JP2829518B2 - プラスチックレンズ - Google Patents

プラスチックレンズ

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JP2829518B2 JP62291462A JP29146287A JP2829518B2 JP 2829518 B2 JP2829518 B2 JP 2829518B2 JP 62291462 A JP62291462 A JP 62291462A JP 29146287 A JP29146287 A JP 29146287A JP 2829518 B2 JP2829518 B2 JP 2829518B2
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忠俊 中井
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンパクト・ディスク(CD)、光ディスク
及び光カード等の光情報記録媒体に於ける光学的な情報
の書き込み及び読み出しの際にレーザ光を集束する小型
高性能な光情報記録媒体用のプラスチックレンズに関す
る。 〔従来の技術〕 従来、レンズ部の周囲に保持枠を一体成形し、光学装
置本体への装着性及び取り扱い性のよいプラスチックレ
ンズは各種提供され、例えば、特開昭61−14617号公報
にて開示されている。しかし、従来のプラスチックレン
ズでは、レンズ部と保持枠の境界部には鋭角の凹部が形
成されているので、レンズの性能評価、即ち有効レンズ
面の曲率の測定に於ける基準点の高精度な設定は不可能
であった。ここで、レンズ部と保持枠間を滑らかな曲面
で連続させることも考慮されるが、前記同様に、有効レ
ンズ面の曲率の測定に於ける基準点の高精度な設定は不
可能であった。 また、成形性については、レンズ部の保持枠の境界部
の鋭角の凹部で注入したアクリル系樹脂等の流れが乱さ
れ、該樹脂が不均一に冷却される現象が起こり、その結
果内部歪みや密度の不均一が生じて屈折率の局所的なば
らつきが発生して、レンズの性能に重大な影響を及ぼす
恐れがあるとともに、金型に鋭いエッジが存在するので
製作に手間がかかるばかりでなく該エッジが損傷する恐
れがあって耐久性に問題があった。 更に、通常は保持枠のレンズ面に面する側面を外側方
へ拡開した傾斜面となしているので、光学装置本体に固
定する保持枠に対して、両レンズ面を光軸方向に平行移
動させて成形する必要が生じた場合には、金型を作り直
さなければならず、コスト高になる傾向にあった。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところ
は、成形したレンズの有効レンズ面の曲率等の測定基準
点を容易に設定できるとともに、該有効レンズ面より外
方に入射するレーザ光を確実にカットできるように有効
レンズ面のエッジが明確に区別でき、またアクリル系樹
脂等の樹脂流れがよくレンズ部内の屈折率を均一にでき
る形状のプラスチックレンズを提供する点にある。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明は、前述の問題解決の為に、レンズ部の周囲に
一体成形した保持枠と両側有効レンズ面外周縁間に、光
軸と直交する方向の幅が0.2〜0.5mmの平坦部を、また前
記保持枠に取付基準面を、それぞれ光軸と直交させて設
けてなる光情報記録媒体用のプラスチックレンズを構成
した。 また、前記保持枠の両側レンズ面に面する内周端部に
光軸と平行な円筒部を設けた。 〔作用〕 以上の如き内容からなる本発明のプラスチックレンズ
は、保持枠と両側有効レンズ面外周縁間に形成した平坦
部を、該有効レンズ面の性能評価の際に曲率及び微小な
凹凸を測定する基準点とすることができる。また、該平
坦部に照射されたレーザ光等の入射光は平行に進行する
ので、有効レンズ面に照射され集束された入射光とは完
全に分離することができて迷光が完全にカットされ、金
型に於いては鋭いエッジが存在しないので、樹脂流れが
よく均一に金型内に樹脂が注入されるものである。ま
た、前記保持枠に光軸と直交させて設けた取付基準面を
利用して光学装置本体に高精度に取付けることが可能と
なる。 また、前記保持枠の両側レンズ面に面する内周端部に
