CN101932423A - 光学元件的制造方法及光学元件 - Google Patents

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Abstract

一种光学元件的制造方法，实现在除去排气口毛边的同时，能够识别成型时的浇口一边的位置。通过成型工序和切割工序制造物镜(7)，其中，成型工序是采用具有腔(104)和浇口(103)及排气口(105)的成型模具(100)，从树脂材料成型在腔(104成型的物镜(7)和在浇口(103)成型的浇口成型部(71)及在排气口(105)成型的排气口毛边(72)为一体的成形物(70)；切割工序是从成形物(70)切除浇口成型部(71)和排气口毛边(72，将浇口成型部(71)和排气口毛边(72)的各基部(710、720)切成互不相同的形状。

Description

光学元件的制造方法及光学元件
技术领域
本发明涉及光学元件的制造方法及光学元件。
背景技术
以往，用CD、DVD等信息记录介质进行信息记录/再生的光拾取装置中的物镜，是用如图8所示的成型模具100，成型树脂材料制造的。
成型模具100备有定模101和能够在X方向与定模101接合、分离的动模102。通过使定模101和动模102接合，形成将树脂材料成型为物镜形状的腔104和使树脂材料流入腔104内的浇口103以及为了使树脂材料充满于腔104而在腔104里侧使腔104内空气向腔104外排出的排气口105等。
用成型模具100成型的成形物，因为在浇口一边和排气口一边的光学性能略有不同，所以，在光学拾取装置的组装时，必须使浇口一边的位置能够识别，另外，在浇口内的树脂材料的固化部分、即浇口成型部，是一个障碍物。因此，成型后的成形物，是使原来浇口一边的位置能够分辨地切割浇口成型部，然后作为物镜出厂(例如请参照专利文献1)。
但是，近年来，随着BD(Blu-lay Disk)、HD DVD等更高密度化信息记录介质的开发，光拾取装置物镜的数值孔径NA变大。数值孔径NA大的物镜与以往的物镜相比，厚度方向形状变厚，因此，成型时必须更确切地使树脂材料充满腔内。
专利文献1：特开2003-114307号公报
发明内容
发明欲解决的课题
但是，要使树脂材料确切充满厚度方向形状厚的腔内，则成形物上除了上述浇口成型部之外，排气口内的树脂材料固化部分、即排气口毛边也变大。由于排气口毛边与物镜形成一体而且较大，所以，排气口毛边碰到搬送用的透镜盒子，妨碍物镜的装入取出，搬送时从物镜部分折断损坏会碰伤透镜面，还产生粉尘附在透镜面上，在光拾取装置的组装时成为障碍。
但是，如果与浇口成型部相同地单纯从成形物切割排气口毛边，则分不清楚切割的部分是浇口成型部还是排气口毛边，于是不能在光拾取装置中正确配设物镜。
本发明的课题在于提供一种光学元件的制造方法及光学元件，其中，能够实现除去排气口毛边，同时能够识别成型时的浇口一边的位置。
用来解决课题的手段
权利要求1记载的发明是光学元件的制造方法，其特征在于，通过下述工序制造光学元件：
成型工序，用备有腔、浇口、排气口的成型模具，从树脂材料成型一体性的成形物，其上包括在所述腔成型的光学元件、在所述浇口成型的浇口成型部、在所述排气口成型的排气口毛边；
切割工序，从所述成形物除去所述浇口成型部和所述排气口毛边，将所述浇口成型部和所述排气口毛边的各基部切成互不相同的形状。
权利要求2记载的发明，是权利要求1中记载的光学元件的制造方法，其特征在于，在所述切割工序中，在所述成形物厚度方向的整个幅度上切割所述浇口成型部的基部，并且，在所述成形物厚度方向的仅一部分上切割所述排气口毛边的基部。
权利要求3记载的发明，是权利要求1中记载的光学元件的制造方法，其特征在于，在所述切割工序中，在所述成形物厚度方向的仅一部分上切割所述浇口成型部的基部，并且，在所述成形物厚度方向的整个幅度上切割所述排气口毛边的基部。
权利要求4记载的发明，是权利要求1中记载的光学元件的制造方法，其特征在于，在所述切割工序中，在所述成形物厚度方向的整个幅度上将所述浇口成型部的基部切割成D切割形状或U切割形状，并且，在所述成形物厚度方向的整个幅度上将所述排气口毛边的基部切割成圆弧切割形状。
