JP4993326B2 - レンズ - Google Patents
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Description
光軸を含む第1の面と、
前記第1の面よりも曲率が小さく、前記第1の面に対して対向する側に形成された第2の面と、
光軸直交方向において前記第1の面と前記フランジ部との間に形成される中間端面と、
前記中間端面と前記第1の面とを接続する遷移面とを有し、
前記遷移面との境界における前記第1の面の法線と光軸とのなす角度θ1(但し鋭角とする)は、前記第1の面との境界における前記遷移面の法線と光軸とのなす角度θ2より大きくなっており、
光軸上における前記第1の面と前記第2の面との距離をd(mm)とし、前記中間端面における光軸方向最小薄さをt(mm)としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。
本発明者の研究結果によれば、前記遷移面を設けることで成形不良を抑制できるが、d/t(これを偏肉比という)が4.1以上であるような場合には、前記遷移面を形成してもフローマーク等の成形不良が生じる恐れがあることがわかった。一方、d/tが2.8以下であるような場合には、フランジ厚が薄くなりすぎて、例えば光ピックアップ装置用の対物レンズ等の場合、装置に精度良く取り付けることができなくなる。従って、(1)式を満たすことで、成形不良を抑制でき組付性に優れたレンズが提供されることとなる。
請求項3に記載のレンズは、請求項1又は2に記載の発明において、前記フランジ部の光軸方向厚さをΔ(mm)としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。
例えば一般的な光ピックアップ装置用の対物レンズでは、繋ぎ領域につながるフランジ部が一様な厚さを有している。このような形状であれば、繋ぎ領域を設けることで比較的容易に成形不良を抑制できる。これに対し、近年では、軸上厚を薄くしながらもフランジ部を厚くしたレンズも望まれている。このようなレンズにおいては、第1の面側のフランジ部の面よりも、中間端面を第2の面に近づける必要があるが、すると成形時にキャビティに向かう樹脂の流れ方向が急激に変化して、フローマークなどの成形不良を発生しやすくなる。これに対し、偏肉比d/tが(1)式を満たすようにすることで、成形不良を効果的に抑制できるのである。即ち、(2)式を満たすレンズにおいて、偏肉比d/tが(1)式を満たすことが特に望ましいといえる。
値D1/D2が(3)式の上限以上であると、D1≒D2となるため、前記レンズを成形する金型の形成が困難となる。一方、値D1/D2が(3)式の下限以下であると、前記遷移面が大きくなりすぎて、偏肉比d/tの低下を招き望ましくない。よって、(3)式の範囲を満たすのが望ましい。
請求項6に記載のレンズは、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記中間端面の光軸直交方向の幅は、50μm以上であることを特徴とするので、前記レンズを成形する金型を形成し易いという利点がある。
(レンズの射出成形)
次に、本発明者が行った実験結果について述べる。本発明者は、開口数0.85のBlu−ray Disc専用光ピックアップ装置用対物レンズについて、偏肉比や遷移面の大きさを変えたものを設計し、それに対応する金型(図2参照)を用意して、樹脂材料を熱風除湿乾燥器により70〜120℃で5時間乾燥して水分を除去した後、金型を選んで取り付けた射出成形機「s−2000i 50A」(商品名、ファナック社製)により、シリンダー温度200〜270℃、保圧70〜100MPaにて射出成形した。このとき、金型温度は油媒等によりコントロールした。具体的には、樹脂射出充填時の金型キャビティ温度を120〜150℃とし、充填完了とともに金型を冷却し、金型を開いて自動取り出し機によりレンズを取り出して、外観不良の度合いを評価した。
11a 光学面
11a 開口
11b フランジ端転写面
11c フランジ周転写面
20 第2の型
21a 光学転写面
21b テーパ面
21c フランジ端転写面
21d フランジ周転写面
22 ランナー
30 入れ子
31a 光学面転写面
31b 遷移面転写面
31c 中間端面転写面
31d テーパ面
α 法線
β 法線
θ1 角度
θ2 角度
B 境界
GT ゲート
OE レンズ
OE11 中間端面
OE11a 第1の光学面
OE11b 遷移面
OE11c 中間端面
OE11d テーパ面
OE11e フランジ部の第1端面
OE11f フランジ部の周面
OE21a 第2の光学面
OE21b テーパ面
OE21c フランジ部の第2端面
OEF フランジ部
X 光軸又は軸線
Claims (7)
- 樹脂を素材として成形され外周にフランジ部を備えたNA0.7以上のレンズにおいて、
光軸を含む第1の面と、
前記第1の面よりも曲率が小さく、前記第1の面に対して対向する側に形成された第2の面と、
光軸直交方向において前記第1の面と前記フランジ部との間に形成される中間端面と、
前記中間端面と前記第1の面とを接続する遷移面とを有し、
前記遷移面との境界における前記第1の面の法線と光軸とのなす角度θ1(但し鋭角とする)は、前記第1の面との境界における前記遷移面の法線と光軸とのなす角度θ2より大きくなっており、
光軸上における前記第1の面と前記第2の面との距離をd(mm)とし、前記中間端面における光軸方向最小薄さをt(mm)としたときに、以下の式を満たすことを特徴とするレンズ。
4.1>d/t>2.8 (1) - 以下の式を満たすことを特徴とする請求項1に記載のレンズ。
3.8>d/t>3.3 (1’) - 前記フランジ部の光軸方向厚さをΔ(mm)としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ。
t<Δ (2) - 光軸から前記遷移面の内周縁までの径をD1とし、光軸から前記中間端面の内周縁までの径をD2としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレンズ。
0.88<D1/D2<0.98 (3) - 以下の式を満たすことを特徴とする請求項4に記載のレンズ。
0.94<D1/D2<0.975 (3’) - 前記中間端面の光軸直交方向の幅は、50μm以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のレンズ。
- 前記第1の面の少なくとも一部には、回折構造が形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のレンズ。
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