JP7366469B1 - Lens and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
芯部材及び該芯部材を覆う外層からなるレンズである。該芯部材は、該レンズの光軸にほぼ垂直な方向に突出し第1及び第2の面を備えるフランジ部を有し、該フランジ部は、該第1の面に、該第1の面にほぼ垂直に突出し該芯部材の外周に沿って該外周の0.5パーセント以上の領域に備わる第1の突起部と、該第2の面に、該第2の面にほぼ垂直に突出し該芯部材の外周に沿って該外周の0.5パーセント以上の領域に備わる第2の突起部と、を有する。The lens includes a core member and an outer layer covering the core member. The core member has a flange portion that protrudes in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the lens and has first and second surfaces, and the flange portion has a flange portion on the first surface and a flange portion on the first surface. a first protrusion that protrudes substantially perpendicularly and is provided along the outer periphery of the core member in an area of 0.5% or more of the outer periphery; a second protrusion provided along the outer periphery in an area of 0.5% or more of the outer periphery.
Description
本発明は、レンズ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a lens and a method for manufacturing the same.
射出成形によって厚肉のレンズを製造する場合に、成形されたレンズにウエルドラインやエアトラップなどの不良が生じやすい。また、レンズの肉厚が厚いので、冷却に時間がかかり、レンズが冷却されて固化する際にレンズの表面に歪みやヒケなどが生じやすい。そこで、レンズの芯部材を予め製造しておき、芯部材を金型内に保持して芯部材と金型との間のキャビティに芯部材の外層のみを製品仕様に合わせて射出成形する厚肉のレンズの製造方法が開発されている(たとえば、特許文献1及び特許文献2)。 When manufacturing thick lenses by injection molding, defects such as weld lines and air traps are likely to occur in the molded lenses. Furthermore, since the lens is thick, it takes time to cool it down, and when the lens is cooled and solidified, distortions and sink marks are likely to occur on the surface of the lens. Therefore, the core member of the lens is manufactured in advance, the core member is held in a mold, and only the outer layer of the core member is injection molded into the cavity between the core member and the mold according to the product specifications. A method for manufacturing a lens has been developed (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
しかし、芯部材を金型内に保持して芯部材と金型との間のキャビティに芯部材の外層のみを射出成形する場合であっても、なお、成形されたレンズにウエルドラインやエアトラップなどの不良が生じる場合がある。また、芯部材の保持フランジ部によって芯部材を金型内に保持する場合には、成形された保持フランジ部周辺に応力が生じる場合がある。 However, even when the core member is held in the mold and only the outer layer of the core member is injection molded into the cavity between the core member and the mold, there may still be weld lines or air traps in the molded lens. Such defects may occur. Further, when the core member is held in the mold by the holding flange portion of the core member, stress may be generated around the molded holding flange portion.
芯部材を金型内に保持して芯部材と金型との間のキャビティに芯部材の外層のみを射出成形する際に、成形されたレンズの品質を簡単に向上させるように構成されたレンズ及びその製造方法はこれまで開発されていない。 A lens configured to easily improve the quality of the molded lens when the core member is held in the mold and only the outer layer of the core member is injection molded into the cavity between the core member and the mold. and its manufacturing method has not been developed so far.
したがって、芯部材を金型内に保持して芯部材と金型との間のキャビティに芯部材の外層のみを射出成形する際に、成形されたレンズの品質を簡単に向上させるように構成されたレンズ及びその製造方法に対するニーズがある。 Therefore, when the core member is held in the mold and only the outer layer of the core member is injection molded into the cavity between the core member and the mold, the quality of the molded lens is easily improved. There is a need for lenses and methods for manufacturing them.
本発明の課題は、芯部材を金型内に保持して芯部材と金型との間のキャビティに芯部材の外層のみを射出成形する際に、成形されたレンズの品質を簡単に向上させるように構成されたレンズ及びその製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to easily improve the quality of a molded lens when the core member is held in a mold and only the outer layer of the core member is injection molded into a cavity between the core member and the mold. An object of the present invention is to provide a lens configured as described above and a method for manufacturing the same.
本発明の第1の態様のレンズは、芯部材及び該芯部材を覆う外層からなる。該芯部材は、該レンズの光軸にほぼ垂直な方向に突出し第1及び第2の面を備えるフランジ部を有し、該フランジ部は、該第1の面に、該第1の面にほぼ垂直に突出し該芯部材の外周に沿って該外周の0.5パーセント以上の領域に備わる第1の突起部と、該第2の面に、該第2の面にほぼ垂直に突出し該芯部材の外周に沿って該外周の0.5パーセント以上の領域に備わる第2の突起部と、を有する。 The lens of the first aspect of the present invention consists of a core member and an outer layer covering the core member. The core member has a flange portion that protrudes in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the lens and has first and second surfaces, and the flange portion has a flange portion on the first surface and a flange portion on the first surface. a first protrusion that protrudes substantially perpendicularly and is provided along the outer periphery of the core member in an area of 0.5% or more of the outer periphery; a second protrusion provided along the outer periphery in an area of 0.5% or more of the outer periphery.
