WO2006046436A1

WO2006046436A1 - 光学部品の製造装置

Info

Publication number: WO2006046436A1
Application number: PCT/JP2005/019096
Authority: WO
Inventors: Atsushi Naito; Kanji Sekihara; Yoshihiro Okumura; Akihiko Matsumoto
Original assignee: Konica Minolta Opto, Inc.
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2006-05-04
Also published as: KR20070084492A; US7427198B2; JP4797989B2; KR101271772B1; US20060093704A1; JPWO2006046436A1; TWI265853B; TW200618992A

Abstract

　小物でかつ高精度な光学部品の多数個取りが可能であって，良好な転写性を確保と，製造サイクルの短縮化との両立が図られた光学部品の製造装置を提供することを目的とする。プラスチックレンズ（外径が１２ｍｍ以下，光学面の面粗度がＲａ２０ｎｍ以下）の成形機のランナー部５２のパターンは，多数個取りが可能な構成となっている。さらに，ランナー部５２全体の投影面積は，１．０ｃｍ２　～１２．０ｃｍ２　の範囲内となっている。また，複数本のランナー部５２がスプルー部５３を中心としてベース金型の外形端面と直交する方向に延びている。また，スプルー部５３の分岐点から製品転写部５０に至るまでのランナー部５２のパターンは，直交２方向によって構成されている。また，圧接面から見たキャビティの外形形状は矩形である。

Description

明細書

光学部品の製造装置

技術分野

[0001] 本発明は，光学部品を成形する光学部品の製造装置に関する。さらに詳細には，小物（外径が 2mn！〜 12mmの範囲内）で高精度（面粗度が Ra20nm以下）な光学部品を成形対象とする光学部品の製造装置に関するものである。背景技術

[0002] 近年，対物レンズ等の光学部品は，プラスチック等の熱可塑性榭脂の射出成形によって製造されている（例えば，特許文献 1や特許文献 2参照)。プラスチックを利用して光学部品を成形すると，均一な形状の製品を迅速に製造することができるため，大量生産に適している。このプラスチックレンズを利用する光学機器は，年々小型化および高性能化しており，それにともなってプラスチックレンズに対する小型化および高精度化の要求も高まって、る。

[0003] またこの他，光学部品の量産に関する技術として， 1回の型締め '榭脂充填によつて成形可能な成形品の数を多数個とする，いわゆる多数個取りの技術が検討されている。多数個取り用の金型は，固定金型の中央に配置された 1本のスプル一部を備え，そのスプル一部を中心として複数本のランナー部が延びている。すなわち，スプルー部の回りにレンズの転写部が対称に備えられている。この多数個取りの技術では，各転写部への転写性のバラツキを低減しつつ，いかに多数個取りの個数を増やす力が採算に大きく影響する。

特許文献 1：特開平 11 42685号公報

特許文献 2 :特開 2001— 272501号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら，小物でかつ高精度な光学部品を多数個取りするには，次のような問題があった。すなわち，小物でかつ高精度な光学部品では，極めて良好な転写性が要求される。そのため，多数個取りを行う成形機では，良好な転写性を確保するためにランナー部の厚さ（ランナー径)を厚くしている。しかし，ランナー径を厚くすると，ランナ一部が固化するまでに時間がかかる。つまり，ランナー部が固化する時間で冷却時間が決定され，製造サイクルの短縮ィ匕が困難になる。

[0005] また，射出成形機では，一般的に，金型の加工精度や金型の圧接'離間時に生じる金型のひずみに起因する面シフト（光軸に垂直な方向へのレンズ面のずれ)ゃチルト (光軸に対するレンズ面の角度のずれ)等が光学特性に大きな影響を与える。そのため，光学部品を製造する際には，成形品の偏芯の評価や転写部材の位置調節を正確に行う必要があるが，成形品が小物であるほど困難になる。

[0006] 本発明は，前記した従来の光学部品の製造装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，小物でかつ高精度な光学部品の多数個取りが可能であって，良好な転写性の確保と，製造サイクルの短縮ィ匕との両立が図られた光学部品の製造装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0007] この課題の解決を目的としてなされた光学部品の製造装置は，固定側金型と，その固定側金型に対して接離可能に設けられた可動側金型とを有し，固定側金型と可動側金型とを圧接させた状態で，投影面積が lcm²〜12cm²のランナー部が構成され，そのランナー部を通って金型間の製品転写部に榭脂材料を充填することにより，外径が 2mm〜12mmの範囲内であるとともに光学面の面粗度が Ra20nm以下である光学部品を， 1回の型締めにより，少なくとも 4個の多数個取りが可能であることを特徴とするものである。

[0008] すなわち，本発明の光学部品の製造装置は，小物（外径が 2mn！〜 12mmの範囲内）でかつ高精度 (光学面の面粗度が Ra20nm以下)である光学部品を成形するものであって， 1回の型締めにより，少なくとも 4個の多数個取りが可能な成形機である。なお，多数個取りの個数は，良好な転写性の確保を考慮すると， 16個以内であることが望ましい。本発明の光学部品の製造装置では，そのような光学部品を成形対象とする金型の，ランナー部の投影面積を lcm²〜12cm²の範囲内と規定している。そして，ランナー径およびランナー長は，上記の範囲を満たすように規定される。つまり，ランナー部の投影面積が 12cm²以下であれば，ランナー部の冷却'固化に必要な時間は短い。また，ランナー部の投影面積が lcm²以上であれば，良好な転写性を確保できる。従って，ランナー部の投影面積を上記の範囲内とすることで，良好な転写性の確保と，製造サイクルの短縮化との両立が図られる。さらには，ランナー部の容積が小さ!/、ことから，廃棄部分の材料費を削減できる。

