特許 6189613 非球面レンズ及びその製造方法

(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】6189613

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】非球面レンズ及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 3/00 20060101AFI20170821BHJP

   B29C 45/16 20060101ALI20170821BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20170821BHJP

   B29C 33/12 20060101ALI20170821BHJP

   B29C 39/26 20060101ALI20170821BHJP

   B29C 39/12 20060101ALI20170821BHJP

   G02B 1/04 20060101ALI20170821BHJP

   B29L 11/00 20060101ALN20170821BHJP

【ＦＩ】

   G02B3/00 Z

   B29C45/16

   B29C45/14

   B29C33/12

   B29C39/26

   B29C39/12

   G02B1/04

   B29L11:00

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-55191(P2013-55191)

(22)【出願日】2013年3月18日

(65)【公開番号】特開2014-182199(P2014-182199A)

(43)【公開日】2014年9月29日

【審査請求日】2016年2月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100062225

【弁理士】

【氏名又は名称】秋元 輝雄

(72)【発明者】

【氏名】小林 正明

(72)【発明者】

【氏名】小柴 明康

【審査官】 吉川 陽吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０３１７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１８３７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３８６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３８６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１００４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１５３９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１１３７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２６４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６４１９８６０（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ３／００−３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれがコア側とキャビティ側を有する固定金型と可動金型を一次型締めして前記固定金型のコア側と前記可動金型のキャビティ側とで第１キャビティが形成されるとともに前記固定金型のキャビティ側と前記可動金型のコア側とで第２キャビティが形成される工程と、
一次射出成形により前記第１キャビティ及び前記第２キャビティに第１の成形用樹脂材料を充填して第１成形品及び第２成形品を分割して成形する工程と、
前記固定金型と前記可動金型の型開き後に前記可動金型を相対的に移動して、該可動金型の前記第１成形品が残ったキャビティ側を前記固定金型の前記第２成形品が残ったキャビティ側に対向させて二次型締めして前記第２成形品に繋がる第３キャビティを形成する工程と、
二次射出成形により前記第３のキャビティに前記第１の成形用樹脂材料を充填して前記第２成形品と一体化した第３成形品を形成すると同時に前記第１成形品と前記第２成形品を気密に溶着する工程と、
前記固定金型と前記可動金型を型開きして、前記第１成形品、前記第２成形品及び前記第３成形品により構成された、中空部を有する中空レンズを取り出す工程と、
前記中空レンズの中空部に前記第１の成形用樹脂材料と異なる第２の成形用樹脂材料を注入して満たすことにより非球面レンズを形成する工程と、を有し、
前記固定金型及び前記可動金型は、前記第１成形品及び前記第２成形品を形成する工程において、前記第３キャビティを形成する工程で行う型開きの際にコア側とキャビティ側の何れか一方の側の前記固定金型に前記第１成形品が残るとともに、他方の側の前記可動金型に前記第２成形品が残るように形成されており、
前記第２の成形用樹脂材料が架橋樹脂であることを特徴とする非球面レンズの製造方法。

【請求項2】

前記第１キャビティと前記第２キャビティは容積が異なるとともにゲートを介して繋がっており、前記一次射出成形において、容積の小さい方のキャビティが成形樹脂で満たされて容積の大きい方のキャビティが充填中で且つ容積の小さい方のキャビティに満たされた成形樹脂が固化する前に前記ゲートにゲートカットピンを突出させて前記第１キャビティと前記第２キャビティを金型内で分離することを特徴とする請求項１に記載の非球面レンズの製造方法。

【請求項3】

前記第１の成形用樹脂材料が熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の非球面レンズの製造方法。

【請求項4】

前記第１の成形用樹脂材料が熱可塑性アクリル樹脂であり、前記第２の成形用樹脂材料が架橋アクリル樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の非球面レンズの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、非球面レンズ及びその製造方法に関するものであり、詳しくは、非球面レンズ及びその非球面レンズを射出成形により製造するときの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

