特許 7163096 多層成形レンズ

(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】

(24)【登録日】2022-10-21

(45)【発行日】2022-10-31

(54)【発明の名称】多層成形レンズ

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/16 20060101AFI20221024BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20221024BHJP

【ＦＩ】

B29C45/16

B29C45/26

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018144995

(22)【出願日】2018-08-01

(65)【公開番号】P2020019227

(43)【公開日】2020-02-06

【審査請求日】2021-07-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000225740

【氏名又は名称】南部化成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110744

【弁理士】

【氏名又は名称】藤川 敬知

(72)【発明者】

【氏名】東村 裕司

【審査官】瀧口 博史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０６５２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１５５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０７２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１９１３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１９２９６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

三層以上（Ｎ層）の多層成形レンズであって、
レンズ光軸と交差する一対のレンズ面と、
前記レンズ光軸の側方で前記一対のレンズ面同士の間に設けられるレンズ側面と、
を備え、
前記レンズ側面に、前記一対のレンズ面の一方の面から他方の面へ前記レンズ光軸方向に沿って順に位置し且つ前記レンズ光軸方向において同位置の場合は任意に割り振られた第１層から第Ｎ層の各層のサイドゲートの痕跡であるＮ個のゲート痕が一体化したゲート痕群が形成されている多層成形レンズ。

【請求項2】

前記第１層のゲート痕は、前記Ｎ個のゲート痕のうち最大の断面積を有する、請求項１に記載の多層成形レンズ。

【請求項3】

前記第１層から前記第Ｎ層のうち所定の複数層のゲート痕が、前記レンズ側面の前記レンズ光軸と交差する所定の一方向である幅方向に並列配置されている、請求項１又は２に記載の多層成形レンズ。

【請求項4】

前記並列配置された前記所定の複数層のゲート痕は、第２層から第（Ｎ－１）層のうちのいずれか複数層のゲート痕である、請求項３に記載の多層成形レンズ。

【請求項5】

前記ゲート痕群の前記レンズ光軸方向における厚さは３～１０ｍｍである請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多層成形レンズ。

【請求項6】

前記第Ｎ層の最大厚さは第（Ｎ－１）層の最大厚さより小さい請求項１乃至５のいずれか一項に記載の多層成形レンズ。

【請求項7】

前記第Ｎ層の最大厚さは２～４ｍｍである請求項１乃至６のいずれか一項に記載の多層成形レンズ。

【請求項8】

前記第Ｎ層の外表面に微細凹凸形状を有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の多層成形レンズ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形により多層成形された多層成形レンズに関する。

【背景技術】

【0002】

多層成形は、例えば特許文献１に開示されているように、容積が相互に異なる複数の金型キャビティのうち最小容積の金型キャビティで成形した第１層としての中間成形品を容積のより大きい金型キャビティへ移送して第２層を積層成形し、以後中間成形品を第Ｎ層までの各金型キャビティへ順次移送して各層を積層成形するものである。そして、第１層及び第Ｎ層のゲートはレンズ外周端面に設けられ、第２層から第（Ｎ－１）層までの各層のゲートはレンズ面に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１０７２２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、第２層から第（Ｎ－１）層までの各層のゲートはレンズ面に設けられているため、コールドスラッグやフローマーク、ジェッティングなどの成形不良に基づく溶融樹脂粘度の不規則な変化を次層の成形で溶融しきれず、光学特性を悪化させるモヤ状の異物として残存させてしまうことがある。また、スプルやランナを有しないのでホットランナから異物が直接キャビティへ流入することもある。

【0005】

また、特許文献１の技術による成形工程によれば、各層の積算冷却時間は上位の層程短くなっている。すなわち第Ｎ層の冷却時間は他のどの層の冷却時間より短い。そしてレンズの外表面となる第Ｎ層の冷却を十分に行うことができないので、光学的に重要な第Ｎ層の表面がひけて微小な凹部が残存する。そのためレンズの光学特性が低下するのである。この問題を解消するには第Ｎ層の冷却時間を延長しなければならず、成形時間の遅延が避けられなかった。

