專利名稱：制造帶有支撐架的透鏡的方法和帶有支撐架的透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造帶有支撐架的透鏡(lens with hold frame)的方法，并涉及帶有支撐架的透鏡。
背景技術(shù)：
由合成樹脂制造的透鏡已經(jīng)用于光學(xué)制品，例如照相機(jī)。與玻璃透鏡相比，樹脂透鏡具有高透明度，重量輕并且具有極好的可模塑性。
在將樹脂透鏡結(jié)合到光學(xué)制品中的時(shí)候，將透鏡通過支撐透鏡邊緣的支撐架固定在透鏡鏡筒或套中。常規(guī)地，這種透鏡支撐結(jié)構(gòu)是通過分別形成透鏡和支撐架，并將它們組裝在一起而形成的。由此，由于組裝步驟而增加了制造成本，或由于在組裝步驟過程中出現(xiàn)透鏡和支撐架的安裝誤差而造成光學(xué)性能劣化。
作為解決這種問題的方法，已經(jīng)提出通過使用雙模塑(doublemolding)(雙色模塑)整體模塑光學(xué)元件(例如透鏡)和透鏡支撐體(支撐架)的方法(例如，日本專利申請(qǐng)公開號(hào)61-256313、日本專利申請(qǐng)公開號(hào)7-63968、和日本專利申請(qǐng)公開號(hào)11-221839)。這些方法建議使用聚甲基丙烯酸酯(PMMA)樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂等作為透鏡樹脂材料。
然而，在使用PMMA或PC的雙模塑中，當(dāng)形成初級(jí)模塑品(primarymolding)后形成次級(jí)模塑品(secondary molding)時(shí)，初級(jí)模塑品的形狀有可能變形，或在初級(jí)模塑品和次級(jí)模塑品之間形成縫隙。
光學(xué)產(chǎn)品特別是便攜式電子器件，例如具有照相機(jī)的手提電話在各種環(huán)境下在各種場(chǎng)合使用。因此，需要用于便攜式電子器件的樹脂透鏡具有各種性能，例如高透明度、耐磨性、耐熱性和耐水性。近年來，便攜式電子器件的尺寸、重量和成本都大大降低了。因此，需要開發(fā)以降低的制造成本制造更小和精密的樹脂透鏡，同時(shí)滿足樹脂透鏡所需的所有特性的技術(shù)。


圖1是顯示模具的實(shí)施方式的剖面圖，該模具用于實(shí)施本發(fā)明制造帶有支撐架的透鏡的方法。
圖2是圖1所示的部分C的放大圖。
圖3是圖1所示的部分D的放大圖。
圖4顯示通過使用本發(fā)明的制造方法帶有模塑的支撐架的透鏡，其中圖4(a)是頂視圖，圖4(b)是底視圖。
圖5顯示本發(fā)明的帶有支撐架的透鏡的實(shí)例，其中圖5(a)是頂視圖，圖5(b)是沿圖5(a)所示的A-A’軸的剖視圖。
發(fā)明公開考慮到上述問題完成了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種有利地制造帶有支撐架的透鏡的方法，該方法在工業(yè)規(guī)模上滿足透鏡和支撐架所需的性能，并提供帶有支撐架的透鏡。
為了實(shí)現(xiàn)上面的目的，本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)制造帶有支撐架的透鏡的方法進(jìn)行了深入的研究，該方法使用包括透鏡成型腔A和支撐架成型腔B的模具的雙注射法。
結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過將包括含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂的透鏡樹脂材料注射進(jìn)模具的空腔A，和將支撐架樹脂材料注射進(jìn)空腔B，以實(shí)現(xiàn)雙注射，可有效地獲得帶有支撐架的透鏡。本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)所得具有支撐架的透鏡在光學(xué)制品，特別是便攜式電子器件所用的樹脂透鏡需要的各種特性優(yōu)異。這些發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致完成了本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種制造帶有支撐架的透鏡的方法，該方法包括提供包括透鏡成型腔A和支撐架成型腔B的模具，和將包括含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂的透鏡樹脂材料注入空腔A和將支撐架樹脂材料注入空腔B以獲得雙注入品。
