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▶ ディビーエムレフレックス エンタプライズ インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5747422
(24)【登録日】2015年5月22日
(45)【発行日】2015年7月15日
(54)【発明の名称】２段階射出成形工程を利用して同じ樹脂層で成形された厚レンズ
(51)【国際特許分類】
B29C 45/14 20060101AFI20150625BHJP
B29C 45/56 20060101ALI20150625BHJP
B29C 45/70 20060101ALI20150625BHJP
G02B 3/00 20060101ALI20150625BHJP
B29L 11/00 20060101ALN20150625BHJP
【ＦＩ】
B29C45/14
B29C45/56
B29C45/70
G02B3/00 Z
B29L11:00
【請求項の数】2
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2012-550279(P2012-550279)
(86)(22)【出願日】2011年2月1日
(65)【公表番号】特表2013-517963(P2013-517963A)
(43)【公表日】2013年5月20日
(86)【国際出願番号】CA2011000129
(87)【国際公開番号】WO2011091529
(87)【国際公開日】20110804
【審査請求日】2013年8月2日
(31)【優先権主張番号】61/300,201
(32)【優先日】2010年2月1日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】512195809
【氏名又は名称】ディビーエムレフレックス エンタプライズ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100091683
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄
(74)【代理人】
【識別番号】100179316
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 寛奈
(72)【発明者】
【氏名】ショケー，エリック
【審査官】
石川 健一
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００８−２３８６５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−１０７４９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第９４／０２３９２９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
カナダ国特許出願公開第０２６９１２１９（ＣＡ，Ａ１）
【文献】
欧州特許出願公開第０１８５７２４６（ＥＰ，Ａ１）
【文献】
米国特許第０６２９０８８２（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】
特開平０９−２２５９６１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ２９Ｃ ４５／１４
Ｂ２９Ｃ ４５／７０
Ｇ０２Ｂ ３／００
Ｂ２９Ｌ １１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１モールドキャップとモールドコアの間に第１モールド空間を形成し、このとき、前記第１モールドキャップはキャップ射出面を有し、前記モールドコアはコア射出面と２つ以上の互いに離れた凹形状の窪みを有し、それぞれの凹形状の窪みは所定の深さと幅と長さを有する２つの側壁を有する段階；
第１モールドゲートを通じて第１モールド空間に溶融光学材料を注入し、このとき、前記モールドゲートは凹形状の窪みの反対側に位置し、凹形状の窪みの側壁に沿って並んだ方向に凹形状の窪みの長さに沿って第１モールド空間に成形材料が流れる段階；
第１モールド空間の光学材料を冷却し、このとき、光学材料が凹形状の窪みの側壁と冷間接触し、冷却が終わるときに光学要素の第１区間が形成され、この第１区間は凹形状の窪み内に位置する成形材料で形成される少なくとも２つの長いバッフルを含み、それぞれのバッフルが正面、背面、および２つの側面を有する段階；
光学要素の第１区間と第２モールドキャップの間に第２モールド空間を形成する段階；および
第２モールドゲートを通じて第２モールド空間に光学材料を注入し、このとき、第２モールドゲートがバッフルの２側面と整列して生じた２つの隙間を通じて溶融光学材料が流れる段階；
を含むことを特徴とする、光学要素の射出成形方法。
第１モールドゲートを通じて第１モールド空間に溶融光学材料を注入し、このとき、前記モールドゲートは凹形状の窪みの反対側に位置し、凹形状の窪みの側壁に沿って並んだ方向に凹形状の窪みの長さに沿って第１モールド空間に成形材料が流れる段階；
第１モールド空間の光学材料を冷却し、このとき、光学材料が凹形状の窪みの側壁と冷間接触し、冷却が終わるときに光学要素の第１区間が形成され、この第１区間は凹形状の窪み内に位置する成形材料で形成される少なくとも２つの長いバッフルを含み、それぞれのバッフルが正面、背面、および２つの側面を有する段階；
光学要素の第１区間と第２モールドキャップの間に第２モールド空間を形成する段階；および
第２モールドゲートを通じて第２モールド空間に光学材料を注入し、このとき、第２モールドゲートがバッフルの２側面と整列して生じた２つの隙間を通じて溶融光学材料が流れる段階；
を含むことを特徴とする、光学要素の射出成形方法。
【請求項2】
２段階過程の２回注入を通じて１つの溶融材料を注入してモールドで射出成形法によって製作された光学レンズであって、
第１輪郭を有する第１表面、
第２輪郭を有する第２表面、
第１表面と第２表面の間に形成され、光が第１表面に入射して第２表面から出射し、第１表面で１回目注入がなされて第２表面で２回目注入がなされるレンズ本体、
第１輪郭に位置する第１モールドゲート、
第２輪郭に位置する第２モールドゲート、
１回目注入時、第１モールドゲートを通じて第１輪郭内に注入される２つ以上の互いに離隔した連続流れを含む第１溶融物パターン、および
