JPS5948735B2

JPS5948735B2 - プラスチックレンズの成形補正方法

Info

Publication number: JPS5948735B2
Application number: JP12492080A
Authority: JP
Inventors: 良一北原
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1980-09-08
Filing date: 1980-09-08
Publication date: 1984-11-28
Also published as: JPS5749526A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、プラスチックレンズの成形補正方法、詳しく
は、射出・圧縮成形法や注型成形法によつて作られた熱
可塑性樹脂によるプラスチックレンズを更に高精度、高
品質のレンズに補正するプラスチックレンズの成形補正
方法に関する。

周知のように、熱可塑性樹脂を用いてプラスチックレン
ズを製作する成形法としては、一般に射出・圧縮成形法
や注型（キャスティング）成形法等が用いられている。

次に、これらの成形法の一例を図に基いて説明する。

第１図ａ−ｄは、上記射出成形法によつてプラスチック
レンズを作る場合の工程を示す成型機の断面図である。
図において、符号１は成形されたプラスチックレンズ、
２はスプール・ランナー、３はゲート、４は可動盤、５
は固定盤、６は可動盤４に取り付けられた可動成形用金
型、Ｔは固定盤５に取り付けられた固定成形用金型、８
は突き出しピン、９はスプール頭ノクピン、１０は成形
材射出用ノズル、１１は型締めラム、１２は加熱シリン
ダー、１３は溶融プラスチツク材１４を上記ノズル１０
から射出させるスクリユ一を夫夫示している。そして、
上記可動成形用金型６と固定成形用金型７の相対する衝
合面には、成形されるプラスチツクレンズの両レンズ面
に等しい曲面を有する凹部６ｂ，７ｂがそれぞれ形成さ
れている。上記射出・圧縮成形法は、周知のように成形
材料を加熱・溶融して、あらかじめ閉じられた上記凹部
６ｂ，７ｂで形成される金型のキヤビテイ一内に射出充
填し、これを冷却、固化させて成型品を製作する方法で
ある。

第１図ａは、可動盤４に可動成形用金型６が固定盤５に
固定成形用金型７が夫々取り付けられると共に、内部に
熱可塑性樹脂からなる溶融プラスチツク材１４を有する
加熱シリンダー１２のノズル１０が、上記固定成形用金
型７の射出孔７ａに圧接して結合している状態を示して
いる。この状態から可動盤４を型締めラム１１により矢
印ａ方向に移動させ、可動成形用金型６を相対する固定
成形用金型７に圧着させて第１図ｂの状態にする。次い
で、加熱シリンダー１２内の加熱溶融したプラスチツク
材１４を、スクリユ一１３により、そのノズル１０から
上記固定成形用金型７の射出孔７ａに圧入する。すると
上記射出孔７ａに連結する可動・固定の両金型６，７の
衝合面に形成されたゲート溝６ｃ少７ｃを通して、溶融
プラスチツク材１４はレンズ１を成型する両金型の凹部
６ｂ，７ｂ内に充填される。そして、成形用型内に充填
された溶融プラスチツク材１４は、加圧された第１図ｃ
の状態で冷却され固化される。次いで、上記充填された
プラスチツク材１４が固化するのを待つて、可動成形用
金型６を、型締めラム１１によつて、矢印ａとは反対方
向に移動させ、同金型６に付着している、成形されたプ
ラスチツクレンズ１及びこれに連結している上記ゲート
３やランナー２を上記突き出しピン８、スプールロツク
ピン９によつて押し出され、第１図ｄの状態にする。そ
して、この押し出されたプラスチツク成形材からレンズ
１のみを切り離すことによつてプラスチツクレンズ１が
得られる。このようにして射出・圧縮成形法によるプラ
スチツクレンズ１は製作される。次に、注型（キヤステ
イング）成型法によつてプラスチツクレンズを作る場合
を第２図ａ−ｃによつて説明する。

第２図ａ−ｃにおいて、符号２１は成形されたプラスチ
ツクレンズ、２２，２３は上下の注型用金型、２４は成
形用プラスチツク材、２５は、上金型２２の上下動を案
内する案内支柱を夫々示している。

