JP2008207564A - レンズ、及びレンズ製造に用いる射出成形用金型、並びにレンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エジェクターピンを用いることなく、また、レンズの光学面に突き出し跡を付けることなく、液状樹脂材料を射出成形して製造するレンズを離型することが可能な射出成形用金型、及びレンズの製造方法、並びにレンズを提供する。
【解決手段】本発明の射出成形用金型３０は、キャビティ３に、型開き方向とは異なる方向に傾斜した傾斜面２１ａ・２２ａを有する突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂが形成されている。このキャビティ３に射出成形されるプラスチックレンズ１９には、その光学有効面の外に、突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂによって射出成形された突起部１４が形成される。型開き時、この突起部１４は傾斜面２１ａ・２２ａに沿って型開き方向とは異なる方向に離型されるため、光学有効面１１・１２が傾斜するようにプラスチックレンズ１９が回動して、射出成形用金型３０から離型する。
【選択図】図４

Description

本発明は、レンズ、及びレンズ製造に用いる射出成形用金型、並びにレンズの製造方法に関し、詳細には、射出成形時の離型工程において離型用のエジェクターピンを用いずに離型を可能とするレンズとその製造に用いる射出成形用金型、並びにレンズ製造方法に関する。

従来、射出成形にてプラスチックレンズを製造するには、まず金型のキャビティに溶融樹脂を流し込んで冷却固化させた後、金型から成形品（プラスチックレンズ）を取り出すために型開きをし、型開き軸と平行な方向にエジェクターピンにて成形品を突き出すことが行われている。しかしながら、エジェクターピンにて突き出す際に、光学性能上、成形品の光学的有効径内の光学面に局部的な突き出し跡が残らないように、成形品を突き出して離型する手法をとる必要がある。

図９に、このような手法によって成形品を離型する構成を示す。図９に示す構成では、成形品１２０の光学的有効径の外側に形成したツバ部１０１にエジェクターピン１００を配置していた。ここで、図９中の１０２は固定入子であり、１０３は可動入子である。

また、図１０も、図９と同様の手法で成形品を離型する構成であり、光学面を形成する可動入子１０４をエジェクターピンと兼用にして可動入子１０４の全成形面にて成形品１２０を突き出す構成である。ここで、図１０中の１０２は固定入子であり、１０５は可動側型板である。

ところで、図９及び図１０において形成されるツバ部１０１は、レンズを鏡筒に組み込む際にレンズを径方向あるいは軸方向に位置決めしたり、鏡筒に保持させたりするために用いられるほか、エジェクターピンと当接させるために用いられるため、その幅を広くすることが好ましい。しかしながら、ツバ部１０１の幅を広くすると、その分だけレンズの外形が大きくなり不都合が生じる。

ツバ部の幅が小さいレンズを離型する構成としては、特許文献１の射出成形用金型がある。この射出成形用金型の構成を、図１１（ａ）・（ｂ）を用いて説明する。図１１（ａ）は、型開き面の一方の側に略半球状のプラスチックレンズの成形面を形成した射出成形用金型の断面図であり、図１１（ｂ）は射出成形用金型の作用を説明するための図である。図１１（ａ）に示すように、まず射出成形用金型にて通常通りにギャビティ２０３にプラスチックレンズ２１７を射出成形する。次に固定型２１６を可動型２５０から分離、即ち、型開きをし、可動側型板２０８の型開き面２０８ａを露出させることにより、キャビティ２０３内にて成形したプラスチックレンズ２１７、及びプラスチックレンズ２１７に連結したゲート２１８、ランナ２１９、スプル２２０が現れる。そして、成形されたプラスチックレンズ２１７は略半球状の光学面２０７を形成してキャビティ２０３に密着した状態となっている。次に、プラスチックレンズ２１７を可動入子２０２のキャビティ２０３から離型させるために、図示しない射出成形機の突き出しロッドにて、突き出し板上２１１及び突き出し板下２１２を押圧し、エジェクターピン２１４を動かしてその先端にてコールドスラグ部２３１ととともにスプル２２０を突き出す。この場合、プラスチックレンズ２１７、ゲート２１８、ランナ２１９にはエジェクターピン２１４が配置されていないために、プラスチックレンズ２１７のゲート２１８と反対側のツバ部１１１、即ち、可動入子２のキャビティ形成面におる型開き面２０２ａとの縁部の１箇所を支点２１７ａとしてプラスチックレンズ２１７が回転することによりこれらが一体となって可動入子２０２および可動側型板２０８から離型する。離型した状態にあるプラスチックレンズ２１７は、図示しない取り出しロボット等にてスプル２２０の部分をつまんで取り出し、その後にプラスチックレンズ２１７に一体になっているゲート２１８を切断し、ランナ２１９とスプル２２０を除去する。この方法であれば、成形体１２１にエジェクターピンによる突き出し跡を残すことなく、レンズ外径を小径化することが可能である。

また、特許文献２には、上記したようなツバ部の代わりに、光学面の周囲に余肉部であるタグ部を設けた構成が開示されている。図１２は、特許文献２に開示された金型によって成形されたプラスチックレンズの構成を示した平面図である。尚、図１２中の（ａ）は、金型によって射出された時点のプラスチックレンズの構成であり、図１２中の（ｂ）は、（ａ）のプラスチックレンズを加工して得られる成形品（製品）の状態のプラスチックレンズの構成である。図１２中の（ａ）のプラスチックレンズには、光学面３１２の周囲に形成したランナ部３１０及びタグ部３１１が設けられている。このランナ部３１０及びタグ部３１１をエジェクターピンにより押圧して金型からの離型を行い、離型後に、ランナ部１０及びタグ部１１を切断して成型品が得られる。このように、タグ部３１１を設けたことによって、ツバ部全体を押圧する必要がなく、レンズを小径化することができる。
特開平１０−３２９１７６号公報（１９９８年１２月１５日公開） 特開平２００２−２００６４７号公報（２００２年７月１６日公開）

