光学部件的成形方法、成形装置以及光学部件与流程

本发明涉及将如投影凸透镜的光学部件成形的成形方法、成形装置以及由同一方法成形的光学部件。

背景技术：

在下述专利文献1中，公开了LED照明等投影凸透镜的层叠成形方法、成形装置以及由同一方法成形的光学部件(凸透镜)的现有技术。

具体而言，专利文献1记载了一种旋转式多层成形装置，其在可进行靠近离开动作的左右一对模具(可动侧与固定侧)的对置的分型面上，分别沿周向等间隔地形成划分型腔的八个成形面，并利用旋转驱动机构，在使可动侧模具绕水平旋转轴间歇旋转的同时射出成形。

也就是说，可动侧模具的八个成形面全部被形成相同的凹球面，另一方面，固定侧模具的八个成形面从凸球面曲率最大的第一位置，随着接近可动侧模具的旋转侧(→第二位置→第三位置…)，凸球面的曲率逐渐减小(随着接近旋转侧，由成形面划分的型腔增厚)，并且在各自的型腔成形的树脂层残留在开模的可动侧模具(的成形面)。

因此，通过重复以规定角度(例如45度)旋转可动侧模具、闭模、射出成形、开模这一系列的动作，随着接近旋转侧，型腔内的树脂层的数目增加，在最后的第八位置的型腔，形成层叠了八层树脂层的树脂制凸透镜。

专利文献1：WO 2012/111381(0030～0034段、图1～4)

但是，在所述专利文献1中，由于是将型腔设置于围绕左右一对模具(可动侧与固定侧)的水平旋转轴的八处部位的结构，第一，成形设备大。

第二，为了将树脂制凸透镜成形，需要多次(例如八次)重复闭模、射出、保压、开模、旋转可动侧模具这一系列的工序，成形装置将一个凸透镜成形为止所需要的时间、所谓的成形周期长。

技术实现要素：

本发明是鉴于所述现有技术的课题而进行的发明，其目的在于，提供一种不使成形设备大型化、并且成形周期短的光学部件的成形方法、成形装置以及由同一方法成形的光学部件。

为了解决所述课题，技术方案1的发明为，在向由闭模的一对模具划分的型腔填充树脂来成形的光学部件的成形方法中，具有如下工序：

一次成形工序，利用其部分被夹持于所述模具的分型面的型芯，将所述型腔在模具的闭模方向分型，向各分型型腔射出树脂来成形；

型芯取出工序，以作为一次成形体的第一树脂层附着在所述模具的一方，作为一次成形体的第二树脂层以及所述型芯附着在所述模具的另一方的方式开模，取出所述型芯；

二次成形工序，将所述模具再次闭模，向在所述第一、第二树脂层间形成的、与所述型芯的容积相应的新型腔射出树脂来成形。

为了解决所述课题，技术方案5的发明为，一种光学部件的成形装置，具有：固定侧模具；可动侧模具，其可相对于所述固定侧模具向靠近或离开方向移动，向由闭模的一对所述模具划分的型腔射出树脂来成形，

在所述成形装置中，具有型芯，其部分被夹持于所述模具的分型面，并将所述型腔在模具的闭模方向分型，并可以拆卸，

利用由所述模具和所述型芯划分的一对分型型腔构成一次成形用型腔，

在一次成形后，以作为一次成形体的第一树脂层附着在所述模具的一方，作为一次成形体的第二树脂层以及所述型芯附着在所述模具的另一方的方式开模，取出所述型芯后，通过再次闭模，利用在所述第一、第二树脂层间形成的、与所述型芯的容积相应的新型腔构成二次成形用型腔。

(技术方案1的发明或者技术方案5的发明的作用)

在现有技术中，有必要将闭模→射出→保压(成形)→开模→旋转这一系列的工序，只重复与层叠的树脂层的数目相应的次数，与之相对，在本发明中，尽管新增加了“型芯插入”和“型芯取出”，但只将闭模→射出→保压(成形)→开模这一系列的工序重复少于层叠的树脂层的数目的次数(一次成形和二次成形这两次)即可，缩短了成形周期。

例如，要成形由三层构成的层叠成形体(光学部件)，在现有技术中，要将闭模→射出→保压(成形)→开模→旋转这五道工序重复三次，需要总共十五道工序，与之相对，在本发明中，尽管增加了“型芯插入”和“型芯取 出”两道工序，但只需将闭模→射出→保压(成形)→开模这一系列的工序重复两次(一次成形和二次成形)即可。即，型芯插入→闭模→射出→保压(一次成形)→开模→型芯取出→闭模→射出→保压(二次成形)→开模为止的总共十道工序即可，所以成形周期与现有技术相比明显缩短。

此外，在本发明中，光学部件的成形装置由如下部分构成：一对模具，其可闭模、开模；型芯，其至少一部分被夹持于模具的分型面，将型腔在模具的闭模方向分型，并可以拆卸，因此装置的构造简洁并且紧凑。