[0009] また，本発明の光学部品の製造装置は，ランナー部のパターンが直交 2方向によつて構成されているとよい。そして，そのようなランナー部を有する光学部品の製造装置は，固定金型と前記可動金型との少なくとも一方の金型に挿入され，圧接面から見た外形形状が矩形である転写部材を有し，その転写部材に製品転写部が設けられて、ることとするとよりよヽ（以下，転写部材を支持する金型を「ベース金型」とする）。転写部材は，ベース金型との位置を調節するものであり，転写部材の位置，すなわち製品転写部の位置を調節することで，軸ずれ等の不具合が抑制される。

[0010] ランナー部のパターンが直交 2方向によって構成された光学部品の製造装置では ,外形形状が矩形である転写部材の外形端面を，ベース金型（固定側金型，可動側金型）の外形端面に対して平行になるように配置することができる。そして，そのように配置することで，ベース金型の水平'垂直方向と軸ずれの調節方向とを一致させることができる。そのため，成形品の偏芯評価が直交 2軸の測定で足りる。さらに，転写部材の位置調節も直交 2軸の調節で足りる。よって，成形品の偏芯の評価や転写部材の位置調節が簡便になる。

[0011] また，本発明の光学部品の製造装置は，ランナー部のパターンカ^プル一部から放射状に広がるように構成されていてもよい。そして，そのようなランナー部を有する光学部品の製造装置は，固定金型と前記可動金型との少なくとも一方の金型に挿入され，圧接面から見た外形形状が円形である転写部材を有し，その転写部材に製品転写部が設けられていることとするとよりよい。すなわち，転写部材は，その外形が円形形状であることから，同時'円周加工とすることができ，真円度，同軸度等の加工精度が向上する。さらに，高精度な偏芯加工も可能となり，例えばあらかじめ偏芯させた転写部材を回転させることにより高精度な位置調節が容易となる。

[0012] また，本発明の光学部品の製造装置では，可動側金型と固定側金型とを圧接させる際の型締め力が 15トン（150kN)以下であることとするとよりよい。すなわち，ランナ一部の投影面積が小さいことから，金型の型締め力は多くても 15トンあれば足りる。従って，型締め力が 15トン以下のいわゆる小型成形機に本発明を適用することにより，省スペース化，省エネルギー化を図ることができる。

[0013] また，本発明の光学部品の製造装置では，ランナー部がスプル一部力もゲート部に至るまでの間に 1回〜 3回の範囲内で屈曲し，各屈曲部には榭脂溜まりが設けられていることとするとよりよい。屈曲部としては， T字状の分岐箇所や折り曲げ箇所等が該当する。すなわち，各屈曲部に榭脂溜まりを設けることで，溶融樹脂の流動先端部 (低温部分)をその榭脂溜まりに留まらせることができる。よって，製品転写部に流入する榭脂は高温であり，良好な転写性を維持することができる。

[0014] また，本発明の光学部品の製造装置では，転写部材の光学面の転写部に光学部品の光軸を中心とした輪帯状の段差が設けられることとしてもよい。例えば，転写面に光路差付与構造 (例えば，回折レンズ)を設ける場合，段差によって生じる溝部まで榭脂を充填するには極めて良好な転写性が要求される。そこで，転写面に光路差付与構造を有する光学部品の多数個取りを行う製造装置に本発明を適用すれば，溝部まで良好に転写することができる。

[0015] なお，本明細書において「光路差付与構造」とは，光軸を含む中心領域とその中心領域の外側に微細な段差をもって分割された複数の輪帯とから構成される構造である。さらに，所定の温度においては，隣接する輪帯間で入射光束の波長の整数倍の光路差を発生し，温度がその所定の温度力も変化した場合においては，屈折率変化に伴ヽ，隣接する輪帯間で発生する光路差が入射光束の波長の整数倍からずれるような特性を有する構造を指す。力かる「光路差付与構造」の具体的な構造は，例えば中心領域の外側に隣接する輪帯が，中心領域に対して光路長が長くなるように光軸方向に変移して形成され，最大有効径位置における輪帯が，その外側に隣接する輪帯に対して光路長が長くなるように光軸方向に変移して形成され，最大有効径の 7 5%の位置における輪帯が，その内側に隣接する輪帯とその外側に隣接する輪帯とに対して光路長が短くなるように光軸方向に変移して形成されている構造である。発明の効果 [0016] 本発明の光学部品の製造装置によれば，ランナー部の投影面積を規定することにより，冷却時間の短縮と転写性の低下の抑制とを両立させている。よって，小物でかつ高精度な光学部品の多数個取りが可能であって，良好な転写性の確保と，製造サイタルの短縮化との両立が図られた光学部品の製造装置が提供されている。

図面の簡単な説明

[0017] [図 1]第 1の形態に係るプラスチックレンズの成形機の概略構成 (金型離間）を示す図である。

[図 2]第 1の形態に係るプラスチックレンズの成形機の概略構成 (金型圧接)を示す図である。

[図 3]第 1の形態に係るプラスチックレンズの成形金型の概略構成を示す断面図である。

[図 4]第 1の形態に係るプラスチックレンズの成形金型の圧接面を示す図である。

[図 5]ランナー部の冷却時間と投影面積との関係を示す図である。

[図 6]第 1の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例 (4個取り）を示す断面図である。

[図 7A]第 1の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例（8個取り）を示す断面図である。

[図 7B]第 1の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例（8個取り）を示す断面図である。

[図 8A]第 1の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例（16個取り）を示す断面図である。

