(57)【要約】【課題】光学素子に傷や汚れを付けることなく、製造・組立工程における光学素子のハンドリング性を向上できる保持枠付き光学素子、保持枠付き光学素子の製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】外周が円環状の光学素子の一例としてのレンズ部１１と、光学素子の外周の少なくとも一部に接合される保持枠１３と、が一体に成形された保持枠付き光学素子１００であって、レンズ部１１と保持枠１３とが互いに相溶性のない材料からなり、相互に分離可能に接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周が円環状の光学素子と、該光学素子の外周の少なくとも一部に接合される保持枠と、が一体に成形された保持枠付き光学素子であって、
前記光学素子と前記保持枠とが互いに相溶性のない材料からなり、相互に分離可能に接合された保持枠付き光学素子。
【請求項２】
請求項１に記載の保持枠付き光学素子であって、
前記保持枠が、前記光学素子の外周のうち、６０°以上、１９０°以下の中心角の範囲で前記光学素子と接合された保持枠付き光学素子。
【請求項３】
請求項２に記載の保持枠付き光学素子であって、
前記保持枠が、前記光学素子の外周のうち、９０°以上、１２０°以下の中心角の範囲で前記光学素子と接合された保持枠付き光学素子。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の保持枠付き光学素子であって、
前記保持枠が、前記光学素子の外周から外側に向けて延出されたハンドル部を備える保持枠付き光学素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の保持枠付き光学素子であって、
前記光学素子が、樹脂からなる保持枠付き光学素子。
【請求項６】
一対の成形型により、互いに相溶性のない材料からなる光学素子と、保持枠とを一体に成形加工する保持枠付き光学素子の製造装置であって、
前記一対の成形型の型閉時に形成されるキャビティが、外周が円環状を呈する前記光学素子を成形するための圧縮成形用空間と、該圧縮成形用空間の外周縁の一部に沿って接合され前記保持枠を成形するための射出成形用空間とを有し、
前記射出成形用空間が、前記圧縮成形用空間の外周縁のうち、前記圧縮成形用空間の中心軸に対して６０°以上、１９０°以下の中心角の範囲に配置された保持枠付き光学素子の製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載の保持枠付き光学素子の製造装置であって、
前記保持枠が、前記光学素子の外周のうち、９０°以上、１２０°以下の中心角の範囲で前記光学素子と接合された保持枠付き光学素子の製造装置。
【請求項８】
一対の成形型により、外周が円環状の光学素子と、該光学素子の外周の少なくとも一部に接合される保持枠と、を一体に成形加工する保持枠付き光学素子の製造方法であって、
前記一対の成形型の型閉時に形成されるキャビティが、前記光学素子を成形するための圧縮成形用空間と、該圧縮成形用空間の外周縁の一部に接続され前記保持枠を成形するための射出成形用空間とを有し、
前記成形型の前記圧縮成形用空間に圧縮成形材料を投入し、型閉じして前記成形型の転写面を前記圧縮成形材料に転写する圧縮成形工程と、
前記成形型の型閉じ状態で前記射出成形用空間に射出成形材料を射出して、圧縮成形された前記圧縮成形材料の外周縁の一部に射出成形部を形成する射出成形工程と、
を含み、
前記圧縮成形材料と前記射出成形材料とが、互いに相溶性のない材料をからなる保持枠付き光学素子の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の保持枠付き光学素子の製造方法であって、
前記射出成形用空間が、前記圧縮成形用空間の外周縁のうち、前記圧縮成形用空間の中心軸に対して６０°以上１９０°以下の中心角の範囲に配置される保持枠付き光学素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の保持枠付き光学素子の製造方法であって、
