專利名稱：物鏡及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及所謂光盤等高密度光信息記錄媒體的記錄使用或者再現(xiàn)使用的至少一方面所使用的物鏡，特別是適用于使用短波長(zhǎng)光源的高密度記錄、再現(xiàn)物鏡以及所述物鏡的制造方法。
背景技術(shù)：
目前作為廣泛使用的光記錄媒體CD(小型盤)主要在開口數(shù)NA為0.45～0.5范圍內(nèi)使用，而且DVD(數(shù)字視頻盤)主要在開口數(shù)NA為0.6～0.65范圍內(nèi)使用，利用波長(zhǎng)為650～780nm水平的光源進(jìn)行光信息記錄。
可是，伴隨著大容量化的需求，需要能夠以更高記錄密度進(jìn)行記錄的高密度光信息記錄媒體及用于記錄、再現(xiàn)用的光學(xué)系統(tǒng)。因此，要求這種應(yīng)用即用于高密度光信息記錄媒體的記錄、再現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)物鏡的NA更高。
專利文件1特開2001-324673公報(bào)該專利文件1中記載了一種用于高密度光信息記錄媒體的記錄、再現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)中所使用的物鏡，開口數(shù)NA為0.75以上，適用于光源波長(zhǎng)為400nm水平的高密度記錄、再現(xiàn)裝置中。
而且，在所述專利文件1中，記載了如下內(nèi)容，物鏡為非球面單透鏡，軸上透鏡厚度為d1，焦距為f，滿足如下條件1.1≤d1/f≤3阿貝數(shù)為νd，使用波長(zhǎng)的折射率為n，光源一側(cè)的近軸曲率半徑為r1，滿足1.2≤d1/f≤2.3 f/νd≤0.0601.40≤n1.40≤n/f≤1.85 0.40≤r1/(n·f)≤0.70
專利文件2特開2002-156579公報(bào)同時(shí)，該專利文件2中提出了同樣適用于高密度化的物鏡是開口數(shù)NA為0.7以上的雙面非球面透鏡，透鏡的中心厚度比焦距長(zhǎng)。
新一代大容量光盤為了提高記錄密度，光源波長(zhǎng)需要使用跟現(xiàn)有相比位于短波波段的400nm附近。在這種情況下，要求例如光源使用藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器，而且物鏡使用開口數(shù)NA為0.8以上的非球面透鏡。
但是，在用于光盤的單透鏡物鏡中，軸外像差、偏心公差或者色差與透鏡厚度有關(guān)。對(duì)于用于現(xiàn)有的CD或者DVD的物鏡的開口數(shù)范圍，根據(jù)要求的像差，允許的透鏡厚度范圍寬。因此，可以根據(jù)兼顧對(duì)工作距離、透鏡重量等的物理限制設(shè)計(jì)透鏡，決定透鏡厚度。可是，對(duì)于大容量光盤使用的單透鏡物鏡，由于NA高，像差傾向于變大。為了獲得充分的光學(xué)性能，即像差必須在規(guī)定范圍內(nèi)以下，限制了透鏡的厚度。結(jié)果，用于高NA的單透鏡物鏡與用于現(xiàn)有的CD或者DVD的物鏡比較，有效透鏡厚度與焦距比較變大了。
如果如上所述透鏡變厚，與此相伴透鏡材質(zhì)的體積增大。即，作為透鏡材質(zhì)使用的預(yù)成型光學(xué)材質(zhì)例如球面狀的預(yù)制件的半徑r變大。如果半徑r超過(guò)模具成型面的近軸曲率半徑R(大致與成型的透鏡的近軸曲率半徑R相等)，存在難以獲得所希望的透鏡面精度的問(wèn)題。
例如，在這樣的透鏡中，在通過(guò)模制成型具有凸面的部件的情況下，如果模具成型面的曲率半徑R比成型之前預(yù)成型的成型材質(zhì)即預(yù)制件(例如由玻璃構(gòu)成的玻璃預(yù)制件)的曲率半徑r小，在模制成型時(shí)，放置在模具凹面成型面上配置曲率半徑比其大的預(yù)制件。如果在這種狀態(tài)下按壓成型，成型面與預(yù)制件之間封閉有空氣或者規(guī)定氣體的環(huán)境氣體，如果不能把這樣的氣體排出而成型，成型后的透鏡產(chǎn)生凹坑，不滿足所希望的透鏡面精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題而作出發(fā)明，其目的是提供一種物鏡及其制造方法，能夠抑制由模制非球面單透鏡構(gòu)成的光信息記錄、再現(xiàn)使用的物鏡中的像差并提高透鏡的制造性能，確保優(yōu)良的光學(xué)性能，而且能夠在伴隨透鏡制造的成型面加工和模制成型等中得到高的生產(chǎn)效率。
即，本發(fā)明第一方面的目的是提供一種物鏡制造方法，特別是能有效地防止在預(yù)制件與成型面模具之間封閉有氣體的情況，能夠形成面精度高的透鏡。
同時(shí)，本發(fā)明第二方面的目的是提供一種物鏡制造方法，特別是能夠進(jìn)一步提高制造性能而且進(jìn)一步改善軸外像差和色差。
本發(fā)明第三方面的目的是提供一種物鏡制造方法，特別是適用于至少對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)的無(wú)限系透鏡使用的透鏡。
本發(fā)明第四方面的目的是提供一種物鏡制造方法，特別是確保工作距離，而且有效抑制軸外視場(chǎng)像差、色差以及透鏡重量增加。
本發(fā)明第五方面的目的是提供一種物鏡制造方法，特別是能夠更容易組裝使用該物鏡的拾取頭等。
本發(fā)明第六方面的目的是提供一種物鏡制造方法，特別是透鏡曲面的曲率不會(huì)特別大，能夠獲得高屈光度，而且模具的成型面能夠比較容易地精密加工，能夠有效降低色差，而且模具材質(zhì)容易選擇。
本發(fā)明第七方面的目的是提供一種面精度高的透鏡，特別是有效地防止在預(yù)制件與成型面模具之間封閉有氣體的情況。
根據(jù)第一方面所述的本發(fā)明的物鏡制造方法，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，所述物鏡是用于光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡，所述方法包括利用具有相對(duì)成型面的上下一對(duì)模具模制成型預(yù)先成型為規(guī)定形狀、加熱軟化狀態(tài)的成型材質(zhì)，其特征在于上述物鏡的第一面為凸非球面，而且開口數(shù)NA滿足NA≥0.8包括轉(zhuǎn)印工序，使用半徑為r的球狀成型材質(zhì)，通過(guò)在上下一對(duì)模具之間壓制所述成型材質(zhì)轉(zhuǎn)印成型面的形狀，而且所述凸非球面的近軸曲率半徑R滿足如下條件r/R≤1.35。
