JP2014069464A - レンズ、成形金型、及びレンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外周側面に突起部が設けられていても、レンズの取り扱い時やレンズ同士が接触した際などにレンズが傷つくことを防ぐことができるレンズを提供すること。
【解決手段】レンズ１０は、ピンポイントゲート機構４０又はホットランナー機構２０を用いた射出成形用の成形金型１００によって製造されるレンズであって、光学部１０ａと、光学部１０ａの周囲に延在する外周部１０ｂと、外周部１０ｂの外周側面Ｓ５から外周方向に突出する突起部１０ｃと、を有し、突起部１０ｃの外周側面Ｓ５から離れた先端面Ｓ１１は、当該先端面Ｓ１１の外縁として４辺を有し、４辺のうち少なくとも３辺は、Ｒ形状の面取り部１０ｆを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤなどからの照明用の光束を制御するレンズ、当該レンズを製造するための成形金型、及び当該レンズの製造方法に関する。

照明光束を制御するレンズは、光束制御部材とも呼ばれ、特殊な光学面を有し光源を覆うように配置される。このようなレンズを形成する際には、コストの観点から二つの成形金型を型閉じして形成されたキャビティ（型空間）内にゲートから溶融樹脂を射出充填する射出成形法が用いられている。

光束制御用のレンズには、溶融樹脂をキャビティ内に充填する役割のゲート部を残した状態でカットされたゲートカット跡を有しているものがある（例えば、特許文献１参照）。ここで、ゲートカット跡は、レンズ外周側面から外周方向に突出した突起部として形成されている。この突起部の先端部の四隅は角張った状態となっている。一般的にゲートカットの際に、ゲート部は刃物で切断される。この場合、突起部の先端面には、せん断破壊によって複数の微細な鋭角状の破断突起物が形成される。

光束制御部材のようなレンズは、レンズの製造時及び物流時にレンズ同士の衝突や接触が生じることが多い。例えば、離型後のレンズを金型装置から落下させて集積すると、落下の衝撃によってレンズの角部が欠けてしまったり、レンズ同士の衝突や接触が発生したりする。また、コスト削減のため、多数のレンズを１つのビニール袋に梱包すると、隣り合うレンズ同士の衝突や接触が発生する。また、このレンズが詰まった多数のビニール袋を段ボール箱の中に詰め込み物流させると、ダンボール箱の落下などによる衝撃によって、レンズの破損やレンズ同士の衝突や接触による裂傷などが発生する。ゲートカット跡の突起部の先端部が角張った状態であったり、先端面に上述のような破断突起物があったりすると、衝撃により破断突起物の一部が欠けてしまったり、一方のレンズのゲートカット跡の突起部の先端が他方のレンズの光学面などに接触し光学面などに傷をつけてしまったりすることになる。この傷が被照射面に対して照度むらを発生させてしまうという問題がある。

なお、上記突起部の先端に角と破断突起物が発生することを防止する方法として、ゲート部をエンドミルなどの刃物で切削によって除去する方法が考えられる。しかしながら、切削設備や切削粉の除去設備が必要になったり、切削に要する時間が必要になったりするため、ゲート部を切断する方法よりもコストが大幅に増大してしまうという問題がある。

特開２０１１−６５８５１号公報

本発明は、外周側面に突起部が設けられていても、レンズの取り扱い時やレンズ同士が接触した際などにレンズが傷つくことを防ぐことができるレンズを提供することを目的とする。

また、本発明は、上述のレンズを製造するための成形金型及び当該レンズの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るレンズは、ピンポイントゲート機構又はホットランナー機構を用いた射出成形用の成形金型によって製造されるレンズであって、光学部と、光学部の周囲に延在する外周部と、外周部の外周側面から外周方向に突出する突起部と、を有し、突起部の外周側面から離れた先端面は、当該先端面の外縁として４辺を有し、４辺のうち少なくとも３辺は、Ｒ形状の面取り部を有する。ここで、外周部とは、光学部の外周部分を意味し、幅が事実上又は実質的にゼロの場合も含む。

上記レンズでは、レンズの外周部から延びる突起部の先端面の４辺のうち少なくとも３辺がＲ形状の面取り部を有し、突起部が角張った状態でなくなる。これにより、レンズ同士が衝突、接触した場合でも光学面に傷が発生することを抑制することができる。また、レンズに突起部を設けることにより、ゲート部の位置やレンズ方向の認識に突起部を利用することができ、例えば発光装置などにレンズを組み込む際にレンズの取り扱いを容易にすることができる。なお、例えば、先端面の残りの１辺がＲ形状でなく、直線状である場合には、金型の型合わせ面で突起部の先端面の残りの１辺を形成することができるため、金型の加工が容易となる。

