(57)【要約】【課題】  投映型プロジェクタに組み込まれる偏肉形状の光学レンズにおいて、ウェルドライドが作用領域にわたって発生することを防止した光学レンズを提供することを目的とする。【解決手段】  光学機能面１Ａを備えるレンズ部１と、その外周に形成されるフランジ２とから構成され、前記レンズ部１の厚さが、レンズ中央が薄くレンズ外周が厚い偏肉形状の光学レンズ１０において、樹脂射出口の配設位置に形成されるゲート部３に対して側方の円周部分が切り欠かれた形状を成形せしめたのである。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学機能面（１Ａ）を備えるレンズ部（１）と、その外周に形成されるフランジ（２）とから構成され、前記レンズ部（１）の厚さが、レンズ中央が薄くレンズ外周が厚い偏肉形状の光学レンズ（１０）において、
樹脂射出口の配設位置に形成されるゲート部（３）に対して側方の円周部分が切り欠かれた形状を成形せしめたものであることを特徴とする光学レンズ。
【請求項２】
ゲート部（３）に対し、左右対称の形状であることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
【請求項３】
光学レンズの平面形状が、平行する２本の直線で円を切り欠いた形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学レンズ。
【請求項４】
投映型プロジェクタの投映範囲に対応して長方形の作用領域（１Ｂ）が設定される光学レンズ（１０）において、長方形の作用領域（１Ｂ）の短辺における中点の垂線上にゲート部（３）が配置されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光学レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投映型プロジェクタに組み込まれる光学レンズに関し、特に、レンズ部の厚さがレンズ中央が薄くレンズ外周が厚い偏肉形状の光学レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５（ａ）に示すように、スクリーンなどに映像を映し出す投映型の高精細度テレビジョン受像機（ＨＤＴＶ）やビデオプロジェクタなどの投映型プロジェクタには、レンズ部１０１とその外周に形成されるフランジ１０２とからなる光学レンズ１００が組み込まれている。
図５（ｂ）に示すように、投映型プロジェクタに組み込まれる光学レンズ１００は、投映光が透過する領域（以下、作用領域という）１０１Ｂが、レンズ部１０１の光学機能面（十分な光学機能を備える面）１０１Ａに内包されるように設計されている。前記作用領域１０１Ｂの形状は投映範囲に依存し、投映型プロジェクタでは方形の投映範囲に映像を映し出すため、投映型プロジェクタに組み込まれる光学レンズ１００では作用領域１０１Ｂが方形となる。
従って光学レンズ１００のレンズ部１０１の中央には、作用領域１０１Ｂの対角線の長さ以上を直径（有効径）とする円状の光学機能面１０１Ａが形成されている。
【０００３】
一般的に、投映型プロジェクタに組み込まれる光学レンズは、射出樹脂成形などによって製造されている（例えば、特許文献１を参照）。
光学レンズの光学機能面を形成するための表面精度の優れた転写面を備える上型及び下型との間に形成されるキャビティ内にゲート部１０３から溶融した樹脂を流し込み、当該キャビティ内に充填された樹脂を冷却して固化することによって、光学機能面を備えるレンズ部１０１とその外周に形成されるフランジ１０２とからなる光学レンズ１００を成形する。
【特許文献１】特開平１１−２２１８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６（ａ）〜（ｄ）は、従来技術による光学レンズの成形型のキャビティ内に樹脂が流れ込む状態を経時的に表わした図であり、樹脂射出口からキャビティ内へ流れ込んだ樹脂が射出口反対側に向かって流れ、キャビティ内に樹脂が充填される状態を説明するものである。
図５（ｂ）に示すように、レンズ部１０１の厚さが、レンズ中央が薄くレンズ外周が厚い偏肉形状の光学レンズ１００を射出成形する場合、樹脂射出口からキャビティ内に樹脂を流し込んだときに、肉薄のレンズ中央では樹脂が流れにくい。
そのため、レンズ中央では樹脂の流れが遅く、レンズ外周（円周部分）では樹脂の流れが速くなり、レンズ中央を経由して射出口反対側に流れ込む樹脂よりも先に、レンズ外周（円周部分）を回り込んで流れる樹脂が射出口反対側において合流する。そして前記樹脂合流部に形成されるウェルドラインがレンズ中央にかけて発生し、当該ウェルドラインが作用領域１０１Ｂにわたって形成される虞があった（図６（ｄ）を参照）。
【０００５】
