JP4394507B2 - Objective lens and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、いわゆる光ディスク等の高密度光情報記録媒体の記録用および再生用の少なくとも一方に用いる対物レンズに係り、特に短波長の光源を用いる高密度の記録・再生に好適な対物レンズおよびそのような対物レンズの製造方法に関するものである。 The present invention relates to an objective lens used for at least one of recording and reproduction of a high-density optical information recording medium such as a so-called optical disk. The present invention relates to a method for manufacturing such an objective lens.
従来より光記録媒体として広く利用されているＣＤ（コンパクトディスク）は、開口数ＮＡが主として０．４５〜０．５の範囲で利用されており、また、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）は、開口数ＮＡが０．６〜０．６５の範囲であり、波長が６５０〜７８０ｎｍ程度の光源を用いて光情報記録を行っていた。
しかしながら、大容量化のニーズに伴い、より高い記録密度での記録を可能とする高密度光情報記録媒体およびその記録・再生用の光学系が求められている。
このため、こうした用途、すなわち高密度光情報記録媒体の記録・再生用の光学系に用いるための対物レンズには、一層の高ＮＡ化が求められている。
特許文献１（特開２００１−３２４６７３公報）には、高密度の光情報記録媒体の記録・再生用の光学系に用いられる対物レンズであって、開口数ＮＡが０．７５以上で、光源波長が４００ｎｍ程度の高密度記録・再生装置に好適なレンズが記載されている。
Conventionally, CDs (compact discs) that have been widely used as optical recording media have a numerical aperture NA mainly in the range of 0.45 to 0.5, and DVDs (digital versatile discs) have numerical apertures. Optical information recording was performed using a light source having an NA in the range of 0.6 to 0.65 and a wavelength of about 650 to 780 nm.
However, with the need for larger capacity, a high-density optical information recording medium capable of recording at a higher recording density and an optical system for recording / reproducing the information are demanded.
For this reason, an objective lens for use in such an application, that is, an optical system for recording / reproducing a high-density optical information recording medium, is required to have a higher NA.
Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-324673) discloses an objective lens used in an optical system for recording / reproducing a high-density optical information recording medium, having a numerical aperture NA of 0.75 or more and a light source wavelength. Describes a lens suitable for a high-density recording / reproducing apparatus having a thickness of about 400 nm.
また、この特許文献１には、非球面単玉対物レンズであって、軸上レンズ厚をｄ１、焦点距離をｆとして、
１．１≦ｄ１／ｆ≦３
を満たすレンズや、アッベ数をνｄ、使用波長での屈折率をｎおよび光源側の近軸曲率半径をｒ１として、
１．２≦ｄ１／ｆ≦２．３ ｆ／νｄ≦０．０６０
１．４０≦ｎ
１．４０≦ｎ＜１．８５ ０．４０≦ｒ１／（ｎ・ｆ）≦０．７０
の各式を満たすレンズなどが記載されている。
また、特許文献２（特開２００２−１５６５７９公報）には、同様の高密度化に適する対物レンズとして、開口数ＮＡが０．７以上の両面非球面レンズであって、レンズの中心厚さが焦点距離より長いレンズも提案されている。
1.1 ≦ d1 / f ≦ 3
A lens satisfying the above, an Abbe number of νd, a refractive index at the wavelength used is n, and a paraxial radius of curvature on the light source side is r1,
1.2 ≦ d1 / f ≦ 2.3 f / νd ≦ 0.060
1.40 ≦ n
1.40 ≦ n <1.85 0.40 ≦ r1 / (n · f) ≦ 0.70
The lens etc. which satisfy | fill each of these formulas are described.
Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-156579) discloses a double-sided aspherical lens having a numerical aperture NA of 0.7 or more as a similar objective lens suitable for high density, and has a center thickness of the lens. Lenses longer than the focal length have also been proposed.
次世代大容量光ディスクでは、記録密度を上げるために光源の波長として従来より短波長側の４００ｎｍ付近を用いることが必要になる。この場合、例えば、光源として青紫色半導体レーザーを用い、また対物レンズとしては、開口数ＮＡが０．８以上の非球面レンズを用いることが求められる。
ところで、光ディスク用の対物単玉レンズにおいて、軸外収差、偏心公差または色収差と、レンズ厚との間には、ある関係がある。従来のＣＤまたはＤＶＤ用の対物レンズでは、その開口数ＮＡの値の範囲により、求められる収差から許容されるレンズ厚の範囲は比較的広い。このため、もっぱら作動距離、レンズ重量等の物理的制約に基づいてレンズ設計を行い、レンズ厚を決定することが可能であった。しかしながら、大容量光ディスク用単玉対物レンズでは、高ＮＡであるために、収差が大きくなる傾向がある。充分な光学性能を得るため、すなわち、収差を所定範囲以下とするためには、レンズ厚のとりうる範囲が限定される。
この結果、高ＮＡ用の単玉対物レンズは、従来のＣＤまたはＤＶＤ用の対物レンズと比較して、有効なレンズ厚が焦点距離に対して大きくなる。
In next-generation large-capacity optical disks, it is necessary to use a wavelength of 400 nm on the shorter wavelength side than the conventional light source wavelength in order to increase the recording density. In this case, for example, it is required to use a blue-violet semiconductor laser as a light source, and to use an aspheric lens having a numerical aperture NA of 0.8 or more as an objective lens.
Incidentally, in an objective single lens for an optical disc, there is a certain relationship among off-axis aberration, eccentricity tolerance or chromatic aberration and lens thickness. In the conventional objective lens for CD or DVD, the range of the lens thickness allowed from the required aberration is relatively wide depending on the range of the numerical aperture NA. For this reason, it was possible to determine the lens thickness by designing a lens exclusively based on physical constraints such as working distance and lens weight. However, since the single lens objective lens for a large capacity optical disk has a high NA, the aberration tends to increase. In order to obtain a sufficient optical performance, that is, in order to set the aberration to a predetermined range or less, the range that the lens thickness can take is limited.
As a result, the single lens objective lens for high NA has an effective lens thickness that is larger than the focal length compared to the conventional objective lens for CD or DVD.
このようにレンズが厚くなると、それに伴って、レンズ素材の体積が増加する。すなわち、レンズ素材として用いられる予備成形された光学素材、例えば球形状のプリフォーム、の半径ｒが大きくなる。半径ｒが金型における成形面の近軸曲率半径Ｒ（成形されるレンズの近軸曲率半径Ｒと略等しい）を超えると、所望のレンズ面精度を得ることが困難になるという問題が発生する。
例えば、このようなレンズで、凸面を有するものをモールドプレス成形によって成形する場合、成形する前の予備成形された成形素材、すなわちプリフォーム（例えば、ガラスからなるガラスプリフォーム等）、の曲率半径ｒよりも金型成形面の曲率半径Ｒが小さいと、プレス成形に際して、金型側の凹面の成形面に、それより曲率半径の大きなプリフォームが配置される。この状態で押圧成形しようとすると、成形面とプリフォームとの間に、空気または所定のガス等の雰囲気気体が閉じ込められ、そのまま気体を排出できずに成形すると、成形後のレンズに凹みが生じるなど、所望のレンズ面精度を満たさないものとなる。
As the lens becomes thicker in this way, the volume of the lens material increases accordingly. That is, the radius r of a preformed optical material used as a lens material, for example, a spherical preform, is increased. If the radius r exceeds the paraxial curvature radius R of the molding surface of the mold (substantially equal to the paraxial curvature radius R of the lens to be molded), there arises a problem that it becomes difficult to obtain a desired lens surface accuracy. .
For example, when such a lens having a convex surface is molded by mold press molding, a radius of curvature of a preformed molding material before molding, that is, a preform (for example, a glass preform made of glass, etc.). If the radius of curvature R of the mold forming surface is smaller than r, a preform having a larger radius of curvature is disposed on the molding surface of the concave surface on the mold side during press molding. If you try to press-mold in this state, air or an atmospheric gas such as a predetermined gas is trapped between the molding surface and the preform, and if the gas is not discharged as it is, the lens after molding will have a dent. For example, the desired lens surface accuracy is not satisfied.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、モールド非球面単レンズからなる光情報記録・再生用の対物レンズにおけるレンズ収差の抑制およびレンズの製造性を両立させて、優れた光学特性を確保し、且つ金型の成形面を加工する型加工の段階およびレンズ製造段階のプレス成形などにおいて高い生産効率を得ることを可能とする対物レンズおよびその製造方法を提供することを目的としている。
すなわち、本発明の請求項１の目的は、特に、プリフォームと金型間に気体が閉じ込められたまま成形されることを効果的に防止し、面精度の高いレンズを成形することを可能とし、さらに、製造性を一層向上し且つ軸外収差および色収差を一層改善することを可能とし、さらには、プレス成形の際に、成形面と成形素材の間に気体が閉じ込められる現象を防止し得る対物レンズの製造方法を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、熱間成形により優れた形状の光学素子と効率よく成形することが可能な対物レンズの製造方法を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、少なくとも基準波長についての無限系レンズとして用いるのに好適な対物レンズの製造方法を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、作動距離を確保し、軸外の画角収差、色収差、さらにはレンズ重量の増大をも効果的に抑制することを可能とする対物レンズの製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and achieves excellent optical characteristics while achieving both suppression of lens aberration and manufacturability of a lens in an optical information recording / reproducing objective lens composed of a molded aspherical single lens. It is an object of the present invention to provide an objective lens and a method for manufacturing the objective lens that can ensure high production efficiency in press molding at the mold processing stage and the lens manufacturing stage for processing the molding surface of the mold. .
That is, the object of
An object of
The object of the third aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing an objective lens suitable for use as an infinite system lens for at least the reference wavelength.
The object of claim 4 of the present invention is, in particular, a method for manufacturing an objective lens that can secure a working distance and effectively suppress off-axis field angle aberration, chromatic aberration, and further increase in lens weight. Is to provide.
本発明の請求項５の目的は、特に、当該レンズを用いる光ピックアップ等の組立てをさらに容易にすることを可能とする対物レンズの製造方法を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、レンズ曲面の曲率を極端に強くすることなく、高い屈折力を得ることができ、且つ金型成形面の精密加工が比較的容易で、色収差を効果的に低減させることができるとともに、金型素材の選択も容易な対物レンズの製造方法を提供することにある。
そして、本発明の請求項７の目的は、特に、プリフォームと金型間に気体が閉じ込められたまま成形されることを効果的に防止し、面精度の高いレンズを提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、レンズを軽量化し、光ピックアップの駆動電力を小さくすることが可能な対物レンズを提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、対物レンズの駆動の過度の負荷がかからず、正常な動作を維持でき、高精度のレンズを提供することにある。
本発明の請求項１０の目的は、特に、成形温度を低くすることにより、レンズをプレス成形する際に用いる金型について、充分な剛性を有する金型素材の選択が容易となるようなレンズを提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、金型成形面の精密加工が比較的容易になると共に、色収差を低減化し得る対物レンズを提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、光ピックアップユニットの組立てが容易な対物レンズを提供することにある。
An object of claim 5 of the present invention is to provide a method of manufacturing an objective lens that makes it easier to assemble an optical pickup using the lens.
The object of claim 6 of the present invention is to achieve a high refractive power without extremely increasing the curvature of the curved surface of the lens, and it is relatively easy to precisely process the molding surface of the lens, and is effective for chromatic aberration. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an objective lens that can be easily reduced and can easily select a mold material.
