JP2003211500A

JP2003211500A - プラスチックレンズの成形金型及び成形方法

Info

Publication number: JP2003211500A
Application number: JP2002014669A
Authority: JP
Inventors: Katsu Nakao; 克中尾; Hiroto Inoue; 裕人井ノ上; Shinya Maruyama; 信哉丸山; Masayoshi Takahashi; 昌良高橋; Takashi Kamimura; 高志上村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】成形サイクルを過度に長くすることがなく、
光学面の回転対称性を悪化しない、簡素な構成の成形金
型及び成形方法を提供する。【解決手段】光軸中心部が周辺部よりも薄く光軸方向
から見て円形状の凹レンズを形成するための射出成型金
型であって、前記成形金型で構成されたキャビティ内に
溶融熱可塑性樹脂を射出するためのレンズ周辺部に設け
た１つのゲートと、前記光軸中心を基準として前記ゲー
トと反対方向、かつ前記光軸中心と前記ゲートを結ぶ仮
想線を対称軸として左右対称の位置に、前記光軸方向か
ら見て前記レンズ周辺部の外側に設けた複数の樹脂溜り
部と、前記樹脂溜り部と前記レンズ周辺部との間に設け
た複数の樹脂溜り用ゲートとを備えている成形金型。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクション
テレビやプロジェクタ用の投射レンズ、ビデオカメラ用
ズームレンズなどのプラスチックレンズの射出成形金型
及び射出成形方法に関する。特に、プラスチックレンズ
の光学性能の向上を目的とした、プラスチックレンズの
射出成形金型及び射出成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今では、プロジェクションテレビやプ
ロジェクタ用の投射レンズ、ビデオカメラ用ズームレン
ズにおいて、収差低減による高精度化とレンズ枚数を削
減し、小型化と低価格化を実現するため、非球面レンズ
を組み込んだ光学システムが一般的に用いられている。

【０００３】この非球面レンズの形成に関しては、ガラ
スの硝材を研磨するガラス研磨工法では形成が困難であ
り、またプレホーミングしたガラスの硝材を圧縮成形す
るガラスモールド工法では、加工コストが高くなるこ
と、また直径が２０〜３０ｍｍ程度以下の小径のレンズ
にしか実用上適用できないことから、成形金型によりプ
ラスチックレンズを成形する方法が多く用いられてい
る。

【０００４】特に溶融したアクリル樹脂等の熱可塑性樹
脂をスプール、ランナーを介して、ゲートからキャビテ
ィ内部に充填させ、冷却固化することで所定の光学面形
状に形成する射出成形方法では、成形金型のキャビティ
形状の転写によって、直径が５０ｍｍから１００ｍｍと
いった大口径の非球面形状のレンズを、安定した品質で
大量に安価で得られることから、プラスチックレンズの
成形としては一般的である。

【０００５】しかしながら、レンズ光学面中心部と光学
面周辺部との肉厚の差があるレンズ、例えば凹レンズで
は、光学面周辺部に設けたゲートから溶融樹脂が充填す
る場合に、ゲート通過直後では、ゲートからレンズ光軸
中心に向かうレンズ中心側とレンズ周辺側との肉厚差が
小さく、またレンズ周辺側は金型のキャビティ壁面との
接触面積が多く、流動摩擦抵抗が高く、かつ固化速度が
速いことから、レンズ周辺側に比べて、レンズ中心側の
方が、溶融樹脂の流動先端は先行する。逆に、溶融樹脂
の流動先端がレンズ光軸中心付近を通過した時点から
は、肉厚が大きいレンズ周辺部の方が、肉厚が小さいレ
ンズ中心部と比べて流動抵抗が少なく、かつ固化速度が
遅いため、レンズ周辺部の方が速度が早くなることか
ら、溶融樹脂の流動先端は先行する。

