(57)【要約】  本発明は、ガラス光学素子と略等しい光学性能の環境安定性を有し、安価な光学素子を実現する高効率な成形方法を提供する。光学性能が環境中安定で透明な無機材料である光学平板７１ｐを成形キャビティＣＶ内に入れて金型６１，６２を閉じ、エネルギー硬化性樹脂と一体成形することによって成形品ＭＰを得る。これにより、エネルギー硬化性樹脂の光路長を短くし、成形品ＭＰの光学性能が環境変動を受けにくくすることができる。また、射出成形により成形された光学面７１ｊ，７１ｋ形状の高精度な成形転写性と、両面光学面７１ｊ，７１ｋの同時成形と、両成形光学面７１ｊ，７１ｋの同軸度の確保とを簡易に実現することができ、高効率で安価な光学素子７１ａを成形することができる。
2009028391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学転写面を有する組金型の間に透明な無機材料で形成された光学部材を挿入した後に、前記組金型を閉状態にする第１工程と、
前記組金型を閉状態としたときに形成される成形キャビティ内に、エネルギー硬化性樹脂を射出して光学素子を形成する第２工程と、
前記組金型を開状態として、前記光学素子を取り出す第３工程と、
を備えることを特徴とする成形方法。
【請求項２】
前記成形キャビティは、前記光学部材を挟んで両側に形成されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の成形方法。
【請求項３】
前記成形キャビティは、エネルギー硬化性樹脂の流路溝を有することを特徴とする請求の範囲第１項又は請求の範囲第２項に記載の成形方法。
【請求項４】
前記光学部材は、平板状であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項の何れか１項に記載の成形方法。
【請求項５】
前記光学部材は、光学ガラスで形成されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項の何れか１項に記載の成形方法。
【請求項６】
前記光学部材は、光学結晶及びセラミックスの何れか一方で形成されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項の何れか１項に記載の成形方法。
【請求項７】
前記光学転写面は、非球面形状であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項の何れか１項に記載の成形方法。
【請求項８】
前記光学部材の表面に、予め光学コートが施されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項の何れか１項に記載の成形方法。
【請求項９】
前記光学転写面は、複数面設けられ、アレイ状に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項の何れか１項に記載の成形方法。
【請求項１０】
前記光学部材は、前記光学転写面に対向する複数のレンズ形状を有し、アレイ状に配置されていることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の成形方法。
【請求項１１】
請求の範囲第９項又は請求の範囲第１０項に記載の成形方法によって成形されることを特徴とするアレイ状光学素子。
【請求項１２】
請求の範囲第１１項に記載のアレイ状光学素子を切断個片化する前に、該アレイ状光学素子の表面に反射コート及び反射防止コートの何れか一方を施すことを特徴とする光学素子製造方法。
【請求項１３】
前記アレイ状光学素子を複数個積層することによってアレイ状の組レンズを構成することを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の光学素子製造方法。
【請求項１４】
前記アレイ状光学素子は、アレイ状の光学面を有し、前記光学面間で切断して個片化されることを特徴とする請求の範囲第１２項又は請求の範囲第１３項に記載の光学素子製造方法。 
【請求項１５】
前記光学部材は、前記光学転写面に対向するレンズ形状を有することを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項の何れか１項に記載の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子の成形技術に関し、特に、エネルギー硬化性樹脂を用いて光学素子を成形するための成形方法、及び光学素子製造方法、並びに、これらによって得られるアレイ状光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形によって樹脂のみで成形された光学素子は、材料物性上、温度や湿度の変動によって屈折率が変動し、レンズの光学性能が環境の影響を受けやすいという欠点がある。そのため、樹脂のみの成形品は、高精度な成形転写性を有しているにもかかわらず、限られた環境下でしか光学性能の高さを発揮できず、ガラスモールド等の製法によって生産される高価なガラスレンズと比較して、光学性能の環境安定性が劣っていた。【０００３】
この問題を解決するために、ガラス板上にエネルギー硬化性樹脂をキャスト成形した、ウエハーレベルのカメラモジュールレンズがある（例えば特許文献１〜３参照）。ここで、ガラス板として例えば石英平板が用いられ、光学面のエネルギー硬化性樹脂として例えば紫外線硬化性樹脂が用いられている。
【特許文献１】特許第３９２９４７９号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４／０２７８８０
【特許文献３】ＷＯ２００５／０８３７８９
【発明の開示】
【０００４】
しかしながら、特許文献１〜３の成形方法はいずれもキャスト成形であるため、ガラス板の表裏面の一方の光学面しか成形できない。また、紫外線硬化性樹脂の硬化の際には、紫外光をガラス板側から入射させたり、金型を石英などの透明な材料で研削・研磨加工して作ることにより、金型側から紫外光を照射したりしている。この成形方法では、片面成形であるため、両面成形のために２工程を要するだけでなく、射出成形のように樹脂を高圧で成形金型に押しつけて成形転写性を向上しようとして樹脂に高圧をかけると、無機材料が片方から高圧で押されるため割れてしまい、成形ができない。従って、高精度な形状転写性は望めず、特に肉厚差の大きいレンズ形状の成形では樹脂の硬化収縮によって成形光学面に大きなヒケが発生し、成形転写性は著しく劣化すると考えられる。