JP6729588B2

JP6729588B2 - 成形金型及び板状光学部品の製造方法

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Publication number: JP6729588B2
Application number: JP2017529503A
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Inventors: 智信徳永
Original assignee: Konica Minolta Inc
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Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2020-07-22
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Description

本発明は、端部が滑らかな形状の板状光学部品を簡便に作製できる成形金型及びそれを用いて作製された板状光学部品並びにその製造方法に関する。

近年、カーナビケーションシステムに代わる新たな自動車等の車両用のシステムとして、ヘッドアップディスプレイ（ＨｅａｄＵｐＤｉｓｐｌａｙ、以下「ＨＵＤ」とも記す）システムが注目を集めている。ＨＵＤシステムは運転者が前方を見ながら運転に必要な情報を取得できるため、従来のカーナビゲーションシステムに比して、走行時の安全性を高めることができるという利点がある。

上記ＨＵＤは、これまでボーイング７８７等の最新型旅客機やごく一部の高級車に搭載されているだけに過ぎなかった。ところが、近年、欧米を中心にＨＵＤ搭載自動車への自動車保険優遇制度等の運用も検討されてきて、今後さらにＨＵＤの普及が進むことが期待されている。

ＨＵＤによる表示方式は、フロントガラスをディスプレイとして用いる方式と、コンバイナと呼ばれる半透過性の板状の樹脂光学部品をディスプレイとして用いる方式との２種がある。前者の表示方式は、フロントガラスにそのまま情報が表示されるため、他の部品を新たに設けなくてよいというメリットがあるが、フロントガラスの形状等を加味し車種に応じた光学設計が必要となるためコストが高くなりやすい。後者の表示形式は、コンバイナを取り付けるだけでＨＵＤシステムを導入できるので汎用性がありコストが低くなりやすい。

上記コンバイナは、例えば特許文献１及び２に記載の射出成形方法によって作製することができる。特許文献１に開示の射出成形方法は、まず、第１の金型と第２の金型をパーティング面で合わせて型締めする。そして、第１の金型と第２の金型との間に形成されたキャビティ内に溶融した樹脂を充填する。この溶融した樹脂を硬化させて、第１の金型と第２の金型とを外すことによって樹脂成形品を得る。

特許文献１に開示の製造方法によって作製した樹脂成形品をＨＵＤ用コンバイナ等の光学部品として使用すると、樹脂成形品の外周面による光の反射によってコンバイナの表示部分が見えにくくなる。また樹脂成形品の外周に存在するバリ又はエッジによって運転者が怪我する虞がある。このような不具合を防止するために、樹脂成形品の端部を研磨する等して樹脂成形品の端部を滑らかな形状に整える必要がある。この研磨等の加工を省略し、より簡便に光学部品を作製することが要求されている。

特開２０１０−２４１１３３号公報特開２０１０−２７４４４０号公報

本発明の目的は、端部が滑らかな形状の板状光学部品の製造方法を提供すること、並びに当該板状光学部品を簡便に作製し得る成形金型を提供することである。

本発明の一態様に係る成形金型は、板状光学部品を作製するためのキャビティを形成するものであって、前記成形金型は、固定側金型と、固定側金型とともに前記キャビティを形成する可動側金型と、を有し、前記固定側金型は、前記板状光学部品の表裏の一方の面である第１表面を形成する第１表面金型と、前記可動側金型のキャビティ側の表面と前記第１表面金型のキャビティ側の表面とを繋ぎ、前記キャビティの前記第１表面に略平行な面方向の寸法が前記第１表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第１周縁部金型とを有し、前記可動側金型は、前記第１表面から離間して設けられる第２表面を形成する第２表面金型と、前記固定側金型のキャビティ側の表面と前記第２表面金型のキャビティ側の表面とを繋ぎ、前記キャビティの前記第２表面に略平行な面方向の寸法が前記第２表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第２周縁部金型とを有する。

本発明の一態様に係る板状光学部品の製造方法は、固定側金型と可動側金型とを型締めすることによって形成されるキャビティ内に溶融樹脂を充填し、当該溶融樹脂を硬化することによって形成された板状光学部品の製造方法であって、前記板状光学部品は、前記板状光学部品の表裏の一方の面である第１表面と、前記第１表面から離間して設けられる第２表面と、前記第１表面と前記第２表面とを結ぶ側面と、前記固定側金型と前記可動側金型との接触面によって前記側面に形成されたパーティングラインとを有し、前記パーティングラインから前記第１表面の外周までを結ぶ前記側面は、前記板状光学部品の前記第１表面に略平行な面方向の寸法が前記第１表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第１周縁部であり、前記パーティングラインから前記第２表面の外周までを結ぶ前記側面は、前記板状光学部品の前記第２表面に略平行な面方向の寸法が前記第２表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第２周縁部である。