本態様のレンズは、芯部材を金型内に保持して芯部材と金型との間のキャビティに芯部材の外層のみを射出成形する際に、第1及び第2の突起部を使用してキャビティに流れ込む溶融材料の流量を制御することができるので射出成形に起因する不良が少なく高品質である。 The lens of this aspect uses the first and second protrusions when holding the core member in a mold and injection molding only the outer layer of the core member into the cavity between the core member and the mold. Since the flow rate of the molten material flowing into the cavity can be controlled, there are fewer defects caused by injection molding and the quality is high.
本発明の第1の態様の第1の実施形態のレンズにおいては、該第1の突起部と該レンズのゲートに相当する部分とが部分的に重なるように構成され、該第2の突起部と該レンズのゲートに相当する部分とが部分的に重なるように構成されている。 In the lens of the first embodiment of the first aspect of the present invention, the first protrusion and the portion corresponding to the gate of the lens are configured to partially overlap, and the second protrusion and a portion of the lens corresponding to the gate partially overlap.
本発明の第1の態様の第2の実施形態のレンズにおいては、該外周に沿って該第1の突起部及び該第2の突起部が間隔を空けて配置されている。 In the lens of the second embodiment of the first aspect of the present invention, the first protrusion and the second protrusion are spaced apart along the outer periphery.
本実施形態によれば、芯部材を金型内に保持して芯部材と金型との間のキャビティに芯部材の外層のみを射出成形する際に、第1及び第2の突起部を使用してキャビティに流れ込む溶融材料の流量を制御するのが容易である。 According to this embodiment, the first and second protrusions are used when holding the core member in the mold and injection molding only the outer layer of the core member into the cavity between the core member and the mold. It is easy to control the flow rate of molten material flowing into the cavity.
本発明の第1の態様の第3の実施形態のレンズにおいては、該外周に沿った該第1の突起部及び該第2の突起部の間の距離が該外周の40パーセント以下である。 In the lens of the third embodiment of the first aspect of the present invention, the distance between the first protrusion and the second protrusion along the outer circumference is 40% or less of the outer circumference.
本発明の第1の態様の第4の実施形態のレンズにおいては、該芯部材の材料と該外層の材料とが同じである請求項1に記載のレンズ。 In the lens of the fourth embodiment of the first aspect of the present invention, the lens according to claim 1, wherein the material of the core member and the material of the outer layer are the same.
本発明の第1の態様の第5の実施形態のレンズにおいては、該芯部材の材料と該外層の材料とが異なる。 In the lens of the fifth embodiment of the first aspect of the present invention, the material of the core member and the material of the outer layer are different.
本発明の第2の態様のレンズの製造方法は、芯部材及び該芯部材を覆う外層からなるレンズの製造方法である。該方法は、芯部材であって、該レンズの光軸にほぼ垂直な方向に突出し第1及び第2の面を備えるフランジ部を有し、該フランジ部は、該第1の面に、該第1の面にほぼ垂直に突出し該芯部材の外周に沿って該外周の0.5パーセント以上の領域に備わる第1の突起部と、該第2の面に、該第2の面にほぼ垂直に突出し該芯部材の外周に沿って該外周の0.5パーセント以上の領域に備わる第2の突起部と、を有する該芯部材を製造するステップと、金型内に該芯部材を保持して該金型と該芯部材との間に射出成形によって該外層を成形する前に、ゲートから該フランジ部の該第1の突起部の側及び該第2の突起部の側へ適切に材料が流入するように、該第1の突起部及び該第2の突起部と該ゲートとの相対的な位置関係または該ゲートの形状を調整するステップと、該金型内に該芯部材を保持して該金型と該芯部材との間に射出成形によって該外層を成形するステップと、を含む。 A second aspect of the present invention is a method for manufacturing a lens comprising a core member and an outer layer covering the core member. The method includes a core member including a flange portion protruding in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the lens and having first and second surfaces, the flange portion having a first surface and a second surface. a first protrusion that protrudes substantially perpendicularly to the first surface and is provided along the outer periphery of the core member in an area of 0.5% or more of the outer periphery; manufacturing the core member having a protruding second protrusion along the outer periphery of the core member in an area of 0.5% or more of the outer periphery; holding the core member in a mold and molding the metal; Before forming the outer layer by injection molding between the mold and the core member, material flows appropriately from the gate to the side of the first protrusion and the side of the second protrusion of the flange portion. adjusting the relative positional relationship between the first protrusion and the second protrusion and the gate or the shape of the gate, and holding the core member in the mold to molding the outer layer between a mold and the core member by injection molding.