２回目注入時、第２モールドゲートを通じて第２輪郭内に注入される２つ以上の互いに離隔した連続流れを含む第２溶融物パターン、
を含むことを特徴とする、光学レンズ。
第１輪郭を有する第１表面、
第２輪郭を有する第２表面、
第１表面と第２表面の間に形成され、光が第１表面に入射して第２表面から出射し、第１表面で１回目注入がなされて第２表面で２回目注入がなされるレンズ本体、
第１輪郭に位置する第１モールドゲート、
第２輪郭に位置する第２モールドゲート、
１回目注入時、第１モールドゲートを通じて第１輪郭内に注入される２つ以上の互いに離隔した連続流れを含む第１溶融物パターン、および
２回目注入時、第２モールドゲートを通じて第２輪郭内に注入される２つ以上の互いに離隔した連続流れを含む第２溶融物パターン、
を含むことを特徴とする、光学レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、固体状態光源と射出成形レンズを有する照明装置に関し、より詳しくは、射出成形工程によって歪曲なく製作された厚い射出成形レンズとＬＥＤ光源を有する照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
白熱灯を光源として採択しながら光学レンズを利用する照明装置が多く存在する。白熱灯で生じた熱は、赤外線スペクトルを除去したり減らしたりするＩＲフィルタとコールドミラー（ｃｏｌｄｍｉｒｒｏｒ）を使用して減らす。この方式は、ガラスレンズに生じる熱を低め、レンズが適切に作動するようにする。
【0003】
固体状態光源とこのような光源を使用する光学装置は、バーコードリーダ（ｒｅａｄｅｒ）、光通信装置、平板ディスプレイ、ＣＤ／ＤＶＤプレーヤ、自動車、医療装備などに広く使用されてきた。
【0004】
最近では、白色ＬＥＤと特殊設計されたレンズを自動車ヘッドライトに適用している。このようなレンズは相対的に厚くなければならず、ＬＥＤが白熱灯のように熱を出さないため、プラスチックでレンズを製作することもできる。
【0005】
しかし、厚い射出成形レンズは、冷却過程において縮小しながら精密度と性能が低下するため、製作が容易でない。
【0006】
既存の射出成形法を利用しようとすれば、高価な装備とより精密な調整装置が必要となり、生産一貫性や表面精密度のようなレンズの品質を害する射出成形上の問題点が生じる。
【0007】
２つ以上の樹脂層を重ねて射出するロータリモールドやシャトルモールドのような多段射出法も数年に渡って利用されてきた。レンズの形状と曲律においてより厳格な誤差が求められる場合、この方法では厚レンズの許容誤差を保障することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、従来のこのような問題点を解決するために案出されたものであって、注入空間の溶融材料の流量を最適化して冷却を改善することによってサイクル時間の競争力を改善する射出成形装備と方法を利用することにより、厚いプラスチック成形レンズの寸法と機能上の許容誤差をより一貫性を有するように保障することを目的とする。このために、レンズの主要寸法比を規定する標準規格の厚レンズを形成する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、同じ樹脂を２つの空間に注入する２段射出工程を利用して製作された厚い射出成形レンズを利用する新たな固体状態照明装置に関する。１次注入時、所定量の溶融樹脂を注入して厚レンズの１番目層を生成する。この層は、モールドゲートと一致する少なくとも２つの長いバッフルを含む。２次注入時、１番目層がモールド空間の一部分となり、同じ材料を１番目層上に注入するが、このとき、他のモールドゲートを通じて前記バッフルの間に注入する。このモールドゲートはバッフルと整列状態をなすため、バッフルに沿って２次注入のための充填経路が形成される。また、モールドの換気を適切にして気体を取り除くことにより、レンズ内部に気泡が全く生じない。
【0010】
また、１番目層の前記バッフルは、形状や大きさが類似するか相違することができる。
【0011】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】ＬＥＤ光源と厚いガラスレンズを利用する自動車ヘッドランプの断面図である。
【図2】２回注入によって製作された本発明の厚いプラスチックレンズの断面図である。
【図3】２回注入によって製作された本発明の厚いプラスチックレンズとＬＥＤ光源を使用する自動車ヘッドランプの断面図である。
【図4】本発明の厚いプラスチックレンズを製作するための射出成型装置の斜視図である。
【図5】本発明の厚いプラスチックレンズを製作するための射出成型装置の断面図である。
【図7】図７ａは、多次注入法によって多数の層を重ねて成形した本発明の厚いプラスチックレンズの１番目層の斜視図であって、レンズに６つの長いバッフルが付いている。図７ｂは、多次注入法によって多数の層を重ねて成形した本発明の厚いプラスチックレンズの斜視図である。
【図9】２回の注入によって厚レンズを製作する過程を示す断面図である。
【図10】長いバッフルを使用して厚レンズを生成する過程を示す図である。
【図11】長いバッフルを使用して厚レンズを生成する過程を示す図である。
【図12】長いバッフルを使用して厚レンズを生成する過程を示す図である。
【図13】長いバッフルを使用して厚レンズを生成する過程を示す図である。
【図14】長いバッフルを使用して厚レンズを生成する過程を示す図である。
【図15】長いバッフルを使用して厚レンズを生成する過程を示す図である。
【図16】長いバッフルを使用して厚レンズを生成する過程を示す図である。
【図17】長いバッフルを使用して厚レンズを生成する過程を示す図である。
【図18】長いバッフルを使用して厚レンズを生成する過程を示す図である。
【図19】長いバッフルを使用して厚レンズを生成する過程を示す図である。
【図20】長いバッフルを使用して厚レンズを生成する過程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図１は、ＬＥＤ１１を使用する車用ランプ１０を示している。本発明によって同じ樹脂を２段階射出を利用して製作された新たな内蔵型厚レンズ、このようなレンズと射出成形要素を利用する新たなＬＥＤ型照明システム、およびこのようなレンズを製作する装備が図２〜２０に示されている。