An object of claim 7 of the present invention is to provide a lens with high surface accuracy, in particular, effectively preventing molding while gas is confined between the preform and the mold.
The purpose of the eighth aspect of the present invention, in particular, lenses and lightweight, is to provide an objective lens capable of reducing the driving power of the optical pickup.
An object of claim 9 of the present invention is to provide a highly accurate lens that can maintain normal operation without being excessively loaded with driving of the objective lens.
An object of claim 10 of the present invention is to provide a lens that makes it easy to select a mold material having sufficient rigidity, particularly for a mold used for press molding a lens by lowering the molding temperature. It is to provide.
An object of claim 11 of the present invention is to provide an objective lens capable of reducing the chromatic aberration while making the precision processing of the molding surface relatively easy.
The object of the twelfth aspect of the present invention is to provide an objective lens in which an optical pickup unit can be easily assembled.
請求項１に記載した本発明に係る対物レンズの製造方法は、上述した目的を達成するために、球形状に予備成形された成形素材を加熱軟化した状態で、対向する成形面を有する上下一対の金型を用いて前記成形素材をプレス成形することによって前記成形素材に成形面形状を転写して、第１面に凸非球面を有するとともに開口数ＮＡが０．８以上の光情報記録・再生用の対物レンズを製造する方法であって、
前記第１面の近軸曲率半径Ｒと前記成形素材の半径ｒは、
１．０≦ｒ／Ｒ≦１．３
なる条件を満足し、
前記第１面を形成するための成形面と前記成形素材との間に生じる空間の最大高さをｈとしたとき、当該ｈに相当する距離分を前記上下の金型が接近する間の押圧速度を１ｍｍ/ｓｅｃ以下として、前記空間に閉じ込められた雰囲気ガスが排出されるように押圧し、前記ガラス素材が前記第１面を成形するための成形面の中心付近に密着した時点で（換言すると、前記上下型がｈの相対移動距離を移動した後）、押圧速度を増大することを特徴としている。
請求項２に記載した本発明に係る対物レンズの製造方法は、請求項１に記載の製造方法において、前記成形素材の温度が、少なくともガラス表面において、ガラス粘度で１０６．５〜１０８．５ポアズ相当であるときに、前記成形素材を押圧することを特徴としている。
In order to achieve the above-described object, the objective lens manufacturing method according to the first aspect of the present invention is a pair of upper and lower surfaces having opposed molding surfaces in a state where the molding material preformed into a spherical shape is heated and softened. of the molding material by using a mold by transferring a molding surface shaped to the molding material by press molding, an optical information recording numerical aperture NA of 0.8 or more as well as it has a convex aspherical first surface A method of manufacturing an objective lens for reproduction ,
The paraxial radius of curvature R of the first surface and the radius r of the molding material are:
1.0 ≦ r / R ≦ 1. 3
Satisfying the conditions
When the maximum height of the space formed between the molding surface for forming the first surface and the molding material is h, pressing while the upper and lower molds approach the distance corresponding to h When the speed is set to 1 mm / sec or less and the atmospheric gas confined in the space is pressed so as to be discharged , the glass material comes into close contact with the vicinity of the center of the forming surface for forming the first surface (in other words, Then, after the upper and lower molds have moved a relative movement distance of h), the pressing speed is increased .
The objective lens manufacturing method according to
請求項３に記載した本発明に係る対物レンズの製造方法は、請求項１または２の対物レンズの製造方法において、前記対物レンズは、基準波長に対する光学倍率がゼロであることを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係る対物レンズの製造方法は、請求項１から請求項３のうちのいずれか１項の対物レンズの製造方法において、前記対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）とするとき、
０．５≦ｆ≦２．１
を満足することを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係る対物レンズの製造方法は、請求項１から請求項４のうちのいずれか１項の対物レンズの製造方法において、前記対物レンズは、基準波長λにおける、軸上波面収差が０．０７λｒｍｓ以下であることを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係る対物レンズの製造方法は、請求項１から請求項５のうちのいずれか１項の対物レンズの製造方法において、前記対物レンズは、屈折率ｎが１．６５以上、アッベ数νｄが４０以上、そして屈伏点TSが６５０℃以下の光学ガラスからなることを特徴としている。
The objective lens manufacturing method according to a third aspect of the present invention is the objective lens manufacturing method according to the first or second aspect , wherein the objective lens has an optical magnification of zero with respect to a reference wavelength.
The objective lens manufacturing method according to claim 4 is the objective lens manufacturing method according to any one of
0.5 ≦ f ≦ 2.1
It is characterized by satisfying.
The objective lens manufacturing method according to the present invention described in claim 5 is the objective lens manufacturing method according to any one of
The objective lens manufacturing method according to the present invention described in claim 6 is the objective lens manufacturing method according to any one of
請求項７に記載した本発明に係る対物レンズは、上述した目的を達成するために、
第１面に凸非球面を有し且つ開口数ＮＡが
ＮＡ≧０．８
を満たす単レンズからなる光情報記録・再生用の対物レンズであって、
前記対物レンズの体積をＶとするとき、
（４／３）πｒ３＝Ｖ
を満たすｒが、前記凸非球面の近軸曲率半径Ｒとの間で、
１．０≦ｒ／Ｒ≦１．３５
なる関係を満足するとともに、
基準波長λを４００〜４５０ｎｍとしたとき、当該基準波長λにおける画角０．５°についての軸外波面収差が０．０７λｒｍｓ以下のモールドプレスレンズであることを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係る対物レンズは、請求項７に記載の対物レンズにおいて、比重が２．２０〜４．７０ｇ/ｃｍ３の光学ガラスからなることを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係る対物レンズは、請求項７または８の対物レンズにおいて、体積が０．３〜２５ｍｍ３であることを特徴としている。
請求項１０に記載した本発明に係る対物レンズは、請求項７〜請求項９のうちのいずれか１項の対物レンズにおいて、屈伏点Tsが６５０℃以下の光学ガラスをプレス成形して形成されたことを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係る対物レンズは、請求項７〜請求項１０のうちのいずれか１項の対物レンズにおいて、基準波長λを４００〜４５０ｎｍとしたとき、当該基準波長λにおける屈折率ｎが1.65以上であり、かつアッベ数νｄが４０以上であることを特徴としている。
請求項１２に記載した本発明に係る対物レンズは、請求項７〜請求項１１のうちのいずれか１項の対物レンズにおいて、前記基準波長λにおける画角０．５°における軸外波面収差が０．０５λｒｍｓ以下であることを特徴としている。
In order to achieve the above-described object, an objective lens according to the present invention described in claim 7 is provided.
The first surface has a convex aspheric surface and the numerical aperture NA is NA ≧ 0.8
An objective lens for optical information recording / reproduction consisting of a single lens satisfying
When the volume of the objective lens is V,
(4/3) πr 3 = V
Between r and the paraxial radius of curvature R of the convex aspheric surface,
1.0 ≦ r / R ≦ 1.35
With satisfies the following relationship,
When the reference wavelength λ is 400 to 450 nm, it is a mold press lens having an off- axis wavefront aberration of 0.07 λrms or less at an angle of view of 0.5 ° at the reference wavelength λ .
An objective lens according to an eighth aspect of the present invention is the objective lens according to the seventh aspect , wherein the objective lens is made of optical glass having a specific gravity of 2.20 to 4.70 g / cm 3 .
An objective lens according to a ninth aspect of the present invention is the objective lens according to the seventh or eighth aspect , wherein the volume is 0.3 to 25 mm 3 .
An objective lens according to a tenth aspect of the present invention is the objective lens according to any one of the seventh to ninth aspects, wherein the objective glass according to any one of the seventh to ninth aspects is formed by press molding optical glass having a yield point Ts of 650 ° C. or less. It is characterized by that.
The objective lens according to an eleventh aspect of the present invention is the objective lens according to any one of the seventh to tenth aspects, wherein the refraction at the reference wavelength λ is set when the reference wavelength λ is 400 to 450 nm. The rate n is 1.65 or more, and the Abbe number νd is 40 or more.
The objective lens according to a twelfth aspect of the present invention is the objective lens according to any one of the seventh aspect to the eleventh aspect , wherein an off-axis wavefront aberration at an angle of view of 0.5 ° at the reference wavelength λ. It is characterized by being 0.05λrms or less.
［作用］
すなわち、本発明の請求項１による対物レンズの製造方法は、球形状に予備成形された成形素材を加熱軟化した状態で、対向する成形面を有する上下一対の金型を用いて前記成形素材をプレス成形することによって前記成形素材に成形面形状を転写して、第１面に凸非球面を有するとともに開口数ＮＡが０．８以上の光情報記録・再生用の対物レンズを製造する方法であって、
前記第１面の近軸曲率半径Ｒと前記成形素材の半径ｒは、
１．０≦ｒ／Ｒ≦１．３
なる条件を満足し、
前記第１面を形成するための成形面と前記成形素材との間に生じる空間の最大高さをｈとしたとき、当該ｈに相当する距離分を前記上下の金型が接近する間の押圧速度を1ｍｍ/ｓｅｃ以下として、前記空間に閉じ込められた雰囲気ガスが排出されるように押圧し、前記ガラス素材が前記第１面を成形するための成形面の中心付近に密着した時点で（換言すると、前記上下型がｈの相対移動距離を移動した後）、押圧速度を増大する。
このような構成により、モールド非球面単レンズからなる光情報記録・再生用の対物レンズにおけるレンズ収差の抑制およびレンズの製造性の向上を両立させて、且つ軸外収差および色収差を一層改善し、優れた光学特性を確保し、且つ金型の成形面を加工する型加工の段階およびレンズを製造するプレス成形の段階などにおける成形サイクルタイムを過度に長くせず、良好な歩留まりで高い生産効率を得ることができ、特に、プレス成形の際に、プリフォームと金型間に気体が閉じ込められたまま成形されることを効果的に防止し、面精度の高いレンズを成形することが可能となる。
尚、ここで光情報記録・再生用とは、記録又は再生の、少なくともいずれかに用いられるものであることを意味する。
また、金型とは金属、超硬合金、セラミクスなどからなるものを含み、その素材は特に限定されない。
[Action]
That is, the manufacturing method of the objective lens according to
The paraxial radius of curvature R of the first surface and the radius r of the molding material are:
1.0 ≦ r / R ≦ 1.3
Satisfying the conditions
When the maximum height of the space formed between the molding surface for forming the first surface and the molding material is h, pressing while the upper and lower molds approach the distance corresponding to h When the speed is set to 1 mm / sec or less and the atmospheric gas confined in the space is pressed so as to be discharged, the glass material comes into close contact with the vicinity of the center of the molding surface for molding the first surface (in other words, Then, after the upper and lower molds have moved the relative movement distance of h), the pressing speed is increased.
With such a configuration, it is possible to achieve both suppression of lens aberration and improvement of manufacturability of the lens in an optical information recording / reproducing objective lens composed of a molded aspherical single lens, and further improve off-axis aberration and chromatic aberration, High production efficiency with good yield without securing excessive optical characteristics, and without excessively extending the molding cycle time in the mold processing stage for processing the molding surface of the mold and the press molding stage for manufacturing the lens. In particular, during press molding, it is possible to effectively prevent molding while the gas is confined between the preform and the mold, and it becomes possible to mold a lens with high surface accuracy. .
