(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ本体部と、前記レンズ本体部の周囲に延びる環状のフランジ部とを備え、樹脂の射出成形によって形成された光学素子であって、
前記フランジ部は、離型時に突き出しピンが当接されたピン当接部及び当該ピン当接部の周辺に、凹部を有し、
前記凹部は、光学素子の光軸方向から見た際に、前記ピン当接部の外周に接し、かつ、前記レンズ本体部の外周よりも外側を通る所定の接線を基準として、前記所定の接線よりも前記ピン当接部側の全ての領域にわたって形成され、
前記フランジ部は、前記凹部を除いた肉厚の領域に、前記フランジ部の内周から前記フランジ部の外周まで延びる上端面を有することを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記所定の接線は、前記レンズ本体部の中心と前記ピン当接部の中心とを結んだ線分に直交することを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記凹部は、光学素子の光軸方向から見た際に、前記ピン当接部の外周に接する接線のうち前記レンズ本体部の中心と前記ピン当接部の中心とを結んだ線分に垂直な接線よりも、前記ピン当接部側の全ての領域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
前記凹部は、前記レンズ本体部の中心と前記ピン当接部の中心とを結んだ線分に直交し且つ前記レンズ本体部及び前記ピン当接部と交差しない直線よりも、前記ピン当接部側の全ての領域にわたって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項５】
前記凹部は、前記レンズ本体部の光軸に垂直な側面方向から見た場合に、前記ピン当接部から上方に延びるバリの先端部分を観察可能にする形状を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項６】
前記ピン当接部は、前記フランジ部に沿って複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項７】
前記レンズ本体部、前記フランジ部、及び前記ピン当接部は、光軸方向から見て円形の輪郭を有することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項８】
前記凹部は、前記フランジ部の外縁を含む弓形の領域に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂の成形によって得られる光学素子に関し、特に、光ピックアップ装置に組み込まれる対物レンズ等として用いられる光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の樹脂成形用金型として、型開き状態で光学素子が残る第１の金型部と、型開き状態で光学素子が残らない第２の金型部とを備え、第１の金型部から光学素子を離型させるために光学素子のフランジ部を突き出す突き出し部を第１の金型部に設けたものが存在する（特許文献１参照）。ここで、突き出し部が当接されることにより光学素子のフランジ部に当接部跡が形成される部分は、他のフランジ部表面よりも低い窪みに形成されており、突き出し部によってフランジ部の当接部跡の周囲に発生するバリが、他のフランジ部表面よりも突出することを防止し、光学素子が光ピックアップ装置用の対物レンズである際には、そのワーキングディスタンスが短くなってしまうことを防止している。
【特許文献１】特開２００７−１９６６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記の樹脂成形用金型によって成形された光学素子を光軸に垂直な横方向から観察した場合、当接部跡がフランジ部の窪みに形成されているものの、当接部跡の周囲が一部の方向を除いてフランジ部によって囲まれているため、突き出し部によって当接部跡の周囲に発生するバリ全体を光学素子の外側側面側から容易に確認することができない。