JP3787495B2 - 樹脂成形光学部材およびその取付構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに光を照射してその反射光から記録情報の記録または再生を行なう光ピックアップ装置に内蔵された樹脂成形光学部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤなどに用いられる光ピックアップ装置が小型化するに伴い、この構成部品である樹脂成形光学部材の複合化が一段と進み、樹脂成形光学部材の薄型化・小型化が図られている。
図１４Ａ、１４Ｂには、樹脂成形光学部材１０５の一例が示されている。
図１４Ａ、１４Ｂに示すように、樹脂成形光学部材１０５は、高透過性を有する樹脂の一体成形により成形され、平行に配置された入射面１０５ａと出射面（戻り光入射面）１０５ｂを両端面に有した円錐台状の基体部１０５ｃと、入射面１０５ａから突出するように形成した傾斜面部１０５ｄ’を有する台形状の突出部１０５ｄとから主に構成されている。
【０００３】
基体部１０５ｃは入射面１０５ａから出射面１０５ｂの方向（図１４Ａの右方向）に向かって徐々に縮径されるように形成されている。また、基体部１０５ｃの外周面の中央部には小さな円柱状をした位置決め突起１０５ｍが外方に突出して一体形成されている。
【０００４】
また、出射面１０５ｂの中央部には方形状の回折格子１０５ｆが形成されている。また、傾斜面部１０５ｄ’の内壁面には反射型の回折格子１０５ｇが、入射面１０５ａにはＣＤ用トラッキング制御のための３ビームを生成する３ビーム用回折格子１０５ｈがそれぞれ形成されている。
【０００５】
本実施の形態では、樹脂成形光学部材１０５は回折格子１０５ｆ、１０５ｇならびに３ビーム用回折格子１０５ｈとともに射出成形用の金型を用いた一体成形により形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記樹脂成形光学部材を樹脂材料で射出成形して作る場合に、樹脂成形光学部材にゲート部を切り落としたことによる射出成形用のゲート跡部１０５ｇが残る。
【０００７】
この樹脂成形光学部材１０５を樹脂成形で製造するには、金型内に形成されたキャビティ（中空部）にゲート（孔）を通じて外部から樹脂を注入することにより行なわれる。このため、樹脂成形後には、樹脂成形光学部材１０５にゲート部が連続して形成された状態となる。
したがって、樹脂成形光学部材１０５の製造では、ゲート部を樹脂成形光学部材１０５から切り離す工程が必要となる。
【０００８】
図１４Ａ、図１４Ｂに示すように、上記樹脂成形光学部材１０５からゲート部を切り離す際には、回折格子１０５ｆ、１０５ｇ、１０５ｈ面、入射面１０５ａおよび出射面１０５ｂの光透過部分に近い箇所でゲート部を切り離していたので、ホットカッターやホットニッパーなどで残留応力やひずみが残らないように慎重にカットする必要があり、その作業性の向上が望まれている。
【０００９】
また、ホットカッターやホットニッパーによる切断時に、通常残留応力や歪みが残り光の特性（性能）を劣化させてしまうおそれがあり、特に入射面１０５ａにおいては回折格子１０５ｈが形成されているため、光学性能に影響を及ぼすおそれがあった。
【００１０】
また、ゲート位置が位置決め突起１０５ｍとは反対側の回折格子１０５ｈ面の端部にあるため、射出成形時に位置決め突起１０５ｍ形成用の金型の凹部部分で渦巻きが発生して、内部に気泡が発生しやすくなっている。
そのために、樹脂成形光学部材１０５内を透過する光の特性を劣化させないよう気泡の発生を防止することが要望されていた。
【００１１】
本発明の目的は、樹脂成形時に生じるゲート部の位置を工夫して、光学特性に影響を与えないようにした樹脂成形光学部材とその樹脂成形光学部材の取付構造を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題の少なくとも１つを解決するための第１の解決手段として、樹脂の一体成形で形成された透光体に、光の入射面および出射面を備えるとともに被取付部に位置規制して取付けするための位置決め突起を備え、前記透光体は、円柱状からなり前記入射面とは前記透光体の中心軸に沿って対向する対向面にそれぞれ形成され、前記出射面には前記光の出射に対する戻り光を所定方向へ回折する回折格子が形成され、前記位置決め突起は、前記透光体の外周面の中央部位から突出して形成されるとともに、樹脂成形用のゲート跡部が設けられたものである。
【００１３】
また、第２の解決手段として、前記位置決め突起の外周面を前記被取付部に当接させて位置決めするとともに、前記ゲート跡部は、前記位置決め突起の先端に連なって形成され、前記ゲート跡部の幅寸法は、前記位置決め突起の幅寸法より小さくしたものである。
【００１４】
また、第３の解決手段として、前記被取付部である筒状のホルダに請求項１、又は２記載された前記樹脂成形光学部材を位置決め保持するための取付構造であって、前記ホルダには、外方へ貫通し前記位置決め突起が係合可能な取付孔を設けて、前記樹脂成形光学部材を前記ホルダ内に嵌め込んで前記取付孔から前記位置決め突起を突出させ、前記ゲート跡部に形成された前記位置決め突起の先端を外方から熱かしめし、前記樹脂成形光学部材を前記ホルダに位置決め固定したものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態である樹脂成形光学部材を図１乃至図１１に基づいて以下に説明する。
図１に示すように、複合光学ユニット１１は、主として、ホルダ１６と、このホルダ１６に取付け固定された、樹脂成形光学部材１５と発光部材すなわち２波長レーザダイオード１２と受光素子１４ａを内蔵した受光部材１４とプリント基板１７と、からなっている。
【００１７】
図１および図２に示すように、ホルダ１６は、アルミダイキャスト製のブロックからなり、主として筒状胴部１６ｇと、この筒状胴部１６ｇの両端部からそれぞれ外方へ突設した取付部１６ｈ、１６ｉとからなっている。これら取付部１６ｈ、１６ｉには方形状の取付面１６ｈ′、１６ｉ′がそれぞれ形成されている。
【００１８】
ホルダ１６の図２中の左端部側（後端側）には収容室１６ａが、左端面には取付穴１６ｂが座ぐり形成されている。
ホルダ１６の図２中の右端部側（前端側）には収容室１６ａと中心軸Ｎ′に沿って連結するように収容室１６ｃが形成されている。収容室１６ｃは、中心軸Ｎ′に沿って前端側になるにしたがって縮径となるように構成され、図３に示す樹脂成形光学部材１５を挿入するための円錐台状の錐面で囲まれた空間となっている。また、収容室１６ｃの先端部および後端部には円柱面からなる第１および第２規制受部１６ｊ、１６ｋ（規制受面）をそれぞれ有している。
【００１９】
収容室１６ｃの前端部には突き当て面１６ｃ′が形成されていて、後述する樹脂成形光学部材１５を光軸Ｎ方向に位置決めするようになっている。また、収容室１６ｃの突き当て面１６ｃ′には前方に開口した入出射口すなわち円形の開口部１６ｆが形成されている。
【００２０】
図２に示す収容室１６ａ、１６ｃの下部側の側壁部には、収容室１６ａの後端部から前方に切り欠いた矩形孔状の位置規制溝（取付孔）１６ｄが筒状胴部１６ｇの外壁を貫通するように形成されている。また、位置規制溝１６ｄの後方端からは収容室１６ａの開口縁部にかけて幅広の案内溝１６ｄ′が連接して筒状胴部１６ｇの外壁を貫通するように溝形成されている。
【００２１】
位置規制溝１６ｄを覆う筒状胴部１６ｇの外周面には受光部材１４を配置するための配置面１６ｅが形成されている。そして、取付部１６ｈ、１６ｉは、それぞれに設けた取付面１６ｈ′、１６ｉ′が配置面１６ｅよりも高く段差を設けるように筒状胴部１６ｇに一体に形成されている。
【００２２】
なお、ホルダ１６に用いるブロックはアルミダイキャストだけでなく、亜鉛ダイキャスト、マグネシウム合金、あるいは他の金属などで構成するようにしてもよい。
【００２３】
次に、図３に示すように、樹脂成形光学部材１５は、高透過性を有する樹脂の一体成形品（透光体）により形成され、平行に配置された入射面１５ａと出射面（戻り光入射面）１５ｂを光軸Ｎ方向の両端面に有した円錐台状の基体部１５ｃと、入射面１５ａから突出して形成した傾斜面部１５ｄ′を有する台形状の突出部１５ｄとから主に構成されている。
【００２４】
基体部１５ｃは出射面１５ｂの前方（図３の右側方向）になるにしたがって縮径となるように形成されている。また、基体部１５ｃの前端部には、円柱面１５ｊ′を有する円柱状部１５ｊが形成されている。出射面１５ｂはこの円柱状部１５ｊの前端面となっている。
【００２５】
基体部１５ｃの円柱状部１５ｊとは反対側の後端部１５ｋの外周面には、外周方向にほぼ均等に配置された４つの突部１５ｋ′が形成されている。なお、各突部１５ｋ′の先端面は柱面になっている。