Here, “for optical information recording / reproduction” means that it is used for at least one of recording and reproduction.
The mold includes those made of metal, cemented carbide, ceramics, etc., and the material is not particularly limited.
本発明の請求項２による対物レンズの製造方法は、請求項１の対物レンズの製造方法において、前記成形素材の温度が、少なくともガラス表面において、ガラス粘度で１０６．５〜１０８．５ポアズ相当であるときに、前記成形素材を押圧する。
このような構成により、特に、熱間成形により、優れた形状の光学素子を効率よく成形することができる。
本発明の請求項３による対物レンズの製造方法は、請求項１または請求項２の対物レンズの製造方法において、基準波長に対する前記対物レンズの光学倍率がゼロである。
このような構成により、特に、少なくとも基準波長についての無限系レンズとして用いるのに好適となる。
本発明の請求項４による対物レンズの製造方法は、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項の対物レンズの製造方法において、前記対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）とするとき、
０．５≦ｆ≦２．１
を満足する。
このような構成により、特に、作動距離を確保し、軸外の画角収差、色収差、さらにはレンズ重量の増大をも効果的に抑制することが可能となる。
The objective lens manufacturing method according to
With such a configuration, an optical element having an excellent shape can be efficiently molded, particularly by hot molding.
The objective lens manufacturing method according to
Such a configuration is particularly suitable for use as an infinite system lens for at least the reference wavelength.
An objective lens manufacturing method according to a fourth aspect of the present invention is the objective lens manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the focal length of the objective lens is f (mm). ,
0.5 ≦ f ≦ 2.1
Satisfied.
With such a configuration, in particular, a working distance can be ensured, and off-axis field angle aberration, chromatic aberration, and further increase in lens weight can be effectively suppressed.
本発明の請求項５による対物レンズの製造方法は、請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項の対物レンズの製造方法において、前記対物レンズが基準波長λにおける、軸上波面収差を０．０７λｒｍｓ以下とする。
このような構成により、特に、当該レンズを用いる光ピックアップ等の組立てをさらに容易にすることが可能となる。
本発明の請求項６による対物レンズの製造方法は、請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項の対物レンズの製造方法において、前記対物レンズが、屈折率ｎが１．６５以上、アッベ数νｄが４０以上、そして屈伏点Ｔｓが６５０℃以下の光学ガラスからなる。
このような構成により、特に、レンズ曲面の曲率を極端に強くすることなく、高い屈折力を得ることができ、且つ金型成形面の精密加工が比較的容易で、色収差を効果的に低減させることができるとともに、プレス成形条件および金型素材の選択も容易となる。
The objective lens manufacturing method according to claim 5 of the present invention is the objective lens manufacturing method according to any one of
With such a configuration, in particular, it is possible to further facilitate the assembly of an optical pickup using the lens.
The objective lens manufacturing method according to claim 6 of the present invention is the objective lens manufacturing method according to any one of
With such a configuration, in particular, high refractive power can be obtained without extremely increasing the curvature of the lens curved surface, and precise processing of the mold surface is relatively easy, and chromatic aberration is effectively reduced. In addition, it is easy to select press molding conditions and mold materials.
そして、本発明の請求項７による対物レンズは、第１面に凸非球面を有し且つ開口数ＮＡが
ＮＡ≧０．８
を満たす単レンズからなる光情報記録・再生用の対物レンズであって、
前記対物レンズの体積をＶとするとき、
（４／３）πｒ３＝Ｖ
を満たすｒが、前記凸非球面の近軸曲率半径Ｒとの間で、
１．０≦ｒ／Ｒ≦１．３５
なる関係を満足するとともに、
基準波長λを４００〜４５０ｎｍとしたとき、当該基準波長λにおける画角０．５°についての軸外波面収差が０．０７λｒｍｓ以下のモールドプレスレンズである。
このようにすることにより、モールド非球面単レンズからなる光情報記録・再生用の対物レンズにおけるレンズ収差の抑制およびレンズの製造性を両立させて、優れた光学特性を確保し、且つレンズ製造に伴う型加工およびプレス成形などにおける高い生産効率を得ることができ、特に、プリフォームと金型間に気体が閉じ込められたまま成形されることを効果的に防止し、面精度の高いレンズを製造することが可能となる。
本発明の請求項８による対物レンズは、請求項７の対物レンズにおいて、比重が２．２０〜４．７０ｇ/ｃｍ３の光学ガラスからなる。
このような構成により、特に、レンズを軽量化し、光ピックアップの駆動電力を小さくすることが可能となる。
本発明の請求項９による対物レンズは、請求項７または８の対物レンズにおいて、体積が０．３〜２５ｍｍ３である。
このような構成により、特に、対物レンズの駆動に過度の負荷がかかわらず、正常な動作を維持することができ、延いては、高精度の対物レンズを提供することができる。
本発明の請求項１０による対物レンズは、請求項７〜請求項９のうちのいずれか１項の対物レンズにおいて、屈伏点Tsが６５０℃以下の光学ガラスをプレス成形して形成する。
このような構成により、特に、成形温度を低くできるため、レンズをプレス成形する際に用いる金型について、精密な鏡面加工を行うことができて且つ充分な剛性を有する金型素材の選択が容易となる。
本発明の請求項１１による対物レンズは、請求項７〜請求項１０のうちのいずれか１項の対物レンズにおいて、基準波長λを４００〜４５０ｎｍとしたとき、当該基準波長λにおける屈折率ｎが1.65以上であり、かつアッベ数νｄが４０以上である。
このように、屈折率を1.65以上とすることで、レンズ曲面の曲率を極端に強くすることなく、高度の屈折率を得られる為、金型成形面の精密加工が比較的容易になる。
また、アッベ数νｄを４０以上とすることで、色収差を低減することができる。
本発明の請求項１２による対物レンズは、請求項７〜請求項１１のうちのいずれか１項の対物レンズにおいて、前記基準波長λにおける画角０．５°における軸外波面収差が０．０５λｒｍｓ以下である。
このような構成により、特に、光ピックアップユニットの組立てが容易となる。
The objective lens according to claim 7 of the present invention has a convex aspheric surface on the first surface and a numerical aperture NA of NA ≧ 0.8.
An objective lens for optical information recording / reproduction consisting of a single lens satisfying
When the volume of the objective lens is V,
(4/3) πr 3 = V
Between r and the paraxial radius of curvature R of the convex aspheric surface,
1.0 ≦ r / R ≦ 1.35
With satisfies the following relationship,
When the reference wavelength λ is 400 to 450 nm, the mold press lens has an off-axis wavefront aberration of 0.07 λ rms or less at an angle of view of 0.5 ° at the reference wavelength λ .
By doing so, both the suppression of lens aberration and the manufacturability of the lens in the objective lens for optical information recording / reproduction consisting of a molded aspherical single lens can be achieved, and excellent optical characteristics can be secured and the lens can be manufactured. High production efficiency can be obtained in mold processing and press molding, etc., and in particular, it effectively prevents molding while gas is confined between the preform and the mold, producing a lens with high surface accuracy. It becomes possible to do.
An objective lens according to an eighth aspect of the present invention is the objective lens according to the seventh aspect , which is made of an optical glass having a specific gravity of 2.20 to 4.70 g / cm 3 .
With such a configuration, in particular, the lens can be reduced in weight and the driving power of the optical pickup can be reduced.
An objective lens according to a ninth aspect of the present invention is the objective lens according to the seventh or eighth aspect , wherein the volume is 0.3 to 25 mm 3 .
With such a configuration, it is possible to maintain a normal operation regardless of an excessive load for driving the objective lens, and it is possible to provide a highly accurate objective lens.
An objective lens according to a tenth aspect of the present invention is formed by press-molding an optical glass having a yield point Ts of 650 ° C. or lower in the objective lens according to any one of the seventh to ninth aspects.
With such a configuration, in particular, the molding temperature can be lowered, so that it is possible to precisely mold the mold used for press molding the lens and to select a mold material having sufficient rigidity. It becomes.
An objective lens according to an eleventh aspect of the present invention is the objective lens according to any one of the seventh to the tenth aspects, wherein the refractive index n at the reference wavelength λ is 400 nm when the reference wavelength λ is 400 to 450 nm. 1.65 or more and Abbe number νd is 40 or more.
In this way, by setting the refractive index to 1.65 or more, a high refractive index can be obtained without extremely increasing the curvature of the lens curved surface, so that precise machining of the mold surface is relatively easy.
Further, by setting the Abbe number νd to 40 or more, chromatic aberration can be reduced.
An objective lens according to a twelfth aspect of the present invention is the objective lens according to any one of the seventh to eleventh aspects, wherein an off-axis wavefront aberration at an angle of view of 0.5 ° at the reference wavelength λ is 0.05λrms. It is as follows.
Such a configuration makes it particularly easy to assemble the optical pickup unit.
本発明によれば、モールド非球面単レンズからなる光情報記録・再生用の対物レンズにおけるレンズ収差の抑制およびレンズの製造性を両立させて、優れた光学特性を確保し、且つレンズ製造に伴う型加工およびプレス成形などにおける高い生産効率を得ることを可能とする対物レンズおよびその製造方法を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１の対物レンズの製造方法によれば、球形状に予備成形された成形素材を加熱軟化した状態で、対向する成形面を有する上下一対の金型を用いて前記成形素材をプレス成形することによって前記成形素材に成形面形状を転写して、第１面に凸非球面を有するとともに開口数ＮＡが０．８以上の光情報記録・再生用の対物レンズを製造する方法であって、
前記第１面の近軸曲率半径Ｒと前記成形素材の半径ｒは、
１．０≦ｒ／Ｒ≦１．３
なる条件を満足し、
前記第１面を形成するための成形面と前記成形素材との間に生じる空間の最大高さをｈとしたとき、当該ｈに相当する距離分を前記上下の金型が接近する間の押圧速度を１ｍｍ/ｓｅｃ以下として、前記空間に閉じ込められた雰囲気ガスが排出されるように押圧し、前記ガラス素材が前記第１面を成形するための成形面の中心付近に密着した時点で（換言すると、「前記上下型がｈの相対移動距離を移動した後」）、押圧速度を増大することにより、モールド非球面単レンズからなる光情報記録・再生用の対物レンズにおけるレンズ収差の抑制およびレンズの製造性の向上を両立させて、且つ軸外収差および色収差を一層改善し、優れた光学特性を確保し、特に、成形されるレンズの非球面の近軸曲率半径Ｒが極端に小さくならず、または非球面の周辺角度が極端に大きくならないため、金型成形面を加工する段階での加工を容易に行い得ると共に、プレス成形段階でも且つレンズ製造に伴う型加工およびプレス成形などにおける成形サイクルタイムを過度に長くせず、良好な歩留まりで高い生産効率を得ることができ、特に、プレス成形の際に、プリフォームと金型間に気体が閉じ込められたまま成形されることを効果的に防止し、面精度の高いレンズを成形することが可能となる。
According to the present invention, both the suppression of lens aberration and the manufacturability of a lens in an optical information recording / reproducing objective lens composed of a molded aspherical single lens are ensured, and excellent optical characteristics are ensured, and accompanying lens manufacture. It is possible to provide an objective lens capable of obtaining high production efficiency in mold processing, press molding, and the like, and a manufacturing method thereof.
