JP2000037787A

JP2000037787A - 光学素子の製造方法

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Publication number: JP2000037787A
Application number: JP10219898A
Authority: JP
Inventors: Hide Hosoe; 秀細江
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2000-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】直径０．５ｍｍ程度の光学素子では、モール
ドによる生産の加工精度が低下するだけでなく、後加工
のための保持が難しく、さらには、静電気の影響も大き
くなる。このような従来技術の根本的な課題を克服し、
効率良く精度の高い光学素子を成形する。【解決手段】モールド法による光学素子の製造法にお
いて、複数の光学素子２を一体に成形し、成形後に各光
学素子に切り離して単独の光学素子とする。成形体１
は、そのまま段差部３により治具などに取付けコーティ
ング処理などの加工を行ない、その後に各光学素子に切
り離して単独の光学素子とすることにより、加工工程中
の光学素子の取扱が極めて容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学素子の製造方法、特
に微小な形状の光学素子の製造に適した光学素子の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックレンズやガラスモールドレ
ンズなどの成形光学素子は、従来、単独の成形金型によ
り図５に示すように製品形状と同じ形状を持つ光学素子
として成形されていた。この成形方法で光学素子を効率
良く生産するために、従来、一つのダイセット金型に光
学素子成形金型の入れ子を複数個組み込み、多数個取り
金型として、一回の成形で入れ子の数だけ単独の光学素
子を成形する方法が一般化している。この場合は、成形
時には１つ１つの光学素子キャビティが単独の製品形状
に成形されるので、プラスチック射出成形光学素子の場
合は、各入れ子に樹脂を供給するためのランナーを金型
内に設け、分岐したランナーの先端に製品形状の光学素
子が位置していた。従って、成形後はランナーから光学
素子を切り離す以外は特段の機械加工を伴わず、あと工
程が簡便であるというメリットがあった。

【０００３】しかし、この方式ではランナーやスプール
と云った光学素子以外の部分の樹脂材料が無駄になって
しまう。また、樹脂の流れを阻害しないためにはランナ
ーの径は余り小さくすることが出来ず、小型光学素子に
なると、ランナーの体積比率がレンズに比べて非常に大
きくなり、ランナー近傍の金型が樹脂の熱で冷えにくい
ため、光学素子成形キャビティの熱的なアンバランスが
生じやすく、均一に冷却固化することが難しくなるた
め、高精度の光学素子を成形する上で不具合を生じてい
た。

【０００４】従来方式のガラスモールド光学素子では、
同じように多数個取り型による成形が行なわれている
が、各キャビティにプリフォームと呼ばれている一次加
工ガラス部材を供給し、成形後、製品形状の単独の光学
素子の形態でそれらを取りだしていた。しかし、光学素
子の小型化に伴ってプリフォームも小型になり、取扱が
難しくなる。そのため、供給や取りだしの信頼性が、成
形取り個数が増えるにつれて低くなっていた。また、ガ
ラスモールドでは高温での成形になるため、加熱および
冷却に要する時間が長く、成形のサイクルが長くなり、
コスト高の要因となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来成形法で
は、成形が製品形状の単独の光学素子として行なわれる
ので、後工程である反射防止や保護などの目的で光学素
子表面に施すコート処理も、蒸着機等に成形光学素子を
一つ一つ治具に取り付けて行なっていた。光学素子が非
常に小さくなると、この作業は非常に手間がかかるだけ
でなく、光学素子の光学非有効面を支えるコート治具が
光学有効面に近いために、光学面の一部が蒸着源に対し
て蔭となり、コート処理がムラとなったりすることがあ
った。光学素子の大きさが小さくなると急激に大きな問
題となり、直径０．５ｍｍ程度の光学素子では、光学素
子上に殆どコート治具に保持するための余裕が無くな
る。さらに、このように小さな光学素子は、静電気で容
易に付着するため一つ一つの方向や向きを決めながら搬
送したり、固定することが非常に難しかった。このよう
な従来技術における問題点は、光学素子の成形形態に基
づく、従来製作技術の根本的な課題と云えるものであ
る。本発明は、これらの問題点を克服し、効率良く精度
の高い光学素子を成形し製作することを目的とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の光学素子の製造
方法は、モールド法による光学素子の製造法において、
複数の光学素子を互いに隣接して配置された形状で一体
に成形し、成形後に各光学素子に切り離して単独の光学
素子とすることを特徴とする。成形体上での光学素子の
配置は、光学面が互いに隣接していても、互いに間隔を
おいて配置されていてもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】上記一体に成形された複数の光学
素子は、一体のまま光学素子の片面または両面にコーテ
ィング処理などの加工を行ない、その後に各光学素子に
切り離して単独の光学素子とすることが望ましい。それ
により、加工工程中の光学素子の取扱が極めて容易とな
る。また、光学素子を切り離すときの検討となる印を、
光学面成形時に同時に成形することが望ましい。それに
より、順次に光学素子を切り離して行くときの累積誤差
を避けることが出来る。そして、これらの製造方法は、
特に小型の光学素子を射出成形によって製造する場合に
有利である。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して実施例について本発明
を詳細に説明する。図１に、本発明によるレンズの成形
形態の１例を示す。これは図５に示す従来のレンズ１０
のフランジ部分１１を延長し、１６個を一体化したもの
に相当する。段差部３は、成形体１の適当な個所に設け
られた、治具への取付けや搬送時の把持部として用いる
ための部分である。２は光学面である。図示の実施例で
は光学面２は間隔をおいて配置されているが、互いに隣
接して位置されてもよいことは云うまでもない。成形体
１はこのままの形態で、必要があれば反射防止などのコ
ートや洗浄などがなされ、最終的には切断され、単独の
光学素子製品４（図３）とされる。