従って本発明は、投映型プロジェクタに組み込まれる偏肉形状の光学レンズにおいて、ウェルドライドが作用領域にわたって発生することを防止した光学レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明による光学レンズは、光学機能面を備えるレンズ部と、その外周に形成されるフランジとから構成され、前記レンズ部の厚さがレンズ中央が薄くレンズ外周が厚い偏肉形状の光学レンズにおいて、樹脂射出口の配設位置に形成されるゲート部に対して側方の円周部分が切り欠かれた形状を成形せしめたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、レンズ部の厚さがレンズ中央が薄くレンズ外周が厚い偏肉形状の光学レンズを射出成形するにあたって、樹脂射出口の配設位置に対して側方の円周部分が切り欠かれた形状の光学レンズを成形せしめるため、従来技術による円盤形状の光学レンズのように、円周部分を回り込んで流れる樹脂が射出口反対側でいちはやく合流することがなくなり、レンズ中心にかけてウェルドラインを発生させることなく光学レンズを成形することができる。
また投映範囲が長方形である投映型プロジェクタに組み込まれる光学レンズには、優れた光学機能をもつ長方形の作用領域を設定すればよいため、ゲート部分に対して側方の円周部分が切り欠かれた形状の光学レンズであっても、作用領域において十分な光学機能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施例による光学レンズを、図１乃至図４を参照して説明する。
【０００９】
図１（ａ）に示すように、レンズ部の厚さがレンズ中央が薄くレンズ外周が厚い偏肉形状の光学レンズを射出成形する場合、肉薄のレンズ中央では樹脂が流れにくいため、レンズ中央は樹脂の流れが遅く、肉厚のレンズ外周（円周部分）は樹脂の流れが速い。
そしてキャビティに樹脂を流し込む際に、樹脂射出口からレンズ中央を経由して射出口反対側へ流れ込む樹脂の流れが、樹脂射出口から肉厚のレンズ外周（円周部分）を通って射出口反対側へ回り込む樹脂の流れよりも著しく遅いと、樹脂合流部に形成されるウェルドラインがレンズ中央にわたって発生する。
従って、樹脂合流部に形成されるウェルドラインを小さくするためには、レンズ中央を経由して射出口反対側へ流れ込む樹脂の到達時間と、レンズ中央を経由せずに射出口反対側へ流れ込む樹脂の到達時間との時間差を短縮すればよい。
【００１０】
なお、レンズ部とその外周に形成されるフランジとからなる円盤形状の光学レンズを射出成形によって製造した場合、図１（ｂ）に示すように、レンズ部の中央には円形状の光学機能面が形成される。
【００１１】
一方、投映型プロジェクタに組み込まれる光学レンズの作用領域は投映範囲に依存し、スクリーンなどの方形の投映範囲に映像を映し出す場合、光学レンズの作用領域の形状は方形である。
光学機能の優れた光学レンズを投映型プロジェクタに組み込むためには、前記作用領域がレンズ部の光学機能面に内包されるように設計しなければならない。従って、投映型プロジェクタに組み込まれる光学レンズを成形するにあたって、レンズ部には、方形の作用領域の対角線の長さ以上を直径（有効径）とする光学機能面を形成する。
【００１２】
すなわち投映型プロジェクタに組み込まれる光学レンズは、方形の作用領域において優れた光学機能を備えていれば十分であるのに対し、円盤状の光学レンズには、前記作用領域の対角線の長さ以上を直径（有効径）とした円形状の光学機能面が形成されていることとなる。
【００１３】
そこで本発明では、レンズ部１の厚さが、レンズ中央が薄くレンズ外周が厚い偏肉形状の光学レンズ１０を射出成形するにあたって、樹脂射出口の配設位置に形成されるゲート部３に対して側方の円周部分が切り欠かれた形状の光学レンズを成形することによって、レンズ中央を経由して射出口反対側へ流れ込む樹脂の到達時間と、レンズ中央を経由せずに射出口反対側へ流れ込む樹脂の到達時間との時間差を短縮し、樹脂合流部に形成されるウェルドラインを小さくせしめた。
【００１４】
本発明の実施例による光学レンズ１０について、図２を参照して説明する。
本発明の実施例による光学レンズ１０は、光学機能面１Ａを備えるレンズ部１と、レンズ部１の外周に形成されるフランジ２とから構成される光学レンズ１０において、樹脂射出口の配設位置に形成されるゲート部３に対して側方の円周部分が切り欠かれた形状の光学レンズを成形せしめたものである。
【００１５】
つまりキャビティ内に樹脂を流し込んで光学レンズ１０を成形する際に、樹脂の流れが速い肉厚の円周部分が除去された形状の光学レンズ１０を成形するため、レンズ中央を経由して射出口反対側へ流れ込む樹脂の到達時間と、レンズ中央を経由せずに射出口反対側へ流れ込む樹脂の到達時間との時間差を短縮することができる。
【００１６】
なおゲート部３に対して側方の円周部分が切り欠かれた形状の光学レンズ１０を投映型プロジェクタに組み込んで使用するとき、優れた光学機能の作用領域１Ｂが要求されるが、当該作業領域１Ｂは投映範囲に依存して方形であるため、ゲート部３に対して側方の円周部分が切り欠かれた形状であっても、光学機能面１Ａに作用領域１Ｂが内包されれば十分である。