そして、上記上下の金型２２，２３の衝合面には、夫々
成型されるプラスチツクレンズ２１の上下レンズ面と同
曲面に形成された凹部２２ａ，２３ａが設けられている
。このように構成された注型金型２２，２３を用いるキ
ヤステイング成形法は、先ず第２図ａに示す状態、即ち
、上金型２２が上方に持ち上げられた状態で、下金型２
３の凹部２３ａ内に流動状態に軟化した熱可塑性樹脂の
プラスチツク材２４を、成形されるレンズの容量に等し
い量だけ流し込まれ、次いで上金型２２が押し下げられ
て、第２図ｂに示すように、上下の金型２２，２３の両
凹部２２ａ，２３ａ間に、軟化しているプラスチツク材
２４が型押しされて所望のレンズ２１が成形される。こ
の金型２２，２３内に流し込まれたプラスチツク材２４
は一定時間放置され、熱、触媒、光等で重合反応を金型
内で起こさせてレンズ型状に固化される。次いで、成形
されたレンズ２１が冷却・硬化するのを待つて、第２図
ｃに示すように上金型２２を上方に引き上げてレンズ２
１が取り出される。以上がプラスチツクレンズを作る成
形法であるが、このようにして作られたプラスチツクレ
ンズは何れも成形硬化したプラスチツクレンズ１，２１
を金型６，７，２２，２３から取り出して、そのまま製
品として使用されている。ところが、溶融または軟化し
たプラスチツク材１４，２４は成形され冷却、硬化され
る際、または重合、固化される時に、収縮を起し、特に
その中央部と周縁部とでは厚みが違つているので、レン
ズ曲面が均等に収縮せず、プラスチツクレンズ１，２１
の両レンズ曲面は金型凹部６ｂ，７ｂ，２２ａ，２３ａ
所定の曲面とは違つたものとなつてしまう欠点を有して
いる。このことは、プラスチツクレンズの光学的性能の
重大な欠点となつており、研摩したガラスレンズと同等
の光学的性能を得られない最大の理由となつている。本
発明の目的は、上記の点に鑑み、従来の成形法によつて
得られたプラスチツクレンズのレンズ曲面に、同レンズ
の材質と全く同質のプラスチツク薄片を配置し、これを
同レンズのレンズ面に加熱融合圧着させることによつて
、プラスチツクレンズの収縮分を補つてプラスチツクレ
ンズの寸法精度を向上させるようにしたプラスチツクレ
ンズの成形補正方法を提供するにある。

本発明によれば、プラスチツク成形方法によつて作られ
たプラスチツクレンズのレンズ表面に、同レンズの材質
と全く同質のフイルム片を局部的に加熱して融合圧着す
るので、冷却・硬化による収縮もこの薄層の融合圧着部
分だけに限られ、それも均等なものとなるため成形され
たプラスチツクレンズの寸法誤差が極小となり、寸法精
度のバラつきの少ない高精度、高品質のプラスチツクレ
ンズを提供することが出来る。

