(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金型と第２の金型とを備え、前記第１の金型と前記第２の金型との間の連通空間は、ランナーと、前記ランナーと連通する樹脂注入ゲートと、前記樹脂注入ゲートと連通し、樹脂レンズプレートを成形するキャビティと、を有する樹脂レンズプレートの成形金型であって、
前記キャビティは、少なくとも第１の主面または前記第１の主面と反対面の第２の主面に複数のレンズが行列状に形成されるレンズ形成領域と、前記レンズ形成領域の周囲に環状に形成されるレンズ組み立て領域と、を有する前記樹脂レンズプレートを成形する空間であり、
前記樹脂注入ゲートは、前記第１の主面を成形する前記第１の金型の型面と、前記第２の主面を成形する前記第２の金型の型面との間であり、前記樹脂注入ゲートと前記キャビティとの境界断面である第１の側面に対して連通し、
前記第１の側面の前記樹脂注入ゲートの開口部において、
前記開口部の前記第１の金型の型面と前記第２の金型の型面との間の厚み方向の開口幅は、前記キャビティの中心よりも前記キャビティの両端部に向けて広がり、
前記樹脂注入ゲートの前記厚み方向に対して垂直方向の開口幅は、前記レンズ形成領域と同じ幅または前記レンズ形成領域よりも幅広く設けられ、
前記ランナーは、前記キャビティの中心の延長線上にて前記樹脂注入ゲートと連通していることを特徴とする樹脂レンズプレートの成形金型。
【請求項２】
前記連通空間は、前記第１の金型の型面と前記第２の金型の型面との間であり、前記第１の側面と対向して配設される第２の側面に対して連通し、前記キャビティ内に充填された樹脂の一部を前記キャビティ外へと排出するための捨てタブと、を有し、
前記捨てタブは、前記キャビティの中心をその開口領域のセンターとして少なくとも前記レンズ形成領域の一部に渡り配設されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂レンズプレートの成形金型。
【請求項３】
前記レンズ組み立て領域を成形する前記キャビティには、
少なくとも前記第１の金型の型面または前記第２の金型の型面に、前記樹脂注入ゲート側から前記捨てタブ側に向けて直線状に窪んだ一対の樹脂流動経路が設けられ、
前記樹脂流動経路は、前記レンズ形成領域よりも幅広く設けられると共に、前記樹脂注入ゲートと連通していることを特徴とする請求項２に記載の樹脂レンズプレートの成形金型。
【請求項４】
少なくとも前記レンズ形成領域の前記第１の金型の型面または前記第２の金型の型面には、前記レンズを成形するための複数の半球形状の凹部が形成されると共に、各前記凹部間には前記レンズ組み立て領域まで連続した平坦領域が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の樹脂レンズプレートの成形金型。
【請求項５】
前記平坦領域は粗面加工され、前記凹部は鏡面加工されていることを特徴とする請求項４に記載の樹脂レンズプレートの成形金型。
【請求項６】
前記キャビティにおける前記第１の金型の型面と前記第２の金型の型面との間の厚み方向の開口幅は、前記キャビティの中心よりも前記キャビティの両端部に向けて広がっていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の樹脂レンズプレートの成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、樹脂レンズプレートの成形金型であり、特に、薄肉形状であり、且つ複数のレンズが高精細に成形された樹脂レンズプレートを射出成形により形成するための樹脂レンズプレートの成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の樹脂レンズプレート１００の製造方法として、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す製造方法が知られている。図８（Ａ）は、従来の樹脂レンズプレート１００の製造方法を説明する上面図である。図８（Ｂ）は、従来の樹脂レンズプレート１００の製造方法を説明する側面図である。【０００３】  図８（Ａ）に示す如く、樹脂レンズプレート１００は、成形金型のキャビティ（図示せず）内に高温状態の流動化した樹脂を圧縮注入することで形成される。そして、樹脂レンズプレート１００は、複数のレンズ１０１が行列状に配列されたレンズ形成領域１０２と、レンズ形成領域１０２の周囲に環状に形成されたレンズ組み立て領域１０３と、を有している。【０００４】  このとき、キャビティ内には、樹脂注入ゲート（図示せず）を介して樹脂が充填されるため、樹脂レンズプレート１００の側面１０４には、注入ゲート痕１０５が形成されている。そして、樹脂注入ゲートは、レンズ形成領域１０２の配置領域内であり、キャビティの中心部をカバーする様に配置されている。【０００５】  図８（Ｂ）に示す如く、樹脂注入ゲートは、樹脂レンズプレート１００の厚み方向においても、キャビティの中心部をカバーして配置されると共に、樹脂レンズプレート１００の１／３程度の厚みにて形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２３６４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  樹脂レンズプレート１００では、最も厚くなるレンズの形成領域の厚みＴ３が、例えば、１．