JP6277682B2 - 光学素子用の成形金型及び成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像光学系、光ピックアップ装置等に組み込まれる光学素子用の成形金型、及びかかる成形金型を用いた成形方法に関する。

従来の光学素子用の成形金型として、光学面を有するコア部の底面に対向してコア部を支持しつつ傾斜させるチルト調整機構を設けたものがあり、このチルト調整機構において光学面用の金型部品を３点支持する３つの鋼球のサイズを変更することによって、コア部のチルト量及び方向の調整を可能にしている（特許文献１参照）。
別の成形金型として、光学面を有するコア部を含む金型部品の側面に対向して金型部品を支持するスペーサーを設けたものがあり、スペーサーのくさび角や厚みを変更することによって、光型面に垂直な軸に対する金型部品のチルト量やシフト量の調整を可能にしている（特許文献２参照）。
さらに別の成形金型として、光学面を有するコア部の底面に対向してコア部を支持しつつ傾斜させる板状のスペーサーを設けたものがあり、スペーサーのくさび角を変更することによって、光型面に垂直な軸に対する金型部品のチルト量の調整を可能にしている（特許文献３参照）。

しかしながら、上記特許文献１の成形金型では、鋼球の大きさ及び組み合わせの選定等、チルト検出から調整後の効果確認までに工数を必要とする。部品管理等の観点からも、大きさが微妙に異なる鋼球等の調整部材の交換及び管理は困難である。また、射出圧によって鋼球の変形等が発生する可能性もあるため、成形の再現性や安定性についても懸念がある。
また、上記特許文献２の成形金型では、光学面のシフト量を調整するためのスペーサーの一部の高さ又は厚さを変更することによって光学面のチルト量の調整を行うため、チルトとシフトとを同一部材で調整することになって多種の部材を準備する必要があり、管理や量産性という観点から問題がある。
上記特許文献３の成形金型では、軸方向に突出し可能な可動コアの基部にチルト用のスペーサーを設けているので、傾いたコアの突出しに伴ってコアとその周囲の支持部とが擦れて金型の劣化等につながる。また、コア部にレンズの光学面だけでなくフランジ面も形成しているので、光学面に対して精密にフランジ面を形成することができる反面、傾いたコア部による製品の突き出しに際して製品が金型と擦れ合って製品が損傷する可能性もある。

特開２００７−３０１７４４号公報 特開２０１１−２０７０１３号公報 国際公開ＷＯ２０１２／００２１７２号

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、チルト量の調整が精密かつ簡単であり、量産性に優れ、成形の再現性が高く、劣化が生じにくい光学素子用の成形金型及び成形方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る光学素子用の成形金型は、固定金型と、可動金型とを備えるものであって、固定金型は、光学素子の一方側の光学面及び周辺面に対応する形成面を先端に設けたコア部と、コア部を周囲から保持するとともに当該コア部に対して相対的に固定される周囲型部とを有する転写部分と、転写部分の周囲に配置される枠部分と、厚み差を有するとともに回転位置を調整可能に転写部分の根元側に配置されて、転写部分を枠部分に対して傾斜させる傾斜部材とを備え、傾斜部材は、固定金型のみに設けられている。なお、転写部分を枠部分に対して傾斜させることには、傾斜いて取り付けられる可能性があるものを矯正して軸を一致させる場合を含むものとする。

上記成形金型では、固定金型のみに設けられた傾斜部材が厚み差を有するとともに回転位置を調整可能に転写部分の根元側に配置されて転写部分を枠部分に対して傾斜させるので、固定金型においてコア部の形成面を略所望の方向に略所望の角度傾ける調整が可能になり、光学面及び周辺面を一括して傾き角や傾き方向に関して修正を施した光学素子を得ることができる。ここで、固定金型には、エジェクター等に関連する可動部品が組み込まれないので、傾斜部材の組み込みが容易であり成形の信頼性を高めることができる。また、コア部は、周囲型部の内側に保持されて相対的に固定されているので、コア部が可動部分となっている場合のように金型や製品の損傷を生じさせる可能性は低くなる。
本発明の具体的な観点又は側面によれば、可動金型は、転写部分と、枠部分とを備える。

