JP2000071291A - 誘電体レンズの製造方法 - Google Patents

誘電体レンズの製造方法

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JP2000071291A
JP2000071291A JP10259290A JP25929098A JP2000071291A JP 2000071291 A JP2000071291 A JP 2000071291A JP 10259290 A JP10259290 A JP 10259290A JP 25929098 A JP25929098 A JP 25929098A JP 2000071291 A JP2000071291 A JP 2000071291A
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lens
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lens body
cavity
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JP10259290A
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Yutaka Nonogaki
裕 野々垣
Keizo Yamamoto
恵造 山本
Tatsuhiro Nakamura
辰弘 中村
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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    • G—PHYSICS
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    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0016—Lenses

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性に優れ、要求されるレベルの形状精度
や密度の均一性を確保することが可能であるとともに、
レンズ本体との間に空隙が形成されないように整合層を
射出成形することが可能な誘電体レンズの製造方法を提
供する。 【解決手段】 レンズ本体用の誘電体材料として熱可塑
性樹脂を含む複合誘電体材料を用い、射出圧縮成形工法
によりレンズ本体を成形するとともに、レンズ本体の表
裏両面のうちのいずれか一方の面（第１の面）側に整合
層材料を射出することによりレンズ本体の一方の面に整
合層（第１の面側整合層）を形成した後、レンズ本体の
他方の面に整合層（第２の面側整合層）を形成する（す
なわち、レンズ本体の一方の面側に射出した後、他方の
面側に射出する２回射出成形工法を用いて整合層を形成
する）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体レンズの製
造方法に関し、詳しくは、誘電体からなるレンズ本体の
表面に整合層が形成された構造を有する誘電体レンズの
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】誘電体
レンズの一つに、図１０(ａ)，(ｂ)に示すように、誘電
体からなるレンズ本体５１の表面に整合層５２が形成さ
れ、周辺部に整合層と一体に形成されたレンズ取付部５
３が配設された構造を有する誘電体レンズがある。
【０００３】このような誘電体レンズを製造する場合に
おいて、レンズ本体５１及び整合層５２は、通常は、射
出成形法により製造される。
【０００４】しかし、使用周波数帯域がミリ波帯になる
と、誘電体レンズとして、形状精度や密度の均一性など
に対する要求レベルが高くなり、通常の射出成形法では
成形が困難となる。
【０００５】そのため、ミリ波帯の周波数で使用される
誘電体レンズを製造するにあたっては、 成形材料に発泡剤を添加して型に射出する、射出成形
法により均一発泡成形を行う方法や 射出成形法により成形した板を貼り合わせて形成した
ブロック、あるいは押出成形法により成形したブロック
を切削加工することによりレンズ本体を形成している。
また、整合層については、レンズ本体とは別に射出成形
や切削加工などの方法により形成した整合層をレンズ本
体に貼り合わせる方法 などが提案されている。
【０００６】しかし、上記の均一発泡成形による方法
には、成形精度は得られるものの、発泡により形成され
た気泡がミリ波帯では特性に悪影響を与えるという問題
点がある。
【０００７】また、上記の切削加工する方法には、切
削加工に時間を要するばかりでなく、別体として形成し
た整合層をレンズ本体と貼り合わせるのにも手間を要す
るため、生産性が低下し、製造コストの増大を招くとい
う問題点がある。なお、レンズ本体と整合層を貼り合わ
せる際に、両者の隙間に誘電体物質を充てんさせること