５ｍｍ程度であり、薄いキャビティ内に注入された樹脂は、キャビティ内を流動し難くなる。そして、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、注入ゲート痕１０５の切欠き性を優先させ、樹脂注入ゲートを薄く、且つ、小さくすると、丸印１０６にて示すキャビティのコーナー部では、未充填領域が発生し易いという課題がある。【０００８】  また、上記樹脂注入ゲート構造では、樹脂注入ゲートに近いキャビティの中心部側から先行して樹脂が充填されるため、丸印１０６にて示す領域等、キャビティの両端部側への樹脂の充填が遅れてしまう。そして、キャビティ内の樹脂注入ゲートに近い領域では、キャビティ全体の樹脂の充填が完了するまでの間、樹脂充填時の大きな保圧力が長い時間加わることとなる。【０００９】  その結果、キャビティの中心部側と両端部側等では、樹脂に加わる内部応力分布差が大きくなり、樹脂レンズプレート１００に反りが発生したり、偏肉が発生したりする恐れがある。特に、上記反り等が、レンズ形成領域１０２に発生した場合には、複屈折により映像に乱れを発生させるという課題がある。【００１０】  更には、図９（Ａ）は、狭い樹脂注入ゲート１１１により成形された樹脂レンズプレート１１０を説明する上面図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す樹脂レンズプレート１１０のレンズ形成領域を拡大した説明図である。【００１１】  図９（Ａ）に示す如く、樹脂レンズプレート１１０は、紙面左側に樹脂注入ゲート１１１を有し、樹脂が矢印１１４にて示す方向にキャビティ（図示せず）内を流動し、充填されることで、樹脂レンズプレート１１０が成形される。そして、点線にて囲まれた領域がレンズ形成領域１１２であり、レンズ形成領域１１２の周囲にはレンズ組み立て領域１１３が形成されている。【００１２】  樹脂注入ゲート１１１は、レンズ形成領域１１２の配置領域内であり、キャビティの中心部に配置されている。上述したように、この樹脂注入ゲート１１１の位置により、一点鎖線にて示すように、樹脂はキャビティの中心部側から先行して充填される。その結果、樹脂の充填方向に対して、キャビティの両端部側の領域では、キャビティの中心部側からも樹脂が廻り込み、樹脂が合流する領域となり易く、ウェルドが発生し易いという課題がある。【００１３】  また、レンズ形成領域１１２の隣接するレンズ１１５同士が連続する形状では、樹脂が、型面の半球状の凹部にてキャビティ内のエアーを巻き込み易くなり、ウェルドが発生し易いという課題がある。また、個々のレンズ１１５同士の連続する領域では、矢印１１４にて示す樹脂の流動方向の後端部側にて、乱流が起り易く、個々のレンズ１１５にウェルド１１６が発生し易いという課題がある。【００１４】  図９（Ｂ）では、レンズ形成領域１１２のレンズ１１５にウェルド１１６が発生している状況を図示している。個々のレンズ１１５にウェルド１１６が発生することで、浮遊映像に悪影響を及ぼしてしまう。そして、ウェルド１１６は、樹脂をキャビティ内に均一に流動させ、充填することで、その発生を回避出来ると考えらえるが、現状の成形金型の形状では難し��という課題がある。【００１５】  本願発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、薄肉形状であり、且つ複数のレンズが高精細に成形された樹脂レンズプレートを射出成形により形成するための樹脂レンズプレートの成形金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、第１の金型と第２の金型とを備え、前記第１の金型と前記第２の金型との間の連通空間は、ランナーと、前記ランナーと連通する樹脂注入ゲートと、前記樹脂注入ゲートと連通し、樹脂レンズプレートを成形するキャビティと、を有する樹脂レンズプレートの成形金型であって、前記キャビティは、少なくとも第１の主面または前記第１の主面と反対面の第２の主面に複数のレンズが行列状に形成されるレンズ形成領域と、前記レンズ形成領域の周囲に環状に形成されるレンズ組み立て領域と、を有する前記樹脂レンズプレートを成形する略６面体の空間であり、前記樹脂注入ゲートは、前記第１の主面を成形する前記第１の金型の型面と、前記第２の主面を成形する前記第２の金型の型面との間であり、前記略６面体の４つの側面のいずれか１つである第１の側面に対して連通し、前記樹脂注入ゲートと前記キャビティとの境界断面における前記樹脂注入ゲートの開口部において、前記開口部の前記第１の金型の前記型面と前記第２の金型の前記型面との間の厚み方向の開口幅は、前記キャビティの中心よりも前記キャビティの両端部に向けて広がり、前記樹脂注入ゲートの前記厚み方向に対して垂直方向の開口幅は、前記レンズ形成領域と同じ幅または前記レンズ形成領域よりも幅広く設けられ、前記ランナーは、前記キャビティの中心の延長線上にて前記樹脂注入ゲートと連通していることを特徴とする。