そのため、上記のような成形方法による光学性能を維持できる実用的な成形光学面形状の肉厚差は、２００μｍ程度であり、極めて薄い光学面形状しか成形できず、光学素子としての応用範囲は極めて狭いと考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、ガラス光学素子と略等しい光学性能の環境安定性を有し、安価な光学素子を成形する高効率な成形方法を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、上記のような成形方法を用いて製作したアレイ状光学素子を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、上記のような成形方法及びアレイ状光学素子を用いた光学素子製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明に係る成形方法は、光学転写面を有する組金型の間に透明な無機材料で形成された光学部材を挿入した後に、前記組金型を閉状態にする第１工程と、前記組金型を閉状態としたときに形成される成形キャビティ内に、エネルギー硬化性樹脂を射出して光学素子を形成する第２工程と、前記組金型を開状態として、前記光学素子を取り出す第３工程と、を備えることを特徴とする。ここで、光学転写面とは、金型の光学面をいう。また、光学部材が透明とは、成形された光学素子が使用される光の波長範囲において、少なくともその波長範囲の光のほとんどを透過することをいう。例えば、可視光領域で使用される光学素子であれば、透明な範囲は少なくとも可視光領域であり、赤外線領域で使用される光学素子であれば、少なくとも赤外線領域である。また、無機材料とは、炭化水素を主成分とする有機材料、例えば樹脂材料は含まれない。また、エネルギー硬化性樹脂とは、熱や光、或いは電子線などの外部からのエネルギーによって硬化反応が開始して硬化する樹脂のことをいう。エネルギー硬化性樹脂は、光学部材と同様に、成形された光学素子が使用される光の波長範囲において、少なくともその波長範囲の光のほとんどを透過する性質を有する。また、光学素子には、光学面が滑面のレンズだけでなく、回折や微細構造を有するレンズやプリズム、位相制御素子、偏光素子等も含まれる。
【０００９】
上記成形方法では、光学性能が環境変動に対して安定で透明な無機材料である光学部材を成形キャビティ内に入れて金型を閉じ、エネルギー硬化性樹脂と一体成形することによって光学素子を得る。これにより、エネルギー硬化性樹脂の光路長を短くし、成形品の光学性能が環境変動を受けにくくすることができる。また、射出成形により成形された光学面形状の高精度な成形転写性と、両面光学面の同時成形と、両成形光学面の同軸度の確保とを簡易に実現することができ、高効率で安価な光学素子を成形することができる。
【００１０】
本発明の具体的な態様によれば、成形キャビティは、光学部材を挟んで両側に形成されることを特徴とする。この場合、光学部材を挟んで両側に成形キャビティが形成されることにより、射出成形の際に成形圧力が光学部材の全外周に静水圧的にかかるので、光学部材には圧縮応力しかからず、光学部材が割れたりすることなく高圧での成形が可能となり、形状転写性を向上させることができる。また、この成形の結果、光学部材が樹脂層に挟まれる構造となり、大きな温度変化において光学部材と樹脂との線膨張係数の違いから光学部材に曲げ応力が発生する場合でも、この応力が両面で発生して相殺するため、光学部材が反ったり割れたりすることを防ぐことができる。
【００１１】
本発明の別の態様によれば、成形キャビティは、エネルギー硬化性樹脂の流路溝を有することを特徴とする。この場合、成形キャビティに流路溝を設けることによって、エネルギー硬化性樹脂を成形キャビティ内にスムーズに導入することができる。また、光学部材の各部、特にゲートの反対側の領域にもエネルギー硬化性樹脂を均一に注入することができる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様によれば、光学部材は、平板状であることを特徴とする。ここで、光学部材が平板状とは、光学部材が略平行平面である板状であることをいう。この場合、光学部材が平板状であることにより、光学部材を成形キャビティに挿入する際に成形キャビティ内で光学部材が位置ずれすることに起因するシフト誤差がなくなるため、光学部材がレンズ形状である場合に比較して容易に軸ずれのない高精度な光学素子を成形することができる。
【００１３】
本発明のさらに別の態様によれば、光学部材は、光学ガラスで形成されることを特徴とする。この場合、光学ガラスは汎用的で可視光において光学物性が明確であり、光学設計を容易にすることができる。
【００１４】
本発明のさらに別の態様によれば、光学部材は、光学結晶及びセラミックスの何れか一方で形成されることを特徴とする。この場合、光学結晶は、通常の光学ガラスと異なる高い赤外透過率や紫外線透過率、高い屈折率や低い分散等の特殊な特徴を有しており、成形された光学素子に様々な光学性能を持たせることができる。また、セラミックスは、高い赤外透過率、高い屈折率等の特徴を有するものがあり、光学結晶の場合と同様に、成形された光学素子に高い光学性能を持たせることができる。
【００１５】
本発明のさらに別の態様によれば、光学転写面は、非球面形状であることを特徴とする。この場合、光学転写面を非球面形状とすることにより、光学設計の自由度が大きくなり、光学素子の用途が拡大するばかりでなく、より高性能の光学素子を実現することができる。
【００１６】
本発明のさらに別の態様によれば、光学部材の表面に、予め光学コートが施されることを特徴とする。この場合、光学部材の表面に光学コートが施されることにより、例えば多層コートを施しても、基板となる光学部材が樹脂よりも環境変動に対して安定しているため、成形の段取りや手間を増やすことなく、光学コートにクラックが発生することを防ぐことができる。また、光学素子に光学フィルタの性能を持たせることにより、光学系の部品点数を減らすことができる。
【００１７】
本発明のさらに別の態様によれば、光学転写面は、複数面設けられ、アレイ状に配置されていることを特徴とする。これにより、多数の光学面を一度に成形でき、高効率に多数の光学素子を成形することができる。
【００１８】
本発明のさらに別の態様によれば、光学部材は、光学転写面に対向する複数のレンズ形状を有し、アレイ状に配置されていることを特徴とする。これにより、光学性能の高いアレイ状の光学素子を成形することができる。
【００１９】
本発明に係るアレイ状光学素子は、上記の成形方法によって成形されることを特徴とする。
【００２０】
上記アレイ状光学素子では、光学物性が環境に安定で透明な無機材料である光学部材とエネルギー硬化性樹脂とを一体成形することにより、エネルギー硬化性樹脂の光路長が短くなり、アレイ状光学素子の光学性能が環境変動を受けにくくなる。また、射出成形により成形された光学面形状の高精度な成形転写性と、両面光学面の同時成形と、両成形光学面の同軸度の確保とを簡易に実現することができ、成形されたアレイ状光学素子は高精度で安価なものとなる。
【００２１】
本発明に係る光学素子製造方法は、上記の成形方法によって成形されたアレイ状光学素子を切断個片化する前に、アレイ状光学素子の表面に反射コート及び反射防止コートの何れか一方を施すことを特徴とする。