特别地，一次成形后，型芯在开模的模具的分型面露出，所以容易取出型芯，有助于缩短成形周期。

技术方案2的发明在技术方案1记载的发明的基础上，将沿所述模具的分型面设置的、与所述型芯的部分卡合的槽作为将二次成形用树脂向所述新型腔引导的流道使用。

技术方案6的发明在技术方案5的记载的发明的基础上，在所述模具的分型面设置有将二次成形用树脂向所述新型腔引导的流道，所述流道起到与所述型芯的一部分卡合的槽的作用。

(技术方案2的发明或技术方案6的发明的作用)

夹持于模具的分型面的部分型芯与沿着模具的分型面设置的槽卡合，由此型芯被相对于型腔定位，所以型芯向模具的组装变得容易。

此外，将在模具设置的、与一部分型芯卡合的槽作为将二次成形用树脂向新型腔引导的流道使用，所以模具的流道的形成变得容易且简单。

技术方案3的发明在技术方案2记载的发明的基础上，在所述型芯上形成有与所述槽卡合的柄，并且在所述型芯的周缘部的至少一部分，形成有夹持于所述模具的分型面的凸缘部，

在所述模具的分型面将所述凸缘部的至少一部分以及所述柄夹持的状态下进行一次成形。

技术方案4的发明在技术方案3记载的发明的基础上，在所述模具的分型面将所述凸缘部的至少靠近周缘部的部分夹持的状态下进行一次成形。

(技术方案3、4的发明的作用)

在技术方案1、2中，在型芯中，型芯的一部分即柄被夹持于模具的分型面，由此被保持于将型腔沿闭模方向分型的位置，但在型腔内以悬臂状延伸的型芯，由于向分型型腔射出、填充的一次成形用树脂的压力，而振动、弯 曲、变形，因此有可能在作为一次成形体的树脂层发生收缩或形状不良。可是，在技术方案3、4中，一次成形时的型芯，在型芯的至少一部分周缘部形成的凸缘部的至少一部分也被夹持于模具的分型面，并被固定保持于将型腔分为两部分的规定位置，所以抑制了振动、弯曲、变形，在分型型腔中，具有模仿模具的成形面的面形状的、没有收缩或形状不良的规定形状的作为一次成形体的一对树脂层被成形。

技术方案7的发明，其特征在于，是通过如技术方案1～4中任一项记载的方法成形的光学部件，

所述光学部件由二次成形体构成，所述二次成形体是在先浇注的作为一次成形体的第一、第二树脂层间，将后浇注的第三树脂层层叠成形的成形体。

(技术方案7的发明的作用)此外，在利用现有的方法成形的光学部件中，型腔内的后浇注的树脂层的冷却速度在与模具相接的一侧和与先浇注的树脂层相接的一侧有很大不同，有可能在后浇注的树脂层发生热收缩。可是，在技术方案7的发明中，是后浇注的第三树脂层在先浇注的第一、第二树脂层间层叠一体化的构造，第三树脂层的冷却速度在与第一、第二树脂层的交界面上几乎相同(没有差别)，所以在第三树脂层不发生热收缩。

从以上的说明得知，根据本发明的光学部件的成形方法以及成形装置，能够提供不使成形设备大型化、成形周期短的光学部件的成形方法以及成形装置。

根据技术方案2、6的发明，型芯向模具的组装变得容易，所以成形周期进一步缩短。

此外，模具的流道的形成变得容易且简单，所以成形装置的结构变得简洁。

根据技术方案3、4的发明，在一次成形体时，型芯被切实地固定保持于将型腔分为两部分的规定位置，所以没有收缩或形状不良的规定形状的作为一次成形体的一对树脂层由分型型腔成形。

根据技术方案7的发明，在将光学部件成形时不发生热收缩，所以能够提供优质的光学部件。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施例即投影凸透镜的成形装置的概要的剖视 图。

