JP2002355821A - Mold, method for molding the same, design device and program for mold, molding method, molded product and optical system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a mold suitable for molding a molded product excellent in shape accuracy without strictly controlling a molding condition and requiring a special molding apparatus or a special auxiliary device. SOLUTION: A molding condition is set so as to obtain the stable shape of the molded product 10 when the surface shape on the cavity side of a mold member 20 forming a cavity having a predetermined shape is transferred to a molding material, and the shrink deformation ratio being the deformation ratio of the molded product to the surface shape of the mold member is determined with respect to at least one direction of the molded product at the time of molding under the molding condition. The surface shape of the mold member is corrected to a shape reducing the shape error contained in the molded product on the basis of the shrink deformation ratio, and the mold member is processed and manufactured on the basis of the correction data.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、成形用型、成形用
型の製造方法、成形用型の設計装置及び設計プログラ
ム、成形方法、成形品、並びに光学システムに係り、更
に詳しくは、プラスチックレンズ等の精密部品を成形す
るための成形用型、該成形用型を製造する成形用型の製
造方法、前記成形用型を設計する成形用型の設計装置及
び設計プログラム、前記成形用型を用いて成形を行う成
形方法、前記成形用型を用いて成形された成形品、並び
に該成形品として光学素子を備える光学システムに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molding die, a method of manufacturing the molding die, a design apparatus and a design program for the molding die, a molding method, a molded product, and an optical system. A molding die for molding precision parts such as, a molding die manufacturing method for producing the molding die, a molding die design device and a design program for designing the molding die, using the molding die The present invention relates to a molding method for performing molding by molding, a molded article molded using the molding die, and an optical system including an optical element as the molded article.

【０００２】[0002]

【従来の技術】レンズ等の光学部品は、安価で軽量であ
ることから、プラスチック等の樹脂製のものが比較的多
く用いられている。そして、樹脂製の光学部品は、大部
分が射出成形法及びそれに類似する方法により製造され
ている。射出成形法では、成形品と類似の形状のキャビ
ティを有する金型等の成形用型が使用される。この成形
用型を構成する型部材の表面は、前記キャビティを形成
するために、成形品の設計形状に基づいて、所定の表面
形状に加工されている。2. Description of the Related Art Since optical parts such as lenses are inexpensive and lightweight, those made of resin such as plastic are relatively frequently used. Most of optical parts made of resin are manufactured by an injection molding method or a method similar thereto. In the injection molding method, a molding die such as a die having a cavity having a shape similar to that of a molded product is used. The surface of a mold member constituting the molding die is processed into a predetermined surface shape based on a design shape of a molded product in order to form the cavity.

【０００３】そして、成形用型のキャビティに、溶融し
た樹脂を加圧しながら注入し、冷却後、固化した樹脂を
成形用型から分離することにより、型部材の表面形状が
転写された所定形状の成形品が得られる。[0003] Then, the molten resin is injected into the cavity of the molding die while applying pressure, and after cooling, the solidified resin is separated from the molding die, so that the surface shape of the mold member is transferred to the predetermined shape. A molded article is obtained.

【０００４】射出成形用の樹脂には、光学部品用として
は非晶質ポリオレフィンやアクリル等の熱可塑性樹脂が
用いられており、樹脂は２００℃以上に加熱、溶融さ
れ、溶融状態を保持したまま成形用型に注入される。従
って、注入された樹脂が固化するときに生じる収縮や、
室温まで冷却されるときに生じる熱収縮等により、成形
品は変形し、その形状は成形用型のキャビティよりも小
さくなる。そこで、その変形分を補うために、成形品の
変形を相似変形として近似し、成形品の設計形状に等方
的な変形率（熱収縮率）の逆数を乗じたキャビティ形状
が形成されるように型部材の表面形状を設計していた。As a resin for injection molding, a thermoplastic resin such as amorphous polyolefin or acrylic is used for an optical component, and the resin is heated and melted at 200 ° C. or higher, and the resin is kept in a molten state. Injected into the mold. Therefore, shrinkage that occurs when the injected resin solidifies,
The molded article is deformed due to heat shrinkage or the like generated when it is cooled to room temperature, and its shape becomes smaller than the cavity of the molding die. Therefore, in order to compensate for the deformation, the deformation of the molded product is approximated as similar deformation, and a cavity shape is formed by multiplying the design shape of the molded product by the reciprocal of the isotropic deformation rate (heat shrinkage). The surface shape of the mold member was designed.

【０００５】ところで、レーザプリンタやデジタル複写
装置等では、価格の点から射出成形法等で成形された樹
脂製の光学素子が多く用いられている。近年、画質に対
する要求が高くなるにつれて、特に画質に大きな影響を
与える走査光学系に用いられている光学素子の形状精度
に対する関心が高くなってきている。また一方では、価
格低減への要求も同時に満足させる必要があり、高精度
のプラスチック光学素子の要求が高まっている。By the way, in a laser printer, a digital copying machine and the like, resin optical elements molded by an injection molding method or the like are often used in terms of cost. In recent years, as the demand for image quality has increased, interest in the shape accuracy of an optical element used in a scanning optical system that particularly greatly affects image quality has increased. On the other hand, it is necessary to simultaneously satisfy the demand for price reduction, and the demand for high-precision plastic optical elements is increasing.

【０００６】射出成形による成形品には、冷却速度の不
均一性、樹脂温度の不均一性、及び成形品形状の非対称
性などに起因する不均一な内部応力が発生する。また、
射出圧力も、キャビティ内に注入された樹脂に均等に印
加されるのではなく、ばらつきがあり、そのために樹脂
の密度が不均一となる。これらは、全て成形品の不均一
な変形の原因となる。すなわち、実際には、成形品に生
じる変形は、相似変形だけでなく、非相似変形も含まれ
ている。従って、成形品の変形を相似変形として近似し
て設計、製造された成形用型では、要求される形状精度
を満たす成形品を成形することは困難であった。このこ
とは、高精度な形状の成形品を得るためには、成形品に
生じる種々の変形を考慮した成形用型の設計が重要であ
ることを示している。[0006] Injection molded articles have non-uniform internal stress due to non-uniform cooling rate, non-uniform resin temperature, and asymmetry of the molded article shape. Also,
The injection pressure is not evenly applied to the resin injected into the cavity, but varies, so that the density of the resin becomes uneven. These all cause uneven deformation of the molded article. That is, actually, the deformation that occurs in the molded product includes not only similar deformation but also non-similar deformation. Therefore, it is difficult to mold a molded product that satisfies the required shape accuracy with a molding die designed and manufactured by approximating the deformation of the molded product as similar deformation. This indicates that in order to obtain a molded article having a highly accurate shape, it is important to design a molding die in consideration of various deformations that occur in the molded article.

【０００７】そこで、特許第２８９８１９７号に開示さ
れている方法では、所定の表面形状を有する型部材を用
いて成形された成形品の形状を測定し、この測定値と成
形品の設計形状との寸法差である形状誤差を求め、この
形状誤差を低減するように型部材の形状を修正し、成形
品の形状精度の向上を図っている。Therefore, in the method disclosed in Japanese Patent No. 2898197, the shape of a molded product formed by using a mold member having a predetermined surface shape is measured, and the measured value is compared with the design shape of the molded product. A shape error, which is a dimensional difference, is obtained, and the shape of the mold member is corrected so as to reduce the shape error, thereby improving the shape accuracy of the molded product.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特許第２８９８１９７号に開示されている方法では、
前述した成形品の変形を相似変形として近似して型の設
計を行った場合と比較して、成形品の形状誤差を小さく
することができたが、相似変形と非相似変形とを区別せ
ずに、これらを一緒にして形状誤差として取り扱ってい
るために、相似変形を十分に低減しきれないという不都
合があった。この不都合について具体的に計算機シミュ
レーションを行った場合の結果について説明する。先
ず、例えば図２０（Ａ）に示されるような表面形状を有
する型部材を用いて成形した場合の成形品の形状を計算
する。但し、ここでは、便宜的に、成形時には相似変形
率ｍの相似変形のみが生じるものとする。そして、型部
材の表面形状に対する成形品の形状の誤差を算出する。
次に、この誤差を型部材の表面形状から減算し、表面形
状を修正する。そして、この修正された表面形状を有す
る型部材を用いて成形した場合の成形品の形状を再度計
算する。但し、ここでは、上述と同様に、成形時には相
似変形率ｍの相似変形のみが生じるものとする。更に、
前記計算された成形品の形状と成形品の設計形状とを比
較して、形状誤差を求める。その結果、例えば相似変形
率ｍを０．９９３とした場合には、図２０（Ｂ）に示さ
れるように、Ｐｅｅｋ ｔｏ Ｖａｌｌｅｙで約０．５
μｍの形状誤差が残っている。すなわち、成形の際の相
似変形が十分に低減されていないことがわかる。また、
形状誤差の大きさは、成形品の形状に依存し、場合によ
っては１μｍ以上になることもある。However, in the method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent No. 2898197,
The shape error of the molded article could be reduced compared to the case where the deformation of the molded article was approximated as the similar deformation and the design of the mold was performed, but the similar deformation and the non-similar deformation were not distinguished. In addition, since these are handled together as a shape error, there is an inconvenience that similar deformation cannot be sufficiently reduced. A description will be given of a result obtained when a computer simulation is specifically performed for this inconvenience. First, the shape of a molded product when the molding is performed using a mold member having a surface shape as shown in FIG. 20A is calculated. However, here, for the sake of convenience, it is assumed that only similar deformation with a similar deformation rate m occurs during molding. Then, an error of the shape of the molded product with respect to the surface shape of the mold member is calculated.
Next, this error is subtracted from the surface shape of the mold member to correct the surface shape. Then, the shape of the molded product when molding is performed using the mold member having the corrected surface shape is calculated again. However, here, it is assumed that only a similar deformation with a similar deformation rate m occurs during molding, as described above. Furthermore,
The shape error is determined by comparing the calculated shape of the molded product with the design shape of the molded product. As a result, for example, when the similar deformation ratio m is set to 0.993, as shown in FIG.
A shape error of μm remains. That is, it is understood that the similar deformation at the time of molding is not sufficiently reduced. Also,
The magnitude of the shape error depends on the shape of the molded product, and may be 1 μm or more depending on the case.

【０００９】今後、レーザプリンタ等における高画質へ
の要求の高まりにつれて、樹脂製の光学部品に対してサ
ブミクロンオーダの形状精度が求められることは必至で
あり、従来の方法では、この要求を満たすことは困難で
あることが予想される。[0009] In the future, as the demand for high image quality in laser printers and the like increases, it is inevitable that the shape accuracy of the order of submicron is required for optical parts made of resin, and the conventional method satisfies this demand. It is expected to be difficult.

【００１０】本発明は、かかる事情の下になされたもの
であり、その第１の目的は、成形条件を厳密に制御する
必要がなく、しかも特殊な成形装置や補助装置を必要と
せずに形状精度に優れた成形品を成形するのに好適な成
形用型を製造することができる成形用型の製造方法を提
供することにある。The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to eliminate the need for strict control of molding conditions and to reduce the shape without special molding equipment or auxiliary equipment. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a molding die capable of producing a molding die suitable for molding a molded product having excellent accuracy.

【００１１】また、本発明の第２の目的は、成形条件を
厳密に制御する必要がなく、しかも特殊な成形装置や補
助装置を必要とせずに形状精度に優れた成形品を生産性
良く成形することができる成形用型及び該成形用型を用
いた成形方法を提供することにある。A second object of the present invention is to form a molded article having excellent shape accuracy with high productivity without requiring strict control of molding conditions and without requiring special molding equipment or auxiliary equipment. And a molding method using the molding die.

【００１２】また、本発明の第３の目的は、成形条件を
厳密に制御する必要がなく、しかも特殊な成形装置や補
助装置を必要とせずに形状精度に優れた成形品を成形す
るのに好適な成形用型を設計することができる成形用型
の設計装置及び設計プログラムを提供することにある。A third object of the present invention is to form a molded article having excellent shape accuracy without requiring strict control of molding conditions and without requiring special molding equipment or auxiliary equipment. An object of the present invention is to provide a molding die design apparatus and a design program capable of designing a suitable molding die.

【００１３】また、本発明の第４の目的は、形状精度に
優れた成形品及び光学素子を提供することにある。A fourth object of the present invention is to provide a molded article and an optical element having excellent shape accuracy.

【００１４】また、本発明の第５の目的は、走査精度に
優れた光学システムを提供することにある。A fifth object of the present invention is to provide an optical system having excellent scanning accuracy.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、所定形状のキャビティを有し、該キャビティを形成
する型部材の前記キャビティ側の表面形状を成形素材に
転写して成形品を成形するための成形用型を製造する成
形用型の製造方法であって、前記表面形状を転写した際
に安定した成形品の形状が得られる成形条件を設定する
第１工程と；前記成形に際しての前記成形品の少なくと
も一方向に関する収縮変形率を決定する第２工程と；前
記収縮変形率に基づいて、前記表面形状を、前記成形品
に含まれる形状誤差を低減するような形状に修正する第
３工程と；を含む成形用型の製造方法である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a mold having a cavity having a predetermined shape, and transferring a surface shape of the mold member forming the cavity on the cavity side to a molding material. A method for producing a molding die for producing a molding die for molding, comprising: a first step of setting molding conditions for obtaining a stable molded product shape when the surface shape is transferred; A second step of determining a shrinkage deformation rate in at least one direction of the molded article; and correcting the surface shape to a shape that reduces a shape error included in the molded article based on the shrinkage deformation rate. And a third step.

【００１６】本明細書において、「安定した成形品の形
状」とは、必ずしも設計形状と同じ形状を意味するもの
ではなく、設計形状に対する形状誤差が一定である形状
をも含む。また、本明細書において、「安定した成形品
の形状が得られる成形条件」とは、その成形条件が厳密
に満たされていないと安定した形状の成形品が成形され
ないことを意味しているのではなく、設定された成形条
件に対してある程度のばらつきがある状態で成形されて
も、成形品の形状にはほとんど変化がないような成形条
件を意味する。In the present specification, the term "stable molded article shape" does not necessarily mean the same shape as the designed shape, but also includes a shape having a constant shape error with respect to the designed shape. Further, in the present specification, "the molding conditions for obtaining a stable molded product shape" means that a molded product having a stable shape cannot be molded unless the molding conditions are strictly satisfied. Rather, it refers to molding conditions in which the shape of the molded article hardly changes even if molding is performed in a state where there is some variation with respect to the set molding conditions.

【００１７】これによれば、第１工程において、型部材
の表面形状を転写した際に安定した成形品の形状が得ら
れるような成形条件が設定される。ここで、例えば射出
成形法によって型部材の表面形状が成形素材に転写され
る場合には、型温度、成形素材温度、射出速度、射出圧
力、及び冷却時間等が成形条件として設定される。According to this, in the first step, molding conditions are set such that a stable molded article shape can be obtained when the surface shape of the mold member is transferred. Here, for example, when the surface shape of the mold member is transferred to the molding material by the injection molding method, the molding temperature, molding material temperature, injection speed, injection pressure, cooling time, and the like are set as molding conditions.

【００１８】そして、第２工程において、第１工程で設
定された成形条件での成形に際しての成形品の少なくと
も一方向に関する収縮変形率が決定される。従来の方法
では収縮変形量を求めていたが、ここでは、型部材の表
面形状に対する成形品の変形の割合である収縮変形率を
決定する。Then, in the second step, the shrinkage deformation rate in at least one direction of the molded article at the time of molding under the molding conditions set in the first step is determined. In the conventional method, the amount of shrinkage deformation was obtained, but here, the shrinkage deformation ratio, which is the ratio of the deformation of the molded article to the surface shape of the mold member, is determined.

【００１９】更に、第３工程において、収縮変形率に基
づいて、成形品に含まれる形状誤差を低減するように、
型部材の表面形状が修正される。すなわち、成形品の設
計形状に対して収縮変形率を考慮したキャビティの形状
を求め、このキャビティの形状に基づいて型部材の表面
形状を修正しているために、従来の収縮量によって修正
する場合と比較して、成形品に含まれる形状誤差をより
低減することが可能となる。Further, in the third step, based on the contraction deformation rate, the shape error contained in the molded article is reduced so as to reduce the shape error.
The surface shape of the mold member is modified. That is, when the shape of the cavity is determined in consideration of the shrinkage deformation rate with respect to the design shape of the molded product, and the surface shape of the mold member is corrected based on the shape of the cavity, the correction is performed using the conventional amount of shrinkage. It is possible to further reduce the shape error included in the molded product as compared to

【００２０】従って、請求項１に記載の発明によれば、
成形条件を厳密に制御する必要がなく、しかも特殊な成
形装置や補助装置を必要とせずに形状精度に優れた成形
品を成形するのに好適な成形用型を製造することができ
る。Therefore, according to the first aspect of the present invention,
It is not necessary to strictly control the molding conditions, and it is possible to manufacture a molding die suitable for molding a molded article having excellent shape accuracy without requiring any special molding device or auxiliary device.

【００２１】この場合において、前記第２工程におい
て、前記収縮変形率は、前記成形品の一方向に関して決
定しても良いが、請求項２に記載の成形用型の製造方法
の如く、前記成形品の複数の方向に関してそれぞれ決定
することとしても良い。In this case, in the second step, the shrinkage / deformation rate may be determined in one direction of the molded article, but as in the method of manufacturing a molding die according to claim 2, It may be determined for each of a plurality of directions of the article.

【００２２】上記請求項２に記載の成形用型の製造方法
において、請求項３に記載の成形用型の製造方法の如
く、前記第３工程において、前記成形品の複数の方向に
関して決定された前記収縮変形率を用いることとしても
良い。In the method for manufacturing a molding die according to the second aspect, as in the method for manufacturing a molding die according to the third aspect, in the third step, the determination is made in a plurality of directions of the molded article. The contraction deformation rate may be used.

【００２３】上記請求項１〜３に記載の各成形用型の製
造方法において、前記第２工程において、請求項４に記
載の成形用型の製造方法の如く、前記成形条件で成形さ
れる成形品の形状と前記型部材の表面形状との差に基づ
いて、前記収縮変形率を演算により決定することとして
も良いが、請求項５に記載の成形用型の製造方法の如
く、既知の値（例えば、経験値など）を収縮変形率とし
て決定することとしても良い。In the method for manufacturing a molding die according to any one of claims 1 to 3, the second step is performed under the same molding conditions as in the method for manufacturing a molding die according to claim 4. The contraction deformation rate may be determined by calculation based on the difference between the shape of the product and the surface shape of the mold member, but a known value as in the method of manufacturing a molding die according to claim 5. (For example, an empirical value) may be determined as the contraction deformation rate.

【００２４】上記請求項４に記載の成形用型の製造方法
において、請求項６に記載の成形用型の製造方法の如
く、前記成形品の形状は、前記成形条件で成形された成
形品の測定形状であることとしても良い。[0024] In the method for manufacturing a molding die according to the fourth aspect, as in the method for manufacturing a molding die according to the sixth aspect, the shape of the molded article is the same as that of the molded article molded under the molding conditions. It may be a measurement shape.

【００２５】上記請求項１〜６に記載の各成形用型の製
造方法において、請求項７に記載の成形用型の製造方法
の如く、前記第３工程において、前記成形品の設計形状
が、ＸＹＺ直交座標系上でｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）で表される
場合に、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の前記各収縮変形率ｍ_ｘ，
ｍ_ｙ，ｍ_ｚを用いて、ｚ＝−ｆ（−ｍ_ｘ・ｘ，ｍ_ｙ・
ｙ）／ｍ_ｚ、及びｚ＝−ｆ（ｍ_ｘ・ｘ，−ｍ_ｙ・ｙ）／
ｍ_ｚ、のいずれかで示される形状となるように前記表面
形状を修正することとしても良い。In the method of manufacturing a molding die according to any one of claims 1 to 6, as in the method of manufacturing a molding die according to claim 7, in the third step, the design shape of the molded product is: When represented by z = f (x, y) on an XYZ rectangular coordinate system, the contraction deformation rates m _x ,
m _y, by using the _{m z, z = -f (-m} x · x, m y ·
y) / _{m z,} and _{z = -f (m x · x} , -m y · y) /
m _z , the surface shape may be modified so as to have a shape represented by any of m _z .

【００２６】上記請求項１〜６に記載の各成形用型の製
造方法において、請求項８に記載の成形用型の製造方法
の如く、前記第２工程において、前記成形品の形状と前
記表面形状とに基づいて、前記収縮変形率に応じた変形
量以外の変形量である非収縮変形量を、更に求め、前記
第３工程において、前記収縮変形率及び前記非収縮変形
量に基づいて、前記表面形状を修正することとしても良
い。In the method of manufacturing a molding die according to any one of claims 1 to 6, as in the method of manufacturing a molding die according to claim 8, in the second step, the shape of the molded article and the surface Based on the shape, a non-shrinkage deformation amount that is a deformation amount other than the deformation amount according to the shrinkage deformation ratio is further obtained, and in the third step, based on the shrinkage deformation ratio and the non-shrinkage deformation amount, The surface shape may be modified.

【００２７】これによれば、収縮変形率のみでは低減で
きない非相似変形による形状誤差を低減することが可能
となり、従来の方法と比較して、更に成形品の形状誤差
を低減することができる。According to this, it is possible to reduce the shape error due to the non-similar deformation that cannot be reduced only by the shrinkage deformation ratio, and it is possible to further reduce the shape error of the molded product as compared with the conventional method.

【００２８】この場合において、請求項９に記載の成形
用型の製造方法の如く、前記第３工程において、前記成
形品の設計形状がＸＹＺ直交座標系上でｚ＝ｆ（ｘ，
ｙ）で表される場合に、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の前記各収縮
変形率ｍ_ｘ，ｍ_ｙ，ｍ_ｚと、Ｚ軸方向の前記非収縮変形
量ｅ（ｘ，ｙ）とを用いて、ｚ＝−ｆ（−ｍ_ｘ・ｘ，ｍ
_ｙ・ｙ）／ｍ_ｚ−ｅ（−ｘ，ｙ）、及びｚ＝−ｆ（ｍ_ｘ
・ｘ，−ｍ_ｙ・ｙ）／ｍ _ｚ−ｅ（ｘ，−ｙ）、のいずれ
かで示される形状となるように、前記表面形状を修正す
ることとしても良いが、請求項１０に記載の成形用型の
製造方法の如く、ｚ＝｛−ｆ（−ｍ_ｘ・ｘ，ｍ_ｙ・ｙ）
−ｅ（−ｍ_ｘ・ｘ，ｍ_ｙ・ｙ）｝／ｍ_ｚ、及びｚ＝｛−
ｆ（ｍ_ｘ・ｘ，−ｍ_ｙ・ｙ）−ｅ（ｍ_ｘ・ｘ，−ｍ_ｙ・
ｙ）｝／ｍ _ｚ、のいずれかで示される形状となるよう
に、前記表面形状を修正することとしても良い。In this case, the molding according to claim 9
In the third step, as in the method for manufacturing a mold,
When the design shape of the article is z = f (x, x,
y), the shrinkage in the X, Y and Z axis directions
Deformation rate m_x, M_y, M_zAnd the non-shrinkage deformation in the Z-axis direction
Using the quantity e (x, y), z = −f (−m_x・ X, m
_y・ Y) / m_z−e (−x, y) and z = −f (m_x
・ X, -m_y・ Y) / m _z-E (x, -y)
Modify the surface shape so that it has the shape indicated by
Although it is good to be, of the molding die according to claim 10
As in the manufacturing method, z = ｛− f (−m_x・ X, m_y・ Y)
-E (-m_x・ X, m_y・ Y)｝ / m_z, And z = ｛−
f (m_x・ X, -m_y・ Y) -e (m_x・ X, -m_y・
y)｝ / m _z, So that the shape shown by either
Alternatively, the surface shape may be modified.

