JP2008183754A - レンズ成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ成形金型において、簡単な構成で上レンズ成形面と下レンズ成形面の光軸ズレを防いでコマ収差を抑制し、光学特性を良化させることを目的とする。
【解決手段】上型板４と下型板５を組み立てた状態で上成形型収納部６と下成形型収納部１３を同時加工（共加工）し、上成形型９を上成形型収納部６に、下成形型１６を下成形型収納部１３にそれぞれ嵌合して固定した構成のレンズ成形金型で、上レンズ成形面１２と下レンズ成形面１９の光軸ズレを抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズを製造する際に用いるレンズ成形金型に関するものである。

従来、レンズを製造する際には、図８に示すようなレンズ成形金型を用いていた。

図８は従来のレンズ成形金型を示す一部切欠断面図である。

図８に示すように、従来のレンズ成形金型は上型体１０１と下型体１０２で構成されており、この図８は上型体１０１と下型体１０２が当接し、レンズ１０３を所定の最終形状に成形している状態を示している。

上型板１０４の内部には上成形型収納部１０７が設けられており、この上成形型収納部１０７には上成形型１０６が収納されている。

上成形型１０６の胴部１０８は上成形型収納部１０７で上型板１０４と嵌合して位置決めされている。なお上成形型１０６の首部１０９は樹脂が漏れない程度のクリアランス（５〜７μｍ）を上型板１０４との間に有する孔が設けられていて、上型板１０４と嵌合していない。

また、図８に示すように下型体１０２は上型体１０１とほぼ対称な構成を有しており、上型体１０１に対して所定の位置で対応させて配置している。

下型板１０５の内部には下成形型収納部１１１が設けられており、この下成形型収納部１１１には、下成形型１１０が収納されている。

下成形型１１０の胴部１１２は下成形型収納部１１１で下型板１０５と嵌合して位置決めされている。なお下成形型１１０の首部１１３は上成形型１０６と同様に樹脂が漏れない程度のクリアランス（５〜７μｍ）を有する孔が設けられていて、下型板１０５と嵌合していない。

レンズ１０３の製造の際には図８に示すように、上成形体１０１と下成形体１０２を当接させ上成形型１０６のレンズ成形面１１４と下成形型１１０のレンズ成形面１１５とで形成された空間にレンズ材料を供給して、レンズ１０３を成形するようになっている。

なお、レンズ１０３の製造には高精度が要求される為、上記のレンズ成形金型のパーツ、特に上成形型１０６と上成形型収納部１０７、下成形型１１０と下成形型収納部１１１は特に高精度に加工される。

この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。
特開平４−６５２１０号公報

ところで、上記従来のレンズ成形金型では、上成形型１０６の胴部１０８を上成形型収納部１０７と、下成形型１１０の胴部１１２を下成形型収納部１１１と嵌合させて位置決めしているが、従来の金型構造では上下成形型の位置決め箇所である上成形型収納部１０７と下成形型収納部１１１の加工において、上型板１０４と下型板１０５を組み立てた状態で同一方向から同時加工（共加工）を行うことができず、単体で加工しなければならない為、上成形型収納部１０７と下成形型収納部１１１で軸ズレ（同軸度のズレ）が生じていた。

この結果、成形後の上成形型１０６のレンズ成形面１１４と下成形型１１０のレンズ成形面１１５が軸ズレし、レンズ１０３にコマ収差が発生し、光学特性が悪化していた。このことは特にレンズが高精度になるにつれて大きな問題となっていた。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、簡単な構成で上レンズ成形面１１４と下レンズ成形面１１５の軸ズレを防ぎ光学特性（コマ収差）を良化させることを目的としている。

前記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明は、レンズ成形面を備えた上型体と下型体を有するレンズ成形金型であって、この上型体は上型板と、上成形型と、上入れ子とを備え、前記上型板は、上成形型を収納する上成形型収納部と上入れ子を収納する上入れ子収納部を有し、前記上成形型は上面にレンズ成形面を有し上成形型胴部で下成形型収納部と同時加工（共加工）された上成形型収納部と嵌合して高精度に位置決めされ、前記上入れ子は上入れ子収納部に高精度に圧入され、上入れ子の中心には上成形型首部を挿入でき樹脂が漏れない程度のクリアランスで貫通孔が開けられていて、下型体は、下型板と、下成形型と、下入れ子とを備え、前記下型板は、下成形型を収納する下成形型収納部と下入れ子を収納する下入れ子収納部を有し、前記下成形型は上面にレンズ成形面を有し下成形型胴部で上成形型収納部と同時加工（共加工）された下成形型収納部と高精度に嵌合して位置決めされ、前記下入れ子は下入れ子収納部に高精度に圧入され、下入れ子の中心には下成形型首部を挿入でき樹脂が漏れない程度のクリアランスで貫通孔が開けられている構成を有したレンズ成形金型である。

