JP4508274B2 - 樹脂レンズおよび樹脂レンズの成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製のレンズである樹脂レンズおよび樹脂レンズの成形方法に係り、特に光ディスクの光ピックアップ装置の対物レンズ（ピックアップレンズ）に好適に用いられる樹脂レンズおよび樹脂レンズの成形方法に関する。

近年、ブルーレイディスク、ＤＶＤ、ＣＤ等の光ディスクの読取や書き込みのための光ピックアップ装置に用いられる対物レンズは、ガラスモールドレンズに代えてたとえば熱可塑性樹脂製の樹脂レンズが用いられるようになっており、このような対物レンズはたとえば射出成形により成形されている。

また、前記光ピックアップ装置の対物レンズとしての樹脂レンズは、たとえば、集光機能等の光学的機能を有する光学的機能部と、光学装置への位置決めおよび固定に使用されるフランジ部とを有する。そして、フランジ部は、たとえば、光学的機能部の外周に鍔状に形成されている。

また、前記対物レンズとしての樹脂レンズは、光ディスクに近接して配置されることになるので、たとえば、光ピックアップ装置の対物レンズを取り付ける取付け枠（ピックアップホルダ）の先端部分に樹脂レンズが取り付けられる。この際に、たとえば、樹脂レンズの光学的機能部が取付け枠の内周側に配置され、フランジ部が取付け枠の枠部分に配置され、フランジ部がたとえば接着等により取付け枠の枠部分に固定される。

この際に、樹脂レンズのフランジ部の取付け枠に当接する円環状の部分が基準面となっており、樹脂レンズのフランジ部の基準面を取付け枠に当接することで、樹脂レンズが位置決めされるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
したがって、樹脂レンズの基準面を取付け枠の対応する受面に当接させた際に、樹脂レンズの位置や傾き（光軸方向）等が設定された状態となるように設計されている。

また、射出成形金型には、樹脂レンズとなる部分を成形するキャビティと、キャビティに樹脂を充填するために、樹脂が射出されるスプルーと、スプルーから多数個取りのために複数設けられた各キャビティに樹脂を供給するランナと、ランナとキャビティとの間の形成されたゲートを有するものとなっている。したがって、射出成形金型から取り出される成形品は、スプルー、ランナ、ゲートおよびキャビティ内に充填されて冷却して固化されたものとなっており、樹脂レンズとする際には、キャビティで成形された樹脂レンズに繋がるゲートで形成されたゲート部を切断し、成形品から樹脂レンズを切り離す必要がある。なお、ゲート部は、一般的に樹脂レンズの外周部分の一箇所に設けられており、成形品から切り離された樹脂レンズには、その外周の一箇所に切断部を有することになる。

この切断部は、樹脂レンズの円周方向に沿った位置の基準として使用可能となっている。
また、樹脂レンズは基本的にその外縁が円状となるが、上記切断部により円の一部が変形した状態となる。
ここで、予め樹脂レンズの外縁、すなわちフランジ部の外縁の前記切断部が発生する部分に半径方向に直交する方向で切断した形状となるように直線部を設けたものが知られている。このフランジ部の直線部は、ゲート部を切断した際に形成されるものではなく、予めフランジ部を成形する金型に設けられた形状により成形されたもので、この直線部に沿ってゲート部を切断する。この際に、前記直線部は、円形の樹脂レンズの外周を半径方向に直交する直線で切断した形状となっているので、樹脂レンズの外周に沿った仮想円よりも内側となっており、ゲート部の切断部が樹脂レンズの外周に沿った仮想円よりも突出しないようにすることが可能となり、ゲート部の切断痕が樹脂レンズの光学装置への取り付けの妨げとなることがない。

特開２００４−１９１９４８号公報

ところで、前記対物レンズ用の金型においては、少なくともフランジ部より内側となる光学的機能部を形成する部分が入子となっており、金型に対して回転自在とされている。すなわち、可動金型と固定金型からなり型開きして成形品を取り出す射出成形金型において、樹脂レンズを成形するキャビティの少なくとも樹脂レンズの光学的機能部を形成する部分は、固定金型および可動金型に円柱状の入子として設けられている。

そして、入子は円柱状に形成されて回転可能となっており、円形状の光学的機能部の形成に際し、入子を回転して最適な光学性能を発揮できるように、入子の回転角度を調整できるようになっている。なお、入子は、可動金型と固定金型との両方に設けられて互いに対向した状態となっており、この１対の入子同士の回転角度を調整することで、中心位置の誤差やその他の形状的誤差や、金型でホルダの孔内に回転可能にクリアランスを持って収納される入子の偏心や傾きなどが変化し、成形される樹脂レンズの形状に僅かな変化が生じる可能性があり、これによって樹脂レンズの光学的特性に差が生じることになる。そこで、入子の回転角度を調整することにより、光学的特性の最適化を図ることが可能となる。