前記保持枠が、前記光学素子の外周のうち、９０°以上、１２０°以下の中心角の範囲で前記光学素子と接合された保持枠付き光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持枠付き光学素子及びその製造装置並びに保持枠付き光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やデジタルカメラ等の機器に搭載される撮像部の光学系には、小型のレンズが搭載されている。この種のレンズは、射出成形や圧縮成形、又はこれらを組み合わせて成形される。しかし、射出成形により成形されるレンズは、金型から成形品を取り出してレンズを切り出す際、ゲート切断により破断片等のゴミが発生しやすい。このとき発生するゴミは、製品の歩留まり低下を招く一原因になり得る。一方、圧縮成形により成形されるレンズは、ゲート切断工程がないため上記ゴミの発生は無いが、レンズの外径寸法や外径部の形状が不安定になる不利がある。さらに、光学系の組立工程におけるレンズのハンドリングでは、レンズの外径部を把持する方式では安定しないため、レンズ面を吸着してレンズを支持する方式を採用している。このようなレンズ面の吸着支持構造は、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−８１９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１のようにレンズ面を真空吸着すると、精密に加工されたレンズ面に真空吸着ノズルを押し当てるため、レンズ面の汚れやキズ付きが生じることがあり、これにより歩留まりが低下するおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、光学素子に傷や汚れを付けることなく、製造・組立工程における光学素子のハンドリング性を向上できる保持枠付き光学素子及びその製造装置並びに保持枠付き光学素子の製造方法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】
【０００６】
（１）  外周が円環状の光学素子と、光学素子の外周の少なくとも一部に接合される保持枠と、が一体に成形された保持枠付き光学素子であって、光学素子と保持枠とが互いに相溶性のない材料からなり、相互に分離可能に接合された保持枠付き光学素子。
（２）  一対の成形型により、互いに相溶性のない材料からなる光学素子と、保持枠とを一体に成形加工する保持枠付き光学素子の製造装置であって、一対の成形型の型閉時に形成されるキャビティが、外周が円環状を呈する光学素子を成形するための圧縮成形用空間と、圧縮成形用空間の外周縁の一部に沿って接合され保持枠を成形するための射出成形用空間とを有し、射出成形用空間が、圧縮成形用空間の外周縁のうち、圧縮成形用空間の中心軸に対して６０°以上、１９０°以下の中心角の範囲に配置された保持枠付き光学素子の製造装置。
（３）  一対の成形型により、外周が円環状の光学素子と、光学素子の外周の少なくとも一部に接合される保持枠と、を一体に成形加工する保持枠付き光学素子の製造方法であって、一対の成形型の型閉時に形成されるキャビティが、光学素子を成形するための圧縮成形用空間と、圧縮成形用空間の外周縁の一部に接続され保持枠を成形するための射出成形用空間とを有し、成形型の圧縮成形用空間に圧縮成形材料を投入し、型閉じして成形型の転写面を圧縮成形材料に転写する圧縮成形工程と、成形型の型閉じ状態で射出成形用空間に射出成形材料を射出して、圧縮成形された圧縮成形材料の外周縁の一部に射出成形部を形成する射出成形工程と、を含み、圧縮成形材料と射出成形材料とが、互いに相溶性のない材料をからなる保持枠付き光学素子の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光学素子に傷や汚れを付けることなく、製造・組立工程における光学素子のハンドリング性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図で、保持枠付き光学素子の模式的な外観図である。
【図２】図１の保持枠付き光学素子からレンズ部を取り出してレンズフレーム内に挿入するレンズの組立工程を示す模式的な説明図である。