【0006】

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、異物混入のない低圧力損失の溶融樹脂を均等に射出・充填して得た光学特性の優れた多層成形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】

【0007】

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、三層以上（Ｎ層）の多層成形レンズであって、レンズ光軸と交差する一対のレンズ面と、前記レンズ光軸の側方で前記一対のレンズ面同士の間に設けられるレンズ側面と、を備え、前記レンズ側面に、前記一対のレンズ面の一方の面から他方の面へ前記レンズ光軸方向に沿って順に位置し且つ前記レンズ光軸方向において同位置の場合は任意に割り振られた第１層から第Ｎ層の各層のサイドゲートの痕跡であるＮ個のゲート痕が一体化したゲート痕群が形成されているというものである。

【0008】

この構成によれば、多層成形レンズは、一対のレンズ面を形成する第１層及び第Ｎ層を成形するキャビティと、レンズ内部を形成する第２層から第（Ｎ－１）層を成形するキャビティとに、サイドゲートからそれぞれ溶融樹脂が射出されることで成形され、レンズ側面の幅方向中央部に第１層から第Ｎ層の各層のサイドゲートの痕跡であるＮ個のゲート痕が形成されている。よって、多層成形レンズは、そのキャビティの隅々へ異物混入のない低圧力損失の溶融樹脂が均等に流動して充填され、キャビティ内の溶融樹脂粘度が均一となって成形されているため、優れた光学特性を有しているという優れた効果を奏する。また、第１層から第Ｎ層の各層のサイドゲートが一体となった状態でゲートカットされて、Ｎ個のゲート痕が一体化したゲート痕群が形成されている。よって、第１層から第Ｎ層のＮ個のサイドゲートのカットが極めて容易であり、製造コストの低減が図れるという優れた効果を奏する。

【0009】

請求項２に記載の発明は、前記第１層のゲート痕が、前記Ｎ個のゲート痕のうち最大の断面積を有するというものである。

【0010】

この構成によれば、比較的容積が大きくレンズ面を形成する第１層用のキャビティが極めて低い圧力損失の溶融樹脂で均等に充填されて成形されているので、レンズの光学特性がより一層向上するという優れた効果を奏する。

【0011】

請求項３に記載の発明は、前記第１層から前記第Ｎ層のうち所定の複数層のゲート痕が、前記レンズ側面の前記レンズ光軸と交差する所定の一方向である幅方向に並列配置されているというものである。

【0012】

この構成によれば、所定の複数層のゲート痕が、レンズ側面の幅方向に並列配置されているので、ゲート痕群全体の厚さを小さく抑えることができ、サイドゲート群のカットが容易になって製造コストの低減が図れるという優れた効果を奏する。

【0013】

請求項４に記載の発明は、前記並列配置された前記所定の複数層のゲート痕が、第２層から第（Ｎ－１）層のうちのいずれか複数層のゲート痕であるというものである。

【0014】

この構成によれば、レンズ内部を形成する第２層から第（Ｎ－１）層のうちのいずれか複数層のゲート痕が、レンズ側面の幅方向に並列配置されているので、レンズの外観品質と光学特性に直接影響する第１層及び第Ｎ層用のキャビティのサイドゲートをレンズ側面の可及的中心位置に配置することができ、レンズの外観品質と光学特性が向上するという優れた効果を奏する。

【0015】

請求項５に記載の発明は、 前記ゲート痕群の前記レンズ光軸方向における厚さは３～１０ｍｍであるというものである。

【0016】

この構成によれば、レンズの外観品質と光学特性に直接影響するレンズ面を形成する第１層及び第Ｎ層用のキャビティのサイドゲートがレンズ側面の可及的中心位置に配置されるとともに、サイドゲート群のカットが容易になって製造コストの低減が図れるという優れた効果を奏する。