【００２９】上記請求項８〜１０に記載の各成形用型の
製造方法において、請求項１１に記載の成形用型の製造
方法の如く、前記第２工程において、ＸＹＺ直交座標系
において、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の前記各収縮変形率ｍ_ｘ，
ｍ_ｙ，ｍ_ｚと、Ｚ軸方向における前記表面形状の設計値
と測定値との差である製作誤差ｅ^＊＊（ｘ，ｙ）と、前
記収縮変形率に応じた変形量以外のＺ軸方向の変形量ｅ
^＊（ｘ，ｙ）とを用いて、前記非収縮変形量を、ｅ
^＊（ｘ，ｙ）＋ｍ_ｚ・ｅ^＊＊（−ｘ／ｍ_ｘ，ｙ／
ｍ _ｙ）、及びｅ^＊（ｘ，ｙ）＋ｍ_ｚ・ｅ^＊＊（ｘ／
ｍ_ｘ，−ｙ／ｍ_ｙ）、のいずれかで求めることとしても
良い。Each of the molding dies according to claims 8 to 10
In a manufacturing method, manufacturing the mold according to claim 11.
As in the method, in the second step, an XYZ rectangular coordinate system is used.
, The respective shrinkage deformation rates m in the X, Y, and Z axis directions_x,
m_y, M_zAnd a design value of the surface shape in the Z-axis direction
Error e, the difference between the measured value and the measured value^**(X, y) and before
Deformation amount e in the Z-axis direction other than the deformation amount according to the contraction deformation rate
^*Using (x, y), the amount of non-shrinkage deformation is expressed as e
^*(X, y) + m_z・ E^**(-X / m_x, Y /
m _y) And e^*(X, y) + m_z・ E^**(X /
m_x, -Y / m_y),
good.

【００３０】上記請求項１〜１１に記載の各成形用型の
製造方法において、請求項１２に記載の成形用型の製造
方法の如く、前記型部材の修正前の前記表面形状は、成
形素材の収縮を考慮した形状となっていることとしても
良い。In the method for manufacturing a molding die according to any one of the first to eleventh aspects, the surface shape of the mold member before the correction is the same as that of the method for manufacturing the molding die according to the twelfth aspect. May be formed in consideration of the shrinkage of the sheet.

【００３１】この場合において、請求項１３に記載の成
形用型の製造方法の如く、前記成形品の設計形状がＸＹ
Ｚ直交座標系上でｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）で示される場合に、
前記型部材の修正前の前記表面形状は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向
の各収縮率ｍ_ｘ ^＊，ｍ_ｙ ^＊，ｍ_ｚ ^＊を用いて、ｚ＝−ｆ
（−ｍ_ｘ ^＊・ｘ，ｍ_ｙ ^＊・ｙ）／ｍ_ｚ ^＊、及びｚ＝−ｆ
（ｍ_ｘ ^＊・ｘ，−ｍ_ｙ ^＊・ｙ）／ｍ_ｚ ^＊、のいずれかで
示されることとしても良い。In this case, as in the method of manufacturing a molding die according to the thirteenth aspect, the design shape of the molded product is XY.
When z = f (x, y) on the Z orthogonal coordinate system,
The surface shape before modification of the mold member, by using X, Y, each of shrinkage _m ^x * in the Z _direction, ^m y _*, a _m ^{z *, z} = -f
^{_{(-M x * · x, m}} y * · y) / m z *, and z = -f
^{_{(M x * · x, -m}} y * · y) / m z *, may be represented by either.

【００３２】この場合において、請求項１４に記載の成
形用型の製造方法の如く、前記第２工程において、前記
成形条件下で成形される前記成形品の形状に対して、パ
ラメータｍ_ｘ，ｍ_ｙ，ｍ_ｚを用いた形状回帰式ｚ＝ｆ
（ｍ_ｘ ^＊／ｍ_ｘ・ｘ，ｍ_ｙ ^＊／ｍ_ｙ・ｙ）ｍ_ｚ／
ｍ_ｚ ^＊、を当てはめ、前記各パラメータの最適解を、そ
れぞれＸ，Ｙ，Ｚ方向の収縮変形率とすることとしても
良い。In this case, as in the method of manufacturing a molding die according to claim 14, in the second step, parameters m _x , m _x are set with respect to the shape of the molded article molded under the molding conditions. shape regression equation z = f using _y , m _{z
^{(M x * / m x ·}} x, m y * / m y · y) m z /
_mz ^* , and the optimal solution of each of the above parameters may be the contraction deformation rate in the X, Y, and Z directions.

【００３３】上記請求項１〜１４に記載の各成形用型の
製造方法において、請求項１５に記載の成形用型の製造
方法の如く、前記収縮変形率は、所定の方向に関する位
置の関数で示されることとすることができる。かかる場
合には、収縮変形率は所定の方向に関する位置の関数と
して表現されるので，収縮変形率を1つの数値で代表す
る場合に比べて，より複雑な収縮変形挙動を表現するこ
とができる。従って、形状精度に優れた成形品を成形す
るのに好適な成形用型を製造することが可能となる。In the method for manufacturing a molding die according to any one of the first to fourteenth aspects, as in the method for manufacturing a molding die according to the fifteenth aspect, the contraction deformation rate is a function of a position in a predetermined direction. Can be shown. In such a case, since the contraction deformation rate is expressed as a function of the position in the predetermined direction, a more complicated contraction deformation behavior can be expressed as compared with a case where the contraction deformation rate is represented by one numerical value. Therefore, it is possible to manufacture a molding die suitable for molding a molded article having excellent shape accuracy.

【００３４】上記請求項１〜１５に記載の各成形用型の
製造方法において、請求項１６に記載の成形用型の製造
方法の如く、前記第３工程において修正される形状に基
づいて、前記型部材を加工製造する第４工程を更に含む
こととしても良い。In the method for manufacturing a molding die according to any one of the first to fifteenth aspects, as in the method for manufacturing a molding die according to the sixteenth aspect, based on the shape corrected in the third step, A fourth step of processing and manufacturing the mold member may be further included.

【００３５】上記請求項１〜１６に記載の各成形用型の
製造方法において、実測値を必要としないものは、計算
機等を用いたシミュレーションで行っても良い。In the manufacturing method of each of the molding dies according to the first to sixteenth aspects, those which do not require an actually measured value may be performed by a simulation using a computer or the like.

【００３６】請求項１７に記載の発明は、請求項１６に
記載の成形用型の製造方法によって製造されたことを特
徴とする成形用型である。According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a molding die produced by the method of the sixteenth aspect.

【００３７】これによれば、本発明に係る成形用型は、
成形品に含まれる形状誤差が低減されるように最適化さ
れた設計情報に基づいて製造されている。According to this, the molding die according to the present invention comprises:
It is manufactured based on design information optimized so that the shape error contained in the molded product is reduced.

【００３８】請求項１８に記載の発明は、成形用型とし
て請求項１７に記載の成形用型を用い、安定した成形品
の形状が得られる所定の成形条件下で、前記成形用型が
備える型部材の表面形状を成形素材に転写して成形品の
成形を行うことを特徴とする成形方法である。The invention according to claim 18 uses the molding die according to claim 17 as the molding die, and is provided with the molding die under a predetermined molding condition under which a stable molded product shape is obtained. A molding method characterized by transferring a surface shape of a mold member to a molding material and molding a molded product.

【００３９】これによれば、成形品に含まれる形状誤差
が低減されるように最適化された設計情報に基づいて製
造された請求項１７の成形用型を用い、しかも転写した
際に安定した成形品の形状が得られるような所定の成形
条件下で成形品の成形を行うので、形状誤差が小さい成
形品を安定して成形することが可能となり、その結果と
して成形条件を厳密に制御する必要がなく、しかも特殊
な成形装置や補助装置を必要とせずに形状精度に優れた
成形品を生産性良く成形することができる。According to this, the molding die of claim 17 manufactured based on the design information optimized so as to reduce the shape error contained in the molded product is used, and furthermore, it becomes stable when transferred. Since the molded article is molded under predetermined molding conditions such that the shape of the molded article can be obtained, it is possible to stably mold the molded article having a small shape error, and as a result, the molding conditions are strictly controlled. It is possible to mold a molded product having excellent shape accuracy with high productivity without the need for a special molding device or auxiliary device.

【００４０】請求項１９に記載の発明は、所定形状のキ
ャビティを有し、該キャビティを形成する型部材の前記
キャビティ側の表面形状を成形素材に転写して成形品を
成形するための成形用型の設計装置であって、成形品及
び成形用型の各設計情報に基づいて、前記表面形状を成
形素材に転写した際に安定した成形品の形状が得られる
成形条件を設定する設定手段と；前記成形条件で成形さ
れた成形品の形状と前記表面形状との差に基づいて前記
表面形状に対する前記成形品の収縮変形率を算出する形
状変形算出手段と；前記収縮変形率に基づいて、前記成
形品に含まれる形状誤差を低減するように前記表面形状
を修正する型形状修正手段と；を備える成形用型の設計
装置である。According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a mold for forming a molded product having a cavity having a predetermined shape, and transferring the surface shape of the mold member forming the cavity on the cavity side to a molding material. Setting means for setting a molding condition for obtaining a stable molded product when the surface shape is transferred to a molding material, based on each design information of the molded product and the molding die, A shape deformation calculating means for calculating a shrinkage deformation ratio of the molded product with respect to the surface shape based on a difference between a shape of the molded product formed under the molding conditions and the surface shape; And a mold shape correcting means for correcting the surface shape so as to reduce a shape error included in the molded product.

【００４１】これによれば、設定手段により、成形品及
び成形用型の各設計情報に基づいて、表面形状を転写し
た際に安定した成形品の形状が得られる成形条件が設定
される。ここでは、例えば、成形品の設計情報としては
成形品の設計形状データ及び成形素材の種類等が用いら
れ、成形用型の設計情報としては型部材の材質及び注入
経路の方案等が用いられる。また、成形条件としては、
例えば、射出成形法によって転写される場合には、型温
度、成形素材温度、射出速度、射出圧力、及び冷却時間
等が設定される。According to this, the setting condition is set by the setting means on the basis of the respective design information of the molded article and the molding die so as to obtain a stable molded article shape when the surface shape is transferred. Here, for example, as the design information of the molded product, design shape data of the molded product, the type of the molding material, and the like are used, and as the design information of the molding die, the material of the mold member and the plan of the injection path are used. Also, as the molding conditions,
For example, when the transfer is performed by the injection molding method, a mold temperature, a molding material temperature, an injection speed, an injection pressure, a cooling time, and the like are set.

【００４２】次に、形状変形算出手段により、その成形
条件で成形された成形品の形状データと型部材の表面形
状データとの差に基づいて、型部材の表面形状に対する
成形品の収縮変形率が算出される。ここでは、成形品の
形状により、一方向あるいは複数方向に関する収縮変形
率が算出される。Next, based on the difference between the shape data of the molded article molded under the molding conditions and the surface shape data of the mold member, the shape deformation calculator calculates the shrinkage deformation rate of the molded article with respect to the surface shape of the mold member. Is calculated. Here, the contraction deformation rate in one direction or a plurality of directions is calculated according to the shape of the molded product.

【００４３】そして、型形状修正手段により、収縮変形
率に基づいて、成形品に含まれる形状誤差を低減するよ
うに表面形状データが修正される。すなわち、成形品の
設計形状データに対して収縮変形率を考慮したキャビテ
ィの形状データを求め、このキャビティの形状データに
基づいて表面形状データを修正しているために、結果的
に従来の収縮量によって修正する場合と比較して、成形
品に含まれる形状誤差をより低減することが可能とな
る。Then, the surface shape data is corrected by the mold shape correcting means based on the contraction deformation rate so as to reduce the shape error included in the molded product. That is, since the shape data of the cavity is calculated with respect to the design shape data of the molded product in consideration of the shrinkage deformation rate, and the surface shape data is corrected based on the shape data of the cavity, as a result, the conventional shrinkage amount is reduced. As a result, it is possible to further reduce the shape error included in the molded product as compared with the case where the correction is made.

【００４４】従って、請求項１９に記載の発明によれ
ば、成形条件を厳密に制御する必要がなく、しかも特殊
な成形装置や補助装置を必要とせずに形状精度に優れた
成形品を成形するのに好適な成形用型を設計することが
できる。Therefore, according to the nineteenth aspect of the invention, there is no need to strictly control the molding conditions, and a molded article having excellent shape accuracy can be molded without requiring a special molding device or auxiliary device. It is possible to design a molding die suitable for the above.

【００４５】この場合において、請求項２０に記載の成
形用型の設計装置の如く、前記形状変形算出手段は、更
に前記成形品の形状と前記表面形状との差に基づいて前
記収縮変形率に応じた変形量以外の変形量である非収縮
変形量を算出し、前記型形状修正手段は、前記収縮変形
率及び前記非収縮変形量に基づいて、前記表面形状を修
正することとしても良い。In this case, as in the apparatus for designing a molding die according to the twentieth aspect, the shape deformation calculating means may further determine the contraction deformation rate based on a difference between the shape of the molded product and the surface shape. A non-shrinkage deformation amount that is a deformation amount other than the corresponding deformation amount may be calculated, and the mold shape correcting unit may correct the surface shape based on the shrinkage deformation ratio and the non-shrinkage deformation amount.

【００４６】請求項２１に記載の発明は、所定形状のキ
ャビティを有し、該キャビティを形成する型部材の前記
キャビティ側の表面形状を成形素材に転写して成形品を
成形するための成形用型を設計用コンピュータに設計さ
せる成形用型の設計プログラムであって、成形品及び成
形用型の各設計情報に基づいて、前記表面形状を転写し
た際に安定した成形品の形状が得られる成形条件を設定
する手順と；前記成形条件で成形された成形品の形状と
前記表面形状との差に基づいて前記表面形状に対する前
記成形品の収縮変形率を算出する手順と；前記収縮変形
率に基づいて、前記成形品に含まれる形状誤差を低減す
るように前記表面形状を修正する手順と；を前記設計用
コンピュータに実行させる成形用型の設計プログラムで
ある。According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided a mold for forming a molded product by transferring a surface shape of a mold member forming the cavity on the cavity side to a molding material. A molding die design program for causing a design computer to design a molding die, based on each design information of the molding and the molding die, a molding in which a stable molded product shape is obtained when the surface shape is transferred. Setting a condition; calculating a shrinkage deformation rate of the molded article with respect to the surface shape based on a difference between a shape of the molded article molded under the molding conditions and the surface shape; And a step of correcting the surface shape so as to reduce a shape error included in the molded product based on the molding product.

【００４７】これによれば、先ず、成形品及び成形用型
の各設計情報に基づいて、型部材の表面形状を転写した
際に安定した成形品の形状が得られる成形条件が設定さ
れる。According to this, first, molding conditions for obtaining a stable molded article shape when the surface shape of the mold member is transferred are set based on the respective design information of the molded article and the molding die.

【００４８】次に、その成形条件で成形された成形品の
形状データと型部材の表面形状データとの差に基づい
て、型部材の表面形状に対する成形品の収縮変形率が算
出される。ここでは、成形品の設計形状を考慮し、方向
によって形状がある程度以上異なる場合には、自動的に
その方向毎に収縮変形率を算出する。Next, based on the difference between the shape data of the molded article molded under the molding conditions and the surface shape data of the mold member, the shrinkage deformation rate of the molded article with respect to the surface shape of the mold member is calculated. Here, in consideration of the design shape of the molded product, if the shape differs by a certain degree or more depending on the direction, the contraction deformation rate is automatically calculated for each direction.

【００４９】そして、収縮変形率に基づいて型部材の表
面形状データが修正される。すなわち、成形品の設計形
状データに対して収縮変形率を考慮したキャビティの形
状データを求め、このキャビティの形状データに基づい
て型部材の表面形状データを修正しているために、結果
的に従来の収縮量によって修正する場合と比較して、成
形品に含まれる形状誤差をより低減することが可能とな
る。Then, the surface shape data of the mold member is corrected based on the contraction deformation rate. That is, since the shape data of the cavity is calculated from the design shape data of the molded product in consideration of the contraction deformation rate, and the surface shape data of the mold member is corrected based on the shape data of the cavity, as a result, the conventional It is possible to further reduce the shape error included in the molded product as compared with the case where the correction is made by the shrinkage amount of the molded article.

【００５０】従って、請求項２１に記載の発明によれ
ば、成形条件を厳密に制御する必要がなく、しかも特殊
な成形装置や補助装置を必要とせずに形状精度に優れた
成形品を成形するのに好適な成形用型を設計することが
できる。Therefore, according to the twenty-first aspect of the present invention, there is no need to strictly control the molding conditions, and a molded article having excellent shape accuracy can be molded without requiring a special molding device or auxiliary device. It is possible to design a molding die suitable for the above.

【００５１】この場合において、請求項２２に記載の成
形用型の設計プログラムの如く、前記設計用コンピュー
タに、前記成形品の形状と前記表面形状との差に基づい
て前記収縮変形率に応じた変形量以外の変形量である非
収縮変形量を算出する手順を、更に実行させるととも
に、前記収縮変形率と前記非収縮変形量とに基づいて、
前記表面形状の修正を実行させることとしても良い。[0051] In this case, as in the design program for a molding die according to claim 22, the computer for design is provided with the contraction deformation rate based on the difference between the shape of the molded article and the surface shape. A procedure for calculating a non-shrinkage deformation amount that is a deformation amount other than the deformation amount is further executed, and based on the shrinkage deformation rate and the non-shrinkage deformation amount,
The correction of the surface shape may be executed.

【００５２】請求項２３に記載の発明は、請求項１７に
記載の成形用型を用い、該成形用型のキャビティを形成
する型部材の前記キャビティ側の表面形状を成形素材に
転写して成形されたことを特徴とする成形品である。According to a twenty-third aspect of the present invention, using the molding die according to the seventeenth aspect, the surface shape of the mold member forming the cavity of the molding die on the cavity side is transferred to a molding material and molded. It is a molded article characterized by having been done.

【００５３】これによれば、成形品に含まれる形状誤差
が低減されるように最適化された設計情報に基づいて製
造された請求項１７の成形用型を用いているので、設計
形状との形状誤差が小さい成形品を成形することができ
る。According to this, since the molding die of claim 17 manufactured based on the design information optimized to reduce the shape error included in the molded product is used, A molded product with a small shape error can be molded.

【００５４】請求項２４に記載の発明は、請求項１７に
記載の成形用型を用い、該成形用型のキャビティを形成
する型部材の前記キャビティ側の表面形状を成形素材に
転写して成形されたことを特徴とする光学素子である。According to a twenty-fourth aspect of the present invention, using the molding die of the seventeenth aspect, the surface shape of the mold member forming the cavity of the molding die on the side of the cavity is transferred to a molding material and molded. It is an optical element characterized by being performed.

【００５５】これによれば、成形品に含まれる形状誤差
が低減されるように最適化された設計情報に基づいて製
造された請求項１７の成形用型を用いているので、設計
形状との形状誤差が小さい光学素子を成形することがで
きる。According to this, since the molding die of claim 17 manufactured based on the design information optimized to reduce the shape error included in the molded product is used, An optical element having a small shape error can be formed.

【００５６】この場合において、請求項２５に記載の光
学素子の如く、前記成形素材における光学機能面を除く
少なくとも１つの面上に少なくとも１つの測長用マーク
が転写されていることとすることができる。In this case, as in the optical element according to the twenty-fifth aspect, at least one mark for length measurement is transferred onto at least one surface of the molding material other than the optically functional surface. it can.

【００５７】請求項２６に記載の発明は、光源からの光
を走査対象物に対して走査する光走査系を含む光学シス
テムであって、前記光走査系は、前記光源からの光を所
定の角度範囲内で偏向する偏向手段と、前記偏向手段か
ら前記走査対象物に至る前記光の光路上に配置された請
求項２４又は２５に記載の光学素子を少なくとも含む光
学系とを有することを特徴とする光学システムである。According to a twenty-sixth aspect of the present invention, there is provided an optical system including an optical scanning system for scanning light from a light source on an object to be scanned, wherein the optical scanning system converts the light from the light source into a predetermined light. 26. A deflecting unit for deflecting light within an angle range, and an optical system including at least the optical element according to claim 24 or 25 disposed on an optical path of the light from the deflecting unit to the object to be scanned. Is an optical system.

【００５８】これによれば、光学系に含まれる光学素子
は、成形品に含まれる形状誤差が低減されるように最適
化された設計情報に基づいて製造された成形用型を用い
て成形されているため、形状精度に優れている。従っ
て、この光学素子は、設計通りの光学的機能を発揮する
ことができるため、光学系は偏向手段からの光を走査対
象物上に精度良く走査させることが可能となる。そし
て、その結果として光学システムの走査精度を向上させ
ることができる。According to this, the optical element included in the optical system is molded using the molding die manufactured based on the design information optimized to reduce the shape error included in the molded product. Therefore, the shape accuracy is excellent. Therefore, since the optical element can exhibit the designed optical function, the optical system can accurately scan the scanning target with the light from the deflecting unit. As a result, the scanning accuracy of the optical system can be improved.

【００５９】この場合において、前記光学システムとし
ては種々のものが考えられるが、請求項２７に記載の光
学システムの如く、前記走査対象物が、前記光学系を介
した光の照射により像が形成される像担持体であり、前
記像を転写対象物に転写する転写手段を更に備えること
としても良い。すなわち、この光学システムは、画像形
成装置であっても良い。In this case, various types of the optical system can be considered, but as in the optical system according to the twenty-seventh aspect, an image is formed on the object to be scanned by irradiating light through the optical system. The image carrier may further include a transfer unit that transfers the image to a transfer target. That is, the optical system may be an image forming apparatus.

【００６０】[0060]

【発明の実施の形態】先ず、本発明に係る成形用型の製
造方法について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a method for manufacturing a molding die according to the present invention will be described.

【００６１】《第１の実施形態》以下、本発明の第１の
実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。<< First Embodiment >> A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【００６２】図１には、本発明に係る製造方法で製造さ
れる成形用型を用いて成形される光学素子１０の外形形
状が示されている。この光学素子１０は、レーザプリン
タ等に用いられる走査レンズ（ｆθレンズ）であり、光
学機能面ＦＡ及びＦＢを有する。ここでは、レンズの光
軸方向をＺ軸方向、レンズの長手（以下、適宜「母線」
という）方向をＸ軸方向、レンズの短手（以下、適宜
「子線」という）方向をＹ軸方向とする。なお、本実施
形態では、一例として、母線の長さが１５０ｍｍ、子線
の長さが８ｍｍ、光軸方向の最大長さが３０ｍｍのレン
ズ１０を成形するものとする。さらに、このレンズ１０
の成形素材としては、一例として非晶質ポリオレフィン
樹脂が用いられるものとする。FIG. 1 shows an outer shape of an optical element 10 molded using a molding die manufactured by the manufacturing method according to the present invention. The optical element 10 is a scanning lens (fθ lens) used for a laser printer or the like, and has optical functional surfaces FA and FB. Here, the optical axis direction of the lens is the Z-axis direction, and the length of the lens
) Direction is defined as the X-axis direction, and the short direction of the lens (hereinafter, appropriately referred to as “satellite line”) is defined as the Y-axis direction. In the present embodiment, as an example, it is assumed that the lens 10 is formed such that the length of the generatrix is 150 mm, the length of the sagittal wire is 8 mm, and the maximum length in the optical axis direction is 30 mm. Furthermore, this lens 10
As an example of the molding material, an amorphous polyolefin resin is used.