本発明の具体的な態様又は側面によれば、上記レンズにおいて、突起部の先端面の４辺の全てがＲ形状の面取り部を有する。この場合、突起部の先端面の４辺全てがＲ形状を有するため、光学面に傷が発生することをより抑制することができる。

本発明の別の態様によれば、光学部の光軸よりも突起部側に重心を有する。この場合、レンズが落下する際に、Ｒ形状の面取り部を有する突起部を下にして落下する可能性が高くなるため、他のレンズの光学面に傷がつきにくい。

本発明のさらに別の態様によれば、突起部は光学部の光軸に対して垂直な一対の突起部表面を有し、一対の突起部表面のうち一方の突起部表面はゲートカット跡を有する。この場合、ゲートカット跡が突起部の先端側（レンズの外周方向）にないため、落下、衝突時にゲートカット跡が他のレンズの光学面と衝突、接触することを防ぐことができる。また、突起部自体がカットされないため、切断部に破断突起物が生じることを防ぐことができる。

本発明のさらに別の態様によれば、突起部は光学部の光軸に対して垂直な一対の突起部表面を有し、一対の突起部表面のうち一方の突起部表面は凹部を有し、凹部はゲートカット跡を有する。この場合、凹部内にゲートカット跡が形成されるため、ゲートカット跡が突起部表面から突出することを防ぐことができる。

本発明のさらに別の態様によれば、一対の光学面を有し、一対の光学面のうち一方の光学面は凸形状を有する。光学面が凸形状であると、突起部が当たりやすくなるが、上記突起部を有するレンズの場合、他のレンズの光学面と衝突、接触しても光学面に傷がつくことを抑制することができる。

上記目的を達成するため、本発明に係る成形金型は、光学部と、光学部の周囲に延在する外周部と、外周部の外周側面から外周方向に突出する突起部と、を有するレンズを製造するピンポイントゲート機構又はホットランナー機構を用いた射出成形用の成形金型であって、第１金型と第２金型とを備え、第１金型と第２金型の少なくとも一方の金型は、突起部を形成する凹形状の突起転写面を有し、第１及び第２金型を型閉じした状態で突起転写面における先端側の４つの角部のうち少なくとも３つの角部は、Ｒ形状を有する。

上記成形金型では、第１金型と第２金型のいずれか一方に突起転写面を設ける場合、突起転写面の３つの角部にＲ形状が形成される。また、第１金型と第２金型の両方に突起転写面を設ける場合、突起転写面の４つの角部にＲ形状が形成される。このように、突起転写面の角部がＲ形状を有するため、成形されたレンズの外周部から延びる突起部の先端面の４辺のうち少なくとも３辺にＲ形状の面取り部が形成される。これにより、突起部の先端面の角が無くなり、レンズ同士が衝突、接触した場合でも光学面に傷が発生することを抑制することができる。

本発明の別の態様によれば、４つの角部の全てがＲ形状を有する。この場合、成形されるレンズにおいて突起部の先端面の４辺全てにＲ形状の面取り部が形成されるため、光学面に傷が発生することをより抑制することができる。

本発明のさらに別の態様によれば、ゲートの先端は、第１及び第２金型の型合わせ面に設けられる。この場合、ゲートカット跡は突起部の光軸に対して垂直な一対の突起部表面に形成される。これにより、突起部自体がカットされないため、突起部の先端面に破断突起物が生じることを防ぐことができる。

本発明のさらに別の態様によれば、ゲートの先端は、第１及び第２金型の型合わせ面よりも対向する金型側にずれた位置に設けられる。この場合、ゲートカット跡は突起部表面の凹部内に形成される。これにより、ゲートカット跡が突起部表面から突出することを防ぐことができる。

本発明のさらに別の態様によれば、第１及び第２金型は、レンズの一対の光学面を形成する光学面転写面をそれぞれ有し、第１及び第２金型の一対の光学面転写面のうち一方の光学面転写面は凹形状を有する。この場合、成形された光学面は凸形状となる。