以下、本発明を図示の実施例に基いて説明する。

第３図ａ−ｃは、本発明の一実施例を示すプラスチツク
レンズの成形補正方法の各工程を示す図である。図にお
いて、符号３０は、本発明の成形補正方法に用いられる
成形補正装着、３１は本方法により補正される従来の成
形法によつて得られたプラスチツクレンズ、３２は可動
圧着用金型、３３は固定金型、３４は上記プラスチツク
レンズ３１と全く同材質のシート状のプラスチツク薄片
、３５は、上記圧着用可動金型３２の上下動用ガイド部
材、３６は上記両釜型３２，３３のレンズ成形曲面３２
ａ，３３ａを除く対向面間に配設された板状の断熱材で
あつて、加熱された上記圧着用金型３２の熱が固定金型
３３に伝導されるのを阻止する役目をする、３Ｔは本発
明の成形捕正方法によつて得られたプラスチツクレンズ
を夫々示している。第３図ａは、本発明の成形補正方法
における補正直前の準備段階の状態を示している。上記
固定金型３３の上面には、上記プラスチツクレンズ３１
の一方のレンズ曲面（下面）に倣つたレンズ載置用曲面
３３ａが設けられており、同曲面は、球面または非球面
で形成されたレンズ載置面となつている。そして、上記
圧着用金型３２の下面の、上記レンズ載置用曲面３３ａ
に対向する面には、上記プラスチツクレンズ３１の所定
の他方のレンズ曲面に倣つたレンズ押圧用曲面３２ａが
設けられている。又、上記圧着用可動金型３２は、上記
プラスチツクレンズ３１及びプラスチツク薄片３４の融
点温度迄加熱されるようになつている。次に、このよう
に構成された成形補正装置３０を用いる本発明の成形補
正方法について説明する。先ず、成形補正装置３０の固
定金型３３のレンズ載置用曲面３３ａ上にプラスチツク
レンズ３１を、上記載置用曲面３３ａに倣つた一方の曲
面を合致させて載置する。次いで、同レンズ３１の上面
とほぼ同形状のシート状のプラスチツク薄片３４を同レ
ンズ３１の上面を覆うようにして載せる。そして、既に
上記レンズ３１及び上記薄片３４の融点温度に加熱され
ている上記圧着用可動金型３２を固定金型３３に向けて
押し下げ、同金型３２のレンズ押圧用曲面３２ａを高圧
でもつて上記薄片３４を介してレンズ３１の上面に押し
付ける。すると、上記薄片３４は熔融し、上記プラスチ
ツクレンズ３１の上面に融合圧着し、レンズ３１と一体
となつて、第３図ｂに示すように収縮した分の補正され
たプラスチツクレンズ３Ｔが形成される。次いで、圧着
用可動金型３２の加熱を止め、同レンズ３７を冷却・硬
化させた後、第３図ｃに示すように圧着用可動金型３２
を上方に引き上げて、これを取り出す。以上の各工程は
、プラスチツクレンズ３１の一方のレンズ面（上面）の
収縮分を補正する場合にっいて述べたが、同レンズ３１
の他方のレンズ面（下面）の収縮分を補正する場合には
、同レンズ３１を上下反転させ、同レンズの所定の他方
のレンズ曲面に形成された押圧用曲面を有する圧着用可
動金型を用いて、上記同様の工程でプラスチツク薄片を
他方のレンズ面に融合圧着させればよい。

次に、第４図Ａ，ｂは、本発明の他の実施例を示す工程
図であつて、本方法に用いられる成形補正装置４０の断
面図である。この成形補正装置４０は、前記成形法によ
つて作られたプラスチツクレンズ４１の、収縮前の所定
のレンズ曲面に形成されたレンズ押圧用曲面４２ａ，４
３ａをそれぞれ有する可動金型４２および固定金型４３
と、この両金型４２，４３を上記プラスチツク材料の融
点温度以上に加熱して、固定金型４３に対して可動金型
４２を高圧で押圧させる際のガイド部材４５と、上記レ
ンズ押圧用曲面４２ａ，４３ａを除く両金型４２，４３
の当接面間に配設されていて、上記曲面４２ａ，４３ａ
外に熱が伝導するのを防止する断熱材４６とで構成され
ている。この装置４０によつて、収縮したプラスチツク
レンズ４１のレンズ曲面を補正するには、先づ第４図ａ
に示す如く、固定金型４３のレンズ押圧用曲面４３ａ上
に、上記レンズ４１と同材質のシート状プラスチツク薄
片４４を載せ、その上に収縮した上記プラスチツクレン
ズ４１を載置する。次で上記レンズ４１の上面のレンズ
面上にも上記シート状プラスチツク薄片４４を載せる。
しかるのち、上記両金型４２，４３を加熱して可動金型
４２をガイド部材４５によつて固定金型４３に高圧で押
圧する。

すると、上記レンズ４１および薄片４４の融点温度以上
に加熱されている両金型４２，４３は、そのレンズ押圧
用曲面４２ａ，４３ａによつてシート状薄片４４をレン
ズ４１の上下のレンズ面にそれぞれ押し付ける。このよ
うに押し付けられると、上記両薄片４４は溶融し、レン
ズ４１の上下のレンズ面に融合圧着し、レンズ４１に一
体化されて第４図ｂに示すように、収縮した分の補正さ
れたプラスチツクレンズ４７が形成される。この後、両
金型４２，４３の加熱を停止し、上記レンズ４７を冷却
硬化させて可動金型４２を固定金型４３より離間させ、
レンズ４７は取り出される。

