(57)【要約】【課題】どの金型キャビティで成形されたものかを表すマークが形成されている場合でも、光学機能の低下を抑制できる光学素子及び光学素子ユニットを提供する。【解決手段】本発明の光学素子ユニット１０は、金型キャビティ内に溶解樹脂を射出することにより成形されると共に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を備える光学素子２０、３０を上下に複数組み合わせて構成される。マーク４０、５０は光学素子表面の有効径外（周辺領域Ａ２、Ｂ２）の少なくとも一部に形成した粗面により構成され、この粗面は、光学素子表面からの高さが１０μｍ以下の複数の突起４１、５１により構成される。【選択図】  図１
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【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と共に、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備える光学素子であって、
前記マークが前記光学素子表面の有効径外の少なくとも一部に形成した粗面により構成され、該粗面が、光学素子表面からの高さが１０μｍ以下の複数の突起により構成されることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
請求項１に記載の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、
複数の前記光学素子同士を有効径外において当接させることにより構成されることを特徴とする光学素子ユニット。
【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及び光学素子ユニットに関する。
【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場合が多く、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るため、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６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。
図７は金型キャビティの内部構造を表すものであり、レンズの光学面を形成するための略半球状のレンズ形成部１０７と、レンズ形成部１０７の周縁に設けられ、光学的機能に寄与しない光学面以外（有効径外）の部分を形成する周縁部１０８から構成されている。
周縁部の上面には、第１〜第４のマーク形成用凹部１０９〜１１２が設けられている。
【０００４】
各マーク形成用凹部１０９〜１１２は、各金型キャビティ１０３〜１０６に対して予め設定された一箇所に形成されており、例えば、第１の金型キャビティ１０３に対しては、周縁部１０８であってゲート１０２と接合する部分の近傍（図７では１２時の位置）に第１のマーク形成用凹部１０９が形成されている。
第２の金型キャビティ１０４に対しては、周縁部１０８であってゲート１０２と接合する部分から９０度回転した位置（図７では３時の位置）に第２のマーク形成用凹部１１０が形成されている。以下、同様に、第３の金型キャビティ１０５に対しては、図７の６時の位置に第３のマーク形成用凹部１１１が形成され、第４の金型キャビティ１０６に対しては、図７の９時の位置に第４のマーク形成用凹部１１２が形成されている。
【０００５】
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内に導入する。次に、各金型キャビティ１０３〜１０６のレンズ形成部１０７及び周縁部１０８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、これにより４つのレンズが同時に成形されるようになっている。
【０００６】
ここで、一般的に、各レンズには、製造された金型キャビティに応じたわずかな光学機能の差異が生じているので、例えば、二つの単レンズを上下に組み合わせて対物レンズを製造する際には、上部のレンズが第１の金型キャビティ１０３で製造されたものである場合に、良好な光学機能を得るために、どのキャビティで製造された下部のレンズを用いることが好ましいかを予め実験などにより求めておく。なお、下部のレンズとして用いられるレンズは、通常、上記金型１００とは異なる、他の金型により製造される。
【０００７】
そして、作業者は、各レンズに形成されている、各マーク形成用凹部１０９〜１１２の凹形状が転写されることにより形成された凸形状（マーク）の位置とゲート切断時に残る切断跡との位置とに基づいて、レンズがどの金型キャビティで成形されたものかを認識し、良好な光学機能を得られる上下二つのレンズの組み付け作業を行なっている。
【０００８】
なお、上下に配置される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技術は従来より知られている（例えば、特許文献１参照。）
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−７１９０９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図８は、マークＭ１及びＭ２が形成された上下二つのレンズ２０１、２０２の組付け状態を示す縦断面図であり、上下二つのレンズ２０１、２０２は、上部レンズ下面の周縁部分を下部レンズ上面の周縁部分に当接させることにより組み付けられている。
ここで、一般的に、作業者による視認性を確保するため、マークＭ１及びＭ２はレンズ２０１及び２０２の周縁部分から２０μｍ程度あるいはそれ以上の高さで突出するように形成される場合が多い。
【００１１】
従って、図８に示すように、これらマークＭ１及びＭ２により、上下二つのレンズ２０１及び２０２の当接部分の密着が妨げられたり、あるいは上下二つのレンズ２０１及び２０２間に相対的な位置ずれが生じるなどの不具合が発生し、収差性能等の光学機能を悪化させる要因となっていた。
また、対物レンズを１枚のレンズで構成する場合であっても、レンズを保持するための部材（ボビン）とレンズとの当接部分にマークが形成されている場合には、マークによりレンズとボビンとの当接部分の密着が妨げられる等の上記不具合が発生するという問題があった。
【００１２】
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、どの金型キャビティで成形されたものかを表すマークが形成されたレンズにおいて、このマークが突出して形成されることにより生じる上記不具合を解消するための技術に適用することは困難である。