【００１７】  また、本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、前記連通空間は、前記第１の側面と対向して配設される前記略６面体の第２の側面に対して連通し、前記キャビティ内に充填された樹脂の一部を前記キャビティ外へと排出するための捨てタブと、を有し、前記捨てタブは、前記キャビティの中心をその開口領域のセンターとして少なくとも前記レンズ形成領域の一部に渡り配設されていることを特徴とする。【００１８】  また、本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、前記レンズ組み立て領域を成形する前記キャビティには、少なくとも前記第１の金型の前記型面または前記第２の金型の前記型面に、前記樹脂注入ゲート側から前記捨てタブ側に向けて直線状に窪んだ一対の樹脂流動経路が設けられ、前記樹脂流動経路は、前記レンズ形成領域よりも幅広く設けられると共に、前記樹脂注入ゲートと連通していることを特徴とする。【００１９】  また、本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、少なくとも前記レンズ形成領域の前記第１の金型の前記型面または前記第２の金型の前記型面には、前記レンズを成形するための複数の半球形状の凹部が形成されると共に、各前記凹部間には前記レンズ組み立て領域まで連続した平坦領域が形成されていることを特徴とする。【００２０】  また、本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、前記平坦領域は粗面加工され、前記凹部は鏡面加工されていることを特徴とする。【００２１】  また、本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、前記キャビティにおける前記第１の金型の前記型面と前記第２の金型の前記型面との間の厚み方向の開口幅は、前記キャビティの中心よりも前記キャビティの両端部に向けて広がっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】  本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、第１の金型と第２の金型とを備え、第１の金型と第２の金型との間の連通空間は、ランナーと、ランナーと連通する樹脂注入ゲートと、樹脂注入ゲートと連通し、樹脂レンズプレートを成形するキャビティと、を有している。そして、樹樹脂注入ゲートは、略６面体のキャビティの４つの側面のいずれか１つである第１の側面に対して連通し、樹脂注入ゲートとキャビティとの境界断面における樹脂注入ゲートの開口部において、開口部の厚み方向の開口幅は、キャビティの中心よりもキャビティの両端部に向けて広がり、樹脂注入ゲートの厚み方向と垂直方向の開口幅は、レンズ形成領域と同じ幅またはレンズ形成領域よりも幅広く設けられている。この構造により、樹脂注入ゲートからキャビティ内へと注入される樹脂の量が出来る限り均一化することで、樹脂への内部応力分布差により、樹脂レンズプレートに反りが発生し、また、偏肉が発生したりすることが防止される。そして、樹脂レンズプレートが、光学製品としての高品質性を維持することができる。【００２３】  また、本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、上記連通空間は、キャビティ内に充填された樹脂の一部をキャビティ外へと排出するための捨てタブと、を有している。この構造により、最初にキャビティ内に注入されることで、キャビティ内の空気を巻き込み易く、また、温度低下等により、ウェルドが発生し易い樹脂をキャビティ外部へと排出することができる。【００２４】  また、本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、レンズ組み立て領域を成形するキャビティの領域には、樹脂注入ゲート側から捨てタブ側に向けて直線状に窪んだ一対の樹脂流動経路が設けられている。この構造により、キャビティの両端部では、キャビティの中心側より保圧力が弱くなるが、樹脂の流動性を高めることで、キャビティ全体に樹脂を出来る限り均一に充填することができる。【００２５】  また、本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、第１の金型の型面または第２の金型の型面には、レンズを成形するための複数の半球形状の凹部が形成されると共に、各凹部間にはレンズ組み立て領域まで連続した平坦領域が形成されている。この構造により、樹脂充填時に、樹脂の流動方向におけるレンズの後端部にて、樹脂の流れに乱流が発生し難く、個々のレンズにウェルドが発生することが防止される。【００２６】  また、本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、上記平坦領域は粗面加工され、凹部は鏡面加工されている。この構造により、樹脂レンズプレートのレンズ形成領域には、開口絞り機能を有する遮光部が形成され、高品質の浮遊映像を実現することができる。