[図 8B]第 1の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例（16個取り）を示す断面図である。

[図 9]第 1の形態に係るランナー部の榭脂溜まりのイメージを示す図である。

[図 10]第 1の形態に係るキヤビティの位置調節機構の概略を示す図 (調整前)である

[図 11]第 1の形態に係るキヤビティの位置調節機構の概略を示す図 (調整後)である [図 12]第 2の形態に係るプラスチックレンズの成形金型の圧接面を示す図である。

[図 13]第 2の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例 (4個取り）を示す断面図である。

[図 14A]第 2の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例（8個取り）を示す断面図である。

[図 14B]第 2の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例（8個取り）を示す断面図である。

[図 15A]第 2の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例（16個取り）を示す断面図である。

[図 15B]第 2の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例（16個取り）を示す断面図である。

[図 16A]第 2の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例 (折れ曲がり）を示す断面図である。

[図 16B]第 2の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例 (折れ曲がり）を示す断面図である。

[図 16C]第 2の形態に係る成形金型のランナーパターンの一例 (折れ曲がり）を示す断面図である。

[図 17]第 2の形態に係るランナー部の榭脂溜まりのイメージを示す図である。

[図 18]第 2の形態に係るキヤビティの位置調節機構の概略を示す図（その 1)である。

[図 19]第 2の形態に係るキヤビティの位置調節機構の概略を示す図（その 2)である。

[図 20]第 2の形態に係るキヤビティの位置調節機構の概略を示す図（その 3)である。

[図 21]回折レンズの転写性の良否を示す図（転写性不良）である。

[図 22]回折レンズの転写性の良否を示す図（転写性良好)である。

[図 23]成形金型の全体構成を示す断面図である。

符号の説明

1 固定金型（固定側金型）

10 固定プラテン

11 キヤビティ（転写部材） 12 コア (転写部材）

13 ベース金型

2 可動金型（可動側金型）

20 可動プラテン

21 キヤビティ（転写部材）

22 コア

23 ベース金型

50 製品転写部

51 ゲート部

52 ランナー部（ランナー部）

53 スプル一部

54 榭脂溜まり

100 成形機 (光学部品の製造装置)

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下，本発明を具体ィ匕した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，本実施の形態は，プラスチックレンズの成形機に本発明を適用したものである。成形品であるプラスチックレンズは，外径が 2mn！〜 12mmの範囲内であり ,その光学面の面粗度が Ra20nm以下であるものを対象としている。なお，プラスチックレンズは，レンズ部とその外周に形成されたフランジ部とから構成される。フランジ部はレンズホルダ等に支持される部分である。このプラスチックレンズは，例えば，光ピックアップ装置等の光ピックアップ光学系やカメラ機能付き携帯電話等の撮像光学系に利用される。とりわけ，外径が 2mn！〜 7mmの範囲内のプラスチックレンズは，光ピックアップ光学系用に高精度なものを大量に生産することが求められるので，本発明が特に好適である。

[0020] [第 1の形態]

図 1および図 2は，本形態の成形機 100の概略構成を示している。なお，図 1は金型を離間させた状態を示しており，図 2は金型を圧接させた状態を示している。また，図 3,図 4および図 23は，本形態の金型の概略構成を示している。なお，図 3および図 23は圧接させた状態の側面断面を，図 4は固定金型の圧接面をそれぞれ示している。図 3は図 23の破線部分を拡大した図である。

[0021] 具体的に，本形態のプラスチックレンズの成形機 100は，図 1あるいは図 2に示すように固定金型 1を備えた固定プラテン 10と，固定金型 1に対して圧接 ·離間可能に設けられた可動金型 2を備えた可動プラテン 20とを有して、る。本形態の成形機 100 は，型締め力が 15トン（ 150kN)程度の小型成形機である。

[0022] 固定プラテン 10には，溶融樹脂の注入口が設けられており，射出部 80によって金型内に樹脂が射出される。射出部 80については，プリブラ方式のものであってもインラインスクリュ方式のものであってもよ、。

[0023] また，成形機 100は，図 3に示すように，固定金型 1のベース金型 13には，キヤビティ 11が挿入されており，さらにそのキヤビティ 11には，コア 12が挿入されている。また同じく，可動金型 2のベース金型 23には，キヤビティ 21が挿入されており，さらにそのキヤビティ 21には，コア 22が挿入されている。すなわち，キヤビティおよびコアは，ベース金型の入れ子として構成されている。本明細書では，プラスチックレンズのレンズ部を形作る転写部が形成された部材を「コア」とし，レンズ部の外周に位置するフランジ部を形作る転写部が形成された部材を「キヤビティ」とする。

[0024] また，ベース金型 13は，圧接面 (PL面)から見た外形形状が矩形である。さらに，キヤビティ 11についても，図 4に示すように，圧接面から見た外形形状が矩形であり，その外形端面がベース金型 13の外形端面に対して平行になるように配置されている。また，コア 12については，圧接面から見た外形形状が円形である。可動金型 2の構成も同様である。

[0025] 具体的にベース金型 13には，キヤビティ 11を収容するためのポケット（凹み）が設けられており，そのポケットの幅がキヤビティ 11の幅よりも僅かに広い。そして，キヤビティ 11を収容した際に生じるキヤビティ 11とベース金型 13との隙間をスぺーサブロックによって充填している。このスぺーサブロックにより，キヤビティ 11の位置を調節するとともにキヤビティ 11を固定している。なお，キヤビティ 11の位置調節の詳細については後述する。

