(57)【要約】ゲート部の切除等による光学性能への影響を低減できるレンズの製造方法を提供することを目的とする。ゲート部１２がレンズ本体部１１の光軸ＯＡに垂直なＹ方向に沿って段差１２ｃを有するので、段差１２ｃよりもランナー部１６側でレンズ１０の外観に影響を与えることなくゲート部１２の断面サイズを調整することができる。この場合、ゲート部切除等の影響がレンズ本体部１１の光学性能に及びにくくなり、ゲートの形状やサイズ等に関する製造条件の調整が容易である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の光学面を有するレンズ本体部と、前記レンズ本体部の外周の一部から延びるゲート部とを備える成形品を射出成形によって形成する工程と、
前記ゲート部を部分的に切除することによって仕上凸部を形成する工程とを有し、
前記ゲート部は、前記レンズ本体部の光軸に垂直な方向に沿って段差を有する、レンズの製造方法。
【請求項２】
前記段差は、前記光軸に垂直な基準面に平行な横幅と、前記光軸に平行な縦幅との少なくとも一方を変化させることによって形成されている、請求項１に記載のレンズの製造方法。
【請求項３】
前記ゲート部は、前記段差を境として前記レンズ本体部側に設けられ断面サイズの大きな第１部分と、前記段差を境としてランナー部側に設けられ断面サイズの小さな第２部分とを有する、請求項１に記載のレンズの製造方法。
【請求項４】
前記第２部分の断面サイズを変化させることによって、前記レンズの射出成形の条件を調節する、請求項３に記載のレンズの製造方法。
【請求項５】
前記仕上凸部は、前記段差よりも前記レンズ本体部側に形成される、請求項１に記載のレンズの製造方法。
【請求項６】
前記レンズは、光ディスクに情報の記録及び／又は再生を行うための光ピックアップ装置に組み込まれる、請求項１に記載のレンズの製造方法。
【請求項７】
前記レンズは、ＢＤ用の光ピックアップ装置に組み込まれる、請求項６に記載のレンズの製造方法。
【請求項８】
前記レンズ本体部の直径は、１．６ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のレンズの製造方法。
【請求項９】
前記仕上凸部の前記レンズ本体部の外周からの突出長は、０．０６ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下である、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報の記録及び／又は再生等を行うための光ピックアップ装置等に組み込まれるレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置等で使用されるレンズとして、光機能部の外周を構成するフランジ部の一部から突出するようにサイドゲート内形成部位（所謂ゲート部）を設けたものが存在する（特許文献１の図１等参照）。【０００３】
また、同様のレンズであるが、ゲート部とともに光機能部の外周を構成するフランジ部を部分的に切除するものが存在する（例えば、特許文献２の図７、特許文献３の図５等参照）。【０００４】
しかしながら、従来のレンズでは、フランジ部から横方向に柱状に延びるゲート部を形成しており、ゲート部を部分的に残すように切除しても、フランジ部まで切除しても、ゲート部の切除や離型時に光機能部の性能に影響が発生する可能性があり、ゲート部の寸法を変更するごとに光機能部への影響も変化する可能性があった。特に、光ピックアップ装置等の分野では、レンズの小型化が進んでおり、ゲート部の切除等による光学性能への深刻な影響が懸念されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９２８４２号公報
【特許文献２】特開２００２−２００６５３号公報
【特許文献３】特開２００８−１２６６１１号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、ゲート部の切除等による光学性能への影響を低減できるレンズの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係るレンズの製造方法は、一対の光学面を有するレンズ本体部と、レンズ本体部の外周の一部から延びるゲート部とを備える成形品を射出成形によって形成する工程と、ゲート部を部分的に切除することによって仕上凸部を形成する工程とを有し、ゲート部は、レンズ本体部の光軸に垂直な方向に沿って段差を有することを特徴とする。
【０００８】