また、基体部１５ｃの中央部の下面には円柱状の位置決め突起１５ｍが下方に突出して一体形成されている。
そして、位置決め突起１５ｍの先端には、ゲート跡部１５ｐが形成されている。
【００２６】
出射面１５ｂの中央部には方形状の第１の回折格子１５ｆが形成されている。また、傾斜面部１５ｄ′の内壁面には戻り光反射面１５ｄ″が形成されている。また、戻り光反射面１５ｄ″には反射型の第２の回折格子１５ｇが、入射面１５ａにはＣＤ用トラッキング制御のための３ビームを生成する３ビーム用回折格子１５ｈが形成されている。
【００２７】
さらに、突出部１５ｄの戻り光反射面１５ｄ″とは反対側の側壁面には平坦面１５ｎが基体部１５ｃに架けて形成されている。
本実施の形態では、樹脂成形光学部材１５は第１及び第２の回折格子１５ｆ、１５ｇ並びに３ビーム用回折格子１５ｈとともに樹脂成形用の金型を用いて一体成形により形成されている。
【００２８】
図２および図３に示すように、ホルダ１６の第１規制受部１６ｊの直径は、樹脂成形光学部材１５の円柱状部１５ｊ（直径Ｄ１）が高精度に嵌合できる寸法に設定されている。また、第２規制受部１６ｋの直径は、樹脂成形光学部材１５の後端部１５ｋに設けた各突部１５ｋ′の先端を外接する外接円の直径よりも短径である所定の寸法に設定されている。
また、位置規制溝１６ｄの溝幅は、樹脂成形光学部材１５に設けた位置決め突起１５ｍの外径が高精度に嵌合できる所定の寸法に設定されている。
このようにホルダ１６に樹脂成形光学部材１５を取付けることにより、樹脂成形光学部材１５に設けた第１の回折格子１５ｆ（図３参照）がホルダ１６の開口部１６ｆから露出するようになっている。
【００２９】
次に、図１に示すように、２波長レーザダイオード１２は、円板状の基板部１２ａと、基板部１２ａに載置した基台１２ｂと、基台１２ｂに位置決め固定されたレーザチップ（光源部）１３と、基台１２ｂを包含するように基板部１２ａに取付け固定された、筒状の胴部１２ｃと開口部１２ｄ′を有する天板部１２ｄとからなるキャップ部１２ｅと、開口部１２ｄ′を塞ぐように固着された透明な円板状のガラス板とから構成されている。
【００３０】
そして、図１１に示すように、レーザチップ１３にはＤＶＤ用の短波長（波長６５０ｎｍ帯）のレーザ光１３ａ′（図１１参照）を出射する光源と、ＣＤ用の長波長（波長７８０ｎｍ帯）のレーザ光１３ｂ′（図１１参照））を出射する光源とが形成され、各光源からそれぞれ出射される上記レーザ光１３ａ′、１３ｂ′は基板部１２ａの一方の平面部と直交する方向に相互に平行となるように開口部１２ｄ′を通して出射されるようになっている。
【００３１】
次に、受光部材１４は、受光窓１４ｂ′を有するとともにレーザ光を受光する受光素子１４ａを内蔵したパッケージ１４ｂと、パッケージ１４ｂから両側に突設した外部接続端子１４ｃとから構成されている。
【００３２】
次に、図４乃至図６に基づいて、樹脂成形光学部材１５の製造方法について説明する。
先ず、樹脂成形光学部材１５を形成するためのキャビティ（中空部）を備えた金型を準備し、この金型を図示しない射出成形機に取付ける。
次に、この金型には、キャビティ内に通じるゲート（孔）が設けられていて、このゲート（孔）を通じて熱で流動状となった樹脂を流し込む。
ここで、図示しない金型のゲート（孔）部分は後述する樹脂光学部材１５のゲート部１５ｑに対応して位置する。
【００３３】
次に、キャビティ内に注入された樹脂を冷却することにより、図４および図５に示す位置決め突起１５ｍの先端にゲート部１５ｑを一体成形した樹脂成形部材１５が形成される。
この位置決め突起１５ｍの幅寸法ａと、位置決め突起１５ｍに連続するゲート部１５ｑの幅寸法ｂとは、ａ＞ｂとなっている。
また、このように形成された樹脂成形光学部材１５では、第１の回折格子１５ｆ、第２の回折格子１５ｇ、３ビーム用回折格子１５ｈをこれらの形状となるようにあらかじめ型形成した上記金型により一体成形される。
さらにまた、位置決め突起１５ｍを樹脂成形光学部材１５の外周面の中央部位となる金型のゲート（孔）から樹脂を注入することにより、樹脂の流れがスムーズになり、空気の巻き込みなどによる気泡が回折格子１５ｆ、１５ｇ、１５ｈ面やその内部に発生しにくくなっている。
【００３４】
次に、図４および図５に示す位置決め突起１５ｍの先端に繋がるゲート部１５ｑをホットカッターまたはホットニッパーなどで切り落とす。
このようにして図６に示すゲート跡部１５ｐを位置決め突起１５ｍの先端に有する樹脂成形光学部材１５が完成する。
ここで、位置決め突起１５ｍの幅寸法をａとし、ゲート部１５ｑの狭い部分の幅寸法をｂとし、ゲート跡部１５ｐの幅寸法をｃとすると、 ａ＞ｃ（≧ｂ） の関係となっている。
【００３５】
次に、図１および図７に基づいて、ホルダ１６への２波長レーザダイオード１２、受光部材１４、及び樹脂成形光学部材１５の組み立て方法について説明する。
先ず、図１に示すように、樹脂成形光学部材１５は、ホルダ１６の取付穴１６ｂ側から挿入され、さらに所定の治具（図示せず）で入射面１５ａの回折格子１５ｈを除く面が均一に押圧されることによって、その基体部１５ｃが収容室１６ｃ内に嵌め込まれる。さらに、樹脂成形光学部材１５が押圧されると、出射面１５ｂの外縁部がホルダ１６の収容室１６ｃに形成した突き当て面１６ｃ′に当接して、ホルダ１６に対する中心軸Ｎ′方向（図１１参照）の位置決めがなされる。
【００３６】
このとき、基体部１５ｃに設けた円柱状部１５ｊが収容室１６ｃの第１規制受部１６ｊに嵌合する。この状態で基体部１５ｃの円柱状部１５ｊの円柱面１５ｊ′が第１規制受部１６ｊに当接して、基体部１５ｃの前端部における光軸Ｎ（図３参照）と直交する方向の位置規制が高精度でなされる。
【００３７】
また、後端部１５ｋは収容室１６ｃに設けた第２規制受部１６ｋに圧入される。このとき、図１に示すように、後端部１５ｋの外周面に形成した各突部１５ｋ′はそれぞれ均一に押しつぶされた状態となって、各突部１５ｋ′の先端面が第２規制受部１６ｋに当接し、基体部１５ｃの後端部１５ｋにおける光軸Ｎ（図３参照）と直交する方向の位置規制が高精度でなされる。それとともに、各突部１５ｋ’により樹脂成形光学部材１５の収容室１６ｃからの抜けが防止されている。こうして、樹脂成形光学部材１５の前端部と後端部とで光軸Ｎと直交する方向の位置規制がなされることにより、樹脂成形光学部材１５をホルダ１６に嵌入したときにその光軸Ｎが傾くことなく精度よく取り付けられる。
【００３８】
上述した圧入状態では突部１５ｋ′が押しつぶされるようにしたので、第２規制受部から受ける圧入力の一部を突部の変形により緩衝させて必要以上の圧入力が樹脂成形光学部材にかからないようにして光学機能部すなわち第２の回折格子１５ｇおよび３ビーム用回折格子１５ｈの歪の発生を低減できる。
【００３９】
一方、樹脂成形光学部材１５に形成した位置決め突起１５ｍは、ホルダ１６の筒状胴部１６ｇに形成した案内溝１６ｄ′の開口部から挿入される。そして、樹脂成形光学部材１５が光軸Ｎ方向の前方に押し込まれ収容室１６ｃに収容されたときには、位置決め突起１５ｍは案内溝１６ｄ′に案内されて位置規制溝１６ｄに嵌合する（図１参照）。この状態で基体部１５ｃの光軸Ｎ回りの回転方向の位置規制が高精度でなされるようになっている。
【００４０】
このようにして、ホルダ１６に対する樹脂成形光学部材１５の光軸Ｎと直交する方向への位置規制、および光軸Ｎ回りの回転方向の位置規制、そして光軸Ｎ方向の位置規制がなされるようになっている。なお、前記光軸Ｎはホルダ１６の基体部１６ｇの中心軸Ｎ′と一致させてある（図１１参照）。
【００４１】
次に、２波長レーザダイオード１２は、そのキャップ部１２ｅ（図１参照）側がホルダ１６の収容室１６ａ内に挿入されるとともに、基板部１２ａにおける一方の平面部側の外縁部がホルダ１６に形成した取付穴１６ｂに嵌入されることによって、ホルダ１６に取付固定される。
【００４２】
このように樹脂成形光学部材１５と２波長レーザダイオード１２が組み込まれたホルダ１６においては、図１に示すように、２波長レーザダイオード１２に内蔵されたレーザチップ１３の先端面１３′と、樹脂成形光学部材１５の入射面１５ａとが平行で所定の間隔となるように配設される。このとき、樹脂成形光学部材１５の中心軸Ｎは光源（図１１参照）から出射されるレーザ光１３ａ′の光軸と一致するように構成されている。
【００４３】
また、受光部材１４は、パッケージ１４ｂの受光窓１４ｂ′側がプリント基板１７に設けた貫通孔１７ａに挿通された状態で配設され、また外部接続端子１４ｃがプリント基板１７面に形成したランド部（図示せず）にハンダ付けされてプリント基板１７に固定される。
【００４４】