本発明の具体的な観点又は側面によれば、上記成形金型において、傾斜部材は、４５°〜９０°のピッチで回転位置を調整可能である。具体的には、例えば４５°、６０°、９０°等のピッチで傾斜部材の回転位置が調整される。これにより、小刻みな回転角の調整が不要となり、転写部分の傾斜方向の調整を簡易化することができる。

本発明の別の側面によれば、傾斜部材は、約２μｍ単位で厚み差が異なる点を除いて略同一形状を有する複数の部材から選択されたものである。これにより、例えば傾斜部材の直径が２０ｍｍの場合、約０．３５分程度の刻みで転写部分の傾斜角を精度良く調整することができる。なお、傾斜部材として用いられる複数の部材に関して、約２μｍ単位で厚み差が異なるとは、１．５〜２．５μｍ程度の単位で段階的に厚み差が増加する一群の傾斜部材を予め準備することを意味する。また、傾斜部材として用いられる複数の部材に関して、略同一形状であるとは、厚み差以外の点が実質的に同じであることを意味する。

本発明のさらに別の側面によれば、固定金型は、コア部の根元側に配置されて周囲型部内におけるコア部の光軸方向の相対位置を調整する支持部材を有する。

本発明のさらに別の側面によれば、コア部は、組み合わされた状態で使用される複数のレンズのうち１つのレンズの一方側の光学面及び周辺面に対応するものとして上記形成面を有する。この場合、レンズの周辺面に対応するフランジ部を利用してレンズを積層することができ、周辺面の傾斜を光学面の傾斜と対応させることができるので、複数のレンズの相対的な傾きを低減して高精度に積層することができる。特に携帯電話やスマートフォンに組み込まれる小型で高性能で複数枚組み合わされる撮像レンズにおいては、前後するレンズとのチルト量も抑制する必要があるため、光学面のチルトだけではなくフランジ部の平行度も重要となる。本発明の成形金型では、レンズ群内の相対的なチルト量を抑制することができる。

本発明のさらに別の側面によれば、形成面は、ＮＡ０．７以上の対物レンズの光学面に対応する部分を有する。ＮＡ０．７以上の高ＮＡ対物レンズは、光学面の僅かな傾斜が性能を大きく劣化させる傾向があるので、上記のように傾斜部材を用いて傾斜を相殺するような修正を行うことで、高精度の光学面及び周辺面を有する対物レンズを提供することができる。ブルーレイ光ピックアップ用の対物レンズ、特に３波長互換型の対物レンズ等のレンズ径の大きい高ＮＡの対物レンズにおいて、安定した状態で転写部分を組み付けることができ、高ＮＡの対物レンズを効率よく製造することができる。

本発明のさらに別の側面によれば、傾斜部材は、厚み差を一対の対向部分間で生じさせる傾斜面を有する。

本発明のさらに別の側面によれば、傾斜部材は、厚み差を一対の対向部分間で生じさせる段差を有する。

上記目的を達成するため、本発明に係る成形方法は、固定金型と可動金型とを備える成形金型を用いた成形方法であって、固定金型は、光学素子の一方側の光学面及び周辺面に対応する形成面を先端に設けたコア部と、コア部を周囲から保持するとともに当該コア部に対して相対的に固定される周囲型部とを有する転写部分と、転写部分の周囲に配置される枠部分と、厚み差を有するとともに回転位置を調整可能に転写部分の根元側に配置されて転写部分を枠部分に対して傾斜させる傾斜部材とを備え、固定金型のみに設けられた傾斜部材を用いて、転写部分の傾斜状態を調整する。

上記成形方法では、固定金型のみに設けられた傾斜部材を用いて転写部分の傾斜状態を調整するので、固定金型において形成面を略所望の方向に略所望の角度傾ける調整が可能になり、光学面及び周辺面を一括して傾き角や傾き方向に関して修正を施した光学素子を得ることができる。ここで、固定金型には、エジェクター等に関連する可動部品が組み込まれないので、傾斜部材の組み込みが容易であり成形の信頼性を高めることができる。また、コア部は、周囲型部の内側に保持されて相対的に固定されているので、コア部が可動部分となっている場合のように金型や製品の損傷を生じさせる可能性は低くなる。