本発明のレンズ成形金型によれば、上レンズ成形面と下レンズ成形面の軸ズレをなくし、光学特性（コマ収差）を良化させることができるという効果を有する。

以下、本発明の実施の形態１におけるレンズ成形金型について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施の形態１におけるレンズ成形金型を示す一部切欠断面図、図２は同レンズ成形金型の上型板を示す断面図、図３（ａ）は同レンズ成形金型の上入れ子を示す平面図、図３（ｂ）は同上入れ子を示す断面図、図４（ａ）は同レンズ成形金型の上成形型を示す平面図、図４（ｂ）は同上成形型の断面図、図５は同レンズ成形金型の下型板を示す断面図、図６（ａ）は同レンズ成形金型の下入れ子を示す平面図、図６（ｂ）は同下入れ子を示す断面図、図７（ａ）は同レンズ成形金型の下成形型を示す平面図、図７（ｂ）は同下成形型を示す断面図である。

図１に示すように、レンズ成形金型は上下一対となる上型体１と下型体２で構成されており、この図１は上型体１と下型体２が当接し、レンズ３を所定形状に成形している状態を示している。

上型板４の内部には上成形型収納部６と上入れ子収納部７が設けられており、この上成形型収納部６には上成形型９が収納され、上入れ子収納部７には上入れ子８が収納されている。

上成形型９は上成形型首部１１より外形形状の大きい断面が円形の円筒形状を有した上成形型胴部１０が上成形型収納部６と嵌合して高精度に位置決めされる。

上成形型９の上成形型胴部１０より大きい外形を有した上入れ子８は上入れ子収納部７に圧入され高精度に位置決めされていて、前記上入れ子の中央には上成形型首部１１を挿入して支持できかつレンズ成形材料となる樹脂が漏れない程度のクリアランス（５〜７μｍ程度）を有する貫通孔が設けられている（図１、２、３、４参照）。クリアランスがこれより小さいと、上成形型首部１１の挿入や、光軸ズレを発生しない組立てが困難になり、一方、クリアランスがこれより大きいと、レンズ成形時に樹脂漏れが発生し、除去クリーニングなどにより生産性の高い成形が困難となる。

下型体２も上型体１と同様、下型板５の内部には下成形型収納部１３と下入れ子収納部１４が設けられており、この下成形型収納部１３には下成形型１６が収納され、下入れ子収納部１４には下入れ子１５が収納されている。

下成形型１６は下成形型首部１８より外形形状が大きい断面が円形の円筒形状を有した下成形型胴部１７が下成形型収納部１３と嵌合して高精度に位置決めされる。

下成形型１６の下成形型胴部１７より大きい外形を有した下入れ子１５は下入れ子収納部１４に圧入され高精度に位置決めされていて、前記下入れ子の中央には下成形型首部１８を挿入して支持できかつレンズ成形材料とする樹脂が漏れない程度のクリアランス（５〜７μｍ程度）を有し、上入れ子８のそれより大きい貫通孔が設けられている（図１、５、６、７参照）。

以上のように構成されたレンズ成形金型を用いてレンズ３の製造を行う際には、図１に示すように上型体１と下型体２を当接させ、上成形型９のレンズ成形面１２と下成形型１６のレンズ成形面１９とで形成された空間にレンズ材料を下型板５のランナー２１及び下入れ子１５のゲート２０を介して供給し、レンズ３を成形するようになっている。

ここで、レンズ成形面１２、１９に樹脂を供給するゲート２０を下入れ子１５のみに設けたことにより、上入れ子８と上成形型首部１１とのクリアランス部などに不要な樹脂が漏れ出さず、所定のレンズ成形面１２、１９のみに効率よく樹脂を供給することができるという作用効果を有する。

ところで、レンズが非球面で高精度になるにつれて、上成形型９のレンズ成形面１２と下成形型１６のレンズ成形面１９の微小な軸（光軸）ズレが光学特性（コマ収差）の悪化に繋がり大きな問題となっていた。