本態様のレンズの製造方法によれば、芯部材を金型内に保持して芯部材と金型との間のキャビティに芯部材の外層のみを射出成形する際に、第1及び第2の突起部を使用してキャビティに流れ込む溶融材料の流量を制御することができるので射出成形に起因する不良が少なく高品質なレンズが得られる。 According to the lens manufacturing method of this aspect, when the core member is held in the mold and only the outer layer of the core member is injection molded into the cavity between the core member and the mold, the first and second Since the flow rate of the molten material flowing into the cavity can be controlled using the protrusion, a high-quality lens with fewer defects caused by injection molding can be obtained.
本発明の第2の態様の第1の実施形態のレンズの製造方法は、該第1の突起部及び該第2の突起部と該ゲートとの相対的な位置関係または該ゲートの形状を調整するステップにおいて、入れ子型を使用する。 The method for manufacturing a lens according to the first embodiment of the second aspect of the present invention includes adjusting the relative positional relationship between the first protrusion and the second protrusion and the gate or the shape of the gate. Use nested types in the step.
本実施形態によれば、入れ子型を使用して、該第1の突起部及び該第2の突起部と該ゲートとの相対的な位置関係または該ゲートの形状を容易に調整することができる。 According to this embodiment, the relative positional relationship between the first protrusion, the second protrusion, and the gate or the shape of the gate can be easily adjusted using a nesting mold. .
図1は、本発明の一実施形態のレンズ100の透視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a
図2は、本発明の一実施形態のレンズ100の芯部材110の透視図である。レンズ100は、芯部材110を金型内に保持して芯部材110と金型との間のキャビティに外層を射出成形することによって製造される。芯部材110は突起部1110及び1120を備えたフランジ部1100を有する。フランジ部1100ならびに突起部1110及び1120の機能については後で説明する。また、芯部材110は、芯部材100を金型内に保持するために使用される保持フランジ部1130を有する。フランジ部1100及び保持フランジ部1130は、レンズの光軸にほぼ垂直な方向に突出するように芯部材110の外周に沿って形成されている。
FIG. 2 is a perspective view of the
図3は、芯部材110の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of the
図4は、レンズ100の製造方法を説明するための流れ図である。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the method for manufacturing the
図4のステップS1010において、両面に突起部1110及び1120を備えたフランジ部1100を有する芯部材110を射出成形によって製造する。
In step S1010 of FIG. 4, a
図5は、芯部材成形用金型400の透視図である。図5は、芯部材成形用金型400のうち、芯部材110のレンズの凸面の側に対応する部分を成形するための金型の部分である。
FIG. 5 is a perspective view of the core member molding die 400. FIG. 5 shows a portion of the core member molding die 400 for molding a portion of the
図6は、図5の四角で示した部分の拡大図である。図6は金型のゲート部を示す。金型のゲート部は入れ子型210によって形成される。ランナー300から入れ子型210に溶融材料が注入される。金型の凹部2110は、芯部材110の突起部1110を形成するための部分である。入れ子型210を交換することによって突起部1110の位置及び形状を変更することができる。
FIG. 6 is an enlarged view of the portion indicated by a square in FIG. FIG. 6 shows the gate part of the mold. The gate portion of the mold is formed by a nested
つぎに、芯部材110を金型内に保持して芯部材110と金型との間のキャビティに外層を射出成形するプロセスを説明する。
Next, a process of holding the
図7は、芯部材110を金型内に保持して芯部材110と金型との間のキャビティに外層を射出成形する際に使用される外層成型用金型500の平面図である。
FIG. 7 is a plan view of an outer
図8は、図7のA-A断面を示す図である。外層成型用金型500のゲート部も入れ子型220によって形成される。ランナー300から入れ子型220を介して芯部材110と金型500との間のキャビティ120に溶融材料が注入される。本明細書において、外層成型用金型500のレンズの凸面の側に対応する部分を第1の部分と呼称し、他方の面の側に対応する部分を第2の部分と呼称する。溶融材料はフランジ部1100によって金型500の第1の部分に流れ込むものと金型500の第2の部分に流れ込むものとに分けられる。図8に示す断面においては、溶融材料が金型500の第2の部分に流れ込む経路上に突起部1120が存在する。
FIG. 8 is a diagram showing a cross section taken along line AA in FIG. The gate portion of the outer layer molding die 500 is also formed by the nested
図9は、図7のB-B断面を示す図である。図9に示す断面においては、溶融材料が金型500の第1及びの第2の部分に流れ込む経路上に突起部は存在しない。
FIG. 9 is a diagram showing a BB cross section in FIG. 7. In the cross section shown in FIG. 9, there are no protrusions on the path through which the molten material flows into the first and second parts of the
図10は、図7のC-C断面を示す図である。図10に示す断面においては、溶融材料が金型500の第1の部分に流れ込む経路上に突起部1110が存在する。
FIG. 10 is a diagram showing a cross section taken along line CC in FIG. In the cross-section shown in FIG. 10, a
図11は、図7のD-D断面を示す図である。金型500の第1及びの第2の部分によって保持フランジ1130を挟み込むことによって金型500内に芯部材110を保持することができる。
FIG. 11 is a diagram showing a cross section taken along line DD in FIG. The
図12は、図7のE-E断面を示す図である。図12の円形で示した部分にゲートが位置する。 FIG. 12 is a diagram showing a cross section taken along line EE in FIG. The gate is located in the area indicated by the circle in FIG.
