JP2024060687A - Optical component, mold for optical component, and method for manufacturing optical component - Google Patents

Optical component, mold for optical component, and method for manufacturing optical component Download PDF

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Abstract

【課題】内部に反射面が形成された光学部品において、光学特性の悪化を抑止することができる。【解決手段】光学部品100は、レンズ部1と、コバ部2とを備える。レンズ部1は、光源から光を受ける入射面11と、入射面11に入射した光を反射させる反射面12,13と、反射面12,13によって反射された光を出射する出射面14とを備える。第3方向は、反射面12に対して光が入射する方向である第1方向と反射面12に対して光が反射する方向である第2方向と垂直をなす。コバ部2は、レンズ部1における第3方向の少なくともいずれか一方側に配置されている。【選択図】図1[Problem] It is possible to prevent deterioration of optical characteristics in an optical component having a reflective surface formed therein. [Solution] An optical component 100 includes a lens portion 1 and a flange portion 2. The lens portion 1 includes an incident surface 11 that receives light from a light source, reflective surfaces 12 and 13 that reflect the light incident on the incident surface 11, and an exit surface 14 that exits the light reflected by the reflective surfaces 12 and 13. The third direction is perpendicular to the first direction, which is the direction in which light is incident on the reflective surface 12, and the second direction, which is the direction in which light is reflected from the reflective surface 12. The flange portion 2 is disposed on at least one side of the lens portion 1 in the third direction. [Selected Figure] Figure 1

Description

本開示は、光学部品、光学部品の金型および光学部品の製造方法に関するものである。 This disclosure relates to optical components, molds for optical components, and methods for manufacturing optical components.

近年、カメラやスキャナなどの撮像素子の小型化に伴い、レンズなどの光学部品の小型が求められている。 In recent years, as imaging devices in cameras and scanners have become smaller, there is a demand for smaller optical components such as lenses.

例えば、特許文献1の結像光学系は、プリズム部材(光学部品)の内部に、複数の反射面を備えている。この複数の反射面により、プリズム部材の内部において、光路が折り畳まれる。これにより、結像光学系を小型化、薄型化している。 For example, the imaging optical system of Patent Document 1 has multiple reflecting surfaces inside a prism member (optical component). These multiple reflecting surfaces fold the optical path inside the prism member. This makes the imaging optical system smaller and thinner.

特開2000-231060号公報JP 2000-231060 A

ところで、特許文献1のように、光学部品の内部に反射面を形成した場合、光学部品の厚みが通常のレンズの厚みよりも厚くなる。このため、光学部品にヒケが発生しやすくなり、光学特性が悪化する。そこで、ヒケを防止するために、光学部品を高圧成形することが考えられる。 However, when a reflective surface is formed inside an optical component as in Patent Document 1, the thickness of the optical component becomes thicker than that of a normal lens. This makes the optical component more susceptible to sink marks, deteriorating the optical characteristics. Therefore, one option to prevent sink marks is to mold the optical component under high pressure.

しかしながら、光学部品を高圧成形すると、ゲート近傍において過大な内部応力が発生する。このため、光学部品のゲート近傍部分において、複屈折が生じ、光学特性が悪化する。 However, when optical components are molded under high pressure, excessive internal stress occurs near the gate. This causes birefringence in the area near the gate of the optical component, deteriorating its optical properties.

そこで、本開示は、内部に反射面が形成された光学部品において、光学特性の悪化を抑止することができる光学部品および光学部品の金型を提供することを目的とする。 The present disclosure therefore aims to provide an optical component and a mold for the optical component that can prevent deterioration of optical characteristics in an optical component having a reflective surface formed therein.

上記の目的を達成するために、本開示の一実施形態に係る光学部品は、レンズ部と、第1コバ部とを備え、前記レンズ部は、光源から光を受ける入射面と、前記入射面に入射した光を反射させる反射面と、前記反射面によって反射された光を出射する出射面とを備え、第3方向は、前記反射面に対して光が入射する方向である第1方向と前記反射面に対して光が反射する方向である第2方向と垂直をなしており、前記第1コバ部は、前記レンズ部における前記第3方向の少なくともいずれか一方側に配置されている。 In order to achieve the above object, an optical component according to one embodiment of the present disclosure includes a lens portion and a first edge portion, the lens portion includes an entrance surface that receives light from a light source, a reflecting surface that reflects the light that is incident on the entrance surface, and an exit surface that exits the light reflected by the reflecting surface, the third direction is perpendicular to the first direction in which the light is incident on the reflecting surface and the second direction in which the light is reflected on the reflecting surface, and the first edge portion is disposed on at least one side of the third direction in the lens portion.

本開示によると、内部に反射面が形成された光学部品において、光学特性の悪化を抑止することができる。 According to the present disclosure, it is possible to prevent deterioration of optical properties in optical components having internal reflective surfaces.