本発明の一態様に係る板状光学部品の製造方法は、固定側金型と可動側金型とを型締めすることによって前記固定側金型と前記可動側金型との間にキャビティを形成する工程と、前記キャビティ内に溶融樹脂を充填し、当該溶融樹脂を硬化することによって板状光学部品を作製する工程と、前記可動側金型を前記板状光学部品とともに前記固定側金型から取り外す工程と、前記可動側金型から前記板状光学部品を取り外す工程と、を含み、前記可動側金型は、前記板状光学部品の第２表面を形成する第２表面金型と、前記固定側金型のキャビティ側の表面と前記第２表面金型のキャビティ側の表面とを接続し、前記キャビティの前記第１表面に略平行な面方向の寸法が前記第２表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第２周縁部金型とを有し、前記板状光学部品を取り外す工程は、前記可動側金型の前記第２表面金型を前記第２周縁部金型に対して相対的に突出させることによって行う。

したがって、本発明に係る板状光学部品の製造方法並びに成形金型によれば、端部が滑らかな形状の板状光学部品を提供することができる。

上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。

実施形態１の板状光学物品を第１表面側から見た正面図である。実施形態１の板状光学物品を第２表面側から見た背面図である。実施形態１の板状光学物品を上側から見た上面図である。実施形態１の板状光学物品を左側面側から見た左側面図である。実施形態１の板状光学部品を作製するための成形金型を上下方向に垂直な面で切断した断面図である。実施形態１の板状光学部品を作製するための成形金型を左右方向に垂直な面で切断した断面図である。可動側金型をパーティング面から見た平面図である。固定側金型をパーティング面から見た平面図である。固定側金型と可動側金型とを型締めした後の状態を示す模式的な断面図である。キャビティ内に板状光学部品を作製した後の状態を示す模式的な断面図である。可動側金型を動かすことによって固定側金型から板状光学部品を取り外した後の状態を示す模式的な断面図である。第２周縁部金型から板状光学部品を取り外した後の状態を示す模式的な断面図である。実施形態１の成形金型の変形例を上下方向に垂直な面で切断した断面図である。実施形態１の板状光学物品の変形例を上側から見た上面図である。

以下、本発明にかかる実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を適宜省略する。また、各図面はあくまでも説明用の模式的なものであって、板状光学部品を構成する各部のサイズ及び比は実際のものとは異なり得る。

（実施形態１）
図１は、実施形態１の板状光学部品を第１表面側から見た正面図である。図２は、板状光学部品を第２表面側から見た背面図である。図３は、板状光学部品を上側から見た上面図である。図４は、板状光学部品を左側面から見た左側面図である。本実施形態の板状光学部品３は、図１〜図４に示されるように、所定の厚みを有する板状の部品であり、飛行機、ヘリコプター、自動車、トラック等の各種移動体に搭載するＨＵＤ用コンバイナに好適に用いられる。本実施形態の板状光学部品を自動車のＨＵＤ用コンバイナに用いる場合、板状光学部品３には、一般的な車両用のメータユニットと同様、自動車の運転に役立つ様々な情報が表示される。ここでの情報としては、例えば、車速、現在時刻、燃料残量、道路情報、エンジンの回転数、ヘッドライトの点灯状態、車両の異常、充電状態、安全情報又は視界補助情報等が挙げられる。

自動車内におけるＨＵＤ用コンバイナの設置位置は、板状光学部品３の画像表示部がインストルメントパネルの外側に露出した状態で、車両の運転席側のインストルメントパネル（図示せず）に取り付けられる。このような位置に取り付けることにより、運転者が運転しながらコンバイナに表示された情報を視認することができる。

（板状光学部品）
本実施形態の板状光学部品３は、図１及び図２に示すように正面視及び背面視において各頂点を面取りした略矩形である。本実施形態の板状光学部品３は、図１及び図２に示す略矩形に限られず、一般に車両の用途又はデザイン等に基づいて車両メーカにより設定することができる。図１及び図２に示す方向の「正面」及び「背面」は、板状光学部品自体の前後方向に対応する。右運転席側に着座している運転者と対向する側の板状光学部品の面を「正面」、運転者側から見た板状光学部品の裏側を「背面」としている。なお、以下の説明において「左」及び「右」は、車両の右運転席側からその前方に配置された板状光学部品の表面を見た場合（すなわち図１に示す正面視）の左右に対応する。図１に示す正面視における「上」及び「下」は車両の上下方向に対応するものとする。

本実施形態の板状光学部品３は、固定側金型と可動側金型とを型締めすることによって形成されるキャビティ内に溶融樹脂を充填し、当該溶融樹脂を硬化することによって形成される。このような板状光学部品３は、図３に示されるように、第１表面４と、第１表面４から離間して対向するように設けられる第２表面５と、第１表面４と第２表面５とを結ぶ側面６と、を有している。固定側金型と可動側金型とを型締めしたときの接触面（パーティング面）は、板状光学部品３の全周に接している。このパーティング面により板状光学部品３の上面には図３に示すように、各側面の長手方向に沿ってパーティングライン９が形成される。パーティングライン９は、第１表面４と第２表面５との中間位置よりも第１表面４側の側面６に位置している。このような位置にパーティングライン９を形成することにより、板状光学部品を成形金型から離型しやすくすることができ、外観が良好な板状光学部品を得ることができる。