そして、受光部材１４が固定されたプリント基板１７は、受光窓１４ｂ′がホルダ１６に形成した位置規制溝１６ｄに対面するように配置された状態で、取付部１６ｈ、１６ｉのそれぞれ取付面１６ｈ′、１６ｉ′に載置され、ネジで締め付け固定されてホルダ１６に固定される。
【００４５】
以上説明してきた樹脂成形光学部材１５は、例えば図１１に示すような光ピックアップ装置３０に搭載される。
光ピックアップ（光ピックアップ装置）３０は金属製のピックアップボディすなわちキャリッジ３５と、このキャリッジ３５内に配設された、複合光学ユニット１１と、平板状の反射ミラー３３と、コリメートレンズ３４と、対物レンズ３２とから主として構成されている。そして、複合光学ユニット１１は本発明の実施の形態である樹脂成形光学部材１５などを備えている。
【００４６】
そして、光ピックアップ装置３０は光ディスクすなわちＣＤ６１あるいはＤＶＤ６２に対面して配置されており、ＣＤ６１（ＤＶＤ６２）面と直交する方向であるフォーカシング（Ｆ）方向及びＣＤ６１（ＤＶＤ６２）の半径方向であるトラッキング（Ｔ）方向に対物レンズ３２が可動支持されている。なお、対物レンズ３２はＣＤ６１及びＤＶＤ６２の双方に対応できるように構成されたものである。
【００４７】
上記の複合光学ユニット１１は、受発光一体型光学素子であり、レーザ光を光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光（戻り光）を受光することにより光ディスクに記録された情報を再生したり、あるいは光ディスクに対して情報を記録するために用いられる。
【００４８】
次に、上記樹脂成形光学部材１５の変形例を図８および図９に基づいて以下に説明する。
図８に示す樹脂成形光学部材２０は、上記樹脂成形光学部材１５とほぼ同じであり、共通する構成部材には同一符号を付している。
樹脂成形光学部材２０は、位置決め突起２０ｍの先端に一体成形したゲート部２０ｑを設け、その幅寸法ｂをほぼ一定とするとともに、このゲート部２０ｑの長さ寸法を上述したゲート部１５ｑよりも長くなるように設けられていることを特徴とする。
そして、位置決め突起２０ｍの幅寸法がａとすると、ａ＞ｂ の関係となっている。
また、図９に示すように、樹脂成形光学部材２０を取付けるホルダ１６は、位置規制溝１６ｄの中央部分が深くなるようにその断面が階段状をした矩形孔形状となるよう設けられている。このように、ホルダ１６の位置規制溝１６ｄには樹脂材料の樹脂溜まり部が設けられている。
そして、この樹脂溜まり部を設けることにより、余分な樹脂が外部に漏れてはみ出すおそれがないとともに、ホルダ１６に樹脂成形光学部材２０を確実に固着させることができる。
【００４９】
次に、図８乃至図１０に基づいて、ホルダ１６への樹脂成形光学部材１５の組み立て方法を説明する。
なお、ホルダ１６への２波長レーザダイオード１２、受光部材１４の組立ては上述したものと同じである。
先ず、図８に示す樹脂成形光学部材２０は、ホルダ１６の取付穴１６ｂ側から挿入され、さらに所定の治具（図示せず）で入射面１５ａの回折格子１５ｈを除く面が均一に押圧されることによって、その基体部１５ｃが収容室１６ｃ内に嵌め込まれる。
【００５０】
このとき、基体部１５ｃに設けた円柱状部１５ｊが収容室１６ｃの第１規制受部１６ｊに嵌合するようになっており、この状態で基体部１５ｃの円柱状部１５ｊの円柱面１５ｊ′が第１規制受部１６ｊに当接して、基体部１５ｃの前端部における光軸Ｎと直交する方向の位置規制が高精度でなされる。
【００５１】
また、後端部１５ｋは収容室１６ｃに設けた第２規制受部１６ｋに圧入される。このとき、図１に示すように、後端部１５ｋの外周面に形成した各突部１５ｋ′はそれぞれ均一に押しつぶされた状態となって、各突部１５ｋ′の先端面が第２規制受部１６ｋに当接し、基体部１５ｃの後端部１５ｋにおける光軸Ｎ（図３参照）と直交する方向の位置規制が高精度でなされるとともに、樹脂成形光学部材１５の収容室１６ｃからの抜けが防止されている。こうして、樹脂成形光学部材１５の前端部と後端部とで光軸Ｎと直交する方向の位置規制がなされることにより、樹脂成形光学部材１５をホルダ１６に嵌入したときにその光軸Ｎが傾くことなく精度よく取り付けることが可能となる。
【００５２】
上述した圧入状態では突部１５ｋ′が押しつぶされるようにしたので、第２規制受部から受ける圧入力の一部を突部の変形により緩衝させて必要以上の圧入力が樹脂成形光学部材にかからないようにして光学機能部すなわち第２の回折格子１５ｇおよび３ビーム用回折格子１５ｈの歪みの発生を低減できる。
【００５３】
一方、樹脂成形光学部材１５に形成した位置決め突起１５ｍは、ホルダ１６の筒状胴部１６ｇに形成した案内溝１６ｄ′の開口部から挿入される。そして、樹脂成形光学部材１５が光軸Ｎ方向の前方に押し込まれ収容室１６ｃに収容されたときには、位置決め突起１５ｍは案内溝１６ｄ′に案内されて位置規制溝１６ｄに嵌合するようになっており（図１参照）、この状態で基体部１５ｃの光軸Ｎ回りの回転方向の位置規制が高精度でなされる。
【００５４】
このようにして、ホルダ１６に対する樹脂成形光学部材１５の光軸Ｎと直交する方向への位置規制、および光軸Ｎ回りの回転方向の位置規制、そして光軸Ｎ方向の位置規制がなされるようになっている。なお、前記光軸Ｎはホルダ１６の基体部１６ｇの中心軸Ｎ′と一致させてある。
【００５５】
次に、図９に示すように、ホルダ１６の位置規制溝１６ｄの内壁に位置決め突起２０ｍがその外周面を当接させた状態で配設されている。
そして、平坦部を有する金属製の押圧治具Ｌを準備し、その平坦部を加熱するとともに上方から位置決め突起２０ｍの先端を精度良く押圧するようになっている。
先ず、この押圧治具Ｌを位置決め突起２０ｍの先端に当接させると、一部がゲート部に対応する先端部分が熱で柔らかくなって変形する。
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、柔らかくなった位置決め突起２０ｍの先端を上記押圧治具Ｌの平坦部で徐々に押圧し続けると、この柔らかくなった部分が位置規制溝１６ｄ内を覆いだ状態で固化される。
このようにして、ホルダ１６に樹脂成形光学部材２０が取付け固定される。
【００５６】
次に、樹脂成形光学部材１５を有する光ピックアップ装置３０によって、光ディスクを再生する動作をＤＶＤ６２を一例として説明する。
図１１に示すように、ＤＶＤ６２を再生するときには、２波長レーザダイオード１２のレーザチップ１３から出射したレーザ光１３ａ′は、樹脂成形光学部材１５の入射面１５ａに形成した３ビーム用回折格子１５ｈを透過し３ビームに分岐された後、第１の回折格子１５ｆを透過し、出射面１５ｂから出射される。
【００５７】
そして、そのレーザ光１３ａ′は反射ミラー３３により９０度その角度を偏向して反射ミラー３３の上方に配置したコリメートレンズ３４に入射される。そしてこのコリメートレンズ３４で略平行光とされたレーザ光１３ａ′は対物レンズ３２に入射し、対物レンズ３２の集光作用により、ＤＶＤ６２の情報記録面に結像される。
【００５８】
その後ＤＶＤ６２で反射されたレーザ光（戻り光）１３ａ′は、再び対物レンズ３２、コリメートレンズ３４を透過し、反射ミラー３３で反射した後、図１１に示す出射面１５ｂに形成した第１の回折格子１５ｆに入射し、１次回折光である戻り光１３ａ′となる。戻り光１３ａ′はさらに樹脂成形光学部材１５に形成した戻り光反射面１５ｄ″で反射して受光部材１４の受光素子１４ａにおける受光位置Ｐに入射する。
【００５９】
このとき、受光素子１４ａで受光された戻り光１３ａ′は光電変換されることによりＤＶＤ６２の情報記録面の信号に応じた電流出力が電圧信号に変換されることによって再生信号が生成され、プリント基板１７を通して外部に伝達される。また、受光素子１４ａで受光された戻り光１３ａ′の一部はフォーカス及びトラッキング制御のために用いられる。
なお、ＣＤ６１を再生するときも上記ＤＶＤ６２の再生動作とほぼ同様である。
【００６０】
以上のように説明してきたように、樹脂成形光学部材１５は、円柱状からなり、入射面１５ａと出射面１５ｂとは中心軸Ｎに沿って対向する対向面にそれぞれ形成され、出射面１５ｂには光の出射に対する戻り光を所定方向へ回折する回折格子１５ｆが形成され、位置決め突起１５ｍは外周面の中央部位から突出して形成されたことにより、ゲート部１５ｑを有する位置決め突起１５ｍが回折格子１５ｆ、１５ｇ、１５ｈ面から一番離れたところで切り落とされるので、回折格子面に残留応力や歪みが発生しない良好な樹脂成形部材とすることができる。
【００６１】
