JP2009059400A - Optical element and mold - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical element and a mold which recognizes both a part type and an aberration measurement reference separately. <P>SOLUTION: A concave section for forming a mark MK2 for part type recognition and a mark MK1 for an aberration measurement reference is formed on the mold 1 for molding the optical element (an objective lens OBJ) in a transfer surface of a flange section. The marks MK1 and MK2 are transferred onto the optical element by molding. An aberration analysis is carried out after only the aberration measurement direction reference is detected and then allocated unidirectionally when measuring the aberration automatically. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置に用いると好適な光学素子及びそれを成形する金型に関する。   The present invention relates to an optical element suitable for use in an optical pickup apparatus capable of recording and / or reproducing information with respect to an optical disc and a mold for molding the optical element.

従来のＣＤ、ＤＶＤを用いた情報の記録及び／又は再生に加えて、近年は、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び／又は再生（以下、「記録及び／又は再生」を「記録／再生」と記載する）を行える高密度光ディスクシステムの研究・開発が急速に進んでいる。一例として、ＮＡ０．６５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報の記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＨＤ ＤＶＤ（以下、ＨＤという）では、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり１５〜２０ＧＢの情報の記録が可能である。また別な例として、ＮＡ０．８５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報の記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤという）では、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり１５〜２７ＧＢの情報の記録が可能である。以下、本明細書では、このような光ディスクを「高密度光ディスク」と呼ぶ。   In addition to recording and / or reproducing information using conventional CDs and DVDs, recently, recording and / or reproducing information (hereinafter referred to as “recording and / or reproducing”) using a blue-violet semiconductor laser having a wavelength of about 400 nm. Are described as “recording / reproducing”), and research and development of high-density optical disc systems capable of performing recording and playback are rapidly progressing. As an example, in an optical disc that records and reproduces information with specifications of NA 0.65 and light source wavelength 405 nm, so-called HD DVD (hereinafter referred to as HD), 15-20 GB of information per layer is obtained for an optical disc having a diameter of 12 cm. Recording is possible. As another example, in an optical disc that records and reproduces information with specifications of NA 0.85 and light source wavelength 405 nm, so-called Blu-ray Disc (hereinafter referred to as BD), 15 layers per layer with respect to a 12 cm diameter optical disc. It is possible to record information of up to 27 GB. Hereinafter, in this specification, such an optical disc is referred to as a “high-density optical disc”.

ここで、光ピックアップ装置に搭載される対物レンズ等の光学素子は、その機種の光ピックアップ装置に固有の仕様であるため、別の機種に誤って組み付けると、光ピックアップ装置本来の性能を発揮できない恐れがある。そこで、光学素子の誤組を防止する工夫が必要となる。かかる工夫としては、作業者が目視で部品の識別を行えるように、例えば光学素子の外径を光ピックアップ装置の機種に応じて変えることが考えられる。しかるに、近年は、例えばノートパソコン等に光ピックアップ装置が搭載される場合が多く、従ってそのコンパクト化が厳しく要求されているという実情がある。かかる要求に応じて光学素子も限界まで外径を小さくした場合、異なる機種の光ピックアップ装置に搭載する光学素子でありながら、その外径を同じにしなければならないということも起こりうる。従って、誤組を回避するために、常に光学素子の外径を異ならせることができるとはいえず、それに代わる何らかの工夫が必要となっている。   Here, the optical elements such as an objective lens mounted on the optical pickup device have specifications specific to the optical pickup device of the model, and therefore, if the optical element is mistakenly assembled to another model, the original performance of the optical pickup device cannot be exhibited. There is a fear. In view of this, it is necessary to devise a technique for preventing erroneous assembly of optical elements. As such a contrivance, for example, it is conceivable to change the outer diameter of the optical element according to the model of the optical pickup device so that the operator can visually identify the parts. However, in recent years, for example, an optical pickup device is often mounted on, for example, a notebook personal computer, and therefore, there is a fact that the downsizing is strictly demanded. When the outer diameter of the optical element is reduced to the limit in accordance with such a request, it may happen that the outer diameter must be the same even though the optical element is mounted on an optical pickup device of a different model. Therefore, in order to avoid erroneous assembly, it cannot be said that the outer diameter of the optical element can always be varied, and some ingenuity is required instead.

これに対し、部品識別マークを光学素子に付与すれば良いという考えもある。例えば特許文献１においては、レンズに非点収差の方向を示すマーキングを行うことが開示されている。また、特許文献１においては、レンズの収差測定後に、個々のレンズにマーキングを行うことが開示されている。この光学素子には、必ずマークが形成されるので、このマークにより部品識別も可能となる。
特開２００５−２５４６６０号公報 On the other hand, there is also an idea that a component identification mark may be given to the optical element. For example, Patent Document 1 discloses that a marking indicating the direction of astigmatism is performed on a lens. Patent Document 1 discloses that marking is performed on each lens after measuring the aberration of the lens. Since this optical element is always formed with a mark, the part can be identified by this mark.
JP 2005-254660 A

ところで、従来から上市されているＣＤやＤＶＤ用の光ピックアップ装置では、安価に大量生産が可能なプラスチック製の対物レンズを用いることが多いが、ＨＤ、ＢＤ用の光ピックアップ装置では、温度変化に対してより高い光学特性を要求される場合もある。かかる要求に対し、一般的にガラス製のレンズは、プラスチック製のレンズに比べて温度変化に対する球面収差劣化が少ないという特徴を有することから、ＨＤ、ＢＤ用の光ピックアップ装置において、ガラス製の対物レンズを採用することも行われている。   By the way, in the conventional optical pickup devices for CDs and DVDs, plastic objective lenses that can be mass-produced at low cost are often used. However, in the optical pickup devices for HD and BD, the temperature changes. On the other hand, higher optical characteristics may be required. In response to such demands, glass lenses generally have a feature that spherical aberration is less deteriorated with respect to temperature changes than plastic lenses. Therefore, in optical pickup devices for HD and BD, glass objectives are used. A lens is also employed.