图2中的(a)是型芯的主视立体图，(b)是放大表示在型芯的凸缘周缘部形成的侧浇口形成槽的后视立体图。

图3是可动侧模具的主视图(正对成形面的图)。

图4是固定侧模具的主视图(正对成形面的图)。

图5是模具的主要部位纵剖视图，(a)是沿着图3的线A-A的模具的主要部位纵剖视图，(b)是沿着图4的线B-B的模具的主要部位纵剖视图。

图6是一次成形后将型芯取出、再次闭模的模具的主要部位纵剖视图。

图7是可动侧模具的主要部位放大主视图。

图8是模具的主要部位放大纵剖视图(沿着图7所示的线VIII-VIII的模具的剖视图)。

图9是表示一次成形工序的模具的主要部位纵剖视图。

图10是表示开模工序的模具的主要部位纵剖视图。

图11是表示型芯取出工序的模具的主要部位纵剖视图。

图12是表示二次成形工序的模具的主要部位纵剖视图。

图13表示成形的投影凸透镜，是从模具取出状态的投影凸透镜的后视立体图。

图14是同一投影凸透镜的纵剖视图。

图15是本发明的第二实施例即投影凸透镜的成形装置的模具的主要部位放大纵剖视图(与图8对应的剖视图)。

图16是在固定侧模具的分型面形成的流道形成槽位置的模具的主要部位纵剖视图(与图5(b)对应的剖视图)。

图17是由同一成形装置成形的投影凸透镜的纵剖视图(与图14对应的剖视图)。

图18是本发明的第三实施例即投影凸透镜的成形装置的模具的主要部位放大纵剖视图(与图8对应的剖视图)。

图19是在固定侧模具的分型面形成的流道形成槽位置的模具的主要部位纵剖视图(与图5(b)对应的剖视图)。

图20是表示在可动侧模具的分型面设置的侧浇口形成槽的立体图。

图21是由同一成形装置成形的投影凸透镜的纵剖视图(与图14对应的剖视图)。

图22是作为本发明的其它实施例的投影凸透镜的成形装置的主要部位即可动侧模具的主视图(与图3对应的图)。

图23是同一成形装置的主要部位即固定侧模具的主视图(与图4对应的图)。

图24是型芯单元的主视图。

图25是由作为本发明的其它实施例的投影凸透镜的成形装置成形的投影凸透镜的主视图。

图26是同一投影凸透镜的右侧视图。

图27是同一投影凸透镜的水平剖视图(沿图25所示的线XXVII-XXVII的剖视图)。

图28是同一投影凸透镜的纵剖视图(沿图25所示的线XXVII-XXVII的剖视图)。

附图标记说明

C 型腔

C1、C2 分型型腔(一次成形用型腔)

C3 与型芯容积对应的新型腔(二次成形用型腔)

2、2A、2B、2C 作为光学部件的投影凸透镜

2a 凸透镜主体

2b 凸缘部

2-1、2-2 作为一次成形体的第一透明树脂层以及第二透明树脂层

2-3 与第一、第二透明树脂一起构成二次成形体的第三透明树脂层

10、10A、10B、10C 凸透镜的成形装置

20、20A、20C 固定侧模具

21、21A、21C 固定侧模具的分型面

22、22A 固定侧模具的成形面

22a、22a’ 凹型平面

24、34 作为一次成形用树脂通路的流道

25、35、35’、37 侧浇口

26 热流道

27 阀门浇口

30、30A、30C 可动侧模具

31、31A、31C 可动侧模具的分型面

32、32A 可动侧模具的成形面

32a 成形面中央部的凹型球面

32b、32b、32b’ 成形面周缘部的凹型平面

35a、41b1、35b 侧浇口形成槽

36 作为二次成形用树脂通路的流道

36a 型芯的柄能够卡合的流道形成槽

40、40A 型芯

40C 型芯单元

41 型芯主体

41a 型芯主体的中央部区域

41b、41b’ 型芯主体的凸缘区域

42 柄

50 兼用作成型品顶出销的型芯突出销

60 闭模、开模机构

70 注塑机

具体实施方式

图1～图14表示将本发明的光学部件的成形方法以及成形装置应用于投影凸透镜的成形方法以及成形装置的第一实施例。

在图1中，形成投影凸透镜的装置10主要由以下部分构成：固定侧模具20，其具有成形面22；可动侧模具30，其具有与成形面22对置的成形面32，可在相对于固定侧模具20靠近离开的方向(图1中是左右方向)移动；闭模开模机构70，其使可动侧模具30移动；型芯40(参照图2)，其一部分即柄42夹持于闭模的模具20、30的分型面21、31，并与成形面32的开口侧卡合，将由成形面22、32划分的型腔C在闭模方向分型上分为两部分，并可以拆卸；注塑机60，其向由型芯40分型的分型型腔，即由成形面22、32和型芯40划分的一次成形用型腔C1、C2(参照图5(a)、(b))供给一次成形用树脂，并且在一次成形工序后，向通过取出型芯40而形成的、与型芯40的容积对应的新型腔，即二次成形用型腔C3(参照图6)供给二次成形用树脂。需要说明的是，移动可动侧模具30的闭模开模机构70由油压缸机构或扭矩机构 等公知的驱动机构构成。

如图1、3、4、5所示，在闭模的模具20、30的分型面21、31设置有从型腔C以放射状朝半径方向外方延伸的三条流道24、34、36。流道24、34经由侧浇口25、35与分型型腔(一次成形用型腔)C1、C2连通，流道36经由侧浇口37与新型腔(二次成形用型腔)C3连通。

此外，如图1、4所示，在固定侧模具20并列设置了经由阀门浇口27与流道24、34、36分别连通的三条热流道26，成形凸透镜2(参照图13、14)的材料(透明树脂)从注塑机60以熔融状态向各自的热流道26供给。

另外，如图1、6所示，关于使二次成形用树脂向二次成形用型腔C3引导的流道36，之后会详细说明，由在可动侧模具30的分型面31形成的流道形成槽36a和固定侧模具20的分型面21构成。并且，型芯40的柄42(参照图2)可卡合的流道形成槽36a构成与模具20的分型面21协动并夹持型芯40(的柄42)的槽(参照图5(a)、(b))。

