JP2012153039A - Injection mold, method for injection molding and lens - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection mold which can prevent the deterioration of productivity while preventing the deterioration of optical characteristics caused by a weld line, in regard to a thin concave lens formed of resin.SOLUTION: Heat insulating layers 14 and 24 having lower heat conductivity than that of a mold are provided on molding surfaces of a lens molding space 3. In the lens molding space 3, molten resin passing on the right side of an optical function molding portion 31 of a flange molding part 32 and molten resin passing on the left side of the optical function molding portion 31 of the flange molding part 32 out of the molding resin flowing in from gates 61 and 62 are made to associate with each other at the side of the flange molding part 32 opposite to gates 61 and 62. At this time, setting is performed so that the molten resin passing through the optical function molding portion 31 including the thinnest portion from the flange molding part 32 out of the molten resin made to flow into the lens molding space 3 from the gates 61 and 62 may reach the flange molding part 32 beyond a boundary between the optical function molding portion 31 and the flange molding part 32 at a side opposite to the gates 61 and 62.

Description

本発明は、薄い樹脂製のレンズを成形するための射出成形金型およびこの射出成形金型を用いた射出成形方法および薄い樹脂製のレンズに関する。   The present invention relates to an injection mold for molding a thin resin lens, an injection molding method using the injection mold, and a thin resin lens.

現在、携帯電話やスマートフォン等に高解像度の小型カメラが内蔵されている。また、自動車のバック時に後方を撮影したり、自動車の前方の障害物を撮影したり、事故等が発生した場合にそれを記録したりするための車載カメラや、玄関ドアの外を撮影する防犯カメラ等として、小型で高解像度のカメラが用いられる場合がある。   Currently, small cameras with high resolution are built in mobile phones and smartphones. Also, you can take a picture of the back of the car, take pictures of obstacles in front of the car, record an accident, etc. A small, high-resolution camera may be used as the camera or the like.

これらのカメラでは、複数枚のレンズを光軸方向に並べて固定したレンズユニットが用いられている。このようなレンズユニットを、例えば、携帯電話やスマートフォン等の厚さの薄い機器に内蔵する場合に、前記レンズユニットの光軸方向に沿った長さが制限されることになる。したがって、レンズユニット内の各レンズの薄型化が求められる。例えば、レンズユニット内で用いられる凹レンズは、その最も薄い部分の厚さ(光軸方向に沿った厚さ)をできるだけ薄くすることによって、レンズ全体の厚さを薄くすることが可能である。   In these cameras, a lens unit in which a plurality of lenses are arranged and fixed in the optical axis direction is used. For example, when such a lens unit is incorporated in a thin device such as a mobile phone or a smartphone, the length of the lens unit along the optical axis direction is limited. Therefore, it is required to reduce the thickness of each lens in the lens unit. For example, the concave lens used in the lens unit can reduce the thickness of the entire lens by making the thickness of the thinnest part (thickness along the optical axis direction) as thin as possible.

そこで、できるだけ中心部の薄い樹脂製の凹レンズが求められている。
このような樹脂製(熱可塑性樹脂製)のレンズの射出成形においては、射出成形金型に射出される溶融樹脂が、流動性を有するように、その溶融樹脂のガラス転移点温度よりかなり高い温度とされるのに対して、射出成形金型は、少なくとも成形されたレンズを金型から取り出す前に、レンズを冷却硬化させるために、上述のガラス転移点温度より低い温度とされる。ここで、射出成形金型は、たとえば、溶融樹脂が流入されて充填されるキャビティをそれぞれ備えた可動金型と固定金型とを有し、成形後に固定金型に対して可動金型を離すように動かすことによって成形されたレンズの取り出しが可能になっている。
Therefore, there is a demand for a resin concave lens that is as thin as possible in the center.
In the injection molding of such a resin (thermoplastic resin) lens, a temperature considerably higher than the glass transition temperature of the molten resin so that the molten resin injected into the injection mold has fluidity. On the other hand, the injection mold is set to a temperature lower than the glass transition temperature described above in order to cool and cure the lens at least before removing the molded lens from the mold. Here, the injection mold has, for example, a movable mold and a fixed mold each having a cavity filled with molten resin, and the movable mold is separated from the fixed mold after molding. Thus, the molded lens can be taken out.

できるだけ薄い凹レンズを成形するにあたって、前記金型のキャビティ部分の温度を射出される溶融樹脂のガラス転移点温度より低い温度に設定して、最も薄い最薄部の光軸方向に沿った厚さが0.4mm以下のレンズを成形しようとすると、以下のような問題が生じることがわかった。
すなわち、凹レンズの最薄部の厚さを0.4mm以下とする射出成形金型を用いてレンズの射出成形を行うと、成形されたレンズにウェルドラインが生じる。
このウェルドラインの発生の原因として、本発明者らは、通常の樹脂成型の成型温度、すなわち溶融樹脂のガラス転移点温度より例えば5℃から10℃程度低くされている金型を用いた凹レンズの射出成形において、金型のキャビティの最も薄くなる部分の光軸方向に沿った厚みが0.4mm以下になると、その部分における溶融樹脂の流速が極端に遅くなることを発見した。
In forming a concave lens as thin as possible, the temperature of the cavity portion of the mold is set to a temperature lower than the glass transition temperature of the injected molten resin, and the thickness along the optical axis direction of the thinnest thinnest portion is set. It has been found that the following problems arise when trying to mold a lens of 0.4 mm or less.
That is, when the lens is injection-molded using an injection mold in which the thickness of the thinnest part of the concave lens is 0.4 mm or less, a weld line is generated in the molded lens.
As a cause of the occurrence of this weld line, the present inventors have found that a concave lens using a mold having a mold temperature that is lower by, for example, about 5 ° C. to 10 ° C. than the molding temperature of normal resin molding, that is, the glass transition temperature of the molten resin. In the injection molding, when the thickness along the optical axis direction of the thinnest part of the mold cavity becomes 0.4 mm or less, it was found that the flow rate of the molten resin in that part becomes extremely slow.

上述の溶融樹脂が、そのガラス転移点温度より低いキャビティの内面に接した場合に、溶融樹脂のキャビティの内面に近接した部分では、金型に熱が伝導されて溶融樹脂の流動性が低下した状態になってしまう。それに対して、溶融樹脂のキャビティの内面からある程度離れた位置では、キャビティの内面との間に存在する溶融樹脂により熱伝導が抑制され、流動性が保たれた状態になり、溶融樹脂がある程度の流速で流れることが可能になる。   When the above-mentioned molten resin is in contact with the inner surface of the cavity lower than its glass transition temperature, heat is conducted to the mold at the portion close to the inner surface of the molten resin cavity and the fluidity of the molten resin is lowered. It becomes a state. On the other hand, at a position away from the inner surface of the cavity of the molten resin to some extent, the heat conduction is suppressed by the molten resin existing between the inner surface of the cavity and the fluidity is maintained. It becomes possible to flow at a flow rate.

すなわち、キャビティの内面から0.2mm以上離れた位置では、溶融樹脂の流動性が保持されるが、それよりキャビティの内面に近いと、溶融樹脂が金型側に熱を放熱することによって急激に温度低下し、溶融樹脂の流動性が大きく低下するものと思われる。したがって、対向するキャビティの内面同士の距離が0.2mmの2倍になる0.4mmより狭くなると、キャビティの断面において、対向する内面から0.2mmまでの部分での溶融樹脂の流動性が低くなってしまうので、溶融樹脂の流動性が保持される部分がなくなってしまう。   That is, the fluidity of the molten resin is maintained at a position away from the inner surface of the cavity by 0.2 mm or more, but when closer to the inner surface of the cavity than that, the molten resin rapidly dissipates heat to the mold side. It seems that the temperature is lowered and the fluidity of the molten resin is greatly reduced. Accordingly, when the distance between the inner surfaces of the opposing cavities becomes narrower than 0.4 mm, which is twice as large as 0.2 mm, the fluidity of the molten resin in the section from the opposing inner surface to 0.2 mm is low in the cavity cross section. As a result, there is no portion where the fluidity of the molten resin is maintained.

これにより、上述のように、キャビティの厚さ(すなわち、内面同士の間の距離)が0.4mm以下になると、溶融樹脂の流速が明らかに遅くなり、最終的に溶融樹脂の流れが止まる虞がある。キャビティ内で溶融樹脂の流れが止まると、溶融樹脂は金型に熱を放熱して直ぐに硬化してしまう。
この場合に、キャビティの中央部の厚さが0.4mm以下になっている部分を流れる溶融樹脂の流速より、前記中央部の外周側を流れる溶融樹脂の流速の方が速くなる。
これにより、ゲートからキャビティ内に流入した溶融樹脂のうちのキャビティの中央部を流れる溶融樹脂は、キャビティの中央部で流れが極端に遅くなるか止まった状態となっているのに対して、キャビティの中央部より左右を流れる溶融樹脂は、中央部で略止まった状態の溶融樹脂の左右を流れ、中央部を回り込むようにして、キャビティのゲートの反対側となる部分に流れる。この際に、キャビティの中央部の溶融樹脂より中央部の左右を流れた溶融樹脂の方が流速が速いことから、中央部側の未だ溶融樹脂が流れずに空隙となっている部分に、中央部の左右を流れた溶融樹脂が逆流し、逆流した溶融樹脂により空隙が埋められる。
As a result, as described above, when the thickness of the cavity (that is, the distance between the inner surfaces) becomes 0.4 mm or less, the flow rate of the molten resin is clearly slowed down, and the flow of the molten resin may eventually stop. There is. When the flow of the molten resin stops in the cavity, the molten resin dissipates heat to the mold and is immediately cured.
In this case, the flow velocity of the molten resin flowing on the outer peripheral side of the central portion is faster than the flow velocity of the molten resin flowing through the portion where the thickness of the central portion of the cavity is 0.4 mm or less.
As a result, the molten resin flowing through the central part of the cavity out of the molten resin flowing into the cavity from the gate is in a state where the flow becomes extremely slow or stopped at the central part of the cavity. The molten resin that flows to the left and right from the central portion flows to the left and right of the molten resin that is substantially stopped at the central portion, and flows around the central portion to a portion that is opposite to the gate of the cavity. At this time, since the flow rate of the molten resin that flows to the left and right of the central portion is faster than the molten resin at the central portion of the cavity, the central portion is not yet flowed to the portion where the molten resin still flows. The molten resin that flows to the left and right of the part flows backward, and the gap is filled with the molten resin that flows backward.

ここで、凹レンズの中心部が十分厚い場合、溶融樹脂が、キャビティのゲート側部分からキャビティのゲートの反対側部分に、中央部と外周部とで大きな速度差が生じることなく、略一様に流れた場合には、溶融樹脂の流れ方向も略一様であり、流れ方向の異なる溶融樹脂どうしが会合する状態となり難い。しかし、上述のように、中央部とその左右とで溶融樹脂が異なる流れ方をすると、キャビティのゲート側から中央部の左右をそれぞれ流れた溶融樹脂がキャビティのゲートの反対側で互いに会合し、さらに、上述のように逆流した溶融樹脂が中央部をゆっくり流れるか止まった状態の溶融樹脂と会合することになる。
このようにキャビティ内で流れ方向の異なる溶融樹脂が会合した場合に、温度を低下させながら流動して会合した溶融樹脂どうしが均質に一体化せずに、ウェルドラインが発生する可能性が高い。特に、中央部を流れる溶融樹脂と、逆流した溶融樹脂との間では、中央部を流れる溶融樹脂が上述のように既に有る程度硬化している虞があり、ウェルドラインが発生してしまう。
Here, when the central portion of the concave lens is sufficiently thick, the molten resin is substantially uniform from the gate side portion of the cavity to the opposite side portion of the gate of the cavity without causing a large speed difference between the central portion and the outer peripheral portion. When it flows, the flow direction of the molten resin is also substantially uniform, and it is difficult for molten resins having different flow directions to associate with each other. However, as described above, when the molten resin flows differently in the central portion and the left and right sides thereof, the molten resin that has flowed through the left and right sides of the central portion from the gate side of the cavity is associated with each other on the opposite side of the gate of the cavity, Furthermore, as described above, the molten resin that has flowed back is associated with the molten resin that has flowed slowly or stopped in the central portion.
In this way, when molten resins having different flow directions are associated with each other in the cavity, there is a high possibility that a weld line is generated because the molten resins that have flowed and associated while lowering the temperature are not uniformly integrated. In particular, between the molten resin flowing in the central portion and the molten resin flowing backward, there is a possibility that the molten resin flowing in the central portion is already cured as described above, and a weld line is generated.

ここで、一般的なウェルドラインの防止方法としては、例えば、射出成形金型のキャビティ部分の温度を溶融樹脂が射出される際に、溶融樹脂のガラス転移点温度より高く上昇させ、溶融樹脂が金型に接してガラス転移点温度以下になるのを防止し、次いで、射出成形金型のキャビティ部分の温度を下げて、前記ガラス転移点温度より低くすることによって、キャビティ内の溶融樹脂を硬化させる方法がある。   Here, as a general weld line prevention method, for example, when the molten resin is injected, the temperature of the cavity portion of the injection mold is raised higher than the glass transition temperature of the molten resin, Prevents the glass transition point temperature from being touched by the mold, and then cures the molten resin in the cavity by lowering the temperature of the cavity part of the injection mold and lowering it below the glass transition temperature. There is a way to make it.

この方法では、金型のキャビティ部分の温度を迅速に大きく変化させるために射出成形金型の構成が煩雑なるとともに、設備コストが高くなる。また、金型の加熱や冷却の時間を必要とすることから、順次成形と成形品の取り出しとを繰り返す射出成形における一回の成形に必要な時間(サイクルタイム)が長くなり、生産性が低くなる。   In this method, since the temperature of the cavity portion of the mold is rapidly changed greatly, the configuration of the injection mold becomes complicated and the equipment cost increases. In addition, since heating and cooling time for the mold is required, the time required for one molding (cycle time) in the injection molding in which the molding and the taking-out of the molded product are repeated sequentially becomes long, and the productivity is low. Become.