【００２２】
上記光学素子製造方法では、アレイ光学素子を切断個片化する前に、アレイ状光学素子の表面に反射コートや反射防止コートを施すことにより、一度に反射コートや反射防止コートを施すことができ、作業負担を軽減することができる。
【００２３】
本発明の具体的な態様によれば、上記のアレイ状光学素子を複数個積層することによってアレイ状の組レンズを構成することを特徴とする。この場合、アレイ状の光学面の各位置関係は、成形金型により正確に決まっているため、複数個のアレイ状光学素子について、積層時にそれぞれ全体の軸合わせをすれば、その成形されたアレイ状光学素子の光学面の軸合わせは自動的に決まり、簡単に多数の組レンズを偏心することなく組み上げることができる。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、アレイ状光学素子は、アレイ状の光学面を有し、光学面間で切断して個片化されることを特徴とする。この場合、アレイ状光学素子を切断して個片化することにより、単独の光学素子を効率よく大量に製造することができる。
【００２５】
本発明のさらに別の態様によれば、光学部材は、光学転写面に対向するレンズ形状を有することを特徴とする。ここで、レンズ形状とは、光学面として屈折曲面を有するような形状をいう。この場合、光学部材がレンズ形状を有することにより、光学性能の高い光学素子を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】射出成形装置の構造を概念的に説明する正面図である。
【図２】（Ａ）は、成形用の金型のうち可動金型の内面側を説明する図であり、（Ｂ）は、成形用の金型のうち固定金型の内面側を説明する図であり、（Ｃ）は、固定金型及び可動金型の周辺を説明する図である。
【図３】（Ａ）は、レンズアレイの平面図であり、（Ｂ）は、レンズアレイの側面図であり、（Ｃ）は、レンズアレイから切り出した光学素子の側面図である。
【図４】図２に示す金型の変形例を説明する図である。
【図５】第２実施形態に係るレンズアレイの構造を説明する断面図である。
【図６】図５のレンズアレイから切り出した光学素子を組み込んだ撮像装置の構造を説明する側方断面図である。
【図７】（Ａ）は、レンズの構造を示す断面図であり、（Ｂ）は、その空間周波数特性を示す図である。
【図８】図７の比較例を示す図である。
【図９】図２（Ｃ）の固定金型及び可動金型の変形例である。
【図１０】図２（Ｃ）の固定金型及び可動金型の変形例である。
【符号の説明】
【００２７】
１０…射出成形機
１１…固定盤
１２…可動盤
１３…型締め盤
１５…型開閉・型締装置
２０…搬送装置
５１…温度調節装置
５３…減圧装置
１６…射出装置
１６ｄ…射出端
６１…固定金型
６２…可動金型
６３ａ…Ｏ−リング
７１，１７１，１７１ｑ，１７１ｒ…レンズアレイ
７１ａ，１７２ａ，１７３ａ…光学素子
７１ｐ，１７２ｐ，１７３ｐ…光学平板
ＳＭ…樹脂シール
１００…射出成形装置
ＣＶ…成形キャビティ
ＧＡ…ゲート
ＰＣ…部分キャビティ
Ｖ…バルブ
ＭＰ…成形品
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態の成形方法及び光学素子製造方法について、図面を参照しつつ説明する。なお、図１は、本実施形態の成形方法を実施するための射出成形装置の構造を概念的に説明する正面図である。【００２９】
本実施形態の射出成形装置１００は、射出成形機１０と、搬送装置２０と、温度調節装置５１と、減圧装置５３とを備える。このうち、射出成形機１０は、射出成形を行って成形品ＭＰを作製する部分であり、搬送装置２０は、射出成形機１０中に後述する光学平板等をセットしたり、射出成形機１０から成形品ＭＰを取り出したりする部分であり、温度調節装置５１は、射出成形機１０の金型６１，６２の温度を調節する部分であり、減圧装置５３は、射出成形機１０の金型６１，６２内を真空引きする部分である。ここで、射出成形装置１００は、型開き及び型閉じが縦方向となっている。【００３０】
射出成形機１０は、固定盤１１と、可動盤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、固定盤１１と可動盤１２との間に第１の金型である固定金型６１と第２の金型である可動金型６２とを挟持して両金型６１，６２を型締めすることにより成形を可能にする。【００３１】
固定盤１１は、支持フレーム１４の上下の中央部分に固定されており、搬送装置２０をその一端に支持する。固定盤１１の内側（底面側）は、固定金型６１を着脱可能に支持しており、可動盤１２の内側に対向している。なお、固定盤１１は、タイバー６４ａ，６４ｂを介して型締め盤１３に固定されており、型締め盤１３を支持している。【００３２】
タイバー６４ａとタイバー６４ｂとは、それぞれ固定盤１１と型締め盤１３との間に架設されている。タイバー６４ａとタイバー６４ｂとは、実際には２本ずつあり，固定盤１１及び型締め盤１３の四隅に支持されて、互いに鉛直方向に平行に延びている。可動盤１２の四隅には、タイバー６４ａ，６４ｂを貫通させるための貫通孔が形成されており、可動盤１２は、タイバー６４ａ，６４ｂに対して摺動可能である。【００３３】
可動盤１２は、後述するスライドガイド１５ａによって固定盤１１に対して進退移動可能に、すなわち昇降可能に支持されている。可動盤１２の内側（上側面）は、可動金型６２を着脱可能に支持しており、固定盤１１の内側に対向している。なお、可動盤１２には、エジェクタ８１が組み込まれている。このエジェクタ８１は、離形時に可動金型６２に残る成形品ＭＰを可動金型６２内から押し出して搬送装置２０による移送を可能にする。【００３４】
型締め盤１３は、支持フレーム１４の下部側に固定されているが、タイバー６４ａ，６４ｂが延びている上下方向に関して位置調整が可能になっており、固定盤１１と可動盤１２との間隔調整を可能にしている。型締め盤１３は、型締めに際して、開閉駆動装置１５の動力伝達部１５ｄを介して可動盤１２をその下面側から支持する。この際、型締め盤１３は、タイバー６４ａ，６４ｂに懸架されて、成形時の型締め（すなわちロックアップ）の圧力に耐え得るようになっている。【００３５】
開閉駆動装置１５は、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。スライドガイド１５ａは、支持フレーム１４と可動盤１２との間に設けられており、可動盤１２の固定盤１１に対する進退方向、すなわち上下方向の滑らかな往復移動を可能にしている。動力伝達部１５ｄは、それぞれトグルリンク等で構成され、アクチュエータ１５ｅからの駆動力を受けて伸縮する。これにより、可動盤１２が昇降運動し、型締め盤１３に対して可動盤１２が近接したり離間したり自在に変位し、結果的に、可動盤１２と固定盤１１とを互いに近接するように締め付けることができる。【００３６】