权利要求5记载的发明，是权利要求1中记载的光学元件的制造方法，其特征在于，在所述切割工序中，在所述成形物厚度方向的仅一部分上将所述浇口成型部的基部切割成D切割形状或U切割形状，并且，在所述成形物厚度方向的仅一部分上将所述排气口毛边的基部切割成圆弧切割形状。
权利要求6记载的发明是光学元件，其特征在于，通过权利要求1至5的任何一项中记载的光学元件的制造方法制造。
权利要求7记载的发明是光拾取装置用的光学元件，其特征在于，浇口切割部和排气口切割部的形状互不相同。
发明的效果
根据本发明，切割排气口毛边的基部，以从成形物除去通过成型工序得到的成形物上由排气口成型的排气口毛边，所以，能够从光学元件除去排气口毛边。
另外，将成形物上的浇口成型部和排气口毛边的各基部切成互不相同的形状，所以，能够实现切割后也能够识别成型时的浇口一边位置。因此，制造光学装置时能够正确地配设光学元件。
附图说明
图1：本实施方式光拾取装置的概略结构概念示意图。
图2：本发明成形物的立体示意图。
图3：有关排气口切割工序的说明图。
图4：有关浇口成型部切割工序的说明图。
图5：制成的物镜立体示意图。
图6：排气口切割部的剖面示意图。
图7：浇口成型部和排气口毛边的切割状态示意图。
图8：成型模具的示意图。
符号说明
7物镜(光学元件)
70成形物
71浇口成型部
72排气口毛边
100成型模具
103浇口
104腔
105排气口
710浇口成型部的基部
720排气口毛边的基部
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的实施方式作说明。下述实施方式中，为了实施本发明而技术上作了各种优选的限定，但是，本发明并不局限于下述实施方式。
图1是本发明光学元件被用作物镜的光拾取装置1的概略结构概念示意图。
如图1所示，光拾取装置1中备有半导体激光振荡器2。半导体激光振荡器2是使用波长为405nm的所谓蓝紫色激光光源。在从半导体激光振荡器2射出的激光的光轴上，在向着离开半导体激光振荡器2的方向(图中从下向上的方向)上，依次配设着准直器3、分光器4、1/4波片5、光圈6、物镜7。
物镜7被配置在对着光盘D的位置上，将半导体激光振荡器2射出的激光聚光于光盘D面上。本实施方式中的物镜7通过形成在透镜本体7a周围的环状凸缘部7b搭载在二维传动装置(线圈架)10上，通过二维传动装置10的动作在光轴上移动自在。另外，本实施方式中，光盘D是所谓的“高密度光盘”，保护基板的厚度为0.1mm，记忆容量约为30GB。光盘D保护基板D1厚度及信息槽的大小不同时，所要求的物镜7的数值孔径NA也不同，本实施方式中，数值孔径NA设定为0.85。
另外，在分光器4的旁边(图中右边)，依次配设着由2个透镜组成的传感透镜组8、传感9。
接下去对光拾取装置1的动作作说明。
本实施方式中的光拾取装置1在向光盘D的信息记录动作时以及对光盘D上记录着的信息的再生动作时，从半导体激光振荡器2射出激光。射出的激光如图1所示为光线L1，在透过准直器3被准直为无限平行光之后，透过分光器4、透过1/4波片5。进一步依次透过光圈6及物镜7之后，中介光盘D的保护基板D1在信息记录面D2上形成聚光斑点。
形成聚光斑点的光在光盘D的信息记录面D2上由信息槽调制，被信息记录面D2反射。该反射光为光线L2，依次透过物镜7和光圈6之后，由1/4波片5改变偏光方向，在分光器4被反射。然后透过传感透镜组8被给予像散，由传感9受光，最终经传感9光电变换，成为电信号。
之后反复进行上述动作，完成对光盘D的信息记录动作和对光盘D上记录着的信息的再生动作。
接下去对物镜的7的制造方法作说明。
首先如图8所示，采用成型模具100，从树脂材料成型一体性包括物镜7的成形物70(成型工序)。成型模具100上，成型数值孔径NA大的物镜7时，形成了较大的后述排气口毛边72a(参照图2)。