非球面レンズを射出成形により成形する方法は、例えば、引用文献１に「前照灯用レンズの製造方法」として開示されている。

【0003】

引用文献１に開示された前照灯用レンズ（非球面レンズ）の製造方法は、厚肉部を有する非球面レンズの射出成形において、成形品にヒケを生じないような成形方法に関するものであり、具体的には、図１５にあるように、成形金型が平面部金型８０と凸面部金型８１で構成され、凸面部金型８１は固定部８１ａと移動部８１ｂで構成されている。

【0004】

射出成形に際しては、凸面部金型８１の移動部８１ｂを、前照灯用レンズの厚みの設計寸法よりも適宜寸法だけ平面部金型８０側に位置させた状態で平面部金型８０と凸面部金型８１で形成された第１キャビティ８２に成形樹脂を充填して第一次射出成形を行い、そのまま成形樹脂を冷却・固化して前照灯用レンズの半製品８３を形成する。すると、半製品８３には、成形樹脂の硬化収縮率に応じた量のヒケ８４が生じることになる。

【0005】

次に、図１６にあるように、凸面部金型８１の移動部８１ｂを、前照灯用レンズの厚みの設計寸法となる位置まで移動する。すると、移動部８１ｂの移動により平面部金型８０側に図１５のヒケ８４を含む第２キャビティ８５が形成される。この第２キャビティ８５に成形樹脂を充填して第二次射出成形を行い、そのまま成形樹脂を冷却・固化して前照灯用レンズ８６の製品を形成する。

【0006】

そして、平面部金型８０及び凸面部金型８１から取り出した前照灯用レンズ８６の射出成形品は、図１７にあるように、第一次射出成形で発生したヒケが第二次射出成形で埋められることになりヒケのない前照灯用レンズ８６を得ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０００−１１３７０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、上述の前照灯用レンズの製造方法は、成形樹脂を、例えば熱可塑性アクリル樹脂とすると、熱可塑性アクリル樹脂は熱伝導率が低く（例えば、鉄の熱伝導率が８４Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるのに対しアクリル樹脂の熱伝導率は０．１５Ｗ／（ｍ・Ｋ））、また、キャビティ内に充填された成形樹脂は、冷却・硬化が金型の面に接触した部分から始まって徐々に厚肉のレンズ部の内部に進行する。そのため、特に、厚肉部を有する非球面レンズにおいては、キャビティ内に充填された成形樹脂の冷却に時間が掛かる。

【0009】

図１８は、非球面レンズのレンズ部の径（Ｄ）を５８ｍｍφ、最大厚み（Ｈ_ＭＡＸ）を１９ｍｍ、フランジ部の厚み（Ｈ_Ｆ）を２．５ｍｍと設定し、キャビティ内へ充填された成形樹脂の充填完了後の温度変化を、非球面レンズの厚肉のレンズ部の肉厚方向の中心位置（Ｐ_１の位置）及びフランジ部の肉厚方向の中心位置（Ｐ_２の位置）について、樹脂流動解析を用いて求めたものである（図１７参照）。

【0010】

図の横軸は、樹脂充填完了からの時間（時間経過）を表し、縦軸は充填された成形樹脂の温度（温度変化）を表している。図において、フランジ部の中心位置（Ｐ_２の位置）に位置する成形樹脂は、金型の温度と同じ温度に冷却されるまでの時間が２８０秒であり、レンズ部の中心位置（Ｐ_１の位置）に位置する成形樹脂は、金型の温度と同じ温度に冷却されるまでの時間が１２００秒であることを示している。