上記目的を達成するため、本発明に係るレンズの製造方法は、上述の成形金型を用いてレンズを製造する。

上記レンズの製造方法では、レンズの外周部から延びる突起部の先端面の４辺のうち少なくとも３辺がＲ形状の面取り部を有するレンズを製造することができる。これにより、レンズ同士が衝突、接触した場合でも光学面に傷が発生することを抑制することができる。

（Ａ）は、第１実施形態のレンズの裏面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＡＡ矢視断面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）の正面図である。 図１（Ａ）のレンズの斜視図である。 （Ａ）は、図１（Ａ）のレンズを成形するための成形金型の部分拡大断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の成形金型のうち可動金型の平面図である。 （Ａ）は、第２実施形態のレンズを成形するための成形金型の部分拡大断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の成形金型のうち可動金型の平面図である。 図４の成形金型で製造されるレンズの裏面図である。 第３実施形態のレンズを成形するための成形金型の部分拡大断面図である。 （Ａ）は、図６の成形金型で製造されるレンズの裏面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＡＡ矢視断面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）の正面図である。 （Ａ）は、第４実施形態のレンズを成形するための成形金型の部分拡大断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の成形金型で製造されるレンズの断面図である。 （Ａ）は、第５実施形態のレンズを成形するための成形金型の部分拡大断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の成形金型のうち可動金型の平面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）の成形金型で製造されるレンズの裏面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１のレンズの突起部の変形例を説明する図である。

〔第１実施形態〕
本発明に係るレンズ、成形金型、及びレンズの製造方法の第１実施形態について、図面を参照して説明する。

図１（Ａ）〜図１（Ｃ）、及び図２に示すレンズ１０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などからの照明用の光束を制御（発光素子から射出された光束の進行方向を制御）するレンズ（光束制御部材）である。図１（Ａ）〜図１（Ｃ）、及び図２に示すように、レンズ１０は、光学部１０ａと、外周部１０ｂと、突起部１０ｃと、脚部１０ｄとを有する。

光学部１０ａは、光学的機能を有する部分であり、一対の対向する第１及び第２光学面Ｓ１，Ｓ２と、第１光学面Ｓ１の周囲から延びる平坦面Ｓ６とを有する。第１光学面Ｓ１は、第２光学面Ｓ２よりも相対的に曲率が大きい凹形状である。第１光学面Ｓ１は、第２光学面Ｓ２の中央に向けて深く窪んでいる。第２光学面Ｓ２は、全体的に凸形状であり、第１光学面Ｓ１よりも大きな直径を有する。第２光学面Ｓ２は、中央に浅い凹形状の領域を有する。そのため、光学部１０ａの中央は肉薄となっており、中央の周辺は肉厚となっている。平坦面Ｓ６は、光軸ＯＡに略垂直に延びており、外周部１０ｂの環状の第１外周面Ｓ３と同一平面上にある。液晶パネルなどその他の表示素子を照明するためのＬＥＤなどの発光素子は、第１光学面Ｓ１側に配置される。

外周部１０ｂは、光学部１０ａの周囲に延在する。外周部１０ｂは、一対の対向する第１及び第２外周面Ｓ３，Ｓ４と、第１及び第２外周面Ｓ３，Ｓ４を連結する外周側面Ｓ５とを有する。第１及び第２外周面Ｓ３，Ｓ４は、レンズ１０の光軸ＯＡに対して略垂直に延びており、外周側面Ｓ５は、光軸ＯＡに対して略平行に延びている。

突起部１０ｃは、外周部１０ｂの外周側面Ｓ５から外周方向に突出する。つまり、突起部１０ｃは、外周部１０ｂの外側に拡張するように設けられている。突起部１０ｃは、扁平に形成された部分であり、具体的には、矩形の板状又はブロック状の部分となっている。突起部１０ｃは、光軸ＯＡに対して略垂直な一対の第１及び第２突起部表面Ｓ７，Ｓ８と、光軸ＯＡに対して略平行な一対の第３及び第４突起部表面Ｓ９，Ｓ１０と、突起部表面Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０間に挟まれた先端面Ｓ１１とを有する。第１及び第２突起部表面Ｓ７，Ｓ８のうち第２光学面Ｓ２側の第２突起部表面Ｓ８上には、ゲートカット跡ＧＳが形成されている。ゲートカット跡ＧＳは、第２突起部表面Ｓ８からほとんど突出していない状態となっている。突起部１０ｃの外周側面Ｓ５から離れた先端面Ｓ１１は、先端面Ｓ１１の外縁（先端面Ｓ１１と突起部１０ｃの他の面Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０との境界部分）として４辺を有する。本実施形態の場合、先端面Ｓ１１の４辺のうち３辺にＲ形状の面取り部１０ｆが設けられている。面取り部１０ｆは、鋭利な角部でなく他のレンズ１０の第２光学面Ｓ２などを傷つけない程度の曲面を有していればよい。突起部１０ｃを設けることで、レンズ１０は光軸ＯＡよりも突起部１０ｃ側に重心を有する。突起部１０ｃ側に重心を有することにより、射出成形機から取り出す際や、袋詰めなどの運搬工程において、レンズ１０を自由落下させる際にＲ形状の面取り部１０ｆを有している突起部１０ｃ側から落下する可能性が高くなる。そのため、落下する際に第２光学面Ｓ２から落ちる可能性を低減でき、かつ、突起部１０ｃが欠けにくい。さらに、落下先に他のレンズ１０があったとしてもＲ形状の面取り部１０ｆが率先して接触するため、第２光学面Ｓ２への影響を低減できる。