第1実施形態に係る光学部品を斜め上方から見たときの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the optical component according to the first embodiment, viewed obliquely from above. 第1実施形態に係る光学部品を斜め下方から見たときの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the optical component according to the first embodiment when viewed obliquely from below. 第1実施形態に係る光学部品の下面図。FIG. 2 is a bottom view of the optical component according to the first embodiment. 第1実施形態に係る光学部品の側面図。FIG. 2 is a side view of the optical component according to the first embodiment. 第1実施形態に係る光学部品の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical component according to the first embodiment. 第1実施形態に係る光学部品の金型の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a mold for the optical component according to the first embodiment. 第2実施形態に係る光学部品を斜め上方から見たときの斜視図。FIG. 11 is a perspective view of an optical component according to a second embodiment, as viewed obliquely from above. 第2実施形態に係る光学部品を斜め下方から見たときの斜視図。FIG. 11 is a perspective view of an optical component according to a second embodiment, as viewed obliquely from below. 第2実施形態に係る光学部品の側面図。FIG. 11 is a side view of an optical component according to a second embodiment. 第3実施形態に係る光学部品の下面図。FIG. 13 is a bottom view of the optical component according to the third embodiment. 第3実施形態に係る光学部品の金型の断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of a mold for an optical component according to a third embodiment. 第4実施形態に係る光学部品の下面図。FIG. 13 is a bottom view of the optical component according to the fourth embodiment. 第4実施形態に係る光学部品の金型の断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view of a mold for an optical component according to a fourth embodiment.

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。なお、以下の説明では、同じ部分については同じ符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。 The following describes in detail the embodiments of the present disclosure with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is essentially merely illustrative and is in no way intended to limit the present invention, its applications, or its uses. In the following description, the same parts are given the same reference numerals, and detailed descriptions will be omitted as appropriate.

(第1実施形態)
(光学部品の構成について)
図1は第1実施形態に係る光学部品を斜め上方から見たときの斜視図である。図2は第1実施形態に係る光学部品を斜め下方から見たときの斜視図である。図3は第1実施形態に係る光学部品の下面図である。図4は第1実施形態に係る光学部品の側面図である。図5は第1実施形態に係る光学部品の断面図である。具体的には、図4は図3におけるX-X断面である。なお、図3における図面左右方向を、単に左右方向(第3方向に相当)、図3における図面上下方向を前後方向、図4における図面上下方向を、単に上下方向(第4方向に相当)として説明することがある。また、図5では光学部品1内の光路を破線の矢印で図示している。
First Embodiment
(Configuration of optical components)
FIG. 1 is a perspective view of the optical component according to the first embodiment when viewed obliquely from above. FIG. 2 is a perspective view of the optical component according to the first embodiment when viewed obliquely from below. FIG. 3 is a bottom view of the optical component according to the first embodiment. FIG. 4 is a side view of the optical component according to the first embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of the optical component according to the first embodiment. Specifically, FIG. 4 is a cross-section taken along the line X-X in FIG. 3. Note that the left-right direction in FIG. 3 may be simply referred to as the left-right direction (corresponding to the third direction), the up-down direction in FIG. 3 as the front-rear direction, and the up-down direction in FIG. 4 as simply the up-down direction (corresponding to the fourth direction). In addition, in FIG. 5, the optical path in the optical component 1 is illustrated by a dashed arrow.

図1~図5に示すように、光学部品100は、レンズ部1と、コバ部2(第1コバ部)と、ゲート部3とを備える。光学部品100は、例えば、光を透過する透明な樹脂などの材料で形成されている。光学部品100は、後述する金型200を用いて射出成形される。 As shown in Figures 1 to 5, the optical component 100 includes a lens portion 1, an edge portion 2 (first edge portion), and a gate portion 3. The optical component 100 is formed of a material such as a transparent resin that transmits light. The optical component 100 is injection molded using a mold 200, which will be described later.

レンズ部1は、図略の光源から光を受け、光を出射する。レンズ部1は、入射面11と、反射面12,13と、出射面14と、側面15,16と、製品固定面17とを備える。 The lens unit 1 receives light from a light source (not shown) and emits the light. The lens unit 1 has an entrance surface 11, reflecting surfaces 12 and 13, an exit surface 14, side surfaces 15 and 16, and a product fixing surface 17.

入射面11は、図略の光源からの光を受ける(光が入射する)入射面である。入射面11は、レンズ部1の下方の後側に形成されている(図5参照)。 The incident surface 11 is an incident surface that receives (enters) light from a light source (not shown). The incident surface 11 is formed on the lower rear side of the lens portion 1 (see FIG. 5).

反射面12は、入射面11に入射した光を反射する反射面である。反射面12は、レンズ部1の上方の後側に形成されている(図5参照)。図5に示すように、反射面12は、入射方向S1(第1方向に相当)から光が入射し、反射方向S2(第2方向に相当)に光を反射させる。 The reflecting surface 12 is a reflecting surface that reflects light incident on the incident surface 11. The reflecting surface 12 is formed on the upper rear side of the lens portion 1 (see FIG. 5). As shown in FIG. 5, the reflecting surface 12 receives light from an incident direction S1 (corresponding to a first direction) and reflects the light in a reflection direction S2 (corresponding to a second direction).

反射面13は、反射面12によって反射された光をさらに反射する反射面である。反射面13は、レンズ部1の下方の前側に形成されている(図5参照)。反射面13の後端部は、入射面11の前端部と接続されている。 Reflective surface 13 is a reflective surface that further reflects the light reflected by reflective surface 12. Reflective surface 13 is formed on the lower front side of lens portion 1 (see FIG. 5). The rear end of reflective surface 13 is connected to the front end of incident surface 11.