しかしながら、特許文献１及び２の構成の場合、熱可塑樹脂を加熱溶融させて射出成形する従来のプラスチックレンズの成形とは異なり、熱硬化樹脂のように硬化前の状態が液状の材料を射出成形する場合においては、エジェクターピンのクリアランス部分から樹脂漏れが生じる虞がある。また、このクリアランスを小さくし、樹脂漏れを抑制した場合においても、少量の樹脂漏れの蓄積によりエジェクターピンの摺動性が悪化することが懸念される。

また、特許文献２の構成の場合、離型後にランナ部３１０の切除工程に加えて、タグ部の切除が必要であり、工程数が増え、スループットが低下することが懸念される。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エジェクターピンを用いることなく、また、レンズの光学面に突き出し跡を付けることなく、液状樹脂材料を射出成形して製造するレンズを離型することが可能な射出成形用金型、及びレンズの製造方法、並びにレンズを提供するものである。

本発明に係る第１の射出成形用金型は、上述した課題を解決するために、レンズの光学有効面を成形するための成形面を有した固定部材及び可動部材を備えており、上記可動部材は、上記固定部材と当接したり、該当接を解除したりできるように、所定の方向に移動する構成となっており、上記固定部材と可動部材とを互いの上記成形面を対向させて当接させることによって得られる、壁面に該成形面を有するキャビティに、同じく上記固定部材と可動部材とを当接させることによって得られる、該キャビティと連通するゲート部と、該ゲート部と連通するランナとを介して、重合性材料を射出してレンズを成形することができる射出成形用金型であって、上記固定部材または上記可動部材に、上記ランナに連通するスプルが設けられており、上記固定部材または上記可動部材には、上記キャビティの壁面であって、且つ上記成形面とは異なる位置に、上記可動部材の移動方向に対して所定の角度を有して傾斜する傾斜面を有した凹部が形成されていることを特徴としている。また、具体的には、上記所定の角度は、０°を超え、９０°未満である。

上記の構成によれば、液状樹脂材料を射出成形してレンズを製造する場合であっても、エジェクターピンを用いる必要がないことから、上記したような樹脂漏れを引き起こす虞がない。また、エジェクターピンをツバ部に当接させることなく、光学有効面に突き出し跡が付かないようにしてレンズを離型することができるため、エジェクターピンを当接させることを考慮してツバ部の幅を大きくする必要がなく、ツバ部の幅を小さく形成することが可能である。よって、レンズの小型化を実現することができる。

具体的には、本発明の構成によれば、通常通り、固定部材と可動部材とによって形成されたキャビティに重合性材料を充填して射出した後、可動部材を移動させることによって固定部材と可動部材との当接を解除するが、本発明の金型を用いれば、この可動部材の移動と同時に、該移動方向に対して所定の角度を有して傾斜する傾斜面を有した凹部によって成形された部分が、該傾斜面に沿って該移動方向とは異なる方向に離型されることになる。

これにより、キャビティの主要部である、成形面を有する部分で形成された光学有効面を有するレンズ主要部は、該主要部の外に設けられた凹部で成形された部分（以下、レンズの突起部とする）と、上記スプルにて重合した部分とを支点として回動するので、固定部材及び可動部材の成形面から、成形面によって形成されたレンズの光学有効面が離型し、結果として、従来のようにエジェクターピンを用いることなく、レンズの突起部を含めてレンズ全体を離型することができる。ここで、「回動する」とは、成形面によって形成されたレンズの光学有効面が、成形面に対して傾斜するように、レンズ主要部が動くことを示す。

また、当然のことながら、エジェクターピンを用いる必要がないので、射出中の樹脂がエジェクターピンに付着することがなく、該ピンの摺動性を懸念する必要もない。

そして、従来は、レンズのツバ部をエジェクターピンの当接動作に支障をきたさないようにある程度幅広く形成できるように構成していたが、本発明の構成によれば、エジェクターピンを用いる必要がないので、小型化したレンズを製造することが可能である。

また、エジェクターピンを用いる必要がないので、従来構成の射出成形用金型と比較して、金型を小型化することができる。

また、射出成形の過程でキャビティ内の特に成形面部分に何らかの理由で気泡が生じてしまった場合であっても、本発明の構成によれば、キャビティの上記主要部の外に凹部が形成されていることから、上記のような気泡を、凹部に退避させることができる。従って、本発明の構成によれば、光学性能に関して高い信頼性を有するレンズを提供することが可能となる。

本発明に係る第２の射出成形用金型は、上述した課題を解決するために、レンズの光学有効面を成形するための成形面を有した固定部材及び可動部材を備えており、上記可動部材は、上記固定部材と当接したり、該当接を解除したりできるように、所定の方向に移動する構成となっており、上記固定部材と可動部材とを互いの上記成形面を対向させて当接させることによって得られる、壁面に該成形面を有するキャビティに、重合性材料を射出してレンズを成形することができる射出成形用金型であって、上記固定部材及び上記可動部材には、上記キャビティの壁面であって、且つ上記成形面とは異なる位置に、上記可動部材の移動方向に対して所定の角度を有して傾斜する傾斜面を有した凹部が形成されていることを特徴としている。また、具体的には、上記所定の角度は、０°を超え、９０°未満である。

上記の構成によれば、液状樹脂材料を射出成形してレンズを製造する場合であっても、エジェクターピンを用いる必要がないことから、上記したような樹脂漏れを引き起こす虞がない。また、エジェクターピンをツバ部に当接させることなく、光学有効面に突き出し跡が付かないようにしてレンズを離型することができるため、エジェクターピンを当接させることを考慮してツバ部の幅を大きくする必要がなく、ツバ部の幅を小さく形成することが可能である。よって、レンズの小型化を実現することができる。

具体的には、本発明の構成によれば、通常通り、固定部材と可動部材とによって形成されたキャビティに重合性材料を充填して射出した後、可動部材を移動させることによって固定部材と可動部材との当接を解除するが、本発明の金型を用いれば、この可動部材の移動と同時に、該移動方向に対して所定の角度を有して傾斜する傾斜面を有した凹部によって成形された部分が、該傾斜面に沿って該移動方向とは異なる方向に離型されることになる。