【0017】

請求項６に記載の発明は、前記第Ｎ層の最大厚さが第（Ｎ－１）層の最大厚さより小さいというものである。

【0018】

この構成によれば、多層成形レンズは、第Ｎ層の最大厚さが第（Ｎ－１）層の最大厚さより小さいので、成形サイクル上で他の層と比較して冷却時間が最も短くなる第Ｎ層の冷却不足に基づくヒケなどの問題が軽減されて、レンズの光学特性が向上するという優れた効果を奏する。

【0019】

請求項７に記載の発明は、第Ｎ層の最大厚さが２～４ｍｍであるというものである。

【0020】

この構成によれば、第Ｎ層の最大厚さが２～４ｍｍであり、溶融樹脂がキャビティ内を容易に流動して第Ｎ層が成形されているので、レンズの光学特性が向上するという優れた効果を奏する。

【0021】

請求項８に記載の発明は、第Ｎ層の外表面に微細凹凸形状を有するというものである。

【0022】

この構成によれば、第１層用から第Ｎ層用のキャビティのうち、第Ｎ層用のキャビティ面のみに微細凹凸を設けて成形することによりレンズ面に微細凹凸形状を形成することができるので、ぼかし効果等の所望の光学的効果を有する多層成形レンズを比較的低コストで製造できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の多層成形レンズを図５のＩ－Ｉ矢視とともに示す斜視図である。

【図2】多層成形レンズにおける第１層を中間成形体として示す斜視図である。

【図3】多層成形レンズにおける第２層を第１層の中間成形体とともに第３層のための中間成形体として示す斜視図である。

【図4】多層成形レンズにおける第３層を第１層及び第２層を含む中間成形体とともに第４層のための中間成形体として示す斜視図である。

【図5】多層成形レンズにおける第４層を第１層、第２層及び第３層を含む中間成形体とともに完成成形体として示す斜視図である。

【図6】第１層～第４層を含む多層成形レンズを各層同時に製造する成形装置と金型装置を図７及び図８のＶI－ＶI矢視で示す部分断面の側面図である。

【図7】金型装置における第二キャビティブロックの型合わせ面を示す正面図である。

【図8】金型装置における第一キャビティブロックの型合わせ面を示す正面図である。

【図9】金型装置の第２層成形用キャビティを図７及び図８のIＸ－IＸ矢視で示す断面側面図である。

【図10】金型装置の第３層成形用キャビティを図７及び図８のＸ－Ｘ矢視で示す断面側面図である。

【図11】金型装置の第４層成形用キャビティを図７及び図８のＸI－ＸI矢視で示す断面側面図である。

【図12】微細凹凸の形状を示すキャビティ面の部分拡大断面図である。

【図13】微細凹凸の他の形状を示すキャビティ面の部分拡大断面図である。

【図14】変形例の多層成形レンズを示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分又は同様な機能を有する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適宜省略する。

【0025】

図１に示す多層成形レンズ５は、車両の前照灯などで好適に用いられ、必要とされる集光特性により最大肉厚が１２ｍｍ以上の厚肉レンズとなるものである。そのような厚肉プラスチックレンズを従来の成形方法としての一層で成形する場合、最大肉厚部分に発生するひけ（微小凹部）が光学特性に大きな影響を与える。そのため多層成形を導入することにより、最大肉厚量を分割して各層に分配することができ各層の肉厚が減少して冷却時間が短縮され生産効率が向上することに加えひけの生成が抑制されて光学特性の良好な厚肉レンズ製造が実現できるのである。この効果は、三層（Ｎ＝三）以上の多層成形において顕著となる。

