JP5382026B2 - 光学素子 - Google Patents

Description

本発明は光学素子に関するものである。

従来より、ＣＤ、ＤＶＤ等の光情報記録媒体への記録、又は再生用の光ピックアップ装置用の光学素子である対物レンズは、樹脂成形されたプラスチックレンズが使用されている。

プラスチックレンズはガラスモールドレンズに比べ、比重が小さくこのため軽量化が可能である。このため、レンズを駆動するアクチュエータへの負荷を軽減でき、且つ慣性モーメントが小さいため、その応答性を向上させることが容易である利点を有している。

このような樹脂成形による光ピックアップ装置用の対物レンズとして、レンズの外周にフランジ部を設け、鏡枠やボビンに取り付ける際に鏡枠やボビンに当接する取り付け基準面とレンズ面（光学機能面）との間に凹部を設けたプラスチックレンズが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、従来技術（特許文献１）に記載された金型により成形された対物レンズ３０が、光ピックアップ装置の鏡枠３１に取り付けられた際の模式的断面図である。

上記特許文献１のプラスチックレンズは、鏡枠への取り付け基準面と光学機能面が別の金型によって形成されるため、取り付け基準面に対する光学機能面のティルトが生じる問題があった。ここで、ティルトとは理想光軸Ｏに対する傾きのことである。また、プラスチックレンズを金型から離型する際に凹部においてひずみが生じ、取り付け基準面の平面度が悪化することにより、鏡枠へのレンズ取り付け安定性が悪化するという問題もあった。これらの問題により、結果として、主にコマ収差の初期性能や安定性が悪化しやすいという課題があった。

また、近年では、従来のＤＶＤよりさらに高密度のピットで、４００ｎｍ近傍の青紫色レーザを使用し、対物レンズのＮＡ値が０．８５程度であるブルーレイディスク（ＢＤ）のような高記憶容量のディスク及び、このディスクを使用する光ピックアップ装置も実用化されている。このような青紫色レーザを使用する高記憶容量のディスクへの記録、又は再生に使用する対物レンズは、ＣＤや従来のＤＶＤに対応した対物レンズよりも高いＮＡ値が必要である。

ティルトによるコマ収差の発生量は、高ＮＡ値となるほど大きくなり、上記の青紫色レーザを使用する高記憶容量のディスクに対応する対物レンズの場合には、このコマ収差を抑えることがより重要となる。

特開２００２−２００６５４号公報

本発明は上記問題に鑑み、プラスチックレンズ成形時に、取り付け基準面に対する光学機能面のティルトを軽減すると共に、取り付け基準面の平面度を確保し、結果としてコマ収差の初期性能や安定性を向上させることが可能な金型により成形可能であり高いＮＡ値であるにも関わらず安定した光学性能を有する光学素子を提供することを目的とする。

更に、金型加工の難易度を低減するために、入子部である中心部材（コア）と周辺部材（キャビ）とに分けた金型にした場合、周辺部材に中心部材を組み込むために両部材の境界に隙間（クリアランス）を設ける必要が生じる。このため、レンズ成型の際に、樹脂がこの隙間に入り込み、光軸方向のバリが取り付け基準面側に発生する恐れがある。レンズをアクチュエータのボビンや鏡枠に取り付ける際に、このバリがボビンや鏡枠に接触することで鏡枠に対しレンズがティルトして取り付けられてしまい、レンズの取り付け精度が低下するという問題も起こり得ると考えられる。

そこで、本発明は、さらに上記問題を鑑み、金型を中心部材と周辺部材に分けたとしても、レンズ取り付けの際にティルトが生じず、取り付け精度を向上できる光学素子を提供することを目的とするものでもある。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。

１．光学機能部と該光学機能部の周辺にフランジ部を有し、前記光学機能部のＮＡ値が０．７以上であって、前記光学機能部は、互いに向かい合う第１の光学機能面と第２の光学機能面とを有し、前記第１の光学機能面のほうが前記第２の光学機能面よりも曲率が小さく、前記フランジ部の前記第２の光学機能面側の面に、光軸から離れるに従って高さが低くなる少なくとも２段の段差が設けられており、前記２段の段差の境界上にバリを有することを特徴とする光学素子。

２．前記フランジ部の前記第２の光学機能面側の面が鏡枠へ装着する際に基準面となることを特徴とする１に記載の光学素子。

３．以下の条件式を満たすことを特徴とする１又は２に記載の光学素子。

０．４＜Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡ＜１．０
但し、Ｌ_ｆ１は前記フランジ部の前記第２の光学機能面側の面のうち、前記第２の光学機能面に隣接する面の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表し、Ｌ_ｆＡはフランジ部全体の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表す。

４．前記フランジ部の前記第２の光学機能面と隣接する面が、前記フランジ部のうち前記第２の光学機能面側で最も高さの高い面であることを特徴とする１〜３のいずれかに記載の光学素子。

５．前記フランジ部の前記第１の光学機能面側の面に、複数の凹部又は凸部が設けられていることを特徴とする１〜４のいずれかに記載の光学素子。

６．前記第１の光学機能面の光軸上の高さが、前記フランジ部の前記第１の光学機能面側の面よりも突出していることを特徴とする１〜５のいずれかに記載の光学素子。

７．前記第２の光学機能面側の前記フランジ部に形成された前記光軸に直交する面に、表面粗さＲｙが０．３μｍ以下となる部分を有することを特徴とする１〜６のいずれかに記載の光学素子。

８．光学機能部と該光学機能部の周辺にフランジ部を有し、前記光学機能部のＮＡ値が０．７以上の光学素子を製造する樹脂成形用金型において、前記樹脂成形用金型は型開き状態で前記光学素子が残る第１の金型部と、型開き状態で前記光学素子が残らない第２の金型部とを有し、前記光学機能部は、互いに向かい合う第１の光学機能面と第２の光学機能面とを有し、前記第１の光学機能面のほうが前記第２の光学機能面よりも曲率が小さく、前記第１の金型部により前記第１の光学機能面が、前記第２の金型部により前記第２の光学機能面が、それぞれ形成され、前記第１の金型部に、前記フランジ部を突き出して前記第１の金型部から前記光学素子を離型させる突き出し部を設け、前記第２の金型部は、少なくとも光軸を含む中心部材とその周辺の周辺部材とを有し、前記第２の金型部の前記中心部材により、前記光学素子の前記第２の光学機能面と前記フランジ部の少なくとも一部が共に形成されることを特徴とする樹脂成形用金型。

