物镜及其制造方法技术

本发明专利技术目的是提供一种物镜及其制造方法，物镜１的第一面形成为凸非球面，而且开口数ＮＡ满足：ＮＡ≥０．８。希望该物镜１的第二面也形成非球面，利用具有相对成型面的上下一对模具制成型预先成型为规定形状、加热软化状态下的成型材质，同时进行转印，使用半径为（ｒ）的球状成型材质，通过在上下一对模具之间压制所述成型材质转印成型面的形状，而且所述凸非球面的近轴曲率半径Ｒ满足如下条件：（ｒ）／Ｒ≤１．３５。该物镜光学系统具有物镜（１）和盖板玻璃（ＣＧ）（２）。所述玻璃盖板（２）保护光盘等的光信息记录媒体表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及所谓光盘等高密度光信息记录媒体的记录使用或者再现使用的至少一方面所使用的物镜，特别是适用于使用短波长光源的高密度记录、再现物镜以及所述物镜的制造方法。
技术介绍
目前作为广泛使用的光记录媒体CD(小型盘)主要在开口数NA为0.45～0.5范围内使用，而且DVD(数字视频盘)主要在开口数NA为0.6～0.65范围内使用，利用波长为650～780nm水平的光源进行光信息记录。可是，伴随着大容量化的需求，需要能够以更高记录密度进行记录的高密度光信息记录媒体及用于记录、再现用的光学系统。因此，要求这种应用即用于高密度光信息记录媒体的记录、再现光学系统物镜的NA更高。专利文件1特开2001-324673公报该专利文件1中记载了一种用于高密度光信息记录媒体的记录、再现光学系统中所使用的物镜，开口数NA为0.75以上，适用于光源波长为400nm水平的高密度记录、再现装置中。而且，在所述专利文件1中，记载了如下内容，物镜为非球面单透镜，轴上透镜厚度为d1，焦距为f，满足如下条件1.1≤d1/f≤3阿贝数为νd，使用波长的折射率为n，光源一侧的近轴曲率半径为r1，满足1.2≤d1/f≤2.3 f/νd≤0.0601.40≤n1.40≤n/f≤1.85 0.40≤r1/(n·f)≤0.70 专利文件2特开2002-156579公报同时，该专利文件2中提出了同样适用于高密度化的物镜是开口数NA为0.7以上的双面非球面透镜，透镜的中心厚度比焦距长。新一代大容量光盘为了提高记录密度，光源波长需要使用跟现有相比位于短波波段的400nm附近。在这种情况下，要求例如光源使用蓝紫色半导体激光器，而且物镜使用开口数NA为0.8以上的非球面透镜。但是，在用于光盘的单透镜物镜中，轴外像差、偏心公差或者色差与透镜厚度有关。对于用于现有的CD或者DVD的物镜的开口数范围，根据要求的像差，允许的透镜厚度范围宽。因此，可以根据兼顾对工作距离、透镜重量等的物理限制设计透镜，决定透镜厚度。可是，对于大容量光盘使用的单透镜物镜，由于NA高，像差倾向于变大。为了获得充分的光学性能，即像差必须在规定范围内以下，限制了透镜的厚度。结果，用于高NA的单透镜物镜与用于现有的CD或者DVD的物镜比较，有效透镜厚度与焦距比较变大了。如果如上所述透镜变厚，与此相伴透镜材质的体积增大。即，作为透镜材质使用的预成型光学材质例如球面状的预制件的半径r变大。如果半径r超过模具成型面的近轴曲率半径R(大致与成型的透镜的近轴曲率半径R相等)，存在难以获得所希望的透镜面精度的问题。例如，在这样的透镜中，在通过模制成型具有凸面的部件的情况下，如果模具成型面的曲率半径R比成型之前预成型的成型材质即预制件(例如由玻璃构成的玻璃预制件)的曲率半径r小，在模制成型时，放置在模具凹面成型面上配置曲率半径比其大的预制件。如果在这种状态下按压成型，成型面与预制件之间封闭有空气或者规定气体的环境气体，如果不能把这样的气体排出而成型，成型后的透镜产生凹坑，不满足所希望的透镜面精度。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述问题而作出专利技术，其目的是提供一种，能够抑制由模制非球面单透镜构成的光信息记录、再现使用的物镜中的像差并提高透镜的制造性能，确保优良的光学性能，而且能够在伴随透镜制造的成型面加工和模制成型等中得到高的生产效率。即，本专利技术第一方面的目的是提供一种物镜制造方法，特别是能有效地防止在预制件与成型面模具之间封闭有气体的情况，能够形成面精度高的透镜。同时，本专利技术第二方面的目的是提供一种物镜制造方法，特别是能够进一步提高制造性能而且进一步改善轴外像差和色差。本专利技术第三方面的目的是提供一种物镜制造方法，特别是适用于至少对于基准波长的无限系透镜使用的透镜。本专利技术第四方面的目的是提供一种物镜制造方法，特别是确保工作距离，而且有效抑制轴外视场像差、色差以及透镜重量增加。本专利技术第五方面的目的是提供一种物镜制造方法，特别是能够更容易组装使用该物镜的拾取头等。