また、位置決め突起１５ｍの外周面をホルダ１６に当接させて位置決めするとともに、ゲート跡部１５ｐは位置決め突起１５ｍの先端部に連なって形成され、ゲート跡部１５ｐの幅寸法は位置決め突起１５ｍの幅寸法より小さくしたことにより、ゲート跡部１５ｐに多少のバリが発生しても、ゲート跡部１５ｐが位置決め突起１５ｍより幅狭になっているため、このバリが位置決め突起１５ｍの外周面より外方に突出しないことにより位置決め突起１５ｍの外周面をホルダ１６に当接する際の位置決めの妨げとなることを防止することができ、しかも精度良く位置決めができる。
【００６２】
そして、上記樹脂成形光学部材２０においては、ホルダ１６に位置決め突起２０ｍが係合可能な位置規制溝（取付孔）１６ｄを設けて、樹脂成形光学部材２０をホルダ１６内に嵌め込んで取付孔１６ｄから位置決め突起２０ｍを突出させ、さらに外方からゲート部２０ｑを設けた位置決め突起２０ｍの先端を熱かしめし、樹脂成形光学部材２０をホルダ１６に位置決め固定したことにより、位置決め固定を接着剤を用いずに行なうことができ、接着剤が固化する過程で生じる内部歪みによる光学特性の劣化が生じることがない。また、光学特性に影響する回折格子面などに接着剤が付着するおそれがない。
【００６３】
次に、本発明の第２の実施形態である樹脂成形光学部材を図１２および図１３に基づいて以下に説明する。
図１２および図１３に示す樹脂成形光学部材２５は、入射面１５ａの外径方向端部にその延長線方向に突出した位置決め突起２５ｍを設けて、この位置決め突起２５ｍの先端部分にゲート跡部２５ｐを設けたことを特徴とする。
上記第１の実施形態で説明した樹脂成形光学部材１５と同じ構成部材については、同一符号を付して説明を省略する。
【００６４】
次に、図１２および図１３に基づいて、樹脂成形光学部材２５の製造方法について説明する。
先ず、樹脂成形光学部材２５を形成するため、所定の形状をしたキャビティ（中空部）を備えた金型を準備し、この金型を図示しない射出成形機に取付ける。次に、この金型には、キャビティ内に通じるゲート（孔）が設けられて、このゲート（孔）を通じて熱で流動状となった樹脂を流し込む。
ここで、金型のゲート（孔）部分は、樹脂成形部材２５の入射面１５ａへ入射する光学特性に影響しないように、キャビティの内周壁より深く凹状に形成される。
したがって、位置決め突起２５ｍの先端部分に対応する金型のゲート（孔）から樹脂を注入したことにより、樹脂の流れがスムーズになり、空気の巻き込みなどによる気泡が後述する回折格子面やその内部に発生しにくくなっている。
【００６５】
次に、キャビティ内に注入された樹脂を冷却することにより、この樹脂からなる樹脂成形光学部材２５の外周面に位置決め突起２５ｍとゲート部２５ｑとが連続して一体成形される。
また、樹脂成形光学部材２５には第１および第２の回折格子並びに３ビーム用回折格子が上記樹脂成形光学部材１５と同じ位置に一体成形されている。
【００６６】
次に、図１２に示す樹脂成形光学部材２５の位置決め突起２５ｍの先端に繋がるゲート部２５ｑをホットカッターまたはホットニッパーなどで切り落とす。
このようにして図１３に示すゲート跡部２５ｐを位置決め突起２５ｍの先端に有する樹脂成形光学部材２５が完成する。
ここで、位置決め突起２５ｍの幅寸法をａとし、ゲート部２５ｑの幅寸法をｂとし、ゲート跡部２５ｐの幅寸法をｃとすると、ａ＞ｃ（≧ｂ） の関係となっている。
【００６７】
このように樹脂成形光学部材２５を構成したことにより、ホットカッターやホットニッパーなどでゲート部２５ｑを切り落としてもこの切り落とし部分が回折格子１５ｇ、１５ｈから離れているので、その光学性能に影響する残留応力や歪みを発生させることがない。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、その主旨を逸脱しない範囲内において変更して実施することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように説明してきた本発明の樹脂成形光学部材は、樹脂の一体成形で形成された透光体に、光の入射面および出射面を備えるとともに被取付部に位置規制して取付けするための位置決め突起を備え、この位置決め突起には樹脂成形用のゲート跡部が設けられたことにより、位置決め突起のゲート跡部部分から樹脂材料を注入するようにしたことで、スムーズな樹脂材料の流動が得られ、気泡の発生要因となる樹脂材料の渦巻きが発生しにくくなり、その渦巻きによる気泡の発生が抑制される。その結果として、樹脂成形光学部材の内部を透光する光の光学特性を所望のレベルに保持することができる。
【００７０】
また、透光体は円柱状からなり、入射面と出射面とは透光体の中心軸に沿って対向する対向面にそれぞれ形成され、出射面には光の出射に対する戻り光を所定方向へ回折する回折格子が形成され、位置決め突起は透光体の外周面の中央部位から突出して形成されたことにより、ゲート部を有する位置決め突起が回折格子面から一番離れたところで切り落とされるので、回折格子面に残留応力や歪みが発生しない良好な樹脂成形部材とすることができる。
【００７１】
また、位置決め突起の外周面を被取付部に当接させて位置決めするとともに、ゲート部は位置決め突起の先端部に連なって形成され、ゲート跡部は位置決め突起の先端部に連なって形成され、ゲート跡部の幅寸法は位置決め突起の幅寸法より小さくしたことにより、ゲート跡部である位置決め突起の端部にバリが発生しても、ゲート跡部が位置決め突起より幅狭になっているので、このバリが位置決め突起の外周面を被取付部に当接する際の位置決めの妨げとなることを防止することができ、しかも精度良く位置決めすることができる。
【００７２】
また、被取付部である筒状のホルダに樹脂成形光学部材を位置決め保持するための取付け構造であって、ホルダには外方へ貫通し位置決め突起が係合可能な取付孔を設けて、樹脂成形光学部材をホルダ内に嵌め込んで取付孔から位置決め突起を突出させ、ゲート跡部が形成された位置決め突起の先端を外方から熱かしめし、樹脂成形光学部材をホルダに位置決め固定したことにより、位置決め固定を接着剤を用いずに行なうことができるので、樹脂成形光学部材では接着剤が固化する過程で生じる内部歪みによる光学特性の劣化が生じることがない。また、光学特性に影響する回折格子面などに接着剤が付着するおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である樹脂成形光学部材を備えた複合光学ユニットの概略断面図である。
【図２】上記複合光学ユニットのホルダの概略縦断面図である。
【図３】上記樹脂成形光学部材の側面図である。
【図４】樹脂成形工程における上記樹脂成形光学部材の側面図である。
【図５】図４における右側方向から見た上記樹脂成形光学部材の正面図である。
【図６】ゲート部を切り落とした後における上記樹脂成形光学部材の側面図である。
【図７】図１における複合光学ユニットの矢視線７−７の断面図である。
【図８】樹脂成形工程における変形例の１つである樹脂成形光学部材の側面図である。
【図９】上記樹脂成形光学部材のホルダへの取付け工程を説明するための説明図である。
【図１０】上記樹脂成形光学部材のホルダへの取付け工程において、図１０Ａは樹脂成形光学部材とホルダの取付け部分の平面図、図１０Ｂは樹脂成形光学部材とホルダの取付け部分の断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態である樹脂成形光学部材を搭載した光ピックアップ装置の全体図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態である樹脂成形光学部材のゲート部を切り落とす前の概略断面図である。
【図１３】図１２における第２の実施形態である樹脂成形光学部材のゲート部を切り落とした後の概略断面図である。
【図１４】図１４Ａおよび図１４Ｂは、それぞれ異なる方向から見たときの従来の樹脂成形光学部材の斜視図である。
【符号の説明】
１５、２５ 樹脂成形光学部材
１５ａ 入射面
１５ｂ 出射面
１５ｍ、２０ｍ、２５ｍ 位置決め突起
１５ｐ、２０ｐ、２５ｐ ゲート跡部
１５ｑ、２０ｑ、２５ｑ ゲート部
１５ｆ 回折格子
１６ ホルダ（被取付部）
１６ｄ 位置規制溝（取付孔）
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに光を照射してその反射光から記録情報の記録または再生を行なう光ピックアップ装置に内蔵された樹脂成形光学部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤなどに用いられる光ピックアップ装置が小型化するに伴い、この構成部品である樹脂成形光学部材の複合化が一段と進み、樹脂成形光学部材の薄型化・小型化が図られている。
図１４Ａ、１４Ｂには、樹脂成形光学部材１０５の一例が示されている。