９．以下の条件式を満たすことを特徴とする８に記載の樹脂成形用金型。

０．４＜Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡ＜１．０
但し、Ｌ_ｆ１は前記フランジ部の前記第２の光学機能面側の面のうち、前記第２の光学機能面に隣接する面の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表し、Ｌ_ｆＡはフランジ部全体の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表す。

１０．前記フランジ部の前記第２の光学機能面と隣接する面は、前記フランジ部のうち前記第２の光学機能面側で最も高さの高い面であることを特徴とする８又は９に記載の樹脂成形用金型。

１１．前記中心部材は、前記フランジ部の光軸と直交する面の少なくとも一部を成形することを特徴とする８〜１０のいずれかに記載の樹脂成形用金型。

１２．前記周辺部材は、光軸と直交する前記フランジ部の面の他の一部を成形し、前記周辺部材により成形されたフランジ部の面は、前記中心部材により成形されたフランジ部の面よりも前記第１の光学機能面側に位置していることを特徴とする１１に記載の樹脂成形用金型。

１３．前記中心部材の前記フランジ部に相当する部位は段差を有し、前記周辺部材の前記フランジ部に相当する部位は前記段差と異なる高さに形成されていることを特徴とする１２に記載の樹脂成形用金型。

１４．光学機能部と該光学機能部の周辺にフランジ部を有し、前記光学機能部のＮＡ値が０．７以上であって、前記光学機能部は、互いに向かい合う第１の光学機能面と第２の光学機能面とを有し、前記第１の光学機能面のほうが前記第２の光学機能面よりも曲率が小さく、前記フランジ部の前記第２の光学機能面側の面に、光軸から離れるに従って高さが低くなる少なくとも１段の段差が設けられていることを特徴とする光学素子。

１５．前記フランジ部の前記第２の光学機能面側の面が鏡枠へ装着する際に基準面となることを特徴とする１４に記載の光学素子。

１６．以下の条件式を満たすことを特徴とする１４又は１５に記載の光学素子。

０．４＜Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡ＜１．０
但し、Ｌ_ｆ１は前記フランジ部の前記第２の光学機能面側の面のうち、前記第２の光学機能面に隣接する面の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表し、Ｌ_ｆＡはフランジ部全体の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表す。

１７．前記フランジ部の前記第２の光学機能面と隣接する面が、前記フランジ部のうち前記第２の光学機能面側で最も高さの高い面であることを特徴とする１４〜１６のいずれかに記載の光学素子。

１８．前記フランジ部の前記第１の光学機能面側の面に、複数の凹部又は凸部が設けられていることを特徴とする１４〜１７のいずれかに記載の光学素子。

１９．前記第１の光学機能面の光軸上の高さが、前記フランジ部の前記第１の光学機能面側の面よりも突出していることを特徴とする１４〜１８のいずれかに記載の光学素子。

２０．前記第２の光学機能面側の前記フランジ部に形成された前記光軸に直交する面に、表面粗さＲｙが０．３μｍ以下となる部分を有することを特徴とする１４〜１９のいずれかに記載の光学素子。

２１．光学機能部と該光学機能部の周辺にフランジ部を有し、前記光学機能部のＮＡ値が０．７以上の光学素子を樹脂成形用金型で製造する光学素子製造方法であって、前記樹脂成形用金型は、前記フランジ部を突き出して離型させる突き出し部を有すると共に、型開き状態で前記光学素子が残る第１の金型部と、光学機能面と前記フランジ部の少なくとも一部が共に形成される中心部材とその周辺の周辺部材を有すると共に、型開き状態で前記光学素子が残らない第２の金型部とで構成され、前記第１の金型部で形成される光学機能面の曲率のほうが、前記第２の金型部で形成される光学機能面の曲率よりも小さく、前記第２の金型部の、前記中心部材と前記周辺部材の位置関係を予め調整し、所望の相対位置関係で固定する工程と、前記光学素子を成形する工程と、型開き後、前記光学素子の前記フランジ部を、前記突き出し部により突き出して離型する工程と、を有し、以下の条件式を満たすことを特徴とする光学素子製造方法。

０．４＜Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡ＜１．０
但し、Ｌ_ｆ１は前記フランジ部の前記第２の光学機能面側の面のうち、前記第２の光学機能面に隣接する面の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表し、Ｌ_ｆＡはフランジ部全体の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表す。

本発明によれば、安定した性能を有した光学素子を（高いＮＡ値であっても）提供することが可能となる。

また、金型を中心部材と周辺部材に分けたとしても、レンズを鏡枠に取り付ける際にティルトが生じず、取り付け精度を向上できる光学素子を提供することが可能となる。

本実施の形態に係る光学素子である光ピックアップ装置用対物レンズの一例を示す側面図である。 図１に示す対物レンズを製造するための樹脂成形用金型の概略構成を示す断面図である。 図２に示す樹脂成形用金型の型開き状態及び突き出し部の作動状態を示す図３（ａ）、３（ｂ）である。 図２に示す樹脂成形用金型で製造された、ゲートが付いた状態の対物レンズを示す図４（ａ）、４（ｂ）である。 図２に示す金型でパーティングラインがフランジ部の厚みの間に設定された際の、フランジ部周辺の型形状を示す拡大断面図である。 本実施の形態に係る光学素子である光ピックアップ装置用対物レンズのその他の例を示す側面図である。 図６に示す対物レンズを製造するための樹脂成形用金型の概略構成を示す断面図である。 図７に示す樹脂成形用金型の型開き状態及び突き出し部の作動状態を示す図８（ａ）、８（ｂ）である。 図７に示す樹脂成形用金型で製造された、ゲートが付いた状態の対物レンズを示す図９（ａ）、９（ｂ）である。 図７に示す金型でパーティングラインがフランジ部の厚みの間に設定された際の、フランジ部周辺の型形状を示す拡大断面図である。 図２に示す樹脂成形用金型により成形された対物レンズがピックアップ装置の鏡枠に取り付けられた際の模式的断面図１１（ａ）、１１（ｂ）である。 従来技術に記載された金型により成形された対物レンズが、ピックアップ装置の鏡枠に取り付けられた際の模式的断面図である。 図２に示す金型のパーティングラインの他の設定例の、フランジ部周辺の型形状を示す拡大断面図である。 図７に示す金型のパーティングラインの他の設定例の、フランジ部周辺の型形状を示す拡大断面図である。 図７に示す樹脂成形用金型により成形された対物レンズがピックアップ装置の鏡枠に取り付けられた際の模式的断面図１５（ａ）、１５（ｂ）である。

