JPH023304A

JPH023304A - 光学部品の取付け具及びその製造方法

Info

Publication number: JPH023304A
Application number: JP15192588A
Authority: JP
Inventors: Etsushi Uchida; 悦嗣内田; Norio Shibata; 柴田　憲男; Takashi Komori; 隆司小森
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1990-01-08
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPH066306B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は光学部品の取付は具（以下単に「取付は具」と
も記す）及びその製造方法に係り、特に、光学式記録媒
体用の光ピツクアップや、レーザーを利用した測定器、
あるいは顕微鏡等の光学式信号の記録、再生装置や、測
定器におけるレンズミラー、プリズム等の光学部品の取
付は具及びその製造方法に関する。

Ｃ従来の技術〕金型を用いて、射出成形もしくはｉ遺等の方法によって
、光学部品の取付は面を形成する光学ベース（取付は具
）において、光学部品の取付は面か金型の抜き方向に対
する側面となる場合には、突起部を作るとアンダーカッ
トとなり、金型から取り出すことかできなくなる。この
ため、従来は第７図（Ａ）に示すように、金型の抜き方
向に対してフラットな面を形成し、その面に光学部品を
押しつけて設置する方法が行われてきた。なお、第７図
（八）において、１１はミラー、２０はベース（取付は
具）であり、ベース２０の側面２ａに同図［Ｂ）に示す
ような板バネ（図示せず）の押圧力、もしくは接着剤に
より取付けている。あるいは同図［Ｃ）に示すように、
ベース２０の面上に２本のリブ２ｂを形成し、このリブ
２ｂの表面にミラー１１を設置する場合もあるか、いず
れの場合も、金型の抜き方向に対する側面部は、アンタ
ーカッｌ−を避けるために平面となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

光学部品の取付けにおいては、取付は面の角度における
精度及び安定性は、極めて重要な問題である。全反射ミ
ラー、ハーフミラ−等１先の反射を行なう部品において
は、その取１寸は角度の変化は光軸の移動となり、レン
ズ等の透過部品においては収差の増加を引起してしまう
。

ここで、第８図を参照して、ミラーにおける角度変化の
影響を説明する。この図に示すように、光ビームａはミ
ラー１１で反射され、受光素子ＰＤの面上の所定の位置
にくるよう調整されている。

さて、ミラー１１がθ１の角度変（ヒを起すと、反射後
の光ヒームの角度変化θ２はθ１の２倍となる。また、
受光素子ＰＤ上の光ビームの照射位置の変化量βＰは、
ミラー１１のビーム叩射点Ｐと受光素子ＰＤとの距ＨＡ
に比例して大きくなり、ミラー１１の位置ずれβｔ４に
対してβＰは通常数倍の大きさとなる。実際問題として
、例えは、ＣＤプレーヤ用の光ピツクアップの光学系に
おいては、受光素子ＰＤ上の光ビームの位置が１０μｍ
ずれると、支障を来すことか知られているが、このすれ
量は上記ミラー１１（ビームスプリッタ）では１〜２μ
ｍの傾きに相当する。従ってミラー１１の傾き（取付は
角）の許容量は、１〜２μｍ未満てあり、ミラー１１の
取付けを安定かつ確実に行うことは非常に重要なことで
ある。

しかるに、第７図に示したような、光学ベース２の平面
部にミラー１１を取付ける構造では、取付は面の角度が
不安定になり易い。その理由について、第９図を参照し
ながら説明する。

（１）初期寸法精度；ゴミの付着による問題作°業環境
には、通常１〜数十μｍ程度の大きさの各種のゴミが浮
遊している。これらのゴミ４か、第９図（Ａ）に示すよ
うにミラー１１等の光学部品とベース２０の座面３の間
に挟まることが多い。

もし座面３の中央部等にゴミ４が挟まると、その硬さに
より多少の差異はあるものの、取イづけ角度は図示のよ
うに０３だけ変化してしまい、これが光軸の傾きや収差
の増加をひき起す原因になる。