【0026】

四層のものとして例示した多層成形レンズ５は、図６に示す成形装置と金型装置により好適に製造される。金型装置は、型合わせ面２５で型合わせする第一キャビティブロック７及び第二キャビティブロック８からなり、四層（Ｎ＝四）の多層成形レンズ５を積層成形する。第一キャビティブロック７及び第二キャビティブロック８は、型板を介して型締装置である固定盤６及び可動盤９にそれぞれ取り付けられる。可動盤９は固定盤６に対して進退自在に移動し、第一キャビティブロック７と第二キャビティブロック８とを型合わせ面２５で当接させ、固定盤６と協働して圧諦する。第一キャビティブロック７の固定盤６側端面には射出装置２７のノズル２８が当接して、射出装置２７で生成された溶融樹脂が金型装置内へ射出される。型締装置、金型装置及び射出装置２７により射出成形機が構成される。

【0027】

図６～図１１に示すように、第一キャビティブロック７及び第二キャビティブロック８それぞれが型合わせ面２５で型合わせしたときに、正五角形の各頂点に五対のキャビティが二個取りとして放射線上に形成される。そのため、図面での符号は外側のキャビティにのみ付して説明し、以降では内側のキャビティに関する説明は省略する。

【0028】

図７に示すように、第二キャビティブロック８はその型合わせ面２５に、二のキャビティ面１６を接続するランナ１１ｒ用溝の中心が正五角形の各頂点となるように配置されている。第二キャビティブロック８はモータ２６とベルト１０により矢印の方向へ成形サイクル毎に７２度回転する。全てのキャビティ面１６は同一の形状及び寸法で型合わせ面２５に刻設されている。

【0029】

図８に示すように、第一キャビティブロック７は第二キャビティブロック８の各キャビティ面１６と対向して型合わせできるように、キャビティ面１７、キャビティ面１８、キャビティ面１８ｃ及びキャビティ面１９がこの順序で第二キャビティブロック８の回転方向に刻設・配設されている。但し、最上部に記載する第１層用キャビティ面は型合わせ面２５で形成されるので刻設されていない。また、キャビティ面１８ｃはキャビティ面１８と形状及び寸法を同一にして刻設されており、冷却キャビティ用であってランナ１３ｒ及びゲート１３ｇ用の溝を有しない。

【0030】

キャビティ面１７、キャビティ面１８及びキャビティ面１９の型合わせ面２５からの深さは、この順序で段階的に深くなるように刻設されている。

【0031】

図６に示すように、第１層用キャビティ２１はキャビティ面１６と型合わせ面２５とにより形成される。図７～図９に示すように、第２層用キャビティ２２は型合わせ面２５とキャビティ面１７とにより形成される。図７、図８及び図１０に示すように、第３層用キャビティ２３はキャビティ面１７とキャビティ面１８とにより形成される。図７、図８及び図１１に示すように、第４層用キャビティ２４はキャビティ面１８とキャビティ面１９とにより形成される。

【0032】

キャビティ２１には、射出装置２７のノズル２８、ホットランナ２９、スプル１５用通路、ランナ１１ｒ用通路及びゲート１１ｇ用通路を経由して溶融樹脂が射出・充填される。その結果、図２に示す第１層１（太実線）としての中間成形体３１が金型装置で成形される。

【0033】

中間成形体３１が第二キャビティブロック８の回転により移送されて形成されたキャビティ２２には、射出装置２７のノズル２８、ホットランナ２９、スプル１５用通路、ランナ１２ｒ用通路及びゲート１２ｇ用通路を経由して溶融樹脂が射出・充填される。その結果、図３に示す中間成形体３１（細実線）及び第２層２（太実線）を含む中間成形体３２が金型装置で一体に成形される。

【0034】

中間成形体３２が第二キャビティブロック８の回転により移送されて形成されたキャビティ２３には、射出装置２７のノズル２８、ホットランナ２９、スプル１５用通路、ランナ１３ｒ用通路及びゲート１３ｇ用通路を経由して溶融樹脂が射出・充填される。その結果、図４に示す中間成形体３２（細実線）及び第３層３（太実線）を含む中間成形体３３が金型装置で一体に成形される。