芯部材110のフランジ部1100の上側の面及び下側の面には突起部1110及び1120が備わる。突起部1110はフランジ部1100の上側の面にほぼ垂直に突出し、突起部1120はフランジ部1100の下側の面にほぼ垂直に突出している。突起部1110及び1120は芯部材の外周に沿って形成されている。突起部1110及び1120は、ゲートからそれぞれ金型500の第1及びの第2の部分に溶融材料が流れ込む経路上の障壁として機能する。したがって、突起部1110及び1120がゲートの開口を部分的に閉じる面積を変えることによってそれぞれ金型500の第1及び金型500の第2の部分に流れ込む溶融材料の流量を変えることができる。
The upper and lower surfaces of the
図35は、従来技術の外層成型用金型の平面図である。図35は図7に相当する。 FIG. 35 is a plan view of a conventional outer layer molding die. FIG. 35 corresponds to FIG. 7.
図36は、図35のF-F断面を示す図である。図36は図8-図10に対応する。従来の技術の芯部材において溶融材料が金型の左側の第1及びの右側の第2の部分に流れ込む経路上に突起部は存在しない。 FIG. 36 is a diagram showing a cross section taken along the line FF in FIG. 35. FIG. 36 corresponds to FIGS. 8-10. In prior art core members, there are no protrusions on the path through which the molten material flows into the first part on the left side and the second part on the right side of the mold.
図37は、図35のG-G断面を示す図である。図38は図11に対応する。 FIG. 37 is a diagram showing a cross section taken along line GG in FIG. 35. FIG. 38 corresponds to FIG. 11.
つぎに、金型500の第1及の部分及び金型500の第2の部分に流れ込む溶融材料の流量の調整方法を詳細に説明する。
Next, a method for adjusting the flow rate of the molten material flowing into the first part of the
図4のステップS1020において、金型500内に芯部材110を保持して金型500と芯部材110との間のキャビティ120に射出成形によって外層を成形する前に、ゲートからキャビティ120の、フランジ部1100の第1の突起部1110の側及び該第2の突起部1120の側へ適切な流量で材料が流入するように、第1の突起部1110及び第2の突起部1120とゲートとの相対的な位置関係またはゲートの形状を調整する。
In step S1020 of FIG. 4, before holding the
図13は、外層成型用金型500のレンズの凸面の側以外の他方の面の側に対応する第2の部分に芯部材110を組み込んだものの透視図である。
FIG. 13 is a perspective view of the outer layer molding die 500 in which the
図14は、図13の四角で示した部分の拡大図である。図14は金型のゲート部を示す。金型のゲート部は入れ子型220によって形成される。ランナー300から入れ子型220を介して芯部材110と金型500との間のキャビティ120に溶融材料が注入される。図14に図示しないキャビティ120は、芯部材110と外層成型用金型500のレンズの凸面の側に対応する第1の部分との間に形成される。ゲートの入れ子型220はスロット(長穴)2010を有し、スロット2010内の固定ボルト2020によって金型500の第2の部分に固定される。スロット2010内の固定ボルト2020による固定位置を変化させることによって、ゲートの入れ子型220の金型500の第2の部分に対する位置をスロット2010の長手方向に変化させることができる。符号2030はスペーサを表す。
FIG. 14 is an enlarged view of the portion indicated by a square in FIG. 13. FIG. 14 shows the gate part of the mold. The gate portion of the mold is formed by the nested
図15は、外層成型用金型500の図12に対応する断面のゲート周辺部分を示す図である。図15に示すゲート周辺部分は図12の円形で示した部分である。図15においてゲートの開口部を陰影で示した。濃い陰影は、外層成型用金型500の第1の部分のゲートの開口部の位置を示し、薄い陰影は、外層成型用金型500の第2の部分のゲートの開口部の位置を示す。濃い陰影で示す第1の部分のゲートの開口部の一部は第1の突起部1110に重なり、第1の突起部1110によって部分的に閉じられ、薄い陰影で示す第2の部分のゲートの開口部の一部は第2の突起部1120に重なり、第2の突起部1120によって部分的に閉じられる。したがって、第1の部分のゲートの開口部の有効長及び第2の部分のゲートの開口部の有効長はそれぞれW1及びW2で表せる。第1の部分のゲートの開口部の幅及び第2の部分のゲートの開口部の幅が同じであるとすると、金型500の第1及の部分に流れ込む溶融材料の流量と金型500の第2の部分に流れ込む溶融材料の流量との比は、W1/W2である。ここで開口部の幅とは、開口部の図における鉛直方向の長さである。W1/W2の初期値は、芯部材110と金型の第1の部分との間のキャビティの体積と芯部材110と金型の第2の部分との間のキャビティの体積との比としてもよい。