【0011】

したがって、樹脂流動解析の結果より、厚肉のレンズ部を有する非球面レンズの射出成形は、成形のサイクル時間が長いために生産性が悪いことが分かる。

【0012】

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、厚肉のレンズ部を有する非球面レンズに対して、射出成形による生産性の高い製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、それぞれがコア側とキャビティ側を有する固定金型と可動金型を一次型締めして前記固定金型のコア側と前記可動金型のキャビティ側とで第１キャビティが形成されるとともに前記固定金型のキャビティ側と前記可動金型のコア側とで第２キャビティが形成される工程と、一次射出成形により前記第１キャビティ及び前記第２キャビティに第１の成形用樹脂材料を充填して第１成形品及び第２成形品を分割して成形する工程と、前記固定金型と前記可動金型の型開き後に前記可動金型を相対的に移動して、該可動金型の前記第１成形品が残ったキャビティ側を前記固定金型の前記第２成形品が残ったキャビティ側に対向させて二次型締めして前記第２成形品に繋がる第３キャビティを形成する工程と、二次射出成形により前記第３のキャビティに前記第１の成形用樹脂材料を充填して前記第２成形品と一体化した第３成形品を形成すると同時に前記第１成形品と前記第２成形品を気密に溶着する工程と、前記固定金型と前記可動金型を型開きして、前記第１成形品、前記第２成形品及び前記第３成形品により構成された、中空部を有する中空レンズを取り出す工程と、前記中空レンズの中空部に前記第１の成形用樹脂材料と異なる第２の成形用樹脂材料を注入して満たすことにより非球面レンズを形成する工程と、を有し、前記固定金型及び前記可動金型は、前記第１成形品及び前記第２成形品を形成する工程において、前記第３キャビティを形成する工程で行う型開きの際にコア側とキャビティ側の何れか一方の側の前記固定金型に前記第１成形品が残るとともに、他方の側の前記可動金型に前記第２成形品が残るように形成されており、前記第２の成形用樹脂材料が架橋樹脂であることを特徴とするものである。

【0014】

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記第１キャビティと前記第２キャビティは容積が異なるとともにゲートを介して繋がっており、前記一次射出成形において、容積の小さい方のキャビティが成形樹脂で満たされて容積の大きい方のキャビティが充填中で且つ容積の小さい方のキャビティに満たされた成形樹脂が固化する前に前記ゲートにゲートカットピンを突出させて前記第１キャビティと前記第２キャビティを金型内で分離することを特徴とするものである。

【0015】

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２において、前記第１の成形用樹脂材料が熱可塑性樹脂であることを特徴とするものである。

【0016】

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項３において、前記第１の成形用樹脂材料が熱可塑性アクリル樹脂であり、前記第２の成形用樹脂材料が架橋アクリル樹脂であることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0018】

本発明の非球面レンズの製造方法は、一次射出成形により、固定金型のコア部と可動金型のキャビティ部で形成された第１キャビティで第１成形品を成形すると同時に固定金型のキャビティ部と可動金型のコア部で形成された第２キャビティで第２成形品を成形し、その後、可動金型をスライドして可動金型の第１成形品が残ったキャビティ部を固定金型の第２成形品が残ったキャビティ部に対向させた型締めによって形成された第３キャビティに対する二次射出成形により第３成形品を成形するとともに第１成形品及び第２成形品を溶着して中空を有する中空レンズを形成し、後工程で中空レンズの中空部に充填樹脂を充填することにより非球面レンズを形成した。

【0019】

その結果、従来の製造方向に対してタクトタイムが短縮されて生産効率を上げることが可能となる。また、従来の一括成形で問題となるヒケの発生を、本発明の製造方法においてはほとんど考慮する必要がなく、金型設計が容易になって設計の自由度が高まると共に金型の製造コストも低減でき、且つ、良好な光学特性を確実に得ることもできる。換言すると、本発明の非球面レンズの製造方法は従来の製造方法に対して、大幅な生産性の向上と製品に対する光学的信頼性の確実な確保を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施形態の非球面レンズに係わる中空レンズの縦断面である。