また、光学的機能部とフランジ部とからなる樹脂レンズにおいて、少なくとも光学的機能部となる樹脂レンズの中央側の面は入子の形成面で形成され、樹脂レンズの光学的機能部より外周側となるフランジ部は、金型の入子が挿入された部分の周囲（ホルダ）の形成面で形成される。したがって、フランジ部に形成される前記基準面も入子ではなくホルダで形成される。

ここで、入子とホルダとの間には、入子を回転可能とするための前記クリアランスが設けられている。このクリアランスにより、僅かに入子の軸方向と、ホルダの入子が挿入される孔の軸方向とがずれ、入子が僅かに傾いた状態（チルトした状態）となる。そして、この入子の僅かな傾き方向は、入子を回転させることで変化する。これにより、入子の形成面で形成される光学的機能部の表面形状は、入子の回転により変化する。

それに対してホルダは回転しないので、ホルダの形成面で形成されるフランジ部の外面は、入子が回転しても形状的に変化することがない。
したがって、ホルダで成形される基準面と、入子で成形される光学的機能部との間には、金型製造時の誤差や成形に伴なう誤差に、さらに、入子の回転により生じる誤差が加わることになり、基準面に対する光学的機能部の光軸の角度の誤差が大きくなる可能性があり、さらなる高精度の樹脂レンズの開発に対する阻害要因となってしまう。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、さらなる高精度化を可能としてより光学特性に優れた樹脂レンズを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の樹脂レンズは、光軸を有する光学的機能部と、当該光学的機能部の周囲に形成されるフランジ部を備え、
前記フランジ部の一方の面に、光学装置への組み込みに際し、位置決め固定の基準となる円環状の基準面が設けられ、
成形に際して、当該基準面が形成される側の面が、前記光学的機能部を有する内周側を形成する第１金型と、当該第１金型で形成される部分より外周側を形成する第２金型とにより成形され、
かつ、前記フランジ部の基準面と、前記光学的機能部の当該基準面側の面である光学的機能面とが一つの第１金型で成形され、フランジ部の基準面より外周側の面が第２金型で成形され、
前記基準面からの前記光軸方向に沿った距離を高さとした場合に、
前記基準面より外周側に第１金型で形成された部分と第２金型で形成された部分との境界が配置され、
前記基準面より外周側で前記境界を含む部分が前記基準面より低くされ、
前記境界を含む部分には、第２金型で形成された部分が第１金型で形成された部分より低くされることで、段差が形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明においては、フランジ部の基準面と光学的機能部の基準面側となる光学的機能面が一つの第１金型で成形されるので、第１金型が入子として回転する構造となっていても、入子を回転可能としたことによる入子の傾きは、基準面と光学的機能面に同時に影響するので、基準面と光学的機能面との間の角度には影響しない。したがって、第１金型を回転可能な入子とした場合に、入子を回転可能としたことによる入子の傾きにより、基準面に対する光学的機能面の角度に誤差（変化）が生じるのを防止し、樹脂レンズのさらなる精度の向上を図ることができる。
また、入子を回転しても基準面に対する光学的機能面の光軸方向の傾きが変わることがなく、基準面に基いて樹脂レンズを光学装置に組み込んだ場合に、入子の回転角度により光軸方向がずれるようなことがなく、光学装置の品質のばらつきを抑制することができる。
また、第１金型と第２金型との間のクリアランスがあり、これら第１金型と第２金型とにより成形される樹脂レンズに第１金型と第２金型との境界部分にバリが発生する場合に、バリの発生部分が基準面よりも低くなっていることになる。この基準面とバリが発生する境界部分との高低差によりバリの突出量が短ければ、取付け枠の受面に基準面を当接させる際に邪魔にならず、樹脂レンズの取付け精度に影響を与えないものとなる。
したがって、取り付け枠の受面に基準面を当接した際の精度の低下を防止し、かつ、バリ除去を必要としないので樹脂レンズの製造工程を増やすことによるコスト増加も防止することができる。
また、前記境界で第１金型と第２金型とが接触した状態となるが、この部分で段差を設けない設計としていた場合でも、第１金型および第２金型の製造誤差やこれらの組立時の誤差等により段差が発生する可能性がある。ここで、第２金型により成形される最外周部の境界より外周側の部分が高くなってしまうと、基準面と最外周部の境界より外周側の部分との高低差が小さくなってしまう。境界で発生するバリは、境界に段差がある場合に、段差の上となる側より高くなり、基準面と最外周部の境界より外周側の部分との高低差が小さくなってしまうと、バリが基準面より高くなる可能性がある。
そこで、予め、境界より第１金型で成形される側が高く、境界より第２金型で成形される側が低く成形されるように、第１金型の形成面と第２金型の形成面の位置を設定しておけば、誤差等によって、第１金型の形成面と第２金型の形成面の配置にずれが生じても、基準面と境界より外側の面との間の高低差が、第１の段差における高低差より狭くなってしまうのを防止することができる。これにより、確実にバリが基準面より高くなるのを防止することができる。