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図６は、本実施の形態に係る光学素子である光ピックアップ装置用対物レンズの第一の例を示す側面図である。

図６に示す光ピックアップ装置用対物レンズ１（以下、対物レンズとも称す）は、光学機能部である光学機能面１ａと光学機能面１ｂ及びこの光学機能面の周辺に形成されたフランジ部１ｆを有している。なお、以下で、円形の光学機能面及び円形のフランジ部を有するもので説明するが、フランジ部１ｆが部分的に形成されたものや外形が矩形状のものであってもよい。また、光学機能面１ａ、１ｂの少なくとも一方に輪帯状の段差を有する回折面等の光路差付与構造が形成されたものであってもよい。

図６に示す対物レンズ１は、光ピックアップ装置においては、光学機能面１ｂが光ディスク側に面し、光学機能面１ａが光源側に面するように配置されることが好ましい。なお、本実施の形態においては、光ディスク側に面する光学機能面１ｂが第１の光学機能面に相当し、光源側に面する光学機能面１ａが第２の光学機能面に相当する。

図６に示すように、第２の光学機能面（光学機能面１ａ）は光ディスク側に面する第１の光学機能面（光学機能面１ｂ）より曲率が大きく、更に、有効径は第２の光学機能面（光学機能面１ａ）が第１の光学機能面（光学機能面１ｂ）より大きいことが好ましい。また、第２の光学機能面の有効径は０．３ｍｍ以上、７ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下であることがより好ましい。

また、図示の如く、フランジ部１ｆは、最も第２の光学機能面（光学機能面１ａ）側に光軸Ｏに対し垂直な面であるフランジ面１ｆ_０、更にフランジ面１ｆ_０より外側に、光ディスク側に段差を有する第１の段差１ｆ_１が形成されている。この第１の段差は、光軸方向から対物レンズを見た際に光軸を中心とする同心円状に設けられていることが好ましい。

図１５（ａ）、１５（ｂ）は、図６に示す対物レンズ１がピックアップ装置の鏡枠に取り付けられた際の模式的断面図である。図１５（ａ）は、全体を示し、図１５（ｂ）はフランジ部１ｆ周辺を示す拡大図である。

図１５（ａ）に示すように、対物レンズ１は、鏡枠３１にフランジ部１ｆのフランジ面１ｆ_０を当接させて固定されている。即ち、図７で示す樹脂成形用金型の断面図に描かれているところの中心部材である金型１２によって形成されたフランジ面１ｆ_０が、鏡枠へ取り付ける際の基準面となる。また、第１の段差１ｆ_１は、鏡枠３１とは隙間を有し当接していない状態とされる。

また、図１５（ｂ）に示す取り付け基準面であるフランジ面１ｆ_０の径方向の幅Ａは０．１０〜０．８０ｍｍ程度が好ましく０．２０〜０．５０ｍｍ程度がより好ましい。第１の段差１ｆ_１の径方向の幅Ｂは０．０１〜０．２０ｍｍ程度が好ましく、０．０５〜０．１５ｍｍ程度がより好ましい。更に、フランジ面１ｆ_０を基準とした第１の段差１ｆ_１の光軸方向の段差量Ｄはフランジ面１ｆ０の光軸方向の厚みを超えない範囲で０．００５〜０．２０ｍｍ程度が好ましく、０．０２〜０．０６ｍｍであればより好ましい。フランジ面１ｆ_０の光軸方向の厚みは、０．２〜１．５０ｍｍ程度であることが好ましく、０．２〜１．００ｍｍであることがより好ましい。また、フランジ面１ｆ_０と第１の段差１ｆ_１を接続する面は光軸に平行に形成されていることが好ましい。

また、少なくとも中心部材である金型１２で形成されるフランジ面１ｆ_０は少なくとも光軸に近い側の部分に表面粗さＲｙが０．３μｍ以下となる部分を有することが好ましい。フランジ面１ｆ_１は、表面粗さＲｙが０．３μｍ以下であってもよいが、そうでなくてもよい。更に好ましくは、表面粗さＲｙが０．１μｍ以下となる部分を有することである。なお、表面粗さＲｙとは、当該面の微小凹凸における最低谷底から最大山頂までの高さのことである。また、段差の間の光軸と同じ方向の面又はテーパ面も表面粗さＲｙが０．３μｍ以上であってもよい。

改めて説明するが、図７は、図６に示す対物レンズ１を製造するための樹脂成形用金型の概略構成を示す断面図である。

図７に示す樹脂成形用金型は、パーティングラインＰＬを境にして第１の金型部は金型１１で構成され、第２の金型部は金型１２及び金型１４で構成されている。また、第１の金型部である金型１１が可動側、第２の金型部である金型１２及び金型１４が固定側の金型に相当する。

金型１１には、対物レンズ１の光学機能面１ｂを形成するための形状１１ｂが形成されている。更に、対物レンズ１のフランジ部１ｆの位置には突き出し部１３が、例えば円周上の４箇所に、設けられている。この突き出し部１３は、金型１１に対し相対的にフランジ部１ｆ側に移動可能とされている。この突き出し部１３と金型部１１は、直径のクリアランス０．００１〜０．０６ｍｍで嵌合しており、更に図示の如く、金型部１１内部では、突き出し部１３と金型部１１との間には大きな隙間が形成されている。