そのため、例えば樹脂成形金型による光学素子の繰返し成形時に、バリ全体の発生状況やその変化状態を簡易に確認して管理することができず、許容範囲を超えたバリの発生を未然に防止することが難しいといった問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、突き出し部の当接によってフランジ部に発生する当接部周囲のバリが他のフランジ部表面よりも突出することを防止できるだけでなく、突き出し部の当接部周囲に発生するバリを全周にわたって外側から簡易・確実に確認することができる光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る光学素子は、レンズ本体部と、レンズ本体部の周囲に延びる環状のフランジ部とを備え、樹脂の射出成形によって形成された光学素子であって、当該フランジ部は、離型時に突き出しピンが当接されたピン当接部及び当該ピン当接部の周辺に、凹部を有し、当該凹部は、光学素子の光軸方向から見た際に、当該ピン当接部の外周に接し、かつ、レンズ本体部の外周よりも外側を通る所定の接線を基準として、当該所定の接線よりもピン当接部側の全ての領域にわたって形成され、フランジ部は、凹部を除いた肉厚の領域に、フランジ部の内周からフランジ部の外周まで延びる上端面を有することを特徴とする。
【０００６】
上記光学素子では、ピン当接部の外周に接し、レンズ本体部の外周よりも外側を通る所定の接線を基準として、凹部が、当該所定の接線よりもピン当接部側の全ての領域に渡って形成されているので、凹部を外側側面から観察した場合、ピン当接部すなわちピン当接部跡の周囲からフランジ部の上端面位置に向かって上方に延びるバリ先端を、その外側から全周にわたって簡易に確認することができる。そのため、突き出し部の当接部周囲に発生するバリを全周にわたって外側から簡易・確実に確認することができ、許容範囲を超えたバリの発生を未然に防止する管理を容易にすることが出来る。
【０００７】
本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記光学素子において、当該所定の接線は、レンズ本体部の中心とピン当接部の中心とを結んだ線分に直交する。この場合、凹部をフランジ部の外側側面から観察することにより、ピン当接部の上方に延びるバリを全周にわたって確実に確認することができる。また、光学素子のフランジ形状を複雑にすることなく、バランス良く形成することが容易にできる。特に、複数設けられるピン当接部のそれぞれに対して凹部を設ける場合には、凹部を光学素子のフランジ部にバランス良く配置することも容易にでき、射出成形時の樹脂の流動性のバランスも確保し易くできる。
【０００８】
また、本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記光学素子において、凹部が、光学素子の光軸方向から見た際に、ピン当接部の外周に接する接線のうちレンズ本体部の中心とピン当接部の中心とを結んだ線分に垂直な接線よりもピン当接部側の全ての領域に形成されている。この場合、凹部をフランジ部の外側側面から観察することにより、ピン当接部の上方に延びるバリを全周にわたって確実に確認することができる。また、光学素子のフランジ形状を複雑にすることなく、バランス良く形成することが容易にできる。特に、複数設けられるピン当接部のそれぞれに対して凹部を設ける場合には、凹部を光学素子のフランジ部にバランス良く配置することも容易にでき、射出成形時の樹脂の流動性のバランスも確保し易くできる。
【０００９】
また、本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記光学素子において、凹部が、レンズ本体部の中心とピン当接部の中心とを結んだ線分に直交し且つレンズ本体部及びピン当接部と交差しない直線よりも、ピン当接部側の全ての領域にわたって形成されている。この場合、凹部をフランジ部の外側側面から観察することにより、ピン当接部の上方に延びるバリを全周にわたってより容易に確認することができる。また、光学素子のフランジ形状を複雑にすることなく、バランス良く形成することが容易にできる。特に、複数設けられるピン当接部のそれぞれに対して凹部を設ける場合には、凹部を光学素子のフランジ部にバランス良く配置することも容易にでき、射出成形時の樹脂の流動性のバランスも確保し易くできる。
【００１０】
