(57)【要約】【課題】小型で高品質のレンズや当該レンズを成形可能なレプリカ型等を、高精度に成形することが可能となる金型の製造方法、及びその金型を提供すること。【解決手段】本技術に係る金型製造方法は、ベースに孔を形成することを含む。前記ベースの孔に、第１の部材が有する孔が所定の位置となるように、前記第１の部材が所定の回転位置で挿入される。前記第１の部材の孔に、第２の部材が有する成形領域が所定の位置となるように、前記第２の部材が所定の回転位置で挿入される。【選択図】図１４
2012200939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースに孔を形成し、
前記ベースの孔に、第１の部材が有する孔が所定の位置となるように、前記第１の部材を所定の回転位置で挿入し、
前記第１の部材の孔に、第２の部材が有する成形領域が所定の位置となるように、前記第２の部材を所定の回転位置で挿入する
金型製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の金型製造方法であって、
前記第１の部材の挿入工程及び前記第２の部材の挿入工程は、前記成形領域の中心位置が所定の位置となるように、前記第１の部材及び前記第２の部材を所定の回転位置でそれぞれ挿入する
金型製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の金型製造方法であって、
前記ベースは、複数の孔を有し、
前記第１の部材の挿入工程及び前記第２の部材の挿入工程は、前記ベースの前記複数の孔に対してそれぞれ行われる
金型製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の金型製造方法であって、さらに、
前記ベースの孔の位置、前記第１の部材に対する前記第１の部材の孔の偏芯量、及び前記第２の部材に対する前記成形領域の偏芯量をそれぞれ測定し、
前記第１の部材の挿入工程及び前記第２の部材の挿入工程は、前記測定工程により測定された各パラメータをもとに、前記第１の部材及び前記第２の部材を所定の回転位置でそれぞれ挿入する
金型製造方法。
【請求項５】
第１の孔を有するベースと、
第２の孔を有し、前記第２の孔が所定の位置となるように、前記第１の孔に所定の回転位置で挿入される第１の部材と、
成形領域を有し、前記成形領域が所定の位置となるように、前記第２の孔に所定の回転位置で挿入される第２の部材と
を具備する金型。
【請求項６】
請求項５に記載の金型であって、
前記第１の部材は、前記第２の孔の偏芯量を測定するための第１の測定基準部を有し、
前記第２の部材は、前記成形領域の偏芯量を測定するための第２の測定基準部を有する
金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、光学レンズやレプリカ金型等の成形に用いられる金型の製造方法、及びその金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック光学レンズ等を射出成形等により成形する技術が知られている。例えば特許文献１には、高品質のレンズを成形するための金型が開示されている（特許文献１の段落［００２８］、図１等参照）。また例えばマスタ型から樹脂等からなるレプリカ型を成形し、当該レプリカ型を用いて光学レンズを成形する技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２００９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、カメラを搭載した携帯端末等の小型化が進み、当該カメラに組み込まれる光学レンズとして小型で高品質のものが求められている。従って小型で高品質なレンズや当該レンズを成形可能なレプリカ型等を、高い精度で成形する技術が求められている。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、小型で高品質のレンズや当該レンズを成形可能なレプリカ型等を、高精度に成形することが可能となる金型の製造方法、及びその金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る金型製造方法は、ベースに孔を形成することを含む。  
前記ベースの孔に、第１の部材が有する孔が所定の位置となるように、前記第１の部材が所定の回転位置で挿入される。  
前記第１の部材の孔に、第２の部材が有する成形領域が所定の位置となるように、前記第２の部材が所定の回転位置で挿入される。
【０００７】
この金型製造方法では、ベースに形成された孔に所定の回転位置で第１の部材が挿入される。そして第１の部材の孔に所定の回転位置で第２の部材が挿入される。これにより、第２の部材が有する成形領域の位置を高精度に調整することができる。この結果、小型で高品質のレンズや当該レンズを成形可能なレプリカ型等を、高精度に成形することが可能となる。
【０００８】
前記第１の部材の挿入工程及び前記第２の部材の挿入工程は、前記成形領域の中心位置が所定の位置となるように、前記第１の部材及び前記第２の部材を所定の回転位置でそれぞれ挿入してもよい。  
この金型製造方法では、第２の部材の成形領域の中心位置が所定の位置となるように調整される。従って高品質のレンズやレプリカ型等を高精度に成形可能となる。
【０００９】
前記ベースは、複数の孔を有してもよい。この場合、前記第１の部材の挿入工程及び前記第２の部材の挿入工程は、前記ベースの前記複数の孔に対してそれぞれ行われてもよい。