【図2】実施形態の非球面レンズに係わる射出成形方法の説明図である。

【図3】同じく、実施形態の非球面レンズに係わる射出成形方法の説明図である。

【図4】同じく、実施形態の非球面レンズに係わる射出成形方法の説明図である。

【図5】同じく、実施形態の非球面レンズに係わる射出成形方法の説明図である。

【図6】同じく、実施形態の非球面レンズに係わる射出成形方法の説明図である。

【図7】同じく、実施形態の非球面レンズに係わる射出成形方法の説明図である。

【図8】同じく、実施形態の非球面レンズに係わる射出成形方法の説明図である。

【図9】同じく、実施形態の非球面レンズに係わる射出成形方法の説明図である。

【図10】中空レンズの底面図である。

【図11】図１０のＣ矢視図である。

【図12】中空レンズに充填樹脂を注入する説明図である。

【図13】中空レンズを樹脂注入用治具にセットした状態の説明図である。

【図14】実施形態の非球面レンズの縦断面図である。

【図15】従来例の製造方法の説明図である。

【図16】同じく、従来例の製造方法の説明図である。

【図17】従来例の説明図である。

【図18】従来例の成形樹脂の温度変化に係わるグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図１４を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

【0022】

本発明の非球面レンズの製造方法は、射出成形金型を用いた射出成形によって中空部を有する非球面の中空レンズを成形し、成形金型から取り出した中空レンズの中空部に樹脂を注入して満たした後に加熱硬化して非球面レンズを形成するものである。

【0023】

射出成形で成形する中空レンズ５０は、図１（中空レンズの縦断面図）に示すように、光出射面でもある非球面レンズ面５１ａａを有するレンズ部５１ａ及び環状外周縁部（フランジ部）５１ｂからなる第１外殻部５１と、光入射面５２ａａを有する光入射部５２ａ及び環状外周縁部（フランジ部）５２ｂからなる第２外殻部５２とが、溶着フランジ部５４を介して互いのフランジ部５１ｂ、５２ｂ同士を気密に融着することにより中空部５３が形成されている。

【0024】

上記中空レンズ５０の射出成形方法について、以下に、図２〜図９を参照して詳細に説明する。図２は、上記非球面の中空レンズ５０の射出成形に用いる射出成形金型１の構造を示している。

【0025】

射出成形金型１（以下、「金型」と略称する）は、固定金型１０と可動金型３０からなり、固定金型１０には中央部に、後述する射出成形機のシリンダ６０に繋がるノズル６１の先端が当接する凹状のノズルタッチ部（溶融樹脂注入口）１１が設けられ、バルブゲート１２に繋がっている。可動金型３０には中央部に、油圧装置３１に連結されたゲートカットピン３２が設けられている。

【0026】

固定金型１０のバルブゲート１２を挟んだ一方の側（Ａ１）は、第１外殻部５１を成形するキャビティ（後述する第１キャビティ２０）のコア側となり、他方の側（Ａ２）は、第２外殻部５２を成形するキャビティ（後述する第２キャビティ２３）のキャビティ側となる。また、可動金型３０のゲートカットピン３２を挟んだ一方の側（Ｂ１）は、第１外殻部５１を成形するキャビティのキャビティ側となり、他方の側（Ｂ２）は、第２外殻部５２を成形するキャビティのコア側となる。

【0027】

可動金型３０の符号３３で示す突起部は、中空レンズ５０の中空部５３に樹脂を注入する際に注入路となる樹脂注入路を形成するコア部（樹脂注入路形成用コア部）であり、符号３４で示す突起部は、中空レンズ５０の中空部５３に樹脂を注入する際にガス抜きの通路となるガス抜き通路を形成するコア部（ガス抜き経路形成用コア部）である。また、固定金型１０の符号１４で示す突起部は、後述する二次成形樹脂注入工程において、中空レンズ５０の溶着フランジ部５４を成形するキャビティを形成するコア部（溶着フランジ部成形キャビティ用コア部）である。

【0028】

そこで、図３に示す一次型締め工程において、上記可動金型３０を上記固定金型１０の方向に移動して、互いの突き合わせ面３０ａ、１０ａ同士を当接させてパーティングライン２を共有する型締めを行う。