図１４Ａ、１４Ｂに示すように、樹脂成形光学部材１０５は、高透過性を有する樹脂の一体成形により成形され、平行に配置された入射面１０５ａと出射面（戻り光入射面）１０５ｂを両端面に有した円錐台状の基体部１０５ｃと、入射面１０５ａから突出するように形成した傾斜面部１０５ｄ’を有する台形状の突出部１０５ｄとから主に構成されている。
【０００３】
基体部１０５ｃは入射面１０５ａから出射面１０５ｂの方向（図１４Ａの右方向）に向かって徐々に縮径されるように形成されている。また、基体部１０５ｃの外周面の中央部には小さな円柱状をした位置決め突起１０５ｍが外方に突出して一体形成されている。
【０００４】
また、出射面１０５ｂの中央部には方形状の回折格子１０５ｆが形成されている。また、傾斜面部１０５ｄ’の内壁面には反射型の回折格子１０５ｇが、入射面１０５ａにはＣＤ用トラッキング制御のための３ビームを生成する３ビーム用回折格子１０５ｈがそれぞれ形成されている。
【０００５】
本実施の形態では、樹脂成形光学部材１０５は回折格子１０５ｆ、１０５ｇならびに３ビーム用回折格子１０５ｈとともに射出成形用の金型を用いた一体成形により形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記樹脂成形光学部材を樹脂材料で射出成形して作る場合に、樹脂成形光学部材にゲート部を切り落としたことによる射出成形用のゲート跡部１０５ｇが残る。
【０００７】
この樹脂成形光学部材１０５を樹脂成形で製造するには、金型内に形成されたキャビティ（中空部）にゲート（孔）を通じて外部から樹脂を注入することにより行なわれる。このため、樹脂成形後には、樹脂成形光学部材１０５にゲート部が連続して形成された状態となる。
したがって、樹脂成形光学部材１０５の製造では、ゲート部を樹脂成形光学部材１０５から切り離す工程が必要となる。
【０００８】
図１４Ａ、図１４Ｂに示すように、上記樹脂成形光学部材１０５からゲート部を切り離す際には、回折格子１０５ｆ、１０５ｇ、１０５ｈ面、入射面１０５ａおよび出射面１０５ｂの光透過部分に近い箇所でゲート部を切り離していたので、ホットカッターやホットニッパーなどで残留応力やひずみが残らないように慎重にカットする必要があり、その作業性の向上が望まれている。
【０００９】
また、ホットカッターやホットニッパーによる切断時に、通常残留応力や歪みが残り光の特性（性能）を劣化させてしまうおそれがあり、特に入射面１０５ａにおいては回折格子１０５ｈが形成されているため、光学性能に影響を及ぼすおそれがあった。
【００１０】
また、ゲート位置が位置決め突起１０５ｍとは反対側の回折格子１０５ｈ面の端部にあるため、射出成形時に位置決め突起１０５ｍ形成用の金型の凹部部分で渦巻きが発生して、内部に気泡が発生しやすくなっている。
そのために、樹脂成形光学部材１０５内を透過する光の特性を劣化させないよう気泡の発生を防止することが要望されていた。
【００１１】
本発明の目的は、樹脂成形時に生じるゲート部の位置を工夫して、光学特性に影響を与えないようにした樹脂成形光学部材とその樹脂成形光学部材の取付構造を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題の少なくとも１つを解決するための第１の解決手段として、樹脂の一体成形で形成された透光体に、光の入射面および出射面を備えるとともに被取付部に位置規制して取付けするための位置決め突起を備え、前記透光体は、円柱状からなり前記入射面とは前記透光体の中心軸に沿って対向する対向面にそれぞれ形成され、前記出射面には前記光の出射に対する戻り光を所定方向へ回折する回折格子が形成され、前記位置決め突起は、前記透光体の外周面の中央部位から突出して形成されるとともに、樹脂成形用のゲート跡部が設けられたものである。
【００１３】
また、第２の解決手段として、前記位置決め突起の外周面を前記被取付部に当接させて位置決めするとともに、前記ゲート跡部は、前記位置決め突起の先端に連なって形成され、前記ゲート跡部の幅寸法は、前記位置決め突起の幅寸法より小さくしたものである。
【００１４】
また、第３の解決手段として、前記被取付部である筒状のホルダに請求項１、又は２記載された前記樹脂成形光学部材を位置決め保持するための取付構造であって、前記ホルダには、外方へ貫通し前記位置決め突起が係合可能な取付孔を設けて、前記樹脂成形光学部材を前記ホルダ内に嵌め込んで前記取付孔から前記位置決め突起を突出させ、前記ゲート跡部に形成された前記位置決め突起の先端を外方から熱かしめし、前記樹脂成形光学部材を前記ホルダに位置決め固定したものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態である樹脂成形光学部材を図１乃至図１１に基づいて以下に説明する。
図１に示すように、複合光学ユニット１１は、主として、ホルダ１６と、このホルダ１６に取付け固定された、樹脂成形光学部材１５と発光部材すなわち２波長レーザダイオード１２と受光素子１４ａを内蔵した受光部材１４とプリント基板１７と、からなっている。
【００１７】
図１および図２に示すように、ホルダ１６は、アルミダイキャスト製のブロックからなり、主として筒状胴部１６ｇと、この筒状胴部１６ｇの両端部からそれぞれ外方へ突設した取付部１６ｈ、１６ｉとからなっている。これら取付部１６ｈ、１６ｉには方形状の取付面１６ｈ′、１６ｉ′がそれぞれ形成されている。
【００１８】
ホルダ１６の図２中の左端部側（後端側）には収容室１６ａが、左端面には取付穴１６ｂが座ぐり形成されている。
ホルダ１６の図２中の右端部側（前端側）には収容室１６ａと中心軸Ｎ′に沿って連結するように収容室１６ｃが形成されている。収容室１６ｃは、中心軸Ｎ′に沿って前端側になるにしたがって縮径となるように構成され、図３に示す樹脂成形光学部材１５を挿入するための円錐台状の錐面で囲まれた空間となっている。また、収容室１６ｃの先端部および後端部には円柱面からなる第１および第２規制受部１６ｊ、１６ｋ（規制受面）をそれぞれ有している。
【００１９】
収容室１６ｃの前端部には突き当て面１６ｃ′が形成されていて、後述する樹脂成形光学部材１５を光軸Ｎ方向に位置決めするようになっている。また、収容室１６ｃの突き当て面１６ｃ′には前方に開口した入出射口すなわち円形の開口部１６ｆが形成されている。
【００２０】
図２に示す収容室１６ａ、１６ｃの下部側の側壁部には、収容室１６ａの後端部から前方に切り欠いた矩形孔状の位置規制溝（取付孔）１６ｄが筒状胴部１６ｇの外壁を貫通するように形成されている。また、位置規制溝１６ｄの後方端からは収容室１６ａの開口縁部にかけて幅広の案内溝１６ｄ′が連接して筒状胴部１６ｇの外壁を貫通するように溝形成されている。
【００２１】
位置規制溝１６ｄを覆う筒状胴部１６ｇの外周面には受光部材１４を配置するための配置面１６ｅが形成されている。そして、取付部１６ｈ、１６ｉは、それぞれに設けた取付面１６ｈ′、１６ｉ′が配置面１６ｅよりも高く段差を設けるように筒状胴部１６ｇに一体に形成されている。
【００２２】
なお、ホルダ１６に用いるブロックはアルミダイキャストだけでなく、亜鉛ダイキャスト、マグネシウム合金、あるいは他の金属などで構成するようにしてもよい。
【００２３】
次に、図３に示すように、樹脂成形光学部材１５は、高透過性を有する樹脂の一体成形品（透光体）により形成され、平行に配置された入射面１５ａと出射面（戻り光入射面）１５ｂを光軸Ｎ方向の両端面に有した円錐台状の基体部１５ｃと、入射面１５ａから突出して形成した傾斜面部１５ｄ′を有する台形状の突出部１５ｄとから主に構成されている。
【００２４】
基体部１５ｃは出射面１５ｂの前方（図３の右側方向）になるにしたがって縮径となるように形成されている。また、基体部１５ｃの前端部には、円柱面１５ｊ′を有する円柱状部１５ｊが形成されている。出射面１５ｂはこの円柱状部１５ｊの前端面となっている。
【００２５】
基体部１５ｃの円柱状部１５ｊとは反対側の後端部１５ｋの外周面には、外周方向にほぼ均等に配置された４つの突部１５ｋ′が形成されている。なお、各突部１５ｋ′の先端面は柱面になっている。
また、基体部１５ｃの中央部の下面には円柱状の位置決め突起１５ｍが下方に突出して一体形成されている。
そして、位置決め突起１５ｍの先端には、ゲート跡部１５ｐが形成されている。
【００２６】
出射面１５ｂの中央部には方形状の第１の回折格子１５ｆが形成されている。また、傾斜面部１５ｄ′の内壁面には戻り光反射面１５ｄ″が形成されている。また、戻り光反射面１５ｄ″には反射型の第２の回折格子１５ｇが、入射面１５ａにはＣＤ用トラッキング制御のための３ビームを生成する３ビーム用回折格子１５ｈが形成されている。
【００２７】
さらに、突出部１５ｄの戻り光反射面１５ｄ″とは反対側の側壁面には平坦面１５ｎが基体部１５ｃに架けて形成されている。