【００６３】このレンズ１０の光学機能面ＦＡは、非球
面形状を有している。非球面形状は、ｚをＺ軸方向の値
（以下、適宜「デプス」という）、ｘをＸ軸方向の値
（以下、適宜「母線方向のレンズ高さ」という）、ｙを
Ｙ軸方向の値（以下、適宜「子線方向のレンズ高さ」と
いう）とすると、一般的に次の（１）式で示されること
が知られている。The optical function surface FA of the lens 10 has an aspherical shape. In the aspherical shape, z is a value in the Z-axis direction (hereinafter, appropriately referred to as "depth"), x is a value in the X-axis direction (hereinafter, appropriately referred to as "lens height in the generatrix direction"), and y is a value in the Y-axis direction. It is generally known that a value (hereinafter, appropriately referred to as “lens height in the sagittal direction”) is represented by the following equation (1).

【００６４】[0064]

【数１】 (Equation 1)

【００６５】ここで、ｃ１は光軸近傍における母線方向
の曲率（以下、適宜「母線方向の近軸曲率」という）、
ｃ２は光軸近傍における子線方向の曲率（以下、適宜
「子線方向の近軸曲率」という）、ｋ１は母線方向の円
錐定数、ｋ２は子線方向の円錐定数である。なお、ｃ
２、ｋ２は、母線方向のレンズ高さに依存する値を有し
ている。また、上記（１）式の第３項は、多項式であ
り、ｍ及びｎはそれぞれｘ及びｙの次数、Ｍ及びＮはそ
れぞれｘ及びｙの最大次数、Ａ_ｍｎは多項式の係数を意
味している。Here, c1 is the curvature in the generatrix direction near the optical axis (hereinafter referred to as “paraxial curvature in the generatrix direction” as appropriate);
c2 is the curvature in the sagittal direction near the optical axis (hereinafter, appropriately referred to as "paraxial curvature in the sagittal direction"), k1 is the conic constant in the generatrix direction, and k2 is the conical constant in the sagittal direction. Note that c
2, k2 has a value depending on the lens height in the generatrix direction. The third term in the above equation (1) is a polynomial, m and n are the degrees of x and y, M and N are the maximum degrees of x and y, respectively, and A _mn means the coefficient of the polynomial. I have.

【００６６】図２には、レンズ１０を成形するための成
形用型である金型の型部材（鏡面駒：オプティカルイン
サート）の一例が示されている。通常、金型は複数個の
型部材で構成されているが、図２には、レンズ１０の光
学機能面ＦＡを成形する型部材２０のみが示されてい
る。すなわち、型部材２０は、レンズ１０の光学機能面
ＦＡとほぼ同様の形状（表面形状）の面ＤＡを有してお
り、この型部材２０によって形成されるキャビティに溶
融した樹脂が注入され、固化することにより、面ＤＡの
表面形状が樹脂に転写されるようになっている。従っ
て、型部材２０の面ＤＡの寸法精度がレンズの形状精度
に大きな影響を与える。FIG. 2 shows an example of a mold member (mirror surface piece: optical insert) which is a molding die for molding the lens 10. Normally, the mold is composed of a plurality of mold members, but FIG. 2 shows only the mold member 20 for forming the optically functional surface FA of the lens 10. That is, the mold member 20 has a surface DA having substantially the same shape (surface shape) as the optical function surface FA of the lens 10, and molten resin is injected into a cavity formed by the mold member 20 and solidified. By doing so, the surface shape of the surface DA is transferred to the resin. Therefore, the dimensional accuracy of the surface DA of the mold member 20 greatly affects the lens shape accuracy.

【００６７】以下では、この型部材２０の製造方法につ
いて、図３のフローチャートを用いて詳細に説明する。
なお、ここでは、レンズ１０の光学機能面ＦＡの設計形
状は前記（１）式で与えられるものとし、便宜的に、デ
プスｚを母線方向のレンズ高さｘと子線方向のレンズ高
さｙとの関数として、次の（２）式で略述する。Hereinafter, a method of manufacturing the mold member 20 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
In this case, the design shape of the optical function surface FA of the lens 10 is given by the above equation (1). For convenience, the depth z is defined as the lens height x in the generatrix direction and the lens height y in the sagittal direction. The function is simply described by the following equation (2).

【００６８】z=f(x,y) ……（２）Z = f (x, y) (2)

【００６９】また、本第１の実施形態では、母線方向の
形状は、図４（Ａ）に示されるようにＺ軸方向の高さで
示し、子線方向の形状は、図４（Ｂ）に示されるように
Ｙ軸方向断面（ＹＺ断面）の曲率半径で示すこととす
る。In the first embodiment, the shape in the generatrix direction is indicated by the height in the Z-axis direction as shown in FIG. 4A, and the shape in the sagittal direction is shown in FIG. As shown in the figure, the radius of curvature of the section in the Y-axis direction (YZ section) is shown.

【００７０】図３に戻り、先ず図３のステップ１０１に
おいて、レンズの素材である樹脂のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に
関する収縮率として各収縮変形率の初期見込み値（ｍ_ｘ
^＊，ｍ_ｙ ^＊，ｍ_ｚ ^＊）を決定する。本第１の実施形態で
は、非晶質ポリオレフィン樹脂に関する成形の経験に基
づいて収縮変形率の初期見込み値を、例えば、ｍ_ｘ ^＊＝
０．９９３、ｍ_ｙ ^＊＝０．９９３、ｍ_ｚ ^＊＝０．９９３
とする。[0070] Returning to FIG. 3, first, in step 101 of FIG. 3, X of the resin which is a material of the lens, Y, initial estimated value of the shrinkage deformation ratio as a shrinkage in the Z-axis direction (m _{x
^{*, M y *, m z}} *) to determine. In the first embodiment, the initial estimated value of the shrinkage deformation rate is, for example, _mx ^* = based on the molding experience of the amorphous polyolefin resin.
^{_{0.993, m y * = 0.993,}} m z * = 0.993
And

【００７１】次に、ステップ１０３において、型部材の
表面形状を決定する。ここでは、レンズの設計形状に対
して、各収縮変形率の初期見込み値で与えられる収縮変
形量を考慮して、次の（３）式で示される形状を型部材
の表面形状とする。すなわち、レンズの設計形状よりも
全体的に０．７％だけ大きめのキャビティが形成される
ように型部材の表面形状を設定する。Next, in step 103, the surface shape of the mold member is determined. Here, the shape represented by the following equation (3) is set as the surface shape of the mold member in consideration of the amount of contraction deformation given by the initial expected value of each contraction deformation rate with respect to the design shape of the lens. That is, the surface shape of the mold member is set so that a cavity that is 0.7% larger than the designed shape of the lens as a whole is formed.

【００７２】z=-f(-0.993x,0.993y)/0.993 ……（３）Z = −f (−0.993x, 0.993y) /0.993 (3)

【００７３】なお、本第１の実施形態では、レンズの座
標系と型部材の座標系とは、図５（Ａ）に示されるよう
に、Ｙ軸に関しては＋−の方向は同一であるが、Ｚ軸及
びＸ軸に関しては＋−の方向が逆の関係にある。一方、
例えば、図５（Ｂ）に示されるように、Ｘ軸が同一関係
で、Ｚ軸及びＹ軸に関して＋−の方向が逆の関係にある
場合には、型部材の表面形状は、上記（３）式ではな
く、次の（４）式で示される形状となる。In the first embodiment, as shown in FIG. 5A, the coordinate system of the lens and the coordinate system of the mold member are the same in the + and-directions with respect to the Y axis. , The Z-axis and the X-axis, the + and-directions have the opposite relationship. on the other hand,
For example, as shown in FIG. 5B, when the X-axis has the same relationship and the + and-directions are opposite to each other with respect to the Z-axis and the Y-axis, the surface shape of the mold member becomes (3) ), But the shape shown by the following equation (4).

【００７４】z=-f(0.993x,-0.993y)/0.993 ……（４）Z = −f (0.993x, −0.993y) /0.993 (4)

【００７５】上記（３）式と（４）式を比べてみると、
ｘとｙの各係数の正負符号が異なるのみであるため、以
下では、Ｙ軸が同一関係にある場合について説明する。
なお、Ｘ軸が同一関係にある場合には、後述する式にお
いて、ｘとｙの各係数の正負符号をそれぞれ変えること
により以下の手順をそのまま用いることができる。Comparing the above equations (3) and (4),
Since only the sign of each coefficient of x and y is different, a case where the Y axis has the same relationship will be described below.
When the X-axis has the same relationship, the following procedure can be used as it is by changing the sign of each coefficient of x and y in an equation described later.

【００７６】図３に戻り、型部材の表面形状が決定され
ると、ステップ１０５において、その表面形状に基づい
て型部材の製作が行われる。型部材の製作には、高い加
工精度を得るためにＮＣ旋盤等の数値制御による自動工
作機械（以下、「金型加工機」という）が用いられる。
そこで、型部材の表面形状は数値制御用データ（ＮＣデ
ータ等）に変換され、金型加工機に入力される。一例と
して図６に示されるように、金型加工機は、単結晶ダイ
ヤモンド工具３０と工具スピンドル３１を有しており、
Ｙ軸回りに一定速度で回転する工具スピンドル３１の外
周面に単結晶ダイヤモンド工具３０が保持されている。
また、型部材は、図示しない移動ステージによってＸＹ
Ｚ３軸方向に移動可能となっている。型部材の素材（例
えば、工具用特殊鋼等）が金型加工機の所定位置にセッ
トされると、図示しない制御装置の指示に従って、工具
スピンドル３１は一定速度で回転し、単結晶ダイヤモン
ド工具３０によって、先ずＸＹ同時２軸制御により最初
の加工ライン３４に沿った切削加工が行われる。そして
加工ライン３４の切削加工が終了すると、次に型部材を
Ｙ軸方向に一定ピッチだけ移動させて次の加工ラインの
切削加工を行う。これを繰り返すことにより、設定され
た表面形状が型部材に形成される。なお、切削工具は、
単結晶ダイヤモンド工具でなくとも良く、型部材の材質
や要求される形状精度等により、他の切削工具を用いる
ことが可能である。Returning to FIG. 3, when the surface shape of the mold member is determined, the mold member is manufactured in step 105 based on the surface shape. In order to obtain high processing accuracy, an automatic machine tool (hereinafter, referred to as a “die processing machine”) by numerical control such as an NC lathe is used for manufacturing the die member.
Therefore, the surface shape of the mold member is converted into numerical control data (such as NC data) and input to the mold processing machine. As an example, as shown in FIG. 6, the mold processing machine has a single crystal diamond tool 30 and a tool spindle 31,
A single crystal diamond tool 30 is held on the outer peripheral surface of a tool spindle 31 that rotates at a constant speed around the Y axis.
The mold member is moved in XY by a moving stage (not shown).
It is movable in the Z3 axis direction. When the material of the mold member (for example, special steel for tools) is set at a predetermined position of the mold processing machine, the tool spindle 31 rotates at a constant speed in accordance with an instruction of a control device (not shown), and the single crystal diamond tool 30 is rotated. Thus, the cutting along the first processing line 34 is first performed by the XY simultaneous two-axis control. Then, when the cutting of the processing line 34 is completed, the mold member is then moved by a certain pitch in the Y-axis direction to perform the cutting of the next processing line. By repeating this, the set surface shape is formed on the mold member. The cutting tool is
It is not necessary to use a single crystal diamond tool, and other cutting tools can be used depending on the material of the mold member, required shape accuracy, and the like.

【００７７】図３に戻り、次にステップ１０７におい
て、この型部材を用いて、種々の条件（金型温度、樹脂
温度、射出速度、射出圧力、及び冷却時間等）で射出成
形を行い、ほぼ同一形状のレンズが安定して成形される
ような成形条件を決定する。これらの成形条件は、成形
品の形状や、樹脂の種類によって変化するものであり、
本第１の実施形態では、一例として、金型温度が１３５
℃、樹脂温度が２８０℃、射出速度が２０ｍ／秒、射出
圧力が５０ＭＰａ、冷却時間が３００秒という成形条件
を決定したものとする。なお、射出成形用の金型として
必要な他の型部材等は予め準備されているものとする。Returning to FIG. 3, next, in step 107, this mold member is used to perform injection molding under various conditions (mold temperature, resin temperature, injection speed, injection pressure, cooling time, etc.), Molding conditions for stably molding lenses having the same shape are determined. These molding conditions vary depending on the shape of the molded product and the type of resin.
In the first embodiment, as an example, the mold temperature is set to 135.
C., resin temperature is 280 ° C., injection speed is 20 m / sec, injection pressure is 50 MPa, and cooling time is 300 seconds. It is assumed that other mold members and the like required as a mold for injection molding are prepared in advance.

【００７８】成形条件が決定されると、ステップ１０８
において、その成形条件で射出成形が行われる。なお、
本第１の実施形態では、電動式射出成形機を用いたが、
これに限定されるものではない。また、ステップ１０５
において同一表面形状の型部材を複数個製作し、金型に
各型部材をセットすることにより、１回の射出成形で複
数個の成形品を成形することも可能である。When the molding conditions are determined, step 108
In the above, injection molding is performed under the molding conditions. In addition,
In the first embodiment, the electric injection molding machine is used.
It is not limited to this. Step 105
By manufacturing a plurality of mold members having the same surface shape and setting each mold member in a mold, a plurality of molded articles can be formed by one injection molding.

【００７９】そして、ステップ１０９では、成形された
レンズ１０の光学機能面ＦＡの形状（以下、「レンズ形
状」と略述する）を図示しない超高精度三次元測定機を
用いて測定する。ここでは、超高精度三次元測定機の計
測プローブ（不図示）を、図７に示されるように、先
ず、子線の中央部をＸ軸方向に走査してＺ軸方向の高さ
（デプス）を測定し、次に前記計測プローブをＹ軸方向
に走査してＹ軸方向の曲率半径を測定する。なお、Ｙ軸
方向の測定は間隔Ｐ_Ｘ（＝数ｍｍ）で複数位置（ライ
ン）について行われる。本第１の実施形態では、一例と
してＸ軸方向に１ライン、Ｙ軸方向に２３ラインを走査
する。Then, in step 109, the shape of the optically functional surface FA of the molded lens 10 (hereinafter simply referred to as "lens shape") is measured using an ultra-high-precision three-dimensional measuring machine (not shown). Here, as shown in FIG. 7, a measuring probe (not shown) of the ultra-high-precision CMM first scans the central portion of the sagittal wire in the X-axis direction, and the height (depth) in the Z-axis direction. ) Is measured, and then the measurement probe is scanned in the Y-axis direction to measure the radius of curvature in the Y-axis direction. The measurement in the Y-axis direction is performed at a plurality of positions (lines) at intervals P _X (= several mm). In the first embodiment, for example, one line is scanned in the X-axis direction and 23 lines are scanned in the Y-axis direction.

【００８０】図３に戻り、ステップ１１１において、Ｘ
軸方向におけるデプスとＹ軸方向における各曲率半径に
ついて、各測定値と設計値とを比較して形状誤差を算出
し、その形状誤差が所定の公差内か否かをチェックす
る。ここでは、一例として、各測定点毎に算出された形
状誤差の最大値を比較対象とするが、形状誤差の積算値
や、特定位置での形状誤差を比較対象としても良い。そ
して、形状誤差が所定の公差内であれば、ステップ１１
１での判断は肯定され、型部材の修正は不要なので処理
を終了する。しかし、所定の公差内でなければ、ステッ
プ１１１での判断は否定され、すなわち型部材の修正が
必要となり、次のステップ１１３に移行する。Returning to FIG. 3, in step 111, X
For each of the depth in the axial direction and each radius of curvature in the Y-axis direction, each measured value is compared with a design value to calculate a shape error, and it is checked whether the shape error is within a predetermined tolerance. Here, as an example, the maximum value of the shape error calculated for each measurement point is set as the comparison target, but the integrated value of the shape error or the shape error at a specific position may be set as the comparison target. If the shape error is within the predetermined tolerance, step 11
The determination at 1 is affirmative, and the process is terminated because no modification of the mold member is necessary. However, if it is not within the predetermined tolerance, the determination in step 111 is denied, that is, the mold member needs to be corrected, and the process proceeds to the next step 113.

【００８１】ステップ１１３において、新たに３つのパ
ラメータｍ_ｘ、ｍ_ｙ、ｍ_ｚを用いて、次の（５）式で示
される形状回帰式を考える。[0081] In step 113, new three parameters _{m x,} m y, by using the _{m z,} consider the shape regression equation represented by the following equation (5).

【００８２】 z=f(m_x ^*/m_x・x,m_y ^*/m_y・y)・m_z/m_z ^* ……（５）[0082] ^{_{z = f (m x * /}} m x · x, m y * / m y · y) · m z / m z * ...... (5)

【００８３】すなわち、本第１の実施形態では、次の
（６）式となる。That is, in the first embodiment, the following equation (6) is obtained.

【００８４】 z=f(0.993/m_x・x,0.993/m_y・y)・m_z/0.993 ……（６）Z = f (0.993 / m _x · x, 0.993 / m _y · y) · m _z /0.993 (6)

【００８５】そして、レンズ形状の測定値と上記（６）
式との差を最小とする上記パラメータ（ｍ_ｘ、ｍ_ｙ、ｍ
_ｚ）の最適値を最小自乗法に基づいて求める。本第１の
実施形態では、一例として、ｍ_ｘ＝０．９９３２５、ｍ
_ｙ＝０．９９２１５、ｍ_ｚ＝０．９９２０６という値が
得られる。すなわち、形状回帰式は、次の（７）式とな
る。Then, the measured value of the lens shape and (6)
The above parameters _(m x for minimizing the difference between the _{expression, m} y, m
_z ) is determined based on the least squares method. In the first embodiment, as an example, m _x = 0.99325, m
_{The values y} = 0.99215 and m _z = 0.99206 are obtained. That is, the shape regression equation is the following equation (7).

【００８６】 z=f(0.993/0.99325・x,0.993/0.99215・y)・0.99206/0.993 ……（７）Z = f (0.993 / 0.99325 · x, 0.993 / 0.99215 · y) · 0.99206 / 0.993 (7)

【００８７】このようにして求められた各パラメータの
最適値（ｍ_ｘ、ｍ_ｙ、ｍ_ｚ）が、それぞれＸ、Ｙ、Ｚ軸
方向における成形品の収縮変形率である。[0087] Optimal values of the parameters obtained in this way _{(m x, m y, m} z) are each X, Y, shrinkage deformation rate of the molded article in the Z-axis direction.

【００８８】次に、ステップ１１５において、これらの
収縮変形率（ｍ_ｘ、ｍ_ｙ、ｍ_ｚ）を用いて、型部材の表
面形状を、次の（８）式で示される形状に修正する。Next, in step 115, these shrinkage deformation rate _{(m x, m y, m} z) is used to modify the surface shape of the mold member, the shape shown by the following equation (8).

【００８９】z=-f(-m_x・x,m_y・y)/m_z ……（８）[0089] _{z = -f (-m x · x} , m y · y) / m z ...... (8)

【００９０】すなわち、本第１の実施形態では、次の
（９）式となる。That is, in the first embodiment, the following equation (9) is obtained.

【００９１】 z=-f(-0.99325・x,0.99215・y)/0.99206 ……（９）Z = −f (−0.999325 · x, 0.99215 · y) /0.99206 (9)

【００９２】次にステップ１１６において、上記（９）
式で示される表面形状に基づいて、型部材の修正加工が
行われる。そして、ステップ１０８に戻り、修正加工さ
れた型部材を用いて前記と同じ成形条件で射出成形が行
われ、ステップ１０９では、成形されたレンズ形状の測
定が前述と同様にして行われる。Next, at step 116, the above (9)
Correction processing of the mold member is performed based on the surface shape represented by the equation. Then, returning to step 108, injection molding is performed using the corrected mold member under the same molding conditions as described above, and in step 109, the shape of the molded lens is measured in the same manner as described above.

【００９３】ステップ１０９でのレンズ形状の測定が終
了すると、ステップ１１１において、再度レンズ形状の
測定値と設計形状とを比較し、その形状誤差が所定の公
差内か否かをチェックする。ここで、所定の公差内であ
れば、ステップ１１１での判断は肯定され、型部材の再
修正は不要なので、処理を終了する。しかし、所定の公
差内でなければ、ステップ１１１での判断は再度否定さ
れ、型部材の再修正が必要となり、次のステップ１１３
に移行する。以下、同様な処理が繰り返し行われる。When the measurement of the lens shape in step 109 is completed, in step 111, the measured value of the lens shape is compared with the design shape again to check whether or not the shape error is within a predetermined tolerance. Here, if within the predetermined tolerance, the determination in step 111 is affirmed, and the process is terminated because re-correction of the mold member is unnecessary. However, if the difference is not within the predetermined tolerance, the determination in step 111 is denied again, and the mold member needs to be re-corrected.
Move to Hereinafter, similar processing is repeatedly performed.

【００９４】以上説明したように、本第１の実施形態で
は、型部材の表面形状と成形品の形状との差から、成形
品の収縮変形率を求め、この収縮変形率を用いて型部材
の表面形状を修正しているために、収縮量を用いて修正
する従来の場合と比較して、相似変形による形状誤差を
より低減することができる。As described above, in the first embodiment, the shrinkage deformation rate of the molded article is obtained from the difference between the surface shape of the mold member and the shape of the molded article. Since the surface shape is corrected, the shape error due to similar deformation can be further reduced as compared with the conventional case of correcting using the shrinkage amount.

【００９５】しかも、光軸方向と母線方向と子線方向の
それぞれに関して、収縮変形率を求めるとともに、各収
縮変形率を用いて各方向毎の形状修正を行っているため
に、ｆθレンズのように、母線方向の長さと子線方向の
長さが大きく異なる場合であっても、従来の修正方法の
ように低減しきれない部分が大きく残ることなく、形状
誤差を低減することが可能となる。このことは、従来の
修正方法と異なり、成形品の形状を考慮した修正が可能
であることを意味している。Moreover, since the contraction deformation rate is obtained in each of the optical axis direction, the generatrix direction, and the sagittal direction, and the shape is corrected in each direction using the contraction deformation rate, the fθ lens is not used. In addition, even when the length in the generatrix direction and the length in the sagittal direction are greatly different, it is possible to reduce the shape error without leaving a large portion that cannot be reduced unlike the conventional correction method. This means that, unlike the conventional correction method, correction can be performed in consideration of the shape of the molded product.