【００２７】  また、本発明の樹脂レンズプレートの成形金型では、樹脂注入ゲートに続きキャビティ内においても、その厚み方向の開口幅が、キャビティの中心よりもキャビティの両端部に向けて広がることで、樹脂注入ゲートからキャビティ内へと注入される樹脂の量が出来る限り均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂レンズプレートの成形金型を説明する（Ａ）平面図、（Ｂ）平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る樹脂レンズプレートの成形金型を説明する断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る樹脂レンズプレートの成形金型を説明する断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る樹脂レンズプレートの成形金型を説明する断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る樹脂レンズプレートの成形金型への樹脂の充填状況を説明する（Ａ）平面図、（Ｂ）平面図、（Ｃ）平面図、（Ｄ）断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る樹脂レンズプレートを説明する（Ａ）斜視図、（Ｂ）断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る樹脂レンズプレートの成型金型を説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図である。
【図８】従来の樹脂レンズプレートの製造方法を説明する（Ａ）上面図、（Ｂ）側面図である。
【図９】従来の樹脂レンズプレートを説明する（Ａ）上面図、（Ｂ）拡大説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】  以下、本発明の一実施形態に係る樹脂レンズプレートの成形金型１０（以下、「成形金型１０」と呼ぶ。）を図面に基づき詳細に説明する。尚、以下の説明では、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００３０】  図１（Ａ）は、本実施形態の成形金型１０を説明する平面図である。図１（Ｂ）は、本実施形態の成形金型１０の第１の金型１１の型面１１Ａを説明する平面図である。尚、成形金型１０のキャビティ１３内における第２の金型１２の型面１２Ａは、第１の金型１１の型面１１Ａと同一の形状であり、第２の金型１２（図２参照）の型面１２Ａ（図２参照）の説明は、第１の金型１１の型面１１Ａの説明を参照し、その説明を省略する。
【００３１】  図１（Ａ）に示す如く、成形金型１０は、主に、第１の金型１１と第２の金型１２とから構成される。第１及び第２の金型１１、１２が当接することで、第１及び第２の金型１１、１２内には、樹脂３１（図５（Ａ）参照）が流動する、点線２１にて示す連通空間２２が形成されている。成形金型１０の連通空間２２には、主に、樹脂レンズプレート４１（図６（Ａ）参照）を成形するキャビティ１３と、キャビティ１３へ樹脂３１を注入する樹脂注入ゲート１４と、樹脂注入ゲート１４と連通するランナー１５と、キャビティ１３と連通する捨てタブ１６と、が形成されている。
【００３２】  成形金型１０のキャビティ１３は、略６面体の空間であり、キャビティ１３の紙面前方側の側面に樹脂注入ゲート１４が配設され、キャビティ１３の紙面後方側の側面には捨てタブ１６が配設されている。そして、樹脂注入ゲート１４から注入された樹脂３１は、キャビティ１３の短手方向（紙面前後方向）に流動しながら、キャビティ１３内を充填する。
【００３３】  樹脂注入ゲート１４は、キャビティ１３の紙面前方側の側面の長手方向（紙面左右方向）に渡り配設されている。そして、ランナー１５と樹脂注入ゲート１４との連通箇所が、キャビティ１３の長手方向（紙面左右方向）の中心ＣＬの延長線上に配設されている。
【００３４】  図１（Ｂ）に示す如く、第１の金型１１の型面１１Ａは、レンズ形成領域４４を形成する加工面１１Ｂと、その加工面１１Ｂを囲み、レンズ組み立て領域４５を形成する加工面１１Ｃと、を有している。そして、加工面１１Ｂには、半球形状の微小レンズ成形用の凹部１１Ｄが所定のピッチにて行列状に配列されている。詳細は後述するが、本実施の形態では、加工面１１Ｂには、各凹部１１Ｄの周囲を囲むように平坦領域１１Ｅが形成されている。尚、本実施の形態では、各微小のレンズ４７（図６（Ｂ）参照）は、半球形状であるが、例えば、非球面形状の場合でも良く、平面視において、例えば、円形状、６角形形状の場合でも良い。
【００３５】  また、レンズ組み立て領域４５には、キャビティ１３の短手方向（紙面前後方向）に、一対の樹脂流動経路１７（図３参照）が、レンズ形成領域４４よりも幅広く形成されている。樹脂流動経路１７は、キャビティ１３内の樹脂３１の流れを良くするための領域であり、加工面１１Ｃには、直線状の窪み領域１１Ｆが形成されている。そして、窪み領域１１Ｆの一端側は、樹脂注入ゲート１４と連通している。一方、窪み領域１１Ｆの他端側は、レンズ形成領域４４の加工面１１Ｂよりも捨てタブ１６側（紙面後方側）に位置している。
【００３６】  図２は、図１（Ａ）に示す成形金型１０のＡ−Ａ線方向の断面図であり、成形金型１０の樹脂注入ゲート１４を説明する図である。