【図３】図１の保持枠付き光学素子からレンズ部を取り出してレンズフレーム内に挿入するレンズの組立工程を示す模式的な説明図である。
【図４】図１の保持枠付き光学素子を成形する成形用金型の模式的な断面図である。
【図５】成形型の胴部示す模式的な外観図である。
【図６】図３の成形用金型を用いた圧縮成形工程と射出成形工程を説明する模式的な断面図である。
【図７】図１の保持枠付き光学素子の他の例を示す模式的な外観図である。
【図８】図７の保持枠付き光学素子を成形する成形用金型の模式的な断面図である。
【図９】図８の保持枠付き光学素子を成形する成形用金型を用いた圧縮成形工程と射出成形工程を説明する模式的な断面図である。
【図１０】保持枠付き光学素子の中心角の意義を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、保持枠付き光学素子１００の模式的な外観図である。
【００１０】
保持枠付き光学素子１００は、外周が円環状の光学素子であるレンズ部１１と、レンズ部１１の外周の少なくとも一部に接合される保持枠１３とを有する。
【００１１】
レンズ部１１は、平面視円形であって、表裏に凸面の光学面と円環状の側面を有するレンズ本体部１１Ａと、レンズ本体部１１Ａと一体成形された円環状のリブ１１Ｂを有する。
【００１２】
なお、レンズ部１１は、平面視円形のものであればよい。例えば、レンズ本体部１１Ａは、両凹レンズ、メニスカスレンズや非球面レンズ等を構成するための任意の光学面を採用することができる。
【００１３】
レンズ部１１の外周には、保持枠１３が、レンズ部１１に対して相互に分離可能に接合されている。保持枠１３は、レンズ部１１のリブ１１Ｂに接合する円弧部１５と、レンズ部１１の外周から外側に向けて延出されたハンドル部１７とを有する。
【００１４】
保持枠１３は、レンズ部１１の外周のうち、レンズ本体部１１Ａのレンズ光軸Ｏを中心に、６０°以上、１９０°以下の中心角θの円弧範囲でレンズ部１１と接合される。なお、好ましくは、６０°≦θ≦１８０°、更に好ましくは９０°≦θ≦１２０°がよい。中心角θは、保持枠１３のハンドル部１７の延出方向である軸線Ｌにより二等分されるよう、軸線Ｌに対して対称に設定されるのが望ましい。
【００１５】
ハンドル部１７は、円弧部１５と一体に形成され、円弧部１５からレンズ部１１の半径方向外側に延出する。なお、ハンドル部１７は、円弧部１５からレンズ部１１の光軸に沿って延出された構成等、他の方向に延出されていてもよい。
【００１６】
レンズ部１１と保持枠１３は、互いに相溶性のない材料（樹脂）で形成される。すなわち、レンズ部１１と保持枠１３は、互いに非相溶性の関係にある材料で形成される。ここで、非相溶性の関係は、各材料の表面自由エネルギー(極性)に依存する。一般に、ポリオレフィン系のポリプロピレン樹脂（ＰＰ）やポリエチレン樹脂（ＰＥ），シクロオレフィン系のシクロオレフィンポリマー樹脂（ＣＯＰ）等の表面自由エネルギーの低い材料は、各種の材料との相溶性・容着性が悪い。
【００１７】
このため、レンズ部１１の材料が表面自由エネルギーの低いＣＯＰ（例えば、ゼオネックス（登録商標））の場合には、保持枠１３の材料の幅が広い。例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ），ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ），アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ）等を用いることができる。
【００１８】
一方、レンズ部１１の材料の表面自由エネルギーが高い場合には、保持枠１３の材料として、表面エネルギーの低い材料を適宜選択すればよい。例えば、レンズ部１１の材料として、ＰＣ，ＰＭＭＡ，ポリエステル樹脂（ＰＥＮ），ポリ塩化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＣ），ポリスチレン樹脂（ＰＳ），アクリロニトリルスチレン樹脂（ＡＳ）等を用いた場合は、保持枠１３の材料として、ポリオレフィン系のＰＰやＰＥを使用すればよい。
【００１９】