また、上述のようにキャビティ中心部の厚さが薄いことにより発生するウェルドラインのない製品を得る方法として、ウェルドラインが発生しないように、射出成形金型のキャビティから構成されるレンズ成形空間を目的物とされるレンズよりも厚くしておき、これによりウェルドラインのないプリフォームのレンズを成型する。レンズを厚くすることにより、溶融樹脂が会合する状態になるのを抑制して、ウェルドラインの発生を防止している。成形されたプリフォームのレンズは、目的物とされるレンズより厚いので、これを再加熱しながら圧縮成形することによって、実際の製品としての厚みのレンズとする。
この方法では、射出成形機と別に圧縮成形機が必要になり設備コストが高くなる。また、射出成形にかかる時間に加えて圧縮成形に係る時間が必要になり、レンズを連続的に生産する際に、射出成形と圧縮成形とを並行的に行うものとしても、レンズの成形に必要な時間が長くなり、生産性が低下する。
In addition, as a method of obtaining a product without a weld line that occurs when the thickness of the central portion of the cavity is thin as described above, a lens molding space constituted by a cavity of an injection mold is prevented so that a weld line is not generated. The lens is made thicker than the target lens, thereby forming a preform lens without a weld line. By increasing the thickness of the lens, the molten resin is prevented from being brought into an associated state, thereby preventing the occurrence of weld lines. Since the lens of the molded preform is thicker than the target lens, it is compression-molded while being reheated to obtain a lens having a thickness as an actual product.
In this method, a compression molding machine is required separately from the injection molding machine, and the equipment cost is increased. Also, in addition to the time required for injection molding, time required for compression molding is required, and it is necessary for lens molding even if injection molding and compression molding are performed in parallel when producing lenses continuously. Time is increased and productivity is reduced.

上述の小型カメラ用の小さくて薄い凹レンズではなく、車両用灯具のレンズ、すなわち、車両のランプ部分の透明なカバーの射出成形において以下のようにウェルドラインの防止を図ることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この車両用灯具のレンズには、開口部がある。このレンズを成形するための金型のキャビティ内には、前記開口部を形成するために溶融樹脂が入り込めない障害部があり、この障害部を避けた部分で溶融樹脂同士が会合してウェルドラインが形成される。そこで、金型のキャビティの内面に断熱層を形成することによって、金型に接した溶融樹脂が急冷されて厚いスキン層が生じるのを防止し、このスキン層同士の会合により生じるウェルドラインの発生を防止している。
It has been proposed to prevent the weld line as follows in the injection molding of the lens of the vehicle lamp, that is, the transparent cover of the lamp portion of the vehicle, instead of the small thin concave lens for the small camera described above ( For example, see Patent Document 1).
The lens of this vehicle lamp has an opening. In the cavity of the mold for molding this lens, there is an obstacle part where the molten resin cannot enter in order to form the opening. A line is formed. Therefore, by forming a heat insulating layer on the inner surface of the mold cavity, the molten resin in contact with the mold is prevented from being rapidly cooled to form a thick skin layer, and the generation of weld lines caused by the association of the skin layers. Is preventing.

また、上述のような金型のガラス転移点温度以上の加熱と、上述のキャビティ内面に形成される断熱層とを組み合わせて、ウェルドラインの発生の防止を図ったものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, there has been proposed one that prevents the generation of weld lines by combining heating above the glass transition temperature of the mold as described above and the heat insulating layer formed on the inner surface of the cavity (for example, , See Patent Document 2).

特開2003−111826号公報JP 2003-111826 A 特開2001−113580号公報JP 2001-113580 A

ところで、断熱層と金型の加熱とを組み合わせた場合には、上述のガラス点移転以上に金型を加熱する場合と同じ問題が生じる。すなわち、溶融樹脂のガラス転移点温度より高い温度からガラス転移点温度より低い温度まで短期間に金型の温度を制御するための設備にコストがかかるとともに、レンズの成形のサイクルタイムが長くなることによる生産性の低下を招くことになる。   By the way, when combining a heat insulation layer and the heating of a metal mold | die, the same problem as the case where a metal mold | die is heated more than the above-mentioned glass point transfer arises. In other words, equipment for controlling the mold temperature in a short time from a temperature higher than the glass transition temperature of the molten resin to a temperature lower than the glass transition temperature is expensive, and the cycle time of molding the lens is increased. This leads to a decrease in productivity.

したがって、溶融樹脂のガラス転移点温度を挟んで急激に金型の温度を制御することなく(金型を所定温度範囲内に保持する制御は行う)、断熱層だけでウェルドラインの発生を防止することが好ましい。
しかし、上述のように小型で最薄部が0.4mm以下となる凹レンズでは、断熱層によりキャビティ内面に近接する溶融樹脂の金型への放熱による流動性の低下を防止し、キャビティの中央部でも溶融樹脂が有る程度の流速で流れるようにしても、厚さが薄い中央部を流れる溶融樹脂の流速より、中央部の左右となる厚さの厚い外周部を流れる溶融樹脂の流速の方が速くなる可能性が高く、キャビティのゲートの反対側部分で、キャビティの中央部を流れる溶融樹脂と、キャビティの中央部の左右をそれぞれ流れる溶融樹脂とが会合する状態となってしまう。
Therefore, without controlling the temperature of the mold abruptly across the glass transition temperature of the molten resin (control to keep the mold within a predetermined temperature range is performed), the generation of the weld line is prevented only by the heat insulating layer. It is preferable.
However, as described above, in the concave lens with the thinnest part having a thickness of 0.4 mm or less, the heat insulating layer prevents the fluidity from being lowered due to heat radiation to the mold of the molten resin adjacent to the cavity inner surface, and the central part of the cavity However, even if the molten resin flows at a certain flow rate, the flow rate of the molten resin flowing through the thick outer peripheral portion on the left and right of the central portion is higher than the flow velocity of the molten resin flowing through the thin central portion. There is a high possibility of speeding up, and at the opposite side of the gate of the cavity, the molten resin flowing through the central portion of the cavity and the molten resin flowing through the left and right sides of the central portion of the cavity are associated with each other.

この場合、0.4mm以下の最薄部でない部分でもキャビティの厚みが薄いことから、会合する溶融樹脂の厚さが薄くなるとともに、放熱して温度低下し易い。したがって、ウェルドラインの発生を防止することが困難である。但し、断熱層の厚さをかなり厚くすることにより、金型への放熱による溶融樹脂の温度低下をさらに抑制するものとすれば、上述のようにキャビティ内で溶融樹脂どうしが会合してしまうものであっても、会合する溶融樹脂の温度が例えば溶融樹脂のガラス転移点温度より高いことにより、ウェルドラインの発生を防止できる可能性がある。
しかし、この場合に、厚い断熱層により、溶融樹脂の温度が高い状態に保持されてしまい、キャビティ内に溶融樹脂が満たされた後に、溶融樹脂が金型から取り外せる程度に冷却硬化されるまで時間がかることになる。これにより順次レンズを成形していく場合のサイクルタイムが長くなり、生産性が低下する。
In this case, since the thickness of the cavity is thin even at a portion that is not the thinnest portion of 0.4 mm or less, the thickness of the associated molten resin is reduced, and the temperature is likely to decrease due to heat dissipation. Therefore, it is difficult to prevent the occurrence of weld lines. However, if the temperature of the molten resin is further suppressed by reducing the temperature of the molten resin due to heat radiation to the mold by increasing the thickness of the heat insulating layer, the molten resin will associate in the cavity as described above. Even so, there is a possibility that the occurrence of weld lines can be prevented when the temperature of the associated molten resin is higher than the glass transition temperature of the molten resin, for example.
However, in this case, the thick heat insulating layer keeps the molten resin at a high temperature, and after the molten resin is filled in the cavity, it takes time until the molten resin is cooled and cured to such an extent that it can be removed from the mold. It will take. As a result, the cycle time for sequentially molding the lenses becomes longer, and the productivity is lowered.

すなわち、基本的にレンズの厚さを薄くしたことによって、前記サイクルタイム、特に、サイクルタイムのうちの成形後の冷却にかかる時間が短くなるはずであるが、断熱性能が極めて高い断熱層を設けることによって、冷却時間が長くなり、サイクルタイムを短くできず、生産性が低下するといった問題がある。   That is, by reducing the thickness of the lens basically, the cycle time, in particular, the time required for cooling after molding in the cycle time should be shortened, but a heat insulating layer with extremely high heat insulating performance is provided. Therefore, there is a problem that the cooling time becomes long, the cycle time cannot be shortened, and the productivity is lowered.

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、最薄部が0.4mm以下となる樹脂製の薄い凹レンズにおいて、ウェルドラインによる光学特性の低下を防止し、かつ、生産性の低下を防止できる射出成形金型、射出成形方法およびレンズを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a resin-made thin concave lens whose thinnest part is 0.4 mm or less, it is possible to prevent a decrease in optical characteristics due to a weld line and to reduce productivity. An object of the present invention is to provide an injection mold, an injection molding method, and a lens that can be prevented.

前記目的を達成するために、請求項1に記載の射出成形金型は、射出された溶融樹脂が流入してレンズが成形されるレンズ成形空間部を少なくとも一対の金型で構成する射出成形用金型であって、
前記レンズ成形空間部は、前記レンズとしての光学機能を有する光学機能部を成形する光学機能成形部と、前記光学機能部の周囲に設けられ、前記レンズの固定に用いられるフランジ部を成形するフランジ成形部とを備え、
前記光学機能成形部の最も薄い最薄部における前記レンズの光軸方向に沿った厚さが0.4mm以下とされ、かつ、前記フランジ成形部の最も厚い最厚部の前記光軸方向に沿った厚さが前記光学機能成形部の前記最薄部の前記厚さより厚くされ、
前記レンズ成形空間部の内面である成形面には、前記金型より熱伝導率の低い断熱層が設けられ、
少なくとも前記光学機能成形部には、前記断熱層を覆い、射出される溶融樹脂に接触する表面成形層が設けられ、
前記断熱層の材質および厚さは、
前記フランジ成形部に繋がるゲートから前記レンズ成形空間部内に流入された前記溶融樹脂のうちの前記フランジ成形部の前記光学機能成形部の右側を通った溶融樹脂と、前記フランジ成形部の前記光学機能成形部の左側を通った溶融樹脂とが、前記フランジ成形部の前記ゲートに対向する側で会合する際に、
前記ゲートから前記レンズ成形空間部内に流入された前記溶融樹脂のうちの前記フランジ成形部から前記最薄部を含む前記光学機能成形部を通った溶融樹脂が前記ゲートに対向する側で前記光学機能成形部と前記フランジ成形部との境界を越えて前記フランジ成形部に至るように設定され、
前記フランジ成形部にだけウェルドラインが形成されるようになっていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an injection mold according to claim 1 is for injection molding in which a lens molding space part in which a molten resin injected and a lens is molded is composed of at least a pair of molds. Mold,
The lens molding space includes an optical function molding unit that molds an optical function unit having an optical function as the lens, and a flange that is provided around the optical function unit and molds a flange unit used for fixing the lens. With a molding part,
The thickness along the optical axis direction of the lens at the thinnest thinnest part of the optical function molded part is 0.4 mm or less, and along the optical axis direction of the thickest thickest part of the flange molded part Is thicker than the thickness of the thinnest part of the optical function molded part,
The molding surface that is the inner surface of the lens molding space is provided with a heat insulating layer having a lower thermal conductivity than the mold,
At least the optical function molding portion is provided with a surface molding layer that covers the heat insulating layer and contacts the molten resin to be injected,
The material and thickness of the heat insulating layer are:
Of the molten resin that has flowed into the lens molding space from a gate connected to the flange molding part, a molten resin that passes through the right side of the optical function molding part of the flange molding part, and the optical function of the flange molding part When the molten resin that has passed through the left side of the molded part meets on the side of the flange molded part facing the gate,
Of the molten resin that has flowed into the lens molding space from the gate, the molten resin that has passed through the optical function molding part including the thinnest part from the flange molding part has the optical function on the side facing the gate. It is set so as to reach the flange molded part beyond the boundary between the molded part and the flange molded part,
A weld line is formed only in the flange forming portion.

請求項1に記載の発明においては、少なくとも一対の金型で構成され、レンズを成形するレンズ成形空間部(キャビティ)は、レンズの光学機能を有する光学機能部を成形する光学機能成形部と、レンズの光学機能部の周囲でレンズの固定等に用いられるフランジ部を成形するフランジ成形部とを備えている。
また、レンズ成形空間部は、光学機能成形部の最薄部の厚さが0.4mmとされ、フランジ成形部の最厚部はそれより厚くなっている。
In the first aspect of the present invention, the lens molding space (cavity) configured with at least a pair of molds and molding the lens has an optical function molding unit that molds an optical function unit having an optical function of the lens, and And a flange forming part for forming a flange part used for fixing the lens around the optical function part of the lens.
In the lens molding space, the thickness of the thinnest part of the optical function molding part is 0.4 mm, and the thickest part of the flange molding part is thicker than that.

レンズ成形空間部の内面には、断熱層が形成され、さらに、少なくともレンズ成形空間部の光学機能成形部では、断熱層上に溶融樹脂と接触する表面成形層が設けられている。
断熱層によって、レンズ成形空間部に射出された溶融樹脂の熱が金型に伝導されて溶融樹脂の温度が低下する際の温度低下速度が遅くなる。これにより、レンズ成形空間部の内面に接触する溶融樹脂の前記内面に近接する部分の流動性低下が抑制される。
A heat insulating layer is formed on the inner surface of the lens molding space, and a surface molding layer in contact with the molten resin is provided on the heat insulating layer at least in the optical function molding portion of the lens molding space.
Due to the heat insulating layer, the temperature of the molten resin injected into the lens molding space is conducted to the mold and the temperature decreasing rate when the temperature of the molten resin decreases is slowed down. Thereby, the fluidity | liquidity fall of the part close | similar to the said inner surface of the molten resin which contacts the inner surface of a lens shaping | molding space part is suppressed.