【００３７】  図２では、樹脂注入ゲート１４がキャビティ１３（図１（Ａ）参照）と連通する境界断面において、樹脂注入ゲート１４の開口部１４Ａの形状を示している。図示したように、開口部１４Ａの短手方向（紙面上下方向）の開口幅Ｗ１は、キャビティ１３の中心ＣＬよりもキャビティ１３の両端部の方が広くなるように形成されている。具体的には、第１の金型１１の型面１１Ａは平坦面として形成され、第２の金型１２の型面１２Ａはキャビティ１３の中心ＣＬを頂部とした傾斜面として形成されている。
【００３８】  また、開口部１４Ａの長手方向（紙面左右方向）の開口幅Ｗ２は、レンズ形成領域４４よりも幅広く形成されている。つまり、樹脂注入ゲート１４は、キャビティ１３の長手方向（紙面左右方向）において、レンズ形成領域４４の外側まで形成されている。
【００３９】  ここで、図１（Ｂ）に示す如く、ランナー１５は、キャビティ１３の中心ＣＬの延長線上にて樹脂注入ゲート１４と連通する。そして、樹脂注入ゲート１４は、上記ランナー１５との連通箇所から、図２に示す形状の開口断面積を徐々に広げながらキャビティ１３と連通する。この構造により、ランナー１５から最短距離となるキャビティ１３の中心ＣＬが、樹脂充填時の保圧力が強くなり、キャビティ１３の両端側に向けてその保圧力が徐々に弱くなる。その結果、キャビティ１３の中心ＣＬほど、樹脂３１（図５（Ａ）参照）が勢い良くキャビティ１３内へと注入され、キャビティ１３内でも先行してキャビティ１３の短手方向（紙面前後方向）へと流動し易くなる。
【００４０】  しかしながら、本実施形態では、図２に示す如く、樹脂注入ゲート１４の開口部１４Ａの開口幅Ｗ１は、キャビティ１３の中心ＣＬよりもキャビティ１３の両端部の方が広くなるように形成されている。この構造により、キャビティ１３の両端部に向けて樹脂３１（図５（Ａ）参照）の流動断面積が大きくなり、多少樹脂充填時の保圧力が弱くなっても、樹脂３１の流動性により、キャビティ１３の両端部側へも中心ＣＬ側と出来る限り均一に樹脂３１を供給することが可能となる。
【００４１】  更には、樹脂注入ゲート１４は、キャビティ１３の長手方向（紙面左右方向）において、レンズ形成領域４４の外側まで形成されている。この構造により、キャビティ１３への樹脂充填時に、レンズ形成領域４４では、キャビティ１３の中心ＣＬ側から樹脂３１の廻り込みによる合流が発生し難くなり、樹脂レンズプレート４１（図６（Ａ）参照）のレンズ形成領域４４にウェルドラインが形成されることが防止される。
【００４２】  図３は、図１（Ａ）に示す成形金型１０のＢ−Ｂ線方向の断面図であり、成形金型１０の樹脂流動経路１７を説明する図である。
【００４３】  図３に示す如く、樹脂流動経路１７は、第１及び第２の金型１１、１２のレンズ組み立て領域４５に形成されている。そして、第１及び第２の金型１１、１２の加工面１１Ｃ、１２Ｃに形成された窪み領域１１Ｆ、１２Ｆが一致している。樹脂流動経路１７の厚み方向（紙面上下方向）の空間幅Ｗ３は、例えば、０．９ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、レンズ形成領域４４の平坦領域１１Ｅ、１２Ｅの空間幅Ｗ４と同等または広くなり、レンズ成形用の凹部１１Ｄ、１２Ｄの空間幅Ｗ５よりも若干狭くなっている。
【００４４】  図１（Ｂ）を用いて上述したように、キャビティ１３の樹脂流動経路１７は、キャビティ１３内にてランナー１５（図１（Ｂ）参照）と樹脂注入ゲート１４（図１（Ｂ）参照）の連通箇所から最も遠い位置にあり、樹脂充填時の保圧力が、キャビティ１３の中心ＣＬより弱まる。しかしながら、直線状の樹脂流動経路１７がキャビティ１３の短手方向（紙面前後方向）に向けて形成されることで、レンズ組み立て領域４５での充填速度を早めることができる。
【００４５】  図４は、図１（Ａ）に示す成形金型１０のＣ−Ｃ線方向の断面図であり、成形金型１０の捨てタブ１６を説明する図である。
【００４６】  先ず、図１（Ａ）に示す如く、捨てタブ１６は、樹脂注入ゲート１４が配設されるキャビティ１３の側面に対して、反対側のキャビティ１３の側面に配設されている。そして、捨てタブ１６が連通するキャビティ１３との境界断面において、捨てタブ１６の開口領域のセンターが、キャビティ１３の中心ＣＬと一致し、捨てタブ１６は、少なくともレンズ形成領域４４の一部をカバーするように配設されている。
【００４７】  次に、図４に示す如く、捨てタブ１６は、例えば、第１の金型１１の型面１１Ａはキャビティ１３と連続した平坦面として形成され、第２の金型１２の型面１２Ａは凹凸形状に形成されている。そして、捨てタブ１６には、キャビティ１３のレンズ形成領域４４を流れる樹脂３１（図５（Ａ）参照）の一部が流れ込み、樹脂レンズプレート４１（図６（Ａ）参照）のレンズ形成領域４４に発生する恐れがあるウェルド等をキャビティ１３外部へと流し出すことができる。その結果、特に、樹脂レンズプレート４１のレンズ形成領域４４にウェルドや反り等が発生することを防止し、樹脂レンズプレート４１の光学製品としての高品質性を維持することができる。
【００４８】  図５（Ａ）から図５（Ｃ）は、本実施形態の成形金型１０内での樹脂３１の充填状況を説明する平面図であり、図５（Ｄ）は、本実施形態の成形金型１０内での樹脂３１の充填状況を説明する断面図である。尚、図５（Ａ）から図５（Ｃ）では、説明の都合上、成形金型１０を簡略化して図示している。