が必要になることも、さらに手間がかかる場合もある。
【０００８】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、生産性に優れ、要求されるレベルの形状精度や密度
の均一性を確保することが可能であるとともに、レンズ
本体との間に空隙が形成されないように整合層を射出成
形することが可能な誘電体レンズの製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の誘電体レンズの製造方法は、誘電体材料か
らなるレンズ本体と、前記レンズ本体の表面を覆うよう
に配設された整合層とを備えた誘電体レンズの製造方法
において、(ａ)誘電体材料として熱可塑性樹脂を含む複
合誘電体材料を用い、この複合誘電体材料を、成形用型
内に射出して圧縮する射出圧縮成形工法により成形して
レンズ本体を形成するレンズ本体形成工程と、(ｂ)前記
レンズ本体形成工程において形成されたレンズ本体を、
表面側又は裏面側のいずれか一方の面（第１の面）側の
整合層形成用型にセットして、前記第１の面と整合層形
成用型の間に形成されるキャビティ内に整合層材料を射
出することにより、レンズ本体の第１の面に整合層（第
１の面側整合層）を形成する第１の整合層形成工程と、
(ｃ)前記第１の面に整合層が形成されたレンズ本体を、
整合層の形成されていない表面側又は裏面側のいずれか
一方の面（第２の面）側の整合層形成用型にセットし
て、前記第２の面と整合層形成用型の間に形成されるキ
ャビティ内に整合層材料を射出することにより、レンズ
本体の第２の面に、前記第１の面側整合層と一体化して
レンズ本体を覆う整合層（第２の面側整合層）を形成す
る第２の整合層形成工程とを具備することを特徴として
いる。
【００１０】熱可塑性樹脂を含む複合誘電体材料を用
い、射出圧縮成形工法によりレンズ本体を成形すること
により、手間のかかる切削加工などを必要とすることな
く、形状精度や密度の均一性の高いレンズ本体を形成す
ることが可能になる。また、第１の整合層形成工程にお
いて、整合層材料を射出することによりレンズ本体の表
裏いずれかの面（一方の面）に整合層（第１の面側整合
層）を形成した後、第２の整合層形成工程において、整
合層材料を射出することによりレンズ本体の他方の面に
整合層（第２の面側整合層）を形成するようにしてい
る、すなわち、一方の面側に射出した後、他方の面側に
射出する２回射出成形工法を用いているので、一方の面
側と他方の面側の２回の射出成形を行うことにより、レ
ンズ本体との間に空隙が形成されないように整合層を射
出成形することが可能になり、全体として、形状精度や
密度の均一性が高く、レンズ本体と整合層との間に隙間
のない高品質の誘電体レンズを効率よく製造することが
可能になる。
【００１１】また、請求項２の誘電体レンズの製造方法
は、前記レンズ本体形成工程において、レンズ本体の裏
面の全体を圧縮することを特徴としている。
【００１２】レンズ本体形成工程において、レンズ本体
の裏面の全体を圧縮することにより、レンズ裏面の一部
を圧縮する場合のように、レンズ裏面に段差が形成され
ることを防止して、さらに効率よく形状精度の高いレン
ズ本体を形成することが可能になる。
【００１３】また、請求項３の誘電体レンズの製造方法
は、前記第１の整合層形成工程において、レンズ本体の
裏面（第１の面）との間に所定の隙間（キャビティ）が
形成されるように、レンズ本体を浮かせて支持する支持
ピンを備えたキャビティ形成用下型と、レンズ本体の表
面（第２の面）と密着する形状を有する凹部が形成され
た密着上型との間にレンズ本体を挟み込み、レンズ本体
の裏面（第１の面）とキャビティ形成用下型との間に形
成されるキャビティ内に整合層材料を射出して、レンズ
本体の裏面（第１の面）に整合層（裏面（第１の面）側
整合層）を形成するとともに、前記第２の整合層形成工
程において、裏面（第１の面）側整合層が形成されたレ
ンズ本体の裏面側と嵌合密着する密着下型と、レンズ本
体の表面（第２の面）側の形状に対応するとともに、レ
ンズ本体の表面（第２の面）との間に所定の隙間（キャ
ビティ）が形成されるような形状を有する凹部が形成さ
れたキャビティ形成用上型との間に、前記裏面側整合層
が形成されたレンズ本体を挟み込み、レンズ本体の表面
（第２の面）とキャビティ形成用上型との間に形成され
るキャビティ内に整合層材料を射出して、レンズ本体の
表面（第２の面）に整合層（表面（第２の面）側整合
層）を形成することを特徴としている。
【００１４】整合層材料を射出して裏面（第１の面）側
整合層を形成する際には、上述のようなキャビティ形成
用下型、密着上型を用いて、レンズ本体の表面（第２の
面）側全体でレンズ本体を支持するとともに、支持ピン
により、所定のキャビティを確保し、また、整合層材料
を射出して表面側整合層を形成する際には、上述のよう
な密着下型、及びキャビティ形成用上型を用い、レンズ
本体の裏面（第１の面）側全体でレンズ本体を支持し
て、レンズ本体の表面（第２の面）側に所定のキャビテ