【０００６】従って、ゲートと反対方向の最終充填位置
である光学面周辺部では、光軸中心とゲートを結ぶ仮想
線を対称軸として左右の光学面周辺部側の溶融樹脂の流
動先端が、９０度以上の角度で合流することから、ウエ
ルドラインが発生し易い。特に、レンズ成形では、残留
応力により発生する複屈折低減と、ゲート近傍のジェテ
ィング不良回避のため、充填速度を落として成形するこ
とが一般的であることから最終充填位置では溶融樹脂の
温度が低くなっており、ウエルドラインになる確率が高
い。このウエルドラインは、上記光学面周辺部の、レン
ズ外周側から内周側に向かうすじ状の線であり、光学面
形状が変化することから光学性能を著しく悪化させる。

【０００７】またレンズ中心部側の溶融樹脂の流れが、
光学面周辺部側に比べて著しく遅い場合、すなわち最終
充填位置に光学面周辺部側からの溶融樹脂が到達した後
に、レンズ中心部側の溶融樹脂が合流する場合では、本
来、最終充填位置に設けたガスベントから金型内部の空
気が逃げることができず、成形後、最終充填位置近傍の
光学面周辺側に気泡が発生する場合がある。

【０００８】そこで、これら上記のプラスチックレンズ
の成形金型及び成形方法の課題を解決するために、特開
平１１−１９４２０３号公報記載のプラスチックレンズ
及びプラスチックレンズを用いた光学機器が提案されて
いる。この特開平１１−１９４２０３号公報記載のプラ
スチックレンズ及びプラスチックレンズを用いた光学機
器では、レンズ面の光軸方向に沿った方向に所定の長さ
を有するスペーサー部を、レンズ面の側面側に設けたゲ
ートとレンズ面の中心を結ぶ仮想線を対称軸にして軸対
称の位置に、レンズ面の外周に沿って部分的に形成する
ことによって、上記したレンズ周囲から回り込む溶融樹
脂がぶつかり合流することで、ゲートと反対側の位置に
発生する、周囲より光軸に向かうすじ状のウェルドライ
ンを防止し、レンズ面の精度を向上することができるプ
ラスチックレンズと、このプラスチックレンズを用いた
光学機器を提案しており、主にボードカメラに適用する
ことを主眼にした内容になっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開平１１−１９４２０３号公報記載のプラスチック
レンズ及びプラスチックレンズを用いた光学機器の構は
以下に示す４つの課題を有している。

【００１０】まず第１の課題として、光軸方向にスペー
サを設けることから、スペーサーを設ける周辺部の肉厚
がさらに厚くなり、最肉厚のこの部分が冷却の律速にな
ることから、成形サイクルが長くなり生産性が悪化する
という問題がある。

【００１１】第２の課題として、スペーサ自体が大きい
ことから、スペーサを設けた部分と、設けていない部分
とでは、充填プロセスでの溶融樹脂の流動の違いにより
分子配向が異なることと、保圧冷却プロセスでの樹脂の
固化収縮状態の違いにより、成形後の金型から取り出し
た際の光学面形状に差が発生する。従って光軸を中心と
した回転対称性の光学面形状精度が悪化する、あるいは
形状精度が要求される用途のレンズ成形ができないなど
の問題が発生する。

【００１２】第３の課題として、光軸方向に設けたスペ
ーサ部がレンズ製品形状と一体になっていることから、
レンズが複数枚あるビデオカメラ等の各種撮像系、ある
いはプロジェクタ用の投射系のレンズ鏡筒に、各レンズ
との光軸を合わせて組み込む場合には、レンズ間距離が
大きくなり、組み込むことができないという問題が発生
する。またスペーサがレンズ外径より外側に張り出して
いる場合は、円筒形状のレンズ鏡筒に取り付けることが
さらに困難になる。

【００１３】また第４の課題として上記発明の実施例と
してゲート近傍のレンズ外周位置に肉厚方向へスペーサ
が設けられているが、ゲート近傍からレンズ光軸中心ま
での範囲では、中心部側の流動先端が周辺側に比べてさ
らに先行するという、アンバランスな流れが発生するこ
とから、エアーの巻き込みによる気泡発生等の成形不良
が発生する可能性がある。

