(57)【要約】      （修正有）【課題】中心部が厚く曲率半径が小さい凸レンズあるいは中心部が薄い凹レンズをひけや継ぎ目なく成形できる成形型及び成形プラスチックレンズを得ること。【解決手段】成形プラスチックレンズ４０は、正面円形のレンズ部４３（有効径部４１と有効径外側部４２）と、このレンズ部４３の周縁一部に連続させて形成されるゲート部４４と、このゲート部４４と有効径部４１の中心部とを結ぶ領域を避けて、有効径外側部４２に形成した有底部分穴部４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃとを有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面円形のレンズ部と、
該レンズ部の周縁一部に連続させて形成されるゲート部と、
このゲート部とレンズ部中心部とを結ぶ領域を避けて、上記レンズ部の有効径の外周に形成した有底部分穴部と、
を有することを特徴とする成形プラスチックレンズ。
【請求項２】
請求項１記載の成形プラスチックレンズにおいて、
上記有底部分穴部は、正面円弧状をなしている成形プラスチックレンズ。
【請求項３】
請求項１または２記載の成形プラスチックレンズにおいて、
上記有底部分穴部は、円周方向に間隔をおいて複数が形成されている成形プラスチックレンズ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の成形プラスチックレンズにおいて、
上記有底部分穴部は、ゲート部とレンズ部中心部とを結ぶ領域の両側及びレンズ部を挟んでゲート部の反対側にそれぞれ形成されている成形プラスチックレンズ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の成形プラスチックレンズにおいて、
レンズ部は凸レンズで、該凸レンズとゲート部の間に有効径外側部を有し、レンズ部中心部の厚みは、有効径外側部の厚みの１．３倍以上である成形プラスチックレンズ。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の成形プラスチックレンズにおいて、
レンズ部は凹レンズで、該凹レンズとゲート部の間に有効径外側部を有し、レンズ部中心部の厚みは、有効径外側部の厚みの４５％以下である成形プラスチックレンズ。
【請求項７】
請求項６記載の成形プラスチックレンズにおいて、
レンズ部中心部の深さは、有効径外側部の厚みの３５％以上である成形プラスチックレンズ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項記載の成形プラスチックレンズにおいて、
上記ゲート部は除去されている成形プラスチックレンズ。
【請求項９】
正面円形のレンズ部を有するプラスチックレンズを射出成形するための一対の割型を含む成形型であって、
上記一対の割型にそれぞれ形成した正面円形のレンズ部成形部と、
上記一対の割型に、上記レンズ部成形部の周縁一部に連続させて形成したゲート部成形部と、
上記一対の割型の少なくとも一方に、上記ゲート成形部と上記レンズ部成形部の中心部とを結ぶ領域を避けて、上記レンズ部成形部の有効径の外周に形成した有底部分穴部成形突起とを有する、
ことを特徴とする成形プラスチックレンズの成形型。
【請求項１０】
請求項９記載の成形プラスチックレンズの成形型において、
上記有底部分穴部成形突起は、正面円弧状をなしている成形プラスチックレンズの成形型。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の成形プラスチックレンズの成形型において、
上記有底部分穴部成形突起は、円周方向に間隔をおいて複数が形成されている成形プラスチックレンズの成形型。
【請求項１２】
請求項９ないし１１のいずれか１項記載の成形プラスチックレンズの成形型において、
上記有底部分穴部成形突起は、ゲート部成形部とレンズ部成形部中心部とを結ぶ領域の両側及びレンズ部成形部を挟んでゲート部成形部の反対側にそれぞれ形成されている成形プラスチックレンズの成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形プラスチックレンズ及びその成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形プラスチックレンズは一般に、成形型を用いて射出成形で製造されている（特許文献１）。レンズは、一般に正面（平面）円形をしていて、その中心部（有効径内）の形状精度が生命である。このため、溶融樹脂材料を成形型内に注入するゲート（注入口）は、成形型の周縁に配置されている（配置せざるを得ない）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０-１３２７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この成形プラスチックレンズの成形において、ゲートからの注入樹脂材料は、同ゲートから円形の成形型内に流入し、ゲートの反対側に流れていく。この際、レンズの形状や樹脂材料の流動性によっては、中心部（有効径内）において、樹脂材料の繋ぎ目やひけが発生し、必要な光学性能を発揮できない場合があることが指摘されている。特に、中心部が厚く曲率のきつい（曲率半径の小さい）凸レンズは成形型中心部へ流入樹脂材料が短時間で流れにくいためひけが発生しやすく、逆に中心部が薄い凹レンズは、ゲートからの樹脂材料が中心部を通りにくいため、ゲートから中心部の両側に円弧状に流れ、その合流地点（ゲートの反対側）において継ぎ目が発生しやすい。
