JPH05253975A

JPH05253975A - 射出成形によるレンズの製造方法

Info

Publication number: JPH05253975A
Application number: JP5214192A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kusano; 正明草野; Naoyuki Nakayama; 尚行中山
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1992-03-11
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】鏡筒内に配置された射出成形で得られたレン
ズの光軸と、鏡筒の中心軸とを一致させる作業を容易に
する。【構成】金型に「キャビティ（５）の周辺部に位置し
キャビティに通じる孔(11)」を開け、外部から挿入深さ
を調節できるピン(12)を挿入する。この金型でレンズを
成形してレンズ面に垂直なボス(13)を形成する。このレ
ンズを鏡筒に組み込む際、ボスを鏡筒（８）の基準面
（８ａ）の上に乗せレンズ光軸（９）が傾きθを持つ時
は、一部のボスの先端を切断して高さを調節する。θが
ゼロになった時、各ボスの高さを測り、この測定値にピ
ンの挿入深さを一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形によるレンズ
の製造方法、それに使用される金型並びに射出成形され
た樹脂製レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラレンズ、プロジェクション（投
影）型テレビ、オーバーヘッドプロジェクターなどのレ
ンズは、古くはガラスで作られ、ガラス塊からプレス成
形（型押し）→研削（形状出し）→スムージング→研磨
などの工程を経て完成する。しかし、この工程は複雑で
時間がかかり、レンズのコストは高くなる。そこで、レ
ンズを熱可塑性樹脂から射出成形により製造する方法が
開発された。射出成形は短時間に大量に生産できる成形
法である。既に一部では射出成形の特徴を活かして非球
面プラスチックレンズの製造等で採用されている。

【０００３】次に図３を引用して射出成形によるレンズ
の製造方法を説明する。金型は、一般に固定型と可動側
に分かれている。この理由は成形物を金型内から取り出
す必要があるからである。さらに、金型は一般に外型
（中子枠）と中子に分かれている。この理由は、曲率の
異なるレンズを多種類成形する場合に、中子だけを取り
替えれば済むようにするためである。図３で、（１）は
固定側外型で、（２）が可動側外型である。（３）は固
定側中子で、（４）が可動側中子である。（５）は中子
（３）と（４）との間に形成されるキャビテイ（空間）
である。もちろん、このキャビテイは目的とするレンズ
と同一の形状を有する。（６）はキャビテイ（５）に加
熱可塑化した樹脂を注入するゲートである。相当な圧力
（例えば、１cm²当たり1000kgf)をかけてゲート（６）
からキャビテイ（５）内に樹脂を注入する。樹脂が冷却
して固化した後、可動側外型（２）を中子（４）と共に
持ち上げて、キャビテイ（５）から成形されたレンズを
取り出す。

【０００４】こうして製造されたレンズ（７）は、図４
に示すように鏡筒（８）に投げ入れられる。このとき、
鏡筒（８）の周辺部には、図４に太線で示す基準面（８
ａ）が中心に向かって突出して作られている。これは、
この基準面（８ａ）にレンズ（７）を乗せるだけで、設
計したレンズ面が基準面（８ａ）と一致又は平行になる
ようにするためである。基準面（８ａ）は鏡筒（８）と
一体の部材によって作られる場合と、別部材で作られる
場合がある。従って、レンズが仮に設計どおり成形され
ているとすると、レンズ光軸（９）は基準面（８ａ）に
対して垂直な鏡筒中心軸（10) と一致するはずである。
尤も、レンズ（７）と鏡筒（８）との間に隙間がある
と、光軸（９）と鏡筒中心軸（10) とは一致せず平行に
ずれる危険がある。この場合には、その隙間にスペーサ
（図示せず）を入れることで簡単に解決できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
射出成形レンズは、しばしばレンズ光軸（９）が鏡筒中
心軸（10) に対して傾き（図４に示すθ）を持つことが
ある。本発明者らの研究によると、この傾きθは、一度
金型を組み立てると、どのレンズでも一定であった。そ
こで、金型を分解し改めて組み立て直し、試しに成形を
行なう作業を何回も繰り返し（トライ・アンド・エラ
ー）、その結果、傾きθがゼロになる金型状態を見いだ
す。しかし、一度、“傾きθがゼロになる金型状態”を
見いだしても、中子を取り替えると、また、トライ・ア
ンド・エラーを繰り返さねばばならない。