これにより、高品質なマルチレンズや当該マルチレンズ成形用のレプリカ型等を高精度に成形可能となる。
【００１０】
前記金型製造方法は、さらに、前記ベースの孔の位置、前記第１の部材に対する前記第１の部材の孔の偏芯量、及び前記第２の部材に対する前記成形領域の偏芯量をそれぞれ測定することを含んでもよい。  
この場合、前記第１の部材の挿入工程及び前記第２の部材の挿入工程は、前記測定工程により測定された各パラメータをもとに、前記第１の部材及び前記第２の部材を所定の回転位置でそれぞれ挿入してもよい。  
この金型製造方法では、上記した各パラメータが測定される。これにより第１及び第２の部材の最適な回転位置を容易に算出することが可能となる。
【００１１】
本技術の一形態に係る金型は、ベースと、第１の部材と、第２の部材とを具備する。
前記ベースは、第１の孔を有する。  
前記第１の部材は、第２の孔を有し、前記第２の孔が所定の位置となるように、前記第１の孔に所定の回転位置で挿入される。  
前記第２の部材は、成形領域を有し、前記成形領域が所定の位置となるように、前記第２の孔に所定の回転位置で挿入される。
【００１２】
前記第１の部材は、前記第２の孔の偏芯量を測定するための第１の測定基準部を有してもよい。この場合、前記第２の部材は、前記成形領域の偏芯量を測定するための第２の測定基準部を有してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本技術によれば、小型で高品質のレンズや当該レンズを成形可能なレプリカ型等を、高精度に成形することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本技術の一実施形態に係る金型を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示すレンズ部の形状及びレプリカ部の成形について説明するための図である。
【図３】図２に示すレプリカ型を用いてウエハレバルレンズを生成する工程を示す模試的な図である。
【図４】図１に示すベースを示す模式的な平面図及び断面図である。
【図５】図１に示す外筒部を示す模式的な平面図及び断面図である。
【図６】図１に示すピンを示す模式的な平面図及び一部断面図である。
【図７】図１に示すボールゲージを示す模式的な図である。
【図８】図１に示すベースの孔、外筒部、及びピンの相互の位置関係について説明するための図である。
【図９】理想的な形状とは異なる形状を有するベースを示す模式的な図である。
【図１０】理想的な形状とは異なる形状を有する外筒部を示す模式的な図である。
【図１１】理想的な形状とは異なる形状を有するピンを示す模式的な図である。
【図１２】図９及び図１０に示すベースの孔及び外筒部の相互の位置関係について説明するための図である。
【図１３】図９〜図１１に示すベースの孔、外筒部、及びピンの相互の位置関係について説明するための図である。
【図１４】図１３に示す状態から外筒部の回転位置及びピンの回転位置が調整された状態を示す模式的な図である。
【図１５】本実施形態に係る金型の組み立て方法の具体的な工程例を示すフローチャートである。
【図１６】外筒部の孔及びレンズ部の偏芯量及び位相の測定方法の一例を説明するための模式的な図である。
【図１７】本実施形態におけるベースの孔、外筒部の孔、及びピンのレンズ部の加工精度実力を示す表である。
【図１８】本実施形態に係るベースの孔、外筒部の孔及びレンズ部の各形成位置が最大公差である場合を示す模式的な図である。
【図１９】本実施形態に係るベースの孔、外筒部の孔及びレンズ部の各形成位置についての他の例を示す模式的な図である。
【図２０】本実施形態に係るベースの孔、外筒部の孔及びレンズ部の各形成位置についての他の例を示す模式的な図である。
【図２１】図１に示す金型の変形例を示す図である。
【図２２】図１に示す金型の変形例を示す図である。
【図２３】本実施形態に係る金型としてのレンズ成形用金型を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本技術の一実施形態に係る金型を模式的に示す断面図である。本実施形態に係る金型１００により、マルチレンズ成形用のレプリカ型５０が生成される。レプリカ型５０は、ガラス基板５１にレンズ形状が反転した形状のレプリカ部５２が成形されることで形成される。
【００１７】
金型１００は、ベース２１と、ベース２１に取り付けられるピン部材２２とを有する。ベース２１は、複数の孔２３を有する。複数の孔２３は、ガラス基板５１の成形面５３に対向する方向（Ｙ方向）にてベース２１を貫通している。この複数の孔２３にピン部材２２がそれぞれ挿入される。
【００１８】
ピン部材２２は、ボールゲージ２４を介してベース２１に予圧状態で設けられる。またピン部材２２は、ベース２１から取り外し可能な様に組み立てられている。ベース２１の孔２３は、第１の孔に相当する。
【００１９】
ピン部材２２は、第１の部材としての外筒部２５と、第２の部材としてのピン２６とを有する。図１に示すように外筒部２５は、成形面５３に対向する方向に貫通する孔２７を有し、この孔２７にピン２６が挿入される。本実施形態では、焼き嵌めによりピン２６が外筒部２５の孔２７に対して予圧状態で固定されている。外筒部２５の孔２７は、第２の孔に相当する。なお、外筒部２５の孔２７にピン２６を固定する方法は焼き嵌めに限られない。
【００２０】