【０００５】
本発明は、以上の成形プラスチックレンズについての問題意識に基づき、特に中心部が厚く曲率半径が小さい凸レンズあるいは中心部が薄い凹レンズをひけや継ぎ目なく成形できる成形プラスチックレンズ及びその成形型を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の成形プラスチックレンズ（及び成形型）は、正面円形のレンズ部（レンズ部成形部）と、該レンズ部（レンズ部成形部）の周縁一部に連続させて形成されるゲート部（ゲート部成形部）と、このゲート部（ゲート部成形部）とレンズ部（レンズ部成形部）中心部とを結ぶ領域を避けて、上記レンズ部（レンズ部成形部）の有効径の外周に形成した有底部分穴部（有底部分穴部成形突起）とを有することを特徴としている。
【０００７】
有底部分穴部（有底部分穴部成形突起）は、例えば、光軸中心の正面円弧状に形成するのがよく、円周方向に間隔をおいて複数を形成するのが実際的である。さらに具体的には、有底部分穴部（有底部分穴部成形突起）は、ゲート部（ゲート部成形部）とレンズ部（レンズ部成形部）中心部とを結ぶ領域の両側及びレンズ部（レンズ部成形部）を挟んでゲート部（ゲート部成形部）の反対側にそれぞれ形成することが好ましい。
【０００８】
レンズ部は、凸レンズでも凹レンズでもよい。凸レンズの態様では、該凸レンズとゲート部の間に有効径外側部を有し、レンズ部中心部の厚みが、有効径外側部の厚みの１．３倍以上であるとき、特によい結果が得られる。
【０００９】
凹レンズの態様では、該凹レンズとゲート部の間に有効径外側部を有し、レンズ部中心部の厚みが、有効径外側部の厚みの４５％以下であるときよい結果が得られる。あるいは、レンズ部中心部の深さが、有効径外側部の厚みの３５％以上であるときによい結果が得られる。
【００１０】
レンズのゲート部は、成形終了後に、少なくとも一部を除去するのが普通である。
【００１１】
本発明は、正面円形のレンズ部を有するプラスチックレンズを射出成形するための一対の割型を含む成形型の態様では、一対の割型にそれぞれ形成した正面円形のレンズ部成形部と、一対の割型に、レンズ部成形部の周縁一部に連続させて形成したゲート部成形部と、一対の割型の少なくとも一方に、ゲート部成形部とレンズ部成形部の中心部とを結ぶ領域を避けて、レンズ部成形部の有効径の外周に形成した有底部分穴部成形突起とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の成形プラスチックレンズによれば、ゲート部とレンズ部中心部とを結ぶ領域を避けて、レンズ部の有効径の外周に形成した有底部分穴部を有するので、レンズ部にひけや継ぎ目を発生しにくくすることができる。また、たとえひけや継ぎ目が発生してもレンズ部中心部（有効径内）には及ばず、光学性能が低下することはない。
【００１３】
本発明の成形プラスチックレンズの成形型によれば、一対の割型の少なくとも一方に、ゲート部成形部とレンズ部成形部の中心部とを結ぶ領域を避けて、レンズ部成形部の有効径の外周に形成した有底部分穴部成形突起を有するので、この成形型を用いて射出成形によりプラスチックレンズを成形する場合、有底部分穴部成形突起により樹脂材料のレンズ部中心部（有効径内）への流動性を高めることができる。結果として、成形したプラスチックレンズのレンズ部にひけや継ぎ目を発生しにくくすることができ、たとえひけや継ぎ目が発生してもレンズ部中心部（有効径内）には及ばず、光学性能が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る成形プラスチックレンズの成形型を示す、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る成形プラスチックレンズの成形型を示す、図４のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】（Ａ）は、図１及び図２の成形型によって成形した成形プラスチックレンズの正面図、（Ｂ）は（Ａ）のV−V線に沿う断面図である。
【図６】（Ａ）と（Ｃ）は、図３及び図４の成形型によって成形した成形プラスチックレンズの正面図と背面図、（Ｂ）は（Ａ）と（Ｃ）のVI−VI線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態１）