ィを確保し、裏面側整合層と表面側整合層を別々に射出
成形することにより、レンズ本体の位置ずれを生じるこ
となく、厚みの均一な整合層を効率よく確実に形成する
ことが可能になる。また、射出時の整合層材料の圧力に
よりレンズ本体に位置ずれが生じることがないため、整
合層材料を導入するためのゲートとして、ゲート処理が
容易なサイドゲートを採用することが可能になる。
【００１５】また、請求項４の誘電体レンズの製造方法
は、前記裏面側整合層を形成する際に、アンダーカット
部を形成し、前記表面（第２の面）側整合層を形成する
際に、アンダーカット部に整合層材料を流し込むことに
より、表面（第２の面）側整合層を裏面（第１の面）側
整合層に機械的に接合することを特徴としている。
【００１６】レンズ本体の裏面側整合層を形成する際
に、アンダーカット部を形成し、表面側整合層を形成す
る際に、アンダーカット部に整合層材料を流し込むこと
により、裏面側整合層と表面側整合層を構成する材料間
の融着に加え、表面側整合層がアンダーカット部に流れ
込み、機械的な接合が行われるため、整合層間の接合力
を向上させることが可能になる。
【００１７】また、請求項５の誘電体レンズの製造方法
は、(ａ)キャビティ形成用下型、及び密着上型を、レン
ズ本体とキャビティ形成用下型との間に形成されるキャ
ビティ内に整合層材料を射出して、前記裏面（第１の
面）側整合層を形成する工程において、整合層と同一の
材料からなるとともに、レンズ本体の外周部より外側に
突出しており、かつ、所定の位置に複数の貫通穴が配設
された裏面（第１の面）側レンズ取付部が成形されるよ
うな形状に構成し、(ｂ)密着下型、及びキャビティ形成
用上型を、レンズ本体とキャビティ形成用上型との間に
形成されるキャビティ内に整合層材料を射出して、前記
表面（第２の面）側整合層を形成する工程において、前
記裏面（第１の面）側レンズ取付部の表面側と融着して
一体化することにより、整合層と同一の材料からなると
ともに、レンズ本体の外周部より外側に突出しており、
かつ、所定の位置に複数の取付穴が配設された誘電体レ
ンズ取付部を構成する表面（第２の面）側レンズ取付部
が成形されるような形状に構成し、(ｃ)前記整合層材料
を射出して整合層を形成する際に、整合層と同一材料か
らなり、レンズ本体の外周部より外側に突出していると
ともに、所定の位置に複数の取付穴が配設された誘電体
レンズ取付部を整合層と同時に形成することを特徴とし
ている。
【００１８】キャビティ形成用下型及び密着上型を、整
合層材料の射出成型時に、所定の位置に複数の貫通穴が
配設された裏面側レンズ取付部が成形されるような形状
とし、密着下型及びキャビティ形成用上型を、整合層材
料の射出成型時に、整合層材料が裏面側レンズ取付部の
表面側と融着して一体化することにより、所定の位置に
複数の取付穴が配設された誘電体レンズ取付部を構成す
る、表面側レンズ取付部が成形されるような形状とする
ことにより、整合層材料を射出して整合層を形成する際
に、整合層と同一材料からなり、誘電体レンズの外周部
から外側に突出しているとともに、所定の位置に複数の
取付穴が配設された誘電体レンズ取付部を、整合層と同
時に形成することが可能になる。
【００１９】また、請求項６の誘電体レンズの製造方法
は、前記(ａ)の工程で形成される裏面側レンズ取付部の
貫通穴の穴径を、最終的に形成される誘電体レンズ取付
部の取付穴の穴径よりも大きく成形しておき、前記(ｂ)
の工程で整合層材料を射出して表面側レンズ取付部を形
成する際に、誘電体レンズ取付部の取付穴として所定の
穴径となるようにしたことを特徴としている。
【００２０】裏面側レンズ取付部の貫通穴の径を、最終
的に形成される誘電体レンズ取付部の取付穴よりも大き
く成形しておき、表面側レンズ取付部を成形する際に、
裏面側レンズ取付部と一体化するとともに、最終的に形
成される誘電体レンズ取付部の取付穴の径が所定の大き
さとなるようにした場合、表面側整合層を形成する際
に、裏面側整合層が形成されたレンズ本体を型にインサ
ートする場合に、裏面側レンズ取付部の貫通穴のピッチ
や形状のばらつきを問題とすることなく、容易にインサ
ートすることが可能になるとともに、取付穴のピッチ精
度、形状が表面側整合層の形成時の型のみで調整可能と
なる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
て、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。図
１は本発明の一実施形態にかかる誘電体レンズの製造方
法により製造された誘電体レンズを示す分解斜視図、図
２は誘電体レンズの断面図である。
【００２２】この誘電体レンズはミリ波帯の誘電体レン
ズであって、図１及び図２に示すように、熱可塑性樹脂
を含む複合誘電体材料からなり、表面側（上面側）が部
分球面状で、裏面側（下面側）が略平坦な形状を有する
レンズ本体１と、レンズ本体１の裏面側に形成された裏
面側整合層２と、レンズ本体１の外周の外側に突出する
ような態様で裏面側整合層２と一体に形成された裏面側