図３に示すように、パーティングライン９から第１表面４の外周までを結ぶ側面６は第１周縁部６ａであり、パーティングライン９から第２表面５の外周までを結ぶ側面６は第２周縁部６ｂである。第１周縁部６ａは、板状光学部品３の第１表面４に略平行な面方向の寸法が第１表面４に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している。同様に、第２周縁部６ｂは、板状光学部品３の第２表面５に略平行な面方向の寸法が第２表面５に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している。このように板状光学部品の端部（第１周縁部６ａ及び第２周縁部６ｂ）の形状が滑らかであることにより、端部における光の反射を抑制することができるし、板状光学部品３の端部によって使用者が怪我することを抑制することができる。

図３において、第１周縁部６ａの曲率半径は、第２周縁部６ｂの曲率半径より小さいことが好ましく、第１表面４と第１周縁部６ａの変曲点から第１周縁部６ａと第２周縁部６ｂの変曲点までの上下方向の長さａは、第１周縁部６ａと第２周縁部６ｂの変曲点から第２周縁部６ｂと第２表面５の変曲点までの上下方向の長さｂよりも短いことが好ましい。このような形状とすることにより、後述する固定側金型から板状光学部品３を離型させやすくなるという利点がある。第１表面４と第１周縁部６ａの変曲点から第２周縁部６ｂと第２表面５の変曲点までの上下方向の長さを板状光学部品３の厚みｔ₃とすると、板状光学部品３の厚みは、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。

本実施形態の板状光学部品３は、図１及び図２に示されるように、第１表面４及び第２表面５の下部に取付部８を有している。第１表面４と取付部８とはパーティングライン１１を介して上下に分かれている。第２表面５と取付部８とはパーティングライン１１を介して上下に分かれている。板状光学部品３をＨＵＤ用コンバイナに用いる場合、第１表面４が運転席に相対するように板状光学部品３の取付部８を運転席側のインストルメントパネルに取り付ける。これにより所望の光学機能を発揮するように板状光学部品３を取り付けることができる。取付部８は、板状光学部品３の一部に設けられている限りその形状は特に限定されず、図１及び図２に示すように板状成型部品３の下部の全域に設けられていてもよいし、板状成型部品３の下部の一部に設けられていてもよい。

第１表面側のパーティングライン１１は、固定側金型１を構成する第１表面金型１ｂと第１周縁部金型１ａとの接触面（パーティング面１ｅ）によって形成される。第２表面側のパーティングライン１１は、可動側金型２を構成する第２表面金型２ｂと第２周縁部金型２ａとの接触面（パーティング面２ｅ）によって形成される。第１周縁部金型１ａ、第１表面金型１ｂ、第２周縁部金型２ａ及び第２表面金型２ｂは後述する。

第１周縁部６ａは、図４に示されるように、板状光学部品３の左側面視において、第１表面４に対して厚み方向に（表面側に）突出していることが好ましく、第１周縁部６ａの幅の長さＷは、図１に示すように、第１表面側からの平面視において０．２ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．３ｍｍ以上、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上である。これにより板状光学部品３の端部（第１周縁部６ａ）の剛性を高めることができる。

図１に示す第１表面側からの平面視において、板状光学部品３の左右方向の寸法の最大長さＬに対する第１周縁部６ａの幅の長さＷの割合（Ｗ／Ｌ）が０．０４以下であることが好ましく、より好ましくは０．０３以下であり、さらに好ましくは０．０２以下であり、特に好ましくは０．０１以下である。板状光学部品３の左右方向の寸法の最大長さＬに対して第１周縁部６ａの幅が狭くなることにより、第１周縁部６ａを外部から認識されにくくすることができ、外観が優れた板状光学部品３を得ることができる。なお、板状光学部品３の左右方向の寸法の最大長さＬは、用途によって異なるため一律に規定することは困難であるが、例えば１０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とすることが好ましい。

図４に示すように、第１表面４は背面側に窪んだ凹面であり、第２表面５は背面側に突出した凸面である。そして、第１表面４及び第２表面５は、図４に示すように側面視において略平行である。なお、板状光学部品３の形状は、図４に示す形態のみに限られず、例えば、側面視において第１表面４又は第２表面５のいずれか一方が平面状であってもよいし、第１表面４と第２表面５が互いに異なる曲率半径で湾曲していてもよい。第１表面４及び第２表面５の背面側への湾曲度合いである曲率半径は、所望の光学機能を得るために規定することができる。

図４に示すように、左側面視における第１周縁部６ａの第１表面側の端部から第２周縁部６ｂの第２表面側の端部までの幅ｔ₁の長さは、第１表面４から第２表面５までの幅の長さｔ₂よりも僅かに長い。また、図４に示すように、左側面視において第１周縁部６ａが第１表面４よりも厚くなるように第１周縁部６ａと第１表面４との接続部分に段差をつけている。第２周縁部６ｂが第２表面５よりも厚くなるように第２周縁部６ｂと第２表面５との接続部分に段差をつけている。このような形状を有することにより、板状光学部品の周縁部の厚み誤差を抑制しつつ、射出成形時に生じやすい板状光学部品の反りを金型で補正することができ、以って板状光学物品３が所望の光学機能を発揮しやすいという利点がある。