出射面14は、反射面13によって反射された光を出射する出射面である。出射面14は、レンズ部1の上方の前側に形成されている(図5参照)。出射面14の後端部は、反射面12の前端部と接続されている。 The exit surface 14 is an exit surface that emits the light reflected by the reflecting surface 13. The exit surface 14 is formed on the front side above the lens portion 1 (see FIG. 5). The rear end of the exit surface 14 is connected to the front end of the reflecting surface 12.

側面15は、光学部品100の前方に形成された面であり、反射面13の前端から上方に延びるように形成された面である(図5参照)。 The side surface 15 is a surface formed in front of the optical component 100 and extends upward from the front end of the reflecting surface 13 (see Figure 5).

側面16は、光学部品100の後方に形成された面であり、反射面12の後端から下方に延びるように形成された面である(図4参照)。 The side surface 16 is a surface formed at the rear of the optical component 100 and extends downward from the rear end of the reflecting surface 12 (see Figure 4).

製品固定面17は、左右方向および前後方向に延びる平面であり、入射面11の左右両側に形成されている。製品固定面17は、例えば、光学部品100をカメラなどの製品に取り付ける際に、当該製品の部材が接触する面である。 The product fixing surface 17 is a flat surface extending in the left-right and front-rear directions, and is formed on both the left and right sides of the incident surface 11. The product fixing surface 17 is, for example, a surface that comes into contact with a component of a product such as a camera when the optical component 100 is attached to the product.

上述したように、レンズ部1は、入射面11に入射した光を、レンズ部1内に反射させる反射面12,13を有する。このため、光学部品100(レンズ部1)内において光路を折り畳むことができ、光学部品100を含む光学系の小型化、薄型化を行うことができる。 As described above, the lens unit 1 has reflecting surfaces 12 and 13 that reflect the light incident on the incident surface 11 into the lens unit 1. This allows the optical path to be folded within the optical component 100 (lens unit 1), making it possible to reduce the size and thickness of the optical system including the optical component 100.

コバ部2は、レンズ部1の右側(一方側)に形成されている(図1~図4参照)。具体的には、コバ部2は、反射面12,13、出射面14、側面15,16および製品固定面17の右端部と接続されている。例えば、コバ部2は、左右方向における長さが1mm程度である。 The edge portion 2 is formed on the right side (one side) of the lens portion 1 (see Figures 1 to 4). Specifically, the edge portion 2 is connected to the right end portions of the reflecting surfaces 12, 13, the exit surface 14, the side surfaces 15, 16, and the product fixing surface 17. For example, the edge portion 2 has a length of about 1 mm in the left-right direction.

コバ部2は、左端(他方側)から右端(一方側)に掛けて、断面積が小さくなるように形成されている(図3参照)。具体的には、コバ部2の左右方向の中央部における前端から後端までの距離L1が、レンズ部1の左右方向の中央部における前端から後端までの距離L2の1/3以上かつ2/3以下となるように形成されている。本実施形態では、距離L2は、レンズ部1における、反射面12の後端と反射面13の前端との間の距離に相当し、レンズ部1の(図4参照)。 The edge portion 2 is formed so that the cross-sectional area decreases from the left end (the other side) to the right end (the one side) (see FIG. 3). Specifically, the edge portion 2 is formed so that the distance L1 from the front end to the rear end at the center in the left-right direction is 1/3 or more and 2/3 or less of the distance L2 from the front end to the rear end at the center in the left-right direction of the lens portion 1. In this embodiment, the distance L2 corresponds to the distance between the rear end of the reflecting surface 12 and the front end of the reflecting surface 13 at the lens portion 1 (see FIG. 4).

また、コバ部2の左右方向の中央部における上端から下端までの距離L3(第1距離に相当)が、レンズ部1の左右方向の中央部における上端から下端までの距離L4(第2距離に相当)の1/3以上かつ2/3以下となるように形成されている(図4参照)。本実施形態では、距離L4は、レンズ部1において、出射面14の上端と入射面11の下端との間における距離に相当する(図5参照)。 The edge portion 2 is formed so that the distance L3 (corresponding to the first distance) from the top to the bottom at the center in the left-right direction is 1/3 or more and 2/3 or less of the distance L4 (corresponding to the second distance) from the top to the bottom at the center in the left-right direction of the lens portion 1 (see FIG. 4). In this embodiment, the distance L4 corresponds to the distance between the top of the exit surface 14 and the bottom of the entrance surface 11 in the lens portion 1 (see FIG. 5).

ゲート部3は、光学部品100を射出生成する際に光学部品100の材料を流入させるゲートのゲート跡に相当する。ゲート部3は、コバ部2の右側に形成されている(図1~図4参照)。ゲート部3は、例えば、左右方向の長さが0.1mm以上である。 The gate portion 3 corresponds to the gate mark of the gate through which the material of the optical component 100 flows when the optical component 100 is produced by injection. The gate portion 3 is formed on the right side of the edge portion 2 (see Figures 1 to 4). The length of the gate portion 3 in the left-right direction is, for example, 0.1 mm or more.