これにより、キャビティの主要部である、成形面を有する部分で形成された光学有効面を有するレンズ主要部は、該主要部の外に設けられた凹部で成形された部分（以下、レンズの突起部とする）を支点として回動するので、固定部材及び可動部材の成形面から、成形面によって形成されたレンズの光学有効面が離型し、結果として、従来のようにエジェクターピンを用いることなく、レンズの突起部を含めてレンズ全体を離型することができる。ここで、「回動する」とは、成形面によって形成されたレンズの光学有効面が、成形面に対して傾斜するように、レンズ主要部が動くことを示す。

また、当然のことながら、エジェクターピンを用いる必要がないので、射出中の樹脂がエジェクターピンに付着することがなく、該ピンの摺動性を懸念する必要もない。

そして、従来は、レンズのツバ部をエジェクターピンの当接動作に支障をきたさないようにある程度幅広く形成できるように構成していたが、本発明の構成によれば、エジェクターピンを用いる必要がないので、小型化したレンズを製造することが可能である。

また、エジェクターピンを用いる必要がないので、従来構成の射出成形用金型と比較して、金型を小型化することができる。

また、射出成形の過程でキャビティ内の特に成形面部分に何らかの理由で気泡が生じてしまった場合であっても、本発明の構成によれば、キャビティの上記主要部の外に凹部が形成されていることから、上記のような気泡を、凹部に退避させることができる。従って、本発明の構成によれば、光学性能に関して高い信頼性を有するレンズを提供することが可能となる。

また、本発明に係る第２の射出成形用金型は、上記凹部が、上記キャビティの固定部材側及び可動部材側の上記壁面にそれぞれ１つずつ設けられており、この２つの凹部は、上記キャビティを上記成形面に対して垂直となる方向からみて、互いに、上記成形面を挟んで対向する位置に配設されていることが好ましい。

上記の構成によれば、レンズの離型をより効率的に実施することができる。

すなわち、本発明のように、固定部材側に設けられた凹部と、可動部材側に設けられた凹部とが、上記キャビティを上記成形面に対して垂直となる方向からみて、互いに、上記成形面を挟んで対向する位置にあれば、固定部材と可動部材との当接を解除する際の可動部材の移動時に、固定部材側に設けられた上記凹部と、可動部材側に設けられた上記凹部との双方が支点となるため、成形面からのレンズ光学有効面の離型を、精度良く実現することができる。

また、本発明に係る射出成形用金型は、上記キャビティの壁面であって、且つ上記成形面とは異なる位置に、上記可動部材の移動方向に対して垂直方向に延びるツバ部形成部を設けてもよく、上記凹部を、このツバ部形成部に設けてもよい。

上記のようにツバ部形成部を設けることにより、製造されたレンズは、光学有効面とは異なる位置にツバ部が形成されることになり、レンズを配設する鏡筒に位置決めする際に、このツバ部を用いることが可能である。

また、本発明に係る第１のレンズ製造方法は、上記した第１の射出成形用金型を用いて、上記重合性材料の重合体であるレンズを製造するレンズ製造方法であって、上述した課題を解決するために、上記固定部材と上記可動部材とを当接させることによって形成された上記キャビティに、重合性材料を射出して充填する射出工程と、上記射出工程後、上記可動部材を移動させることによって、上記固定部材と上記可動部材との当接を解除する当接解除工程とを含み、上記当接解除工程では、可動部材の上記移動に応じて、上記凹部にて重合した部分と、上記スプルにて重合した部分とを支点にして、上記光学有効面が傾斜するように上記レンズが回動して、上記固定部材及び上記可動部材から離型することを特徴としている。

上記の構成によれば、エジェクターピンを用いことなく、且つ光学有効面に突き出し跡が付けることなく、レンズを上記固定部材及び上記可動部材から離型することができる。

すなわち、本発明の製造方法によれば、可動部材の移動に応じて、凹部にて重合した部分と、上記スプルにて重合した部分とを支点にして上記光学有効面が傾斜するように、上記レンズが回動するので、エジェクターピンを用いることなく、固定部材及び可動部材からレンズを離型させることができる。

また、射出成形の過程でキャビティ内の特に成形面部分に何らかの理由で気泡が生じてしまった場合であっても、本発明の構成によれば、キャビティの上記主要部の外に凹部が形成されていることから、上記のような気泡を、凹部に退避させることができる。従って、本発明の構成によれば、光学性能に関して高い信頼性を有するレンズを提供することが可能となる。

また、本発明に係る第２のレンズ製造方法は、上記した第２の射出成形用金型を用いて、上記重合性材料の重合体であるレンズを製造するレンズ製造方法であって、上記固定部材と上記可動部材とを当接させることによって形成された上記キャビティに、重合性材料を射出して充填する射出工程と、上記射出工程後、上記可動部材を移動させることによって、上記固定部材と上記可動部材との当接を解除する当接解除工程とを含み、上記当接解除工程では、可動部材の上記移動に応じて、上記凹部にて重合した部分を支点にして、上記光学有効面が傾斜するように上記レンズが回動して、上記固定部材及び上記可動部材から離型することを特徴としている。

上記の構成によれば、エジェクターピンを用いことなく、且つ光学有効面に突き出し跡が付けることなく、レンズを上記固定部材及び上記可動部材から離型することができる。

すなわち、本発明の製造方法によれば、可動部材の移動に応じて、凹部にて重合した部分を支点にして上記光学有効面が傾斜するように、上記レンズが回動するので、エジェクターピンを用いることなく、固定部材及び可動部材からレンズを離型させることができる。

また、射出成形の過程でキャビティ内の特に成形面部分に何らかの理由で気泡が生じてしまった場合であっても、本発明の構成によれば、キャビティの上記主要部の外に凹部が形成されていることから、上記のような気泡を、凹部に退避させることができる。従って、本発明の構成によれば、光学性能に関して高い信頼性を有するレンズを提供することが可能となる。

具体的には、上記当接解除工程では、上記凹部にて重合した部分が、上記傾斜面に沿って上記可動部材の移動方向とは異なる方向に離型する。このように上記凹部にて重合した部分が移動することによって、該部分と一体的に構成されたレンズの主要部（光学有効面を有する部分）が傾斜して、上記レンズを回動させることができる。