ここで、ガラス素材は、プラスチック素材に比べ一般的にＴｇ（ガラス転移点）が遙かに高いので、成形時の高熱に耐えうる素材を用いて金型を形成する必要がある。しかるに、耐熱性の高い素材を用いて形成した金型は、一般的に硬度が高くなるため、成形される光学素子の識別マークを転写するために、アルファベットや数字などの複雑な形状を加工形成することは、金型のコストを著しく増大させることとなる。又、光ピックアップ装置に用いられるガラス製の対物レンズ等においては、成形後において収差測定が行われることがあり、測定基準として対物レンズのフランジ面に線状の基準マークを付与することがある。従って、例え光学素子の識別マークを単純なマークとして付与することができたとしても、収差測定の基準マークとの区別をどのように行うべきかという問題もある。かかる問題は、特に収差測定を自動で行う際に障害となる。   Here, since a glass material generally has a much higher Tg (glass transition point) than a plastic material, it is necessary to form a mold using a material that can withstand high heat during molding. However, molds made of materials with high heat resistance generally have high hardness, so that complex shapes such as alphabets and numbers are processed and formed to transfer the identification marks of the optical elements to be molded. Doing so significantly increases the cost of the mold. In addition, in a glass objective lens or the like used in an optical pickup device, aberration measurement may be performed after molding, and a linear reference mark may be provided on the flange surface of the objective lens as a measurement reference. Therefore, even if the identification mark of the optical element can be provided as a simple mark, there is a problem of how to distinguish it from the reference mark for aberration measurement. Such a problem becomes an obstacle particularly when aberration measurement is automatically performed.

本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、収差測定基準と光学素子識別基準の両立及び区別を可能とした光学素子及びそれを成形する金型を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object thereof is to provide an optical element capable of coexistence and distinction between an aberration measurement standard and an optical element identification standard, and a mold for molding the optical element. To do.

請求項１に記載の光学素子は、光源からの光束を光ディスクに集光することによって情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置に用いられ、光学面とフランジ面とを有するガラス製の光学素子において、
前記フランジ面に、前記光学素子の識別用のマークを形成していることを特徴とする。 The optical element according to claim 1 is used in an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information by condensing a light beam from a light source onto an optical disk, and is made of glass optical material having an optical surface and a flange surface. In the element
An identification mark for the optical element is formed on the flange surface.

本発明によれば、前記フランジ面に、前記光学素子の識別用のマークを形成しているので、前記光学素子の識別を可能として誤組等を抑制することができる。「光学素子」とは、対物レンズに限らず、種々の素子をいう。   According to the present invention, since the mark for identifying the optical element is formed on the flange surface, it is possible to identify the optical element and to prevent erroneous assembly. The “optical element” is not limited to an objective lens, and refers to various elements.

請求項２に記載の光学素子は、請求項１に記載の発明において、前記フランジ面に、前記識別用のマークとは異なる収差測定用のマークを形成していることを特徴とするので、前記識別用のマークと明確に識別できる前記収差測定用のマークを測定基準として、成形後に収差を測定することができ、また前記収差測定用のマークと明確に識別できる前記識別用のマークを目視することで、前記光学素子の識別を可能として誤組等を抑制することができる。   The optical element according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the aberration measurement mark different from the identification mark is formed on the flange surface. Using the aberration measurement mark that can be clearly distinguished from the identification mark as a measurement reference, aberration can be measured after molding, and the identification mark that can be clearly distinguished from the aberration measurement mark is visually observed. Thus, it is possible to identify the optical element and to suppress misassembly or the like.

請求項３に記載の光学素子は、請求項２に記載の発明において、前記収差測定用のマークは、光学素子の光軸直交方向に延在する線状のマークであることを特徴とするので、金型に筋を付けることで容易に形成できる。   According to a third aspect of the present invention, in the invention of the second aspect, the aberration measurement mark is a linear mark extending in a direction orthogonal to the optical axis of the optical element. It can be easily formed by streaking the mold.

請求項４に記載の光学素子は、請求項１又は２に記載の発明において、前記収差測定用のマークの長さと、前記識別用のマークの長さとは異なることを特徴とするので、前記光学素子の収差を機械的に測定する場合でも、前記識別用のマークを測定基準と認識されることが抑制される。尚、収差測定用のマークの太さと、前記識別用のマークの太さとを異ならせても良い。   The optical element according to claim 4 is characterized in that, in the invention according to claim 1 or 2, the length of the aberration measurement mark is different from the length of the identification mark. Even when the aberration of the element is mechanically measured, recognition of the identification mark as a measurement reference is suppressed. Note that the thickness of the aberration measurement mark may be different from the thickness of the identification mark.