上記レンズの製造方法によれば、ゲート部がレンズ本体部の光軸に垂直な方向に沿って段差を有するので、段差よりもランナー部側でゲート部の断面サイズを調整することができる。この場合、ゲート部の切除等の影響がレンズ本体部の光学性能に及びにくくなり、ゲート等に関する製造条件の調整が容易である。
【０００９】
本発明の具体的な態様又は側面では、上記レンズの製造方法において、段差が、光軸に垂直な基準面に平行な横幅と、光軸に平行な縦幅との少なくとも一方を変化させることによって形成されている。この場合、段差の形成が容易である。
【００１０】
本発明の別の側面では、ゲート部が、段差を境としてレンズ本体部側に設けられ断面サイズの大きな第１部分と、段差を境としてランナー部側に設けられ断面サイズの小さな第２部分とを有する。この場合、レンズ本体部側でゲート部の断面サイズが大きくなり、ゲート部の形状が安定化する。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、第２部分の断面サイズを変化させることによって、レンズの射出成形の条件を調節する。この場合、レンズ本体部から離れた部分で射出成形時の樹脂流量等の諸条件を簡易に調整できる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、仕上凸部が、段差よりもレンズ本体部側に形成される。この場合、最終製品のレンズに方向性を示すマークとしてのゲート部すなわち仕上凸部を所望のサイズで残すことができる。この際、残ったマークは、ゲートに関する製造条件の調整に関わらず一定のものになる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、レンズが、光ディスクに情報の記録及び／又は再生を行うための光ピックアップ装置に組み込まれる。この場合、レンズが小型となるので、ゲート部切除等の影響がレンズ本体部の光学性能に及びにくい点や、ゲート等に関する製造条件の調整が容易である点が、特に重要な意味を持つようになる。
【００１４】
本発明のさらに別の側面では、レンズが、ＢＤ（Blu-ray Disc）用の光ピックアップ装置に組み込まれる。ＢＤ用のカップリングレンズ、対物レンズ等は、小型で光学特性の仕様も厳しいが、上記のようにゲート部切除の影響がレンズ本体部の光学性能に及びにくく、ゲートに関する製造条件の調整が容易であるので、高性能のレンズを安定して提供することができる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面では、レンズ本体部の直径が、１．６ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である。一般的な用途では、レンズ本体部の直径が１．６ｍｍ以上であり、ゲート部切除の影響が現れやすくなるのは、直径が３．５ｍｍ以下の場合である。
【００１６】
本発明のさらに別の側面では、仕上凸部のレンズ本体部の外周からの突出長は、０．０６ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下である。０．０６ｍｍ以上とすることで、ゲート部切除によって残ったマークの視認が比較的容易になり、０．３５ｍｍ以下とすることで、製品レンズの外観に与える影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態に係るレンズの製造方法における加工対象である成形品の外観を説明する平面図及び側面図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、切断工程後の中間段階を説明する側面図であり、（Ｃ）及び（Ｄ）は、仕上工程後のレンズの外観を説明する側面図であり、（Ｅ）は、仕上工程後のレンズを説明する平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は、第２実施形態の製造方法における加工対象である成形品を説明する平面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、第３実施形態の製造方法における加工対象である成形品を説明する側面図である。
【図５】第４実施形態の製造方法における加工対象である成形品を説明する側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔第１実施形態〕
図１（Ａ）及び１（Ｂ）に示すように、射出成形用の金型から取り出された成形品１００は、レンズ本体部１１と、その外周の一部から延びる２段のゲート部１２と、ゲート部１２の先端に接続されたランナー部１６とを備える。なお、図２（Ｃ）〜２（Ｅ）に示すように、ゲート部切除加工を行った後の製品としてのレンズ１０には、ゲート部１２の部分的切除によって、ゲート部１２の根元側が仕上凸部１４となって残っている。