本発明の具体的な観点又は側面によれば、上記成形方法において、傾斜部材は、４５°〜９０°のピッチで回転位置を調整可能であり、かつ、約２μｍ単位で厚み差が異なる点を除いて略同一形状を有する複数の部材から選択されたものである。この場合、小刻みな回転角の調整が不要で転写部分の傾斜方向の調整を簡易化することができ、所望の刻みで転写部分の傾斜角を精度良く調整することができる。

本発明の別の側面によれば、転写部分及び傾斜部材を仮組して形成面の傾斜を予め計測し、傾斜部材の回転位置の変更又は傾斜部材の交換の適否の判断にフィードバックする。この場合、本格的な成形の前に形成面の意図しない傾きを抑制するような調整が可能になり、生産性をさらに向上させることができる。

本発明に係る光学素子用の成形金型の一実施形態を説明する部分拡大側断面の概念図である。 キャビティ周辺の部分拡大図である。 成形金型によって製造される成形品である光学素子の側方断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図１の成形金型のうち固定金型に組み込まれる傾斜部材を説明する側面図であり、（Ｄ）は、（Ａ）等に示す傾斜部材の一変形例を説明する側面図である。 傾斜部材の裏面側を説明する概念図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、傾斜部材の第１の使用方法を説明する図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、傾斜部材の第２の使用方法を説明する図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、傾斜部材の第３の使用方法を説明する図である。

以下、本発明に係る光学素子用の成形金型及び成形方法の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、光学素子用の成形金型４０は、固定金型４１と可動金型４２とで構成され、両金型４１，４２は、パーティングラインＰＬを境として不図示の機構によって軸ＡＸ方向に開閉可能になっている。

図１及び２に示すように、固定金型４１と可動金型４２と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３参照）の形状に対応するものとなっている。

両金型４１，４２間で成形されるレンズ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で平坦なフランジ部ＯＬｂとを備える。このレンズＯＬは、例えば携帯電話、スマートフォン等に組み込まれる撮像レンズを構成する１枚のレンズである。つまり、図示のレンズＯＬと別のレンズ（不図示）とを複数枚組み合わせて積層しレンズ同士を接合すること等によって撮像レンズが得られる。この際、フランジ部ＯＬｂを利用してレンズ同士の接合を行うことが考えられるが、本レンズＯＬの場合、後述するようにフランジ部ＯＬｂが中心部ＯＬａと共通する金型部分によって精密に形成されるので、レンズＯＬの光軸ＯＡが別のレンズ（不図示）の光軸に対して精密に平行となるようにチルト調整しつつ組み上げることができる。
なお、両金型４１，４２間で成形されるレンズＯＬは、撮像レンズに限らず、光ピックアップ装置に組み込まれるＮＡ０．７以上の高ＮＡの対物レンズとできる。対物レンズは、例えばＢＤ(blu-ray disc)用の波長の光線に対してＮＡ０．８５等の規格を満たすレンズとすることができ、或いはＢＤ、ＤＶＤ(digital versatile disc)、及びＣＤ(compact disc)用の３波長の光線に対して規格を満たす３波長互換型の対物レンズとすることができる。

固定金型４１は、転写部分５１と、傾斜部材５２と、型板５３と、取付板５４とを備える。このうち、転写部分５１は、キャビティＣＶを形成するため、可動金型４２の転写部分６１に対向して配置される。傾斜部材５２は、転写部分５１の根元側又は背後に配置されて、取付板５４に支持されている。型板５３は、転写部分５１を周囲から保持する型部材であり、取付板５４は、型板５３を背後から一体的に支持する型部材である。