以上の開閉駆動装置１５により、固定盤１１と可動盤１２とに挟まれた固定金型６１と可動金型６２とを型閉じすることができ、或いは、可動盤１２と固定盤１１とを互いに離間させてこれらに挟まれた固定金型６１と可動金型６２とを型開きすることができる。さらに、型閉じに際しては、アクチュエータ１５ｅの駆動によって可動盤１２を固定盤１１側に極めて大きな圧力で押し付けることができ、固定金型６１と可動金型６２とを十分な力で型締めすることができる。【００３７】
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、射出端１６ｄから温度制御された状態で液体樹脂を吐出することができる。射出装置１６は、シリンダ１６ａの射出端１６ｄを固定盤１１のゲートＧＡ（後述）に対して分離可能に接続することができ、固定盤１１を介して、固定金型６１と可動金型６２とを型締めした状態で形成される成形キャビティＣＶ（図２参照）中に液体樹脂を所望のタイミング及び圧力で供給することができる。【００３８】
搬送装置２０は、後述する光学平板７１ｐや成形品ＭＰを吸着又は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。搬送装置２０は、成形の前に、光学平板７１ｐ等を外部から搬入して可動金型６２上に載置する役割を有すると共に、固定金型６１と可動金型６２とを離間させて型開きする際に、固定金型６１や可動金型６２に残る成形品ＭＰを把持して外部に搬出する役割を有する。【００３９】
温度調節装置５１は、固定金型６１と可動金型６２との温度調節を行う。具体的には、固定金型６１と可動金型６２とにヒーターを埋設して、固定金型６１と可動金型６２とを必要な温度まで加熱して、固定金型６１と可動金型６２との間に形成された成形キャビティＣＶ中に射出された、例えば熱硬化性樹脂等のエネルギー硬化性樹脂を硬化させる。【００４０】
減圧装置５３は、固定金型６１と可動金型６２とで形成される成形キャビティＣＶ内の真空引きを可能にする真空ポンプ５３ａと、真空ポンプ５３ａからの排気経路を開閉するバルブＶとを備える。真空ポンプ５３ａは、バルブＶを介して、固定金型６１に設けられた後述する真空引き用の孔５２（図２参照）とつながれており、この孔５２から成形キャビティＣＶ内の空気を抜くことができる。【００４１】
以下、本発明の第１実施形態に係る成形用の金型について、図面を参照しつつ説明する。なお、図２（Ａ）は、成形用の金型のうち可動金型６２の内面側を説明する図であり、図２（Ｂ）は、成形用の金型のうち固定金型６１の内面側を説明する図であり、図２（Ｃ）は、固定金型６１及び可動金型６２の周辺を説明する正面断面図である。【００４２】
固定金型６１と可動金型６２とを型合わせして締め付けることにより、両金型６１，６２間に等しい円板状の成形キャビティＣＶが形成され、この成形キャビティＣＶ中にエネルギー硬化性樹脂である熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等を充填した後に、熱処理、紫外線処理等をすることにより、成形品ＭＰ（図１参照）を成形することができる。ここで、熱硬化性樹脂として、例えばシリコーン樹脂、アリルエステル、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ウレタン系樹脂等がある。また、紫外線硬化性樹脂として、例えばシリコーン樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ウレタン系樹脂等がある。【００４３】
図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように、固定金型６１は、円柱状の外形を有し、内側の型面６１ｓには、２次元的に配列された、すなわちアレイ状の多数の素子転写部６１ａと、これら素子転写部６１ａ間をつなぐ支持体転写部６１ｂとを備える。各素子転写部６１ａは、成形品ＭＰを構成する個々のレンズ素子に対応する光学転写面であり、円形の外周を有する。【００４４】
また、固定金型６１は、真空引き用の孔５２をさらに備える。なお、固定金型６１の中心には、樹脂を注入するためのスプル部６１ｇが形成されている。スプル部６１ｇの成形キャビティＣＶ側の先端部は、樹脂注入の入り口であるゲートＧＡとなっている。ゲートＧＡは、この場合、成形品ＭＰの中心に対応する位置に設けられている。【００４５】
図２（Ａ）及び図２（Ｃ）に示すように、可動金型６２は、円柱状の外形を有し、内側の型面６２ｓには、２次元的に配列された、すなわちアレイ状の多数の素子転写部６２ａと、これら素子転写部６２ａ間をつなぐ支持体転写部６２ｂとを備える。各素子転写部６２ａは、固定金型６１の素子転写部６１ａに対向して配置されるべき光学転写面であり、円形の外周を有する。【００４６】
また、可動金型６２は、型面６２ｓの外側に、第１のシーリング部材であるＯ−リング６３ａをさらに備える。Ｏ−リング６３ａは、環状であって、可動金型６２に設けられた周溝６４ａにはめ込まれている。ここで、Ｏ−リング６３ａは、成形キャビティＣＶ内の気密性を保つことができガスを発生しない材料を用いる。例えばフッ素樹脂等が用いられる。【００４７】
また、可動金型６２は、型面６２ｓとＯ−リング６３ａとの間に、第２のシーリング部材である樹脂シールＳＭをさらに備える。樹脂シールＳＭは、シール本体６３ｂと突起部６３ｃとを有する。シール本体６３ｂは、環状であって、可動金型６２に設けられた周溝６４ｂにはめ込まれている。一方、突起部６３ｃは、段差を有した小片であり、シール本体６３ｂの半径方向の内側部分に一体的に固定されている。突起部６３ｃの段差部分に後述する光学部材であるガラス製の光学平板７１ｐがはめ込まれるようになっている。ここで、樹脂シールＳＭは、シールすべきエネルギー硬化性樹脂に侵されないこと等の特性を有する材料を用いる。例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、６６ナイロン、パーフロロエラストマー等が用いられる。なお、突起部６３ｃは、シール本体６３ｂと一体部品であってもよいし、可動金型６２に設けられていてもよい。【００４８】
また、可動金型６２には、シール本体６３ｂに対応する位置に、複数のエジェクタピン８２が設けられている。これらのエジェクタピン８２は、図１に示すエジェクタ８１に連結されている。エジェクタピン８２は、可動金型６２の型面６２ｓの外側の輪帯面ＲＳに対して垂直方向に貫通し、上下に進退可能となっている。【００４９】
図２（Ｃ）に示すように、固定金型６１と可動金型６２とを型閉じ及び型締めすることにより、成形キャビティＣＶが形成される。なお、成形キャビティＣＶを形成した場合、素子転写部６１ａ、６２ａによって個々のレンズ素子に対応する部分キャビティＰＣが形成される。なお、図２（Ｃ）において、素子転写部６１ａ、６２ａは詳細を一部省略することにより簡略化して示されている。【００５０】