脚部１０ｄは、発光素子の支持基板に取り付けられる部分である。脚部１０ｄは、薄い円筒状の外形を有し、光学部１０ａの平坦面Ｓ６から光軸ＯＡに平行な方向に突出する。本実施形態の場合、脚部１０ｄは、平坦面Ｓ６の光軸ＯＡを中心とする同一円周上に３箇所設けられている。

図３（Ａ）及び３（Ｂ）に示すように、図１（Ａ）などに示すレンズ１０を成形するための成形金型１００は、固定金型１１と、可動金型１２と、ホットランナー機構２０と、突き出し機構３０とを備える。なお、成形金型１００は、横型でも竪型でもよい。

固定金型１１は、第１金型として不図示の固定盤に支持されて固定され、可動金型１２に対向する型合わせ面ＰＰ側に第２光学面転写面Ｔ２と、第２外周面転写面Ｔ４と、第２突起転写面Ｔ８とを有する。これらの転写面Ｔ２，Ｔ４，Ｔ８は、レンズ１０の第２光学面Ｓ２側を形成する第２転写面１１ａとなる。第２光学面転写面Ｔ２は、レンズ１０の第２光学面Ｓ２の形状に対応し、これを反転した形状を有する。つまり、第２光学面転写面Ｔ２は、凹形状となっている。第２外周面転写面Ｔ４は、レンズ１０の第２外周面Ｓ４の形状に対応する。第２突起転写面Ｔ８（突起転写面１１ｂ）は、レンズ１０の第２突起部表面Ｓ８の形状に対応する。可動金型１２と固定金型１１との間には、型締めによって型空間（キャビティ）ＣＶが形成される。後述するホットランナー機構２０のノズル部２１のノズル端２１ａは、第２突起転写面Ｔ８を介してキャビティＣＶに連通する。その他、固定金型１１には、不図示の冷却路が設けられている。冷却路は、冷却水などを流すためのものであり、固定金型１１（第１金型）の過熱を防止するとともに溶融した樹脂を冷却するために存在する。

可動金型１２は、第２金型として不図示の可動盤に支持されて固定金型１１に対して進退可能になっている。固定金型１１に対向する型合わせ面ＰＰ側に第１光学面転写面Ｔ１と、第１外周面転写面Ｔ３と、外周側面転写面Ｔ５と、平坦面転写面Ｔ６と、第１突起転写面Ｔ７と、第３突起転写面Ｔ９と、第４突起転写面Ｔ１０と、先端面転写面Ｔ１１と、脚部転写面Ｔ１２とを有する。これらの転写面Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ９，Ｔ１０，Ｔ１１，Ｔ１２は、レンズ１０の第１光学面Ｓ１側を形成する第１転写面１２ａとなる。第１光学面転写面Ｔ１は、レンズ１０の第１光学面Ｓ１の形状に対応し、これを反転した形状を有する。つまり、第１光学面転写面Ｔ１は、凸形状となっている。第１外周面転写面Ｔ３は、レンズ１０の第１外周面Ｓ３の形状に対応する。外周側面転写面Ｔ５は、レンズ１０の外周側面Ｓ５の形状に対応する。平坦面転写面Ｔ６は、レンズ１０の平坦面Ｓ６の形状に対応する。第１、第３、及び第４突起転写面Ｔ７，Ｔ９，Ｔ１０は、レンズ１０の突起部１０ｃに設けた第１、第３、及び第４突起部表面Ｓ７，Ｓ９，Ｓ１０の形状にそれぞれ対応する。先端面転写面Ｔ１１は、突起部１０ｃの先端面Ｓ１１の形状に対応する。可動金型１２側の第１突起転写面Ｔ７、第３突起転写面Ｔ９、第３突起転写面Ｔ１０、先端面転写面Ｔ１１で構成される突起転写面１２ｂは、凹形状となっている。突起転写面Ｔ７，Ｔ９，Ｔ１０の先端側の角部１２ｃ、すなわち先端面転写面Ｔ１１と、第１、第３、及び第４突起転写面Ｔ７，Ｔ９，Ｔ１０との縁部は、Ｒ形状を有する。角部１２ｃは、レンズ１０の突起部１０ｃの面取り部１０ｆの形状に対応する。脚部転写面Ｔ１２は、レンズ１０の脚部１０ｄの形状に対応する。その他、可動金型１２には、不図示の冷却路が設けられている。冷却路は可動金型１２（第２金型）の過熱を防止するとともに溶融した樹脂を冷却するために設けられている。