なお、第１周縁部６ａと第１表面４との接続部分は、図４及び図５に示すように段差をつける形態のみに限られず、第１周縁部６ａと第１表面４とが滑らかに接続していてもよい。第２周縁部６ｂと第２表面５との接続部分は、上記第１周縁部６ａと第１表面４との接続部分と同様に、図４及び図５に示すような段差をつける形態のみに限られず、第２周縁部６ｂと第２表面５とが滑らかに接続していてもよい。

（成形金型）
上述の板状光学部品を作製するための成形金型としては、図５〜図８に示す成形金型を用いることが好ましい。図５は、実施形態１の板状光学部品を作製するための成形金型を上下方向に垂直な面で切断した断面図であり、図６は、実施形態１の板状光学部品を作製するための成形金型の左右方向に垂直な面で切断した断面図である。図７及び図８はそれぞれ、可動側金型及び固定側金型をキャビティ側から見た平面図である。

本実施形態の成形金型１０は、図５に示されるように、可動側金型２と固定側金型１とを有し、固定側金型１に対して可動側金型２をパーティング面で合わせることによってキャビティ７を形成している。このキャビティ７に溶融樹脂を充填し、当該溶融樹脂を硬化させることによって板状光学部品を作製することができる。

固定側金型１は、図６に示されるように、第１表面金型１ｂ及び第１周縁部金型１ａからなる。第１周縁部金型１ａと第１表面金型１ｂとの接触面（パーティング面１ｅ）によって第１表面４と取付部８の間のパーティングライン１１が形成される。第２周縁部金型２ａと第２表面金型２ｂとの接触面（パーティング面２ｅ）によって第２表面５と取付部８との間のパーティングライン１１が形成される。第１表面金型１ｂは板状光学部品の第１表面を形成し、第１周縁部金型１ａは板状光学部品の第１周縁部を形成する。第１周縁部金型１ａは、図には示されていないが、内部が空洞の金型である。第１周縁部金型１ａの空洞に第１表面金型１ｂが挿入されている。つまり、第１周縁部金型１ａは、第１表面金型１ｂのキャビティ側の面以外の面を取り囲むように設けられている。第１周縁部金型１ａは可動側金型２のキャビティ７側の表面と第１表面金型１ｂのキャビティ７側の表面とを繋ぎ、キャビティ７の第１表面に略平行な面方向の寸法が第１表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している。このような形状の固定側金型１を用いることにより、固定側金型１から板状光学部品を離型しやすく、外観品質が良好な板状光学部品を得ることができる。

第１表面金型１ｂのキャビティ７側の表面は、図５に示すように、第１周縁部金型１ａのキャビティ７側の表面に対してキャビティ７側に突出している。このような形状の固定側金型１を用いて板状光学部品３を作製することにより、図４及び図５に示すように、第１周縁部６ａが第１表面４に対して突出した板状光学部品３を作製することができる。このような第１周縁部６ａを設けることにより、板状光学部品３の端部（第１周縁部６ａ）の剛性を高めることができ、板状光学部品３に欠け又は変形が生じにくいという利点がある。しかも、板状光学部品３の周縁部の厚み誤差を抑制しつつ、射出成形時に生じやすい板状光学部品の反りを金型によって補正することができる。これにより板状光学物品３が所望の光学機能を発揮しやすい。

可動側金型２は、図６に示されるように、第２表面金型２ｂ及び第２周縁部金型２ａからなる。第２表面金型２ｂは板状光学部品の第２表面を形成する。第２周縁部金型２ａは板状光学部品の第２周縁部を形成する。第２周縁部金型２ａは、図には示されていないが、内部が空洞の金型であり、この空洞に第２表面金型２ｂがキャビティ側に移動可能に挿入されている。つまり、第２周縁部金型２ａは、第２表面金型２ｂのキャビティ側の面以外の面を取り囲むように設けられている。

第２周縁部金型２ａは固定側金型１のキャビティ７側の表面と第２表面金型２ｂのキャビティ７側の表面とを繋いでいる。キャビティ７の第２表面に略平行な面方向の寸法が第２表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している。このような形状の可動側金型２を用いることにより、成形金型１０から板状光学部品を取り出した段階で、板状光学部品の端部を滑らかな表面とすることができる。これにより板状光学部品に加工を施すことなく、コンバイナの使用に適した形状の板状光学部品を得ることができる。

第２表面金型２ｂのキャビティ側の表面は、図５に示すように、第２周縁部金型２ａのキャビティ側の表面に対してキャビティ側に突出している。このような形状の可動側金型２を用いて板状光学部品３を作製することにより、図４及び図５に示すように、第２周縁部６ｂが第２表面５に対して突出した板状光学部品３を作製することができる。このような第２周縁部６ｂを設けることにより、板状光学部品３の端部（第２周縁部６ｂ）の剛性を高めることができ、板状光学部品３に欠け又は変形が生じにくいという利点がある。しかも、板状光学部品３の周縁部の厚み誤差を抑制しつつ、射出成形時に生じやすい板状光学部品の反りを金型によって補正することができる。これにより板状光学物品３が所望の光学機能を発揮しやすいという利点がある。