【0035】

中間成形体３３が第二キャビティブロック８の回転により移送されて形成されたキャビティ２４には、射出装置２７のノズル２８、ホットランナ２９、スプル１５用通路、ランナ１４ｒ用通路及びゲート１４ｇ用通路を経由して溶融樹脂が射出・充填される。その結果、図５に示す中間成形体３３（細実線）及び第４層４（太実線）を含む完成成形体３４が金型装置で一体に成形される。

【0036】

ホットランナ２９は、そのなかに存在する溶融樹脂を図示しないヒータで保温して溶融状態に保つランナである。ホットランナ２９は、それぞれの先端に設けられスプル１５に当接するノズル部を機械的又は熱的に作動させる弁で開閉して溶融樹脂を流動又は遮断させるものである。ノズル部を機械的に開閉させる方式では、可動部分から異物が生ずる虞があるので、レンズ成形では熱的に開閉させる方式が好ましい。

【0037】

キャビティ２１への第１層１用の射出・充填、キャビティ２２への第２層２用の射出・充填、キャビティ２３への第３層３用の射出・充填、及びキャビティ２４への第４層４用の射出・充填は同時に実行される。また、中間成形体３１、中間成形体３２及び中間成形体３３の移送も第二キャビティブロック８の回転により同時に実行される。

【0038】

図５に示すように、第１層１、第２層２、第３層３及び第４層４を含む完成成形体３４は、そのゲート１１ｇ、１２ｇ、１３ｇ及び１４ｇがレンズ側面３０において切断される。ゲート１１ｇ、１２ｇ、１３ｇ及び１４ｇが切断された完成成形体３４は、図５のＩ－Ｉ矢視によって、図１に示す多層成形レンズ５となる。多層成形レンズ５のレンズ光軸Ｌの側方に設けられたレンズ側面３０にはゲート１１ｇ、１２ｇ、１３ｇ及び１４ｇの切断痕であるゲート痕１１ｔ、１２ｔ、１３ｔ及び１４ｔが現れる。第１層１の下面としての外表面及び第４層４の上面としての外表面は、レンズ光軸Ｌと交差するレンズ面５０であって、それぞれレンズ側面３０によって接続されている。すなわち、多層成形レンズ５は、図１に示すように、レンズ光軸Ｌと交差する一対のレンズ面５０を備え、下面をなす第１層１側が平坦面であり、上面をなす第４層４側が曲面である平凸レンズである。また、レンズ光軸Ｌの側方で一対のレンズ面５０同士の間に設けられるレンズ側面３０は、レンズ光軸Ｌと平行な平坦面となっている。

【0039】

ランナ１１ｒ、ランナ１２ｒ、ランナ１３ｒ及びランナ１４ｒ、並びに、ゲート１１ｇ、ゲート１２ｇ、ゲート１３ｇ及びゲート１４ｇは、断面形状が方形である。ゲート１１ｇ、ゲート１２ｇ、ゲート１３ｇ及びゲート１４ｇは、レンズ側面３０に垂直なサイドゲートである。

【0040】

サイドゲートであるゲート１１ｇ、ゲート１２ｇ、ゲート１３ｇ及びゲート１４ｇに連結されたランナ１１ｒ、ランナ１２ｒ、ランナ１３ｒ及びランナ１４ｒは、ホットランナ２９から流入するコールドスラッグなどの異物をその中に留めることができる。そして、コールドスラッグなどの異物が多層成形レンズ５のキャビティ２１、キャビティ２２、キャビティ２３及びキャビティ２４に流入しないので、光学特性の良好な多層成形レンズ５が成形され得る。