（２）角度の変化 ■角度の経時変化上記のように取付は初期の段階でゴミが挟まれた場合、
光学部品の取付は加重は数十ｇ程度であっても、ゴミ自
体は非常に小さいので、その部分では数十〜数百Ｋ（］
／　ｄ＋という大きな集中加重となる。その結果、第９
図（Ｂ）に示すように、ゴミは潰れてχたけ寸法変化を
起こし、ミラー１１の角度はθよたけ変化してしまう。

しかもかかる変形は、環境条件により加速されることか
多い。

■外的衝撃による角度変化ベース２０の表面は平に形成したつもりでも、微視的に
は金型上の傷や成形技術上の弱点（湯皺巣、ウェルド等
）によって細かな凹凸か出来易い。

第９図（Ｃ）はミラー座面３の下部３ｂに凸部か発生し
た状態を示す。このような状態で取付けられた場合、外
的衝撃により、ミラー１１は容易に同図（Ｄ）に示すよ
うな状態に倒移し、しかも元の位置に戻るのは困難とな
る。この偏移により、θｙの角度変化を生じてしまうわ
けである。

ところで、ＣＤ（コンパクトディスク）用光ピツクアッ
プの場合においては、受光素子の位置は±１μｍ程度に
調整されており、ミラー取イ］け而３の１〜２μｍの変
化によって生じる僅かな角度変化によって、受光素子上
では±１０μｍ近いずれとなり、必要十分な性能を出し
麹いという問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、光学部品を取付けるための座面が金型の引き
抜き方向の側面部である場合、３つの突起部の高さ（ア
ンターカット寸法）Ｇを、次式％式％）（但し、Ａ：取付は具（座面部分）の肉厚　Ｂ：成形硬
化時数縮率、Ｃ：成形材料の線膨張係数Ｄ＝金型材料の
線膨張係数、Ｅ：成形材料の融点。

Ｆ：金型から取り出す時の温度）を満足するように形成
した光学部品の取付は具及びその製造方法を提供するこ
とにより、上記問題点を解消した。

〔実施例〕

本発明による光学部品の取付は具（以下単に「取付は具
」とら記ず）の第１実施例について、第１図を参照して
説明する。本発明の取付は具１の主な特徴は、第１図（
Ａ）から明らかなように、座面３に２本のリブ５ａ、５
ｂを形成した後、３つの突起部６ａ〜６Ｃを両リブ５ａ
、５ｂ上に分散しく実施例てはリブ５ａに１個、リブ５
ｂに２個）、且つ取付けるべき光学部品の幅よりも若干
狭い間隔で互いに離間して形成したことにある。

勿論リブ５ａ側に２＠、リブ５ｂに１個形成しても構わ
ない。そしてこれらの突起部６ａ〜６Ｃの上に、同図＋
８）に示すように、ミラーＩＪ等の光学部品を載置して
取付けるわけである。なお、突起部６ａ〜６Ｃは、光学
部品を載置した際に、その重みく押圧力）によって変形
しない方が望ましいが、同し大きさに形成しておけば均
等に変形するので支障はない。

次に、本発明の取付は具１の特徴について説明する。ま
ずゴミ４の付着及び成形時に生じ易い凸部３ｂの問題に
ついては、第２図に示すように、ゴミ４の大きさや凸部
３ｂの高さよりも突起部６ａ〜６ｃを高く形成すること
により、容易に且つ充分回避できる。また、突起部６ａ
〜６Ｃの上（頂部）にゴミ４が付着したり、凸部３ｂが
出来たりする可能性については、突起部６ａ〜６Ｃの頂
部の面積を小さくすることにより、発生確率をいくらで
も小さくできる。例えば、リブ５ａ、５ｂの幅を２　Ｉ
ｎ　、長さを５１１に形成し、突起部６ａ〜６ｃ（の頂
部）を直径０．１１１φの点とすれは、発生確率はリブ
５ａ、５ｂ上での発生に比べて僅か１／１２７３となる
。

また、外的な衝撃による光学部品のすれに関しては、第
２図に示すように、矢印Ｙ方向に、破線で示す位置から
実線で示す位置までずれた場合でも、角度には変化はな
いので支障はない。