[0026] また，固定金型 1と可動金型 2とが圧接することにより，一体となった金型内部に空隙が形成される（図 3および図 23参照)。この空隙は，製品転写部 50,ゲート部 51, ランナー部 52,および溶融榭脂の注入口からランナー部 52までの溶融樹脂の流路となるスプル一部 53とによって構成される。

[0027] また，転写部材の転写部の表面には，金属メツキを施すことが好ましい。金属メツキ層は， 10〜： LOO /z mの範囲で，適宜厚さを決定する。また，転写面に光路差付与構造 (例えば，回折レンズ)を設ける場合は，このメツキ層を切削加工して設けることが好ましい。また，離型性向上や型保護のため，窒化クロム，窒化チタン，ダイヤモンドライクカーボン (DLC)などによる表面処理を行ってもよい。これにより，成形'転写する際，金型内における榭脂の流動性や，型から成形品を取り出す際の剥離性 (離型性)等が向上する。

[0028] 続いて，本形態の成形機 100におけるプラスチックレンズの作製過程について説明する。なお，本形態の成形機 100は，多数個取り用の成形機であるが，説明の便宜を図るため，以下の説明では 1つのプラスチックレンズの作製過程として説明する。本形態の成形機 100では，両金型が圧接された状態で，溶融樹脂がスプル一部，ランナ一部 52およびゲート部 51を順に介して製品転写部 50に流入する。金型内に流入した榭脂が製品転写部 50まで行き渡り，冷却 '固化した後，可動金型 2を固定金型 1から離間させる。そして，ェジェクタ等によって成形品が取り出される。取り出された成形品 30は，プラスチックレンズ本体の他，プラスチックレンズの光学面の外周に位置するフランジ部と，スプル一部，ランナー部 52およびゲート部 51に対応する部分とがー体的に形成されている。そして，後のカット工程でゲート部 51に対応する部分が切り離されることにより，プラスチックレンズが抽出される。

[0029] プラスチックレンズの成形条件としては，例えば溶融榭脂として非晶質ポリオレフィン系榭脂を利用する場合，金型の温度を 120°Cとし，榭脂温度を 280°Cとし，射出速度を 50mmZsecとし，保持圧力を lOOMPaとする。非晶質ポリオレフイン系榭脂としては，例えば， Zeonex (登録商標：日本ゼオン）， Apel (登録商標：三井ィ匕学）が挙げられる。

[0030] なお，本形態の成形機 100に使用されるプラスチック榭脂としては，光学材料として一般的に用いられる透明榭脂材料であればよい。例えば、特願 2004— 144951号 ,特願 2004— 144953号，特願 2004— 144954号等に記載されているような榭脂を適宜好ましく採用することができる。具体的にはアクリル榭脂，環状ォレフェン榭脂 ,ポリカーボネート榭脂，ポリエステル榭脂，ポリエーテル榭脂，ポリアミド榭脂，ポリイミド榭脂等が挙げられる。

[0031] また，プラスチック榭脂は，温度が上昇することにより屈折率が低下してしまうが，大部分の無機粒子は温度が上昇すると屈折率が上昇する。そこでこれらの性質をあわせて打ち消しあうように作用させることにより，屈折率変化が生じないようにする技術が知られている。そのためには，母材となる樹脂に 30nm以下，好ましくは 20nm以下，さらに好ましくは 10〜 15nmの範囲内の無機粒子を分散させるとよ、。

[0032] 続、て，プラスチックレンズの多数個取りにつ、て説明する。本形態のプラスチックレンズの成形機 100では， 1回の型締めにより 4個〜 16個の成形品の取り出しが可能である。さらに，本形態の成形機 100では，ランナー部 52全体の投影面積を， 1. 0cm²〜12. 0cm²の範囲内とする。そして，ランナー径およびランナー長は，上記の範囲を満たすように規定される。

[0033] 本出願人は，実験により，ランナー部の樹脂の冷却時間とランナー部の投影面積との間に関連があることを見出した。図 5は，ランナー部の冷却時間とランナー部の投影面積との関係を示している。なお，製品部冷却時間は，製品 (プラスチックレンズ）の厚さによって変わる。本形態の成形機は，携帯電話の撮影光学系や光ピックアツプ光学系用のレンズを想定しており，それらの厚さは lmm前後である。そのため，本実験では製品部の厚さを lmmとする。

[0034] 図 5に示すように，ランナー部の投影面積が 12cm²以下であれば，ランナー部の冷却時間が製品部の冷却時間よりも短い。そのため，ランナー部の方が製品部よりも早く冷却する。従って，ランナー部の冷却 ·固化の時間は，製品サイクルタイムに影響を与えない。一方，ランナー部の投影面積が 12cm²よりも大きいと，ランナー部の榭脂の冷却時間が製品部の冷却時間よりも長い。そのため，ランナー部の冷却待ち時間を確保する必要があり，製品サイクルタイムが長くなる。

[0035] また，本出願人は，製品転写部への転写性とランナー部の投影面積との間の関連を評価した。表 1にランナー部の投影面積 (単位: cm² )毎に製品の良品率を評価した結果を示す。

[表 1]

[0036] 表 1に示すように，ランナー部の投影面積が 1. 0cm²以上であれば，良品率が高く ,良好な結果が得られた (評価結果 :〇)。一方，ランナー部の投影面積が 0. 8cm² , 0. 9cm²のときは，良品率が低く，良好な結果は得られな力つた (評価結果：△)。また，ランナー部の投影面積が 0. 7cm²以下であれば，良品率が極めて低く，歩留りが悪い結果となった (評価結果： X )。

