CN101045329B - 光学透镜注塑成形用模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学透镜注塑成形用模具，其结构为：可动侧与固定侧中的至少一侧成为型芯与模板之间的间隙在光学面一侧大，或者，若X为光学透镜中的光学面的长度，Y为光学面成形型芯的外形的长度，则满足以下关系式：1.5≤Y/X≤2.5。

Description

光学透镜注塑成形用模具

技术领域

本发明涉及填充熔融材料、形成光学透镜的光学透镜注塑成形用模具。

背景技术

近年来，作为光学透镜使用重量轻的塑料透镜、采用塑料透镜的光拾取装置或照相机等的光学器械经常可以见到。这种塑料透镜的制造主要通过使用模具的注塑成形而进行，作为注塑成形用模具有专利文献1所记载的技术。

根据图13对以往的光学透镜注塑成形用模具1000进行说明。图13所示的光学透镜注塑成形用模具1000将熔融材料填入型腔1003中，其结构为：光学透镜的光学面1001a由型芯(光学面成形型芯)1001成形、除光学透镜的光学面以外的部分1002a由位于型芯1001的外周的模板1002而成形。由于对光学面1001a严格设定了曲率及形状等，因此需要对光学面1001a进行高精度且高复制性的成形处理。在此，型腔1003内的光学面1001a上的热量被型芯1001吸收，为了防止光学面1001a上的复制性降低，型芯1001使用导热率低的、例如陶瓷等，而位于型芯1001的外周的模板1002使用比型芯1001导热率高的、例如热模具钢等。

如图13所示，在以往的光学透镜注塑成形用模具1000中，型芯1001与模板1002之间几乎没有间隙，在模板1002中填入型芯1001。但是，若型芯1001与模板1002之间几乎没有间隙，则即使型芯1001的导热率低，型芯1001的外周部A的热量也会被模板1002吸收，而使得外周部A的模具表面温度低于型芯1001的中心部B的温度。其结果，使型芯1001的外周部A的复制性降低。

另外，如图13所示，若模板1002设置于相对于光学面1001a的外周部A近的位置上，则即使型芯1001使用导热率低的材料，光学面1001a的外周部A的热量也会被模板1002吸收。其结果，也同样地会使光学面1001a的外周部A的复制性降低。

专利文献1(日本)特开平5-200789

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学透镜注塑成形用模具，该模具能够抑制形成光学透镜的光学面的光学面成形型芯的温度降低、还能够抑制成形时的光学透镜的光学面的温度降低、从而实现良好的复制性。

为了达到上述目的，本发明所涉及的光学透镜注塑成形用模具填充熔融材料、形成光学透镜，其特征在于，具有形成光学透镜的光学面的光学面成形型芯，及位于该光学面成形型芯的外周面、且与所述光学面成形型芯一起形成光学透镜的模板，

可动型芯侧与固定型芯侧中的至少一侧成为型芯与模板之间的间隙在光学面一侧大，

或者，若

X：光学透镜中的光学面的长度

Y：所述光学面成形型芯的外形的长度，

则，满足以下关系式：

1.5≤Y/X≤2.5。

附图说明

图1是表示模具(光学透镜注塑成形用模具)1的结构的图；

图2是表示模具1的开模的图；

图3是表利用可动型芯10使塑料透镜(光学透镜)100突出的状态的图；

图4是将图1中的区域C放大的图；

图5是在固定型芯30与固定模板40之间设置间隙的说明图；

图6是表示模具(光学透镜注塑成形用模具)101的结构的图；

图7是表示模具101的开模的图；

图8是表示利用可动型芯110使塑料透镜(光学透镜)200突出的状态的图；

图9是表示塑料透镜200的光学面110a的长度X与可动型芯110的外形长度Y之间的关系的图；

图10是表示塑料透镜200为圆形的情况下的光学面110a的长度X与可动型芯110的外形长度Y之间的关系的图；

图11是表示塑料透镜200为四边形的情况下光学面110a的长度X与可动型芯110的外形长度Y之间的关系的图；

图12是表示变形例的图；

图13是关于以往的光学透镜注塑成形用模具的说明图。

附图标记

1   模具

10  可动型芯

20  可动模板

30  固定型芯

40  固定模板

50  型腔

60  浇道

具体实施方式

以下，根据附图，通过两个例子对光学透镜注塑成形用模具的实施方式进行说明，本发明并不局限于该实施方式。

图1至图5表示第一实施方式，图6至图11表示第二实施方式。

图1及图6为表示模具(光学透镜注塑成形用模具)1及101的结构的图，图2及图7为表示模具1及101的开模的图，图3及图8为表示利用可动型芯10及110使塑料透镜(光学透镜)100及200突出的状态的图。

