JP2011201134A - レンズ成形品、ゲートカット装置及びレンズ製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ゲートカット装置とレンズ成形品との正確な位置決めを行うことなく、ゲートとレンズの境界にてゲートを正確に切断可能なレンズ成形品、ゲートカット装置及びレンズ製造方法を提供する。
【解決手段】レンズ成形品が、ゲートのレンズと対峙する側にレンズに近づくに従ってゲートの中心軸に近づくような傾斜面が形成されており、傾斜面と前記レンズの境界には溝が形成されている。また、ゲートカット装置が、ブレードがゲートの傾斜面に近接するように該ブレードに対するレンズ成形品の位置を調整する位置決め手段と、ブレードがゲートの傾斜面に近接した状態から、該ブレードを前記レンズ成形品のゲートの中心軸に向かう方向に移動させて該ゲートを切断する駆動手段と、切り離されるレンズの移動方向を前記ゲートの中心軸方向のみに制限するレンズ抑えと、を有する。
【選択図】 図3
【解決手段】レンズ成形品が、ゲートのレンズと対峙する側にレンズに近づくに従ってゲートの中心軸に近づくような傾斜面が形成されており、傾斜面と前記レンズの境界には溝が形成されている。また、ゲートカット装置が、ブレードがゲートの傾斜面に近接するように該ブレードに対するレンズ成形品の位置を調整する位置決め手段と、ブレードがゲートの傾斜面に近接した状態から、該ブレードを前記レンズ成形品のゲートの中心軸に向かう方向に移動させて該ゲートを切断する駆動手段と、切り離されるレンズの移動方向を前記ゲートの中心軸方向のみに制限するレンズ抑えと、を有する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、レンズを含む樹脂成形品であるレンズ成形品、レンズ成形品からレンズを切り離すためのゲートカット装置及びレンズ製造方法に関する。
光ディスクから情報を読み取る、或いは光ディスクに情報を記録するためのピックアップ装置は、光ディスクで読み取り或いは書き込み用の光線を集光させる為のレンズを有している。
レンズは、一般的に射出成形によって成形される樹脂成形品であり、スプールから複数のランナー及びゲートを介して複数のレンズが形成されたレンズ成形品として成形される。そのため、ゲートを切断してレンズをスプール及びランナーから切り離す必要がある。ゲートを切断するには、特許文献1に示されるような、ブレードによってゲートを切断するゲートカット装置が用いられる。
また、一般に、レンズはピックアップ装置のホルダに接着剤によって固定されるようになっている。一般的なピックアップ装置のホルダの上面図を図15(a)に、レンズがホルダに取り付けられた状態のホルダのB−B断面図を図15(b)に、夫々示す。
図15(a)及び(b)に示されるように、ホルダ701は、板状の部材であり、その上面702aから下面702bに向かって、レンズ620を収容するための円形の貫通穴711が形成されている。貫通穴711の内周円筒面には、貫通穴711の中心軸axを中心として120°おきに、中心軸に向かう方向にフランジ状に突出する突出部721が形成されている。また、上面702aの貫通口各突出部721に隣接する側方部分には、コの字状に形成された接着剤受け731が形成されている。
図15(b)に示されるように、レンズ620は、下側(光源側)の第1レンズ面623及び上側(ディスク側)の第2レンズ面625の縁部からフランジ状に突出するフランジ部624を有する。フランジ部624の下面626の縁端部は、下面626の他の部分よりも上側に向かって凹となるレンズ取り付け面626aが形成されている。レンズ620をホルダ701に取り付ける際は、ホルダ701の突出部721の上にレンズ取り付け面626aが当接するようになっている。
レンズ620のレンズ取り付け面626aを、ホルダ701の突出部721の上に配置した状態では、レンズ620のフランジ部624の外周面622の一部が、ホルダ701の接着剤受け731と対峙し、外周面622とコの字状の接着剤受け731の内周面731aとの間で接着材用凹部saが形成される。この接着剤用凹部saに、接着剤adを注入して固化させることによって、レンズ620はホルダ701に固定される。