【００４９】  樹脂充填時には、ポッド（図示せず）で溶融された液状または半固形状の樹脂３１が、ランナー１５を経由して樹脂注入ゲート１４からキャビティ１３内へと注入される。ここで、本実施の形態では、樹脂３１としては、シクロオレフィンポリマー樹脂、ポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂が用いられる。
【００５０】  そして、樹脂成形条件としては、例えば、樹脂３１は、キャビティ１３内での温度が２７０度以上２９０度以下となるようにポッドにて加熱され、キャビティ１３への射出速度が２０ｍｍ／ｓ以上５０ｍｍ／ｓ以下、その保圧力が５０Ｍｐａ以上８０Ｍｐａ以下となるように調整される。
【００５１】  図５（Ａ）に示す如く、上記樹脂成形条件に調整された樹脂３１は、樹脂注入ゲート１４からキャビティ１３内へと注入される。そして、図１及び図２を用いて説明したように、ランナー１５は、キャビティ１３の中心ＣＬにて樹脂注入ゲート１４と連通する。また、樹脂注入ゲート１４の開口部１４Ａは、その開口幅Ｗ１がキャビティ１３の中心ＣＬよりもキャビティ１３の両端部の方が広くなるように、形成されている。
【００５２】  この構造により、樹脂注入ゲート１４からキャビティ１３内へと注入される樹脂３１の量は、キャビティ１３の両端部側においても、キャビティ１３の中心ＣＬ側より若干少ない程度となる。そして、キャビティ１３の両端部には、一対の樹脂流動経路１７が設けられることで、樹脂３１の流動性も向上される。その結果、保圧力の関係により、キャビティ１３の中心ＣＬ側に注入された樹脂３１の方が、若干、先行して流動するが、図示したように、樹脂３１は、キャビティ１３の全体において、捨てタブ１６側へと向けて出来る限り均一に流動する。
【００５３】  次に、図５（Ｂ）に示す如く、引き続き、樹脂注入ゲート１４からキャビティ１３内へと樹脂３１を注入することで、キャビティ１３内は樹脂３１にて充填されていく。図３を用いて上述したように、キャビティ１３の両端部側では、開口幅Ｗ１が広い形状の樹脂注入ゲート１４と連通した樹脂流動経路１７が配設されている。
【００５４】  この構造により、キャビティ１３の両端部側での樹脂３１の注入量が増大し、更に、樹脂３１の流動性が向上する。そして、樹脂３１が、キャビティ１３の全体において、捨てタブ１６側へと向けて出来る限り均一に流動する。その結果、少なくともレンズ形成領域４４では、一方向（紙面前後方向）に流動する樹脂３１により充填されることで、キャビティ１３内での樹脂３１の廻り込みによる合流が発生し難くなり、樹脂レンズプレート４１（図６（Ａ）参照）のレンズ形成領域４４にウェルドラインが形成されることが防止される。
【００５５】  次に、図５（Ｃ）に示す如く、引き続き、樹脂注入ゲート１４からキャビティ１３内へと樹脂３１を注入することで、キャビティ１３内が樹脂３１にて完全に充填されると共に、最初にキャビティ１３に注入された樹脂３１の一部が、捨てタブ１６へと流れ込む。ここで、最初にキャビティ１３内へと注入された樹脂３１は、キャビティ１３内の空気を巻き込みながら流動することや、また、温度が低下し易いこと等により、ウェルドが発生し易くなる。
【００５６】  そして、捨てタブ１６を設けることで、上記ウェルドの発生し易い領域の樹脂３１をキャビティ１３外部へと流し出すことができる。あるいは、上記ウェルドの発生し易い領域の樹脂３１をレンズ組み立て領域４５へと追い込むことができる。その結果、特に、樹脂レンズプレート４１のレンズ形成領域４４にウェルドや反り等の発生が防止され、樹脂レンズプレート４１（図６（Ａ）参照）が、光学製品としての高品質性を維持することができる。
【００５７】  更に、図５（Ａ）から図５（Ｃ）を用いて説明したように、樹脂３１が、キャビティ１３の全体を出来る限り均一に流動することで、キャビティ１３の中心ＣＬ側に位置するレンズ形成領域４４を先行して充填し、その後、大幅に遅れてキャビティ１３の両端部側の領域を充填することが防止される。この構造により、キャビティ１３の中心ＣＬの樹脂注入ゲート１４に近い領域に、樹脂充填時の大きな保圧力が長い時間加わることが防止される。その結果、樹脂３１への内部応力分布差により、樹脂レンズプレート４１に反りが発生し、また、偏肉が発生したりすることが防止される。そして、樹脂レンズプレート４１が、光学製品としての高品質性を維持することができる。
【００５８】  最後に、図５（Ｄ）に示す如く、レンズ形成領域４４では、樹脂３１は、樹脂レンズプレート４１（図６（Ａ）参照）の板厚部を流動しながら、矢印３３にて示すように、第１及び第２の金型１１、１２に設けられた凹部１１Ｄ、１２Ｄ内も充填していく。図示したように、第１及び第２の金型１１、１２には、凹部１１Ｄ、１２Ｄの周囲を囲むように平坦領域１１Ｅ、１２Ｅが形成され、平坦領域１１Ｅ、１２Ｅは、レンズ形成領域４４では網の目状に連続し、その終端部は、レンズ組み立て領域４５（図１（Ｂ）参照）へと連続している。