ピン２６の、ガラス基板５１の成形面５３と対向する側の先端には、レンズ加工によりレンズ部２８が形成されている。レンズ部２８は成形領域に相当する部分であり、当該レンズ部２８にてレプリカ部５２が成形される。従って、レンズ部２８の中心位置がレプリカ部５２の中心位置に相当する。
【００２１】
レンズ部２８を形成する加工方法としては、例えば旋削方法や研削方法等の種々の加工方法を採用可能である。本実施形態では、非球面レンズ形状のレンズ部２８が形成されるが、レンズ部２８の形状は適宜設定可能である。
【００２２】
また金型１００は、ベース２１と一体的に設けられた受け板２９と、ピン部材２２をガラス基板５１側に押圧するためのネジ３０を有する。ピン部材２２を押圧させるための機構や、押圧のために用いられる部品等は適宜設定可能である。
【００２３】
図２は、本実施形態に係るレンズ部２８の形状及びレプリカ部５２の成形について説明するための図である。図２では、金型１００のうちピン２６のみが図示されている。
【００２４】
図２（Ａ）に示すように、ピン２６のレンズ部２８に成形材料５４がそれぞれ供給される。本実施形態では、成形材料５４として紫外線硬化性樹脂が供給される。そして金型１００のピン２６にガラス基板５１が押し当てられた状態で、照明５５により成形材料５４に紫外線が照射される。これにより図２（Ｂ）に示すように、ガラス基板５１にレプリカ部５２が成形されたレプリカ型５０が生成される。
【００２５】
なお成形材料５４として、例えば熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等の合成樹脂材料（プラスチック材料）や、ガラス材料等、種々の成形材料が用いられてもよい。成形材料５４は、例えば図示しないディスペンサによりレンズ部２８に滴下される。その他成形材料５４の供給方法は適宜設定可能であり、ランナやスプールを用いて成形材料５４が供給されてもよい。
【００２６】
図３は、レプリカ型５０を用いてウエハレバルレンズを生成する工程を示す模試的な図である。まず図３（Ａ）に示すように、レプリカ型５０のレプリカ部５２に、合成樹脂材料等のレンズ成形材料７０を供給する。図３（Ｂ）に示すように例えばガラス基板７１等のウエハがレプリカ型５０に押し当てられる。その状態で、紫外線の照射や加熱処理等により成形材料７０が硬化される。これにより図３（Ｃ）に示すように、複数のレンズ７２が成形されたウエハレベルレンズ７３が生成される。
【００２７】
以下、本実施形態に係る金型１００のベース２１及びピン部材２２の構成、及び金型１００の製造方法について詳しく説明する。
【００２８】
図４は、金型１００のベース２１を示す模式的な図である。図４（Ａ）は、ベース２１を示す模式的な平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ−Ａ線（一点鎖線）での模式的な断面図である。
【００２９】
まずベース２１に複数の孔２３が形成される。図４に示す破線Ｌ1及びＬ2の交点Ｐは、ガラス基板５１上に成形されるレプリカ部５２の中心位置に対応する位置である。従って、レプリカ部５２が高精度に成形されるためには、ベース２１の孔２３の中心位置が位置Ｃに等しくなることが望ましい。以下、このように孔２３が形成されたベース２１を、理想的なベース２１Ａと記載する。また位置Ｃを、目標センタ位置Ｃとして記載する。
【００３０】
図５は、外筒部２５を示す模式的な平面図及び断面図である。外筒部２５は、ベース２１の孔２３に挿入される部分である筒部３１と、筒部３１よりも外径が大きい基部３２とを有する。外筒部２５には、ガラス基板５１と対向する方向に貫通する孔２７が形成される。孔２７は、筒部３１に対して偏芯することなく形成されることが望ましい。すなわち、外筒部２５が理想的なベース２１Ａに取り付けられたときに、孔２７の中心位置が目標センタ位置Ｃと等しくなることが望ましい。このように孔２７が形成された外筒部２５を、理想的な外筒部２５Ａと記載する。また本実施形態では、基部３２に第１の測定基準部としての平坦部３３が形成される。平坦部３３については後述する。
【００３１】
図６は、ピン２６を示す模式的な平面図及び一部断面図である。ピン２６は、外筒部２５の孔２７に挿入される部分であるピン本体部３４と、ピン本体部３４よりも外径が大きい基部３５とを有する。ピン本体部３４の先端には、レンズ部２８が形成される。レンズ部２８は、ピン本体部３４の先端面３６において、ピン本体部３４に対して偏芯することなく形成されることが望ましい。すなわちピン２６が理想的な外筒部２５Ａの孔２７に取り付けられたときに、レンズ部２８の中心位置が目標センタ位置Ｃと等しくなることが望ましい。このようにレンズ部２８が形成されたピン２６を、理想的なピン２６Ａと記載する。また本実施形態では、基部３５に第２の測定基準部としての平坦部３７が形成される。平坦部３７については後述する。
【００３２】
なお本実施形態では、ベース２１の孔２３の直径が６．５ｍｍであり、外筒部２５の孔２７の直径が４ｍｍである。そしてピン２６のレンズ部２８の直径が２ｍｍである。従って直径が２ｍｍであるレプリカ部５２が成形される。しかしながらこれらのサイズは特に限定されず、より小さいサイズのレンズ又はレプリカ部５２の成形にも、本技術は適用可能である。
【００３３】
図７は、ボールゲージ２４を示す模式的な図である。ボールゲージ２４は、リテーナ３８と、リテーナ３８に保持された複数のボール３９を有する。リテーナ３８及びボール３９の材料、ボール３９の個数や配置等は適宜設定可能である。また他の構造を有するボールベアリング等が用いられてもよい。
【００３４】