以上のように、光学部品の取付けに当っては、座面にお
いて同一直線上にない３つの点に載置させるのか股も良
いか、このような形状の取付り具１を一体成形するため
の金型の、抜き方向に対する側面が座面（光学部品の取
付は面）に当る場合、これらの突出部６ａ〜６Ｃがアン
ターカットとなるのて、高精度が要求される光学部品て
は、このような製法は従来用いられなかった。

精度をそれほど要求されないプラスチック成型部品では
、材料の弾力性を利用してこれを変形させ、強制的に引
き抜いていた。この方法によると、アンターカッ１〜面
にケスレ（ｔＩ傷）等か発生するので、精度上光学部品
には応用てきなかった。また、大きなプラスチック部品
では、第１０図に示すように、金型１２の中で、これを
構成している一部分１３をソレノイド１４等でスライド
させて引き抜く方法や、回転させることによりアンダー
カット部を引き抜く手法もあるが、これには金型を２重
構造にできるだけのスペースが必要てあり、光ピツクア
ップ等小型の部品では実施不可能な場合が多い。また、
２重構造のために寸法か不安定になったり、金型１２と
１３の接続個所にパリが発生し易い等の欠点かあり、高
精度が要求される光学部品の取付は具の金型には適して
いない。

そこで、本発明の取ｆ寸は具１を一体成形するための金
型としては、上記従来の例におりる諸欠点を解消した画
期的な金型か必要となってくる。特に、金型の抜き方向
側面（座面）における３点受は部（突起部６ａ〜６ｃ）
の形成方法がポイン１〜となる。以下、取付は具１の製
造方法及びこれを一体成形するための金型について説明
する。

ます、突出量（３つの突起部６ａ〜６Ｃの高さ）の条件
は、 ■金型による成形の面粗さは通常１０μｍ以下であるこ
と。

■通常問題となるゴミは大半２０μｍφ以下であること
。

■座面（リブ）の畝りは２０μｍ以下であること。

以上の条件を満たすなめには、突出量は１０〜３０μｍ
程度であれば良いことになる。一方、金型上のアンダー
カットを引き抜くためには、突出量は少ない方か良い。

従って、突出量は３０μｍ程度でほぼ充分である。又、
３０μｍ未満であっても、不安定要素を減らず効果は十
分にある。

次に、本発明の取付は具の製造方法について、特に、一
体成形金型上のアンターカットを引き抜く方法について
説明する。第３図は、成形品である取付は具１と成形用
の金型１０の側面断面図である。金型１０は固定金型１
５と可動金型１６とで構成され、型抜き時には可動金型
１６が矢印Ｘ方向に移動する。射出成形時には、ゲート
８を介して、溶融した成形材料が、空洞９の中に流し込
まれる。この状態では、成形品上の突起部６ｂ６ｃは、
金型１６上のアンターカットとなってしまう。

ところで、溶融している成形材料は、放熱して硬化する
際に収縮することか知られている。しかも、−殻内に成
形材料の線（体）膨張係数は、金型の線（体）膨張係数
よりも大きい。そのため、融点温度で硬化した材料を、
更に温度を下げて取出ずようにずれは、第４図に示すよ
うに、温度低下にほぼ比例した収縮を生じる。従って、
アンターカット量Ｑよりも成形材料及び金型の収縮量の
和Ｐが大きければ、このアンターカットは金型から抜く
ことが可能となる。これを一般式で表現ずると、次のよ
うになる。

ＡＸＢ十ＡＸ　（Ｃ−Ｄ）Ｘ　（Ｅ−Ｆ）≧Ｇ−−−−
−・（１）但し、Ａ：取付は具の肉厚Ｂ：成形収縮率（成形材料の硬化時収縮率）Ｃ：成形材
料の線膨脹係数り１金型の線膨脹係数Ｅ：成形材料の融点（°Ｃ）Ｆ：金型からの取り出し温度（℃）Ｇ：突起部のアンターカット寸法実際の数値例として、成形材料に亜鉛タイカスト（Ｂ　
＝　０．００２．　Ｃ＝２．８ｘ　１０−５　、　Ｅ　
＝３８５℃　Ｆ　＝２５０℃）を用い、金型材料として
鉄＜　Ｄ　＝１．１ｘ　１Ｏ−５）を使用し、Ａ　＝　
３１１として、これらを第１式に当てはめてみると、３　Ｘ　０．００２　＋　３　Ｘ　（２，８−１，１）
ｘ　１ｏ−ｓ　Ｘ　（３８５−２５０）１３μｍ≧Ｇとなり、アンターカット量１３μｍまでは抜けることに
なる。