図示を省略するが、可動金型１２には、１つの第１転写面１２ａではなく、複数の第１転写面１２ａが形成されている。また、固定金型１１にも、上記複数の第１転写面１２ａに対向して複数の第２転写面１１ａが形成されている。

ホットランナー機構２０は、キャビティＣＶに樹脂を供給するための部分であり、先端部が固定金型１１に埋め込まれており、根元部が固定金型１１の背後に延びている（ホットランナー機構２０の構造については、例えば特開２００１−１７０９７０号公報参照）。

なお、図示を省略するが、成形金型１００において、固定金型（第１金型）１１には、複数の第２転写面１１ａすなわち複数のキャビティＣＶに対応して、複数のホットランナー機構２０が組み付けられている。これら複数のホットランナー機構２０は、不図示のホットランナー装置を構成する。ホットランナー装置は、型締めされた固定金型１１及び可動金型１２間に形成された複数のキャビティＣＶに溶融樹脂を供給する。

ホットランナー機構２０は、固定金型１１の型合わせ面ＰＰ側にノズル部２１を有する。ノズル部２１は、型合わせ面ＰＰに対して垂直な方向（可動金型１２の可動方向ＡＢ）に延びている。ノズル部２１の先端であるノズル端２１ａ（ゲート）は、固定金型１１の型合わせ面ＰＰに設けられている。ノズル部２１は、不図示のヒーターや温度センサーによって温度制御されている。ノズル部２１は、型合わせ面ＰＰに垂直な方向に挿入されたニードル２２の進退に伴って、ノズル部２１の先端であるノズル端２１ａが開閉する。ノズル端２１ａに設けた開口が開放されると、ノズル端２１ａに導かれた溶融樹脂がキャビティＣＶ内に射出される。これにより、ノズル端２１ａからの溶融樹脂の射出方向は、型合わせ面ＰＰに対して垂直であって、可動金型１２の可動方向ＡＢと平行になる。

突き出し機構３０は、不図示の駆動装置に付勢されて、成形金型１００の軸ＡＸに沿ったＡＢ方向に沿って所望のタイミングで進退させることができる。図３（Ｂ）に示すように、突き出し機構３０は、複数の突き出しピン３１で構成される。各突き出しピン３１は、可動金型１２に設けたピン孔１２ｄに挿入されている。ピン孔１２ｄは、可動金型１２の平坦面転写面Ｔ６に貫通するように３箇所設けられている。突き出しピン３１の先端は、固定金型１１と可動金型１２とが型締めされた図示の状態でキャビティＣＶに臨んだ状態になる。

以下、レンズ１０の製造方法について説明する。
まず、互いに離間した型開き状態の固定金型１１と可動金型１２とは、待機状態において所定の温度に調節される。次に、可動金型１２を動作させて固定金型１１側に移動させ、固定金型１１と可動金型１２とを型閉じし、所定の圧力で両金型１１，１２を型締めする。この際、両金型１１，１２間にはキャビティＣＶが形成される。次に、両金型１１，１２を型締めした状態でホットランナー機構２０のニードル２２を固定金型１１の奥側に移動させると、ノズル端２１ａが開放される。この直後に射出成形機から溶融樹脂がノズル端２１ａの開口からキャビティＣＶ中に射出される。溶融樹脂がキャビティＣＶに充分に充填されると、ニードル２２が固定金型１１の手前側に移動し、ノズル端２１ａを密閉する。次に、キャビティＣＶ中の溶融樹脂は、両金型１１，１２によって冷却され、成形品としてのレンズ１０が得られる。この状態で可動金型１２を固定金型１１から離間させる型開きを行うと、レンズ１０は、固定金型１１から離型され、可動金型１２に付着した状態となる。この際、レンズ１０の突起部１０ｃの突起部表面Ｓ７は、ノズル端２１ａによるゲートカット跡ＧＳが僅かに残る程度で、突起物がほとんどない状態となっている。次に、突き出し機構３０を固定金型１１側に移動させて突き出しピン３１に突き出しを行わせると、レンズ１０が可動金型１２から剥離され、レンズ１０の離型が完了する。