レンズ取付部３と、レンズ本体１の表面側に形成された
表面側整合層４と、レンズ本体１の外周の外側に突出す
るような態様で表面側整合層４と一体に形成された表面
側レンズ取付部５とを備えた構成を有している。
【００２３】なお、裏面側整合層２と表面側整合層４
は、実際には完全に融着して一体となっており、また、
裏面側整合層２と一体に形成された裏面側レンズ取付部
３と、表面側整合層４と一体に形成された表面側レンズ
取付部５も実際には完全に融着して一体となっている
が、図１では、発明を理解しやすくするために、裏面側
整合層２と表面側整合層４、及び裏面側レンズ取付部３
と表面側レンズ取付部５とを、それぞれ分離した状態で
示して説明するようにしている。
【００２４】また、上記の裏面側レンズ取付部３には、
所定の取付対象に誘電体レンズを取り付けるための取付
穴１０となるべき貫通穴２１が形成されているととも
に、表面側整合層４を形成する際に、整合層材料をレン
ズ本体１の裏面側にまで回り込ませるためのアンダーカ
ット部形成用の穴１１が形成されている。
【００２５】また、表面側レンズ取付部５には、誘電体
レンズを取り付けるための取付穴１０が形成されてい
る。次に、図３〜図９を参照しつつ誘電体レンズの製造
方法について説明する。
【００２６】［レンズ本体の形成］レンズ本体を形成す
るにあたっては、図３に示すような金型４１を用いた。
この金型４１は、上金型４１ａと、下金型４１ｂを備え
ており、この上金型４１ａと、下金型４１ｂにより、そ
の内部に、成形材料の通路となるスプル孔４３、ランナ
溝４４、及びサイドゲート４５、キャビティ４６が形成
されるとともに、圧縮コア４７を上昇させて、レンズ本
体の裏面の全体を圧縮することにより、キャビティ４６
内に射出された成形材料の圧縮成形が行われるように構
成されている。
【００２７】そして、セラミック（ＣａＴｉＯ3）とポ
リプロピレン（ＭＳ６５０徳山曹達製）を配合してなる
複合誘電体材料をレンズ本体用の成形材料とし、金型４
１を用いて以下の条件で射出圧縮成形し、図４に示すよ
うに、表面側（上面側）が部分球面状で、裏面側（下面
側）が略平坦な形状を有するレンズ本体１を得た。
【００２８】なお、レンズ本体を圧縮する際に、圧縮コ
アをレンズ本体の裏面の全体に押し当てて圧縮するよう
にしているので、レンズ本体の下面に段差部などが形成
されることがなく、形状精度の高いレンズ本体を得るこ
とができた。
【００２９】射出条件 金型温度 ： １１０℃ シリンダ温度 ： １９０℃ 射出速度 ： １０mm／sec 冷却時間 ： ６００sec 圧縮条件 圧縮ストローク： ４mm 圧縮力 ： １８５９kg／cm2 圧縮タイミング： ３０sec（金型タッチ後） 圧縮速度 ： ４５８mm／sec なお、レンズ本体の成形条件は、上記の例に限定される
ものではなく、レンズ本体の形状や使用する材料などを
考慮して、適切な成形条件を設定することが望ましい。
【００３０】［整合層の形成］図５，図６は、レンズ本
体の表面に整合層を形成する工程を示す図であって、図
５は裏面側整合層２（図２）及び裏面側レンズ取付部３
（図２）を形成する工程、図６は表面側整合層４（図
２）及び表面側レンズ取付部５（図２）を形成する工程
を示す図である。なお、図５，図６においては、理解を
容易にするため、レンズ本体１及び上型８，２８を垂直
に切断して２分割し、その一方だけを示すようにしてい
る。
【００３１】(ａ)裏面側整合層の形成 まず、図５に示すように、レンズ本体１を浮かせて支持
することにより、レンズ本体１の裏面との間に所定の隙
間（キャビティ）を形成するとともに、アンダーカット
部形成用の穴１１（図１）を形成するための４本の支持
ピン６と、誘電体レンズを取り付けるための取付穴形成
用の貫通穴２１（図１）を形成するための８本のピン
（コアピン）１２と、整合層材料（溶融樹脂）を供給す
るためのゲート（サイドゲート）１３を備えたキャビテ
ィ形成用下型（金型）７と、レンズ本体１の表面側の球
面形状に対応する形状を有し、レンズ本体１の表面と密
着する凹部１４と、整合層材料（この実施形態では、溶
融ポリプロピレン樹脂）を供給するためのスプル孔１５
が形成された密着上型（金型）８との間にレンズ本体１
を挟み込む。これにより、レンズ本体１の裏面とキャビ
ティ形成用下型７との間にキャビティが形成される。
【００３２】それから、レンズ本体１とキャビティ形成
用下型７との間に形成されるキャビティ内に整合層材料
を以下の条件で射出して、裏面側整合層２（図１，図
２）と裏面側レンズ取付部３（図１，図２））を形成す
る。
【００３３】（成形条件） 金型温度 ： ６０℃ シリンダ温度 ： ２６０℃ 射出圧力 ： ５００kg／cm2 射出速度 ： １５mm／sec 冷却時間 ： １５sec
【００３４】(ｂ)表面側整合層の形成 次に、図６に示すように、裏面側整合層２及び裏面側レ
ンズ取付部３が形成されたレンズ本体１を、裏面側レン
ズ取付部３を含む裏面側整合層２の形状に対応する形状
を有し、誘電体レンズ取付用の取付穴１０を形成するた