また、請求項２に記載の樹脂レンズは、請求項１に記載の発明において、前記フランジ部は、略円形状に形成されるとともに、成形後に切り離される部分に対応して円の外周の一部を半径方向に略直交する方向に直線状とした直線部が設けられ、
前記円環状の基準面の外周の半径は、前記光学的機能部の中心から直線部までの半径方向の距離より短くされていることを特徴とする。

前記直線部を設けることで、上述のようにゲートの切断痕が樹脂レンズの光学装置への取り付けの妨げになるのを防止できる。
ここで、基準面に対する光学的機能面の傾きを防止する上では、光学的機能部とフランジ部との基準面側となる面の全体を一つの入子で形成することも考えられるが、この場合に、フランジ部のゲート切断部に予め直線状の形状を形成することが困難になってしまう。すなわち、フランジ部の外縁まで一つの入子で形成するものとし、かつ、フランジ部の円形の外縁に直線部分を設けてしまうと、入子となる第１金型の形成面が円形状ではなくなり、入子を回転することができなくなってしまう。

そこで、第１金型で形成される円環状の基準面の外径を、前記光学的機能部の中心から半径方向に沿った直線部までの距離より短くすれば、この基準面の外縁部分まで、第１金型で成形することにより、入子となる第１金型の形成面を円形状のものとすることができる。すなわち、回転しても形状が変わらないものとすることができる。
そして、フランジ部の外縁の直線部分は、回転しないホルダとしての第２金型で成形することなり、樹脂レンズのフランジ部の外縁に直線部分があり、かつ、入子となる第１金型を回転させるものとしても問題なく、基準面と光学的機能面を一体に第１金型で成形可能とすることができる。

また、請求項３に記載の樹脂レンズは、請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記基準面と、当該基準面より外周側で当該基準面より低くされた前記境界を含む部分との高低差が、第１金型と第２金型とのクリアランスに入り込む樹脂により光軸方向に沿って突出して形成されるバリの光軸方向に沿った突出長さより長いことを特徴とする。

請求項３に記載の発明においては、前記基準面と境界部分の高低差は、第１金型と第２金型とのクリアランスに入り込む樹脂により光軸方向に沿って突出して形成されるバリの光軸方向に沿った突出長さより長いので、バリが基準面より高く突出することがなく、光学装置の取付け枠に樹脂レンズを固定する際に、受面に基準面を当接する際にバリが邪魔になることがない。
また、請求項４に記載のブルーレイディスク用樹脂対物レンズは、光軸を有する光学的機能部と、当該光学的機能部の周囲に形成されるフランジ部を備え、
前記フランジ部の光源からの光が入射する側の一方の面に、光学装置への組み込みに際し、位置決め固定の基準となる円環状の基準面が設けられ、
成形に際して、当該基準面が形成される側の面が、前記光学的機能部を有する内周側を形成する第１金型と、当該第１金型で形成される部分より外周側を形成する第２金型とにより成形され、
かつ、前記フランジ部の基準面と、前記光学的機能部の当該基準面側の面である光学的機能面とが一つの第１金型で成形され、フランジ部の基準面より外周側の面が第２金型で成形され、
前記基準面からの前記光軸方向に沿った距離を高さとした場合に、
前記基準面より外周側に第１金型で形成された部分と第２金型で形成された部分との境界が配置され、
前記基準面より外周側で前記境界を含む部分が前記基準面より低くされ、
前記境界を含む部分には、第２金型で形成された部分が第１金型で形成された部分より低くされることで、段差が形成されていることを特徴とする。
また、請求項５に記載のブルーレイディスク用樹脂対物レンズは、請求項４に記載の発明において、
前記フランジ部は、略円形状に形成されるとともに、成形後に切り離される部に対応して円の外周の一部を半径方向に略直交する方向に直線状とした直線部が設けられ、
前記円環状の基準面の外周の半径は、前記光学的機能部の中心から直線部までの半径方向の距離より短くされていることを特徴とする。
また、請求項６に記載のブルーレイディスク用樹脂対物レンズは、請求項４または請求項５に記載の発明において、
前記基準面と、当該基準面より外周側で当該基準面より低くされた前記境界を含む部分との高低差が、第１金型と第２金型とのクリアランスに入り込む樹脂により光軸方向に沿って突出して形成されるバリの光軸方向に沿った突出長さより長いことを特徴とする。