上記実施形態のレンズ１０では、レンズ１０の外周部１０ｂから延びる突起部１０ｃの先端面Ｓ１１の４辺のうち少なくとも３辺がＲ形状の面取り部１０ｆを有する。そのため、突起部１０ｃが角張った状態でなくなる。これにより、レンズ１０同士が衝突、接触した場合でも光学面、特に傷がつき易い凸形状の第２光学面Ｓ２に傷が発生することを抑制することができる。また、レンズ１０に突起部１０ｃを設けることにより、ゲート部の位置やレンズ方向の認識に突起部１０ｃを利用することができ、例えば発光装置などにレンズ１０を組み込む際にレンズ１０の取り扱いを容易にすることができる。

また、本実施形態では、レンズ１０において突起部１０ｃの先端面Ｓ１１の４辺のうち１辺をＲ形状とせずに直線状としている。そのため、固定金型１１の型合わせ面ＰＰで突起部１０ｃの先端面Ｓ１１の直線状の１辺を形成することができ、成形金型１００の加工が容易となる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態のレンズなどについて説明する。第２実施形態のレンズなどは、第１実施形態のレンズなどを部分的に変更したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態のレンズなどと同様であるものとする。

図４（Ａ）に示すように、本実施形態の成形金型１００において、可動金型１２が第２転写面１１ａを有し、固定金型１１が第１転写面１２ａを有する。つまり、可動金型１２に第２光学面転写面Ｔ２や第２外周面転写面Ｔ４などが形成されている。また、固定金型１１に第１光学面転写面Ｔ１や第１外周面転写面Ｔ３が形成されている。ホットランナー機構２０のノズル部２１のノズル端２１ａは、第１突起転写面Ｔ７を介してキャビティＣＶに連通する。

図４（Ｂ）に示すように、突き出し機構３０を挿入するピン孔１２ｄは、可動金型１２の第２外周面転写面Ｔ４に貫通するように４箇所設けられている。

図５に示すように、図４（Ａ）などの成形金型１００によって製造されたレンズ１０は、第２突起部表面Ｓ８上ではなく、第１突起部表面Ｓ７上にゲートカット跡ＧＳが形成される。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態のレンズなどについて説明する。第３実施形態のレンズなどは、第１実施形態のレンズなどを部分的に変更したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態のレンズなどと同様であるものとする。

図６に示すように、本実施形態では、ホットランナー機構２０の代わりにピンポイントゲート機構４０を用いてキャビティＣＶに溶融樹脂を導入する。ピンポイントゲート機構４０は、固定金型１１に設けられる。

ピンポイントゲート機構４０は、型開きによって自動的にゲートカットをする構造を有する。成形金型１００は、固定金型１１及び可動金型１２の他に固定金型１１側に不図示のランナー除去型が設けられている。ランナー除去型は、成形の際に固定金型１１側に型閉じされ、離型の際に固定金型１１から分離する。ランナー除去型が固定金型１１から分離することで、レンズ１０以外のスプルー部やランナー部などの不要部分が離型される。これにより、可動金型１２の型開きによってレンズ１０が離型され、自動的にゲートカットがなされた後に、固定金型１１の型開きによってランナー部などの不要部分が離型される。

ピンポイントゲート機構４０は、型合わせ面ＰＰ側にキャビティＣＶに向けて先が細くなるゲート４１を有する。ゲート４１の先端４１ａは、型合わせ面ＰＰよりも可動金型１２側に突き出した状態で配置されている。

図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示すように、図６に示す成形金型１００によって成形されたレンズ１０の突起部１０ｃは、第２突起部表面Ｓ８から窪んだ凹部１０ｇを有する。この凹部１０ｇ内にゲート４１のゲートカット跡ＧＳが形成されるが、仮にゲートカット跡ＧＳが突出していても凹部１０ｇ内に収まる。そのため、レンズ１０が他のレンズ１０と衝突、接触した場合でも他のレンズ１０の光学面を傷つけることを防ぐことができる。