【0029】

すると、固定金型１０の（Ａ１）側と可動金型３０の（Ｂ１）側とで中空レンズ５０の第１外殻部５１を成形する第１キャビティ２０が形成され、固定金型１０の（Ａ２）側と可動金型３０の（Ｂ２）側とで中空レンズ５０の第２外殻部５２を成形する第２キャビティ２３が形成される。

【0030】

第１キャビティ２０は、第１外殻部５１のレンズ部５１ａを成形する領域（レンズ部成形領域）２１及びフランジ部５１ｂを成形する領域（フランジ部成形領域）２２を有し、第２キャビティ２３は、第２外殻部５２の光入射部５２ａを成形する領域（光入射部成形領域）２４及びフランジ部５２ｂを成形する領域（フランジ部成形領域）２５を有している。この場合、第１キャビティ２０の容積は第２キャビティ２３の容積よりも大きい。

【0031】

なお、バルブゲート１２のゲート１２ａは第１キャビティ２０のフランジ部成形領域２２に位置し、ゲートカットピン３２の先端部３２ａはバルブゲート１２のゲート１２ａ位置に対して第２キャビティ２３側に位置している。

【0032】

次に、図４の一次成形樹脂注入工程において、固定金型１０のノズルタッチ部１１に射出成形機のシリンダ６０に繋がるノズル６１の先端を当接し、シリンダ（加熱シリンダ）６０内に供給された加熱溶融成形樹脂（例えば、熱可塑性アクリル樹脂）３をスクリュ６２の回転によって加熱シリンダ６０の先端部に移送し、加熱シリンダ６０の先端部に溜まった一定量の溶融成形樹脂３をスクリュ６２の前進による押出し圧力（移送）によってノズル６１から吐出してバルブゲート１２に供給される。

【0033】

バルブゲート１２に供給された溶融成形樹脂３はゲート１２ａを介して第１キャビティ及２０及び第２キャビティ２３に注入される。

【0034】

すると、上述したように、第１キャビティ２０の容積が第２キャビティ２３の容積よりも大きいため、容積の小さい第２キャビティ２３が先に溶融成形樹脂３で満たされる。そこで、第２キャビティ２３が溶融成形樹脂で満たされて溶融状態にあるときに、油圧装置３１を駆動してゲートカットピン３２を前進させて先端部３２ａを第２キャビティ２３に通じるゲート１３内に突出させ、ゲート１３を遮断する（図５参照）。

【0035】

ゲート１３が遮断された後も、第１キャビティ２０にはバルブゲート１２を介して溶融成形樹脂３が注入され続け、第１キャビティ２０が満たされた時点でバルブゲート１２からの溶融成形樹脂の供給が停止される。その後、金型１の冷却によって冷却・固化される。

【0036】

次に、図６の型開き工程において、可動金型３０を固定金型１０から離れる方向に移動する。すると、ゲートカットピン３２で分割されたことにより、第１キャビティ２０で成形された、中空レンズ５０の第１外殻部５１の成形品は可動金型３０の側に残り、第２外殻部５２の成形品は固定金型１０の側に残る。

【0037】

次に、図７の可動金型３０のスライド及び二次型締め工程において、可動金型３０を、該可動金型３０の（Ｂ１）側が固定金型１０の（Ａ２）側に対峙する位置までスライドさせ、更に、可動金型３０を固定金型１０の方向に移動して、互いの突き合わせ面３０ａ、１０ａ同士を当接させてパーティングライン２を共有する型締めを行う。

【0038】

すると、固定金型１０側に残った第２外殻部５２の光入射部５２ａと可動金型３０側に残った第１外殻部５１のレンズ部５１ａとが互いに対向すると同時に、第２外殻部５２のフランジ部５２ｂと第１外殻部５１のフランジ部５１ｂとが互いに対向する面同士を面接触させている。また、バルブゲート１２のゲート１２ａに連通し、第２外殻部５２のフランジ部５２ｂから外側に向かって且つ第１外殻部５１のフランジ部５１ｂの裏面に沿って延びる環状の第３キャビティ２６が形成されている。