また、本発明の別の態様によれば、凹部が、レンズ本体部の光軸に垂直な側面方向から見た場合に、ピン当接部すなわちピン当接部跡から上方に延びるバリの先端部分を観察可能にする形状を有する。この場合、バリの先端部分の全周をフランジ部の側面方向から簡易に確認することができる。
【００１１】
本発明のさらに別の態様によれば、ピン当接部が、フランジ部に沿って複数箇所に設けられている。この場合、光学素子を複数の突き出しピンによって分散された複数箇所で離型することになるので、各突き出しピンを比較的小さくすることができ、フランジ部に局所的な力が作用して光学素子が劣化することを簡易に防止できる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様によれば、レンズ本体部、フランジ部、及びピン当接部は、光軸方向から見て円形の輪郭を有する。
【００１３】
本発明のさらに別の態様によれば、凹部が、フランジ部の外縁を含む弓形の領域に形成されている。この場合、ピン当接部すなわちピン当接部跡のバリ観察を可能とするための凹部の面積を最小限にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る光学素子の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図１（Ａ）は、本実施形態の光学素子を説明する平面図であり、図１（Ｂ）は、光学素子の側面図であり、図１（Ｃ）は、光学素子の部分拡大図である。
【００１６】
この光学素子２０は、光ピックアップ装置に組み込まれる対物レンズであり、光学的機能を有するレンズ本体部２１と、レンズ本体部２１の周囲に延びる環状のフランジ部２２とを備える。この光学素子２０において、レンズ本体部２１とフランジ部２２とは、樹脂の射出成形によって一体的に形成される。図からも明らかなように、レンズ本体部２１は、平面視円形の輪郭を有し、フランジ部２２は、平面視環状の輪郭を有する。
【００１７】
光学素子２０において、レンズ本体部２１は、不図示の光源から射出されコリメートされた状態の光束を図１（Ｂ）に示す光軸ＯＡに沿って光学面２１ａに入射させた場合、通過光束を光学面２１ｂから収束させつつ射出させ、同図の上側に不図示の光スポットを形成する。
【００１８】
フランジ部２２は、レンズ本体部２１の外周に沿って環状に形成されており、レンズ本体部２１を周囲から支持する。フランジ部２２の外周側面２２ｐは、ＡＢ方向を軸方向とする円筒形状を有する。この外周側面２２ｐの一箇所には、成形時に樹脂を導入するためのゲート部ＧＴが外側に向けて突起するように形成されている。尚、このゲート部ＧＴは、成形後のカットにより最終的な光学素子に残っていなくても良い。フランジ部２２の下端面２２ａは、環状の輪郭を有し全体として平坦であるが、フランジ部２２の上端面２２ｂは、４つの凹部３２を形成したことによってその部分のフランジ部２２は肉薄になっている。各凹部３２の中央すなわちフランジ部２２の円周を４等分した方向の４箇所に、離型時に突き出しピンＥＰを当接させるためのピン当接部３３が設けられている。
【００１９】
各ピン当接部３３は、平面視円形であり、外周縁から上方すなわちＡＢ方向に沿って不規則な高さｈを有する筒状のバリ４１が延びている。また、凹部３２は、平面視弓形であり、通常のバリ４１の先端部分４１ａがフランジ部２２の上端面位置ＵＳ１に達しない程度の深さｄになっている。ここで、凹部３２の段差３２ｓから外周側面２２ｐのうち最も離れた点までの距離である横幅ｗは、ピン当接部３３の直径ｅよりも大きく、凹部３２の領域内にピン当接部３３が収まるようになっている。また、フランジ部２２の上端面位置ＵＳ１から凹部３２の下端面位置ＬＳ１までの深さｄは、通常のバリ４１の高さｈよりも大きくとってある。一方で、凹部３２の深さｄをあまり大きくすることは、フランジ部２２の強度等に関して好ましくない結果を招くので、凹部３２の深さｄを一定以下に制限することなる。この結果、成形のバラツキよってバリ４１の高さが極端に大きくなった場合、先端部分４１ａがフランジ部２２の上端面位置ＵＳ１を越える可能性が生じ、このように高さ限界を越えたバリ４１を有する光学素子２０については、不良品、低級品等として通常以下のバリ４１を有する光学素子２０と区別する必要が生じる。本実施形態の場合、凹部３２をレンズ本体部２１の光軸ＯＡに垂直な側面方向すなわちＣＤ方向又はＥＦ方向の前後から見た場合に、凹部３２の底面３２ａから突起するものを全て観察可能な形状となっているので、バリ４１を全周にわたって外側から簡易かつ確実に確認することができる。つまり、光学顕微鏡や電子顕微鏡によって、バリ４１のうち上端面位置ＵＳ１の凹部３２側に近接する先端部分４１ａを周囲から死角の無い状態で直接的に観察することができる。凹部３２の底面３２ａは、フランジ部２２の上端面と平行な平面に形成することが、観察を容易にし、より確実に確認できる点で好ましい。
