(57)【要約】  エアトラップなどの不具合を防止して、光学的性質にすぐれた光学素子及びその成形方法を提供する。  光学素子は一方の面に第１非球面を有する。第１非球面は、光軸上の形状が凹面とされ、この凹面の外周部に形状が凸となる第１の極値点をもつ。第１金型（８）には、光学素子の第１非球面の面形状と逆の転写面を持つ第１転写面（８ａ）が形成されている。第１転写面（８ａ）は、中央部が凸形状、極値点を転写して形成する極値点転写部（８ｃ）が凹形状とされる。第２金型（１０）には光学素子の他方の面を転写する第２転写面（１０ａ）が形成されている。プリフォーム（１８）は第１転写面（８ａ）上に供給され、極値点転写部（８ｃ）上に案内される。第１金型（８）と第２金型（１０）との間隔を狭めてプリフォーム（１８）を圧縮成形し、光学素子が得られる。
2014045824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金型と前記第１金型に対向する第２金型と前記第１金型及び前記第２金型の周囲を覆う胴型とで構成された金型ユニットを用いて、プリフォームから光学素子を圧縮成形する光学素子の成形方法において、
前記光学素子は、光軸上の形状が凹面とされ前記凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもつ第１非球面を一方の面に備え、
前記第１金型は、前記第１非球面を形成するために、前記光軸上の形状を転写する部分が前記第２金型に向けて凸形状、前記極値点を転写する極値点転写部が前記第２金型に向けて凹形状となるように、前記第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成され、
前記第２金型は、前記光学素子の他方の面を形成するための第２転写面が形成されており、
前記第１金型の前記第１転写面上に前記プリフォームを供給することにより、前記第１金型の前記極値点転写部に前記プリフォームを載置し、
前記第１金型と前記第２金型との間隔を狭めることにより前記プリフォームを圧縮して成形する光学素子の成形方法。
【請求項２】
前記極値点の前記光軸からの距離ｒは前記光学素子の最大有効径をφとしたときに、０．１５φ≦ｒ≦０．３５φの関係を満たす請求の範囲第１項記載の光学素子の成形方法。
【請求項３】
前記胴型の温度を前記プリフォームの材料がもつガラス転移温度未満に保持する請求の範囲第１項または第２項記載の光学素子の成形方法。
【請求項４】
前記第１転写面と前記第２転写面との一方の外周部に、対向する他方の外周部に対して凹み、周方向に延びた凹部が形成されている請求の範囲第１項または第２項記載の光学素子の成形方法。
【請求項５】
前記プリフォームをその材料がもつガラス転移点温度以上に加熱して載置した請求の範囲第１項または第２項記載の光学素子の成形方法。
【請求項６】
前記プリフォームが略球状であり、前記プリフォームの曲率半径が前記極値点転写部の凹形状の近似曲率半径よりも小さい請求の範囲第１項または第２項記載の光学素子の成形方法。
【請求項７】
前記プリフォームは、射出成形された樹脂からなる請求の範囲第１項または第２項記載の光学素子の成形方法。
【請求項８】
第１金型と前記第１金型に対向する第２金型とを有する金型ユニットにより、プリフォームから光学素子を圧縮成形する光学素子の成形装置において、
前記光学素子は、光軸上の形状が凹面とされ前記凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもつ第１非球面を一方の面に備え、
前記第１金型は、前記第１非球面を形成するために、前記光軸上の形状を転写する部分が前記第２金型に向けて凸形状、前記極値点を転写する極値点転写部が前記第２金型に向けて凹形状となるように、前記第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成された前記第１金型と、
前記光学素子の他方の面を形成する第２転写面が形成され、前記第１金型の上に配される前記第２金型と、
前記金型ユニットに設けられ、前記第１金型及び前記第２金型の周囲を覆う胴型と、
前記第１金型と前記第２金型との間隔を狭めることにより前記プリフォームを圧縮して成形する加圧機構とを有する光学素子の成形装置。
【請求項９】
前記極値点の前記光軸からの距離ｒは前記光学素子の最大有効径をφとしたときに、０．１５φ≦ｒ≦０．３５φの関係を満たす請求の範囲第８項記載の光学素子の成形装置。
【請求項１０】
前記胴型を前記プリフォームのガラス転移点温度未満に保持する胴型温調機構を有する請求の範囲第８項または第９項記載の光学素子の成形装置。
【請求項１１】
前記第１転写面と前記第２転写面との一方の外周部に、対向する他方の外周部に対して凹み、周方向に延びた凹部が形成されている請求の範囲第８項または第９項記載の光学素子の成形装置。
【請求項１２】
第１金型と前記第１金型に対向する第２金型と前記第１金型及び前記第２金型の周囲を覆う胴型とで構成された金型ユニットを用いてプリフォームから得られる光学素子において、
光軸上の形状が凹面とされ前記凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもつ第１非球面を一方の面に備え、
前記第１金型は、前記第１非球面を形成するために、前記光軸上の形状を転写する部分が前記第２金型に向けて凸形状、前記極値点を転写する極値点転写部が前記第２金型に向けて凹形状となるように、前記第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成され、
前記第２金型は、前記光学素子の他方の面を形成するための第２転写面が形成されており、
前記第１金型の前記第１転写面上に前記プリフォームを供給することにより、前記第１金型の前記極値点転写部に前記プリフォームを載置し、
前記第１金型と前記第２金型との間隔を狭めることにより前記プリフォームを圧縮して成形されて得られる光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子、その成形方法及び成形装置に関するものである。特に、一方の面の光軸上の形状が凹面であり、凹面の外周部に、凸となる第１の極値点をもつ面形状を備える光学素子、その成形方法及び成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズなどの光学素子の製造方法として、研磨加工によるものの他、プレス成形によるものが知られている。プレス成形による光学素子の製造方法では、金型内に収容したガラス製または樹脂製の材料を金型とともに加熱して、軟化したガラス製または樹脂製の材料を加圧して光学素子を成形する。プレス成形に用いられる金型としては、胴型と、光学素子の一方の面を転写する第１転写面を備えた第１金型（下金型）と、他方の面を転写する第２転写面を備えた第２金型（上金型）とから構成されるものが知られている。胴型には、ガイド穴が形成されている。第１金型は、胴型のガイド穴に下端から嵌入され、ガラス製または樹脂製の材料を載置するためのものである。第２金型は、胴型のガイド穴に上端から嵌入され、ガラス製または樹脂製の材料を第１金型との間に挟み込んで加圧する。【０００３】