【００５９】  ここで、凹部１１Ｄ、１２Ｄの曲率半径は、例えば、０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下にて形成され、凹部１１Ｄ、１２Ｄは、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下のピッチにて行列状に形成されている。この構造により、丸印３４にて示すように、樹脂３１の流動方向（紙面前後方向）において、凹部１１Ｄ、１２Ｄと平坦領域１１Ｅ、１２Ｅとの境界領域の突起形状が無くなると共に、凹部１１Ｄ、１２Ｄの深さが浅くなる。その結果、凹部１１Ｄ、１２Ｄと平坦領域１１Ｅ、１２Ｅとの境界領域にて、乱流が発生し難くなり、丸印３４にて示す樹脂レンズプレート４１（図６（Ａ）参照）のレンズ４７（図６（Ｂ）参照）の後端部側にウェルド１１６（図９（Ｂ）参照）が発生し難くなり、複屈折により浮遊映像に悪影響を及ぼすことが防止される。
【００６０】  次に、本発明の他の実施形態に係る樹脂レンズプレート４１を図面に基づき詳細に説明する。そして、樹脂レンズプレート４１は、図１から図５を用いて上述した成形金型１０を用いて成形されるため、以下の樹脂レンズプレート４１の説明の際には、図１から図５を用いて説明した成形金型１０の説明を適宜参照し、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００６１】  図６（Ａ）は、本実施形態の樹脂レンズプレート４１を説明する斜視図である。図６（Ｂ）は、本実施形態の樹脂レンズプレート４１を説明する拡大断面図である。
【００６２】  図６（Ａ）では、成形金型１０から離形した直後の樹脂レンズプレート４１を示している。樹脂レンズプレート４１は、薄板形状の略６面体である。そして、樹脂レンズプレート４１の第１の主面４２（図６（Ｂ）参照）及び第２の主面４３では、その大部分がレンズ形成領域４４として形成され、レンズ形成領域４４の周囲を囲むようにレンズ組み立て領域４５が環状に形成されている。尚、レンズ組み立て領域４５は、樹脂レンズプレート４１の外周端部４６を形成している。
【００６３】  上述したように、第１の主面４２には、第１の金型１１（図１（Ｂ）参照）の型面１１Ａ（図１（Ｂ）参照）の形状が転写され、第２の主面４３には、第２の金型１２（図２参照）の型面１２Ａ（図２参照）の形状が転写されている。そして第１及び第２の主面４２、４３には、球面形状の複数のレンズ４７が、行列状に形成されている。
【００６４】  図示したように、成形金型１０から離形した直後には、樹脂レンズプレート４１には、樹脂注入ゲート１４（図１（Ａ）参照）の形状に硬化した硬化樹脂４８、ランナー１５（図１（Ａ）参照）の形状に硬化した硬化樹脂４９及び捨てタブ１６（図１（Ａ）参照）の形状に硬化した硬化樹脂５０が一体に形成されている。
【００６５】  図６（Ｂ）では、レンズ形成領域４４の一部を拡大して図示している。上述したように、樹脂レンズプレート４１のレンズ形成領域４４では、複数のレンズ４７が、例えば、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下のピッチにて行列状に形成されている。各レンズ４７間は、平坦領域５１として形成されている。そして、樹脂レンズプレート４１の第１及び第２の主面４２、４３には、一点鎖線５２にて示すように、厚み方向（紙面上下方向）のレンズ４７の光軸が一致するように、複数のレンズ４７が形成されている。
【００６６】  レンズ形成領域４４では、レンズ４７の形成領域の厚みＴ１は、例えば、１．２ｍｍ±０．５ｍｍにて形成され、平坦領域５１の形成領域の厚みＴ２は、例えば、１．１ｍｍ±０．５ｍｍにて形成されている。そして、レンズ４７の曲率半径は、例えば０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下にて形成されている。
【００６７】  図示したように、平坦領域５１には、太線にて示すように、粗面加工が施される一方、レンズ４７には、鏡面加工が施されている。具体的には、第１及び第２の金型１１、１２の型面１１Ａ、１２Ａの平坦領域１１Ｅ、１２Ｅに対応する領域には、ブラスト処理、化学的エッチング処理や研磨処理等の粗面加工が施されている。
【００６８】  そして、２枚の樹脂レンズプレート４１が、複数のレンズ４７同士の光軸合わせをした状態にて、レンズ組み立て領域４５を利用して貼り合されることで、樹脂正立レンズアレイ（図示せず）として用いられる。上述したように、レンズ形成領域４４には、粗面加工が施された平坦領域５１が形成されることで、レンズ４７領域以外から樹脂レンズプレート４１内に入射した透過光を平坦領域５１にて乱反射させることができる。つまり、平坦領域５１が、開口絞り機能としての遮光部として用いられることで、高品質の浮遊映像を実現することができる。
【００６９】  次に、本発明の他の実施形態に係る成形金型６０を図面に基づき詳細に説明する。そして、成形金型６０は、図１から図４を用いて上述した成形金型１０とは、そのキャビティ６２の形状が異なる以外は、実質、同一の構造であり、以下の説明の際には、図１から図６を用いて説明した成形金型１０及び樹脂レンズプレート４１の説明を適宜参照し、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００７０】  図７（Ａ）は、本実施形態の成形金型６０を説明する断面図であり、図１（Ａ）に示す成形金型１０のＤ−Ｄ線方向の断面を示している。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の成形金型６０の丸印６３にて示す領域を説明する拡大断面図である。