【００１９】
まず、図１（Ａ）等に示す成形品１００について説明すると、成形品１００のうちレンズ本体部１１は、平面視円形の光機能部２１と、光機能部２１から外径方向に延在する環状のフランジ部２２とを有する。
【００２０】
光機能部２１は、光ピックアップ装置内の光路上に配置されるカップリングレンズ、対物レンズ等であり、レーザ光の平行化、収束等を行う。光機能部２１は、図示の例では、凸の第１光学面２１ａと、凸の第２光学面２１ｂとを有する。すなわち、図示の光機能部２１は、光軸ＯＡが通る中心側で肉厚となっている。
【００２１】
フランジ部２２は、レンズ１０を周囲から支持するための鍔状の部分であり、光機能部２１の外周に接続されている。フランジ部２２は、平坦な第１フランジ面２２ａと、平坦な第２フランジ面２２ｂと、円筒状の側面２２ｃとを有する。ここで、第１フランジ面２２ａは、第１光学面２１ａの外側に隣接して延在し、第２フランジ面２２ｂは、第２光学面２１ｂの外側に隣接して延在し、両フランジ面２２ａ，２２ｂは、互いに略平行に配置されている。
【００２２】
以上のレンズ本体部１１のサイズは、用途によって適宜設定されるが、光ピックアップ装置用の光学素子の場合、直径ｄが通常１．６ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の範囲となる。
【００２３】
ゲート部１２は、レンズ本体部１１とランナー部１６とに挟まれてくびれた部分であり、レンズ本体部１１の外周に設けた側面２２ｃの一部から半径方向に延びている。ゲート部１２は、単純な柱状又はロッド状でなく、軸方向すなわちＹ方向に沿った一箇所に段差１２ｃを有する。結果的に、ゲート部１２は、段差１２ｃを境としてレンズ本体部１１側に設けられ断面サイズの大きな第１部分３１と、段差１２ｃを境としてランナー部１６側に設けられ断面サイズの小さな第２部分３２とを有する。
【００２４】
ここで、段差１２ｃは、ゲート部１２の軸方向に垂直なＸＺ面内に配置されており、光機能部２１の光軸ＯＡに垂直な基準面すなわちＸＹ面に平行な横幅と、光軸ＯＡに平行な縦幅とを変化させることによってサイズが調整されている。具体的には、第１部分３１の横幅ｔ１１は第２部分３２の横幅ｔ１２よりも広くなっており、第１部分３１の縦幅ｔ２１は第２部分３２の縦幅ｔ２２よりも広くなっている。なお、ゲート部１２において、第１部分３１と第２部分３２とは、それぞれの上面Ｓ１，Ｓ２を一致させたものとなっている。これは、成形の便宜上、第１及び第２部分３１，３２の上面を射出成形用の金型のパーティングラインに合わせたものであるが、第１及び第２部分３１，３２の上面の少なくとも一方をパーティングラインからずらすことも可能である。
【００２５】
以上のゲート部１２のサイズは、レンズ本体部１１のサイズ、成形用樹脂の種類、成形温度等の成形条件に応じて適宜設定されるが、特にゲート部１２のうち第１部分３１の軸方向の長さｄａは、第１部分３１の殆どが仕上凸部１４として残ることを考慮して、通常０．０６ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の範囲とされる。一方、第２部分３２の軸方向の長さｄｂは、レンズ本体部１１の外観に影響を与えない成形条件として任意に増減調整できる。なお、第２部分３２の形状を固定した場合、第１部分３１の長さｄａが第２部分３２の長さｄｂよりも大きくなるほど、第１部分３１の加工が容易になるといえる。逆に、第１部分３１の長さｄａが第２部分３２の長さｄｂよりも小さくなるほど、ゲート部１２における樹脂の流動性を高めることができるといえる。
【００２６】
ランナー部１６は、ゲート部１２を延長した方向に延びている。ランナー部１６は、全体としてゲート部１２の各部分３１，３２の断面サイズよりも遙かに大きな断面サイズを有するが、ゲート部１２の第２部分３２に連結される部分では、第２部分３２と同じ断面サイズに絞られている。
【００２７】