【００９６】《第２の実施形態》以下、本発明の第２の
実施形態を図８に基づいて説明する。<< Second Embodiment >> Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【００９７】本実施形態は、前述した第１の実施形態に
一部の処理を追加したものであり、第１の実施形態と同
一形状のレンズ１０を同一種類の樹脂で成形するための
型部材２０を製造するものとし、第１の実施形態との相
違点を中心に、図８のフローチャートを用いて説明す
る。This embodiment is obtained by adding a part of processing to the above-described first embodiment, and is a mold member for molding the lens 10 having the same shape as the first embodiment with the same kind of resin. 20 will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 focusing on the differences from the first embodiment.

【００９８】図８のステップ１５１〜１６３では、第１
の実施形態におけるステップ１０１〜１１３と同じ処理
が行われる。但し、前提として、ステップ１６１での最
初の判断は否定されたものとする。そして、便宜上、ス
テップ１６３において、前記（７）式と同じ形状回帰式
が得られたものとする。In steps 151 to 163 of FIG.
The same processing as steps 101 to 113 in the embodiment is performed. However, it is assumed that the first determination in step 161 is denied. Then, for the sake of convenience, it is assumed that the same shape regression equation as equation (7) has been obtained in step 163.

【００９９】そして、ステップ１６５において、前記
（７）式で示される形状回帰式とレンズ形状の測定値と
の差を求める。そして、この差を多項式で近似し、近似
式ｅ^＊（ｘ，ｙ）を求める。本第２の実施形態では、一
例として母線方向を１０次、子線方向を２次とする多項
式で近似する。この近似式ｅ^＊（ｘ，ｙ）が非収縮変形
量を示している。Then, in step 165, the difference between the shape regression equation expressed by the above equation (7) and the measured value of the lens shape is obtained. Then, this difference is approximated by a polynomial to obtain an approximate expression e ^* (x, y). In the second embodiment, as an example, approximation is performed using a polynomial in which the direction of the generatrix is 10th order and the direction of the sagittal direction is 2nd order. This approximate expression e ^* (x, y) indicates the non-shrinkage deformation amount.

【０１００】そして、ステップ１６７において、各収縮
変形率（ｍ_ｘ、ｍ_ｙ、ｍ_ｚ）と非収縮変形量ｅ^＊（ｘ，
ｙ）を考慮して、型部材の表面形状を、次の（１０）式
で示される形状に修正する。[0100] Then, in step 167, the shrinkage deformation rate _{(m x, m y, m} z) and the non-contraction deformation of ^e * (x,
In consideration of y), the surface shape of the mold member is corrected to a shape represented by the following equation (10).

【０１０１】 z={-f(-m_x・x,m_y・y)-e^*(-m_x・x,m_y・y)}/m_z ……（１０）[0102] _{z = {- f (-m x} · x, m y · y) -e * (-m x · x, m y · y)} / m z ...... (10)

【０１０２】すなわち、本第２の実施形態では、次の
（１１）式となる。That is, in the second embodiment, the following equation (11) is obtained.

【０１０３】 z={-f(-0.99325・x,0.99215・y)-e^*(-0.99325・x,0.99215・y)}/0.99206 …（１１）Z = {− f (−0.999325 · x, 0.99215 · y) −e ^* (− 0.999325 · x, 0.99215 · y)} / 0.99206 (11)

【０１０４】なお、ここで、非収縮変形量の絶対値が、
例えば０．１μｍ以下のように微小な場合には、非収縮
変形量に対する収縮変形率の影響を無視することができ
るため、次の（１２）式を用いても良い。Here, the absolute value of the amount of non-shrinkage deformation is
For example, in the case of a minute size of 0.1 μm or less, the effect of the shrinkage deformation rate on the non-shrinkage deformation amount can be neglected.

【０１０５】 z=-f(-m_x・x,m_y・y)/m_z-e^*(-x,y) ……（１２）[0105] _{z = -f (-m x · x} , m y · y) / m z -e * (-x, y) ...... (12)

【０１０６】すなわち、本第２の実施形態では、次の
（１３）式となる。That is, in the second embodiment, the following equation (13) is obtained.

【０１０７】 z=-f(-0.99325・x,0.99215・y)/0.99206-e^*(-x,y) ……（１３）Z = −f (−0.999325 · x, 0.99215 · y) /0.99206-e ^* (− x, y) (13)

【０１０８】そして、ステップ１６８において、上記
（１１）式又は（１３）式で示される表面形状に基づい
て、型部材が修正加工される。Then, in step 168, the mold member is modified based on the surface shape expressed by the above equation (11) or (13).

【０１０９】次に、ステップ１５８に戻り、修正加工さ
れた型部材を用いて前記と同じ成形条件でレンズの射出
成形が行われ、ステップ１５９では、成形されたレンズ
形状の測定が前述と同様にして行われる。Next, returning to step 158, the injection molding of the lens is performed under the same molding conditions as above using the modified mold member. In step 159, the measurement of the molded lens shape is performed in the same manner as described above. Done.

【０１１０】ステップ１５９でのレンズ形状の測定が終
了すると、ステップ１６１において、再度レンズ形状の
測定値と設計形状とを比較し、その形状誤差が所定の公
差内か否かをチェックする。ここで、所定の公差内であ
れば、ステップ１６１での判断は肯定され、型部材の再
修正は不要なので処理を終了する。しかし、所定の公差
内でなければ、ステップ１６１での判断は否定され、型
部材の再修正が必要となり、次のステップ１６３に移行
する。以下、同様な処理が繰り返し行われる。When the measurement of the lens shape in step 159 is completed, in step 161, the measured value of the lens shape is compared with the design shape again to check whether or not the shape error is within a predetermined tolerance. Here, if within the predetermined tolerance, the determination in step 161 is affirmed, and the process is terminated because it is not necessary to correct the mold member again. However, if it is not within the predetermined tolerance, the determination in step 161 is denied, and the mold member needs to be re-corrected, and the process proceeds to the next step 163. Hereinafter, similar processing is repeatedly performed.

【０１１１】以上説明したように、本第２の実施形態で
は、型部材の表面形状と成形品の形状との差に基づい
て、収縮変形率及び非収縮変形量を求め、この収縮変形
率と非収縮変形量とを用いて、型部材の表面形状を修正
しているために、従来の方法とは異なり、相似変形によ
る形状誤差と非相似変形による形状誤差とをそれぞれ区
別して修正することができ、収縮量を用いて修正する従
来の場合と比較して、成形品全体の形状誤差をより低減
することが可能となる。As described above, in the second embodiment, the shrinkage deformation rate and the non-shrinkage deformation amount are obtained based on the difference between the surface shape of the mold member and the shape of the molded product. Since the surface shape of the mold member is corrected using the non-shrinkage deformation amount, unlike the conventional method, it is possible to separately correct the shape error due to similar deformation and the shape error due to non-similar deformation. It is possible to further reduce the shape error of the entire molded product as compared with the conventional case of correcting using the shrinkage amount.

【０１１２】すなわち、前述の第１の実施形態との違い
は、収縮変形率を決定した後に、更に非収縮変形量を算
出し、表面形状の修正にフィードバックしている点であ
る。従って、収縮変形率のみを用いた修正では、必要な
精度が得られない場合に本第２の実施形態を適用しても
良い。That is, the difference from the first embodiment is that, after the contraction deformation rate is determined, the amount of non-shrinkage deformation is further calculated and fed back to the correction of the surface shape. Therefore, the second embodiment may be applied when the required accuracy cannot be obtained by the correction using only the contraction deformation rate.

【０１１３】《第３の実施形態》以下、本発明の第３の
実施形態を図９に基づいて説明する。<< Third Embodiment >> Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【０１１４】ここでは、便宜上、第１の実施形態と同一
形状のレンズ１０を同一種類の樹脂で成形するための型
部材２０を製造するものとし、第１の実施形態との相違
点を中心に、図９のフローチャートを用いて、具体的に
説明する。Here, for the sake of convenience, it is assumed that a mold member 20 for molding the lens 10 having the same shape as that of the first embodiment with the same type of resin is manufactured, and the differences from the first embodiment will be mainly described. This will be specifically described with reference to the flowchart of FIG.

【０１１５】図９のステップ２０１〜２０５では、前述
した第１の実施形態におけるステップ１０１〜１０５と
同じ処理が行われる。なお、ステップ２０３にて決定さ
れた型部材の表面形状は、便宜上、第１の実施形態の場
合と同じ前記（３）式で示されるものとする。In steps 201 to 205 in FIG. 9, the same processing as steps 101 to 105 in the first embodiment is performed. Note that the surface shape of the mold member determined in step 203 is represented by the same formula (3) as in the first embodiment for convenience.

【０１１６】ステップ２０７において、型部材の表面形
状が測定される。ここでは、前述した第１の実施形態に
おいて、レンズ形状を測定したのと同様にして、超高精
度三次元測定機を用いて型部材の表面形状が測定され
る。At step 207, the surface shape of the mold member is measured. Here, the surface shape of the mold member is measured using an ultra-high-precision three-dimensional measuring machine in the same manner as in the first embodiment described above, in which the lens shape is measured.

【０１１７】そして、ステップ２０９において、型部材
の表面形状の測定結果と前記（３）式との寸法差である
製作誤差を求める。さらに、この製作誤差を多項式で近
似して、近似式ｅ^＊＊（ｘ，ｙ）を求める。本第３の実
施形態では、一例として、Ｘ軸方向を１０次、Ｙ軸方向
を２次とする多項式で近似する。Then, in step 209, a manufacturing error which is a dimensional difference between the measurement result of the surface shape of the mold member and the equation (3) is obtained. Further, the manufacturing error is approximated by a polynomial to obtain an approximate expression e ^** (x, y). In the third embodiment, as an example, approximation is performed by a polynomial in which the X-axis direction is 10th-order and the Y-axis direction is 2nd-order.

【０１１８】次のステップ２１１〜２１７では、前述し
た第１の実施形態におけるステップ１０７〜１１３と同
じ処理が行われる。但し、前提として、ステップ２１５
での最初の判断は否定されたものとする。なお、便宜
上、ステップ２１７において、前記（７）式と同じ形状
回帰式が得られたものとする。In the following steps 211 to 217, the same processing as in steps 107 to 113 in the above-described first embodiment is performed. However, it is assumed that step 215
It is assumed that the first judgment in was denied. For convenience, it is assumed that the same shape regression equation as the above equation (7) has been obtained in step 217.

【０１１９】次に、ステップ２１９において、前記
（７）式で示される形状回帰式とレンズ形状の測定値と
の差を求める。そして、この差を多項式で近似し、近似
式ｅ^＊（ｘ，ｙ）を求める。本第３の実施形態では、一
例として、母線方向を１０次、子線方向を２次とする多
項式で近似する。ここで決定される近似式ｅ^＊（ｘ，
ｙ）が非収縮変形量を示している。Next, in step 219, a difference between the shape regression equation represented by the above equation (7) and the measured value of the lens shape is obtained. Then, this difference is approximated by a polynomial to obtain an approximate expression e ^* (x, y). In the third embodiment, as an example, approximation is performed using a polynomial in which the generatrix direction is 10th order and the sagittal direction is 2nd order. The approximate expression e ^* (x,
y) indicates the amount of non-shrinkage deformation.

【０１２０】続いて、前記型部材の製作誤差ｅ
^＊＊（ｘ，ｙ）を考慮するため、ステップ２２１におい
て、上記の非収縮変形量ｅ^＊（ｘ，ｙ）を補正する。補
正後の非収縮変形量をｅ（ｘ，ｙ）とすると、次の（１
４）式を用いて補正を行う。Subsequently, the manufacturing error e of the mold member
^{** In} order to take into account (x, y), in step 221, the above-mentioned non-shrinkage deformation amount e ^* (x, y) is corrected. Assuming that the non-shrinkage deformation amount after the correction is e (x, y), the following (1)
4) Correction is performed using the equation.

【０１２１】 e(x,y)=e^*(x,y)+m_z・e^**(-x/m_x,y/m_y) ……（１４）[0121] e (x, y) = e * (x, y) + m z · e ** (-x / m x, y / m y) ...... (14)

【０１２２】すなわち、本第３の実施形態では、次の
（１５）式となる。That is, in the third embodiment, the following equation (15) is obtained.

【０１２３】 e(x,y)=e^*(x,y)+0.99206・e^**(-x/0.99325,y/0.99215) ……（１５）E (x, y) = e ^* (x, y) + 0.99206 · e ^** (-x / 0.99325, y / 0.99215) (15)

【０１２４】そして、ステップ２２３において、型部材
の表面形状を次の（１６）式で示される形状に修正す
る。Then, in step 223, the surface shape of the mold member is corrected to the shape represented by the following equation (16).

【０１２５】 z={-f(-m_x・x,m_y・y)-e(-m_x・x,m_y・y)}/m_z ……（１６）[0125] _{z = {- f (-m x} · x, m y · y) -e (-m x · x, m y · y)} / m z ...... (16)

【０１２６】すなわち、本第３の実施形態では、次の
（１７）式となる。That is, in the third embodiment, the following equation (17) is obtained.

【０１２７】 z={-f(-0.99325・x,0.99215・y)-e(-0.99325・x,0.99215・y)}/0.99206 …（１７）Z = {− f (−0.999325 · x, 0.99215 · y) −e (−0.999325 · x, 0.99215 · y)} / 0.99206 (17)

【０１２８】なお、ここで、非収縮変形量の絶対値が、
例えば０．１μｍ以下のように微小な場合には、第２の
実施形態で説明したのと同じ理由で、型部材の表面形状
を次の（１８）式で示される形状としても良い。Here, the absolute value of the non-shrinkage deformation amount is
For example, in the case of a minute size of 0.1 μm or less, the surface shape of the mold member may be a shape represented by the following expression (18) for the same reason as described in the second embodiment.

【０１２９】 z=-f(-m_x・x,m_y・y)/m_z-e(-x,y) ……（１８）[0129] _{z = -f (-m x · x} , m y · y) / m z -e (-x, y) ...... (18)

【０１３０】すなわち、本第３の実施形態では、次の
（１９）式となる。That is, in the third embodiment, the following equation (19) is obtained.

【０１３１】 z=-f(-0.99325・x,0.99215・y)/0.99206-e(-x,y) ……（１９）Z = −f (−0.999325 · x, 0.99215 · y) /0.99206-e (−x, y) (19)

【０１３２】そして、ステップ２２４において、上記
（１７）式又は（１９）式で示される表面形状に基づい
て、型部材が修正加工される。Then, in step 224, the mold member is modified based on the surface shape expressed by the above equation (17) or (19).

【０１３３】次に、ステップ２０７に戻り、前述と同様
にして、ステップ２０７→２０９→２１１→２１２→２
１３の測定、算出等が行われる。Next, returning to step 207, steps 207 → 209 → 211 → 212 → 2 in the same manner as described above.
13 are measured, calculated, and the like.

【０１３４】ステップ２１３でのレンズ形状の測定が終
了すると、ステップ２１５において、再度レンズ形状の
測定値と設計形状とを比較し、その形状誤差が所定の公
差内か否かをチェックする。ここで、所定の公差内であ
れば、ステップ２１５での判断は肯定され、型部材の再
修正は不要なので処理を終了する。しかし、所定の公差
内でなければ、ステップ２１５での判断は否定され、型
部材の再修正が必要となり、次のステップ２１７に移行
する。以下、同様な処理が繰り返し行われる。When the measurement of the lens shape in step 213 is completed, in step 215, the measured value of the lens shape is compared with the design shape again to check whether or not the shape error is within a predetermined tolerance. If it is within the predetermined tolerance, the determination in step 215 is affirmed, and the process is terminated because it is not necessary to correct the mold member again. However, if the difference is not within the predetermined tolerance, the determination in step 215 is denied, the mold member needs to be re-corrected, and the process proceeds to the next step 217. Hereinafter, similar processing is repeatedly performed.

【０１３５】以上説明したように、本第３の実施形態で
は、型部材の表面形状と成形品の形状との差に基づい
て、収縮変形率と非収縮変形量とを求めるとともに、型
部材の製作誤差を考慮して非収縮変形量を補正し、この
補正された非収縮変形量と収縮変形率とを用いて型部材
の表面形状を修正しているために、相似変形による形状
誤差と非相似変形による形状誤差とをそれぞれ区別して
修正することができ、特に非相似変形による形状誤差を
更に低減することが可能となる。As described above, in the third embodiment, the shrinkage deformation rate and the non-shrinkage deformation amount are determined based on the difference between the surface shape of the mold member and the shape of the molded product. The non-shrinkage deformation amount is corrected in consideration of the manufacturing error, and the surface shape of the mold member is corrected using the corrected non-shrinkage deformation amount and the shrinkage deformation rate. Shape errors due to similar deformation can be separately distinguished and corrected, and in particular, shape errors due to non-similar deformation can be further reduced.

【０１３６】なお、前述の第２の実施形態との違いは、
型部材の製作誤差を測定し、この製作誤差を、表面形状
の修正にフィードバックしている点である。従って、第
２の実施形態では、必要な精度が得られない場合に本第
３の実施形態を適用しても良い。Note that the difference from the above-described second embodiment is that
The point is that the manufacturing error of the mold member is measured, and this manufacturing error is fed back to the correction of the surface shape. Therefore, in the second embodiment, the third embodiment may be applied when required accuracy cannot be obtained.

【０１３７】以上説明したように、前述の各実施形態に
係る成形用型の製造方法によると、成形条件を厳密に制
御する必要がなく、しかも特殊な成形装置や補助装置を
必要とせずに形状精度に優れた成形品を生産性良く成形
するための成形用型を製造することができる。As described above, according to the method of manufacturing the molding die according to each of the above-described embodiments, it is not necessary to strictly control the molding conditions, and it is possible to form the mold without using any special molding device or auxiliary device. It is possible to manufacture a molding die for molding a molded product having excellent accuracy with high productivity.

【０１３８】なお、前述の各実施形態では、収縮変形率
として、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向毎にそれぞれ１つの値を求め
ているが、これに限らず、例えば各収縮変形率をＸ座標
値の関数として求めても良い。In each of the above-described embodiments, one value is obtained for each of the X, Y, and Z-axis directions as the contraction deformation rate. However, the present invention is not limited to this. May be obtained as a function of

【０１３９】また、前述の各実施形態では、収縮変形率
を、レンズ形状の測定値と上記（６）式との差を最小と
するパラメータの最適値から求める場合について説明し
ているが、本発明がこれに限定されるものではない。In each of the above embodiments, the case where the shrinkage deformation rate is obtained from the optimum value of the parameter that minimizes the difference between the measured value of the lens shape and the above equation (6) has been described. The invention is not limited to this.

【０１４０】例えば、レンズの光学機能面ＦＡのＹ軸方
向に関する長さ（以下、「レンズ厚」という）から、Ｙ
軸方向における収縮変形率を求めても良い。すなわち、
レンズ厚の設計値をｔ_ｄ，マイクロメータ等の寸法測定
器を用いて計測した成形品におけるレンズ厚の実測値を
ｔ_ｍとすると，次の（２０）式に基づいてＹ軸方向にお
ける収縮変形率ｍ_ｙを求めることができる。For example, from the length of the optical function surface FA of the lens in the Y-axis direction (hereinafter, referred to as “lens thickness”),
The contraction deformation rate in the axial direction may be obtained. That is,
Assuming that the design value of the lens thickness is t _d and the actual measurement value of the lens thickness of the molded product measured by using a dimension measuring device such as a micrometer is t _m , the shrinkage deformation in the Y-axis direction based on the following equation (20) it can be obtained rate _{m y.}

【０１４１】m_y=(t_m/t_d)m_y ^* ……（２０）M _y = (t _m / t _d ) m _y ^* (20)

【０１４２】上記（２０）式におけるｍ_ｙ ^＊はＹ軸方向
における収縮変形率の初期見込み値（上記各実施形態で
は、ｍ_ｙ ^＊＝０．９９３）である。なお、実測値ｔ
_ｍは、複数の計測点での計測値を平均化した値である。[0142] The above (20) _m ^{y *} initial estimated value of the shrinkage deformation ratio in the Y-axis direction in the formula (in the above _embodiments, ^m y * = 0.993) is. Note that the actually measured value t
_m is a value obtained by averaging the measurement values at a plurality of measurement points.

【０１４３】また、一例として図１０（Ａ）に示される
ように、レンズ１０において光学的機能を有していない
面１１（以下、「レンズ側面１１」という）の面上に種
々の測長用マーク（以下、「マーク」と略述する）を転
写して、Ｘ軸方向及びＺ軸方向における収縮変形率を求
めても良い。As an example, as shown in FIG. 10 (A), various length measurement surfaces are placed on the surface 11 of the lens 10 having no optical function (hereinafter referred to as “lens side surface 11”). The mark (hereinafter, abbreviated as “mark”) may be transferred to determine the shrinkage deformation rate in the X-axis direction and the Z-axis direction.

【０１４４】例えば、図１０（Ｂ）に示されるように、
レンズ側面１１にＸ軸方向の距離を計測するための１組
のマーク（Ｍ１、Ｍ２）と、Ｚ軸方向の距離を計測する
ための１組のマーク（Ｍ３、Ｍ４）とが転写されるよう
に、レンズ側面１１に対応する成形用型の型部材（以
下、「側面用型部材」という）に浅い溝又は凸部（以
下、「マーク型」という）を加工により付加しておくこ
とにより、Ｘ軸方向及びＺ軸方向における収縮変形率を
求めることができる。この場合には、次の（２１）式に
基づいてＸ軸方向における収縮変形率ｍ_ｘが求められ
る。For example, as shown in FIG.
A set of marks (M1, M2) for measuring the distance in the X-axis direction and a set of marks (M3, M4) for measuring the distance in the Z-axis direction are transferred to the lens side surface 11. By adding a shallow groove or convex portion (hereinafter, referred to as a “mark type”) to a mold member (hereinafter, referred to as a “side surface type member”) corresponding to the lens side surface 11 by processing, The contraction deformation rate in the X-axis direction and the Z-axis direction can be obtained. In this case, shrinkage deformation rate m _x in the X-axis direction is determined based on the following equation (21).

【０１４５】m_X=(L_X’/L_X) ……（２１）M _X = (L _X '/ L _X ) (21)

【０１４６】ここで、Ｌ_ｘは、マークＭ１及びＭ２にそ
れぞれ対応する側面用型部材における２つのマーク型の
Ｘ軸方向に関する距離であり、Ｌ_ｘ’は、レンズ側面１
１におけるマークＭ１とマークＭ２とのＸ軸方向に関す
る距離である。なお、距離Ｌ _ｘ及びＬ_ｘ’は、工具顕微
鏡等で測定される。Here, L_xMarks the marks M1 and M2
The two mark molds on the corresponding side mold members
Distance in the X-axis direction, L_x’Is the lens side 1
1 with respect to the X-axis direction between the mark M1 and the mark M2.
Distance. Note that the distance L _xAnd L_x’Is the tool microscope
It is measured with a mirror or the like.

【０１４７】また、次の（２２）式に基づいてＺ軸方向
における収縮変形率ｍ_ｚが求められる。The contraction deformation rate m _z in the Z-axis direction is obtained based on the following equation (22).