光軸と平行な円筒部を設けた場合には、レンズ面を形成
する金型を光軸方向に平行移動させて両側レンズ面の保
持枠に対する相対位置及び両レンズ面の間隔を変更して
も全体形状に大きな変化を生じさせないのである。 〔実施例〕 次に添付図面に示した実施例に基づき更に本発明の詳
細を説明する。 第1図は本発明の代表的実施例を示し、図中Aはプラ
スチックレンズ、1はレンズ部、2は保持枠をそれぞれ
示している。 本発明に係るプラスチックレンズAは、マイクロオプ
ティックス分野に於いて広く使用される非球面レンズと
なしたレンズ部1の周囲に保持枠2を一体成形し、前記
レンズ部1の両側有効レンズ面3,3の外周縁と前記保持
枠2間に光軸4と直交する環状の平坦部5を形成すると
ともに、前記保持枠2の両側有効レンズ面3,3に面する
内周端部に前記光軸4と平行な円筒部6,6を形成したも
のである。ここで、前記平坦部5の光軸4と直交する幅
は、0.2〜0.5mmとすることが好ましい。 前記保持枠2は、有効レンズ面3よりも前記光軸4の
方向に突出させて該有効レンズ面3の保護作用も有する
保持環7,7を形成し、更に外周中央部には側方へ突出し
た環状の取付環8を形成している。尚、前記両平坦部5,
5の間隔は、前記取付環8の光軸方向の幅と略一致させ
るか又はそれより広く設定し、樹脂流れがよくなるよう
にしている。更に、前記平坦部5の外縁から前記円筒部
6にかけて外側方へ拡開したテーパー状の傾斜面9を形
成して視野を広くしてあり、また該傾斜面9には反射防
止膜を形成して、該傾斜面9を照射した入射光が再び有
効レンズ面3の方向に反射されて迷光となるのを抑制し
ている。 本発明のプラスチックレンズAは、第2図に示す如く
光学装置本体10に開口した取付孔11に一方の保持環7を
内嵌するとともに、該取付孔11の周縁に前記取付環8の
一側又は両側に形成した光軸4と直交する取付基準面12
を当接した状態で固定し、一方の有効レンズ面3から入
射したレーザ光13をコンパクト・ディスク、光ディスク
及び光カード等の光情報記録媒体14上に集束し、その反
射光を再び有効レンズ面3を通して光検知器で検知し、
光情報を読み取るものである。尚、前記光情報記録媒体
14は、基板15上に、微細な凹凸を成形するか又は光反射
率、磁化の方向を局所的に変化させてピット16をトラッ
ク上に形成した記録膜17を積層するとともに、その上面
に使用するレーザ光の波長に対して透明な保護膜18を積
層した構造のものである。通常、この種のピックアップ
レンズは焦点距離が数mmと非常に短く、しかもスポット
径は情報量の高密度化を考慮してピット16の最小径はで
きるだけ小さく設定され、それに応じてスポット径をそ
れと同程度に小さく集束され、例えば1μm以下に設定
されることから、光学装置本体10への取付けは高精度が
要求され、更にレンズ部1内での屈折率の均一性が要求
される。その為には、両側有効レンズ面3,3のそれぞれ
の光軸4を一致させるとともに、レンズ部1の厚みdを
精度よく設定することは勿論、前記取付基準面12に対す
る両側有効レンズ面3,3の相対位置を精度よく設定する
ことが要求され、更に樹脂流れに優れた形状に設計する
ことが必要であり、それに伴い金型19の形状及び構造に
特に工夫が必要となる。 当該プラスチックレンズAは、上述の要請を全て満足
するように発明されたものである。前記金型19は、第3
図に示す如く前記プラスチックレンズAと円筒部6より
外周側を成形し得る二つ割りの分割金型20,21と、それ
ぞれの分割金型20,21に形成した円孔22に挿入深さを高
精度に設定できる円柱状のコア23,24とよりなり、該コ
ア23,24の先端部に前記有効レンズ面3に相当する凹曲
面25を形成し、その周囲に平坦部5に相当する環状平面
26を形成し、更に外周に前記傾斜面9に相当するテーパ
ー面27を形成し、前記円筒部6に相当する外周面28は該
コア23の外周面と一致させた構造のものである。また、
前記分割金型20,21間にはアクリル系樹脂等のレンズと
して使用可能な樹脂を注入する注入路29を形成し、前記
保持枠2の取付環8側面に位置する部位に連通させてい
る。しかして、前記分割金型20,21のそれぞれの円孔22,
22に前記コア23,24を嵌挿し、前記保持枠2の取付基準
面12に相当する分割金型20の部位に対して一方のコア23