金型１２は、金型１４に対し入子部を構成している。金型１２は、対物レンズ１の光学機能部のうち有効径が大きい方の光学機能面である光学機能面１ａ（第２光学機能面）を形成するための形状１２ａと、フランジ部１ｆの第２光学機能面側の面のうち、取り付け基準面であるフランジ面１ｆ_０を形成する。また、金型１４は、段差１ｆ_１を形成する。即ち、金型１２と金型１４の境界は、取り付け基準面であるフランジ面１ｆ_０と段差１ｆ_１の境界線である。また、光学機能面１ａ（第２光学機能面）と取り付け基準面であるフランジ面１ｆ_０の第２光学機能面側の面との間には凹部を形成せず、それぞれの延長線を繋いだ形状に形成されている。別の言い方をすると、フランジ部１ｆの第２の光学機能面１ａと隣接する面１ｆ_０が、フランジ部１ｆ（１ｆ_０、１ｆ_１）のうち、第２の光学機能面側で最も高さの高い面に形成されていることが好ましい。なお、ここでいう「１ｆ_０の高さが高い」とは、光軸方向で第２の光学機能面側に位置することを高いといい、第１の光学機能面側に位置することを低いという。即ち、図１２に示すようなフランジ部の形状とはならないことが好ましい。なお、本明細書で言うところの、それぞれの延長線を繋いだ形状とは、上記のみに限るものでなく、それぞれの延長線の交点近傍でそれぞれの延長線に接するような角丸め（Ｒ）で接続した形状をも含むものである。

また、フランジ面については、別の指標として以下の条件式を満たすことが好ましい。

０．４＜Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡ＜１．０
Ｌ_ｆ１は、フランジ部の第２の光学機能面側の面１ｆ_０、１ｆ_１のうち、第２の光学機能面に隣接する面１ｆ_０の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表し、Ｌ_ｆＡは、フランジ部全体１ｆ（１ｆ_０、１ｆ_１を合わせたもの）の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表す。即ち、Ｌ_ｆ１は、図１５（ｂ）でいうこところのＡの長さであり、Ｌ_ｆＡは、図１５（ｂ）でいうこところのＡ＋Ｂの長さであるともいえる。

Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡの値を上記条件式の上限値より小さくすることにより、フランジ部の前記第２の光学機能面側の面に、少なくとも１段の段差を設けることが可能となり好ましい。一方、金型１２上の面１ｆ_０に対応する部分を加工する観点からはＬ_ｆ１／Ｌ_ｆＡの値が小さい方が好ましいが、取り付け基準面に対する光学機能面のティルトを軽減すると共に、取り付け基準面の平面度を確保するためには、Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡの値を上記条件式の下限値より大きくすることが好ましい。

更に好ましくは、以下の条件式を満たすことである。
０．６＜Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡ＜１．０
また、以下の条件式を満たすことがより一層好ましい。

０．６＜Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡ＜０．９
なお、中心部材である金型１２において、第２光学機能面とフランジ部の第２光学機能面側の面とが一体に形成されていることにより、対物レンズの取り付け基準面であるフランジ部の第２光学機能面側の面と、第２光学機能面（光学機能面１ａ）との位置関係にズレを生じる余地がなく、取り付け基準面に対し第２光学機能面（光学機能面１ａ）の位置を正確に形成することが可能となり、安定した性能を有した光ピックアップ装置用対物レンズを得ることが可能となる。

更に、金型１２は金型１４に対し、対物レンズ厚み方向の位置の微調整が可能に構成されており、厚み方向の位置の微調整がおこなわれた後、固定されている。

パーティングラインＰＬは、金型１１のフランジ部１ｆの深さが、金型１４のフランジ部の深さより深くなる位置に設定されている。また、１ｇはゲートであり、ここから溶融した樹脂材料が射出される。

図８（ａ）、８（ｂ）は、図７に示す樹脂成形用金型の型開き状態及び突き出し部の作動状態を示す図である。図８（ａ）は型開き状態を示し、図８（ｂ）は突き出し部の作動状態を示している。

以下、図７及び図８（ａ）、８（ｂ）を用いて対物レンズ１の製造工程を説明する。

図７に示す状態で、ゲート１ｇから溶融状態の樹脂材料が流し込まれる。この時、突き出し部１３と金型部１１に形成されたクリアランスから、金型内部の気体が流出する。この金型内部の脱気に関しては、真空ポンプ等の吸気する機器及びＯリング等を用いた金型内部密封機構を設け、金型に溶融された樹脂材料が流入される前に吸引して事前に脱気しておく方法、金型に溶融された樹脂材料の流入中に吸引を行って脱気する方法、金型に溶融された樹脂材料が流入される前より吸引を開始し、流入中も吸引を行って脱気する方法等が用いられるとより好ましく、このようにすることにより、金型の形状の対物レンズ１への転写性がより向上し、より高精度の光学機能面１ａ、１ｂを形成することが可能となる。

次いで、図８（ａ）に示すように、金型１１が金型１２及び金型１４から離間するよう移動する。この時、対物レンズ１は、金型１１側に残った状態となる。

この後、図８（ｂ）に示すように、金型１１からフランジ部１ｆに相当する位置に配置された突き出し部１３を図示矢印方向に突出させて対物レンズ１を離型させることで、ゲート１ｇが付いた状態の対物レンズ１となる。この突き出し部１３は、複数箇所に設けられており、それぞれの突き出し部１３の作動は同時もしくは異なったとしても突き出しタイミングの差が０．５秒以内に収まって、全ての突き出しが完了するようになっていることが、対物レンズ１の変形を防止する上で好ましい。なお、金型１１が第１の金型部に相当し、金型１２及び金型１４が第２の金型部に相当する。

図９（ａ）、９（ｂ）は、図７に示す樹脂成形用金型で製造された、ゲート１ｇが付いた状態の対物レンズ１を示す図である。図９（ａ）は対物レンズ１を突き出し部側から見た平面図、図９（ｂ）は側面図である。

図９（ａ）は、突き出し部が略９０度間隔でフランジ部１ｆ上の１３ｎで示す４箇所に配置された場合を示している。この突き出し部による、突き出し部跡は、その後の光ヘッド部への組み込み時に、光学機能面１ａと１ｂの判別をする指標となり、組み込みをより容易にする効果をも有している。

この突き出し部による、突き出し部跡は凹部となっていることが好ましいが、凸部となっていてもよい。この場合、フランジ部は複数の凸部を有することになる。また、凹部又は凸部は、図９（ａ）、９（ｂ）に示すように円形であることが好ましい。更に、突き出し部跡すなわち、凹部又は凸部の数は良好な成形性を保ちつつ離型するという観点から２〜４個程度が好ましい。

