JP4946831B2 - Optical element - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to an optical element obtained by molding a resin, and particularly relates to an optical element used as an objective lens or the like incorporated in an optical pickup device.
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。
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。 However, when the optical element molded by the above resin molding die is observed from the lateral direction perpendicular to the optical axis, although the contact portion trace is formed in the recess of the flange portion, the periphery of the contact portion trace Is surrounded by the flange portion except for some directions, the entire burr generated around the contact portion trace by the protruding portion cannot be easily confirmed from the outer side surface side of the optical element. For this reason, for example, during repeated molding of an optical element using a resin molding die, it is impossible to easily check and manage the state of burrs and their changes, and prevent burrs from exceeding the allowable range. There is a problem that it is difficult.
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。 Therefore, the present invention not only prevents the burr around the abutting portion generated in the flange portion due to the abutting of the protruding portion from protruding from the surface of the other flange portion, but also occurs around the abutting portion of the protruding portion. An object of the present invention is to provide an optical element capable of easily and reliably confirming burrs from the outside over the entire circumference.
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。 In order to solve the above problems, an optical element according to the present invention is an optical element that includes a lens body portion and an annular flange portion that extends around the lens body portion, and is formed by resin injection molding. The flange portion has a recess in the periphery of the pin contact portion and the pin contact portion with which the protruding pin is contacted at the time of mold release, and when the recess is viewed from the optical axis direction of the optical element, The flange portion is formed over the entire region closer to the pin contact portion than the predetermined tangent line, with reference to a predetermined tangent line that contacts the outer periphery of the pin contact portion and passes outside the outer periphery of the lens body portion. , in the region of the wall thickness excluding the recess, characterized Rukoto that having a top end surface extending from the inner periphery of the flange portion to the outer periphery of the flange portion.
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。 In the optical element, the concave portion is in all regions closer to the pin abutting portion than the predetermined tangent with reference to a predetermined tangent that is in contact with the outer periphery of the pin abutting portion and passes outside the outer periphery of the lens body portion. When the concave portion is observed from the outer side surface, the tip of the burr extending upward from the periphery of the pin contact portion, that is, the pin contact portion trace toward the upper end surface position of the flange portion is observed from the outside. It can be easily confirmed over the circumference. Therefore, it is possible to easily and surely check the burr generated around the abutting part of the protruding part from the outside over the entire circumference, and facilitate the management to prevent the occurrence of a burr exceeding the allowable range. .
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。 According to a specific aspect or aspect of the present invention, in the optical element, the predetermined tangent line is orthogonal to a line segment connecting the center of the lens main body portion and the center of the pin contact portion. In this case, by observing the concave portion from the outer side surface of the flange portion, the burr extending above the pin contact portion can be reliably confirmed over the entire circumference. In addition, the optical element can be easily formed in a well-balanced manner without complicating the flange shape. In particular, when a concave portion is provided for each of a plurality of pin abutting portions, the concave portion can be easily arranged in a well-balanced manner on the flange portion of the optical element, and the balance of resin fluidity during injection molding can be achieved. It can be easily secured.
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。 Further, according to a specific aspect or aspect of the present invention, in the optical element, when the concave portion is viewed from the optical axis direction of the optical element, the lens body portion of the tangent line that contacts the outer periphery of the pin contact portion. It is formed in all regions on the pin contact portion side with respect to a tangent line perpendicular to a line segment connecting the center and the center of the pin contact portion. In this case, by observing the concave portion from the outer side surface of the flange portion, the burr extending above the pin contact portion can be reliably confirmed over the entire circumference. In addition, the optical element can be easily formed in a well-balanced manner without complicating the flange shape. In particular, when a concave portion is provided for each of a plurality of pin abutting portions, the concave portion can be easily arranged in a well-balanced manner on the flange portion of the optical element, and the balance of resin fluidity during injection molding can be achieved. It can be easily secured.
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。 According to a specific aspect or aspect of the present invention, in the optical element, the concave portion is orthogonal to a line segment connecting the center of the lens main body portion and the center of the pin contact portion, and the lens main body portion and the pin. It is formed over the entire region on the pin contact portion side rather than a straight line that does not intersect the contact portion. In this case, by observing the concave portion from the outer side surface of the flange portion, the burr extending above the pin contact portion can be more easily confirmed over the entire circumference. In addition, the optical element can be easily formed in a well-balanced manner without complicating the flange shape. In particular, when a concave portion is provided for each of a plurality of pin abutting portions, the concave portion can be easily arranged in a well-balanced manner on the flange portion of the optical element, and the balance of resin fluidity during injection molding can be achieved. It can be easily secured.
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。 According to another aspect of the present invention, when the concave portion is viewed from the side surface direction perpendicular to the optical axis of the lens main body portion, the tip end portion of the burr extending upward from the pin contact portion, that is, the pin contact portion trace Has a shape that enables observation. In this case, the entire circumference of the tip portion of the burr can be easily confirmed from the side surface direction of the flange portion.
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。 According to still another aspect of the present invention, pin contact portions are provided at a plurality of locations along the flange portion. In this case, since the optical element is released at a plurality of locations dispersed by the plurality of protruding pins, each protruding pin can be made relatively small, and a local force acts on the flange portion to cause the optical element to be released. Can be easily prevented from deteriorating.
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。 According to still another aspect of the present invention, the lens main body portion, the flange portion, and the pin contact portion have a circular outline when viewed from the optical axis direction.
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。 According to still another aspect of the present invention, the recess is formed in an arcuate region including the outer edge of the flange portion. In this case, the area of the recess for enabling the burr observation of the pin contact portion, that is, the pin contact portion trace, can be minimized.
〔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。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of an optical element according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1A is a plan view illustrating the optical element of the present embodiment, FIG. 1B is a side view of the optical element, and FIG. 1C is a partially enlarged view of the optical element. FIG.
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。
The
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。
In the
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。
The
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。
Each
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。
FIG. 2 is a partially enlarged plan view of the
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。
Hereinafter, modifications of the present embodiment will be described. In FIG. 2, when a tangent line extending in parallel with the plane perpendicular to the optical axis OA and in contact with the outer periphery of the
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。
FIG. 3 is a conceptual side sectional view for conceptually explaining the structure of a molding die for molding the
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。
As is clear from the above description, in the
〔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。
[Second Embodiment]
The optical element according to the second embodiment of the present invention will be described below. The optical element of the second embodiment is obtained by partially changing the optical element of the first embodiment, and parts that are not particularly described are the same as those of the first embodiment.
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。
FIG. 4A is a partial plan view illustrating the optical element of the second embodiment, and FIG. 4B is a partial side view of the optical element of the present embodiment. In this case as well, an
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。
In the above example, the
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。
Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the
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。
The
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。
In the above embodiment, is provided with the
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。
Moreover, the outline of the
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
DESCRIPTION OF
Claims (8)
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。 An optical element comprising a lens main body and an annular flange extending around the lens main body, and formed by resin injection molding,
The flange portion has a pin contact portion with which the protruding pin is contacted at the time of mold release and a recess around the pin contact portion,
The concave portion is in contact with the outer periphery of the pin contact portion when viewed from the optical axis direction of the optical element, and the predetermined tangent line with reference to a predetermined tangent line passing outside the outer periphery of the lens body portion. is formed over the entire region of the pin abutment portion than,
The said flange part has an upper end surface extended from the inner periphery of the said flange part to the outer periphery of the said flange part in the thick area | region except the said recessed part .
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