(光学部品の金型の構成について)
図6は第1実施形態に係る光学部品の金型の断面図である。
(About the composition of molds for optical components)
FIG. 6 is a cross-sectional view of a mold for the optical component according to the first embodiment.

金型200は、光学部品100を作成(製造)する際に用いられる金型である。図6に示すように、金型200は、固定側金型21と、可動側金型22とを備える。固定側金型21は、光学部品100を作成するために用いられる射出成形機(図示省略)に固定される金型である。可動側金型22は、光学部品100を作成した後に、金型200を開閉する際に可動する金型である。また、金型200の右側には、ゲート23が形成されている。光学部品100を射出成形する際に、ゲート23から光学部品100の材料が流入する。 The mold 200 is a mold used when creating (manufacturing) the optical component 100. As shown in FIG. 6, the mold 200 includes a fixed side mold 21 and a movable side mold 22. The fixed side mold 21 is a mold that is fixed to an injection molding machine (not shown) used to create the optical component 100. The movable side mold 22 is a mold that moves when opening and closing the mold 200 after the optical component 100 is created. In addition, a gate 23 is formed on the right side of the mold 200. When the optical component 100 is injection molded, the material of the optical component 100 flows in from the gate 23.

金型200を用いて光学部品100を射出成形すると、光学部品100には、固定側金型21と可動側金型22とが接触する部分(パーティング面)にパーティングラインP1が形成される。パーティングラインP1は、側面15,16の下部などに形成される(図5および図6参照)。具体的には、パーティングラインP1は、上下方向において、ゲート部3よりも下方で、コバ部2の下面よりも上方となるように形成される。 When the optical component 100 is injection molded using the mold 200, a parting line P1 is formed in the optical component 100 at the portion (parting surface) where the fixed mold 21 and the movable mold 22 come into contact. The parting line P1 is formed on the lower parts of the side surfaces 15 and 16 (see Figures 5 and 6). Specifically, the parting line P1 is formed so that it is lower than the gate portion 3 and higher than the lower surface of the edge portion 2 in the vertical direction.

ここで、側面16は、上端からパーティングラインP1に掛けて、やや斜め後方に傾斜するように形成されている。また、側面15(およびコバ部2の側面)は、上端からパーティングラインP1に掛けて、やや斜め前方(および内側)に傾斜するように形成されている。
具体的には、側面15,16およびコバ部2の側面は、上端からパーティングラインP1までの範囲において、上下方向に対する角度が3°以上となるように形成されている。
Here, the side surface 16 is formed so as to incline slightly diagonally backward from the upper end to the parting line P1, and the side surface 15 (and the side surface of the edge portion 2) is formed so as to incline slightly diagonally forward (and inward) from the upper end to the parting line P1.
Specifically, the side surfaces 15, 16 and the side surface of the edge portion 2 are formed so that the angle with respect to the vertical direction is 3° or more in the range from the upper end to the parting line P1.

また、側面15は、下端からパーティングラインP1に掛けて、やや斜め前方に傾斜するように形成されている。また、側面16(およびコバ部2の側面)は、下端からパーティングラインP1に掛けて、やや斜め後方(および内側)に傾斜するように形成されている。具体的には、側面15,16およびコバ部2の側面は、下端からパーティングラインP1までの範囲において、上下方向に対する角度が5°以上となるように形成されている。すなわち、側面15,16およびコバ部2の側面は、下端からパーティングラインP1までの範囲における上下方向に対する角度が、上端からパーティングラインP1までの範囲における上下方向に対する角度よりも大きくなっている。 In addition, side surface 15 is formed so as to slope slightly diagonally forward from the bottom end to parting line P1. In addition, side surface 16 (and the side surface of edge portion 2) is formed so as to slope slightly diagonally backward (and inward) from the bottom end to parting line P1. Specifically, side surfaces 15, 16 and the side surface of edge portion 2 are formed so that the angle with respect to the vertical direction in the range from the bottom end to parting line P1 is 5° or more. In other words, the angle with respect to the vertical direction in the range from the bottom end to parting line P1 of side surfaces 15, 16 and the side surface of edge portion 2 is larger than the angle with respect to the vertical direction in the range from the top end to parting line P1.

以上のように、側面15,16を上下方向に対してやや傾斜するように形成することで、射出成形後に、光学部品100を金型から取り出しやすくなる。 As described above, by forming the side surfaces 15 and 16 so that they are slightly inclined in the vertical direction, the optical component 100 can be easily removed from the mold after injection molding.