このようなプレス成形によってレンズを製造する場合には、ガラス製または樹脂製の材料となる前駆体（以下、プリフォームと称する）を第１金型における第１転写面の略中央部に載置して行われる。また、プレス成形において材料の行き渡らない空間領域（以下、エアトラップと称する）が発生しないように、プリフォームや金型に工夫が凝らされている。【０００４】
例えば、特許文献１には、第１，第２金型のそれぞれの略中央部の曲率半径よりも小さい曲率半径を有するプリフォームを第１金型の第１転写面の略中央部に載置して光軸上の形状が凸面である光学素子を成形する方法について記載されている。また、特許文献２には、第１，第２金型のそれぞれの略中央部の曲率半径よりも大きい曲率半径を有するプリフォームを第１金型の第１転写面の略中央部に載置して光軸上の形状が凹面である光学素子を成形する方法について記載されている。また、特許文献３には、第１金型の凹状の成形面（第１転写面）に気体を逃がす微細流路を設け、この第１金型を用いて光学素子を成形する方法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０４６３６４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０１７３９号公報
【特許文献３】特開２０１１−１８４２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特に直径が数ｍｍ程度といったサイズの小さい光学素子を成形するに際し、特許文献１の技術を用いた場合には、下金型である第１金型の第１転写面の形状によっては、図８（Ａ）に示すように、プリフォームの載置位置の許容範囲（以下、載置許容範囲と称する）Ａ３が狭い。従って、例えば、図８（Ａ）に示すように、胴型５３に嵌入された第１金型５１の第１転写面５１ａの略中央部に載置した略球状のプリフォーム５５が静電気などの影響を受け、第１転写面５１ａの中央部から大きく外れて端部にずれて載置されてしまう可能性がある。この状態から第２金型５２の第２転写面５２ａの部分にてプリフォーム５５を加圧して成形して得られる成形光学素子５７には、図８（Ｂ）に示すように、エアトラップ５９が発生してしまう。【０００７】
なお、プリフォームの載置許容範囲Ａ３は、本来プリフォームが載置されるべき載置位置Ｓ４（図９参照）へ、プリフォームが重力によって移動する第１転写面５１ａ上の範囲である。具体的には、第１転写面５１ａにおいて、載置位置Ｓ４から最も近く、曲面が上に凸となっている頂点間の範囲である。したがって、図９に示すように、プリフォーム５５が載置許容範囲Ａ３の外にある載置位置Ｓ１に載置された場合には、第１転写面５１ａに沿って、第１転写面５１ａの中央部から大きく外れた載置位置Ｓ２まで移動する。一方、プリフォーム５５が載置許容範囲Ａ３の範囲内にある載置位置Ｓ３に載置された場合には、第１転写面５１ａに沿って、第１転写面５１ａの中央部にある載置位置Ｓ４まで移動する。【０００８】
また、同様のサイズの光学素子を形成するに際し、特許文献２の方法によると、上記と同様に第１金型の第１転写面の略中央部からプリフォームがずれて載置されてしまった場合には、プリフォームの凹曲線部に起因してエアトラップが発生してしまう。また、第１金型の凹状の成形面に気体を逃がす微細流路を設けたとしても、金型の凸上の成形面におけるエアトラップの発生は防止できないどころか、かえって光学素子の光学的性質を落としてしまう可能性を有しているため、好ましくない。【０００９】
本発明は、このような非球面に極値点を有する光学素子を圧縮成形する場合にも、プリフォームの載置許容範囲を広く確保して、プリフォームの載置不良に伴うエアトラップなどの不具合を防止した光学素子の成形方法及び装置、プリフォームの載置不良によるエアトラップが無い光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の光学素子の成形方法は、載置ステップと、圧縮成形ステップとを有し、第１金型と第１金型に対向する第２金型と第１金型及び第２金型の周囲を覆う胴型とで構成された金型ユニットを用いて、プリフォームから光学素子を圧縮成形する。光学素子は、光軸上の形状が凹面とされ、凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもつ第１非球面を一方の面に備える。第１金型は、第１非球面を形成するために、光軸上の形状を転写する部分が第２金型に向けて凸形状、極値点を転写する極値点転写部が第２金型に向けて凹形状となるように、第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成されている。第２金型は、光学素子の他方の面を形成するための第２転写面が形成されている。載置ステップは、第１金型の第１転写面上にプリフォームを供給することにより、第１金型の極値点転写部にプリフォームを載置する。圧縮成形ステップは、第１金型と第２金型との間隔を狭めることによりプリフォームを圧縮して成形する。【００１１】
極値点の光軸からの距離ｒは光学素子の最大有効径をφとしたときに、０．１５φ≦ｒ≦０．３５φの関係を満たす場合に、効果がより確実に得られる。胴型の温度をプリフォームの材料がもつガラス転移温度未満に保持することが望ましい。第１転写面と第２転写面との一方の外周部に、対向する他方の外周部に対して凹み、周方向に延びた凹部が形成されていることが好ましい。【００１２】
プリフォームをその材料がもつガラス転移点温度以上に加熱して載置することが望ましい。プリフォームが略球状であり、プリフォームの曲率半径が極値点転写部の凹形状の近似曲率半径よりも小さいことが望ましい。また、プリフォームは、射出成形された樹脂からなることが望ましい。【００１３】