根據(jù)第二方面所述的本發(fā)明的物鏡制造方法，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軸曲率半徑R滿足1.0≤r/R≤1.3。
根據(jù)第三方面所述的本發(fā)明的物鏡制造方法，是在第一方面或者第二方面所述的制造方法中，上述物鏡對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)的光學(xué)倍率為零。
根據(jù)第四方面所述的本發(fā)明的物鏡制造方法，是在第一方面或第二方面所述的物鏡制造方法中，當(dāng)上述物鏡的焦距為f(mm)時(shí)滿足0.5≤f≤2.1。
根據(jù)第五方面所述的根據(jù)本發(fā)明的的物鏡制造方法，是在第一方面或第二方面所述的物鏡制造方法中，上述物鏡對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ的軸上波前差為0.04λrms以下。
根據(jù)第六方面所述的根據(jù)本發(fā)明的的物鏡制造方法，是第一方面或第二方面所述的物鏡制造方法中，上述物鏡由折射率n為1.65以上、阿貝數(shù)νd為4.0以上、屈伏點(diǎn)Ts為650℃以下的光學(xué)玻璃制成。
根據(jù)第七方面所述的本發(fā)明的物鏡是為了達(dá)到上述目的，第一面為凸非球面，而且開口數(shù)NA滿足NA≥0.8的用于光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡，其特征在于在所述物鏡的體積為V時(shí)滿足條件(4/3)πr3＝V的r與所述凸非球面的近軸曲率半徑R之間滿足如下條件1.0≤r/R≤1.35的模制物鏡。
即，根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的物鏡制造方法，所述物鏡是用于光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡，所述方法包括利用具有相對(duì)成型面的上下一對(duì)模具模制成型預(yù)先成型為規(guī)定形狀、加熱軟化狀態(tài)的成型材質(zhì)，其特征在于上述物鏡的第一面為凸非球面，而且開口數(shù)NA滿足NA≥0.8包括轉(zhuǎn)印工序，使用半徑為r的球狀成型材質(zhì)，通過(guò)在上下一對(duì)模具之間壓制所述成型材質(zhì)轉(zhuǎn)印成型面的形狀，而且所述凸非球面的近軸曲率半徑R滿足如下條件r/R≤1.35。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，能夠抑制由模制非球面單透鏡構(gòu)成的光信息記錄和再現(xiàn)用的物鏡中的像差并提高透鏡的制造性能，確保優(yōu)良的光學(xué)性能，而且能夠在加工模具的成型面成型加工階段和制造透鏡壓制成型階段提高生產(chǎn)效率。特別是，能夠有效防止在預(yù)制件與成型面模具之間封閉有氣體的情況，能夠形成面精度高的透鏡。
而且，其中所謂光信息記錄、再現(xiàn)用為用于記錄或者再現(xiàn)至少一種情況。
而且，模具包括由金屬、超硬合金、陶瓷等構(gòu)成，它的材質(zhì)不是特別限定的。
而且，根據(jù)本發(fā)明第二方面所述的物鏡制造方法，是在第一方面所述的制造方法中，上述球形材質(zhì)半徑r和上述凸非球面的近軸曲率半徑R滿足1.0≤r/R≤1.3。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，特別是能夠進(jìn)一步提高制造性能，而且進(jìn)一步改善軸外像差和色差。
即，批量生產(chǎn)時(shí)成型周期不會(huì)過(guò)長(zhǎng)，能夠以良好的合格率達(dá)到充分的光學(xué)性能。
根據(jù)本發(fā)明第三方面所述的物鏡制造方法，是在第一方面或者2所述的制造方法中，上述物鏡對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)的光學(xué)倍率為零。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，特別是適用于至少對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)的無(wú)限系透鏡使用的透鏡。
根據(jù)本發(fā)明第四方面所述的物鏡制造方法，是在第一方面至第三方面中任何一項(xiàng)所述的物鏡制造方法中，當(dāng)上述物鏡的焦距為f(mm)時(shí)滿足0.5≤f≤2.1。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，特別是確保工作距離，而且有效抑制軸外視場(chǎng)像差、色差以及透鏡重量增加。
根據(jù)本發(fā)明第五方面所述的物鏡制造方法，是在第一方面至第四方面中任何一項(xiàng)所述的物鏡制造方法中，上述物鏡對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ的軸上波前差為0.04λrms以下。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，特別是能夠更簡(jiǎn)單組裝使用該物鏡的拾取頭等。
根據(jù)本發(fā)明第六方面所述的物鏡制造方法，是第一方面至第五方面中任何一項(xiàng)所述的物鏡制造方法中，上述物鏡由折射率n為1.65以上、阿貝數(shù)νd為4.0以上、屈伏點(diǎn)Ts為650℃以下的光學(xué)玻璃制成。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，特別是透鏡曲面的曲率不會(huì)特別大，能夠獲得高屈光度，而且模具的成型面能夠比較容易地精密加工，能夠有效降低色差，而且容易選擇模制成型條件和模具材質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明第七方面所述的模制物鏡，第一面為凸非球面，而且開口數(shù)NA滿足NA≥0.8的用于光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡，其特征在于在所述物鏡的體積為V時(shí)滿足條件(4/3)πr3＝V的r與所述凸非球面的近軸曲率半徑R之間滿足如下條件1.0≤r/R≤1.35。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，能夠抑制由模制非球面單透鏡構(gòu)成的光信息記錄和再現(xiàn)用的物鏡的像差并提高透鏡的制造性能，確保優(yōu)良的光學(xué)性能，而且能夠提高伴隨著透鏡制造的成型加工和壓制成型等中的生產(chǎn)效率。特別是，能夠有效防止在預(yù)制件與成型面模具之間封閉有氣體的情況，能夠制造面精度高的透鏡。