该成型工序中，具体是在使动模102靠到定模101的状态下，使熔融树脂材料从浇口103流入腔104内。这样，腔104内的空气通过排气口105排到腔104外，树脂材料在充满腔104内的状态下固化。于是如图2所示，由腔104成型的物镜7和由浇口103成型的浇口成型部71及由排气口105成型的排气口毛边72作为成形物70形成一体。并且，图2中没有图示，在浇口成型部71上连续设有在成型模具100的主流道和流道(没有图示)内部固化的棒状树脂部分(下面作为棒状部分)。
接下去，使动模102脱开定模101之后，支撑棒状部分，从成型模具100取出成形物70，用金属旋转锯等，从浇口成型部71切断棒状部分。
接下去，从成形物70除去浇口成型部71和排气口毛边72，使浇口成型部71的基部710和排气口毛边72的基部720为互不相同的形状，形成浇口成型部71的切割部分(以下作为浇口切割部71a)和排气口毛边72的切割部分(以下作为排气口切割部72a)(切割工序)。
具体则如图3(a)、图4(a)所示，采用立铣刀E，将排气口毛边72的基部720，在成形物70厚度方向(物镜7光轴方向)的仅一部分上，切成圆弧状，即沿着透镜的外周，实质上切成圆弧状，将浇口成型部70的基部710，在成形物70厚度方向的整个幅度上，切成圆弧切割形状。并且，切割浇口成型部71的基部710时，调整切割位置，使得在成形物70圆周方向上的浇口成型部71的中心位置成为浇口切割部71a的中心。图3、图4及后述图5中，使物镜7的光学面为平坦地作了简化。
本实施方式中，排气口毛边72偏靠物镜7的一个光学面(参照图3(a))，使立铣刀E倾斜于成形物70厚度方向地推靠，由此进行排气口毛边72的切割。有关浇口成型部71切割时的立铣刀E的移动方法，可以采取例如特开2005-161564号公报中公开的方法。作为上述切割排气口毛边72和浇口成型部71的装置，除了上述立铣刀E之外，可以采用把持成形物70的夹盘手段、通过数值控制使立铣刀E和所述夹盘手段自动移动的可动台等以往周知的装置。
通过上述工序，最终制造如图5所示的除去了浇口成型部71和排气口毛边72的物镜7。
根据上述物镜7的制造方法，因为切割排气口毛边72的基部720，从成形物70除去通过成型得到的成形物70上由排气口105成型的排气口毛边72，所以能够从物镜7去除排气口毛边72。
另外，因为将成形物70上的浇口成型部71和排气口毛边72的基部710、720切成互不相同的形状，即，形成浇口切割部71a(物镜7(光学元件)上去除了浇口成型部71的部分)和排气口切割部72a(物镜7(光学元件)上去除了排气口毛边72的部分)为不同的形状，所以，在切割工序之后，也能够识别成型时的浇口103一边位置。因此，在对二维传动装置10固定物镜7时，可以将原来的浇口成型部71的正确的位置作为定位的基准，也就是说，能够正确地配设物镜7。
另外，因为在切割浇口成型部71的基部710时，使在成形物70圆周方向上的浇口成型部71的中心位置成为浇口切割部71a的中心，所以，切割后能够更正确地识别原来的浇口成型部71的位置。因此，能够更正确地配设物镜7。
另外，因为是在厚度方向的仅一部分上切割偏靠物镜7一个光学面的排气口毛边72，所以，如图6所示，与在厚度方向的整个幅度上切割的情况(参照图6(b))不同，可以使位于排气口切割部72a上部或下部的物镜7侧周面为未切削状态(参照图6(a))。因此，在物镜7被小型化而与二维传动装置10的接触面积减小时，也防止由于排气口毛边72的切割而引起的接触面积的进一步减少，能够相对二维传动装置20安定地固定物镜7。另外，本发明的光学元件是NA为0.75以上0.9以下的物镜时，因为较容易出现排气口毛边，所以本发明的效果更显著。
另外，本发明的光学元件满足以下条件式时，因为较容易出现排气口毛边，所以本发明的效果更显著。
1.1＜d/f＜2.0
其中，d表示光学元件光轴上的厚度(mm)，f表示采用光学元件的光拾取装置在使用波长时的焦点距离(mm)。优选使用波长在390nm以上420nm以下。
本发明并不被解释为局限于上述实施方式，可以适当变更和改良。