以下，基于图2～8具体说明模具20、30以及型芯40的结构。

在固定侧模具20的分型面21设置有成形面22，所述成形面22由相对于分型面21稍微凹陷的、正面观察为圆形的凹型平面22a构成，另一方面，设置于可动侧模具30的分型面31的成形面32由如下结构构成：凹型球面32a，其相对于分型面31较大地凹陷的、正面观察为圆形；凹型平面32b，其在该凹型球面32a的开口侧周缘部形成，相对于分型面31稍微凹陷的圆环状。并且，闭模的模具20、30的成形面22、32划分与成形装置10成形的投影凸透镜2(参照图13、14)对应的形状的型腔C(参照图1)。

此外，如图3所示，在可动侧模具30的分型面31设置有从正面观察为圆形的成形面32经由侧浇口形成槽35a、37a朝半径方向外方延伸的剖面圆弧状的流道形成槽34a、36a，如图4所示，在固定侧模具20的分型面21也设置有从正面观察为圆形的成形面22经由侧浇口形成槽25a朝半径方向外方延伸的剖面圆弧状的流道形成槽24a，如图5、6所示，通过将模具20、30闭模，形成利用流道形成槽34a、36a和分型面21供给一次成形用树脂的流道34、36，形成利用流道形成槽24a和分型面31供给二次成形用树脂的流道24。另外，如图3、4所示，从型腔C朝半径方向外方延伸的流道24、34、36(流道形成槽24a、34a、36a)，从型腔C朝周向120度的放射状方向延伸。

另一方面，如图2所示，型芯40是一条棒状的柄42从圆盘形状的型芯 主体41的周缘部朝半径方向外方延伸的结构，利用与构成模具20、30的材料相同的材料(热传导性优秀的金属)构成。

型芯主体41在曲率比成形面32的凹型球面32a的曲率小的纵剖面圆弧状的中央部区域41a的外周，一体形成与圆环状的凹型平面32b的深度匹配的厚度的圆环状凸缘部41b，如图5所示，形成可与由闭模的模具20、30的成形面22、32划分的型腔C卡合的大小(外径)，并且构成能够将型腔C在闭模方向大致等间隔地分为两部分的形状。

此外，如图2、图5(a)以及图8所示，在型芯主体41的圆环状凸缘部41b的外周缘部规定位置，与在模具30的分型面31设置的侧浇口形成槽35a协动，使流道形成槽34a与分型型腔C2连通，形成L形延伸的侧浇口形成槽41b1。即，在利用型芯40将型腔C分型的形态下进行一次成形时，被经由阀门浇口27引导至流道34的一次成形用树脂，经由由连通的侧浇口形成槽35a、41b1构成的侧浇口35，向分型型腔C2射出。

型芯主体41处于由被闭模的模具20、30形成的型腔C内，在一次成形时，与成形面22、32协动来划分分型型腔C1、C2，并且也是设定二次成形时的新型腔的部件，所述新型腔是由作为一次成形体的第一、第二树脂层2-1、2-2夹着的新型腔C3(参照图6)。因此，型芯主体41的中央部区域41a构成光滑的曲面形状，以使分别向分型型腔C1、C2、新型腔C3射出的熔融树脂顺利地流动进行填充。

另一方面，型芯40的柄42形成为能够与沿着模具40的分型面31形成的流道形成槽36a不晃荡地卡合的大小。即，柄42的横截面形状与流道形成槽36a的横截面形状一致。

因此，在向模具30的分型面31安装型芯40时，柄42以与流道形成槽36a吻合的方式安装，由此型芯主体41与成形面32的开口侧卡合，并且在型芯主体41的外周缘部形成的侧浇口形成槽41b1与在可动侧模具30的分型面31形成的侧浇口形成槽35a正确地吻合。即，型芯40的柄42与在分型面31设置的流道形成槽36a构成相对于构成型腔C的成形面32将型芯主体41在周向定位的定位机构。

此外，关于一次成形工序的型芯40，其柄42被流道形成槽36a和模具20的分型面21夹持，并且其圆环状凸缘部41b整体被成形面32的靠近周缘部的圆环状凹型平面32b和模具20的分型面21夹持，从而一次成形工序的 型芯40被以不振动不变形的方式切实地固定保持(参照图8)。

具体而言，关于型芯40，只有其柄42被流道形成槽36a和模具20的分型面21夹持，型芯主体41也可以形成为在型腔C内以悬臂状延伸的结构，但由于向分型型腔C1、C2射出、填充的一次成形用树脂的压力，型芯主体41发生振动弯曲变形，有可能在作为一次形成体的树脂层2-1、2-2发生收缩或形状不良。

然而，在本实施例中，型芯40的柄42被流道形成槽36a和模具20的分型面21夹持，并且型芯主体41的凸缘部41b整体被模具30的圆环状的凹型平面32b和模具20的分型面21夹持，所以在一次成形时有可能在型芯主体41发生的振动、弯曲、变形被可靠地抑制。其结果是，利用分型型腔C1、C2形成没有收缩或形状不良的、具有模仿成形面22、32的面形状的、作为规定形状的一次成形体的一对树脂层2-1、2-2(参照图9)。