【００１７】
なお、ゲート部３に対して側方の円周部分が切り欠かれた形状の光学レンズにおいて、ゲート部３に対して左右対称の形状となるように設計することが好ましい。
図２に示す光学レンズ１０は、その平面形状を、光学レンズ１０の外周に直交するように設けられるゲート部３に対して平行な２本の直線で円を切り欠いた形状となし、ゲート部３の右側方及び左側方のそれぞれの円周部分が切り欠かれた形状とすることによって、ゲート部３に対して左右対称になるように設計してある。
【００１８】
また図２に示す実施例では、長方形の投映範囲に映像を映し出す投映型プロジェクタに光学レンズ１０を組み込んだとき、長方形の作用領域１Ｂの短辺における中点の垂線上にゲート部３が配置されるようにし、作用領域１Ｂが光学機能面１Ａに内包されるようにした。
【００１９】
図３は、この発明の実施例による光学レンズの成形型２０を示す図である。
図３（ａ）は、キャビティ内に樹脂を流し込む樹脂射出口７Ａに沿って成形型を切断した断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すＡ−Ａ線で成形型を切断した断面図である。
【００２０】
この発明の実施例による光学レンズの成形型２０は、図３（ａ）に示すように、光学レンズの光学機能面を形成するための優れた表面精度をもつ転写面４Ａを備える上型４と、同じく優れた表面精度をもつ転写面５Ａを備える下型５と、前記上型及び下型の間に形成されるキャビティ内９に樹脂を流し込むための樹脂流路７及び樹脂射出口７Ａを備える胴型６とから構成される。
【００２１】
また図３（ｂ）に示すように、上型４と下型５との間に形成されるキャビティ内９において、樹脂射出口７Ａに対して側方の円周部分にはそれぞれ封鎖部材８が設けられ、樹脂射出口７Ａからキャビティ内９に流れ込んだ樹脂が、円周部分に沿って射出口反対側に回り込んで流れないようにしてある。
【００２２】
つまり前記上型４及び下型５の間に形成されるキャビティ内９に封鎖部材８を設けた樹脂射出口７Ａに対して側方の円周部分に樹脂が流れ込まないようにした成形型２０を使用することによって、樹脂の流れが速い肉厚の円周部分を通って射出口反対側に樹脂が流れることがなく、レンズ中央を経由して射出口反対側へ流れ込む樹脂の到達時間と、レンズ中央を経由せずに射出口反対側へ流れ込む樹脂の到達時間との時間差を短縮することができる。
これによって、樹脂射出口７Ａから溶融した樹脂を流し込み、当該キャビティ内９に充填された樹脂を冷却して固化し、光学機能面１Ａを備えるレンズ部１とその外周に形成されるフランジ２とからなる光学レンズ１０を成形するときに、樹脂合流部に形成されるウェルドラインを小さくすることができる。
【００２３】
図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明による成形型２０のキャビティ内９に樹脂が流れ込む状態を経時的に表わした図であり、樹脂射出口７Ａからキャビティ内９へ流れ込んだ樹脂が射出口反対側に向かって流れ、キャビティ内に樹脂が充填される状態を説明するものである。
円盤形状の光学レンズ１０を成形する従来技術（図６を参照）に比べ、本発明では、樹脂の流れが速い肉厚の円周部分を通って射出口反対側に樹脂が流れることがなく、レンズ中央を経由して射出口反対側へ流れ込む樹脂の到達時間と、レンズ中央を経由せずに射出口反対側へ流れ込む樹脂の到達時間との時間差が短縮され、樹脂合流部に形成されるウェルドラインを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】射出成形によって製造される円盤状の光学レンズを示す図である。
【図２】本発明の実施例による光学レンズを示す図である。
【図３】本発明の実施例による光学レンズの成形型を示す図である。
【図４】図２に示す成形型のキャビティ内の樹脂の流れを表わす図である。
【図５】従来技術による光学レンズを示す図である。
【図６】図４に示す成形型のキャビティ内の樹脂の流れを表わす図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    レンズ部
２    フランジ
３    ゲート部
４    上型
５    下型
６    胴型
７    樹脂流路
７Ａ  樹脂射出口
８    封鎖部材
９    キャビティ
１０  光学レンズ
２０  成形型
【図１】
2006276720.tif 000003
【図２】
2006276720.tif 000004
【図３】
2006276720.tif 000005
【図４】
2006276720.tif 000006
【図５】
2006276720.tif 000007
【図６】
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