(57)【要約】【課題】複数の光学素子を上下に組み合わせた状態で各種収差を補正するための調整作業の作業性を向上できる光学素子ユニット及び光学素子ユニットの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の光学素子ユニット１０は、金型キャビティ６０内に溶解樹脂を射出することにより成形される光学素子２０、３０を上下に複数組み合わせて構成され、これら複数の光学素子の全てに対して、各光学素子が複数の金型キャビティのうちどの金型キャビティで成形されたかを示すマーク４０、５０を、これら複数の光学素子が上下に組み合わされた状態で、各マーク同士の相対位置が視認できる位置に配設する。【選択図】  図２
2004205821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型キャビティ内に溶解樹脂を射出することにより成形される光学素子を上下に複数組み合わせて構成される光学素子ユニットであって、
前記複数の光学素子の全てに対して、各光学素子が複数の金型キャビティのうちどの金型キャビティで成形されたかを示すマークを、前記複数の光学素子が上下に組み合わされた状態で、各マーク同士の相対位置が視認できる位置に配設することを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項２】
金型キャビティ内に溶解樹脂を射出することにより成形される光学素子を上下に複数組み合わせて構成される光学素子ユニットの製造方法であって、
前記複数の光学素子の成形時に、各光学素子が複数の金型キャビティのうちどの金型キャビティで成形されたかを示すマークを、前記複数の光学素子が上下に組み合わされた状態で、各マーク同士の相対位置が視認できる位置に形成する工程と、
前記複数の光学素子を上下に組み合わせた状態で、前記各マーク同士の相対位置を認識しつつ、各光学素子を光軸に直交する平面内で光軸を中心として回転させる工程とを備えることを特徴とする光学素子ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光情報記録媒体の情報記録面に光束を集光させる光ピックアップ装置に用いられる光学素子ユニット及び光学素子ユニットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクなどの情報記録媒体の記録再生に用いられる光ピックアップ装置の対物レンズは、大量の情報を蓄積するという要求からその開口数を大きくしたものが用いられるようになってきている。
開口数が０．６５程度までであれば、１枚の非球面レンズをガラスプレス又は樹脂の成型或いはこれらの組み合わせによって作製することができるが、開口数がこれを越えると１枚のレンズ（単レンズ）で対物レンズを構成することが困難となり、２枚以上の単レンズを組み合わせて、つまりユニット化して対物レンズを構成する場合がある。
【０００３】
図９は、レンズ成形用の金型１００の構造を概略的に示すものであり、樹脂注入流路であるランナー１０１に４つのゲート１０２が設けられ、各ゲート１０２の先端に第１〜第４の金型キャビティ１０３〜１０６が設けられている。
【０００４】
レンズの成形作業は、まず、溶解樹脂をランナー１０１内に射出し、ゲート１０２を介して各金型キャビティ１０３〜１０６内に導入し、次に、各金型キャビティ１０３〜１０６内部に至った溶解樹脂を凝固させた後、これを金型１００から取出し、ゲート部分で切断することにより行なわれ、４つのレンズが同時に成形される。
【０００５】
ここで、例えば溶解樹脂が光軸Ｌに対して偏った状態で凝固したことや、あるいは、レンズを製造した金型キャビティの製造誤差等に起因して、同じ金型１００で形成されたレンズであっても、わずかな光学機能の差異が生じている場合が多い。
そこで、通常、図１０に示すように、上部レンズ２００と下部レンズ２０１とを上下に組み合わせユニット化した状態で、各レンズ２００、２０１の光学機能の差異により発生する、非点収差やコマ収差等を補正するための調整作業を行なっている。
この調整作業は、例えば、上部レンズ２００の周縁に形成した凹部２０２を下部レンズの周縁に形成した凸部２０３に嵌合させる等の方法により、上部レンズ２００を下部レンズ２０１に対して左右方向に位置決めした状態で、上部レンズ２００を下部レンズ２０１に対して光軸Ｌを中心として相対的に回転させていくことにより行なっている。