【0041】

ランナ１２ｒ及びランナ１３ｒ、並びに、ゲート１２ｇ及びゲート１３ｇは、レンズ内面層である第２層２及び第３層３用であり、レンズ側面３０における幅方向中央部に並列配置されている。また、並列配置されたランナ１２ｒ及びランナ１３ｒ、並びに、並列配置されたゲート１２ｇ及びゲート１３ｇは、レンズ側面３０の厚さ方向でランナ１１ｒ及びランナ１４ｒ、並びに、ゲート１１ｇ及びゲート１４ｇに隣接して積層状態となっている。

【0042】

ゲート１１ｇ及びゲート１４ｇはレンズ外面層である第１層１及び第４層４用であり、並列配置されたゲート１２ｇ及びゲート１３ｇに隣接してレンズ側面３０の幅方向の中央部に配置され四者でゲート群を形成している。すなわち、レンズ側面３０の幅方向中央部に、第１層から第４層の各層のサイドゲート１１ｇ、１２ｇ、１３ｇ、１４ｇの痕跡であるゲート痕１１ｔ、１２ｔ、１３ｔ、１４ｔが一体化したゲート痕群が形成されている。

【0043】

このように、レンズ側面３０での幅方向中央部にゲート群を設けることにより、各レンズ層キャビティの隅々へ溶融樹脂を均等に流動させて充填することができ光学特性の優れた多層成形レンズ５を得ることができる。また、ゲート群を一体とすることにより、金型装置の構造を簡素化できるとともにゲートカットが一度で実施できゲートカット処理を簡素化することができる。

【0044】

レンズ側面３０の幅方向中央部の幅方向に並列配置されているゲートは、ゲート１２ｇ及びゲート１３ｇの二であるが、レンズ側面３０での幅方向中央部にゲート群を配置するためには、この方向で並列配置されるゲートは三以内であることが好ましい。例えば、多層成形レンズが第１層から第５層の五層からなる場合、第２層～第４層のゲートの内、二又は三のゲートを並列配置するようにしてもよい。

【0045】

レンズ側面３０の幅方向中央部には、四層のうちで最大の断面積を有する第１層１のゲート痕１１ｔがレンズ側面３０の底辺に配置されている。ゲート痕１１ｔのレンズ側面３０の厚さ方向上辺には、第４層４のゲート痕１４ｔより小さい断面積を有する第２層２のゲート痕１２ｔ及び第３層３のゲート痕１３ｔが並列配置で隣接している。並列配置された第２層２のゲート痕１２ｔ及び第３層３のゲート痕１３ｔのレンズ側面３０の厚さ方向上辺には、それらの幅を合計した幅より小さい幅を有する第４層４のゲート痕１４ｔが隣接配置されている。このように、ゲート痕１１ｔ、ゲート痕１２ｔ、ゲート痕１３ｔ及びゲート痕１４ｔで形成されたゲート痕群は、レンズ側面３０の形状に応じた形状（例えばピラミッド状）となっている。ゲート痕１１ｔ、ゲート痕１２ｔ（ゲート痕１３ｔ）及びゲート痕１４ｔの厚さの総和Ｔｇは３～１０ｍｍであることが好ましい。ゲート厚さの総和Ｔｇが３ｍｍ未満であるときは、レンズ側面３０の幅方向中央部に配置されるべきレンズ外面層用の二ゲート分に必要な厚さを確保できないため、キャビティへの射出・充填が困難となる。また、ゲート厚さの総和Ｔｇが１０ｍｍを超えるときは、ゲートカットに大きな力が必要となり、過大なゲートカット装置が必要となる。

【0046】

レンズ外面層となる第１層１及び第４層４を断面積が比較的大きなサイドゲートで成形することにより、溶融樹脂の成形圧力をキャビティ内に低い圧力損失で均一に伝えることができる。そのため、外面層である第１層１及び第４層４においてそのキャビティ面の形状を忠実に転写して成形することができるので、光学特性の良好な多層成形レンズ５を成形することができる。また、第１層１は容積が比較的大きいので四層のうちで最大の断面積を有するゲート１１ｇが効果的に用いられている。