FIG. 15 is a cross-sectional view of the outer layer molding die 500 corresponding to FIG. 12, showing a portion around the gate. The portion around the gate shown in FIG. 15 is the portion shown in a circle in FIG. In FIG. 15, the opening of the gate is shown in shading. Dark shading indicates the position of the gate opening in the first part of the outer layer molding die 500, and light shading indicates the position of the gate opening in the second part of the outer layer molding die 500. A portion of the opening of the gate in the first portion, shown in dark shading, overlaps and is partially closed by the
図4のステップS1030において、金型500内に芯部材110を保持して金型500と芯部材110との間のキャビティ120に射出成形によって外層を成形する。
In step S1030 of FIG. 4, the
図16は、図13-図15を使用して説明した外層成型用金型500によって成形されたレンズ100のゲートに対応する部分150を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a
図4のステップS1040において、成形されたレンズ100の品質が許容できるかどうか判断する。具体的には成形されたレンズにおけるウエルドラインやエアトラップの発生状況によってレンズ100の品質を評価する。品質が許容できれば処理を終了する。品質が許容できなければステップS1020に戻り必要な調整を実施する。具体的に、金型500の第1及の部分に流れ込む溶融材料の流量と金型500の第2の部分に流れ込む溶融材料の流量との比を調整する。
In step S1040 of FIG. 4, it is determined whether the quality of the molded
一例として、金型500の第1及の部分に流れ込む溶融材料の流量と金型500の第2の部分に流れ込む溶融材料の流量との比を大きくする場合の調整について以下に説明する。
As an example, an adjustment to increase the ratio of the flow rate of the molten material flowing into the first part of the
図17は、外層成型用金型500のレンズの凸面の側以外の他方の面の側に対応する第2の部分に芯部材110を組み込んだものの透視図である。
FIG. 17 is a perspective view of the outer layer molding die 500 in which the
図18は、図17の四角で示した部分の拡大図である。図18において、固定ボルト2020は、スロット2010の右端に位置し、ゲートの入れ子型220は金型500の第2の部分に対して可能な限り左側に移動されている。
FIG. 18 is an enlarged view of the portion indicated by a square in FIG. 17. In FIG. 18, the fixing
図19は、外層成型用金型500の図12に対応する断面のゲート周辺部分を示す図である。図19に示すゲート周辺部分は図12の円形で示した部分である。金型500の第1の部分のゲート入れ子型を金型500の第1の部分に対して左側に移動させることにより、濃い陰影で示す第1の部分のゲートの開口部の、第1の突起部1110によって部分的に閉じられる部分は小さくなり、第1の部分のゲートの開口部の有効長W1’はW1よりも大きくなる。また、金型500の第2の部分のゲートの入れ子型を金型500の第2の部分に対して左側に移動させることによって、薄い陰影で示す第2の部分のゲートの開口部のより大きな部分が第2の突起部1120によって部分的に閉じられ第2の部分のゲートの開口部の有効長W2’はW2よりも小さくなる。この結果、上述の調整により金型500の第1及の部分に流れ込む溶融材料の流量と金型500の第2の部分に流れ込む溶融材料の流量との比が大きくなることが期待される。
FIG. 19 is a cross-sectional view of the outer layer molding die 500 corresponding to FIG. 12, showing a portion around the gate. The portion around the gate shown in FIG. 19 is the portion shown in a circle in FIG. By moving the gate nesting mold of the first part of the
図4のステップS1030において、金型500内に芯部材110を保持して金型500と芯部材110との間のキャビティ120に射出成形によって外層を成形する。
In step S1030 of FIG. 4, the
図20は、図17-図19を使用して説明した外層成型用金型500によって成形された成形されたレンズ100のゲートに対応する部分150を示す図である。対応する部分150の断面は矩形ではなく、二つの矩形を隣接する辺に沿って互いにずらせた形状である。部分150の断面が上記の形状となる理由は、金型500の第1の部分のゲートの入れ子型の移動量と金型500の第2の部分のゲートの入れ子型の移動量とが異なるためである。
FIG. 20 is a diagram showing a
部分150の上記のような断面形状が好ましくない場合には、第1及び第2の部分のゲートの入れ子型を移動させずに第1及び第2の部分のゲートの開口部の有効長をそれぞれW1’及びW2’とするようにフランジ1100の第1及び第2の突起部間の距離を調整した芯部材110をステップS1010によって成形し、この芯部材110を使用してステップS1030を実施してもよい。
If the above-described cross-sectional shape of the
図21は、第1及び第2の部分のゲートの開口部の有効長をそれぞれW1’及びW2’とするようにフランジ1100の第1及び第2の突起部間の距離を調整した芯部材を使用した場合の、外層成型用金型500のゲート周辺部分の図12に対応する断面を示す図である。
FIG. 21 shows a core member in which the distance between the first and second projections of the
図22は、図21を使用して説明した外層成型用金型500によって成形された成形されたレンズ100のゲートに対応する部分150を示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing a