なお、この場合、第５図（Ａ）に示すように、突起部６
のアンダーカット側を、金型か抜は易い方向に傾斜６ｅ
を持たせると、金型を抜く際の突起部６の引掛かりが発
生し離くなる。また、同図（Ｂ）に示すように、突起部
６を半球状に形成すると、金型が抜き易くなると共に、
球頂点の変形か生じても、接触面積が急速に増加して、
安定化か早くなる。

次に、本発明の光学部品の取付は具の第２実施例につい
て、第６図を参照しながら説明する。この取付は器具１
′の特徴は、第６図に示ずように、リブ５ａ、５ｂの上
に形成される突起部６ａ、６ｂの個所から、金型の引き
抜き方向Ｙとは反対側に、突起部６ａ〜６Ｃの大きさと
略同じ幅の糾リブ７ａ　　７ｂを形成したところにある
。この細リブ７ａ、７ｂはアンターカットではないので
、金型の引き抜きには何ら支障は来さす、むしろ引き抜
き易くなる。これは、上記（１）式において肉厚Ａか薄
い場所で、アンダーカッｌ−ｉ　Ｇが小さい場合に有効
である。又、突起部６ａ〜６Ｃのアンダーカット量以上
に大きなゴミがリブに付着する可能性も減少し、例えは
、幅２Ｉｎ＋＋のリブ５ａ、５ｂの中に、幅０．１ｍｍ
の細リブ７ａ、７ｂを形成すれは、ゴミ付着の確率は１
７２０以下になる。

なお、本発明の光学部品の取付は具１，１′は以上のよ
うに構成したので、ゴミ４や凸部３ｍ＋の対策のみなら
す、サビ、巣、ウェルド、湯皺、型傷等による取付は具
表面（座面）の凸部７面の捻りによる接触点の不安定等
に対しても効果を発揮する。

また、本発明の光学部品の取付は具１．１′はリブ５ａ
、５ｂを２本形成するものとして説明したが、これに限
らず、３本形成してそれらのリブに夫々突起部を形成す
るようにしてもよく、リブが無くても構わない。いずれ
にせよ、取付けられる光学部品の幅よりも若干狭い間隔
で、かつ３つの突起部か一直線上にならないようにして
互いに離間して形成しさえすれば良い。

〔効果〕

本発明の光学部品の取付は具は上記のように構成し、そ
の取付は具は以上のようにして製造するので、従来例に
おける諸欠点を悉く解消し、次のような優れた効果を有
している。

