JP5103772B2 - Optical lens injection mold - Google Patents
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Description
本発明は、溶融材料が充填され光学レンズを成形する光学レンズ射出成形用金型に関するものである。 The present invention relates to an optical lens injection mold for molding an optical lens filled with a molten material.
近年、光学レンズとして軽量のプラスチックレンズが用いられており、プラスチックレンズを採用した光ピックアップ装置やカメラ等の光学機器が多く見受けられる。このプラスチックレンズの製造は主に金型を使用した射出成形により行われ、射出成形用金型として特許文献1に記載の技術がある。
In recent years, lightweight plastic lenses have been used as optical lenses, and many optical devices such as optical pickup devices and cameras that employ plastic lenses can be seen. The plastic lens is manufactured mainly by injection molding using a mold, and there is a technique described in
図7をもとに従来の光学レンズ射出成形用金型1000を説明する。図7に示す光学レンズ射出成形用金型1000は溶融材料がキャビティ1003に充填され、光学レンズの光学面1001aは入子(光学面成形入子)1001により成形され、光学レンズの光学面以外の部分1002aは入子1001の外周に位置する型板1002により成形される構造になっている。光学レンズの光学面1001aは厳密に曲率や形状等が設定されているため、光学面1001aに対しては高精度且つ高転写性の成形処理が必要になってくる。そこで、キャビティ1003内の光学面1001aにおける熱が入子1001に吸収され、光学面1001aにおける転写性が低下することを防止するため、入子1001を熱伝導率の低い、例えばセラミックスなどを使用し、入子1001の外周に位置する型板1002を入子1001より熱伝導率が高い、例えば熱間ダイス鋼などを使用している。
図7で示すように、型板1002が光学面1001aの外周部Aに対して近い位置に設置されていると、入子1001を熱伝導率の低いものにしたとしても、型板1002に光学面1001aの外周部Aの熱が奪われてしまう。その結果、光学面1001aの外周部Aにおける転写性が低下してしまう。
As shown in FIG. 7, when the
従って、本発明の目的は、成形時における光学レンズの光学面の温度低下を抑え、良好な転写性を実現する光学レンズ射出成形用金型を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical lens injection mold that suppresses the temperature drop of the optical surface of the optical lens during molding and realizes good transferability.
上記目的を達成すべく、本発明に係る光学レンズ射出成形用金型は、
溶融材料が充填され光学レンズを成形する光学レンズ射出成形用金型であって、
前記光学レンズの光学面のうち、凸形状であって、かつ、曲率が相対的に大きい側の光学面を成形する凹型の面を含む光学面成形入子を有し、以下の関係式を満たし、
1.7≦λ≦3.2
1.5≦Y/X≦2.5
λ(W/m・k):前記光学面成形入子の熱伝導率
X:曲率が相対的に大きい側の前記光学面の軸を含む断面の幅
Y:前記光学面の幅の方向に平行な方向に関する前記光学面成形入子の外形の長さ
かつ、前記光学面成形入子は、前記長さYの部分のうち、前記長さXの部分を越えた範囲において前記光学面以外の部分を成形することを特徴とすることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an optical lens injection mold according to the present invention comprises:
An optical lens injection mold for molding an optical lens filled with a molten material,
Among optical surfaces of the optical lens, a convex shape, and has an optical surface molding insert comprising a concave surface curvature for forming the optical surface of the relatively large side, satisfy the following relationship And
1.7 ≦ λ ≦ 3.2
1.5 ≦ Y / X ≦ 2.5
λ (W / m · k): thermal conductivity of the optical surface molding insert
X: Width of the cross section including the axis of the optical surface on the side having a relatively large curvature
Y: the length of the outer shape of the optical surface molding insert in a direction parallel to the width direction of the optical surface
Further, the optical surface molding insert is characterized in that a portion other than the optical surface is molded in a range exceeding the length X portion of the length Y portion. It is.