本実施の形態では、樹脂成形光学部材１５は第１及び第２の回折格子１５ｆ、１５ｇ並びに３ビーム用回折格子１５ｈとともに樹脂成形用の金型を用いて一体成形により形成されている。
【００２８】
図２および図３に示すように、ホルダ１６の第１規制受部１６ｊの直径は、樹脂成形光学部材１５の円柱状部１５ｊ（直径Ｄ１）が高精度に嵌合できる寸法に設定されている。また、第２規制受部１６ｋの直径は、樹脂成形光学部材１５の後端部１５ｋに設けた各突部１５ｋ′の先端を外接する外接円の直径よりも短径である所定の寸法に設定されている。
また、位置規制溝１６ｄの溝幅は、樹脂成形光学部材１５に設けた位置決め突起１５ｍの外径が高精度に嵌合できる所定の寸法に設定されている。
このようにホルダ１６に樹脂成形光学部材１５を取付けることにより、樹脂成形光学部材１５に設けた第１の回折格子１５ｆ（図３参照）がホルダ１６の開口部１６ｆから露出するようになっている。
【００２９】
次に、図１に示すように、２波長レーザダイオード１２は、円板状の基板部１２ａと、基板部１２ａに載置した基台１２ｂと、基台１２ｂに位置決め固定されたレーザチップ（光源部）１３と、基台１２ｂを包含するように基板部１２ａに取付け固定された、筒状の胴部１２ｃと開口部１２ｄ′を有する天板部１２ｄとからなるキャップ部１２ｅと、開口部１２ｄ′を塞ぐように固着された透明な円板状のガラス板とから構成されている。
【００３０】
そして、図１１に示すように、レーザチップ１３にはＤＶＤ用の短波長（波長６５０ｎｍ帯）のレーザ光１３ａ′（図１１参照）を出射する光源と、ＣＤ用の長波長（波長７８０ｎｍ帯）のレーザ光１３ｂ′（図１１参照））を出射する光源とが形成され、各光源からそれぞれ出射される上記レーザ光１３ａ′、１３ｂ′は基板部１２ａの一方の平面部と直交する方向に相互に平行となるように開口部１２ｄ′を通して出射されるようになっている。
【００３１】
次に、受光部材１４は、受光窓１４ｂ′を有するとともにレーザ光を受光する受光素子１４ａを内蔵したパッケージ１４ｂと、パッケージ１４ｂから両側に突設した外部接続端子１４ｃとから構成されている。
【００３２】
次に、図４乃至図６に基づいて、樹脂成形光学部材１５の製造方法について説明する。
先ず、樹脂成形光学部材１５を形成するためのキャビティ（中空部）を備えた金型を準備し、この金型を図示しない射出成形機に取付ける。
次に、この金型には、キャビティ内に通じるゲート（孔）が設けられていて、このゲート（孔）を通じて熱で流動状となった樹脂を流し込む。
ここで、図示しない金型のゲート（孔）部分は後述する樹脂光学部材１５のゲート部１５ｑに対応して位置する。
【００３３】
次に、キャビティ内に注入された樹脂を冷却することにより、図４および図５に示す位置決め突起１５ｍの先端にゲート部１５ｑを一体成形した樹脂成形部材１５が形成される。
この位置決め突起１５ｍの幅寸法ａと、位置決め突起１５ｍに連続するゲート部１５ｑの幅寸法ｂとは、ａ＞ｂとなっている。
また、このように形成された樹脂成形光学部材１５では、第１の回折格子１５ｆ、第２の回折格子１５ｇ、３ビーム用回折格子１５ｈをこれらの形状となるようにあらかじめ型形成した上記金型により一体成形される。
さらにまた、位置決め突起１５ｍを樹脂成形光学部材１５の外周面の中央部位となる金型のゲート（孔）から樹脂を注入することにより、樹脂の流れがスムーズになり、空気の巻き込みなどによる気泡が回折格子１５ｆ、１５ｇ、１５ｈ面やその内部に発生しにくくなっている。
【００３４】
次に、図４および図５に示す位置決め突起１５ｍの先端に繋がるゲート部１５ｑをホットカッターまたはホットニッパーなどで切り落とす。
このようにして図６に示すゲート跡部１５ｐを位置決め突起１５ｍの先端に有する樹脂成形光学部材１５が完成する。
ここで、位置決め突起１５ｍの幅寸法をａとし、ゲート部１５ｑの狭い部分の幅寸法をｂとし、ゲート跡部１５ｐの幅寸法をｃとすると、 ａ＞ｃ（≧ｂ） の関係となっている。
【００３５】
次に、図１および図７に基づいて、ホルダ１６への２波長レーザダイオード１２、受光部材１４、及び樹脂成形光学部材１５の組み立て方法について説明する。
先ず、図１に示すように、樹脂成形光学部材１５は、ホルダ１６の取付穴１６ｂ側から挿入され、さらに所定の治具（図示せず）で入射面１５ａの回折格子１５ｈを除く面が均一に押圧されることによって、その基体部１５ｃが収容室１６ｃ内に嵌め込まれる。さらに、樹脂成形光学部材１５が押圧されると、出射面１５ｂの外縁部がホルダ１６の収容室１６ｃに形成した突き当て面１６ｃ′に当接して、ホルダ１６に対する中心軸Ｎ′方向（図１１参照）の位置決めがなされる。
【００３６】
このとき、基体部１５ｃに設けた円柱状部１５ｊが収容室１６ｃの第１規制受部１６ｊに嵌合する。この状態で基体部１５ｃの円柱状部１５ｊの円柱面１５ｊ′が第１規制受部１６ｊに当接して、基体部１５ｃの前端部における光軸Ｎ（図３参照）と直交する方向の位置規制が高精度でなされる。
【００３７】
また、後端部１５ｋは収容室１６ｃに設けた第２規制受部１６ｋに圧入される。このとき、図１に示すように、後端部１５ｋの外周面に形成した各突部１５ｋ′はそれぞれ均一に押しつぶされた状態となって、各突部１５ｋ′の先端面が第２規制受部１６ｋに当接し、基体部１５ｃの後端部１５ｋにおける光軸Ｎ（図３参照）と直交する方向の位置規制が高精度でなされる。それとともに、各突部１５ｋ’により樹脂成形光学部材１５の収容室１６ｃからの抜けが防止されている。こうして、樹脂成形光学部材１５の前端部と後端部とで光軸Ｎと直交する方向の位置規制がなされることにより、樹脂成形光学部材１５をホルダ１６に嵌入したときにその光軸Ｎが傾くことなく精度よく取り付けられる。
【００３８】
上述した圧入状態では突部１５ｋ′が押しつぶされるようにしたので、第２規制受部から受ける圧入力の一部を突部の変形により緩衝させて必要以上の圧入力が樹脂成形光学部材にかからないようにして光学機能部すなわち第２の回折格子１５ｇおよび３ビーム用回折格子１５ｈの歪の発生を低減できる。
【００３９】
一方、樹脂成形光学部材１５に形成した位置決め突起１５ｍは、ホルダ１６の筒状胴部１６ｇに形成した案内溝１６ｄ′の開口部から挿入される。そして、樹脂成形光学部材１５が光軸Ｎ方向の前方に押し込まれ収容室１６ｃに収容されたときには、位置決め突起１５ｍは案内溝１６ｄ′に案内されて位置規制溝１６ｄに嵌合する（図１参照）。この状態で基体部１５ｃの光軸Ｎ回りの回転方向の位置規制が高精度でなされるようになっている。
【００４０】
このようにして、ホルダ１６に対する樹脂成形光学部材１５の光軸Ｎと直交する方向への位置規制、および光軸Ｎ回りの回転方向の位置規制、そして光軸Ｎ方向の位置規制がなされるようになっている。なお、前記光軸Ｎはホルダ１６の基体部１６ｇの中心軸Ｎ′と一致させてある（図１１参照）。
【００４１】
次に、２波長レーザダイオード１２は、そのキャップ部１２ｅ（図１参照）側がホルダ１６の収容室１６ａ内に挿入されるとともに、基板部１２ａにおける一方の平面部側の外縁部がホルダ１６に形成した取付穴１６ｂに嵌入されることによって、ホルダ１６に取付固定される。
【００４２】
このように樹脂成形光学部材１５と２波長レーザダイオード１２が組み込まれたホルダ１６においては、図１に示すように、２波長レーザダイオード１２に内蔵されたレーザチップ１３の先端面１３′と、樹脂成形光学部材１５の入射面１５ａとが平行で所定の間隔となるように配設される。このとき、樹脂成形光学部材１５の中心軸Ｎは光源（図１１参照）から出射されるレーザ光１３ａ′の光軸と一致するように構成されている。
【００４３】
また、受光部材１４は、パッケージ１４ｂの受光窓１４ｂ′側がプリント基板１７に設けた貫通孔１７ａに挿通された状態で配設され、また外部接続端子１４ｃがプリント基板１７面に形成したランド部（図示せず）にハンダ付けされてプリント基板１７に固定される。
【００４４】
そして、受光部材１４が固定されたプリント基板１７は、受光窓１４ｂ′がホルダ１６に形成した位置規制溝１６ｄに対面するように配置された状態で、取付部１６ｈ、１６ｉのそれぞれ取付面１６ｈ′、１６ｉ′に載置され、ネジで締め付け固定されてホルダ１６に固定される。
【００４５】
以上説明してきた樹脂成形光学部材１５は、例えば図１１に示すような光ピックアップ装置３０に搭載される。
光ピックアップ（光ピックアップ装置）３０は金属製のピックアップボディすなわちキャリッジ３５と、このキャリッジ３５内に配設された、複合光学ユニット１１と、平板状の反射ミラー３３と、コリメートレンズ３４と、対物レンズ３２とから主として構成されている。そして、複合光学ユニット１１は本発明の実施の形態である樹脂成形光学部材１５などを備えている。
【００４６】