なお、バリの高さは、同様の入子構造を有する金型で例えば実験的に求めることができる。また、予め、入子とホルダとの間のクリアランス量や、その他の要因によりバリの長さがどのように変化するかを実験的に求め、当該実験に基く実験式を作成し、当該実験式に基いてバリの高さを推測するものとしてもよい。

また、請求項７に記載の樹脂レンズの成形方法は、光軸を有する光学的機能部と、当該光学的機能部の周囲に形成されるフランジ部を備え、前記フランジ部の一方の面に、光学装置への組み込みに際し、位置決め固定の基準となる円環状の基準面が設けられた樹脂レンズの成形方法であって、
前記樹脂レンズの成形に際し、当該基準面が形成される側の面を、前記光学的機能部を有する前記樹脂レンズの内周側を形成するとともに前記樹脂レンズの光軸に沿った回転中心回りに回転自在な第１金型と、前記樹脂レンズの第１金型で形成される部分より外側を形成するとともに、第１金型を回転可能に保持する円孔が形成された第２金型とを用い、
前記フランジ部の基準面と、前記光学的機能部の当該基準面側の面である光学的機能面とを一つの第１金型で成形し、フランジ部の基準面より外周側の面を第２金型で成形し、
前記基準面からの前記光軸方向に沿った距離を高さとした場合に、
前記基準面より外周側に第１金型で形成された部分と第２金型で形成された部分との境界を配置し、
前記基準面より外周側で前記境界を含む部分を前記基準面より低くするとともに、
前記境界を含む部分に、第２金型で形成する部分を第１金型で形成する部分より低くすることで、段差を形成することを特徴とする。

請求項７に記載の発明においては、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。

本発明によれば、光学的機能を有する光学的機能部を形成する金型と、当該光学的機能部を光学装置に取り付けるために光学的機能部の周囲に設けられたフランジ部とを有し、フランジ部に取り付けの際の位置決めのための基準面を有する樹脂レンズにおいて、基準面と光学的機能部の当該基準面側の光学的機能面とを一体の第１金型で形成可能とすることで、第１金型を回転可能な入子とした場合に、入子の傾きによって、基準面に対する光学的機能部の傾きに誤差が生じるのを防止することができる。
また、この際に、光学的機能部とフランジ部との基準面側を全て第１金型で形成するのではなく、基準面をフランジ部の最外周部より内側で、かつ、フランジ部の外縁に設けられた直線部より内側となる円環状とすることで、光学的機能面および基準面を形成する部分を円形で回転可能なものとすることができる。これにより入子を回転可能な状態に保持することが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本実施の形態の樹脂レンズとなる成形品について説明する。図１〜図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、この例の樹脂レンズを含む成形品を示し、図３（ａ）、（ｂ）はこの例の樹脂レンズと射出成形金型の入子との関係を示すものであり、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、この例の樹脂レンズにおけるバリを説明するための図面である。

図１および図２に示すように、この例の樹脂レンズ１は、射出成形により形成されるもので、一つの成形品１０から複数個の樹脂レンズ１を複数個取り（例えば、４個取りや８個取り）するようになっている。
そして、成形品１０は、射出成形金型において、樹脂レンズ１が成形されるキャビティに樹脂（例えば、熱可塑性樹脂）を導くために、樹脂が射出されるスプルー、スプルーから複数のキャビティに向かって分岐し、樹脂を各キャビティに分散して導くためのランナ、ランナとキャビティとの間のゲートに対応して成形されている。したがって、成形品１０は、スプルーで形成されるスプルー部１ａ、ランナで形成されるランナ部１ｂ、ゲートで形成されるゲート部１ｃ、キャビティで形成されると共に成形される樹脂レンズ１とからなっている。

なお、射出成形金型は、固定金型と可動金型とを備え、成形時には、固定金型と可動金型を付き合わせた状態として成形品１０となる樹脂が充填される部分を密閉状態とし、樹脂充填後に冷却されて成形品１０がある程度固化した段階で、固定金型から可動金型を離すように移動して型開きすることにより、樹脂が充填される部分を開放し、成形品１０を取り出すことになる。この際に、成形品１０は、一般的に型開きした固定金型と可動金型のうちの固定金型から離型され、可動金型に保持された状態となる。

そのため、成形品１０は、固定金型と可動金型とを比較した場合に、可動金型より固定金型から離型し易い形状とされている。
言い換えれば、可動金型に残り易い形状とされており、その一つとして、ランナ部１ｂにランナロック１ｄが形成され、ランナ部１ｂがランナロック１ｄを形成する部分を有する可動金型側に残り易い形状となっている。なお、可動金型と固定金型との境界部分は、図１に示される成形品において、ランナ部１ｂの軸方向に沿った中心線の部分となっている。