例如，上述实施方式中说明的情况，是在成形物70厚度方向的整个幅度上将浇口成型部70切成圆弧切割形状，而只在一部分上将排气口毛边72切成圆弧切割形状，但是，只要是将浇口成型部71和排气口毛边72的基部710、720切成互不相同的形状，也可以如图7所示，切成各种其他形状。此时，浇口成型部71和排气口毛边72的基部710、720也是切成互不相同的形状，所以，切割后也能够识别成型时的浇口103一边的位置，在制造光拾取装置1时，能够正确地配设物镜7。
图7中的“整个幅度”是在成形物70厚度方向的整个幅度上进行切割之意思，“一部分”是在成形物70厚度方向的仅一部分上进行切割之意思。但是，从制成后的物镜7容易固定到二维传动装置10之观点出发，优选在成形物70的侧周面留下较大的未切削区域，所以，在进行“一部分”切割时，优选例如在下述宽度内进行：从物镜7的一个光学面，到比成型模具100的分界线所对应的位置还要向另一个光学面0.05～0.1mm之位置的宽度。
另外，图7中的“D切割”是将浇口成型部71(或排气口毛边72)的基部710(或基部720)切成D切割形状之意思，具体则意味着是如图4(b)、(c)所示，直线状地除去基部710(或基部720)，作为整体，将成形物70形成为正面看略为D字形的切割方法。在成形物70厚度方向的仅一部分上进行D切割时，可以使立铣刀E平行于光学面的切线方向地碰触成形物70进行切割，也可以使平行于成形物70厚度方向地碰触成形物70进行切割。
另外，图7中的“U切割”是将浇口成型部71(或排气口毛边72)的基部710(或基部720)切成U切割形状之意思，具体则意味着是如图4(d)所示，圆弧切割基部710(或基部720)之后，将成形物70圆周方向上的浇口切割部71a(或排气口切割部72a)的中心位置切成正面看略为U字形的切割方法。根据该U切割形状的切割，能够更正确地识别原来浇口成型部71的位置，能够进一步正确地配设物镜7。
另外，上述实施方式中说明的，在成形物70厚度方向的仅一部分上进行圆弧切割时，是使立铣刀E的切削面与成形物70厚度方向倾斜地碰接进行切割的(参照图3(a))，但也可以如图3(b)、(c)所示，平行碰接进行切割。图3(b)中表示立铣刀E为上下一般粗时的立铣刀E与成形物70的切割时的位置关系，图3(b)表示立铣刀E先端粗时的位置关系。

Claims (7)

1.一种光学元件的制造方法，其特征在于，通过下述工序制造光学元件：
成型工序，用备有腔和浇口及排气口的成型模具，从树脂材料成型一体性的成形物，该成形物包括在所述腔成型的光学元件、在所述浇口成型的浇口成型部、在所述排气口成型的排气口毛边；
切割工序，从所述成形物除去所述浇口成型部和所述排气口毛边，将所述浇口成型部和所述排气口毛边的各基部切成互不相同的形状。
2.如权利要求1中记载的光学元件的制造方法，其特征在于，在所述切割工序中，在所述成形物厚度方向的整个幅度上切割所述浇口成型部的基部，并且，在所述成形物厚度方向的仅一部分上切割所述排气口毛边的基部。
3.如权利要求1中记载的光学元件的制造方法，其特征在于，在所述切割工序中，在所述成形物厚度方向的仅一部分上切割所述浇口成型部的基部，并且，在所述成形物厚度方向的整个幅度上切割所述排气口毛边的基部。
4.如权利要求1中记载的光学元件的制造方法，其特征在于，在所述切割工序中，在所述成形物厚度方向的整个幅度上将所述浇口成型部的基部切成D切割形状或U切割形状，并且，在所述成形物厚度方向的整个幅度上将所述排气口毛边的基部切成圆弧切割形状。
5.如权利要求1中记载的光学元件的制造方法，其特征在于，在所述切割工序中，在所述成形物厚度方向的仅一部分上将所述浇口成型部的基部切成D切割形状或U切割形状，并且，在所述成形物厚度方向的仅一部分上将所述排气口毛边的基部切成圆弧切割形状。
6.一种光学元件，其特征在于，通过权利要求1至5的任何一项中记载的光学元件的制造方法制造。
7.一种光拾取装置用的光学元件，其特征在于，浇口切割部和排气口切割部的形状互不相同。
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