したがって、厚さが0.4mm以下とされた光学機能成形部の最薄部においては、流動性が大きく低下する部分の厚さが成形面から0.2mmより薄くなり、0.4mm以下の最薄部の中央部で流速が速い部分が存在することになる。   Therefore, in the thinnest part of the optical function molded part having a thickness of 0.4 mm or less, the thickness of the part where the fluidity is greatly reduced is less than 0.2 mm from the molding surface, and the minimum is 0.4 mm or less. There will be a portion where the flow velocity is fast at the center of the thin portion.

この断熱層により最薄部を含む光学機能成形部を通る溶融樹脂の流速が速くなることで、レンズ成形空間部を流れる溶融樹脂のうちの光学機能成形部の周囲のフランジ成形部を左右に別れて流れる溶融樹脂の先端縁どうしが、レンズ成形空間部のゲートの反対側(ゲートに対向する側)で会合する際に、光学機能成形部を通る溶融樹脂の先端縁がゲートに対向する側で、光学機能成形部とフランジ成形部との境界を越えてフランジ成形部側に至るようにされている。   This heat insulating layer increases the flow rate of the molten resin through the optical function molding part including the thinnest part, so that the flange molding part around the optical function molding part of the molten resin flowing through the lens molding space part is divided into right and left. When the leading edges of the molten resin that flow through each other meet on the opposite side of the lens molding space (on the side facing the gate), the leading edge of the molten resin that passes through the optical function molding portion is on the side facing the gate. The flange is formed so as to reach the flange forming part side beyond the boundary between the optical function forming part and the flange forming part.

この場合に、光学機能成形部の周囲のフランジ成形部を左右を流れる溶融樹脂の先端縁と、光学機能成形部を流れる溶融樹脂の先端縁とは、光学機能成形部の外側のフランジ成形部で会合することになる。これにより、溶融樹脂同士が会合することにより生じるウェルドラインは、フランジ成形部だけに形成され、光学機能成形部では形成されない。
この射出成形金型で成形されたレンズは、光学機能部にウェルドラインが無いので、ウェルドラインの発生により、光学機能部の光学特性が大きく劣化させられることがない。
In this case, the leading edge of the molten resin flowing on the left and right sides of the flange molding part around the optical function molding part and the leading edge of the molten resin flowing through the optical function molding part are the flange molding part outside the optical function molding part. Will meet. Thereby, the weld line which arises when molten resin associates is formed only in a flange molding part, and is not formed in an optical function molding part.
Since the lens molded with this injection mold has no weld line in the optical function part, the optical characteristics of the optical function part are not greatly deteriorated by the generation of the weld line.

ここで、断熱層の断熱性能が高ければ、溶融樹脂の充填時にレンズ成形空間部の最終的に残った空間内に溶融樹脂が充填される際に、溶融樹脂の温度が断熱層により高く保持され、ウェルドラインの発生を防止できる可能性が高い。しかし、この場合に、成形されたレンズの冷却に時間がかかり、レンズの成形のサイクルタイムが長くなり、レンズの生産性が低下してしまう。   Here, if the heat insulating performance of the heat insulating layer is high, the temperature of the molten resin is kept high by the heat insulating layer when the molten resin is filled into the space finally remaining in the lens molding space when the molten resin is filled. There is a high possibility that the occurrence of weld lines can be prevented. However, in this case, it takes time to cool the molded lens, the cycle time for molding the lens becomes long, and the productivity of the lens decreases.

それに対して、フランジ部にウェルドラインが残る程度に、断熱層の断熱性能を設定することによって、成形されたレンズの冷却にかかる時間が長くなるのを抑制し、レンズの成形のサイクルタイムを短くして、生産性の向上を図ることができる。   On the other hand, by setting the heat insulation performance of the heat insulation layer to such an extent that the weld line remains in the flange portion, it is possible to suppress the time required for cooling the molded lens from increasing, and to shorten the lens molding cycle time. Thus, productivity can be improved.

請求項2に記載の射出成形金型は、請求項1に記載の発明において、前記フランジ成形部の最厚部の前記光軸方向に沿った厚さが、前記光学機能成形部の最薄部の前記光軸方向に沿った厚さの1.5倍以上になっていることを特徴とする。   The injection mold according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the thickness along the optical axis direction of the thickest portion of the flange molding portion is the thinnest portion of the optical function molding portion. The thickness is 1.5 times or more of the thickness along the optical axis direction.

請求項2に記載の発明においては、フランジ成形部が光学機能成形部の最薄部より1.5倍以上厚くなっていることによって、断熱層を設けても、最薄部を通過する溶融樹脂よりフランジ部側を通過する溶融樹脂の流速が速くなる可能性が高く、ウェルドライン発生の抑制がより困難になる。したがって、ウェルドラインの発生を完全に抑制可能な構造とした場合に、レンズの成形のサイクルタイムがより長くなる。それに対して、上述のように光学機能成形部より外側のフランジ成形部にだけウェルドラインを発生させるようにすることによって、サイクルタイムを短縮してレンズの生産性の向上を図ることができる。   In the invention of claim 2, the molten resin that passes through the thinnest part even if a heat insulating layer is provided by the flange molding part being 1.5 times or more thicker than the thinnest part of the optical function molding part. There is a high possibility that the flow rate of the molten resin passing through the flange portion side becomes higher, and it becomes more difficult to suppress the occurrence of the weld line. Therefore, when the structure capable of completely suppressing the generation of the weld line is used, the lens molding cycle time becomes longer. On the other hand, by generating the weld line only in the flange molding portion outside the optical function molding portion as described above, the cycle time can be shortened and the lens productivity can be improved.

請求項3に記載の射出成形金型は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記一対の金型には、前記レンズ成形空間に樹脂を流入させる樹脂の通路としてスプルー、ランナーおよび前記ゲートが設けられ、前記スプルー、前記ランナーおよび前記ゲートの前記溶融樹脂と接する内面に、前記断熱層が設けられていることを特徴とする。   The injection mold according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the pair of molds includes a sprue, a runner, and a runner as a resin passage through which resin flows into the lens molding space. The gate is provided, and the heat insulating layer is provided on an inner surface of the sprue, the runner, and the gate that is in contact with the molten resin.

請求項3に記載の発明においては、溶融樹脂が一対の金型のレンズ成形空間部に至る前に、スプルー、ランナーおよびゲートを通過した際に、金型側に熱を伝導して温度が低下しすぎるのを防止することができる。レンズ成形空間部の光学機能成形部の最薄部における溶融樹脂の流速を高めるためには、溶融樹脂の温度低下ができるだけ少ないことが好ましく、スプルー、ランナーおよびゲートの内面にも断熱層を設けることによって、最薄部における溶融樹脂の流速を確実に速くし、光学機能成形部内にウェルドラインが発生するのを防止できる。   In the invention according to claim 3, when the molten resin passes through the sprue, runner and gate before reaching the lens molding space of the pair of molds, the temperature is lowered by conducting heat to the mold side. It is possible to prevent overdoing. In order to increase the flow rate of the molten resin at the thinnest part of the optical function molding portion of the lens molding space, it is preferable that the temperature of the molten resin is as low as possible, and a heat insulating layer is also provided on the inner surface of the sprue, runner and gate. Thus, the flow rate of the molten resin in the thinnest part can be reliably increased, and a weld line can be prevented from occurring in the optical function molded part.

請求項4に記載の射出成形方法は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の射出成形金型を用いた射出成形方法であって、射出成形時に前記金型の温度を前記溶融樹脂のガラス転移点温度より低い所定の温度範囲に保持するように設定することを特徴とする。   The injection molding method according to claim 4 is an injection molding method using the injection mold according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature of the mold is set during the injection molding. The temperature is set so as to be kept within a predetermined temperature range lower than the glass transition temperature of the molten resin.

請求項4に記載の発明においては、請求項1から請求項3に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
また、射出成形時の前記金型の温度範囲を前記溶融樹脂のガラス転移点温度より低い所定の温度範囲に保持するので、レンズを連続的に成形する際に、金型を前記溶融樹脂のガラス転移点温度以上に昇温した後に、前記溶融樹脂のガラス転移点温度より低く降温する時間を必要とせず、サイクルタイムが長くなるのを防止できる。また、前記溶融樹脂のガラス転移点温度を挟んで金型を迅速に昇温および降温するための煩雑な設備を必要とせず、設備コストの増加を防止できる。
In the invention according to the fourth aspect, the same effects as the inventions according to the first to third aspects can be achieved.
Further, since the temperature range of the mold at the time of injection molding is maintained in a predetermined temperature range lower than the glass transition temperature of the molten resin, the mold is made of the molten resin glass when the lens is continuously molded. After raising the temperature above the transition point temperature, it is not necessary to lower the temperature below the glass transition temperature of the molten resin, and it is possible to prevent the cycle time from becoming longer. Further, it is possible to prevent an increase in equipment cost without requiring complicated equipment for rapidly raising and lowering the mold with the glass transition temperature of the molten resin interposed therebetween.

請求項5に記載のレンズは、光学機能を有する光学機能部と、前記光学機能部の周囲に設けられ、固定される際に用いられるフランジ部とを備えた樹脂製のレンズであって、
前記光学機能部の最も薄い最薄部における前記光軸方向に沿った厚さが0.4mm以下とされ、かつ、前記フランジ部の最も厚い最厚部の前記光軸方向に沿った厚さが前記光学機能部の前記最薄部の前記厚さより厚くされ、
前記光学機能部より外側の前記フランジ部にだけウェルドラインが形成されていることを特徴とする。
The lens according to claim 5 is a resin lens provided with an optical function part having an optical function, and a flange part provided around the optical function part and used for fixing,
The thickness along the optical axis direction of the thinnest thinnest part of the optical function part is 0.4 mm or less, and the thickness of the thickest thickest part of the flange part along the optical axis direction is It is thicker than the thickness of the thinnest part of the optical function part,
A weld line is formed only in the flange portion outside the optical function portion.

請求項5に記載の発明においては、光学機能部の最薄部の厚さを0.4mm以下とし、それよりフランジ部を厚くしたレンズにおいて、フランジ部だけにウェルドラインを形成するようにしたことによって、射出成形による製造時に、レンズにウェルドラインが発生しないように製造した場合よりも、レンズの成形のサイクルタイムを短縮して、レンズの生産性の向上を図ることができる。また、レンズの光学機能部にはウェルドラインが形成されていないので、レンズの光学特性が形成されたウェルドラインにより低下するのを防止することができる。   In the invention described in claim 5, in the lens in which the thickness of the thinnest portion of the optical function portion is 0.4 mm or less and the flange portion is thicker than that, a weld line is formed only in the flange portion. As a result, it is possible to shorten the lens molding cycle time and improve the productivity of the lens, compared with the case where the lens is not produced during the injection molding. Further, since no weld line is formed in the optical function portion of the lens, it is possible to prevent the lens optical characteristics from being degraded by the weld line formed.

請求項6に記載のレンズは、請求項5に記載の発明において、前記フランジ部の前記最厚部の前記光軸方向に沿った厚さが、前記光学機能部の前記最薄部の前記光軸方向に沿った厚さの1.5倍以上になっていることを特徴とする。   The lens according to claim 6 is the lens according to claim 5, wherein the thickness of the thinnest portion of the flange portion along the optical axis direction is the light of the thinnest portion of the optical function portion. The thickness is 1.5 times or more of the thickness along the axial direction.

請求項6に記載のレンズにおいては、フランジ部が光学機能部の最薄部より1.5倍以上厚くなっていることによって、製造時にウェルドライン発生の抑制がより困難になり、ウェルドラインの発生を完全に抑制するとよりレンズの成形のサイクルタイムが長くなる。それに対して、光学機能成部より外側のフランジ部にだけウェルドラインを発生させるようにすることによって、サイクルタイムを短縮してレンズの生産性の向上を図ることができる。また、光学機能部の最薄部を薄くしても、フランジ部によりレンズの強度を確保できる。   In the lens according to claim 6, since the flange portion is 1.5 times or more thicker than the thinnest portion of the optical function portion, it is more difficult to suppress the generation of the weld line at the time of manufacturing, and the generation of the weld line is generated. If this is completely suppressed, the lens molding cycle time becomes longer. On the other hand, by generating a weld line only in the flange portion outside the optical function component, the cycle time can be shortened and the productivity of the lens can be improved. Moreover, even if the thinnest part of the optical function part is thinned, the strength of the lens can be secured by the flange part.