上記のように、レンズ620は、レンズ取り付け面626aがホルダ701の突出部721に載ることによってホルダ701に保持されるようになっている。このため、レンズにゲートの一部が残った状態では、ホルダ701の接着剤受け731とゲートが干渉し、正しくレンズをホルダに取り付けられない。このため、ゲートカット装置は、ゲートがレンズのフランジ部の外周面から飛び出さないようにゲートを切断する必要がある。一方、ゲートのみならずフランジ部の一部までも大きく切断してしまうと、ホルダ701の突出部721によるレンズ620の保持が不安定なものとなる可能性がある。また、レンズ620のフランジ部624の外周面622のゲート部付近が大きく削られていると、ゲート部が突出部721付近に配置された場合に、突出部721とフランジ部624との間に隙間が生じ、接着剤adがこの隙間から漏出してしまう可能性がある。
以上のように、レンズを正しくピックアップ装置に取り付けられるようにするためには、ゲートを完全に除去すると共に、ゲート部付近のフランジ部が大きく削れないようにする必要がある。すなわち、ゲートカット装置は、ゲートとレンズの境界部にて正確にゲートを切断する必要がある。しかしながら、従来の構成では、ゲートを正確に切断するために、ゲートカット装置とレンズ成形品の位置決めを正確に行う必要があり、ゲート切断に掛かる時間及びコストが大きなものとなっていた。
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、ゲートカット装置とレンズ成形品との正確な位置決めを行うことなく、ゲートとレンズの境界にてゲートを正確に切断可能なレンズ成形品、ゲートカット装置及びレンズ製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明のレンズ成形品は、ゲートのレンズと対峙する側にレンズに近づくに従ってゲートの中心軸に近づくような傾斜面が形成されており、傾斜面と前記レンズの境界には溝が形成されている。
このような構成の場合、ゲートの傾斜面にゲートカット装置のブレードを押し当てると、傾斜面に倣ってレンズ成形品がスライドし、ブレードが溝に収まった状態となる。この状態からブレードをゲートの中心軸に向かって押し込めば、溝の位置、すなわちゲートとレンズとの境界にてレンズがレンズ成形品から切り離される。このように、本発明によれば、ブレードに対してレンズ成形品を、傾斜面に確実にブレードを当接できる程度に荒い位置決めを行うのみで、精度よくレンズをレンズ成形品から切り離すことができる。
また、傾斜面及び前記溝が、ゲートの対向する面側の夫々に1組ずつ設けられている構成としてもよい。
この場合、傾斜面及び溝の一方は、ゲートにおいてレンズの一方のレンズ面側に形成されており、該傾斜面及び該溝の他方は、該ゲートにおいて該レンズの他方のレンズ面側に形成されている構成としてもよい。ここで、傾斜面の、レンズの光軸に垂直な平面に対する角度が27°以上とすると、ブレードに対してレンズ成形品を確実に滑らせることができる。
或いは、傾斜面及び溝の一方は、ゲートの幅方向の一方の側に形成されており、該傾斜面及び該溝の他方は、該ゲートの幅方向の他方の側に形成されている構成としてもよい。ここで、傾斜面の、ゲートの幅方向に垂直な平面に対する角度が27°以上であるようにすると、ブレードに対してレンズ成形品を確実に滑らせることができる。
或いは、傾斜面及び前記溝が、ゲート毎に1組のみ設けられており、傾斜面及び溝は、ゲートにおいて前記レンズの一方のレンズ面側に形成されている構成としてもよい。ここで、傾斜面の、レンズの光軸に垂直な平面に対する角度が45°以上である構成とすると、ブレードに対してレンズ成形品を確実に滑らせることができる。
また、溝が平面状の溝である構成とすることが好ましい。このような構成とすると、ブレードが溝に達した時点でレンズ成形品がブレードに対して滑らなくなるため、レンズのフランジ部等にブレードが接触することなくゲートの切断が行われる。フランジ部等にブレードが接触したままゲートが切断されると、ブレードからの熱伝導や、せん断応力等によってフランジ部が変形する可能性があるが、本発明においては、ブレードとレンズのフランジ部は接触しないため、レンズの変形を引き起こすことなくレンズを切断できる。
