JP6729588B2 - 成形金型及び板状光学部品の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1の板状光学部品を第1表面側から見た正面図である。図2は、板状光学部品を第2表面側から見た背面図である。図3は、板状光学部品を上側から見た上面図である。図4は、板状光学部品を左側面から見た左側面図である。本実施形態の板状光学部品3は、図1〜図4に示されるように、所定の厚みを有する板状の部品であり、飛行機、ヘリコプター、自動車、トラック等の各種移動体に搭載するHUD用コンバイナに好適に用いられる。本実施形態の板状光学部品を自動車のHUD用コンバイナに用いる場合、板状光学部品3には、一般的な車両用のメータユニットと同様、自動車の運転に役立つ様々な情報が表示される。ここでの情報としては、例えば、車速、現在時刻、燃料残量、道路情報、エンジンの回転数、ヘッドライトの点灯状態、車両の異常、充電状態、安全情報又は視界補助情報等が挙げられる。
本実施形態の板状光学部品3は、図1及び図2に示すように正面視及び背面視において各頂点を面取りした略矩形である。本実施形態の板状光学部品3は、図1及び図2に示す略矩形に限られず、一般に車両の用途又はデザイン等に基づいて車両メーカにより設定することができる。図1及び図2に示す方向の「正面」及び「背面」は、板状光学部品自体の前後方向に対応する。右運転席側に着座している運転者と対向する側の板状光学部品の面を「正面」、運転者側から見た板状光学部品の裏側を「背面」としている。なお、以下の説明において「左」及び「右」は、車両の右運転席側からその前方に配置された板状光学部品の表面を見た場合(すなわち図1に示す正面視)の左右に対応する。図1に示す正面視における「上」及び「下」は車両の上下方向に対応するものとする。
上述の板状光学部品を作製するための成形金型としては、図5〜図8に示す成形金型を用いることが好ましい。図5は、実施形態1の板状光学部品を作製するための成形金型を上下方向に垂直な面で切断した断面図であり、図6は、実施形態1の板状光学部品を作製するための成形金型の左右方向に垂直な面で切断した断面図である。図7及び図8はそれぞれ、可動側金型及び固定側金型をキャビティ側から見た平面図である。
上記成形金型を用いた板状光学部品の製造方法を説明する。図9は、固定側金型と可動側金型とを型締めした後の状態を示す模式的な断面図である。図10は、キャビティ内に板状光学部品を作製した後の状態を示す模式的な断面図である。図11は、可動側金型を動かすことによって固定側金型から板状光学部品を取り外した後の状態を示す模式的な断面図である。図12は、第2周縁部金型から板状光学部品を取り外した後の状態を示す模式的な断面図である。
図13は、実施形態1の成形金型の変形例を上下方向に垂直な面で切断した断面図である。図14は、実施形態1の板状光学物品の変形例を上側から見た上面図である。上記実施形態1では、図5に示すように、固定側金型1の第1表面金型1bのキャビティ側の表面が、第1周縁部金型1aのキャビティ側の表面に対してキャビティ側に突出し、かつ第2表面金型2bのキャビティ側の表面が、第2周縁部金型2aのキャビティ側の表面に対してキャビティ7側に突出しているが、例えば図13に示すように固定側金型1の第1表面金型1bと第1周縁部金型1aとの稜線が一致するように配置されており、可動側金型2の第2表面金型2bと第2周縁部金型2aとの稜線が一致するように配置されていてもよい。このような形状の成形金型を用いて板状光学部品3を作製することにより、図14に示すように、第1周縁部6aと第1表面4とが滑らかに接続されており、かつ第2周縁部6bと第2表面5とが滑らかに接続されている板状光学部品3を作製することができる。このような第1周縁部6aを設けることにより、板状光学部品3の端部(第1及び第2周縁部6a、6b)の外観品質を良好にすることができる。
一態様に係る成形金型は、板状光学部品を作製するためのキャビティを形成するものであって、前記成形金型は、固定側金型と、前記固定側金型とパーティング面で型締めすることにより前記固定側金型とともに前記キャビティを形成する可動側金型と、を有し、前記固定側金型は、前記板状光学部品の表裏の一方の面である第1表面を形成する第1表面金型と、前記可動側金型のキャビティ側の表面と前記第1表面金型のキャビティ側の表面とを繋ぎ、前記キャビティの前記第1表面に略平行な面方向の寸法が前記第1表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第1周縁部金型とを有する。
左右方向の最大長さLが50mmであり、上下方向の長さが25mmの固定側金型1と、それに対応する形状の可動側金型2とを、図9に示すように、パーティング面で型締めすることによって固定側金型1と可動側金型2との間にキャビティ7を形成した。このキャビティ7に液状樹脂を注入し、室温にすることによって図10に示すようにキャビティ7内に板状光学部品3を作製した。なお、上記固定側金型1の第1周縁部金型1aとしては、幅0.1mmの第1周縁部を形成し得るものを用いた。
上記実施例1に対して、第1周縁部の幅の長さWが0.2mm、0.5mm、1mm、2mm、5mm及び10mmとなるように成形金型の形状を変えたことが異なる他は実施例1と同様にして実施例2〜7の板状光学部品を作製した。
各実施例で用いた成形金型を用いて板状光学部品を作製することにより、端部が滑らかな形状の板状光学部品を簡便に作製できることが明らかとなり、本発明の効果が示された。このようにして作製した板状光学部品は端部が滑らかであるため、端部によって光の反射が生じにくく、また端部によって使用者が怪我する虞も少ないものと考えられる。