That is, according to the manufacturing method of the objective lens according to
The paraxial radius of curvature R of the first surface and the radius r of the molding material are:
1.0 ≦ r / R ≦ 1. 3
Satisfying the conditions
When the maximum height of the space formed between the molding surface for forming the first surface and the molding material is h, pressing while the upper and lower molds approach the distance corresponding to h When the speed is set to 1 mm / sec or less and the atmospheric gas confined in the space is pressed so as to be discharged, the glass material comes into close contact with the vicinity of the center of the forming surface for forming the first surface (in other words, Then, “after the upper and lower molds have moved the relative movement distance of h”), by increasing the pressing speed, lens aberration suppression and lens in the optical information recording / reproducing objective lens made of a molded aspherical single lens In addition to improving the manufacturability and further improving off-axis aberrations and chromatic aberrations , ensuring excellent optical characteristics, in particular, the paraxial radius of curvature R of the aspherical surface of the molded lens is not extremely small. Or non-sphere Since the peripheral angle of the surface does not become extremely large, it is possible to easily perform processing at the stage of processing the mold forming surface, and excessive molding cycle time at the press molding stage and in mold processing and press molding associated with lens manufacturing. It is possible to obtain a high production efficiency with a good yield without making it long , and in particular, it effectively prevents the gas from being confined between the preform and the mold during press molding , It becomes possible to mold a lens with high surface accuracy.
本発明の請求項２による対物レンズの製造方法によれば、請求項１の対物レンズの製造方法において、前記成形素材の温度が、少なくともガラス表面において、ガラス粘度で１０６．５〜１０８．５ポアズ相当であるときに、前記成形素材を押圧することにより、特に、熱間成形により、優れた形状の光学素子を効率よく成形することができる。
本発明の請求項３の対物レンズの製造方法によれば、請求項１または２の対物レンズの製造方法において、対物レンズの基準波長に対する光学倍率がゼロであることにより、特に、少なくとも基準波長についての無限系レンズとして用いるのに好適となる。
本発明の請求項４の対物レンズの製造方法によれば、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項の対物レンズの製造方法において、前記対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）とするとき、
０．５≦ｆ≦２．１
を満足することにより、特に、作動距離を確保し、軸外の画角収差、色収差、さらにはレンズ重量の増大をも効果的に抑制することが可能となる。
According to the objective lens manufacturing method according to
According to the objective lens manufacturing method of
According to the objective lens manufacturing method of claim 4 of the present invention, in the objective lens manufacturing method of any one of
0.5 ≦ f ≦ 2.1
In particular, it is possible to secure a working distance and effectively suppress off-axis field angle aberration, chromatic aberration, and further increase in lens weight.
本発明の請求項５の対物レンズの製造方法によれば、請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項の対物レンズの製造方法において、基準波長λにおける、対物レンズの軸上波面収差を０．０７λｒｍｓ以下とすることにより、特に、当該レンズを用いる光ピックアップ等の組立てをさらに容易にすることが可能となる。
本発明の請求項６の対物レンズの製造方法よれば、請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項の対物レンズの製造方法において、対物レンズが、屈折率ｎが１．６５以上、アッベ数νｄが４０以上、そして屈伏点Ｔｓが６５０℃以下の光学ガラスからなる構成とすることにより、特に、レンズ曲面の曲率を極端に強くすることなく、高い屈折力を得ることができ、且つ金型成形面の精密加工が比較的容易で、色収差を効果的に低減させることができるとともに、金型素材の選択も容易となる。
According to the objective lens manufacturing method of the fifth aspect of the present invention, in the objective lens manufacturing method according to any one of the first to fourth aspects, the on-axis wavefront aberration of the objective lens at the reference wavelength λ. the with 0.07 [lambda] rms or less, in particular, it is possible to further facilitate the assembly of such an optical pickup using the lens.
According to the objective lens manufacturing method of claim 6 of the present invention, in the objective lens manufacturing method of any one of
また、本発明の請求項７の対物レンズによれば、
第１面に凸非球面を有し且つ開口数ＮＡが
ＮＡ≧０．８
を満たす単レンズからなる光情報記録・再生用の対物レンズであって、
前記対物レンズの体積をＶとするとき、
（４／３）πｒ３＝Ｖ
を満たすｒが、前記凸非球面の近軸曲率半径Ｒとの間で、
１．０≦ｒ／Ｒ≦１．３５
なる関係を満足するとともに、
基準波長λを４００〜４５０ｎｍとしたとき、当該基準波長λにおける画角０．５°についての軸外波面収差０．０７λｒｍｓ以下のモールド非球面単レンズからなる光情報記録・再生用の対物レンズにおけるレンズ収差の抑制およびレンズの製造性を両立させて、優れた光学特性を確保し、且つレンズ製造に伴う型加工およびプレス成形などにおける高い生産効率を得ることができ、特に、プリフォームと金型間に気体が閉じ込められたまま成形されることを効果的に防止し、面精度の高いモールドプレスレンズを製造することが可能となる。
本発明の請求項８による対物レンズによれば、請求項７の対物レンズにおいて、比重が２．２０〜４．７０ｇ/ｃｍ３の光学ガラスからなることにより、特に、レンズを軽量化し、光ピックアップの駆動電力を小さくすることができる。
本発明の請求項９による対物レンズによれば、請求項７または８の対物レンズにおいて、体積を０．３〜２５ｍｍ３とすることにより、特に、対物レンズの駆動に過度の負荷がかかわらず、正常な動作を維持することができ、延いては、高精度の対物レンズを提供することができる。
本発明の請求項１０による対物レンズによれば、請求項７〜請求項９のうちのいずれか１項の対物レンズにおいて、屈伏点Ｔｓが６５０℃以下の光学ガラスをプレス成形して形成することにより、特に、成形温度を低くできるため、レンズをプレス成形する際に用いる金型について、精密な鏡面加工を行うことができて且つ充分な剛性を有する金型素材の選択が容易となる。
本発明の請求項１１による対物レンズによれば、請求項７〜請求項１０のうちのいずれか１項の対物レンズにおいて、基準波長λを４００〜４５０ｎｍとしたとき、当該基準波長λにおける屈折率を1.65以上とすることにより、レンズ曲面の曲率を極端に強くすることなく、高度の屈折率を得られる為、金型成形面の精密加工が比較的容易になり、また、アッベ数νｄを４０以上とすることにより、色収差を低減することができる。
本発明の請求項１２による対物レンズによれば、請求項７〜請求項１１のうちのいずれかの対物レンズにおいて、前記基準波長λにおける画角０．５°における軸外波面収差を０．０５λｒｍｓ以下とすることにより、特に、光ピックアップユニットの組立てが容易となる。
According to the objective lens of claim 7 of the present invention,
The first surface has a convex aspheric surface and the numerical aperture NA is NA ≧ 0.8
An objective lens for optical information recording / reproduction consisting of a single lens satisfying
When the volume of the objective lens is V,
(4/3) πr3 = V
Between r and the paraxial radius of curvature R of the convex aspheric surface,
1.0 ≦ r / R ≦ 1.35
With satisfies the following relationship,
When the reference wavelength λ is 400 to 450 nm, in an optical information recording / reproducing objective lens comprising a molded aspherical single lens with an off-axis wavefront aberration of 0.07 λ rms or less at an angle of view of 0.5 ° at the reference wavelength λ . It is possible to achieve both lens aberration suppression and lens manufacturability, ensure excellent optical characteristics, and obtain high production efficiency in mold processing and press molding associated with lens manufacturing. It is possible to effectively prevent molding while the gas is confined between them, and to manufacture a mold press lens with high surface accuracy.
According to the objective lens of claim 8 of the present invention, the objective lens of claim 7 is made of optical glass having a specific gravity of 2.20 to 4.70 g / cm 3. Driving power can be reduced.
According to the objective lens according to claim 9 of the present invention, in the objective lens according to claim 7 or 8 , by setting the volume to 0.3 to 25 mm 3 , in particular, there is no excessive load for driving the objective lens, Normal operation can be maintained, and as a result, a highly accurate objective lens can be provided.
According to the objective lens according to claim 10 of the present invention, in the objective lens according to any one of claims 7 to 9 , it is formed by press-molding optical glass having a yield point Ts of 650 ° C. or less. In particular, since the molding temperature can be lowered, it is possible to perform a precise mirror finish on the mold used when the lens is press-molded and to select a mold material having sufficient rigidity.
According to the objective lens according to claim 11 of the present invention, in the objective lens according to any one of claims 7 to 10 , when the reference wavelength λ is 400 to 450 nm, the refractive index at the reference wavelength λ. By setting the ratio to 1.65 or more, a high refractive index can be obtained without extremely increasing the curvature of the lens curved surface, so that precision machining of the molding surface of the mold is relatively easy, and the Abbe number νd is 40. By setting it as the above, chromatic aberration can be reduced.
According to the objective lens according to claim 12 of the present invention, in any of the objective lens of claims 7 to claim 11, the off-axis wavefront aberration in the angle of view 0.5 ° in the reference wavelength lambda 0.05Ramudarms In particular, the assembly of the optical pickup unit is facilitated by the following.
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の対物レンズおよびその製造方法を詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明の実施の形態に係る光情報記録・再生用の対物レンズの構成を説明するためのものである。図１は、光情報記録・再生用の対物レンズ光学系の構成を模式的に示す構成図、図２は、図１の対物レンズの形状を詳細に説明するための断面図、そして図３は、図１の対物レンズを成形する成形素材、つまりプリフォーム、の形状を模式的に示す図である。
図１に示す対物レンズ光学系は、対物レンズ１およびカバーガラス（ＣＧ）２を具備している。対物レンズ１は、ここでは、後述する第１の実施例に相当するレンズ形状として示されており、図１には、対物レンズ１に入射する光束３も示されている。カバーガラス２は、光ディスク等の光情報記録媒体の表面を保護する保護層、すなわちカバーガラスである。
Hereinafter, based on the embodiment concerning the present invention, the objective lens of the present invention and its manufacturing method are explained in detail with reference to drawings.
1 to 3 are diagrams for explaining the configuration of an objective lens for optical information recording / reproducing according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an optical system for recording / reproducing optical information, FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining in detail the shape of the objective lens in FIG. 1, and FIG. FIG. 2 is a diagram schematically showing the shape of a molding material for molding the objective lens in FIG. 1, that is, a preform.
The objective lens optical system shown in FIG. 1 includes an
本発明の一つの実施の形態に係る光情報記録・再生用の対物レンズ１は、第１面に凸非球面を形成し、且つ開口数ＮＡが、
ＮＡ≧０．８
を満たすレンズである。この対物レンズ１は、第２面にも非球面を形成することが望ましいが、第２面は、凸非球面であっても凹非球面であっても良い。
そして、球形のプリフォームＰＦを用いて成形するとき、その半径ｒが、前記凸非球面の近軸曲率半径Ｒとの間で、
ｒ／Ｒ≦１．３５
を満足するようにすることにより、プリフォームＰＦと金型間に気体が閉じ込められたまま成形されることを防止し、面精度の高いレンズを成形することが可能である。
さらに、この半径比ｒ／Ｒを１．３以下にすることにより、製造性が、一層向上する。また、より望ましくは、半径比ｒ／Ｒを１．０以上とすれば、軸外収差および色収差を、さらに改善することができる。さらに好ましくは、１．２以下、１．０以上である。
An
NA ≧ 0.8
It is a lens that satisfies The
And when it shape | molds using spherical preform PF, the radius r is between the paraxial curvature radius R of the said convex aspheric surface,
r / R ≦ 1.35
By so as to satisfy, prevented from being formed while the gas is trapped between the preform PF mold, Ru can der molding the high surface accuracy lens.