図８は、ベース２１の孔２３、外筒部２５、及びピン２６の相互の位置関係について説明するための図である。理想的なベース２１Ａ、理想的な外筒部２５Ａ及び理想的なピン２６Ａが形成されたとする。そうすると、図８（Ｂ）に示すように、理想的なベース２１Ａの孔２３に挿入された理想的な外筒部２５Ａの孔２７の中心位置は、目標センタ位置Ｃと等しくなる。また図８（Ｃ）に示すように、理想的な外筒部２５Ａの孔２７に挿入された理想的なピン２６Ａのレンズ部２８の中心位置も、目標センタ位置Ｃと等しくなる。これにより高精度のレンズ等が成形可能となる。
【００３５】
しかしながら、上記したような理想的なベース２１Ａ、理想的な外筒部２５、及び理想的なピン２６を形成することは困難であることが多い。従って公差として許容される範囲内に各中心位置が配置されるように、ベース２１の孔２３、外筒部２５の孔２７、及びピン２６のレンズ部２８が形成されることが多い。
【００３６】
図９〜図１１は、理想的な形状とは異なる形状を有するベース２１、外筒部２５、及びピン２６を示す模式的な図である。図９〜図１１に示すように、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈ、外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉ、及びピン２６のレンズ部２８の中心位置Ｊが、目標センタ位置Ｃと異なっている。
【００３７】
このような場合、ベース２１の孔２３の位置、外筒部２５に対する孔２７の偏芯量、及びピン２６に対するレンズ部２８の偏芯量により、成形されるレンズやレプリカ部５２等の形状が若干ずれてしまう可能性がある。レプリカ部５２の中心は、典型的にはレンズ等の光軸に相当する部分である。従って、中心位置において形状がくずれてしまうと高精度のレンズやレプリカ部５２等を成形することは難しい。
【００３８】
しかしながら、本実施形態では、ピン部材２２として外筒部２５とピン２６との２つの部材を用いること、及び以下に示す金型１００の組み立て方法により、高品質のレンズや当該レンズを成形するためのレプリカ部５２等を高精度に成形することが可能となる。
【００３９】
図１２は、ベース２１の孔２３及び外筒部２５の相互の位置関係について説明するための図である。ベース２１の孔２３の中心位置Ｈは、目標センタ位置Ｃと異なる位置である。また外筒部２５に対して外筒部２５の孔２７は偏芯している。従って、ベース２１の孔２３に外筒部２５を挿入すると、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈ、外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉ、及び目標センタ位置Ｃは、相互に異なる位置となる。
【００４０】
この状態で、ベース２１の孔２３に対する外筒部２５の回転位置を変位させる。そうすると図１２に示すように、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈを中心とした円Ｏ1上で、外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉが変位する。
【００４１】
図１３は、ベース２１の孔２３、外筒部２５、及びピン２６の相互の位置関係について説明するための図である。図１１に示したようにピン２６に対してレンズ部２８は偏芯している。従ってレンズ部２８の中心位置Ｊと、外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉとは異なる位置になる。図１３では、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈ、外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉ、ピン２６のレンズ部２８の中心位置Ｊ、及び目標センタ位置Ｃが相互に異なる位置となっている。
【００４２】
この状態で、外筒部２５の孔２７に対するピン２６の回転位置を変位させる。そうすると図１３に示すように、外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉを中心とした円Ｏ2上で、レンズ部２８の中心位置Ｊが変位する。
【００４３】
本実施形態では、ベース２１の孔２３に対する外筒部２５の回転位置を適宜変位させ、また外筒部２５の孔２７に対するピン２６の回転位置を適宜変位させる。すなわち外筒部２５は、外筒部２５の孔２７が所定の位置となるように、ベース２１の孔２３に所定の回転位置で挿入される。そしてピン２６は、レンズ部２８が所定の位置となるように、外筒部２５の孔２７に所定の回転位置で挿入される。これにより、レンズ部２８の中心位置Ｊを高精度に調整することが可能となり、高品質のレンズや当該レンズを成形可能なレプリカ部５２を高精度に成形することが可能となる。
【００４４】
図１４は、外筒部２５の回転位置及びピン２６の回転位置が調整された状態を示す模式的な図である。図１２及び図１３に示す状態から、外筒部２５の回転位置が右回り方向に調整される。またピン２６の回転位置も右回り方向に調整される。これにより図１４では、レンズ部２８の中心位置Ｊが、目標センタ位置Ｃと等しくなっている。このように本実施形態では、レンズ部２８の中心位置Ｊを高精度に調整することが可能となる。
【００４５】
なお、図１２〜図１４は各部材の相互の位置関係について説明するための図であり、各部材の挿入順序を示すものではない。上記したように本実施形態では、外筒部２５及びピン２６が焼き嵌めにより固定される。このときに、ピン２６の回転位置が適宜調整されて、外筒部２５の孔２７に取り付けられる。そして組み立てられたピン部材２２が、ベース２１の孔２３に所定の回転位置で挿入される。すなわち外筒部２５が、ベース２１の孔２３に所定の回転位置で挿入される。