請求項５に記載の光学素子は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、前記識別用のマークは、前記収差測定用のマークに交差する方向に延在するように形成されていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fourth aspects, the identification mark is formed to extend in a direction intersecting the aberration measurement mark. It is characterized by being.

請求項６に記載の光学素子は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、前記識別用のマークは、前記収差測定用のマークと並行して両側に延在するように形成されていることを特徴とする。   An optical element according to a sixth aspect is the invention according to any one of the second to fourth aspects, wherein the identification mark is formed to extend on both sides in parallel with the aberration measurement mark. It is characterized by.

請求項７に記載の光学素子は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、前記識別用のマークは、前記収差測定用のマークと並行して片側に延在するように形成されていることを特徴とする。   An optical element according to a seventh aspect is the invention according to any one of the second to fourth aspects, wherein the identification mark extends to one side in parallel with the aberration measurement mark. It is characterized by.

請求項８に記載の光学素子は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、前記識別用のマークは、光軸回りに延在するように形成されていることを特徴とする。   An optical element according to an eighth aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the second to fourth aspects, the identification mark is formed to extend around an optical axis.

請求項９に記載の光学素子は、請求項１又は２に記載の発明において、前記識別用のマークは、点描からなることを特徴とする。   An optical element according to a ninth aspect is characterized in that, in the invention according to the first or second aspect, the identification mark comprises a stippling.

請求項１０に記載の光学素子は、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記収差測定用のマーク及び前記識別用のマークは、光ディスク側の前記フランジ面に形成されていることを特徴とする。   The optical element according to claim 10 is the invention according to any one of claims 1 to 9, wherein the aberration measurement mark and the identification mark are formed on the flange surface on the optical disc side. It is characterized by.

請求項１１に記載の金型は、ガラス素材を用いて、請求項１〜１０のいずれかに記載の光学素子を成形する金型であって、前記フランジ面を転写形成する転写フランジ面に、前記収差測定用のマークに対応する線状の第１凹部と、前記識別用のマークに対応する第２凹部とを形成したことを特徴とする。   The mold according to claim 11 is a mold for molding the optical element according to any one of claims 1 to 10 using a glass material, and a transfer flange surface for transferring and forming the flange surface, A linear first concave portion corresponding to the aberration measurement mark and a second concave portion corresponding to the identification mark are formed.

本発明によれば、収差測定基準と光学素子識別基準の両立及び区別を可能とする光学素子及びそれを成形する金型を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical element which enables coexistence and distinction of an aberration measurement reference | standard and an optical element identification reference | standard, and a metal mold | die which shape | molds it can be provided.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる光学素子を成形できる金型を含む成形装置の断面図である。図２は、本実施の形態にかかる金型の斜視図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a molding apparatus including a mold capable of molding an optical element according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view of a mold according to the present embodiment.

成形装置１０は、略円筒状の上型１と、上型１に対して対向配置された略円筒状の下型２と、上型１及び下型２の周囲に摺動自在に嵌合する中空円筒状の胴型３と、上型１を保持する上型固定部材４と、下型２を保持する下型固定部材５と、上型１の上端に当接するスペーサ８と、下型２の下端に当接するスペーサ９と、胴型３の周囲に配置された高周波加熱コイル７とから構成されている。   The molding device 10 is slidably fitted around the upper mold 1, the lower cylindrical mold 2 disposed opposite to the upper mold 1, and the upper mold 1 and the lower mold 2. A hollow cylindrical body mold 3, an upper mold fixing member 4 that holds the upper mold 1, a lower mold fixing member 5 that holds the lower mold 2, a spacer 8 that contacts the upper end of the upper mold 1, and the lower mold 2 And a high frequency heating coil 7 disposed around the body mold 3.

上型１における下型２に対向する下端面の中央は、光学素子の第１の光学面を成形する光学転写面１ａとなっており、その周囲は、光学素子のフランジ面を成形するフランジ転写面１ｂとなっている。又、下型２における上型１に対向する上端面の中央は、光学素子の第２の光学面を成形する光学転写面２ａとなっており、その周囲は、光学素子のフランジ面を成形するフランジ転写面２ｂとなっている。型１，２の材料は、本実施の形態では超硬であるがセラミックでも良い。光学転写面１ａ、２ａは、ダイヤモンド工具で切削し、設計形状に対して、ＰＶ値で０．１μｍ以下の精度で鏡面として仕上げている。また、表面粗さはＲａで０．０１μｍ以下である。フランジ転写面１ｂ、２ｂは、ダイヤモンド工具の旋削により形成された平面である。   The center of the lower end surface of the upper mold 1 facing the lower mold 2 is an optical transfer surface 1a for molding the first optical surface of the optical element, and the periphery thereof is a flange transfer for molding the flange surface of the optical element. It is the surface 1b. The center of the upper end surface of the lower mold 2 facing the upper mold 1 is an optical transfer surface 2a for molding the second optical surface of the optical element, and the periphery forms the flange surface of the optical element. It is a flange transfer surface 2b. The material of the molds 1 and 2 is cemented carbide in the present embodiment, but may be ceramic. The optical transfer surfaces 1a and 2a are cut with a diamond tool and finished as mirror surfaces with a PV value of 0.1 μm or less with respect to the design shape. The surface roughness is 0.01 μm or less in terms of Ra. The flange transfer surfaces 1b and 2b are flat surfaces formed by turning a diamond tool.