請求項7に記載のレンズは、請求項5または請求項6に記載の発明において、前記光学機能部を成形する光学機能成形部と、この光学機能成形部の周囲に設けられて前記フランジ部を成形するフランジ成形部とを有するレンズ成形空間部を備えた射出成形金型で射出成形され、
前記フランジ成形部に繋がるゲートから前記レンズ成形空間部内に流入された前記溶融樹脂のうちの前記フランジ成形部の前記光学機能成形部の右側を通った溶融樹脂と、前記フランジ成形部の前記光学機能成形部の左側を通った溶融樹脂とが、前記フランジ成形部の前記ゲートに対向する側で会合する際に、
前記ゲートから前記レンズ成形空間部内に流入された前記溶融樹脂のうちの前記フランジ成形部から前記最薄部を含む前記光学機能成形部を通った溶融樹脂が前記ゲートに対向する側で前記光学機能成形部と前記フランジ成形部との境界を越えて前記フランジ成形部に至っていたことにより、前記フランジ部にだけウェルドラインが形成されていることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the invention of the fifth or sixth aspect, an optical function molding portion that molds the optical function portion, and the flange portion provided around the optical function molding portion. Injection molding with an injection mold having a lens molding space having a flange molding part to be molded,
Of the molten resin that has flowed into the lens molding space from a gate connected to the flange molding part, a molten resin that passes through the right side of the optical function molding part of the flange molding part, and the optical function of the flange molding part When the molten resin that has passed through the left side of the molded part meets on the side of the flange molded part facing the gate,
Of the molten resin that has flowed into the lens molding space from the gate, the molten resin that has passed through the optical function molding part including the thinnest part from the flange molding part has the optical function on the side facing the gate. A weld line is formed only in the flange portion because the flange formed portion is reached beyond the boundary between the formed portion and the flange formed portion.

請求項7に記載のレンズにおいては、製造時に、レンズ成形空間部内では、ゲートから流入した溶融樹脂うちのフランジ成形部の光学機能成形部の右側を通った溶融樹脂と、フランジ成形部の光学機能成形部の左側を通った溶融樹脂とが、フランジ成形部のゲートに対向する側で会合する。この際に、ゲートからレンズ成形空間部内に流入された溶融樹脂のうちのフランジ成形部から最薄部を含む光学機能成形部を通った溶融樹脂がゲートに対向する側で光学機能成形部とフランジ成形部との境界を越えてフランジ成形部に至ることで成形される。これにより、ウェルドラインは、フランジ部にだけ形成されることになり、請求項5に記載の発明ど同様の作用効果を奏することができる。   In the lens according to claim 7, the molten resin that has passed through the right side of the optical function molding portion of the flange molding portion of the molten resin that has flowed in from the gate and the optical function of the flange molding portion in the lens molding space at the time of manufacture. The molten resin that has passed through the left side of the molding part meets on the side facing the gate of the flange molding part. At this time, of the molten resin that has flowed into the lens molding space portion from the gate, the molten resin that has passed through the optical function molding portion including the thinnest portion from the flange molding portion faces the optical function molding portion and the flange on the side facing the gate. Molded by reaching the flange molding part beyond the boundary with the molding part. As a result, the weld line is formed only in the flange portion, and the same effects as those of the invention of claim 5 can be achieved.

本発明の射出成形金型、射出成形方法およびレンズによれば、極めて薄い凹レンズを射出成形する際に、レンズの成形のサイクルタイムが長くなるのを防止しつつ、ウェルドラインにより光学特性が低下するのを防止することができる。   According to the injection mold, the injection molding method and the lens of the present invention, when an extremely thin concave lens is injection-molded, the optical characteristics are deteriorated by the weld line while preventing the molding cycle time of the lens from becoming long. Can be prevented.

本発明の実施形態の射出成形金型を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the injection mold of embodiment of this invention. 前記射出成形金型の可動金型を示す要部正面図である。It is a principal part front view which shows the movable metal mold | die of the said injection mold. 溶融樹脂の放熱を説明するための前記射出成形金型のランナーを示す要部概略断面図であって、(a)は断熱層が無い場合を示す図であり、(b)は断熱層が有る場合の図である。It is a principal part schematic sectional drawing which shows the runner of the said injection mold for demonstrating the thermal radiation of molten resin, (a) is a figure which shows the case where there is no heat insulation layer, (b) has a heat insulation layer. FIG. ゲートを切り離す前の成形された凹レンズを示し、断熱層が有る場合の溶融樹脂の流動過程を示す平面図である。It is a top view which shows the molded concave lens before cut | disconnecting a gate, and shows the flow process of molten resin in case there exists a heat insulation layer. ゲートを切り離す前の成形された凹レンズを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shape | molded concave lens before cut | disconnecting a gate. ゲートを切り離した凹レンズを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the concave lens which cut | disconnected the gate. ゲートを切り離す前の成形された凹レンズを示し、断熱層が無い場合の溶融樹脂の流動過程を示す平面図である。It is a top view which shows the molded concave lens before cut | disconnecting a gate, and shows the flow process of molten resin when there is no heat insulation layer.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図1から図3に示すように、第1実施形態の射出成形金型は、周知の射出成形機で用いられる金型であり、一対の金型として、固定金型(第1金型)1と、可動金型(第2金型)2とを備えている。なお、図1に示されるのは、固定金型1および可動金型2それぞれの型板のレンズを成形する成形面を有するキャビティプレート部分である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the injection mold according to the first embodiment is a mold used in a known injection molding machine, and a fixed mold (first mold) 1 is used as a pair of molds. And a movable mold (second mold) 2. FIG. 1 shows a cavity plate portion having a molding surface for molding the lens of each of the fixed mold 1 and the movable mold 2.

これらキャビティプレートには、レンズを複数個取りするように、複数組のキャビティ11,21が設けられている(図1にはキャビティ11,21を一組だけ図示、図2にはキャビティ21を一つだけ図示)。固定金型1のキャビティプレートと、可動金型2のキャビティプレートを突き合わせた際に、固定金型1のキャビティ11と可動金型2のキャビティ21が突き合わせれてこれらキャビティ11,21からなるレンズ成形空間部(キャビティ)3が形成されている。なお、この例では、図1に示すように、レンズ成形空間部3の主要部分が可動金型2側のキャビティ21で形成されている。   These cavity plates are provided with a plurality of sets of cavities 11 and 21 so that a plurality of lenses can be taken (FIG. 1 shows only one set of cavities 11 and 21, and FIG. Only one is shown). When the cavity plate of the fixed mold 1 and the cavity plate of the movable mold 2 are abutted, the cavity 11 of the fixed mold 1 and the cavity 21 of the movable mold 2 are abutted to form a lens comprising these cavities 11 and 21. A space (cavity) 3 is formed. In this example, as shown in FIG. 1, the main part of the lens molding space 3 is formed by a cavity 21 on the movable mold 2 side.

また、固定金型1および可動金型2それぞれのキャビティ11,21は、光学機能を有する光学機能部41と、その周囲に設けられ、位置決めおよび固定に用いられるフランジ部42とからなる凹レンズ4(図4および図5に図示)を成形するためのものである。凹レンズ4は、光学機能部41の中心軸(光軸)を中心とした回転対称の形状を有している。
この成形される凹レンズ4に対応して、レンズ成形空間部3は、凹レンズ4の光学機能部41を成形する光学機能成形部31と、光学機能成形部31の周囲に設けられ、凹レンズ4のフランジ部42を成形するフランジ成形部32とを備える。
Further, the cavities 11 and 21 of the fixed mold 1 and the movable mold 2 are respectively concave lenses 4 (an optical function part 41 having an optical function and a flange part 42 provided around the optical function part 41 and used for positioning and fixing). (Shown in FIGS. 4 and 5). The concave lens 4 has a rotationally symmetric shape around the central axis (optical axis) of the optical function unit 41.
Corresponding to the concave lens 4 to be molded, the lens molding space 3 is provided around the optical function molding unit 31 for molding the optical function unit 41 of the concave lens 4 and the flange of the concave lens 4. And a flange forming part 32 for forming the part 42.

また、固定金型1および可動金型2には、キャビティプレートの光学機能成形部31に対応する部分に入れ子12,22が挿入される円柱状の孔13,23がそれぞれ形成され。この孔13、23に円柱状の入れ子12、22が回転可能に挿入されている。入れ子12,22の先端面が前記光学機能成形部31で凹レンズ4の光学機能部41を成形する成形面が形成されている。   The fixed mold 1 and the movable mold 2 are respectively formed with cylindrical holes 13 and 23 into which the inserts 12 and 22 are inserted in portions corresponding to the optical function molding portion 31 of the cavity plate. Cylindrical inserts 12 and 22 are rotatably inserted into the holes 13 and 23, respectively. The front end surfaces of the nestings 12 and 22 are formed with molding surfaces for molding the optical function part 41 of the concave lens 4 by the optical function molding part 31.

また、光学機能成形部31の中心軸と、入れ子12,22の中心軸とが一致させられている。入れ子12,22の径は、光学機能成形部31の径より大きくなっており、入れ子12,22の先端面が、上述のように光学機能成形部31で凹レンズ4の光学機能部41の成形面になるとともに、光学機能部41の周囲のフランジ部42の内周側部分の成形面になっている。また、上述の固定金型1および可動金型2のキャビティプレートの先端面の入れ子12,22の周囲が、フランジ成形部32の外周側部分に対応し、凹レンズ4のフランジ部42の外周部分を成形するようになっている。   Further, the central axis of the optical function molding portion 31 and the central axes of the inserts 12 and 22 are made to coincide with each other. The diameters of the nests 12 and 22 are larger than the diameter of the optical function molding part 31, and the tip surfaces of the nests 12 and 22 are the molding surfaces of the optical function part 41 of the concave lens 4 at the optical function molding part 31 as described above. And the molding surface of the inner peripheral side portion of the flange portion 42 around the optical function portion 41. Further, the periphery of the nestings 12 and 22 on the front end surfaces of the cavity plates of the fixed mold 1 and the movable mold 2 correspond to the outer peripheral side portion of the flange molding portion 32, and the outer peripheral portion of the flange portion 42 of the concave lens 4. It is designed to be molded.

光学機能成形部31は、凹レンズ4を成形するために、外周側から中央側に向かうにつれて、固定金型1側の内面と、可動金型2側の内面との間の距離(成形される凹レンズ4の光軸方向に沿った距離)が短くなるように形成されている。光学機能成形部31の中央で、上述の距離が最も短くなる。
前記内面間の距離をレンズ成形空間部3の厚さとし、光学機能成形部31の略中央になる部分が最も厚さが薄い最薄部になる。この実施形態の光学機能成形部31の最薄部の成形される凹レンズ4の軸方向に沿った厚さは、例えば、0.4mm以下にされている。
In order to mold the concave lens 4, the optical function molding unit 31 forms a distance between the inner surface on the fixed mold 1 side and the inner surface on the movable mold 2 side (the concave lens to be molded) from the outer peripheral side toward the center side. 4) (distance along the optical axis direction 4). In the center of the optical function molding part 31, the above-mentioned distance is the shortest.
The distance between the inner surfaces is defined as the thickness of the lens molding space 3, and the portion at the approximate center of the optical function molding portion 31 is the thinnest portion with the smallest thickness. The thickness along the axial direction of the concave lens 4 to be molded at the thinnest part of the optical function molding portion 31 of this embodiment is set to 0.4 mm or less, for example.

凹レンズ4を他のレンズと組み合わせて薄い装置に内蔵させる場合に、凹レンズ4はできるだけ薄いことが好ましく、光学機能成形部31の最薄部の厚さが、0.3mm以下であってもよい。光学機能部41の最も薄い最薄部を薄くすることにより、光学機能部41の最も厚い部分を薄くしても、凹レンズとしての光学特性を満足させることができる。すなわち、光学機能部41の最も薄い最薄部を薄くすることにより、凹レンズ4全体の厚さを薄くできる。   When the concave lens 4 is combined with another lens and incorporated in a thin device, the concave lens 4 is preferably as thin as possible, and the thickness of the thinnest portion of the optical function molding portion 31 may be 0.3 mm or less. By thinning the thinnest thinnest part of the optical function part 41, the optical characteristics as a concave lens can be satisfied even if the thickest part of the optical function part 41 is thinned. That is, by reducing the thinnest thinnest part of the optical function unit 41, the thickness of the entire concave lens 4 can be reduced.

フランジ成形部32は、凹レンズ4の外周部であるフランジ部42を成形する部分であり、光学機能成形部31の前記光軸方向に沿った厚さが最も厚い部分と同じ厚さになっている。基本的にフランジ成形部32の厚さは略一様になっている。なお、凹レンズ4のフランジ部42に、凹部や切欠部を設けたり、凸部を設けてもよく、フランジ成形部32の厚さが一様でなくてもよい。   The flange molding part 32 is a part for molding the flange part 42 that is the outer peripheral part of the concave lens 4, and has the same thickness as the thickest part along the optical axis direction of the optical function molding part 31. . Basically, the thickness of the flange forming portion 32 is substantially uniform. The flange portion 42 of the concave lens 4 may be provided with a concave portion or a notch portion, or may be provided with a convex portion, and the thickness of the flange forming portion 32 may not be uniform.

このフランジ成形部32の最も厚い最厚部の成形される凹レンズ4の光軸方向に沿った厚さが、前記光学機能成形部の最も薄い最薄部の成形される凹レンズ4の光軸方向に沿った厚さの1.5倍以上になっている。なお、2倍以上や3倍以上になっていてもよいが、凹レンズ4の厚さを薄くするためには、フランジ成形部32の厚さが薄い方が好ましい。ただし、光学機能成形部31の最も厚い部分より薄くしても、凹レンズ4の最も厚い部分の厚さは薄くならない。   The thickness along the optical axis direction of the concave lens 4 to be molded, which is the thickest thickest part of the flange molding part 32, is the optical axis direction of the concave lens 4 to be molded of the thinnest thinnest part of the optical function molding part. It is more than 1.5 times the thickness along. In addition, although it may be 2 times or more or 3 times or more, in order to reduce the thickness of the concave lens 4, it is preferable that the flange forming portion 32 is thin. However, even if it is thinner than the thickest part of the optical function molding portion 31, the thickness of the thickest part of the concave lens 4 is not reduced.