ところで、本実施形態に係る光学部品100のように、内部に光を反射させる反射面を有する光学部品は、一般的なレンズなどと比較すると、レンズの厚み(本実施形態における上下方向のレンズ部1の長さ)が厚くなる(例えば、5mm以上)。このため、光学部品にヒケが発生し、各光学面(入射面や反射面など)の形状精度が悪化する。ヒケの発生を防止し、各光学面の形状精度を1μm以下とするためには、高圧成形である保圧工程において120MPa以上をかける成形が必要となる。しかし、高圧成形下ではゲートから1mmの範囲と充填末端から1mmの範囲において過大な内部応力が発生し、当該範囲内に複屈折が増大する。上述したように、内部に光を反射させる反射面を有する光学部品では、光が光学部品内を複数回通過するため、通常のレンズなどに比べて、光学部品内の光路が2倍以上となる。このため、内部に光を反射する反射面を有する光学部品では、複屈折の影響が大きくなる。 Incidentally, optical components having a reflective surface that reflects light inside, such as the optical component 100 according to this embodiment, have a thicker lens thickness (length of the lens portion 1 in the vertical direction in this embodiment) than general lenses (for example, 5 mm or more). As a result, sink marks are generated in the optical component, and the shape accuracy of each optical surface (incident surface, reflective surface, etc.) deteriorates. In order to prevent the generation of sink marks and to make the shape accuracy of each optical surface 1 μm or less, molding with a pressure of 120 MPa or more is required in the pressure holding process, which is high-pressure molding. However, under high-pressure molding, excessive internal stress is generated in the range of 1 mm from the gate and the range of 1 mm from the filling end, and birefringence increases within these ranges. As described above, in optical components having a reflective surface that reflects light inside, light passes through the optical component multiple times, so the optical path inside the optical component is more than twice as long as that of a normal lens. Therefore, the effect of birefringence is greater in optical components having a reflective surface that reflects light inside.

また、光学部品100を射出成形する際に、ゲート23から光学部品100の材料が流入する。このとき、レンズ部1の断面積と、ゲート部3の断面積とに大きな差があると、ゲート部3の左端からレンズ部1の右端に光学部品100の材料が流入する際に、当該材料の流入速度が大きく変化し、複屈折が増大する。 When the optical component 100 is injection molded, the material of the optical component 100 flows in through the gate 23. If there is a large difference between the cross-sectional area of the lens portion 1 and the cross-sectional area of the gate portion 3, the inflow speed of the material of the optical component 100 changes significantly when the material flows from the left end of the gate portion 3 to the right end of the lens portion 1, and the birefringence increases.

これに対して、本実施形態に係る光学部品100は、レンズ部1とゲート部3との間にコバ部2が形成されている。これにより、レンズ部1とゲート部3との間に構成されたコバ部2内に主要な複屈折が発生し、光学部品100の光学系が構成されているレンズ部1(入射面11、反射面12,13および出射面14)に対する複屈折の影響を抑えることができる。このため、内部に光を反射する反射面を有する光学部品において、光学特性の悪化を抑止することできる。 In contrast, the optical component 100 according to this embodiment has an edge portion 2 formed between the lens portion 1 and the gate portion 3. As a result, the main birefringence occurs in the edge portion 2 formed between the lens portion 1 and the gate portion 3, and the effect of birefringence on the lens portion 1 (incident surface 11, reflecting surfaces 12, 13, and exit surface 14) that constitutes the optical system of the optical component 100 can be suppressed. Therefore, in an optical component that has a reflecting surface that reflects light inside, it is possible to suppress deterioration of the optical characteristics.

(第2実施形態)
図7は第2実施形態に係る光学部品を斜め上方から見たときの斜視図である。図8は第2実施形態に係る光学部品を斜め下方から見たときの斜視図である。図9は第2実施形態に係る光学部品の側面図である。第2実施形態に係る光学部品は、第1実施形態に係る光学部品と比較すると、レンズ部1の左右両側にコバ部(コバ部2a,2b)が形成されている。
Second Embodiment
Fig. 7 is a perspective view of the optical component according to the second embodiment when viewed obliquely from above. Fig. 8 is a perspective view of the optical component according to the second embodiment when viewed obliquely from below. Fig. 9 is a side view of the optical component according to the second embodiment. Compared to the optical component according to the first embodiment, the optical component according to the second embodiment has edge portions (edge portions 2a, 2b) formed on both the left and right sides of the lens portion 1.

図7~図9に示すように、コバ部2a(第1コバ部)は、レンズ部1の右側に形成されている。コバ部2b(第2コバ部)は、レンズ部1の左側に形成されている。コバ部2a,2bは、左右方向に対向するように形成されている。 As shown in Figures 7 to 9, the edge portion 2a (first edge portion) is formed on the right side of the lens portion 1. The edge portion 2b (second edge portion) is formed on the left side of the lens portion 1. The edge portions 2a and 2b are formed so as to face each other in the left-right direction.

また、コバ部2aは、右端にゲート部3が形成されている。すなわち、光学部品100の射出成形の際には、コバ部2aの右側から光学部品100の材料が充填される。 The edge 2a also has a gate portion 3 formed at the right end. That is, when the optical component 100 is injection molded, the material of the optical component 100 is filled from the right side of the edge 2a.