在本發(fā)明的制造方法中，優(yōu)選支撐架樹脂材料和透鏡樹脂材料的模塑收縮(molding shrinkage)間的差異為0～0.2％。
在本發(fā)明的制造方法中，優(yōu)選在將支撐架樹脂材料注入空腔B后，將透鏡樹脂材料注入空腔A。此時(shí)，優(yōu)選支撐架樹脂材料的熱變形溫度等于或高于透鏡樹脂材料的熱變形溫度。
在本發(fā)明的制造方法中，優(yōu)選使用一種模具，該模具的用于將樹脂材料注入空腔A和空腔B的澆口(gates)是針尖形澆口(pin-point gates)。更優(yōu)選使用包括柄式頂出裝置(tab ejector)的模具。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種帶有支撐架的透鏡，其包括由含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂形成的透鏡，和支撐透鏡的支撐架，透鏡和支撐架是整體形成的。
在本發(fā)明具有支撐架的透鏡中，優(yōu)選在支撐架的內(nèi)圓周表面上設(shè)置突起，并且透鏡由內(nèi)圓周表面上的突起固定。更優(yōu)選在支撐架內(nèi)圓周表面上的突起是底切的(undercut)。還更優(yōu)選在支撐架內(nèi)圓周表面上的突起是圍繞支撐架內(nèi)圓周表面形成的峰形突起。
本發(fā)明的具有支撐架的透鏡可適用于便攜式電子器件。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式下面按照(A)透鏡樹脂材料、(B)支撐架樹脂材料、(C)模具、(D)制造帶有支撐架的透鏡的方法、(E)帶有支撐架的透鏡和(F)便攜式電子器件的順序詳細(xì)描述本發(fā)明。
(A)透鏡樹脂材料本發(fā)明使用的透鏡樹脂材料包括含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂。
用于本發(fā)明的含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂是熱塑性樹脂，其中聚合物樹脂的重復(fù)單元包括脂環(huán)結(jié)構(gòu)。作為含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂，可以使用在主鏈中包括脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂，和在側(cè)鏈中包括脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂。
作為脂環(huán)結(jié)構(gòu)的實(shí)例，可以列舉環(huán)烷烴結(jié)構(gòu)、環(huán)烯烴結(jié)構(gòu)等。其中考慮到熱穩(wěn)定性等優(yōu)選環(huán)烷烴結(jié)構(gòu)。構(gòu)成脂環(huán)結(jié)構(gòu)的碳原子數(shù)目沒有特別限制。碳原子數(shù)目通常是4～30，優(yōu)選為5～20，和更優(yōu)選5～15。如果構(gòu)成脂環(huán)結(jié)構(gòu)的碳原子數(shù)目在該范圍內(nèi)，可以獲得具有優(yōu)異耐熱性和柔韌性的樹脂透鏡。
在含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂中包括脂環(huán)結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的含量可以根據(jù)用途任意選擇。該含量通常是50wt％或更高，優(yōu)選為70wt％或更高，更優(yōu)選為90wt％或更高。如果包括脂環(huán)結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的含量太低，耐熱性可能會(huì)降低。含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂中不同于包括脂環(huán)結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的重復(fù)單元的根據(jù)用途任意選擇。