上記構成の保持枠付き光学素子１００によれば、レンズ部１１と保持枠１３とを互いに非相溶性の材料で形成することで、レンズ部１１を保持枠１３から容易に分離できる。
【００２０】
図２から図３は、保持枠付き光学素子１００からレンズ部１１を取り出してレンズフレーム１２内に挿入するレンズの組立工程を示す模式的な説明図である。
【００２１】
保持枠付き光学素子１００は、後述する成形用金型３１（図３及び図４参照）により成形された後、成形用金型３１内から取り出される。図２に示すように、保持枠付き光学素子１００のハンドル部１７を掴む図示しない作業者又は組立ロボットのアーム部は、保持枠付き光学素子１００をレンズフレーム１２の上方に搬送する。
【００２２】
次に、レンズフレーム１２の上方で、保持枠１３の複数のピン１８−１及びピン１８−２を下ろし、これらを保持枠１３に３点で押し当てる。ピン１８−１は、保持枠１３の円弧部１５の端部に接触する。ピン１８−２は、保持枠１３のハンドル部１７に接触する。ピン１８−２の接触位置は、ハンドル部１７の軸線Ｌ上にある。
【００２３】
ピン１８−１とピン１８−２を保持枠１３に押し当てた状態で、さらに保持枠１３に押圧部材１９を接触させる。そして、押圧部材１９を所定量押し上げる。これにより、保持枠１３が撓む。押圧部材１９としては、プッシュロッド等を用いることができる。図２に示すように、押圧部材１９が保持枠１３に力を加える力点Ｆは、軸線Ｌ上であって、ピン１８−２の接触位置よりも、レンズ部１１に近い位置にある。すなわち、力点Ｆは、ハンドル部１７上にあって、ピン１８−２の接触位置よりも円弧部１５に近い位置にある。
【００２４】
なお、力点Ｆは、保持枠１３へのピン１８−１の２つの接触位置とピン１８−２の１つ接触位置の３点を結んでできる三角形の領域内の任意の位置であればよい。各ピン１８−１から力点Ｆまでの距離とピン１８−２から力点Ｆまでの距離が略等しいことが好ましい。保持枠１３に均等に力が伝わるためである。
【００２５】
保持枠１３の撓みにより、レンズ部１１と保持枠１３が、破断片を生じることなく双方が分離し、レンズ部１１は、下方にあるレンズフレーム１２内に落下する。
【００２６】
次に、図３に示すように、落下したレンズ部１１をスリーブ２０によってレンズフレーム１２に押し込む。
【００２７】
レンズフレーム１２は、円筒形状を有するレンズ鏡筒であり、内部に段差状のレンズ支持部１６が設けられている。レンズ支持部１６は、レンズ部１１の押し込み方向に略垂直な円環状の端面１４と、端面１４よりもさらに内側に形成された円環状の端面１６ａを有する。
【００２８】
スリーブ２０は、レンズフレーム１２に挿入可能な円筒形状を有する。スリーブ２０の外径は、レンズフレーム１２内の端面１４の外径よりも小さく、端面１６ａの外径よりも大きい。スリーブ２０の内径は、端面１４の内径よりも小さい。スリーブ２０の内径は、レンズ部１１のレンズ本体部１１Ａの光学面には接触しない大きさであることが好ましく、レンズ本体部１１Ａの光学面の径よりも大きければよい。
【００２９】
このようなスリーブ２０によって、落下したレンズ部１１をスリーブ２０の端面が端面１４に接触するまで押し込む。押し込まれたレンズ部１１は、リブ１１Ｂを介して端面１６ａに接触する。レンズ部１１は、レンズフレーム１２の円筒状に形成されたレンズ支持部１６に固定される。
【００３０】
詳細には、図３に示すように、スリーブ２０をレンズフレーム１２内に挿入していくと、スリーブ２０とレンズ部１１が接触する。さらにスリーブ２０を挿入すると、スリーブ２０に接触しているレンズ部１１が押し込まれる。さらにスリーブ２０を挿入していくと、スリーブ２０の端面が端面１４に接触し、それ以上、スリーブ２０を挿入することができなくなる。また、レンズ部１１が端面１６ａに接触し、レンズ部１１はレンズフレーム１２内に収容・保持される。
【００３１】
以上により、レンズ本体部１１Ａの光学面は、成形後、どこにも接触することなくレンズフレーム１２内に収容でき、レンズ本体部１１Ａの光学面に汚れやキズを付けることがない。すなわち、レンズ部１１を成形した後、レンズ部１１を清浄な状態で組立てることができ、レンズ部１１の歩留まりの低下を抑制できる。
【００３２】
なお、保持枠１３を下方から押圧部材１９により押し上げることとしたが、これに限られない。例えば、下方からピンにより保持枠１３を支持し、上方から押圧部材１９で保持枠１３に力を加えることとしてもよい。