【0039】

次に、図８の二次成形樹脂注入工程において、一次成形樹脂注入工程と同様に、射出成形機のシリンダ６０に繋がるノズル６１からバルブゲート１２に供給された溶融成形樹脂（一次成形樹脂注入工程で用いた成形樹脂と同一の熱可塑性アクリル樹脂）３はゲート１２ａを介して第３キャビティ２６に注入され、その後、金型１の冷却に伴って冷却・固化されて溶着フランジ部５４が成形される。第３キャビティ２６内に注入された溶融成形樹脂３は、同時に、第２外殻部５２のフランジ部５２ｂと第１外殻部５１のフランジ部５１ｂとを気密に溶着する働きも有している。

【0040】

次に、図９の型開き工程において、可動金型３０を固定金型１０から離れる方向に移動し、可動金型３０に残った二次成形品を型から外して取り出す。すると、成形品は、溶着フランジ部５４それ自体を有すると同時に、一次成形樹脂注入工程で成形された第１外殻部５１と第２外殻部５２の夫々のフランジ部５１ｂ、５２ｂ同士が、二次成形樹脂注入工程で成形された溶着フランジ５４で気密に溶着された中空レンズ５０となる。

【0041】

図１０及び図１１は、一次及び二次の２回の射出成形により得られた中空レンズ５０の外形図である。そのうち、図１０は底面図、図１１は図１０のＣ矢視図である。

【0042】

中空レンズ５０は、一次射出成形で成形された、レンズ面５１ａａを有するレンズ部５１ａ及びフランジ部５１ｂからなる第１外殻部５１と、光入射面５２ａａを有する光入射部５２ａ及びフランジ部５２ｂからなる第２外殻部５２を有し、二次成形でフランジ部として成形されると同時に第１外殻部５１と第２外殻部５２の夫々のフランジ部５１ｂ、５２ｂ同士を気密に溶着している溶着フランジ部５４を有している。

【0043】

そして、第１外殻部５１と第２外殻部５２によって中空部５３が形成されると共に、後工程において中空部５３内に樹脂を充填する際に用いる樹脂注入路５５及びガス抜き通路５６も形成されている。なお、符号５７で示す部分は二次成形時のゲート跡である。

【0044】

この中空レンズ５０の成形後の後工程によって、図１２（中空レンズに充填樹脂を注入する説明図）のように、ガス抜き通路５６を介して中のガス(空気)を抜きながら中空部５３内に樹脂注入路５５を介して充填樹脂（一次成形樹脂注入工程及び二次成形樹脂注入工程で用いた成形樹脂３と同一の屈折率を有する架橋アクリル樹脂）６を注入して満たし、加熱して硬化させる。

【0045】

この場合、充填樹脂６の架橋アクリル樹脂は、中空レンズ５０を構成する、射出成形時の温度が２４０℃、粘度が５３×１０^６ｃＰの熱可塑性アクリル樹脂に対して、粘度が１００ｃＰ、温度が１１０℃未満の低温・低粘度のものを用い、水に近い粘度の充填樹脂６を熱可塑性アクリル樹脂からなる成形樹脂３で形成された中空レンズ５０に応力変形が生じないように且つ気泡が入らないように中空部５３に注入する。

【0046】

なお、充填樹脂６の注入時には、光入射面５２ａａ及びレンズ面５１ａａからなる光学面を傷つけないように、例えば、図１３（中空レンズを樹脂注入用治具にセットした状態の説明図）にあるような、光入射面５２ａａ及びレンズ面５１ａａに接触しないでフランジ部５１ｂ、５２ｂで支持・固定するような樹脂注入用治具６５を用いることが好ましい。これにより、光入射面５２ａａ及びレンズ面５１ａａを傷つけることなく迅速に充填樹脂６の注入を行うことができる。