なお、可動金型に成形品が保持された状態でランナロック１ｄは、図２（ｂ）に示すように、可動金型から成形品１０を取り出す際に成形品１０を押し出すエジェクトピン８１が接触した状態となっており、このランナ部１ｂのランナロック１ｄの部分がエジェクタピン８１により押し出される。
そして、図２から図４に示すように、この樹脂レンズ１は、たとえば、ブルーレイディスクの光ピックアップ装置のピックアップレンズ（対物レンズ）として使用されるものである。
ここで、樹脂レンズ１の形状の説明において、光軸に直交し、かつ、肉厚内にある所定の基準面を、この例では固定金型と可動金型とのパーティングラインに沿った平面とし、当該基準面からの前記光軸方向に沿った距離を高さと表現する。なお、基準面から離れるほど高く、近づくほど低くなる。また、後述の第１面１２側でも第２面１１側でも基準面からの距離を高さでそれぞれ表すものとする。

ピックアップレンズとしての樹脂レンズ１は、集光機能等の光学的機能を有する光学的機能部２と、光学的機能部２の周囲に鍔状に形成されるフランジ部３とを備えている。
また、樹脂レンズ１は、情報の読取や書込みが行われる光ディスク側を向く第２面１１と、光源からの光が入射する第１面１２とを有し、それぞれが光学的機能部２の表面となる光学的機能面２１，２２と、フランジ部３の表面となるフランジ面３１，３２とを有する。
すなわち、第２面１１は、その中央部が光学的機能面２１となり、その外周部がフランジ面３１となっており、第１面１２は、その中央部が光学的機能面２２となり、その外周部がフランジ面３２となっている。

そして、光学的機能部２の第２面１１側の光学的機能面２１は、光ディスクに近接して配置されることになり、緩やかな凸面状に湾曲した形状となっている。そして、フランジ部３の第２面１１側のフランジ面３１の少なくとも一部は、同じ第２面１１側の光学的機能面２１より、高くなっており、フランジ部３の方が、光学的機能部２より、光ディスク側に出っ張った状態となっている。

この例において、光ディスク側を向く樹脂レンズ１の第２面１１のフランジ部３のフランジ面３１に鏡面部４１とマーク３７とが設けられている。
なお、フランジ面３１は、光ディスク側を向くことから、光ピックアップ装置の取付け枠に樹脂レンズ１を取り付けた状態でもマーク３７を認識可能に露出するとともに、取付け枠に樹脂レンズ１を設置して固定する際に、鏡面部４１に光を照射するとともに、所定のセンサで鏡面部４１から反射光を認識させることで、取付け枠上の樹脂レンズ１の傾きを測定可能となっている。
マーク３７は、鏡面部４１に設けられ、樹脂レンズ１の製造に用いられた金型および当該金型におけるキャビティを特定可能とするものである。

また、樹脂レンズ１の第１面１２側においては、光学的機能部２の光学的機能面２２が湾曲して光源のレーザが照射される側（光ディスクの反対側）に大きく突出した形状となっている。
そして、光ピックアップ装置に当該樹脂レンズ１が取り付けられるが、樹脂レンズ１の取付け位置は、光ピックアップ装置において、光ディスクに最も近接する位置であり、取付け枠（ピックアップホルダ）に樹脂レンズ１がそのフランジ部３を固定された状態となる。なお、この際には、樹脂レンズ１の第１面１２側となるフランジ部３のフランジ面３２が前記取付け枠の先端面に当接されて、たとえば、接着固定される。そして、光学的機能部２は取付け枠の内部空間に対応し、光が通過可能となっている。

そして、フランジ面３２は、光学的機能面２２の外周側に連続して設けられた基準面３３を有するものとなっている。基準面３３は、基本的にフランジ面３２の最外周部３４を除くものとなっている。なお、フランジ部３の最外周部には、前記ゲート部１ｃを切断する部分に略円状の最外周部に円弧ではなく直線状となった直線部３６を有するものとなっている。直線部は、樹脂レンズ１の半径方向に直交するように円の外周を切断した形状を有する。

この直線部３６に沿ってゲート部１ｃが切断されるので、ゲート部１ｃの切断面を直線部３６に沿ったものとすることで、樹脂レンズ１の外周が直線部３６を除いて円状であっても、ゲート部１ｃを直線状に切断した際に切断部が樹脂レンズ１の概略円状の外周の外側に突出する形状とならない（直線部３６からは突出するが、直線部３６における直線部３６以外の外周に沿った仮想円からは突出しない）。また、このゲート部１ｃの切断部を含む直線部３６で樹脂レンズ１の向き（円周方向に沿った位置）が判定可能となる。
すなわち、直線部３６を樹脂レンズ１の円周方向に沿った位置の基準位置とすることができる。言い換えると、直線部を切断部に係り無く、金型で形成される樹脂レンズ１の円周方向に沿った位置の基準と見なすことが可能である。