【０００９】切断は半導体ウェハなどの切断に用いられ
るダイシングソーなどを用いれば良く、切断精度は１０
μｍ程度が容易に得られる。このときに、一体成形され
た光学素子に樹脂材料を塗布したり、テープを貼るなど
して裏打ちしておき、樹脂材料は分離されない深さに切
り込み量を設定すると、切断後も光学素子は樹脂につい
てばらばらにならず、一体のままで洗浄や搬送などを行
なうことが出来る。一つ一つの光学素子を得るには裏打
ち樹脂からはがせばよい。これは、各光学素子の位置関
係が成形時と同じ位置に裏打ち樹脂で固定されているの
で、安価な自動機などを用いて簡単に行なうことが出来
る。

【００１０】より切断精度を高めるために、図２に示す
ように光学素子が一体成形された成形体１上に、光学面
２と同時に切断のための見当５を凸や凹で線や点などの
印として成形しておき、この印を画像処理などを用いて
位置決めし切断を行なうと、多数回繰返し切断をした場
合でも、切断ごとの累積誤差を含まないため、各光学面
に対して位置精度の高い切断面が得られる。このように
光学面との位置精度がよい切断面は、図３のようにこれ
を衝当て部として光学素子４を基準部材６に衝き当てて
対象物に組み込むことが出来、偏心の少ない組み上げを
実現できるので、組み込み対象物の製品収率を高くする
ことが出来る。また、シリンドリカルレンズなどの回転
非対称面を用いる場合には、その母線方向を切断面との
関係で容易に確認できると云う効果も生じる。

【００１１】図４は本発明の方法によって製作した高密
度光記録用のフライングヘッドと呼ばれる部品７の最終
製品形態である。この部品は大きさが１ｍｍ×２ｍｍほ
どの大きさで、光ディスク面に情報を書き込みあるいは
読み出すためのピックアップレンズ２が一体成形されて
いる。従来、光ディスク用のピックアップレンズは直径
が４ｍｍ程度のレンズを単体形状で成形し、コートした
後、検出ヘッドなどの大きな部品に接着などの方法で実
装していた。しかし、近年の記録容量の高容量化と高密
度化により、検出ヘッドはこのフライングヘッドのよう
に小型となった。これに伴い搭載するレンズ直径は０．
５ｍｍ前後となり、成形やコート、取扱などが非常に困
難となってきた。本発明によれば、ピックアップレンズ
と一体化されたフライングヘッドを複数個隣接して同時
成形することにより、効率良くかつ熱的に安定して高精
度に成形することが出来る。

【００１２】

【発明の効果】本発明の製造方法では、一体成形形態と
したので、単独成形形態と比べ、光学非有効面が必然的
にに大きくなるので、コート処理ではコート治具に対し
て余裕を持って取り付けることが出来、コート処理で光
学面が蔭になることを防ぐことが出来る。また、一回の
コート治具への取付けによって、図１の場合では１６個
の光学素子のセッティングが出来ること、小径レンズな
どでは一体成形体がちょうど取扱いやすい大きさとな
り、セッティングが容易になる。一体成形体では切断し
ろだけの離れ量で密に光学素子が並んでいるので、同じ
蒸着機を使っても単独の光学素子をコート治具にセット
するよりは多くの光学素子をセットしコートできるなど
のメリットが生じ、コート処理の信頼性と効率を大幅に
上げることが可能で、コート処理コストの低減が図れ
る。特に、コート治具に取り付けやすくしたり、取扱を
容易にするための非光学素子部分を、後工程で切断除去
できるように一体成形体に設けておくと、これらの効果
をさらに向上することが出来る。切断は、図１の一体成
形体であれば、８回程度の直線切断で全部品を切断出
来、さらに一体成形体を複数個並べておいて切断するこ
とにより、単独素子あたりの切断コストはさらに数分の
一に低減することが出来るなど、光学素子が小型になれ
ばなるほど、効率よく安価に生産でき、従来法に比べて
格段の優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレンズの成形形態の１例を示す概
念図である。

【図２】本発明によるレンズの成形形態の他の例を示す
概念図である。

【図３】本発明による光学素子製品の組み込み状況の説
明図である。

【図４】本発明による他の光学素子製品を示す概念図で
ある。

【図５】従来のレンズの形状を示す説明図である。

【符号の説明】

１成形体２光学面３
段差部４光学素子製品５切断用見当６
基準部材７励起光入射面１０レンズ１１
フランジ部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モールド法による光学素子の製造法にお
いて、複数の光学素子を互いに隣接して配置された形状
で一体に成形し、成形後に各光学素子に切り離して単独
の光学素子とすることを特徴とする光学素子の製造方法
【請求項２】上記請求項１の光学素子の製造方法にお
いて、一体に成形された複数の光学素子を、一体のまま
光学素子の片面または両面にコーティング処理を行な
い、その後に各光学素子に切り離して単独の光学素子と
することを特徴とする光学素子の製造方法
【請求項３】上記複数の光学素子の一体成形は、射出
成形によって行なわれることを特徴とする請求項１ある
いは請求項２の光学素子の製造方法
【請求項４】上記複数の光学素子の一体成形は、ガラ
スモールドによって行なわれることを特徴とする請求項
１あるいは請求項２の光学素子の製造方法
【請求項５】上記複数の光学素子の一体成形体の端部
に、取扱のための非光学素子部分を一体に成形したこと
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかの光学
素子の製造方法
【請求項６】上記複数の光学素子の一体成形体に、各
光学素子を単独に切り離すための見当となる印を光学面
成形時に同時に成形することを特徴とする請求項１ない
し請求項５のいずれかの光学素子の製造方法
【請求項７】上記単独に切り離す光学素子形状を四角
形としたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のい
ずれかの光学素子の製造方法