転写部分５１は、軸状のコア部５１ａと、コア部５１ａを囲む筒部状の周囲型部５１ｂと、コア部５１ａの根元側に配置される板状の支持部材５１ｃとを有する。コア部５１ａの先端には、キャビティＣＶを画成すべき形成面５１ｔとして、光学面形成面５６ａとフランジ形成面５６ｂとが設けられている。光学面形成面５６ａは、コア部５１ａの先端部に形成された曲面状の凹面であり、レンズＯＬを構成する中心部ＯＬａの一方の光学面ＳＯ１を成形するための転写面となっている。フランジ形成面５６ｂは、コア部５１ａの先端部に形成された軸ＡＸに垂直な環状の平面であり、レンズＯＬを構成するフランジ部ＯＬｂの一方のフランジ面（周辺面）ＳＦ１を成形する転写面である。フランジ面ＳＦ１は、光学面ＳＯ１の成形にも用いられるコア部５１ａの形成面５１ｔによって連続面として成形されるので、光学面ＳＯ１に対する傾斜等が精密に設定可能である。これにより、フランジ面（周辺面）ＳＦ１は、レンズＯＬを別のレンズ（不図示）と接合する際に接合面として利用でき高精度の接合が可能となる。つまり、フランジ面ＳＦ１は、光軸ＯＡに対して精密に垂直に形成可能であるので、レンズＯＬ単品でのチルト調整が可能になるだけでなく、複数のレンズを積み重ねたレンズ群を構成する各レンズ間の相対的チルトを低減することもできる。周囲型部５１ｂは、コア部５１ａを収納する貫通孔５７ｂを有しており、その先端面の適所には、ゲートＧやランナーＲのための凹部が形成されている。支持部材５１ｃは、周囲型部５１ｂ内におけるコア部５１ａの軸ＡＸ方向の相対位置を調整するためのスペーサーとして機能している。

図４（Ａ）及び図５に示すように、傾斜部材５２は、円板状の部材であるが、一対の対向部分５２ａ，５２ｂ間に厚み差を有する。
具体的には、図４（Ａ）に示すように、傾斜部材５２は、平坦な表側面５２ｄと、平坦な裏側面５２ｅと、円筒状の側面５２ｆとを有する。表側面５２ｄは、紙面右側に向かって高くなる傾斜面であり、表側面（傾斜面）５２ｄと裏側面５２ｅとは傾斜角αをなしており、結果的に、左側の第１対向部分５２ａの方が右側の第２対向部分５２ｂよりも薄くなっている。なお、図面では、傾斜角αが誇張して記載されている。

図５に示すように、傾斜部材５２には、中央において、１つの取付け孔５２ｍが形成され、周辺において、円周を４等分した箇所に４つの取付け孔５２ｎが形成されている。中央の取付け孔５２ｍは、不図示の締結具を利用して、傾斜部材５２を支持部材５１ｃを介してコア部５１ａに固定するためのものとなっており、周辺の取付け孔５２ｎは、不図示の締結具を利用して、傾斜部材５２を周囲型部５１ｂに固定するためのものとなっている。これにより、傾斜部材５２等を介してコア部５１ａと周囲型部５１ｂとが相互に固定されることになる。ここで、４つの取付け孔５２ｎは、均等な角度間隔で形成されていることから、コア部５１ａ及び周囲型部５１ｂに対する傾斜部材５２の固定に際しては、固定金型４１の軸ＡＸのまわりに９０°のピッチで回転位置を調整可能となっている。なお、取付け孔５２ｍ，５２ｎの裏側面５２ｅ側には、段差状の窪みとしての座繰りが形成されており、ボルト等の締結具（不図示）のヘッドを収納可能となっている。

図４（Ａ）及び図５に示す傾斜部材５２を図１の固定金型４１に組み付けた場合、傾斜部材５２は、取付板５４に支持・固定される。この結果、傾斜部材５２の傾斜角αによって転写部分５１自体の軸ＡＸ１は、固定金型４１の軸ＡＸに対して角度αだけ傾斜する。ここで、傾斜部材５２は、９０°のピッチでコア部５１ａ等に対する回転位置を調整可能となっているので、転写部分５１に限った軸ＡＸ１の傾き方向は、固定金型４１としての基本的な軸ＡＸのまわりに４等分された４方向のうち所望の１方向に設定することができる。つまり、転写部分５１の軸ＡＸ１の傾きを傾斜部材５２の回転位置に応じて４方位のうちから選んだ任意の方位に切り替えることができる。

図４（Ｂ）に示す傾斜部材１５２は、図４（Ａ）の傾斜部材５２と略同一形状を有するが、傾斜角αがゼロの平行平板状のものとなっている。この傾斜部材１５２を図１の固定金型４１に組み付けた場合、転写部分５１における局所的な軸ＡＸ１は、固定金型４１の軸ＡＸに対して平行となる。

図４（Ｃ）に示す傾斜部材２５２は、図４（Ａ）の傾斜部材５２と略同一形状を有するが、傾斜角αが図４（Ａ）に示す傾斜部材５２の場合よりも大きなものとなっている。この傾斜部材２５２を図１の固定金型４１に組み付けた場合、転写部分５１における局所的な軸ＡＸ１は、図５（Ａ）に示す傾斜部材５２を用いた場合よりも、固定金型４１の軸ＡＸに対して大きく傾いた状態となる。