本专利技术第六方面的目的是提供一种物镜制造方法，特别是透镜曲面的曲率不会特别大，能够获得高屈光度，而且模具的成型面能够比较容易地精密加工，能够有效降低色差，而且模具材质容易选择。本专利技术第七方面的目的是提供一种面精度高的透镜，特别是有效地防止在预制件与成型面模具之间封闭有气体的情况。根据第一方面所述的本专利技术的物镜制造方法，为了实现上述目的，所述物镜是用于光信息记录、再现用的物镜，所述方法包括利用具有相对成型面的上下一对模具模制成型预先成型为规定形状、加热软化状态的成型材质，其特征在于上述物镜的第一面为凸非球面，而且开口数NA满足NA≥0.8包括转印工序，使用半径为r的球状成型材质，通过在上下一对模具之间压制所述成型材质转印成型面的形状，而且所述凸非球面的近轴曲率半径R满足如下条件r/R≤1.35。根据第二方面所述的本专利技术的物镜制造方法，是在第一方面所述的制造方法中，上述r和上述凸非球面的近轴曲率半径R满足1.0≤r/R≤1.3。根据第三方面所述的本专利技术的物镜制造方法，是在第一方面或者第二方面所述的制造方法中，上述物镜对于基准波长的光学倍率为零。根据第四方面所述的本专利技术的物镜制造方法，是在第一方面或第二方面所述的物镜制造方法中，当上述物镜的焦距为f(mm)时满足0.5≤f≤2.1。根据第五方面所述的根据本专利技术的的物镜制造方法，是在第一方面或第二方面所述的物镜制造方法中，上述物镜对于基准波长λ的轴上波前差为0.04λrms以下。根据第六方面所述的根据本专利技术的的物镜制造方法，是第一方面或第二方面所述的物镜制造方法中，上述物镜由折射率n为1.65以上、阿贝数νd为4.0以上、屈伏点Ts为650℃以下的光学玻璃制成。根据第七方面所述的本专利技术的物镜是为了达到上述目的，第一面为凸非球面，而且开口数NA满足NA≥0.8的用于光信息记录、再现用的物镜，其特征在于在所述物镜的体积为V时满足条件(4/3)πr3＝V的r与所述凸非球面的近轴曲率半径R之间满足如下条件1.0≤r/R≤1.35的模制物镜。即，根据本专利技术第一方面所述的物镜制造方法，所述物镜是用于光信息记录、再现用的物镜，所述方法包括利用具有相对成型面的上下一对模具模制成型预先成型为规定形状、加热软化状态的成型材质，其特征在于上述物镜的第一面为凸非球面，而且开口数NA满足NA≥0.8包括转印工序，使用半径为r的球状成型材质，通过在上下一对模具之间压制所述成型材质转印成型面的形状，而且所述凸非球面的近轴曲率半径R满足如下条件r/R≤1.35。通过上述结构，能够抑制由模制非球面单透镜构成的光信息记录和再现用的物镜中的像差并提高透镜的制造性能，确保优良的光学性能，而且能够在加工模具的成型面成型加工阶段和制造透镜压制成型阶段提高生产效率。特别是，能够有效防止在预制件与成型面模具之间封闭有气体的情况，能够形成面精度高的透镜。而且，其中所谓光信息记录、再现用为用于记录或者再现至少一种情况。而且，模具包括由金属、超硬合金、陶瓷等构成，它的材质不是特别限定的。而且，根据本专利技术第二方面所述的物镜制造方法，是在第一方面所述的制造方法中，上述球形材质半径r和上述凸非球面的近轴曲率半径R满足1.0≤r/R≤1.3。通过上述结构，特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物镜制造方法，所述物镜是用于光信息记录、再现用的物镜，所述方法包括利用具有相对成型面的上下一对模具压制成型预先成型为规定形状、加热软化状态的成型材质，其特征在于：上述物镜的第一面为凸非球面，而且开口数ＮＡ满足：ＮＡ≥０． ８包括复印工序，使用半径为ｒ的球状成型材质，通过在上下一对模具之间压制所述成型材质复印成型面的形状，而且所述凸非球面的近轴曲率半径Ｒ满足如下条件：ｒ／Ｒ≤１．３５。

【技术特征摘要】
JP 2003-4-14 2003-1094541.一种物镜制造方法，所述物镜是用于光信息记录、再现用的物镜，所述方法包括利用具有相对成型面的上下一对模具压制成型预先成型为规定形状、加热软化状态的成型材质，其特征在于上述物镜的第一面为凸非球面，而且开口数NA满足NA≥0.8包括复印工序，使用半径为r的球状成型材质，通过在上下一对模具之间压制所述成型材质复印成型面的形状，而且所述凸非球面的近轴曲率半径R满足如下条件r/R≤1.35。2.根据权利要求1所述的物镜制造方法，其特征在于上述r和上述凸非球面的近轴曲率半径R满足1.0≤r/R≤1.3。3.根据权利要求1或2所述的物镜制造方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺嶋保貴，米田靖弘，山下照夫，小柳秀昭，
申请(专利权)人：保谷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]