成した。また、図１３（ａ）に示す第１樹脂部２５１の断面形状は、横７．２ｍｍ、縦６ｍｍの略半円とした。第１樹脂部２５１において、部分２５１−０のＸ１方向の長さＲＮＬ１１を９０ｍｍ、部分２５１−１，２５１−２のＹ１方向の長さＲＮＬ１２を５５ｍｍとした。

図１１（ａ）に示す第１ゲートＧ１１，Ｇ１２は、樹脂の流動長、及び樹脂の充填バランスを均一にするため、キャビティ部６００のＸ２方向の中心位置を対称基準として、それぞれ４５ｍｍ離れた位置に配置した。これにより、図１３（ａ）の成形物２００におけるゲート樹脂部Ｇ１１Ｒ，Ｇ１２Ｒ間の距離ＧＬ１は９０ｍｍであった。

第２樹脂部２５２の断面形状は、横７．２ｍｍ、縦６ｍｍの略半円形とした。第２樹脂部２５２において、部分２５２−０のＸ１方向の長さＲＮＬ２１を９０ｍｍ、部分２５２−１，２５２−２のＹ１方向の長さＲＮＬ２２を５５ｍｍとした。

図１１（ａ）に示す第２ゲートＧ２１，Ｇ２２は、第１樹脂部２５１による光学素子２の反りを低減するため、キャビティ部６００のＸ２方向の中心位置を対称基準として、それぞれ４５ｍｍ離れた位置に配置した。これにより、図１３（ａ）の成形物２００におけるゲート樹脂部Ｇ２１Ｒ，Ｇ２２Ｒ間の距離ＧＬ２は９０ｍｍであった。

比較例１として、第２樹脂部２５２を設けずに光学素子を含む成形物を作製した。

実施例１の光学素子および比較例１の光学素子について評価した。図１３（ａ）を用いて説明する。光学面の基準となる素子の基準平面Ｚ０と光学面頂点ＺＲ１の距離を三次元測定機で測定した。この測定値に基づき、設計値に対する光学面頂点ＺＲ１の位置のズレ量を、実施例１及び比較例１についてそれぞれ求めた。

実施例１では、設計値からのズレ量が１０μｍに低減され、第２樹脂部２５２により光学素子２の反りが低減されていた。設計値に対して許容される光学素子の頂点のズレ量の許容範囲を、例えば±３０μｍとすれば、実施例１は許容範囲内にある。この許容範囲は、求められる画像の精度に応じて決めればよい。

比較例１では、第１樹脂部２５１によって成形品に反りが発生するため、光学面の頂点のズレ量が設計値から１００μｍのズレが生じ、許容範囲を超えていた。

ここで、図１３（ａ）に示す成形物２００から第１樹脂部２５１と第２樹脂部２５２とを切断した後、光学素子２において、ゲート痕Ｇ５１，Ｇ５２，Ｇ６１，Ｇ６２が樹脂の流入口なのか流出口なのか見た目だけで判断するのは困難である。そこで、実施例１の光学素子２について、第１ゲート痕Ｇ５１，Ｇ５２の各々の近傍の第１部分の光の屈折率と、第２ゲート痕Ｇ６１，Ｇ６２の各々の近傍の第２部分の光の屈折率とを測定した。

図１７は、実施例１における光学素子２の平面図である。第１ゲート痕Ｇ５１の近傍の第１部分Ｒ５１は、光学素子２をＺ１方向に見て、第１ゲート痕Ｇ５１のＸ１方向の長さを直径とする半円の部分である。第１ゲート痕Ｇ５２の近傍の第１部分Ｒ５２は、光学素子２をＺ１方向に見て、第１ゲート痕Ｇ５２のＸ１方向の長さを直径とする半円の部分である。第２ゲート痕Ｇ６１の近傍の第２部分Ｒ６１は、光学素子２をＺ１方向に見て、第２ゲート痕Ｇ６１のＸ１方向の長さを直径とする半円の部分である。第２ゲート痕Ｇ６２の近傍の第２部分Ｒ６２は、光学素子２をＺ１方向に見て、第２ゲート痕Ｇ６２のＸ１方向の長さを直径とする半円の部分である。