圖1模擬示出本發(fā)明實(shí)施方式的光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是詳細(xì)說(shuō)明圖1的物鏡形狀的截面圖。
圖3模擬示出作為形成圖1的物鏡的成型材質(zhì)的預(yù)制件的形狀的圖。
圖4模擬示出本發(fā)明第一實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及該光學(xué)系統(tǒng)的光路的模擬圖。
圖5示出圖4所示物鏡的球面像差和像散。
圖6模擬示出本發(fā)明第二實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及該光學(xué)系統(tǒng)的光路的圖。
圖7示出圖6的物鏡的球面像差和像散的圖。
圖8模擬示出本發(fā)明第三實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及該光學(xué)系統(tǒng)的光路的圖。
圖9示出圖8的物鏡的球面像差和像散的圖。
圖10模擬示出本發(fā)明第四實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及該光學(xué)系統(tǒng)的光路。
圖11示出圖10的物鏡的球面像差和像散的圖。
圖12模擬示出本發(fā)明第五實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及該光學(xué)系統(tǒng)的光路的圖。
圖13示出圖12的物鏡的球面像差和像散的圖。
圖14模擬示出第六實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及該光學(xué)系統(tǒng)的光路的圖。
圖15示出圖14的物鏡的球面像差和像散的圖。
圖16模擬示出本發(fā)明第七實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及該光學(xué)系統(tǒng)的光路的圖。
圖17示出圖16的物鏡的球面像差和像散的圖。
圖18模擬示出本發(fā)明第八實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及該光學(xué)系統(tǒng)的光路的圖。
圖19示出圖18的物鏡的球面像差和像散的圖。
圖20模擬示出本發(fā)明第九實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及該光學(xué)系統(tǒng)的光路的圖。
圖21示出圖20的物鏡的球面像差和像散的圖。
圖22模擬示出本發(fā)明第十實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及該光學(xué)系統(tǒng)的光路的圖。
圖23示出圖22的物鏡的球面像差和像散的圖。
圖24示出壓制速度與r/R之間的關(guān)系。
符號(hào)說(shuō)明1物鏡；2蓋板玻璃(CG)；3光束；PF預(yù)制件；Rc物鏡的倒角半徑；Ro外徑半徑；RE第一面的有效半徑；r預(yù)制件(球狀材質(zhì))的半徑。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的物鏡及其制造方法。
圖1～圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡結(jié)構(gòu)的圖。圖1是模擬示出光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖，圖2是詳細(xì)說(shuō)明圖1的物鏡形狀的截面圖，圖3是模擬示出形成圖1所示物鏡的成型材質(zhì)即預(yù)制件的形狀的圖。
圖1所示的物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有物鏡1和蓋板玻璃(CG)2。其中，物鏡1示出相當(dāng)于后面敘述的第一實(shí)施例的透鏡形狀，圖1中也示出入射到物鏡1的光束3。蓋板玻璃2是保護(hù)光盤等光信息記錄媒體的表面的保護(hù)層，即是蓋板玻璃。
本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡1的第一面形成為凸非球面，而且開口數(shù)NA滿足NA≥0.8雖然優(yōu)選為該物鏡1的第二面也形成為非球面，但是第二面形成為凸非球面或者凹非球面都可以。
而且，在使用球形預(yù)制件PF成型時(shí)，其半徑r與上述凸非球面的近軸曲率半徑R之間滿足r/R≤1.35通過(guò)上述條件，防止在預(yù)制件PF與模具之間密閉有氣體的狀態(tài)下成型，能夠形成面精度高的透鏡(對(duì)應(yīng)于本發(fā)明第一方面)。
而且，通過(guò)使所述半徑比r/R在1.3以下，能夠進(jìn)一步提高制造性能。而且，更為理想的是，如果使半徑比r/R在1.0以上，能夠進(jìn)一步改善軸外像差和色差(對(duì)應(yīng)于本發(fā)明第二方面)。更為理想的是在1.2以下，1.0以上。
雖然希望本發(fā)明的物鏡的光學(xué)倍率為零，作為無(wú)限系透鏡使用，但是根據(jù)使用的光學(xué)系統(tǒng)，作為入射散射光的有限系透鏡使用也可以(對(duì)應(yīng)于本發(fā)明第三方面)。特別是，在使用單一光學(xué)系統(tǒng)的物鏡通過(guò)多個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行記錄、再現(xiàn)的情況等，也可以在一個(gè)波長(zhǎng)中使用無(wú)限系，在其他波長(zhǎng)使用有限系。