图1所示的模具1制造塑料透镜100，图6所示的模具101制造塑料透镜200。由于模具1及模具101具有相同的结构并由相同的材料构成、进行相同的动作，因此下面以模具1为代表进行说明。图1有代表性地表示了模具1中与本发明相关的部分。由于需要对光学面10a进行高精度且高复制性的成形处理，因此，由导热率低的可动型芯(光学面成形型芯)10成形，对光学面30a，由导热率低的固定型芯30成形。在可动型芯10的外周面上设置可动模板(模板)20，除光学面10a以外的塑料透镜部分20a由可动模板20成形。固定型芯30也同样地在外周面上设置固定模板40。在模具1打开时，可动型芯10及可动模板20可相对于固定型芯30及固定模板40移动而构成。为了能够抑制热量被可动模板20或固定模板40夺去，可动型芯10及固定型芯由导热率低的陶瓷形成，优选导热率在1.7～3.2 W/m·k的范围内。可动模板20及固定模板40由比可动型芯10等导热率高的热模具钢形成，导热率例如为30.0W/m·k。

下面，通过模具1，使用图1～图3对形成塑料透镜100的动作进行说明。首先，如图1所示，在可动模板20与固定模板40接触的位置上，将熔融材料填入型腔50。熔融材料的填充经浇道60而进行。被填充的熔融材料冷却到某种程度时，如图2所示可动型芯10及可动模板20相对于固定型芯30及固定模板40向箭头方向移动，模具1打开。在模具1打开的状态下，塑料透镜100附着在可动型芯10及可动模板20上。之后，如图3所示，可动型芯10相对于可动模板20向箭头方向移动，使塑料透镜100的成形品突出而脱离模具。

图6～8表示由模具101形成塑料透镜200的动作，与图1～3所示的由模具1形成塑料透镜100的动作相同。

<第一实施方式>

下面，参照图1～图5对第一实施方式中的模具1进行说明。

使用如上所述的方法行进塑料透镜的成形，但若型腔50一侧的可动型芯10与位于其外周面的可动模板20之间几乎没有间隙，则即使可动型芯10采用导热率低的材料，可动型芯10的外周部的热量也会被可动模板20夺去，使得可动型芯10的外周部的模具表面温度降低。其结果，可动型芯10的外周部的复制性会降低。在此，优选在可动型芯10与可动模板20之间设置间隙。通过图4及表1对此进行说明。

图4使图1的区域C的放大图。

为了抑制可动型芯10的外周部的热量被可动模板20夺去，在型腔50一侧的可动型芯10与可动模板20之间设置间隙10b。但是，若该间隙10b的长度2G大，则型腔50内的熔融材料会混入间隙10b，而无法形成恰当形状的塑料透镜100。在此，对于该2G值应该如何确定，对2G值进行了试验。其结果如表1所示。表1表示了可动型芯10的导热率λ为1.7W/m·k、2.4W/m·k、3.2W/m·k(实施例)及3.8W/m·k(比较例)的情况。

表1

评价是根据由模具1成形的塑料透镜100的性能是否良好来进行判断。表1中的

表示性能十分良好，○表示性能良好。而另一方面，△表示性能不是很好，×表示性能不好。表1所示的结果显示，可动型芯10的导热率λ在1.7W/m·k至3.2W/m·k内、间隙10b的2G值在0.010mm至0.025mm之间时，则塑料透镜100的性能良好，在0.015mm至0.020mm之间时更好。在此，可动型芯10的导热率λ为不到1.7W/m·k时，由模具1成形的塑料透镜100的性能良好，但在冷却上过于花费时间、生产性差，判断为不可实用。

如上所述，只要将可动型芯10的导热率λ设定在1.7W/m·k至3.2W/m·k的范围内，将可动型芯10与可动模板20之间的间隙10b的长度2G设定在0.010mm至0.025mm之间，则可动型芯10的外周部的热量就不会被可动模板20夺去，而能够抑制可动型芯10的外周部的模具表面温度的降低。其结果，即使在可动型芯10的外周部也能够实现良好的复制性，能够形成恰当形状的塑料透镜100。

另外，图4所示的作为间隙10b的进深的长度L优选在光学面深度Z的75％以上。另外，不仅如图4及表1所述、在可动型芯10与可动模板20之间设置所述数值的间隙10b，如图5所示、在固定型芯30与固定模板40之间设置相同数值的间隙30b，也能够获得相同效果。

<第二实施方式>

下面，参照图6～图11对第二实施方式中的模具101进行说明。

使用如上所述的方法行进塑料透镜200的成形，但若位于可动型芯110的外周上的可动模板120相对于光学面110a的外周部设置于近的位置上时，则即使可动型芯110采用导热率低的材料，光学面110a的外周部的热量也会被可动模板120夺去。其结果，光学面110a的外周部的复制性会降低。在此，根据塑料透镜200的光学面110a的长度与可动型芯110的外形长度的关系，优选光学面110a的外周部与可动模板120之间的距离为恰当的值。通过图9～11及表2对此进行说明。