また、上記の目的を達成するため、本発明のゲートカット装置は、上記いずれかに記載のレンズ成形品からレンズをブレードによってゲートの位置で切り離すゲートカット装置であって、ブレードがゲートの傾斜面に近接するように該ブレードに対するレンズ成形品の位置を調整する位置決め手段と、ブレードがゲートの傾斜面に近接した状態から、該ブレードを前記レンズ成形品のゲートの中心軸に向かう方向に移動させて該ゲートを切断する駆動手段と、切り離されるレンズの移動方向を前記ゲートの中心軸方向のみに制限するレンズ抑えと、を有する。
上記のように本発明のゲートカット装置は、レンズ抑えによってレンズの移動方向を制限しているため、より正確に、レンズとゲートの境界でレンズをレンズ成形品から切り離すことができる。
また、上記の目的を達成するため、本発明のレンズ製造方法は、上記のゲートカット装置によってレンズをレンズ成形品から切り離すものである。
以上のように、本発明によれば、ゲートカット装置とレンズ成形品との正確な位置決めを行うことなく、ゲートとレンズの境界にてゲートを正確に切断可能なレンズ成形品、ゲートカット装置及びレンズ製造方法が実現される。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態のレンズ成形品の斜視図である。図1に示されるように、本実施形態のレンズ成形品1は、スプール10から、放射状に4本のランナー11が伸びている。各ランナー11の先端部11aは、スプール10に垂直な面上でT字状に2方向に分かれている。ランナー11の先端部11aの各々にはゲート12が形成され、ゲート12の夫々の先端にレンズ20が形成されている。すなわち、一つのレンズ成形品1は、スプール10に垂直な一面上に円周上に配列された8つのレンズ20を有している。
レンズ成形品1は、ゲート12とレンズ20との境界の位置にて、ゲートカット装置100(後述)によって切断され、レンズ20がレンズ成形品1から取り外されるようになっている。ゲートカット装置100の斜視図を図2に示す。なお、以下の説明においては、ゲートカット装置1が水平面上に配置されているものとして、「上」及び「下」の方向を定義する。
図2に示されるように、本実施形態のゲートカット装置100は、レンズ成形品1を保持する保持部110と、保持部110を回転させるための回転ステージ120と、回転ステージ120を二軸方向に平行移動させるためのXYステージ130と、切断部140を有する。保持部110は、スプール10の軸方向が上下方向となり、且つスプール10がランナー11よりも下側となるよう、成形品1を保持するものである。また、回転ステージ120は、保持部110をスプール10の軸周り(すなわち上下方向に定められる軸周り)に回転させるものである。また、XYステージ130は、スプール10の軸に垂直な二軸方向(すなわち、上下方向に垂直な水平面上に定められた任意の直交二軸方向)に、回転ステージ120を平行移動させるものである。
切断部140は、上下方向(すなわち、スプール10の軸方向に平行な方向)に並べられたブレード141及び142を有する(ブレード141が上側、ブレード142が下側となる)。XYステージ130及び回転ステージ120を駆動して、所望のゲート12をブレード141と142の間に移動させ、次いで、図示しない駆動手段によってブレード141及びブレード142が互いに近接するように移動させることによって、レンズ20がレンズ成形品1から切り離されるようになっている。なお、図2に示されるように、保持部110の、ゲート12の下側の部分には切欠111が形成されており、レンズ20をレンズ成形品1から切り離す際は、ブレード142は切欠111内に収容され、ブレード142と保持部110とが干渉しないようになっている。
ブレード141及び142は、ゲートカット部周辺がひび割れしない温度以上で樹脂が溶けて糸引きしない温度以下に保たれている。
レンズ成形品1の、レンズ20周囲の拡大図を図3に示す。図3は、レンズ20を横方向(すなわち、ゲート12の軸方向とスプール10の軸方向の双方に垂直な方向)から見た側面図である。また、図4は、レンズ20とゲート12との境界周辺の拡大図(図3中一点鎖線円内)である。また、図5は、レンズ20のゲート12近傍部を上(ブレード141側)から見た拡大図である。