作為含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂的具體實(shí)例，可以列舉(1)降冰片烯聚合物、(2)單環(huán)烯烴聚合物、(3)環(huán)狀共軛二烯聚合物、(4)乙烯基脂環(huán)烴聚合物、聚合物(1)～(4)的氫化產(chǎn)物等。其中，優(yōu)選降冰片烯聚合物的氫化產(chǎn)物、乙烯基脂環(huán)烴聚合物、乙烯基脂環(huán)烴聚合物的氫化產(chǎn)物，因?yàn)槠淠蜔嵝院蜋C(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異，并且更優(yōu)選降冰片烯聚合物的氫化產(chǎn)物。
用于本發(fā)明的降冰片烯聚合物是主要由以下單體組成的單體的聚合物降冰片烯單體，例如降冰片烯及其衍生物；四環(huán)十二烯及其衍生物、二環(huán)戊二烯及其衍生物和亞甲基四氫芴及其衍生物。
作為降冰片烯聚合物的具體實(shí)例，可以列舉(i)降冰片烯單體的開環(huán)聚合物、(ii)降冰片烯單體和能夠與降冰片烯單體共聚的單體的開環(huán)聚合物、(iii)降冰片烯單體的加聚物、(iv)降冰片烯單體和能夠與降冰片烯單體共聚的單體的加聚物、(i)～(iv)的聚合物的氫化產(chǎn)物等。
作為降冰片烯單體的實(shí)例，可以列舉雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯(通常的名稱降冰片烯)、三環(huán)[4.3.0.12，5]癸-3，7-二烯(通常的名稱二環(huán)戊二烯)、7，8-苯并三環(huán)[4.3.0.12，5]癸-3-烯(通常的名稱亞甲基四氫芴)、四環(huán)[4.4.0.12，5.17，10]十二-3-烯(通常的名稱四環(huán)十二烯)、這些化合物的衍生物(例如，包括在環(huán)上的取代基的衍生物)等。作為取代基的實(shí)例，可以列舉烷基、鏈烯基、烷氧基羰基、羧基等。多個(gè)相同或不同的取代基可以鍵合到環(huán)上。降冰片烯單體可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。
作為能夠與降冰片烯單體開環(huán)共聚的單體的實(shí)例，可以列舉單環(huán)烯烴，例如環(huán)己烯、環(huán)庚烯、環(huán)辛烯及其衍生物；環(huán)狀共軛二烯，例如環(huán)己二烯和環(huán)庚二烯，及其衍生物等。
可以通過在開環(huán)聚合催化劑存在下，(共)聚合該單體而獲得降冰片烯單體的開環(huán)聚合物，以及降冰片烯單體和能夠與降冰片烯單體共聚的單體的開環(huán)聚合物。
作為開環(huán)聚合催化劑的實(shí)例，可以列舉一種催化劑，其包括金屬(例如銣或鋨)的鹵化物、硫酸鹽或乙酰丙酮化合物、和還原劑；一種催化劑，其包括金屬(如鈦、鋯、鎢或鉬)的鹵化物或乙酰丙酮化合物和有機(jī)鋁化合物，等。
降冰片烯單體的加聚物和降冰片烯單體和能夠與降冰片烯單體共聚的單體的加聚物可以通過在加聚催化劑存在下聚合單體而獲得。
作為加聚催化劑，可以列舉一種催化劑，其包括金屬(例如，鈦、鋯或釩)的鹵化物，和有機(jī)鋁化合物等。
作為能夠與降冰片烯單體加聚的單體的實(shí)例，可以列舉具有2～20個(gè)碳原子的α-烯烴，如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯和1-二十烯及其衍生物；環(huán)烯烴，例如環(huán)丁烯、環(huán)戊烯、環(huán)己烯、環(huán)辛烯、3a，5，6，7a-四氫-4，7-亞甲基-1H-茚、及其衍生物；非共軛二烯，例如1，4-己二烯、4-甲基-1，4-己二烯、5-甲基-1，4-己二烯和1，7-辛二烯等。這些單體可以單獨(dú)使用或者兩種或多種結(jié)合使用。其中，優(yōu)選α-烯烴，更優(yōu)選乙烯。
作為用于本發(fā)明的單環(huán)烯烴聚合物的實(shí)例，可以列舉環(huán)己烯、環(huán)庚烯和環(huán)辛烯等的加聚物。
作為用于本發(fā)明的環(huán)狀共軛二烯聚合物的實(shí)例，可以列舉環(huán)狀共軛二烯單體例如環(huán)戊二烯和環(huán)己二烯的1，2-加成或1，4-加成聚合物，等。
降冰片烯聚合物、單環(huán)烯烴聚合物和環(huán)狀共軛二烯聚合物的的分子量取決于用途任意選擇。分子量通常為10,000～100,000，優(yōu)選為25,000～80,000，更優(yōu)選為25,000～50,000，作為聚異戊二烯或聚苯乙烯-折合的重均分子量(Mw)，使用環(huán)己烷(或當(dāng)聚合物樹脂不溶于環(huán)己烷時(shí)使用甲苯)作為溶劑通過凝膠滲透色譜(下文簡(jiǎn)寫為“GPC”)測(cè)量。如果重均分子量在該范圍內(nèi)，樹脂材料的機(jī)械強(qiáng)度和模塑性可高度平衡。