めのコアピン２２を備えた密着下型（金型）２７と、レ
ンズ本体１との間に、表面側整合層４及び表面側レンズ
取付部５（図１，図２）となる所定の隙間（キャビテ
ィ）が形成されるような部分球面状の凹部３４が形成さ
れたキャビティ形成用上型（金型）２８の間に挟み込
み、レンズ本体１とキャビティ形成用上型２８との間に
形成されるキャビティ内に、下記の条件で整合層材料を
射出して、レンズ本体１の表面に整合層（表面側整合
層）４及び表面側レンズ取付部５を形成する。なお、整
合層材料は、２つのサイドゲート３３からキャビティ内
に射出する。
【００３５】（成形条件） 金型温度 ： ６０℃ シリンダ温度 ： ２６０℃ 射出圧力 ： ５００kg／cm2 射出速度 ： ２０mm／sec 冷却時間 ： １５sec
【００３６】なお、図６に、このようにして形成された
表面側整合層４及び表面側レンズ取付部５の構造を示
す。ただし、表面側整合層４及び表面側レンズ取付部５
は、実際には、裏面側整合層２（図１，図２）及び裏面
側レンズ取付部３（図１，図２）と融着し一体化してい
る。
【００３７】上述のように、この実施形態の誘電体レン
ズの製造方法によれば、整合層材料を射出して裏面側整
合層２を形成する際には、レンズ本体１の表面側が、密
着上型８の凹部１４に密着して、レンズ本体１の表面側
全体でレンズ本体１が支持されるとともに、４本の支持
ピン６により所定のキャビティが確保されるため、レン
ズ本体１の位置ずれを招いたり、レンズ本体との間に空
隙を生じさせたりすることなく、裏面側整合層２を形成
することができる。また、射出時の整合層材料の圧力に
よりレンズ本体１に位置ずれが生じることがないため、
整合層材料を導入するためのゲートとして、ゲート処理
が容易なサイドゲートを採用して、効率よく射出成形を
行うことができる。
【００３８】また、整合層材料を射出して表面側整合層
４を形成する際には、レンズ本体１の裏面側全体でレン
ズ本体１が支持されるとともに、２つのサイドゲート３
３から整合層材料が導入されるため、裏面側整合層２及
び裏面側レンズ取付部３が形成されたレンズ本体１の位
置ずれを生じることなく、厚みの均一な表面側整合層４
を確実に形成することができる。
【００３９】したがって、上記実施形態の方法によれ
ば、レンズ本体の表面に、厚みの均一な整合層が形成さ
れ、かつ、レンズ取付部が設けられた誘電体レンズを、
効率よく製造することができる。
【００４０】また、上記実施形態では、４本の支持ピン
６として、図５及び図８(ａ)に示すように、表面に段部
６ａが形成された構造のものが用いられているため、裏
面側整合層２を形成する際に整合層材料を射出成形した
後に、図８(ｂ)に示すように、アンダーカット部（空
隙）Ａが形成され、表面側整合層４を射出成形する際
に、図８(ｃ)に示すように、整合層材料がアンダーカッ
ト部Ａに流れ込み、裏面側整合層２と表面側整合層４を
構成する材料間の融着に加え、表面側整合層４がアンダ
ーカット部Ａに流れ込むことによる機械的な接合が行わ
れるため、レンズ本体１と表面側整合層４がより確実に
接合される。
【００４１】また、上記実施形態では、裏面側レンズ取
付部３に取付穴形成用の貫通穴２１を形成するための８
本のピン（コアピン）１２として、図９(ａ)に示すよう
に、テーパ状の段部１２ａが形成され、段部１２ａより
下側が大径部となり、段部１２ａより上側が小径部とな
っているコアピンが用いられているため、裏面側整合層
２及び裏面側レンズ取付部３を射出成形した時点では、
図９(ａ)，(ｂ)に示すように、最終的な取付穴１０（図
９(ｃ)）よりも直径が大きく、しかも内面にアンダーカ
ット部Ｂを形成するためのテーパ状段部２１ａを備えた
貫通穴２１が形成される。
【００４２】そして、図９(ｂ)に示すように、この貫通
穴２１に、密着下型２７（図６）のコアピン２２をはま
り込ませた状態で、表面側整合層４及び表面側レンズ取
付部５を形成するための整合層材料を射出することによ
り、図９(ｃ)に示すように、所定の直径を有する取付穴
１０を備えた表面側レンズ取付部５が形成される。な
お、この取付穴１０の周囲において、図９(ｃ)に示すよ
うに、表面側整合層４（表面側レンズ取付部５）と裏面
側整合層２（裏面側レンズ取付部３）が融着するととも
に、表面側整合層用の整合層材料が、テーパ状段部２１
ａより下側のアンダーカット部Ｂに流れ込んで機械的な
結合が行われるため、両者がより確実に接合される。
【００４３】また、裏面側レンズ取付部３を形成する工
程では、最終的な取付穴１０よりも大きい貫通穴２１を
形成しておき、表面側レンズ取付部５を形成する際に、
所定の穴径の取付穴１０を形成するようにしているの
で、レンズ本体１に裏面側整合層２及び裏面側レンズ取
付部３が形成された一体成形体を金型にインサートする
際の位置精度をそれほど高くすることが不要になり、か
つ、貫通穴２１のピッチ、形状についてもある程度のば
ら付きが許容されるようになるとともに、表面側整合層
形成時に用いる金型のみで、取付穴１０のピッチ精度、