図２において、上型１のフランジ転写面１ｂには、その外縁から軸線直交方向に延在するストレートな線状の細溝（第１凹部）１ｃが形成されており、又、光学転写面１ａの軸線を挟んで、細溝１ｃと反対側に、細溝１ｃと直交して延在するストレートな線状の細溝（第２凹部）１ｄを弦状に形成している。この細溝１ｃ、１ｄは、フランジ転写面１ｂを形成した後、ダイヤモンド工具（不図示）の先端を切り込んでストレートに相対変位させるのみで形成できるので、上型１の硬度が高くても形成は容易である。細溝１ｃの長さは、光学素子の仕様（即ち光学転写面形状等）に関わらず一定であり、光学転写面１ａの手前で終端させるのが望ましい。一方、細溝１ｄは、光学素子の仕様（ここでは光学転写面１ａ、２ａの形状）に応じて弦長又は本数を変えている。尚、下型２には、このような細溝は形成しない。   2, the flange transfer surface 1b of the upper mold 1 is formed with a straight linear narrow groove (first recess) 1c extending from the outer edge in the direction orthogonal to the axis, and the optical transfer surface 1a. A straight linear fine groove (second concave portion) 1d extending perpendicularly to the fine groove 1c is formed in a string shape on the opposite side of the fine groove 1c. The narrow grooves 1c and 1d can be formed only by cutting the tip of a diamond tool (not shown) and relatively displacing it straight after forming the flange transfer surface 1b. Easy. The length of the narrow groove 1c is constant regardless of the specifications of the optical element (that is, the shape of the optical transfer surface, etc.), and is preferably terminated before the optical transfer surface 1a. On the other hand, the narrow groove 1d changes the chord length or the number according to the specifications of the optical element (here, the shape of the optical transfer surfaces 1a and 2a). Note that such a narrow groove is not formed in the lower mold 2.

次に、光学素子の成形態様について説明する。まず、図１において、上型１を退避させた状態で、ガラスの球状プリフォームＰＦを下型２上に投入する。続いて、プリフォームＰＦの数ミリ上に上型１を対向配置した状態で、高周波加熱コイル７によって胴型３を外方から高周波加熱すると、その熱が型１，２に伝導してプリフォームＰＦが加熱される。この時の加熱温度は３８０℃である。加熱開始から所定時間経過してプリフォームＰＦが軟化した時点でプレス速度０．１ｍｍ／秒、圧力５００Ｎ、保持時間３０秒でプレスを行う。その後、３００℃まで徐冷し、３００℃〜２００℃まで徐冷の２倍の勾配で冷却した後、型１，２を離型させて、成形された光学素子を取り出すことができる。   Next, the shaping | molding aspect of an optical element is demonstrated. First, in FIG. 1, a glass spherical preform PF is put on the lower mold 2 with the upper mold 1 retracted. Subsequently, when the body mold 3 is heated at high frequency from the outside by the high-frequency heating coil 7 with the upper mold 1 facing the several millimeters above the preform PF, the heat is conducted to the molds 1 and 2 to perform the preform. The PF is heated. The heating temperature at this time is 380 degreeC. When the preform PF is softened after a predetermined time from the start of heating, pressing is performed at a press speed of 0.1 mm / second, a pressure of 500 N, and a holding time of 30 seconds. Then, after gradually cooling to 300 ° C. and cooling to 300 ° C. to 200 ° C. with a gradient twice that of slow cooling, the molds 1 and 2 are released, and the molded optical element can be taken out.

図３は、図１，２の成形装置により成形された光学素子（ここでは対物レンズＯＢＪとする）の斜視図である。対物レンズＯＢＪは、上型１の光学転写面１ａにより転写された第１光学面Ｐ１と、フランジ転写面１ｂにより転写された第１フランジ面Ｆ１と、下型２の光学転写面２ａにより転写された第２光学面Ｐ２と、フランジ転写面２ｂにより転写された第２フランジ面Ｆ２とを有している。又、第１フランジ面Ｆ１には、フランジ転写面１ｂの細溝１ｃに対応して、線状に盛り上がった収差測定用のマークＭＫ１が形成され、またフランジ転写面１ｂの細溝１ｄに対応して、線状に盛り上がった識別用のマークＭＫ２が形成されている。収差測定用のマークＭＫ１と識別用のマークＭＫ２は直交している。識別用のマークＭＫ２は、成形品の仕様に応じて弦長又は本数が変わる。   FIG. 3 is a perspective view of an optical element (here, referred to as an objective lens OBJ) molded by the molding apparatus of FIGS. The objective lens OBJ is transferred by the first optical surface P1 transferred by the optical transfer surface 1a of the upper mold 1, the first flange surface F1 transferred by the flange transfer surface 1b, and the optical transfer surface 2a of the lower mold 2. The second optical surface P2 and the second flange surface F2 transferred by the flange transfer surface 2b. The first flange surface F1 is formed with a linearly measuring aberration measurement mark MK1 corresponding to the narrow groove 1c of the flange transfer surface 1b, and also corresponding to the narrow groove 1d of the flange transfer surface 1b. Thus, an identification mark MK2 swelled linearly is formed. The aberration measurement mark MK1 and the identification mark MK2 are orthogonal to each other. The identification mark MK2 varies in chord length or number according to the specifications of the molded product.