乙烯基脂環(huán)烴聚合物是一種包括衍生自乙烯基環(huán)烷烴或乙烯基環(huán)烯烴的重復(fù)單元的聚合物。作為乙烯基脂環(huán)烴聚合物的實(shí)例，可以列舉乙烯基脂環(huán)烴化合物的聚合物，該化合物例如乙烯基環(huán)烷烴，例如乙烯基環(huán)己烷和乙烯基環(huán)烯烴，例如乙烯基環(huán)己烯，及其氫化產(chǎn)物；乙烯基芳族烴化合物的聚合物的芳族部分氫化產(chǎn)物，該化合物例如苯乙烯和α-甲基苯乙烯等。
乙烯基脂環(huán)烴聚合物可以為共聚物，例如乙烯基脂環(huán)烴化合物或乙烯基芳族烴化合物與能夠與這些單體共聚的單體的無規(guī)共聚物或嵌段共聚物，或該共聚物的氫化產(chǎn)物。作為嵌段共聚的實(shí)例，可以列舉兩嵌段、三嵌段或更高級(jí)的多嵌段共聚、梯度嵌段共聚等。然而，對(duì)嵌段共聚沒有特別限制。
乙烯基脂環(huán)烴聚合物的分子量取決于用途可任意選擇。分子量通常為10,000～300,000，優(yōu)選為15,000～250,000，更優(yōu)選為20,000～200,000，作為聚異戊二烯或聚苯乙烯-折合的重均分子量(Mw)，使用環(huán)己烷(或當(dāng)聚合物樹脂不溶于環(huán)己烷時(shí)使用甲苯)作為溶劑通過GPC測(cè)量。在這種情況下，所得模制品的機(jī)械強(qiáng)度和模塑性可高度平衡。
可以通過將包括過渡金屬(例如，鎳或鉑)的常規(guī)氫化催化劑加入未氫化聚合物溶液中并以優(yōu)選為90％或更高的量氫化碳-碳不飽和鍵而獲得上述聚合物氫化產(chǎn)物。通常，當(dāng)氫化率更高時(shí)，可以獲得熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性優(yōu)異的樹脂。
用于本發(fā)明的含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以取決于用途而任意選擇。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為80℃或更高，更優(yōu)選為100～250℃。當(dāng)含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在該范圍內(nèi)時(shí)，包括該含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂的樹脂透鏡在高溫下使用過程中不產(chǎn)生變形和應(yīng)力，顯示出優(yōu)異的耐久性。
用于本發(fā)明的含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂的分子量分布(重均分子量(Mw)/數(shù)均分子量(Mn))沒有特別限制，但是通常為1.0～10.0，優(yōu)選為1.1～4.0，更優(yōu)選為1.1～3.5。適用于本發(fā)明的含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂優(yōu)選具有0.6～0.7％的模塑收縮。
除了含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂以外，可以將常規(guī)添加劑，例如抗氧劑、UV吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、阻燃劑、抗沖改性劑或潤(rùn)滑劑加入到用于本發(fā)明的透鏡樹脂材料中，加入量應(yīng)不損害本發(fā)明的效果。
透鏡樹脂材料可通過使用下述方法制備(a)一種方法，通過使用攪拌器，例如螺條混合機(jī)、轉(zhuǎn)鼓式共混機(jī)(tumbler blender)或Henschel混合機(jī)混合含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂與所需的添加劑，并通過使用熔體混合器，例如擠出機(jī)、Banbury混合機(jī)或雙輥混合機(jī)(double roller)熔化并混合所得混合物；(b)一種方法，將含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂溶解在有機(jī)溶劑，例如脂族烴溶劑或芳族烴溶劑中獲得聚合物溶液，按需要加入添加劑并混合該聚合物溶液等。