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態のレンズなどについて説明する。第４実施形態のレンズなどは、第１実施形態のレンズなどを部分的に変更したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態のレンズなどと同様であるものとする。

図８（Ａ）に示すように、固定金型１１にもレンズ１０の突起部１０ｃを形成するための凹形状の突起転写面１１１ｂが形成されている。突起転写面１１１ｂは、第２突起転写面Ｔ８と、第３突起転写面Ｔ９と、第４突起転写面Ｔ１０と、先端面転写面Ｔ１１とで構成される。なお、第２転写面１１ａは、第２光学面転写面Ｔ２と、第２外周面転写面Ｔ４と、外周側面転写面Ｔ５と、突起転写面１１１ｂとで構成される。つまり、外周側面転写面Ｔ５、第３突起転写面Ｔ９、第４突起転写面Ｔ１０、先端面転写面Ｔ１１は、固定金型１１及び可動金型１２に形成される。

本実施形態において、第２突起転写面Ｔ７と先端面転写面Ｔ１１との縁部にもＲ形状の角部１２ｃが形成される。図８（Ａ）の成形金型１００で成形されたレンズ１０は、図８（Ｂ）に示すように、先端面Ｓ１１の４辺全てにＲ形状の面取り部１０ｆが形成されている。

〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態のレンズなどについて説明する。第５実施形態のレンズなどは、第１実施形態のレンズなどを部分的に変更したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態のレンズなどと同様であるものとする。

図９（Ａ）及び９（Ｂ）に示すように、可動金型１２において、平坦面転写面Ｔ６には、４つの突き出しピン３１の先端面が露出している。また、平坦面転写面Ｔ６には、突起転写面１２ｂの反対の位置にエアベントＥＶが形成されている。つまり、エアベントＥＶは、外周側面転写面Ｔ５よりも軸ＡＸ寄りの位置であって、かつ、軸ＡＸから反ゲート側に片寄った位置に存在する。このエアベントＥＶは、突き出しピン３１とは別に設けられたロッド１１２ｐによって形成されている。ロッド１１２ｐは、可動金型１２に設けたロッド孔１１２ｄに挿入され、可動金型１２に埋め込むように固定されている。そして、平坦面転写面Ｔ６には、ロッド１１２ｐの先端面が露出している。エアベントＥＶは、ロッド１１２ｐとロッド孔１１２ｄとの隙間すなわちロッド１１２ｐの周囲の気道１１２ｅを介して金型外に連通している。エアベントＥＶを設けることにより、肉厚が変化する形状を有するレンズ１０を成形する場合でもキャビティＣＶ内に空気が残存してレンズ１０の成形不良が発生することを防止することできる。

図９（Ｃ）に示すように、本実施形態のレンズ１０では、３つの脚部１０ｄの配置が１２０°ずれており、突起部１０ｃから遠い側に２つの脚部１０ｄが配置され、突起部１０ｃに近い側に１つの脚部１０ｄが配置されている。図９（Ｃ）において、突起部１０ｃから遠い２つの脚部１０ｄの間にエアベント跡ＥＳが形成される。なお、図９（Ａ）などに示す可動金型１２において、エアベントＥＶの気道１１２ｅは極わずかな隙間であるため、エアベント跡ＥＳにはバリがほとんど形成されない。

以上、実施形態に即して本発明を説明したが本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態において、レンズ１０の形状、大きさなどは適宜変更することができる。

上記実施形態において、突起部１０ｃの先端面Ｓ１１に設けられる面取り部１０ｆのＲ形状の曲率は、適宜変更することができる。例えば、図１０（Ａ）及び１０（Ｂ）に示すように、Ｒ形状の曲率をより大きくし、先端面Ｓ１１を球面状としてもよい。また、突起部１０ｃ以外の角部が面取りされていてもよい。

上記実施形態において、脚部１０ｄを３箇所設けたが、レンズ１０が安定すれば脚部１０ｄの数を４箇所以上設けてもよい。また、脚部１０ｄの位置も適宜変更することができる。