而且，當(dāng)焦距為f時(shí)，希望在確保工作距離的基礎(chǔ)上，滿足0.5≤f，而且，f＞2.1(mm)，軸外視場(chǎng)像差和色差增大，而且透鏡重量也增大，因此優(yōu)選為f≤2.1(mm)(對(duì)應(yīng)于本發(fā)明第四方面)。更為理想的是f≤1.8(mm)。
更為理想的是f≤1.2(mm)。
本發(fā)明的物鏡1在基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ、視場(chǎng)角0.5°的軸外波前差為0.15νrms以下是理想的，更為理想的是在0.07λrms以下，更為理想的是在0.05λrms以下。如果是這樣，光學(xué)拾取組件的組裝容易。而且，理想的是設(shè)計(jì)成軸上波前差優(yōu)選為例如在0.01λrms以下接近為零的數(shù)值，希望成型透鏡的實(shí)測(cè)值在0.04λrms以下。
而且，希望色差在0.6μm/nm以下。其中，基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ是適用本發(fā)明物鏡1的光學(xué)拾取組件的使用波長(zhǎng)，例如可以是450nm以下規(guī)定波長(zhǎng)等。作為具體例子，可以是400～450nm，例如可以適用407.50nm的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器等。
本發(fā)明的物鏡1如圖2所示外徑的半徑Ro(mm)與第一面的有效面徑(與圖1所述光束3的半徑相同)的半徑RE(mm)之間希望滿足0.2≤(Ro-RE)≤0.6。
這是因?yàn)?，在透鏡的光學(xué)有效徑外側(cè)部分設(shè)計(jì)有透鏡安裝部(邊緣部分)等平面部時(shí)，如果該部分的面積過(guò)度大，成型所使用的成型材質(zhì)的體積變大，引起如上所述的面精度惡化的問(wèn)題。
本發(fā)明的物鏡1的體積優(yōu)選是為0.3～25mm3，更為優(yōu)選為0.5～15mm3。如果在該范圍內(nèi)，不會(huì)對(duì)透鏡驅(qū)動(dòng)造成過(guò)度負(fù)載，能夠維持正常操作，另外根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠形成高精度透鏡。
本發(fā)明的物鏡1由玻璃或者樹脂等光學(xué)材料形成，所使用的光學(xué)材料例如優(yōu)選是預(yù)先成型的具有規(guī)定形狀和重量的球狀玻璃預(yù)制件PF。在這種情況下，使用的預(yù)制件PF的光學(xué)特性在基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ的折射率n為1.65以上，希望為在1.7以上。通過(guò)選擇這樣的折射率，透鏡曲面的曲率不會(huì)過(guò)大，由于能夠獲得折射能力，因此在通過(guò)磨削或者研磨加工等精密加工形成模具成形時(shí)比較容易加工，比較有利。阿貝數(shù)νd希望為在40以上，更希望為在50以上，降低透鏡的色差。而且，根據(jù)本發(fā)明的物鏡1希望使用比重為2.20～4.70g/cm3的光學(xué)玻璃。這是因?yàn)?，通過(guò)減小比重能夠減小光學(xué)拾取組件的驅(qū)動(dòng)電力。而且，如果波長(zhǎng)的屈伏點(diǎn)Ts過(guò)高，成型溫度高，難以選擇能夠進(jìn)行精密鏡面加工而且具有充分剛性的模具材料。因此，希望屈服點(diǎn)Ts在650℃以下(對(duì)應(yīng)于本發(fā)明第六方面)。而且，如果玻璃的液相溫度LT在適當(dāng)范圍內(nèi)，能夠通過(guò)熱加工成型具有所希望體積的球形玻璃預(yù)制件，因此，希望液相溫度LT不到1000℃。而且，玻璃預(yù)制件通過(guò)冷加工也可以，但是若熱加工成型，能夠縮短生產(chǎn)過(guò)程，是有利的。因此，熱加工成型是指通過(guò)使熔融玻璃滴下或者流下形成的方法、冷加工是指研磨切割的玻璃成型的方法。
關(guān)于本發(fā)明的物鏡1的材料，下面舉出特別理想的光學(xué)玻璃材料。
即，必要成分包括三氧化二硼即B2O3、氧化鑭即La2O3、氧化釔即Y2O3、二氧化硅即SiO2、氧化鋰即Li2O、氧化鈣即CaO、氧化鋅即ZnO，希望是折射率nd在1.675以上，阿貝數(shù)νd在50以上，屈服點(diǎn)Ts在650℃以下的光學(xué)玻璃，光學(xué)常數(shù)除了具有上述優(yōu)點(diǎn)之外，由于屈服點(diǎn)Ts的溫度降低了，適合于模制。而且，這樣的玻璃的比重為3.55g/cm3以下，因此對(duì)于輕量化這一點(diǎn)更為有利。
而且，上述光學(xué)玻璃的玻璃成分為含有如下重量百分比的各種成分的光學(xué)玻璃B2O3為25～42％、La2O3為14～0％、Y2O3為2～13％、SiO2為2～20％、Li2O為2％以上9％以下、CaO為0.5～20％、ZnO為2～20％、Gd2O3(氧化軋)為0～8％、ZrO2(氧化鋯)為0～8％、Gd2O3+ZrO2為0.5～12％，而且這些成分的合計(jì)含量為90％以上，而且根據(jù)情況，可為含有如下重量比的成分Na2O(氧化納)為0～5％、K2O(氧化鉀)為0～5％、MgO(氧化鎂)為0～5％、SrO(氧化鍶)為0～5％、BaO(氧化鋇)為0～10％、Ta2O5(氧化鉭)為0～5％、Al2O3(氧化鋁)為0～5％、Yb2O3(氧化鐿)為0～5％、Nb2O5(氧化鈮)0～5％、As2O3(三氧化二砷)為0～2％、Sb2O3(三氧化二銻)為0～2％。
其中，氧化硼(三氧化二硼)具有形成玻璃成分的作用，氧化硼的含量不足25％的重量比，容易引起玻璃的耐失透性降低，如果超過(guò)42％的重量比則難以獲得高折射率的光學(xué)玻璃。而且，氧化鑭和氧化釔是獲得高折射率和低色散光學(xué)玻璃的有效成分。氧化硅(二氧化硅)為在B2O3～La2O3系的玻璃中含量適當(dāng)情況下具有提高該玻璃的耐失透性的效果的成分。氧化鋰是降低玻璃屈服點(diǎn)Ts的有效成分。氧化鈣是具有維持B2O3～La2O3系玻璃高折射率特性和低色散特性并提高所述玻璃的耐失透性效果的成分。氧化鋅是與氧化鈣同樣具有維持B2O3～La2O3系玻璃高折射率特性和低色散特性并提高所述玻璃的耐失透性效果的成分，而且是降低玻璃的屈伏點(diǎn)Ts的有效成分。而且，氧化釓和氧化鋯在分別含有適當(dāng)含有的情況下是提高玻璃耐失透性的成分。