形状などを調整することが可能になる。したがって、効
率よく誘電体レンズを製造することが可能になり、生産
性を向上させることが可能になる。
【００４４】また、上記実施形態においては、アンダー
カット部Ａ，Ｂを裏面側整合層と一体に形成される裏面
側レンズ取付部にのみ設け、表面側整合層を形成する際
に整合層材料を流し込むようにしているので、表面側整
合層の表面には、跡が残らず、外観を向上させることが
できる。
【００４５】なお、上記実施形態では、レンズ本体を構
成する材料として、セラミック（ＣａＴｉＯ3）とポリ
プロピレン（ＭＳ６５０徳山曹達製）を配合してなる複
合誘電体材料をを用いた場合について説明したが、レン
ズ本体を構成する材料はこれに限定されるものではな
く、熱可塑性樹脂を含む種々の誘電体材料を用いること
が可能である。
【００４６】また、上記実施形態では、整合層材料とし
て、ポリプロピレンを用いた場合について説明したが、
整合層材料はこれに限定されるものではなく、その他の
種々の誘電体材料を用いることが可能である。
【００４７】また、上記実施形態では、レンズ本体の裏
面側（第１の面側）に先に整合層を形成し、その後、レ
ンズ本体の表面側（第２の面側）に整合層を形成するよ
うにした場合について説明したが、先にレンズ本体の表
面側に整合層を形成した後、レンズ本体の表面側に整合
層を形成するように構成することも可能である。
【００４８】本発明はさらにその他の点においても上記
実施形態に限定されるものではなく、レンズや整合層の
構成材料、レンズ本体の成形条件や形状、整合層やレン
ズ取付部の構造、取付穴の形状、下面側整合層を形成す
る際に用いるキャビティ形成用下型及び密着上型、上面
側整合層を形成する際に用いる密着下型及びキャビティ
形成用上型の具体的な構造などに関し、発明の要旨の範
囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能で
ある。
【００４９】
【発明の効果】本発明の誘電体レンズの製造方法は、熱
可塑性樹脂を含む複合誘電体材料を用い、射出圧縮成形
工法によりレンズ本体を成形するようにしているので、
手間のかかる切削加工などを必要とすることなく、形状
精度や密度の均一性の高いレンズ本体を形成することが
可能になる。
【００５０】また、第１の整合層形成工程において、整
合層材料を射出することによりレンズ本体の表裏いずれ
かの面（第１の面）に整合層（第１の面側整合層）を形
成した後、第２の整合層形成工程において、整合層材料
を射出することによりレンズ本体の他方の面に整合層
（第２の面側の整合層）を形成するようにしている、す
なわち、一方の面側に射出した後、他方の面側に射出す
る２回射出成形工法を用いているので、レンズ本体との
間に空隙が形成されないように整合層を射出成形するこ
とが可能になり、全体として、形状精度や密度の均一性
が高く、レンズ本体と整合層との間に隙間のない高品質
の誘電体レンズを効率よく製造することが可能になる。
【００５１】また、請求項２の誘電体レンズの製造方法
のように、レンズ本体を圧縮成形する工程において、レ
ンズ本体の裏面の全体を圧縮することにより、レンズ裏
面に段差が形成されることを防止して、さらに効率よく
形状精度の高いレンズ本体を形成することが可能にな
る。
【００５２】また、請求項３の誘電体レンズの製造方法
のように、整合層材料を射出して裏面（第１の面）側整
合層を形成する際には、上述のようなキャビティ形成用
下型、密着上型を用いて、レンズ本体の表面（第２の
面）側全体でレンズ本体を支持するとともに、支持ピン
により、所定のキャビティを確保し、また、整合層材料
を射出して表面側整合層を形成する際には、上述のよう
な密着下型、及びキャビティ形成用上型を用い、レンズ
本体の裏面（第１の面）側全体でレンズ本体を支持し
て、レンズ本体の表面（第２の面）側に所定のキャビテ
ィを確保し、裏面側整合層と表面側整合層を別々に射出
成形するようにした場合、より確実に、レンズ本体の位
置ずれを生じることなく、厚みの均一な整合層を効率よ
く確実に形成することが可能になる。また、射出時の整
合層材料の圧力によりレンズ本体に位置ずれが生じるこ
とがないため、整合層材料を導入するためのゲートとし
て、ゲート処理が容易なサイドゲートを採用することが
可能になる。
【００５３】また、請求項４の誘電体レンズの製造方法
のように、レンズ本体の裏面側整合層を形成する際に、
アンダーカット部を形成し、表面側整合層を形成する際
に、アンダーカット部に整合層材料を流し込むようにし
た場合、裏面側整合層と表面側整合層を構成する材料間
の融着に加え、表面側整合層がアンダーカット部に流れ
込み、機械的な接合が行われるため、整合層間の接合力
を向上させることが可能になる。
【００５４】また、請求項５の誘電体レンズの製造方法
のように、キャビティ形成用下型及び密着上型を、整合
層材料の射出成型時に、所定の位置に複数の貫通穴が配
設された裏面側レンズ取付部が成形されるような形状と
し、密着下型及びキャビティ形成用上型を、整合層材料