図3及び図4に示されるように、ゲート12の上面及び下面には、レンズ20に向かうにつれて互いにゲートの中心軸に近づくように傾斜した傾斜面12a及び12bが形成されている。そして、該傾斜面12a及び12bとゲート12に対峙するレンズ20の外周円筒面22との境界には、夫々溝13a及び13bが形成されている。図4に示されるように、溝13a及び13bは、レンズ20の光軸AX(図3)に略垂直(すなわち、スプール10(図1)の軸方向に略垂直)な平面状の溝となっている。
また、図5に示されるように、溝13aの最小幅w(すなわち、ゲート12に対峙するレンズ20の外周円筒面22のもっともゲート12に接近した位置における溝13aの幅)は、約0.1mmとなっている。図示されてはいないが、溝13bの幅も同じ大きさである。
次に、ゲートカット装置100を用いた、レンズ成形品1からのレンズ20の切り出しの手順について説明する。図6は、保持部110に保持されたレンズ成形品1及び切断部140の上面図である。また、図7は、図6のA−A断面図である。また、図8は、図7の断面図の拡大図であり、切断されるレンズ近傍(図7中一点鎖線円部)を示したものである。
図6及び図7に示されるように、レンズ成形品1からレンズ20を切り離す際は、切り離す対象のレンズ20の上にレンズ抑え143を配置している。図6に示されるように、レンズ抑え143の先端部には、その下端において、切り離す対象のレンズ20の外周が嵌り込む上下方向に貫通するU字状の切欠143aを有している。また、図8に示されるように、レンズ抑え143の下端には、前記U字状の切欠143aに連続し、且つ該U字状の切欠143aに沿って伸びるU字状のスリット143bが形成されている。
図8に示されるように、レンズ20の上にレンズ抑え143を配置すると、前記U字状のスリット143bには、レンズ20のフランジ部24が収容され、該スリット143bによって、レンズ20のフランジ部24を上方から保持部110に対して囲い込む。また、前記U字状の切欠143aの曲面部分143a1の径は、レンズ20のレンズ面23の径よりわずかに小さい程度となっているため、レンズ面23は、スリット143bと干渉することなく前記U字状の切欠143a内に収容される。スリット143bとレンズ20のフランジ部24とは、摺動可能となっており、レンズ抑え143によって保持されたレンズ20は、前記U字状のスリット143bにガイドされて、そのレンズ20とランナー11とを連結するゲート12の軸方向(図8中左右方向)のみに移動可能となっている。
図6〜図8のように、レンズ抑え143によってレンズ20が保持された状態で、ブレード141と142とを互いに近接させることによって、保持されているレンズ20がレンズ成形品1から切り離される。図9〜12は、レンズ20を切り離す過程を示した側面図である。
図4に示されるように、レンズ20の切り離しにあたっては、まず、ブレード141及び142の先端が、夫々傾斜面12aの真上及び12bの真下に位置するように、ブレード141及び142に対するレンズ20の位置決めを行う。この位置決めは、XYステージ130(図2)を操作することに行われる。次いで、ブレード141を真下に、ブレード142を真上に(すなわち、ゲート12の中心軸に近づける方向に)夫々移動させる。すると、図9に示されるように、傾斜面12aにブレード141が、傾斜面12bにブレード142が、夫々当接する(過程1)。
過程1の状態からさらに、ブレード141を真下に、ブレード142を真上に移動させると、図10に示されるように、ブレード141及び142に対して傾斜面12a及び12bが滑りながら、レンズ成形品1が、切断対象となるゲート12の軸方向に沿った方向(図中右から左に向かう方向)に移動する(過程2)。
過程2の状態からさらに、ブレード141を真下に、ブレード142を真上に移動させると、レンズ成形品1がすべり続け、図11に示されるように、ブレード141及び142が、夫々溝13a及び13bに到達する(過程3)。
そして、過程3の状態からさらに、ブレード141を真下に、ブレード142を真上に移動させると、図12に示されるように、溝13a及び13bの位置でゲート12が切断され、レンズ20がレンズ成形品1から切り離される(過程4)。