Furthermore, manufacturability is further improved by setting the radius ratio r / R to 1.3 or less. Further, more desirably, if the radius ratio r / R is 1.0 or more, the off-axis and chromatic aberrations, Ru can be further improved. More preferably, it is 1.2 or less and 1.0 or more.
本発明に係る対物レンズは、光学倍率をゼロとしており、無限系レンズとして用いることが望ましいが、使用する光学系に応じて、発散光を入射させる有限系レンズ等として用いるようにしても良い。特に、単一の光学系の対物レンズを用いて、複数の波長による記録・再生を行う場合など、一つの波長においては無限系、他の波長においては有限系に用いることも可能である。
また、焦点距離をｆとするとき、作動距離を確保する上で、
０．５（ｍｍ）≦ｆ
であることが望ましい。また、
ｆ＞２．１（ｍｍ）
では、軸外の画角収差および色収差が増大する上に、レンズ重量も増大するため、
ｆ≦２．１（ｍｍ）
であることが望ましい。より望ましくは、
ｆ≦１．８（ｍｍ）
であり、さらに望ましくは、
ｆ≦１．２（ｍｍ）
である。
An objective lens according to the present invention is the optical magnification zero, it is desirable to use as the infinite system lens, depending on the optical system used, yet good as used as the finite lens or the like is incident divergent light . In particular, when performing recording / reproduction with a plurality of wavelengths using an objective lens of a single optical system, it is possible to use an infinite system at one wavelength and a finite system at another wavelength.
Moreover, when securing the working distance when the focal length is f,
0.5 (mm) ≤ f
It is desirable that Also,
f> 2.1 (mm)
Then, off-axis field angle aberration and chromatic aberration increase, and the lens weight also increases.
f ≦ 2.1 (mm)
It is not the desire is. More preferably,
f ≦ 1.8 (mm)
And more preferably
f ≦ 1.2 (mm)
It is.
本発明に係る対物レンズ１は、基準波長λにおける画角０．５°についての軸外波面収差を０．１５λｒｍｓ以下とすることが望ましく、より望ましくは０．０７λｒｍｓ以下、さらに望ましくは、０．０５λｒｍｓ以下が良い。このようにすれば、光ピックアップユニットの組立が容易になる。また、軸上波面収差は、例えば０．０１λｒｍｓ以下の、ゼロに近い数値で設計することが望ましく、成形されたレンズにおける実測値としては、０．０４λｒｍｓ以下であることが望ましい。
さらに、色収差は、０．６μｍ／ｎｍ以下が望ましい。ここで、基準波長λとは、本発明の対物レンズ１を適用する光ピックアップの使用波長であり、例えば、４５０ｎｍ以下の所定波長などとすることができる。具体例としては、４００〜４５０nmとすることができ、例えば４０７．５０ｎｍの青紫色半導体レーザーなどが適用できる。
本発明に係る対物レンズ１は、図２に示す外径の半径Ｒｏ（ｍｍ）と、第１面の有効面径（図１に示す光束３の径と同じである）の半径ＲＥ（ｍｍ）との間に、
０．２≦（Ｒｏ−ＲＥ）≦０．６
が満たされることが望ましい。これは、レンズの光学有効径の外側の部分に、レンズ取付け部（フランジ部）などの平面部を設ける際に、その部分の面積が過度に大きいと、成形に用いる成形素材の体積が大きくなり、上述した面精度悪化の問題が起きやすいためである。
本発明の対物レンズ１の体積は、0.3〜25ｍｍ3であることが好ましく、より好ましくは、0.5〜15ｍｍ3である。この範囲内であれば、対物レンズの駆動に過度の負荷がかからず、正常な動作が維持でき、また本発明の製造方法により、高精度のレンズが成形できる。
In the
Further, the chromatic aberration is desirably 0.6 μm / nm or less. Here, the reference wavelength λ is a wavelength used by the optical pickup to which the
The
0.2 ≦ (Ro−R E ) ≦ 0.6
It is desirable that This is because when a flat portion such as a lens mounting portion (flange portion) is provided on the outside of the optical effective diameter of the lens, if the area of that portion is excessively large, the volume of the molding material used for molding increases. This is because the above-described problem of deterioration in surface accuracy is likely to occur.
Volume
本発明に係る対物レンズ１は、ガラスまたは樹脂等の光学素材により成形され、使用する光学素材としては、例えば、予め所定形状および重量に予備成形した、球形状のガラスプリフォームＰＦが好適である。この場合、使用されるプリフォームＰＦの光学特性として、基準波長λにおける屈折率ｎは、１．６５以上であり、望ましくは１．７以上である。このような屈折率を選択することにより、レンズ曲面の曲率を極端に強くすることなく、高度の屈折力を得ることができるため、金型成形面を、研削および研磨加工などの精密加工によって形成する際に比較的加工が容易であり、有利である。アッベ数νｄは、望ましくは４０以上であり、さらには５０以上であることが、レンズの色収差を低減させる上で望ましい。さらに、本発明に係る対物レンズ１には、比重２．２０〜４．７０ｇ／ｃｍ３の光学ガラスを用いることが望ましい。これは、比重を小さくすることによって光ピックアップの駆動電力を小さくすることができるからである。また、ガラスの屈伏点Tsは過度に高いと、成形温度が高くなるため、精密な鏡面加工を行なうことができて且つ充分な剛性を有する金型素材の選択が困難になる。したがって、屈伏点Tsは６５０℃以下であることが望ましい。さらに、ガラスの液相温度ＬＴが適切な範囲にあると、所望の体積をもった球形のガラスプリフォームを熱間成形によって準備することが可能である。充分な体積精度を確保するため、液相温度ＬＴは、１０００℃未満であることが望ましい。なお、ガラスプリフォームは、冷間で加工してもよいが、熱間成形を行なうようにすると、生産工程を短縮することができるので、有利である。因みに、熱間成形とは、溶融ガラスを滴下又は流下することによって形成する方法、冷間加工とは、カットしたガラスを研磨して成形する方法をいうものとする。
The
本発明に係る対物レンズ１の材料として特に望ましい光学ガラス素材の例を以下に挙げる。
すなわち、必須成分として、三酸化二ホウ素すなわちＢ２Ｏ３、酸化ランタンすなわちＬａ２Ｏ３、酸化イットリウムすなわちＹ２Ｏ３、二酸化ケイ素すなわちＳｉＯ２、酸化リチウムすなわちＬｉ２Ｏ、酸化カルシウムすなわちＣａＯ、酸化亜鉛すなわちＺｎＯを含有し、屈折率ｎｄが１．６７５以上、アッベ数νｄが５０以上、屈伏点ＴＳが６５０℃以下、好ましくは６００℃以下、の光学ガラスが望ましい。光学恒数が上述したような利点を有する他、屈伏点Ｔｓの温度が低いため、モールドプレスに適している。また、このようなガラスであって比重が３．５５ｇ／ｃｍ３以下であるものは、軽量である点で一層有利である。
さらに、上記光学ガラスであって、ガラス成分として、重量％で、Ｂ２Ｏ３を２５〜４２％、Ｌａ２Ｏ３を１４〜３０％、Ｙ２Ｏ３を２〜１３％、ＳｉＯ２を２〜２０％、Ｌｉ２Ｏを２％より多く９％以下、ＣａＯを０．５〜２０％、ＺｎＯを２〜２０％、Ｇｄ２Ｏ３（酸化ガドリニウム）を０〜８％、ＺｒＯ２（酸化ジルコニウム）を０〜８％、Ｇｄ２Ｏ３＋ＺｒＯ２を０．５〜１２％含有し、且つこれらの成分の合計含有量が９０％以上であり、さらに、場合により、Ｎａ２Ｏ（酸化ナトリウム）を０〜５％、Ｋ２Ｏ（酸化カリウム）を０〜５％、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）を０〜５％、ＳｒＯ（酸化ストロンチウム）を０〜５％、ＢａＯ（酸化バリウム）を０〜１０％、Ｔａ２Ｏ５（酸化タンタル）を０〜５％、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）を０〜５％、Ｙｂ２Ｏ３（酸化イッテルビウム）を０〜５％、Ｎｂ２Ｏ５（酸化ニオブ）を０〜５％、Ａｓ２Ｏ３（三酸化二ヒ素）を０〜２％およびＳｂ２Ｏ３（三酸化二アンチモン）を０〜２％含有する光学ガラスであっても良い。
Examples of optical glass materials that are particularly desirable as materials for the
That is, as essential components, diboron trioxide or B 2 O 3 , lanthanum oxide or La 2 O 3 , yttrium oxide or Y 2 O 3 , silicon dioxide or SiO 2 , lithium oxide or Li 2 O, calcium oxide or CaO, containing zinc oxide i.e. ZnO, refractive index nd of 1.675 or more and an Abbe's number νd of 50 or more, yield point T S is 650 ° C. or less, preferably 600 ° C. or less, the optical glass is preferred. In addition to the advantages described above, the optical constant is suitable for a mold press because the temperature of the yield point T s is low. Further, such glass having a specific gravity of 3.55 g / cm 3 or less is more advantageous in that it is lightweight.
Further, an above optical glass, as a glass component, by weight%
ここで、酸化ホウ素（三酸化二ホウ素）はガラス形成成分の役割を持ち、酸化ホウ素の含有量が２５重量％未満ではガラスの耐失透性が低下し易くなり、４２重量％を超えると高屈折率の光学ガラスを得ることが困難になる。また、酸化ランタンおよび酸化イットリウムは、高屈折率および低分散の光学ガラスを得ることに有効な成分である。酸化ケイ素（二酸化ケイ素）は、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３系のガラスに適量含有させた場合に当該ガラスの耐失透性を向上させるという効果を奏する成分である。酸化リチウムは、ガラスの屈伏点Ｔｓを下げる成分として有効である。酸化カルシウムは、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３系のガラスの高屈折率特性および低分散特性を維持しながら当該ガラスの耐失透性を向上させるという効果を奏する成分である。酸化亜鉛は、酸化カルシウムと同様にＢ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３系のガラスの高屈折率特性および低分散特性を維持しながら当該ガラスの耐失透性を向上させるという効果を奏する成分であり、さらに、ガラスの屈伏点Ｔｓを下げる成分でもある。そして、酸化ガドリニウムおよび酸化ジルコニウムは、それぞれ適量含有させた場合にガラスの耐失透性を向上させる成分である。
これらの成分を上述した含有量の範囲内で組み合わせることにより、また、必要に応じて他の成分（任意成分）を含有させることにより、屈折率ｎが１．６７５以上、アッベ数νｄが５０以上、屈伏点Ｔｓが６５０℃以下、好ましくは６００℃以下、液相温度ＬＴが１０００℃未満という物性を有する光学ガラスを容易に得ることができる。
Here, boron oxide (diboron trioxide) has a role of a glass-forming component. When the content of boron oxide is less than 25% by weight, the devitrification resistance of the glass tends to be lowered. It becomes difficult to obtain an optical glass having a refractive index. Lanthanum oxide and yttrium oxide are effective components for obtaining an optical glass having a high refractive index and low dispersion. Silicon oxide (silicon dioxide) is a component that has the effect of improving the devitrification resistance of the glass when contained in an appropriate amount in a B 2 O 3 —La 2 O 3 glass. Lithium oxide is effective as a component for lowering the yield point T s of the glass. Calcium oxide is a component that has the effect of improving the devitrification resistance of the glass while maintaining the high refractive index characteristics and low dispersion characteristics of the B 2 O 3 —La 2 O 3 glass. Zinc oxide is a component that has the effect of improving the devitrification resistance of the glass while maintaining the high refractive index characteristics and low dispersion characteristics of the B 2 O 3 —La 2 O 3 based glass as in the case of calcium oxide. There further is also a component lowering the yield point T s of the glass. And gadolinium oxide and a zirconium oxide are components which improve the devitrification resistance of glass, when it contains an appropriate amount, respectively.