【０００６】
なお、従来より、上下に配置した二つのレンズの表面にマークを形成し、このマークに基づいて、二つのレンズの組付け作業を行なう方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−７１９０９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような、上部レンズ２００と下部レンズ２０１とを上下に組み合わせた状態で、上部レンズ２００を下部レンズ２０１に対して光軸Ｌを中心として相対的に回転させ、各種収差を補正していく調整作業は、作業者がレンズユニット毎に収差を求めながら行なう必要があるため、作業性が悪いという問題やレンズユニット毎に収差性能にばらつきが生じるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１に開示された発明は、上下に配置される二つのレンズの表面に形成したマークに基づいて、二つのレンズの光軸方向又は光軸に直交する方向に関する相対的な位置ずれを検出し、これを補正することにより、二つのレンズの中心位置を光軸上に一致させ、良好な光学機能を有する対物レンズを製造するものである。
従って、この発明を上述のような上部レンズを下部レンズに対して相対的に回転させて、各種収差を補正して製造するレンズユニットに適用することは困難である。
【００１０】
本発明の課題は、上述の問題を考慮したものであり、複数の光学素子を上下に組み合わせた状態で各種収差を補正するための調整作業の作業性を向上できる光学素子ユニット及び光学素子ユニットの製造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、金型キャビティ内に溶解樹脂を射出することにより成形される光学素子を上下に複数組み合わせて構成される光学素子ユニットであって、前記複数の光学素子の全てに対して、各光学素子が複数の金型キャビティのうちどの金型キャビティで成形されたかを示すマークを、前記複数の光学素子が上下に組み合わされた状態で、各マーク同士の相対位置が視認できる位置に配設することを特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、複数の光学素子の全てに対して、各光学素子が複数の金型キャビティのうちどの金型キャビティで成形されたかを示すマークを、複数の光学素子が上下に組み合わされた状態で、各マーク同士の相対位置が視認できる位置に配設する。
ここで、例えば溶解樹脂が光軸に対して偏った状態で凝固したことや成形に用いられた金型キャビティの製造誤差等に起因して発生する、非点収差やコマ収差等を補正するための調整作業は、複数の光学素子を上下に組み合わせた状態で、光軸を中心として相対的に回転させていくことにより行なわれる。
従って、各光学素子の組み合わせに応じて、各光学素子をどの程度回転させるのが好ましいかを予め求めておくことによって、上記調整作業を、マークから認識した各光学素子の組み合わせ及び求めた結果に基づいて、マークを最も好ましい位置まで移動させるだけで完了することができる。従って、光学素子ユニットの製造作業の作業性を向上でき、また、光学素子ユニット毎の収差性能を均一化できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、金型キャビティ内に溶解樹脂を射出することにより成形される光学素子を上下に複数組み合わせて構成される光学素子ユニットの製造方法であって、前記複数の光学素子の成形時に、各光学素子が複数の金型キャビティのうちどの金型キャビティで成形されたかを示すマークを、前記複数の光学素子が上下に組み合わされた状態で、各マーク同士の相対位置が視認できる位置に形成する工程と、前記複数の光学素子を上下に組み合わせた状態で、前記各マーク同士の相対位置を認識しつつ、各光学素子を光軸に直交する平面内で光軸を中心として回転させる工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、複数の光学素子の成形時に、各光学素子が複数の金型キャビティのうちどの金型キャビティで成形されたかを示すマークを、複数の光学素子が上下に組み合わされた状態で、各マーク同士の相対位置が視認できる位置に形成する工程と、複数の光学素子を上下に組み合わせた状態で、各マーク同士の相対位置を認識しつつ、各光学素子を光軸に直交する平面内で光軸を中心として回転させる工程とを備える。