図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係る成形プラスチックレンズの成形型（以下適宜「成形型」と略称する）１０を示す図である。本実施形態は、平凸レンズを成形するための成形型１０を例示している。成形型１０は、パーティングラインＰＬによって分割される一対の割型２０、３０を含み、この一対の割型２０、３０の間に溶融樹脂材料を射出するためのキャビティＣが形成される。
【００１６】
割型２０は、中心部から順に有効径部成形凹部２１と、この有効径部成形凹部２１の外周に位置する有効径外側部成形部２２とを有し、有効径部成形凹部２１と有効径外側部成形部２２は、正面円形のレンズ部成形部２３をなす。この実施形態では、有効径外側部成形部２２は、環状平坦部を構成している。レンズ部成形部２３の周縁一部には、ゲート部成形部（樹脂材料注入口）２４が連続して形成されている。
【００１７】
割型２０は、ゲート部成形部２４とレンズ部成形部２３（有効径部成形凹部２１）の中心部とを結ぶ領域を避けて、有効径外側部成形部２２に形成した有底部分穴部成形突起２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃを有している。この有底部分穴部成形突起２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃは、正面円弧状をなし、レンズ部成形部２３（有効径外側部成形部２２）の円周方向に間隔をおいて３箇所に形成されている。より具体的には、ゲート部成形部２４とレンズ部成形部２３の中心部とを結ぶ領域の両側に（ゲート部成形部２４とレンズ部成形部２３の中心部とを結ぶ領域を避けて）有底部分穴部成形突起２５Ａ、２５Ｂが形成され、レンズ部成形部２３の中心部を挟んでゲート部成形部２４の反対側に有底部分穴部成形突起２５Ｃが形成されている（図２）。これらの有底部分穴部成形突起２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃは、有効径部成形凹部２１によって成形されるレンズを通過する光束に悪影響が及ばない形状に設定されている。
【００１８】
割型３０は、中心部から順に有効径部成形部３１と、この有効径部成形部３１の周方向に連続する有効径外側部成形部３２とを有し、有効径部成形部３１と有効径外側部成形部３２は、正面円形のレンズ部成形部３３をなす。この実施形態では、レンズ成形部３３は全体が平面である。レンズ部成形部３３の周縁一部には、ゲート部成形部（樹脂材料注入口）３４が連続して形成されている。
【００１９】
以上の成形型１０を用いて射出成形によりプラスチックレンズを成形する場合、溶融樹脂材料（例えば、アクリル系樹脂や非アクリル系樹脂などの光学樹脂材料）を、一対の割型２０、３０の間に形成されたキャビティＣ内にゲート部成形部２４、３４を通じて射出する。
【００２０】
射出された樹脂材料は、有底部分穴部成形突起２５Ａ、２５Ｂの間を通ってレンズ部成形部２３、３３の中心（有効径部成形凹部２１、有効径部成形部３１）に導かれ、さらに、有底部分穴部成形突起２５Ａと２５Ｃの間、同突起２５Ｂと２５Ｃの間を通って、周縁部に流れる。また（あるいは）、有底部分穴部成形突起２５Ａ（２５Ｂ）の外側に回りこんだ樹脂材料は、有底部分穴部成形突起２５Ａと２５Ｃ、及び同突起２５Ｂと２５Ｃの間を通ってレンズ部成形部２３、３３の中心（有効径部成形部２１、有効径部成形部３１）に導かれる。いずれにしても、突起２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃが存在しない場合に比較して、有効径部成形凹部２１、有効径部成形部３１へ速やかに射出樹脂材料が流れる。
【００２１】
キャビティＣへの樹脂材料の充填が完了したら、成形型１０を一定時間冷却して樹脂材料を固化させる。樹脂材料が固化したら、割型２０、３０をパーティングラインＰＬに沿って分割し、成形されたプラスチックレンズを取り出す。
【００２２】
図５は、成形型１０によって成形した凸プラスチックレンズ４０を示す図であり、凸プラスチックレンズ４０は、成形型１０（割型２０、３０）の形状に対応する形状を有している。
【００２３】
凸プラスチックレンズ４０は、中心部から順に有効径部４１と、この有効径部４１の外周に位置する有効径外側部４２とを有し、有効径部４１と有効径外側部４２は、正面円形のレンズ部４３をなす。レンズ部４３の周縁一部には、ゲート部４４が形成されている。このゲート部４４は、カメラモジュール等の機器への実装時には少なくとも一部が除去（切除）される。
【００２４】