また、本発明の光学素子の成形装置は、第１金型と、第２金型と、胴型と、加圧機構とを備え、第１金型と第１金型に対向する第２金型とを有する金型ユニットにより、プリフォームから光学素子を圧縮成形する。光学素子は、光軸上の形状が凹面とされ凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもつ第１非球面を一方の面に備える。第１金型は、第１非球面を形成するために、光軸上の形状を転写する部分が第２金型に向けて凸形状となり、極値点を転写する極値点転写部が第２金型に向けて凹形状となるように、第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成されている。第２金型は、光学素子の他方の面を形成する第２転写面が形成され、第１金型の上に配される。胴型は、金型ユニットに設けられ、第１金型及び第２金型の周囲を覆う。加圧機構は、第１金型と第２金型との間隔を狭めることにより、プリフォームを圧縮して成形する。【００１４】
本発明の光学素子は、光軸上の形状が凹面とされ凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもつ第１非球面を一方の面に備え、第１金型と第１金型に対向する第２金型と第１金型及び第２金型の周囲を覆う胴型とで構成された金型ユニットを用いて、プリフォームから、載置ステップと圧縮成形ステップとにより得られる。第１金型は、第１非球面を形成するために、光軸上の形状を転写する部分が第２金型に向けて凸形状、極値点を転写する極値点転写部が第２金型に向けて凹形状となるように、第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成されている。第２金型は、光学素子の他方の面を形成するための第２転写面が形成されている。載置ステップは、第１金型の第１転写面上にプリフォームを供給することにより、第１金型の極値点転写部にプリフォームを載置する。圧縮成形ステップは、第１金型と第２金型との間隔を狭めることによりプリフォームを圧縮して成形し光学素子にする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、プリフォームの載置許容範囲を大きく広げることができるため、成形する光学素子の光学的性質を落としてしまうことなく、エアトラップなどの不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を実施して成形される光学素子の断面図である。
【図２】本発明を実施して成形される光学素子の概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である光学素子の成形装置の概略図である。
【図４】光学素子の成形装置による成形の説明図である。
【図５】本発明において、プリフォームの曲率半径と極値点を含む凹形状部分の近似曲率半径とに関する説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る光学素子の形成装置における成形部分を拡大した説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る光学素子の形成装置における成形に関する説明図である。
【図８】従来技術における光学素子の成形に関する説明図である。
【図９】従来技術におけるプリフォームの載置許容範囲に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の光学素子の成形方法及び装置は、例えば図１及び図２に示すような光学素子２を成形するに際して、特に有効に用いることができる。光学素子２は、図２に示すように円形であり、図１に示すように、一方の面に第１光学面２ａを有し、他方の面に第２光学面２ｂを有する。第１光学面２ａは、光軸Ｋ上の形状が凹面であって、その外周部に形状が凸となる第１の極値点２ｃを断面において有する第１非球面である。また、第２光学面２ｂは、その光軸Ｋ上の形状が凸面であって、その外周部に形状が凹となる第２の極値点を有する第２非球面である。第２の極値点の位置は、第１の極値点２ｃの位置に対し略裏側にあたる。また、第１及び第２光学面２ａ，２ｂの周端部には、リブ部２ｄが設けられている。
【００１８】
第１光学面２ａ及び第２光学面２ｂとリブ部との境界曲線は、直径がφの略円である。このφは、光学素子２の最大有効径である。また、第１の極値点２ｃを結んでなる曲線は、半径がｒの略円である。特にφとｒとの関係が０．１５φ≦ｒ≦０．３５φを満たす場合に、本発明は、後述するプリフォームの載置許容範囲を拡大させることに伴いエアトラップの発生確率を低減するという効果を強く奏する。
【００１９】
ｒの値が上記範囲の下限値、すなわち０．１５φよりも小さい場合には、後述のプリフォーム１８（図３〜図５参照）の載置許容範囲Ａ１（図４参照）を拡大させる効果が少なくなるのでエアトラップを防止して歩留まりを向上させる効果が得にくくなる。一方、ｒの値が上記範囲の上限値を超えた場合には、プリフォーム１８の載置許容範囲Ａ１は広がるものの、後述の第１金型及び第２金型の水平方向における各中心とプリフォームの中心のずれ量が大きくなりすぎる。このため、後述の第１金型８の第１転写面８ａ及び第１リブ部８ｂと第２金型１０の第２転写面１０ａ及び第２リブ部１０ｂ（いずれも図４参照）との全体にプリフォーム１８（図４参照）を行き渡らせて均等に圧縮するためには高度な金型制御技術が必要になるので必ずしも好ましいとはいえない。
【００２０】
図３〜図５を用いて、本発明の第１の実施形態について説明する。図３に示すように、光学素子の成形装置５は、ガラスやプラスチックなどの成形素材を加熱しながら金型ユニット６でプレス成形を行って光学素子２を作る装置である。窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下でプレス成形を行うために、金型ユニット６がボックス７で覆われている。ボックス７には、開閉自在なシャッタ（図示なし）が設けられている。ボックス７を介した成形素材の供給、及び、成形品３２の取り出しはシャッタを開閉して行う。
【００２１】
金型ユニット６は、第１金型（下金型）８、胴型９、及び第２金型（上金型）１０からなる。第１金型８は断面略円形の先端部を有しており、この先端部の端面には、第１光学面２ａを転写する第１転写面８ａが形成されている。また、図４（Ａ）に示すように、第１転写面８ａの外周部には、第１リブ部８ｂが形成されている。第１転写面８ａ上の極値点転写部８ｃは、光学素子２の第１の極値点２ｃを結んでなる略円形の曲線に対応するものであり、プリフォーム１８の圧縮成形により第１の極地点２ｃを形成する。この第１金型８は、第１転写面８ａを上に向けた姿勢でボックス７の底面中央部分に固定されている。また、この第１の実施形態おいては、図４（Ａ）に示すプリフォームの載置許容範囲Ａ１は、本来プリフォームが載置されるべき載置位置である極値点転写部８ｃ上へ、プリフォーム１８が重力の働きによって移動する第１転写面８ａ上の範囲である。具体的には、第１転写面８ａと第１リブ部８ｂとの境界線に囲まれた範囲である。この載置許容範囲Ａ１が、プリフォーム１８が極値点転写部８ｃ上に載置されるために供給場所として許容される範囲である。第１金型８を第２金型１０の側から見たとき、このプリフォーム１８の載置許容範囲Ａ１は、直径が最大有効径φと等しい略円内の範囲となる。