【００３３】
また、図２では、保持枠１３を撓ませて、保持枠１３とレンズ部１１を分離したが、これに限られない。例えば、保持枠１３に衝撃を加えて、これらを分離するようにしてもよい。
【００３４】
次に、上記の保持枠付き光学素子１００の製造方法を説明する。
ここでは、一対の成形型を用いて光学素子の一例としてのプラスチックレンズと、保持枠１３とを一体に成形加工する場合を説明する。レンズ部１１の製造工程は、レンズ部１１の最終形状に近い形状に予め形成されたプリフォームを圧縮成形する圧縮成形工程と、その後、レンズ部１１の外周に保持枠１３の一部を射出成形により成形する射出成形工程との２段階の工程を有する。また、この２段階の工程を一対の成形型の内部で行う。
【００３５】
図４は、保持枠付き光学素子１００を成形する成形用金型３１の模式的な断面図である。
【００３６】
成形用金型３１は、一対の上型３３と下型３５を備え、ランナを有する金型ダイセット（図示せず）に装填される。図４に示す状態は、熱可塑性の圧縮成形材料Ｍ１からなるプリフォームを下型３５に載置した状態である。
【００３７】
上型３３は、円柱形状のコア部３７と、コア部３７が内挿され、コア部３７に対して相対移動可能に嵌め合わされた略円筒形状の胴部３９（図５参照）とを有する。上型３３は、成形時にはコア部３７と胴部３９が互いに固定され、相対移動が不能となる。また、上型３３の下側端面及び下型３５の上側端面は、それぞれ圧縮成形材料Ｍ１に所定のレンズ形状を転写するための上型転写面４１及び下型転写面４３を有する。
【００３８】
図５に示すように、胴部３９は内部に、円弧面４８と、この円弧面４８に接続したゲート面４７が形成されている。
【００３９】
保持枠付き光学素子１００を形成するための空間となるキャビティは、上型３３と下型３５の型閉じ時において、互いに対向して配置される上型３３の下側端面と下型３５の上側端面との間で画成される。キャビティは、レンズ部１１を成形するための圧縮成形用空間４５（図６参照）と、圧縮成形用空間４５の外周縁に接続され、保持枠１３の一部を成形するための射出成形用空間４９と、を有する（図６参照）。
【００４０】
圧縮成形用空間４５は、上型転写面４１と下型転写面４３との間で画成される。すなわち、コア部３７の下側端面と、圧縮成形用空間４５の中心軸Ａｘ方向において、この下側端面に対向する、下型３５の上側端面との間で画成される。
【００４１】
一方、射出成形用空間４９は、この円弧面４８及びゲート面４７と、これらに対向する下型３５の上側端面との間で画成される。円弧面４８は、保持枠１３の円弧部１５を成形するための面であり、ゲート面４７は、保持枠１３のハンドル部１７の一部を成形するための面である。
【００４２】
射出成形用空間４９は、上型３３と下型３５の型閉じ時において、下型３５の上側端面とゲート面４７で形成される開口４７ａを有し、成形用金型３１を装填するランナ付きの射出成形用金型ダイセットと通じる。この開口４７ａから射出成形材料Ｍ２が射出成形用空間４９に供給可能となっている。
【００４３】
射出成形用空間４９は、圧縮成形用空間４５の外周縁に沿って設けられ、圧縮成形用空間４５の外周縁のうち、圧縮成形用空間４５の中心軸Ａｘに対して６０°以上１９０°以下の中心角αの範囲に形成されている。この中心角αは、レンズ部１１と保持枠１３の接合範囲を示す中心角θと同一である。
【００４４】
次に、成形用金型３１を用いた圧縮成形工程と射出成形工程を説明する。
【００４５】
圧縮成形工程では、上型３３と下型３５を型閉じし、上型３３の上型転写面４１と下型３５の下型転写面４３を圧縮成形材料Ｍ１に転写する。まず、上型３３と下型３５を近接させていくと、上型３３の上型転写面４１が圧縮成形材料Ｍ１に接する（ＦＩＧ．６Ａ）。そして、圧縮成形材料Ｍ１をガラス転移温度以上に加熱し、上型３３と下型３５をさらに近接させると、圧縮成形用空間４５内で圧縮成形材料Ｍ１は押圧され、上型転写面４１と下型転写面４３に沿って展延する。上型３３の下側端面（胴部３９の端面の一部）と下型３５と上側端面とが接した型閉じ状態となると、上型転写面４１と下型転写面４３が圧縮成形材料Ｍ１に十分に転写される（ＦＩＧ．６Ｂ）。なお、型閉じ状態では、圧縮成形材料Ｍ１の外周縁を形成する界面５１が形成される。この界面５１は自由曲面を有し、界面５１の一部が圧縮成形用空間４５の外周縁に接する。