【００１４】上記の問題に鑑み本発明の目的は、プラス
チックで形成した凹レンズにウエルドやエアー巻き込み
による気泡発生を生じない射出成形金型及び射出成形方
法において、成形サイクルを過度に長くすることがな
く、また光学面の回転対称性を悪化することがなく、ま
た、複数のレンズの光学系において、レンズ面間距離の
制約がなく、レンズ鏡筒に容易に組み込める、最適な成
形金型及び成形方法を、簡素な構成で安価に提供するも
のである。

【００１５】

【課題を解決する為の手段】前記課題を解決するため、
本発明のプラスチックレンズの成形金型は、光軸中心部
が周辺部よりも薄く光軸方向から見て円形状の凹レンズ
を形成するための射出成型金型であって、

【００１６】前記成形金型で構成されたキャビティ内に
溶融熱可塑性樹脂を射出するためのレンズ周辺部に設け
た１つのゲートと、

【００１７】前記光軸中心を基準として前記ゲートと反
対方向、かつ前記光軸中心と前記ゲートを結ぶ仮想線を
対称軸として左右対称の位置に、前記光軸方向から見て
前記レンズ周辺部の外側に設けた複数の樹脂溜り部と、

【００１８】前記樹脂溜り部と前記レンズ周辺部との間
に設けた複数の樹脂溜り用ゲートとを備えていることを
特徴とする。

【００１９】これにより、樹脂溜り部をレンズ周辺側の
流動先端がレンズ中心側より先行する光軸中心通過後の
充填位置に設けているので、充填パターンのアンバラン
スを適切に改善し、最終充填位置でのウエルドと気泡不
良を解消できる。また、樹脂溜り部をレンズの肉厚方向
ではなく外周側に設けたことで、レンズ周辺部の肉厚を
厚くすることがなく、成形サイクルを長くすることもな
い。また、樹脂溜り用ゲートにより、樹脂溜りへの流動
と冷却時の影響を最小限にし、レンズの光学面形状の回
転対称性の劣化を抑制することができる。

【００２０】さらに、成形後、樹脂溜り用ゲート部のレ
ンズ側根元を切断し、樹脂溜り部を取り除くことで、従
来の円形状の凹レンズと同様になり、鏡筒への組み込み
においても支障を生じることはない。また、この樹脂溜
りを、成形金型からレンズ成形品を取り出す場合の突き
出しピンの受け部として有効に用いるという新たな効果
が期待できる。

【００２１】本発明の成形金型においては、前記樹脂溜
り部が前記光軸中心を基準として、前記ゲートから１３
５度以上の位置にあることが好ましい。

【００２２】樹脂溜り部をゲート側に設ける場合は、樹
脂溜り部に早く充填してしまい、その後の流動抵抗が少
ないレンズ周辺側の溶融樹脂の流れが先行するのを抑制
する効果が少ないが、樹脂溜り部を光軸中心を基準とし
て、ゲートから１３５度以上の位置に設けることで、レ
ンズ周辺側の溶融樹脂がタイミング良く樹脂溜り部に入
ることで、レンズ周辺側の流動先端が、レンズ中心側よ
り先行するのを効果的に抑制し、最終充填位置にウエル
ドが発生するのを防ぐことが可能になる。

【００２３】また、本発明の成形金型においては、前記
樹脂溜りゲートの向きが、前記ゲートと前記光軸中心を
結ぶ仮想線と略平行であることが好ましい。

【００２４】このように、ゲートと光軸中心を結ぶ仮想
線と略平行の向きに、すなわち、樹脂の流動方向に対し
て略平行の向きに、樹脂溜り用ゲートを設けることによ
って、流動抵抗が低いレンズ周辺側の溶融樹脂の流れ
が、流動抵抗の高い樹脂溜り用ゲートに流入する場合
に、ヘジテーションを起こすのを抑制することができ
る。

【００２５】また、本発明の成形金型においては、前記
樹脂溜り用ゲートを、前記レンズ周辺部の板厚方向の中
央部に設けることが好ましい。

【００２６】ゲートは、溶融樹脂の流動先端が金型面か
ら離れ、ジェティングを生じるのを防止するため、レン
ズ光学面近傍すなわち、レンズ周辺部の板厚方向の端部
側に設ける場合が一般的であるが、本発明のようにレン
ズ周辺部の板厚方向の中央部に、樹脂溜り用ゲートを設
けたことによって、肉厚中心側の温度が高く、低粘度で
流れ易い溶融樹脂が樹脂溜り用ゲートに流入するため、
流動抵抗が高い樹脂溜り用ゲートに流入する場合に、ヘ
ジテーションを起こすのを抑制することができると共
に、レンズ光学面と樹脂溜り用ゲート間の距離が広がる
ことから、樹脂が冷却固化する場合に樹脂溜りの光学面
形状への影響を低減するという効果が期待できる。