By combining these components within the above-described content range, and by including other components (optional components) as necessary, the refractive index n is 1.675 or more and the Abbe number νd is 50 or more. An optical glass having physical properties that the yield point T s is 650 ° C. or less, preferably 600 ° C. or less, and the liquidus temperature LT is less than 1000 ° C. can be easily obtained.
また、他の好適な光学ガラスとしては、必須成分としてＢ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＺｒＯ２を含むとともに、屈折率ｎｄが１．７５〜１．８５で、アッベ数νｄが４０〜５５である光学ガラスであっても良い。また、このようなガラスであって比重が４．７０ｇ／ｃｍ３以下であるものが好適である。さらに、上述の光学ガラスであって、ガラス成分として、Ｂ２Ｏ３を２５〜４５モル％、ＳｉＯ２を２〜２０モル％、Ｌａ２Ｏ３を５〜２２モル％、Ｇｄ２Ｏ３を２〜２０モル％、ＺｎＯを１５〜２９モル％、Ｌｉ２Ｏを１〜１０モル％およびＺｒＯ２を０．５〜８モル％含むとともに、Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２のモル比が２〜５．５で、Ｌａ２Ｏ３とＧｄ２Ｏ３との合計含有量が１２〜２４モル％およびＺｎＯとＬｉ２Ｏとの合計含有量が２５〜３０モル％である、光学ガラスであってもよい。この場合も各成分の役割は、先に述べたガラスの場合と同様である。
Other suitable optical glasses include B 2 O 3 , SiO 2 , La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , ZnO, Li 2 O, and ZrO 2 as essential components and a refractive index nd of 1. It may be an optical glass having an Abbe number νd of 40 to 55 with 75 to 1.85. Further, such glass having a specific gravity of 4.70 g / cm 3 or less is preferable. Further, an optical glass of the above, as a glass component, B 2 O 3 25 to 45 mol%, the
また、他の好適な光学ガラスとしては、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３，Ｌｉ２Ｏ、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３，ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５を含み、屈折率ｎｄが１．７５〜１．８５、アッベ数νｄが４０〜４８である光学ガラスであっても良い。また、このようなガラスであって、比重が４．６０ｇ／ｃｍ３以下であるガラスが好適である。ここで、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５は、高屈折率を得るための成分として有効である。
次に、本発明の実施の形態に係る光情報記録・再生用の対物レンズの製造方法について説明する。
Other suitable optical glasses include SiO 2 , B 2 O 3 , Li 2 O, ZnO, La 2 O 3 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 and a refractive index nd of 1 Optical glass having an Abbé number νd of 40 to 48 may be used. A glass having a specific gravity of 4.60 g / cm 3 or less is preferable. Here, Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 are effective as components for obtaining a high refractive index.
Next, a method for manufacturing an optical information recording / reproducing objective lens according to an embodiment of the present invention will be described.
本発明の実施の形態に係る対物レンズの製造方法は、所定形状に予備成形し、加熱軟化した状態の成形素材を、対向する成形面を有する上下一対の金型を用いてプレス成形することを含む、光情報記録・再生用対物レンズの製造方法である。
前記対物レンズは、第１面に凸非球面を有する開口数ＮＡが、
ＮＡ≧０．８
を満たすレンズであり、
ｒを半径とする球形状の成形素材を用いて、上下一対の金型間で成形素材を押圧することによって成形面形状を転写する工程を含むとともに、前記凸非球面の近軸曲率半径Ｒは、
ｒ／Ｒ≦１．３５
を満足する。
このような、本発明に係る製造方法によって製造される対物レンズについても、先に本発明に係る対物レンズに関連して述べたことが、同様に該当する。
The objective lens manufacturing method according to the embodiment of the present invention is to press-mold a molding material preformed into a predetermined shape and heat-softened using a pair of upper and lower molds having opposing molding surfaces. A manufacturing method of an optical information recording / reproducing objective lens.
The objective lens has a numerical aperture NA having a convex aspheric surface on the first surface,
NA ≧ 0.8
A lens that satisfies
The method includes a step of transferring a molding surface shape by pressing a molding material between a pair of upper and lower molds using a spherical molding material having a radius r, and the paraxial curvature radius R of the convex aspheric surface is ,
r / R ≦ 1.35
Satisfied.
The same applies to the objective lens manufactured by the manufacturing method according to the present invention as described above in relation to the objective lens according to the present invention.
モールドプレスによるガラスレンズの成形は、次のようにして行なう。
球形のガラス素材であるプリフォームを下型上に載置し、加熱手段により上型および下型を加熱する。
上型および下型が所定温度に達したら、下側主軸を駆動手段により所定の速度で上昇させることにより、上型と下型とを接近させ、互いに密着させることによって前記プリフォームを押圧する。
上型と下型は、それらの対向面に成形面を有し、成形面は、所望のレンズ形状を基に、精密な形状加工を施されている。
下型を移動させる速度（この速度を押圧速度という）は、
少なくとも、上下型がプリフォームに接触し、プリフォームが変形する初期の段階では、過度に大きくしないことにより、プリフォームと成形面の間に気体が閉じ込められる現象を防止できる。
Molding of the glass lens by the mold press is performed as follows.
A preform, which is a spherical glass material, is placed on the lower mold, and the upper mold and the lower mold are heated by heating means.
When the upper mold and the lower mold reach a predetermined temperature, the lower main shaft is moved up at a predetermined speed by the driving means to bring the upper mold and the lower mold closer to each other and press the preform by bringing them into close contact with each other.
The upper mold and the lower mold have molding surfaces on their opposing surfaces, and the molding surfaces are subjected to precise shape processing based on a desired lens shape.
The speed of moving the lower mold (this speed is called the pressing speed)
At least in the initial stage where the upper and lower molds are in contact with the preform and the preform is deformed, the phenomenon of trapping gas between the preform and the molding surface can be prevented by not making it excessively large.
例えば、ｒ／Ｒ の値が１を超えると、プリフォームと金型の成形面が接触しているときに、プリフォームと成形面の間に空間が生じる。この空間の最大高さをｈとするとき、ｈに相当する距離分を上下型が接近する間（下型が移動開始してからｈの距離だけ移動する、押圧初期の間）の押圧速度を過度に大きくしないことが好ましい。
このときの押圧速度は、例えば、１ｍｍ／ｓｅｃ以下とすることができる。なお、下型が所定位置に達した時、好ましくは、下型がｈの距離を移動した後に押圧速度を変化させるようにしてもよい。もちろん、逆に、下型を固定しておき、上型主軸を駆動手段によって所定速度で降下させるようにしてもよい。
押圧初期の押圧速度については後述する。
押圧時のガラスの温度は、ガラス粘度で、少なくともガラス表面において１０６．５〜１０８．５ポアズ相当であればよい。ただし、望ましくは、１０７〜１０８ポアズ相当である。金型の温度も同様である。
For example, if the value of r / R exceeds 1, a space is created between the preform and the molding surface when the preform and the molding surface of the mold are in contact. When the maximum height of this space is h, the pressing speed while the upper and lower molds approach the distance corresponding to h (during the initial pressing period when the lower mold starts moving and moves by the distance h) It is preferable not to make it too large.
The pressing speed at this time can be 1 mm / sec or less, for example. When the lower mold reaches the predetermined position, preferably, the pressing speed may be changed after the lower mold has moved the distance h. Of course, conversely, the lower mold may be fixed, and the upper mold spindle may be lowered at a predetermined speed by the driving means.
The pressing speed at the initial pressing will be described later.
Temperature of the glass during pressing is a glass viscosity, may be a 10 6.5 to 10 8.5 poises corresponds at least the glass surface. However, it is preferably equivalent to 10 7 to 10 8 poise. The same applies to the mold temperature.
プリフォームを押圧した後、上型および下型の冷却を開始する。冷却は、加熱装置の電源遮断や、気体のブローなどを用いて行う。冷却速度は、３０〜１００℃／ｍｉｎであればよい。Ｔｇ以下の温度となったのちに、プレス圧力を開放し、さらに取り出し可能な温度まで冷却して、型を分解し、レンズを取出す。連続的な成形においては、以上の工程を繰り返すことにより、レンズを大量生産することができる。
上記工程において、押圧時に、成形面とプリフォームの間に閉じ込められた気体を排出できずに成形した場合には、成形後のレンズに凹みが生じるなどの面精度不良が起きる。このような不良が生じないプレス成形、すなわち、押圧時に閉じ込められた気体を排出しながらガラスの変形が行える条件を発明者らは調査した。
図２４は、閉じ込められた雰囲気ガスを排出できる、押圧初期の押圧速度の最大値を求め、プロットしたものを外挿して得たものである。押圧速度がゼロになる点でのｒ／Ｒはおよそ１．３６であった。
After pressing the preform, cooling of the upper mold and the lower mold is started. Cooling is performed by shutting off the power to the heating device or blowing gas. The cooling rate may be 30 to 100 ° C./min. After the temperature becomes equal to or lower than Tg, the press pressure is released, the temperature is further cooled to a temperature at which removal is possible, the mold is disassembled, and the lens is removed. In continuous molding, lenses can be mass-produced by repeating the above steps.
In the above process, when molding is performed without discharging the gas confined between the molding surface and the preform at the time of pressing, surface accuracy defects such as dents in the molded lens occur. The inventors investigated the conditions under which such deformation does not occur, that is, the conditions under which glass can be deformed while discharging the gas confined during pressing.
FIG. 24 is obtained by obtaining a maximum value of the pressing speed at the initial stage of pressing, which can discharge the trapped atmospheric gas, and extrapolating the plotted value. The r / R at the point where the pressing speed becomes zero was approximately 1.36.
したがって、ｒ／Ｒが１．３６以上になる場合には、プレス速度を非常に小さくしなければならず、ｒ／Ｒを１．３５以下とすれば、十分な面精度のレンズが製造できることを見出した。
ここで用いたプリフォームは、光学ガラスA（Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＺｒＯ２、を含有、屈折率ｎｄ 1.773、νd 47.3、Ｔｓ 615℃）とした。
プレス成形においては、以下の条件を適用した。
プレス温度 632〜645℃
プレス圧力 500〜600N
プレス雰囲気 窒素雰囲気、1.01〜1.5×105 Pa
尚、上記の結果は、他の光学ガラス（例えば光学ガラスＢ：Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５を含有、屈折率ｎｄ 1.804、νd 40.8、Ｔｓ 600℃）によっても同様であることが確認された。
成形サイクルタイムを短縮し、生産効率よくレンズを得るためには、r／Ｒ比が１．３以下であることが好ましい。
Therefore, when r / R is 1.36 or more, the pressing speed must be very small. If r / R is 1.35 or less, a lens with sufficient surface accuracy can be manufactured. I found it.