【００４６】
続いて、射出成形工程を実施する。
射出成形工程では、型閉じ状態で、射出成形用空間４９に射出成形材料Ｍ２を射出して、圧縮成形された圧縮成形材料Ｍ１の外周縁の一部に保持枠１３を形成する。まず、上型３３と下型３５が型閉じ状態のまま、射出成形材料Ｍ２を、上型３３に設けた開口４７ａから射出成形用空間４９内に射出を開始する。ＦＩＧ．６Ｂでは、射出された射出成形材料Ｍ２が射出成形用空間４９内に入り始めた直後を示している。
【００４７】
射出された射出成形材料Ｍ２は、圧縮成形用空間４５の上記中心角αの範囲で射出成形用空間４９に行き渡り、圧縮成形材料Ｍ１の外周縁を構成する界面５１の一部と結合する（ＦＩＧ．６Ｃ）。
【００４８】
射出成形材料Ｍ２の射出成形後、上型３３と下型３５を型閉じ状態のまま、一体となった圧縮成形材料Ｍ１及び射出成形材料Ｍ２を冷却し、これらを十分に硬化させる。その後、成形された保持枠付き光学素子１００を上型３３と下型３５から離型する。つまり、上型３３を下型３５から離間させ、更に上型３３のコア部３７を胴部３９に対して軸方向に相対移動させる。こうすることで、下型転写面４３が転写されたレンズ部１１が下型３５から剥離され、また、胴部３９から保持枠１３が剥離される。
【００４９】
以上の工程により、レンズ部１１とこれと一体に保持枠１３が成形された保持枠付き光学素子１００が成形用金型３１から取り出される。
【００５０】
図７は、保持枠付き光学素子１００の他の例を示す模式的な外観図である。
【００５１】
図７に示すように、保持枠付き光学素子２００は、図１で示した保持枠１３とは形状の異なる保持枠２３を備える。
【００５２】
保持枠２３は、レンズ部１１の側面には、レンズ部１１の外周に相互に分離可能に接合されている。保持枠２３は、保持枠１３と同様、レンズ部１１の外周から外側に向けて延出されたハンドル部２７とを有する。さらに、保持枠２３は、ハンドル部２７に接合され、二股に分かれた複数の円弧部２５を有する。
【００５３】
図７に示すように、保持枠付き光学素子２００には、中心角θの範囲内において、レンズ部１１が一部、保持枠１３に保持されない隙間Ｇが形成される。隙間Ｇは、ハンドル部２７の延出方向である軸線Ｌ上であって、ハンドル部２７とレンズ部１１の間に形成されている。
【００５４】
成形用金型８１は、コア部３７を内挿し、図５で示した胴部３９とは形状の異なる胴部８９を有する上型８３を備える。
【００５５】
胴部８９は、円弧面４８から下型３５の上側端面に向かって突出した分岐壁８８を有し、圧縮成形用空間４５の外周縁に沿った内周面８８ａと、開口４７ａに対向する外周面８８ｂを有する。分岐壁８８は、中心角αの範囲より、小さい角度範囲で形成されている。分岐壁８８は、軸線Ｌ上において、開口４７ａから導入された射出成形材料Ｍ２を左右に分離する。外周面８８ｂは、開口４７ａと軸線Ｌ上において対向する。
【００５６】
次に、成形用金型８１を用いた圧縮成形工程と射出成形工程を説明する。
【００５７】
圧縮成形工程では、上型８３と下型３５を型閉じし、上型８３の上型転写面４１と下型３５の下型転写面４３を圧縮成形材料Ｍ１に転写する。まず、上型８３と下型３５を近接させていくと、上型８３の上型転写面４１が圧縮成形材料Ｍ１に接する（ＦＩＧ．９Ａ）。そして、圧縮成形材料Ｍ１をガラス転移温度以上に加熱し、上型８３と下型３５をさらに近接させると、圧縮成形用空間４５内で圧縮成形材料Ｍ１は押圧され、上型転写面４１と下型転写面４３に沿って展延する。上型８３の下側端面（胴部８９の端面の一部）と下型３５の上側端面とが接した型閉じ状態となると、上型転写面４１と下型転写面４３が圧縮成形材料Ｍ１に十分に転写される（ＦＩＧ．９Ｂ）。なお、型閉じ状態では、胴部８９の分岐壁８８の端面が、下型３５の上側端面と接する。また、圧縮成形材料Ｍ１の外周縁を形成する界面５１の一部が、分岐壁８８の内周面８８ａに接する。
【００５８】
続いて、射出成形工程を実施する。