【００２７】また、本発明の成形金型においては、前記
樹脂溜り部及び前記光軸中心を基準として前記ゲートと
反対位置のレンズ周辺部にガスベントを設け、前記樹脂
溜り部に設けたガスベントの通路断面積が前記レンズ周
辺部に設けたガスベントの通路断面積よりも大きいこと
が好ましい。

【００２８】キャビティ内の空気はゲートから流入する
溶融樹脂に押されて、ガスベントを通って金型外部に放
出されるが、光軸中心を基準としてゲートと反対位置の
レンズ周辺部に設けたガスベントの通路断面積に対し
て、樹脂溜り部に設けたガスベントの通路断面積を大き
くした構成により、樹脂溜り部の方が、レンズ側に比べ
て内部空気の圧力抵抗が少なくなり、流動抵抗が高い樹
脂溜り用ゲートに流入する場合に、ヘジテーションを起
こすのを抑制することができる。

【００２９】また、本発明の成形金型においては、前記
樹脂溜り部に設けたガスベントに金型内部の空気を吸引
するための吸引手段を設けることが好ましい。

【００３０】樹脂溜り部に設けたガスベントに金型内部
の空気を吸引するための吸引手段を設け、樹脂溜り用ゲ
ートに溶融樹脂が到達した時点から吸引を開始し、樹脂
溜り部に充填した時点で吸引を停止する成形方法によっ
て、流動抵抗が高い樹脂溜り用ゲートに流入する場合
に、ヘジテーションを起こすのを抑制することができ
る。

【００３１】また、本発明の成形金型においては、前記
樹脂溜り用ゲートの通路断面積を、充填開始時に大きく
充填完了後に小さくなるように金型を移動制御する機構
を備え、前記樹脂溜り用ゲートの通路断面積の大きさ
を、前記溶融熱可塑性樹脂の圧縮分だけ大きくして型閉
じした後、前記熱可塑性樹脂を充填し、充填完了後に前
記圧縮分だけ金型を移動させる機構を備えていることが
好ましい。

【００３２】充填開始時に樹脂溜り用ゲートの通路断面
積を大きくし、充填完了後に通路断面積を小さくするよ
うに金型を移動制御することによって、流動抵抗が高い
樹脂溜り用ゲートに流入する場合に、ヘジテーションを
起こすのを抑制すると共に、充填完了後の樹脂の冷却固
化プロセスにおいて、樹脂溜りによる、面形状の回転対
称性の劣化を低減することができる。

【００３３】次に、本発明のプラスチックレンズの成形
方法は、前記請求項１〜８に記載のプラスチックレンズ
の成形金型を用いた成形方法であることを特徴とする。
本構成により、プラスチックレンズの成形方法において
前述した効果が期待できる。

【００３４】本発明の成形方法においては、前記吸引手
段を用いて、前記溶融熱可塑性樹脂が前記樹脂溜り用ゲ
ートを通過する時点から吸引を開始し、前記溶融熱可塑
性樹脂が前記樹脂溜り部に充填した時点で吸引を停止す
ることが好ましい。

【００３５】また、本発明の成形方法においては、前記
プラスチック成形金型を、前記溶融熱可塑性樹脂の充填
開始前に所定の圧縮分だけキャビティ容積を増加させ型
閉じし、前記熱可塑性樹脂を完全に充填した後、前記圧
縮分だけ金型を移動させてキャビティ内に充填された前
記熱可塑性樹脂を圧縮し、所定のレンズ形状に形成する
ことが好ましい。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のプラスチックレン
ズの射出成形金型および成形方法の第１及び第２の実施
の形態を、図面に基づいて説明する。