の挿入深さを調節するとともに、他方のコア24を前記コ
ア23との間隔を調節してレンズ部1の厚みdを設定し、
前記保持枠2の取付基準面12に対して焦点位置を高精度
に設定できるようになしている。そして、前記コア23,2
4の分割金型20,21に対する挿入深さを調節できるように
なしたので、プラスチックレンズAの試作段階で最適に
設定する作業が極めて短時間で行えるとともに、保持枠
2の取付基準面12に対する焦点位置の微小変更を容易に
行うことができる。 このように、保持枠2の両側レンズ面3に面する内周
端部に光軸4と平行な円筒部6を設けた形状とすれば、
レンズ面3を形成する金型、即ちコア23,24を光軸方向
に平行移動させて両側レンズ面3を保持枠2に対する相
対位置及び両側レンズ面3,3の間隔を調節し、該保持枠
2に対する焦点位置及びレンズ部1の厚みdを最適に設
定することができるとともに、試作した後に金型の微調
整が必要な場合に光軸方向へレンズ面3を僅かに平行移
動する変更を行っても、全体形状に大きな変化を生じさ
せない。 更に、前記分割金型20,21で形成されるキャビティ内
にコア23,24の先端部を進入させた構造であるので、該
コア23,24と分割金型20,21の間、即ち前記円筒部6の外
縁部にバリが生じることがない。 〔発明の効果〕 以上にしてなる本発明の光情報記録媒体用のプラスチ
ックレンズによれば、レンズ部の周囲に一体成形した保
持枠と両側有効レンズ面外側周縁間に、光軸と直交する
方向の幅が0.2〜0.5mmの平坦部を、また前記保持枠に取
付基準面を、それぞれ光軸と直交させて設けてなるの
で、前記平坦部を有効レンズ面の性能評価の際の曲率及
び微小な凹凸を測定する基準点、更には当該プラスチッ
クレンズを保持枠に形成した取付基準面を利用して光学
装置本体へ高精度に取付けることができる。また、該平
坦部に照射されたレーザ光等の入射光は平行に進行する
ので、有効レンズ面に照射され集束された入射光とは完
全に分離することができて迷光を完全にカットすること
ができる。そして、金型に於いては鋭いエッジが存在し
ないので、樹脂流れがよく均一に金型内に樹脂を注入す
ることができ、もって樹脂の冷却が一様に行われてヒケ
が少なく、密度及び屈折率を均一となすことができる。 また、前記保持枠の両側レンズ面に面する内周端部に
光軸と平行な円筒部を設けてなるので、レンズ面を形成
する金型を光軸方向に平行移動させて両側レンズ面の保
持枠に対する相対位置及び両レンズ面の間隔を調節し、
該保持枠に対する焦点位置及びレンズ部の厚みを最適に
設定することができるとともに、試作した後に金型の微
調整が必要な場合に光軸方向へレンズ面を僅かに平行移
動する変更を行っても、全体形状に大きな変化を生じさ
せないものである。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明のプラスチックレンズの断面図、第2図
は使用状態を示す省略部分断面図、第3図はプラスチッ
クレンズを成形する金型の省略部分断面図である。 A:プラスチックレンズ、 1:レンズ部、2:保持枠、3:有効レンズ面、4:光軸、5:平
坦部、6:円筒部、7:保持環、8:取付環、9:傾斜面、10:
光学装置本体、11:取付孔、12:取付基準面、13:レーザ
光、14:光情報記録媒体、15:基板、16:ピット、17:記録
膜、18:保護膜、19:金型、20:分割金型、21:分割金型、
22:円孔、23:コア、24:コア、25:凹曲面、26:環状平
面、27:テーパー面、28:外周面、29:注入路。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.レンズ部の周囲に一体成形した保持枠と両側有効レ
    ンズ面外周縁間に、光軸と直交する方向の幅が0.2〜0.5
    mmの平坦部を、また前記保持枠に取付基準面を、それぞ
    れ光軸と直交させて設けてなることを特徴とする光情報
    記録媒体用のプラスチックレンズ。 2.前記保持枠の両側レンズ面に面する内周端部に光軸
    と平行な円筒部を設けてなる特許請求の範囲第1項記載
    の光情報記録媒体用のプラスチックレンズ。
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