【００２２】
胴型９は、図３における上下方向であるプレス方向に貫通するガイド穴を有する。胴型９は、プレス方向に移動可能にボックス７に取り付けられている胴型ホルダ１１にセットされる。胴型ホルダ１１が移動機構１４の作動によりプレス方向に移動することにより、胴型９は胴型ホルダ１１と一体に移動し、ガイド穴は第１金型８の先端部に嵌合する嵌合位置とこれから上方に退避する退避位置との間で移動する。
【００２３】
第２金型１０は、断面略円形の先端部を有しており、この先端部の端面には第２光学面２ｂを転写する第２転写面１０ａが形成されている。また、第２転写面１０ａの外周部には、第２リブ部１０ｂが形成されている。この第２金型１０は、第２転写面１０ａを下に向けた姿勢で加圧機構１５のロッド１５ａに取り付けられており、ロッド１５ａは加圧機構１５の作動によりプレス方向に移動する。第２金型１０は、胴型９のガイド穴に嵌合する嵌合位置とこれから上方に退避する退避位置との間でロッド１５ａと一体に移動する。また、加圧機構１５により、第１及び第２金型８，１０を介して、プリフォーム１８を加圧することができる。移動機構１４及び加圧機構１５は、制御部１６により統括的に制御される。また、第１，第２金型８，１０には、ガイド穴に挿入された際に胴型９に突き当てるための段部（一部）が第１，第２金型８，１０のそれぞれの先端部の根元に環状にそれぞれ形成されていても構わない。
【００２４】
光学素子の成形装置５は、プリフォーム１８を供給し載置するプリフォーム供給機構２０を有する。プリフォーム供給機構２０はボックス７内に設置されており、把持部材２０ａと、腕部材２０ｂと、支持柱部材２０ｃとを備える。把持部材２０ａはプリフォーム１８を把持するためのものであり、開閉可能に腕部材２０ｂに取り付けられている。腕部材２０ｂは、起立した垂直姿勢で配されている支持柱部材２０ｃから略水平方向に延びており、把持部材２０ａは腕部材２０ｂの先端に配されている。腕部材２０ｂは、支持柱部材２０ｃに沿って移動可能に取り付けられており、把持部材２０ａは腕部材２０ｂと一体に上下方向へ移動する。プリフォーム供給機構２０は、ボックス７外から供給されるプリフォーム１８を、極値点転写部８ｃに載置する。なお、同様の機能を有するのであれば、プリフォーム供給機構２０は図３に示す様態に限られることはなく、別の様態のものであっても構わない。
【００２５】
プリフォーム１８を構成する材料（以下、プリフォーム材料と称する）としては、ガラスや、樹脂が挙げられる。つまり、プリフォーム１８は、ガラス製のものや樹脂製のものなどを用いることができる。特に、射出成形された樹脂をプリフォーム１８として用いることが最も手軽であり、最も低コストであるため望ましい。一度の成形に対してプリフォーム１８を複数載置することも可能であるが、１つのプリフォームを１度のみ極値点転写部８ｃに載置して光学素子を成形する場合が、最も手軽にかつ低コストに載置でき、光学素子を成形できるという点で望ましい。本発明は、特に、このような手軽につくることができる１つのプリフォームを１度のみ載置して光学素子を成形するためのものである。
【００２６】
また、プリフォーム１８の形状は、略球状であることが射出成形しやすいという点で望ましい。また、略球状のプリフォーム１８の曲率半径は、極値点転写部８ｃにおける近似曲率半径よりも小さいことが、物理的にエアトラップが発生してしまう確率を減少させることができるという点で望ましい。
【００２７】
なお、プリフォーム１８の曲率半径及び極値点転写部８ｃにおける近似曲率半径は、それぞれ図５に示すＲ１及びＲ２を指す。プリフォーム１８の曲率半径Ｒ１は、略球状のプリフォーム１８の体積から逆算して定められるものである。極値点転写部８ｃにおける近似曲率半径Ｒ２は、図５に示す点Ａ，点Ｂ，点Ｃを通る円の半径として定められるものである。この点Ａ，点Ｂ，点Ｃはそれぞれ、次のように決められる。まず、極値点転写部８ｃのうちいずれか１点を点Ａとして決める。次に、第１転写面８ａの光軸上の点と点Ａとの高さの差をｈとしたとき、第１転写面８ａの光軸上の点と点Ａとの双方を含む断面内において点Ａから高さの差がｈ／２であり同じ転写部に属する２点を、それぞれ点Ｂ及び点Ｃとして抽出して決める。
【００２８】
また、光学素子の成形装置５は、第１及び第２金型８，１０をそれぞれ加熱する加熱機構２２，２３と、第１及び第２金型８，１０をそれぞれ冷却する冷却機構２４，２５と、胴型９の温度を制御する温調機構２６とを備える。加熱機構２２，２３、冷却機構２４，２５、及び、温調機構２６は、移動機構１４及び加圧機構１５と同様に、制御部１６により統括的に制御される。
【００２９】
また、光学素子の成形装置５は、プリフォーム１８を成形して得られた成形品３２を取り出す成形品取出機構２８を有する。成形品取出機構２８はボックス７内に設置されており、プリフォーム供給機構２０と同様な構成をもち、把持部材２８ａと、腕部材２８ｂと、支持柱部材２８ｃとを備える。把持部材２８ａは成形品３２を把持するためのものであり、開閉可能に腕部材２０ｂに取り付けられている。腕部材２０ｂは、起立した垂直姿勢で配されている支持柱部材２０ｃから略水平方向に延びており、把持部材２０ａは腕部材２０ｂの先端に配されている。腕部材２０ｂは、支持柱部材２０ｃに沿って移動可能に取り付けられており、把持部材２０ａは腕部材２０ｂと一体に上下方向へ移動する。この構成により成形品取出機構２８は、成形品３２を、転写面８ａから取り出す。なお、同様の機能を有するのであれば、成形品取出機構２８は図３に示す様態に限られることはなく、別の様態のものであっても構わない。
【００３０】
上記第１の実施形態の作用について説明する。制御部１６により移動機構１４及び加圧機構１５を駆動し、胴型ホルダ１１を介して胴型９を第１金型８に嵌合する。プリフォーム１８は、胴型９が第１金型８に嵌合した後に、プリフォーム供給機構２０により、ガイド穴を通して、第１金型８の第１転写面８ａに供給され、自重によって極値点転写部８ｃに向かい、この極値点転写部８ｃ上に載置される。図４（Ａ）に示すように、プリフォーム１８を載置する極値点転写部８ｃは中心からずれた位置にあるため、プリフォーム１８の載置位置も当然中心からずれた位置となる。図４（Ａ）に示すプリフォームの載置許容範囲Ａ１である第１転写面８ａ内のどこに供給しても、結果的にプリフォーム１８は極値点転写部８ｃに載置される。
【００３１】