図２（Ｃ）等に示すレンズ１０について説明すると、レンズ１０は、成形品１００に対してゲート部切除加工を施すことによって得られたものであり、レンズ本体部１１と、その外周の一部から突起する仕上凸部１４とを有する。仕上凸部１４は、ゲート部１２の第２部分３２を除去することによって得られ、切削工具による仕上面ＣＦ（図１（Ａ）参照）の位置に対応して矩形の端面ＥＦを有している。このような仕上凸部１４を製品としてレンズ１０に残すことにより、レンズ１０の光学特性等に関する方向性を示すマークとしての機能を持たせることができる。レンズ１０がＢＤ用の光ピックアップ装置に組み込まれるカップリングレンズや対物レンズである場合、その直径ｄがますます小型化しており、従来のようなフランジ部２２の部分的な切除では視認が困難になっている。つまり、ＢＤ用の光ピックアップ装置等に組み込まれるレンズ１０については、仕上凸部１４をマークとして考えた場合、ゲート部１２を残すこと、特にサイズの大きな第１部分３１を残すことが重要である。一方、仕上凸部１４をマークとして目立たせるためには、仕上凸部１４の突出量ｔｐ（仕上凸部１４のレンズ本体部１１の外周からの突出長）を大きくすることが望ましいが、突出量ｔｐを大きくし過ぎるとレンズ１０の取り付けや取り扱い上の支障が生じやすい。このような観点から、仕上凸部１４の突出量ｔｐは、０．０６ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の範囲としている。なお、この仕上凸部１４は、ゲート部１２に対して切除等の作業を行う際に、応力、熱等の影響がレンズ本体部１１（特に光機能部２１）に及ぶことを防止するブロック又は緩衝材としての役割を有する。また、仕上凸部１４は、成形品１００を金型外に取り出す際に、ランナー部１６等からの力によってゲート部１２を折り曲げるような応力が生じても、段差１２ｃに応力を集中させてレンズ本体部１１に影響が生じないようにする役割も有している。このような観点から、レンズ本体部１１側にあって切除後も部分的に残る第１部分３１の断面サイズは、ランナー部１６側の第２部分３２の断面サイズよりも大きくすることが望ましい。
【００２８】
なお、ゲート部１２に対応する成形金型のゲート（不図示）は、樹脂の流量を絞る意味があるが、成形条件の調整の観点からは、ゲートの流路形状を調整できることが望ましい。しかしながら、ゲートの流路形状を調整した場合に、その調整結果がレンズ１０に残ることは望ましくない。このような観点から、レンズ本体部１１側にあって切除後も部分的に残る第１部分３１の断面サイズは、ランナー部１６側の第２部分３２の断面サイズよりも大きくすることが望ましい。つまり、第２部分３２の断面サイズを変化させることによって、レンズの射出成形の条件を調節する。
【００２９】
以下、レンズ１０の製造方法について説明する。まず、不図示の射出成形装置により、図１（Ａ）に示すような成形品１００を作製する。なお、成形品１００には、通常ランナー部１６の先にスプル部（不図示）が付随するが、予めランナー部１６の適所を切断することで、スプル部を除去してあるものとする。次に、成形品１００のゲート部１２のうち細い第２部分３２を、ニッパー等の切断工具によりＸＺ面に略平行な断面で切断する。その後、エンドミル等の切削工具によりゲート部１２のうち太い第１部分３１に設けた仕上面ＣＦに沿って切削（ゲート部切除加工）を行い、第２部分３２と第１部分３１の一部とを除去する。これにより、ゲート部１２の跡として仕上凸部１４が残り、仕上面ＣＦの位置には、矩形の端面ＥＦが形成される。この際、第１部分３１の部分的な切除によって、加工時の応力、熱等の影響がレンズ本体部１１に及ぶ可能性があるが、仕上凸部１４を比較的大きくすることによって、そのような影響をブロック又は遮断することができる。特に、レンズ本体部１１が小さくなるとフランジ部２２の幅も狭くなるが、フランジ部２２から突起するように仕上凸部１４を残すことで、仕上面ＣＦから光機能部２１までのスペース又は距離を確保することができる。
【００３０】
以上のように、本実施形態に係るレンズの製造方法によれば、ゲート部１２がレンズ本体部１１の光軸ＯＡに垂直なＹ方向に沿って段差１２ｃを有するので、段差１２ｃよりもランナー部１６側でレンズ１０の外観に影響を与えることなくゲート部１２の断面サイズを調整することができる。この場合、ゲート部切除等の影響がレンズ本体部１１の光学性能に及びにくくなり、ゲートの形状やサイズ等に関する製造条件の調整が容易である。
【００３１】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係るレンズの製造方法について説明する。なお、第２実施形態の製造方法は、第１実施形態の製造方法を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００３２】
図３（Ａ）に示す例では、ゲート部１２のうち第２部分３２をランナー部１６からレンズ本体部１１に向けて先細りにしたものとなっている。この場合、成形品１００を射出成形するための金型内の流路がゲート部１２用の空間で一旦先細りに絞られ、レンズ本体部１１に対応するキャビティ内に連通するものとなる。