また、固定金型1および可動金型2には、固定金型1に設けられた図示しないスプルーを介して射出された溶融樹脂が流入するランナー51,52が設けられ、ランナー51,52とキャビティ11,21との間にゲート61,62が設けられている。ゲート61,62は、その主要部が可動金型2側に設けられている。
そして、固定金型1および可動金型2の溶融樹脂と接触する部分には、全て断熱層14,15,16,17,24,25,26,27が形成されている。
The fixed mold 1 and the movable mold 2 are provided with runners 51 and 52 into which molten resin injected through a sprue (not shown) provided in the fixed mold 1 flows. Gates 61 and 62 are provided between 11 and 21. The main parts of the gates 61 and 62 are provided on the movable mold 2 side.
And the heat insulation layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 are all formed in the portions of the fixed mold 1 and the movable mold 2 that are in contact with the molten resin.

すなわち、入れ子12,22の先端面に断熱層14,24が形成されている。また、固定金型1および可動金型2のキャビティプレートのフランジ成形部32の外周部分に対応する部分に断熱層15,25が設けられている。また、固定金型1および可動金型2のキャビティプレートのランナー51,52に対応する部分に断熱層17,27が設けられている。また、固定金型1および可動金型2のキャビティプレートのゲート61,62に対応する部分に断熱層16,26が設けられている。図示しないスプルーの内面にも断熱層が形成されている。   That is, the heat insulating layers 14 and 24 are formed on the tip surfaces of the inserts 12 and 22. Further, heat insulating layers 15 and 25 are provided at portions corresponding to the outer peripheral portion of the flange forming portion 32 of the cavity plate of the fixed mold 1 and the movable mold 2. Further, heat insulating layers 17 and 27 are provided at portions corresponding to the runners 51 and 52 of the cavity plate of the fixed mold 1 and the movable mold 2. Further, heat insulating layers 16 and 26 are provided at portions corresponding to the gates 61 and 62 of the cavity plate of the fixed mold 1 and the movable mold 2. A heat insulating layer is also formed on the inner surface of the sprue (not shown).

また、入れ子12,22においては、上述の断熱層14,24の表面にさらに表面成形層18、28が設けられている。表面成形層18,28は、入れ子12,22の先端面だけではなく、先端面から先端部の外周面にまで形成されている。   In the nestings 12 and 22, surface molding layers 18 and 28 are further provided on the surfaces of the heat insulating layers 14 and 24 described above. The surface molding layers 18 and 28 are formed not only from the distal end surfaces of the inserts 12 and 22 but also from the distal end surface to the outer peripheral surface of the distal end portion.

前記断熱層は、例えば、熱可塑性のポリイミド系の樹脂や、熱硬化性のエポキシ系の樹脂等を用いるものとしてもよいし、酸化ジルコニウム系,酸化アルミニウム系,酸化チタン,酸化クロム系等のセラミックスを用いてもよい。但し、固定金型1および可動金型2に耐久性を考慮した場合に、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27を樹脂ではなくセラミックスで構成することが好ましい。
この実施形態では、ジルコニア(ZrO2)セラミックスを用い、固定金型1および可動金型2の上述の断熱層14,15,16,17,24,25,26,27が形成される部分に溶射によって断熱層14,15,16,17,24,25,26,27を形成する。
The heat insulating layer may be made of, for example, a thermoplastic polyimide resin, a thermosetting epoxy resin, or a ceramic such as zirconium oxide, aluminum oxide, titanium oxide, or chromium oxide. May be used. However, when considering the durability of the fixed mold 1 and the movable mold 2, it is preferable that the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 are made of ceramics instead of resin.
In this embodiment, zirconia (ZrO2) ceramics is used, and the portions of the fixed mold 1 and the movable mold 2 on which the above-described heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, 27 are formed are sprayed. The heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 are formed.

また、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27の厚みは、凹レンズ4を成形した際に、凹レンズ4の光学機能部41の外側のフランジ部42だけにウェルドラインが発生するように設定される。これは、例えば、実験等によりデータを求め、ウェルドラインが光学機能部41より外側のフランジ部42に設けられ、かつ、できるだけ凹レンズ4の成形のサイクルタイムが短くなるように設定される。なお、凹レンズ4の材料になる合成樹脂によっても、最適な断熱層14,15,16,17,24,25,26,27の厚みが異なる可能性がある。   The thickness of the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 is such that when the concave lens 4 is molded, a weld line is generated only in the flange portion 42 outside the optical function portion 41 of the concave lens 4. Set to do. For example, data is obtained by experiment or the like, and a weld line is provided on the flange portion 42 outside the optical function portion 41, and the molding cycle time of the concave lens 4 is set as short as possible. The optimum heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 may be different in thickness depending on the synthetic resin used as the material of the concave lens 4.

ここで、例えば、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27を溶射により形成されたジルコニアセラミックスとした場合に、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27の厚さを100μm〜1.0mmとすることが好ましい。
断熱層14,15,16,17,24,25,26,27の厚みを100μm以上とすることにより、上述のようにレンズ成形空間部3の光学機能成形部31の最薄部の厚さが0.4mm以下で、レンズ成形空間部3のフランジ成形部32の厚さが、光学機能成形部31の最薄部の厚さの1.5倍以上であっても、凹レンズ4の光学機能部41にウェルドラインが発生するのを防止することができ、フランジ部42にだけウェルドラインが発生した状態になる。
Here, for example, when the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, 27 are made of zirconia ceramics formed by thermal spraying, the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26 are used. , 27 is preferably 100 μm to 1.0 mm.
By setting the thickness of the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 to 100 μm or more, the thickness of the thinnest portion of the optical function molding portion 31 of the lens molding space portion 3 is increased as described above. Even if the thickness of the flange molding part 32 of the lens molding space part 3 is 0.4 mm or less and is 1.5 times or more the thickness of the thinnest part of the optical function molding part 31, the optical function part of the concave lens 4 It is possible to prevent a weld line from being generated at 41, and a weld line is generated only at the flange portion.

また、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27の厚みを1.0mm以下とすることにより、上述のようにレンズ成形空間部3の光学機能成形部31の最薄部の厚さが0.4mm以下で、レンズ成形空間部3のフランジ成形部32の厚さが、光学機能成形部31の最薄部の厚さの1.5倍以上であっても、凹レンズ4のフランジ部42にだけウェルドラインが発生し、かつ、凹レンズ4のサイクルタイムが長くなるのを防止することができる。
また、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27の厚さを150μm〜500μmとすることがより好ましい。さらに、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27の厚さを200μm〜300μmとすることがより好ましい。上述に例
は、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27をジルコニアセラミックスとした場合のものである。断熱層の種類や成型温度により、必要な断熱層の厚さは異なるが、断熱層の熱伝導率を考慮して、断熱層の厚さは決定される。
断熱層の熱伝導率は、金型の熱伝導率をα(W/(m・k))とした場合に、0.1α〜0.01αの範囲が望ましい。すなわち、断熱層の熱伝導率は、金型の熱伝導率の1/10以下で1/100以上となっていることが好ましい。
Further, by setting the thickness of the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, 27 to 1.0 mm or less, the thinnest portion of the optical function molding portion 31 of the lens molding space 3 as described above. The concave lens 4 is 0.4 mm or less, and the thickness of the flange molding portion 32 of the lens molding space 3 is 1.5 times or more the thickness of the thinnest portion of the optical function molding portion 31. It is possible to prevent a weld line from occurring only in the flange portion 42 and an increase in the cycle time of the concave lens 4.
Moreover, it is more preferable that the thickness of the heat insulation layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 be 150 μm to 500 μm. Furthermore, it is more preferable that the thickness of the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 is 200 μm to 300 μm. In the above example, the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 are made of zirconia ceramics. Although the required thickness of the heat insulating layer varies depending on the type of the heat insulating layer and the molding temperature, the thickness of the heat insulating layer is determined in consideration of the thermal conductivity of the heat insulating layer.
The thermal conductivity of the heat insulating layer is preferably in the range of 0.1α to 0.01α when the thermal conductivity of the mold is α (W / (m · k)). That is, the thermal conductivity of the heat insulating layer is preferably 1/10 or less and 1/100 or more of the thermal conductivity of the mold.

なお、入れ子12,22の先端面に形成され、凹レンズ4の主に光学機能部41を成形するための断熱層14,24と、固定金型1および可動金型2のキャビティプレートの前記入れ子12,22の周囲で、凹レンズ4の主に凹レンズ4のフランジ部42を成形するための断熱層15,25と、固定金型1および可動金型2のゲート61,62の内面に形成される断熱層16、26と、固定金型1および可動金型2のランナー51,52の内面に形成される断熱層17、27と、図示しないスプルーの内面に形成される断熱層とで厚みを異なるものとしてもよい。   It is to be noted that the nests 12 and 22 are formed on the front end surfaces of the nests 12 and 22, and the nests 12 of the cavity plates of the fixed mold 1 and the movable mold 2 are formed by the heat insulating layers 14 and 24 for mainly molding the optical function portion 41 of the concave lens 4. , 22 around the heat insulating layers 15 and 25 for forming the flange portion 42 of the concave lens 4 and the inner surfaces of the gates 61 and 62 of the fixed mold 1 and the movable mold 2 around the concave lens 4. Layers 16 and 26, heat insulating layers 17 and 27 formed on the inner surfaces of runners 51 and 52 of fixed mold 1 and movable mold 2, and heat insulating layers formed on the inner surface of a sprue (not shown) have different thicknesses. It is good.

例えば、レンズ成形空間部3側の断熱層14,15、24,25に対して、レンズ成形空間部3に溶融樹脂を誘導する側の断熱層16,17、26,27(スプルー内面の断熱層を含む)を厚くするものとしてもよい。この場合に、断熱層14,15、24,25の厚さが上述の範囲内になっていれば、断熱層16,17、26,27(スプルー内面の断熱層を含む)が上述の厚さの範囲より厚くなっていてもよい。
このような構成とすることによって、レンズ成形空間部3に達する前の溶融樹脂の温度が低下してしまうのを確実に防止し、光学機能部41にウェルドラインが形成されるのをさらに抑制することができる。
For example, with respect to the heat insulating layers 14, 15, 24, 25 on the lens molding space 3 side, the heat insulating layers 16, 17, 26, 27 on the side for guiding the molten resin to the lens molding space 3 (heat insulating layers on the inner surface of the sprue) It is good also as what thickens. In this case, if the thickness of the heat insulating layers 14, 15, 24, 25 is within the above range, the heat insulating layers 16, 17, 26, 27 (including the heat insulating layer on the inner surface of the sprue) have the above thickness. It may be thicker than the range.
By adopting such a configuration, the temperature of the molten resin before reaching the lens molding space 3 is reliably prevented from being lowered, and the formation of a weld line in the optical function portion 41 is further suppressed. be able to.

表面成形層18,28は、凹レンズ4の光学機能部41を成形するために、例えば、鏡面加工が施される部分であり、例えば、ニッケル系合金等の合金をメッキしたものである。この実施形態では、ニッケル・リンがメッキされている。また、光学機能部41に微細な形状が形成される場合には、表面成形層18,28に光学機能部41の表面に転写される微細な加工を施すものとしてもよい。また、表面成形層18,28の厚さは、例えば、100μm〜200μmであることが好ましい。   The surface molding layers 18 and 28 are, for example, portions that are mirror-finished in order to mold the optical function portion 41 of the concave lens 4, and are plated with an alloy such as a nickel-based alloy, for example. In this embodiment, nickel and phosphorus are plated. Further, when a fine shape is formed in the optical function portion 41, the surface molding layers 18 and 28 may be subjected to fine processing transferred to the surface of the optical function portion 41. Moreover, it is preferable that the thickness of the surface molding layers 18 and 28 is 100 micrometers-200 micrometers, for example.

このような射出成形金型を用いた射出成形方法においては、固定金型1と可動金型2とから形成されるレンズ成形空間部3に射出された溶融樹脂がスプルー、ランナー51,52およびゲート61,62を介して流入されることになる。この際に、溶融樹脂の温度は、溶融樹脂が流動性を有するように、射出される溶融樹脂のガラス転移点温度より高い温度範囲に設定することになるが、基本的に従来と同様の温度範囲に設定して、射出成形を行うことができる。   In such an injection molding method using an injection mold, the molten resin injected into the lens molding space 3 formed by the fixed mold 1 and the movable mold 2 is sprue, runners 51 and 52 and a gate. 61 and 62 will flow in. At this time, the temperature of the molten resin is set to a temperature range higher than the glass transition temperature of the injected molten resin so that the molten resin has fluidity. The injection molding can be performed by setting the range.

また、射出時の溶融樹脂の時間当たりの射出量(流速)は、レンズ成形空間部3内をゲート61,62側からゲート61,62側の反対側に流動する際に、溶融樹脂の先端縁が、後述のようにV字状になり難くするように、設定することが好ましい。   The injection amount (flow velocity) of the molten resin at the time of injection is the tip edge of the molten resin when it flows in the lens molding space 3 from the gate 61, 62 side to the opposite side of the gate 61, 62 side. However, it is preferable to set so as to make it difficult to be V-shaped as described later.

また、射出成形時の固定金型1および可動金型2の温度は、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27を介した溶融樹脂から固定金型1および可動金型2への放熱により、溶融樹脂の流動性が低下することに基づき、光学機能成形部でウェルドラインが生成することがない温度以上で、かつ、溶融樹脂がレンズ成形空間部3に略充填された後に、速やかに溶融樹脂が硬化可能な温度になっている必要がある。固定金型1および可動金型2の温度は、従来と同様に溶融樹脂のガラス転移点温度より5℃〜10℃低い温度範囲に設定しても良いが、サイクルタイムを速くするために、固定金型1および可動金型2の温度は、ガラス転移点温度より10℃〜20℃低い温度範囲に設定することが好ましい。   The temperature of the fixed mold 1 and the movable mold 2 during the injection molding is changed from the molten resin through the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, 27 to the fixed mold 1 and the movable mold. Based on the fact that the fluidity of the molten resin is reduced due to the heat radiation to 2, the molten resin is substantially filled in the lens molding space 3 at a temperature higher than the temperature at which a weld line is not generated in the optical function molding portion. Later, it is necessary to quickly reach a temperature at which the molten resin can be cured. The temperature of the fixed mold 1 and the movable mold 2 may be set in a temperature range lower by 5 ° C. to 10 ° C. than the glass transition temperature of the molten resin as in the conventional case, but is fixed to speed up the cycle time. The temperatures of the mold 1 and the movable mold 2 are preferably set in a temperature range that is 10 ° C. to 20 ° C. lower than the glass transition temperature.