【００４６】
図１５は、本実施形態に係る、金型１００の組み立て方法の具体的な工程例を示すフローチャートである。
【００４７】
ベース２１の孔２３の位置が測定される（ステップ１０１）。本実施形態では、目標センタ位置Ｃに対する、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈの誤差量が算出される。例えばベース２１を上面から撮像し、その画像に基づいて孔２３の中心位置Ｈの誤差量が算出される。あるいは、ベース２１に基準となるマークや線等が設けられており、そのマーク等の位置に基づいて孔２３の中心位置Ｈの誤差量が算出されてもよい。その他、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈの誤差量を算出する方法は適宜設定可能である。また目標センタ位置Ｃからの誤差量ではなく、孔２３の中心位置Ｈの座標等が算出されてもよい。
【００４８】
外筒部２５に対する孔２７の偏芯量及び位相と、ピン２６に対するレンズ部２８の偏芯量及び位相とがそれぞれ測定される（ステップ１０２）。図１６は、上記した偏芯量及び位相の測定方法の一例を説明するための模式的な図である。
【００４９】
図１６（Ａ）は、外筒部２５に対する孔２７の偏芯量及び位相の測定についての図である。本実施形態では、図１６（Ａ）に示す偏芯測定器６０が用いられる。偏芯測定器６０は、Ｖブロック６１と、押圧部６２とを有する。Ｖブロック６１は、傾斜面６３よりなる載置部６４と、基準マーク６５とを有する。
【００５０】
載置部６４に外筒部２５の筒部３１が載置され、押圧部６２により筒部３１が押圧される。そして筒部３１と傾斜面６３とが当接された状態で、外筒部２５が回転される（矢印参照。）図１６（Ａ）に示す正面方向から、回転する筒部３１が撮像され、基準マーク６５に基づいて孔２７の偏芯量が測定される。また外筒部２５の基部３２に形成された平坦部３３を基準として、偏芯の位相が測定される。例えば図１６（Ａ）に示すように、平坦部３３が左端で上下方向に沿う状態の回転位置を基準位置とする。この基準位置からの孔２７の中心位置Ｉの変位が位相として測定される。
【００５１】
外筒部２５の孔２７の偏芯量を測定する方法及び装置等は、他のものが適宜採用可能である。例えばレーザ等を有する照明機構による光の照射及び反射を利用した偏芯測定器等が用いられてもよい。
【００５２】
図１６（Ｂ）は、ピン２６に対するレンズ部２８の偏芯量及び位相の測定についての図である。レンズ部２８の偏芯量及び位相は、例えば上記した偏芯測定器６０により、外筒部２５の孔２７の偏芯量及び位相と同様に測定される。
【００５３】
なお、外筒部２５の孔２７の偏芯量等を測定するための第１の測定基準部として、上記した平坦部３３以外の形状が採用されてもよい。また偏芯量等を測定するために基準となるアライメントマーク等が外筒部２５に設けられてもよい。同様に、レンズ部２８の偏芯量等を測定するための第２の測定基準部として、平坦部３７以外の形状が採用されてもよい。またアライメントマーク等がピン２６に設けられてもよい。
【００５４】
図１５のステップ１０３にて、各部材の最適な部品角度が算出される。すなわちベース２１の孔２３に対する外筒部２５の最適な回転位置と、外筒部２５に対するピン２６の最適な回転位置とが算出される。そして最適な回転位置で、外筒部２５とピン２６とが組み立てられる。そして外筒部２５がベース２１の孔２３に取り付けられる（ステップ１０４）。
【００５５】
図１７〜図２０は、ステップ１０３の最適な回転位置の算出工程、及びステップ１０４の取り付け工程を説明するための図である。図１７は、本実施形態におけるベース２１の孔２３、外筒部２５の孔２７、及びピン２６のレンズ部２８の加工精度実力を示す表である。この表で示す範囲がベース２１の孔２３の形成位置や、外筒部２５の孔２７及びレンズ部２８の形成位置についての公差となる。
【００５６】
ベース孔ピッチとは、ベース２１の複数の孔２３のピッチ形成の精度であり、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈと、目標センタ位置Ｃとの差を表す。外筒同軸度とは、外筒部２５に対する孔２７の偏芯量であり、外筒部２５の中心位置と孔２７の中心位置Ｉとの差を表す。レンズ加工とピン外径同軸度は、ピン２６に対する、レンズ加工されたレンズ部２８の偏芯量であり、ピン２６の外径の中心位置とレンズ部２８の中心位置との差を表す。
【００５７】
図１８は、ベース２１の孔２３、外筒部２５の孔２７及びレンズ部２８の各形成位置が最大公差である場合を示す模式的な図である。ベース２１の孔２３の中心位置Ｈと、目標センタ位置Ｃとの距離ｔ1は最大公差である１．５μｍである。またベース２１の孔２３の中心位置Ｈと、外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉとの距離ｔ2は最大公差である１．０μｍである。すなわち外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉは、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈを中心とした半径ｔ2（＝１．０μｍ）の円Ｏ1上で変位する。
【００５８】