图9是表示塑料透镜200的光学面110a的长度X与可动型芯110的外形长度Y之间的关系的图。

图9中，X表示塑料透镜200的光学面110a的长度，Y表示可动型芯110的外形长度。为了抑制光学面110a的外周部的热量被可动模板120夺去，优选可动模板120相对于光学面110a的外周部离开一定距离。另一方面，若为了可动模板120相对于光学面110a的外周部离开一定距离，而将可动型芯110的面积加大，则在成形处理上会发生各种问题。因此，塑料透镜200的光学面110a的长度X与可动型芯110的外形长度Y应该为怎样的关系才能够进行恰当的成形处理，对X和Y的关系进行了试验。另外，用图10及图11对X、Y进行了补充。图10及图11为从图9所示的α方向看的可动型芯110等的剖面图，图10表示塑料透镜200为圆形的情况、图11表示塑料透镜200为四边形的情况。如图10及图11所示，在塑料透镜200为圆形的情况下，光学面110a的长度X与可动型芯110的外形长度Y表示各自的直径，在塑料透镜200为四边形的情况下，表示各自的长宽的长度。其结果如表2所示。表2表示了可动型芯110的导热率λ为1.7W/m·k、2.4W/m·k、3.2W/m·k(实施例)及3.8W/m·k(比较例)的情况。

表2

评价是根据由模具101成形的塑料透镜200的性能是否良好来进行判断。表2中的

表示性能十分良好，○表示性能良好。而另一方面，△表示性能不是很好，×表示性能不好。表2所示的结果显示，可动型芯110的导热率λ在1.7W/m·k至3.2W/m·k的范围内、Y/X在1.5至2.5之间时，塑料透镜200的性能良好，在1.9至2.1之间时更好。在此，可动型芯110的导热率λ为不到1.7W/m·k时，由模具1成形的塑料透镜200的性能良好，但在冷却上过于花费时间、生产性差，判断为不实用。

这样，只要将可动型芯110的导热率λ设定在1.7W/m·k至3.2W/m·k的范围内，将Y/X设定在1.5至2.5之间，则能够抑制光学面110a的外周部的热量被可动模板120夺去。其结果，即使在光学面110a的外周部也能够实现良好的复制性，能够形成恰当形状的塑料透镜200。

另外，本发明当然也包含将所述第一实施方式及第二实施方式组合的、例如图12所示的变形例。在本变形例中，可动型芯210的外形长度Y部上具有长度G的间隙210b，可动型芯210的外周部上，被夺去的热量变小，能够实现更加良好的复制性。

根据本发明所涉及的光学透镜注塑成形用模具，通过抑制夺去上述热量的抑制导热光学面成形型芯，能够抑制形成光学透镜的光学面的光学面成形型芯的温度降低、及成形时的光学透镜的光学面的温度降低，能够实现良好的复制性。

Claims (9)

1.一种光学透镜注塑成形用模具，其填充熔融材料、形成光学透镜，由可动侧及固定侧构成，其特征在于，具有形成光学透镜的光学面的光学面成形型芯，及位于该光学面成形型芯的外周面、且与所述光学面成形型芯一起成形光学透镜的模板，

所述可动侧与所述固定侧中的至少一侧具有抑制导热光学面成形型芯，该抑制导热光学面成形型芯在所述光学面成形型芯与所述模板间并且在光学面一侧具有大的间隙，

若所述间隙为2G，则所述2G满足以下关系式：

0.010≤2G≤0.025，

2G的单位是mm。

2.如权利要求1所述的光学透镜注塑成形用模具，其特征在于，所述间隙由设于所述光学面成形型芯上的台阶高差而形成。

3.如权利要求1所述的光学透镜注塑成形用模具，其特征在于，所述间隙由设于所述模板上的台阶高差而形成。

4.一种光学透镜注塑成形用模具，其填充熔融材料、形成光学透镜，由可动侧及固定侧构成，其特征在于，具有形成光学透镜的光学面的光学面成形型芯，其所述可动侧与所述固定侧中的至少一侧具有满足以下关系式的抑制导热光学面成形型芯，

1.5≤Y/X≤2.5，

X：光学透镜中的光学面的长度

Y：所述光学面成形型芯的外形长度，

具有位于该光学面成形型芯的外周面、且与所述光学面成形型芯一起成形光学透镜的模板，

所述可动侧与所述固定侧中的至少一侧具有在所述光学面成形型芯与所述模板间并且在光学面一侧具有大的间隙的光学面成形型芯，

若所述间隙为2G，则所述2G满足以下关系式：

0.010≤2G≤0.025，

2G的单位是mm。

5.如权利要求1至4中任一项所述的光学透镜注塑成形用模具，其特征在于，所述抑制导热光学面成形型芯的导热率比所述模板的导热率低。

6.如权利要求1至4中任一项所述的光学透镜注塑成形用模具，其特征在于，所述抑制导热光学面成形型芯的导热率λ为：

1.7≤λ≤3.2

λ单位是W/m·k。

7.如权利要求1至4中任一项所述的光学透镜注塑成形用模具，其特征在于，所述抑制导热光学面成形型芯位于所述可动侧。

8.如权利要求1至4中任一项所述的光学透镜注塑成形用模具，其特征在于，所述抑制导热光学面成形型芯位于所述固定侧。

9.如权利要求1至4中任一项所述的光学透镜注塑成形用模具，其特征在于，所述抑制导热光学面成形型芯位于所述可动侧及所述固定侧。

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