対物レンズＯＢＪは、成形後に収差を測定され、これがレンズデータとして製品に付随して出荷される。対物レンズＯＢＪが特定方向の非点収差を有する場合、ベストデフォーカス位置ＢＤＰの近傍であって対物レンズＯＢＪに近い側（インフォーカス）と遠い側（アウトフォーカス）とにおいて、対物レンズＯＢＪによる集光スポットＳＰが直交する２方向に絞られる。ここでは、対物レンズＯＢＪによる集光スポットＳＰが対物レンズＯＢＪの遠い側（アウトフォーカス）において絞られて長く延びる方向（波面が進む方向）を非点収差方向ＡＳＤとする。この場合、非点収差方向ＡＳＤは、収差測定用のマークＭＫ１を基準（０度）として方向を測定される。   The objective lens OBJ is measured for aberration after molding, and is shipped as a lens data with the product. When the objective lens OBJ has astigmatism in a specific direction, the light is condensed by the objective lens OBJ on the side near the best defocus position BDP and close to the objective lens OBJ (in focus) and on the far side (out focus). The spot SP is narrowed in two directions orthogonal to each other. Here, the astigmatism direction ASD is a direction in which the focused spot SP by the objective lens OBJ is narrowed and extended long on the far side (out-focus) of the objective lens OBJ (the direction in which the wavefront advances). In this case, the direction of the astigmatism direction ASD is measured using the aberration measurement mark MK1 as a reference (0 degree).

図４は、対物レンズＯＢＪの第１光学面Ｐ１側を見た図である。図面を用いて、非点収差を波面収差として計測した場合を概念的に説明する。ここでは、対物レンズＯＢＪの各位置における波面収差を干渉計によって計測した例を示す。この場合、符号「＋」で表しているように、収差測定用のマークＭＫ１からθ＝４５度方向に波面が進んでおり、つまり符号「＋」で表される方向は、非点収差によって波面が進む非点収差方向ＡＳＤとなっている。尚、干渉計を用いた非点収差の測定は、公知であるため説明を省略する。   FIG. 4 is a diagram of the objective lens OBJ as viewed from the first optical surface P1 side. The case where astigmatism is measured as wavefront aberration will be conceptually described with reference to the drawings. Here, an example is shown in which the wavefront aberration at each position of the objective lens OBJ is measured by an interferometer. In this case, as indicated by the symbol “+”, the wavefront advances from the aberration measurement mark MK1 in the direction of θ = 45 degrees, that is, the direction indicated by the symbol “+” is a wavefront due to astigmatism. The astigmatism direction ASD advances. Since the measurement of astigmatism using an interferometer is known, the description thereof is omitted.

機械を用いて収差を自動的に測定する場合、不図示のテーブルに載置した状態で、対物レンズＯＢＪを回転させながら、第１フランジ面Ｆ１に探索光束ＬＢを照射して、反射光を読み取ることで、収差測定用のマークＭＫ１を探索する。収差測定用のマークＭＫ１を探索した後、収差を測定し、探索された収差測定用のマークＭＫ１との相対角度を求める。ここで、収差測定用のマークＭＫ１の長さ（即ち内方端の位置）と、識別用のマークＭＫ２の位置とに応じて、探索光束ＬＢの照射位置を調整すれば、対物レンズＯＢＪを回転させたとき、収差測定用のマークＭＫ１は探索されるが、識別用のマークＭＫ２は探索されないようにできる。即ち、識別用のマークＭＫ２に対して収差測定用のマークＭＫ１を機械的に識別でき、これにより自動測定時の誤動作を回避できる。更に、収差測定を自動測定化することも可能となるので、対物レンズＯＢＪの多量生産に寄与することも可能となる。   When the aberration is automatically measured using a machine, the reflected light is read by irradiating the first flange surface F1 with the search light beam LB while rotating the objective lens OBJ while being mounted on a table (not shown). Thus, the aberration measurement mark MK1 is searched. After searching for the aberration measurement mark MK1, the aberration is measured, and the relative angle with the searched aberration measurement mark MK1 is obtained. Here, if the irradiation position of the search light beam LB is adjusted according to the length of the aberration measurement mark MK1 (that is, the position of the inner end) and the position of the identification mark MK2, the objective lens OBJ is rotated. In this case, the aberration measurement mark MK1 is searched, but the identification mark MK2 is not searched. That is, the aberration measurement mark MK1 can be mechanically identified with respect to the identification mark MK2, thereby avoiding a malfunction during automatic measurement. Further, since aberration measurement can be automatically performed, it is possible to contribute to mass production of the objective lens OBJ.