また、コバ部2a,2bは、それぞれ、上下方向および前後方向における断面が略一定である。すなわち、コバ部2a,2bは、それぞれ、略直方体形に形成されている。図9に示すように、コバ部2aの左右方向の中央部における上端から下端までの距離L5が、レンズ部1の左右方向の中央部における上端から下端までの距離L4の1/3以上かつ2/3以下となるように形成されている。また、コバ部2bの左右方向の中央部における上端から下端までの距離L6が、レンズ部1の左右方向の中央部における上端から下端までの距離L4の1/3以上かつ2/3以下となるように形成されている。 The edge portions 2a and 2b each have a substantially constant cross section in the up-down direction and the front-rear direction. That is, the edge portions 2a and 2b are each formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. As shown in FIG. 9, the edge portion 2a is formed so that the distance L5 from the top to the bottom at the center in the left-right direction is 1/3 or more and 2/3 or less of the distance L4 from the top to the bottom at the center in the left-right direction of the lens portion 1. The edge portion 2b is formed so that the distance L6 from the top to the bottom at the center in the left-right direction is 1/3 or more and 2/3 or less of the distance L4 from the top to the bottom at the center in the left-right direction of the lens portion 1.

距離L5,L6を、それぞれ、距離L4の1/3以上とすることで、高圧形成(射出成形)時の保圧力を確保することができるため、レンズ部1の各光学面(入射面11や出射面14など)の精度を向上させることができる。また、距離L5,L6を、それぞれ、距離L4の2/3以上とすることで、射出成形時において、ゲート部3からレンズ部1に光学部品100の材料が流入する際に、当該材料の流入速度が大きく変化することを抑止することができる。これにより、例えば、光学部品100において、各光学面の形状精度の一番高い箇所と一番低い箇所の差が1μm以下に抑えることができ、かつ光路内に存在する複屈折量がコバ部2に存在する複屈折量の40%以下に抑えることが可能となる。 By making the distances L5 and L6 at least 1/3 of the distance L4, the pressure retention during high pressure forming (injection molding) can be ensured, and the precision of each optical surface (such as the entrance surface 11 and the exit surface 14) of the lens portion 1 can be improved. In addition, by making the distances L5 and L6 at least 2/3 of the distance L4, the inflow speed of the material of the optical component 100 can be prevented from changing significantly when the material flows from the gate portion 3 into the lens portion 1 during injection molding. As a result, for example, in the optical component 100, the difference between the highest and lowest points of the shape precision of each optical surface can be suppressed to 1 μm or less, and the amount of birefringence present in the optical path can be suppressed to 40% or less of the amount of birefringence present in the edge portion 2.

また、射出成形により光学部品を作成する場合、光学部品100の材料が流入するゲート23から最も離れた地点において、当該材料の流入速度が低下し、複屈折が発生する。本実施形態では、光学部品100の材料が流入するゲート23(ゲート部3)から最も離れた地点に、コバ部2bが形成されているため、レンズ部1に対する複屈折の影響を抑えることができる。 When an optical component is produced by injection molding, the inflow speed of the material of the optical component 100 decreases at the point farthest from the gate 23 through which the material flows, causing birefringence. In this embodiment, the edge portion 2b is formed at the point farthest from the gate 23 (gate portion 3) through which the material of the optical component 100 flows, so that the effect of birefringence on the lens portion 1 can be suppressed.

(第3実施形態)
図10は第3実施形態に係る光学部品の下面図である。図11は第3実施形態に係る光学部品の金型の断面図である。第3実施形態に係る光学部品は、第2実施形態に係る光学部品と比較すると、固定側金型21にセンサ24が形成されている。
Third Embodiment
Fig. 10 is a bottom view of the optical component according to the third embodiment. Fig. 11 is a cross-sectional view of a mold for the optical component according to the third embodiment. Compared to the optical component according to the second embodiment, the optical component according to the third embodiment has a sensor 24 formed in the fixed mold 21.

センサ24は、光学部品100の射出成形中における光学部品100の材料の圧力と温度を測定する。センサ24は、コバ部2bの下方に相当する位置に配置される。このため、固定側金型21には、コバ部2bの下面に相当する位置に、センサ24を取り付けるためのセンサ穴が形成されている。そして、コバ部2bの下面には、センサ24のセンサ跡(センサ面)に相当するセンサ部18が形成される。 The sensor 24 measures the pressure and temperature of the material of the optical component 100 during injection molding of the optical component 100. The sensor 24 is placed at a position corresponding to the underside of the edge portion 2b. For this reason, a sensor hole for attaching the sensor 24 is formed in the fixed side mold 21 at a position corresponding to the underside of the edge portion 2b. Then, a sensor portion 18 corresponding to the sensor mark (sensor surface) of the sensor 24 is formed on the underside of the edge portion 2b.

図10および図11に示すように、固定側金型21にセンサ24を配置することで、光学部品100の射出成形中における光学部品100の材料の圧力と温度を測定することができる。これにより、光学部品の射出成形時の品質管理が可能となる。 As shown in Figures 10 and 11, by placing a sensor 24 on the fixed mold 21, it is possible to measure the pressure and temperature of the material of the optical component 100 during injection molding of the optical component 100. This makes it possible to control the quality of the optical component during injection molding.

なお、センサ24は、固定側金型21において、コバ部2aの下方に相当する位置に配置されてもよい。 The sensor 24 may be disposed at a position on the fixed die 21 that corresponds to the lower side of the edge portion 2a.