ピン２６のレンズ部２８の中心位置Ｊと、外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉとの距離ｔ3は最大公差である０．８μｍである。すなわちピン２６のレンズ部２８の中心位置Ｊは、外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉを中心とした半径ｔ3（＝０．８μｍ）の円Ｏ2上で変位する。
【００５９】
図１８に示すように、外筒部２５の回転位置及びピン２６の回転位置を適宜調整することで、レンズ部２８の中心位置Ｊと目標センタ位置Ｃとを等しくすることができる。例えば目標センタ位置Ｃを中心とした半径０．８μｍの円（図示せず）と、中心位置Ｈを中心とした円Ｏ1との交点に、外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉが配置される。この場合、レンズ部２８の中心位置Ｊを目標センタ位置Ｃと等しくすることができる。すなわち、円Ｏ1の半径ｔ2の大きさと円Ｏ2の半径ｔ3の大きさとの和が、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈと目標センタ位置Ｃとの距離ｔ1以上の場合、レンズ部２８を目標センタ位置Ｃに配置することができる。例えばこのような考え方に基づいた演算が行われることで、各部材の最適な回転位置が算出される。その他、各部材の最適な回転位置の算出方法は適宜設定可能である。
【００６０】
図１９は、ベース２１の孔２３、外筒部２５の孔２７及びレンズ部２８の各形成位置についての他の例を示す模式的な図である。この例では、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈと、目標センタ位置Ｃとの距離ｔ1が０．５μｍである。また外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉが変位する円Ｏ1の半径ｔ2は１．０μｍである。ピン２６のレンズ部２８の中心位置Ｊが変位する円Ｏ2の半径ｔ3は０．８μｍである。この場合でも、外筒部２５の回転位置及びピン２６の回転位置を適宜調整することで、レンズ部２８の中心位置Ｊと目標センタ位置Ｃとを等しくすることができる。
【００６１】
図２０は、ベース２１の孔２３、外筒部２５の孔２７及びレンズ部２８の各形成位置についての他の例を示す模式的な図である。この例では、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈと、目標センタ位置Ｃとの距離ｔ1が１．５μｍである。また外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉが変位する円Ｏ1の半径ｔ2は０．３μｍである。ピン２６のレンズ部２８の中心位置Ｊが変位する円Ｏ2の半径ｔ3も０．３μｍである。すなわちこの例では、外筒部２５の孔２７の偏芯量及びレンズ部２８の偏芯量が比較的少ない。
【００６２】
このような場合、レンズ部２８の中心位置Ｊを目標センタ位置Ｃと等しくすることはできない。しかしながら、外筒部２５の回転位置及びピン２６の回転位置を適宜調整することで、レンズ部２８の中心位置Ｊを目標センタ位置Ｃに近づけることができる。本例では、レンズ部２８の中心位置Ｊと目標センタ位置Ｃとの距離ｔ4は０．４μｍである。このように中心位置Ｊ及び目標センタ位置Ｃの差を０．５μｍ以下にすることが可能である。この結果、高品質なレンズ又はレプリカ部５２を高精度に成形することが可能となる。
【００６３】
図２０に示すような場合では、例えばベース２１の孔２３の中心位置Ｈと目標センタ位置Ｃとを結ぶ直線上に、外筒部２５の孔２７の中心位置Ｉ及びレンズ部２８の中心位置Ｊが配置されればよい。
【００６４】
以上、本実施形態に係る金型１００及び当該金型１００の製造方法では、ベース２１に形成された孔２３に所定の回転位置で外筒部２５が挿入される。そして外筒部２５の孔２７に所定の回転位置でピン２６が挿入される。これにより、ピン２６が有する成形領域の位置を高精度に調整することができる。
【００６５】
例えば図１８及び図１９に示すように、レンズ部２８の中心位置Ｊを目標センタ位置Ｃに等しくすることができる。あるいは図２０に示すように、レンズ部２８の中心位置Ｊを目標センタ位置Ｃに近づけることができる。この結果、小型で高品質のレンズや当該レンズを成形可能なレプリカ型５０等を、高精度に成形することが可能となる。
【００６６】
また本実施形態では、ベース２１が複数の孔２３を有する。これら複数の孔２３に対して、回転位置が適宜調整された外筒部２５及びピン２６がそれぞれ取り付けられる。これにより、高品質なマルチレンズや当該マルチレンズ成形用のレプリカ型５０を高精度に成形可能となる。
【００６７】
また本実施形態では、ベース２１の孔２３の中心位置Ｈ、外筒部２５の孔２７の偏芯量、及びピン２６のレンズ部２８の偏芯量がそれぞれ測定される。そして測定された各パラメータをもとに図１８〜図２０に例示したように外筒部２５及びピン２６が取り付けられる。これにより、外筒部２５及びピン２６の最適な回転位置を容易にまた正確に算出することが可能となる。上記したように外筒部２５の基部３２及びピン２６の基部３５には、第１及び第２の測定基準部である平坦部３３及び３７がそれぞれ形成されている。これにより上記パラメータを容易に測定することができる。
【００６８】