図９（ｂ）に示すように、フランジ部１ｆの突き出し部が当接する側の面は、光学機能面１ｂの光軸上の位置より、フランジ部１ｆの厚みを超えない範囲でｄ＝０．００５ｍｍ〜０．５ｍｍだけ光学機能面１ａ側に位置していることが望ましく、ｄ＝０．０２ｍｍ〜０．１２ｍｍだけ光学機能面１ａ側に位置していることがより好ましい。このような形状とすることにより、フランジ部１ｆ上の面の少なくとも一部の表面粗さＲｙを０．１μｍ以下に形成することが容易になり、この対物レンズ１を光ピックアップ装置に組み込む際の調整に、この表面粗さＲｙが０．１μｍ以下の部分を利用することができるようになる。更に、図７における突き出し部１３と金型部１１の嵌合クリアランスによるバリが突き出し部跡に発生しても、上記ｄの段差があるため光ピックアップ装置に対物レンズが組み込まれた際にもワーキングディスタンスが短くなることがない。

更に、突き出し部が当接する面は、有効径がＤ_１とＤ_２の２つの光学機能面のうち、有効径の小さいＤ_１側の光学機能面側、即ち光学機能面１ｂ（第１の光学機能面）側のフランジ部に設けられることが望ましい。このようにすることにより、フランジ部１ｆを含む対物レンズ外形を小さく保ったままで突き出し部を大きく形成することができる。

なお、図９（ａ）、９（ｂ）に示すゲート１ｇが付いた状態の対物レンズ１から、ゲート１ｇが除去されて対物レンズ１が完成する。

図１０は、図７に示す金型でパーティングラインＰＬがフランジ部１ｆの厚みの間に設定された際の、フランジ部１ｆ周辺の型形状を示す拡大断面図である。

図１０に示すように、パーティングラインＰＬを境に、突き出し部１３がある方の金型１１側の深さをｔ_１とし、他方の金型１４及び金型１２側の深さをｔ_２としたとき、ｔ_１＞ｔ_２とすることが好ましい。更に、突き出し部１３がある方の金型１１側の抜きテーパの角度をαとし、他方の金型１２及び金型１４側の抜きテーパの角度をβとしたとき、α≦βとすることが好ましい。またαの範囲としては０°≦α≦３°が好ましい。このように金型部１１、１２、１４を形成することにより、型開きの際に対物レンズが金型１２、１４側に持って行かれることがなく、確実に突き出し部を備えた金型１１側に残るようにすることができる。

また、フランジ部１ｆの第１の光学機能面側の面に、光軸と直交する平面部を形成することが好ましい。特に図１４に示す例のように、フランジ部１ｆの第１の光学機能面側の面において、光軸に近い部分の一部に光軸と直交する平面部１ｋを形成することが好ましく、特に好ましくは、第１の光学機能面の終端のすぐ外側に光軸と直交する平面部１ｋを形成することが好ましい。なお、当該平面部１ｋの表面粗さＲｙは０．１μｍ以下で有ることが好ましい。また、この平面部１ｋの幅Ｗ（光軸と直交する方向）は、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、０．２ｍｍ以上、０．４ｍｍ以下である。この平面部１ｋに平行光を照射し、その反射光を用いて、対物レンズ１を鏡枠に取り付けた際の傾き等を検知することができる。なお、ｔ_１＞ｔ_２とすることで、型開きの際に、対物レンズ１が金型部１２に持って行かれるような力が小さくなるため、当該平面部が歪みにくくなるという効果もある。

更に、図１４に示したように、第１の光学機能面１ｂ側の金型を、第１の光学機能面１ｂと上述の平面部１ｋを形成する中心部材１５と、その周辺を形成する周辺部材とに分割しても良い。これにより金型の加工難易度が低減するというメリットがある。

また、金型１２及び金型１４の境界は、光軸に平行とすることが好ましく、このように形成することで、金型１２及び金型１４を非常に微小な隙間（クリアランス）で嵌合させることができ、バリの発生を抑えることが可能となる。

次に、本実施の形態に係る光ピックアップ用対物レンズの第二の例について説明する。この例は、たとえ金型１２と金型１４の間のクリアランスに起因してバリが生じたとしても、レンズ取り付けの際にティルトが生じず、取り付け精度が向上できる例を示すものである。

図１は、本実施の形態に係る光学素子である光ピックアップ装置用対物レンズの第二の例を示す側面図である。

図１に示す光ピックアップ装置用対物レンズ１（以下、対物レンズとも称す）は、光学機能部である光学機能面１ａと光学機能面１ｂ及びこの光学機能面の周辺に形成されたフランジ部１ｆを有している。なお、以下で、円形の光学機能面及び円形のフランジ部を有するもので説明するが、フランジ部１ｆが部分的に形成されたものや外形が矩形状のものであってもよい。また、光学機能面１ａ、１ｂの少なくとも一方に輪帯状の段差を有する回折面等の光路差付与構造が形成されたものであってもよい。

図１に示す対物レンズ１は、光ピックアップ装置においては、光学機能面１ｂが光ディスク側に面し、光学機能面１ａが光源側に面するように配置されることが好ましい。なお、本実施の形態においては、光ディスク側に面する光学機能面１ｂが第１の光学機能面に相当し、光源側に面する光学機能面１ａが第２の光学機能面に相当する。

図１に示すように、第２の光学機能面（光学機能面１ａ）は光ディスク側に面する第１の光学機能面（光学機能面１ｂ）より曲率が大きく、更に、有効径は第２の光学機能面（光学機能面１ａ）が第１の光学機能面（光学機能面１ｂ）より大きいことが好ましい。また、第２の光学機能面の有効径は０．３ｍｍ以上、７ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下であることがより好ましい。

また、図示の如く、フランジ部１ｆは、最も第２の光学機能面（光学機能面１ａ）側に光軸Ｏに対し垂直な面であるフランジ面１ｆ_０、更にフランジ面１ｆ_０より外側に、光ディスク側に段差を有する第１の段差１ｆ_１、第２の段差１ｆ_２が形成されている。これらの第１の段差及び第２の段差は、光軸方向から対物レンズを見た際に光軸を中心とする同心円状に設けられていることが好ましい。

図１１（ａ）、１１（ｂ）は、図１に示す対物レンズ１がピックアップ装置の鏡枠に取り付けられた際の模式的断面図である。図１１（ａ）は、全体を示し、図１１（ｂ）はフランジ部１ｆ周辺を示す拡大図である。