また、本発明に係る第１及び第２のレンズ製造方法は、上記重合性材料として、熱硬化性樹脂を用いることができる。

本発明のレンズ製造方法は、上記した構成の射出成形用金型を用いているので、熱硬化させる前は液状である熱硬化性樹脂を用いても、射出成形用金型のキャビティ以外の部分に該樹脂が漏れ出ることはなく、正確な射出成形を実施することができるので、信頼性の高いレンズを提供することができる。

また、本発明に係るレンズは、上述した課題を解決するために、光学有効部を有するレンズであって、上記光学有効部の外に突起部を備えており、上記光学有効部の光軸上の中心点を含む位置で、上記レンズの厚さ方向に該レンズを切断した切断面をみたときに、上記突起部には、上記光軸に対して、０°を超え、９０°未満の角度で傾斜している傾斜面が設けられていることを特徴としている。具体的には、上記レンズは、プラスチックレンズであることが好ましい。

上記の構成とすれば、０°を超え、９０°未満の角度で傾斜している傾斜面を有する突起部を、光学有効部の外に備えていることによって、従来構成のようにツバ部を形成する場合であっても、ツバ部のサイズを従来よりも小さく構成することができるため、レンズサイズの小型化を実現することができる。

また、本発明のレンズに設けられた突起部は、レンズを他の装置（例えば鏡筒）などに配設する際の、位置決め部材として用いることができる。

具体的には、本発明に係るレンズは、上記突起部が、上記切断面をみたときに、上記中心点を挟んで対向する位置に配設されており、対向する上記突起部に設けられた各上記傾斜面は互いに平行に構成されている。

このように構成することによって、対向する２つの突起部の各傾斜面を利用すれば、レンズを容易に、その光学有効面を傾斜させるようにして回動させることが可能である。

また、本発明に係るレンズは、上記光学有効部の外に、ツバ部を備えていてもよく、上記突起部が、このツバ部に配設されていてもよい。

また、本発明に係るレンズは、上記突起部が、上記切断面をみたときに、突起端の角度が鋭角である三角形を有していることが好ましい。

本発明に係る第１及び第２の射出成形用金型、及び、本発明に係る第１及び第２のレンズ製造方法、並びに本発明に係るレンズの構成とすれば、エジェクターピンを用いることなく、射出成形用金型からレンズを離型することができる。そのため、従来構成において懸念されていた樹脂漏れを生じさせることない。また、光学有効面に突き出し跡が付かないようにしてレンズを離型することができる。また、エジェクターピンを当接させることを考慮してツバ部の幅を大きくする必要がなく、ツバ部の幅を小さく形成することが可能であり、レンズの小型化を実現することができる。

本発明の一実施形態を図１ないし図８に基づいて説明する。尚、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲が以下の実施形態および図面に限定されるものではない。

以下の説明では、まず、本発明に係るレンズの一実施形態を説明し、続いて、該レンズの製造方法と併せて、レンズの製造に用いる射出成形用金型について説明する。

図１（ａ）・（ｂ）は、本実施形態におけるプラスチックレンズ（レンズ）の構成を示した図である。図１（ａ）は、プラスチックレンズの側面図であり、図１（ｂ）は、プラスチックレンズの平面図である。尚、本明細書においては、プラスチックレンズの光軸をＸ軸と規定するとともに、プラスチックレンズの径方向をＹ軸と規定し、Ｘ−Ｙ平面に垂直な軸をＺ軸と規定する。これらの軸は、図１（ａ）・（ｂ）にも示している。また、図１（ａ）・（ｂ）には、これらの軸と併せて、後述するプラスチックレンズの製造時において、プラスチックレンズを射出成形用金型から離型させる工程での可動型（可動部材）の移動方向（この方向を、型開き方向とする）も示している。この型開き方向は、Ｘ軸と一致する。

本実施形態におけるプラスチックレンズ１９は、図１（ａ）・（ｂ）に示すように、光学有効面１１・１２（光学有効部）と、ツバ部１３と、突起部１４とから構成されている。

上記光学有効面１１，１２は、図１（ａ）に示すように凸面である。しかしながら、本発明はこの形状に限定されるものではなく、凹面又は平面を適宜に選択して形成することができる。また、光学有効面１１、１２の形状は球面に限らず、非球面形状であってもよい。

上記ツバ部１３は、図１（ｂ）に示すように、プラスチックレンズ１９の光学有効面１１・１２の外周に設けられており、光学有効面１１・１２の外周から更に外側に拡がるように、換言すれば、プラスチックレンズ１９における光学有効面１１・１２部分の径よりも、径が大きくなるような構成となっている。

本実施形態のツバ部１３は、従来構成のように射出成形用金型のエジェクターピンを当接させる構成ではない。従来のように、エジェクターピンをツバ部に当接させることによってプラスチックレンズを突き出して離型する場合は、エジェクターピンが当接できるように、且つ、突き出し動作に耐え得るように、ツバ部のＺ軸方向の長さ（幅）であったり、Ｘ軸方向の長さ（厚さ）であったりを、ある程度大きくとる必要があった。しかしながら、本実施形態では、そのような必要はないことから、従来のプラスチックレンズに設けられたツバ部と比較して、その大きさを小さく形成することができる。換言すれば、本実施形態のツバ部１３は、エジェクターピンを当接させるためには幅が小さすぎる。

上記突起部１４は、図１（ａ）・（ｂ）に示すように、ツバ部１３に形成されており、ツバ部１３における、光軸Ｓ上にあるレンズ中心点Ｐを挟んで対向する位置に１つずつ設けられている。また、各突起部１４は、突起部１４とレンズの光軸Ｓの中心点Ｐとを含む位置にて、プラスチックレンズ１９の厚さ方向（Ｘ軸方向）にプラスチックレンズ１９を切断した切断面（図１（ａ）を断面図としたときと同じ）をみたときに、ツバ部１３から略Ｘ軸方向に突起しており、且つ、Ｘ軸に対して０°を超えて９０°未満の角度で光軸Ｓから離れる方向に傾斜している傾斜面１４ａを有している。