図4のステップS1040において、成形されたレンズ100の品質が許容できるかどうか判断する。
In step S1040 of FIG. 4, it is determined whether the quality of the molded
このように本発明の製造方法においては、図4のステップS1020-S1040を繰り返し実施する可能性がある。したがって、S1010において複数個の芯部材110を製造しておくのが好ましい。
In this manner, in the manufacturing method of the present invention, steps S1020 to S1040 in FIG. 4 may be repeatedly performed. Therefore, it is preferable to manufacture a plurality of
図15、図19及び図21に示す第1の突起部1110及び第2の突起部1120は、芯部材110の外周に沿って間隔を空けて配置されている。一般的に、第1の突起部1110及び第2の突起部1120は、芯部材110の外周に沿って一部または全部が互いに重なるように配置されてもよい。その場合に上述の調整は、第1の突起部1110及び第2の突起部1120の外周に沿った位置をそれぞれ変更することによって実施する。
The
つぎに、芯部材110の実施例について説明する。実施例の芯部材110及び外層の材料はポリメチルメタクリレートである。本発明は芯部材110の材料と外層の材料とが異なる場合にも適用できる。
Next, an example of the
図23は、外層成型用金型500の第2の部分と芯部材110とを組み合わせたものの側面図である。
FIG. 23 is a side view of a combination of the second portion of the outer layer molding die 500 and the
実施例1
図24は、外層成型用金型500の第2の部分と実施例1の芯部材110とを組み合わせたものの、図23のA1-A1断面を示す図である。図24-図26において、両矢印の近くに示した数字は長さを示す。長さの単位はミリメータである。また、図24-図26において、ゲートの入れ子型は調整可能範囲の最も左側に位置している。実施例1の芯部材110は図2に示したものである。実施例1の第2の突起部1120の芯部材110外周に沿った長さは4ミリメータであり、芯部材110の全外周の長さは220ミリメータである。したがって、実施例1の第2の突起部1120の芯部材110外周に沿った長さの芯部材110の全外周の長さに対する比率は1.8パーセントである。実施例1において、図24に図示しない第1の突起部1110と第2の突起部1120との間の芯部材110外周に沿った距離は4ミリメータであり、上記の距離の芯部材110の全外周の長さに対する比率は1.8パーセントである。実施例1において、保持フランジ部1130は芯部材110の左右の側面のみに備わる。 Example 1
FIG. 24 is a diagram showing the A1-A1 cross section of FIG. 23 of a combination of the second portion of the outer layer molding die 500 and the
実施例2
図25は、外層成型用金型500の第2の部分と実施例2の芯部材110とを組み合わせたものの、図23のA1-A1断面を示す図である。実施例2の第2の突起部1120の芯部材110外周に沿った長さは4ミリメータであり、芯部材110の全外周の長さは220ミリメータである。したがって、実施例2の第2の突起部1120の芯部材110外周に沿った長さの芯部材110の全外周の長さに対する比率は1.8パーセントである。実施例2において、図25に図示しない第1の突起部1110と第2の突起部1120との間の芯部材110外周に沿った距離は4ミリメータであり、上記の距離の芯部材110の全外周の長さに対する比率は1.8パーセントである。実施例2において、保持フランジ部1130は芯部材110の外周の、外周に沿った長さが4ミリメータである第2の突起部1120及び外周に沿った長さが8ミリメータであるゲート以外の部分に備わる。換言すれば、第2の突起部1120と保持フランジ部1130とが連続して形成されている。 Example 2
FIG. 25 is a diagram showing the A1-A1 cross section of FIG. 23 of a combination of the second portion of the outer layer molding die 500 and the
実施例3
図26は、外層成型用金型500の第2の部分と実施例3の芯部材110とを組み合わせたものの、図23のA1-A1断面を示す図である。実施例3の第2の突起部1120の芯部材110外周に沿った長さは4ミリメータであり、芯部材110の全外周の長さは220ミリメータである。したがって、実施例3の第2の突起部1120の芯部材110外周に沿った長さの芯部材110の全外周の長さに対する比率は1.8パーセントである。実施例3において、図26に図示しない第1の突起部1110と第2の突起部1120との間の芯部材110外周に沿った距離は4ミリメータであり、上記の距離の芯部材110の全外周の長さに対する比率は1.8パーセントである。実施例3の保持フランジ部1130は芯部材110の外周において一定の間隔で形成されている。実施例3において上記の一定の間隔は6ミリメータである。 Example 3
FIG. 26 is a diagram showing the A1-A1 cross section of FIG. 23 of a combination of the second portion of the outer layer molding die 500 and the
つぎに、本発明の効果をシミュレーションによって説明する。図15他で説明した金型500の第1の部分及び第2の部分のゲートの有効長を変化させた場合に溶融材料がゲートからキャビティ120にどのように流れ込むかをシミュレーションによって求めた。シミュレーションプログラムは、Moldflow(登録商標)を使用した。シミュレーションに使用した芯部材110は、保持フランジ部1130がゲートの周辺以外の全周に備わるものである。種々の形態の保持部材を備えた芯部材のシミュレーションを実施すると、シミュレーションの結果はほとんど変わらない。したがって、保持部材の形態は溶融材料がゲートからキャビティ120にどのように流れ込むかに大きな影響を与えない。