そして、光ピックアップ装置３０は光ディスクすなわちＣＤ６１あるいはＤＶＤ６２に対面して配置されており、ＣＤ６１（ＤＶＤ６２）面と直交する方向であるフォーカシング（Ｆ）方向及びＣＤ６１（ＤＶＤ６２）の半径方向であるトラッキング（Ｔ）方向に対物レンズ３２が可動支持されている。なお、対物レンズ３２はＣＤ６１及びＤＶＤ６２の双方に対応できるように構成されたものである。
【００４７】
上記の複合光学ユニット１１は、受発光一体型光学素子であり、レーザ光を光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光（戻り光）を受光することにより光ディスクに記録された情報を再生したり、あるいは光ディスクに対して情報を記録するために用いられる。
【００４８】
次に、上記樹脂成形光学部材１５の変形例を図８および図９に基づいて以下に説明する。
図８に示す樹脂成形光学部材２０は、上記樹脂成形光学部材１５とほぼ同じであり、共通する構成部材には同一符号を付している。
樹脂成形光学部材２０は、位置決め突起２０ｍの先端に一体成形したゲート部２０ｑを設け、その幅寸法ｂをほぼ一定とするとともに、このゲート部２０ｑの長さ寸法を上述したゲート部１５ｑよりも長くなるように設けられていることを特徴とする。
そして、位置決め突起２０ｍの幅寸法がａとすると、ａ＞ｂ の関係となっている。
また、図９に示すように、樹脂成形光学部材２０を取付けるホルダ１６は、位置規制溝１６ｄの中央部分が深くなるようにその断面が階段状をした矩形孔形状となるよう設けられている。このように、ホルダ１６の位置規制溝１６ｄには樹脂材料の樹脂溜まり部が設けられている。
そして、この樹脂溜まり部を設けることにより、余分な樹脂が外部に漏れてはみ出すおそれがないとともに、ホルダ１６に樹脂成形光学部材２０を確実に固着させることができる。
【００４９】
次に、図８乃至図１０に基づいて、ホルダ１６への樹脂成形光学部材１５の組み立て方法を説明する。
なお、ホルダ１６への２波長レーザダイオード１２、受光部材１４の組立ては上述したものと同じである。
先ず、図８に示す樹脂成形光学部材２０は、ホルダ１６の取付穴１６ｂ側から挿入され、さらに所定の治具（図示せず）で入射面１５ａの回折格子１５ｈを除く面が均一に押圧されることによって、その基体部１５ｃが収容室１６ｃ内に嵌め込まれる。
【００５０】
このとき、基体部１５ｃに設けた円柱状部１５ｊが収容室１６ｃの第１規制受部１６ｊに嵌合するようになっており、この状態で基体部１５ｃの円柱状部１５ｊの円柱面１５ｊ′が第１規制受部１６ｊに当接して、基体部１５ｃの前端部における光軸Ｎと直交する方向の位置規制が高精度でなされる。
【００５１】
また、後端部１５ｋは収容室１６ｃに設けた第２規制受部１６ｋに圧入される。このとき、図１に示すように、後端部１５ｋの外周面に形成した各突部１５ｋ′はそれぞれ均一に押しつぶされた状態となって、各突部１５ｋ′の先端面が第２規制受部１６ｋに当接し、基体部１５ｃの後端部１５ｋにおける光軸Ｎ（図３参照）と直交する方向の位置規制が高精度でなされるとともに、樹脂成形光学部材１５の収容室１６ｃからの抜けが防止されている。こうして、樹脂成形光学部材１５の前端部と後端部とで光軸Ｎと直交する方向の位置規制がなされることにより、樹脂成形光学部材１５をホルダ１６に嵌入したときにその光軸Ｎが傾くことなく精度よく取り付けることが可能となる。
【００５２】
上述した圧入状態では突部１５ｋ′が押しつぶされるようにしたので、第２規制受部から受ける圧入力の一部を突部の変形により緩衝させて必要以上の圧入力が樹脂成形光学部材にかからないようにして光学機能部すなわち第２の回折格子１５ｇおよび３ビーム用回折格子１５ｈの歪みの発生を低減できる。
【００５３】
一方、樹脂成形光学部材１５に形成した位置決め突起１５ｍは、ホルダ１６の筒状胴部１６ｇに形成した案内溝１６ｄ′の開口部から挿入される。そして、樹脂成形光学部材１５が光軸Ｎ方向の前方に押し込まれ収容室１６ｃに収容されたときには、位置決め突起１５ｍは案内溝１６ｄ′に案内されて位置規制溝１６ｄに嵌合するようになっており（図１参照）、この状態で基体部１５ｃの光軸Ｎ回りの回転方向の位置規制が高精度でなされる。
【００５４】
このようにして、ホルダ１６に対する樹脂成形光学部材１５の光軸Ｎと直交する方向への位置規制、および光軸Ｎ回りの回転方向の位置規制、そして光軸Ｎ方向の位置規制がなされるようになっている。なお、前記光軸Ｎはホルダ１６の基体部１６ｇの中心軸Ｎ′と一致させてある。
【００５５】
次に、図９に示すように、ホルダ１６の位置規制溝１６ｄの内壁に位置決め突起２０ｍがその外周面を当接させた状態で配設されている。
そして、平坦部を有する金属製の押圧治具Ｌを準備し、その平坦部を加熱するとともに上方から位置決め突起２０ｍの先端を精度良く押圧するようになっている。
先ず、この押圧治具Ｌを位置決め突起２０ｍの先端に当接させると、一部がゲート部に対応する先端部分が熱で柔らかくなって変形する。
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、柔らかくなった位置決め突起２０ｍの先端を上記押圧治具Ｌの平坦部で徐々に押圧し続けると、この柔らかくなった部分が位置規制溝１６ｄ内を覆いだ状態で固化される。
このようにして、ホルダ１６に樹脂成形光学部材２０が取付け固定される。
【００５６】
次に、樹脂成形光学部材１５を有する光ピックアップ装置３０によって、光ディスクを再生する動作をＤＶＤ６２を一例として説明する。
図１１に示すように、ＤＶＤ６２を再生するときには、２波長レーザダイオード１２のレーザチップ１３から出射したレーザ光１３ａ′は、樹脂成形光学部材１５の入射面１５ａに形成した３ビーム用回折格子１５ｈを透過し３ビームに分岐された後、第１の回折格子１５ｆを透過し、出射面１５ｂから出射される。
【００５７】
そして、そのレーザ光１３ａ′は反射ミラー３３により９０度その角度を偏向して反射ミラー３３の上方に配置したコリメートレンズ３４に入射される。そしてこのコリメートレンズ３４で略平行光とされたレーザ光１３ａ′は対物レンズ３２に入射し、対物レンズ３２の集光作用により、ＤＶＤ６２の情報記録面に結像される。
【００５８】
その後ＤＶＤ６２で反射されたレーザ光（戻り光）１３ａ′は、再び対物レンズ３２、コリメートレンズ３４を透過し、反射ミラー３３で反射した後、図１１に示す出射面１５ｂに形成した第１の回折格子１５ｆに入射し、１次回折光である戻り光１３ａ′となる。戻り光１３ａ′はさらに樹脂成形光学部材１５に形成した戻り光反射面１５ｄ″で反射して受光部材１４の受光素子１４ａにおける受光位置Ｐに入射する。
【００５９】
このとき、受光素子１４ａで受光された戻り光１３ａ′は光電変換されることによりＤＶＤ６２の情報記録面の信号に応じた電流出力が電圧信号に変換されることによって再生信号が生成され、プリント基板１７を通して外部に伝達される。また、受光素子１４ａで受光された戻り光１３ａ′の一部はフォーカス及びトラッキング制御のために用いられる。
なお、ＣＤ６１を再生するときも上記ＤＶＤ６２の再生動作とほぼ同様である。
【００６０】
以上のように説明してきたように、樹脂成形光学部材１５は、円柱状からなり、入射面１５ａと出射面１５ｂとは中心軸Ｎに沿って対向する対向面にそれぞれ形成され、出射面１５ｂには光の出射に対する戻り光を所定方向へ回折する回折格子１５ｆが形成され、位置決め突起１５ｍは外周面の中央部位から突出して形成されたことにより、ゲート部１５ｑを有する位置決め突起１５ｍが回折格子１５ｆ、１５ｇ、１５ｈ面から一番離れたところで切り落とされるので、回折格子面に残留応力や歪みが発生しない良好な樹脂成形部材とすることができる。
【００６１】
また、位置決め突起１５ｍの外周面をホルダ１６に当接させて位置決めするとともに、ゲート跡部１５ｐは位置決め突起１５ｍの先端部に連なって形成され、ゲート跡部１５ｐの幅寸法は位置決め突起１５ｍの幅寸法より小さくしたことにより、ゲート跡部１５ｐに多少のバリが発生しても、ゲート跡部１５ｐが位置決め突起１５ｍより幅狭になっているため、このバリが位置決め突起１５ｍの外周面より外方に突出しないことにより位置決め突起１５ｍの外周面をホルダ１６に当接する際の位置決めの妨げとなることを防止することができ、しかも精度良く位置決めができる。
【００６２】
そして、上記樹脂成形光学部材２０においては、ホルダ１６に位置決め突起２０ｍが係合可能な位置規制溝（取付孔）１６ｄを設けて、樹脂成形光学部材２０をホルダ１６内に嵌め込んで取付孔１６ｄから位置決め突起２０ｍを突出させ、さらに外方からゲート部２０ｑを設けた位置決め突起２０ｍの先端を熱かしめし、樹脂成形光学部材２０をホルダ１６に位置決め固定したことにより、位置決め固定を接着剤を用いずに行なうことができ、接着剤が固化する過程で生じる内部歪みによる光学特性の劣化が生じることがない。また、光学特性に影響する回折格子面などに接着剤が付着するおそれがない。