■３つの突起部て光学部品を載置させるのて、安定に設
置てきる。

■光学部品の座りが良いので、外部衝撃に対して安定で
ある。

■収イ」け具と光学部品との間に挟まれ易いゴミによる
故障が殆ど無くなった。

■取（−ｔ　Ｃ−ｊ時及び取付は後の光学部品の傾きが
生じ難くなったので、本発明の取付は具を搭載した光学
装置の性能か安定した。

■光学装置の故障が減少したので、生産の歩留りが向上
した。

【図面の簡単な説明】

第１図（＾）及び第６図は夫々本発明の光学部品の取付
は其の第１及び第２実施例の斜視図、第１図ＦＢ）は本
発明の取付は具の第１実施例に光学部品を取付けた状態
を示す斜視図、第２図は本発明の取付は具の特長を説明
するだめの側面断面図、第３図及び第４図は本発明の取
付は具の成形（製造）方法を説明するための側面断面図
、第５図（Ａ）（８）は突起部の他の形成例を示す断面
図、第７図（Ａ）〜（Ｃ）は従来の取付は具に対する光
学部品の取付は方を示す説明図、第８図は本発明及び従
来の取付は具に取付けられるミラーにおける角度変化の
影響を説明する原理図、第９図（Ａ）〜（Ｄ）は従来の
取付は具にミラーを取付ける際の角度不安定要素を説明
するための原理図、第１０図は従来の金型成形方法の一
例を示す断面図である。１．１′・・・取付は具、２ｏ・・・ベース、３・・・
座面、３ｂ・・・凸部、４・・・ゴミ、５ａ、５ｂ・・
・リブ、６ａ〜６ｃ・・・突起部、７ａ、７ｂ・・・細
リブ、８・・・ゲー１〜．９・・・空洞、１０・・・金
型、１１・・・ミラー、１５・・・固定金型、１６・・
・可動金型。特許出願人　　日本ビクター株式会社代表者　　埋木　邦人手続補正書昭和６３年９月１ｚ日昭和６３年特許願第１５１９２５号２、発明の名称光学部品の取付は具及びその製造方法３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住所　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁目１２番地（
１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。（２）明細書第１２頁第１８行乃至第１９行の「材料及
び金型の収縮量の和Ｐか大」を「材料の硬化収縮及び温
度収縮の和Ｐ（第４図参照）か大」と補正する。４、補正命令の日付自発補正５、補正の対象特許請求の範囲「（１）金型を用いた加熱、冷却を伴う成型法によって
、光学部品を取付ける座面に離間した３つの突起部を設
ける光学部品の取付は具の製造方法であって、該座面が
金型の引き抜き方向の側面部である場合、上記３つの突
起部の高さＧを、次式％式％）但し、Ａ：取付は具（座面部分）の肉厚Ｂ：成成形硬化
時節縮率：成形材料の線膨張係数Ｄ：金型材料の線膨張係数Ｅ：成形材料の融点Ｆ：金型から取り出す時の温度を満足するように形成することを特徴とする光学部品の
取付は具の製造方法。（２）金型を用いた加熱、冷却を伴う成型法によっつの
　起　を　　　ると　に、３つの突起部の高さＧを、次
式％式％）但し、Ａ：取付は具（座面部分）の肉厚Ｂ：成成形硬化
時節縮率：成形材料の線膨張係数り１金型材料の線膨張係数Ｅ：成形材料の融点Ｆ：金型から取り出す時の温度を満足するように形成したことを特徴とする光学部品の
取付は具。」

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金型を用いた加熱、冷却を伴う成型法によって、
光学部品を取付ける座面に離間した３つの突起部を設け
る光学部品の取付け具の製造方法であって、該座面が金
型の引き抜き方向の側面部である場合、上記３つの突起
部の高さＧを、次式Ａ×Ｂ＋Ａ×（Ｃ−Ｄ）×（Ｅ−Ｆ
）≧Ｇ但し、Ａ：取付け具（座面部分）の肉厚Ｂ：成形硬化時収縮率Ｃ：成形材料の線膨脹係数Ｄ：金型材料の線膨脹係数Ｅ：成形材料の融点Ｆ：金型から取り出す時の温度を満足するように形成することを特徴とする光学部品の
取付け具の製造方法。
（２）金型を用いて加熱、冷却を伴う成型法によって製
造される光学部品の取付け具であって、該取付け具の光
学部品を取付ける座面に複数本のリブを形成し、該複数
本のリブ上に、分散して３つの突起部を、取付けるべき
光学部品の幅よりも若干狭い間隔で互いに離間して形成
すると共に、上記３つの突起部の高さＧを、次式Ａ×Ｂ＋Ａ×（Ｃ−Ｄ）×（Ｅ−Ｆ）≧Ｇ但し、Ａ：取付け具（座面部分）の肉厚Ｂ：成形硬化時収縮率Ｃ：成形材料の線膨脹係数Ｄ：金型材料の線膨脹係数Ｅ：成形材料の融点Ｆ：金型から取り出す時の温度を満足するように形成したことを特徴とする光学部品の
取付け具。