Next, the effects of the present invention will be explained by simulation. A simulation was conducted to determine how the molten material flows from the gates into the
表1は、調整前及び調整後の金型500の第1の部分及び第2の部分のゲートの有効長及び有効断面積を示す表である。
表1において、調整前の第1の部分のゲートの有効長は図15のW1に相当し、調整前の第2の部分のゲートの有効長は図15のW2に相当する。また、調整後の第1の部分のゲートの有効長は図19のW1’に相当し、調整後の第2の部分のゲートの有効長は図19のW2’に相当する。ここではW1に相当する調整前の第1の部分のゲートの有効長とW1’に相当する調整後の第1の部分のゲートの有効長とは等しい。調整前の第1の部分及び第2の部分のゲートの有効断面積は7平方ミリメータである。調整後の第1の部分のゲートの有効断面積は7平方ミリメータであり、調整後の第2の部分のゲートの有効断面積は4平方ミリメータである。 In Table 1, the effective length of the gate in the first part before adjustment corresponds to W1 in FIG. 15, and the effective length of the gate in the second part before adjustment corresponds to W2 in FIG. Further, the effective length of the gate in the first portion after adjustment corresponds to W1' in FIG. 19, and the effective length of the gate in the second portion after adjustment corresponds to W2' in FIG. 19. Here, the effective length of the gate in the first portion before adjustment corresponding to W1 is equal to the effective length of the gate in the first portion after adjustment corresponding to W1'. The effective cross-sectional area of the gates in the first part and the second part before conditioning is 7 square millimeters. The effective cross-sectional area of the gate in the first part after adjustment is 7 square millimeters, and the effective cross-sectional area of the gate in the second part after adjustment is 4 square millimeters.
図27は、調整前のゲートの状態で射出成形を実施した場合に、溶融材料の射出を開始してからキャビティ120の各位置に溶融材料が到達するまでの時間を示す。時間の単位は秒である。
FIG. 27 shows the time from the start of injection of the molten material until the molten material reaches each position in the
図28は、調整後のゲートの状態で射出成形を実施した場合に、溶融材料の射出を開始してからキャビティ120の各位置に溶融材料が到達するまでの時間を示す。時間の単位は秒である。
FIG. 28 shows the time from the start of injection of the molten material until the molten material reaches each position in the
図29は、調整前のゲートの状態で射出成形を実施した場合のウエルドラインの発生位置を示す。ウエルドラインとは、射出成形において金型内で溶融樹脂の合流部分に生じる線状の成形不良である。 FIG. 29 shows the positions where weld lines occur when injection molding is performed with the gate in the state before adjustment. A weld line is a linear molding defect that occurs at a portion where molten resin joins within a mold during injection molding.
図30は、調整後のゲートの状態で射出成形を実施した場合のウエルドラインの発生位置を示す。 FIG. 30 shows the positions where weld lines occur when injection molding is performed with the adjusted gate.
図31は、調整前のゲートの状態で射出成形を実施した場合のエアトラップの発生位置を示す。エアトラップとは、複数の方向から流れ込む樹脂によって気泡が取り込まれ成形品内に気泡が生成される現象である。 FIG. 31 shows the positions where air traps occur when injection molding is performed with the gate in the state before adjustment. Air trapping is a phenomenon in which air bubbles are captured by resin flowing from multiple directions and are generated within the molded product.
図32は、調整後のゲートの状態で射出成形を実施した場合のエアトラップの発生位置を示す。 FIG. 32 shows the positions where air traps occur when injection molding is performed with the adjusted gate.