【０００６】そのため、金型の組み立て直しで調整する
ことは、多大な時間を要し極めて非効率な作業であっ
た。本発明の目的は、この金型の組み立て直しを省き、
かつ、“傾きθがゼロになる金型状態”を容易に見いだ
すことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、第
一に、金型内のキャビティ中に「加熱して可塑化した樹
脂」を射出する射出成形によりレンズを製造する方法に
おいて、金型に「キャビティの周辺部に位置しキャビテ
ィに通じる孔」を少なくとも３個設け、この孔に外部か
らピンを挿入し、ピンの挿入深さを調節することで孔の
深さを調節し、これにより、“レンズ周辺部に「孔の径
と同一の径を有し、かつ孔の深さと同じ高さを有するボ
ス」を少なくとも３個有し、かつ少なくとも３個のボス
の先端は同一平面内にあり、この平面に垂直な直線とレ
ンズ光軸が一致するレンズ”を得ることを特徴とする方
法（請求項１）を提供する。

【０００８】また、本発明は、この方法（請求項１）に
使用される金型、つまり、「レンズ形状を有するキャビ
ティ」を有する金型、前記キャビティの周辺部に位置
し、かつ、キャビティに外部から通じる少なくとも３個
の孔、及び、この孔に外部から挿入された挿入深さが調
節可能なピン、からなることを特徴とするレンズの射出
成形用金型（請求項２）を提供する。

【０００９】さらに、本発明は、この方法（請求項１）
によって製造された成形物、つまり、周辺部にボスを少
なくとも３個有し、かつ少なくとも３個のボスの先端は
同一平面内にあり、この平面に垂直な直線とレンズ光軸
が一致することを特徴とする射出成形された樹脂製レン
ズ（請求項３）を提供する。

【００１０】

【作用】本発明では、金型に「キャビティの周辺部（つ
まり、形成されたレンズで言うと、レンズの周辺部に相
当し、そのため、レンズに光学的影響を与えない部分）
に位置しキャビティに通じる孔」が開いており、この孔
に外部からピンを挿入して、ピンの挿入深さを調節する
ことで孔の深さを調節できる。

【００１１】この金型で成形すると、レンズの周辺部に
レンズ面に垂直なボス（代表的には円柱）が一体に形成
される。図２の(13)がボスである。このレンズを鏡筒に
組み込む（投げ入れ）場合、ボス(13)を鏡筒（８）の基
準面（８ａ）の上に乗せる。このとき、仮にレンズ光軸
（９）が傾きθを持つときには、このθがゼロになるよ
うに、一部のボス(13)の先端を切断することで高さを調
節する。こうして、図２に示すように、傾きθがゼロに
なった時、つまり、光軸（９）と鏡筒の中心軸（10) が
一致した時に、各ボス(13)の高さを測り、この測定値に
ピンの挿入深さを一致させる。

【００１２】この作業は、金型を分解し改めて組み立て
ることをせずとも、金型外から簡単に実行できる。以
下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本
発明はこれに限られるものではない。

【００１３】

【実施例】図１は、本実施例にかかる金型の一部を示す
概略縦断面図である。キャビテイ（５）は直径 140mm、
中心厚10mmの凹レンズ形状をしている。周辺部に孔（1
1)が３個開けられている。３個の孔（11) は、図１の紙
面内方向から見た場合、直径 135mmの円周上に等間隔で
位置する。孔（11) の直径は３mmである。孔（11)は金
型外から金型を貫通してキャビテイ（５）に開口してい
る。

【００１４】孔（11) には、いずれも円柱状のピン(12)
が挿入されている。ピン(12)の直径は孔(11)の直径とほ
ぼ等しく、そのため、ピン(12)は図１に示す両矢印方向
に移動可能である。これにより、実際の孔（11) の深さ
が調節される。この場合、最初に実際の孔（11) の深さ
を設計値に対し成形時の樹脂の収縮を見込んだ深さに設
定しておく。