従って、作業者は、各光学素子の組み合わせに応じて、各光学素子をどの程度回転させるのが好ましいかを予め求めておくことによって、複数の光学素子を上下に組み合わせた状態で、各マーク同士の相対位置を認識しつつ、各光学素子を光軸に直交する平面内で光軸を中心として回転させる工程を、マークを最も好ましい位置まで移動させるだけで完了することができる。従って、光学素子ユニットの製造作業の作業性を向上でき、また、光学素子ユニット毎の収差性能を均一化できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の光学素子ユニット及び光学素子ユニットの製造方法の実施の形態を説明する。
本実施の形態においては光ピックアップ装置に用いられる光学素子ユニットとして、２つの光学素子（レンズ）を上下に組み合わせることによりユニット化された対物レンズについて説明する。
【００１６】
図１及び図２に示す対物レンズ１０の上下２つのレンズ（以下、「上部レンズ２０」及び「下部レンズ３０」という。）は共に、金型に融解樹脂（レンズ原料）を射出する、いわゆる射出成形により製造されている。
上部レンズ２０は、光軸Ｌを中心とした略円形状であって光学的機能を有する光学機能領域Ａ１（以下、光学機能領域Ａ１が形成されている面を上部レンズ２０の「光学面」という。）と、この光学機能領域Ａ１の周囲を覆う位置に形成され、光学的機能を持たない光軸Ｌを中心とした輪帯状の周縁領域Ａ２を備えている。
上部レンズ２０上面の周縁領域Ａ２の上下方向の位置（高さ）は、光学機能領域Ａ１上面の位置よりも若干低くなるように形成されており、周縁領域Ａ２上面の内周部分から上方に向かって傾斜する傾斜面２１を介して、周縁領域Ａ２上面と光学機能領域Ａ１上面とが連続するようになっている。
【００１７】
同様に、上部レンズ２０下面の周縁領域Ａ２の内周部分から上方に向かって傾斜する傾斜面２２を介して、周縁領域Ａ２下面と光学機能領域Ａ１下面とが連続するようになっている。
【００１８】
本実施の形態においては、上部レンズ２０が複数の金型キャビティのうちどの金型キャビティで成形されたかを示すマーク４０が、傾斜面２１上であって、図１に示す９時の位置に形成されている。
また、図示は省略するが、周縁領域Ａ２の側面であって図１の１２時の位置には、上部レンズ２０をゲート部分から切断した際の切断跡が残っている。
そして、上部レンズ２０に形成されている切断跡とマーク４０の位置関係を読み取ることにより、この上部レンズ２０がどの金型キャビティで成形されたかを作業者が認識可能となっている。
【００１９】
下部レンズ３０も、上部レンズ２０と同様に、光軸Ｌを中心とした略円形状であって光学的機能を有する光学機能領域Ｂ１（以下、光学機能領域Ｂ１が形成されている面を下部レンズ３０の「光学面」という。）と、この光学機能領域Ｂ１の周囲を覆う位置に形成され、光学的機能を持たない光軸Ｌを中心とした輪帯状の周縁領域Ｂ２を備えている。
周縁領域Ｂ２の外周部分には、上方（上部レンズ２０側）に突出する凸部３１が形成されており、また、上部レンズ２０の周縁領域Ａ２の外周部分には凹部２３が形成されている。そして、この凹部２３を凸部３１に嵌合させることにより、上部レンズ２０の左右方向への移動が規制され、上部レンズ２０が下部レンズ３０に対して左右方向に位置決めされるようになっている。
【００２０】
本実施の形態においては、下部レンズ３０が複数の金型キャビティのうちどの金型キャビティで成形されたかを示すマーク５０が、周縁領域Ｂ２の上面であって、図１に示す９時の位置に形成されている。
また、図示は省略するが、周縁領域Ｂ２の側面であって図１の１２時の位置には、下部レンズ３０をゲート部分から切断した際の切断跡が残っている。
そして、下部レンズ３０のマーク５０位置と、下部レンズ３０側面の上記切断跡に基づいて、下部レンズ３０がどの金型キャビティで成形されたかを認識可能となっている。
【００２１】
また、このように、上部レンズ２０のマーク４０は傾斜面２１上に形成され、下部レンズ３０のマーク５０は周縁領域Ｂ２の上面に形成されているので、作業者は、上部レンズ２０と下部レンズ３０とを上下に組み合わせた状態において、上部レンズ２０の周縁領域Ａ２上面側から、下部レンズ３０のマーク５０の位置を視認する、つまり、マーク４０とマーク５０同士の相対位置を視認することができるようになっている。