【００３７】図１は本発明の第１の実施の形態における
プラスチックレンズの射出成形金型の平面図と側面図で
ある。

【００３８】図２は本発明の第１の実施の形態における
プラスチックレンズの射出成形金型の充填開始状態の断
面図である。

【００３９】図３は本発明の第１の実施の形態における
プラスチックレンズの射出成形金型の型閉め状態の断面
図である。

【００４０】図４は本発明の第１の実施の形態における
プラスチックレンズの射出成形金型の樹脂の流れを示す
充填パターン図である。

【００４１】図５は本発明の第２の実施の形態における
プラスチックレンズの射出成形金型の型閉め状態の断面
図である。

【００４２】（実施の形態１）まず、本発明の第１の実
施の形態におけるプラスチックレンズの射出成形金型お
よび成形方法について、図１〜図４を用いて説明する。

【００４３】図１に示すように、プラスチックレンズ１
は光軸方向から見て円形状で周辺部が中心部より厚い凹
型の非球面レンズであり、熱可塑性の透明な光学用アク
リル樹脂を材料として、図２に示す成形金型２で射出成
形することによって形成される。

【００４４】成形金型２は、可動側と固定側のモールド
ベース３ａ、３ｂにレンズ形状が彫られた可動側と固定
側のインサート金型４ａ、４ｂがそれぞれはめ込まれた
構造であり、水等の温度冷却媒体を通し成形金型２を冷
却するための、温調溝１８ａ、１８ｂが設けられてい
る。また、所定の圧縮代だけキャビティ容積を増加させ
て型閉じし、充填後、圧縮代だけ金型を移動させて所定
の形状に形成する射出圧縮成形に対応するため、固定側
のモールドベース３ｂは、金型開閉方向に摺動自在に構
成されており、モールドベース３ｂはモールドベース３
ａの型締め機構１４とは別の型締め機構１５により駆動
制御される。

【００４５】成形機（図示せず）から溶融した熱可塑性
樹脂を充填するため、成形金型２にはスプール１２、ラ
ンナー１３が設けられており、ランナー１３の先端には
レンズ周辺部１０の側面に、溶融樹脂の流動先端が金型
面から離れ、ジェティングを生じるのを防止するため、
光学面と同じ面上の位置に設けられたゲート５が構成さ
れている。

【００４６】図１に示した樹脂溜り部６ａ、６ｂは、光
軸中心１１を基準としてゲート５から１３５度以上の位
置に、光軸中心１１とゲート５を結ぶ仮想線を対称軸と
して左右対称かつ、光軸方向から見てレンズ周辺部１０
の外側にそれぞれ設けられており、この樹脂溜り部６
ａ、６ｂとレンズ周辺部１０との間に、レンズ周辺部１
０の板厚方向の中央部にゲート５と光軸中心１１を結ぶ
仮想線と略平行の向きに、樹脂溜り用ゲート７ａ、７ｂ
が設けられている。

【００４７】またインサート金型４ａ、４ｂの、光軸中
心１１を基準としてゲート５と反対位置のレンズ周辺部
１０には、キャビティ内の空気を成形金型２から外部へ
逃がすためのガスベント８がインサート金型４ａ、４ｂ
からモールドベース３ａ、３ｂに連なるように成形金型
２のパーティング面上に沿って設けられており、同様に
樹脂溜り部６ａ、６ｂにそれぞれ設けられた樹脂溜り用
ガスベント９ａ、９ｂの通路断面積の方が、ガスベント
８よりも大きくなるように構成されている。

【００４８】上記に示した本発明の第１の実施の形態に
おけるプラスチックレンズの射出成形金型および成形方
法について、その作用と効果を以下に説明する。

【００４９】型締め機構１４によって、モールドベース
４ａと４ｂが型閉めした後、型締め機構１５によりモー
ルドベース４ｂがモールドベース４ａ側に所定の圧縮代
だけ移動することで図３に示すようにレンズ成形品のキ
ャビティ容積を増加させる。この場合、樹脂溜り用ゲー
ト７ａ、７ｂの光軸方向の長さも増加することから通路
断面積は大きくなる。