図示を省略しているが、図示の傾斜部材５２，１５２，２５２に限らず、様々な傾斜角αを有する傾斜部材を準備することができ、転写部分５１の軸ＡＸ１は所望の角度刻みで傾斜させることができる。具体的には、例えば精密研磨、又は真空蒸着等の成膜技術を利用して約２μｍ単位で厚み差が異なる多数の傾斜部材を準備することで、傾斜部材５２，１５２，２５２等の直径が２０ｍｍの場合、約０．３５分程度の刻みで転写部分の傾斜角αを調整するチルト調整が可能になる。また、傾斜部材５２の取付け孔５２ｎの個数は、４個に限らず、任意の２又は３以上の整数であるｎ個とすることができ、この場合、周囲型部５１ｂにも対応するねじ穴を設けることになる。これにより、３６０°をｎ等分した角度刻み又はピッチで傾斜部材５２，１５２，２５２等を所望の回転位置となるように取り付けることができる。ただし、傾斜部材５２，１５２，２５２等の回転位置は、傾斜部材等の加工や管理の便宜を考慮して、４５°〜９０°のピッチで調整可能とすることが望ましい。

図４（Ｄ）に示す傾斜部材３５２は、表側面５２ｄが傾斜面となっておらず、第２対向部分５２ｂの表面部分に薄膜５２ｋが局所的に形成されている。つまり、成膜に際して遮蔽用のマスクのエッジに対応して表側面５２ｄに段差２５ｓが形成されている。傾斜部材３５２の場合も、薄膜５２ｋの膜厚の調整によって局所的厚み差が約２μｍ単位で異なる多数の傾斜部材５２を準備できる。

図１に戻って、固定金型４１の型板５３は、転写部分５１を周囲から保持する枠部分となっている。型板（枠部分）５３には、転写部分５１を挿入させることによってこれを支持する円柱状の貫通孔５７ａが形成されている。また、型板５３は、パーティングラインＰＬを形成する端面５３ａを有する。

可動金型４２は、転写部分６１と、型板６３と、取付板６４とを備える。可動金型４２は、軸ＡＸに沿って移動可能になっており、固定金型４１に対して開閉動作する。可動金型４２において、転写部分６１は、キャビティＣＶを形成するため、固定金型４１の転写部分５１に対向して配置される。型板６３は、転写部分６１を周囲から保持する型部材であり、取付板６４は、型板６３を背後から一体的に支持する型部材である。

転写部分６１は、軸状のコア部６１ａと、コア部６１ａを囲む筒部状の周囲型部６１ｂと、コア部６１ａの根元側に配置される板状の支持部材６１ｃとを有する。コア部６１ａは、円柱状のロッド部６１ｇと、円板状の基部６１ｈとを備える。コア部６１ａのロッド部６１ｇの先端には、キャビティＣＶを画成すべき形成面６１ｔとして、光学面形成面６６ａとフランジ形成面６６ｂとが設けられている。光学面形成面６６ａは、コア部６１ａの先端部に形成された曲面状の凸面であり、レンズＯＬを構成する中心部ＯＬａの他方の光学面ＳＯ２を成形するための転写面となっている。フランジ形成面６６ｂは、コア部６１ａの先端部に形成された軸ＡＸに垂直な環状の平面であり、レンズＯＬを構成するフランジ部ＯＬｂの他方のフランジ面（周辺面）ＳＦ２を成形する転写面である。フランジ面（周辺面）ＳＦ２は、反対側のフランジ面ＳＦ１と同様の理由によって、レンズＯＬを別のレンズ（不図示）と接合する際に接合面として利用することができる。フランジ面ＳＦ２が精密に光軸ＯＡに対して直交している場合、レンズＯＬの光軸ＯＡをアライメントしつつ複数のレンズを積層することができる。周囲型部６１ｂは、コア部６１ａを収納する貫通孔６７ｂを有しており、その先端面の適所には、ゲートＧやランナーＲのための凹部が形成されている。支持部材６１ｃは、コア部６１ａの基部６１ｈに不図示のネジ等を利用して固定されており、周囲型部６１ｂ内におけるコア部６１ａの軸ＡＸ方向の相対位置を調整するためのスペーサーとして機能している。