ここで、この実施形態では、固定金型1および可動金型2の温度を従来より低くしても、入れ子12,22の先端面に断熱層14,24が形成され、固定金型1および可動金型2のキャビティプレートのフランジ成形部32の外周部分に対応する部分に断熱層15,25が設けられているので、すなわち、レンズ成形空間部3の内周面に断熱層14,15,24,25が形成されているので、溶融樹脂がレンズ成形空間部3の内周面に接したときに、急激に冷却されるのを防止でき、上述のようにフランジ部42にだけウェルドラインが形成されるようにすることが可能である。   Here, in this embodiment, even if the temperature of the fixed mold 1 and the movable mold 2 is lower than the conventional temperature, the heat insulating layers 14 and 24 are formed on the tip surfaces of the inserts 12 and 22, and the fixed mold 1 and the movable mold 1 are movable. Since the heat insulating layers 15 and 25 are provided in the portion corresponding to the outer peripheral portion of the flange forming portion 32 of the cavity plate of the mold 2, that is, the heat insulating layers 14, 15 and 24 are provided on the inner peripheral surface of the lens forming space portion 3. , 25 are formed, it is possible to prevent the molten resin from being rapidly cooled when it contacts the inner peripheral surface of the lens molding space 3, and a weld line is formed only in the flange portion 42 as described above. It is possible to be done.

特に、この実施形態においては、レンズ成形空間部3の内周面だけではなく、固定金型1および可動金型2のキャビティプレートのランナー51,52に対応する部分に断熱層17,27が設けられ、ゲート61,62に対応する部分に断熱層16,26が設けられ、さらにスプルーの内周面にも断熱層が設けられているので、上述のように固定金型1および可動金型2の温度を従来より低くても、溶融樹脂がレンズ成形空間部3に至る前に必要以上に温度が低下してしまうのを防止できる。これにより、上述のように、フランジ部42にだけウェルドラインが形成されるようにすることが可能である。   In particular, in this embodiment, the heat insulating layers 17 and 27 are provided not only on the inner peripheral surface of the lens molding space 3 but also on the portions corresponding to the runners 51 and 52 of the cavity plates of the fixed mold 1 and the movable mold 2. In addition, since the heat insulating layers 16 and 26 are provided in the portions corresponding to the gates 61 and 62, and the heat insulating layer is also provided on the inner peripheral surface of the sprue, the fixed mold 1 and the movable mold 2 as described above. Even if the temperature is lower than the conventional temperature, it is possible to prevent the temperature from decreasing more than necessary before the molten resin reaches the lens molding space 3. Thereby, as described above, it is possible to form a weld line only in the flange portion 42.

また、固定金型1および可動金型2の温度を、溶融樹脂のガラス転移点温度より高くなるように昇温し、昇温後に溶融樹脂のガラス転移点温度より低くなるように降温する温度制御を行わずに、例えば、周知の金型温度調節機により、溶融樹脂のガラス点移転温度より低い上述の温度範囲内に固定金型1および可動金型2の温度を保持する制御、基本的には、溶融樹脂のガラス転移点温度から所定温度差だけ低い略一定の温度に保持する制御だけ行う。したがって、レンズの成形のサイクルタイムに、固定金型1および可動金型2の昇温や降温のための時間を必要としない。また、迅速に昇温や降温を行うための設備を必要としない。   Further, the temperature control is performed such that the temperature of the fixed mold 1 and the movable mold 2 is increased so as to be higher than the glass transition temperature of the molten resin, and the temperature is decreased so as to be lower than the glass transition temperature of the molten resin after the temperature increase. For example, control of maintaining the temperature of the fixed mold 1 and the movable mold 2 within the above-described temperature range lower than the glass point transfer temperature of the molten resin by a known mold temperature controller, basically, Is only controlled to maintain a substantially constant temperature lower by a predetermined temperature difference from the glass transition temperature of the molten resin. Therefore, it is not necessary to increase or decrease the temperature of the fixed mold 1 and the movable mold 2 in the lens molding cycle time. Moreover, the equipment for performing temperature rising / falling rapidly is not required.

上述の射出成形金型で上述の射出成形方法で成形された凹レンズ4は、図4〜図6に示すように、円形状の光学機能部41の周囲に円環状のフランジ部42を備えた形状になっている。なお、図4における二点鎖線は、射出成形時の溶融樹脂の流動過程(流動する溶融樹脂の先端縁の位置)を段階的に示したものである。
また、図4、図5においては、凹レンズ4からゲート61,62で成形されたゲート部43およびランナー51,52で成形されたランナー部44を除去していない状態を図示している。
The concave lens 4 molded by the above-described injection molding method by the above-described injection molding method has a shape in which an annular flange portion 42 is provided around a circular optical function portion 41 as shown in FIGS. It has become. In addition, the dashed-two dotted line in FIG. 4 shows the flow process (position of the front-end edge of the flowing molten resin) of the molten resin at the time of injection molding in steps.
4 and 5 illustrate a state in which the gate portion 43 formed by the gates 61 and 62 and the runner portion 44 formed by the runners 51 and 52 are not removed from the concave lens 4.

この凹レンズ4は、光学機能部41の最も薄い最薄部における凹レンズ4の光軸方向に沿った厚さが0.4mm以下とされ、光学機能部41の周囲に形成されたフランジ部42の最も厚い最圧部の厚さが光学機能部41の最薄部の厚さの1.5倍以上とされている。
また、光学機能部41においては、光学機能部41の中央部が最も薄く、光学機能部41の最外周が最も厚くなっている。また、フランジ部42は、厚さが略一様とされるとともに、その厚さが光学機能部41で最も厚い最外周部(光学機能部41とフランジ部42との境界)と略同じ厚みとされている。
This concave lens 4 has a thickness along the optical axis direction of the concave lens 4 at the thinnest thinnest part of the optical function part 41 of 0.4 mm or less, and is the smallest of the flange part 42 formed around the optical function part 41. The thickness of the thickest pressure part is 1.5 times or more the thickness of the thinnest part of the optical function part 41.
Moreover, in the optical function part 41, the center part of the optical function part 41 is the thinnest, and the outermost periphery of the optical function part 41 is the thickest. Further, the flange portion 42 has a substantially uniform thickness, and the thickness thereof is substantially the same as that of the outermost peripheral portion (the boundary between the optical function portion 41 and the flange portion 42), which is the thickest in the optical function portion 41. Has been.

また、上述の射出成形金型を用いた射出成形方法により形成された凹レンズ4においては、凹面を有し、実際に凹レンズとしての光学特性を有する光学機能部41にはウェルドラインがなく、ウェルドラインによって光学特性が低下させられることがない。
また、フランジ部42には、ウェルドラインが発生している。
Further, in the concave lens 4 formed by the injection molding method using the above-described injection molding die, the optical function part 41 having a concave surface and actually having optical characteristics as a concave lens has no weld line, and the weld line. Therefore, the optical characteristics are not deteriorated.
Further, a weld line is generated in the flange portion 42.

また、凹レンズ4の材料としては、たとえば、ポリメタクリル酸メチレン樹脂(PMMA)、シクロオレフィンポリマー樹脂(COP)、環状オレフィンコポリマー樹脂(COC)、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリエステル樹脂(PE)等を好適に用いることができるが、これらに限られるものではない。   As the material of the concave lens 4, for example, polymethylene methacrylate resin (PMMA), cycloolefin polymer resin (COP), cyclic olefin copolymer resin (COC), polycarbonate resin (PC), polyester resin (PE) and the like are suitable. However, the present invention is not limited to these.

上述の射出成形金型を用いた凹レンズ4の射出成形方法においては、設定された温度にされた溶融樹脂がスプルーに射出され、溶融樹脂はスプルーから、ランナー51,52を通ってゲート61,62からキャビティとしてのレンズ成形空間部3に流入する。
ここで、図1に示すように、スプルー、ランナー51,52、ゲート61,62、レンズ成形空間部3の光学機能成形部31およびフランジ成形部32に内面に、上述のように、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27が形成されている。したがって、例えば、図3(a)に示すように、例えば、ランナー51,52を通過する溶融樹脂Pは、断熱層17,27がない固定金型1aおよび可動金型2aの場合に、溶融樹脂Pのガラス転移点温度より低く、熱伝導率の高い固定金型1aおよび可動金型2aに対して溶融樹脂Pから矢印で示されるように大きな放熱が生じ、溶融樹脂のランナー51,52の内面に近接する部分(二点鎖線で示される部分)の流動性が大きく低下する。それに対して、ランナー51,52の内面に断熱層17,27を設けることによって、溶融樹脂Pから固定金型1および可動金型2への矢印で示される放熱が断熱層17,27で弱められ、溶融樹脂Pのランナー51,52の内面に近接する部分でも有る程度の流動性を持たせることができる。または、流動性が低下する部分の厚さを薄くできる。
In the injection molding method of the concave lens 4 using the above-described injection molding die, the molten resin having a set temperature is injected into the sprue, and the molten resin passes from the sprue through the runners 51 and 52 to the gates 61 and 62. Then, it flows into the lens molding space 3 as a cavity.
Here, as shown in FIG. 1, the heat insulating layer 14 is formed on the inner surface of the sprue, the runners 51 and 52, the gates 61 and 62, the optical function molding portion 31 and the flange molding portion 32 of the lens molding space 3, as described above. , 15, 16, 17, 24, 25, 26, 27 are formed. Therefore, for example, as shown in FIG. 3A, for example, the molten resin P passing through the runners 51 and 52 is a molten resin in the case of the fixed mold 1a and the movable mold 2a without the heat insulating layers 17 and 27. As shown by the arrows from the molten resin P, a large amount of heat is radiated from the molten resin P to the fixed mold 1a and the movable mold 2a, which are lower than the glass transition temperature of P and have high thermal conductivity, and the inner surfaces of the molten resin runners 51 and 52 The fluidity of the portion adjacent to (a portion indicated by a two-dot chain line) is greatly reduced. On the other hand, by providing the heat insulating layers 17 and 27 on the inner surfaces of the runners 51 and 52, the heat radiation indicated by the arrows from the molten resin P to the fixed mold 1 and the movable mold 2 is weakened by the heat insulating layers 17 and 27. Moreover, the fluidity | liquidity of a grade which is also a part close | similar to the inner surface of the runners 51 and 52 of the molten resin P can be given. Alternatively, the thickness of the portion where the fluidity is lowered can be reduced.

このように断熱層14,15,16,17,24,25,26,27によって、溶融樹脂の降温速度を遅くし、溶融樹脂の流動性の低下を遅らせることができる。また、光学機能成形部31の厚さが0.4mm以下の最薄部とその近傍においては、溶融樹脂が固定金型1および可動金型2に直接接触することによって、接触した溶融樹脂を含む固定金型1および可動金型2に近接した溶融樹脂が大きな放熱により温度低下し、その部分の流動性が大きく低下するのを防止できる。これにより、光学機能成形部31の最薄部でも溶融樹脂の流動性を保持して流動可能としている。   Thus, the heat insulation layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 can slow down the temperature drop rate of the molten resin, and can delay the decrease in fluidity of the molten resin. Further, in the thinnest portion where the thickness of the optical function molding portion 31 is 0.4 mm or less and in the vicinity thereof, the molten resin includes the molten resin that is in contact with the fixed mold 1 and the movable mold 2 in direct contact with each other. It is possible to prevent the molten resin in the vicinity of the fixed mold 1 and the movable mold 2 from being lowered in temperature by large heat dissipation and greatly reducing the fluidity of the portion. Thereby, even the thinnest part of the optical function molding part 31 maintains the fluidity of the molten resin and can flow.

レンズ成形空間部3に流入した樹脂は、概略円板状のレンズ成形空間部3をゲート61,62の接続部分からレンズ成形空間部3のゲート61,62の反対側(ゲート61,62に対向する側)に向って流動する。この際に、概略円板状のレンズ成形空間部3の左右幅に対応して左右に広がりながら流れ、流動する溶融樹脂の先端縁がレンズ成形空間部3のゲート61、62の反対側に到達してレンズ成形空間部3が溶融樹脂に満たされた状態になる。   The resin that has flowed into the lens molding space 3 passes through the substantially disk-shaped lens molding space 3 from the connection portion of the gates 61 and 62 to the opposite side of the gates 61 and 62 of the lens molding space 3 (opposite the gates 61 and 62). To the side). At this time, the leading edge of the molten resin that flows while flowing to the left and right corresponding to the lateral width of the substantially disc-shaped lens molding space 3 reaches the opposite side of the gates 61 and 62 of the lens molding space 3. As a result, the lens molding space 3 is filled with the molten resin.

この際にウェルドラインが発生する要因は、レンズ成形空間部3への溶融樹脂の充填時に、流動する溶融樹脂の先端縁同士が会合する状態になることによる。例えば、円形状の凸レンズの成形時には、円板状のレンズ成形空間部の中央部分が最も厚くなることから、流動する溶融樹脂の先端縁は、中央部がその外側より早く進みため凸状になり、ランドに対向する側に溶融樹脂が到達する際に、2方向から溶融樹脂が会合する状態になり難く、ウェルドラインが発生し難い。   The cause of the weld line at this time is that when the molten resin is filled into the lens molding space 3, the leading edges of the flowing molten resin come into contact with each other. For example, when molding a circular convex lens, the central part of the disk-shaped lens molding space is the thickest, so the leading edge of the flowing molten resin becomes convex because the central part advances faster than the outside. When the molten resin reaches the side facing the land, the molten resin is unlikely to be associated from two directions, and a weld line is unlikely to occur.