プレス成形は、加熱、加圧、冷却、及び、型開との４つの処理を順に行ってゆく。加熱処理は、制御部１６により加熱機構２２，２３を作動し、第１金型８及び第２金型１０を介してプリフォーム１８を加熱する。加圧処理では、制御部１６により移動機構１４及び加圧機構１５を駆動して第１金型８に対して胴型９、及び、第２金型１０を順に嵌合位置に移動させ、第１金型８及び第２金型１０を介してプリフォーム１８を加圧する。
【００３２】
第１金型８及び第２金型１０を介してのプリフォーム１８の加熱は、プリフォーム１８を構成する材料のガラス転移温度以上の温度に行われることが望ましい。プリフォーム１８がガラス転移温度以上になると、その流動性が増すため、より正確に第１及び第２転写面８ａ，９ａに沿って成形されるだけでなく、エアトラップも生じにくくなるからである。
【００３３】
加熱処理により流動性をもったプリフォーム１８は、第１及び第２金型８，１０からの圧縮圧により均等に広がろうとする。プリフォーム１８を第１転写面８ａの中心からずれた極値点転写部８ｃに載置されるため、そのずれた側に広がるプリフォーム材料はすぐに胴型９と接触する。したがって、このプリフォーム材料は、胴型９に接触したまま圧縮圧を受けることとなるので、成形品３２の端部にバリが発生しやすくなってしまう。そのため、加圧処理中においては、制御部１６により温調機構２６を作動して、胴型９をプリフォーム１８のガラス転移温度未満に保持することが望ましい。こうすることで、胴型９に接触したプリフォーム材料は、その接触と同時に固化をするため、成形品３２のバリの発生を低減することができる。
【００３４】
加圧処理の結果、プリフォーム１８は、図４（Ｂ）に示すように、バリも少なく、エアトラップもない成形品３２として成形される。プリフォーム１８の載置位置に近い側においては、胴型９と第１金型８との間、胴型と第２金型１０との各隙間に若干のプリフォーム材料のもぐりこむ痕跡（以下、もぐりこみ痕跡と称する）が残りバリになるものの、プリフォーム１８の載置位置に遠い側においてはこのようなもぐりこみ痕跡はほとんど残らずバリが生じない。
【００３５】
冷却処理では、冷却機構２４，２５及び温調機構２６を作動して第１金型８、胴型９、及び、第２金型１０を介して成形品３２を冷却する。型開処理では、冷却処理の後に、移動機構１４及び加圧機構１５を駆動して胴型９に対し第２金型１０を、第１金型８に対して胴型９を、順に退避位置に移動させる。
【００３６】
そして、第１金型８に対して胴型９を退避させた後に、成形品取出機構２８により、第１金型８の転写面８ａ上から成形品３２を取り外し、金型ユニット６外に取り出される。
【００３７】
図８に示す従来技術では、光学素子２を成形するにあたり、エアトラップを発生させずに成形できるプリフォーム１８の載置許容範囲Ａ３がπ×ｒ２であった。これに対し、図４に示す上記実施形態では同様の載置許容範囲Ａ１がπ×（φ／２）２となり、従来技術と比較して大きく増加する。なお、上述のように０．１５φ≦ｒ≦０．３５φである。この結果、プリフォーム１８が静電気などにより金型ユニット６内を移動することがあったとしても、エアトラップの発生する確率が大きく低減される。もちろん、本発明では第１及び第２金型８，９の第１及び第２転写面８ａ，９ａに何らかの細工を施すわけでもないので、成形する光学素子２の光学的性質を落としてしまうこともない。
【００３８】
なお、この第１の実施形態は、特定の形状を有する光学素子２を成形する場合についてであるが、これに限ることはない。すわなち、光学素子２の第２光学面２ｂがいかなる形状であっても、第１光学面が光学素子２と同様の形状を備えるものであればよい。
【００３９】
上記の第１実施形態の成形方法及び装置を用いることで、載置不良に伴うエアトラップが生じることなく、複雑な形状の光学素子が圧縮成形して得られる。そのため、得られた光学素子を用いると、単なる凹レンズや凸レンズなどの単純な形状の光学素子の組合せでは実現が困難な様々な種類の光学特性を備える光学素子ユニット（レンズユニット）を構成することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施形態について、図６及び図７を用いて説明する。第２の実施形態では、図６（Ａ）に示すように、第１の実施形態の金型ユニット６に代えて、金型ユニット４０が用いられる。すなわち、光学素子の成形装置５において、第１金型８に代えて第１金型（下金型）４１が、第２金型１０に代えて第２金型（上金型）４２が、それぞれ用いられる。なお、第１の実施形態と同様の箇所については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
第１金型４１は断面略円形の先端部を有しており、この先端部の端面には第１金型８と同じ第１転写面８ａが形成されている。第１転写面８ａ上の極値点転写部８ｃは、光学素子２の極値点２ｃにほぼ対応する点である。また、第１転写面８ａの外周部には、第１リブ部４１ｂが形成されている。この第１金型４１は、第１転写面８ａを上に向けた姿勢でボックス７の底面中央部分に固定されている。また、この第２の実施形態おいては、第１の実施形態とほぼ同様に、図６（Ａ）に示すプリフォームの載置許容範囲Ａ２は、本来プリフォームが載置されるべき載置位置である極値点転写部８ｃ上へ、プリフォーム１８が重力の働きによって移動する第１転写面８ａ上の範囲である。具体的には、第１転写面８ａと第１リブ部４１ｂとの境界線に囲まれた範囲である。この載置許容範囲Ａ２が、プリフォーム１８が極値点転写部８ｃ上に載置されるために供給場所として許容される範囲である。
【００４２】
胴型９は、プレス方向に貫通するガイド穴を有し、胴型ホルダ１１を介して、移動機構１４の作動により、ガイド穴が第１金型（下金型）４１の先端部に嵌合する嵌合位置とこれから上方に退避する退避位置との間で移動される。第２金型４２は、断面略円形の先端部を有しており、この先端部の端面には第２金型１０と同じ第２転写面１０ａと第２リブ部４２ｂとが形成されている。第２リブ部４２ｂは、第２転写面１０ａの外周部に形成されている。さらに第２リブ部４２ｂの外周部には、第１リブ部４１ｂに対して凹んだ凹部４４が形成されている。この凹部４４は、周方向に延びて形成されており、これにより、流動性をもったプリフォーム材料が外周部の周方向に逃げやすくなる。この第２金型４２は、第２転写面１０ａを下に向けた姿勢で加圧機構１５のロッド１５ａに取り付けられており、加圧機構１５の作動により胴型９のガイド穴に嵌合する嵌合位置とこれから上方に退避する退避位置との間で移動される。また、加圧機構１５により、第１及び第２金型４１，４２を介して、プリフォーム１８を加圧することができる。
【００４３】