の射出成型時に、整合層材料が裏面側レンズ取付部の表
面側と融着して一体化することにより、所定の位置に複
数の取付穴が配設された誘電体レンズ取付部を構成す
る、表面側レンズ取付部が成形されるような形状とした
場合、整合層材料を射出して整合層を形成する際に、整
合層と同一材料からなり、誘電体レンズの外周部から外
側に突出しているとともに、所定の位置に複数の取付穴
が配設された誘電体レンズ取付部を、整合層と同時に形
成することが可能になり、本発明をさらに実効あらしめ
ることが可能になる。
【００５５】また、請求項６の誘電体レンズの製造方法
のように、裏面側レンズ取付部の貫通穴の径を、最終的
に形成される誘電体レンズ取付部の取付穴よりも大きく
成形しておき、表面側レンズ取付部を成形する際に、裏
面側レンズ取付部と一体化するとともに、最終的に形成
される誘電体レンズ取付部の取付穴の径が所定の大きさ
となるようにした場合、表面側整合層を形成する際に、
裏面側整合層が形成されたレンズ本体を型にインサート
する場合に、裏面側レンズ取付部の貫通穴のピッチや形
状のばらつきを問題とすることなく、容易にインサート
することが可能になるとともに、取付穴のピッチ精度、
形状が表面側整合層の形成時の型のみで調整可能とな
り、製造工程を簡略化することができて有意義である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる誘電体レンズの製
造方法により製造された誘電体レンズを示す分解斜視図
である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる誘電体レンズの製
造方法により製造された誘電体レンズを示す断面図であ
る。
【図３】本発明の一実施形態にかかる誘電体レンズの製
造方法において、レンズ本体を成形するのに用いた金型
を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる誘電体レンズの製
造方法において形成したレンズ本体を示す断面図であ
る。
【図５】本発明の一実施形態にかかる誘電体レンズの製
造方法において裏面側整合層及び裏面側レンズ取付部を
形成する工程を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる誘電体レンズの製
造方法において表面側整合層及び表面側レンズ取付部を
形成する工程を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる誘電体レンズの製
造方法において形成した表面側整合層及び表面側レンズ
取付部の構造を示す断面図である。
【図８】(ａ)，(ｂ)，(ｃ)は、本発明の一実施形態にか
かる誘電体レンズの製造方法において、支持ピンにより
アンダーカット部を形成する工程を示す断面図である。
【図９】(ａ)，(ｂ)，(ｃ)は、本発明の一実施形態にか
かる誘電体レンズの製造方法において、レンズ取付部の
取付穴を形成する工程を示す断面図である。
【図１０】従来の誘電体レンズを示す図であって、(ａ)
は平面図、(ｂ)は断面図である。
【符号の説明】
１ レンズ本体 ２ 裏面側整合層 ３ 裏面側レンズ取付部 ４ 表面側整合層 ５ 表面側レンズ取付部 ６ 支持ピン ６ａ 段部 ７ キャビティ形成用下型 ８ 密着上型 １０ 取付穴 １１ アンダーカット部形成用の穴 １２ ピン（コアピン） １２ａ テーパ状の段部 １３ ゲート（サイドゲート） １４ 凹部 １５ スプル孔 ２１ 貫通穴 ２１ａ テーパ状の段部 ２２ コアピン ２７ 密着下型 ２８ キャビティ形成用上型 ３３ サイドゲート ３４ 凹部 ４１ 金型 ４１ａ 上金型 ４１ｂ 下金型 ４３ スプル孔 ４４ ランナ溝 ４５ サイドゲート ４６ キャビティ ４７ 圧縮コア Ａ，Ｂ アンダーカット部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 辰弘 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 4F202 AA11 AB16 AG03 AG19 AH75 CA11 CB01 CB12 CB22 CK32 CQ03 CQ05 4F206 AA11 AB16 AG03 AG19 AH75 JA03 JA07 JB12 JB22 JF05 JF35 JN11 JN25 JQ81

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】誘電体材料からなるレンズ本体と、前記レ
    ンズ本体の表面を覆うように配設された整合層とを備え
    た誘電体レンズの製造方法において、 (ａ)誘電体材料として熱可塑性樹脂を含む複合誘電体材
    料を用い、この複合誘電体材料を、成形用型内に射出し
    て圧縮する射出圧縮成形工法により成形してレンズ本体
    を形成するレンズ本体形成工程と、 (ｂ)前記レンズ本体形成工程において形成されたレンズ
    本体を、表面側又は裏面側のいずれか一方の面（第１の