このような凸レンズに対して凹レンズ4の場合には、ウェルドラインwが発生し易い状態となる。図7は、ゲート部43を切断していない状態の凹レンズ4を示すとともに、二点鎖線a〜dで溶融樹脂の充填状態(流動する溶融樹脂の先端縁の位置)を段階的に図示したものである。また、図7に示す凹レンズ4では、二点鎖線a〜dは、射出成形用金型に断熱層を設けなかった場合もしくは断熱層の断熱性能が十分でなかった場合の溶融樹脂の充填状態を示しており、ウェルドラインwが光学機能部41からフランジ部42に渡って形成されている比較例を示している。   In the case of the concave lens 4 with respect to such a convex lens, the weld line w is likely to be generated. FIG. 7 shows the concave lens 4 in a state in which the gate portion 43 is not cut, and illustrates the filling state of the molten resin (the position of the leading edge of the flowing molten resin) stepwise by the two-dot chain lines a to d. It is. Moreover, in the concave lens 4 shown in FIG. 7, the alternate long and two short dashes lines a to d indicate the filling state of the molten resin when the heat insulating layer is not provided in the injection mold or when the heat insulating performance of the heat insulating layer is not sufficient. In the comparative example, the weld line w is formed from the optical function part 41 to the flange part 42.

凹レンズ4の場合で、特に外周部に厚いフランジ部42がある場合には、例えば、図7に二点鎖線aで示されるように、レンズ成形空間部3に溶融樹脂が流入開始直後は、ほぼ一様の厚さのフランジ部42を形成するフランジ成形部32に溶融樹脂が流入するため、基本的に流動する溶融樹脂の先端縁が凸状の曲線になる。   In the case of the concave lens 4, particularly when there is a thick flange portion 42 on the outer peripheral portion, for example, as shown by a two-dot chain line a in FIG. 7, almost immediately after the molten resin starts flowing into the lens molding space portion 3. Since the molten resin flows into the flange molding portion 32 that forms the flange portion 42 having a uniform thickness, the leading edge of the molten resin that basically flows has a convex curve.

次に、溶融樹脂の先端縁の中央部が光学機能部41を成形する光学機能成形部31に入り込むと、中央部の厚さが薄くなっていくことから、溶融樹脂の先端縁は、二点鎖線bで示すように、中央部の流速が、相対的に厚みのある光学機能部41の外周部分での流速に対して、遅くなり、凹状の曲線になる。
さらに、溶融樹脂の先端縁の中央部が、光学機能成形部31の厚さが0.4mm以下の最薄部としての中央部を通過する際には、溶融樹脂の先端縁は、二点鎖線cで示されるように、中央部の流速がさらに遅くなり、大きく凹んだ状態の中央部に対して、中央部より左右になる部分がかなり先に進んで突出した状態になる。
Next, when the center part of the front end edge of the molten resin enters the optical function forming part 31 for forming the optical function part 41, the thickness of the center part becomes thinner. As indicated by a chain line b, the flow velocity at the center portion becomes slower than the flow velocity at the outer peripheral portion of the relatively thick optical function portion 41, and becomes a concave curve.
Furthermore, when the center part of the front end edge of the molten resin passes through the center part as the thinnest part where the thickness of the optical function molded part 31 is 0.4 mm or less, the front end edge of the molten resin is a two-dot chain line. As shown by c, the flow velocity at the center portion is further slowed down, and the portion left and right of the center portion is considerably advanced and protrudes with respect to the center portion that is greatly depressed.

ここで、二点鎖線cの中央部では、流速が遅いことから、光学機能部41の中央の位置に対して僅かしか進まないのに対して、二点鎖線cの左右の突出部が中央部より相対的に早く進むことになり、最終的には、二点鎖線dに示すように、溶融樹脂の先端縁が略V字状になり、左右の溶融樹脂の先端縁が会合する状態になって、ウェルドラインwが形成される。
この際に、二点鎖線cで示される段階から、二点鎖線dで示される段階まで、これら二点鎖線の中央部に対応する溶融樹脂の先端縁の中央部は、僅かしか流動せず、二点鎖線dで示される段階となっても未だ、光学機能部41内にあり、フランジ部42に至っていない。この状態で、左右突出部を形成している溶融樹脂同士が2点鎖線dに示すように会合して、ウェルドラインwが形成される。これにより、ウェルドラインwの一部は、光学機能部41内に形成されてしまうことになる。また、二点鎖線dでは、溶融樹脂の先端縁が概略V字状になっているが、さらに、二点鎖線dで示される溶融樹脂の先端縁の中央部で樹脂の流れが遅れると、それより先側で、左右の突出部分が互いに接触した後も、光学機能部41側に溶融樹脂が充填されない部分が残り、互いに会合した溶融樹脂が逆流するように光学機能部41の中央側に向って、光学機能部側の未だ樹脂が充填されていない部分に溶融樹脂が充填される場合もある。
この場合にウェルドラインwは、1本の直線状ではなく、複数本でかつ曲線状のものを含む場合がある。
Here, since the flow velocity is slow at the center portion of the two-dot chain line c, the left and right protrusions of the two-dot chain line c are the center portion, whereas the flow rate is slightly advanced with respect to the center position of the optical function unit 41. As shown by a two-dot chain line d, the leading edge of the molten resin becomes substantially V-shaped, and the leading edges of the left and right molten resins meet. Thus, a weld line w is formed.
At this time, from the stage shown by the two-dot chain line c to the stage shown by the two-dot chain line d, the center part of the leading edge of the molten resin corresponding to the center part of these two-dot chain lines flows only slightly, Even at the stage indicated by the alternate long and two short dashes line d, it is still in the optical function part 41 and does not reach the flange part 42. In this state, the molten resins forming the left and right projecting portions meet as indicated by a two-dot chain line d to form a weld line w. As a result, a part of the weld line w is formed in the optical function unit 41. In the two-dot chain line d, the tip edge of the molten resin is substantially V-shaped, but if the flow of the resin is delayed at the center of the tip edge of the molten resin indicated by the two-dot chain line d, Even after the left and right projecting portions contact each other on the further front side, a portion that is not filled with the molten resin remains on the optical function portion 41 side, and the molten resin that is associated with each other moves toward the center of the optical function portion 41 so that the molten resin flows backward. In some cases, the molten resin is filled in a portion of the optical function portion that is not yet filled with the resin.
In this case, the weld line w may include a plurality of curved lines instead of a single straight line.

それに対して、図4に示す実施の形態の凹レンズ4の成形においては、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27の断熱性能が必要十分なものとなっているので、二点鎖線a〜dで示される溶融樹脂の段階的に示される流れの先端縁の特に、二点鎖線cで示される溶融樹脂の先端縁の中央部の進み具合が図7に示される場合よりも早くなっている。
これにより、二点鎖線dで示されるように、溶融樹脂の先端縁が略V字状となった場合に、V字状の先端縁の中央部のV字の頂点となる部分の位置が、光学機能部41の外側のフランジ部42側になる。これにより、ウェルドラインwが光学機能部側に形成されるのを防止できる。
On the other hand, in the molding of the concave lens 4 of the embodiment shown in FIG. 4, the heat insulating performance of the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, 27 is necessary and sufficient. FIG. 7 shows the progress of the central portion of the front end edge of the molten resin indicated by the two-dot chain line c, in particular, in the step edge of the molten resin indicated by the two-dot chain lines a to d. Is getting faster.
Thereby, as shown by a two-dot chain line d, when the tip edge of the molten resin is substantially V-shaped, the position of the portion that becomes the vertex of the V-shape at the center of the V-shaped tip edge is It becomes the outer flange portion 42 side of the optical function portion 41. Thereby, it is possible to prevent the weld line w from being formed on the optical function unit side.

以上の溶融樹脂のレンズ成形空間部3内の流れを言い換えると、レンズ成形空間部3内では、ゲート61,62から流入した溶融樹脂うちのフランジ成形部32の光学機能成形部31の右側を通った溶融樹脂と、フランジ成形部32の光学機能成形部31の左側を通った溶融樹脂とが、フランジ成形部32のゲート61,62に対向する側で会合する。   In other words, the flow of the molten resin in the lens molding space 3 passes through the right side of the optical function molding portion 31 of the flange molding portion 32 of the molten resin flowing in from the gates 61 and 62 in the lens molding space 3. The molten resin and the molten resin passing through the left side of the optical function molding part 31 of the flange molding part 32 meet on the side of the flange molding part 32 facing the gates 61 and 62.

この際に、図7に示すように、ゲート61,62からレンズ成形空間部3内に流入された溶融樹脂のうちのフランジ成形部32から最薄部を含む光学機能成形部31を通った溶融樹脂がゲート61,62に対向する側で光学機能成形部31とフランジ成形部32との境界を越えていないと、光学機能成形部31内で、上述ように左右から流れる溶融樹脂が会合したり、フランジ成形部32で会合した溶融樹脂が、光学機能成形部31に残る空隙側に逆流したりする。この場合には、光学機能成形部31内にウェルドラインが形成されてしまう。   At this time, as shown in FIG. 7, the molten resin that has flowed from the gates 61 and 62 into the lens molding space 3 through the flange molding part 32 through the optical function molding part 31 including the thinnest part is melted. If the resin does not exceed the boundary between the optical function molding part 31 and the flange molding part 32 on the side facing the gates 61 and 62, the molten resin flowing from the left and right associates in the optical function molding part 31 as described above. The molten resin associated at the flange molding part 32 flows back to the gap side remaining in the optical function molding part 31. In this case, a weld line is formed in the optical function molding portion 31.

しかし、この実施形態では、上述の断熱層14,15,16,17,24,25,26,27により、溶融樹脂から固定金型1および可動金型2への放熱を抑制して、流動性の低下を抑制しているので、図4に示すようにウェルドラインwが光学機能部41側に発生するのを防止できる。
すなわち、溶融樹脂の先端縁が二点鎖線dに示すよにV字状となった際に、V字状部分の頂点が光学機能部41ではなく、光学機能部41とフランジ成形部42の境界を越えてフランジ成形部42側に至るようになっている。
言い換えると、フランジ成形部32の光学機能成形部31の右側を通った溶融樹脂と、フランジ成形部32の光学機能成形部31の左側を通った溶融樹脂とが、フランジ成形部32のゲート61,62に対向する側で会合する際に、ゲート61,62からレンズ成形空間部3内に流入された溶融樹脂のうちのフランジ成形部32から最薄部を含む光学機能成形部31を通った溶融樹脂がゲート61,62に対向する側で光学機能成形部31とフランジ成形部32との境界を越えてフランジ成形部32に至るようになっている。
However, in this embodiment, the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 described above suppress heat dissipation from the molten resin to the fixed mold 1 and the movable mold 2 to achieve fluidity. Therefore, it is possible to prevent the weld line w from being generated on the optical function unit 41 side as shown in FIG.
That is, when the front edge of the molten resin becomes V-shaped as indicated by a two-dot chain line d, the vertex of the V-shaped portion is not the optical function portion 41 but the boundary between the optical function portion 41 and the flange forming portion 42. Over the flange forming portion 42 side.
In other words, the molten resin that passes through the right side of the optical function molding part 31 of the flange molding part 32 and the molten resin that passes through the left side of the optical function molding part 31 of the flange molding part 32 are converted into the gate 61, When meeting on the side facing 62, the molten resin flowing from the gates 61, 62 into the lens molding space 3 through the flange molding part 32 through the optical function molding part 31 including the thinnest part is melted. On the side of the resin facing the gates 61 and 62, the resin extends beyond the boundary between the optical function molding portion 31 and the flange molding portion 32 and reaches the flange molding portion 32.

この実施形態の凹レンズ4では、最薄部が0.4mm以下となっていることによって、溶融樹脂の先端縁の左右の突出部が会合しない状態とするのは困難であり、ウェルドラインを無くすためには、溶融樹脂の先端縁が会合する際の金型に接するか近接する溶融樹脂の温度を溶融樹脂のガラス転移点温度より高める必要がある。
この場合には、固定金型1および可動金型2の溶融樹脂の充填時の温度を溶融樹脂のガラス転移点温度より高くすることが考えられる。また、極めて断熱性能が高い断熱層を設けることにより、固定金型1および可動金型2の溶融樹脂の充填時の温度を溶融樹脂のガラス転移点温度より低く設定しても、充填される溶融樹脂の温度が充填中にガラス転移点温度より低くならないようにすることが考えられる。または、これらの方法を組合わせることが考えられる。これらの場合に、溶融樹脂を固定金型1および可動金型2から取り出せる温度まで冷却するのに時間がかかることになり、凹レンズ4の成形のサイクルタイムが長くなって生産性が低下する。
In the concave lens 4 of this embodiment, since the thinnest part is 0.4 mm or less, it is difficult to make the left and right protrusions of the front end edge of the molten resin not meet, so that the weld line is eliminated. For this, it is necessary to raise the temperature of the molten resin in contact with or close to the mold when the leading edges of the molten resin are associated with each other than the glass transition temperature of the molten resin.
In this case, it can be considered that the temperature at the time of filling the molten resin in the fixed mold 1 and the movable mold 2 is higher than the glass transition temperature of the molten resin. In addition, by providing a heat insulating layer with extremely high heat insulating performance, even when the temperature at the time of filling the molten resin of the fixed mold 1 and the movable mold 2 is set lower than the glass transition temperature of the molten resin, the molten filling is performed. It is conceivable that the temperature of the resin does not become lower than the glass transition temperature during filling. Or it is possible to combine these methods. In these cases, it takes time to cool the molten resin to a temperature at which it can be taken out from the stationary mold 1 and the movable mold 2, and the molding cycle time of the concave lens 4 becomes longer, and the productivity is lowered.