図１１（ａ）に示すように、対物レンズ１は、鏡枠３１にフランジ部１ｆのフランジ面１ｆ_０を当接させて固定されている。即ち、図２で示す樹脂成形用金型の断面図に描かれているところの中心部材である金型１２によって形成されたフランジ面１ｆ_０が、鏡枠へ取り付ける際の基準面となる。また、第１の段差１ｆ_１は、鏡枠３１とは隙間を有し当接していない状態とされる。

また、図１１（ｂ）に示す取り付け基準面であるフランジ面１ｆ_０の径方向の幅Ａは０．１０〜０．８０ｍｍ程度が好ましく０．２０〜０．５０ｍｍ程度がより好ましい。第１の段差１ｆ_１の径方向の幅Ｂ′は０．０１〜０．２５ｍｍ程度が好ましく、０．０８〜０．１５ｍｍ程度がより好ましい。第２の段差１ｆ_２の径方向の幅Ｃは０．０１〜０．２０ｍｍ程度が好ましく、０．０５〜０．１５ｍｍ程度がより好ましい。更に、フランジ面１ｆ_０を基準とした第１の段差１ｆ_１の光軸方向の段差量Ｄ及び、第１の段差１ｆ_１を基準とした第２の段差１ｆ_２の光軸方向の段差量Ｅは、フランジ面１ｆ_０の光軸方向の厚みを超えない範囲で０．００５〜０．２０ｍｍ程度が好ましく、０．０２〜０．０６ｍｍであればより好ましい。フランジ面１ｆ_０の光軸方向の厚みは、０．２０〜１．５０ｍｍ程度であることが好ましく、０．２０〜１．００ｍｍであることがより好ましい。また、フランジ面１ｆ_０と第１の段差１ｆ_１を接続する面は、断面図で見た場合、１°から６０°の範囲のテーパで形成されていることが好ましく、第１の段差１ｆ_１と第２の段差１ｆ_２を接続する面は光軸に平行に形成されていることが好ましい。

また、フランジ面１ｆ_０は少なくとも光軸に近い側の部分に表面粗さＲｙが０．３μｍ以下となる部分を有することが好ましい。フランジ面１ｆ_１は、表面粗さＲｙが０．３μｍ以下であってもよいが、そうでなくてもよい。更に好ましくは、表面粗さＲｙが０．１μｍ以下となる部分を有することである。なお、表面粗さＲｙとは、当該面の微小凹凸における最低谷底から最大山頂までの高さのことである。また、第２の段差１ｆ_２は、表面粗さＲｙが０．３μｍ以上であってもよい。また、段差の間の光軸と同じ方向の面又はテーパ面も表面粗さＲｙが０．３μｍ以上であってもよい。

図２は、図１に示す対物レンズ１を製造するための樹脂成形用金型の概略構成を示す断面図である。

なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。

図２に示す樹脂成形用金型は、パーティングラインＰＬを境にして第１の金型部は金型１１で構成され、第２の金型部は金型１２及び金型１４で構成されている。また、第１の金型部である金型１１が可動側、第２の金型部である金型１２及び金型１４が固定側の金型に相当する。

金型１１には、対物レンズ１の光学機能面１ｂを形成するための形状１１ｂが形成されている。更に、対物レンズ１のフランジ部１ｆの位置には突き出し部１３が、例えば円周上の４箇所に、設けられている。この突き出し部１３は、金型１１に対し相対的にフランジ部１ｆ側に移動可能とされている。この突き出し部１３と金型部１１は、直径のクリアランス０．００１〜０．０６ｍｍで嵌合しており、更に図示の如く、金型部１１内部では、突き出し部１３と金型部１１との間には大きな隙間が形成されている。

金型１２は、金型１４に対し入子部を構成している。金型１２は、対物レンズ１の光学機能部のうち有効径が大きい方の光学機能面である光学機能面１ａ（第２光学機能面）を形成するための形状１２ａと、フランジ部１ｆの第２光学機能面側の面のうち、取り付け基準面であるフランジ面１ｆ_０、及び第１の段差１ｆ_１とを形成する。また、金型１４は、第２の段差１ｆ_２を形成する。即ち、金型１２と金型１４の境界は、第１の段差１ｆ_１と第２の段差１ｆ_２の境界線である。また、光学機能面１ａ（第２光学機能面）と取り付け基準面であるフランジ面１ｆ_０の第２光学機能面側の面との間には凹部を形成せず、それぞれの延長線を繋いだ形状に形成されている。別の言い方をすると、フランジ部１ｆの第２の光学機能面１ａと隣接する面１ｆ_０が、フランジ部１ｆ（１ｆ_０、１ｆ_１、１ｆ_２）のうち、第２の光学機能面側で最も高さの高い面に形成されていることが好ましい。即ち、図１２に示すようなフランジ部の形状となされないことが好ましい。なお、ここでいう「１ｆ_０の高さが高い」とは、光軸方向で第２の光学機能面側に位置することを高いといい、第１の光学機能面側に位置することを低いという。また、本明細書で言うところの、それぞれの延長線を繋いだ形状とは、上記のみに限るものでなく、それぞれの延長線の交点近傍でそれぞれの延長線に接するような角丸め（Ｒ）で接続した形状をも含むものである。

また、フランジ面については、別の指標として以下の条件式を満たすことが好ましい。

０．４＜Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡ＜１．０
Ｌ_ｆ１は、フランジ部の第２の光学機能面側の面１ｆ_０、１ｆ_１、１ｆ_２のうち、第２の光学機能面に隣接する面１ｆ_０の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表し、Ｌ_ｆＡは、フランジ部全体１ｆ（１ｆ_０、１ｆ_１、１ｆ_２を合わせたもの）の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表す。即ち、Ｌ_ｆ１は、図１１（ｂ）でいうこところのＡの長さであり、Ｌ_ｆＡは、図１１（ｂ）でいうこところのＡ＋Ｂ＋Ｃの長さであるともいえる。

Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡの値を上記条件式の上限値より小さくすることにより、フランジ部の前記第２の光学機能面側の面に、少なくとも２段の段差を設けることが可能となり好ましい。一方、金型１２上の面１ｆ_０に対応する部分を加工する観点からはＬ_ｆ１／Ｌ_ｆＡの値が小さい方が好ましいが、取り付け基準面に対する光学機能面のティルトを軽減すると共に、取り付け基準面の平面度を確保するためには、Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡの値を上記条件式の下限値より大きくすることが好ましい。