図33は、調整前のゲートの状態で射出成形を実施した場合の芯部材110の断面の応力分布を示す。応力の単位はメガパスカルである。
FIG. 33 shows the stress distribution in the cross section of the
図34は、調整後のゲートの状態で射出成形を実施した場合の芯部材110の断面の応力分布を示す。応力の単位はメガパスカルである。
FIG. 34 shows the stress distribution in the cross section of the
図27を参照すると、調整前のゲートの状態で射出成形を実施した場合に下側のゲートから金型500の下側の第2の部分のキャビティ120に流入した溶融材料の到達する高さは芯部材110の高さの約1/2である。このため、調整前のゲートの状態で射出成形を実施した場合に、図29に示すようにウエルドラインが金型500の第1の部分のキャビティ120の広い範囲に形成される。また、調整前のゲートの状態で射出成形を実施した場合に、図31に示すようにエアトラップが金型500の第1の部分のキャビティ120に生じる。また、調整前のゲートの状態で射出成形を実施した場合に、図33に示すように芯部材110の保持フランジ1130付近に比較的大きな応力が生じる。その理由は以下のように推察される。調整前のゲートの状態で射出成形を実施した場合に、溶融材料が、金型500の上側の第1の部分のキャビティ120よりも金型500の下側の第2の部分のキャビティ120に早く充填される。このため、金型500の下側の第2の部分の圧力が上側の第1の部分の圧力よりも高くなり下から上に圧力が生じ、その結果、芯部材110の保持フランジ1130付近に比較的大きな応力が生じる。
Referring to FIG. 27, when injection molding is performed with the gate in the state before adjustment, the height reached by the molten material flowing from the lower gate into the
調整によって金型500の下側のゲートの有効断面積は7平方ミリメータから4平方ミリメータに減少する。したがって、金型500の下側のゲートから金型500の下側の第2の部分のキャビティ120に流入する溶融材料の流量は減少する。
図28を参照すると、調整後のゲートの状態で射出成形を実施した場合に下側のゲートから金型500の下側の第2の部分のキャビティ120に流入した溶融材料の到達する高さは芯部材110の高さの約1/5である。このため、調整後のゲートの状態で射出成形を実施した場合に、図30に示すようにウエルドラインは金型500の第1の部分と第2の部分との境界付近にのみ形成される。このためウエルドラインの光学部材の100の光学面への影響はほとんどない。また、調整後のゲートの状態で射出成形を実施した場合に、図32に示すようにエアトラップの発生数は図31に示す調整前の場合よりも少なくなり、発生位置は光学部材の100のフランジ部分に限定される。したがって、エアトラップの光学部材の100の光学面への影響はない。また、調整後のゲートの状態で射出成形を実施した場合に、金型500の上側の第1の部分のキャビティ120及び金型500の下側の第2の部分のキャビティ120にはほぼ同時に溶融材料が充填される。したがって、金型500の下側の第2の部分の圧力が上側の第1の部分の圧力よりも高くなり下から上に圧力が生じることはなく、図34に示すように芯部材110の保持フランジ1130付近に生じる圧力は、図33の場合よりも小さくなる。The adjustment reduces the effective cross-sectional area of the lower gate of
Referring to FIG. 28, when injection molding is performed with the gate adjusted, the height reached by the molten material flowing from the lower gate into the
このように本発明の芯部材を使用してレンズを製造することにより光学性能の高いレンズが得られる。 By manufacturing a lens using the core member of the present invention in this way, a lens with high optical performance can be obtained.
本発明は芯部材110の材料と外層の材料とが異なる場合にも適用できる。
The present invention can be applied even when the material of the
Claims (3)
該芯部材は、該レンズの光軸にほぼ垂直な方向に突出し第1及び第2の面を備えるフランジ部を有し、該フランジ部は、該第1の面に、該第1の面にほぼ垂直に突出し該芯部材の外周に沿って該外周の0.5パーセント以上の領域に備わる第1の突起部と、該第2の面に、該第2の面にほぼ垂直に突出し該芯部材の外周に沿って該外周の0.5パーセント以上の領域に備わる第2の突起部と、を備え、該第1の突起部と該第2の突起部とが該芯部材の外周に沿って、間隔を空けるかそれぞれの一部のみが重なって配置されており、該製造方法は、
該芯部材を製造するステップと、
該芯部材を金型内に保持し、成形用のゲートの開口部が該フランジ部によって該第1の面の側の第1の部分と該第2の面の側の第2の部分とに分けられた状態で、該第1の部分及び該第2の部分に適切な流量で溶融材料が流入するように、該第1の突起部及び該第2の突起部と該開口部との相対的な位置関係を変化させることによって、該第1の部分の、該第1の突起部に重なることよって閉じられる領域及び該第2の部分の、該第2の突起部に重なることよって閉じられる領域の大きさを調整するステップと、
該開口部から溶融材料を流入させて射出成形によって該外層を成形するステップと、を含み、必要に応じて上記のステップを繰り返すレンズの製造方法。 A method for manufacturing a lens comprising a core member and an outer layer covering the core member, the method comprising:
The core member has a flange portion that protrudes in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the lens and has first and second surfaces, and the flange portion has a flange portion on the first surface and a flange portion on the first surface. a first protrusion that protrudes substantially perpendicularly and is provided along the outer periphery of the core member in an area of 0.5% or more of the outer periphery; a second protrusion provided in an area of 0.5% or more of the outer circumference along the outer circumference , the first protrusion and the second protrusion being spaced apart along the outer circumference of the core member; The manufacturing method is as follows:
manufacturing the core member;
The core member is held in a mold, and the opening of the molding gate is separated by the flange into a first portion on the first surface side and a second portion on the second surface side. the first protrusion and the second protrusion relative to the opening so that the molten material flows into the first portion and the second portion at an appropriate flow rate in the separated state; By changing the positional relationship of the first part, an area of the first part that is closed by overlapping with the first protrusion, and a region of the second part that is closed by overlapping with the second protrusion. a step of adjusting the size of the area;
A method for manufacturing a lens, comprising the step of flowing a molten material through the opening to mold the outer layer by injection molding, and repeating the above steps as necessary.
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