【００２０】
図２は、光学素子２０の部分拡大平面図であり、凹部３２を形成すべき領域を説明する図である。ここでは、フランジ部２２の延在する面すなわち光軸ＯＡに垂直な紙面に対して平行に延びる直線について考える。このような直線には、ピン当接部３３の外周に接する多数の接線が含まれ、これらの接線のうちレンズ本体部２１の中心Ｏからピン当接部３３の中心に延びる線分ＳＬに垂直な基準接線ＴＬ０は、フランジ部２２の一側面方向であるＣＤ方向からの視界を遮らず、かつ、バリ４１全体を露出させるために最低限必要な境界の一例を意味する。よって、この基準接線ＴＬ０よりもピン当接部３３側に広がる基準接線外領域ＡＲ０と等しい領域かこれよりも広い領域に凹部３２を形成した場合、フランジ部２２をその外周側面２２ｐの接線に沿った視点方向ＶＰ１，ＶＰ２から観察することで、ピン当接部３３の上方に延びるバリ４１を裏部４１ｉ及び表部４１ｏを含む全周にわたって確認することができる。よって、本実施形態では、凹部３２の内側の境界である段差３２ｓを基準接線ＴＬ０に平行でより中心Ｏに近い内側位置に設定する。これにより、基準接線外領域ＡＲ０を含んでこれよりも広い領域に凹部３２を形成することになる。
【００２１】
以下、本実施形態の変形例について説明する。図２で、光軸ＯＡに垂直な面に対して平行に延びるとともにピン当接部３３の外周に接する接線を考えた場合において、レンズ本体部２１の外周よりも外側を通る接線は、上述の基準接線ＴＬ０の他、最も時計方向に回転した接線Ｌ１１から最も反時計方向に回転した接線Ｌ１２までにわたって多数の接線が連続的に存在する。ここで、これら接線Ｌ１１〜Ｌ１２のうちいずれか特定の接線を基準として、当該特定の接線よりもピン当接部３３側に広がる側方視認領域ＶＡ１，ＡＲ０，ＶＡ２について考えると、これらの側方視認領域ＶＡ１，ＡＲ０，ＶＡ２と等しい領域かこれよりも広い領域に凹部３２を形成した場合、フランジ部２２をその外周側面２２ｐの接線方向すなわちフランジ部２２を挟むように接線Ｌ１１〜Ｌ１２上の前後２点から観察することで、ピン当接部３３の上方に延びるバリ４１を全周にわたって確認することができる。つまり、凹部３２の段差３２ｓを接線Ｌ１１，Ｌ１２に沿って形成したり、接線Ｌ１１，Ｌ１２よりも中心Ｏ側に形成することができる。この際、段差３２ｓは光軸ＯＡ方向から見て直線である必要はなく、光軸ＯＡ方向から見て曲線とすることができる。また、段差３２ｓは、光軸ＯＡ方向に平行に延びるものである必要はなく、基準接線ＴＬ０を越えない限り、光軸ＯＡに対して一定の傾斜角を持った傾斜面とすることができる。
【００２２】
図３は、図１（Ａ）〜１（Ｃ）に示す光学素子２０を成形するための成形用金型の構造を概念的に説明する側方断面の概念図である。成形用金型５０は、固定金型５１と可動金型５２とを備え、両金型５１，５２は、パーティングラインＰＬを境として開閉可能になっている。両金型５１，５２に挟まれた空間であるキャビティＣＶは、成形品である光学素子２０（図１（Ａ）等参照）の形状に対応するものとなっている。固定金型５１は、外周型５１ａと、コア型５１ｂとを備える。また、可動金型５２も、外周型５２ａと、コア型５２ｂとを備える。両コア型５１ｂ，５２ｂの光学転写面５１ｔ，５２ｔは、光学素子２０のうちレンズ本体部２１の光学面２１ａ，２１ｂを形成するための部分となっており、両外周型５１ａ，５２ａの転写面５１ｕ，５２ｕは、光学素子２０のうちフランジ部２２の下端面２２ａや上端面２２ｂ等を形成するための部分となっている。なお、外周型５２ａの転写面５２ｕの一部には、フランジ部２２の凹部３２を形成するための突起５２ｐが設けられている。この突起５２ｐには、突き出しピンＥＰを挿通させる貫通孔５２ｈが形成されており、両金型５１，５２の型開き後の離型に際して、突き出しピンＥＰによるフランジ部２２の突き出しを可能にしている。