The preform used here contains optical glass A (B 2 O 3 , SiO 2 , La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , ZnO, Li 2 O, ZrO 2 , refractive index nd 1.773, νd 47.3, T s 615 ° C.).
In press molding, the following conditions were applied.
Press temperature 632 ~ 645 ℃
Press pressure 500 ~ 600N
Press atmosphere Nitrogen atmosphere, 1.01 to 1.5 × 10 5 Pa
The above results, other optical glass (e.g. optical glass B: containing B 2 O 3, SiO 2, La 2
In order to shorten the molding cycle time and obtain a lens with high production efficiency, the r / R ratio is preferably 1.3 or less.
なお、上述した工程においては、プリフォームの半径ｒと成形面の半径Ｒの関係に起因して、先に述べたように、プリフォームと成形面の間に閉じた空間が生じる場合にも、
精度の高いレンズを製造することができる。例えば、プレス室を減圧して、１０Ｔｏｒｒ以下程度にすることにより閉じた空間に気体が残留しないようにすることも可能である。
しかしながら、本発明によれば、プレス室を減圧しなくても、換言すれば、大気圧中の作業環境下でも、プレス時の温度条件や押圧速度を選択することにより、閉じ込められた雰囲気ガスを押圧動作に伴って適切に排出することができ、優れた形状の光学素子を成形することが可能である。
従って大掛かりな減圧装置や、成形時の排気時間などを要することなく、高付加価値のレンズを生産できる。
In addition, in the above-described process, due to the relationship between the radius r of the preform and the radius R of the molding surface, as described above, a closed space is generated between the preform and the molding surface.
A highly accurate lens can be manufactured. For example, the pressure in the press chamber is reduced to about 10 Torr or less so that no gas remains in the closed space.
However, according to the present invention, even if the press chamber is not depressurized, in other words, even in a working environment under atmospheric pressure, the trapped atmosphere gas can be reduced by selecting the temperature conditions and pressing speed during pressing. It is possible to discharge appropriately along with the pressing operation, and it is possible to mold an optical element having an excellent shape.
Therefore, a high value-added lens can be produced without requiring a large pressure reducing device or an exhaust time during molding.
例えば、プリフォームが上述した温度にあるときに、適用する押圧速度を０．５ｍｍ／ｓｅｃ以下とすることが有効であり、より望ましくは０．１ｍｍ／ｓｅｃ以下とする。
このような押圧速度は、閉じた空間に閉じ込められた雰囲気ガスが排出されるまでの間に適用されればよい。すなわち、閉じた空間の高さ分の押圧が行われ、ガラス素材が金型の成形面中心付近に密着した時点で、押圧速度を増大することができる。これは、成形サイクルタイムを短縮する上で、望ましい。
For example, when the preform is at the temperature described above, it is effective to set the pressing speed to be applied to 0.5 mm / sec or less, more desirably 0.1 mm / sec or less.
Such a pressing speed may be applied until the atmospheric gas confined in the closed space is discharged. That is, the pressing speed can be increased at the time when pressing for the height of the closed space is performed and the glass material is in close contact with the vicinity of the center of the molding surface of the mold. This is desirable for shortening the molding cycle time.
なお、プリフォームを下型上に供給するに先立ち、予め所定温度まで加熱しておくようにしても良い。供給後、ただちにプレスを開始してもよく、さらに金型内でプリフォームを加熱してからプレスするようにしてもよい。 なお、上述においては、ガラスの精密モールドプレスについての製造工程を説明したが、樹脂の圧縮成形においても、ほぼ同様にして本発明を適用することができる。
上述のようにして、本発明に係る対物レンズにより、開口数ＮＡが０．８以上の高密度記録媒体用の対物レンズにおいて、充分な記録・再生性能を満足するとともに、モールドプレス成形によって成形する際に、成形素材と金型成形面の間に閉じた空間が生まれても、閉じ込められた雰囲気ガスが押圧中に排出され、面精度の高いレンズを成形することが可能である。また、本発明のレンズは、成形されるレンズの非球面のＲが極端に小さくならず、また、非球面の周辺角度が極端に大きくならないため、金型成形面を加工する段階で加工が容易に行える。
本発明の対物レンズは、プレス成形後、芯取りを行わない、いわゆる芯取りレスレンズであることが好ましい。この場合、プレス成形時にレンズの外径が決定される、すなわち、プリフォームの体積が、レンズ体積に等しいことが、本発明には好適である。
Prior to supplying the preform onto the lower mold, the preform may be heated to a predetermined temperature in advance. Immediately after the supply, pressing may be started, or the preform may be heated in the mold and then pressed. In addition, although the manufacturing process about the precision mold press of glass was demonstrated in the above-mentioned, this invention can be applied to the compression molding of resin substantially similarly.
As described above, with the objective lens according to the present invention, the objective lens for a high-density recording medium having a numerical aperture NA of 0.8 or more satisfies the sufficient recording / reproducing performance and is molded by mold press molding. In this case, even if a closed space is created between the molding material and the mold molding surface, the trapped atmosphere gas is discharged during pressing, and a lens with high surface accuracy can be molded. Further, the lens of the present invention is easy to process at the stage of molding the mold surface because the aspherical R of the molded lens is not extremely small and the peripheral angle of the aspherical surface is not extremely large. Can be done.
The objective lens of the present invention is preferably a so-called centering-less lens that does not perform centering after press molding. In this case, it is suitable for the present invention that the outer diameter of the lens is determined during press molding, that is, the volume of the preform is equal to the lens volume.
次に、上述した本発明に係る実施の形態に従った光情報記録・再生用の対物レンズの第１〜第１０の実施例について説明する。
以下の各実施例の説明における非球面の式は、ｘを光軸からｙの高さにある非球面上の点に対する非球面頂点の接平面からの光軸方向の距離とし、Ｒを面の曲率半径、Ｋを円錐定数、そしてＡ２ｉを２・ｉ次の非球面係数として、次式であらわされる。
Next, first to tenth examples of the optical information recording / reproducing objective lens according to the above-described embodiment of the present invention will be described.
In the following description of each embodiment, the aspherical expression is expressed as follows: x is the distance in the optical axis direction from the tangential plane of the aspherical vertex to a point on the aspherical surface at a height y from the optical axis, and R is the surface A radius of curvature, K is a conic constant, and A 2i is a 2 · i-th order aspherical coefficient.
図４は、第１の実施例の対物レンズ光学系の構成およびその光路を示し、図５は、図４の第１の実施例における球面収差および非点収差を示す図である。図６は、第２の実施例の対物レンズ光学系の構成およびその光路を示し、図７は、図６の第２の実施例における球面収差および非点収差を示す図である。
図４および図６において、理解を容易にするために、各部の参照符号は図１の場合と共通であり、以下の第３〜第１０の実施例においても、共通の参照符号を用いるが、対物レンズ１の形状は、表１〜表５に示されるように実施例毎に相違する。また、以下の第１〜第１０の各実施例において、１は対物レンズ、２はカバーガラス、３は光束を示す。
表１に第１および第２の実施例のデータを示す。これら第１および第２の実施例において、
波長λ＝４０７．５ｎｍ、
開口数ＮＡ＝０．８５、
カバーガラス２（ＣＧ）の屈折率ｎ＝１．６２、
カバーガラス２（ＣＧ）のアッベ数νｄ＝３１
は共通である。
FIG. 4 shows the configuration of the objective lens optical system of the first embodiment and its optical path, and FIG. 5 is a diagram showing the spherical aberration and astigmatism in the first embodiment of FIG. FIG. 6 shows the configuration of the objective lens optical system of the second embodiment and its optical path, and FIG. 7 is a diagram showing the spherical aberration and astigmatism in the second embodiment of FIG.
4 and 6, for ease of understanding, the reference numerals of the respective parts are the same as those in FIG. 1, and the same reference numerals are used also in the following third to tenth embodiments. The shape of the
Table 1 shows data of the first and second examples. In these first and second embodiments,
Wavelength λ = 407.5 nm,
Numerical aperture NA = 0.85,
Cover glass 2 (CG) refractive index n = 1.62,
Abbe number of cover glass 2 (CG) νd = 31
Are common.
図４に示す第１の実施例において、対物レンズ１は、光源または受光部側の第１面に凸非球面を形成し、且つ光情報記録媒体側の第２面に凹非球面を形成した正メニスカスレンズである。表１および図５から明らかなように、各波面収差、色収差、球面収差および非点収差などの収差は良く補正されており、良好なレンズ性能が得られていることがわかる。
また、図６に示す第２の実施例において、対物レンズ１は、光源または受光部側の第１面に凸非球面を形成し、且つ光情報記録媒体側の第２面にも光情報記録媒体側に凸面を向けてなる凸非球面を形成した両凸レンズである。この場合も、表１および図７から明らかなように、収差は良く補正されており、良好なレンズ性能が得られていることがわかる。
図８は、第３の実施例の対物レンズ光学系の構成およびその光路を示し、図９は、図８の第３の実施例における球面収差および非点収差を示す図である。図１０は、第４の実施例の対物レンズ光学系の構成およびその光路を示し、図１１は、図１０の第４の実施例における球面収差および非点収差を示す図である。既に述べたように、図８および図１０においても、理解を容易にするために、各部の参照符号は図１の場合と共通であり、共通の参照符号を用いるが、対物レンズ１の形状は、実施例毎に相違する。
In the first embodiment shown in FIG. 4, the
In the second embodiment shown in FIG. 6, the
FIG. 8 shows the configuration of the objective lens optical system of the third example and its optical path, and FIG. 9 is a diagram showing the spherical aberration and astigmatism in the third example of FIG. FIG. 10 shows the configuration of the objective lens optical system of the fourth example and its optical path, and FIG. 11 is a diagram showing the spherical aberration and astigmatism in the fourth example of FIG. As already described, in FIGS. 8 and 10, in order to facilitate understanding, the reference numerals of the respective parts are the same as those in FIG. 1, and the common reference numerals are used, but the shape of the
表２に第３および第４の実施例のデータを示す。これら第３および第４の実施例においても、
波長λ＝４０７．５ｎｍ、
開口数ＮＡ＝０．８５、
カバーガラス２（ＣＧ）の屈折率ｎ＝１．６２、
カバーガラス２（ＣＧ）のアッベ数νｄ＝３１
は共通である。
Table 2 shows the data of the third and fourth examples. Also in these third and fourth embodiments,
Wavelength λ = 407.5 nm,
Numerical aperture NA = 0.85,
Cover glass 2 (CG) refractive index n = 1.62,
Abbe number of cover glass 2 (CG) νd = 31
Are common.