そして、この例において、直線部３６は、樹脂レンズ１の半径方向に直交するものとなっている。また、円環状でかつ帯状の基準面３３は、フランジ部３の半径方向に沿った所定の幅を有するが、その外周の半径が樹脂レンズ１の中心から直線部３６までの最短距離（半径方向に沿った距離）より僅かに短いものとなっている、すなわち、基準面３３は、上述のようにフランジ部３の基準面３３側のフランジ面３２の最外周部３４より中心側で、かつ、直線部３６より中心側となっている。すなわち、入子７１（第１金型）で形成される円環状の基準面３３の外周の半径は、前記光学的機能部２の中心から半径方向に沿った直線部３６までの距離より短くされている。
そして、基準面３３の外形は、直線部３６より中心側で円形となっている。
また、基準面３３は、樹脂レンズ１の光軸に直交する平面となっている。

このような樹脂レンズ１の成形に際し、基本的に固定金型側に樹脂レンズ１の第２面１１側を形成する形成面が形成され、可動金型側に樹脂レンズの第１面１２側を成形する形成面が形成され、これら２つの形成面から射出成形金型のキャビティが構成されることになる。
そして、基本的に樹脂レンズ１の第２面１１側の光学的機能面２１が固定金型に設けられた円柱状の入子７１により成形される。また、樹脂レンズ１の第１面１２側の光学的機能面２２が可動金型に設けられた円柱状の入子７２（第１金型）により成形される。なお、図２（ｂ）において、入子７１，７２の部分をハッチングで図示した。また、図２（ａ），（ｃ）において、樹脂レンズ１の入子７１もしくは入子７２の形成面により形成される部分をハッチングで図示した。

そして、樹脂レンズ１の第２面１１側では、光学的機能面２１が入子７１により成形され、その周囲となるフランジ面３１は、入子７１を挿入する孔を備えたホルダとなる金型部分で形成されるものとなっている。
それに対して樹脂レンズ１の第１面１２側では、光学的機能面２２に加えてその周囲のフランジ面３２のうちの内周側となる基準面３３とその僅かに外周となる部分が入子７２により成形されるようになっている。したがって、光学的機能面２２と基準面３３とは一体の金型となる入子７２より形成されることになる。

また、基準面３３の外形は、上述のように円形となっているので、入子７２（第１金型）も基準面３３の外形に対応する円形の形成面を有する円柱状とされ、ホルダ（第２金型）内で回転可能となっている。
また、フランジ面３２の基準面３３より僅かに外周となる部分よりさらに外周側の最外周部３４は、入子７２を挿入する孔を備えたホルダとなる金型部分（第２金型）で形成されるようになっている。なお、ホルダとなる金型部分は回転する必要がないので、円筒状とされる必要はない。

次に、この例の樹脂レンズ１における成型時のバリについて図４に基づき説明する。
図４において、（ａ）は、樹脂レンズ１と入子７１，７２を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）で円で囲まれたフランジ部３の拡大図であり、（ｃ）は入子７１，７２から離型されたフランジ部３の拡大図である。
そして、基準面３３の高さと最外周部３４の基準面３３側となる面の高さとは異なっており、基準面３３の方が高く、最外周部３４は基準面より低くなっている。その間には段差３８が形成されている。なお、段差３８は、スロープも含む概念とする。

そして、この段差３８は、フランジ面３２の全周に渡って形成されている。そして、入子７２で成形される部分とホルダで成形される部分との境界４０は、この段差３８より僅かに外側となっている。したがって、段差３８部分は、入子７２で成形される。

そして、ホルダの内周面と入子７２の外周面との間には、入子７２を回転可能とするために僅かにクリアランスが設けられている。したがって、図４（ｃ）に示すように、キャビティに樹脂を充填した場合に、入子７２で成形される部分とホルダで成形される部分との境界４０となる部分において前記クリアランスに樹脂が浸入することで、樹脂レンズ１のこの部分にバリ３９が発生する。

このバリ３９の前記光軸方向に沿った突出量は、前記段差３８の内周側となる基準面３３側と最外周部３４との高低差より短くなっており、バリ３９は、段差３８の上側となる基準面３３より低くなる。
したがって、基準面３３を光ピックアップ装置の取付け枠の受面に当接させた際にバリ３９が受面に接触することがない。
なお、この例において、前述のクリアランスの設定量や樹脂の組成、射出される樹脂の温度等の製造条件により、バリ３９の前記突出量を例えば０．０３ｍｍ以下に抑えることが可能であることから、たとえば、前記段差を０．０４ｍｍとするものとしてもよい。なお、これら数値は一例であり、バリ３９の突出量に対して段差の方が長くなっていればよい。