凸プラスチックレンズ４０は、ゲート部４４とレンズ部４３（有効径部４１）の中心部とを結ぶ領域を避けて、有効径部４１の外周（有効径外側部４２）に形成した有底部分穴部４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃを有している。この有底部分穴部４５Ａ〜４５Ｃは、正面円弧状をなし、レンズ部４３の円周方向に間隔をおいて３箇所に形成されている。より具体的には、ゲート部４４とレンズ部４３の中心部とを結ぶ領域の両側に有底部分穴部４５Ａ、４５Ｂが形成され、レンズ部４３の中心部を挟んでゲート部４４の反対側に有底部分穴部４５Ｃが形成されている（図５（Ａ））。前述のように、これらの有底部分穴部４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃは、有効径部４１を通過する光束に悪影響が及ばない形状をしている。
【００２５】
以上の凸プラスチックレンズの成形型１０によれば、有底部分穴部成形突起２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃにより、樹脂材料の有効径部成形凹部２１への流動性を高めることができる。すなわち、樹脂材料がレンズ部成形部２３の中心部の有効径部成形部２１に流れやすくなっており、中心部から順に樹脂材料が充填されていく。その結果、成形されたプラスチックレンズ４０のレンズ部４３にひけや継ぎ目が発生しにくく、たとえひけや継ぎ目が発生してもレンズ部４３の中心部（有効径部４１）には及ばず、光学性能が低下することはない。
【００２６】
特に、中心部が厚く曲率半径が小さい凸レンズ、例えばレンズ部４３の中心部（有効径部４１）の厚みＤが、２ｍｍ以上で、かつ有効径外側部４２の厚みｄの１．３倍以上であるプラスチックレンズ４０を成形する場合に本発明は有効である。表１に示す３タイプのプラスチックレンズを製造したところ、樹脂材料の流動性ひいてはプラスチックレンズの成形性（特に有効径部の形状精度）の向上を確認することができた。
【表１】
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【００２７】
尚、本実施形態では、平凸レンズを成形するための成形型１０を例示して説明したが、レンズ部成形部２３、３３の形状を適宜変更して、両凸レンズやメニスカスレンズを成形するための成形型とすることもできる。
【００２８】
（実施の形態２）
図３及び図４は、本発明の実施の形態２に係る成形プラスチックレンズの成形型５０を示す図である。本実施形態の成形型５０は、両凹レンズを成形するための成形型である。成形型５０はパーティングラインＰＬによって分割される一対の割型６０、７０を含み、この一対の割型６０、７０の間に溶融樹脂材料を射出するためのキャビティＣが形成される。
【００２９】
割型６０は、中心部から順に有効径部成形凸部６１と、この有効径部成形凸部６１の外周に位置する有効径外側部成形部６２とを有し、有効径部成形凸部６１と有効径外側部成形部６２は、正面円形のレンズ部成形部６３をなす。レンズ部成形部６３の周縁一部には、ゲート部成形部（樹脂材料注入口）６４が連続して形成されている。
【００３０】
割型７０は、中心部から順に有効径部成形凸部７１と、この有効径部成形凸部７１の周方向に連続する有効径外側部成形部７２とを有し、有効径部成形凸部７１と有効径外側部成形部７２は、正面円形のレンズ部成形部７３をなす。レンズ部成形部７３の周縁一部には、ゲート部成形部（樹脂材料注入口）７４が連続して形成されている。
【００３１】
割型７０は、ゲート部成形部７４とレンズ部成形部７３の中心部（有効径部成形凸部７１）とを結ぶ領域を避けて、有効径外側部成形部７２に形成した有底部分穴部成形突起７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃを有している。この有底部分穴部成形突起７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃは、正面円弧状をなし、レンズ部成形部７３の円周方向に間隔をおいて３箇所に形成されている。より具体的には、ゲート部成形部７４とレンズ部成形部７３の中心部とを結ぶ領域の両側に有底部分穴部成形突起７５Ａ、７５Ｂが形成され、レンズ部成形部７３の中心部を挟んでゲート部成形部７４の反対側に有底部分穴部成形突起７５Ｃが形成されている（図４）。これらの有底部分穴部成形突起７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃは、有効径部成形凸部７１によって成形されるレンズを通過する光束に悪影響が及ばない形状に設定されている。
【００３２】
以上の成形型５０を用いて射出成形によりプラスチックレンズを成形する場合、溶融樹脂材料を、一対の割型６０、７０の間に形成されたキャビティＣ内にゲート部成形部６４、７４を通じて射出する。
【００３３】
射出された樹脂材料は、有底部分穴部成形突起７５Ａ、７５Ｂの間を通ってレンズ部成形部６３、７３の中心（有効径部成形凸部６１、７１）に導かれ、さらに、有底部分穴部成形突起７５Ａと７５Ｃの間、同突起７５Ｂと７５Ｃの間を通って、周縁部に流れる。また（あるいは）、有底部分穴部成形突起７５Ａ（７５Ｂ）の外側に回りこんだ樹脂材料は、有底部分穴部成形突起７５Ａと７５Ｃ及び同突起７５Ｂと７５Ｃの間を通ってレンズ部成形部６３、７３の中心（有効径部成形部６１、７１）に導かれる。いずれにしても、突起７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃが存在しない場合に比較して、有効径部成形部６１、７１へ速やかに射出樹脂材料が流れる。