【０１４８】m_Z=(L_Z’/L_Z) ……（２２）M _Z = (L _Z '/ L _Z ) (22)

【０１４９】ここで、Ｌ_ｚは、マークＭ３及びＭ４にそ
れぞれ対応する側面用型部材における２つのマーク型の
Ｚ軸方向に関する距離であり、Ｌ_ｚ’は、レンズ側面１
１におけるマークＭ３とマークＭ４とのＺ軸方向に関す
る距離である。[0149] Here, L _z is the distance in the Z axis direction of two marks type in side mold members corresponding respectively to the mark M3 and M4, L z _'has a lens side surface 1
1 is the distance in the Z-axis direction between the mark M3 and the mark M4.

【０１５０】なお、レンズ側面１１の代わりに、図１０
（Ａ）に示されるように、レンズ側面１１に対向する光
学的機能を有していない面１２（以下、「レンズ側面１
２」という）の面上にマークＭ１〜Ｍ４が転写されてい
ても良い。また、レンズ側面１１とレンズ側面１２の両
方の面上にマークＭ１〜Ｍ４を転写し、それぞれの面に
ついて算出された収縮変形率の平均値を最終的な収縮変
形率としても良い。さらに、マークの形状は図１０
（Ｂ）に示されるような棒状に限られるものではなく、
例えば十字形状であっても良い。また、図１０（Ｂ）で
は、それぞれ１組のマークを用いてＸ軸方向及びＺ軸方
向の収縮変形率を求めているが、レンズ側面１１上に所
定の基準点が設けられている場合には、それぞれ１つの
マークであっても良い。Note that, instead of the lens side surface 11, FIG.
As shown in FIG. 1A, a surface 12 having no optical function facing a lens side surface 11 (hereinafter referred to as “lens side surface 1”).
Marks M1 to M4 may be transferred on the surface of “2”). Further, the marks M1 to M4 may be transferred onto both surfaces of the lens side surface 11 and the lens side surface 12, and the average value of the contraction deformation rates calculated for each surface may be used as the final contraction deformation ratio. Further, the shape of the mark is shown in FIG.
It is not limited to a rod shape as shown in (B),
For example, it may have a cross shape. In FIG. 10B, the contraction deformation rates in the X-axis direction and the Z-axis direction are obtained by using one set of marks, respectively. However, when a predetermined reference point is provided on the lens side surface 11, May be one mark each.

【０１５１】また、上記マークＭ１〜Ｍ４の代わりに、
一例として図１１（Ａ）に示されるように、Ｚ軸方向の
距離を計測するためのマークとして、Ｘ軸方向に長く伸
びるライン状の１組のマーク（ＭｚＡ、ＭｚＢ）を用
い、Ｘ軸方向の距離を計測するためのマークとして、Ｘ
軸方向に所定の間隔で配置された複数（ここではｎ個）
のマークＭｘ_ｊ（ｊ＝１〜ｎ）を用いても良い。勿論、
これらのマークをレンズ側面１１の面上に転写するため
のマーク型が側面用型部材に付加されることとなる。こ
の場合には、Ｚ軸方向及びＸ軸方向の収縮変形率をそれ
ぞれ１つの数値ではなくＸ軸方向の位置の関数として求
めることができる。Further, instead of the marks M1 to M4,
As an example, as shown in FIG. 11A, as a mark for measuring the distance in the Z-axis direction, a set of linear marks (MzA, MzB) extending in the X-axis direction is used, and the mark in the X-axis direction is used. X as a mark for measuring the distance of
A plurality (n in this case) arranged at predetermined intervals in the axial direction
Of the mark _Mx j (j = _1~n) may be used. Of course,
A mark mold for transferring these marks onto the surface of the lens side surface 11 is added to the side surface mold member. In this case, the contraction deformation rate in the Z-axis direction and the X-axis direction can be obtained as a function of the position in the X-axis direction instead of a single numerical value.

【０１５２】先ず、Ｚ軸方向の収縮変形率を求める場合
について説明する。図１１（Ａ）の一部を抽出して拡大
した図１１（Ｂ）に示されるように、マークＭｚＡ上の
Ｘ座標値がｘ_１である点Ａ_１とマークＭｚＢ上のＸ座標
値がｘ_１である点Ｂ_１とのＺ軸方向に関する距離Ｌ
ｚ_１’を計測する。更に点Ａ_１及び点Ｂ_１にそれぞれ対
応するマーク型での２点のＺ軸方向に関する距離Ｌｚ_１
を計測する。そして、次の（２３）式に基づいてＸ座標
値がｘ_１でのＺ軸方向の収縮変形率ｍ_ｚ１を求める。First, the case where the contraction deformation rate in the Z-axis direction is obtained will be described. Figure 11 As shown in Figure 11 was enlarged by extracting a portion of (A) (B), X-coordinate value on the X coordinate value _{x 1} is a point _{A 1} and mark MzB on mark MzA is x Distance L in the Z-axis direction from point B ₁ which is ₁
Measure z ₁ ′. Further, the distance Lz _{1 in} the Z-axis direction between two points in the mark type corresponding to the points A ₁ and B ₁ , respectively.
Is measured. Then, X-coordinate value based on the following equation (23) Find the Z-axis direction of the shrinkage deformation ratio _{m z1} at _{x 1.}

【０１５３】m_z1=(Lz₁’/Lz₁) ……（２３）M _z1 = (Lz ₁ '/ Lz ₁ ) (23)

【０１５４】同様にして、Ｘ座標値がｘ_２〜ｘ_ｎでのＺ
軸方向の収縮変形率ｍ_ｚ２〜ｍ_ｚｎをそれぞれ求める。
そして、得られたｎ個の収縮変形率ｍ_ｚ１〜ｍ_ｚｎに対
してＸ座標値に関する多項式近似を行うことにより、Ｚ
軸方向の収縮変形率をＸ軸方向の位置の関数として求め
ることができる。Similarly, when the X coordinate value is x ₂ to x _n , Z
The shrinkage deformation rates m _{z2 to} m _zn in the axial direction are respectively obtained.
Then, by performing a polynomial approximation on the X coordinate value with respect to the obtained n contraction deformation rates m _{z1 to} m _zn , Z
The axial shrinkage rate can be determined as a function of the position in the X-axis direction.

【０１５５】次に、Ｘ軸方向の収縮変形率を求める場合
について説明する。ここでは、図１１（Ａ）の一部を抽
出して拡大した図１１（Ｃ）に示されるように、マーク
Ｍｘ _ｊのＸ座標値をｘ_ｊとするとともに、ｘ_ｊとｘ
_ｊ＋１との中点をｘ_Ｍｊとする。先ず、マークＭｘ_１と
マークＭｘ_２とに基づいて、Ｘ座標値がｘ_Ｍ１でのＸ軸
方向の収縮変形率ｍ_ｘ１を求める。すなわち、マークＭ
ｘ_１とマークＭｘ_２とのＸ軸方向に関する距離Ｌｘ_１’
と、マークＭｘ_１及びマークＭｘ_２にそれぞれ対応する
２つのマーク型のＸ軸方向に関する距離Ｌｘ_１とを計測
する。そして、次の（２４）式に基づいて収縮変形率ｍ
_ｘ１を求め、それをＸ座標値がｘ_１とｘ_２との中点ｘ
_Ｍ１でのＸ軸方向の収縮変形率とする。Next, the case of obtaining the shrinkage deformation rate in the X-axis direction
Will be described. Here, a part of FIG.
As shown in FIG.
Mx _jX coordinate value of x_jAnd x_jAnd x
_{j + 1}X_MjAnd First, mark Mx₁When
Mark Mx₂And the X coordinate value is x_M1X axis at
Shrinkage deformation rate m_x1Ask for. That is, the mark M
x₁And mark Mx₂Lx in the X-axis direction₁’
And mark Mx₁And mark Mx₂Correspond to
Distance Lx between two mark types in the X-axis direction₁And measure
I do. Then, based on the following equation (24), the contraction deformation rate m
_x1, And the X coordinate value is x₁And x₂Midpoint x of
_M1Is the shrinkage deformation rate in the X-axis direction.

【０１５６】m_x1=(Lx₁’/Lx₁) ……（２４）M _x1 = (Lx ₁ '/ Lx ₁ ) (24)

【０１５７】続いて、マークＭｘ_２とマークＭｘ_３とに
基づいて、Ｘ座標値がｘ_Ｍ２でのＸ軸方向の収縮変形率
ｍ_ｘ２を同様にして求める。以下、同様にして、Ｘ座標
値がｘ_Ｍ３〜ｘ_{Ｍ（ｎ−１）}でのＸ軸方向の収縮変形率
ｍ_ｘ３〜ｍ_{ｘ（ｎ−１）}をそれぞれ求める。そして、得
られた（ｎ−１）個の収縮変形率ｍ_ｘ１〜ｍ_{ｘ（ｎ−
１）}に対してＸ座標値に関する多項式近似を行うことに
より、Ｘ軸方向の収縮変形率をＸ軸方向の位置の関数と
して求めることができる。[0157] Then, based on the mark Mx ₂ and mark Mx _3, X coordinate value is obtained in the same manner as the X-axis direction of the shrinkage deformation ratio _{m x2} at _{x M2.} Hereinafter, Similarly, X-coordinate value is determined _x M3 _{~x M} contraction deformation rate in the X-axis direction in the _{(n-1) m x3 ~m} x (n-1) , respectively. Then, the obtained (n-1) contraction deformation rates _{mx1 to} mx _(n-
By performing a polynomial approximation on the X coordinate value with respect to ₁₎ , the shrinkage deformation rate in the X axis direction can be obtained as a function of the position in the X axis direction.

【０１５８】このようにＺ軸方向及びＸ軸方向の収縮変
形率をＸ軸方向に関する位置の関数で表現することによ
り、1つの数値で代表する場合に比べて、より複雑な収
縮変形挙動を表現することが可能となる。従って、更に
形状精度に優れた成形品を成形するのに好適な成形用型
を製造することができる。また、成形品の光学機能面を
除く面上にマークを転写しているので、光学機能面にマ
ークを転写した場合に問題となる光学的機能への悪影響
を完全に回避することができる。By expressing the contraction deformation rate in the Z-axis direction and the X-axis direction as a function of the position in the X-axis direction in this way, a more complicated contraction deformation behavior can be expressed as compared with the case where one numerical value is used. It is possible to do. Therefore, it is possible to manufacture a molding die suitable for molding a molded article having further excellent shape accuracy. Further, since the mark is transferred onto the surface of the molded product excluding the optical function surface, it is possible to completely avoid the adverse effect on the optical function, which is a problem when the mark is transferred onto the optical function surface.

【０１５９】なお、この場合には、レンズ側面１１の代
わりに、レンズ側面１２の面上に上記各マークが転写さ
れていても良い。また、レンズ側面１１とレンズ側面１
２の両方の面上に上記各マークを転写し、それぞれの面
について算出された収縮変形率の平均値を用いてＺ軸方
向及びＸ軸方向の収縮変形率を求めても良い。さらに、
マークＭｘ_ｊの形状は図１１（Ａ）に示されるような棒
状に限られるものではなく、例えば十字形状であっても
良い。In this case, each of the marks may be transferred onto the lens side surface 12 instead of the lens side surface 11. Also, the lens side surface 11 and the lens side surface 1
Each of the marks may be transferred onto both of the two surfaces, and the contraction deformation ratio in the Z-axis direction and the X-axis direction may be obtained by using the average value of the contraction deformation ratios calculated for each surface. further,
Mark Mx _j shapes are not intended to be limited to rod-shaped, as shown in FIG. 11 (A), but may be, for example, cross-shaped.

【０１６０】また、この場合において、Ｚ軸方向の収縮
変形率をＸ座標値の関数とする必要がない場合には、ｎ
個の収縮変形率ｍ_ｚ１〜ｍ_ｚｎの平均値をＺ軸方向の収
縮変形率としても良い。同様に、Ｘ軸方向の収縮変形率
をＸ座標値の関数とする必要がない場合には、（ｎ−
１）個の収縮変形率ｍ_ｘ１〜ｍ_{ｘ（ｎ−１）}の平均値を
Ｘ軸方向の収縮変形率としても良い。In this case, when it is not necessary to make the contraction deformation rate in the Z-axis direction a function of the X coordinate value, n
The average value of the contraction deformation rates m _{z1 to} m _zn may be defined as the contraction deformation rate in the Z-axis direction. Similarly, when the shrinkage deformation rate in the X-axis direction does not need to be a function of the X coordinate value, (n−
1) The average value of the shrinkage deformation ratios _{mx1 to} mx _(n-1) may be used as the shrinkage deformation ratio in the X-axis direction.

【０１６１】また、前述の各実施形態では、ＸＹＺ３方
向に関してそれぞれ収縮変形率を求めているが、これに
限定されるものではない。また、成形品の形状に対する
要求精度が高くない場合等は、必ずしも方向によって収
縮変形率を区別する必要はなく、最も単純な場合（例え
ば、成形品の母線方向と子線方向の形状がほぼ同じ場合
等）には、前記（５）式で示される形状回帰式における
３個のパラメータ（ｍ _ｘ，ｍ_ｙ，ｍ_ｚ）を１種類のパラ
メータで代用しても良い。In each of the above embodiments, the XYZ three directions are used.
The shrinkage deformation rate is calculated for each direction,
It is not limited. Also, the shape of the molded product
If the required accuracy is not high, etc.
It is not necessary to distinguish the shrinkage rate, and in the simplest case (for example,
If the shape of the molded product in the generatrix direction and the sagittal direction is almost the same
) In the shape regression equation shown in the above equation (5).
Three parameters (m _x, M_y, M_z) Is one kind of para
A meter may be used instead.

【０１６２】さらに、前述の各実施形態では、成形品形
状の測定値と形状回帰式とから収縮変形率を求める際
に、最小自乗法に基づいて各パラメータ（ｍ_ｘ，ｍ_ｙ，
ｍ_ｚ）の最尤推定値を求める手法を用いたが、これに限
定されるものではなく、例えば最小減衰自乗法を初めと
する種々の収束演算手法を用いても良い。また、成形品
と型部材の任意の共通部分の寸法（例えば母線方向の長
さや子線方向の厚み、光軸方向の厚み等）を実測し、そ
れらの比を求めることで各パラメータ（ｍ_ｘ，ｍ _ｙ，ｍ
_ｚ）を決定しても構わない。あるいは型部材に微細溝の
ようなマークを施し、該マークを目印にして型部材と成
形品のそれぞれ対応する寸法を実測するようにしても良
い。Further, in each of the above embodiments, the molded product
When calculating shrinkage deformation rate from shape measurement value and shape regression equation
In addition, each parameter (m_x, M_y,
m_z) Is used to calculate the maximum likelihood estimate.
It is not specified, for example,
Various convergence calculation methods may be used. Also, molded products
And the dimension of any common part of the mold member (for example, the length in the generatrix direction)
Pod thickness, optical axis direction thickness, etc.)
By calculating these ratios, each parameter (m_x, M _y, M
_z) May be determined. Alternatively, use a fine groove
Such a mark is formed, and the mark is used as a mark to form a mold member.
It is good to actually measure the corresponding dimensions of the shape
No.

【０１６３】また、形状回帰式における３個のパラメー
タ（ｍ_ｘ，ｍ_ｙ，ｍ_ｚ）を２種類のパラメータで代用し
ても勿論構わない。例えば、ｍ_ｙ＝ｍ_ｚ＝ｍ_ｃとおく
と、前記（１）式の第２項に対応する形状回帰式は、次
の（２５）式のように書き換えることができる。[0163] Further, the three parameters in the shape regression equation _{(m x, m y, m} z) may of course be replaced by two types of parameters. For example, if m _y = m _z = m _c , the shape regression equation corresponding to the second term of the above equation (1) can be rewritten as the following equation (25).

【０１６４】 c2・(m_y・y)²/[1+{1-(1+K2)(c2・(m_y・y))²}^0.5]/m_z =c2・(m_c・y)²/[1+{1-(1+K2)(c2・(m_c・y))²}^0.5]/m_C =c2・m_c・y²/[1+{1-(1+K2)(c2・m_c・y)²}^0.5] =(m_c・c2)y²/[1+{1-(1+K2)((m_c・c2)y)²}^0.5] ……（２５）[0164] _{c2 · (m y · y)} 2 / [1+ {1- (1 + K2) (c2 · (m y · y)) 2} 0.5] / m z = c2 · (m c · y) ² / [1+ {1- (1 + K2) (c2 ・ (m _c・ y)) ² } ^0.5 ] / m _C = c2 ・ m _c・ y ² / [1+ {1- (1 + K2) (c2 · m _c · y) ² } ^0.5 ] = (m _c · c2) y ² / [1+ {1- (1 + K2) ((m _c · c2) y) ² } ^0.5 ] …… (25 )

【０１６５】ここで、ｍ_ｃというパラメータは、上記
（２５）式から明らかなように、（１）式の第２項に含
まれる子線方向の近軸曲率ｃ２の相似変形率を示すパラ
メータに他ならない。従って、成形プロセスにおける子
線方向の近軸曲率ｃ２の相似変形率ｍ_ｃを求め、次の
（２６）式に基づいて型部材の子線方向の設計形状ｇ
（ｙ）を定めるという方法も本発明の範疇に属すること
は言うまでもない。[0165] Here, the parameter that m _c, as is clear from the above (25), the parameter indicating the similarity transformation ratio of paraxial curvature c2 of the sagittal direction included in the second term of equation (1) Nothing else. Therefore, seeking a similarity transformation ratio m _c sagittal direction paraxial curvature c2 in the molding process, the sagittal direction of the design shape g of the mold member on the basis of the following equation (26)
It goes without saying that the method of determining (y) also belongs to the category of the present invention.

【０１６６】 g(y)=(c2/m_c)y²/[1+{1-(1+K2)((c2/m_c)y)²}^0.5] ……（２６）G (y) = (c2 / m _c ) y ² / [1+ {1- (1 + K2) ((c2 / m _c ) y) ² } ^0.5 ] (26)

【０１６７】また、前述の各実施形態では、各収縮変形
率の初期見込み値（ｍ_ｘ ^＊、ｍ_ｙ ^＊、ｍ_ｚ ^＊）として、
０．９９３という値を用いているが、未知のパラメータ
に対しては、適当な値、例えば０．９８以上１以下の適
当な値を設定しても良い。[0167] In the embodiments described above, the shrinkage deformation rate initial expected value of ^{_{(m x *, m y *}} , m z *) as,
Although a value of 0.993 is used, an appropriate value, for example, an appropriate value of 0.98 or more and 1 or less may be set for an unknown parameter.

【０１６８】さらに、前述の各実施形態では、型部材の
表面形状と成形品の形状測定値との差から収縮変形率を
算出しているが、要求される形状精度があまり高くない
場合には、経験的に得られている既知の値を収縮変形率
としても良い。これにより、表面形状の修正を効率的に
行うことができる。Furthermore, in each of the above-described embodiments, the shrinkage deformation rate is calculated from the difference between the surface shape of the mold member and the measured value of the shape of the molded product. However, when the required shape accuracy is not very high, Alternatively, a known value empirically obtained may be used as the contraction deformation rate. Thereby, the surface shape can be corrected efficiently.

【０１６９】なお、前述の各実施形態では、光学素子の
成形素材として、非晶質ポリオレフィン樹脂を用いてい
るが、これに限定されるものではない。透明性が要求さ
れる光学素子を成形する場合には、軟化温度がそのガラ
ス転移温度である熱可塑性の非晶質樹脂、例えば、ポリ
メタアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式アク
リル樹脂、環状オレフィンコポリマ等を使用しても良
い。また、ミラーのような透明性を必要としない光学素
子や，光学素子以外の形成品では、前記樹脂に限定され
るものではなく、軟化温度がその融解温度である結晶性
樹脂を成形素材として使用することも可能である。ま
た、上記熱可塑性樹脂のみならず、熱硬化性樹脂や光硬
化性樹脂、あるいはガラス等も成形素材として用いるこ
とが可能である。In each of the above embodiments, an amorphous polyolefin resin is used as a molding material for an optical element, but the present invention is not limited to this. When molding an optical element requiring transparency, a thermoplastic amorphous resin whose softening temperature is the glass transition temperature, for example, polymethacrylic resin, polycarbonate resin, alicyclic acrylic resin, cyclic olefin A copolymer or the like may be used. Further, in an optical element which does not require transparency, such as a mirror, and in a formed article other than the optical element, the resin is not limited to the above resin, and a crystalline resin whose softening temperature is the melting temperature is used as a molding material. It is also possible. Further, not only the above-mentioned thermoplastic resin but also a thermosetting resin, a photo-setting resin, glass, or the like can be used as a molding material.

【０１７０】また、前述の各実施形態では、射出成形法
により、光学素子を成形しているが、成形方法として
は、射出成形法のみならず、圧縮成形、ブロー成形、ガ
スインジェクション成形、熱プレス成形、あるいは、特
開平６−３０４９７３号公報や特開平１１−０２８７４
５号公報で開示されているようなヒケを誘導する低圧成
形法など、種々のプラスチック成形法を適用することが
可能である。また、ガラス母材の表面に光硬化性樹脂を
形成するハイブリッドレンズの加工や、成形素材にガラ
スを用いたガラスプレス成形にも適用可能である。つま
り、成形加工時に成形素材の収縮または膨張を伴うよう
な型転写成形であれば適用可能である。In each of the above embodiments, the optical element is molded by the injection molding method. However, the molding method is not limited to the injection molding method, but may be compression molding, blow molding, gas injection molding, hot pressing. Molding, or JP-A-6-304973 and JP-A-11-02874
Various plastic molding methods can be applied, such as a low-pressure molding method for inducing sink marks as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5 (1993) -205. Further, the present invention can be applied to processing of a hybrid lens in which a photocurable resin is formed on the surface of a glass base material, and to glass press molding using glass as a molding material. That is, the present invention can be applied to any mold transfer molding that involves contraction or expansion of the molding material during molding.

【０１７１】さらに、前述の各実施形態では、成形用型
として金型の場合について説明しているが、これに限定
されるものではなく、例えばセラミック等の非金属製の
成形用型であっても良い。Further, in each of the above-described embodiments, the case where a mold is used as a molding die is described. However, the present invention is not limited to this. For example, a non-metallic molding die such as a ceramic may be used. Is also good.

【０１７２】また、前述の各実施形態では、多項式近似
を行う際に、母線方向に１０次、子線方向に２次の多項
式を用いているがこれに限定されるものではなく、要求
される精度や、形状誤差の程度によって変更することが
できる。Further, in each of the above-described embodiments, when performing polynomial approximation, a 10th-order polynomial is used in the generatrix direction and a 2nd-order polynomial is used in the sagittal direction. However, the present invention is not limited to this. It can be changed depending on the accuracy and the degree of the shape error.

【０１７３】なお、前述の各実施形態では、光学機能面
が凸面の場合について説明しているが、勿論これに限定
されるものではなく、例えば平面であっても良い。ま
た、光学機能面の形状が前記（１）式で示されない場合
であっても、なんらかの関数で示すことができれば、前
述の各実施形態と同様な手順で成形用型を製造すること
ができる。In each of the embodiments described above, the case where the optical functional surface is a convex surface is described. However, the present invention is not limited to this, and may be, for example, a flat surface. Further, even when the shape of the optical function surface is not represented by the formula (1), if it can be represented by any function, a molding die can be manufactured in the same procedure as in the above-described embodiments.