[0037] すなわち，ランナー部 52の投影面積が 1. 0cm²よりも小さくなると，必然的にランナ一径が小さくなる。そのため，製品転写部 50への転写性の悪ィ匕が懸念される。一方，ランナー部 52の投影面積が 12. 0cm²よりも大きくなると，必然的にランナー径が大きくなる。そのため，ランナー部 52の榭脂の冷却 ·固化時間が長くなり，製造サイクルタイムが長くなる。従って，ランナー部 52の投影面積を 1. 0cm² 〜12. 0cm²の範囲内とすることが，転写性を確保しつつ製造サイクルタイムを短くするには好適である。

[0038] また，本形態の金型は，その中心に 1本のスプル一部を備えている。そして，そのスプル一部を中心として，複数本のランナー部 52がベース金型の外形端面と平行'直交する方向に延びている。また，ランナー部 52は，スプル一部力も製品転写部 50に至るまでに 1回〜 3回程度分岐している。さらに，ランナー部 52の分岐点は，溶融榭脂が均等に分岐するように T字状になっている。つまり，ランナー部 52のパターンは，直交 2方向によって構成されている。また，スプル一部の分岐点力も各製品転写部 5 0までの各ランナー長は，ほぼ同一となっている。

[0039] 次に，多数個取りを行うためのランナー部 52のパターンについて，図 6 (4個取り），図 7A,図 7B (8個取り），図 8A,図 8B (16個取り）に例示する。なお，これらのパターンはあくまでも例示であり，コアおよびキヤビティの構成を以下のパターンに限るものではない。 [0040] 例えば，図 6に示した 4個取りの金型の場合には，スプル一部 53から 2流路 (ランナ一部 52)に分岐する。さらに，各ランナー部 52は，さらに T字形状の分岐点によって直交方向の 2流路に分岐し，その先に製品転写部 50がそれぞれ設けられている。すなわち，ランナー部 52の分岐を 1回行うことにより製品転写部 50に達している。

[0041] また，図 7Aに示した 8個取りの金型の場合には，スプル一部 53から 2流路 (ランナ一部 52)に分岐する。さらに，各ランナー部 52は，さらに直交方向の 2流路に分岐し ,その先でさらに直交方向の 2流路に分岐し，さらにその先に製品転写部 50がそれぞれ設けられている。すなわち，ランナー部 52の分岐を 2回行うことにより製品転写部 50に達している。また，図 7Bに示した 8個取りの金型の場合には，スプル一部 53 力 4流路 (ランナー部 52)に分岐する。さらに，各ランナー部 52は，さらに直交方向の 2流路に分岐し，その先に製品転写部 50がそれぞれ設けられている。すなわち，ランナー部 52の分岐を 1回行うことにより製品転写部 50に達している。

[0042] また，図 8Aに示した 16個取りの金型の場合には，スプル一部 53から 2流路 (ランナ一部 52)に分岐する。さらに，各ランナー部 52は，直交方向への分岐を 3回行うことにより製品転写部 50に達している。また，図 8Bに示した 16個取りの金型の場合には ,スプル一部 53から 4流路 (ランナー部 52)に分岐する。さらに，各ランナー部 52は，直交方向への分岐を 2回行うことにより製品転写部 50に達している。

[0043] いずれのパターンであっても，スプル一部 53の分岐点から各製品転写部 50までの各ランナー長は，パターンごとにほぼ同一となっている。また，ランナー部 52については， 1回〜 3回の範囲内で分岐し，その分岐部では榭脂溜まりが設けられていることが好ましい。すなわち，ランナー部 52内を流動する溶融樹脂の温度は 200°C〜30 0°Cと非常に高い。一方，金型の温度は 70°C度〜 150°Cと低い。そのため，溶融榭脂の流動先端部では，榭脂の温度が低下してしまう。この温度低下は，ランナー径が小さいほど顕著になる。そこで，図 9に示すようにランナー部 52を途中で分岐し，その分岐部に榭脂溜まり 54を設けることにより，温度が低下した榭脂をその榭脂溜まり 54 に留まらせることができる。この結果，製品転写部 50に流入する榭脂は，高温状態が保たれる。よって，転写性の向上が図られる。なお，榭脂溜まり 54は，ランナー部 52 の分岐部に位置するものに限らない。すなわち，ランナー部 52の途中が折り曲げられて、るならば，その折り曲げ部に設けてもよ!、。

[0044] また，分岐もしくは折り曲げの回数が 4回以上となると，流路中の抵抗が大きくなる。

抵抗が大きくなると分岐部あるいは折り曲げ部での圧力損失が大きくなり，製品転写部 50への保圧が妨げられる。すなわち，転写性が低下してしまう。そのため，ランナ一部 52の屈曲（分岐もしくは折り曲げ）は， 3回以内であることが望ましい。

[0045] 続、て，キヤビティ 11の位置調節の一例にっ、て説明する。本形態の成形金型では，図 10に示すように，キヤビティとベース金型との隙間をスぺーサブロック 14, 24 によって充填している。図 10は，固定金型 1側のレンズ部の光軸と可動金型 2側のレンズ部の光軸とにずれが生じている金型を示している。図 10に示した金型では，固定金型 1側のキヤビティ 11の幅が，可動金型 2側のキヤビティ 21の幅と比較して図 10 中のクロスハッチング部分だけ広い。そのため，光軸にずれが生じている。そこで，固定金型 1側のキヤビティ 11を研削加工等によってそのずれ量（図 10中のクロスハッチング部分)だけ削り落とす。そして，図 11に示すように研削後のスペースに新しいスぺーサブロック 15を挿入することにより位置ずれが修正されるのである。