【0047】

レンズ内面層となる第２層２及び第３層３は、断面積が比較的小さく、レンズ側面３０における幅方向中央部の幅方向に並列配置されたサイドゲートにより成形されている。第２層２及び第３層３を並列配置するのは、レンズ外面層となる第１層１及び第４層４のゲート１１ｇ及びゲート１４ｇをレンズ側面３０の幅方向で可及的中央部に配置するためである。内面層においては、そのゲートの断面積が比較的小さいことやゲート位置がレンズ側面３０の幅方向中央部から若干逸脱していることによる転写不良や溶融樹脂粘度の不均等は、次層の成形で溶融されるので問題とはならない。

【0048】

図１１に示すように、第４層４用キャビティ２４の最大厚さＴ４は第３層３用キャビティ２３の最大厚さＴ３より小さくなるように構成されている。これにより第４層４（第Ｎ層）の最大厚さは第３層（第（Ｎ－１）層）の最大厚さより小さくなる。このように構成することにより、成形サイクル上で他の層と比較して冷却時間が最も短くなる第４層４の冷却不足に基づくひけなどの問題が軽減されて光学特性が優れた多層成形レンズ５を得ることができる。

【0049】

また、第４層４用キャビティ２４の最大厚さＴ４は、溶融樹脂がキャビティ２４内を容易に流動できる可及的に小さい値として２～４ｍｍであることが好ましい。

【0050】

多層成形レンズ５が適用される車両等の前照灯において、所定配光パターン中の明暗境界線近傍の色にじみを改善したりぼかし効果を付与したりするため、レンズ表面に微細凹凸形状を設けるように要求される場合がある。第４層４の成形時に、溶融樹脂はキャビティ面１９の微細凹凸２０を転写して第４層４で成形されるレンズ表面に微細凹凸形状を形成させる。

【0051】

図１２、図１３に示すように、微細凹凸２０は、例えば断面視で半波整流波形状又は正弦波形状に類似した形状でなる数マイクロメートルから数ミリメートル程度の無数の凹凸で構成されたものである。一般にテクスチャと称される微細凹凸２０は、第４層４用キャビティ面１９の全面又はその一部分に設けられる。また、微細凹凸２０は一個のみの第４層４用キャビティ面１９に設けられ、製作費用は数百万円を要する。他方、第１層に微細凹凸を設ける金型装置の構成によれば、冷却キャビティを含めて全ての層用のキャビティ面に微細凹凸を設ける必要があるので、数百万円の５倍コストが掛ることになる。

【0052】

冷却キャビティは、キャビティ面１８ｃとキャビティ面１６とによって形成される。冷却キャビティは、中間成形体３３を成形しキャビティ面１８とキャビティ面１６とによって形成されるキャビティと同一のものである。そのため、冷却キャビティは中間成形体３３を冷却することができる。

【0053】

冷却キャビティは冷却時間が最も短い第４層４用に設けることが効果的である。しかしながら、第４層４に微細凹凸形状を設けるときには、微細凹凸形状が形成された完成成形体３４を冷却キャビティで再度圧締することになり微細凹凸形状を変形させてしまう。それを回避するため、最終層の一層手前である第３層３に冷却キャビティを設けることが好ましい。その結果、第３層３の冷却が十分行われ、微細凹凸形状を変形させることなく層形状が安定することによりレンズの光学特性が向上する。

【0054】

以上詳述したことから明らかなように、三層以上（Ｎ層）の多層成形レンズ５は、レンズ光軸Ｌと交差する一対のレンズ面５０と、レンズ光軸Ｌの側方で一対のレンズ面５０同士の間に設けられるレンズ側面３０と、を備え、レンズ側面３０の幅方向中央部に、第１層から第Ｎ層の各層のサイドゲートの痕跡であるＮ個のゲート痕１１ｔ～１４ｔが一体化したゲート痕群が形成されている。