図８に示す第３の実施例において、対物レンズ１は、光源または受光部側の第１面に凸非球面を形成し、且つ光情報記録媒体側の第２面にも光情報記録媒体側に凸面を向けてなる凸非球面を形成した両凸レンズである。表２および図９から明らかなように、各波面収差、色収差、球面収差および非点収差などの収差は良く補正されており、良好なレンズ性能が得られていることがわかる。
また、図１０に示す第４の実施例において、対物レンズ１は、光源または受光部側の第１面に凸非球面を形成し、且つ光情報記録媒体側の第２面にも光情報記録媒体側に凸面を向けてなる凸非球面を形成した両凸レンズである。この場合も、表２および図１１から明らかなように、各収差は良く補正されており、良好なレンズ性能が得られていることがわかる。
In the third embodiment shown in FIG. 8, the
Further, in the fourth embodiment shown in FIG. 10, the
図１２は、第５の実施例の対物レンズ光学系の構成およびその光路を示し、図１３は、図１２の第５の実施例における球面収差および非点収差を示す図である。図１４は、第６の実施例の対物レンズ光学系の構成およびその光路を示し、図１５は、図１４の第６の実施例における球面収差および非点収差を示す図である。既に述べたように、図１２および図１４においても、理解を容易にするために、各部の参照符号は図１の場合と共通であり、共通の参照符号を用いるが、対物レンズ１の形状は、実施例毎に相違する。
表３に第５および第６の実施例のデータを示す。これら第５および第６の実施例においても、
波長λ＝４０７．５ｎｍ、
開口数ＮＡ＝０．８５、
カバーガラス２（ＣＧ）の屈折率ｎ＝１．６２、
カバーガラス２（ＣＧ）のアッベ数νｄ＝３１
は共通である。
FIG. 12 shows the configuration of the objective lens optical system of the fifth example and its optical path, and FIG. 13 is a diagram showing spherical aberration and astigmatism in the fifth example of FIG. FIG. 14 shows the configuration of the objective lens optical system of the sixth example and its optical path, and FIG. 15 shows the spherical aberration and astigmatism in the sixth example of FIG. As already described, also in FIGS. 12 and 14, in order to facilitate understanding, the reference numerals of the respective parts are the same as those in FIG. 1, and the common reference numerals are used, but the shape of the
Table 3 shows data of the fifth and sixth examples. Also in these fifth and sixth embodiments,
Wavelength λ = 407.5 nm,
Numerical aperture NA = 0.85,
Cover glass 2 (CG) refractive index n = 1.62,
Abbe number of cover glass 2 (CG) νd = 31
Are common.
図１２に示す第５の実施例において、対物レンズ１は、光源または受光部側の第１面に凸非球面を形成し、且つ光情報記録媒体側の第２面にも光情報記録媒体側に凸面を向けてなる凸非球面を形成した両凸レンズである。表３および図１３から明らかなように、収差は良く補正されており、良好なレンズ性能が得られていることがわかる。
また、図１４に示す第６の実施例において、対物レンズ１は、光源または受光部側の第１面に凸非球面を形成し、且つ光情報記録媒体側の第２面に光情報記録媒体側に凹面を向けてなる凹非球面を形成した正メニスカスレンズである。この場合も、表３および図１５から明らかなように、収差は良く補正されており、良好なレンズ性能が得られていることがわかる。
In the fifth embodiment shown in FIG. 12, the
Further, in the sixth embodiment shown in FIG. 14, the
図１６は、第７の実施例の対物レンズ光学系の構成およびその光路を示し、図１７は、図１６の第７の実施例における球面収差および非点収差を示す収差図である。図１８は、第８の実施例の対物レンズ光学系の構成およびその光路を示し、図１９は、図１８の第８の実施例における球面収差および非点収差を示す収差図である。既に述べたように、図１６および図１８においても、理解を容易にするために、各部の参照符号は図１の場合と共通であり、共通の参照符号を用いるが、対物レンズ１の形状は、実施例毎に相違する。
表４に第７および第８の実施例のデータを示す。これら第７および第８の実施例においても、
波長λ＝４０７．５ｎｍ、
開口数ＮＡ＝０．８５、
カバーガラス２（ＣＧ）の屈折率ｎ＝１．６２、
カバーガラス２（ＣＧ）のアッベ数νｄ＝３１
は共通である。
FIG. 16 shows the configuration of the objective lens optical system of the seventh example and its optical path, and FIG. 17 is an aberration diagram showing spherical aberration and astigmatism in the seventh example of FIG. FIG. 18 shows the configuration of the objective lens optical system of the eighth example and its optical path, and FIG. 19 is an aberration diagram showing spherical aberration and astigmatism in the eighth example of FIG. As already described, also in FIGS. 16 and 18, for ease of understanding, the reference numerals of the respective parts are the same as those in FIG. 1, and the common reference numerals are used, but the shape of the
Table 4 shows data of the seventh and eighth examples. Also in these seventh and eighth embodiments,
Wavelength λ = 407.5 nm,
Numerical aperture NA = 0.85,
Cover glass 2 (CG) refractive index n = 1.62,
Abbe number of cover glass 2 (CG) νd = 31
Are common.
図１６に示す第７の実施例において、対物レンズ１は、光源または受光部側の第１面に凸非球面を形成し、且つ光情報記録媒体側の第２面にも光情報記録媒体側に凸面を向けてなる凸非球面を形成した両凸レンズである。表４および図１７から明らかなように、収差は良く補正されており、良好なレンズ性能が得られていることがわかる。
また、図１８に示す第８の実施例において、対物レンズ１は、光源または受光部側の第１面に凸非球面を形成し、且つ光情報記録媒体側の第２面にも光情報記録媒体側に凸面を向けてなる凸非球面を形成した両凸レンズである。この場合も、表４および図１９から明らかなように、収差は良く補正されており、良好なレンズ性能が得られていることがわかる。
図２０は、第９の実施例の対物レンズ光学系の構成およびその光路を示し、図２１は、図２０の第９の実施例における球面収差および非点収差を示す収差図である。図２２は、第１０の実施例の対物レンズ光学系の構成およびその光路を示し、図２３は、図２２の第１０の実施例における球面収差および非点収差を示す収差図である。既に述べたように、図２０および図２２においても、理解を容易にするために、各部の参照符号は図１の場合と共通であり、共通の参照符号を用いるが、対物レンズ１の形状は、実施例毎に相違する。
In the seventh embodiment shown in FIG. 16, the
Further, in the eighth embodiment shown in FIG. 18, the
FIG. 20 shows the configuration of the objective lens optical system of the ninth example and its optical path, and FIG. 21 is an aberration diagram showing spherical aberration and astigmatism in the ninth example of FIG. FIG. 22 shows the configuration of the objective lens optical system of the tenth example and its optical path, and FIG. 23 is an aberration diagram showing spherical aberration and astigmatism in the tenth example of FIG. As already described, also in FIGS. 20 and 22, for easy understanding, the reference numerals of the respective parts are the same as those in FIG. 1, and the common reference numerals are used, but the shape of the
表５に第９および第１０の実施例のデータを示す。これら第９および第１０の実施例においても、
波長λ＝４０７．５ｎｍ、
開口数ＮＡ＝０．８５、
カバーガラス２（ＣＧ）の屈折率ｎ＝１．６２、
カバーガラス２（ＣＧ）のアッベ数νｄ＝３１
は共通である。
Table 5 shows the data of the ninth and tenth examples. Also in these ninth and tenth embodiments,
Wavelength λ = 407.5 nm,
Numerical aperture NA = 0.85,
Cover glass 2 (CG) refractive index n = 1.62,
Abbe number of cover glass 2 (CG) νd = 31
Are common.
図２２に示す第１０の実施例においても、対物レンズ１は、光源または受光部側の第１面に凸非球面を形成し、且つ光情報記録媒体側の第２面にも光情報記録媒体側に凸面を向けてなる凸非球面を形成した両凸レンズである。この場合も、表５および図２３から明らかなように、収差は良く補正されており、良好なレンズ性能が得られていることがわかる。
尚、本発明は、上記実施例に限定されないことは言うまでもない。例えば、面平行偏心２μｍ時の軸上波面収差（λｒｍｓ）を大きく設計すれば、即ち面平行偏心公差を厳しくできれば軸外収差を改善することができる。
Also in the tenth embodiment shown in FIG. 22, the
Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, off-axis aberrations can be improved if the on-axis wavefront aberration (λrms) at 2 μm in plane parallel decentration is designed to be large, that is, if the plane parallel decentering tolerance can be tightened.
１ 対物レンズ
２ カバーガラス（ＣＧ）
３ 光束
ＰＦ プリフォーム
Ｒｃ 対物レンズのコーナの半径
Ｒｏ 外径の半径
ＲＥ 第１面の有効径の半径
ｒ プリフォーム（球形素材）の半径
1
3 the radius of the luminous flux PF preform Rc radius Ro outside diameter of the corner of the objective lens radius R E radius r preform effective diameter of the first surface (spherical Material)
Claims (12)
前記第１面の近軸曲率半径Ｒと前記成形素材の半径ｒは、
１．０≦ｒ／Ｒ≦１．３
なる条件を満足し、
前記第１面を形成するための成形面と前記成形素材との間に生じる空間の最大高さをｈとしたとき、当該ｈに相当する距離分を前記上下の金型が接近する間の押圧速度を１ｍｍ/ｓｅｃ以下として、前記空間に閉じ込められた雰囲気ガスが排出されるように押圧し、前記ガラス素材が前記第１面を成形するための成形面の中心付近に密着した時点で、押圧速度を増大することを特徴とする対物レンズの製造方法。 In a state where the molding material preformed into a spherical shape is heated and softened , the molding surface shape is transferred to the molding material by press molding the molding material using a pair of upper and lower molds having opposing molding surfaces. a method of numerical aperture NA to produce at least 0.8 optical information objective lens for recording and reproducing as well as have a convex aspherical first surface,
The paraxial radius of curvature R of the first surface and the radius r of the molding material are:
1.0 ≦ r / R ≦ 1. 3
It satisfies the following condition:
When the maximum height of the space formed between the molding surface for forming the first surface and the molding material is h, pressing while the upper and lower molds approach the distance corresponding to h Press at a speed of 1 mm / sec or less so that the atmospheric gas confined in the space is discharged, and press when the glass material is in close contact with the center of the forming surface for forming the first surface. A method of manufacturing an objective lens, characterized by increasing the speed .
０．５≦ｆ≦２．１
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の対物レンズの製造方法。 When the focal length of the objective lens is f (mm),
0.5 ≦ f ≦ 2.1
The objective lens manufacturing method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the objective lens is satisfied.
ＮＡ≧０．８
を満たす単レンズからなる光情報記録・再生用の対物レンズであって、
前記対物レンズの体積をＶとするとき、
（４／３）πｒ３＝Ｖ
を満たすｒが、前記凸非球面の近軸曲率半径Ｒとの間で、
１．０≦ｒ／Ｒ≦１．３５
なる関係を満足するとともに、
基準波長λを４００〜４５０ｎｍとしたとき、当該基準波長λにおける画角０．５°についての軸外波面収差が０．０７λｒｍｓ以下のモールドプレスレンズであることを特徴とする対物レンズ。 The first surface has a convex aspheric surface and the numerical aperture NA is NA ≧ 0.8
An objective lens for optical information recording / reproduction consisting of a single lens satisfying
When the volume of the objective lens is V,
(4/3) πr 3 = V
Between r and the paraxial radius of curvature R of the convex aspheric surface,
1.0 ≦ r / R ≦ 1.35
With satisfies the following relationship,
An objective lens, which is a mold press lens having an off- axis wavefront aberration of 0.07 λ rms or less at an angle of view of 0.5 ° at the reference wavelength λ when the reference wavelength λ is 400 to 450 nm .
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| WO2012070438A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | コニカミノルタオプト株式会社 | Objective lens for optical pickup device and optical pickup device |
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| JP5005105B2 (en) * | 2011-08-31 | 2012-08-22 | 日立マクセル株式会社 | Optical pickup lens |
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