[0046] また，本形態の金型では，ランナー部 52のパターンが直交 2方向によって構成されており，矩形形状であるキヤビティ 11の外形端面もベース金型 13の外形端面に対して平行になるように配置されている。すなわち，ベース金型 13の水平'垂直方向と軸ずれの調節方向とがー致している。そのため，成形品の面別偏芯（固定金型 1側のレンズ部と可動金型 2側のレンズ部との光軸の軸ずれ)評価は，直交 2軸の測定のみでよい。さらに，キヤビティの位置調節も直交 2軸の調節のみでよい。よって，キヤビティの位置の調節量および方向を容易に決定することができる。

[0047] 以上詳細に説明したように第 1の形態の成形機 100では，ランナー部 52の投影面積を 1. 0cm²〜12. 0cm²の範囲内とし，ランナー部 52のパターンが 4個取り以上の多数個取りが可能な構成とすることとしている。そして，ランナー径およびランナー長が上記の範囲を満たすように規定される。そのため，ランナー部 52のランナー径が小さく，ランナー部 52の冷却時間は短い。また，ランナー部 52のランナー長が短く，製品転写部 50への転写性は良好である。よって，小物で高精度な光学部品を成形対象とし，多数個取りが可能な成形機であって，転写性を確保しつつ，成形サイクルの短縮ィ匕が図られた光学部品の製造装置が実現されている。

[0048] また，ランナー部 52のパターンは，直交 2方向によって構成されている。さらに，圧接面から見たキヤビティ 11の外形形状が矩形であり，その外形端面がベース金型 13 の外形端面と平行になるように配置されている。そのため，ベース金型の水平'垂直方向と軸ずれの調節方向とを一致させることができる。よって，成形品の偏芯評価は直交 2軸の測定で足り，さらに転写部材の位置調節も直交 2軸の調節で足りる。従つて，成形品の偏芯の評価や転写部材の位置調節が容易である。

[0049] また，成形機 100は，型締めカカ^ 5トン（150kN)以下のいわゆる小型成形機である。すなわち，ランナー部の投影面積が 1. 0cm²〜12. 0cm²の範囲内と小さいことから，型締め力は多くても 15トンあれば足りる。従って，省スペース化，省エネルギーィ匕を図ることができる。

[0050] また，成形機 100では，ランナー部 52がスプル一部 53からゲート部 51に至るまでの間に 1回〜 3回の範囲内で屈曲し，各屈曲部には榭脂溜まり 54を設けることとしている。すなわち，各屈曲部に榭脂溜まり 54を設けることで，溶融樹脂の流動先端部（低温部分)をその榭脂溜まりに留まらせることができる。よって，製品転写部に流入する榭脂は高温であり，良好な転写性を維持することができる。

[0051] [第 2の形態]

本形態の成形機は，第 1の形態と同様に，固定金型を備えた固定プラテンと，可動金型を備えた可動プラテンとを有している。本形態の成形機は，型締め力が 15トン（ 150kN)程度の小型成形機である。また，本形態の成形機は， 1回の型締めにより 4 個〜 16個の成形品の取り出しが可能である。

[0052] また，各金型は，第 1の形態と同様に，ベース金型，キヤビティ，およびコアを有している。そして，キヤビティおよびコアは，ベース金型の入れ子として構成されている（図 3参照)。さらに，第 1の形態と同様に，ランナー部全体の投影面積を， 1. 0cm²〜1 2. 0cm²の範囲内とする。そして，ランナー径およびランナー長は，上記の範囲を満たすように規定される。

[0053] 本形態の成形機では，キヤビディの形状が第 1の形態と異なる。すなわち，キヤビティ 11およびコア 12については，図 12に示すように，圧接面から見た外形形状が円形である。

[0054] 具体的にベース金型 13には，キヤビティ 11を収容するためのポケット（凹み）が設けられており，そのポケット内にキヤビティ 11が収容されている。また，キヤビティ 11にも，コア 12を収容するためのポケット（凹み）が設けられており，そのポケット内にコア 12が収容されている。さらに，キヤビティ 11およびコア 12はともに圧接面力も見て円形であり，回転可能に設けられている。この回転により，コア 12の位置を調節することが可能である。なお，コア 12の位置調節については後述する。

[0055] また，本形態の成形機の金型は，ランナー部のパターンが第 1の形態と異なる。すなわち，本形態の金型は，スプル一部 53を中心として複数本のランナー部 52が放射状に広がっている。また，スプル一部の分岐点から各製品転写部 50までの各ランナ一長は，ほぼ同一となっている。また，ランナー部 52は，スプルー部から製品転写部 50に至るまでに 1〜3回程度分岐もしくは屈曲して、てもよ、。

[0056] 次に，多数個取りを行うためのランナー部 52のパターンについて，図 13 (4個取り） ,図 14A,図 14B (8個取り），図 15A,図 15B (16個取り）に例示する。さらに，図 16 A,図 16B,図 16Cに，ランナー部 52の折れ曲がりパターンを例示する。なお，これらのパターンはあくまでも例示であり，コアおよびキヤビティの構成を以下のパターンに限るものではない。

[0057] 例えば，図 13に示した 4個取りの金型の場合には，スプル一部 53から 4流路 (ランナ一部 52)に分岐している。具体的に各ランナー部 52は，スプル一部 53から放射状に広がるように形成されている。そして，その先に製品転写部 50が設けられている。