【0047】

中空部５３に充填樹脂６が満たされてなる非球面レンズ７０は、図１４（縦断面図）にあるように、第１外殻部５１及び第２外殻部５２が同一の樹脂材料からなり、それに対し充填樹脂６が同一の屈折率を有する樹脂材料からなるために互いの境界に境界面を形成することがなく、光学的に一体化されたものとなっている。したがって、射出成形によって全体を一括成形した同一形状寸法の非球面レンズと同等の光学特性を有するものとなっている。

【0048】

なお、図１４に示した、第１外殻部５１と充填樹脂６との境界を示す破線、及び充填樹脂６と第２外殻部５２との境界を示す破線は、説明の理解を容易とするために便宜上記したものであり、実際には存在するものではない。

【0049】

ところで、上述した、レンズ部の径（Ｄ）が５８ｍｍφ、最大厚み（Ｈ_ＭＡＸ）が１９ｍｍ、フランジ部の厚み（Ｈ_Ｆ）が２．５ｍｍの非球面レンズ（図１７参照）を、熱可塑性アクリル樹脂のみの一括成形で形成する従来の製造方法と、第１外殻部５１及び第２外殻部５２を熱可塑性アクリル樹脂で成形すると共に充填樹脂６を架橋アクリル樹脂で形成して、第１外殻部５１、充填樹脂６及び第２外殻部５２の３層構造とする本発明の製造方法について、製造開始から終了までのタクトタイムをシミュレーションによって算出した。

【0050】

その結果、従来の製造方法ではタクトタイムが９６０秒（１６分）であった。それに対し本発明の製造方法では、一次成形で６０秒、その後の型開き、金型スライド及び二次成形のための型締めで１０秒、二次成形で６０秒、その後の型開き、型からの取り出し及び樹脂充填のための治具セットで１５秒、充填樹脂の注入及び架橋硬化で６０秒となり、トータルで２０５秒（３分２５秒）となった。

【0051】

したがって、非球面レンズに対する本発明の製造方法は、従来の製造方向に対して約２２％のタクトタイムで製品を製造できることがわかった。換言すると、生産効率が約４．６倍上がることになる。

【0052】

また、従来の一括成形で問題となるヒケの発生を、本発明の製造方法においてはほとんど考慮する必要がなく、金型設計が容易になって設計の自由度が高まると共に金型の製造コストも低減でき、且つ、良好な光学特性を確実に得ることもできる。

【0053】

以上のことより、本発明の製造方法は従来の製造方法に対して、大幅な生産性の向上と製品に対する光学的信頼性の確実な確保を図ることが可能となる。

【符号の説明】

【0054】

１… 射出成形金型
２… パーティングライン
３… 成形樹脂
５… 樹脂注入用治具
６… 充填樹脂
１０… 固定金型
１０ａ… 突き合わせ面
１１… ノズルタッチ部（溶融樹脂注入口）
１２… バルブゲート
１２ａ… ゲート
１３… ゲート
１４… 溶着フランジ部成形キャビティ用コア部
２０… 第１キャビティ
２１… レンズ部成形領域
２２… フランジ部成形領域
２３… 第２キャビティ
２４… 光入射部成形領域
２５… フランジ部成形領域
２６… 第３キャビティ
３０… 可動金型
３０ａ… 突き合わせ面
３１… 油圧装置
３２… ゲートカットピン
３２ａ… 先端部
３３… 樹脂注入路形成用コア部
３４… ガス抜き経路形成用コア部
５０… 中空レンズ
５１… 第１外殻部
５１ａ… レンズ部
５１ａａ… 非球面レンズ面
５１ｂ… 環状外周縁部（フランジ部）
５２… 第２外殻部
５２ａ… 光入射部
５２ａａ… 光入射面
５２ｂ… 環状外周縁部（フランジ部）
５３… 中空部
５４… 溶着フランジ部
５５… 樹脂注入路
５６… ガス抜き通路
５７… 二次成形のゲート跡
６０… シリンダ
６１… ノズル
６２… スクリュ
６５… 樹脂注入治具
７０… 非球面レンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】