【００１３】
本発明の課題は、上述の問題を考慮したものであり、どの金型キャビティで成形されたものかを表すマークが形成されている場合でも、光学機能の低下を抑制できる光学素子及び光学素子ユニットを提供することである。
【００１４】
【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と共に、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備える光学素子であって、前記マークが前記光学素子表面の有効径外の少なくとも一部に形成した粗面により構成され、該粗面が、光学素子表面からの高さが１０μｍ以下の複数の突起により構成されることを特徴とする。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、マークが、光学素子表面の有効径外の少なくとも一部に形成された粗面により構成され、この粗面が、光学素子表面からの高さが１０μｍ以下の複数の突起により構成される。
従って、光学素子表面からのマークの高さが従来と比較して低くなるので、マークが形成された光学素子の有効径外に、ボビンや他の光学素子を当接させる場合に、この光学素子とボビンや他の光学素子との密着度は従来と比較してあまり妨げられず、また、この光学素子とボビンや他の光学素子との間に生じる相対的な位置ずれ量も従来と比較して抑えることができ、収差性能等の光学機能の低下を抑制できる。
また、マークの表面積が従来と比較して大きくなるので、マークの視認性を従来と同様かあるいはより向上させることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の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、複数の前記光学素子同士を有効径外において当接させることにより構成されることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、光学素子表面からのマークの高さが、従来と比較して低くなるので、マークが形成された光学素子の有効径外に、ボビンや他の光学素子を当接させる場合に、この光学素子とボビンや他の光学素子との密着度は、従来と比較してあまり妨げられず、また、この光学素子とボビンや他の光学素子との間に生じる相対的な位置ずれ量も従来と比較して抑えて、収差性能等の光学機能の低下を抑制できる光学素子ユニットを得ることが出来る。
また、マークの表面積が従来と比較して大きくなるので、マークの視認性を従来と同様かあるいはより向上させることができる。
【００１８】
【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の実施の形態を順に説明する。
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１０について説明する。
【００１９】
図１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、金型キャビティ内に融解樹脂（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と、この光学機能領域Ａ１の周囲を覆う位置（有効径外）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。
【００２０】
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。
【００２１】
本実施の形態においては、図２に示すように、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、周辺領域Ａ２の下面であって、図２に示す３時と９時の位置に形成されている。
なお、図示は省略するが、マーク４０の形成方法は、従来と同様に、樹脂注入流路であるランナーに複数（例えば４つ）のゲートが設けられ、各ゲートの先端に第１〜第４の金型キャビティが設けられた金型が用いられる。
そして、レンズの光学面を形成するための略半球状のレンズ形成部と、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から金型キャビティの内部が構成されている。
【００２２】
周縁部の上面には、マーク形成用凹部が設けられており、マーク形成用凹部は、周縁部の上面に微小の窪みを刻み込むことにより形成される粗面により構成されている。なお、この窪みの深さは１０μｍ以下とする。
各マーク形成用凹部は各金型キャビティに対して予め設定された二箇所に形成されている。例えば、上部レンズ２０を形成する第１の金型キャビティに対しては、周縁部の３時の位置に三角形状のマーク形成用凹部が形成され、９時の位置に楕円状のマーク形成用凹部が形成されている。
また、例えば、第２の金型キャビティに対しては、周縁部の３時と１２時の位置にマーク形成用凹部が形成されている。
【００２３】
そして、溶解樹脂を各金型キャビティ内に導入し、各金型キャビティのレンズ形成部及び周縁部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つのレンズが同時に成形されるようになっている。
そして、作業者は、各金型キャビティの二つのマーク形成用凹部の粗面が転写された、複数の突起４１を備える粗面からなるマーク４０の位置とゲート切断時に残る切断跡の位置とに基づいて、各レンズがどの金型キャビティで成形されたものかを認識するようになっている。
【００２４】
なお、本実施の形態では、上部レンズ２０に対して二つのマーク４０を形成することにより、各レンズがどの金型キャビティで成形されたものかを認識するものとしたが、これに限らず、従来と同様に、上部レンズ２０にマーク４０を一つだけ形成し、このマーク４０の位置とゲート切断時に残る切断跡の位置とに基づいて、上部レンズ２０がどの金型キャビティで成形されたものかを認識するものとしてもよい。
【００２５】
ここで、上述のように、マーク４０の粗面の形状はマーク形成用凹部の粗面の形状が転写されることにより形成されるものであり、本実施の形態においては、マーク形成用凹部の窪みの深さを１０μｍ以下とすることで、マーク４０の粗面の突起４１の高さを１０μｍ以下としている。
従って、マーク４０は、２０μｍ以上の高さを有する従来のマークよりも低くなり、また、マーク４０が粗面で構成されることから、従来のマークよりも表面積が大きくなっている。
【００２６】