固定金型６１と可動金型６２との間には、樹脂シールＳＭに支持された状態で光学平板７１ｐが挿入されている。光学平板７１ｐは、各種光学ガラスを研削及び研磨することによって得た薄板であり、表面に予め光学コート、例えば赤外反射コート等が施されている。光学平板７１ｐは、外周形状が成形キャビティＣＶよりもわずかに小さく、樹脂シールＳＭに光学平板７１ｐをはめ込むと、光学平板７１ｐとシール本体６３ｂとの間にはわずかな隙間ができ、この隙間から樹脂が光学平板７１ｐの裏側に入り込み、可動金型６２側の成形キャビティＣＶ部分にも樹脂が充填されるようになっている。樹脂が成形キャビティＣＶ中に完全に充填されると、光学平板７１ｐは、成形キャビティＣＶ内の樹脂の中で沈んでいる状態となる。そのため、光学平板７１ｐの比重は、樹脂より大きいことが好ましい。比重が小さい場合、光学平板７１ｐが突起部６３ｃにはめ込まれていても、樹脂が射出されると浮力により硬化中の成形キャビティの上側に移動する傾向が生じるため、光学素子内での光学ガラスの位置にばらつきが発生し、成形が安定しなくなってしまう可能性がある。【００５１】
以下、図１、２に示す金型６１，６２等を用いた具体的成形方法について説明する。【００５２】
まず、図１の射出成形機１０において、搬送装置２０のハンド２１等を利用して、可動金型６２上に樹脂シールＳＭがセットされ、この樹脂シールＳＭ上に光学平板７１ｐがはめ込まれる。【００５３】
その後、射出成形機１０により第１の型締めが行われ、固定金型６１と可動金型６２との間に成形キャビティＣＶが形成され、固定金型６１と可動金型６２との合わせ面が密着せずにＯ−リング６３ａと固定金型６１との接触部分は、密着した状態となる。つまり、第１の型締め位置の状態において、成形キャビティＣＶの内側はＯ−リング６３ａによって気密性が保たれた状態となる。この状態で、図１の射出装置１６の射出端１６ｄを固定金型６１の樹脂注入孔６１ｈに対して気密に当接させてバルブＶを開く。真空ポンプ５３ａにより、Ｏ−リング６３ａの内側にある孔５２から成形キャビティＣＶ内の空気が排出され、成形キャビティＣＶの減圧が行われる。【００５４】
真空引き後、射出成形機１０により固定金型６１と可動金型６２との合わせ面が密着しない第２の型締めが行われ、シール本体６３ｂと固定金型６１の輪帯面ＲＳとの接触部分は、密着した状態となる。つまり、第２の型締め位置の状態において、成形キャビティＣＶがシール本体６３ｂによって密閉された状態となる。そして、エネルギー硬化性樹脂である、例えば熱硬化性樹脂が射出装置１６から成形キャビティＣＶ内に射出される。【００５５】
熱硬化性樹脂が成形キャビティＣＶ内に充填された後に、金型６１、６２が加熱され、熱硬化性樹脂が硬化する。熱硬化性樹脂の硬化が完了する前に、射出成形機１０により第３の型締めが行われ、固定金型６１の合わせ面と可動金型６２の合わせ面とが完全に密着した状態となる。つまり、第３の型締め位置の状態において、圧縮成形が行われることとなる。【００５６】
熱硬化性樹脂の硬化が完了した後、型開きされ、成形品ＭＰのスプル部７１ｇ等（図３参照）がハンド２１に把持され、エジェクタピン８２によりシール本体６３ｂを押し出すことにより、可動金型６２から成形品ＭＰが取り出される。【００５７】
以下、図１の射出成形装置１００により成形された成形品ＭＰからの光学素子の製造方法について説明する。【００５８】
可動金型６２から取り出された成形品ＭＰは、切断個片化される前に、表面に反射防止コートや反射コート等が施される。なお、対象とする波長は、紫外線であっても可視光や赤外光であってもよく、クラック発生等の問題がない程度の数層のコートができればよい。【００５９】
図３は、図１の射出成形装置１００によって形成された成形品ＭＰ、すなわちレンズアレイを説明する図である。図３（Ａ）は、レンズアレイ７１の平面図であり、図３（Ｂ）は、レンズアレイ７１の側面図であり、図３（Ｃ）は、レンズアレイ７１から切り出した光学素子の側面図である。【００６０】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示したレンズアレイ７１は、円板状の外形を有し、２次元的に配列されたアレイ状の多数の光学素子部分１７１ａと、これら光学素子部分１７１ａ間をつなぐ支持体７１ｂとを備える。ここで、光学素子部分１７１ａは、図２（Ｂ）及び２（Ａ）の金型６１，６２に設けた素子転写部６１ａ，６２ａに対応し、支持体７１ｂは、金型６１，６２に設けた支持体転写部６１ｂ，６２ｂに対応する。なお、レンズアレイ７１の中心部には、三角錐状のスプル部７１ｇが形成されている。レンズアレイは、切断されることで、個片化され、図３に示す光学素子７１ａ、すなわちレンズとなる。【００６１】
図３（Ｃ）に示すレンズにおいて、光学素子７１ａは、光学素子本体７１ｄとフランジ部７１ｅとを備える。光学素子本体７１ｄは、図３（Ａ）等に示す光学素子部分１７１ａに対応するものであり、フランジ部７１ｅは、支持体７１ｂを切断した際の残りの部分である。別の観点では、光学素子７１ａは、第１層ＬＡ１と、第２層ＬＡ２と、第３層ＬＡ３とを積層した構造となっている。光学素子本体７１ｄの上側面は、凸の第１光学面７１ｊとなっており、光学素子本体７１ｄの下側面は、凹の第４光学面７１ｋとなっている。また、光学平板７１ｐの上面、すなわち第１層ＬＡ１と第２層ＬＡ２との境界は、第２光学面７１ｍとなっており、光学平板７１ｐの下面、すなわち第２層ＬＡ２と第３層ＬＡ３との境界は、第３光学面７１ｎとなっている。【００６２】
以上をまとめると、図１の射出成形装置１００において、光学平板７１ｐを成形キャビティＣＶ内に入れて、エネルギー硬化性樹脂と一体成形することにより、図３（Ｃ）に示すように、光学平板７１ｐである第２層ＬＡ２が樹脂の第１及び第３層ＬＡ１，ＬＡ３に挟まれた構造の光学素子７１ａを成形することができる。光学素子７１ａがこのような構造を有することにより、樹脂部分の光路長を短くし、光学素子７１ａの光学性能が環境変動を受けにくくすることができる。また、射出成形により光学面７１ｊ，７１ｋ形状の高精度な成形転写性と、両面光学面７１ｊ，７１ｋの同時成形と、両成形光学面７１ｊ，７１ｋの同軸度の確保とを簡易に実現することができ、高効率で安価な光学素子を成形することができる。【００６３】
また、射出成形では、樹脂を高圧で成形キャビティＣＶに注入することで、樹脂内部に圧縮応力を与え、成形キャビティＣＶ内で樹脂が硬化反応により収縮しても、その圧縮応力のために樹脂が両金型６１，６２に強く密着した状態を維持できるので、金型形状の高精度な成形転写性を得ることができる。さらに、エネルギー硬化性樹脂は一般的に粘度が低い樹脂材料であり、射出成形の際に成形キャビティＣＶの全体に静水圧的に成形圧力をかけることができる。そのため、粘性の非常に高い樹脂、例えば熱可塑性樹脂を用いた成形のように、ランナーやゲートの位置を精密に設計することなく、部分キャビティＰＣをアレイ状に配した大量の成形品ＭＰを射出成形することができる。この結果、高い形状精度を有する成形品ＭＰや光学素子７１ａを効率よく安価に成形することができる。また、樹脂が低粘度で高い流動性を有することにより、回折溝や波長以下の大きさの微細構造を有する光学面の成形の際に、金型の細部まで樹脂が入り込みやすく、熱可塑性樹脂に比べて成形転写性が非常に優れている。【００６４】