射出成形工程では、型閉じ状態で、射出成形用空間４９に射出成形材料Ｍ２を射出して、圧縮成形された圧縮成形材料Ｍ１の外周縁の一部に保持枠２３を形成する。まず、上型８３と下型３５が型閉じ状態のまま、射出成形材料Ｍ２を、上型８３に設けた開口４７ａから射出成形用空間４９内に射出を開始する。ＦＩＧ．９Ｂでは、射出された射出成形材料Ｍ２が射出成形用空間４９内に入り始めた直後を示している。
【００５９】
射出された射出成形材料Ｍ２は、圧縮成形用空間４５の上記中心角αの範囲で射出成形用空間４９に行き渡り、圧縮成形材料Ｍ１の外周縁を構成する界面５１の一部と結合する。ここで、胴部８９には、分岐壁８８が設けられているため、射出された射出成形材料Ｍ２は、分岐壁８８によって軸線Ｌ上で進行が遮られ、二手に分岐する。このため、圧縮成形材料Ｍ１のうち分岐壁８８の内周面８８ａと対向する界面５１の部分と、射出成形材料Ｍ２は接しない（ＦＩＧ．９Ｃ）。
【００６０】
射出成形材料Ｍ２の射出成形後、上型８３と下型３５を型閉じ状態のまま、一体となった圧縮成形材料Ｍ１及び射出成形材料Ｍ２を冷却し、一体となった圧縮成形材料Ｍ１及び射出成形材料Ｍ２を十分に硬化させる。その後、成形された保持枠付き光学素子２００を上型８３と下型３５から離型する。つまり、上型８３を下型３５から離間させ、更に上型８３のコア部３７を胴部８９に対して軸方向に相対移動させる。こうすることで、下型転写面４３が転写されたレンズ部１１が下型３５から剥離され、また、胴部８９から保持枠２３が剥離される。
【００６１】
以上のように、分岐壁８８を設けると以下のような効果がある。圧縮成形材料Ｍ１を圧縮した直後に射出成形材料Ｍ２を導入すると、この射出成形材料Ｍ２の射出圧力によって、開口４７ａに対向する圧縮成形材料Ｍ１の一部が押されてしまう。これにより、レンズ部１１の外周の形状悪化を招き、レンズフレーム１２にレンズ部１１を保持する際の、位置決め精度が低下することがある。しかし、分岐壁８８を設けることによって、射出成形に伴う圧縮収縮による面精度の低下が抑制でき、高精度なレンズ部１１を得ることができる。また、分岐壁８８は、圧縮してから射出するまでの時間を短縮して、生産性を向上する上でも有効である。
【００６２】
＜実施例＞
次に、保持枠付き光学素子の実施例と比較例を説明し、中心角θの意義について説明する。
【００６３】
以下の寸法の保持枠付き光学素子を作成し、保持枠とレンズ部との結合性を評価した。
【００６４】
レンズ部の材料  ＰＣ
保持枠の材料    ＰＰ
レンズ部の直径      φ２０ｍｍ  
レンズ部の最大厚み  ３ｍｍ  
保持枠の厚み        １ｍｍ  
【００６５】
レンズと保持枠の接合範囲は、中心角を３０度から２００度まで変えて実験した。
【００６６】
図１０は、中心角の変化に応じて変化する押圧部材の押上量の変化と、形成されたレンズ部の状態を示す実験結果を表した図である。
【００６７】
実験結果では、中心角が３０度では、ハンドリング時の振動でレンズ部が自然分離して落下してしまった。中心角が５０度では、レンズ部を連続成形した場合における、ハンドリング時の自然落下の頻度は１％未満に減少したが、依然としてハンドリング時の自然落下が発生した。
【００６８】
中心角が６０度では、自然落下することはなくなったが、３本のピンを押し当てると落下しまうことがあった。保持枠に対する３本のピンの接触位置を適宜調整することで、ピンの押し当てによる落下が無くなり、適切にレンズ部を分離することができた。中心角が９０度では、３本のピンの押し当てが多少強くても、レンズ部が落下してしまうこともなくなり、ハンドリング性が向上した。中心角が１２０度では、押圧部材の押上量が増加するが、レンズ部を分離した際、レンズ部の内部にひずみも生じなかった。
【００６９】
しかし、中心角が１５０度から１９０度までは、レンズ部の分離は良好であったが、レンズ部の内部にひずみが生じてしまった。ただし、ひずみは、一般に、射出成形により形成したレンズ部と比較すると小さく、光学性能上問題になるレベルではなかった。中心角が２１０度となると、レンズ部を分離した際に、内部にひずみが生じるほか、レンズ部が慣性によって過剰な勢いで飛び出してしまい、レンズフレームに落下しなくなってしまった。
【００７０】