また、第２表面金型２ｂは、第２周縁部金型２ａに対して移動可能に固定されている。このように固定されることにより可動側金型２から板状光学部品を取り出すことができる。

第２周縁部金型２ａの下部には、図６及び図７に示すように、取付形状部２ｃ及びゲート部２ｄを設けている。この取付形状部２ｃによって板状光学部品３の取付部８が形成される。ゲート部２ｄは、上記取付形状部２ｃのキャビティ側の面に対してキャビティ側に突出している。このゲート部２ｄによって板状光学部品３の下端に接続されたゲートカット部３ｄが形成される。図１０に示すように、ゲートカット部３ｄでランナー部３ｃを切り分けることにより板状光学部品３を得ることができる。

パーティング面（パーティングライン９）は、図５に示されるように、第１表面金型１ｂのキャビティ７側の面と第２表面金型２ｂのキャビティ７側の面との中間位置よりも第１表面金型１ｂ側に位置する。このような位置で可動側金型２と固定側金型１とを型締めすることにより、固定側金型１から板状光学部品を離型しやすく、外観が良好な板状光学部品を作製しやすい。

第１表面金型１ｂのキャビティ７側の面は、図５に示すように、第１周縁部金型１ａのキャビティ７側の面に対してキャビティ７側に突出している。このような形状であることにより、板状光学部品の端部の厚みを同一のままにしながら、板状光学部品の端部に対して第１表面が滑らかに窪んだ凹部とすることができる。これにより板状光学部品の第１表面に光学機能を付与しやすくなる。

第２周縁部金型２ａのキャビティ７側の面は、図５に示すように、第２表面金型２ｂのキャビティ７側の面に対してキャビティ７側に突出している。これにより第２表面よりも厚みが厚い第２周縁部を形成することができ、端部（第２周縁部６ｂ）の剛性が高い板状光学部品を得ることができる。

第１表面金型１ｂは、図８に示すように、固定側金型１をキャビティ７側から見た平面視において略矩形である。固定側金型１のキャビティ７側からの平面視において、図８に示すように、固定側金型１の左右方向の寸法の最大長さＬに対する第１周縁部金型１ａの幅の長さＷの割合（Ｗ／Ｌ）が０．０４以下であることが好ましく、より好ましくは０．０３以下であり、さらに好ましくは０．０２以下であり、特に好ましくは０．０１以下である。このような形状の固定側金型１を用いることにより、板状光学部品の第１周縁部の幅を狭くすることができ、第１周縁部を外部から視認されにくくすることができる。

固定側金型１のキャビティ側からの平面視における第１周縁部金型１ａのキャビティ側の幅の長さＷが０．２ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．３ｍｍ以上であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上である。このような第１周縁部金型１ａの形状にすることにより、板状光学部品の端部（第１周縁部）の剛性を高めることができる。これにより、板状光学部品の端部に欠け又は変形が生じにくくすることができる。

（板状光学部品の製造方法）
上記成形金型を用いた板状光学部品の製造方法を説明する。図９は、固定側金型と可動側金型とを型締めした後の状態を示す模式的な断面図である。図１０は、キャビティ内に板状光学部品を作製した後の状態を示す模式的な断面図である。図１１は、可動側金型を動かすことによって固定側金型から板状光学部品を取り外した後の状態を示す模式的な断面図である。図１２は、第２周縁部金型から板状光学部品を取り外した後の状態を示す模式的な断面図である。

本実施形態の板状光学部品３の製造方法は、まず、図９に示されるように、固定側金型１と可動側金型２とを型締めすることによって固定側金型１と可動側金型２との間にキャビティ７を形成する。次に、図１０に示されるように、キャビティ７内に溶融樹脂を充填し、当該溶融樹脂を硬化することによって板状光学部品３を形成する。そして、図１１に示されるように、可動側金型２を動かすことによって可動側金型２を板状光学部品３とともに固定側金型１から取り外す。次に、可動側金型２から板状光学部品３と一体となった固形樹脂を取り外す。最後に固形樹脂をゲートカット部にてカットすることにより板状光学部品３を得ることができる。ここで、可動側金型２から板状光学部品３を取り外すときには、図１２に示されるように、可動側金型２の第２表面金型２ｂを第２周縁部金型２ａに対して相対的に突出させることによって行うことが好ましい。

上記製造方法によって板状光学部品３を作製することにより、板状光学部品３を可動側金型２及び固定側金型１から容易に取り外すことができ、以って外観が良好な板状光学部品３を得ることができる。しかも、このようにして作製した板状光学部品３は、その端部における光の反射を抑制することができるとともに、板状光学部品３の端部によって使用者が怪我することを抑制することができる。