コア部６１ａは、周囲型部６１ｂに対して摺動可能になっており、貫通孔６７ｂ内で軸ＡＸ方向に変位して固定金型４１側に突出し可能となっている。

その他、型板６３は、転写部分６１を周囲から保持する枠部分となっている。型板（枠部分）６３には、コア部６１ａを収納した周囲型部６１ｂを挿入させることによってこれを支持する円柱状の貫通孔６７ａが形成されている。取付板６４には、コア部６１ａの突出しに際して固定金型４１側に前進するエジェクターロッド６４ｅが埋め込まれている。エジェクターロッド６４ｅの進退に伴ってコア部６１ａも周囲型部６１ｂ内で進退動作する。

図６（Ａ）及び６（Ｂ）は、固定金型４１における傾斜部材５２，１５２，２５２等の使用方法の一例を説明する図である。図６（Ａ）の状態では、可動金型４２の転写部分６１が型板６３内で傾いている。つまり、転写部分６１の軸ＡＸ２が可動金型４２又は型板６３側の軸ＡＸに対して僅かに傾斜している。一方、固定金型４１の転写部分５１の軸ＡＸ１は、厚み差がない傾斜部材１５２を用いており、型板５３内で殆ど傾いていない。図６（Ｂ）に示す修正後の状態では、可動金型４２の転写部分６１が型板６３内で傾いていることに合わせて、固定金型４１の転写部分５１を型板５３内で同様に傾けている。つまり、固定金型４１に複数タイプ準備した傾斜部材５２，２５２等のうち適切なもの（例えば傾斜部材５２）を選択して、転写部分６１の傾きに近い傾きを転写部分５１に与える。これにより、固定金型４１における転写部分５１の軸ＡＸ１を、可動金型４２の転写部分６１の軸ＡＸ２と略平行にすることができる。

図７（Ａ）及び７（Ｂ）は、固定金型４１における傾斜部材５２，１５２，２５２等の使用方法の別の例を説明する図である。図７（Ａ）の状態では、可動金型４２の転写部分６１は型板６３内で殆ど傾いていない。一方、固定金型４１の転写部分５１の裏面５１ｒは、固定金型４１又は型板５３側の軸ＡＸに対して傾いている。このため、厚み差がない傾斜部材１５２を用いた場合、転写部分５１の軸ＡＸ１が型板５３側の軸ＡＸに対して傾斜する可能性がある。図７（Ｂ）に示す修正後の状態では、固定金型４１の転写部分５１の裏面５１ｒが型板５３側の軸ＡＸに対して傾いていることに合わせて、複数タイプ準備した傾斜部材５２，２５２等のうち適切なもの（例えば傾斜部材５２）を選択して転写部分５１の裏面５１ｒに固定している。これにより、固定金型４１側において、転写部分５１の軸ＡＸ１を型板５３側の軸ＡＸと略平行にしてチルトを矯正することができる。

図８（Ａ）及び８（Ｂ）は、固定金型４１における傾斜部材５２，１５２，２５２等の使用方法の別の例を説明する図である。図８（Ａ）の状態では、可動金型４２の転写部分６１は型板６３内で殆ど傾いていない。一方、固定金型４１の型板５３の裏面５３ｒは、型板５３等の形状に起因して固定金型４１の軸ＡＸに対して傾いている。このため、厚み差がない傾斜部材１５２を用いた場合、転写部分５１の軸ＡＸ１が型板５３側の軸ＡＸに対して傾斜する可能性がある。図８（Ｂ）に示す修正後の状態では、固定金型４１の型板５３の裏面５３ｒが固定金型４１の軸ＡＸに対して傾いていることに合わせて、複数タイプ準備した傾斜部材５２，２５２等のうち適切なものを選択して転写部分５１の裏面５１ｒに固定し、この転写部分５１を挟むように型板５３に固定している。これにより、固定金型４１側において、転写部分５１の軸ＡＸ１を固定金型４１の軸ＡＸと略平行にしてチルトを矯正することができる。