屈折率の測定にはフィゾー干渉計（Ｚｙｇｏ Ｖｅｒｉｆｉｒｅ）によるマッチングオイル方式を用いた。図１８にフィゾー干渉計９００の模式図を示す。フィゾー干渉計９００は、光源９０１、フィルター９０２、レンズ９０３、ハーフミラー９０４，９０５、ミラー９０７、及びスクリーン９０８で構成されている。ハーフミラー９０５とミラー９０７との間に、マッチングオイルを貯留する容器９０６を配置した。マッチングオイルには、樹脂材料（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標） Ｅ４８Ｒ）の屈折率に近いマッチングオイル（モリテックス社製、カーギル標準屈折液 シリーズＡ ｎＤ＝１．４６０〜１．５７０）を用意した。光学素子２をマッチングオイルに浸した状態で、温度を１８℃から２１℃の間で調整し、マッチングオイルと光学素子２の屈折率を一致させた。その後、フィゾー干渉計９００により光学素子２の表面形状を測定し、求めた表面形状から屈折率を算出した。光源９０１には、光の波長が６３２．８ｎｍであるＨｅ−Ｎｅレーザを用いた。なお、光学素子２は、６３２．８ｎｍの波長の光を透過する材質の樹脂で形成されている。以下、光とは、波長６３２．８ｎｍの光を指すものとする。

第１部分Ｒ５１，Ｒ５２における光の屈折率と、第２部分Ｒ６１，Ｒ６２における光の屈折率とを測定したところ、第１部分Ｒ５１，Ｒ５２における光の屈折率は１．５２９５７１、第２部分Ｒ６１，Ｒ６２における光の屈折率は１．５２９５１８であった。この結果、第１部分Ｒ５１，Ｒ５２における光の屈折率は、第２部分Ｒ６１，Ｒ６２における光の屈折率よりも５．３×１０^−５大きいことがわかった。

ここで、樹脂の密度と、光の屈折率との間には、相関関係がある。即ち、樹脂の密度が高いほど、光の屈折率が大きい。よって、屈折率の測定結果から、第１ゲート痕Ｇ５１，Ｇ５２の各々の近傍における第１部分Ｒ５１，Ｒ５２の樹脂の密度が、複数の第２ゲート痕Ｇ６１，Ｇ６２の各々の近傍における第２部分Ｒ６１，Ｒ６２の樹脂の密度よりも高いと言える。このように、樹脂の密度の大小関係、その一例として光の屈折率の大小関係を比較することで、成形品のゲート痕が、第１樹脂部２５１が接続されていた第１ゲート痕であるか、第２樹脂部２５２が接続されていた第２ゲート痕であるかを特定することができる。

本実施例の光学素子は図１０の工程Ｓ１４で保圧される。このときスプルー部に近い第１部分Ｒ５１，Ｒ５２は、スプルー部から遠い第２部分Ｒ６１，Ｒ６２より圧力が高くなる。これはスプルー部から遠い位置の方が、圧力がより損失されるためである。この圧力の差によって、第１部分Ｒ５１，Ｒ５２の樹脂の密度と第２部分Ｒ６１，Ｒ６２の樹脂の密度との間には差が生じ、スプルー部に近い第１部分Ｒ５１，Ｒ５２の密度が第２部分Ｒ６１，Ｒ６２の密度より高くなる。

（実施例２）
次に第２実施形態に対応する実施例２について説明する。以下、光学素子２Ａについて説明するが、光学素子３においても同様の効果が得られる。

図１６（ａ）に示す光学素子２Ａを含む成形物２００Ａを射出成形により成形した。光学素子２Ａのサイズは、長さ２００ｍｍ、幅４０ｍｍ、厚さ４ｍｍであった。光学素子２Ａを構成する樹脂は、ポリオレフィン系樹脂（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標） Ｅ４８Ｒ）とした。図１６（ｂ）に示すようにランナー部に対応する樹脂部を切断して得られた光学素子２Ａの各光学面１２，１４，２２，２４上に、アルミニウムを蒸着により積層させてミラーを形成した。また、図１６（ａ）に示す第１樹脂部２５１の断面形状は、横７．２ｍｍ、縦６ｍｍの略半円とした。第１樹脂部２５１において、部分２５１−０のＸ１方向の長さＲＮＬ１１を９０ｍｍ、部分２５１−１，２５１−２のＹ１方向の長さＲＮＬ１２を５５ｍｍとした。