【0055】

多層成形レンズは、一対のレンズ面を形成する第１層及び第Ｎ層を成形するキャビティと、レンズ内部を形成する第２層から第（Ｎ－１）層を成形するキャビティとに、サイドゲートからそれぞれ溶融樹脂が射出されることで成形され、レンズ側面の幅方向中央部に第１層から第Ｎ層の各層のサイドゲートの痕跡であるＮ個のゲート痕が形成されている。よって、多層成形レンズは、キャビティの隅々へ異物混入のない低圧力損失の溶融樹脂が均等に流動して充填され、キャビティ内の溶融樹脂粘度が均一となって成形されているため、優れた光学特性を有しているという優れた効果を奏する。また、第１層から第Ｎ層の各層のサイドゲートが一体となった状態でゲートカットされて、Ｎ個のゲート痕が一体化したゲート痕群が形成されている。よって、第１層から第Ｎ層のＮ個のサイドゲートのカットが極めて容易であり、製造コストの低減が図れるという優れた効果を奏する。

【0056】

尚、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

【0057】

例えば、レンズ側面３０の幅方向中央部に並列配置されるゲートはレンズ内面層である第２層２及び第３層３（第（Ｎ－１）層）用のものとして説明したが、レンズ外面層である第１層１又は第４層４（第Ｎ層）用のゲートを含むように構成してもよい。

【0058】

また、レンズ側面３０の幅方向中央部に並列配置されるゲートは二として説明したが、所定の複数層を並列配置したもの又は一であってもよい。例えば、多層成形レンズが第１層から第５層の五層からなる場合、第２層～第４層のゲートの内、二又は三のゲートを並列配置するようにしてもよい。

【0059】

また、多層成形レンズの形状は上述したものに限られず、如何なる形状でも構わない。例えば、上記実施形態では平凸レンズの例を示したが、一対のレンズ面５０がともに曲面をなす両凸レンズでもよいし、凹レンズでもよい。さらに、レンズ側面３０は平坦面として図示したが、曲面であってもよい。

【0060】

また、多層成形レンズは、レンズ面５０の周囲に径方向外側へ鍔状に張り出すフランジ部を設け、フランジ部の外周面がレンズ側面３０となっている形状であってもよい。図１４は変形例の多層成形レンズ１０５を示す側面図であり、上記実施形態と同一部材には同一の符号を付している。この変形例におけるフランジ部４０を有する多層成形レンズ１０５では、フランジ部４０の外周面をなすレンズ側面３０の幅方向中央部に、第１層から第Ｎ層の各層のサイドゲートの痕跡であるＮ個のゲート痕（１１ｔ～１４ｔ）が一体化したゲート痕群が形成されている。

【0061】

また、ゲート１１ｇ、ゲート１２ｇ、ゲート１３ｇ及びゲート１４ｇは、レンズ側面３０に垂直なものとして示したが、レンズ側面３０の形状に応じて垂直とはならないことがある。

【0062】

また、ゲートの断面形状は方形として示したが、他のゲートと隣接しない面は平面ではなく、例えば曲面や台形面であってもよい。

【符号の説明】

【0063】

１ 第１層
２ 第２層
３ 第３層
４ 第４層
５ 多層成形レンズ（実施形態）
７ 第一キャビティブロック
８ 第二キャビティブロック
１１ｇ、１２ｇ、１３ｇ、１４ｇ ゲート
１１ｒ、１２ｒ、１３ｒ、１４ｒ ランナ
１１ｔ、１２ｔ、１３ｔ、１４ｔ ゲート痕
１６、１７、１８、１９ キャビティ面
２０ 微細凹凸
２１、２２、２３、２４ キャビティ
２５ 型合わせ面
３０ レンズ側面
５０ レンズ面
Ｌ 光軸
Ｔ３ 第３層用キャビティの最大厚さ
Ｔ４ 第４層用キャビティの最大厚さ
Ｔｇ ゲート厚さの総和
１０５ 多層成形レンズ（変形例）

【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】