(B)支撐架樹脂材料對(duì)用于本發(fā)明的支撐架樹脂材料沒有特別限制。然而，優(yōu)選使用具有高彈性模量和優(yōu)異潤(rùn)滑能力的樹脂。作為支撐架樹脂材料的實(shí)例，可以列舉上述含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS樹脂)、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物(ASA)、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物(AES樹脂)、聚碳酸酯和ABS樹脂的共混產(chǎn)物、通過向這些樹脂中加入玻璃填料等獲得的產(chǎn)物等。這些材料可以單獨(dú)使用或者兩種或多種結(jié)合使用。
支撐架樹脂材料的模塑收縮和透鏡樹脂材料的模塑收縮之間的差異優(yōu)選為0～0.2％，更優(yōu)選為0～0.1％，特別優(yōu)選為0～0.05％?？梢酝ㄟ^降低模塑收縮的差異來防止初級(jí)模塑品被損壞，或者避免產(chǎn)生毛刺(burr)，該毛刺的產(chǎn)生是由于當(dāng)反轉(zhuǎn)模具后而模塑次級(jí)模塑品時(shí)產(chǎn)生縫隙而引起的。
作為支撐架樹脂材料的優(yōu)選具體實(shí)例，可以列舉聚碳酸酯(PC)、通過以20～30wt％的量將玻璃填料混入PC中獲得的材料、通過以20～30wt％的量將玻璃填料混入ABS中獲得的材料等。在本發(fā)明中，優(yōu)選模塑收縮為0.6～0.7％的樹脂作為支撐架樹脂。
(C)模具本發(fā)明的制造方法使用包括透鏡成型腔A和支撐架成型腔B的模具。透鏡形狀沒有特別限制。透鏡形狀可以是球形或非球面的。透鏡形狀可以為具有正放大率(positive power)的透鏡形狀或具有負(fù)放大率(negative power)的透鏡形狀。
在用于本發(fā)明的模具中，優(yōu)選用于將樹脂材料注入空腔A和空腔B的澆口是針尖形澆口。
常規(guī)樹脂透鏡通過使用具有旁澆口的模具而制造的。這是因?yàn)楫?dāng)使用具有針尖形澆口的模具時(shí)可能產(chǎn)生模塑偏差(moulding variation)，因?yàn)槌Ｒ?guī)透鏡樹脂材料例如PMMA的流動(dòng)性差。根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)槭褂昧司哂袃?yōu)異流動(dòng)性的包括含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂的透鏡樹脂材料，即使當(dāng)使用具有針尖形澆口的模具時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生模塑偏差。
在使用具有旁澆口的模具的情況下，因?yàn)樵谥渭懿糠稚媳仨毿纬砂伎诨蚩?，可能損害遮蔽性質(zhì)(shading properties)。在本發(fā)明中，因?yàn)闆]有必要在支撐架中形成凹口或孔，可以獲得與單獨(dú)成型透鏡和支撐架并將它們組裝在一起的情況中相同的性能。
優(yōu)選針尖形澆口設(shè)置在透鏡的邊緣上。通常，因?yàn)閮H僅大致使用透鏡的光學(xué)中心，透鏡的性能不受在透鏡邊緣設(shè)置針尖形澆口的影響。此外，因?yàn)獒樇庑螡部谠试S在從模具中釋放出來的同時(shí)進(jìn)行澆口料切除，該步驟可以簡(jiǎn)化并且制造速度可以提高。
用于本發(fā)明的模具優(yōu)選包括柄式頂出裝置。因?yàn)榭梢允褂帽巾敵鲅b置從模具通過柄移除產(chǎn)物，可以防止產(chǎn)物從模具中移除時(shí)損壞產(chǎn)物。
(D)制造帶有支撐架的透鏡本發(fā)明的制造方法包括提供包括透鏡成型腔A和支撐架成型腔B的模具，并將包括含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂的透鏡樹脂材料注入空腔A，和將支撐架樹脂材料注入空腔B，獲得雙注入品。
在本發(fā)明的制造方法中，優(yōu)選在將支撐架樹脂材料注入空腔B后將透鏡樹脂材料注入空腔A?？梢垣@得具有高透鏡輪廓精度(profile accuracy)的帶有支撐架的透鏡而不使透鏡受到來自在模塑支撐架之后模塑透鏡的支撐架樹脂材料的熱量影響。使用本發(fā)明的制造方法獲得的有支撐架的透鏡的輪廓精度是使得P-V值為1.5μm或更小，優(yōu)選為1.0μm或更小，更優(yōu)選為0.5μm或更小。