（実施形態１の変形例）
図１３は、実施形態１の成形金型の変形例を上下方向に垂直な面で切断した断面図である。図１４は、実施形態１の板状光学物品の変形例を上側から見た上面図である。上記実施形態１では、図５に示すように、固定側金型１の第１表面金型１ｂのキャビティ側の表面が、第１周縁部金型１ａのキャビティ側の表面に対してキャビティ側に突出し、かつ第２表面金型２ｂのキャビティ側の表面が、第２周縁部金型２ａのキャビティ側の表面に対してキャビティ７側に突出しているが、例えば図１３に示すように固定側金型１の第１表面金型１ｂと第１周縁部金型１ａとの稜線が一致するように配置されており、可動側金型２の第２表面金型２ｂと第２周縁部金型２ａとの稜線が一致するように配置されていてもよい。このような形状の成形金型を用いて板状光学部品３を作製することにより、図１４に示すように、第１周縁部６ａと第１表面４とが滑らかに接続されており、かつ第２周縁部６ｂと第２表面５とが滑らかに接続されている板状光学部品３を作製することができる。このような第１周縁部６ａを設けることにより、板状光学部品３の端部（第１及び第２周縁部６ａ、６ｂ）の外観品質を良好にすることができる。

（実施形態の纏め）
一態様に係る成形金型は、板状光学部品を作製するためのキャビティを形成するものであって、前記成形金型は、固定側金型と、前記固定側金型とパーティング面で型締めすることにより前記固定側金型とともに前記キャビティを形成する可動側金型と、を有し、前記固定側金型は、前記板状光学部品の表裏の一方の面である第１表面を形成する第１表面金型と、前記可動側金型のキャビティ側の表面と前記第１表面金型のキャビティ側の表面とを繋ぎ、前記キャビティの前記第１表面に略平行な面方向の寸法が前記第１表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第１周縁部金型とを有する。

上記構成では、成形金型から板状光学部品を取り出した段階で、板状光学部品のパーティング面から第１表面までを繋ぐ表面が傾斜しているか又は湾曲している。上記構成を有することにより、板状光学部品の端部に加工を施すことなく、滑らかな端部の形状の板状光学部品を得ることができる。このように端部が滑らかな形状であることにより、端部における光の反射を抑制するとともに、板状光学部品の端部によって使用者が怪我することを抑制することができる。

上記構成において、前記可動側金型は、前記第１表面から離間して設けられる第２表面を形成する第２表面金型と、前記固定側金型のキャビティ側の表面と前記第２表面金型のキャビティ側の表面とを繋ぎ、前記キャビティの前記第２表面に略平行な面方向の寸法が前記第２表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第２周縁部金型とを有する。

上記構成では、成形金型から板状光学部品を取り出した段階で、パーティング面から第２表面までを繋ぐ表面が傾斜しているか又は湾曲している。上記構成によれば、可動側金型から板状光学部品を離型しやすく、外観品質が良好な板状光学部品を容易に作製することができる。

前記固定側金型のキャビティ側からの平面視において、前記固定側金型の左右方向の寸法の最大長さＬに対する前記第１周縁部金型の幅の長さＷの割合（Ｗ／Ｌ）が０．０４以下である。このような形状の固定側金型を用いて作製された板状光学部品は、第１周縁部金型によって形成された第１周縁部の幅が狭いことにより、外部から認識されにくい第１周縁部を形成することができ、外観が優れた板状光学部品を得ることができる。

上記構成において、パーティング面は、前記第１表面金型のキャビティ側の面と前記第２表面金型のキャビティ側の面との中間位置よりも前記第１表面金型側に位置している。上記構成によれば、固定側金型から板状光学部品を離型しやすく、外観が良好な板状光学部品を容易に作製することができる。

上記構成において、第１表面金型のキャビティ側の表面は、前記第１周縁部金型のキャビティ側の表面に対してキャビティ側に突出している。上記構成によれば、第１周縁部金型によって形成される第１周縁部が、第１表面金型によって形成される第１表面に対して突出していることにより、板状光学部品の第１周縁部の厚みが部分的に厚くなり、板状光学部品の端部（第１周縁部）の剛性を高めることができる。

上記構成において、前記固定側金型のキャビティ側からの平面視における前記第１周縁部金型のキャビティ側の幅の長さＷが０．２ｍｍ以上である。

上記構成によれば、第１周縁部金型によって形成される第１周縁部の幅を十分に確保することにより板状光学部品の端部（第１周縁部）の剛性を高めることができ、板状光学部品の端部に欠け又は変形が生じにくいという利点がある。

一態様に係る板状光学部品は、固定側金型と可動側金型とを型締めすることによって形成されるキャビティ内に溶融樹脂を充填し、当該溶融樹脂を硬化することによって形成されたものであって、前記板状光学部品の表裏の一方の面である第１表面と、前記第１表面から離間して設けられる第２表面と、前記第１表面と前記第２表面とを結ぶ側面と、前記固定側金型と前記可動側金型との接触面によって前記側面に形成されたパーティングラインとを有し、前記パーティングラインから前記第１表面の外周までを結ぶ前記側面は、前記板状光学部品の前記第１表面に略平行な面方向の寸法が前記第１表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第１周縁部である。そして、前記パーティングラインから前記第２表面の外周までを結ぶ前記側面は、前記板状光学部品の前記第２表面に略平行な面方向の寸法が前記第２表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第２周縁部である。