図１４に示す第１ゲートＧ１１，Ｇ１２は、樹脂の流動長、及び樹脂の充填バランスを均一にするため、キャビティ部６００ＡのＸ２方向の中心位置を対称基準として、それぞれ４５ｍｍ離れた位置に配置した。これにより、図１６（ａ）の成形物２００Ａにおけるゲート樹脂部Ｇ１１Ｒ，Ｇ１２Ｒ間の距離ＧＬ１は９０ｍｍであった。

第２樹脂部２５２Ａの断面形状は、横７．２ｍｍ、縦６ｍｍの略半円形とした。第２樹脂部２５２Ａにおいて、部分２５２Ａ−０のＸ１方向の長さＲＮＬ２１Ａを７０ｍｍ、部分２５２Ａ−１，２５２Ａ−２のＹ１方向の長さＲＮＬ２２Ａを５５ｍｍとした。

図１４に示す第２ゲートＧ２１Ａ，Ｇ２２Ａは、第１樹脂部２５１による光学素子２Ａの反りを低減するため、キャビティ部６００ＡのＸ２方向の中心位置を対称基準として、それぞれ３５ｍｍ離れた位置に配置した。これにより、図１６（ａ）の成形物２００Ａにおけるゲート樹脂部Ｇ２１ＲＡ，Ｇ２２ＲＡ間の距離ＧＬ２Ａは７０ｍｍであった。実施例２では、距離ＧＬ２Ａを距離ＧＬ１よりも短くしている。

実施例２の光学素子について評価した。図１６（ａ）を用いて説明する。光学面の基準となる素子の基準平面Ｚ０と光学面頂点ＺＲ１の距離を三次元測定機で測定した。この測定値に基づき、設計値に対する光学面頂点ＺＲ１の位置のズレ量を、実施例２について求めた。

実施例２では、設計値からのズレ量が５μｍに低減され、第２樹脂部２５２Ａにより光学素子２Ａの反りが実施例１よりも低減されていた。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。

上述の実施形態では、光学素子の光学面にミラーを設けて光学部材を形成する場合について説明したが、これに限定するものではない。光学素子の光学面に、ミラー以外の膜、例えば反射防止膜を形成してもよい。また、光学面に膜を形成せず、光学素子自体を光学部材として撮像装置などに用いてもよい。また、金型から取り出した成形物からランナー部に対応する樹脂部を切断して得られる成形品に更なる処理を施して光学素子を形成してもよい。

２…光学素子、１２…光学面、１４…光学面、２０…光学部材、２２…光学面、２４…光学面、６０…金型（成形型）、２００…成形物、２５１…第１樹脂部、２５２…第２樹脂部、６００…キャビティ部、６５０…スプルー部、６５１…第１ランナー部、６５２…第２ランナー部

Claims (14)