【００５０】次に、成形機（図示せず）から溶融した熱
可塑性の樹脂がスプール１２、ランナー１３を介して、
ゲート５から凹レンズ部に流入する。

【００５１】図４に示すように、ゲート５通過直後で
は、ゲート５から光軸中心１１に向かうレンズ中心側と
レンズ周辺側との肉厚差が小さく、またレンズ周辺側は
インサート金型４ａ、４ｂ壁面との接触面積が多く、流
動摩擦抵抗が高く、かつ固化速度が速いことから、レン
ズ周辺側に比べて、レンズ中心側の方が、溶融樹脂の流
動先端は先行する。さらに溶融樹脂の流動先端が光軸中
心１１付近を通過した時点からは、肉厚が大きいレンズ
周辺部の方が、肉厚が小さいレンズ中心部と比べて流動
抵抗が少なく、かつ固化速度が遅いため、レンズ周辺部
の方が速度が早くなることから、溶融樹脂の流動先端は
先行する。

【００５２】しかし、先行するレンズ周辺部の溶融樹脂
が、樹脂溜り用ゲート７ａ、７ｂを介して樹脂溜り部６
ａ、６ｂに流入するため、レンズ周辺部の流動先端の速
度が遅くなり、最終充填位置では、レンズ中心側の流動
先端とほとんど同時に９０度以下の角度で到達すること
から、ウエルドラインは発生せず、またキャブティ内の
空気はガスベント８から成形金型２外部へ逃げるため、
気泡不良も発生しない。

【００５３】このように、樹脂溜り部６ａ、６ｂをレン
ズ周辺側の流動先端がレンズ中心側より先行する光軸中
心１１通過後の充填位置に設けたことにより、充填パタ
ーンのアンバランスを適切に改善し、最終充填位置での
ウエルドと気泡不良を生じなくさせることが可能であ
る。特に有限要素法による３次元樹脂流動解析を本発明
の第一の実施の形態に適用して、樹脂溜り部の位置を変
えて計算した結果から、樹脂溜り部を光軸中心を基準と
して、ゲート５から１３５度以上、好ましくは、１３５
度〜１６５度の位置に設けることで、レンズ周辺側の溶
融樹脂がタイミング良く樹脂溜り部６ａ、６ｂに入り、
レンズ周辺側の流動先端が、レンズ中心側より先行する
のを効果的に抑制し、最終充填位置にウエルドが発生す
るのを防ぐことが可能になる。

【００５４】また本発明の第一の実施の形態では、樹脂
溜り部６ａ、６ｂを凹レンズ１の外周側に設けたこと
で、レンズ周辺部の肉厚が厚くならず、成形サイクルが
長くなるというデメリットは生じない。また樹脂溜り部
６ａ、６ｂと凹レンズ１の間に樹脂溜り用ゲート７ａ、
７ｂを介することにより、樹脂溜り部６ａ、６ｂが追加
された影響を最小限にし凹レンズ１の光学面形状の回転
対称性の劣化するというデメリットも生じない。また成
形後、樹脂溜り用ゲート７ａ、７ｂのレンズ側根元を切
断し、樹脂溜り部６ａ、６ｂを取り除くことで、鏡筒へ
の組み込みにおいて面間距離が長くなる等のデメリット
も生じない。

【００５５】さらに、ゲート５と光軸中心１１を結ぶ仮
想線と略平行の向きに、すなわち、溶融樹脂の流動方向
に対して略平行の向きに、樹脂溜り用ゲート７ａ、７ｂ
を設けたことと、レンズ周辺部１０の板厚方向の中央部
に、樹脂溜り用ゲート７ａ、７ｂを設けたことによっ
て、樹脂の流れに沿ってスムーズに、かつ肉厚中心側の
高温、低粘度で流れ易い溶融樹脂が、流動抵抗が高く、
流れにくい樹脂溜り用ゲート７ａ、７ｂに流入するた
め、元々流動抵抗が低いレンズ周辺側の溶融樹脂がヘジ
テーションを起こさずに樹脂溜り部６ａ、６ｂに充填す
ることができるだけでなく、レンズ光学面と樹脂溜り用
ゲート７ａ、７ｂ間の距離が広がることから、樹脂が冷
却固化する場合に樹脂溜り部６ａ、６ｂの光学面形状へ
の影響を低減することができる。また、レンズ周辺部１
０に設けたガスベント８の通路断面積に対して、樹脂溜
り部に設けた樹脂溜り用ガスベント９ａ、９ｂの通路断
面積を大きくした構成により、樹脂溜り部６ａ、６ｂの
方が、凹レンズ１に比べて内部空気の圧力抵抗が少なく
なり、上記と同様に、ヘジテーションを起こすのを抑制
することができる。