また、レンズ中心点Ｐを挟んで対向する位置にある突起部１４の各傾斜面１４ａは互いに平行となっている。

各突起部１４のサイズは、大きすぎると、プラスチックレンズの組立時に該突起部が組み込み用の筐体（例えば、鏡筒）や他のレンズと干渉したり、レンズ組み込み時の基準出しに弊害を生じることがある。一方、小さすぎると、後に説明するように、このプラスチックレンズの成形時の離型工程において、十分な離型効果を得ることができなくなる。このような理由から、この突起部１４は適度な大きさを有することが好ましい。具体的には、成形するプラスチックレンズの大きさにも依るが、突起部の幅（Ｚ軸方向の長さ）、高さ（Ｘ軸方向の長さ）、奥行き（Ｙ軸方向の長さ）のそれぞれの寸法は、最小寸法が各０．１ｍｍより大きく、最大寸法がプラスチックレンズの光軸方向（Ｘ軸方向）の最大厚みより小さい範囲で構成されることが好ましい。

Ｘ軸に対する傾斜面１４ａの傾斜角度は、上記した範囲であれば後述するプラスチックレンズの回動動作（離型効果）を実行させることができる。一方、傾斜面が、Ｘ軸に対して０°である（すなわちＸ軸と平行である）場合や、Ｘ軸に対して９０°である（すなわち、傾斜面がＹ−Ｚ平面と平行である）場合は、該回動動作を実現することができないため、好ましくない。尚、回動動作をより良好に実現するためには、上記範囲のうち、５°以上で、且つ７５°以下であることが好ましく、１５°以上で、且つ４５°以下であることがより好ましい。

上記した構造を有するプラスチックレンズは、射出成形用金型を用いた射出成形によって製造される。そこで、次に、図２及び図３を参照して、本実施形態のプラスチックレンズ１９を製造する方法について説明する。

図２（ａ）・（ｂ）は、本実施形態における射出成形用金型の断面図であり、図２（ａ）はその全体図であり、図２（ｂ）はキャビティを中心とした部分を拡大した図である。また、図３は、射出成形用金型の一部の構成を示す側面図である。

図２（ａ）に示すように、本実施形態の射出成形用金型３０は、固定型１５（固定部材）と可動型１６とから構成されている。また上記固定型１５は、固定入子１、スプルブッシュ４、ロケートリング５、固定側取り付け板１１、固定側型板６、スラグ部３１、ランナ２３、ゲート部３２、スプル２０及び断熱板８を備えている。また、上記可動型１６は、可動側取り付け板１２、可動側型板７、可動入子２、及び断熱板９を備えている。尚、これらの構成部材のうち、スプルブッシュ４、ロケートリング５、固定側取り付け板１１、固定側型板６、可動側型板７、可動側取り付け板１２については、一般的な射出成形用金型に配設されたものと同様であるので、詳細な説明は省略する。

固定型１５の固定側型板６と、可動型１６の可動側型板７とは、当接面によって互いに当接できるように構成されている。各々の当接面側には、固定入子１と可動入子２とが設けられており、固定入子１、可動入子２同士も当接するように構成されている。ここで、固定型１５（固定入子１）と可動型１６（可動入子２と）との当接（型閉め）、及び当接の解除（型開き）は、図示しない駆動手段によって、可動型１６を移動させることによって実施することができる。そこで、図２（ａ）・（ｂ）では、可動型１６の移動軸を図１（ａ）・（ｂ）と同じく、Ｘ軸で示している。すなわち、図１（ａ）・（ｂ）に示したＸ軸と、図２（ａ）・（ｂ）に示したＸ軸とは合致し、Ｙ・Ｚ軸についても、図１（ａ）・（ｂ）のＹ・Ｚ軸と、図２（ａ）・（ｂ）のＹ・Ｚ軸とはそれぞれ合致する。

固定入子１と可動入子２とには、図２（ａ）・（ｂ）に示すように、互いが当接したときにキャビティ３となる窪みが形成されている。各窪みは、固定入子１及び可動入子２の各当接面において、プラスチックレンズ１９の直径に相当する大きさほど開口している。また、各窪みには、プラスチックレンズ１９の光学有効面１１・１２を転写する転写面（成形面）が形成されていて、各窪みの転写面は、キャビティ３内において対向する位置にある。

各窪みには、プラスチックレンズ１９のツバ部１３が成形されるツバ部形成用溝１０’が設けられている。

さらに、各窪みには、本実施形態における射出成形用金型の特徴的な構成である突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂ（凹部）が設けられている。突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂについて、図２（ｂ）を用いて詳述する。

突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂは、図２（ｂ）に示すように、各窪みの一部を構成しており、固定入子１と可動入子２とが当接されると、キャビティ３の一部を構成することになる。

突起部形成用凹部１０ａは、可動入子２側の窪みの上記ツバ部形成用溝１０’の壁の一部が更に陥没したことによって形成されている。また、突起部形成用凹部１０ｂは、固定入子１側の窪みの上記ツバ部形成用溝１０’の壁の一部が更に陥没したことによって形成されている。

そして、突起部形成用凹部１０ａと突起部形成用凹部１０ｂとは、図２（ｂ）に示すように、プラスチックレンズ１９の上記主要部が成形されることになるキャビティ３の上記転写面同士が対向する部分を挟んで対向する位置に配置されている。すなわち、突起部形成用凹部１０ａ及び突起部形成用凹部１０ｂの位置は、図１（ａ）・（ｂ）に示した本実施形態のプラスチックレンズ１９の突起部１４の位置と一致している。

以下に、図２（ｂ）を用いて、突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂを更に説明するが、説明の便宜上、図２（ｂ）のキャビティ３には、既にプラスチックレンズ１９が射出されているものとして、プラスチックレンズ１９の光軸Ｓと、光軸Ｓ上のレンズ中心点Ｐを示す。

突起部形成用凹部１０ａは、可動入子２側の窪みの上記ツバ部形成用溝１０’の壁から、略Ｘ軸方向に、且つ固定入子１から離れる方向に更に陥没した形状であり、図２（ｂ）の断面図でみたときに、Ｘ軸に対して、０°を超え、９０°未満の角度で光軸Ｓから離れる方向に傾斜している傾斜面２１ａを有している。そして、突起部形成用凹部１０ａは、上記ツバ部形成用溝１０’との連通部分から、陥没端に至るまで、Ｙ−Ｚ平面での断面積が順次小さくなるように構成されている。すなわち、図２（ｂ）の断面図でみたときに、突起部形成用凹部１０ａは、上記ツバ部形成用溝１０’との連通部分から、陥没端に向けて先細りしたテーパー形状の構造を有している。