ところで、このようにして成形補正されたプラスチツク
レンズ３７，４７においては、シート状薄片３４，４４
を融着する際、その加熱融合部分はレンズ面に沿う極め
て薄層の部分に限られるので、冷却による収縮も極めて
僅かであり、又上記薄層もほぼ同じ厚さのものであるか
ら均等に収縮し、完成されたプラスチツクレンズ３７，
４７の成形面は、上記金型３２，４２，４３のレンズ押
圧用曲面３２ａ，４２ａ，４３ａ即ちプラスチツクレン
ズの収縮しない所定のレンズ曲面に一致したものとする
ことが出来る。

以上説明したように、本発明によれば、従来の成形方法
によつて作られたプラスチツクレンズを筒単に補正し、
研摩ガラスレンズに匹敵する高精度のプラスチツクレン
ズを得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ−ｄは、プラスチツクレンズの射出圧縮成形法
の成形工程を示す成形機の断面図、第２図ａ−ｃは、プ
ラスチツクレンズのキヤステング成形法の成形工程を示
す成形機の断面図、第３図ａ−ｃは、本発明の一実施例
であつて、プラスチツクレンズの補正方法の補正工程を
示す成形補正装置の断面図、第４図Ａ，ｂは、本発明の
他の実施例であつて、成形補正方法の補正工程を示す成
形補正装置の断面図である。１，２１，３１，３７，４７・・・・・・プラスチツク
レンズ、６，７，３２，３３・・・・・・成形用金型、
３０，４０・・・・・・成形補正装置、３２・・・・・
・圧着用可動金型、３２ａ・・・・・・レンズ押圧用曲
面、３３・・・・・・固定金型、３３ａ・・・・・・レ
ンズ載置用曲面、３４，４４・・・・・・シート状プラ
スチツク薄片、３６，４６・・・・・・断熱材、４２・
・・・・・可動金型、４２ａ，４３ａ・・・・・・レン
ズ押圧用曲面、４３・・・・・・固定金型。

Claims

【特許請求の範囲】１射出成形法または注型成形法によつて作られた熱可
塑性樹脂によるプラスチックレンズで、同レンズが成形
工程において所定寸法以下に収縮したレンズの補正方法
であつて、収縮した上記プラスチックレンズの一方のレ
ンズ曲面に倣つたレンズ載置用曲面を有する固定金型と
、この固定金型の上記レンズ載置用曲面に対向する面に
、上記プラスチックレンズの収縮前の所定の他方のレン
ズ曲面に倣つたレンズ押圧用曲面の形成された圧着用可
動金型とを用い、上記可動金型を上記プラスチックレン
ズ材料の融点以上に加熱して、上記固定金型に対してガ
イド部材によつて高圧で押圧するように配設すると共に
、上記レンズ載置用曲面とレンズ押圧用曲面を除く両金
型の当接面間に断熱材を介在させ、上記固定金型のレン
ズ載置用曲面上に、上記プラスチックレンズをその一方
のレンズ曲面が倣うように載置し、かつ同レンズの他方
のレンズ曲面上に同レンズと同材質のシート状薄片を配
置し、しかるのち、圧着用可動金型を固定金型に押圧し
、上記シート状薄片を上記レンズの他方のレンズ曲面に
融合圧着させるようにしたプラスチックレンズの成形補
正方法。２射出成形法または注型成形法によつて作られた熱可
塑性樹脂によるプラスチックレンズで、同レンズが成形
工程において所定の寸法以下に収縮したレンズの補正方
法であつて、プラスチックレンズの、収縮前の所定のレ
ンズ曲面に形成されたレンズ押圧用曲面をそれぞれ有す
る可動金型および固定金型を用い、この両金型を上記プ
ラスチックレンズ材料の融点以上に加熱して、上記固定
金型に対して可動金型をガイド部材によつて高圧で押圧
するように配設すると共に、上記レンズ押圧用曲面を除
く両金型の当接面間に断熱材を介在させ、上記固定金型
のレンズ押圧用曲面上に、上記レンズと同材質のシート
状薄片を介して収縮した上記プラスチックレンズを載置
し、かつこのレンズと上記可動金型のレンズ押圧用曲面
間にも、上記シート状薄片を配置し、上記可動金型を固
定金型に押圧することにより、上記レンズの両レンズ面
に上記シート状薄片を融合圧着させるようにしたプラス
チックレンズの成形補正方法。