このように板状光学部品の第１周縁部及び第２周縁部が傾斜しているか又は湾曲していることにより、板状光学部品の端部が滑らかな表面となるので、当該端部による光の反射を抑制することができるし、板状光学部品の端部によって使用者の怪我の発生を抑制することができる。

上記構成において、第１表面側からの平面視における前記板状光学部品の左右方向の寸法の最大長さＬに対する前記第１周縁部の幅の長さＷの割合（Ｗ／Ｌ）が０．０４以下である。

このような板状光学部品を用いることにより、第１周縁部が外部から視認されにくくなるため、板状光学部品の外観が優れたものとなる。

上記構成において、前記パーティングラインは、前記第１表面と前記第２表面との中間位置よりも前記第１表面側の側面に位置している。上記構成によれば、固定側金型から板状光学部品を離型しやすく、外観が良好な板状光学部品を得ることができる。

上記構成において、第１周縁部は前記第１表面に対して突出している。好ましくは、前記第１表面側からの平面視における前記第１周縁部の幅の長さが０．２ｍｍ以上である。

上記構成によれば、板状光学部品の第１周縁部の厚みを厚くすることができ、板状光学部品の端部（第１周縁部）の剛性を高めることができ、板状光学部品に欠け又は変形が生じにくいという利点がある。

一態様に係る板状光学部品の製造方法は、固定側金型と可動側金型とを型締めすることによって前記固定側金型と前記可動側金型との間にキャビティを形成する工程と、前記キャビティ内に溶融樹脂を充填し、当該溶融樹脂を硬化することによって板状光学部品を作製する工程と、前記可動側金型を前記板状光学部品とともに前記固定側金型から取り外す工程と、前記可動側金型から前記板状光学部品を取り外す工程と、を含み、前記可動側金型は、前記板状光学部品の第２表面を形成する第２表面金型と、前記固定側金型のキャビティ側の表面と前記第２表面金型のキャビティ側の表面とを接続し、前記キャビティの前記第１表面に略平行な面方向の寸法が前記第２表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第２周縁部金型とを有し、前記板状光学部品を取り外す工程は、前記可動側金型の前記第２表面金型を前記第２周縁部金型に対して相対的に突出させることによって行うことを特徴とする。

上記製造方法によって板状光学部品を作製することにより、板状光学部品を可動側金型及び固定側金型から容易に取り外すことができ、以って外観が良好な板状光学部品を得ることができる。しかも、このようにして作製した板状光学部品は、その端部における光の反射を抑制することができるとともに、板状光学部品の端部によって使用者が怪我することを抑制することができる。

（実施例１）
左右方向の最大長さＬが５０ｍｍであり、上下方向の長さが２５ｍｍの固定側金型１と、それに対応する形状の可動側金型２とを、図９に示すように、パーティング面で型締めすることによって固定側金型１と可動側金型２との間にキャビティ７を形成した。このキャビティ７に液状樹脂を注入し、室温にすることによって図１０に示すようにキャビティ７内に板状光学部品３を作製した。なお、上記固定側金型１の第１周縁部金型１ａとしては、幅０．１ｍｍの第１周縁部を形成し得るものを用いた。

そして、図１１に示すように可動側金型２を固定側金型１に対して動作させることによって固定側金型１から板状光学部品３を取り外した。最後に図１２に示すように、可動側金型２の第２表面金型２ｂを第２周縁部金型２ａに対して突出させることによって板状光学部品３を第２周縁部金型２ａから取り外した。このようにして得た板状光学部品３は、固定側金型１及び可動側金型２から取り出しやすかったため外観が良好であった。この板状光学部品３は、左右方向の寸法の最大長さＬが５０ｍｍであり、第１周縁部の幅の長さＷが０．１ｍｍであった。

（実施例２〜７）
上記実施例１に対して、第１周縁部の幅の長さＷが０．２ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、５ｍｍ及び１０ｍｍとなるように成形金型の形状を変えたことが異なる他は実施例１と同様にして実施例２〜７の板状光学部品を作製した。

（製造評価）
各実施例で用いた成形金型を用いて板状光学部品を作製することにより、端部が滑らかな形状の板状光学部品を簡便に作製できることが明らかとなり、本発明の効果が示された。このようにして作製した板状光学部品は端部が滑らかであるため、端部によって光の反射が生じにくく、また端部によって使用者が怪我する虞も少ないものと考えられる。

（目視評価）
各実施例で作製した板状光学部品の第１表面に対向して５０ｃｍ離れた位置から板状光学部品を観察し、第１周縁部の存在を目視で確認できるか否かを評価し、その結果を以下の表１の「目視評価」の欄に示した。当該目視評価は、第１周縁部の存在を認識しにくいほど、板状光学部品の外観が良好であることを示している。

（剛性評価）
各実施例で作製した板状光学部品の第１周縁部を指圧し、指圧後の第１周縁部の形状の変化を顕微鏡にて観察し、その結果を以下の表１の「剛性評価」の欄に示した。当該剛性評価は、第１周縁部に変形が見られないほど、板状光学部品の剛性が優れていることを示している。