図５は、ＢＤとＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置ＰＵ１の概略構成図である。かかる光ピックアップ装置ＰＵ１は、各種の光情報再生装置や光情報記録再生装置等に搭載できる。本実施の形態においては、図１，２に示す対物レンズＯＢＪを用いているが、対物レンズＯＢＪは、ホルダＨＬの開口段部ＳＴに対して第２フランジ面Ｆ２を当接させて取り付けられている。従って、マークＭＫ１，ＭＫ２が形成された第１フランジ面Ｆ１は、光ディスク側に露出した状態で配置される。このとき、収差測定用のマークＭＫ１と対物レンズＯＢＪの収差測定結果とから、対物レンズＯＢＪを所定の方向に位置決めすることで、光ピックアップ装置ＰＵ１全体の非点収差の補正を良好に行うことができる。又、作業者は、識別用のマークＭＫ２を視認することで、正しい対物レンズＯＢＪが組み付けられたことがわかり、これにより誤組を回避することができる。   FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device PU1 capable of recording and / or reproducing information with respect to a BD and a DVD. The optical pickup device PU1 can be mounted on various optical information reproducing devices, optical information recording / reproducing devices, and the like. In the present embodiment, the objective lens OBJ shown in FIGS. 1 and 2 is used. The objective lens OBJ is attached with the second flange surface F2 in contact with the opening step ST of the holder HL. Yes. Accordingly, the first flange surface F1 on which the marks MK1 and MK2 are formed is arranged in a state of being exposed to the optical disc side. At this time, the astigmatism of the entire optical pickup device PU1 can be favorably corrected by positioning the objective lens OBJ in a predetermined direction from the aberration measurement mark MK1 and the aberration measurement result of the objective lens OBJ. it can. Further, the operator can visually recognize that the correct objective lens OBJ has been assembled by visually recognizing the identification mark MK2, thereby avoiding erroneous assembly.

光ディスクＢＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、光源としての第１半導体レーザＬＤ１から射出された光束は、第１ビームシェイパＢＳ１、ダイクロイックプリズムＤＰ、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過し、コリメータＣＬで平行光束とされた後、λ／４波長板ＱＷＰ、絞りＡＰを通過し、対物レンズＯＢＪにより、光ディスクＢＤの保護基板ＰＬ（厚さｔ１）を介してその情報記録面ＲＬに集光され、ここに集光スポットを形成する。   When recording and / or reproducing information with respect to the optical disc BD, the light beam emitted from the first semiconductor laser LD1 as the light source passes through the first beam shaper BS1, the dichroic prism DP, and the polarization beam splitter PBS, and is collimator CL. , After passing through the λ / 4 wave plate QWP and the aperture AP, the light is condensed by the objective lens OBJ onto the information recording surface RL via the protective substrate PL (thickness t1) of the optical disc BD. A condensing spot is formed here.

そして情報記録面ＲＬで情報ピットにより変調された光束は、再び対物レンズＯＢＪ、絞りＡＰ、λ／４波長板ＱＷＰ、コリメータＣＬを透過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、シリンドリカルレンズＣＹ、センサレンズＳＥＮを介して光検出器ＰＤの受光面に入射するので、その出力信号を用いて、光ディスクＢＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   Then, the light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL again passes through the objective lens OBJ, the aperture AP, the λ / 4 wavelength plate QWP, and the collimator CL, and is reflected by the polarization beam splitter PBS, the cylindrical lens CY, and the sensor lens. Since the light enters the light receiving surface of the photodetector PD via the SEN, a read signal of information recorded on the optical disc BD is obtained using the output signal.

また、光検出器ＰＤ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて、アクチュエータＡＣ１が、第１半導体レーザＬＤ１からの光束を光ディスクＢＤの情報記録面上に結像するように、ホルダＨＬごと対物レンズＯＢＪをフォーカシング、トラッキング動作させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting a change in the amount of light due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector PD. Based on this detection, the actuator AC1 performs the focusing and tracking operation of the objective lens OBJ together with the holder HL so that the light beam from the first semiconductor laser LD1 forms an image on the information recording surface of the optical disc BD. .

光ディスクＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、光源としての第２半導体レーザＬＤ２から射出された光束は、第２ビームシェイパＢＳ２を通過し、ダイクロイックプリズムＤＰで反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過し、コリメータＣＬで平行光束とされた後、λ／４波長板ＱＷＰ、絞りＡＰを通過し、対物レンズＯＢＪにより、光ディスクＤＶＤの保護基板ＰＬ（厚さｔ２＞ｔ１）を介してその情報記録面ＲＬに集光され、ここに集光スポットを形成する。   When recording and / or reproducing information with respect to the optical disc DVD, the light beam emitted from the second semiconductor laser LD2 as the light source passes through the second beam shaper BS2, is reflected by the dichroic prism DP, and is polarized by the polarization beam splitter PBS. And collimated by the collimator CL, the light passes through the λ / 4 wave plate QWP and the aperture AP, and the information is passed through the protective substrate PL (thickness t2> t1) of the optical disk DVD by the objective lens OBJ. The light is condensed on the recording surface RL, and a condensing spot is formed here.

そして情報記録面ＲＬで情報ピットにより変調された光束は、再び対物レンズＯＢＪ、絞りＡＰ、λ／４波長板ＱＷＰ、コリメータＣＬを透過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、シリンドリカルレンズＣＹ、センサレンズＳＥＮを介して光検出器ＰＤの受光面に入射するので、その出力信号を用いて、光ディスクＤＶＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。   Then, the light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL again passes through the objective lens OBJ, the aperture AP, the λ / 4 wavelength plate QWP, and the collimator CL, and is reflected by the polarization beam splitter PBS, the cylindrical lens CY, and the sensor lens. Since the light enters the light receiving surface of the photodetector PD via the SEN, a read signal for information recorded on the optical disc DVD can be obtained using the output signal.