【００７１】  図７（Ａ）に示す如く、成形金型６０は、成形金型１０と同様に、主に、第１の金型１１と第２の金型１２とから構成される。第１及び第２の金型１１、１２が当接することで、第１及び第２の金型１１、１２内には、樹脂３１（図５（Ａ）参照）が流動する、点線２１（図１（Ａ）参照）にて示す連通空間２２（図１（Ａ）参照）が形成されている。成形金型６０の連通空間２２には、主に、樹脂レンズプレート４１（図６（Ａ）参照）を成形するキャビティ６２と、キャビティ６２へ樹脂３１を注入する樹脂注入ゲート１４（図１（Ａ）参照）と、樹脂注入ゲート１４と連通するランナー１５（図１（Ａ）参照）と、キャビティ６２と連通する捨てタブ１６（図１（Ａ）参照）と、が形成されている。
【００７２】  図示したように、第１の金型１１の型面１１Ａ及び第２の金型１２の型面１２Ａには、半球形状の微小レンズ成形用の凹部１１Ｄが所定のピッチにて行列状に配列されている。そして、二点鎖線６４，６５は、第２の金型１２の型面１２Ａの傾斜ラインを示すが、第２の金型１２の型面１２Ａは、上述した樹脂注入ゲート１４の構造と同様に、キャビティ６２の中心ＣＬよりもキャビティ６２の両端部の方が広くなるように形成されている。具体的には、第２の金型１２の型面１２Ａはキャビティ６２の中心ＣＬを頂部とした傾斜面として形成されている。尚、本実施形態では、第２の金型１２の型面１２Ａが傾斜面として形成される場合に限定されるものではない。例えば、第１の金型１１の型面１１Ａが傾斜面及び第２の金型１２の型面１２Ａが平坦面（水平面）となる場合や第１の金型１１の型面１１Ａ及び第２の金型１２の型面１２Ａが傾斜面となる場合でも良い。
【００７３】  図７（Ｂ）では、説明の都合上、第２の金型１２の型面１２Ａの傾斜を実際よりも大きく傾斜させて示しているが、第２の金型１２では、キャビティ６２の中心ＣＬ側の方が、キャビティ６２の端部側より、凹部１１Ｄの深さが深くなっている。その逆に、キャビティ６２の凹部１１Ｄ間の平坦領域１１Ｅ、１２Ｅの空間幅Ｗ４は、キャビティ６２の中心ＣＬ側の方が、キャビティ６２の端部側より短くなっている。尚、第１の金型１１の型面１１Ａは平坦面として形成されている。
【００７４】  この構造により、キャビティ６２の両端部に向けて樹脂３１（図５（Ａ）参照）の流動断面積が大きくなり、多少樹脂充填時の保圧力が弱くなっても、樹脂３１の流動性により、キャビティ６２の両端部側へも中心ＣＬ側と出来る限り均一に樹脂３１を供給することが可能となる。
【００７５】  更には、樹脂注入ゲート１４と連続してキャビティ６２内も傾斜させることで、キャビティ６２への樹脂充填時に、レンズ形成領域４４（図２参照）では、キャビティ６２の中心ＣＬ側から樹脂３１の廻り込みによる合流が発生し難くなり、樹脂レンズプレート４１（図６（Ａ）参照）のレンズ形成領域４４にウェルドラインが形成されることが防止される。
【００７６】  尚、本実施形態では、樹脂レンズプレート４１の第１及び第２の主面４２、４３に複数のレンズ４７を形成するため、第１及び第２の金型１１、１２の型面１１Ａ、１２Ａに複数のレンズ成形用の凹部１１Ｄ、１２Ｄを形成する場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、少なくとも樹脂レンズプレート４１の第１の主面４２または第２の主面４３のどちらか一方に複数のレンズ４７を形成するため、第１及び第２の金型１１、１２の型面１１Ａ、１２Ａのどちらか一方に複数のレンズ成形用の凹部１１Ｄ、１２Ｄを形成する場合でも同様な効果を得ることができる。
【００７７】  また、図２に示す樹脂注入ゲート１４の開口部１４Ａの長手方向（紙面左右方向）の開口幅Ｗ２は、レンズ形成領域４４よりも幅広く形成されている場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、上記開口部１４Ａの開口幅Ｗ２が、レンズ形成領域４４と同一幅または若干狭い幅の場合でも良い。つまり、レンズ形成領域４４において、キャビティ１３の中心ＣＬ側の樹脂３１が廻り込むことでウェルドラインの発生が防止され、また、キャビティ１３全体での出来る限り均一な樹脂３１の充填により樹脂３１への内部応力分布差の発生が防止されれば良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７８】  １０、６０  樹脂レンズプレートの成形金型  １１  第１の金型  １１Ａ、１２Ａ  型面  １１Ｂ、１１Ｃ、１２Ｃ  加工面  １１Ｄ、１２Ｄ  凹部  １１Ｅ、１２Ｅ  平坦領域  １１Ｆ、１２Ｆ  窪み領域  １２  第２の金型  １３、６２  キャビティ  １４  樹脂注入ゲート  １４Ａ  開口部  １５  ランナー  １６  捨てタブ  １７  樹脂流動経路  ３１  樹脂  ４１  樹脂レンズプレート  ４２  第１の主面  ４３  第２の主面  ４４  レンズ形成領域  ４５  レンズ組み立て領域  ４７  レンズ  ４８、４９、５０  硬化樹脂  ５１  平坦領域 
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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