上記実施形態において、ノズル部２１が型合わせ面ＰＰに垂直な方向に延び、ノズル端２１ａからの溶融樹脂の射出方向を可動金型１２の可動方向ＡＢと平行となるようにしているが、ここで、可動方向ＡＢと平行であるとは、厳密なものではなく、溶融樹脂の射出方向が可動金型１２の可動方向ＡＢに対して多少傾いていてもよい。また、溶融樹脂の射出方向を可動金型１２の可動方向ＡＢと垂直となるようにしてもよい。

上記実施形態において、成形金型１００に第１及び第２転写面１２ａ，１１ａを複数設けたが、１つずつ設けてもよい。

１０…レンズ、 １０ａ…光学部、 １０ｂ…外周部、 １０ｃ…突起部、 １０ｄ…脚部、 １０ｆ…面取り部、 １０ｇ…凹部、 １１…固定金型、 １１ｂ，１２ｂ，１１１ｂ…突起転写面、 １２…可動金型、 １２ｃ…角部、 ２０…ホットランナー機構、 ２１…ノズル部、 ２１ａ…ノズル端、 ３０…突き出し機構、 ３１…突き出しピン、 ４０…ピンポイントゲート機構、 ４１…ゲート、 ４１ａ…先端、 １００…成形金型、 ＡＸ…軸、 ＣＶ…キャビティ、 ＧＳ…ゲートカット跡、 ＯＡ…光軸、 ＰＰ…型合わせ面、 Ｓ１，Ｓ２…光学面、 Ｓ１１…先端面、 Ｓ３，Ｓ４…外周面、 Ｓ５…外周側面、 Ｓ６…平坦面、 Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０…突起部表面、 Ｔ１…光学面転写面、 Ｔ１０…突起転写面、 Ｔ１１…先端面転写面、 Ｔ１２…脚部転写面、 Ｔ２…光学面転写面、 Ｔ３，Ｔ４…外周面転写面、 Ｔ５…外周側面転写面、 Ｔ６…平坦面転写面、 Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９，Ｔ１０…突起転写面

Claims (12)

1. ピンポイントゲート機構又はホットランナー機構を用いた射出成形用の成形金型によって製造されるレンズであって、
   光学部と、
   前記光学部の周囲に延在する外周部と、
   前記外周部の外周側面から外周方向に突出する突起部と、
   を有し、
   前記突起部の前記外周側面から離れた先端面は、当該先端面の外縁として４辺を有し、
   前記４辺のうち少なくとも３辺は、Ｒ形状の面取り部を有することを特徴とするレンズ。
2. 前記突起部の前記先端面の前記４辺の全てがＲ形状の面取り部を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
3. 前記光学部の光軸よりも前記突起部側に重心を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ。
4. 前記突起部は前記光学部の光軸に対して垂直な一対の突起部表面を有し、
   前記一対の突起部表面のうち一方の突起部表面はゲートカット跡を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズ。
5. 前記突起部は前記光学部の光軸に対して垂直な一対の突起部表面を有し、
   前記一対の突起部表面のうち一方の突起部表面は凹部を有し、
   前記凹部はゲートカット跡を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズ。
6. 一対の光学面を有し、
   前記一対の光学面のうち一方の光学面は凸形状を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズ。
7. 光学部と、前記光学部の周囲に延在する外周部と、前記外周部の外周側面から外周方向に突出する突起部と、を有するレンズを製造するピンポイントゲート機構又はホットランナー機構を用いた射出成形用の成形金型であって、
   第１金型と第２金型とを備え、
   前記第１金型と第２金型の少なくとも一方の金型は、前記突起部を形成する凹形状の突起転写面を有し、
   前記第１及び第２金型を型閉じした状態で前記突起転写面における先端側の４つの角部のうち少なくとも３つの角部は、Ｒ形状を有することを特徴とする成形金型。
8. 前記４つの角部の全てがＲ形状を有することを特徴とする請求項７に記載のレンズ。
9. 前記ゲートの先端は、前記第１及び第２金型の型合わせ面に設けられることを特徴とする請求項７又は８に記載の成形金型。
10. 前記ゲートの先端は、前記第１及び第２金型の型合わせ面よりも対向する金型側にずれた位置に設けられることを特徴とする請求項７又は８に記載の成形金型。
11. 前記第１及び第２金型は、前記レンズの一対の光学面を形成する光学面転写面をそれぞれ有し、
    前記第１及び第２金型の一対の前記光学面転写面のうち一方の光学面転写面は凹形状を有することを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載の成形金型。
12. 請求項７から１１のいずれか一項に記載の成形金型を用いてレンズを製造することを特徴とするレンズの製造方法。

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