以下、具体的な調整方法及び製造方法について説明する。この場合、まず図１に示す成形金型４０を準備する。ここで、成形金型４０を構成する固定金型４１は、転写部分５１と傾斜部材５２，１５２，２５２のいずれかとを仮組したものからなる。こうして準備した成形金型４０を用いて試験的に作製したレンズＯＬを計測してフランジ部ＯＬｂのフランジ面ＳＦ１，ＳＦ２の相対的な傾きや中心部ＯＬａのコマ収差を計測するものとする。例えば干渉計、オートコリメーター、偏芯顕微鏡等を用いてのフランジ面ＳＦ１，ＳＦ２の相対的な傾き又はチルトを計測することで、一対の転写部分５１，６１相互間に生じている傾斜又はチルトの方向及び量を算出することができる。このようにして得た転写部分５１，６１相互の傾斜方向及び傾斜量を相殺するように、傾斜部材５２，１５２，２５２を選択し回転方向を調整しながら固定金型４１に組付けることにより、フランジ部ＯＬｂのフランジ面ＳＦ１，ＳＦ２の相対的な傾きを防止し、レンズＯＬのコマ収差を低減できる。上記のようなレンズＯＬの試験的な作製は、フィードバックのために一回だけでなく複数回行われ、計測されたフランジ面ＳＦ１，ＳＦ２の相対的な傾きを徐々に修正し、得られる相対的な傾きが最小限となるようにして、転写部分５１のアライメントを完了する。その後は、フランジ部ＯＬｂが楔状に形成されずフランジ面ＳＦ１，ＳＦ２のチルトがなくコマ収差の少ないレンズＯＬを量産することになる。
なお、一対の転写部分５１，６１相互間に生じている傾斜の方向及び量は、フランジ面ＳＦ１，ＳＦ２を直接的に計測する手法に限らず、干渉計を用いてレンズＯＬの光学面ＳＯ１，ＳＯ２の収差を計測することによっても検出できる。この場合、コマ収差を他の収差から分離することによって、コマ収差の方向及び程度を数値として得ることができ、このコマ収差を転写部分５１，６１の軸ＡＸ１，ＡＸ２相互の傾き方向及び傾き量に換算できる。

以上のように、実施形態の成形金型４０では、レンズＯＬの一方側の光学面ＳＯ１及びフランジ面（周辺面）ＳＦ１に対応する形成面５１ｔを先端に設けたコア部５１ａと、コア部５１ａを周囲から保持するとともに当該コア部５１ａに対して相対的に固定される周囲型部５１ｂとを有する転写部分５１と、転写部分５１の周囲に配置される型板（枠部分）５３と、回転位置を調整可能に転写部分５１の根元側に配置されている傾斜部材５２とを備える。この成形金型４０では、傾斜部材５２が厚み差を有するとともに回転位置を調整可能に転写部分５１の根元側に配置されて転写部分５１を型板５３に対して傾斜（傾斜矯正を含む）させるので、コア部５１ａの形成面５１ｔを略所望の方向に略所望の角度傾ける調整が可能になり、光学面ＳＯ１及びフランジ面ＳＦ１を一括して傾き角や傾き方向に関して修正した光学素子を得ることができる。ここで、コア部５１ａは、周囲型部５１ｂの内側に保持されて相対的に固定されているので、コア部５１ａが可動部分となっている場合のように、金型や製品の損傷を生じさせる可能性が低い。

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、上記実施形態では、傾斜部材５２，１５２，２５２，３５２が円板状であるとしたが、本発明における傾斜部材は、円板状以外の他の輪郭形状を有するものとすることができる。

また、図４（Ａ）等に示す傾斜部材５２は、傾斜角αを形成できるものであれば足り、表側面５２ｄや裏側面５２ｅが部分的に欠落していても、同様に機能させることができる。

以上では、傾斜部材５２を利用して転写部分５１の傾斜又はチルトの調整を行っているが、これに追加して、転写部分５１の軸ＡＸに垂直な方向に関して転写部分５１の位置を微調整するシフト調整機構を設けることもできる。或いは、傾斜部材５２を回転させることで、形成面５１ｔをシフトさせる方向を調整することができ、偏芯の調節や低減も可能になる。

傾斜部材５２，１５２，２５２，３５２は、比較的大きな直径や厚みを有するものとできるので、刻印等によって多数の傾斜部材５２，１５２，２５２，３５２を識別することも容易である。