第２の実施形態の上記構成の作用について説明する。第１の実施形態と同様に、胴型９を第１金型４１に嵌合し、その後プリフォーム１８がプリフォーム供給機構２０により、ガイド穴を通して、第１金型４１の第１転写面８ａに供給され、自重によって極値点転写部８ｃに向かい、この極値点転写部８ｃ上に載置される。図６（Ａ）及び図７（Ａ）に示すように、プリフォーム１８を載置する極値点転写部８ｃは中心からずれた位置にあるため、プリフォーム１８の載置位置１８ａも当然中心からずれた位置となる。図６（Ａ）に示すプリフォームの載置許容範囲Ａ２内のである第１転写面８ａ内のどこに供給しても、結果的にプリフォーム１８は極値点転写部８ｃに載置される。
【００４４】
第１の実施形態と同様に、プレス成形は、加熱、加圧、冷却、及び、型開との４つの処理を順に行ってゆく。加熱、冷却、及び型開の処理においては、第１の実施形態と同様にして行われるので、その詳細な説明はここでは省略する。加圧処理において、第１金型４１及び第２金型４２を介してプリフォーム１８が加圧される。この加圧によってプリフォーム材料が広がる際に、第１の極値点８ａから最も近い凹部４４、例えば図７（Ａ）に示す点Ｐ及び点Ｐの周辺に向かう。第２の実施形態においては、この圧迫されたプリフォーム材料が凹部４４に沿うように図７（Ｂ）の矢印方向に流動する。なお、図７に示す凹部領域４６は、第２金型４２において凹部４４がある領域と対向する第１金型４１上の領域のことを示している。この結果、加圧中のプリフォーム材料は、金型ユニット４０内において載置された第１の極値点８ｃを略中心にして広がる。なお、図７（Ｂ）の曲線Ｑは、プリフォーム材料の広がり過程における外郭を示す曲線である。このＱが、加圧に伴い図７（Ｂ）のほぼ右端まで到達することで、図６（Ｂ）に示すような成形品４５が得られる。
【００４５】
この凹部４４を第２金型４２に設けた結果、プリフォーム材料が圧迫を受ける点Ｐ付近の端部における成形品のバリの発生がさらに低減する。
【００４６】
プリフォーム１８の載置位置１８ａに近い側には凹部４４に起因する痕跡（以下、凹部痕跡、と称する。）が残る一方で、載置位置１８ａに遠い側にはほとんど凹部痕跡は残らない。
【００４７】
なお、第２の実施形態では、第２金型４２にのみ凹部４４を設けたが、これに限ることはなく、第１金型にのみ同様の凹部を設けても構わないし、第１及び第２金型の両方に同様の凹部を設けても構わない。ただし、凹部は、加圧による成形を著しく阻害しない範囲の大きさで、設けられる必要がある。
【００４８】
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、図８に示す従来技術と比較して、載置許容範囲がＡ３からＡ２に大きく増加する。その結果、プリフォーム１８が静電気などにより金型ユニット内を移動することがあったとしても、エアトラップの発生する確率が大きく低減する。もちろん、第１及び第２金型４１，４２の第１及び第２転写面８ａ，９ａに何らかの細工を施すわけでもないので、成形する光学素子の光学的性質を落としてしまうこともない。
【００４９】
上記の第２実施形態の成形方法及び装置を用いることでも、複載置不良に伴うエアトラップが生じることなく、複雑な形状の光学素子が圧縮成形して得られる。そのため、得られた光学素子を用いると、単なる凹レンズや凸レンズなどの単純な形状の光学素子の組合せでは実現が困難な様々な種類の光学特性を備える光学素子ユニット（レンズユニット）を構成することができる。
【００５０】
なお、本発明は、光学素子を圧縮成形する際に、光学素子の面を転写する転写面を有する金型ユニットの略中央部でない箇所に敢えてプリフォームを載置する。これにより、プリフォームの載置許容範囲を広げ、エアトラップの発生確率を低減するという技術的思想に基づくものである。従って、同様の技術思想に基づいてなされる全ての圧縮成形に関する方法及び装置、光学素子が、本発明に含まれるものと解する。
【符号の説明】
【００５１】
２    光学素子
２ａ，２ｂ  第１，第２光学面
２ｃ  第１の極値点
５    光学素子の成形装置
８，４１  第１金型
８ａ  第１転写面
８ｃ  極値点転写部
９    胴型
１０，４２  第２金型
１０ａ  第２転写面
１５  加圧機構
１８  プリフォーム
３２，４５  成形品
４４  凹部
４６  凹部領域
Ａ１，Ａ２，Ａ３  載置許容範囲
【図１】
2014045824.tif 000003
【図２】
2014045824.tif 000004
【図３】
2014045824.tif 000005
【図４】
2014045824.tif 000006
【図５】
2014045824.tif 000007
【図６】
2014045824.tif 000008
【図７】
2014045824.tif 000009
【図８】
2014045824.tif 000010
【図９】
2014045824.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月19日(2014.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金型と前記第１金型に対向する第２金型と前記第１金型及び前記第２金型の周囲を覆う胴型とで構成された金型ユニットを用いて、プリフォームから光学素子を圧縮成形する光学素子の成形方法において、
前記光学素子は、光軸上の形状が凹面とされ前記凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもち、前記極値点の前記光軸からの距離ｒが、前記光学素子の最大有効径をφとしたときに、０．１５φ≦ｒ≦０．３５φの関係を満たす第１非球面を一方の面に備え、
前記第１金型は、前記第１非球面を形成するために、前記光軸上の形状を転写する部分が前記第２金型に向けて凸形状、前記極値点を転写する極値点転写部が前記第２金型に向けて凹形状となるように、前記第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成され、
前記第２金型は、前記光学素子の他方の面を形成するための第２転写面が形成されており、
前記第１金型の前記第１転写面上に前記プリフォームを供給することにより、前記第１金型の前記極値点転写部に前記プリフォームを載置し、
前記第１金型と前記第２金型との間隔を狭めることにより前記プリフォームを圧縮して成形する光学素子の成形方法。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記胴型の温度を前記プリフォームの材料がもつガラス転移温度未満に保持する請求の範囲第１項記載の光学素子の成形方法。
【請求項４】
前記第１転写面と前記第２転写面との一方の外周部に、対向する他方の外周部に対して凹み、周方向に延びた凹部が形成されている請求の範囲第１項記載の光学素子の成形方法。
【請求項５】
前記プリフォームをその材料がもつガラス転移点温度以上に加熱して載置した請求の範囲第１項記載の光学素子の成形方法。