従来、本実施形態のような多数個レンズ形状を有する金型が製造される場合、レンズ位置精度、形状精度、加工面粗さ、加工時間を満足することが困難であった。例えば、ベースに形成された複数の孔に、レンズ形状に加工されたレンズ部を有するピンがそのまま挿入されたものを想定する。この場合、ピンの回転位置を適宜調整しても、レンズ部の中心位置は、ベースの孔の中心位置を中心とする円上でしか変位できない。すなわちレンズ位置精度を向上させることが難しい。一方、本実施形態では、外筒部２５及びピン２６の２つの部材を有するピン部材２２がベース２１の孔２３に挿入される。これにより外筒部２５の回転位置とピン２６の回転位置とをそれぞれ適宜調整することで、レンズ部２８の変位範囲を大きくすることが可能である。この結果レンズ位置の精度を十分に向上させることが可能である。
【００６９】
また本実施形態では、ピン２６に対して旋削方法や研削方法等の種々の加工方法を採用可能なので、高い精度でレンズ部２８を形成することが可能である。この結果、形状精度や加工面粗さを満足させることが可能となる。
【００７０】
また、成形後のレンズ部２８の形状の仕様を満足するためにはレンズ部２８の形状を補正加工することが必要な場合が多い。当該補正加工は、ピン部材２２をベース２１から取り外して行われる。従って、再度ピン部材２２をベース２１に取り付ける際には、位置合わせが必要となる。本実施形態では、外筒部２５の回転位置とピン２６の回転位置とをそれぞれ適宜調整することで、精度よくまた短時間にレンズ部２８の位置を調整することが可能である。またピン部材２２をベース２１から容易に取り外し分解することが可能である。この結果、レンズ部２８の加工時間の短縮やコストの削減を図ることができる。
【００７１】
ミーリング加工によりベースに複数のレンズ形状を掘り込む方法も考えられるが、レンズ形状精度、面粗さ、加工時間、コスト等の点で課題が多く実用化の難易度が高かった。本実施形態では、このようなミーリング加工を用いることなく、レンズ位置精度、形状精度、加工面粗さ、加工時間、コストを満足することが可能となる。
【００７２】
またレンズ部２８の中心位置Ｊを高精度に調整することができるので、外筒部２５及びピン２６のクランプ方向における長さを大きくすることができる。すなわちピン部材２２を長軸形状とすることが可能である。
【００７３】
また本実施形態では、金型１００の長時間の使用等によりレンズ部２８の中心位置Ｊがずれたときに、短い処理時間で容易にレンズ部２８の中心位置Ｊの調整をすることができる。
【００７４】
＜変形例＞
本技術に係る実施形態は、上記で説明した実施形態に限定されず種々変形される。
【００７５】
例えば図２１は、図１に示す金型１００の変形例を示す図である。この金型２００では、ベース２２１と外筒部２２５とが焼き嵌めにより固定される。そして外筒部２２５にピン２２６がボールゲージ２２４を介して取り付けられる。ピン２２６は、外筒部２２５に対して取り外し可能なように取り付けられる。
【００７６】
このように外筒部２２５がベース２２１に固定され、ピン２２６が外筒部２２５に対して取り外し可能であってもよい。この場合でも、ベース２２１に対する外筒部２２５の回転位置、及び外筒部２２５に対するピン２２６の回転位置を適宜調整することで、ピン２２６のレンズ部２２８の中心位置を高精度に調整することができる。またレンズ部２２８の形状を補正加工する際に、ピン２２６を容易に取り外すことが可能となる。
【００７７】
図２２は、図１〜図３に示す金型１００の変形例を示す図である。この金型では、ピン３２６に成形されたレンズ部３２８の形状が異なる。従って図２２（Ａ）に示すような形状のレプリカ部３５２を有するレプリカ型３５０が生成される。
【００７８】
図２２（Ｂ）に示すように、レプリカ部３５２に成形材料が供給されて、ガラス基板３７１が押し当てられる。これにより凹レンズ３７２が複数成形されたウエハレベルレンズ３７３が生成される。本変形例においても、外筒部及びピン３２６の回転位置を適宜調整することで、レンズ部３２８の中心位置を所定の位置にすることが可能である。
【００７９】
このようにピンのレンズ部の形状を適宜変更することで、所期の形状を有するレンズや当該レンズを成形可能なレプリカ型等を高精度に成形することができる。
【００８０】
上記では、レプリカ型の成形について説明した。しかしながら本実施形態に係る金型により、光学レンズやレプリカ型の生成のためのレプリカマスタ等が成形されてもよい。例えば図２３は、本実施形態に係る金型としてのレンズ成形用金型５００を示す模式的な断面図である。
【００８１】
レンズ成形用金型５００は、固定側金型５１０と移動側金型５２０とを有する。固定側金型５１０と、移動側金型５２０とがクランプされることで光学レンズ５７０が射出成形される。
【００８２】
図２３に示すように、固定側金型５１０は、ベース５９１、外筒部５９５、及びピン５９６を有する。固定側金型５１０のピン５９６の先端には、成形領域となるレンズ部５９８が形成されている。一方、移動側金型５２０も、ベース５２１、外筒部５２５、及びピン５２６を有する。移動側金型５２０のピン５２６の先端には、成形領域となるレンズ部５２８が形成されている。
【００８３】
固定側金型５１０において、外筒部５９５及びピン５９６の回転位置が適宜調整される。また移動側金型５２０において、外筒部５２５及びピン５２６の回転位置が適宜調整される。これにより、固定側金型５１０のレンズ部５９８の中心位置と、移動側金型５２０のレンズ部５２８の中心位置とが、それぞれ高精度に調整可能となる。この結果、高品質の光学レンズ５７０を高精度に生成することが可能となる。
【００８４】
なお図２２及び図２３に示す変形例において、図２１に示すように外筒部がベースに固定され、ピンが外筒部に対して取り外し可能であってもよい。