【０１７４】さらに、前述の各実施形態では、型部材の
表面形状及び成形品の形状を測定する際に、超高精度三
次元測定機を用いたが、これは接触型でも非接触型でも
良い。そして、三次元測定機に必要な測定精度は、成形
品に要求される精度によって異なる。また、レンズの光
学機能面が球面であれば、フィゾー干渉計などの干渉計
を用いても良い。Further, in each of the above-described embodiments, when measuring the surface shape of the mold member and the shape of the molded product, an ultra-high-precision three-dimensional measuring machine was used, but this may be a contact type or a non-contact type. . The measurement accuracy required for the coordinate measuring machine differs depending on the accuracy required for the molded product. If the optical function surface of the lens is spherical, an interferometer such as a Fizeau interferometer may be used.

【０１７５】次に前述の各実施形態における型部材の修
正加工法の一例について、説明する。ここでは、修正量
が小さいので、切削工具ではなく、一例として図１２に
示されるように研磨工具４０を用いて修正加工を行う。Next, an example of the method of correcting the mold member in each of the above embodiments will be described. Here, since the amount of correction is small, correction processing is performed not by using a cutting tool but by using a polishing tool 40 as shown in FIG. 12 as an example.

【０１７６】先ず、型部材の修正前後の各表面形状に基
づいて、修正量を算出し、この修正量をＸＹ平面内の高
さデータＺ_ｘｙ（いわゆるＺｍａｐ）に変換する。ここ
で、添え字ｘ，ｙは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の加工位置
をそれぞれ示している。さらに、図１３に示されるよう
に、このＺｍａｐを研磨工具４０の滞留時間Ｗ_ｘｙ（い
わゆるＷｍａｐ）に変換する。なお、ここでの変換は、
同一の条件（金型の材質、研磨工具の種類、研磨工具の
回転数等）下での実測データに基づいて作成された変換
テーブルを参照しながら行われる。これは、研磨工具４
０による研磨量が、研磨時間、すなわち研磨工具の滞留
時間に関係しているという知見に基づいている。First, a correction amount is calculated based on each surface shape before and after the correction of the mold member, and this correction amount is converted into height data Z _xy (so-called Zmap) in the XY plane. Here, the suffixes x and y indicate the processing positions in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. Furthermore, as shown in FIG. 13, it converts the Zmap residence time of the polishing tool 40 _{W xy} (so-called WMAP). The conversion here is
This is performed by referring to a conversion table created based on the actual measurement data under the same conditions (the material of the mold, the type of the polishing tool, the number of revolutions of the polishing tool, etc.). This is polishing tool 4
It is based on the finding that the amount of polishing by 0 is related to the polishing time, that is, the residence time of the polishing tool.

【０１７７】次に、型部材が金型加工機の所定位置にセ
ットされると、図１２に示されるように、回転している
研磨工具４０を型部材の最初の加工位置Ｐ_１１に点接触
させる。ここでの研磨工具４０の滞留時間がＷ_１１にな
ると、図１４に示されるように、研磨工具４０の接触位
置がＰ_１２になるように研磨工具４０又は型部材を移動
させ、その位置に時間Ｗ_１２だけ滞留させる。このよう
にして、全ての加工位置についてＷｍａｐに基づいて滞
留時間を変えながら加工を行う。なお、加工位置は、Ｘ
方向及びＹ方向ともに面に沿った長さにおいて等間隔
（０．１〜０．２ｍｍ程度）で設定されている。そし
て、修正加工が終了した型部材は、所定の仕上げ処理等
が行われ完成する。[0177] Next, when the mold member is set at a predetermined position of the mold machine, as shown in FIG. 12, the first processing position P ₁₁ two points of the polishing tool 40 a mold member which is rotating contact Let it. The residence time of the polishing tool 40 is W ₁₁ Here, as shown in FIG. 14, the contact position of the polishing tool 40 moves the polishing tool 40 or mold member so that the P _12, the time at that position W ₁₂ only to residence. In this way, processing is performed for all processing positions while changing the residence time based on Wmap. The processing position is X
In both the direction and the Y direction, the length along the plane is set at equal intervals (about 0.1 to 0.2 mm). Then, the mold member on which the correction processing has been completed is completed by performing a predetermined finishing process or the like.

【０１７８】本発明に係る成形用型は、前述の各実施形
態と同様な方法で、成形品に含まれる形状誤差が低減さ
れるように最適化された設計情報に基づいて製造され
る。The molding die according to the present invention is manufactured based on the design information optimized so that the shape error contained in the molded product is reduced in the same manner as in the above-described embodiments.

【０１７９】また、本発明に係る成形方法は、前述の各
実施形態と同様な方法で、成形品に含まれる形状誤差が
低減されるように最適化された設計情報に基づいて製造
された成形用型を用い、しかも転写した際に安定した成
形品の形状が得られるような所定の成形条件下で成形品
の成形を行うので、形状誤差が小さい成形品を安定して
成形することが可能となり、その結果として形状精度に
優れた成形品を生産性良く成形することができる。Further, the molding method according to the present invention is a molding method manufactured based on the design information optimized so as to reduce the shape error contained in the molded product by the same method as the above-described embodiments. Molding is performed using a mold and under predetermined molding conditions so that a stable molded article shape can be obtained when transferred, so it is possible to mold molded articles with small shape errors stably As a result, a molded product excellent in shape accuracy can be molded with high productivity.

【０１８０】なお、本発明に係る成形品は、プリズム、
回折格子、光ファイバ用フェルール及び光学ハウジング
等であっても良い。The molded product according to the present invention comprises a prism,
It may be a diffraction grating, a ferrule for an optical fiber, an optical housing, or the like.

【０１８１】さらに、前述の各実施形態では、実際に成
形品の成形及び型部材の加工を行っているが、計算機等
を用いたシミュレーションにより、成形品の成形及び型
部材の加工を行い、それらの結果に基づいて、最適な型
部材の表面形状を設計し、加工データを求めても良い。Furthermore, in each of the above-described embodiments, the molding of the molded article and the processing of the mold member are actually performed. However, the molding of the molded article and the processing of the mold member are performed by simulation using a computer or the like. Based on the result, the optimal surface shape of the mold member may be designed to obtain the processing data.

【０１８２】《成形用型の設計装置》次に、本発明に係
る成形用型の設計装置の一実施形態を図１５に基づいて
説明する。<< Mold Design Apparatus >> Next, an embodiment of a mold design apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【０１８３】図１５には、本発明に係る成形用型の設計
装置５００の機能がブロック化されて示されている。こ
の設計装置５００は、型部材の表面形状を転写した際に
安定した成形品の形状が得られるような成形条件を設定
する設定部５０４と、前記成形条件で成形される成形品
の形状と表面形状との差に基づいて表面形状に対する成
形品の収縮変形率を算出する形状変形算出部５０８と、
前記収縮変形率に基づいて表面形状を修正する型形状修
正部５１１とを備えている。FIG. 15 is a block diagram showing the functions of a molding die designing apparatus 500 according to the present invention. The design device 500 includes a setting unit 504 for setting molding conditions such that a stable molded product shape is obtained when the surface shape of the mold member is transferred, and a shape and surface of the molded product molded under the molding conditions. A shape deformation calculating unit 508 that calculates a contraction deformation rate of a molded product with respect to a surface shape based on a difference from the shape,
A mold shape correcting unit 511 for correcting a surface shape based on the contraction deformation rate.

【０１８４】ここで、前記設定部５０４は、初期条件を
入力する初期条件入力部５０１と、前記初期条件に基づ
いて型部材の表面形状を設定する型形状設定部５０３
と、この表面形状を転写した際に安定した成形品の形状
が得られるような成形条件を設定する成形条件設定部５
０５とから構成されている。Here, the setting section 504 includes an initial condition input section 501 for inputting initial conditions, and a mold shape setting section 503 for setting a surface shape of a mold member based on the initial conditions.
And a molding condition setting unit 5 for setting molding conditions such that a stable molded product shape can be obtained when the surface shape is transferred.
05.

【０１８５】また、前記形状変形算出部５０８は、前記
成形条件で転写された成形品の形状と型部材の表面形状
との差である形状変形量を抽出する形状変形量抽出部５
０７と、前記形状変形量に基づいて表面形状に対する成
形品の収縮変形率を算出する収縮変形率算出部５０９と
から構成されている。The shape deformation calculating unit 508 extracts the shape deformation amount, which is the difference between the shape of the molded product transferred under the above-mentioned forming conditions and the surface shape of the mold member.
07, and a contraction deformation rate calculation unit 509 that calculates a contraction deformation rate of the molded article with respect to the surface shape based on the shape deformation amount.

【０１８６】次に、設計装置５００による成形用型の設
計方法について説明する。Next, a method of designing a molding die using the designing apparatus 500 will be described.

【０１８７】先ず、前記初期条件入力部５０１を介し
て、成形品の設計形状、成形品の素材となる樹脂の種
類、型部材の材料、成形装置等の初期条件が入力される
と、前記型形状設定部５０３により、樹脂の収縮率を考
慮した型部材の表面形状データが決定される。First, when the initial conditions such as the design shape of the molded article, the type of resin used as the material of the molded article, the material of the mold member, the molding apparatus, etc., are input via the initial condition input section 501, The shape setting unit 503 determines the surface shape data of the mold member in consideration of the shrinkage of the resin.

【０１８８】また、前記成形条件設定部５０５により、
前記初期条件と型部材の表面形状データとに基づいて、
該表面形状データに対応する型部材の表面形状を転写し
た際に安定した成形品の形状が得られるような成形条件
（例えば、射出成形法で成形される場合には、樹脂温
度、型温度、射出速度、射出圧力、冷却時間等）が設定
（決定）される。さらに、ここでは、初期条件として入
力された成形装置に最適な成形用型の方案（型部材の形
状、樹脂の注入経路、空気抜きの位置等）も決定され
る。Further, the molding condition setting unit 505
Based on the initial conditions and the surface shape data of the mold member,
Molding conditions such that a stable molded article shape can be obtained when the surface shape of the mold member corresponding to the surface shape data is transferred (for example, when molding is performed by an injection molding method, resin temperature, mold temperature, Injection speed, injection pressure, cooling time, etc.) are set (determined). Further, here, a plan (a shape of a mold member, a resin injection path, a position of an air vent, etc.) of a molding die optimal for the molding device input as the initial condition is also determined.

【０１８９】次に、前記形状誤差抽出部５０７により、
前記成形条件で転写された成形品の形状データと型部材
の表面形状データとの差である形状変形量が抽出され
る。なお、成形品の形状データは、成形のシミュレーシ
ョンで算出される。Next, the shape error extracting unit 507 calculates
A shape deformation amount, which is a difference between the shape data of the molded product transferred under the molding conditions and the surface shape data of the mold member, is extracted. The shape data of the molded product is calculated by a molding simulation.

【０１９０】そして、前記収縮変形率算出部５０９によ
り、前記形状変形量に基づいて、表面形状に対する成形
品の収縮変形率が算出される。なお、ここでは、前述し
た成形用型の製造方法の場合と同様の手法を用いた演算
により収縮変形率が算出される。また、この収縮変形率
に対応する変形量では、形状誤差を所定の値以下まで低
減できない場合には、更に前述した成形用型の製造方法
の場合と同様にして、前記形状変形量と前記収縮変形率
に対応する変形量との差が、非収縮変形量として算出さ
れる。Then, the shrinkage / deformation ratio calculating unit 509 calculates the shrinkage / deformation ratio of the molded product with respect to the surface shape based on the shape deformation amount. Here, the shrinkage deformation rate is calculated by calculation using the same method as in the method of manufacturing a molding die described above. When the shape error cannot be reduced to a predetermined value or less with the deformation amount corresponding to the shrinkage deformation rate, the shape deformation amount and the shrinkage are further reduced in the same manner as in the method of manufacturing a molding die described above. The difference from the deformation amount corresponding to the deformation rate is calculated as the non-shrinkage deformation amount.

【０１９１】前記型形状修正部５１１により、前記収縮
変形率に基づいて型部材の表面形状データが修正され
る。なお、ここでは、前述した成形用型の製造方法と同
様の手法を用いた演算により表面形状データが修正され
る。また、前記収縮変形率算出部５０９により非収縮変
形量が算出された場合には、前記収縮変形率と非収縮変
形量とに基づいて型部材の表面形状データが修正され
る。更に前記型形状修正部５１１は、前記修正された表
面形状データに基づいて最適な加工データを作成し、該
加工データをＮＣデータに変換するとともに、図示しな
い金型加工機にネットワークを介して送付することも可
能である。The mold shape correcting section 511 modifies the surface shape data of the mold member based on the contraction deformation rate. Here, the surface shape data is corrected by calculation using the same method as the above-described method of manufacturing a molding die. Further, when the non-shrinkage deformation amount is calculated by the shrinkage deformation ratio calculation unit 509, the surface shape data of the mold member is corrected based on the shrinkage deformation ratio and the non-shrinkage deformation amount. Further, the mold shape correcting unit 511 creates optimum machining data based on the corrected surface shape data, converts the machining data into NC data, and sends the NC data to a mold processing machine (not shown) via a network. It is also possible.

【０１９２】以上説明したように、本実施形態に係る成
形用型の設計装置によると、形状変形量に基づいて算出
される収縮変形率（及び非収縮変形量）をフィードバッ
クして型部材の表面形状データを修正するために、成形
に際して成形品の形状誤差を減少させることが可能とな
り、結果的に形状精度に優れた成形品を成形するのに好
適な成形用型を設計することができる。As described above, according to the molding die designing apparatus of the present embodiment, the shrinkage deformation rate (and the non-shrinkage deformation amount) calculated based on the shape deformation amount is fed back to the surface of the mold member. In order to correct the shape data, it is possible to reduce the shape error of the molded product at the time of molding, and as a result, it is possible to design a molding die suitable for molding a molded product having excellent shape accuracy.

【０１９３】なお、本実施形態では、実測値を用いない
で型部材の表面形状データを修正しているが、既成の成
形用型を修正する場合には、修正前の型部材の表面形状
データ及び成形品の形状データにそれぞれ実測値を用い
ても良い。In this embodiment, the surface shape data of the mold member is corrected without using the actually measured values. However, when correcting an existing molding die, the surface shape data of the mold member before correction is corrected. Actually measured values may be used for the shape data of the molded product.

【０１９４】《成形用型の設計プログラム》また、本発
明に係る成形用型の設計プログラムに従って、型設計用
コンピュータが所定の手順を実行することにより、成形
用型の設計を行うことができる。以下、この場合の一実
施形態について、上記設計用コンピュータのＣＰＵ（中
央演算処理装置）によって、上記設計プログラムに従っ
て実行される制御アルゴリズムを示す、図１６のフロー
チャートに基づいて簡単に説明する。<< Mold Design Program >> A mold design computer executes a predetermined procedure in accordance with a mold design program according to the present invention, whereby a mold can be designed. Hereinafter, an embodiment of this case will be briefly described based on a flowchart of FIG. 16 showing a control algorithm executed by the CPU (Central Processing Unit) of the design computer in accordance with the design program.

【０１９５】前提として、不図示の型設計用コンピュー
タ（例えば、通常のパーソナルコンピュータ又はワーク
ステーション等）が備える記憶装置に本発明に係る成形
用型の設計プログラムが格納されているものとする。ま
た、記憶装置には、後述する樹脂の種類とその収縮率と
の関係を示すテーブルデータがデータベースとして格納
されているものとする。As a premise, it is assumed that a design program for a molding die according to the present invention is stored in a storage device provided in a not-illustrated die design computer (for example, a normal personal computer or a work station). It is also assumed that the storage device stores, as a database, table data indicating the relationship between the type of resin described below and the shrinkage ratio thereof.

【０１９６】図１６のフローチャートに対応する制御ア
ルゴリズムがスタートするのは、オペレータからの指示
に応じて、設計プログラムが記憶装置から主メモリに転
送（ロード）されたときである。The control algorithm corresponding to the flowchart of FIG. 16 starts when the design program is transferred (loaded) from the storage device to the main memory in accordance with an instruction from the operator.

【０１９７】先ず、図１６のステップ５５１では、オペ
レータによって、成形品の設計形状、成形品の素材とな
る樹脂の種類、成形用型の材料等の初期条件が入力され
るのを待つ。First, in step 551 of FIG. 16, the process waits for the operator to input the initial conditions such as the design shape of the molded product, the type of resin used as the material of the molded product, and the material of the molding die.

【０１９８】そして、必要な初期条件が入力されると、
次のステップ５５３に進んで、入力された樹脂の種類に
応じて収縮変形率の初期見込み値を決定する。ここで
は、記憶装置内に格納されている前記データベースから
入力された樹脂の種類に対応する収縮率を抽出すること
により、上記の初期見込み値を決定する。Then, when necessary initial conditions are input,
Proceeding to the next step 553, an initial expected value of the shrinkage deformation rate is determined according to the type of the input resin. Here, the above-mentioned initial expected value is determined by extracting the shrinkage rate corresponding to the type of resin input from the database stored in the storage device.

【０１９９】次のステップ５５５では、前記収縮変形率
の初期見込み値を考慮して、成形品の設計形状よりも少
し大きめのキャビティが形成されるように型部材の表面
形状データを設定する。In the next step 555, the surface shape data of the mold member is set such that a cavity slightly larger than the designed shape of the molded product is formed in consideration of the initial expected value of the shrinkage deformation rate.

【０２００】次のステップ５５７では、先に入力された
初期条件と上記ステップ５５５で設定した型部材の表面
形状データとに基づいて、該表面形状データに対応する
型部材の表面形状を転写した際に安定した成形品の形状
が得られるような成形条件を設定（決定）する。In the next step 557, when the surface shape of the mold member corresponding to the surface shape data is transferred based on the initial conditions previously input and the surface shape data of the mold member set in step 555. Is set (determined) so as to obtain a stable molded product shape.

【０２０１】次のステップ５５９では、上記ステップ５
５７で設定された成形条件下で、上記の表面形状データ
に対応する型部材の表面形状を転写した際に得られるで
あろう成形品の形状誤差を、所定の方法で算出する。こ
こで、所定の方法とは、通常の射出成形のシミュレーシ
ョンで行われる方法と同様の方法である。In the next step 559, the above step 5
Under the molding conditions set in 57, the shape error of the molded product that would be obtained when the surface shape of the mold member corresponding to the surface shape data is transferred is calculated by a predetermined method. Here, the predetermined method is a method similar to a method performed in a usual simulation of injection molding.

【０２０２】次のステップ５６１では、上で算出した形
状誤差が所定の公差内であるか否かを判断する。そし
て、公差内である場合には、表面形状の修正が必要ない
と判断して処理を終了する。一方、公差内でない場合に
は、表面形状の修正が必要であると判断し、ステップ５
６２に移行する。At the next step 561, it is determined whether or not the shape error calculated above is within a predetermined tolerance. If it is within the tolerance, it is determined that the surface shape does not need to be corrected, and the process is terminated. On the other hand, if not within the tolerance, it is determined that the surface shape needs to be corrected, and step 5
It moves to 62.

【０２０３】ステップ５６２では、成形品の形状データ
と型部材の表面形状データとの差である形状変形量を算
出し、次のステップ５６３に進んで、前記形状変形量に
基づいて、型部材の表面形状に対する成形品の収縮変形
率を算出する。なお、このステップ５６３においては、
前述した成形用型の製造方法の場合と同様の手法を用い
た演算により収縮変形率が算出される。In step 562, the amount of shape deformation, which is the difference between the shape data of the molded article and the surface shape data of the mold member, is calculated, and the flow advances to the next step 563, where the amount of the shape member is calculated based on the shape deformation amount. Calculate the shrinkage deformation rate of the molded product with respect to the surface shape. In this step 563,
The contraction deformation rate is calculated by an operation using the same method as in the method of manufacturing a molding die described above.

【０２０４】次のステップ５６５では、上記ステップ５
６３で算出した収縮変形率に対応する変形量で、成形品
の形状誤差を所定の公差以下まで低減できるか否かを演
算により判断する。そして、このステップ５６５におけ
る判断が肯定された場合、すなわち所定の公差以下まで
低減できると判断した場合には、ステップ５６９に移行
する。一方、ステップ５６５における判断が否定された
場合、すなわち所定の公差以下まで低減できないと判断
した場合には、ステップ５６７に移行して、更に前記形
状変形量と収縮変形率に対応する変形量との差から非収
縮変形量を算出する。なお、このステップ５６５におい
ては、前述した成形用型の製造方法の場合と同様の手法
を用いた演算により非収縮変形量が算出される。In the next step 565, the above step 5
It is determined by calculation whether or not the shape error of the molded product can be reduced to a predetermined tolerance or less with the deformation amount corresponding to the contraction deformation rate calculated in 63. If the determination in step 565 is affirmative, that is, if it is determined that the value can be reduced to the predetermined tolerance or less, the process proceeds to step 569. On the other hand, if the determination in step 565 is denied, that is, if it is determined that it cannot be reduced to the predetermined tolerance or less, the process proceeds to step 567, where the shape deformation amount and the deformation amount corresponding to the contraction deformation rate are further compared. The non-shrinkage deformation amount is calculated from the difference. In this step 565, the amount of non-shrinkage deformation is calculated by an operation using the same method as in the method of manufacturing a molding die described above.

【０２０５】そして、ステップ５６９では、前記収縮変
形量（必要な場合は更に前記非収縮変形量）に基づい
て、前記型部材の表面形状の修正データを算出する。そ
して、ステップ５５９に戻り、以後上記ステップ５６１
における判断が肯定されるまで前述の処理、判断を繰り
返し行う。In step 569, correction data of the surface shape of the mold member is calculated based on the contraction deformation amount (and, if necessary, the non-contraction deformation amount). Then, the process returns to step 559, and thereafter the above-mentioned step 561 is performed.
The above-described processing and determination are repeatedly performed until the determination in is affirmed.

【０２０６】そして、実行結果、すなわち型部材の最終
的な設計データは記憶装置に保存されるとともに、図示
しない表示装置（ＣＲＴディスプレイ等）に表示され
る。Then, the execution result, that is, the final design data of the mold member is stored in the storage device and displayed on a display device (CRT display or the like) not shown.

【０２０７】以上説明したように、本実施形態に係る成
形用型の設計プログラムによると、コンピュータに、上
記のステップ５５１〜５６９の処理を実行させることに
より、型部材の表面形状の修正データが算出される際
に、形状変形量に基づいて算出される収縮変形率（及び
非収縮変形量）をフィードバックするようになってい
る。As described above, according to the molding die design program according to the present embodiment, the computer executes the processing of the above-described steps 551 to 569 to calculate the correction data of the surface shape of the die member. In this case, the contraction deformation rate (and the non-contraction deformation amount) calculated based on the shape deformation amount is fed back.

【０２０８】従って、修正された表面形状データに基づ
いて製造された成形用型は、成形に際して成形品の形状
誤差を減少させることが可能な成形用型となる。すなわ
ち、本実施形態に係る成形用型の設計プログラムによる
と、形状精度に優れた成形品を成形するのに好適な成形
用型を設計することができる。Therefore, the molding die manufactured based on the corrected surface shape data is a molding die capable of reducing the shape error of the molded product during molding. That is, according to the molding die design program according to the present embodiment, it is possible to design a molding die suitable for molding a molded product having excellent shape accuracy.