そこで、本願発明においては、上述のようにフランジ部42にあえてウェルドラインが発生する状態とすることにより、凹レンズ4の成形における冷却工程が長くなるのを抑制し、サイクルタイムを短縮して生産性の向上を図っている。
すなわち、この実施形態では、上述のようにレンズ成形空間部3に溶融樹脂が充填される際に、断熱層14,15,16,17,24,25,26,27により溶融樹脂の温度低下を防止することによって、溶融樹脂の流動性を高め、溶融樹脂の先端縁が図4の二点鎖線dに示されるように略V字状になる際に、V字の頂点が光学機能部41(光学機能成形部31)より外側のフランジ部42(フランジ成形部32)側に位置するようにしたものである。
Therefore, in the present invention, by setting a state in which a weld line is generated in the flange portion 42 as described above, it is possible to suppress an increase in the cooling process in the molding of the concave lens 4, shorten the cycle time, and improve productivity. We are trying to improve.
That is, in this embodiment, when the lens molding space 3 is filled with the molten resin as described above, the temperature of the molten resin is reduced by the heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27. By preventing the fluidity of the molten resin, the top edge of the molten resin becomes substantially V-shaped as shown by the two-dot chain line d in FIG. The optical function molding part 31) is positioned on the outer flange part 42 (flange molding part 32) side.

断熱層14,15,16,17,24,25,26,27は、溶融樹脂の先端縁が会合する際の温度をウェルドラインが発生する温度より高い温度(溶融樹脂のガラス転移点より高い温度)に保持するためのものではなく、溶融樹脂の先端縁の左右の部分が互いに会合するより前、もしくは溶融樹脂の先端縁が略V字状になる前(先端縁の凹部の中央が凹状の曲線の状態になっている際)に、溶融樹脂の先端縁の中央部(最薄部を含む光学機能成形部31を通過した溶融樹脂の先端縁)が、ゲート61,62の反対側で、光学機能部41(光学機能成形部31)を越えてフランジ部42(フランジ成形部32)に至るようにしたものである。   The heat insulating layers 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, and 27 have a temperature when the leading edges of the molten resin meet higher than the temperature at which the weld line is generated (temperature higher than the glass transition point of the molten resin). ) Before the left and right portions of the molten resin front edge meet each other, or before the molten resin front edge becomes substantially V-shaped (the center of the concave portion of the front edge is concave) The center of the front edge of the molten resin (the front edge of the molten resin that has passed through the optical function molded part 31 including the thinnest part) is on the opposite side of the gates 61 and 62 when It extends beyond the optical function part 41 (optical function molding part 31) to the flange part 42 (flange molding part 32).

これにより、光学機能部41にウェルドラインが発生して、凹レンズ4の光学特性が劣化するのを防止できるとともに、レンズの成形のサイクルタイムを短縮して生産性の向上を図ることができる。   Accordingly, it is possible to prevent a weld line from being generated in the optical function unit 41 and to deteriorate the optical characteristics of the concave lens 4, and it is possible to shorten the lens molding cycle time and improve productivity.

なお、成形品としての凹レンズ4には、上述のゲート61,62等で成形された非製品部分(ゲート部43、ランナー部44等)が繋がった状態となっているので、これを切断する必要がある。この際にフランジ部42の外周面は凹レンズ4を固定する際の位置決めに用いられる可能性があるので、フランジ部42の外周面から切断された残りの非製品部分が突出していないことが好ましい。
このため、フランジ部42の非製品部分が繋がっている部分をフランジ部42側で直線状にカットすることが行われている。
In addition, since the non-product part (gate part 43, runner part 44, etc.) formed by the above-mentioned gates 61, 62 is connected to the concave lens 4 as a molded product, it is necessary to cut this. There is. At this time, since the outer peripheral surface of the flange portion 42 may be used for positioning when fixing the concave lens 4, it is preferable that the remaining non-product portion cut from the outer peripheral surface of the flange portion 42 does not protrude.
For this reason, the part which the non-product part of the flange part 42 is connected to is cut linearly on the flange part 42 side.

また、フランジ部42の非製品部分が繋がる位置を予め直線状にカットした形状に成形することで、非製品部分が繋がる位置が、フランジ部42の外周面と重なる仮想円より少し内側に入り込んだ形状とし、このフランジ部42の前記仮想円より内側の部分で非製品部分をカットする構成としてもよい。すなわち、凹レンズ4およびレンズ成形空間部3の形状をその外周面が円となる形状ではなく、円の一部を直線状にカットした形状としてもよい。
また、凹レンズとして、一方側が凹面で他方側が平面のレンズや、両面が凹面となったレンズに適応できる。
以上、中心部の薄い凹型レンズについて説明してきたが、これに限定されるものではなく、例えば、中心部の薄いメニスカスレンズにも適用可能である。
In addition, the position where the non-product portion of the flange portion 42 is connected is formed into a shape cut in a straight line in advance, so that the position where the non-product portion is connected enters slightly inside the virtual circle overlapping the outer peripheral surface of the flange portion 42. It is good also as a structure which makes it a shape and cuts a non-product part in the part inside the said virtual circle of this flange part 42. FIG. That is, the shape of the concave lens 4 and the lens molding space 3 may not be a shape in which the outer peripheral surface is a circle, but a shape in which a part of the circle is cut into a straight line.
Further, the concave lens can be applied to a lens having a concave surface on one side and a flat surface on the other side, or a lens having both surfaces concave.
As described above, the concave concave lens has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a thin meniscus lens having a central portion.

1 固定金型(金型)
2 可動金型(金型)
3 レンズ成形空間部(キャビティ)
31 光学機能成形部
32 フランジ成形部
4 凹レンズ(レンズ)
41 光学機能部
42 フランジ部
51,52 ランナー
61,62 ゲート
14,15,16,17,24,25,26,27 断熱層
18、28 表面成形層
w ウェルドライン
1 Fixed mold (mold)
2 Movable mold (mold)
3 Lens molding space (cavity)
31 Optical function molding part 32 Flange molding part 4 Concave lens (lens)
41 Optical function part 42 Flange part 51, 52 Runner 61, 62 Gate 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, 27 Heat insulation layer 18, 28 Surface molding layer w Weld line

Claims (7)

射出された溶融樹脂が流入してレンズが成形されるレンズ成形空間部を少なくとも一対の金型で構成する射出成形用金型であって、
前記レンズ成形空間部は、前記レンズとしての光学機能を有する光学機能部を成形する光学機能成形部と、前記光学機能部の周囲に設けられ、前記レンズの固定に用いられるフランジ部を成形するフランジ成形部とを備え、
前記光学機能成形部の最も薄い最薄部における前記レンズの光軸方向に沿った厚さが0.4mm以下とされ、かつ、前記フランジ成形部の最も厚い最厚部の前記光軸方向に沿った厚さが前記光学機能成形部の前記最薄部の前記厚さより厚くされ、
前記レンズ成形空間部の内面である成形面には、前記金型より熱伝導率の低い断熱層が設けられ、
少なくとも前記光学機能成形部には、前記断熱層を覆い、射出される溶融樹脂に接触する表面成形層が設けられ、
前記断熱層の材質および厚さは、
前記フランジ成形部に繋がるゲートから前記レンズ成形空間部内に流入された前記溶融樹脂のうちの前記フランジ成形部の前記光学機能成形部の右側を通った溶融樹脂と、前記フランジ成形部の前記光学機能成形部の左側を通った溶融樹脂とが、前記フランジ成形部の前記ゲートに対向する側で会合する際に、
前記ゲートから前記レンズ成形空間部内に流入された前記溶融樹脂のうちの前記フランジ成形部から前記最薄部を含む前記光学機能成形部を通った溶融樹脂が前記ゲートに対向する側で前記光学機能成形部と前記フランジ成形部との境界を越えて前記フランジ成形部に至るように設定され、
前記フランジ成形部にだけウェルドラインが形成されるようになっていることを特徴とする射出成形用金型。
An injection molding mold comprising at least a pair of molds as a lens molding space where the injected molten resin flows and the lens is molded,
The lens molding space includes an optical function molding unit that molds an optical function unit having an optical function as the lens, and a flange that is provided around the optical function unit and molds a flange unit used for fixing the lens. With a molding part,
The thickness along the optical axis direction of the lens at the thinnest thinnest part of the optical function molded part is 0.4 mm or less, and along the optical axis direction of the thickest thickest part of the flange molded part Is thicker than the thickness of the thinnest part of the optical function molded part,
The molding surface that is the inner surface of the lens molding space is provided with a heat insulating layer having a lower thermal conductivity than the mold,
At least the optical function molding portion is provided with a surface molding layer that covers the heat insulating layer and contacts the molten resin to be injected,
The material and thickness of the heat insulating layer are:
Of the molten resin that has flowed into the lens molding space from a gate connected to the flange molding part, a molten resin that passes through the right side of the optical function molding part of the flange molding part, and the optical function of the flange molding part When the molten resin that has passed through the left side of the molded part meets on the side of the flange molded part facing the gate,
Of the molten resin that has flowed into the lens molding space from the gate, the molten resin that has passed through the optical function molding part including the thinnest part from the flange molding part has the optical function on the side facing the gate. It is set so as to reach the flange molded part beyond the boundary between the molded part and the flange molded part,
An injection mold, wherein a weld line is formed only in the flange molding portion.
前記フランジ成形部の最厚部の前記光軸方向に沿った厚さが、前記光学機能成形部の最薄部の前記光軸方向に沿った厚さの1.5倍以上になっていることを特徴とする請求項1に記載の射出成形用金型。   The thickness along the optical axis direction of the thickest part of the flange molding part is 1.5 times or more the thickness along the optical axis direction of the thinnest part of the optical function molding part. The mold for injection molding according to claim 1. 前記一対の金型には、前記レンズ成形空間に樹脂を流入させる樹脂の通路としてスプルー、ランナーおよび前記ゲートが設けられ、前記スプルー、前記ランナーおよび前記ゲートの前記溶融樹脂と接する内面に、前記断熱層が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の射出成形用金型。   The pair of molds is provided with a sprue, a runner and the gate as a resin passage for allowing the resin to flow into the lens molding space, and the heat insulation is provided on inner surfaces of the sprue, the runner and the gate which are in contact with the molten resin. The injection mold according to claim 1 or 2, wherein a layer is provided. 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の射出成形金型を用いた射出成形方法であって、
射出成形時に前記金型の温度を前記溶融樹脂のガラス転移点温度より低い所定の温度範囲に保持するように設定することを特徴とする射出成形方法。
An injection molding method using the injection mold according to any one of claims 1 to 3,
An injection molding method characterized in that the temperature of the mold is set to be kept in a predetermined temperature range lower than the glass transition temperature of the molten resin during injection molding.
光学機能を有する光学機能部と、前記光学機能部の周囲に設けられ、固定される際に用いられるフランジ部とを備えた樹脂製のレンズであって、
前記光学機能部の最も薄い最薄部における前記光軸方向に沿った厚さが0.4mm以下とされ、かつ、前記フランジ部の最も厚い最厚部の前記光軸方向に沿った厚さが前記光学機能部の前記最薄部の前記厚さより厚くされ、
前記光学機能部より外側の前記フランジ部にだけウェルドラインが形成されていることを特徴とするレンズ。
A resin lens provided with an optical function part having an optical function, and a flange part provided when being fixed around the optical function part,
The thickness along the optical axis direction of the thinnest thinnest part of the optical function part is 0.4 mm or less, and the thickness of the thickest thickest part of the flange part along the optical axis direction is It is thicker than the thickness of the thinnest part of the optical function part,
A lens in which a weld line is formed only in the flange portion outside the optical function portion.
前記フランジ部の前記最厚部の前記光軸方向に沿った厚さが、前記光学機能部の前記最薄部の前記光軸方向に沿った厚さの1.5倍以上になっていることを特徴とする請求項5に記載のレンズ。   The thickness of the flange portion along the optical axis direction of the thickest portion is 1.5 times or more the thickness of the optical function portion along the optical axis direction of the thinnest portion. The lens according to claim 5. 前記光学機能部を成形する光学機能成形部と、この光学機能成形部の周囲に設けられて前記フランジ部を成形するフランジ成形部とを有するレンズ成形空間部を備えた射出成形金型で射出成形され、
前記フランジ成形部に繋がるゲートから前記レンズ成形空間部内に流入された前記溶融樹脂のうちの前記フランジ成形部の前記光学機能成形部の右側を通った溶融樹脂と、前記フランジ成形部の前記光学機能成形部の左側を通った溶融樹脂とが、前記フランジ成形部の前記ゲートに対向する側で会合する際に、
前記ゲートから前記レンズ成形空間部内に流入された前記溶融樹脂のうちの前記フランジ成形部から前記最薄部を含む前記光学機能成形部を通った溶融樹脂が前記ゲートに対向する側で前記光学機能成形部と前記フランジ成形部との境界を越えて前記フランジ成形部に至っていたことにより、前記フランジ部にだけウェルドラインが形成されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載のレンズ。
Injection molding with an injection mold having a lens molding space having an optical function molding part for molding the optical function part and a flange molding part provided around the optical function molding part to mold the flange part And
Of the molten resin that has flowed into the lens molding space from a gate connected to the flange molding part, a molten resin that passes through the right side of the optical function molding part of the flange molding part, and the optical function of the flange molding part When the molten resin that has passed through the left side of the molded part meets on the side of the flange molded part facing the gate,
Of the molten resin that has flowed into the lens molding space from the gate, the molten resin that has passed through the optical function molding part including the thinnest part from the flange molding part has the optical function on the side facing the gate. The weld line is formed only in the flange portion because the flange formed portion is reached beyond the boundary between the formed portion and the flange formed portion. lens.
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