そこで、本発明におけるレンズ成形金型は、図１に示すように上成形型９の首部１１と下成形型１６の首部１８の箇所を入れ子構造にすることで、上型板４と下型板５を一体に組み立てた状態で上成形型収納部６と下成形型収納部１３を同時加工（共加工）できる構成にしている。前記同時加工を行えば、上成形型収納部６と下成形型収納部１３の同軸度をそれぞれ個別に単体で加工するより遥かに良化させることができ、上下レンズ成形面の軸ズレをなくし、コマ収差を格段に抑制することができる。

前記のように、上成形型収納部６と下成形型収納部１３の同軸度が良化することにより上レンズ成形面１２と下レンズ成形面１９の軸ズレが抑制されて（上成形型９と下成形型１６はそれぞれ上成形型収納部６と下成形型収納部１３で嵌合して高精度に位置決め保持される為に）、コマ収差がなくなり、光学特性は良化するという作用効果を奏する。

本発明のレンズ成形金型は、上レンズ成形面と下レンズ成形面の軸ズレをなくし、コマ収差を抑制して光学特性を良化させる非球面プラスチックレンズ成形金型などとして有用なものである。

本発明の実施の形態１におけるレンズ成形金型を示す一部切欠断面図 同レンズ成形金型の上型板を示す断面図 （ａ）同レンズ成形金型の上入れ子を示す平面図、（ｂ）同上入れ子を示す断面図 （ａ）同レンズ成形金型の上成形型を示す平面図、（ｂ）同上成形型を示す断面図 同レンズ成形金型の下型板を示す断面図 （ａ）同レンズ成形金型の下入れ子を示す平面図、（ｂ）同下入れ子を示す断面図 （ａ）同レンズ成形金型の下成形型を示す平面図、（ｂ）同下成形型を示す断面図 従来のレンズ成形金型を示す一部切欠断面図

符号の説明

１ 上型体
２ 下型体
３ レンズ
４ 上型板
５ 下型板
６ 上成形型収納部
７ 上入れ子収納部
８ 上入れ子
９ 上成形型
１０ 上成形型胴部
１１ 上成形型首部
１２ 上レンズ成形面
１３ 下成形型収納部
１４ 下入れ子収納部
１５ 下入れ子
１６ 下成形型
１７ 下成形型胴部
１８ 下成形型首部
１９ 下レンズ成形面
２０ ゲート
２１ ランナー
１０１ 上型体
１０２ 下型体
１０３ レンズ
１０４ 上型板
１０５ 下型板
１０６ 上成形型
１０７ 上成形型収納部
１０８ 上成形型胴部
１０９ 上成形型首部
１１０ 下成形型
１１１ 下成形型収納部
１１２ 下成形型胴部
１１３ 下成形型首部
１１４ 上レンズ成形面
１１５ 下レンズ成形面

Claims (6)

1. 上レンズ成形面を有する上成形型と、
   下レンズ成形面を有する下成形型とでレンズ成形を行うレンズ成形金型であって、
   前記上成形型と前記下成形型は、上型板と下型板を組み立てて同時加工した上成形型収納部と下成形型収納部にそれぞれ保持させたことを特徴とするレンズ成形金型。
2. 上下成形型は、上下レンズ成形面を有する上下成形型首部より大きい外形形状を成す上下成形型胴部を有し、
   前記上下成形型胴部を上下型板に嵌合させて保持する
   請求項１記載のレンズ成形金型。
3. 上下成形型の上下成形型胴部は、上下成形型首部の断面より大きい円形を有した円筒形状であることを特徴とする
   請求項２記載のレンズ成形金型。
4. 上下成形型の上下成形型胴部より大きい外形で、上下成形型首部を挿通して支持する貫通孔を有する上下入れ子を設けた
   請求項３記載のレンズ成形金型。
5. 上下成形型首部を挿通する貫通孔は、前記上下成形型首部に対し５〜７μｍのクリアランスを有したことを特徴とする
   請求項４記載のレンズ成形金型。
6. 上下成形型の上下レンズ成形面にレンズ材料となる樹脂を下型板のランナーから供給するゲートを下入れ子にのみ有し、
   上下入れ子は、上下型板の上下入れ子収納部に圧入して設けたことを特徴とする請求項４記載のレンズ成形金型。

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