尤其，分型型腔(一次成形用型腔)C1、C2被由热传递性优秀的模具20、30和型芯40划分，所以型腔的一方的成形面与由树脂层形成的现有专利文献1相比，向分型型腔C1、C2填充的树脂层2-1、2-2到冷却固化为止的时间短，因此，在一次成形中需要的保压时间缩短，相应地使成形装置10的成形周期的缩短。

此外，如图7、8所示，在可动侧模具30的成形面32靠近外周的圆环状凹型平面32b上，在周向等间隔八处部位设置有可向分型型腔C2内进行突出动作的型芯突出销50，型芯突出销50用于在一次成形后从开模的模具30将作为一次成形体的树脂层2-2留在模具30，只取出型芯40(参照图11)。另外，型芯突出销50也起到将二次成形的成型品(凸透镜2)从模具30取出时的顶出销的作用。

即，在利用分型型腔C1、C2将树脂层2-1、2-2一次成形后，当将模具20、30开模时，如图10所示，模具20、30从分型面21、31分离，在固定侧模具20中，在分型面21和成形面22(凹型平面22a)之间存在台阶部，并且，在分型面21形成流道形成槽24a，所以作为一次成形体的树脂层2-1被以与成形面22贴合的形态保持。尤其型芯主体41的表面被进行粗面精加工，容易从树脂层2-1、2-2剥离。具体地，型芯主体41和作为一次成形体的树脂层2-1、2-2的贴合性很大程度受到基于界面的真空状态的附着力的影响。并且，通过将型芯主体41的表面粗面化，在型芯主体41要从树脂层2-1、2-2 剥离的时间点，空气侵入界面，从而与树脂层2-1、2-2的贴合性降低，型芯主体41被简单地从树脂层2-1、2-2剥离。

另外，为了将型芯主体41从树脂层2-1、2-2简单地剥离，也可代替所述的表面粗面化处理，对型芯主体41实施提高相对于树脂的剥离特性的公知的表面处理(例如形成氟化物材料层、陶瓷层、金属化合物层等)，还能够将两者进行组合。

因此，在开模时，树脂层2-1以可靠地与固定侧模具20的成形面22贴合的形态被保持。另一方面，在可动侧模具30中，作为一次成形体的另外的树脂层2-2以与成形面32贴合的形态被保持，此外型芯主体41也以与树脂层2-2贴合的形态被保持。

如此，在开模的可动侧模具30的成形面32，作为一次成形体的树脂层2-2和型芯主体41被层叠，如图8的箭头所示，型芯突出销50将型芯主体41的凸缘部41b推压，由此型芯主体41从树脂层2-2流畅地分离，相对于与成形面32贴合的树脂层2-2，包含型芯主体41的型芯40整体被朝离开方向分离(参照图11)。

图6是在一次成形后从开模的模具30取出型芯40后，再次闭模的模具20、30的主要部位的纵剖视图。在闭模的模具20、30的内部，形成与取出的型芯40的容积相应的新型腔C3，二次成形用树脂经由设置于模具20、30的分型面21、31的流道36的浇口37，向型腔C3射出。

接下来，参照图5、6、9～12，来说明利用成形装置10将投影凸透镜2成形的工序。

首先，在相对于固定侧模具20开模的可动侧模具30的分型面31的规定位置将型芯40安装，之后，将可动侧模具30朝靠近固定侧模具20的方向移动，通过闭模，形成分型型腔C1、C2(参照图5(a)、(b))。

接下来，如图9所示，进行通过向分型型腔C1、C2同时射出熔融树脂，以规定时间保压，形成作为一次成形体的树脂层2-1、2-2的一次成型工序。

接下来，如图10所示，当进行将可动侧模具30从固定侧模具20朝离开方向移动的开模时，保持作为一次成形体的第一树脂层2-1贴附于固定侧模具20、作为一次成形体的第二树脂层以及型芯40贴附于可动侧模具30的形态。然后，如图11所示，驱动型芯突出销50(参照图7、图8)，只将型芯40从模具30取出。

接下来，将可动侧模具30朝与固定侧模具20接近的方向移动，如图6所示，当再次闭模时，在型腔C内形成新型腔C3，所述新型腔C3被作为一次成形体的第一、第二树脂层2-1、2-2夹住，并与型芯40(型芯主体41)的容积相应。

接下来，如图12所示，进行将熔融树脂经由流道36向新型腔C3射出而成形的二次成形工序，在先浇注的作为一次成形体的树脂层2-1、2-2之间，形成将后浇注的树脂层2-3层叠一体化的二次成形体即投影凸透镜2(参照图12)。

最后，在进行将可动侧模具30从固定侧模具20朝离开方向移动的开模工序后，驱动型芯突出销50(参照图7、8)，从模具30将作为成型品的投影凸透镜2取出。

图13表示从模具30取出的投影凸透镜2。在投影凸透镜2的外周，在流道24、34、36内冷却固化的棒状的树脂成形体3、4、5以放射状延伸，所以在后续工序中，如果将这些树脂成形体3、4、5在其根位置(树脂成形体3、4、5与投影凸透镜2的分支位置)切断去除，就会制成规定的投影凸透镜2(参照图14)。