また、射出成形されるエネルギー硬化性樹脂の粘度は低い（一般に１００〜２０００ｍＰａ・ｓ）ため、成形キャビティＣＶ内で光学平板７１ｐの表裏面および外周面すべてに樹脂が回り込み、成形圧力が全方向から静水圧的に光学平板７１ｐにかかる。このように全方向均等な圧縮力に対しては、ほとんどの無機材料は高い強度を示し、成形圧力として５０〜１００Ｍｐａをかけても破損することがない。従って、エネルギー硬化性樹脂に圧縮応力をかけた状態で、光学平板７１ｐを可動金型６２中に支持して成形硬化することができるため、光学平板７１ｐを成形キャビティＣＶに投入しても射出成形をすることができる。【００６５】
また、射出成形時に成形キャビティＣＶ内を真空にする真空成形を行うことにより、成形キャビティＣＶ内に挿入された光学平板７１ｐによって樹脂の流れが妨げられず、光学素子７１ａに気泡残りがほとんど発生しないため、収率を向上し、確実な成形をすることができる。【００６６】
また、光学平板７１ｐが平板であると、成形キャビティＣＶに光学平板７１ｐを挿入する際に、成形キャビティＣＶ内で位置ずれすることに起因するシフト誤差はなくなるため、光学平板７１ｐにレンズ形状を設けた場合と比較して容易に成形することができる。従って、成形中に成形圧力の多少の不均衡で平板状の光学平板７１ｐが浮き上がったとしても、平行平板であるからその光軸方向の位置精度は光学性能にほとんど影響を与えないため、成形条件のばらつき等に光学素子の光学性能が影響されにくく安定して成形をすることができる。結果として、成形収率を高め、高品質で低価格な高精度光学素子を得ることができる。【００６７】
また、予め光学平板７１ｐの表面に光学コートを行うことにより、光学コート材料の多くが無機材料であり密着性がよく、また、光学平板７１ｐは樹脂よりも線膨張係数が小さく吸湿もしにくいため、コート後の環境変動に対するコートのクラックやはがれの発生を防ぐことができる。さらに、光学平板７１ｐは、射出成形により樹脂内に封入されるため、吸湿等の環境変動を防ぐことができる。【００６８】
また、金型６１，６２の素子転写部６１ａ，６２ａをアレイ配置とすることにより、極めて高効率に多数の光学面を成形することができる。【００６９】
また、成形品ＭＰの表面への光学コート作業は、切断する前の多数個の光学素子部分１７１ａがアレイ状に一体となった状態で光学コートを行うことにより一度に行うことができ、個片化された小さな光学素子を１つ１つコート治具に並べ、その治具を慎重に成膜チャンバーにセットしてコートし、また１つ１つ、コー卜済光学素子をコート治具から取り出すという、単調で煩雑な作業が大幅に軽減することができる。特に光学素子部分１７１ａの成形単位が１００個ほどのアレイ状になると、このコート治具への着脱工数が１／１００になるだけでなく、成形品ＭＰ、すなわちレンズアレイ７１がある程度大きいために取扱いが楽になり、作業負担の軽減はそれ以上となる。【００７０】
また、レンズアレイ７１を切断して個片化することにより、単独の光学素子７１ａを多量に効率よく製作することができる。【００７１】
なお、図４は、図２に示す金型６１、６２の変形例を説明する図である。可動金型６２には、図４に示すように、型面６２ｓ上に流路溝６２ｎを設けてもよい。これにより、流路溝６２ｎから樹脂が入り込み、可動金型６２側の成形キャビティＣＶにも樹脂がすばやく充填されるようになり、光学平板７１ｐの可動金型６２側に熱硬化性樹脂を均一に短時間で注入することができる。また、突起部６３ｃを可動金型６２に非環状に設けてあるので、投入された光学平板７１ｐの外周端とシール本体６３ｂとの間に、突起部６３ｃがない部分で弧状の隙間ができるため、この隙間から樹脂が可動金型６２側に短時間で流れ込むことができる。
〔実施例１〕
本実施例では、単玉レンズの射出成形において、計３４層の赤外反射コートを施したガラス板を光学平板７１ｐとし両金型６１，６２間に挿入して両面を一度に成形し、光学部品１部品のみで構成されるレンズ系である光学素子７１ａとしている。なお、比較例として、ＶＧＡ用単玉撮像レンズにおいて、レンズの他にガラス基板に赤外反射コートを施したフィルタを１枚加えた、光学部品２部品で構成されるレンズ系を挙げる。【００７２】
光学平板７１ｐに予め光学コートを施す例について説明する。例えば、ＣＣＤ撮像素子などに結像する撮影レンズの場合、ＣＣＤが有する高い赤外感度を落とすために、結像光から赤外線を取り除く赤外反射コートが必要である。ここで、可視光では９０％以上透過し赤外線には９０％以上の高い反射率を有する赤外反射コートは、通常誘電体を３０〜４０層に積層コートする必要がある。このような多層コートでは、各層のコート時に生じる内部応力も累積するため、コート膜全体には大きな応力を内在している。そのため、基材が膨縮すると簡単に割れて無数のクラックが発生する。このクラックは、透過光を散乱させ画像のコントラストを著しく低下させるので、結像レンズとしてあってはならないものである。樹脂材料を基材とし、その表面にこのような高機能性光学コートを成膜すると、温度や湿度で基材が膨縮するので簡単にクラックを発生する。そのため、新たにガラス板などの無機材料に赤外反射コートを施したフィルタ部品を要し、レンズ系に組み込む必要がある。【００７３】
本実施例において、レンズとして樹脂成形される前の光学平板７１ｐに、予めこのような高機能光学コートをクラックの発生なく、かつ成形の段取りや手間を増やすことなく施すことができる。また、光学系の部品点数も減らすことができる。【００７４】
本実施例では、ガラス板の赤外反射コートの反対面に反射防止コートを施さなかったが、樹脂とガラス板との屈折率が１．５１とほぼ同じため、別部品の時では発生したこの面での光線の反射がほとんどなくなり、画像領域によってはコントラスト感度（ＭＴＦ）が８％近くも高くなり、極めてコントラストの高い抜けのよい結像性能が得られた。さらに、温度変動による性能変動（具体的には焦点移動）についても、本発明の単玉レンズでは光学平板７１ｐであるガラス板の存在によって樹脂厚みが薄くなって変動量が約半減し、固定焦点光学系として十分な性能を維持することができた。また、フィルタがないことによって、成形レンズとＣＣＤとの距離を近づけることができるため、全長の短い軽量コンパクトな撮像カメラが実現でき、携帯電話などの厚み方向の制約が厳しい用途に対して、大きな意匠優位性も得ることができた。
〔第２実施形態〕