また、本発明の具体的な態様では、前記光学面成形入子の外周に位置し、かつ、前記光学面成形入子よりも高い熱伝導率を有する型板は、前記光学面成形入子によって成形される前記光学面以外の部分から外側に延在する部分を成形することを特徴とすることを特徴とするものである。 Further, in a specific aspect of the present invention, the mold plate located on the outer periphery of the optical surface molding insert and having a higher thermal conductivity than the optical surface molding insert is formed by the optical surface molding insert. A portion that extends outward from a portion other than the optical surface to be molded is molded.
また、本発明の具体的な別の態様では、前記光学面成形入子は、前記光学レンズとして成形される両凸の光学面を有するレンズのうち曲率が相対的に大きい側の面を成形することを特徴とするものである。 Moreover, in another specific aspect of the present invention, the optical surface molding insert molds a surface having a relatively large curvature among lenses having a biconvex optical surface molded as the optical lens. It is characterized by this.
また、本発明の具体的なさらに別の態様では、前記光学面成形入子は、前記光学面以外の部分を成形する面において、軸方向に対して垂直な平坦面を含むことを特徴とするものである。 According to still another specific aspect of the present invention, the optical surface molding insert includes a flat surface perpendicular to the axial direction in a surface for molding a portion other than the optical surface. Is.
本発明に係る光学レンズ射出成形用金型によれば、成形時における光学レンズの光学面の温度低下を抑え、良好な転写性を実現出来る。 According to the optical lens injection mold according to the present invention, it is possible to suppress the temperature drop of the optical surface of the optical lens at the time of molding and realize good transferability.
以下、光学レンズ射出成形用金型の実施の形態を図面に基づいて説明するが、この発明は、当該実施の形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of an optical lens injection mold will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments.
図1は金型(光学レンズ射出成形用金型)1の構成を示す図、図2は金型1の型開きを示す図、図3は可動入子10によりプラスチックレンズ(光学レンズ)100を突き出した状態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a mold (optical lens injection molding mold) 1, FIG. 2 is a diagram showing the mold opening of the
図1に示す金型1はプラスチックレンズ100を製造するものであり、図1は金型1のうち本発明に関係する部分を代表的に示している。光学面10aに対しては高精度且つ高転写性の成形処理が必要になるため、熱伝導率が低い可動入子(光学面成形入子)10により成形され、光学面30aに対しては熱伝導率が低い固定入子30により成形される。可動入子10の外周面には可動型板20が設置されており、光学面10a以外のプラスチックレンズ部分20aは可動型板20により成形される。固定入子30も同様に外周面に固定型板40が設置されている。金型100が開く際は、固定入子30及び固定金型40に対して可動入子10及び可動型板20が移動する構造になっている。可動入子10及び固定入子30は、熱伝導率が低いセラミックスで形成し、熱が可動型板20や固定型板40に奪われることを抑制するため、熱伝導率は1.7〜3.2W/m・kの範囲内にあることが好ましい。可動型板20及び固定型板40は、可動入子10等より熱伝導率が高い熱間ダイス鋼で形成し、熱伝導率は例えば30.0W/m・kである。
A
次に金型1によりプラスチックレンズ100を成形する動作を図1〜図3を用いて説明する。まず図1で示すように可動型板20と固定型板40が接触する位置で溶融材料がキャビティ50に充填される。溶融材料の充填はランナー60を経路として実行される。充填された溶融材料がある程度冷却されると、図2に示すように矢印方向に可動入子10と可動型板20が固定入子3及び固定金型4に対して移動し、金型1が開く。金型1が開いた状態ではプラスチックレンズ100は可動入子10と可動型板30に着いている。その後、図3で示すように、可動型板20に対して可動入子10が矢印方向に移動し、プラスチックレンズ100の成形品を突き出し離型させる。
Next, the operation | movement which shape | molds the