【００８５】
上記では、ベースの孔の位置、外筒部の孔の偏芯量、及びピンのレンズ部の偏芯量が予め測定された。しかしながら上記の各パラメータが測定されずに、例えばレンズ部の補正加工時に、適宜最適な回転位置が算出されてもよい。
【００８６】
一方、予め測定されたパラメータに基づいて、各部材が仕分けされていてもよい。これにより例えば何百あるいは何千ものレンズ等を一度に成形する場合等に、ベースが有する多数の孔に組み込まれる外筒部とピンとを適宜選択することが可能である。また最適な回転位置を算出するための時間も短縮することができる。
【００８７】
上記では、ベースの孔、外筒部の孔、及びピンのレンズ部の各形成位置における公差を適宜利用してレンズ部の位置を調整した。しかしながらベースの孔、外筒部の孔、及びピンのレンズ部を、予め目標センタ位置と異なる位置に敢えて形成してもよい。
【００８８】
上記では、ベースに複数の孔が形成されたが、ベースの孔は単数でもよい。
【００８９】
上記では、外筒部とピンとの２つの部材でピン部材が構成された。しかしながら２つ以上の部品でピン部材が構成されてもよい。例えば外筒部、外筒部の貫通孔に挿入される中筒部、そして中筒部の貫通孔に挿入されるピンによりピン部材が構成されてもよい。各部材の回転位置を適宜調整することでピンのレンズ部の位置が高精度に調整される。
【００９０】
上記では、成形されるレプリカ部の中心位置が目標センタ位置となった。しかしながら、例えば成形品の形状等に基づいて、他の位置が目標位置として設定されてもよい。
【００９１】
上記では、射出成形によりレンズもしくはレンズ形状のレプリカ部が形成された。しかしながら、本技術の適用例としては、レプリカ部の成形や、レンズ等の射出成形に限られない。例えば金属材料に対するプレス加工等において、用いられる金型の組み立て方法等に本技術が適用されてもよい。
【００９２】
上記では、ベースに対して外筒部が予圧状態で取り付けられる。また外筒部に対してピンが予圧状態で取り付けられる。しかしながらレンズ等の成形処理が可能であるのなら、各部材が予圧状態でなくてもよい。
【００９３】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
【００９４】
（１）ベースに孔を形成し、
前記ベースの孔に、第１の部材が有する孔が所定の位置となるように、前記第１の部材を所定の回転位置で挿入し、
前記第１の部材の孔に、第２の部材が有する成形領域が所定の位置となるように、前記第２の部材を所定の回転位置で挿入する
金型製造方法。  
（２）前記（１）に記載の金型製造方法であって、
前記第１の部材の挿入工程及び前記第２の部材の挿入工程は、前記成形領域の中心位置が所定の位置となるように、前記第１の部材及び前記第２の部材を所定の回転位置でそれぞれ挿入する
金型製造方法。  
（３）前記（１）又は（２）に記載の金型製造方法であって、
前記ベースは、複数の孔を有し、
前記第１の部材の挿入工程及び前記第２の部材の挿入工程は、前記ベースの前記複数の孔に対してそれぞれ行われる
金型製造方法。  
（４）前記（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の金型製造方法であって、さらに、
前記ベースの孔の位置、前記第１の部材に対する前記第１の部材の孔の偏芯量、及び前記第２の部材に対する前記成形領域の偏芯量をそれぞれ測定し、
前記第１の部材の挿入工程及び前記第２の部材の挿入工程は、前記測定工程により測定された各パラメータをもとに、前記第１の部材及び前記第２の部材を所定の回転位置でそれぞれ挿入する
金型製造方法。  
（５）第１の孔を有するベースと、
第２の孔を有し、前記第２の孔が所定の位置となるように、前記第１の孔に所定の回転位置で挿入される第１の部材と、
成形領域を有し、前記成形領域が所定の位置となるように、前記第２の孔に所定の回転位置で挿入される第２の部材と
を具備する金型。  
（６）前記（５）に記載の金型であって、
前記第１の部材は、前記第２の孔の偏芯量を測定するための第１の測定基準部を有し、
前記第２の部材は、前記成形領域の偏芯量を測定するための第２の測定基準部を有する
金型。
【符号の説明】
【００９５】
Ｃ…目標センタ位置
Ｈ…ベースの孔の中心位置
Ｉ…外筒部の孔の中心位置
Ｊ…レンズ部の中心位置
２１、２２１、５２１、５９１…ベース
２３…ベースの孔
２５、２２５、５２５、５９５…外筒部
２６、２２６、３２６、５２６、５９６…ピン
２７…外筒部の孔
２８、２２８、３２８、５２８、５９８…レンズ部
３３…外筒部の平坦部
３７…ピンの平坦部
１００、２００…金型
５００…レンズ成形用金型
【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９】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図８】
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【図１０】
2012200939.tif 000021
【図１１】
2012200939.tif 000022
【図１２】
2012200939.tif 000023
【図１３】
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【図１４】
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