【０２０９】また、設計用コンピュータ内で仮想的に成
形用型の製作及び射出成形のシミュレーションを行うこ
とが可能であるため、上述した手順で求められた型部材
の表面形状データに基づいて、種々のコンピュータシミ
ュレーションを行い、その結果から加工手順を含むさら
に最適な加工データ（ＮＣデータ等）を作成することも
可能である。Further, since it is possible to virtually simulate the production of the molding die and the injection molding in the designing computer, various simulations can be performed based on the surface shape data of the molding members obtained by the above-described procedure. It is also possible to create more optimal processing data (such as NC data) including the processing procedure from the result of the computer simulation.

【０２１０】《光学システム》次に、本発明に係る光学
システムの実施形態について説明する。<< Optical System >> Next, an embodiment of an optical system according to the present invention will be described.

【０２１１】まず、光学システムの一実施形態を図１７
に基づいて説明する。First, one embodiment of the optical system is shown in FIG.
It will be described based on.

【０２１２】図１７には、本発明に係る光学システム６
００の概略構成が示されている。この光学システム６０
０は、光源としての半導体レーザ６０１、該半導体レー
ザ６０１からの光を所定角度範囲で等角速度的に偏向す
る偏向面を有する偏向手段としての回転多面鏡（ポリゴ
ンミラー）６０４、該回転多面鏡６０４にて偏向された
光を等速度的な光に変換する光学系としてのレーザ走査
光学系６０５、及び該レーザ走査光学系６０５からの光
の方向を変更する（光路を折り曲げる）折り返しミラー
（折り曲げミラー）６０８等を備えている。ここで、レ
ーザ走査光学系６０５は、前述した成形用型の製造方法
によって製造された成形用型を用いて例えば射出成形に
より成形された３種類の光学素子としての走査レンズ６
０５ａ、６０５ｂ、６０５ｃから構成されている。FIG. 17 shows an optical system 6 according to the present invention.
00 is shown schematically. This optical system 60
Numeral 0 denotes a semiconductor laser 601 as a light source, a rotating polygon mirror (polygon mirror) 604 as a deflecting means having a deflecting surface for deflecting light from the semiconductor laser 601 at a constant angular speed at a constant angular range, and the rotating polygon mirror 604. Laser scanning optical system 605 as an optical system for converting the light deflected by the laser beam into uniform-speed light, and a folding mirror (bending mirror) for changing the direction of light from the laser scanning optical system 605 (bending the optical path) ) 608 and the like. Here, the laser scanning optical system 605 is a scanning lens 6 as three types of optical elements molded by, for example, injection molding using the molding die manufactured by the above-described molding die manufacturing method.
05a, 605b and 605c.

【０２１３】ここで、光学システム６００の動作につい
て簡単に説明する。半導体レーザ６０１から出射された
光は、レンズ６０２およびレンズ６０３を介して、回転
多面鏡６０４の偏向面近傍に一旦結像される。この回転
多面鏡６０４は、一定の速度で図中の矢印Ｃ方向に回転
しており、その回転に伴って偏向面近傍に結像された光
は等角速度的に偏向される。この偏向された光は、さら
に各走査レンズ６０５ａ、６０５ｂ、及び６０５ｃを順
次透過し、折り返しミラー６０８の長手方向（主走査方
向）を所定角度範囲内で等速度的に走査する光に変換さ
れる。そして、この光は、折り返しミラー６０８で反射
されて走査対象である感光体ベルト６０６表面を走査す
る。[0213] Here, the operation of the optical system 600 will be briefly described. Light emitted from the semiconductor laser 601 is once formed into an image near the deflection surface of the rotary polygon mirror 604 via the lenses 602 and 603. The rotating polygon mirror 604 is rotating at a constant speed in the direction of arrow C in the figure, and the light imaged in the vicinity of the deflecting surface is deflected at a constant angular velocity with the rotation. The deflected light sequentially passes through the scanning lenses 605a, 605b, and 605c, and is converted into light that scans the longitudinal direction (main scanning direction) of the return mirror 608 at a constant speed within a predetermined angle range. . Then, this light is reflected by the folding mirror 608 and scans the surface of the photosensitive belt 606 to be scanned.

【０２１４】例えば、本実施形態に係る光学システム６
００がデジタル複写機に使用された場合には、半導体レ
ーザ６０１の光は複写画像に対応する画像情報によっ
て、その光強度が変調されており、この光が感光体ベル
ト６０６表面に結像することにより、感光体ベルト６０
６表面に複写画像の静電潜像が形成される。従って、レ
ーザ走査光学系６０５における走査方向や走査速度等の
走査精度が、複写品質に大きな影響を与えることとな
る。すなわち、各走査レンズ６０５ａ、６０５ｂ、６０
５ｃの形状精度が複写品質に大きな影響を与える。For example, the optical system 6 according to the present embodiment
00 is used in a digital copying machine, the light intensity of the light of the semiconductor laser 601 is modulated by image information corresponding to a copied image, and this light forms an image on the surface of the photosensitive belt 606. As a result, the photosensitive belt 60
The electrostatic latent image of the copied image is formed on the surface of the sheet 6. Therefore, the scanning accuracy of the laser scanning optical system 605, such as the scanning direction and the scanning speed, greatly affects the copy quality. That is, each scanning lens 605a, 605b, 60
The shape accuracy of 5c has a great effect on copy quality.

【０２１５】しかるに、本実施形態に係る光学システム
６００では、各走査レンズ６０５ａ、６０５ｂ、６０５
ｃは前述した成形用型の製造方法によって製造された成
形用型を用いて例えば射出成形により成形されているた
め、形状精度に優れており、前記回転多面鏡６０４にて
等角速度的に偏向された光を精度良く等速度的に走査す
る光（スキャンビーム）に変換することができる。従っ
て、複写すべき情報を正確に再現することが可能とな
る。However, in the optical system 600 according to the present embodiment, each of the scanning lenses 605a, 605b, 605
Since c is molded by, for example, injection molding using the molding die manufactured by the above-described method of manufacturing a molding die, it has excellent shape accuracy, and is deflected at a constant angular velocity by the rotating polygon mirror 604. The converted light can be converted into light (scan beam) that scans at uniform speed with high accuracy. Therefore, it is possible to accurately reproduce information to be copied.

【０２１６】次に、本発明に係る光学システムの他の実
施形態を図１８に基づいて説明する。Next, another embodiment of the optical system according to the present invention will be described with reference to FIG.

【０２１７】図１８には、他の実施形態に係る光学シス
テム７００の概略構成が示されている。この光学システ
ム７００は、光源としての半導体レーザ７０１、該半導
体レーザ７０１からの光を等角速度的に偏向する偏向面
を有する偏向手段としての回転多面鏡７０４、該回転多
面鏡７０４にて偏向された光を等速度的に走査する光に
変換する光学系としてのレーザ走査光学系７０９、及び
該レーザ走査光学系７０９からの光の方向を変更する折
り返しミラー７０８ｂ等を備えている。この場合、レー
ザ走査光学系７０９は、前述した成形用型の製造方法に
よって製造された成形用型を用いて例えば射出成形によ
り成形された２種類の光学素子としての走査ミラー７０
９ａ及び走査レンズ７０９ｂから構成されている。FIG. 18 shows a schematic configuration of an optical system 700 according to another embodiment. The optical system 700 includes a semiconductor laser 701 as a light source, a rotating polygon mirror 704 as a deflecting unit having a deflecting surface for deflecting light from the semiconductor laser 701 at a constant angular velocity, and the light is deflected by the rotating polygon mirror 704. A laser scanning optical system 709 as an optical system that converts light into light that scans at a constant speed, a folding mirror 708b that changes the direction of light from the laser scanning optical system 709, and the like are provided. In this case, the laser scanning optical system 709 is a scanning mirror 70 as two types of optical elements formed by, for example, injection molding using the molding die manufactured by the above-described molding die manufacturing method.
9a and a scanning lens 709b.

【０２１８】ここで、光学システム７００の動作につい
て簡単に説明する。半導体レーザ７０１から出射された
光は、レンズ７０２およびレンズ７０３を介して、回転
多面鏡７０４の偏向面近傍に一旦結像される。この回転
多面鏡７０４は、一定の速度で図中矢印Ｂ方向に回転し
ており、その回転に伴って偏向面近傍に結像された光は
等角速度的に偏向される。この偏向された光は、走査ミ
ラー７０９ａ及び折り返しミラー７０８ａを介して走査
レンズ７０９ｂに入射され、折り返しミラー７０８ｂの
長手方向を所定角度範囲で等速度的に走査する光に変換
される。そして、この光は、折り返しミラー７０８ｂで
反射されて走査対象である感光体ベルト７０６表面を走
査する。Here, the operation of the optical system 700 will be briefly described. Light emitted from the semiconductor laser 701 is once formed into an image near the deflection surface of the rotary polygon mirror 704 via the lenses 702 and 703. The rotating polygon mirror 704 is rotating at a constant speed in the direction of arrow B in the figure, and the light imaged near the deflecting surface is deflected at a constant angular velocity with the rotation. The deflected light is incident on the scanning lens 709b via the scanning mirror 709a and the return mirror 708a, and is converted into light that scans the longitudinal direction of the return mirror 708b at a constant speed in a predetermined angle range. Then, this light is reflected by the return mirror 708b and scans the surface of the photosensitive belt 706 to be scanned.

【０２１９】本実施形態に係る光学システム７００で
は、走査ミラー７０９ａ、及び走査レンズ７０９ｂは前
述した成形用型の製造方法によって製造された成形用型
を用いて例えば射出成形により成形されているため、形
状精度に優れており、前記回転多面鏡７０４にて等角速
度的に偏向された光を精度良く等速度的に走査する光
（スキャンビーム）に変換することができる。従って、
例えば、デジタル複写機に使用された場合には複写すべ
き情報を正確に再現することが可能となる。In the optical system 700 according to the present embodiment, the scanning mirror 709a and the scanning lens 709b are molded by, for example, injection molding using the molding die manufactured by the above-described molding die manufacturing method. It is excellent in shape accuracy, and can convert light deflected at the uniform angular velocity by the rotating polygon mirror 704 into light (scan beam) that scans at a uniform speed with high accuracy. Therefore,
For example, when used in a digital copying machine, it is possible to accurately reproduce information to be copied.

【０２２０】次に、本発明に係る光学システムのその他
の実施形態として画像形成装置について説明する。Next, an image forming apparatus will be described as another embodiment of the optical system according to the present invention.

【０２２１】図１９には、一実施形態に係る画像形成装
置としてのレーザプリンタ８００の概略構成が示されて
いる。FIG. 19 shows a schematic configuration of a laser printer 800 as an image forming apparatus according to one embodiment.

【０２２２】このレーザプリンタ８００は、感光層が表
面に形成されている像担持体としての感光体ドラム８０
６、画像情報を含むレーザ光を射出する光源としてのレ
ーザ光源８０４、該レーザ光源８０４からの光を走査し
画像情報の静電潜像を前記感光体ドラム８０６の表面に
形成する光学系としての走査光学系８１０、前記静電潜
像を現像しトナー画像を形成する現像部８１２、転写手
段としての転写部８２０、及び前記トナー画像を用紙上
に定着する熱定着部８２１等を備えている。The laser printer 800 includes a photosensitive drum 80 as an image carrier having a photosensitive layer formed on the surface.
6. a laser light source 804 as a light source for emitting laser light including image information; and an optical system as an optical system for scanning the light from the laser light source 804 to form an electrostatic latent image of image information on the surface of the photosensitive drum 806. The image forming apparatus includes a scanning optical system 810, a developing unit 812 for developing the electrostatic latent image to form a toner image, a transfer unit 820 as a transfer unit, and a heat fixing unit 821 for fixing the toner image on paper.

【０２２３】ここで、前記走査光学系８１０は、前述し
た成形用型の製造方法によって製造された成形用型を用
いて例えば射出成形により成形された３種類の光学素子
としての走査レンズ８１０ａ、８１０ｂ、８１０ｃを備
えている。また、前記現像部８１２は、トナーＴが格納
されているトナー室８１４と、該トナー室８１４のトナ
ーＴを前記感光体ドラム８０６の表面に付着させる現像
スリーブ８１３とを有している。さらに、前記熱定着部
８２１は、不図示のヒータが内蔵された定着ローラ８２
１ａと、加圧ローラ８２１ｂとで構成され、この加圧ロ
ーラ８２１ｂは、不図示の付勢手段によって、定着ロー
ラ８２１ａに押し当てられている。Here, the scanning optical system 810 includes three types of scanning lenses 810a and 810b as optical elements molded by, for example, injection molding using the molding die manufactured by the above-described molding die manufacturing method. , 810c. The developing unit 812 has a toner chamber 814 in which the toner T is stored, and a developing sleeve 813 for attaching the toner T in the toner chamber 814 to the surface of the photosensitive drum 806. Further, the heat fixing unit 821 includes a fixing roller 82 having a heater (not shown) built therein.
1a and a pressure roller 821b. The pressure roller 821b is pressed against the fixing roller 821a by a biasing unit (not shown).

【０２２４】ここで、レーザプリンタ８００の動作につ
いて簡単に説明する。電源が投入され、トナー量のチェ
ック等の各種準備処理が終了すると、スタンバイ状態に
なる。ここで、感光体ドラム８０６は、図面内で時計回
り（矢印方向）に回転し、ローラ状の帯電部８１１によ
ってドラム表面が一様に帯電される。そして、例えばコ
ンピュータのような画像情報を作成する作成装置（不図
示）から画像情報が図示しない入力部に入力されると、
該画像情報に基づいて強度変調されたレーザ光がレーザ
光源８０４から射出される。この強度変調された光は、
図示しない偏向部で偏向されて走査光学系８１０に入射
され、光路上に配置されている走査レンズ８１０ａ、８
１０ｂ、８１０ｃをそれぞれ透過し、図示しないミラー
を介して光Ｌとして感光体ドラム８０６に射出される。
なお、走査光学系８１０では、入射される光が各走査レ
ンズ８１０ａ、８１０ｂ、８１０ｃによって、感光体ド
ラム８０６の長手方向に所定角度範囲で等速で走査する
光に変換される。そして、感光体ドラム８０６の表面に
光Ｌが照射されると、ドラム表面の帯電状態が変化し、
画像情報に対応する静電潜像が形成される。Here, the operation of the laser printer 800 will be briefly described. When the power is turned on and various preparation processes such as toner amount check are completed, the system enters a standby state. Here, the photosensitive drum 806 rotates clockwise (in the direction of the arrow) in the drawing, and the drum surface is uniformly charged by the roller-shaped charging unit 811. When image information is input to an input unit (not shown) from a creation device (not shown) that creates image information, such as a computer,
A laser light intensity-modulated based on the image information is emitted from a laser light source 804. This intensity-modulated light is
Scanning lenses 810 a and 8, which are deflected by a deflecting unit (not shown) and incident on the scanning optical system 810, are disposed on the optical path.
10b and 810c, respectively, and emitted as light L to the photosensitive drum 806 via a mirror (not shown).
In the scanning optical system 810, the incident light is converted by the scanning lenses 810a, 810b, and 810c into light that scans at a constant speed in a predetermined angle range in the longitudinal direction of the photosensitive drum 806. Then, when the surface of the photosensitive drum 806 is irradiated with the light L, the charging state of the drum surface changes,
An electrostatic latent image corresponding to the image information is formed.

【０２２５】さらに、感光体ドラム８０６の回転ととも
に、現像スリーブ８１３を介してトナーＴがドラム表面
の帯電部分に付着される。これにより、感光体ドラム８
０６の表面に形成された静電潜像は現像され、トナー画
像が得られる。Further, with the rotation of the photosensitive drum 806, the toner T adheres to the charged portion of the drum surface via the developing sleeve 813. Thereby, the photosensitive drum 8
The electrostatic latent image formed on the surface of No. 06 is developed, and a toner image is obtained.

【０２２６】他方、給紙カセット８１６内の用紙８１７
は、給紙ローラ８１５と不図示の付勢部材によって、上
から順に繰り出され、さらに分離パッド８１８で１枚の
用紙が分離され、レジストローラ対８１９の前面に送ら
れ、そこで待機する。On the other hand, the paper 817 in the paper cassette 816
Is fed out in order from the top by a paper feed roller 815 and an urging member (not shown), and one sheet is separated by a separation pad 818, sent to the front of a pair of registration rollers 819, and waits there.

【０２２７】そして、前述した静電潜像の現像処理にタ
イミングを合わせてレジストローラ対８１９が回転する
と、用紙はローラ状の転写部８２０に搬送される。転写
部８２０では、感光体ドラム８０６の表面のトナー画像
が用紙に転写される。When the registration roller pair 819 is rotated in synchronization with the above-described electrostatic latent image developing process, the sheet is conveyed to a roller-shaped transfer unit 820. In the transfer unit 820, the toner image on the surface of the photosensitive drum 806 is transferred to a sheet.

【０２２８】転写後の用紙は、そのまま熱定着部８２１
に搬送され、定着ローラ８２１ａと加圧ローラ８２１ｂ
との間を通過する際に用紙上のトナー画像に熱と圧力が
加えられ、これによってトナー画像が用紙上に定着され
る。The paper after the transfer is directly used as the heat fixing unit 821.
And the fixing roller 821a and the pressure roller 821b
When heat and pressure are applied to the toner image on the paper as it passes between them, the toner image is fixed on the paper.

【０２２９】画像が定着された後、用紙は画像面を下に
して図中矢印Ａで示す方向に排出されプリンタ本体上に
順次スタックされる。一方、トナー画像を用紙に転写し
た後の感光体ドラム８０６は、そのまま回転しながらク
リーニングブレード８２２でドラム表面の残留トナーが
除去され、帯電部８１１による再度の帯電に備える。After the image is fixed, the sheet is discharged with the image side down in the direction indicated by arrow A in the figure and is sequentially stacked on the printer main body. On the other hand, the photosensitive drum 806 after the transfer of the toner image onto the paper is rotated while the remaining toner on the drum surface is removed by the cleaning blade 822 to prepare for the recharging by the charging unit 811.

【０２３０】用紙上に転写される画像の画質は、前述し
た走査光学系８１０における光の走査精度に依存してい
る。すなわち、高画質の画像を形成するためには、レー
ザ光源８０４からの光が感光体ドラム８０６の表面で結
像し、しかも走査方向及び走査速度が一定であることが
必要である。[0230] The image quality of an image transferred onto a sheet depends on the scanning accuracy of light in the above-described scanning optical system 810. That is, in order to form a high-quality image, it is necessary that light from the laser light source 804 forms an image on the surface of the photosensitive drum 806 and that the scanning direction and the scanning speed are constant.

【０２３１】本実施形態に係るレーザプリンタでは、前
述した成形用型の成形用型の製造方法によって製造され
た成形用型を用いて、例えば射出成形により成形された
走査レンズを使用しているために、設計形状との形状誤
差が小さく、設計時の光学的機能を有しており、その結
果として正確な走査が可能となり、高画質の画像を形成
することができる。In the laser printer according to the present embodiment, a scanning lens molded by, for example, injection molding is used by using the molding die manufactured by the above-described molding die manufacturing method. In addition, a shape error from a design shape is small, and an optical function at the time of design is provided. As a result, accurate scanning becomes possible, and a high-quality image can be formed.

【０２３２】なお、走査光学系８１０は、必ずしも３種
類の走査レンズを具備する必要はなく、また、走査ミラ
ー等のレンズ以外の光学素子を含むことも可能である。Note that the scanning optical system 810 does not necessarily need to include three types of scanning lenses, and may include optical elements other than lenses, such as scanning mirrors.

【０２３３】[0233]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る成形
用型の製造方法によれば、成形条件を厳密に制御する必
要がなく、しかも特殊な成形装置や補助装置を必要とせ
ずに形状精度に優れた成形品を成形するのに好適な成形
用型を製造することができるという効果がある。As described above, according to the method of manufacturing a molding die according to the present invention, it is not necessary to strictly control the molding conditions, and it is possible to form the mold without special molding equipment or auxiliary equipment. There is an effect that a molding die suitable for molding a molded article having excellent precision can be manufactured.

【０２３４】また、本発明に係る成形用型によれば、成
形条件を厳密に制御する必要がなく、しかも特殊な成形
装置や補助装置を必要とせずに形状精度に優れた成形品
を生産性良く成形することができるという効果がある。Further, according to the molding die of the present invention, it is not necessary to strictly control the molding conditions, and it is possible to produce a molded product having excellent shape accuracy without requiring any special molding device or auxiliary device. There is an effect that molding can be performed well.

【０２３５】また、本発明に係る成形方法によれば、成
形条件を厳密に制御する必要がなく、しかも特殊な成形
装置や補助装置を必要とせずに形状精度に優れた成形品
を生産性良く成形することができるという効果がある。Further, according to the molding method of the present invention, there is no need to strictly control the molding conditions, and a molded product having excellent shape accuracy can be produced with high productivity without requiring any special molding device or auxiliary device. There is an effect that it can be molded.

【０２３６】また、本発明に係る成形用型の設計装置及
び設計プログラムによれば、成形条件を厳密に制御する
必要がなく、しかも特殊な成形装置や補助装置を必要と
せずに形状精度に優れた成形品を成形するのに好適な成
形用型を設計することができるという効果がある。Further, according to the design apparatus and the design program for a molding die according to the present invention, it is not necessary to strictly control the molding conditions, and it is possible to achieve excellent shape accuracy without requiring any special molding apparatus or auxiliary apparatus. There is an effect that it is possible to design a molding die suitable for molding a molded article.

【０２３７】また、本発明に係る成形品及び光学素子に
よれば、形状誤差を低減するように設計、製造された成
形用型を用いることにより、形状精度を向上させること
ができるという効果がある。According to the molded article and the optical element of the present invention, the use of a molding die designed and manufactured so as to reduce a shape error can improve the shape accuracy. .

【０２３８】また、本発明に係る光学システムによれ
ば、形状精度に優れた光学素子を用いることにより、走
査精度を向上することができるという効果がある。Further, according to the optical system of the present invention, there is an effect that the scanning accuracy can be improved by using an optical element having excellent shape accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施形態において成形される光学素子
（レンズ）の外形形状を示す図である。FIG. 1 is a view showing an outer shape of an optical element (lens) formed in an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施形態において製造される成形用型
を構成する型部材の形状を示す図である。FIG. 2 is a view showing a shape of a mold member constituting a molding die manufactured in an embodiment of the present invention.

【図３】本発明に係る成形用型の製造方法の第１の実施
形態を説明するためのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining a first embodiment of a method for manufacturing a molding die according to the present invention.

【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、それぞれレンズ
の設計形状を説明するための図である。FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining a design shape of a lens. FIG.

【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、それぞれ型部材
の座標系と成形品の座標系との関係を説明するための図
である。FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining a relationship between a coordinate system of a mold member and a coordinate system of a molded product, respectively.

【図６】型部材の切削加工を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining cutting of a mold member.

【図７】超高精度三次元測定機での形状測定の手順を説
明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a procedure of shape measurement by an ultra-high-precision CMM.

【図８】本発明に係る成形用型の製造方法の第２の実施
形態を説明するためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining a second embodiment of the method for manufacturing a molding die according to the present invention.