転写部分５１は、１つの固定金型４１に複数組み付けることができ、各転写部分５１を上述した傾斜部材５２，１５２，２５２，３５２で構成することができる。

４０…成形金型、 ４１…固定金型、 ４２…可動金型、 ５１，６１…転写部分、 ５１ａ…コア部、 ５１ｂ…周囲型部、 ５１ｃ…支持部材、 ５１ｔ…形成面、 ５２，１５２，２５２…傾斜部材、 ５２ａ，５２ｂ…対向部分、 ５２ｋ…薄膜、 ５３…型板、 ５４…取付板、 ５６ａ…光学面形成面、 ５６ｂ…フランジ形成面、 ６１…転写部分、 ６１ｔ…形成面、 ６３…型板、 ６４…取付板、 ６６ａ…光学面形成面、 ６６ｂ…フランジ形成面、 ＡＸ…軸、 ＡＸ１，ＡＸ２…軸、 ＯＡ…光軸、 ＯＬ…レンズ、 ＯＬａ…中心部、 ＯＬｂ…フランジ部、 ＰＬ…パーティングライン、 ＳＦ１，ＳＦ２…フランジ面、 ＳＯ１，ＳＯ２…光学面、 ＳＯ２…光学面

Claims (12)

1. 固定金型と、可動金型とを備える光学素子用の成形金型であって、
   前記固定金型は、
   光学素子の一方側の光学面及び周辺面に対応する形成面を先端に設けたコア部と、前記コア部を周囲から保持するとともに当該コア部に対して相対的に固定される周囲型部とを有する転写部分と、
   前記転写部分の周囲に配置される枠部分と、
   厚み差を有するとともに回転位置を調整可能に前記転写部分の根元側に配置されて、前記転写部分を前記枠部分に対して傾斜させる傾斜部材と
   を備え、
   前記傾斜部材は、前記固定金型のみに設けられていることを特徴とする光学素子用の成形金型。
2. 前記可動金型は、転写部分と、枠部分とを備えることを特徴とする請求項１に記載の光学素子用の成形金型。
3. 前記傾斜部材は、４５°〜９０°のピッチで回転位置を調整可能であることを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載の光学素子用の成形金型。
4. 前記傾斜部材は、約２μｍ単位で厚み差が異なる点を除いて略同一形状を有する複数の部材から選択されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学素子用の成形金型。
5. 前記固定金型は、前記コア部の根元側に配置されて前記周囲型部内における前記コア部の光軸方向の相対位置を調整する支持部材とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学素子用の成形金型。
6. 前記コア部は、組み合わされた状態で使用される複数のレンズのうち１つのレンズの一方側の光学面及び周辺面に対応するものとして前記形成面を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学素子用の成形金型。
7. 前記形成面は、ＮＡ０．７以上の対物レンズの光学面に対応する部分を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学素子用の成形金型。
8. 前記傾斜部材は、前記厚み差を一対の対向部分間で生じさせる傾斜面を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学素子用の成形金型。
9. 前記傾斜部材は、前記厚み差を一対の対向部分間で生じさせる段差を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学素子用の成形金型。
10. 固定金型と可動金型とを備える成形金型を用いた成形方法であって、
    前記固定金型は、光学素子の一方側の光学面及び周辺面に対応する形成面を先端に設けたコア部と前記コア部を周囲から保持するとともに当該コア部に対して相対的に固定される周囲型部とを有する転写部分と、前記転写部分の周囲に配置される枠部分と、厚み差を有するとともに回転位置を調整可能に前記転写部分の根元側に配置されて、前記転写部分を前記枠部分に対して傾斜させる傾斜部材とを備え、
    前記固定金型のみに設けられた前記傾斜部材を用いて、前記転写部分の傾斜状態を調整することを特徴とする成形方法。
11. 前記傾斜部材は、４５°〜９０°のピッチで回転位置を調整可能であり、かつ、約２μｍ単位で厚み差が異なる点を除いて略同一形状を有する複数の部材から選択されたものであることを特徴とする請求項１０に記載の成形方法。
12. 前記転写部分及び前記傾斜部材を仮組して前記形成面の傾斜を予め計測し、前記傾斜部材の回転位置の変更又は前記傾斜部材の交換の適否の判断にフィードバックすることを特徴とする請求項１１に記載の成形方法。

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