優(yōu)選使用熱變形溫度等于或高于透鏡樹脂材料的熱變形溫度的支撐架樹脂材料。在模塑支撐架作為初級(jí)模塑品，然后模塑透鏡作為次級(jí)模塑品時(shí)，使用熱變形溫度高于透鏡樹脂材料的熱變形溫度的支撐架樹脂材料防止了支撐架由于來自透鏡樹脂材料的熱量而熔化，而影響透鏡的性能和外觀。
圖1顯示用于本發(fā)明的模具的實(shí)施方式。圖2和3分別顯示圖1所示的部分C和部分D的放大圖。該模具包括上模具1和下模具2。上模具1包括模塑支撐架的澆注管(spool)3和模塑透鏡的澆注管4，并且下模具2包括支撐架頂出裝置5。
如圖2所示，支撐架空腔B形成在上模具1和下模具2之間。此時(shí)，向下延伸的錐形部分(底切的部分)6在空腔B的內(nèi)圓周壁上形成。
支撐架樹脂材料從澆注管3通過針尖形澆口7注入空腔B。在支撐架8模塑(固化)后，上模具1和下模具2分離。此時(shí)，因?yàn)橹渭軜渲哂袕椥?，形成在支撐?中的底切的部分6使得上模具1能夠除去，而不損壞支撐架8。
在圖1中下模具2相對(duì)于上模具1移動(dòng)到左邊，并且以停止在一種狀態(tài)下，在該狀態(tài)中下模具2到達(dá)了相對(duì)于澆注管4的針尖形澆口9的預(yù)定位置，如圖3所示。通過使上模具1和下模具2嚙合，在支撐架8和上模具1之間形成透鏡空腔A。
然后從澆注管4通過針尖形澆口9將透鏡樹脂材料注入空腔A。在透鏡10模塑(固化)后，分離上模具1和下模具2。使用頂出裝置5，如圖4所示形狀的具有支撐架的透鏡11可以從模具中除去。
在本發(fā)明中，通過給具有支撐架的透鏡的支撐架配備柄，給模具配備柄式頂出裝置(頂出桿)，并且在模塑后通過使用柄式頂出裝置推動(dòng)柄，可以防止帶有支撐架的透鏡損壞。柄的安裝位置沒有特別限制，只要不損害透鏡的功能。柄的安裝位置通常是模具的上模具1和下模具2之間的邊界?？梢栽趶哪＞咧谐ツＫ芷泛笸ㄟ^使用切割裝置切除柄。
(E)帶有支撐架的透鏡本發(fā)明的帶有支撐架的透鏡包括由含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂形成的透鏡和用于支撐透鏡的支撐架。作為含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂，可以列舉在“透鏡樹脂材料”部分列舉的含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂。作為用于形成支撐架的樹脂材料，可以列舉在“支撐架樹脂材料”部分列舉的材料。
本發(fā)明的帶有支撐架的透鏡在各種特性，例如透明性、耐磨性、耐熱性和耐水性方面優(yōu)異，這是因?yàn)樵撏哥R是由含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂制成的。
本發(fā)明的制造帶有支撐架的透鏡的方法沒有特別限制?？梢允褂贸Ｒ?guī)模塑方法形成帶有支撐架的透鏡。作為模塑方法，可以列舉注塑法、注射壓塑法等。優(yōu)選通過使用本發(fā)明的制造方法制造帶有支撐架的透鏡，因?yàn)樯a(chǎn)效率高，并且可以制造其中支撐架和透鏡牢固連接的帶有支撐架的透鏡。
本發(fā)明的帶有支撐架的透鏡不限制透鏡的形狀。透鏡可以為球面透鏡或非球面透鏡。透鏡可以是具有正放大率(凸透鏡)的透鏡或具有負(fù)放大率(凹透鏡)的透鏡。支撐架的形狀沒有特別限制，只要支撐架可以牢固地固定透鏡。
在本發(fā)明的帶有支撐架的透鏡中，優(yōu)選在支撐架的內(nèi)圓周表面上設(shè)置突起，并且透鏡被支撐架內(nèi)圓周表面上的突起固定?？梢酝ㄟ^在支撐架內(nèi)圓周表面上設(shè)置突起獲得帶有支撐架的透鏡，其中透鏡牢固固定。
在本發(fā)明帶有支撐架的透鏡中，優(yōu)選在支撐架的內(nèi)圓周表面上設(shè)置的突起是底切的。更優(yōu)選設(shè)置在支撐架的內(nèi)圓周表面上的突起是圍繞內(nèi)圓周表面形成的峰形突起。在預(yù)先模塑的支撐架上注入透鏡樹脂材料時(shí)，如果透鏡和支撐架之間的粘合力低，透鏡可能移動(dòng)或從支撐架上移除。支撐架和透鏡可以通過在支撐架內(nèi)圓周表面上形成底切的部分而牢固連接。通過形成峰形突起作為突起，可以更牢固地將透鏡連接到支撐架上。