本実施形態においては、溝13a及び13bがレンズ20の光軸に垂直な平面であるため、ブレード141及び142の先端が溝13a及び13bに達すると、ブレード141及び142の先端と溝13a及び13bとの摩擦力によって、レンズ成形品1はそれ以上滑らなくなる。このため、ブレード141及び142と、レンズ20のゲート12に対峙する外周面22との間にある程度の隙間が生じた状態で、レンズ20がレンズ成形品から切り離される。このため、切断時のせん断応力や熱によって、レンズ20のフランジ部24は殆ど変形しないようになっている。
なお、レンズ20の切り離しを行う際に、ブレード141及び142に対してレンズ成形品1が確実に滑るようにするため、傾斜面12a及び12bの水平面(すなわち、レンズ20の光軸に垂直な平面)に対する角度θ1(図4)は、27°以上に設定されている。
以上説明した本発明の第1の実施形態においては、ゲート12の一方のレンズ面側と他方のレンズ面側の夫々に傾斜面12a及び12bが形成され、ブレード141及び142を傾斜面12a及び12bの夫々に押し当てることによって、レンズ成形品1からレンズ20を切り離す構成としている。しかしながら、本発明は上記の構成に限定されるものではなく、以下に説明する本発明の第2及び第3の実施形態の構成も又、本発明に含まれる。
本実施形態の第2の実施形態のレンズ成形品及びゲートカット装置を以下に説明する。図13は、本実施形態におけるレンズ成形品201及びゲートカット装置300の、レンズ近傍の側断面図である。なお、図13においては省略されているが、本実施形態においてもレンズ220を上から抑えるためのレンズ抑えを使用してレンズ成形品201の移動方向をゲート212の軸方向のみに制限している。
本実施形態においては、図13に示されるように、レンズ成形品201のゲート212の傾斜面212aは、レンズ220の一方のレンズ面223側(図中上側)のみに形成されている。また、レンズ成形品201からレンズ220を切り離すためのブレード341もレンズ220の一方のレンズ面223側のみに配置されている。本実施形態においては、ゲートカット装置300のレンズ保持部310は、ゲート212の下側(傾斜面212aの反対側)の位置でもレンズ成形品201を保持するようになっており、ブレード341を傾斜面212aの位置でレンズ保持部310に向かって(すなわち、ゲート212の中心軸に近づける方向に)移動させることによってレンズ成形品201からのレンズ220の切り離しが行われる。
本実施形態においても、ブレード341の先端に対して傾斜面212aが滑る事によって、レンズ成形品201が、切断対象となるゲート212の軸方向に沿って移動し、傾斜面212aとレンズ220の境界に形成された溝213の位置でゲート212が切断され、レンズ成形品201からレンズ220が切り離されるようになっている。
なお、本実施形態においては、一つのブレードのみによってレンズ成形品201を滑らせるものであり、確実にレンズ成形品201を滑らせるためには、傾斜面212aの、レンズ220の光軸AXに垂直な面に対する角度θ2は45°以上であることが好ましい。
本実施形態の第3の実施形態のレンズ成形品及びゲートカット装置を以下に説明する。図14は、本実施形態のレンズ成形品401及びゲートカット装置500の、ゲート412付近の上面図である。図14に示されるように、本実施形態のゲートカット装置500は、ゲート412の幅方向(レンズ420の光軸AXとゲート412の軸方向の双方に垂直な方向)両側に配置され、幅方向に沿って進退可能な一対のブレード541、542を有する。第1の実施形態のブレード241、242と同様、ブレード541及び542は、互いに近接し合うように(すなわち、ゲート412の中心軸に近づく方向に)移動して、ゲート412を挟み込むことによって、ゲート412を切断するものである。
本実施形態においては、上記のようにブレード541、542がゲート412の幅方向両側に配置されるようになっているため、ブレード541、542に対してレンズ成形品401を滑らせるための傾斜面412a、412bは、ゲート412の幅方向両側に形成されている。また、傾斜面412a及び412bとレンズ420の境界には、溝413a、413bが形成されている。溝413a及び413bは、レンズ420の光軸AX方向に伸び、且つゲート412の幅方向に垂直な平面状の溝である。なお、図14においては省略されているが、本実施形態においてもレンズ420を上から抑えるためのレンズ抑えを使用してレンズ成形品1の移動方向をゲート412の軸方向のみに制限している。