なお、前記境界４０に対応する部分にも半径方向外側の方が低くなる段差が形成されている。
ここで、前記境界４０で入子７２とホルダとが接触した状態となるが、この部分で段差を設けない設計としていた場合でも、入子７２およびホルダの製造誤差やこれらの組立時の誤差等により段差が発生する可能性がある。ここで、ホルダにより成形される最外周部３４の境界４０より外周側の部分が高くなってしまうと、基準面３３と最外周部３４の境界４０より外周側の部分との高低差が小さくなってしまう。ここで、境界４０で発生するバリ３９は、境界４０に段差がある場合に、段差の上となる側より高くなり、基準面３３と最外周部３４の境界４０より外周側の部分との高低差が小さくなってしまうと、バリ３９が基準面３３より高くなる可能性がある。

そこで、予め、境界４０において、樹脂レンズ１の第１面１２（フランジ面３２）において境界４０より入子７２で成形される側が高く、境界よりホルダで成形される側が低く成形されるように、入子７２の形成面とホルダの形成面の位置を設定しておけば、誤差等によって、入子７２の形成面とホルダの形成面の配置にずれが生じても、基準面３３と境界４０より外側の面との間の高低差が、前記段差３８における高低差より狭くなってしまうのを防止することができる。これにより、確実にバリ３９が基準面３３より高くなるのを防止することができる。

なお、基本的には、ホルダと入子７２とのそれぞれの形成面の高さ位置は、調整可能となっており、上述の境界４０の段差を予め設定しておくことで、境界４０の段差分の長さまでは、ホルダに対して入子７２が前側に突出する方向に入子７２をホルダに対して移動しても上述のようなバリ３９が基準面３３より高くなるような問題が生じないことになり、入子７２の軸方向に沿った前側への移動の調整しろとなる。

このような樹脂レンズ１は、上述のように可動金型と固定金型とからなる射出成形金型により成形されることになり、かつ、光学的機能部２の第２面１１側が入子７１により成形されるとともに、第１面１２側が入子７２により成形される。また、基準面３３を有する第１面１２側においては、入子７２により光学的機能部２の光学的機能面２２だけではなく、フランジ面３２の基準面３３より外側で、さらに段差３８より僅かに外側の境界４０まで形成される。
また、段差３８の僅かに外側となる境界４０からフランジ面３２の外縁までの最外周部３４は、入子７２の外側の金型部分となるホルダにより成形される。なお、フランジ部３の外縁に形成された直線部３６は、ホルダ側で形成されるので、入子７２で形成される部分は円形となっている。

上述のように基準面３３と光学的機能面２２とが一つの入子７２の形成面で形成されるので、従来のように光学的機能面２２だけ入子７２で形成し、基準面３３をホルダで形成した場合のように、入子７２とホルダとのクリアランスにより、入子７２が僅かに傾くことに基いて、光学的機能面２２の方向と基準面３３の方向とに誤差が生じるのを防止することができ、樹脂レンズ１の精度を向上することができる。
また、樹脂レンズ１は最外周となる部分にゲート部１ｃの切断部に対応した直線部３６を有するものとなっているが、基準面３３を直線部３６より中心側で外形が円形となる円環状に形成しているので、入子７２の形成面が円状となり、入子７２の回転に対応することができる。
また、入子７２とホルダとの境界部分となるフランジ面３２の外周となる部分において、段差３８を形成し、入子７２とホルダとの境界部分に対応するフランジ面３２の境界４０が基準面３３より低くなるようにすることで、上述の入子７２とホルダのクリアランスに浸入する樹脂により形成されるバリ３９を、基準面３３より低くすることができる。これにより、バリ３９を除去しなくても、基準面３３を樹脂レンズ１が取付けられる取付け枠の受面に当接させる際に、バリ３９が邪魔になることがない。

本発明の実施の形態に係る樹脂レンズを成形した際の樹脂レンズを含む成形品を示す断面図である。 図１の円で囲まれた樹脂レンズ部分と当該樹脂レンズを成形する金型の入子の一部とを示す（ａ）要部正面図、（ｂ）要部側面図、（ｃ）要部背面図である。 前記樹脂レンズと当該樹脂レンズを成形する金型の入子の一部とを示す（ａ）要部正面図、（ｂ）要部側面図、（ｃ）要部背面図である。 前記樹脂レンズと当該樹脂レンズを成形する金型の入子の一部とを示す（ａ）側面図、（ｂ）（ａ）の円で囲まれた部分の拡大図（ｃ）（ａ）の円で囲まれた部分の入子を除いた拡大図である。

符号の説明

１ 樹脂レンズ
１１ 第２面
１２ 第１面（一方の面）
２ 光学的機能部
２１ 光学的機能面
２２ 光学的機能面
３ フランジ部
３１ フランジ面
３２ フランジ面
３３ 基準面
３４ 最外周部
３６ 直線部
３８ 段差
３９ バリ
７１ 入子（第１金型）

Claims (7)