通過(guò)把上述成分在上述含量范圍內(nèi)混合，而且根據(jù)需要含有其他成分(任意成分)，能夠容易地獲得物體特性為折射率在1.675以上，阿貝數(shù)在50以上，屈服點(diǎn)Ts在650℃以下、液相溫度LT不到1000℃的光學(xué)玻璃。
而且，其他適合的光學(xué)玻璃可為含有作為必要成分的B2O3、SiO2、La2O3、Gd2O3、ZnO、Li2O、ZrO2，而且折射率nd在1.75～1.85范圍內(nèi)，阿貝數(shù)在40～55范圍內(nèi)。而且，這樣的光學(xué)玻璃的密度優(yōu)選為在4.70g/cm3以下。而且，作為上述光學(xué)玻璃含有的玻璃成分摩爾百分比為B2O3為25～45％、SiO2為2～20％、La2O3為5～22％、Gd2O3為2～20％、ZnO為15～29％、Li2O為1～10％以及ZrO2為0.5～8％，而且，B2O3/SiO2的摩爾比為2～5.5，La2O3與Gd2O3的合計(jì)含量摩爾百分比為12～24％、ZnO與Li2O的合計(jì)含量摩爾百分比為25～30％，這樣的光學(xué)玻璃也可以。在這種情況下各種成分的作用與前面敘述的玻璃情況相同。
而且，作為其他適合的光學(xué)玻璃優(yōu)選為含有SiO2、B2O3、Li2O、ZnO、La2O3、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5，而且折射率nd在1.75～1.85范圍內(nèi)，阿貝數(shù)νd在40～48范圍內(nèi)。而且，這樣的光學(xué)玻璃的比重優(yōu)選為在4.60g/cm3以下。其中，Nb2O5、Ta2O5作為用于獲得高折射率的成分是有效的。
下面，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的光信息記錄、再現(xiàn)用物鏡的制造方法。
本發(fā)明實(shí)施例的物鏡制造方法，所述方法包括利用具有相對(duì)成型面的上下一對(duì)模具模制成型預(yù)先成型為規(guī)定形狀、加熱軟化狀態(tài)的成型材質(zhì)，制造光信息記錄、再現(xiàn)用物鏡的方法。上述物鏡的第一面為凸非球面，而且開口數(shù)NA滿足NA≥0.8包括轉(zhuǎn)印工序，使用半徑為r的球狀成型材質(zhì)，通過(guò)在上下一對(duì)模具之間壓制所述成型材質(zhì)轉(zhuǎn)印成型面的形狀，而且所述凸非球面的近軸曲率半徑R滿足如下條件r/R≤1.35。
這樣，利用本發(fā)明的制造方法制造的物鏡與前面關(guān)于本發(fā)明的物鏡的敘述相當(dāng)。
以如下方式通過(guò)模制形成玻璃透鏡。
把作為球狀玻璃材質(zhì)的預(yù)制件放置在上下模型上，通過(guò)加熱裝置給上模型和下模型加熱。
上模型和下模型達(dá)到規(guī)定溫度，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置以規(guī)定速度驅(qū)動(dòng)下側(cè)主軸上升，使上模型和下模型接近，互相緊密接觸壓制上述預(yù)制件。
上模型和下模型在它們相對(duì)的面上具有成型面，成型面根據(jù)所希望的透鏡形狀進(jìn)行精密的形狀加工。
使下模型移動(dòng)的速度(該速度稱為壓制速度)至少在上下模型接觸預(yù)制件、預(yù)制件變形的初期階段不要過(guò)大，能夠防止氣體封入在預(yù)制件與成型面之間的現(xiàn)像。
例如，如果r/R的數(shù)值超過(guò)1，在預(yù)制件與模具的成型面接觸時(shí)，在預(yù)制件與成型面之間產(chǎn)生空間。該空間的最大高度為h時(shí)，優(yōu)選為使相當(dāng)于h的距離部分上下模型接近過(guò)程(從下模型開始移動(dòng)直到只移動(dòng)距離h為止期間)的壓制速度不要過(guò)大。
此時(shí)的壓制速度例如可以在1mm/sec以下。而且，在下模型達(dá)到規(guī)定位置時(shí)，可以在下模型移動(dòng)距離h之后變化壓制速度。當(dāng)然，相反如果下模型固定，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置以規(guī)定的速度驅(qū)動(dòng)上模型主軸下降也可以。
后面說(shuō)明壓制初期的壓制速度。
壓制時(shí)的玻璃溫度可以是玻璃黏度至少玻璃表面相當(dāng)于106.5～108.5泊。只是，理想的是相當(dāng)于107～108泊。模具的溫度也是這樣。
在壓制預(yù)制件之后，開始冷卻上模型和下模型。冷卻可以通過(guò)切斷加熱裝置的電源、吹氣等方式進(jìn)行。冷卻速度為30～100℃/min就可以。變成Tg以下溫度時(shí)，開始放開壓制壓力，直到進(jìn)一步冷卻到可以取出的溫度位置，打開模型，取出透鏡。在連續(xù)成型時(shí)，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行上述工序，能夠大批量生產(chǎn)透鏡。
在上述工序中，在壓制時(shí)在沒(méi)有排除密閉在成型面與預(yù)制件之間的氣體成型情況下，發(fā)生成型后的透鏡上產(chǎn)生凹坑等面精度不良的問(wèn)題。發(fā)明者研究了不發(fā)生這樣不良?jí)褐瞥尚图磯褐茣r(shí)一邊排除密閉氣體一邊使玻璃變形的條件。
圖24是求出能夠排出密閉環(huán)境氣體的壓制初期壓制速度的最大值，外插曲線獲得的圖。壓制速度變成零點(diǎn)的r/R大約為1.36。
因此，可以看出，在r/R為1.36以上情況下，壓制速度必然為零或者無(wú)限小，如果r/R為1.35以下，能夠制造面形十分精確的透鏡。
這里使用的預(yù)制件是光學(xué)玻璃A(含有B2O3、SiO2、La2O3、Gd2O3、ZnO、Li2O、ZrO2，折射率nd為1.773，νd為47.3，Ts為615℃)。
壓制成型時(shí)適用以下條件壓制溫度632～645℃壓力500～600N壓制環(huán)境氣體 氮?dú)猸h(huán)境氣體1.01～1.5×105Pa而且，上述結(jié)果通過(guò)其他光學(xué)玻璃(例如光學(xué)玻璃B含有B2O3、SiO2、La2O3、ZnO、Li2O、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5，折射率nd為1.804，νd為40.8，Ts為600℃)也能夠確認(rèn)。