以上のように、中心角が６０度から１９０度までであれば、レンズ部を分離するハンドリングが可能である。中心角が９０度から１２０度までであれば、レンズ部のハンドリング性が向上し、レンズ内部にひずみも生ずることなく、レンズの分離も良好であった。
【００７１】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００７２】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）  外周が円環状の光学素子と、上記光学素子の外周の少なくとも一部に接合される保持枠と、が一体に成形された保持枠付き光学素子であって、上記光学素子と上記保持枠とが互いに相溶性のない材料からなり、相互に分離可能に接合された保持枠付き光学素子。
（２）  （１）に記載の保持枠付き光学素子であって、上記保持枠が、上記光学素子の外周のうち、６０°以上、１９０°以下の中心角の範囲で上記光学素子と接合された保持枠付き光学素子。
（３）  （２）に記載の保持枠付き光学素子であって、上記保持枠が、上記光学素子の外周のうち、９０°以上、１２０°以下の中心角の範囲で上記光学素子と接合された保持枠付き光学素子。
（４）  （１）から（３）のいずれか一つに記載の保持枠付き光学素子であって、上記保持枠が、上記光学素子の外周から外側に向けて延出されたハンドル部を備える保持枠付き光学素子。
（５）  （１）から（４）のいずれか一つに記載の保持枠付き光学素子であって、上記光学素子が、樹脂からなる保持枠付き光学素子。
（６）  一対の成形型により、互いに相溶性のない材料からなる光学素子と、保持枠とを一体に成形加工する保持枠付き光学素子の製造装置であって、上記一対の成形型の型閉時に形成されるキャビティが、外周が円環状を呈する上記光学素子を成形するための圧縮成形用空間と、上記圧縮成形用空間の外周縁の一部に沿って接合され上記保持枠を成形するための射出成形用空間とを有し、上記射出成形用空間が、上記圧縮成形用空間の外周縁のうち、上記圧縮成形用空間の中心軸に対して６０°以上、１９０°以下の中心角の範囲に配置された保持枠付き光学素子の製造装置。
（７）  （６）に記載の保持枠付き光学素子の製造装置であって、上記保持枠が、上記光学素子の外周のうち、９０°以上、１２０°以下の中心角の範囲で上記光学素子と接合された保持枠付き光学素子の製造装置。
（８）  一対の成形型により、外周が円環状の光学素子と、上記光学素子の外周の少なくとも一部に接合される保持枠と、を一体に成形加工する保持枠付き光学素子の製造方法であって、上記一対の成形型の型閉時に形成されるキャビティが、上記光学素子を成形するための圧縮成形用空間と、上記圧縮成形用空間の外周縁の一部に接続され上記保持枠を成形するための射出成形用空間とを有し、上記成形型の上記圧縮成形用空間に圧縮成形材料を投入し、型閉じして上記成形型の転写面を上記圧縮成形材料に転写する圧縮成形工程と、上記成形型の型閉じ状態で上記射出成形用空間に射出成形材料を射出して、圧縮成形された上記圧縮成形材料の外周縁の一部に射出成形部を形成する射出成形工程と、
を含み、上記圧縮成形材料と上記射出成形材料とが、互いに相溶性のない材料をからなる保持枠付き光学素子の製造方法。
（９）  （８）に記載の保持枠付き光学素子の製造方法であって、上記射出成形用空間が、上記圧縮成形用空間の外周縁のうち、上記圧縮成形用空間の中心軸に対して６０°以上１９０°以下の中心角の範囲に配置される保持枠付き光学素子の製造方法。
（１０）  （９）に記載の保持枠付き光学素子の製造方法であって、上記保持枠が、上記光学素子の外周のうち、９０°以上、１２０°以下の中心角の範囲で上記光学素子と接合された保持枠付き光学素子の製造方法。
【符号の説明】
【００７３】
１１  レンズ部
１３  保持枠
１５  円弧部
１７  ハンドル部
３１  成形用金型
３３  上型
３５  下型
４５  圧縮成形用空間
４９  射出成形用空間
１００  保持枠付き光学素子
Ｍ１  圧縮成形材料
Ｍ２  射出成形材料
【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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