突起部形成用凹部１０ｂも、固定入子１側の窪みの上記ツバ部形成用溝１０’の壁から、略Ｘ軸方向に、且つ可動入子２から離れる方向に更に陥没した形状であり、図２（ｂ）の断面図でみたときに、Ｘ軸に対して、０°を超え、９０°未満の角度で光軸Ｓから離れる方向に傾斜している傾斜面２２ａを有している。そして、突起部形成用凹部１０ｂは、上記ツバ部形成用溝１０’との連通部分から、陥没端に至るまで、Ｙ−Ｚ平面の断面積が順次小さくなるように構成されている。すなわち、図２（ｂ）の断面図でみたときに、突起部形成用凹部１０ｂは、上記ツバ部形成用溝１０’との連通部分から、陥没端に向けて先細りしたテーパー形状の構造を有している。

上記スプルブッシュ４内には、Ｘ軸方向に延びるスプル２０が設けられている。スプル２０は、図２（ａ）に示すように、固定側取り付け板１１から可動型１６に向かって拡径するテーパー形状を有した空洞である。そして、可動側型板７には、可動側型板７が固定側型板６と当接したときにスプル２０と連通するスラグ部３１として構成される溝部が形成されている。更に可動側型板７には、スラグ部３１として構成される上記溝部と同じく、可動側型板７が固定側型板６と当接したときにスラグ部３１と連通するランナ２３及びゲート部３２として構成される溝部が形成されている。ゲート部３２は、キャビティ３と連通している。これにより、可動側型板７と固定側型板６とが当接すると、スプル２０の開口端から、スラグ部３１、ランナ２３、ゲート部３２と通じてキャビティ３に至る中空経路が形成されることになる。この中空経路は、プラスチックレンズ材料（樹脂）の充填経路となる。すなわち、キャビティ３にプラスチックレンズ材料（樹脂）が充填されると同時に、スプル２０、スラグ部３１、ランナ２３、ゲート部３２にも該材料が充填されることになる。

次に、上記した構成を備えた射出成形用金型を用いた、図１（ａ）・（ｂ）に示したプラスチックレンズ１９の作製方法を、図４（ａ）・（ｂ）に基づいて説明する。図４（ａ）は、射出成形用金型３０の型閉じ時であって、プラスチックレンズ１９の成形中の状態を示した断面図であり、図４（ｂ）は射出成形用金型３０の型開き時のプラスチックレンズ１９の状態を示した断面図である。

まず、図４（ａ）に示すように、射出成形用金型３０にて通常通りにプラスチックレンズ１９を射出成形する。図示しない、射出ノズルより、所望の熱硬化樹脂をキャビティ３に所望の量を射出する。この状態で、図示しない加熱ヒータにて金型を過熱し、キャビティ内の熱硬化樹脂の加熱硬化を行う。この時、成型品が所望の形状となるように樹脂の硬化収縮や金型加熱による樹脂の熱膨張を考慮して、キャビティ内の樹脂に所望の保圧をかけておくことが望ましい。

次に、図４（ｂ）に示すように固定型１５を可動型１６から分離、すなわち、図示しない駆動手段を用いて可動型１６を移動させることによって型開きを行い、可動側型板７の当接面７ａを露出させることにより、キャビティ３内にて成形したプラスチックレンズ１９及びレンズ１９に連結したゲート３２、及び、ランナ２３、及び、スプル２０が現れる。そして、この型開き時に射出成形用金型３０の離型動作も同時に行われる。

ここで本発明によるプラスチックレンズの離型の原理について説明する。プラスチックレンズ１９の突起部１４は、射出成形用金型３０から離型され、傾斜面２１ａ、２２ａに沿って抜ける。この時、突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂにおいて成形された突起部１４は、突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂの形状と同じくテーパー形状であるため、型開き方向（Ｘ軸方向）とは異なる方向に突起部１４が傾いたときに離型抵抗が小さくなり、離型方向が一致して初めて金型から抜けることができる。このため、プラスチックレンズ１９は、図４（ｂ）に示すように、光学有効面１１・１２を傾斜する方向に力を受ける。この結果、プラスチックレンズ１９はこの力により窪み１ａ、２ａから離型される。このとき、硬化した樹脂材料は弾性を有するため、プラスチックレンズ１９に割れを生じさせずに離型を行うことができる。

離型したプラスチックレンズ１９は、図示しない取り出しロボット等にてスプル２０の部分をつまんで取り出し、その後にプラスチックレンズ１９に一体になっているゲート１３を切断し、ランナ２３とスプル２０を除去する。

以上のように、プラスチックレンズ１９の光学有効面１１・１２を成形するための成形面を有した固定入子１及び可動入子２を備えており、固定入子１と可動入子２とを互いの上記成形面を対向させて当接させることによって得られる、壁面に該成形面を有するキャビティ３に、重合性材料を射出してプラスチックレンズ１９を成形することができる本実施形態の射出成形用金型によれば、端部がキャビティ３に露出するように構成されたゲート部３２が、ランナ２３を介して、固定型１５に配設されたスプル２０に接続されており、固定入子１及び可動入子２には、キャビティ３の壁面であって、且つ上記成形面とは異なる位置に、可動型１６の移動方向に対して０°を超え、９０°未満の角度を有して傾斜する傾斜面２１ａ・２２ａを有した突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂが形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、液状樹脂材料を射出成形してレンズを製造する場合であっても、エジェクターピンを用いる必要がないことから、上記したような樹脂漏れを引き起こす虞がない。また、エジェクターピンをツバ部に当接させることなく、光学有効面に突き出し跡が付かないようにしてレンズを離型することができるため、エジェクターピンを当接させることを考慮してレンズのツバ部の幅を大きくする必要がなく、ツバ部１３の幅を小さく形成することが可能である。よって、レンズの小型化を実現することができる。