【００５６】（実施の形態２）図５に本発明の第２の実
施の形態を示す。図５に示したように、樹脂溜り用ゲー
ト７ａ、７ｂには、キャビティ内の空気を吸引するため
のポンプ等から構成された吸引装置１６が吸引パイプ１
７ａ、１７ｂを介して接続されており、樹脂溜り用ゲー
トに溶融樹脂が到達した時点から吸引を開始し、樹脂溜
り部に充填した時点で吸引を停止する成形方法により、
さらに一層、樹脂溜り部６ａ、６ｂに流入し易くなり、
ウエルドや気泡発生を防止することが可能となる。

【００５７】また充填完了後に、型締め機構１４により
充填開始前に広げた所定の圧縮代だけ、可動側のモール
ドベース３ａと可動側のインサート金型４ａを一体に移
動させることで、凹レンズ部に充填した樹脂を圧縮させ
るが、同時に樹脂溜り用ゲート７ａ、７ｂの通路断面積
を小さくなるように成形金型２が移動する。従って、充
填時に樹脂溜り用ゲート７ａ、７ｂの通路断面積を広げ
たことで、さらに一層、樹脂溜り部６ａ、６ｂに流入し
易くなり、ウエルドや気泡発生を防止することが可能と
なると共に、充填完了後の樹脂の冷却固化プロセスにお
いて、樹脂溜りによる、面形状の回転対称性の劣化を低
減することができる。

【００５８】なお、本発明の第１および第２の実施の形
態では、レンズ形状を両面共に凹型のレンズとしたが、
これに限定されるものではなく、メニスカスタイプの凹
レンズのように周辺が中心よりも肉厚が厚い凹レンズに
対しても同様の効果を上げることが可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の射出成形
金型は、光軸中心を基準として溶融熱可塑性樹脂を射出
するためのゲートと反対方向、かつ前記光軸中心と前記
ゲートを結ぶ仮想線を対称軸として左右対称の位置に、
前記光軸方向から見て前記レンズ周辺部の外側に複数の
樹脂溜り部を備え、樹脂溜り部と前記レンズ周辺部との
間に設けた複数の樹脂溜り用ゲートとを備えている。そ
のため、充填パターンのアンバランスを適切に改善で
き、最終充填位置でのウエルドと気泡不良が生じないと
ともに、レンズ周辺部の肉厚を厚くすることがなく、成
形サイクルを長くすることもない。また、樹脂溜り部へ
の流動と冷却時の影響を最小限にし、レンズの光学面形
状の回転対称性の劣化を抑制することができる。従っ
て、本発明の構成により、ウエルドや気泡不良の生じな
いプラスチック射出成形凹レンズを、短い成形サイクル
で、高精度かつ、レンズ鏡筒に制約なく容易に組み込め
る形状で実現することができる。

【００６０】また、本発明の成形方法によれば、ウエル
ドや気泡不良の生じないプラスチック射出成形凹レンズ
を、短い成形サイクルで、高精度かつ、レンズ鏡筒に制
約なく容易に組み込める形状で成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるプラスチッ
クレンズの射出成形金型の平面図(a)と側面図(b)であ
る。

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるプラスチッ
クレンズの射出成形金型の充填開始状態の断面図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施の形態におけるプラスチッ
クレンズの射出成形金型の型閉め状態の断面図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態におけるプラスチッ
クレンズの射出成形金型の樹脂の流れを示す充填パター
ン図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態におけるプラスチッ
クレンズの射出成形金型の型閉め状態の断面図である。