1. 複数の光学面を有する光学素子を製造する光学素子の製造方法において、
   キャビティ部と、スプルー部と、前記スプルー部に連通され、前記キャビティ部の長手方向に配列された複数の第１ゲートを介して前記キャビティ部に連通される第１ランナー部と、前記複数の第１ゲートとは反対側に前記長手方向に配列された複数の第２ゲートを介して前記キャビティ部に連通される第２ランナー部と、を画成する成形型を用意し、
   前記スプルー部から溶融樹脂を供給することで、前記第１ランナー部、前記キャビティ部、及び前記第２ランナー部に前記溶融樹脂を充填し、
   前記成形型の内部の前記溶融樹脂を冷却固化して成形物を形成し、
   前記成形型から前記成形物を取り出し、
   前記成形物から前記第１ランナー部に対応する第１樹脂部と、前記第２ランナー部に対応する第２樹脂部とを切断する、
   ことを特徴とする光学素子の製造方法。
2. 前記成形型において前記キャビティ部を画成する部分は、
   前記複数の光学面を転写する、前記長手方向に配列された複数の転写面を含む主壁面と、
   前記長手方向と交差する短手方向に互いに間隔をあけて対向する第１側壁面及び第２側壁面と、を含み、
   前記複数の第１ゲートは、前記第１側壁面に配置され、
   前記複数の第２ゲートは、前記第２側壁面に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
3. 前記主壁面を平面視して、前記複数の第１ゲートのうち隣り合う２つの第１ゲートの垂直二等分線が、前記複数の転写面のいずれにも重ならないことを特徴とする請求項２に記載の光学素子の製造方法。
4. 前記複数の第１ゲートのうち、前記長手方向において最も外側に位置する２つの第１ゲートが、前記キャビティ部の前記長手方向の中心を挟んで配置されており、
   前記複数の第２ゲートのうち、前記長手方向において最も外側に位置する２つの第２ゲートが、前記キャビティ部の前記長手方向の中心を挟んで配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
5. 前記２つの第２ゲートの前記長手方向の距離が、前記２つの第１ゲートの前記長手方向の距離よりも短いことを特徴とする請求項４に記載の光学素子の製造方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の製造方法により光学素子を製造し、前記光学素子の前記複数の光学面の各々に、ミラーを形成することを特徴とする光学部材の製造方法。
7. 樹脂を含む光学素子であって、
   長手方向に配列された複数の光学面を含む主面と、
   前記長手方向と交差する短手方向に互いに間隔をあけた第１側面及び第２側面と、を有し、
   前記第１側面は、前記長手方向に配列された複数の第１ゲート痕を含み、
   前記第２側面は、前記長手方向に配列された複数の第２ゲート痕を含み、
   前記複数の第１ゲート痕の各々の近傍における第１部分の樹脂の密度が、前記複数の第２ゲート痕の各々の近傍における第２部分の樹脂の密度よりも高いことを特徴とする光学素子。
8. 樹脂を含む光学素子であって、
   長手方向に配列された複数の光学面を含む主面と、
   前記長手方向と交差する短手方向に互いに間隔をあけた第１側面及び第２側面と、を有し、
   前記第１側面は、前記長手方向に配列された複数の第１ゲート痕を含み、
   前記第２側面は、前記長手方向に配列された複数の第２ゲート痕を含み、
   前記複数の第１ゲート痕の各々の近傍における第１部分の樹脂の波長６３２．８ｎｍにおける屈折率が、前記複数の第２ゲート痕の各々の近傍における第２部分の樹脂の波長６３２．８ｎｍにおける屈折率よりも高いことを特徴とする光学素子。
9. 前記主面を平面視して、前記複数の第１ゲート痕のうち隣り合う２つの第１ゲート痕の垂直二等分線が、前記複数の光学面のいずれにも重ならないことを特徴とする請求項７又は８に記載の光学素子。
10. 前記複数の第１ゲート痕のうち、前記長手方向において最も外側に位置する２つの第１ゲート痕が、前記光学素子の前記長手方向の中心を挟んで配置されており、
    前記複数の第２ゲート痕のうち、前記長手方向において最も外側に位置する２つの第２ゲート痕が、前記光学素子の前記長手方向の中心を挟んで配置されていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の光学素子。
11. 前記２つの第２ゲート痕の前記長手方向の距離が、前記２つの第１ゲート痕の前記長手方向の距離よりも短いことを特徴とする請求項１０に記載の光学素子。
12. 請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の光学素子と、
    前記光学素子の前記複数の光学面の各々に設けられたミラーと、を備えることを特徴とする光学部材。
13. 請求項１２に記載の光学部材と、
    前記ミラーで反射された光を受光する撮像素子と、を備えることを特徴とするステレオ撮像装置。
14. 接続部を備えた移動体であって、
    前記接続部に請求項１２に記載の光学部材が配置されたことを特徴とする移動体。

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