(第4実施形態)
図12は第4実施形態に係る光学部品の下面図である。図13は第4実施形態に係る光学部品の金型の断面図である。第4実施形態に係る光学部品では、第4実施形態に係る光学部品と比較すると、コバ部2bの左側にオーバーフロー部19が形成されている。また、固定側金型21にセンサ25が配置されている。
Fourth Embodiment
Fig. 12 is a bottom view of the optical component according to the fourth embodiment. Fig. 13 is a cross-sectional view of the mold for the optical component according to the fourth embodiment. In the optical component according to the fourth embodiment, compared to the optical component according to the fourth embodiment, an overflow portion 19 is formed on the left side of the edge portion 2b. In addition, a sensor 25 is disposed in the fixed mold 21.

センサ25は、光学部品100の射出成形中における光学部品100の材料の圧力と温度を測定する。センサ25は、オーバーフロー部19の下方に相当する位置に配置される。このため、固定側金型21には、コバ部2bの下面に相当する位置に、センサ25を取り付けるためのセンサ穴が形成されている。そして、オーバーフロー部19の下面には、センサ25のセンサ跡(センサ面)に相当するセンサ部20が形成される。 The sensor 25 measures the pressure and temperature of the material of the optical component 100 during injection molding of the optical component 100. The sensor 25 is placed at a position corresponding to the lower side of the overflow portion 19. For this reason, a sensor hole for attaching the sensor 25 is formed in the fixed side mold 21 at a position corresponding to the lower surface of the edge portion 2b. Then, a sensor portion 20 corresponding to the sensor mark (sensor surface) of the sensor 25 is formed on the lower surface of the overflow portion 19.

また、オーバーフロー部19は、コバ部2bの左側に形成されている。オーバーフロー部19の左右方向の中央部における前端から後端までの距離L7が、レンズ部1の左右方向の中央部における前端から後端までの距離L2の1/3以上かつ2/3以下となるように形成されている(図12参照)。 The overflow portion 19 is formed on the left side of the edge portion 2b. The overflow portion 19 is formed so that the distance L7 from the front end to the rear end at the center in the left-right direction is 1/3 or more and 2/3 or less of the distance L2 from the front end to the rear end at the center in the left-right direction of the lens portion 1 (see FIG. 12).

上述したように、射出成形により光学部品を作成する場合、光学部品100の材料が流入するゲート23から最も離れた地点において、当該材料の流入速度が低下し、複屈折が発生する。本実施形態では、光学部品100の材料が流入するゲート23(ゲート部3)から最も離れた地点に、オーバーフロー部19が形成されているため、レンズ部1に対する複屈折の影響を抑えることができる。また、光学部品100を作成する工程において、オーバーフロー部19をカットすることで、光学部品100にセンサ跡を残らなくなる。 As described above, when an optical component is produced by injection molding, the inflow speed of the material of the optical component 100 decreases at the point farthest from the gate 23 through which the material flows, causing birefringence. In this embodiment, the overflow portion 19 is formed at the point farthest from the gate 23 (gate portion 3) through which the material of the optical component 100 flows, so that the effect of birefringence on the lens portion 1 can be suppressed. In addition, by cutting the overflow portion 19 in the process of producing the optical component 100, no sensor marks are left on the optical component 100.

なお、本実施形態において、コバ部2bを省略して、レンズ部1の左側にオーバーフロー部19を形成してもよい。 In this embodiment, the edge portion 2b may be omitted and an overflow portion 19 may be formed on the left side of the lens portion 1.

また、上記各実施形態において、レンズ部1は2つの反射面12,13を備えるが、レンズ部1は、1または3以上の反射面を備えてもよい。 In addition, in each of the above embodiments, the lens unit 1 has two reflective surfaces 12 and 13, but the lens unit 1 may have one or three or more reflective surfaces.

本開示の光学部品は、カメラやスキャナなどの撮像素子のレンズとして用いることができるため、有用である。 The optical components disclosed herein are useful because they can be used as lenses for imaging devices such as cameras and scanners.

100 光学部品
1 レンズ部
11 出射面
12,13 反射面
14 入射面
15,16 側面
18,20 センサ部
19 オーバーフロー部
2(2a,2b) コバ部(第1コバ部、第2コバ部)
3 ゲート部
200 金型
21 固定側金型
22 可動側金型
23 ゲート
24,25 センサ
P1 パーティングライン
100 Optical component 1 Lens portion 11 Emission surface 12, 13 Reflection surface 14 Incident surface 15, 16 Side surface 18, 20 Sensor portion 19 Overflow portion 2 (2a, 2b) Edge portion (first edge portion, second edge portion)
3 Gate section 200 Mold 21 Fixed side mold 22 Movable side mold 23 Gate 24, 25 Sensor P1 Parting line

Claims (14)