各実施例で作製した板状光学部品の第1表面に対向して50cm離れた位置から板状光学部品を観察し、第1周縁部の存在を目視で確認できるか否かを評価し、その結果を以下の表1の「目視評価」の欄に示した。当該目視評価は、第1周縁部の存在を認識しにくいほど、板状光学部品の外観が良好であることを示している。
各実施例で作製した板状光学部品の第1周縁部を指圧し、指圧後の第1周縁部の形状の変化を顕微鏡にて観察し、その結果を以下の表1の「剛性評価」の欄に示した。当該剛性評価は、第1周縁部に変形が見られないほど、板状光学部品の剛性が優れていることを示している。
Claims (11)
- 板状光学部品を作製するためのキャビティを形成する成形金型であって、
前記成形金型は、固定側金型と、前記固定側金型とパーティング面で型締めすることにより前記固定側金型とともに前記キャビティを形成する可動側金型と、を有し、
前記固定側金型は、前記板状光学部品の表裏の一方の面である第1表面を形成する第1表面金型と、前記可動側金型のキャビティ側の表面と前記第1表面金型のキャビティ側の表面とを繋ぎ、前記キャビティの前記第1表面に略平行な面方向の寸法が前記第1表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第1周縁部金型とを有し、
前記可動側金型は、前記第1表面から離間して設けられる第2表面を形成する第2表面金型と、前記固定側金型のキャビティ側の表面と前記第2表面金型のキャビティ側の表面とを繋ぎ、前記キャビティの前記第2表面に略平行な面方向の寸法が前記第2表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第2周縁部金型とを有する成形金型。 - 前記固定側金型のキャビティ側からの平面視において、前記固定側金型の左右方向の寸法の最大長さLに対する前記第1周縁部金型の幅の長さWの割合(W/L)が0.04以下である請求項1に記載の成形金型。
- 前記パーティング面は、前記第1表面金型のキャビティ側の面と前記第2表面金型のキャビティ側の面との中間位置よりも前記第1表面金型側に位置している請求項1又は2に記載の成形金型。
- 前記第1表面金型のキャビティ側の表面は、前記第1周縁部金型のキャビティ側の表面に対してキャビティ側に突出している請求項1〜3のいずれか一項に記載の成形金型。
- 前記固定側金型のキャビティ側からの平面視における前記第1周縁部金型のキャビティ側の幅の長さWが0.2mm以上である請求項1〜4のいずれか一項に記載の成形金型。
- 固定側金型と可動側金型とを型締めすることによって形成されるキャビティ内に溶融樹脂を充填し、当該溶融樹脂を硬化することによって形成された板状光学部品の製造方法であって、
前記板状光学部品は、
前記板状光学部品の表裏の一方の面である第1表面と、
前記第1表面から離間して対向するように設けられる第2表面と、
前記第1表面と前記第2表面とを結ぶ側面と、
前記固定側金型と前記可動側金型との接触面によって前記側面に形成されたパーティングラインとを有し、
前記パーティングラインから前記第1表面の外周までを結ぶ前記側面は、前記板状光学部品の前記第1表面に略平行な面方向の寸法が前記第1表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第1周縁部であり、
前記パーティングラインから前記第2表面の外周までを結ぶ前記側面は、前記板状光学部品の前記第2表面に略平行な面方向の寸法が前記第2表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第2周縁部である板状光学部品の製造方法。 - 前記第1表面側からの平面視における前記板状光学部品の左右方向の寸法の最大長さLに対する前記第1周縁部の幅の長さWの割合(W/L)が0.04以下である請求項6に記載の板状光学部品の製造方法。
- 前記パーティングラインは、前記第1表面と前記第2表面との中間位置よりも前記第1表面側の側面に位置している請求項6又は7に記載の板状光学部品の製造方法。
- 前記第1周縁部は、前記第1表面に対して突出している請求項6〜8のいずれか一項に記載の板状光学部品の製造方法。
- 前記第1表面側からの平面視における前記第1周縁部の幅の長さが0.2mm以上である請求項6〜9のいずれか一項に記載の板状光学部品の製造方法。
- 固定側金型と可動側金型とを型締めすることによって前記固定側金型と前記可動側金型との間にキャビティを形成する工程と、
前記キャビティ内に溶融樹脂を充填し、当該溶融樹脂を硬化することによって板状光学部品を作製する工程と、
前記可動側金型を前記板状光学部品とともに前記固定側金型から取り外す工程と、
前記可動側金型から前記板状光学部品を取り外す工程と、を含み、
前記可動側金型は、前記板状光学部品の第2表面を形成する第2表面金型と、前記固定側金型のキャビティ側の表面と前記第2表面金型のキャビティ側の表面とを接続し、前記キャビティの前記第1表面に略平行な面方向の寸法が前記第2表面に近い側ほど小さくなるように傾斜しているか又は湾曲している第2周縁部金型とを有し、
前記板状光学部品を取り外す工程は、前記可動側金型の前記第2表面金型を前記第2周縁部金型に対して相対的に突出させることによって行う板状光学部品の製造方法。
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