図５は、第２実施形態に係る積層型のレンズアレイの構造を説明する断面図である。なお、第２実施形態のレンズアレイは、第１実施形態のレンズアレイ７１を部分的に変更して積層したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様であるものとする。【００７５】
レンズアレイ１７１は、図１の射出成形装置１００を用いて成形した２つのレンズアレイ１７１ｑ，１７１ｒと絞り板７２ｓとを積層して、接着した組レンズとなっている。各レンズアレイ１７１ｑ，１７１ｒ、絞り板７２ｓは、それぞれ対応する金型６１，６２を用いて図１の射出成形装置１００によって射出成形される。【００７６】
レンズアレイ１７１ｑは、アレイ状の多数の光学素子部分７２ａと、これら光学素子部分７２ａ間をつなぐ支持体１７２ｂとを備える。一方、レンズアレイ１７１ｒは、アレイ状の多数の光学素子部分７３ａと、これら光学素子部分７３ａ間をつなぐ支持体１７３ｂとを備える。また、光学素子１７２ａ，１７３ａは、それぞれ光学素子本体１７２ｄ，１７３ｄとフランジ部１７２ｅ，１７３ｅとを備える。光学素子本体１７２ｄ，１７３ｄは、光学素子部分７２ａ，７３ａに対応するものであり、フランジ部１７２ｅ，１７３ｅは、支持体１７２ｂ，１７３ｂを切断した際の残りの部分である。別の観点では、光学素子１７２ａ，１７３ａは、上下２つ樹脂層間にそれぞれ光学平板１７２ｐ，１７３ｐを挟んだ構造を有している。光学素子本体１７２ｄの上面側は第１光学面１７２ｊとなっており、光学平板１７２ｐの上面は第２光学面１７２ｍとなっており、光学平板１７２ｐの下面は第３光学面１７２ｎとなっており、光学素子本体１７２ｄの下面側は第４光学面１７２ｋとなっている。また、光学素子本体１７３ｄの上面側は第１光学面１７３ｊとなっており、光学平板１７３ｐの上面は第２光学面１７３ｍとなっており、光学平板１７３ｐの下面は第３光学面１７３ｎとなっており、光学素子本体１７３ｄの下面側は第４光学面１７３ｋとなっている。【００７７】
レンズアレイ１７１ｑ，１７１ｒにそれぞれ設けた支持体１７２ｂ，１７３ｂは、光学素子部分７２ａ，７３ａと一体又は独立しており、レンズアレイ１７１ｑ，１７１ｒや絞り板７２ｓ等の連結部分Ｒとなる。この連結部分Ｒにより、レンズアレイ１７１ｑ，１７１ｒ、及び絞り板７２ｓ間等の間隔が決まる。【００７８】
絞り板７２ｓは、光吸収成分を添加した樹脂製で成形されている。絞り板７２ｓは、レンズアレイ１７１ｑ上に固定されている。絞り板７２ｓは、光学素子１７２ａ，１７３ａに不要な光線が入射することを防止している。【００７９】
レンズアレイ１７１ｑ，１７１ｒや絞り板７２ｓは、この連結部分Ｒで互いにアライメントされて積層されており、接着剤等によって固定されている。レンズアレイ１７１は、図５の破線部分ＣＬで切断されることで、個片化され、図６に示す光学素子１７２ａ，１７３ａ、すなわちレンズとなる。【００８０】
図６は、図５のレンズアレイ１７１から切り出された結像部１８１を組み込んだ撮像装置の構造を説明する側方断面図である。【００８１】
撮像装置１８０は、直方体状の装置であり、像を形成するための結像部１８１と、カバーガラス１８３と、結像部１８１とによって形成された像を検出する撮像素子１８２とを備える。【００８２】
結像部１８１は、レンズアレイ１７１ｑ，１７１ｒに対応する光学素子１７２ａ，１７３ａと、絞り板７２ｓに対応する絞り板１７２ｓとを備える結像用の光学素子ユニットである。つまり、結像部１８１は、２枚玉のレンズであるが、８個の光学面を備える。【００８３】
カバーガラス１８３は、スペーサを介して撮像素子１８２と接合しており、撮像素子１８２に塵等が入るのを防いでいる。【００８４】
撮像素子１８２は、例えばＣＭＯＳ型のイメージセンサ等を含む半導体集積回路を表面に形成した回路チップであり、表面側に投射像を電気信号に変換する受光領域ＳＡを有している。撮像素子１８２は、接着剤等によってカバーガラス１８３に固定されている。【００８５】
なお、以上の説明では省略したが、結像部１８１や撮像素子１８２の側面に遮光体１８４を設けることもできる。遮光体１８４は、筒状の部材として結像部１８１等の周囲に固定することもできるが、筐体として結像部１８１等を収納する構造とすることもできる。【００８６】
以上説明したレンズアレイにおいて、レンズアレイ１７１ｑ，１７１ｒ、絞り板７２ｓを切断する前に組み上げることにより、個片化された光学素子を１つ１つ光軸を合わせて組み上げる手間を省くことができる。また、光学面１７２ｊ，１７２ｋ，１７２ｍ，１７２ｎ，１７３ｊ，１７３ｋ，１７３ｍ，１７３ｎの各位置関係は金型６１，６２により正確に決まるため、各レンズアレイ１７１ｑ，１７１ｒについて、積層時にそれぞれ全体の軸合わせをすればその成形された中での光学面１７２ｊ，１７２ｋ，１７２ｍ，１７２ｎ，１７３ｊ，１７３ｋ，１７３ｍ，１７３ｎの光軸合わせは自動的に決まる。その結果、極めて簡単に多数の組レンズを組み上げることができる。【００８７】
なお、図５のレンズアレイ１７１ｑ，１７１ｒは、支持体１７２ｂ，１７３ｂを連結部分Ｒとしたが、別部品としてスペーサ等を積層して連結部分Ｒとしてもよい。この場合、スペーサとレンズアレイ１７１との積層位置が決まるように、ダボ勘合等を設けると組み立てに調整を必要としなくなる。【００８８】
また、絞り板７２ｓ，１７２ｓは、不要な光線を反射するクロムを表面にコートしたガラス板であってもよい。
〔実施例２〕
以下、第２実施形態のレンズユニットの具体的実施例について説明する。【００８９】
図７は、ガラス板を樹脂で挟んだレンズを用いた場合の撮像レンズの性能を説明する図であり、図７（Ａ）は、レンズの構造を示す断面図であり、図７（Ｂ）は、その空間周波数特性を示す図である。図８は、図７の比較例であり、樹脂のみの撮像レンズを用いた場合のレンズの性能を説明する図である。図８（Ａ）は、レンズの構造を示す断面図であり、図８（Ｂ）は、その空間周波数特性を示す図である。ここで、図７、８のグラフの横軸は像高、縦軸はコントラスト感度（ＭＴＦ）を示す。なお、図７（Ａ）、図８（Ａ）の実線ＳＬはサジタル方向の空間周波数特性を表し、破線ＢＬはタンジェンシャル方向の空間周波数特性を表す。このうち、データＬ３，Ｌ２，Ｌ１は、それぞれナイキスト周波数に対して１／２、１／４、１／８の周波数におけるＭＴＦを表す。ここで、図７（Ａ）において、光学系の焦点距離が３．０、光学系の全長が３．２、レンズ７４のＦＮＯが２．８８、樹脂Ｐ１の屈折率が１．４８、樹脂Ｐ２の屈折率が１．５９、ガラスＧの屈折率が１．５２である。一方、図８（Ａ）において、光学系の焦点距離が２．８、光学系の全長が３．２、レンズ７５のＦＮＯが２．８８、屈折率が１．５３である。図７（Ａ）及び図８（Ａ）の光学系の条件は、それぞれの光学系で最適化されたものとなっており、図８（Ａ）の光学系にはレンズ７５の入射側に赤外反射フィルタが設けられている。【００９０】
図７（Ｂ）と図８（Ｂ）とを比較すると、図７（Ｂ）のＭＴＦの値の方が大きいことがわかる。つまり、図７（Ａ）の撮像レンズの方が、コントラストの高い結像性能を有する。【００９１】