本実施形態においても、ブレード541及び542の先端に対して傾斜面412a及び412bが滑る事によって、レンズ成形品401が切断対象となるゲート412の軸方向に沿って移動し、溝413a及び413bの位置でゲート412が切断され、レンズ成形品401からレンズ420が切り離されるようになっている。
なお、本実施形態においても、第1の実施形態と同様、レンズ420の切り離しを行う際にブレード541及び542に対してレンズ成形品401が確実に滑るようにするため、ゲート412の幅方向に垂直な平面に対する傾斜面412a及び412bの角度θ3は27°以上に設定されている。
1 レンズ成形品
12 ゲート
12a、12b 傾斜面
13a、13b 溝
20 レンズ
100 ゲートカット装置
141、142 ブレード
143 レンズ抑え
12 ゲート
12a、12b 傾斜面
13a、13b 溝
20 レンズ
100 ゲートカット装置
141、142 ブレード
143 レンズ抑え
Claims (11)
- 樹脂製のレンズがゲートを介してランナーに接続されたレンズ成形品であって、
前記ゲートの前記レンズと対峙する側には、該レンズに近づくに従って該ゲートの中心軸に近づくような傾斜面が形成されており、
前記傾斜面と前記レンズの境界には溝が形成されている
ことを特徴とするレンズ成形品。 - 前記傾斜面及び前記溝が、前記ゲートの対向する面側の夫々に1組ずつ設けられていることを特徴とする請求項1に記載のレンズ成形品。
- 前記傾斜面及び前記溝の一方は、前記ゲートにおいて前記レンズの一方のレンズ面側に形成されており、該傾斜面及び該溝の他方は、該ゲートにおいて該レンズの他方のレンズ面側に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のレンズ成形品。
- 前記傾斜面の、前記レンズの光軸に垂直な平面に対する角度が27°以上であることを特徴とする請求項3に記載のレンズ成形品。
- 前記傾斜面及び前記溝の一方は、前記ゲートの幅方向の一方の側に形成されており、該傾斜面及び該溝の他方は、該ゲートの幅方向の他方の側に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のレンズ成形品。
- 前記傾斜面の、前記ゲートの幅方向に垂直な平面に対する角度が27°以上であることを特徴とする請求項5に記載のレンズ成形品。
- 前記傾斜面及び前記溝が、ゲート毎に1組のみ設けられており、
前記傾斜面及び前記溝は、前記ゲートにおいて前記レンズの一方のレンズ面側に形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ成形品。 - 前記傾斜面の、前記レンズの光軸に垂直な平面に対する角度が45°以上であることを特徴とする請求項7に記載のレンズ成形品。
- 前記溝が平面状の溝であることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のレンズ成形品。
- 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のレンズ成形品からレンズをブレードによってゲートの位置で切り離すゲートカット装置であって、
前記ブレードが前記ゲートの傾斜面に近接するように該ブレードに対する前記レンズ成形品の位置を調整する位置決め手段と、
前記ブレードが前記ゲートの傾斜面に近接した状態から、該ブレードを前記レンズ成形品のゲートの中心軸に向かう方向に移動させて該ゲートを切断する駆動手段と、
切り離されるレンズの移動方向を前記ゲートの中心軸方向のみに制限するレンズ抑えと
を有するゲートカット装置。 - 請求項10に記載のゲートカット装置によって前記レンズを前記レンズ成形品から切り離すことを特徴とするレンズ製造方法。
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