また、光検出器ＰＤ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて、アクチュエータＡＣ１が、第２半導体レーザＬＤ２からの光束を光ディスクＤＶＤの情報記録面上に結像するように、ホルダＨＬごと対物レンズＯＢＪをフォーカシング、トラッキング動作させるようになっている。   In addition, focus detection and track detection are performed by detecting a change in the amount of light due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector PD. Based on this detection, the actuator AC1 performs the focusing and tracking operation of the objective lens OBJ together with the holder HL so that the light beam from the second semiconductor laser LD2 forms an image on the information recording surface of the optical disc DVD. .

図６は、変形例にかかる対物レンズＯＢＪを光ディスク側から見た図である。図６に示す変形例では、第１のフランジ面Ｆ１において、収差測定用のマークＭＫ１の両側に、収差測定用のマークＭＫ１より短い識別用のマークＭＫ２を平行線状に形成している。本例では、一対の識別用のマークＭＫ２の長さや間隔を変えることで、対物レンズＯＢＪの識別に用いることができる。尚、機械的に非点収差を測定する場合において、探索光束ＬＢ（図４）の照射位置によっては、対物レンズＯＢＪを回転させながら収差測定用のマークＭＫ１を探索する際に、識別用のマークＭＫ２も探索してしまうこととなるが、その場合には、最初に探索されたマークは無視して２番目に探索されたマークを基準マークとみなすように測定プログラムを設定すればよい。   FIG. 6 is a view of the objective lens OBJ according to the modification viewed from the optical disc side. In the modification shown in FIG. 6, identification marks MK2 shorter than the aberration measurement mark MK1 are formed in parallel lines on both sides of the aberration measurement mark MK1 on the first flange surface F1. In this example, by changing the length and interval of the pair of identification marks MK2, it can be used for identification of the objective lens OBJ. When mechanically measuring astigmatism, depending on the irradiation position of the search light beam LB (FIG. 4), an identification mark may be used when searching the aberration measurement mark MK1 while rotating the objective lens OBJ. In this case, the measurement program may be set so that the first searched mark is ignored and the second searched mark is regarded as the reference mark.

図７は、別の変形例にかかる対物レンズＯＢＪを光ディスク側から見た図である。図７に示す変形例では、第１のフランジ面Ｆ１において、収差測定用のマークＭＫ１の片側に、収差測定用のマークＭＫ１より短い識別用のマークＭＫ２を平行線状に形成している。本例では、収差測定用のマークＭＫ１に対する識別用のマークＭＫ２の長さや間隔を変えることで、対物レンズＯＢＪの識別に用いることができる。又、機械的に非点収差を測定する際には、常に一方向に対物レンズＯＢＪを回転させ、最初もしくは２番目に探索されたマークを基準マークとみなすように測定プログラムを設定すればよい。   FIG. 7 is a view of an objective lens OBJ according to another modification as viewed from the optical disc side. In the modification shown in FIG. 7, on the first flange surface F1, an identification mark MK2 shorter than the aberration measurement mark MK1 is formed in parallel lines on one side of the aberration measurement mark MK1. In this example, by changing the length and interval of the identification mark MK2 with respect to the aberration measurement mark MK1, it can be used for identification of the objective lens OBJ. When measuring astigmatism mechanically, the objective lens OBJ is always rotated in one direction, and the measurement program may be set so that the first or second searched mark is regarded as a reference mark.

図８は、別の変形例にかかる対物レンズＯＢＪを光ディスク側から見た図である。図８に示す変形例では、第１のフランジ面Ｆ１において、光軸を挟んで、収差測定用のマークＭＫ１と反対側に、点描で識別用のマークＭＫ２を形成している。このような識別用のマークＭＫ２は、上型１のフランジ転写面１ｂ（図２参照）に放電加工を施すことで形成できる。本例では、識別用のマークＭＫ２の数や間隔を変えることで、対物レンズＯＢＪの識別に用いることができる。   FIG. 8 is a view of an objective lens OBJ according to another modification as viewed from the optical disc side. In the modification shown in FIG. 8, the identification mark MK2 is formed by stippling on the opposite side of the aberration measurement mark MK1 across the optical axis on the first flange surface F1. Such an identification mark MK2 can be formed by subjecting the flange transfer surface 1b (see FIG. 2) of the upper mold 1 to electric discharge machining. In this example, it can be used for identifying the objective lens OBJ by changing the number and interval of the identification marks MK2.

図９は、別の変形例にかかる対物レンズＯＢＪの斜視図である。図９に示す変形例では、第１のフランジ面Ｆ１において、第１光学面Ｐ１の光軸を中心として輪帯状の識別用のマークＭＫ２が形成されている。このような識別用のマークＭＫ２は、上型１のフランジ転写面１ｂ（図２参照）を旋削することで形成できる。本例では、識別用のマークＭＫ２の数（１本もしくは複数本）や間隔を変えることで、対物レンズＯＢＪの識別に用いることができる。尚、図４，図６〜９に示すマークは、これらを組み合わせて用いることで多種の光学素子の識別が可能となる。   FIG. 9 is a perspective view of an objective lens OBJ according to another modification. In the modification shown in FIG. 9, a ring-shaped identification mark MK2 is formed around the optical axis of the first optical surface P1 on the first flange surface F1. Such an identification mark MK2 can be formed by turning the flange transfer surface 1b (see FIG. 2) of the upper mold 1. In this example, the number (one or a plurality) of the identification marks MK2 and the interval can be changed to be used for identifying the objective lens OBJ. The marks shown in FIGS. 4 and 6 to 9 can be used to identify various optical elements by combining them.