表１の「目視評価」に示す結果から板状光学部品の左右方向の寸法の最大長さＬに対する第１周縁部の幅の長さＷの割合（Ｗ／Ｌ）が０．０４以下であることにより、第１周縁部を目視でほぼ認識できなくすることができ、板状光学部品の外観が良好になることが明らかとなった。また表１の「剛性評価」に示す結果から、第１周縁部の幅の長さＷが０．２ｍｍ以上であると、第１周縁部を押圧しても第１周縁部に変形が生じにくいことが明らかとなった。

この出願は、２０１５年７月２１日に出願された日本国特許出願特願２０１５−１４３９２０を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

本発明によれば、端部が滑らかな形状の板状光学部品を簡便に作製できる成形金型及びそれを用いて作製された板状光学部品並びにその製造方法が提供される。

Claims

板状光学部品を作製するためのキャビティを形成する成形金型であって、
前記成形金型は、固定側金型と、前記固定側金型とパーティング面で型締めすることにより前記固定側金型とともに前記キャビティを形成する可動側金型と、を有し、
前記固定側金型は、前記板状光学部品の表裏の一方の面である第１表面を形成する第１表面金型と、前記可動側金型のキャビティ側の表面と前記第１表面金型のキャビティ側の表面とを繋ぎ、前記キャビティの前記第１表面に略平行な面方向の寸法が前記第１表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第１周縁部金型とを有し、
前記可動側金型は、前記第１表面から離間して設けられる第２表面を形成する第２表面金型と、前記固定側金型のキャビティ側の表面と前記第２表面金型のキャビティ側の表面とを繋ぎ、前記キャビティの前記第２表面に略平行な面方向の寸法が前記第２表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第２周縁部金型とを有する成形金型。
前記固定側金型のキャビティ側からの平面視において、前記固定側金型の左右方向の寸法の最大長さＬに対する前記第１周縁部金型の幅の長さＷの割合（Ｗ／Ｌ）が０．０４以下である請求項１に記載の成形金型。
前記パーティング面は、前記第１表面金型のキャビティ側の面と前記第２表面金型のキャビティ側の面との中間位置よりも前記第１表面金型側に位置している請求項１又は２に記載の成形金型。
前記第１表面金型のキャビティ側の表面は、前記第１周縁部金型のキャビティ側の表面に対してキャビティ側に突出している請求項１〜３のいずれか一項に記載の成形金型。
前記固定側金型のキャビティ側からの平面視における前記第１周縁部金型のキャビティ側の幅の長さＷが０．２ｍｍ以上である請求項１〜４のいずれか一項に記載の成形金型。
固定側金型と可動側金型とを型締めすることによって形成されるキャビティ内に溶融樹脂を充填し、当該溶融樹脂を硬化することによって形成された板状光学部品の製造方法であって、
前記板状光学部品は、
前記板状光学部品の表裏の一方の面である第１表面と、
前記第１表面から離間して対向するように設けられる第２表面と、
前記第１表面と前記第２表面とを結ぶ側面と、
前記固定側金型と前記可動側金型との接触面によって前記側面に形成されたパーティングラインとを有し、
前記パーティングラインから前記第１表面の外周までを結ぶ前記側面は、前記板状光学部品の前記第１表面に略平行な面方向の寸法が前記第１表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第１周縁部であり、
前記パーティングラインから前記第２表面の外周までを結ぶ前記側面は、前記板状光学部品の前記第２表面に略平行な面方向の寸法が前記第２表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第２周縁部である板状光学部品の製造方法。
前記第１表面側からの平面視における前記板状光学部品の左右方向の寸法の最大長さＬに対する前記第１周縁部の幅の長さＷの割合（Ｗ／Ｌ）が０．０４以下である請求項６に記載の板状光学部品の製造方法。
前記パーティングラインは、前記第１表面と前記第２表面との中間位置よりも前記第１表面側の側面に位置している請求項６又は７に記載の板状光学部品の製造方法。
前記第１周縁部は、前記第１表面に対して突出している請求項６〜８のいずれか一項に記載の板状光学部品の製造方法。
前記第１表面側からの平面視における前記第１周縁部の幅の長さが０．２ｍｍ以上である請求項６〜９のいずれか一項に記載の板状光学部品の製造方法。
固定側金型と可動側金型とを型締めすることによって前記固定側金型と前記可動側金型との間にキャビティを形成する工程と、
前記キャビティ内に溶融樹脂を充填し、当該溶融樹脂を硬化することによって板状光学部品を作製する工程と、
前記可動側金型を前記板状光学部品とともに前記固定側金型から取り外す工程と、
前記可動側金型から前記板状光学部品を取り外す工程と、を含み、
前記可動側金型は、前記板状光学部品の第２表面を形成する第２表面金型と、前記固定側金型のキャビティ側の表面と前記第２表面金型のキャビティ側の表面とを接続し、前記キャビティの前記第１表面に略平行な面方向の寸法が前記第２表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第２周縁部金型とを有し、
前記板状光学部品を取り外す工程は、前記可動側金型の前記第２表面金型を前記第２周縁部金型に対して相対的に突出させることによって行う板状光学部品の製造方法。