[0058] また，図 14Aに示した 8個取りの金型の場合には，スプル一部 53から放射状に 8流路 (ランナー部 52)に分岐している。また，図 14Bに示した 8個取りの金型の場合には ,スプル一部 53から放射状に 4流路 (ランナー部 52)に分岐する。さらに，各ランナー部 52は，さらに 2流路に分岐し，その先に製品転写部 50がそれぞれ設けられている。すなわち，ランナー部 52の分岐を 1回行うことにより製品転写部 50に達している。

[0059] また，図 15Aに示した 16個取りの金型の場合には，スプル一部 53から放射状に 1 6流路 (ランナー部 52)に分岐している。また，図 15Bに示した 16個取りの金型の場合には，スプル一部 53から 8流路 (ランナー部 52)に分岐する。さらに，各ランナー部 52は，分岐を 1回行うことにより製品転写部 50に達している。

[0060] また，図 16A,図 16B,図 16Cに示したように，ランナー部 52が直角に折れ曲がるノターンを設けてもよい。さらに，その折り曲げ部の端部では榭脂溜まりが設けられている。すなわち，ランナー部 52内を流動する溶融樹脂の温度は 200°C〜300°Cと非常に高い。一方，金型の温度は 70°C度〜 150°Cと低い。そのため，溶融樹脂の流動先端部では，榭脂の温度が低下してしまう。この温度低下は，ランナー径が小さいほど顕著になる。そこで，図 17に示すようにランナー部 52を途中で折り曲げ，その折り曲げ部に榭脂溜まり 54を設けることにより，温度が低下した榭脂をその榭脂溜まり 54 に留まらせることができる。この結果，製品転写部 50に流入する榭脂は，高温状態が保たれる。よって，転写性の向上が図られる。なお，榭脂溜まり 54は，ランナー部 52 の折り曲げ部に位置するものに限らない。すなわち，図 14Bや図 15Bに示したように ,ランナー部 52に分岐部が設けられているならば，その分岐部に設けてもよい。

[0061] 続いて，コア 12の位置調節の一例について説明する。本形態の金型には，図 18 に示すように，ベース金型 13中に円柱状のキヤビティ 11が挿入されている。さらに，キヤビティ 11中に円柱状の偏芯スリーブ 14が挿入されている。さらに，偏芯スリーブ 14中に円柱状のコア 12が挿入されている。また，偏芯スリーブ 14の中心は，コア 12 の中心力も所定量だけ偏芯している。さらに，偏芯スリーブ 14の中心は，キヤビティ 1 1の中心力もも所定量だけ偏芯している。なお，図 18は，コア 12の中心とキヤビティ 1 1の中心とがー致して、る状態を示して、る。

[0062] 本形態の金型では，偏芯スリーブ 14を回転させることによってコア 12の位置を変動させることができる。図 19は，図 18に示した状態力も偏芯スリーブ 14を 180度回転させたときの状態を示している。すなわち，偏芯スリーブ 14を 180度回転させることによつてコア 12の中心がキヤビティ 11の中心力も離される。また，本形態の金型では，キャビティ 11を回転させることによつてもコア 12の位置を変動させることができる。図 20 は，図 19に示した状態力もキヤビティ 11を 90度回転させたときの状態を示している。すなわち，キヤビティ 11を回転させることによつてもコア 12の中心を移動させることができる。つまり，キヤビティ 11や偏芯スリーブ 14を回転させるだけで位置ずれが修正されるのである。 [0063] なお，ランナー部 52のパターンが放射状の金型に，第 1の形態のような外形形状が矩形の転写部材を挿入したとすると，余分な空間ができてしまう。そのため，各ベース金型のサイズが大きくなつてしまう。さらには，ランナー長が長くなることも懸念される。従って，本形態のようにランナー部 52のパターンがスプル一部 53から放射状に広がる構成の場合，圧接面から見た外形形状が円形の転写部材を挿入することが好ましい。

[0064] 以上詳細に説明したように第 2の形態の成形機では，ランナー部 52の投影面積を 1. 0cm²〜12. 0cm²の範囲内とし，ランナー部 52のパターン力個取り以上の多数個取りが可能な構成とすることとしている。そして，ランナー径およびランナー長が上記の範囲を満たすように規定される。そのため，ランナー部 52のランナー径は小さく，ランナー部 52の冷却時間は短い。また，ランナー部 52のランナー長は短く，製品転写部 50への転写性は良好である。よって，小物で高精度な光学部品を成形対象とし，多数個取りが可能な成形機であって，転写性を確保しつつ，成形サイクルの短縮化が図られた光学部品の製造装置が実現されている。

[0065] また，ランナー部 52のパターンは，スプル一部 53から放射状に広がるように構成されている。さらに，圧接面力見たキヤビティ 11の外形が円形形状である。このことから，同時加工および円周加工とすることができ，真円度，同軸度等の加工精度が向上する。すなわち，キヤビティ 11の外形が円形形状であると，その外周面およびコア 12を挿入するための内周面とを同時 ·円周加工することができる。さらに，キヤビティ 11にレンズのフランジ部の転写面を形成する際にも，これらの面と同時'円周加工することができる。従って，キヤビティ 11を高精度に作製可能である。なお，同時'円周加工としては，例えば旋盤力卩ェが挙げられる。一方，外形が矩形であると，このような同軸同時力卩ェを行うことはできない。そのため，加工ごとに部品を取り替える必要がある。また，数ミクロン力もサブミクロンオーダの加工は困難である。