圖5顯示帶有支撐架的透鏡的實(shí)例，其包括在內(nèi)圓周表面上的峰形突起。圖5(a)是包括在內(nèi)圓周表面上的峰形突起12的帶有支撐架的透鏡的頂視圖，圖5(b)是沿圖5(a)所示線A-A’的剖視圖。如圖5(a)和(b)所示，峰形突起圍繞支撐架內(nèi)圓周表面形成，并且是底切的。這滿足峰形突起圍繞內(nèi)圓周表面形成。突起的數(shù)目沒有特別限制。突起的數(shù)目可以是圖5(a)所示的6個(gè)，或突起可以圍繞內(nèi)表面連續(xù)形成。
本發(fā)明帶有支撐架的透鏡的大小沒有限制。本發(fā)明帶有支撐架的透鏡可以適用于各種光學(xué)制品，特別是適用于便攜式電子器件。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明的制造帶有支撐架的透鏡的方法，帶有支撐架的透鏡可以在工業(yè)規(guī)模上有利地制造，其中各自具有合適的特性的透鏡和支撐架結(jié)合在一起。
本發(fā)明的帶有支撐架的透鏡在光學(xué)材料所需的各種性質(zhì)，例如透明性、耐磨性、耐熱性和耐水性優(yōu)異，因?yàn)樵撏哥R由含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂形成。在本發(fā)明的帶有支撐架的透鏡中，透鏡由支撐架內(nèi)圓周表面上設(shè)置的突起牢固固定。當(dāng)突起是底切的時(shí)，并且優(yōu)選是圍繞支撐架內(nèi)圓周表面形成的峰形突起時(shí)，透鏡更牢固地固定在支撐架上。
根據(jù)上述特征，本發(fā)明帶有支撐架的透鏡可以適宜地用作用于便攜式電子器件，例如手機(jī)的透鏡。
權(quán)利要求
1.一種制造帶有支撐架的透鏡的方法，該方法包括提供包括透鏡成型腔A和支撐架成型腔B的模具，和將包括含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂的透鏡樹脂材料注入空腔A并且將支撐架樹脂材料注入空腔B，形成雙注入品。
2.權(quán)利要求1的制造帶有支撐架的透鏡的方法，其中支撐架樹脂材料的模塑收縮和透鏡樹脂材料的模塑收縮之間的差異為0～0.2％。
3.權(quán)利要求1或2的制造帶有支撐架的透鏡的方法，其中在將支撐架樹脂材料注入空腔B后，將透鏡樹脂材料注入空腔A。
4.權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)的制造帶有支撐架的透鏡的方法，其中支撐架樹脂材料的熱變形溫度等于或高于透鏡樹脂材料的熱變形溫度。
5.權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)的制造帶有支撐架的透鏡的方法，包括使用一種模具，該模具的用于將樹脂材料注入空腔A和空腔B的澆口是針尖形澆口。
6.權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)的制造帶有支撐架的透鏡的方法，包括使用包括柄式頂出裝置的模具。
7.一種帶有支撐架的透鏡，包括由含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂形成的透鏡，和用于支撐該透鏡的支撐架，該透鏡和支撐架是整體形成的。
8.權(quán)利要求7的帶有支撐架的透鏡，包括在支撐架內(nèi)圓周表面上設(shè)置的突起，其中透鏡由在內(nèi)圓周表面上的突起固定。
9.權(quán)利要求8的帶有支撐架的透鏡，其中支撐架內(nèi)圓周表面上的突起是底切的。
10.權(quán)利要求8或9的帶有支撐架的透鏡，其中支撐架內(nèi)圓周表面上的突起是圍繞支撐架內(nèi)圓周表面形成的峰形突起。
全文摘要
一種制造帶有支撐架的透鏡的方法，和帶有支撐架的透鏡，其具有由含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂形成的透鏡，和用于支撐透鏡的支撐架，支撐架和透鏡彼此整體形成，該方法包括將透鏡樹脂材料和支撐架樹脂材料分別注入金屬模具的空腔(A)和空腔(B)，以兩色形成透鏡，該透鏡樹脂材料由含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂形成，該金屬模具具有透鏡成型腔(A)支撐架成型腔(B)，由此具有支撐架的透鏡滿足了透鏡和支撐架的要求，并能夠有利地工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)G02B3/00GK1681635SQ0382162
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月19日
發(fā)明者阿井敏幸 申請(qǐng)人:日本瑞翁株式會(huì)社