【符号の説明】

１凹レンズ２成形金型３ａ、３ｂモールドベース４ａ、４ｂインサート金型５ゲート６ａ、６ｂ樹脂溜り部７ａ、７ｂ樹脂溜り用ゲート８ガスベント９ａ、９ｂ樹脂溜り用ガスベント１０レンズ周辺部１１光軸中心１２スプール１３ランナー１４型締め機構１５型締め機構１６吸引装置１７ａ、１７ｂパイプ１８ａ、１８ｂ温調溝

フロントページの続き (72)発明者丸山信哉大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者高橋昌良大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者上村高志大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4F202 AH74 AM36 AR12 CA11 CB01 CK08 CK18 CK90 CP01 CP04 CP06 4F206 AH74 AM36 AR12 JA03 JN25 JN26 JN33 JQ04 JQ81

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸中心部が周辺部よりも薄く光軸方向
から見て円形状の凹レンズを形成するための射出成型金
型であって、前記成形金型で構成されたキャビティ内に溶融熱可塑性
樹脂を射出するためのレンズ周辺部に設けた１つのゲー
トと、前記光軸中心を基準として前記ゲートと反対方向、かつ
前記光軸中心と前記ゲートを結ぶ仮想線を対称軸として
左右対称の位置に、前記光軸方向から見て前記レンズ周
辺部の外側に設けた複数の樹脂溜り部と、前記樹脂溜り部と前記レンズ周辺部との間に設けた複数
の樹脂溜り用ゲートとを備えていることを特徴とするプ
ラスチックレンズの成形金型。
【請求項２】前記樹脂溜り部が前記光軸中心を基準と
して、前記ゲートから１３５度以上の位置にあることを
特徴とする請求項１記載のプラスチックレンズの成形金
型。
【請求項３】前記樹脂溜りゲートの向きが、前記ゲー
トと前記光軸中心を結ぶ仮想線と略平行であることを特
徴とする請求項１又は２記載のプラスチックレンズの成
形金型。
【請求項４】前記樹脂溜り用ゲートを、前記レンズ周
辺部の板厚方向の中央部に設けたことを特徴とする請求
項１〜３いずれかに記載のプラスチックレンズの成形金
型。
【請求項５】前記樹脂溜り部及び前記光軸中心を基
準として前記ゲートと反対位置のレンズ周辺部にガスベ
ントを設け、前記樹脂溜り部に設けたガスベントの通路
断面積が前記レンズ周辺部に設けたガスベントの通路断
面積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載のプラスチックの成形金型。
【請求項６】前記樹脂溜り部に設けたガスベントに金
型内部の空気を吸引するための吸引手段を設けたことを
特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプラスチッ
クレンズの成形金型。
【請求項７】前記樹脂溜り用ゲートの通路断面積を、
充填開始時に大きく充填完了後に小さくなるように金型
を移動制御し、前記樹脂溜り用ゲートの通路断面積の大
きさを、前記溶融熱可塑性樹脂の圧縮分だけ大きくして
型閉じした後、前記熱可塑性樹脂を充填し、充填完了後
に前記圧縮分だけ金型を移動させる機構を備えたことを
特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のプラスチッ
クレンズの成形金型。
【請求項８】前記請求項１〜７に記載のプラスチック
レンズの成形金型を用いたことを特徴とするプラスチッ
クレンズの成形方法。
【請求項９】請求項８において、前記吸引手段を用い
て、前記溶融熱可塑性樹脂が前記樹脂溜り用ゲートを通
過する時点から吸引を開始し、前記溶融熱可塑性樹脂が
前記樹脂溜り部に充填した時点で吸引を停止することを
特徴とするプラスチックレンズの成形方法。
【請求項１０】請求項８または９において、前記プ
ラスチック成形金型を、前記溶融熱可塑性樹脂の充填開
始前に所定の圧縮分だけキャビティ容積を増加させ型閉
じし、前記熱可塑性樹脂を完全に充填した後、前記圧縮
分だけ金型を移動させてキャビティ内に充填された前記
熱可塑性樹脂を圧縮し、所定のレンズ形状に形成するこ
とを特徴とするプラスチックレンズの成形方法。