【００３３】
図３（Ｂ）に示す例では、ゲート部１２のうち第２部分３２をランナー部１６からレンズ本体部１１に向けて先広がりにしたものとなっている。この場合、成形品１００を射出成形するための金型内の流路がゲート部１２用の空間で先広がりに絞られ、レンズ本体部１１に対応するキャビティ内に連通するものとなる。
【００３４】
図３（Ｃ）及び３（Ｄ）に示す例では、ゲート部１２のうち第２部分３２をランナー部１６の軸つまりＹ方向（図１（Ａ）参照）に対して傾けたものとなっている。この場合、成形品１００を射出成形するための金型内の流路がゲート部１２用の空間で傾けられレンズ本体部１１に対応するキャビティ内に連通するものとなるので、キャビティ内の樹脂の流れに旋回する傾向を持たせることができる。
【００３５】
図３（Ｅ）に示す例では、ゲート部１２のうち第２部分３２の横幅ｔ１２を図１（Ａ）に示すものに比較して半分程度に細くしたものとなっている。この場合、成形品１００を射出成形するための金型内の流路がゲート部１２用の空間で極端に絞られ、レンズ本体部１１に対応するキャビティ内に連通するものとなる。
【００３６】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係るレンズの製造方法について説明する。なお、第３実施形態の製造方法は、第１実施形態の製造方法を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００３７】
図４（Ａ）に示す例では、ゲート部１２の第１部分３１及び第２部分３２の断面形状を台形にしている。第２部分３２の断面形状は、樹脂の流動性、成形品１００の離型性等を考慮して適切なものに調整することができる。
【００３８】
図４（Ｂ）に示す例では、ゲート部１２のうち第２部分３２を−Ｚ側に配置することで第１部分３１の下面Ｓ３と第２部分３２の下面Ｓ４とを一致させ、第１部分３１及び第２部分３２の断面形状を台形にしている。なお、この場合、下面Ｓ３，Ｓ４の位置にパーティングラインが配置される。
【００３９】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係るレンズの製造方法について説明する。なお、第４実施形態の製造方法は、第１実施形態の製造方法を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００４０】
図５に示すように、ゲート部１２のうち第１部分３１の縦幅ｔ２１は、フランジ部２２の厚みよりも小さくなっている。このように、第１部分３１すなわち仕上凸部１４のサイズも用途や仕様に応じて適宜変更することができる。
【００４１】
以上、具体的な実施形態としてレンズの製造方法を説明したが、本発明に係るレンズの製造方法は上記のものには限られない。例えば、レンズ１０は、ＢＤ用の光ピックアップ装置に限らず、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）用、ＣＤ（Compact Disc）用の光ピックアップ装置に組み込むことができ、その際、光学面２１ａ，光学面２１ｂの形状も適宜変更される。
【００４２】
また、レンズ１０は、光ピックアップ装置に限らず、小型の撮像レンズとして携帯電話機等に組み込むこともできる。
【００４３】
また、ゲート部１２は、２段に限らず３段以上に断面サイズを変更した形状とすることができる。この際、仕上凸部１４も、１段に限らず２段以上に断面サイズを変更した形状とすることができる。
【００４４】
また、レンズ１０のフランジ部２２の外周に光軸ＯＡを含む平面と略平行な１つあるいは複数の平坦部を設けても良い。同様にレンズ１０の光学面２１ａや光学面２１ｂの外周に光軸ＯＡを含む平面と略平行な１つあるいは複数の平坦部を設けても良い。これにより、光軸ＯＡと直交する方向にレンズ１０を小型化することが可能となるので、かかるレンズ１０を組み込んだ光ピックアップ装置や携帯電話機を小型化することが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012043190.tif 000007
【国際調査報告】
2012043190.tif 000008
2012043190.tif 000009
2012043190.tif 000010
2012043190.tif 000011
2012043190.tif 000012
2012043190.tif 000013
2012043190.tif 000014
2012043190.tif 000015