利用现有专利文献1的方法成形的凸透镜，就在型腔内后浇注的树脂层的冷却速度而言，在与模具接触的一侧和与先浇注的树脂层接触的一侧有很大不同，有可能在后浇注的树脂层发生热收缩。然而，利用本实施例的方法成形的凸透镜2，是后浇注的第三树脂层2-3在先浇注的第一、第二树脂层2-1、2-2之间层叠形成的结构(参照图12)，后浇注的第三树脂2-3的冷却速度在第一、第二树脂层2-1、2-2的界面上几乎相同(无差别)，所以在第三树脂层2-3不发生热收缩。因此，根据本实施的方法能够得到不发生热收缩的品质优秀的投影凸透镜2。

另外，如图14所示，凸透镜2由凸透镜主体2a构成，所述凸透镜主体2a由可动侧模具30的成形面(的凹型球面32a)和固定侧模具20的成形面22(的凹型平面22a)形成，在凸透镜主体2a的周缘部，一体地形成由可动侧模具30的成形面32靠近外周的圆环状凹型平面32b和固定侧模具20的分型面21成形的规定宽度的圆环状凸缘部2b。

固定侧模具20的成形面22(的凹型平面22a)相对于分型面21稍微凹陷，所以在凸透镜2的背面侧，如图13、14所示，在凸透镜主体2a和凸缘 部2b之间形成台阶部2d。此外，在树脂成形体3的根位置，与台阶部2d在同一平面上形成有与侧浇口形成槽25a对应的凸部2e。

但是，只将与台阶部2d无关的凸透镜主体2a的接近中心轴L的区域作为配光形成区域来使用，因此凸透镜2的配光功能不因台阶部2d或凸部2e而损失。需要说明的是，图14的附图标记D1表示凸透镜2的有效配光形成区域。

此外，如图12、14所示，凸透镜2由层叠体第一、第二、第三树脂层2-1、2-2、2-3构成，凸透镜主体2a由第一、第二、第三树脂层2-1、2-2、2-3三层构成，凸缘部2b由第三树脂层2-3单层构成。

凸透镜2的凸缘部2b由第三树脂层2-3单层形成，与凸缘部2b为由多层形成的结构相比，在层叠界面的裂纹或剥离的发生风险低，将凸缘部2b成形的树脂的流动流畅，所以能够降低二次成形时的射出压力。

接下来，根据本实施例的成形方法以及成形装置，具有如下效果。

根据现有专利文献1，如图12、14所示，要层叠形成由三层构成的凸透镜2，需要将闭模→射出→保压(成形)→开模→旋转可动侧模具这五道工序重复三次，需要总共十五道工序，在本实施例中，尽管增加了“型芯插入”和“型芯取出”两道工序，但只需将闭模→射出→保压(成形)→开模这一系列的工序重复两次(一次成形和二次成形)即可。具体而言，进行型芯插入→闭模→射出→保压(一次成形)→开模→型芯取出→闭模→射出→保压(二次成形)→开模为止的总共十道工序即可，所以在本实施例中，成形周期与现有专利文献1相比明显缩短。

此外，在现有专利文献1中，多个型腔的闭模、开模全部在同一时间点进行，所以必须基于多个型腔的最长的必要保压时间，设定开模的时机(保压时间)，与之相对，在本实施例中，能够在一次成形和二次成形中设定不同的保压时间，所以能够通过在一次成形和二次成形中选择最适保压时间，进一步缩短成形周期。

尤其，在现有专利文献1中，型腔一方的成形面是先浇注的树脂层，所以后浇注的树脂层冷却为止需要花费一定程度的时间，与之相对，在本实施例中，分型型腔(一次成形用型腔)C1、C2由热传递性优秀的模具20、30和型芯40构成，所以向型腔C1、C2填充的树脂层2-1、2-2冷却为止的时间与现有专利文献1相比缩短，相应地一次成形的必要保压时间缩短，从而成 形周期进一步所短。

此外，本实施例的成形装置10由如下部分构成：一对模具20、30，其可闭模、开模；型芯40，作为其一部分的柄42以及凸缘部41b被夹持于模具20、30的分型面21、31，并与成形面32的开口侧卡合，将型腔C在模具20、30的闭模方向分型，并可以拆卸，因此装置10的构造简洁并且紧凑。

接下来，基于图15～17，说明本发明的第二实施例。图15是本发明的第二实施例即投影凸透镜的成形装置的模具的主要部位放大纵剖视图(与图8对应的剖视图)。图16是在固定侧模具的分型面形成的流道形成槽位置的模具的主要部位纵剖视图(与图5(b)对应的剖视图)。图17是由同一成形装置成形的投影凸透镜的纵剖视图(与图14对应的剖视图)。