為了縮短成型的周期，以更高生產(chǎn)率生產(chǎn)透鏡，優(yōu)選為r/R比值在1.3以下。
而且，在上述工序中，由于預(yù)制件的半徑r與成型面的半徑R之間的關(guān)系，如同前面所述，即使在預(yù)制件與成型面之間產(chǎn)生密閉空間情況下也能夠制造高精度透鏡。例如，降低壓制室的壓力，降低到10Torr以下水平，可以使密閉空間中不殘留氣體。
因此，根據(jù)本發(fā)明即使不降低壓制室壓力，換句話說(shuō)，在大氣環(huán)境下作業(yè)，通過(guò)選擇壓制時(shí)的溫度條件或者壓制速度，也能夠伴隨著壓制操作適當(dāng)排出密閉的環(huán)境氣體，可以形成形狀良好的光學(xué)元件。
因此，不需要龐大的降壓設(shè)備，成型時(shí)不需要排氣時(shí)間等，就能夠生產(chǎn)高附加值的透鏡。
例如，當(dāng)壓制溫度為上述溫度時(shí)，適用的壓制速度為0.5mm/sec以下是有效的，更為理想的是在0.1mm/sec以下。
這樣的壓制速度適用于直到把密閉空間的環(huán)境氣體排出為止的時(shí)間段。即，在密閉空間高度進(jìn)行壓制，在玻璃材質(zhì)與模具的成型面中心附近緊密接觸時(shí)，可以增大壓制速度。這樣在縮短成型周期方面是理想的。
而且，在把預(yù)制件放置在下模型上之前，加熱到規(guī)定溫度也可以。放置后，立即開始?jí)褐埔部梢?，進(jìn)一步從加熱模具內(nèi)的預(yù)制件然后開始進(jìn)行壓制也可以。而且，在上述中，雖然說(shuō)明了玻璃的精密模制制造工序，但是樹脂壓制成型也大致同樣適用本發(fā)明。
如上所述，本發(fā)明的透鏡，開口數(shù)NA為0.8以上的高密度記錄媒體用的物鏡滿足充分記錄和再現(xiàn)性能，同時(shí)在通過(guò)模制成型進(jìn)行成型時(shí)即使成型材質(zhì)與模具成型面之間產(chǎn)生密閉空間，也能夠從壓制中排出密閉的環(huán)境氣體，可以形成面精度高的透鏡。而且，本發(fā)明的透鏡由于形成的透鏡的非球面R不會(huì)極端小，而且非球面的周邊角度不會(huì)極端大，因此在加工模具成型面階段的加工容易進(jìn)行。
本發(fā)明的物鏡優(yōu)選為是在壓制成型之后不用取芯，即優(yōu)選為不取芯透鏡。在這種情況下，確定壓制成型時(shí)透鏡的外徑，即預(yù)制件的體積等于透鏡體積，適用于本發(fā)明。
下面，說(shuō)明根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施方式的光信息記錄、再現(xiàn)用物鏡的第一～第十實(shí)施例。
說(shuō)明下面各個(gè)實(shí)施例中，x是從光軸開始到與非球面上高度為y的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的從與非球面頂點(diǎn)相切的平面開始的光軸方向的距離，R是曲面徑，K是圓錐系數(shù)，A2i是第2·i次非球面系數(shù)，非球面公式如下所述[式1]X=y2/R1+1-(1+K)(y/R2)+Σi=2A2iy2i]]>圖4示出第一實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和光路。圖5示出第一實(shí)施例中的球面像差和像散。圖6示出第二實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和光路。圖7示出第一實(shí)施例的球面像差和像散。
在圖4和圖6中，為了容易理解，各個(gè)參照符號(hào)與圖1中相同，在下面的第三～第十實(shí)施例中，也使用相同的參照符號(hào)，但是物鏡1的形狀如表1～表5所示，每個(gè)實(shí)施例都不相同。而且，下面的第一～第十各個(gè)實(shí)施例中，1是物鏡，2是蓋板玻璃，3表示光束。
表1中示出第一和第二實(shí)施例的數(shù)據(jù)。在所述第一和第二實(shí)施例中，如下參數(shù)是相同的，波長(zhǎng)λ＝407.5nm開口數(shù)NA＝0.85玻璃蓋板2(CG)的折射率n＝1.62玻璃蓋板2(CG)的阿貝數(shù)νd＝31
表1

在圖4所示第一實(shí)施例中，物鏡1是正彎月透鏡，在光源或者光接收側(cè)的第一面上形成凸非球面，而且光信息記錄媒體側(cè)的第二面上形成凹球面。如同表1和圖5所示，很好地補(bǔ)償了波前差，色差，球面像差，獲得良好的透鏡性能。
而且，在圖6所示第二實(shí)施例中，物鏡1是雙凸透鏡，在光源或者光接收側(cè)的第一面上形成凸非球面，而且光信息記錄媒體側(cè)的第二面上也形成凸面朝向光信息記錄媒體側(cè)的凸非球面。在這種情況下，也如同表1和圖7所示，很好地補(bǔ)償了像差獲得良好的透鏡性能。
圖8示出第三實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其光路，圖9示出圖8的第三實(shí)施例中的球面像差和像散圖。圖10示出第四實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其光路，圖11示出圖10的第四實(shí)施例的球面像差和像散的圖。如同已述的一樣，即使在圖8和圖10中，為了容易理解，各個(gè)參照符號(hào)與圖1中的相同，雖然使用共同的參照符號(hào)，但是每個(gè)實(shí)施例的物鏡1的形狀都不相同。
表2中示出第三和第四實(shí)施例的數(shù)據(jù)。在所述第三和第四實(shí)施例中，如下參數(shù)是相同的，波長(zhǎng)λ＝407.5nm開口數(shù)NA＝0.85玻璃蓋板2(CG)的折射率n＝1.62玻璃蓋板2(CG)的阿貝數(shù)νd＝31
表2

在圖8所示第三實(shí)施例中，物鏡1是雙凸透鏡，在光源或者光接收側(cè)的第一面上形成凸非球面，而且光信息記錄媒體側(cè)的第二面上也形成凸面朝向光信息記錄媒體側(cè)的凸非球面。如同表2和圖9所示，很好地補(bǔ)償了各個(gè)波像差、色差、球面像差和像散等像差，獲得良好的透鏡性能。