【請求項６】
前記プリフォームが略球状であり、前記プリフォームの曲率半径が前記極値点転写部の凹形状の近似曲率半径よりも小さい請求の範囲第１項記載の光学素子の成形方法。
【請求項７】
前記プリフォームは、射出成形された樹脂からなる請求の範囲第１項記載の光学素子の成形方法。
【請求項８】
第１金型と前記第１金型に対向する第２金型とを有する金型ユニットにより、プリフォームから光学素子を圧縮成形する光学素子の成形装置において、
前記光学素子は、光軸上の形状が凹面とされ前記凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもつ第１非球面を一方の面に備え、
前記第１金型は、前記第１非球面を形成するために、前記光軸上の形状を転写する部分が前記第２金型に向けて凸形状、前記極値点を転写する極値点転写部が前記第２金型に向けて凹形状となるように、前記第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成され、
前記第２金型は、前記光学素子の他方の面を形成する第２転写面が形成され、前記第１金型の上に配され、
前記金型ユニットに設けられ、前記第１金型及び前記第２金型の周囲を覆う胴型と、
前記第１金型と前記第２金型との間隔を狭めることにより前記プリフォームを圧縮して成形する加圧機構とを有し、
前記第１転写面と前記第２転写面との一方の外周部には、対向する他方の外周部に対して凹み、周方向に延びた凹部が形成されている光学素子の成形装置。
【請求項９】
前記極値点の前記光軸からの距離ｒは前記光学素子の最大有効径をφとしたときに、０．１５φ≦ｒ≦０．３５φの関係を満たす請求の範囲第８項記載の光学素子の成形装置。
【請求項１０】
前記胴型を前記プリフォームのガラス転移点温度未満に保持する胴型温調機構を有する請求の範囲第８項記載の光学素子の成形装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、光学素子の成形方法及び成形装置に関するものである。特に、一方の面の光軸上の形状が凹面であり、凹面の外周部に、凸となる第１の極値点をもつ面形状を備える光学素子の成形方法及び成形装置に関する。
背景技術
［０００２］
レンズなどの光学素子の製造方法として、研磨加工によるものの他、プレス成形によるものが知られている。プレス成形による光学素子の製造方法では、金型内に収容したガラス製または樹脂製の材料を金型とともに加熱して、軟化したガラス製または樹脂製の材料を加圧して光学素子を成形する。プレス成形に用いられる金型としては、胴型と、光学素子の一方の面を転写する第１転写面を備えた第１金型（下金型）と、他方の面を転写する第２転写面を備えた第２金型（上金型）とから構成されるものが知られている。胴型には、ガイド穴が形成されている。第１金型は、胴型のガイド穴に下端から嵌入され、ガラス製または樹脂製の材料を載置するためのものである。第２金型は、胴型のガイド穴に上端から嵌入され、ガラス製または樹脂製の材料を第１金型との間に挟み込んで加圧する。
［０００３］
このようなプレス成形によってレンズを製造する場合には、ガラス製または樹脂製の材料となる前駆体（以下、プリフォームと称する）を第１金型における第１転写面の略中央部に載置して行われる。また、プレス成形において材料の行き渡らない空間領域（以下、エアトラップと称する）が発生しないように、プリフォームや金型に工夫が凝らされている。
［０００４］
例えば、特許文献１には、第１，第２金型のそれぞれの略中央部の曲率半径よりも小さい曲率半径を有するプリフォームを第１金型の第１転写面の略中央部に載置して光軸上の形状が凸面である光学素子を成形する方法につい
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
る。したがって、図９に示すように、プリフォーム５５が載置許容範囲Ａ３の外にある載置位置Ｓ１に載置された場合には、第１転写面５１ａに沿って、第１転写面５１ａの中央部から大きく外れた載置位置Ｓ２まで移動する。一方、プリフォーム５５が載置許容範囲Ａ３の範囲内にある載置位置Ｓ３に載置された場合には、第１転写面５１ａに沿って、第１転写面５１ａの中央部にある載置位置Ｓ４まで移動する。
［０００８］
また、同様のサイズの光学素子を形成するに際し、特許文献２の方法によると、上記と同様に第１金型の第１転写面の略中央部からプリフォームがずれて載置されてしまった場合には、プリフォームの凹曲線部に起因してエアトラップが発生してしまう。また、第１金型の凹状の成形面に気体を逃がす微細流路を設けたとしても、金型の凸上の成形面におけるエアトラップの発生は防止できないどころか、かえって光学素子の光学的性質を落としてしまう可能性を有しているため、好ましくない。
［０００９］
本発明は、このような非球面に極値点を有する光学素子を圧縮成形する場合にも、プリフォームの載置許容範囲を広く確保して、プリフォームの載置不良に伴うエアトラップなどの不具合を防止した光学素子の成形方法及び装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［００１０］
上記目的を達成するために、本発明の光学素子の成形方法は、載置ステップと、圧縮成形ステップとを有し、第１金型と第１金型に対向する第２金型と第１金型及び第２金型の周囲を覆う胴型とで構成された金型ユニットを用いて、プリフォームから光学素子を圧縮成形する。光学素子は、光軸上の形状が凹面とされ、凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもち、極値点の光軸からの距離ｒが、光学素子の最大有効径をφとしたときに、０．１５φ≦ｒ≦０．３５φの関係を満たす第１非球面を一方の面に備えている。第１金型は、第１非球面を形成するために、光軸上の形状を転写する部分が第２金型に向けて凸形状、極値点を転写する極値点転写部が第２金型に向けて凹形状となるように、第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成されている。第２金型は、光学素子の他方の面を形
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
成するための第２転写面が形成されている。載置ステップは、第１金型の第１転写面上にプリフォームを供給することにより、第１金型の極値点転写部にプリフォームを載置する。圧縮成形ステップは、第１金型と第２金型との間隔を狭めることによりプリフォームを圧縮して成形する。
［００１１］
胴型の温度をプリフォームの材料がもつガラス転移温度未満に保持することが望ましい。第１転写面と第２転写面との一方の外周部に、対向する他方の外周部に対して凹み、周方向に延びた凹部が形成されていることが好ましい。