如图8所示，在所述第一实施例的成形装置10中，型芯主体41的凸缘部41b的厚度与设置于可动侧模具30的分型面31的成形面32的凹型平面32b的深度一致，并且，成形面22的外径尺寸和型芯主体41的纵剖面圆弧状的中央部区域41a的外径尺寸一致，所述成形面22由设置于固定侧模具20的分型面21的正面观察为圆形的凹型平面22a构成，当将模具20、30闭模时，型芯主体41的凸缘部41b的几乎整个面由可动侧模具30的部分成形面32(凹型平面32b)和固定侧模具20的分型面21夹持。

另一方面，如图15、16所示，在第二实施例的成形装置10A中，区别在于，设定为成形面22A的外径尺寸大于型芯主体41的纵剖面圆弧状的中央部区域41a的外径尺寸，所述成形面22A由设置于固定侧模具20A的分型面21A的正面观察为圆形的凹型平面22a’构成，当将模具20A、30闭模时，只有型芯主体41的凸缘部41b的靠近周缘部的规定宽度的区域41b2，由设置于可动侧模具30的分型面31的部分成形面32(凹型平面32b)和固定侧模具20A的分型面21A夹持。

其它的结构与所述第一实施例的成形装置10的结构相同，通过标注相同的附图标记，省略其说明。

如图17所示，由该第二实施例的成形装置10A成形的凸透镜2A由层叠体第一、第二、第三树脂层2-1、2-2、2-3构成，凸透镜主体2a由第一、第二、第三树脂层2-1、2-2、2-3三层构成，与之相对，凸缘部2b的根侧由第一、第三树脂层2-1、2-3两层构成，其前端侧由第三树脂层2-3单层构成。另外，图17的附图标记D2表示凸透镜2A的有效配光形成区域，大于由所 述第一实施例的方法以及装置10成形的凸透镜2所具有的有效配光形成区域D1。

凸缘部2b的根侧由第一、第三树脂层两层构成，其前端侧由第三树脂层2-3单层构成，与凸缘部2b由三层形成的结构(参照图21)相比，在层叠界面的裂纹或剥离的发生风险相应地降低，将凸缘部成形的树脂的流动流畅，所以能够分别降低一次成形以及二次成形时的射出压力。

接下来，基于图18～21，说明本发明的第三实施例。图18是本发明的第三实施例即投影凸透镜的成形装置的模具的主要部位放大纵剖视图(与图8对应的剖视图)，图19是在固定侧模具的分型面形成的流道形成槽位置的模具的主要部位纵剖视图(与图5(b)对应的剖视图)，图20是表示在可动侧模具的分型面设置的侧浇口形成槽的立体图，图21是由同一成形装置成形的投影凸透镜的纵剖视图(与图14对应的剖视图)。

如图8、15所示，在所述第一、第二实施例的成形装置10、10A中，型芯40的型芯主体41的凸缘部41b的厚度与设置于可动侧模具30的分型面31的凹型平面32b的深度一致，在该第三实施例的成形装置10B中，如图18、19所示，第一，型芯40A的型芯主体41A的凸缘部41b’大于所述第一、第二实施例的型芯主体41的凸缘部41b，并且凸缘部41b’的厚度比凸缘部41b薄，例如，形成为设置于可动侧模具30的分型面31的成形面32的凹型平面32b的深度的大约一半的厚度。

第二，包围在可动侧模具30A的分型面31A形成的凹型球面32a的圆环状的凹型平面32b’由第一凹型平面32b1和第二凹型平面32b2构成，所述第一凹型平面32b1形成与构成固定侧模具20A的成形面22A的凹型平面22a’几乎相同的外径、靠近半径方向内侧，所述第二凹型平面32b2形成型芯主体41A的凸缘部41b’能够卡合的深度以及外径，靠近半径方向外侧。即，在可动侧模具30A的成形面32A，在与固定侧模具20A的凹型平面22a’周缘部的台阶外置对应的位置，形成有将第一凹型平面32b1和其外侧的第二凹型平面32b2分离的台阶32b3，所述第一凹型平面32b1将凹型球面32a以同心圆状包围。

并且构成为，当将模具20A、30A闭模时，只有型芯主体41的凸缘部41b’的靠近周缘部的规定宽度的区域41b”，由可动侧模具30A的部分成形面32A(第二凹型平面32b2)和固定侧模具20A的分型面21A夹持。

此外，如在图18、20放大表示的，在可动侧模具30A的分型面31A，与侧浇口形成槽35a协动，形成使流道形成槽34a与分型型腔C2连通、L形延伸的侧浇口形成槽35b。即，在利用型芯40A将型腔C分型的形态下进行一次成形时，经由阀门浇口27被引导至流道34的一次成形用树脂，经由连接的由侧浇口形成槽35a和侧浇口形成槽35b构成的侧浇口35’，向分型型腔C2射出。