【００６３】
次に、本発明の第２の実施形態である樹脂成形光学部材を図１２および図１３に基づいて以下に説明する。
図１２および図１３に示す樹脂成形光学部材２５は、入射面１５ａの外径方向端部にその延長線方向に突出した位置決め突起２５ｍを設けて、この位置決め突起２５ｍの先端部分にゲート跡部２５ｐを設けたことを特徴とする。
上記第１の実施形態で説明した樹脂成形光学部材１５と同じ構成部材については、同一符号を付して説明を省略する。
【００６４】
次に、図１２および図１３に基づいて、樹脂成形光学部材２５の製造方法について説明する。
先ず、樹脂成形光学部材２５を形成するため、所定の形状をしたキャビティ（中空部）を備えた金型を準備し、この金型を図示しない射出成形機に取付ける。次に、この金型には、キャビティ内に通じるゲート（孔）が設けられて、このゲート（孔）を通じて熱で流動状となった樹脂を流し込む。
ここで、金型のゲート（孔）部分は、樹脂成形部材２５の入射面１５ａへ入射する光学特性に影響しないように、キャビティの内周壁より深く凹状に形成される。
したがって、位置決め突起２５ｍの先端部分に対応する金型のゲート（孔）から樹脂を注入したことにより、樹脂の流れがスムーズになり、空気の巻き込みなどによる気泡が後述する回折格子面やその内部に発生しにくくなっている。
【００６５】
次に、キャビティ内に注入された樹脂を冷却することにより、この樹脂からなる樹脂成形光学部材２５の外周面に位置決め突起２５ｍとゲート部２５ｑとが連続して一体成形される。
また、樹脂成形光学部材２５には第１および第２の回折格子並びに３ビーム用回折格子が上記樹脂成形光学部材１５と同じ位置に一体成形されている。
【００６６】
次に、図１２に示す樹脂成形光学部材２５の位置決め突起２５ｍの先端に繋がるゲート部２５ｑをホットカッターまたはホットニッパーなどで切り落とす。
このようにして図１３に示すゲート跡部２５ｐを位置決め突起２５ｍの先端に有する樹脂成形光学部材２５が完成する。
ここで、位置決め突起２５ｍの幅寸法をａとし、ゲート部２５ｑの幅寸法をｂとし、ゲート跡部２５ｐの幅寸法をｃとすると、ａ＞ｃ（≧ｂ） の関係となっている。
【００６７】
このように樹脂成形光学部材２５を構成したことにより、ホットカッターやホットニッパーなどでゲート部２５ｑを切り落としてもこの切り落とし部分が回折格子１５ｇ、１５ｈから離れているので、その光学性能に影響する残留応力や歪みを発生させることがない。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、その主旨を逸脱しない範囲内において変更して実施することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように説明してきた本発明の樹脂成形光学部材は、樹脂の一体成形で形成された透光体に、光の入射面および出射面を備えるとともに被取付部に位置規制して取付けするための位置決め突起を備え、この位置決め突起には樹脂成形用のゲート跡部が設けられたことにより、位置決め突起のゲート跡部部分から樹脂材料を注入するようにしたことで、スムーズな樹脂材料の流動が得られ、気泡の発生要因となる樹脂材料の渦巻きが発生しにくくなり、その渦巻きによる気泡の発生が抑制される。その結果として、樹脂成形光学部材の内部を透光する光の光学特性を所望のレベルに保持することができる。
【００７０】
また、透光体は円柱状からなり、入射面と出射面とは透光体の中心軸に沿って対向する対向面にそれぞれ形成され、出射面には光の出射に対する戻り光を所定方向へ回折する回折格子が形成され、位置決め突起は透光体の外周面の中央部位から突出して形成されたことにより、ゲート部を有する位置決め突起が回折格子面から一番離れたところで切り落とされるので、回折格子面に残留応力や歪みが発生しない良好な樹脂成形部材とすることができる。
【００７１】
また、位置決め突起の外周面を被取付部に当接させて位置決めするとともに、ゲート部は位置決め突起の先端部に連なって形成され、ゲート跡部は位置決め突起の先端部に連なって形成され、ゲート跡部の幅寸法は位置決め突起の幅寸法より小さくしたことにより、ゲート跡部である位置決め突起の端部にバリが発生しても、ゲート跡部が位置決め突起より幅狭になっているので、このバリが位置決め突起の外周面を被取付部に当接する際の位置決めの妨げとなることを防止することができ、しかも精度良く位置決めすることができる。
【００７２】
また、被取付部である筒状のホルダに樹脂成形光学部材を位置決め保持するための取付け構造であって、ホルダには外方へ貫通し位置決め突起が係合可能な取付孔を設けて、樹脂成形光学部材をホルダ内に嵌め込んで取付孔から位置決め突起を突出させ、ゲート跡部が形成された位置決め突起の先端を外方から熱かしめし、樹脂成形光学部材をホルダに位置決め固定したことにより、位置決め固定を接着剤を用いずに行なうことができるので、樹脂成形光学部材では接着剤が固化する過程で生じる内部歪みによる光学特性の劣化が生じることがない。また、光学特性に影響する回折格子面などに接着剤が付着するおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である樹脂成形光学部材を備えた複合光学ユニットの概略断面図である。
【図２】上記複合光学ユニットのホルダの概略縦断面図である。
【図３】上記樹脂成形光学部材の側面図である。
【図４】樹脂成形工程における上記樹脂成形光学部材の側面図である。
【図５】図４における右側方向から見た上記樹脂成形光学部材の正面図である。
【図６】ゲート部を切り落とした後における上記樹脂成形光学部材の側面図である。
【図７】図１における複合光学ユニットの矢視線７−７の断面図である。
【図８】樹脂成形工程における変形例の１つである樹脂成形光学部材の側面図である。
【図９】上記樹脂成形光学部材のホルダへの取付け工程を説明するための説明図である。
【図１０】上記樹脂成形光学部材のホルダへの取付け工程において、図１０Ａは樹脂成形光学部材とホルダの取付け部分の平面図、図１０Ｂは樹脂成形光学部材とホルダの取付け部分の断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態である樹脂成形光学部材を搭載した光ピックアップ装置の全体図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態である樹脂成形光学部材のゲート部を切り落とす前の概略断面図である。
【図１３】図１２における第２の実施形態である樹脂成形光学部材のゲート部を切り落とした後の概略断面図である。
【図１４】図１４Ａおよび図１４Ｂは、それぞれ異なる方向から見たときの従来の樹脂成形光学部材の斜視図である。
【符号の説明】
１５、２５ 樹脂成形光学部材
１５ａ 入射面
１５ｂ 出射面
１５ｍ、２０ｍ、２５ｍ 位置決め突起
１５ｐ、２０ｐ、２５ｐ ゲート跡部
１５ｑ、２０ｑ、２５ｑ ゲート部
１５ｆ 回折格子
１６ ホルダ（被取付部）
１６ｄ 位置規制溝（取付孔）
Claims (3)
- 樹脂の一体成形で形成された透光体に、光の入射面および出射面を備えるとともに被取付部に位置規制して取付けするための位置決め突起を備え、前記透光体は、円柱状からなり前記入射面とは前記透光体の中心軸に沿って対向する対向面にそれぞれ形成され、前記出射面には前記光の出射に対する戻り光を所定方向へ回折する回折格子が形成され、前記位置決め突起は、前記透光体の外周面の中央部位から突出して形成されるとともに、樹脂成形用のゲート跡部が設けられたことを特徴とする樹脂成形光学部材。
- 前記位置決め突起の外周面を前記被取付部に当接させて位置決めするとともに、前記ゲート跡部は、前記位置決め突起の先端に連なって形成され、前記ゲート跡部の幅寸法は、前記位置決め突起の幅寸法より小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形光学部材。
- 前記被取付部である筒状のホルダに請求項１、又は２記載された前記樹脂成形光学部材を位置決め保持するための取付構造であって、前記ホルダには、外方へ貫通し前記位置決め突起が係合可能な取付孔を設けて、前記樹脂成形光学部材を前記ホルダ内に嵌め込んで前記取付孔から前記位置決め突起を突出させ、前記ゲート跡部に形成された前記位置決め突起の先端を外方から熱かしめし、前記樹脂成形光学部材を前記ホルダに位置決め固定したことを特徴とする樹脂成形光学部材の取付構造。
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