次に、上述のように構成された対物レンズの製造方法について説明する。
図３は上部レンズ２０（マーク４０を含む）の射出成形に用いられる金型キャビティ６０の内部構造を表すものである。なお、下部レンズ３０（マーク５０を含む）の形成方法も上部レンズ２０と同様であるため説明を省略する。
【００２２】
図３に示す金型キャビティ６０は、図示は省略するが、従来の金型と同様に、樹脂注入流路であるランナーに４つのゲートが設けられ、各ゲートの先端に設けられた第１〜第４の金型キャビティの構造を例示するものである。
金型キャビティ６０は、上部レンズ２０の光学面を形成するための略半球状のレンズ形成部６１と、レンズ形成部の周縁に設けられ、光学的機能に寄与しない光学面以外の部分を形成する周縁部６２から構成されている。
周縁部の上面には、上方にわずかに突出する第１〜第４のマーク形成用凹部６３〜６６が設けられている。
【００２３】
各マーク形成用凹部６３〜６６は、各金型キャビティ６０に対して予め設定された一箇所に形成されている。例えば、第１の金型キャビティに対しては、周縁部６２であってゲートと接合する部分の近傍（図３では１２時の位置）に第１のマーク形成用凹部６３が形成されている。
第２の金型キャビティに対しては、周縁部６２であってゲートと接合する部分から９０度回転した位置（図３では３時の位置）に第２のマーク形成用凹部６４が形成されている。以下、同様に、第３の金型キャビティに対しては、図３の６時の位置に第３のマーク形成用凹部６５が形成され、第４の金型キャビティに対しては、図３の９時の位置に第４のマーク形成用凹部６６が形成されている。
【００２４】
そして、まず、溶解樹脂をランナー内に射出し、ゲートを介して各金型キャビティ６０内に導入する。次に、各金型キャビティ６０のレンズ形成部６１及び周縁部６２に至った溶解樹脂を凝固させた後、これを金型から取出し、ゲート部分で切断することにより、４つの上部レンズ２０が同時に成形される。
このように形成された４つの上部レンズ２０それぞれには、各マーク形成用凹部６３〜６６の凹形状が転写されることにより形成された凸形状のマーク４０が形成されている。
上部レンズ２０に形成されるマーク４０と、同様の工程により形成される下部レンズ３０のマーク５０は共に、上部レンズ２０と下部レンズ３０が上下に組み合わされた状態で、これらマーク４０、５０同士の相対位置が視認できる位置（本実施の形態においてはマーク４０は傾斜面２１上、マーク５０は周縁領域Ｂ２の上面）に形成される。
【００２５】
次に、作業者は、上部レンズ２０と下部レンズ３０とを上下に組み合わせた状態で、例えば溶解樹脂が光軸Ｌに対して偏った状態で凝固したことや成形に用いられた金型キャビティの製造誤差等に起因して発生する、非点収差やコマ収差等を補正するための調整作業を行なう。
この調整作業は、上部レンズ２０の凹部２３を下部レンズ３０の凸部３１に嵌合させ、上部レンズ２０を下部レンズ３０に対して左右方向に位置決めした状態で、各マーク４０、５０同士の相対位置を認識しつつ、上部レンズ２０を下部レンズ３０に対して光軸Ｌを中心として相対的に回転させていくことにより行なわれる。
【００２６】
ここで、上述のように、作業者は上部レンズ２０と下部レンズ３０がそれぞれ第１〜第４のどの金型キャビティで成形されたかを認識している。
また、この上部レンズ２０と下部レンズ３０とを組み合わせた場合に、上部レンズ２０を下部レンズ３０に対して相対的にどれだけ回転させた場合に、つまり、上部レンズ２０のマーク４０を下部レンズ３０のマーク５０に対して相対的にどれだけ移動させた場合に、非点収差やコマ収差等を補正して良好な光学機能を得られるかが、予めデータとして求められている。
従って、作業者は、図４に示すように、上部レンズ２０を下部レンズ３０に対して所定角度（図４では４５度）回転させるだけで、調整作業を完了でき、光学素子ユニット１０の製造作業の作業性を向上できる。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、上部レンズ２０のマーク４０を傾斜面２１上に、下部レンズ３０のマーク５０を周縁領域Ｂ２の上面に形成するものとしたが、これに限らず、例えば、図５及び図６に示すように、マーク４０及び５０を上部レンズ２０及び下部レンズ３０の側面に形成してもよい。