なお、図７（Ａ）のレンズの最大樹脂厚は０．４６ｍｍ程度であり、図８（Ａ）のレンズの樹脂厚は程度１．０ｍｍである。樹脂の間に光学平板７１ｐを挟むことにより、比較的厚いレンズであっても樹脂の厚さを薄くすることが実現可能となっている。【００９２】
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、エネルギー硬化性樹脂に熱硬化性樹脂を用いて金型６１，６２を加熱することにより樹脂を硬化させたが、紫外線硬化性樹脂等を用いた場合には、成形時に紫外線を照射する等、樹脂の性質に即した処理を行い、硬化させてもよい。具体的には、紫外線硬化性樹脂を用いて射出成形する場合、成形キャビティＣＶ内に紫外線が照射されるように、可動金型６２を透明にする。【００９３】
また、上記実施形態において、成形キャビティＣＶ内に光学平板７１ｐを１枚挿入したが、図９に示すように、光学平板７１ｐを２枚挿入してもよい。この場合、樹脂シールＳＭの突起部６３ｃには２つの段差６５ａ，６５ｂを設ける必要がある。この段差６５ａ，６５ｂにそれぞれ光学平板７１ｐをはめ込むことにより、光学平板７１ｐとシール本体６３ｂとの間に隙間ができ、２枚の光学平板７１ｐ，７１ｐ間にも樹脂を注入することができる。なお、光学平板７１ｐの枚数は用途に合わせて変更可能である。【００９４】
また、上記実施形態において、成形キャビティＣＶ内に光学平板７１ｐを挿入したが、図１０に示すように、レンズアレイ７１を挿入してもよい。レンズアレイ７１には、両面に樹脂層６６ａ，６６ｂがあり、再度射出成形することにより、さらに樹脂層を成形することができ、レンズアレイ７１の光学面をさらに増やすことができる。例えば屈折率の異なる樹脂を用いて成形した場合、レンズアレイを組み上げるよりも簡単に接合レンズを作製することができる。【００９５】
また、上記実施形態において、転写光学面である素子転写部６１ａ，６２ａの配置をアレイ状としたが、単一であってもよい。【００９６】
また、上記実施形態において、光学平板７１ｐ及びレンズアレイ７１に光学コート等を施したが、光学コート等を施さなくてもよい。【００９７】
また、上記実施形態において、透明な無機材料として、ガラス製の光学平板７１ｐを用いたが、光学平板７１ｐの材料として光学結晶を用いてもよい。ここで、光学結晶は多結晶であっても単結晶であってもよい。例えば、樹脂は赤外線を吸収してもある程度は透過できるのに対して、可視光で使われる光学ガラスは波長２μｍ以上の赤外線はほとんど透過しないので、このような用途の光学素子には使えないからである。赤外透過率が高い結晶としては、シリコンやゲルマニウム等があり、これらは同時に高い屈折率も有している。酸化タンタルなどでは、赤外線だけでなく可視光でも高い透過率を有しており、かつ高い屈折率（２以上）を有しているという特徴がある。また、樹脂は３００ｎｍ近くまでの紫外線を透過できるものがあるが、通常の光学ガラスではこの領域で高い透過率を有するものはない。しかし、弗化カルシウム等の光学結晶は紫外線において高い透過率を有する。このように、光学結晶は通常の光学ガラスと異なる高い赤外透過率や紫外線透過率、高い屈折率や低い分散などの特徴を有している。このような光学結晶を射出成形の基材である光学平板７１ｐとして用いることにより、成形された光学素子７１ａに高い光学性能を持たせることができる。【００９８】
また、透明な無機材料として、セラミッスクスを用いてもよい。セラミックスの場合も、赤外透過率の高い材料や高屈折率な材料があり、射出成形の基材である光学平板７１ｐとして用いることにより、成形された光学素子７１ａに高い光学性能を持たせることができる。【００９９】
また、上記実施形態において、光学平板７１ｐの形状を平板状としたが、光学平板７１ｐが光学転写面、即ち素子転写部６１ａや素子転写部６２ａに対向する１個のレンズ形状やアレイ状につながった複数のレンズ形状を有していてもよい。レンズ形状は、凸面であっても凹面であってもよく、光学平板７１ｐの片側の面が平面であってもよい。いずれの形状であっても、光学平板７１ｐの両面に樹脂層が成形されれば、光学平板７１ｐにかかる応力が分散され、大きな温度変化において線膨張係数の違いから光学平板７１ｐが反ったり割れたりするのを防ぐことができる。なお、以上のことは光学平板７１ｐの材料として光学結晶やセラミックスを用いた場合も同様である。【０１００】
また、上記実施形態において、成形光学面７１ｊ，７１ｋをそれぞれ凸、凹の球面状としたが、非球面形状としてもよい。光学面形状を非球面形状とすることにより、光学設計の自由度が大きくなる。そのため、成形された光学素子７１ａの用途を撮像レンズや対物レンズ、コリメーターレンズ、回折レンズ等へ拡大できるだけでなく、同一レンズ枚数を単に積層するよりも高性能な光学素子を製造することができる。すなわち、透明な光学平板７１ｐの表裏面も光学面７１ｍ，７１ｎとして扱えるので、成形光学面７１ｊ，７１ｋが表裏２面の非球面形状としてこれと組み合わせると、光学面４面を使った収差補正ができるため、極めて高精度高次元で光学性能を設計することができる。具体的には、通常では２枚のレンズ系によるＣＣＤ画素数２メガのモジュールカメラ用撮像レンズにおいて、ガラス板を間に挟んだ非球面形状の樹脂レンズを設計すると、従来の２枚玉４面のみ非球面を使った光学設計と比べ、ＭＴＦの値が最外周で２０％程向上する。【０１０１】
また、上記実施形態において、樹脂シールＳＭは、一体化された部材としたが、シール本体６３ｂと突起部６３ｃとがそれぞれ独立したものであってもよい。【０１０２】
また、上記実施形態において、金型の動作について、第１から第３の型締めを順番に行ったが、第２及び第３の型締めを同時に行ってもよい。すなわち、最初の型締めにおいて、成形キャビティＣＶの内側を気密性が保たれた状態にし、真空引きを行い、次の型締めにおいて、成形キャビティＣＶが密閉された状態とする。【０１０３】
また、上記実施形態において、射出成形の際に真空引きを行わず、成形キャビティＣＶ内の空気を逃がしながら樹脂を充填させる方法を用いてもよい。【０１０４】
また、上記実施形態において、射出成形装置１００を竪型とし、金型６１，６２の開閉方向を鉛直方向とし、樹脂を成形キャビティＣＶに注入するスプル部７１ｇを上型としたが、固定金型６１を下側として固定金型６１の下方にノズルを配してもよい。また、金型６１，６２の開閉方向が水平となる横型の射出成形装置であってもよい。この場合、流動性の高いエネルギー硬化性樹脂が成形キャビティＣＶ内に静かに充填されるように、スプル部７１ｇの位置を成形キャビティＣＶの最下方とし、ノズル位置を下げると均質に硬化させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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