1. 光軸を有する光学的機能部と、当該光学的機能部の周囲に形成されるフランジ部を備え、
   前記フランジ部の一方の面に、光学装置への組み込みに際し、位置決め固定の基準となる円環状の基準面が設けられ、
   成形に際して、当該基準面が形成される側の面が、前記光学的機能部を有する内周側を形成する第１金型と、当該第１金型で形成される部分より外周側を形成する第２金型とにより成形され、
   かつ、前記フランジ部の基準面と、前記光学的機能部の当該基準面側の面である光学的機能面とが一つの第１金型で成形され、フランジ部の基準面より外周側の面が第２金型で成形され、
   前記基準面からの前記光軸方向に沿った距離を高さとした場合に、
   前記基準面より外周側に第１金型で形成された部分と第２金型で形成された部分との境界が配置され、
   前記基準面より外周側で前記境界を含む部分が前記基準面より低くされ、
   前記境界を含む部分には、第２金型で形成された部分が第１金型で形成された部分より低くされることで、段差が形成されていることを特徴とする樹脂レンズ。
2. 前記フランジ部は、略円形状に形成されるとともに、成形後に切り離される部分に対応して円の外周の一部を半径方向に略直交する方向に直線状とした直線部が設けられ、
   前記円環状の基準面の外周の半径は、前記光学的機能部の中心から直線部までの半径方向の距離より短くされていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂レンズ。
3. 前記基準面と、当該基準面より外周側で当該基準面より低くされた前記境界を含む部分との高低差が、第１金型と第２金型とのクリアランスに入り込む樹脂により光軸方向に沿って突出して形成されるバリの光軸方向に沿った突出長さより長いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂レンズ。
4. 光軸を有する光学的機能部と、当該光学的機能部の周囲に形成されるフランジ部を備え、
   前記フランジ部の光源からの光が入射する側の一方の面に、光学装置への組み込みに際し、位置決め固定の基準となる円環状の基準面が設けられ、
   成形に際して、当該基準面が形成される側の面が、前記光学的機能部を有する内周側を形成する第１金型と、当該第１金型で形成される部分より外周側を形成する第２金型とにより成形され、
   かつ、前記フランジ部の基準面と、前記光学的機能部の当該基準面側の面である光学的機能面とが一つの第１金型で成形され、フランジ部の基準面より外周側の面が第２金型で成形され、
   前記基準面からの前記光軸方向に沿った距離を高さとした場合に、
   前記基準面より外周側に第１金型で形成された部分と第２金型で形成された部分との境界が配置され、
   前記基準面より外周側で前記境界を含む部分が前記基準面より低くされ、
   前記境界を含む部分には、第２金型で形成された部分が第１金型で形成された部分より低くされることで、段差が形成されていることを特徴とするブルーレイディスク用樹脂対物レンズ。
5. 前記フランジ部は、略円形状に形成されるとともに、成形後に切り離される部に対応して円の外周の一部を半径方向に略直交する方向に直線状とした直線部が設けられ、
   前記円環状の基準面の外周の半径は、前記光学的機能部の中心から直線部までの半径方向の距離より短くされていることを特徴とする請求項４に記載のブルーレイディスク用樹脂対物レンズ。
6. 前記基準面と、当該基準面より外周側で当該基準面より低くされた前記境界を含む部分との高低差が、第１金型と第２金型とのクリアランスに入り込む樹脂により光軸方向に沿って突出して形成されるバリの光軸方向に沿った突出長さより長いことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のブルーレイディスク用樹脂対物レンズ。
7. 光軸を有する光学的機能部と、当該光学的機能部の周囲に形成されるフランジ部を備え、前記フランジ部の一方の面に、光学装置への組み込みに際し、位置決め固定の基準となる円環状の基準面が設けられた樹脂レンズの成形方法であって、
   前記樹脂レンズの成形に際し、当該基準面が形成される側の面を、前記光学的機能部を有する前記樹脂レンズの内周側を形成するとともに前記樹脂レンズの光軸に沿った回転中心回りに回転自在な第１金型と、前記樹脂レンズの第１金型で形成される部分より外側を形成するとともに、第１金型を回転可能に保持する円孔が形成された第２金型とを用い、
   前記フランジ部の基準面と、前記光学的機能部の当該基準面側の面である光学的機能面とを一つの第１金型で成形し、フランジ部の基準面より外周側の面を第２金型で成形し、
   前記基準面からの前記光軸方向に沿った距離を高さとした場合に、
   前記基準面より外周側に第１金型で形成された部分と第２金型で形成された部分との境界を配置し、
   前記基準面より外周側で前記境界を含む部分を前記基準面より低くするとともに、
   前記境界を含む部分に、第２金型で形成する部分を第１金型で形成する部分より低くすることで、段差を形成することを特徴とする樹脂レンズの成形方法。

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