【００２８】
また、図７に示すように、例えば、対物レンズ１０を、前方の光情報記録媒体に対して近づけていく際に、上部レンズ２０の光学面が光情報記録媒体に接触することによる損傷を防止するための防護部材７０を、上部レンズ２０の周縁領域Ａ２に取り付ける場合がある。
防護部材７０としては、例えば、光軸Ｌを中心とした輪帯状に形成された弾性を有する部材が用いられる。
【００２９】
そこで、このような防護部材７０が取り付けられている場合に対応して、マーク４０及び５０を上部レンズ２０及び下部レンズ３０の上面から突出しないように形成してもよい。
また、本実施の形態では、２つのレンズを上下に組み合わせた場合について説明したが、これに限らず、図８に示すように、３つのレンズ８０、８１及び８２を上下に組み合わせ、マーク８３〜８５を作業者が視認できる位置に形成してもよい。
また、本実施の形態においては、レンズを組み合わせることによりユニット化した対物レンズ１０について説明したが、これに限らず、例えばコリメータなど、光ピックアップ装置を構成する光学素子に対して本発明の光学素子ユニットを適用できる。
また、レンズ形状やマークの形状及び形成位置等についても、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更可能である。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、各光学素子の組み合わせに応じて、各光学素子をどの程度回転させるのが好ましいかを予め求めておくことによって、調整作業を、マークから認識した各光学素子の組み合わせ及び求めた結果に基づいて、マークを最も好ましい位置まで移動させるだけで完了することができる。従って、光学素子ユニットの製造作業の作業性を向上でき、また、光学素子ユニット毎の収差性能を均一化できる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、作業者は、各光学素子の組み合わせに応じて、各光学素子をどの程度回転させるのが好ましいかを予め求めておくことによって、複数の光学素子を上下に組み合わせた状態で、各マーク同士の相対位置を認識しつつ、各光学素子を光軸に直交する平面内で光軸を中心として回転させる工程を、マークを最も好ましい位置まで移動させるだけで完了することができる。従って、光学素子ユニットの製造作業の作業性を向上でき、また、光学素子ユニット毎の収差性能を均一化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上下２つのレンズを組み合わせた状態を示す平面図である。
【図２】上下２つのレンズを組み合わせた状態を示す縦断面図である。
【図３】金型キャビティの構造を示す要部平面図である。
【図４】上下２つのレンズを相対的に回転させた状態を示す平面図である。
【図５】マークの他の形成位置を示す平面図である。
【図６】マークの他の形成位置を示す縦断面図である。
【図７】防護部材を取り付けた場合のマーク形成位置を示す縦断面図である。
【図８】上下３つのレンズを組み合わせた状態を示す縦断面図である。
【図９】金型の構造を示す要部平面図である。
【図１０】上下２つのレンズを組み合わせた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
Ａ１    光学機能領域
Ａ２    周縁領域
Ｂ１    光学機能領域
Ｂ２    周縁領域
１０    光学素子ユニット(対物レンズ)
２０    光学素子（上部レンズ）
３０    光学素子（下部レンズ）
４０    マーク
５０    マーク
６０    金型キャビティ
【図１】
2004205821.tif 000003
【図２】
2004205821.tif 000004
【図３】
2004205821.tif 000005
【図４】
2004205821.tif 000006
【図５】
2004205821.tif 000007
【図６】
2004205821.tif 000008
【図７】
2004205821.tif 000009
【図８】
2004205821.tif 000010
【図９】
2004205821.tif 000011
【図１０】
2004205821.tif 000012