更に好ましくは、以下の条件式を満たすことである。
０．６＜Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡ＜１．０
また、以下の条件式を満たすことがより一層好ましい。

０．６＜Ｌ_ｆ１／Ｌ_ｆＡ＜０．９
なお、中心部材である金型１２において、第２光学機能面とフランジ部の第２光学機能面側の面とが一体に形成されていることにより、対物レンズの取り付け基準面であるフランジ部の第２光学機能面側の面と、第２光学機能面（光学機能面１ａ）との位置関係にズレを生じる余地がなく、取り付け基準面に対し第２光学機能面（光学機能面１ａ）の位置を正確に形成することが可能となり、安定した性能を有した光ピックアップ装置用対物レンズを得ることが可能となる。

更に、金型１２は金型１４に対し、対物レンズ厚み方向の位置の微調整が可能に構成されており、厚み方向の位置の微調整がおこなわれた後、固定されている。

パーティングラインＰＬは、金型１１のフランジ部１ｆの深さが、金型１４のフランジ部の深さより深くなる位置に設定されている。また、１ｇはゲートであり、ここから溶融した樹脂材料が射出される。

図３（ａ）、３（ｂ）は、図２に示す樹脂成形用金型の型開き状態及び突き出し部の作動状態を示す図である。図３（ａ）は型開き状態を示し、図３（ｂ）は突き出し部の作動状態を示している。

以下、図２及び図３（ａ）、３（ｂ）を用いて対物レンズ１の製造工程を説明する。

図２に示す状態で、ゲート１ｇから溶融状態の樹脂材料が流し込まれる。この時、突き出し部１３と金型部１１に形成されたクリアランスから、金型内部の気体が流出する。この金型内部の脱気に関しては、真空ポンプ等の吸気する機器及びＯリング等を用いた金型内部密封機構を設け、金型に溶融された樹脂材料が流入される前に吸引して事前に脱気しておく方法、金型に溶融された樹脂材料の流入中に吸引を行って脱気する方法、金型に溶融された樹脂材料が流入される前より吸引を開始し、流入中も吸引を行って脱気する方法等が用いられるとより好ましく、このようにすることにより、金型の形状の対物レンズ１への転写性がより向上し、より高精度の光学機能面１ａ、１ｂを形成することが可能となる。

次いで、図３（ａ）に示すように、金型１１が金型１２及び金型１４から離間するよう移動する。この時、対物レンズ１は、金型１１側に残った状態となる。

この後、図３（ｂ）に示すように、金型１１からフランジ部１ｆに相当する位置に配置された突き出し部１３を図示矢印方向に突出させて対物レンズ１を離型させることで、ゲート１ｇが付いた状態の対物レンズ１となる。この突き出し部１３は、複数箇所に設けられており、それぞれの突き出し部１３の作動は同時もしくは異なったとしても突き出しタイミングの差が０．５秒以内に収まって、全ての突き出しが完了するようになっていることが、対物レンズ１の変形を防止する上で好ましい。なお、金型１１が第１の金型部に相当し、金型１２及び金型１４が第２の金型部に相当する。

図４（ａ）、４（ｂ）は、図２に示す樹脂成形用金型で製造された、ゲート１ｇが付いた状態の対物レンズ１を示す図である。図４（ａ）は対物レンズ１を突き出し部側から見た平面図、図４（ｂ）は側面図である。

図４（ａ）は、突き出し部が略９０度間隔でフランジ部１ｆ上の１３ｎで示す４箇所に配置された場合を示している。この突き出し部による、突き出し部跡は、その後の光ヘッド部への組み込み時に、光学機能面１ａと１ｂの判別をする指標となり、組み込みをより容易にする効果をも有している。

この突き出し部による、突き出し部跡は凹部となっていることが好ましいが、凸部となっていてもよい。この場合、フランジ部は複数の凸部を有することになる。また、凹部又は凸部は、図４（ａ）、４（ｂ）に示すように円形であることが好ましい。更に、突き出し部跡すなわち、凹部又は凸部の数は良好な成形性を保ちつつ離型するという観点から２〜４個程度が好ましい。

図４（ｂ）に示すように、フランジ部１ｆの突き出し部が当接する側の面は、光学機能面１ｂの光軸上の位置より、フランジ部１ｆの厚みを超えない範囲でｄ＝０．００５ｍｍ〜０．５ｍｍだけ光学機能面１ａ側に位置していることが望ましく、ｄ＝０．０２ｍｍ〜０．１２ｍｍであればより好ましい。このような形状とすることにより、フランジ部１ｆ上の面の少なくとも一部の表面粗さＲｙを０．１μｍ以下に形成することが容易となり、この対物レンズ１を光ピックアップ装置に組み込む際の調整に、この表面粗さＲｙが０．１μｍ以下の部分を利用することができるようになる。更に、図２における突き出し部１３と金型部１１の嵌合クリアランスによる突き出し部跡にバリが発生しても、上記ｄの段差があるため光ピックアップ装置に対物レンズが組み込まれた際にもワーキングディスタンスが短くなることがない。

更に、突き出し部が当接する面は、有効径がＤ_１とＤ_２の２つの光学機能面のうち、有効径の小さいＤ_１側の光学機能面側、即ち光学機能面１ｂ（第１の光学機能面）側のフランジ部に設けられることが望ましい。このようにすることにより、フランジ部１ｆを含む対物レンズ外形を小さく保ったままで突き出し部を大きく形成することができる。

なお、図４（ａ）、４（ｂ）に示すゲート１ｇが付いた状態の対物レンズ１から、ゲート１ｇが除去されて対物レンズ１が完成する。

図５は、図２に示す金型でパーティングラインＰＬがフランジ部１ｆの厚みの間に設定された際の、フランジ部１ｆ周辺の型形状を示す拡大断面図である。

図５に示すように、パーティングラインＰＬを境に、突き出し部１３がある方の金型１１側の深さをｔ_１とし、他方の金型１４及び金型１２側の深さをｔ_２としたとき、ｔ_１＞ｔ_２とすることが好ましい。更に、突き出し部１３がある方の金型１１側の抜きテーパの角度をαとし、他方の金型１４側の抜きテーパの角度をβとしたとき、α≦βとすることが好ましい。また金型１２の抜きテーパの角度をγとしたとき、α≦γとすることが好ましい。また、αの範囲としては０°≦α≦３°が好ましい。なお、図１３に示す例のように、パーティングラインを第２の段差の位置に設定し、α＝０°としてもよい。このように金型部１１、１２、１４を形成することにより、型開きの際に対物レンズが金型１２、１４側に持って行かれることがなく、確実に突き出し部を備えた金型１１側に残るようにすることができる。