このような方法によりプラスチックレンズ100の成形を行うわけであるが、可動入子10の外周に位置する可動型板20が光学面10aの外周部に対して近い位置に設置されていると、可動入子10を熱伝導率の低いものにしたとしても、可動型板20に光学面10aの外周部の熱が奪われてしまう。その結果、光学面10aの外周部における転写性が低下してしまう。そこで、プラスチックレンズ100の光学面10aの長さと可動入子10の外形の長さとの関係から、光学面10aの外周部と可動型板20との距離を適正な値にすることが望ましい。この点に関して図4〜図6及び表1を用いて説明する。
Although the
図4はプラスチックレンズ100の光学面10aの長さXと可動入子10の外形の長さYとの関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the length X of the
図4においてXはプラスチックレンズ100の光学面10aの長さを示し、Yは可動入子10の外形の長さYを示す。光学面10aの外周部の熱が可動型板20に奪われることを抑制するため、光学面10aの外周部に対して可動型板20を一定の距離離すことが好ましい。一方、光学面10aの外周部に対して可動型板20を離すために可動入子10の面積を大きくとってしまうと成形処理上、種種の問題が生じてしまう。そこで、プラスチックレンズ100の光学面10aの長さXと可動入子10の外形の長さYをどのような関係にすれば適正な成形処理ができるのか、XとYの値を振って実験した。なお、X、Yについては図5及び図6を用いて補足する。図5及び図6は図4に示すα方向からみた可動入子10等の断面図であり、図5はプラスチックレンズ100が円形の場合、図6はプラスチックレンズ100が四角形の場合を示す。図5及び図6で示すように、プラスチックレンズ100が円形である場合は、光学面10aの長さXと可動入子10の外形の長さYは各々の直径を意味し、プラスチックレンズ100が四角形である場合は各々の縦、横の長さを意味する。可動入子10の熱伝導率λは1.7W/m・kから3.2W/m・kの範囲内にあることが好ましいため、実験では2.4W/m・kのものを使用した。その結果を表1に示す。
In FIG. 4, X indicates the length of the
評価は金型1により成形したプラスチックレンズ100の性能が良好か否かで判断した。表1における◎は性能が十分に良好であることを意味し、○は性能が良好であることを意味する。一方、△は性能がやや良好ではないことを意味し、×は性能が良好ではないことを意味する。表1に示す結果としてY/Xが1.5から2.5の間であればプラスチックレンズ100の性能が良好であり、1.9から2.1の間であれば更に良い。
The evaluation was made based on whether or not the performance of the
このように、可動入子10の熱伝導率λを1.7W/m・kから3.2W/m・kの範囲内に設定し、Y/Xを1.5から2.5の間に設定すれば、可動型板20に光学面10aの外周部の熱が奪われることを抑制できる。その結果として、光学面10aの外周部においても良好な転写性が実現でき、適切な形状のプラスチックレンズ100が形成できる。
Thus, the thermal conductivity λ of the
1 金型
10 可動入子
20 可動型板
30 固定入子
40 固定型板
50 キャビティ
60 ランナー
1
Claims (4)
前記光学レンズの光学面のうち、凸形状であって、かつ、曲率が相対的に大きい側の光学面を成形する凹型の面を含む光学面成形入子を有し、以下の関係式を満たし、
1.7≦λ≦3.2
1.5≦Y/X≦2.5
λ(W/m・k):前記光学面成形入子の熱伝導率
X:曲率が相対的に大きい側の前記光学面の軸を含む断面の幅
Y:前記光学面の幅の方向に平行な方向に関する前記光学面成形入子の外形の長さ
かつ、前記光学面成形入子は、前記長さYの部分のうち、前記長さXの部分を越えた範囲において前記光学面以外の部分を成形することを特徴とする光学レンズ射出成形用金型。 An optical lens injection mold for molding an optical lens filled with a molten material,
Among optical surfaces of the optical lens, a convex shape, and has an optical surface molding insert comprising a concave surface curvature for forming the optical surface of the relatively large side, satisfy the following relationship And
1.7 ≦ λ ≦ 3.2
1.5 ≦ Y / X ≦ 2.5
λ (W / m · k): thermal conductivity of the optical surface forming insert X: width of the cross section including the axis of the optical surface on the side having a relatively large curvature Y: parallel to the direction of the width of the optical surface Length of the outer shape of the optical surface molding insert with respect to various directions
The optical surface molding insert molds a portion other than the optical surface in a range exceeding the length X portion of the length Y portion. Type.
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