【００１５】孔（11) とピン(12)を除けば、この金型は
図３のものと同じである。つまり、金型は、下に位置す
る固定側外型（１）、上に位置する可動側外型（２）、
外型（１）の内部に位置する固定側中子（３）、並びに
外型（２）の内部に位置する可動側中子（４）から主と
してなる。そして、中子（３）と（４）との間にキャビ
テイ（５）が形成される。このキャビテイ（５）内にゲ
ート（６）から樹脂が射出される。

【００１６】樹脂は、熱可塑性樹脂、例えば、アクリル
樹脂、変性アクリル樹脂、ポリスチレン、ボリカーボネ
ートなどが使用される。キャビテイ（５）に注入すると
きには、この樹脂を加熱して可塑化する。そして、樹脂
が冷却固化した後キャビティ（５）から成形されたボス
付きレンズ（７）を取り出す。ここで製造されたボス付
きレンズ（７）は、試作されたものである。そこで、こ
のボス付きレンズ（７）をボス（13) を下にして所定の
平面上に置き、レンズの光軸（９）が所定の平面に対し
て垂直であるか否か測定する。つまり、θに相当する値
を測定する訳である。仮に垂直でない（θがゼロでな
い）場合には、３本のうちどのボス（13) の高さを低減
すればよいか、計算で出す。そして、それに従い、ボス
（13）の高さを低減し、再度、レンズの光軸（９）が所
定の平面に対して垂直であるか否か測定する。これによ
り、θがゼロになったらボス（13）の高さが正しく調節
されたことになるので、これに合わせて、ピン(12)の挿
入深さを調節する。

【００１７】その上でレンズを成形する。そうすると、
この条件で成形された全てのレンズは、ボス（13) の先
端が形成する平面を基準面とすることで、θがゼロにな
る。

【００１８】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、ピンの挿
入深さを調節するだけで、成形されたレンズのレンズ光
軸を鏡筒の中心軸に簡単に一致させることができる。そ
れ故、金型の組み立て直しが必要とされない。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の一実施例にかかる金型の一部を示
す概略垂直断面図である。

【図２】は、本発明の一実施例にかかるレンズを鏡筒に
組み入れた様子を示す概略垂直断面図である。

【図３】は、従来の金型を示す概略垂直断面図である。

【図４】は、従来のレンズを鏡筒に組み入れた様子を示
す概略垂直断面図である。

【符号の説明】

１・・・・固定側外型金型＝１＋２＋３＋４２・・・・可動側外型３・・・・固定側中子４・・・・可動側中子５・・・・キャビテイ６・・・・ゲート７・・・・レンズ８・・・・鏡筒８ａ・・・基準面９・・・・レンズ光軸１０・・・・鏡筒の中心軸１１・・・・孔１２・・・・ピン１３・・・・ボス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型内のキャビティ中に「加熱して可塑
化した樹脂」を射出する射出成形によりレンズを製造す
る方法において、金型に「キャビティの周辺部に位置しキャビティに通じ
る孔」を少なくとも３個設け、この孔に外部からピンを
挿入し、ピンの挿入深さを調節することで孔の深さを調
節し、これにより、“レンズ周辺部に「孔の径と同一の
径を有し、かつ孔の深さと同じ高さを有するボス」を少
なくとも３個有し、かつ少なくとも３個のボスの先端は
同一平面内にあり、この平面に垂直な直線とレンズ光軸
が一致するレンズ”を得ることを特徴とする方法。
【請求項２】「レンズ形状を有するキャビティ」を有
する金型、前記キャビティの周辺部に位置し、かつ、キ
ャビティに外部から通じる少なくとも３個の孔、及び、
この孔に外部から挿入された挿入深さが調節可能なピ
ン、からなることを特徴とするレンズの射出成形用金
型。
【請求項３】周辺部にボスを少なくとも３個有し、か
つ少なくとも３個のボスの先端は同一平面内にあり、こ
の平面に垂直な直線とレンズ光軸が一致することを特徴
とする射出成形された樹脂製レンズ。