而且，在圖10所示第四實(shí)施例中，物鏡1是雙凸透鏡，在光源或者光接收側(cè)的第一面上形成凸非球面，而且光信息記錄媒體側(cè)的第二面上也形成凸面朝向光信息記錄媒體側(cè)的凸非球面。在這種情況下，如同表2和圖11所示，很好地補(bǔ)償了各個(gè)波像差，獲得良好的透鏡性能。
圖12示出第五實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其光路，圖13示出圖12的第五實(shí)施例的球面像差和像散的圖。圖14示出第六實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其光路，圖15示出圖14的第四實(shí)施例的球面像差和像散的圖。如同已經(jīng)敘述的一樣，即使在圖12和圖14中，為了容易理解，各個(gè)參照符號(hào)與圖1中的相同，雖然使用共同的參照符號(hào)，但是每個(gè)實(shí)施例的物鏡1的形狀都不相同。
表3中示出第五和第六實(shí)施例的數(shù)據(jù)。在所述第五和第六實(shí)施例中，如下參數(shù)是相同的，波長(zhǎng)λ＝407.5nm開口數(shù)NA＝0.85玻璃蓋板2(CG)的折射率n＝1.62玻璃蓋板2(CG)的阿貝數(shù)νd＝31
表3

在圖12所示第五實(shí)施例中，物鏡1是雙凸透鏡，在光源或者光接收側(cè)的第一面上形成凸非球面，而且光信息記錄媒體側(cè)的第二面上也形成凸面朝向光信息記錄媒體側(cè)的凸非球面。如同表3和圖13所示，很好地補(bǔ)償了像差獲得良好的透鏡性能。
而且，在圖14所示第六實(shí)施例中，物鏡1是正彎月透鏡，在光源或者光接收側(cè)的第一面上形成凸非球面，而且光信息記錄媒體側(cè)的第二面上形成凹面朝向光信息記錄媒體側(cè)的凹非球面。在這種情況下，如同表3和圖15所示，很好地補(bǔ)償了像差，獲得良好的透鏡性能。
圖16示出第七實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其光路，圖17示出圖16的第七實(shí)施例的球面像差和像散的圖。圖18示出第八實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其光路，圖19示出圖18的第八實(shí)施例的球面像差和像散的圖。如同已經(jīng)敘述的一樣，即使在圖16和圖18中，為了容易理解，各個(gè)參照符號(hào)與圖1中的相同，雖然使用共同的參照符號(hào)，但是每個(gè)實(shí)施例的物鏡1的形狀都不相同。
表4中示出第七和第八實(shí)施例的數(shù)據(jù)。在所述第七和第八實(shí)施例中，如下參數(shù)是相同的，波長(zhǎng)λ＝407.5nm開口數(shù)NA＝0.85玻璃蓋板2(CG)的折射率n＝1.62玻璃蓋板2(CG)的阿貝數(shù)νd＝31
表4

在圖16所示第七實(shí)施例中，物鏡1是雙凸透鏡，在光源或者光接收側(cè)的第一面上形成凸非球面，而且光信息記錄媒體側(cè)的第二面上也形成凸面朝向光信息記錄媒體側(cè)的凸非球面。如同表4和圖17所示，很好地補(bǔ)償了像差獲得良好的透鏡性能。
而且，在圖18所示第八實(shí)施例中，物鏡1是雙凸透鏡，在光源或者光接收側(cè)的第一面上形成凸非球面，而且光信息記錄媒體側(cè)的第二面上也形成凸面朝向光信息記錄媒體側(cè)的凸非球面。在這種情況下，也如同表4和圖19所示，很好地補(bǔ)償了像差獲得良好的透鏡性能。
在圖20所示第九實(shí)施例中，物鏡1是雙凸透鏡，在光源或者光接收側(cè)的第一面上形成凸非球面，而且光信息記錄媒體側(cè)的第二面上也形成凸面朝向光信息記錄媒體側(cè)的凸非球面。在這種情況下，也如同表5和圖21所示，很好地補(bǔ)償了像差獲得良好的透鏡性能。
在圖22所示第十實(shí)施例中，物鏡1是雙凸透鏡，在光源或者光接收側(cè)的第一面上形成凸非球面，而且光信息記錄媒體側(cè)的第二面上也形成凸面朝向光信息記錄媒體側(cè)的凸非球面。在這種情況下，也如同表5和圖23所示，很好地補(bǔ)償了像差獲得良好的透鏡性能。
表5中示出第九和第十實(shí)施例的數(shù)據(jù)。在所述第九和第十實(shí)施例中，如下參數(shù)是相同的，波長(zhǎng)λ＝407.5nm開口數(shù)NA＝0.85玻璃蓋板2(CG)的折射率n＝1.62玻璃蓋板2(CG)的阿貝數(shù)νd＝31
表5

而且，當(dāng)然并不限定于上述實(shí)施例中。例如，如果設(shè)計(jì)增大面平行偏心2μm時(shí)的軸上波前差(λrms)，即減小面平行偏心公差能夠改善軸外像差。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，提供一種物鏡及其制造方法，該物鏡能夠抑制由模制非球面單透鏡構(gòu)成的光信息記錄和再現(xiàn)用的物鏡中的像差并提高透鏡的制造性能，確保優(yōu)良的光學(xué)性能，而且能夠在伴隨透鏡制造的成型面加工和模制成型等中得到高的生產(chǎn)效率。
即，根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的物鏡制造方法，所述方法包括利用具有相對(duì)成型面的上下一對(duì)模具模制成型預(yù)先成型為規(guī)定形狀、加熱軟化狀態(tài)的成型材質(zhì)，制造用于光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡的方法，上述物鏡的第一面為凸非球面，而且開口數(shù)NA滿足NA≥0.8包括轉(zhuǎn)印工序，使用半徑為r的球狀成型材質(zhì)，通過(guò)在上下一對(duì)模具之間壓制所述成型材質(zhì)轉(zhuǎn)印成型面的形狀，而且所述凸非球面的近軸曲率半徑R滿足如下條件r/R≤1.35。
這樣，該物鏡能夠抑制由模制非球面單透鏡構(gòu)成的光信息記錄和再現(xiàn)用的物鏡的像差并提高透鏡的制造性能，確保優(yōu)良的光學(xué)性能，特別是，成型透鏡的非球面的近軸曲率半徑R不會(huì)極端小，或者非球面的周邊角度不會(huì)極端大，因此模具成型面加工階段能夠容易地進(jìn)行加工，而且模制成型階段，伴隨著透鏡制造的成型加工和模制成型等能夠提高生產(chǎn)效率，特別是有效防止在預(yù)制件與模具之間密閉氣體而成型，可以形成面精度高的透鏡。