其它的结构，与所述第一、第二实施例的成形装置10、10A的结构相同，通过标注相同的附图标记，省略其说明。

如图21所示，由该第三实施例的成形装置10B成形的凸透镜2B由层叠体第一、第二、第三树脂层2-1、2-2、2-3构成，凸透镜主体2a由第一、第二、第三树脂层2-1、2-2、2-3三层构成，与之相对，凸缘部2b根侧由第一、第二、第三树脂层2-1、2-2、2-3三层构成，其前端侧由第三树脂层2-3单层构成。

需要说明的是，图21的附图标记D3表示凸透镜2B的有效配光形成区域，大于由所述第一实施例的方法以及装置10成形的凸透镜2所具有的有效配光形成区域D1。

图22、23、24表示本发明的其它实施例，图22、23是作为其它实施例的投影凸透镜的成形装置的主要部位的、可动侧模具、固定侧模具的主视图，图24是用于同一装置的型芯单元的主视图。

所述第一～第三实施例的成形装置10、10A、10B构成为，利用一对模具，将一个凸透镜2、2A、2B成形，该实施例的成形装置10C构成为，利用一对模具20C、30C，将多个(在实施例中是四个)凸透镜2同时成形。

即，如图23、22所示，在固定侧模具20C的分型面21C、可动侧模具30C的分型面31C上，分别以在周向等间隔地分别对置的方式设置有四个成形面22、32，并且，在分型面21C上设置有从各成形面22朝半径方向外方延伸的流道形成槽24a，在分型面31C上设置有从各形成面32朝半径方向外方延伸的流道形成槽34a以及流道形成槽36a。

具体而言，如图22所示，在可动侧模具30C的分型面31C中央部附近，与固定侧模具20C的分型面21C协动，使夹持型芯单元40C的十字形状的柄42(参照图24)的四条流道形成槽36a形成为互相正交，各流道形成槽36a经由侧浇口形成槽37a分别与成形面32连通。流道形成槽34a在相对于流道 形成槽36a，在120度的方向形成，各流道形成槽34a经由侧浇口形成槽35a分别与成形面32连通。

此外，如图23所示，在固定侧模具20C的分型面21C中央部，供给二次成形用树脂的通用的阀门浇口27分别向在模具20C、30C的分型面21C、31C之间形成的四条流道36开口，并且在各形成面22的周向等分120度的位置，供给一次成形用树脂的阀门浇口27分别向在模具20C、30C的分型面21C、31C间形成的流道24、34开口。此外，在分型面21C形成的各成形面22和朝半径方向外方延伸的流道形成槽24a经由侧浇口形成槽25a连通。

并且，设置于固定侧模具20C的热流道26内的熔融树脂经由阀门浇口27分别向在闭模的模具20C、30C的分型面21C、31C形成的流道24、34、36供给。

此外，如图24所示，将由成形面32、22划分的各型腔C朝闭模方向分型的型芯单元40C，是将在第一实施例中使用的型芯40(参照图2)以每个柄42成为十字形状的方式一体化的结构，型芯单元40C的各型芯主体41能够分别与在模具30C的分型面31C形成的各成形面32的开口侧卡合，并且型芯单元40C的十字形状的柄42能够与在分型面31C形成的以十字形状延伸的流道形成槽36a(参照图22)卡合。

此外，如图24所示，在各型芯主体41的圆环状凸缘部41b的外周缘部规定的位置，与设置于模具30C的分型面31C的侧浇口形成槽35a协动，使流道形成槽34a与分型型腔C2连通，形成以L形延伸的侧浇口形成槽41b1(参照图2、8)。即，在利用型芯主体41将型腔C分型的形态下进行一次成形时，经由阀门浇口27被引导至流道34的一次成形用树脂，经由通过连通的侧浇口形成槽35a、41b1构成的侧浇口35(参照图2、8)，向分型型腔C2射出。

并且，通过使型芯单元40C相对于开模的可动侧模具30C的分型面31C在靠近或离开方向移动，能够将型芯主体41、柄42在各形成面32、流道形成槽35a同时地安装、拆卸。

其它与所述第一实施例相同，省略其重复的说明。

另外，在所述多种实施例中，例如如第一实施所示，流道24由在固定侧模具20的分型面21形成的流道形成槽24a构成，流道34、36由在可动侧模具30的分型面31形成的流道形成槽34a、36a构成，流道24、34、36可以 在模具20、30的分型面21、31的任一侧作为槽形成，也可在分型面21、31的双方作为跨槽形成。

此外，在所述各种实施例中，关于将凸透镜2、2A、2B(参照图14、17、21)成形的方法以及装置进行了说明，所述凸透镜2、2A、2B的前面侧形成为连续的球面，其后面侧形成为平面，是正面观察为圆形的凸透镜，在其整个周缘部以圆环状形成规定宽度的凸缘部2b，如图25～28所示，通过适当地改变在模具20、30的分型面21、31形成的成形面22、32的形状、流道24、34、36的位置以及型芯40的形状等，能够形成凸透镜2C，其前面侧由曲率大的球面形成，其后面侧由小于前面侧的曲率的球面形成，是正面观察几乎为矩形的异形剖面凸透镜，只在其左右的侧缘部形成规定宽度的凸缘部2b。