【００２３】
以上の説明から明らかなように、上記実施形態の光学素子２０では、凹部３２がピン当接部３３の外周にレンズ本体部２１の中心側で接する基準接線ＴＬ０よりもピン当接部３３側を含んで形成されている。換言すると、凹部３２が基準接線ＴＬ０よりもピン当接部３３側の全ての領域すなわち側方視認領域ＡＲ０を全て含んでこれより広い領域に形成されている。よって、凹部３２を側方すなわちＣＤ方向から観察した場合に、ピン当接部３３から上方に延びるバリ４１先端を外側から全周にわたって簡易に確認することができる。そのため、許容範囲を超えたバリの発生を未然に防止する管理を容易にすることが出来る。
【００２４】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態に係る光学素子について説明する。第２実施形態の光学素子は、第１実施形態の光学素子を一部変更したものであり、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。
【００２５】
図４（Ａ）は、第２実施形態の光学素子を説明する部分平面図であり、図４（Ｂ）は、本実施形態の光学素子の部分側面図である。この場合も、光学素子１２０に設けたフランジ部２２に弓形の凹部１３２が形成されているが、底面１３２ａが２段階の深さになっており、ピン当接部３３に近接した周辺領域Ｒ１で深く、ピン当接部３３から離れた遠隔領域Ｒ２で浅くなっている。これにより、バリ４１の許容長さに関して十分なマージンを確保することができる。
【００２６】
なお、以上の例では、凹部１３２を２段の深さにしているが、３段以上の深さとできることはいうまでもなく、底面１３２ａをフランジ部２２の上端面２２ｂに対して傾斜したものとすることもできる。
【００３２】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ピン当接部３３を４箇所としているが、例えば１〜３箇所、５箇所以上にピン当接部３３を設けることができ、各ピン当接部３３の間隔も均等である必要はない。
【００３３】
また、上記実施形態の光学素子２０，１２０は、光ピックアップ用の対物レンズとして用いられたが、対物レンズに限らず、コリメータレンズ等として用いられる各種プラスチックレンズにおいて、上述のような凹部３２，１３２を設けることができる。
【００３４】
また、上記実施形態では、フランジ部２２の上端面２２ｂ側に凹部３２，１３２やピン当接部３３を設けているが、フランジ部２２の下端面２２ａ側に凹部３２，１３２やピン当接部３３を設けることもできる。
【００３５】
また、ピン当接部３３の輪郭は、円形に限らず、矩形、楕円等の各種形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態の光学素子の平面図、側面図、及び部分拡大図である。
【図２】光学素子の部分拡大平面図であり、凹部を形成すべき領域を説明する図である。
【図３】光学素子を成形するための成形用金型の構造を説明する側方断面の概念図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態の光学素子を説明する部分平面図及び部分側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
２０…光学素子、  ２１…レンズ本体部、  ２１ａ，２１ｂ…光学面、  ２２…フランジ部、  ２２ａ…下端面、  ２２ｂ…上端面、  ２２ｐ…外周側面、  ３２…凹部、  ３２ａ…底面、  ３２ｒ…外縁、  ３２ｓ…段差、  ３３…ピン当接部、  ４１…バリ、  ４１ａ…先端部分、  ５０…成形用金型、  ５１…固定金型、  ５２…可動金型、  ＡＲ０…基準接線外領域、  ＣＶ…キャビティ、  ＥＰ…突き出しピン、  ＧＴ…ゲート部、  ＴＬ０，Ｌ１１，Ｌ１２…接線、  ＯＡ…光軸、  ＴＬ０…基準接線、  ＶＡ１，ＡＲ０，ＶＡ２…側方視認領域
【図１】
0004946831.tif 000002
【図２】
0004946831.tif 000003
【図３】
0004946831.tif 000004
【図４】
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