[0066] また，キヤビティ 11の外形が円形形状であると，高精度な偏芯加工も可能となる。そのため，例えばあらかじめ偏芯させた転写部材を回転させることにより高精度な位置調節が容易となる。さらには，同軸加工が可能なことから，光学面に微細構造 (例えば，光路差付与構造)を有するレンズ成形する際には特に有効である。 [0067] また，本実施の形態 (第 1の形態および第 2の形態)のように，小物の光学部品の多数個取りを行う場合には，ランナー部 52の投影面積が全投影面積の大半を占める。そのため，そのランナー部 52の投影面積を前記範囲とすることで全投影面積の縮小化が図られ，成形に必要な型締め力も小さくてすむ。よって，使用する成形機についても小型化が可能であり，省エネルギー化，省スペース化を図ることもできる。さらに ,ランナー部 52に必要な榭脂容量を抑えることができ，廃棄部分の材料費を削減することがでさる。

[0068] また，回折レンズのように光学面に光路差付与構造を有するレンズを成形対象とする場合，転写性の良否が歩留りの良悪に大きく影響する。すなわち，転写性が悪いと ,図 21に示すように転写面に形成された溝部の先端まで榭脂が十分に充填されない。これにより，光学特性に悪影響を与える。本形態の成形機 100では，良好な転写性が確保される。そのため，図 22に示すように転写面に形成された溝部の先端まで榭脂が十分に行き渡る。従って，転写面に光路差付与構造を有する光学部品を成形する際には特に有効である。

[0069] なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。

したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，射出部については，プリブラ方式やインラインスクリュ方式に限るものではなく，例えばインラインプランジャ方式のものであってもよい。

[0070] また，本実施の形態の成形機 100では，プラスチックレンズの成形金型がコアとキヤビティとに分かれているが，これに限るものではない。すなわち，コアとキヤビティとが一体化したもの（レンズ部の転写部とフランジ部の転写部と一体となって、るもの）であってもよい。

[0071] また，成形品である光学部品は，母材となるプラスチック榭脂に微粒子を混合される場合，その混合方法は特に限定されるものではない。すなわち，プラスチック榭脂と微粒子をそれぞれ独立して作成し，その後に両者を混合させる方法，予め作成した微粒子が存在する条件でプラスチック榭脂を作成する方法，予め作成したプラスチック榭脂が存在する条件で微粒子を作成する方法，プラスチック榭脂と微粒子の両者を同時に作成させる方法など，いずれの方法をも採用できる。具体的には，例えば，プラスチック榭脂が溶解した溶液と，微粒子が均一に分散した分散液の二液を均一に混合し，プラスチック榭脂に対して溶解性が乏しい溶液中に打ち合わせることにより，目的とする材料組成物を得る方法を好適に挙げることができるが，これに限定されるものではない。

また，光学部品において，プラスチック榭脂と微粒子の混合の程度は特に限定されるものではないが，望ましくは均一に混合していることとする。混合の程度が不十分の場合には，特に屈折率やアッベ数，光線透過率などの光学特性に影響を及ぼすことが懸念され，また熱可塑性や溶融成形性などの樹脂加工性にも影響を及ぼすことが懸念される。混合の程度は，その作成方法に影響されることが考えられ，プラスチック榭脂及び微粒子の特性を十分に勘案して，方法を選択することが重要である。プラスチック榭脂と微粒子の両者が均一に混合するために，プラスチック榭脂と微粒子を直接結合させる方法等も好適に用いることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 固定側金型と，その固定側金型に対して接離可能に設けられた可動側金型とを有し，

前記固定側金型と前記可動側金型とを圧接させた状態で，投影面積が lcm²〜1 2cm²のランナー部が構成され，そのランナー部を通って前記金型間の製品転写部に榭脂材料を充填することにより，外径が 2mn！〜 12mmの範囲内であるとともに光学面の面粗度力 ¾a20nm以下である光学部品を，

1回の型締めにより，少なくとも 4個の多数個取りが可能であることを特徴とする光学部品の製造装置。

[2] 請求項 1に記載する光学部品の製造装置にお!、て，

ランナー部のパターンは直交 2方向によって構成されて、ることを特徴とする光学部品の製造装置。

[3] 請求項 2に記載する光学部品の製造装置において，

前記固定側金型と前記可動側金型との少なくとも一方の金型に挿入され，圧接面から見た外形形状が矩形である転写部材を有し，

その転写部材に製品転写部が設けられていることを特徴とする光学部品の製造装置。

[4] 請求項 1に記載する光学部品の製造装置にお!、て，

ランナー部のパターンはスプル一部力も放射状に広がるように構成されて、ることを特徴とする光学部品の製造装置。

[5] 請求項 4に記載する光学部品の製造装置において，

前記固定側金型と前記可動側金型との少なくとも一方の金型に挿入され，圧接面から見た外形形状が円形である転写部材を有し，

[6] 請求項 1から請求項 5のいずれか 1つに記載する光学部品の製造装置において，前記可動側金型と前記固定側金型とを圧接させる際の型締め力が 150kN以下であることを特徴とする光学部品の製造装置。

[7] 請求項 1から請求項 6のいずれか 1つに記載する光学部品の製造装置において，ランナー部は，スプルー部からゲート部に至るまでの間に 1回〜 3回の範囲内で屈曲し，各屈曲部には榭脂溜まりが設けられていることを特徴とする光学部品の製造装置。

[8] 請求項 1から請求項 7のいずれか 1つに記載する光学部品の製造装置において，前記製品転写材の光学面の転写部には，光学部品の光軸を中心とした輪帯状の段差が設けられていることを特徴とする光学部品の製造装置。

[9] 請求項 1から請求項 8のいずれか 1つに記載する光学部品の製造装置において，前記光学部品の外径は， 2mn！〜 7mmの範囲内であることを特徴とする光学部品の製造装置。