具体的には、本実施形態の射出成形用金型の構成によれば、突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂによって成形された突起部１４が、傾斜面２１ａ・２２ａに沿って可動型１６の移動方向とは異なる方向に離型されることになる。

これにより、キャビティ３の主要部である、成形面を有する部分で形成された光学有効面を有するレンズの主要部は、該主要部の外に設けられた支点として回動するので、固定入子１及び可動入子２の成形面から、成形面によって形成されたレンズの光学有効面１１・１２が離型し、結果として、従来のようにエジェクターピンを用いることなく、レンズの突起部を含めてレンズ全体を離型することができる。ここで、「回動する」とは、成形面によって形成されたレンズの光学有効面１１・１２が、固定入子１及び可動入子２に形成された成形面に対して傾斜するようにレンズの主要部が動くことを示す。

また、当然のことながら、エジェクターピンを用いる必要がないので、射出中の樹脂がエジェクターピンに付着することがなく、該ピンの摺動性を懸念する必要もない。

そして、従来は、レンズのツバ部をエジェクターピンの当接動作に支障をきたさないようにある程度幅広く形成できるように構成していたが、本発明の構成によれば、エジェクターピンを用いる必要がないので、レンズを小型化することが可能である。

また、射出成形の過程でキャビティ内の特に成形面部分に何らかの理由で気泡が生じてしまった場合であっても、本発明の構成によれば、キャビティの上記主要部の外に突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂが形成されていることから、上記のような気泡を、突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂに退避させることができる。従って、本発明の構成によれば、光学性能に関して高い信頼性を有するレンズを提供することが可能となる。

また、本実施形態の射出成形用金型によれば、突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂが、固定入子１及び可動入子２にそれぞれ１つずつ設けられており、この２つの突起部形成用凹部１０ａ・１０ｂは、上記可動部材の移動方向にみて、互いに、上記成形面を挟んで対向する位置に配設されている。これにより、型開き時に、固定入子１に設けられた突起部形成用凹部１０ｂと、可動入子２に設けられた突起部形成用凹部１０ａとの双方が支点となるため、成形面からのレンズ光学有効面の離型を、精度良く実現することができる。

また、図１２に示した従来技術のように、ツバ部が小さいプラスチックレンズに余肉部を形成して離型する場合に比べて、本実施の形態ではタグ部３１１が不要であるため、これを切除する必要がなく、より低コストにてプラスチックレンズ１９を得ることが可能となる。

尚、本発明のプラスチックレンズのツバ部に設ける突起部は、図１（ａ）・（ｂ）に示すようにレンズ光軸に対して、レンズ外側へいくにつれて広がる形状に限らない。例えば、図５に示すように、レンズ光軸に対してテーパー形状の突起部の先端部が内側に向くような形状であってもよい。

また、本実施形態では、固定入子１及び可動入子２にそれぞれ１つずつ突起部形成用凹部が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図６、図７に示すように突起部形成用凹部は１つだけであっても構わない。図６、図７に示す構成の場合であっても、図示しない駆動手段を用いて可動型１６を移動させることによって型開きを行い、可動側型板７の当接面７ａを露出させると同時に、突起部形成用凹部と、スプルにて重合した部分とを支点として、図４（ｂ）に示したように光学有効面１１・１２を傾斜する方向に力を受け、プラスチックレンズ１９はこの力により窪み１ａ、２ａから離型される。
離型効果を十分に得るには突起部を２つ設ける方が効果的である。これらの突起部の形状においても、前述の実施例と同様の効果であるため説明は省略する。また、実施例では、側方図、及び、上方図のいずれからも三角形状をしているが、例えば、上方から見た時の形状が台形であってもよく、離型時に抜け易いテーパー構造を有することが重要である。

また、以下に、本発明のプラスチックレンズの変形例について説明する。

〔変形例〕
図８のプラスチックレンズ１９’は、略球状の光学有効面と外周の一部がカットされたツバ部１３’を有し、カットされた部分に突起部１４が設けられている。この突起部１４は、ツバ部１３’の外周径内に設けられている。

このような形態であれば、プラスチックレンズ１９’の製造において、離型時の型開き工程で突起部１４の回動動作によるせん断力によりスムーズな離型を行うことができる。また、撮像系などの組み込みレンズの組立時に、ツバ部１３’の上面及び側面を位置合わせ部位として通常のレンズと同様に取り扱うことができる。

尚、本発明に係るレンズ製造方法は、以下の構成を特徴としていると換言することができる。
すなわち、本発明に係るレンズ製造方法は、金型のキャビティに重合性樹脂を充填し、固化させた後、キャビティより離型して得られるプラスチックレンズの製造方法において、前記プラスチックレンズはプラスチックレンズの光学有効面外に設けられた微小突起を支点にした回転動作によりプラスチックレンズの離型を行うことを特徴としていると換言することができる。また、上記の構成において、上記微小突起の離型方向は金型の型開き方向とは異なること好ましい。また、上記の構成において、重合性樹脂は、液状の熱硬化性樹脂であることが好ましい。

また、本発明に係るレンズは、以下の構成を特徴としていると換言することができる。
すなわち、本発明に係るレンズは、金型のキャビティに重合性樹脂を充填し、固化させた後、上記キャビティより離型して得られるプラスチックレンズにおいて、上記プラスチックレンズは前記プラスチックレンズの光学有効面外に微小突起を有することを特徴としていると換言することができる。また、次のようにも換言することができる。すなわち、本発明に係る別のレンズは、金型のキャビティに重合性樹脂を充填し、固化させた後、上記キャビティより離型して得られるプラスチックレンズにおいて、上記プラスチックレンズは上記プラスチックレンズの光学有効面外の少なくとも一部が光軸方向にカットされた形状を有し、上記カットされた光学有効面外の側面に微小突起を有することを特徴としていると換言することができる。また、上記の構成において、上記微小突起は少なくとも１つ以上設けられていることが好ましい。また、上記の構成において、上記微小突起は上記プラスチックレンズの光学有効面外の略平面に向かって拡径するテーパー状であることが好ましい。また、上記の構成において、上記微小突起は上記プラスチックレンズの光軸方向に対して傾斜するように設けられていることが好ましい。また、上記の構成であって、２つ以上の上記微小突起を有する上記プラスチックレンズにおいて、上記２つ以上の微小突起は光軸を中心に対向する位置に配置されていることが好ましい。また、上記の構成であって、２つ以上の上記微小突起を有する上記プラスチックレンズにおいて、上記対向する位置に配置された微小突起の離型方向は互いに平行であることが好ましい。また、上記の構成において、上記カットされた光学有効面外の側面に設けられた微小突起は、上記プラスチックレンズの光学有効面外のカット前の形状寸法内に設けられていることが好ましい。また、上記の構成において、上記微小突起は、上記微小突起の幅、高さ、奥行き寸法のそれぞれの寸法は、最小寸法が０．１ｍｍより大きく、最大寸法は上記プラスチックレンズの光軸方向の最大厚さより小さい範囲で構成されることが好ましい。