【図９】本発明に係る成形用型の製造方法の第３の実施
形態を説明するためのフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining a third embodiment of the method of manufacturing a molding die according to the present invention.

【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、それぞれ
測長用マークを用いてＸ軸方向及びＺ軸方向の成形品の
収縮変形率を求める方法を説明するための図である。FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining a method of obtaining a shrinkage deformation rate of a molded product in the X-axis direction and the Z-axis direction by using a length measurement mark, respectively. .

【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、それぞれ
測長用マークを用いてＸ軸方向に関する位置の関数とし
てＸ軸方向及びＺ軸方向の成形品の収縮変形率を求める
方法を説明するための図である。11 (A) and 11 (B) show a method of calculating a shrinkage deformation rate of a molded product in the X-axis direction and the Z-axis direction as a function of a position in the X-axis direction using a mark for length measurement, respectively. FIG.

【図１２】型部材の修正加工を説明するための図であ
る。FIG. 12 is a view for explaining a correction processing of a mold member.

【図１３】Ｚ軸方向の修正量から研磨工具の滞留時間へ
の変換を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the conversion from the correction amount in the Z-axis direction to the residence time of the polishing tool.

【図１４】型部材の修正加工時における研磨方向を説明
するための図である。FIG. 14 is a view for explaining a polishing direction at the time of correction processing of a mold member.

【図１５】本発明に係る成形用型の設計装置を説明する
ための機能ブロック図である。FIG. 15 is a functional block diagram for explaining a molding die designing apparatus according to the present invention.

【図１６】本発明に係る型設計コンピュータのプログラ
ムを説明するためのフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart for explaining a program of a mold design computer according to the present invention.

【図１７】本発明に係る光学システムの第１の実施形態
を説明するための図である。FIG. 17 is a diagram for describing a first embodiment of the optical system according to the present invention.

【図１８】本発明に係る光学システムの第２の実施形態
を説明するための図である。FIG. 18 is a view for explaining a second embodiment of the optical system according to the present invention.

【図１９】本発明に係る光学システムとしての画像形成
装置の一実施形態を説明するための図である。FIG. 19 is a view for explaining an embodiment of an image forming apparatus as an optical system according to the present invention.

【図２０】図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）は、それぞれ
従来例の形状誤差を説明するための図である。FIGS. 20A and 20B are diagrams for explaining a shape error of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…成形品（レンズ）、２０…型部材、５００…成形
用型の設計装置、６００…光学システム（第１の実施形
態）、６０４…偏向手段（回転多面鏡：光走査系の一
部）、６０５…光学系（レーザ走査光学系：光走査系の
一部）、６０５ａ，６０５ｂ，６０５ｃ…光学素子（走
査レンズ）７００…光学システム（第２の実施形態）、
７０４…偏向手段（回転多面鏡：光走査系の一部）、７
０９…光学系（レーザ走査光学系：光走査系の一部）、
７０９ａ…光学素子（走査ミラー）、７０９ｂ…光学素
子（走査レンズ）、８００…画像形成装置（レーザプリ
ンタ）、８０４…光源、８０６…像担持体（感光体ドラ
ム）、８１０…光学系（走査光学系：光走査系の一
部）、８１０ａ，８１０ｂ，８１０ｃ…光学素子（走査
レンズ）、８２０…転写手段（転写部）。Reference Signs List 10: molded product (lens), 20: mold member, 500: molding die design device, 600: optical system (first embodiment), 604: deflecting means (rotary polygon mirror: part of optical scanning system) 605: optical system (laser scanning optical system: part of optical scanning system), 605a, 605b, 605c: optical element (scanning lens) 700: optical system (second embodiment),
704... Deflecting means (rotating polygon mirror: part of the optical scanning system), 7
09 ... optical system (laser scanning optical system: part of optical scanning system),
709a: Optical element (scanning mirror), 709b: Optical element (scanning lens), 800: Image forming apparatus (laser printer), 804: Light source, 806: Image carrier (photosensitive drum), 810: Optical system (scanning optical) 810a, 810b, 810c: optical element (scanning lens), 820: transfer means (transfer section).

フロントページの続き (72)発明者 寒河江 英利 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 新保 晃平 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H045 AA62 CA62 DA00 4F202 AH73 AM23 CA30 CB01 CD02 CD28 Continued on the front page (72) Inventor Hidetoshi Sagae 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Kohei Shinpo 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Ricoh Co., Ltd. F term (reference) 2H045 AA62 CA62 DA00 4F202 AH73 AM23 CA30 CB01 CD02 CD28

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 所定形状のキャビティを有し、該キャビ
ティを形成する型部材の前記キャビティ側の表面形状を
成形素材に転写して成形品を成形するための成形用型を
製造する成形用型の製造方法であって、 前記表面形状を転写した際に安定した成形品の形状が得
られる成形条件を設定する第１工程と；前記成形に際し
ての前記成形品の少なくとも一方向に関する収縮変形率
を決定する第２工程と；前記収縮変形率に基づいて、前
記表面形状を、前記成形品に含まれる形状誤差を低減す
るような形状に修正する第３工程と；を含む成形用型の
製造方法。1. A molding die having a cavity of a predetermined shape and manufacturing a molding die for molding a molded product by transferring a surface shape of the mold member on the side of the cavity to a molding material. A first step of setting molding conditions for obtaining a stable molded product shape when the surface shape is transferred; and a shrinkage deformation ratio in at least one direction of the molded product during the molding. A second step of determining; and a third step of correcting the surface shape to a shape that reduces a shape error included in the molded article based on the shrinkage deformation rate. . 【請求項２】 前記第２工程では、前記収縮変形率は、
前記成形品の複数の方向に関してそれぞれ決定すること
を特徴とする請求項１に記載の成形用型の製造方法。2. In the second step, the contraction deformation rate is:
The method for manufacturing a molding die according to claim 1, wherein the method is determined for each of a plurality of directions of the molded article. 【請求項３】 前記第３工程では、前記複数の方向に関
して決定された前記収縮変形率を用いることを特徴とす
る請求項２に記載の成形用型の製造方法。3. The method according to claim 2, wherein, in the third step, the shrinkage deformation rates determined for the plurality of directions are used. 【請求項４】 前記第２工程では、前記成形条件で成形
される成形品の形状と前記表面形状との差に基づいて、
前記収縮変形率を演算により決定することを特徴とする
請求項１〜３のいずれか一項に記載の成形用型の製造方
法。4. In the second step, based on a difference between a shape of a molded product molded under the molding conditions and the surface shape,
The method for manufacturing a molding die according to any one of claims 1 to 3, wherein the contraction deformation rate is determined by calculation. 【請求項５】 前記第２工程では、既知の値を収縮変形
率として決定することを特徴とする請求項１〜３のいず
れか一項に記載の成形用型の製造方法。5. The method for manufacturing a molding die according to claim 1, wherein in the second step, a known value is determined as a shrinkage deformation rate. 【請求項６】 前記成形品の形状は、前記成形条件で成
形された成形品の測定形状であることを特徴とする請求
項４に記載の成形用型の製造方法。6. The method according to claim 4, wherein the shape of the molded product is a measured shape of a molded product molded under the molding conditions. 【請求項７】 前記第３工程では、前記成形品の設計形
状が、ＸＹＺ直交座標系上でｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）で表され
る場合に、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の前記各収縮変形率ｍ_ｘ，ｍ
_ｙ，ｍ_ｚを用いて、ｚ＝−ｆ（−ｍ_ｘ・ｘ，ｍ_ｙ・ｙ）
／ｍ_ｚ、及びｚ＝−ｆ（ｍ_ｘ・ｘ，−ｍ_ｙ・ｙ）／
ｍ_ｚ、のいずれかで示される形状となるように前記表面
形状を修正することを特徴とする請求項１〜６のいずれ
か一項に記載の成形用型の製造方法。7. In the third step, when the design shape of the molded product is represented by z = f (x, y) on an XYZ orthogonal coordinate system, the shrinkage in the X, Y, and Z directions is performed. Deformation rate m _x , m
_y, by using the _{m z, z = -f (-m} x · x, m y · y)
/ _{M z,} and _{z = -f (m x · x} , -m y · y) /
m _z, method of manufacturing the mold according to any one of claims 1 to 6, characterized in that modifying the surface shape such that the shape shown in either. 【請求項８】 前記第２工程では、前記成形品の形状と
前記表面形状とに基づいて、前記収縮変形率に応じた変
形量以外の変形量である非収縮変形量を、更に求め、 前記第３工程では、前記収縮変形率及び前記非収縮変形
量に基づいて、前記表面形状を修正することを特徴とす
る請求項１〜６のいずれか一項に記載の成形用型の製造
方法。8. In the second step, a non-shrinkage deformation amount, which is a deformation amount other than a deformation amount corresponding to the shrinkage deformation rate, is further obtained based on the shape of the molded article and the surface shape. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein, in the third step, the surface shape is corrected based on the contraction deformation rate and the non-shrinkage deformation amount. 【請求項９】 前記第３工程では、前記成形品の設計形
状がＸＹＺ直交座標系上でｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）で表される
場合に、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の前記各収縮変形率ｍ_ｘ，ｍ
_ｙ，ｍ_ｚと、Ｚ軸方向の前記非収縮変形量ｅ（ｘ，ｙ）
とを用いて、ｚ＝−ｆ（−ｍ_ｘ・ｘ，ｍ_ｙ・ｙ）／ｍ_ｚ
−ｅ（−ｘ，ｙ）、及びｚ＝−ｆ（ｍ _ｘ・ｘ，−ｍ_ｙ・
ｙ）／ｍ_ｚ−ｅ（ｘ，−ｙ）、のいずれかで示される形
状となるように、前記表面形状を修正することを特徴と
する請求項８に記載の成形用型の製造方法。9. In the third step, a design form of the molded article is
The shape is represented by z = f (x, y) on the XYZ rectangular coordinate system
In the case, the respective shrinkage deformation rates m in the X, Y, and Z axis directions_x, M
_y, M_zAnd the non-shrinkage deformation amount e (x, y) in the Z-axis direction
And z = −f (−m_x・ X, m_y・ Y) / m_z
−e (−x, y) and z = −f (m _x・ X, -m_y・
y) / m_z-E (x, -y)
Correcting the surface shape so that the shape becomes
The method for producing a molding die according to claim 8. 【請求項１０】 前記第３工程では、前記成形品の設計
形状がＸＹＺ直交座標系上でｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）で表され
る場合に、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の前記各収縮変形率ｍ_ｘ，
ｍ_ｙ，ｍ_ｚと、Ｚ軸方向の前記非収縮変形量ｅ（ｘ，
ｙ）とを用いて、ｚ＝｛−ｆ（−ｍ_ｘ・ｘ，ｍ_ｙ・ｙ）
−ｅ（−ｍ_ｘ・ｘ，ｍ_ｙ・ｙ）｝／ｍ_ｚ、及びｚ＝｛−
ｆ（ｍ_ｘ・ｘ，−ｍ_ｙ・ｙ）−ｅ（ｍ_ｘ・ｘ，−ｍ_ｙ・
ｙ）｝／ｍ_ｚ、のいずれかで示される形状となるよう
に、前記表面形状を修正することを特徴とする請求項８
に記載の成形用型の製造方法。10. In the third step, when the design shape of the molded article is represented by z = f (x, y) on an XYZ orthogonal coordinate system, the shrinkage in the X, Y, and Z axis directions is performed. Deformation rate m _x ,
m _y , m _z and the non-shrinkage deformation amount e (x,
using y) _{and, z = {- f (-m} x · x, m y · y)
_{-E (-m x · x, m} y · y)} / m z, and z = {-
_{f (m x · x, -m} y · y) -e (m x · x, -m y ·
9. The method according to claim 8, wherein the surface shape is modified so as to have a shape represented by any one of: y)｝ / m _z .
3. The method for producing a molding die according to 1.). 【請求項１１】 前記第２工程では、ＸＹＺ直交座標系
において、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の前記各収縮変形率ｍ_ｘ，
ｍ_ｙ，ｍ_ｚと、Ｚ軸方向における前記表面形状の設計値
と測定値との差である製作誤差ｅ^＊＊（ｘ，ｙ）と、前
記収縮変形率に応じた変形量以外のＺ軸方向の変形量ｅ
^＊（ｘ，ｙ）とを用いて、前記非収縮変形量を、ｅ
^＊（ｘ，ｙ）＋ｍ_ｚ・ｅ^＊＊（−ｘ／ｍ_ｘ，ｙ／
ｍ_ｙ）、及びｅ^＊（ｘ，ｙ）＋ｍ_ｚ・ｅ^＊＊（ｘ／
ｍ_ｘ，−ｙ／ｍ_ｙ）、のいずれかで求めることを特徴と
する請求項８〜１０のいずれか一項に記載の成形用型の
製造方法。11. In the second step, in the XYZ orthogonal coordinate system, each of the contraction deformation rates m _x ,
m _y , m _z , a manufacturing error e ^** (x, y) which is a difference between a design value and a measured value of the surface shape in the Z-axis direction, and a Z-axis other than the deformation amount according to the shrinkage deformation rate. Direction deformation e
^{* Using} (x, y), the non-shrinkage deformation amount is expressed as e
^{_{* (X, y) + m}} z · e ** (-x / m x, y /
m _y ) and e ^* (x, y) + m _z · e ^** (x /
_{m x, -y / m y)} , method for producing a mold according to any one of claims 8-10, wherein the determination in either. 【請求項１２】 前記型部材の修正前の前記表面形状
は、成形素材の収縮を考慮した形状となっていることを
特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の成形
用型の製造方法。12. The molding die according to claim 1, wherein the surface shape of the molding member before correction is a shape in consideration of shrinkage of a molding material. Manufacturing method. 【請求項１３】 前記成形品の設計形状がＸＹＺ直交座
標系上でｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）で示される場合に、前記型部
材の修正前の前記表面形状は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の成形素
材の各収縮率ｍ_ｘ ^＊，ｍ_ｙ ^＊，ｍ_ｚ ^＊を用いて、ｚ＝−
ｆ（−ｍ_ｘ ^＊・ｘ，ｍ_ｙ ^＊・ｙ）／ｍ_ｚ ^＊、及びｚ＝−
ｆ（ｍ_ｘ ^＊・ｘ，−ｍ_ｙ ^＊・ｙ）／ｍ _ｚ ^＊、のいずれか
で示されることを特徴とする請求項１２に記載の成形用
型の製造方法。13. The design of the molded product is an XYZ orthogonal seat
When z = f (x, y) on the reference frame,
The surface shape before correction of the material is a molding element in the X, Y, and Z directions.
Material shrinkage m_x ^*, M_y ^*, M_z ^*And z = −
f (-m_x ^*・ X, m_y ^*・ Y) / m_z ^*, And z = −
f (m_x ^*・ X, -m_y ^*・ Y) / m _z ^*, Either
13. The molding according to claim 12, wherein
Mold manufacturing method. 【請求項１４】 前記第２工程では、前記成形条件下で
成形される前記成形品の形状に対して、パラメータ
ｍ_ｘ，ｍ_ｙ，ｍ_ｚを用いた形状回帰式ｚ＝ｆ（ｍ _ｘ ^＊／
ｍ_ｘ・ｘ，ｍ_ｙ ^＊／ｍ_ｙ・ｙ）ｍ_ｚ／ｍ_ｚ ^＊、を当ては
め、前記各パラメータの最適解を、それぞれＸ，Ｙ，Ｚ
方向の収縮変形率とすることを特徴とする請求項１３に
記載の成形用型の製造方法。14. In the second step, under the molding conditions,
Parameters for the shape of the molded article to be molded
m_x, M_y, M_zShape regression equation z = f (m _x ^*/
m_x・ X, m_y ^*/ M_y・ Y) m_z/ M_z ^*Guess
Therefore, the optimal solution of each of the above parameters is calculated as X, Y, Z
14. The contraction deformation rate in the direction
A method for producing the molding die according to the above. 【請求項１５】 前記収縮変形率は、所定の方向に関す
る位置の関数で示されることを特徴とする請求項１〜１
４のいずれか一項に記載の成形用型の製造方法。15. The contraction deformation rate is represented by a function of a position in a predetermined direction.
5. The method for producing a molding die according to any one of items 4. 【請求項１６】 前記第３工程において修正される形状
に基づいて、前記型部材を加工製造する第４工程を更に
含むことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に
記載の成形用型の製造方法。16. The molding according to claim 1, further comprising a fourth step of processing and manufacturing the mold member based on the shape corrected in the third step. Manufacturing method of mold. 【請求項１７】 請求項１６に記載の成形用型の製造方
法によって製造されたことを特徴とする成形用型。17. A molding die manufactured by the method for manufacturing a molding die according to claim 16. 【請求項１８】 成形用型として請求項１７に記載の成
形用型を用い、安定した成形品の形状が得られる所定の
成形条件下で、前記成形用型が備える型部材の表面形状
を成形素材に転写して成形品の成形を行うことを特徴と
する成形方法。18. A molding tool according to claim 17, wherein the surface of a mold member provided in said molding mold is molded under predetermined molding conditions under which a stable molded article shape is obtained. A molding method characterized in that a molded article is molded by transferring it to a material. 【請求項１９】 所定形状のキャビティを有し、該キャ
ビティを形成する型部材の前記キャビティ側の表面形状
を成形素材に転写して成形品を成形するための成形用型
の設計装置であって、 成形品及び成形用型の各設計情報に基づいて、前記表面
形状を転写した際に安定した成形品の形状が得られる成
形条件を設定する設定手段と；前記成形条件で成形され
た成形品の形状と前記表面形状との差に基づいて前記表
面形状に対する前記成形品の収縮変形率を算出する形状
変形算出手段と；前記収縮変形率に基づいて、前記成形
品に含まれる形状誤差を低減するように前記表面形状を
修正する型形状修正手段と；を備える成形用型の設計装
置。19. A molding die designing apparatus having a cavity of a predetermined shape, and transferring a surface shape of the mold member forming the cavity on the cavity side to a molding material to mold a molded article. Setting means for setting molding conditions for obtaining a stable molded article shape when the surface shape is transferred, based on each design information of the molded article and the molding die; molded article molded under the molding conditions Shape deformation calculating means for calculating a shrinkage deformation rate of the molded article with respect to the surface shape based on a difference between the shape of the molded article and the surface shape; reducing a shape error included in the molded article based on the shrinkage deformation rate And a mold shape correcting means for correcting the surface shape so as to perform the molding. 【請求項２０】 前記形状変形算出手段は、更に前記成
形品の形状と前記表面形状との差に基づいて前記収縮変
形率に応じた変形量以外の変形量である非収縮変形量を
算出し、前記型形状修正手段は、前記収縮変形率及び前
記非収縮変形量に基づいて、前記表面形状を修正するこ
とを特徴とする請求項１９に記載の成形用型の設計装
置。20. The shape deformation calculating means further calculates a non-shrinkage deformation amount, which is a deformation amount other than a deformation amount according to the shrinkage deformation rate, based on a difference between the shape of the molded article and the surface shape. 20. The molding die designing apparatus according to claim 19, wherein the mold shape correcting unit corrects the surface shape based on the contraction deformation rate and the non-shrinkage deformation amount. 【請求項２１】 所定形状のキャビティを有し、該キャ
ビティを形成する型部材の前記キャビティ側の表面形状
を成形素材に転写して成形品を成形するための成形用型
を設計用コンピュータに設計させる成形用型の設計プロ
グラムであって、 成形品及び成形用型の各設計情報に基づいて、前記表面
形状を転写した際に安定した成形品の形状が得られる成
形条件を設定する手順と；前記成形条件で成形された成
形品の形状と前記表面形状との差に基づいて前記表面形
状に対する前記成形品の収縮変形率を算出する手順と；
前記収縮変形率に基づいて、前記成形品に含まれる形状
誤差を低減するように前記表面形状を修正する手順と；
を前記設計用コンピュータに実行させる成形用型の設計
プログラム。21. A design computer having a cavity having a predetermined shape, and a molding die for molding a molded product by transferring the surface shape of the mold member forming the cavity on the cavity side to a molding material. A design program for a molding die to be formed, based on each design information of the molding product and the molding die, a procedure of setting molding conditions for obtaining a stable molded product shape when the surface shape is transferred; Calculating a contraction deformation rate of the molded article with respect to the surface shape based on a difference between the shape of the molded article molded under the molding conditions and the surface shape;
Correcting the surface shape so as to reduce a shape error included in the molded article based on the contraction deformation rate;
A molding die design program for causing the design computer to execute the above. 【請求項２２】 前記設計用コンピュータに、 前記成形品の形状と前記表面形状との差に基づいて前記
収縮変形率に応じた変形量以外の変形量である非収縮変
形量を算出する手順を、更に実行させるとともに、前記
収縮変形率と前記非収縮変形量とに基づいて、前記表面
形状の修正を実行させることを特徴とする請求項２１に
記載の成形用型の設計プログラム。22. A step of calculating a non-shrinkage deformation amount, which is a deformation amount other than a deformation amount according to the shrinkage deformation rate, based on a difference between a shape of the molded article and the surface shape. 22. The computer-readable storage medium according to claim 21, further comprising: executing the correction of the surface shape based on the contraction deformation rate and the non-shrinkage deformation amount. 【請求項２３】 請求項１７に記載の成形用型を用い、
該成形用型のキャビティを形成する型部材の前記キャビ
ティ側の表面形状を成形素材に転写して成形されたこと
を特徴とする成形品。23. A molding die according to claim 17,
A molded product formed by transferring the surface shape of the mold member forming the cavity of the molding die on the cavity side to a molding material. 【請求項２４】 請求項１７に記載の成形用型を用い、
該成形用型のキャビティを形成する型部材の前記キャビ
ティ側の表面形状を成形素材に転写して成形されたこと
を特徴とする光学素子。24. The molding die according to claim 17,
An optical element formed by transferring a surface shape of the mold member forming the cavity of the molding die on the cavity side to a molding material. 【請求項２５】 前記成形素材における光学機能面を除
く少なくとも１つの面上に少なくとも１つの測長用マー
クが転写されていることを特徴とする請求項２４に記載
の光学素子。25. The optical element according to claim 24, wherein at least one length measurement mark is transferred onto at least one surface of the molding material other than the optical function surface. 【請求項２６】 光源からの光を走査対象物に対して走
査する光走査系を含む光学システムであって、 前記光走査系は、前記光源からの光を所定の角度範囲内
で偏向する偏向手段と、前記偏向手段から前記走査対象
物に至る前記光の光路上に配置された請求項２４又は２
５に記載の光学素子を少なくとも含む光学系とを有する
ことを特徴とする光学システム。26. An optical system including an optical scanning system that scans light from a light source onto an object to be scanned, wherein the optical scanning system deflects the light from the light source within a predetermined angle range. And means for disposing the light on the optical path from the deflecting means to the object to be scanned.
An optical system comprising at least an optical system according to claim 5. 【請求項２７】 前記走査対象物が、前記光学系を介し
た光の照射により像が形成される像担持体であり、 前記像を転写対象物に転写する転写手段を更に備えるこ
とを特徴とする請求項２６に記載の光学システム。27. The scanning object is an image carrier on which an image is formed by irradiating light via the optical system, and further comprising a transfer unit for transferring the image to a transfer object. 27. The optical system according to claim 26.