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と、この光学機能領域Ｂ１の周囲を覆う位置（有効径外）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。
なお、このように上部レンズ２０と下部レンズ３０とを組み合わせた状態では、上部レンズ２０のマーク４０が下部レンズ３０の凸部３１の上面に当接するようになっている。
【００２７】
本実施の形態においては、図３に示すように、下部レンズ３０には、周縁領域Ｂ２の下面であって９時と１２時の位置に、上部レンズ２０のマーク４０と同様の粗面からなるマーク５０が形成されている。そして、作業者は、これらマーク５０の位置とゲート切断時に残る切断跡の位置とに基づいて、下部レンズ３０がどの金型キャビティで成形されたものかを認識するようになっている。
【００２８】
また、下部レンズ３０の下部に、上下に組み合わせた状態の光学素子ユニットを保持するためのボビン６０が取り付けられている。
ボビン６０は、下部レンズ３０の外径よりわずかに大きい内径を有する筒状の部材であり、その内周面から中心方向に突出する輪帯状のレンズ保持部６１を備える。
そして、レンズ保持部６１の上面に下部レンズ３０の周縁領域Ｂ２の下面を当接させ、レンズ保持部６１の内周面に下部レンズ３０の周辺領域Ｂ２の外周面を当接させることにより、下部レンズ３０がボビン６０に保持されるようになっている。
【００２９】
なお、このようにボビン６０が下部レンズ３０を保持した状態では、下部レンズ３０のマーク５０がレンズ保持部６１の上面に当接するようになっている。
そして、作業者は、必要に応じて、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、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、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。
【００３０】
以上のように、本実施の形態に示した光学素子ユニットによれば、上部レンズ２０のマーク４０及び下部レンズ３０のマーク５０をそれぞれ粗面で構成し、粗面を構成する突起４１、５１の高さを１０μｍ以下とすることにより、マーク４０及び５０を従来のマークより低くし、また、マーク４０及び５０の表面積を従来のマークの表面積よりも大きくする。
従って、周縁領域Ａ２及びＢ２において当接する上部レンズ２０と下部レンズ３０との密着度及び下部レンズ３０とボビン６０との密着度が、従来と比較してあまり低下せず、また、上部レンズ２０と下部レンズ３０間及び下部レンズ３０とボビン６０間に生じる相対的な位置ずれ量も従来と比較して抑えることができるので、収差性能等の光学機能の低下を抑制できる。
また、マーク４０及び５０の表面積が従来と比較して大きくなるので、マーク４０及び５０の視認性を従来と同様かあるいはより向上させることができる。
【００３１】
なお、本実施の形態は、二つの光学素子を上下に組み合わせて構成される光学素子ユニットについて説明したが、これに限らず、３つ以上のレンズを上下に組み合わせても良い。また、図４及び図５に示すように、一つの光学素子（レンズ）７０にマーク８０を形成し、この光学素子をボビン９０で保持する構成であってもよい。なお、符合８１はマーク８０の粗面を構成する突起を指す。
この場合、光学素子７０の周辺領域Ａ２（有効径外）の下面に粗面から構成されるマーク８０を形成し、このマーク８０を、ボビン９０のレンズ保持部９１上面に当接させることになる。
このような構成であっても、レンズ７０とボビン９０との密着度は、従来と比較してあまり妨げられず、レンズ７０とボビン９０間に生じる相対的な位置ずれ量も従来と比較して抑えることができ、収差性能等の光学機能の低下を抑制できる。
また、マーク９０の表面積が従来と比較して大きくなるので、マーク９０の視認性を従来と同様かあるいはより向上させることができる。
【００３２】
また、本実施の形態においては対物レンズ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及び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。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、光学素子表面からのマークの高さが、従来と比較して低くなるので、マークが形成された光学素子の有効径外に、ボビンや他の光学素子を当接させる場合に、この光学素子とボビンや他の光学素子との密着度は、従来と比較してあまり妨げられず、また、この光学素子とボビンや他の光学素子との間に生じる相対的な位置ずれ量も従来と比較して抑えることができ、収差性能等の光学機能の低下を抑制できる。
また、マークの表面積が従来と比較して大きくなるので、マークの視認性を従来と同様かあるいはより向上させることができる。
【００３４】
請求項２に記載の発明によれば、光学素子表面からのマークの高さが、従来と比較して低くなるので、マークが形成された光学素子の有効径外に、ボビンや他の光学素子を当接させる場合に、この光学素子とボビンや他の光学素子との密着度は、従来と比較してあまり妨げられず、また、この光学素子とボビンや他の光学素子との間に生じる相対的な位置ずれ量も従来と比較して抑えて、収差性能等の光学機能の低下を抑制できる光学素子ユニットを得ることが出来る。
また、マークの表面積が従来と比較して大きくなるので、マークの視認性を従来と同様かあるいはより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上下２つのレンズを組み合わせて対物レンズを構成した場合の縦断面図である。
【図２】上部レンズを示す平面図である。
【図３】下部レンズを示す平面図である。
【図４】１つのレンズで対物レンズを構成した場合の縦断面図である。
【図５】レンズを示す平面図である。
【図６】金型の構造を示す要部平面図である。
【図７】金型キャビティの構造を示す要部平面図である。
【図８】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。
【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
４１    突起
５０    マーク
５１    突起
７０    光学素子
８０    マーク
８１    突起
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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