    面）側の整合層形成用型にセットして、前記第１の面と
    整合層形成用型の間に形成されるキャビティ内に整合層
    材料を射出することにより、レンズ本体の第１の面に整
    合層（第１の面側整合層）を形成する第１の整合層形成
    工程と、 (ｃ)前記第１の面に整合層が形成されたレンズ本体を、
    整合層の形成されていない表面側又は裏面側のいずれか
    一方の面（第２の面）側の整合層形成用型にセットし
    て、前記第２の面と整合層形成用型の間に形成されるキ
    ャビティ内に整合層材料を射出することにより、レンズ
    本体の第２の面に、前記第１の面側整合層と一体化して
    レンズ本体を覆う整合層（第２の面側整合層）を形成す
    る第２の整合層形成工程とを具備することを特徴とする
    誘電体レンズの製造方法。
  2. 【請求項２】前記レンズ本体形成工程において、レンズ
    本体の裏面の全体を圧縮することを特徴とする請求項１
    記載の誘電体レンズの製造方法。
  3. 【請求項３】前記第１の整合層形成工程において、レン
    ズ本体の裏面（第１の面）との間に所定の隙間（キャビ
    ティ）が形成されるように、レンズ本体を浮かせて支持
    する支持ピンを備えたキャビティ形成用下型と、レンズ
    本体の表面（第２の面）と密着する形状を有する凹部が
    形成された密着上型との間にレンズ本体を挟み込み、レ
    ンズ本体の裏面（第１の面）とキャビティ形成用下型と
    の間に形成されるキャビティ内に整合層材料を射出し
    て、レンズ本体の裏面（第１の面）に整合層（裏面（第
    １の面）側整合層）を形成するとともに、 前記第２の整合層形成工程において、裏面（第１の面）
    側整合層が形成されたレンズ本体の裏面側と嵌合密着す
    る密着下型と、レンズ本体の表面（第２の面）側の形状
    に対応するとともに、レンズ本体の表面（第２の面）と
    の間に所定の隙間（キャビティ）が形成されるような形
    状を有する凹部が形成されたキャビティ形成用上型との
    間に、前記裏面側整合層が形成されたレンズ本体を挟み
    込み、レンズ本体の表面（第２の面）とキャビティ形成
    用上型との間に形成されるキャビティ内に整合層材料を
    射出して、レンズ本体の表面（第２の面）に整合層（表
    面（第２の面）側整合層）を形成することを特徴とする
    請求項１又は２記載の誘電体レンズの製造方法。
  4. 【請求項４】前記裏面側整合層を形成する際に、アンダ
    ーカット部を形成し、前記表面（第２の面）側整合層を
    形成する際に、アンダーカット部に整合層材料を流し込
    むことにより、表面（第２の面）側整合層を裏面（第１
    の面）側整合層に機械的に接合することを特徴とする請
    求項３記載の誘電体レンズの製造方法。
  5. 【請求項５】(ａ)キャビティ形成用下型、及び密着上型
    を、レンズ本体とキャビティ形成用下型との間に形成さ
    れるキャビティ内に整合層材料を射出して、前記裏面
    （第１の面）側整合層を形成する工程において、整合層
    と同一の材料からなるとともに、レンズ本体の外周部よ
    り外側に突出しており、かつ、所定の位置に複数の貫通
    穴が配設された裏面（第１の面）側レンズ取付部が成形
    されるような形状に構成し、 (ｂ)密着下型、及びキャビティ形成用上型を、レンズ本
    体とキャビティ形成用上型との間に形成されるキャビテ
    ィ内に整合層材料を射出して、前記表面（第２の面）側
    整合層を形成する工程において、前記裏面（第１の面）
    側レンズ取付部の表面側と融着して一体化することによ
    り、整合層と同一の材料からなるとともに、レンズ本体
    の外周部より外側に突出しており、かつ、所定の位置に
    複数の取付穴が配設された誘電体レンズ取付部を構成す
    る表面（第２の面）側レンズ取付部が成形されるような
    形状に構成し、 (ｃ)前記整合層材料を射出して整合層を形成する際に、
    整合層と同一材料からなり、レンズ本体の外周部より外
    側に突出しているとともに、所定の位置に複数の取付穴
    が配設された誘電体レンズ取付部を整合層と同時に形成
    することを特徴とする請求項３又は４記載の誘電体レン
    ズの製造方法。
  6. 【請求項６】前記(ａ)の工程で形成される裏面側レンズ
    取付部の貫通穴の穴径を、最終的に形成される誘電体レ
    ンズ取付部の取付穴の穴径よりも大きく成形しておき、 前記(ｂ)の工程で整合層材料を射出して表面側レンズ取
    付部を形成する際に、誘電体レンズ取付部の取付穴とし
    て所定の穴径となるようにしたことを特徴とする請求項
    ５記載の誘電体レンズの製造方法。
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