本発明の射出成形用金型、該金型を用いたレンズの製造方法、及びレンズは、従来技術のようにエジェクターピンを用いることなく、レンズの離型を実行することができ、また、金型内へのレンズ材料（樹脂）漏れを引き起こすことがなく、信頼性の高いレンズを提供することができる。

従って、射出成形により製造される種々のレンズに適用することができる。

（ａ）・（ｂ）はともに、本発明に係るレンズの一実施形態であるプラスチックレンズの構成を示した図であり、（ａ）はプラスチックレンズの側面図であり、（ｂ）はプラスチックレンズの平面図である。 （ａ）・（ｂ）はともに、本発明に係る射出成形用金型の一実施形態を示した断面図であり、（ａ）はその全体図であり、（ｂ）は射出成形用金型の主要部であるキャビティの構造を示した断面図である。 図２に示した射出成形用金型の一部の構成を示す側面図である。 図２に示した射出成形用金型を用いて、図１に示したレンズを製造している状態を示したものであり、（ａ）は、射出成形用金型の型閉じ時であって、レンズの成形中の状態を示した断面図であり、（ｂ）は射出成形用金型の型開き時のレンズの状態を示した断面図である。 （ａ）・（ｂ）はともに、本発明に係るレンズの他の実施形態であるプラスチックレンズの構成を示した図であり、（ａ）はプラスチックレンズの側面図であり、（ｂ）はプラスチックレンズの平面図である。 （ａ）・（ｂ）はともに、本発明に係るレンズの他の実施形態であるプラスチックレンズの構成を示した図であり、（ａ）はプラスチックレンズの側面図であり、（ｂ）はプラスチックレンズの平面図である。 （ａ）・（ｂ）はともに、本発明に係るレンズの他の実施形態であるプラスチックレンズの構成を示した図であり、（ａ）はプラスチックレンズの側面図であり、（ｂ）はプラスチックレンズの平面図である。 （ａ）・（ｂ）はともに、本発明に係るレンズの他の実施形態であるプラスチックレンズの構成を示した図であり、（ａ）はプラスチックレンズの側面図であり、（ｂ）はプラスチックレンズの平面図である。 従来技術を示した図である。 従来技術を示した図である。 従来技術を示した図である。 従来技術を示した図である。

符号の説明

１ 固定入子（固定部材）
２ 可動入子（可動部材）
３ キャビティ
４ スプルブッシュ
５ ロケートリング
６ 固定側型板
７ 可動側型板
７ａ 当接面
８ 断熱板
９ 断熱板
１０’ ツバ部形成用溝
１０ａ・１０ｂ 突起部形成用凹部（凹部）
１１・１２ 光学有効面
１３ ツバ部
１４ 突起部
１４ａ 傾斜面
１５ 固定型（固定部材）
１６ 可動型（可動部材）
１９ プラスチックレンズ
２０ スプル
２１ａ・２２ａ 傾斜面
２３ ランナ
３０ 射出成形用金型
３１ スラグ部
３２ ゲート部

Claims (11)

1. レンズの光学有効面を成形するための成形面を有した固定部材及び可動部材を備えており、
   上記可動部材は、上記固定部材と当接したり、該当接を解除したりできるように、所定の方向に移動する構成となっており、
   上記固定部材と可動部材とを互いの上記成形面を対向させて当接させることによって得られる、壁面に該成形面を有するキャビティに、重合性材料を射出してレンズを成形することができる射出成形用金型であって、
   上記固定部材及び上記可動部材には、上記キャビティの壁面であって、且つ上記成形面とは異なる位置に、上記可動部材の移動方向に対して所定の角度を有して傾斜する傾斜面を有した凹部が形成されており、
   上記凹部は、上記キャビティの固定部材側及び可動部材側の上記壁面にそれぞれ１つずつ設けられており、この２つの凹部は、上記キャビティを上記成形面に対して垂直となる方向からみて、互いに、上記成形面を挟んで対向する位置に配設されていることを特徴とする射出成形用金型。
2. 上記所定の角度は、０°を超え、９０°未満であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
3. 上記キャビティの壁面における、上記成形面とは異なる位置に、上記可動部材の移動方向に対して垂直方向に延びるツバ部形成部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形用金型。
4. 上記凹部は、ツバ部形成部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の射出成形用金型。
5. レンズにおける光学有効部の外に突起部を備えており、
   上記光学有効部の光軸上の中心点を含む位置で、上記レンズの厚さ方向に該レンズを切断した切断面をみたときに、上記突起部は、上記中心点を挟んで対向する位置に配設されていることを特徴とするレンズ。
6. 上記突起部には、上記光軸に対して、０°を超え、９０°未満の角度で傾斜している傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のレンズ。
7. 上記突起部に設けられた各上記傾斜面は、互いに平行であることを特徴とする請求項６に記載のレンズ。
8. 上記光学有効部の外に、ツバ部を備えていることを特徴とする請求項５から７までの何れか１項に記載のレンズ。
9. 上記突起部は、上記ツバ部に配設されていることを特徴とする請求項８に記載のレンズ。
10. 上記突起部は、上記切断面をみたときに、突起端の角度が鋭角である三角形を有していることを特徴とする請求項５から９までの何れか１項に記載のレンズ。
11. 上記レンズは、プラスチックレンズであることを特徴とする請求項５から１０の何れか１項に記載のレンズ。

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