レンズ部と、
第1コバ部とを備え、
前記レンズ部は、
光源から光を受ける入射面と、
前記入射面に入射した光を反射させる反射面と、
前記反射面によって反射された光を出射する出射面とを備え、
第3方向は、前記反射面に対して光が入射する方向である第1方向と前記反射面に対して光が反射する方向である第2方向と垂直をなしており、
前記第1コバ部は、前記レンズ部における前記第3方向の少なくともいずれか一方側に配置されている、光学部品。
A lens portion;
A first edge portion,
The lens portion is
an incident surface for receiving light from a light source;
a reflecting surface that reflects light incident on the incident surface;
an exit surface that emits the light reflected by the reflecting surface,
the third direction is perpendicular to the first direction in which light is incident on the reflecting surface and the second direction in which light is reflected by the reflecting surface;
The first edge portion is disposed on at least one side of the lens portion in the third direction.
第2コバ部をさらに備え、
前記第1コバ部は、前記レンズ部における前記第3方向の一方側に配置されており、
前記第2コバ部は、前記レンズ部における前記第3方向の他方側に配置されている、請求項1に記載の光学部品。
Further comprising a second edge portion,
the first edge portion is disposed on one side of the lens portion in the third direction,
The optical component according to claim 1 , wherein the second edge portion is disposed on the other side of the lens portion in the third direction.
前記第1コバ部は、前記レンズ部と、ゲート跡であるゲート部との間に形成されている、請求項1に記載の光学部品。 The optical component according to claim 1, wherein the first edge portion is formed between the lens portion and a gate portion that is a gate mark. 前記第3方向において、前記第1コバ部と対向するように配置されている第2コバ部をさらに備える、請求項3に記載の光学部品。 The optical component according to claim 3, further comprising a second edge portion disposed opposite the first edge portion in the third direction. 前記ゲート部は、前記第3方向における長さが0.1mm以上である、請求項3に記載の光学部品。 The optical component according to claim 3, wherein the gate portion has a length in the third direction of 0.1 mm or more. 前記入射面と前記出射面とは、第4方向に対向して配置されており、
前記第1コバ部の、前記第4方向における一側面と他側面との間の距離である第1距離は、前記第4方向における、前記入射面と前記出射面との間の距離である第1距離の1/3以上2/3以下である、請求項1に記載の光学部品。
The incident surface and the exit surface are disposed opposite to each other in a fourth direction,
2. The optical component according to claim 1, wherein a first distance, which is a distance between one side and the other side of the first edge portion in the fourth direction, is greater than or equal to 1/3 and less than or equal to 2/3 of a first distance, which is a distance between the incident surface and the exit surface in the fourth direction.
前記第1コバ部は、前記第3方向において、他方側から前記一方側に掛けて、断面積が小さくなる、請求項1に記載の光学部品。 The optical component according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the first edge portion decreases from the other side to the one side in the third direction. 請求項1に記載の光学部品を作成するために用いられる光学部品の金型。 A mold for optical components used to produce the optical component according to claim 1. 当該光学部品の金型内に、前記光学部品の材料を充填するためのゲートを備え、
前記ゲートは、前記第1コバ部の形成位置と繋がるように配置される、請求項8に記載の光学部品の金型。
a gate for filling a material of the optical component in a mold for the optical component;
The mold for an optical component according to claim 8 , wherein the gate is disposed so as to be connected to a position where the first edge portion is formed.
当該光学部品の金型内に、充填された前記光学部品の材料の圧力および温度を測定するセンサと取り付けるためのセンサ穴が形成されている、請求項8に記載の光学部品の金型。 The optical component mold according to claim 8, wherein a sensor hole for mounting a sensor for measuring the pressure and temperature of the filled optical component material is formed in the optical component mold. 前記光学部品は、
前記第3方向において、前記第1コバ部と対向するように配置されている、第2コバ部をさらに備え、
前記センサ穴は、前記第2コバ部の形成位置の近傍に配置される、請求項10に記載の光学部品の金型。
The optical component is
A second edge portion is disposed so as to face the first edge portion in the third direction,
The mold for an optical component according to claim 10 , wherein the sensor hole is disposed in the vicinity of a position where the second edge portion is formed.
前記光学部品は、
前記第3方向において、前記第1コバ部と対向するように配置されている、第2コバ部と、
前記第2コバ部から前記第3方向に延びるオーバーフロー部とをさらに備え、
前記センサ穴は、前記オーバーフロー部の形成位置の近傍に配置される、請求項10に記載の光学部品の金型。
The optical component is
a second edge portion disposed to face the first edge portion in the third direction;
an overflow portion extending in the third direction from the second edge portion,
The mold for an optical component according to claim 10 , wherein the sensor hole is disposed in the vicinity of a position where the overflow portion is formed.
請求項8に記載の光学部品の金型を用いて、請求項1に記載の光学部品を製造する光学部品の製造方法であって、
前記光学部品を射出成形する際に、前記光学部品の材料が、前記第1コバ部の形成位置を介して、前記レンズ部の形成位置に充填される、光学部品の製造方法。
A method for manufacturing an optical component according to claim 1 by using a mold for an optical component according to claim 8, comprising the steps of:
A method for manufacturing an optical component, wherein, when the optical component is injection molded, material of the optical component is filled into a position where the lens portion is formed through a position where the first edge portion is formed.
前記光学部品を射出成形時に、前記光学部品の金型内に充填された前記光学部品の材料の圧力および温度を測定する、請求項13に記載の光学部品の製造方法。 The method for manufacturing an optical component according to claim 13, further comprising measuring the pressure and temperature of the material of the optical component filled in the mold for the optical component during injection molding of the optical component.
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