而且，根據(jù)本發(fā)明第二方面所述的物鏡制造方法，是在第一方面所述的制造方法中，上述球形材質(zhì)半徑r和上述凸非球面的近軸曲率半徑R滿足1.0≤r/R≤1.3。
特別是能夠進(jìn)一步提高制造性能，而且進(jìn)一步改善軸外像差和色差。
根據(jù)本發(fā)明第三方面所述的物鏡制造方法，是在本發(fā)明第一方面或者第二方面所述的制造方法中，上述物鏡對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)的光學(xué)倍率為零。特別是適用于至少對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)的無(wú)限系透鏡使用的透鏡。
根據(jù)本發(fā)明第四方面所述的物鏡制造方法，是在本發(fā)明第一方面或第二方面所述的物鏡制造方法中，當(dāng)上述物鏡的焦距為f(mm)時(shí)滿足0.5≤f≤2.1。特別是確保工作距離，而且有效抑制軸外視場(chǎng)像差、色差以及透鏡重量增加。
根據(jù)本發(fā)明第五方面所述的物鏡制造方法，是在第一方面或第二方面所述的物鏡制造方法中，上述物鏡對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ的軸上波像差為0.04λrms以下。特別是能夠更簡(jiǎn)單組裝使用該物鏡的拾取頭等。
根據(jù)本發(fā)明第六方面所述的物鏡制造方法，是第一方面或第二方面所述的物鏡制造方法中，上述物鏡由折射率n為1.65以上、阿貝數(shù)νd為4.0以上、屈伏點(diǎn)Ts為650℃以下的光學(xué)玻璃制成。特別是透鏡曲面的曲率不會(huì)特別大，能夠獲得高折射能力，而且模具的成型面能夠比較容易地精密加工，能夠有效降低色差，而且容易選擇模具材質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明第七方面所述的模制物鏡，第一面為凸非球面，而且開孔徑NA滿足NA≥0.8的用于光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡，其特征在于在所述物鏡的體積為V時(shí)滿足條件(4/3)πr3＝V的r與所述凸非球面的近軸曲率半徑R之間滿足如下條件1.0≤r/R≤1.35。
這樣，能夠抑制由模制非球面單透鏡構(gòu)成的光信息記錄和再現(xiàn)用的物鏡的像差并提高透鏡的制造性能，確保優(yōu)良的光學(xué)性能，而且伴隨著透鏡制造能夠提高模具加工和壓制成型生產(chǎn)效率。特別是，能夠有效防止在預(yù)制件與成型面模具之間封閉有氣體的情況下成型的效果，能夠制造面精度高的透鏡。
權(quán)利要求
1.一種物鏡制造方法，所述物鏡是用于光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡，所述方法包括利用具有相對(duì)成型面的上下一對(duì)模具壓制成型預(yù)先成型為規(guī)定形狀、加熱軟化狀態(tài)的成型材質(zhì)，其特征在于上述物鏡的第一面為凸非球面，而且開口數(shù)NA滿足NA≥0.8包括復(fù)印工序，使用半徑為r的球狀成型材質(zhì)，通過(guò)在上下一對(duì)模具之間壓制所述成型材質(zhì)復(fù)印成型面的形狀，而且所述凸非球面的近軸曲率半徑R滿足如下條件r/R≤1.35。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡制造方法，其特征在于上述r和上述凸非球面的近軸曲率半徑R滿足1.0≤r/R≤1.3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物鏡制造方法，其特征在于上述物鏡對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)的光學(xué)倍率為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物鏡制造方法，其特征在于當(dāng)上述物鏡的焦距為f(mm)時(shí)滿足0.5≤f≤2.1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物鏡制造方法，其特征在于上述物鏡對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ的軸上波象差為0.04λrms以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物鏡制造方法，其特征在于當(dāng)上述物鏡由折射率n為1.65以上、阿貝數(shù)vd為4.0以上、屈伏點(diǎn)Ts為650℃以下的光學(xué)玻璃制成。
7.一種模壓物鏡，第一面為凸非球面，而且開口數(shù)NA滿足NA≥0.8的用于光信息記錄、再現(xiàn)用的物鏡，其特征在于在所述物鏡的體積為V時(shí)滿足條件(4/3)πr3＝V的r與所述凸非球面的近軸曲率半徑R之間滿足如下條件1.0≤r/R≤1.35。
全文摘要
本發(fā)明目的是提供一種物鏡及其制造方法，物鏡1的第一面形成為凸非球面，而且開口數(shù)NA滿足NA≥0.8。希望該物鏡1的第二面也形成非球面，利用具有相對(duì)成型面的上下一對(duì)模具制成型預(yù)先成型為規(guī)定形狀、加熱軟化狀態(tài)下的成型材質(zhì)，同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)印，使用半徑為(r)的球狀成型材質(zhì)，通過(guò)在上下一對(duì)模具之間壓制所述成型材質(zhì)轉(zhuǎn)印成型面的形狀，而且所述凸非球面的近軸曲率半徑R滿足如下條件(r)/R≤1.35。該物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有物鏡(1)和蓋板玻璃(CG)(2)。所述玻璃蓋板(2)保護(hù)光盤等的光信息記錄媒體表面。
文檔編號(hào)C03C3/076GK1550814SQ20041003381
公開日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月14日
發(fā)明者寺嶋保貴, 米田靖弘, 山下照夫, 小柳秀昭, 夫, 寺 保 , 弘, 昭 申請(qǐng)人:保谷株式會(huì)社