［００１２］
プリフォームをその材料がもつガラス転移点温度以上に加熱して載置することが望ましい。プリフォームが略球状であり、プリフォームの曲率半径が極値点転写部の凹形状の近似曲率半径よりも小さいことが望ましい。また、プリフォームは、射出成形された樹脂からなることが望ましい。
［００１３］
また、本発明の光学素子の成形装置は、第１金型と、第２金型と、胴型と、加圧機構とを備え、第１金型と第１金型に対向する第２金型とを有する金型ユニットにより、プリフォームから光学素子を圧縮成形する。光学素子は、光軸上の形状が凹面とされ凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもつ第１非球面を一方の面に備える。第１金型は、第１非球面を形成するために、光軸上の形状を転写する部分が第２金型に向けて凸形状となり、極値点を転写する極値点転写部が第２金型に向けて凹形状となるように、第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成されている。第２金型は、光学素子の他方の面を形成する第２転写面が形成され、第１金型の上に配される。胴型は、金型ユニットに設けられ、第１金型及び第２金型の周囲を覆う。加圧機構は、第１金型と第２金型との間隔を狭めることにより、プリフォームを圧縮して成形する。第１転写面と第２転写面との一方の外周部には、対向する他方の外周部に対して凹み、周方向に延びた凹部が形成されている。
［００１４］
極値点の光軸からの距離ｒは、光学素子の最大有効径をφとしたときに、０．１５φ≦ｒ≦０．３５φの関係を満たすことが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
発明の効果
［００１５］
本発明によると、プリフォームの載置許容範囲を大きく広げることができるため、成形する光学素子の光学的性質を落としてしまうことなく、エアトラップなどの不具合を防止することができる。
図面の簡単な説明
［００１６］
［図１］本発明を実施して成形される光学素子の断面図である。
［図２］本発明を実施して成形される光学素子の概略図である。
［図３］本発明の第１の実施形態である光学素子の成形装置の概略図である。
［図４］光学素子の成形装置による成形の説明図である。
［図５］本発明において、プリフォームの曲率半径と極値点を含む凹形状部分の近似曲率半径とに関する説明図である。
［図６］本発明の第２の実施形態に係る光学素子の形成装置における成形部分を拡大した説明図である。
［図７］本発明の第２の実施形態に係る光学素子の形成装置における成形に関する説明図である。
［図８］従来技術における光学素子の成形に関する説明図である。
［図９］従来技術におけるプリフォームの載置許容範囲に関する説明図である。
発明を実施するための形態
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月25日(2015.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金型と前記第１金型に対向する第２金型と前記第１金型及び前記第２金型の周囲を覆う胴型とで構成された金型ユニットを用いて、プリフォームから光学素子を圧縮成形する光学素子の成形方法において、
前記光学素子は、光軸上の形状が凹面とされ前記凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもち、前記極値点の前記光軸からの距離ｒが、前記光学素子の最大有効径をφとしたときに、０．１５φ≦ｒ≦０．３５φの関係を満たす第１非球面を一方の面に備え、
前記第１金型は、前記第１非球面を形成するために、前記光軸上の形状を転写する部分が前記第２金型に向けて凸形状、前記極値点を転写する極値点転写部が前記第２金型に向けて凹形状となるように、前記第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成され、
前記第２金型は、前記光学素子の他方の面を形成するための第２転写面が形成されており、
前記第１金型の前記第１転写面上に前記プリフォームを供給することにより、前記第１金型の前記極値点転写部に前記プリフォームを載置し、
前記第１金型と前記第２金型との間隔を狭めることにより前記プリフォームを圧縮して成形する光学素子の成形方法。
【請求項２】
前記胴型の温度を前記プリフォームの材料がもつガラス転移温度未満に保持する請求項１記載の光学素子の成形方法。
【請求項３】
前記第１転写面と前記第２転写面との一方の外周部に、対向する他方の外周部に対して凹み、周方向に延びた凹部が形成されている請求項１記載の光学素子の成形方法。
【請求項４】
前記プリフォームをその材料がもつガラス転移点温度以上に加熱して載置した請求項１記載の光学素子の成形方法。
【請求項５】
前記プリフォームが略球状であり、前記プリフォームの曲率半径が前記極値点転写部の凹形状の近似曲率半径よりも小さい請求項１記載の光学素子の成形方法。
【請求項６】
前記プリフォームは、射出成形された樹脂からなる請求項１記載の光学素子の成形方法。
【請求項７】
第１金型と前記第１金型に対向する第２金型とを有する金型ユニットにより、プリフォームから光学素子を圧縮成形する光学素子の成形装置において、
前記光学素子は、光軸上の形状が凹面とされ前記凹面の外周部の形状が凸となる極値点をもつ第１非球面を一方の面に備え、
前記第１金型は、前記第１非球面を形成するために、前記光軸上の形状を転写する部分が前記第２金型に向けて凸形状、前記極値点を転写する極値点転写部が前記第２金型に向けて凹形状となるように、前記第１非球面の面形状と逆の形状をもつ第１転写面が形成され、
前記第２金型は、前記光学素子の他方の面を形成する第２転写面が形成され、前記第１金型の上に配され、
前記金型ユニットに設けられ、前記第１金型及び前記第２金型の周囲を覆う胴型と、
前記第１金型と前記第２金型との間隔を狭めることにより前記プリフォームを圧縮して成形する加圧機構とを有し、
前記第１転写面と前記第２転写面との一方の外周部には、対向する他方の外周部に対して凹み、周方向に伸びた凹部が形成されている光学素子の成形装置。
【請求項８】
前記極値点の前記光軸からの距離ｒは前記光学素子の最大有効径をφとしたときに、０．１５φ≦ｒ≦０．３５φの関係を満たす請求項７記載の光学素子の成形装置。
【請求項９】
前記胴型を前記プリフォームのガラス転移点温度未満に保持する胴型温調機構を有する請求項７記載の光学素子の成形装置。
【国際調査報告】
2014045824.tif 000012
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