【００３４】
キャビティＣへの樹脂材料の充填が完了したら、成形型５０を一定時間冷却して樹脂材料を固化させる。樹脂材料が固化したら、割型６０、７０をパーティングラインＰＬに沿って分割し、成形されたプラスチックレンズを取り出す。
【００３５】
図６は、成形型５０によって成形した凹プラスチックレンズ８０を示す図であり、凹プラスチックレンズ８０は、成形型５０（割型６０、７０）の形状に対応する形状を有している。
【００３６】
凹プラスチックレンズ８０は、中心部から順に有効径部８１と、この有効径部８１の周方向に連続する有効径外側部８２とを有し、有効径部８１と有効径外側部８２は、正面円形のレンズ部８３をなす。レンズ部８３の周縁一部には、ゲート部８４が形成されている。このゲート部８４は、カメラモジュール等の機器への実装時には少なくとも一部が除去（切除）される。
【００３７】
凹プラスチックレンズ８０は、ゲート部８４とレンズ部８３（有効径部８１）の中心部とを結ぶ領域を避けて、有効径外側部８２に形成した有底部分穴部８５Ａ、８５Ｂ、８５Ｃを有している。この有底部分穴部８５Ａ〜８５Ｃは、正面円弧状をなし、レンズ部８３の円周方向に間隔をおいて３箇所に形成されている。より具体的には、ゲート部８４とレンズ部８３の中心部とを結ぶ領域の両側に有底部分穴部８５Ａ、８５Ｂが形成され、レンズ部８３の中心部を挟んでゲート部８４の反対側に有底部分穴部８５Ｃが形成されている（図６（Ｃ））。前述のように、これらの有底部分穴部８５Ａ、８５Ｂ、８５Ｃは、有効径部８１を通過する光束に悪影響が及ばない形状をしている。
【００３８】
以上の凹プラスチックレンズ成形型５０によれば、有底部分穴部成形突起８５Ａ、８５Ｂ、８５Ｃにより、樹脂材料の有効径部成形凸部６１、７１への流動性を高めることができる。すなわち、樹脂材料がレンズ部成形部６３、７３の中心部（有効径部成形凸部６１、７１）に流れやすくなっているので、ゲート部成形部６４、７４からの樹脂材料がレンズ部成形部６３、７３の両側に円弧状に流れてその合流地点（ゲートの反対側）において継ぎ目が発生するのを防止することができる。
【００３９】
特に、中心部が薄い凹レンズ、例えばレンズ部８３の中心部（有効径部８１）の厚みＤ´が有効径外側部の厚みｄ´の４５％以下であるプラスチックレンズ、あるいはレンズ部８３の中心部（有効径部８１）の深さＤ１´、Ｄ２´の深い方どちらか（図６の例ではＤ２´）が有効径外側部の厚みｄ´の３５％以上であるプラスチックレンズを成形する場合に本発明は有効である。表２に示す５つのタイプのプラスチックレンズを製造したところ、樹脂材料の流動性ひいてはプラスチックレンズの成形性（特に有効径部の形状精度）の向上を確認することができた。
【表２】
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【００４０】
尚、本実施形態では、両凹レンズを成形するための成形型５０を例示して説明したが、レンズ部成形部６３、７３の形状を適宜変更して、平凹レンズやメニスカスレンズを成形するための成形型とすることもできる。
【００４１】
上記各実施の形態において、一対の割型の一方に有底部分穴部を設けているが、一対の割型の双方に有底部分穴部成形突起を設けてもよい。また、有底部分穴部の数、形状及び位置等は、本発明の技術思想の範囲内において種々変更することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  ５０  成形プラスチックレンズの成形型
２０  ３０  ６０  ７０  一対の割型
２１  有効径部成形凹部
２２  ３２  ６２  ７２  有効径外側部成形部
２３  ３３  ６３  ７３  正面円形のレンズ部成形部
２４  ３４  ６４  ７４  ゲート部成形部（樹脂材料注入口）
２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ  ７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃ  有底部分穴部成形突起
３１  有効径部成形部
６１  ７１  有効径部成形凸部
４０  凸プラスチックレンズ
８０  凹プラスチックレンズ
４１  ８１  有効径部
４２  ８２  有効径外側部
４３  ８３  正面円形のレンズ部
４４  ８４  ゲート部
４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ  ８５Ａ、８５Ｂ、８５Ｃ  有底部分穴部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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