また、フランジ部１ｆの第１光学機能面側の面に、光軸と直交する平面部を形成することが好ましい。特に、図１３に示す例のようにフランジ部１ｆの第１光学機能面側の面において、光軸に近い部分の一部に、光軸と直交する平面部１ｋを形成することが好ましく、特に好ましくは、第１の光学機能面の終端のすぐ外側に光軸と直交する平面部１ｋを形成することが好ましい。この平面部１ｋの表面粗さＲｙは０．１μｍ以下であることが好ましい。なお、この平面部１ｋの幅Ｗ（光軸と直交する方向）の長さは、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、０．２ｍｍ以上、０．４ｍｍ以下である。この平面部１ｋに平行光を照射し、その反射光を用いて、レンズ１を鏡枠に取り付けた際の傾きなどを検知することができる。なお、ｔ１＞ｔ２とすることで、型開きの際に対物レンズが金型部１２側に持って行かれるよな力が小さくなるため、当該平面部が歪みにくくなるという効果もある。

さらに、これも図１３に示したように、第１の光学機能面側の金型を、第１の光学機能面１ｂと上述した平面部１ｋを形成する中心部材１５と、その周辺を形成する周辺部材１１とに分割しても良い。

また、金型１２及び金型１４の境界は、光軸に平行とすることが好ましく、このように形成することで、金型１２及び金型１４を非常に微小な隙間（クリアランス）で嵌合させることができ、バリの発生を抑えることが可能となる。また、例え発生しても段差があるため、鏡枠への取り付け時に取り付け基準面に影響を与えることがない。

以上説明したように、可動側である第１の金型部から、対物レンズを離型する際に光学機能面の外周に形成されたフランジ部の一部を突き出すことで、第１の金型部１１側の第１の光学機能面を形成する金型を離型のために移動させる必要がなくなり、これにより第１の光学機能面を形成する金型のティルト量やシフト量が毎ショット異なってしまうということがなくなる。ここで、シフトとは金型の理想光軸Ｏに対する垂直方向の変位のことである。更に、第２の金型部である金型１２及び金型１４については、２つの金型に分割されているが、取り付け基準面と光学機能面が同一の金型１２に一体に形成されているため、対物レンズ１の鏡枠への取り付け基準面であるフランジ部の第２の光学機能面側の面に対する第２の光学機能面（光学機能面１ａ）のティルト量が毎ショット異なってしまうということがなくなる。このため、安定した性能を有した光ピックアップ装置用対物レンズが得られる、樹脂成形用金型を得ることが可能となる。

また、突き出し部のクリアランスを利用して脱気することで、別途脱気部を形成する必要が無く、良好な光学機能面を形成することができる。更に、突き出し部の精度は比較的緩いものでよく、光学機能面の形成に影響を与えることがない。

更に、第２の実施例で説明したように、２段の段差を有するフランジ部を持つ形態の場合、金型１２及び金型１４の間のクリアランスに起因してバリが生じたとしても、レンズ取り付けの際にティルトが生じず、取り付け精度を向上できる。これにより、第１の実施例に比べて、第２の実施例の金型は、金型１２と金型１４の間のクリアランスを多少広げることが可能となるため金型加工がより容易になるという効果がある。

なお、本実施の形態に示す対物レンズは、２つの光学機能面が芯ズレを起こさず、取り付け基準面からの光学機能面の位置が安定するものであるため、ＮＡ値が０．７〜０．９程度で、波長４００〜４５０ｎｍ程度の青紫色レーザを用いる高記憶容量のディスクへの記録、又は再生に使用される対物レンズに適用した場合に、より大きな効果を奏するものである。

本実施の形態に示す対物レンズが複数の光ディスクの記録・再生を行う互換レンズである場合、前記ＮＡ値とは、記録又は再生に適用される光ディスクのうち最もＮＡが高い光ディスクのＮＡ値をいう。例えば、本発明に係る光学素子をＢＤ、ＨＤ ＤＶＤの互換レンズとして使用する場合、前記ＮＡ値とはＢＤのＮＡ値である約０．８５を指し、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの互換レンズとして使用する場合に、前記ＮＡ値とはＢＤのＮＡ値である約０．８５を指すものとする。

１ 対物レンズ
１ａ 第２の光学機能面
１ｂ 第１の光学機能面
１ｆ フランジ部
１ｇ ゲート部
１１ 金型（第１の金型部）
１２、１４ 金型（第２の金型部）
１３ 突き出し部
３１ 鏡枠
ＰＬ パーティングライン

Claims (7)

1. 光学機能部と該光学機能部の周辺にフランジ部を有し、前記光学機能部のＮＡ値が０．７以上であって、前記光学機能部は、互いに向かい合う第１の光学機能面と第２の光学機能面とを有し、前記第１の光学機能面のほうが前記第２の光学機能面よりも曲率が小さく、前記フランジ部の前記第２の光学機能面側の面に、光軸から離れるに従って高さが低くなる少なくとも２段の段差が設けられており、前記２段の段差の境界上にバリを有することを特徴とする光学素子。
2. 前記フランジ部の前記第２の光学機能面側の面が鏡枠へ装着する際に基準面となることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
3. 以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子。
   ０．４＜Ｌｆ１／ＬｆＡ＜１．０
   但し、Ｌｆ１は前記フランジ部の前記第２の光学機能面側の面のうち、前記第２の光学機能面に隣接する面の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表し、ＬｆＡはフランジ部全体の光軸に直交する方向の長さ（ｍｍ）を表す。
4. 前記フランジ部の前記第２の光学機能面と隣接する面が、前記フランジ部のうち前記第２の光学機能面側で最も高さの高い面であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学素子。
5. 前記フランジ部の前記第１の光学機能面側の面に、複数の凹部又は凸部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学素子。
6. 前記第１の光学機能面の光軸上の高さが、前記フランジ部の前記第１の光学機能面側の面よりも突出していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学素子。
7. 前記第２の光学機能面側の前記フランジ部に形成された前記光軸に直交する面に、表面粗さＲｙが０．３μｍ以下となる部分を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学素子。

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