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更や改良が可能であることはもちろんである。例えば対物レンズＯＢＪの型番マークや、非点収差方向マークを識別用マーク、収差測定用マークと更に区別できる形で形成しても良い。この型番マークや非点収差方向マークの例としては、ペイントや着色ＵＶ接着剤等が上げられる。   The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed or improved. For example, the model number mark of the objective lens OBJ or the astigmatism direction mark may be formed so as to be further distinguishable from the identification mark and the aberration measurement mark. Examples of the model number mark and astigmatism direction mark include paint and colored UV adhesive.

本実施の形態にかかる光学素子を成形できる金型を含む成形装置の断面図である。It is sectional drawing of the shaping | molding apparatus containing the metal mold | die which can shape | mold the optical element concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる金型の斜視図である。It is a perspective view of the metal mold | die concerning this Embodiment. 図１，２の成形装置により成形された光学素子の斜視図である。It is a perspective view of the optical element shape | molded by the shaping | molding apparatus of FIG. 対物レンズＯＢＪの第１光学面Ｐ１側を見た図である。It is the figure which looked at the 1st optical surface P1 side of the objective lens OBJ. ＢＤとＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置ＰＵ１の概略構成図である。It is a schematic block diagram of optical pick-up apparatus PU1 which can record and / or reproduce | regenerate information with respect to BD and DVD. 変形例にかかる対物レンズＯＢＪを光ディスク側から見た図である。It is the figure which looked at the objective lens OBJ concerning a modification from the optical disk side. 変形例にかかる対物レンズＯＢＪを光ディスク側から見た図である。It is the figure which looked at the objective lens OBJ concerning a modification from the optical disk side. 変形例にかかる対物レンズＯＢＪを光ディスク側から見た図である。It is the figure which looked at the objective lens OBJ concerning a modification from the optical disk side. 別の変形例にかかる対物レンズＯＢＪの斜視図である。It is a perspective view of objective-lens OBJ concerning another modification.

符号の説明Explanation of symbols

１ 上型
１ａ 光学転写面
１ｂ フランジ転写面
１ｃ 細溝
１ｄ 細溝
２ 下型
２ａ 光学転写面
２ｂ フランジ転写面
３ 胴型
４ 上型固定部材
５ 下型固定部材
７ 高周波加熱コイル
８ スペーサ
９ スペーサ
１０ 成形装置
ＡＣ１ アクチュエータ
ＡＰ 絞り
ＡＳＤ 非点収差方向
ＢＤ、ＤＶＤ 光ディスク
ＢＤＰ ベストデフォーカス位置
ＢＳ１ 第１ビームシェイパ
ＢＳ２ 第２ビームシェイパ
ＣＬ コリメータ
ＣＹ シリンドリカルレンズ
ＤＰ ダイクロイックプリズム
Ｆ１ 第１フランジ面
Ｆ２ 第２フランジ面
ＨＬ ホルダ
ＬＢ 探索光束
ＬＤ１ 第１半導体レーザ
ＬＤ２ 第２半導体レーザ
ＭＫ１ 収差測定用のマーク
ＭＫ２ 識別用のマーク
ＯＢＪ 対物レンズ
Ｐ１ 第１光学面
Ｐ２ 第２光学面
ＰＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＰＤ 光検出器
ＰＦ プリフォーム
ＰＬ 保護基板
ＰＵ１ 光ピックアップ装置
ＱＷＰ λ／４波長板
ＲＬ 情報記録面
ＳＥＮ センサレンズ
ＳＰ 集光スポット
ＳＴ 開口段部 1 Upper mold 1a Optical transfer surface 1b Flange transfer surface 1c Narrow groove 1d Narrow groove 2 Lower mold 2a Optical transfer surface 2b Flange transfer surface 3 Body mold 4 Upper mold fixing member 5 Lower mold fixing member 7 High frequency heating coil 8 Spacer 9 Spacer 10 Forming apparatus AC1 Actuator AP Aperture ASD Astigmatism direction BD, DVD Optical disc BDP Best defocus position BS1 First beam shaper BS2 Second beam shaper CL Collimator CY Cylindrical lens DP Dichroic prism F1 First flange surface F2 Second flange surface HL Holder LB Search Beam LD1 First semiconductor laser LD2 Second semiconductor laser MK1 Aberration measurement mark MK2 Identification mark OBJ Objective lens P1 First optical surface P2 Second optical surface PBS Polarizing beam splitter PD Photodetector PF Preform P Protective substrate PU1 optical pickup device QWP lambda / 4 wave plate RL information recording surface SEN sensor lens SP converged spot ST opening stepped portion

Claims (11)

光源からの光束を光ディスクに集光することによって情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置に用いられ、光学面とフランジ面とを有するガラス製の光学素子において、
前記フランジ面に、前記光学素子の識別用のマークを形成していることを特徴とする光学素子。 In a glass optical element having an optical surface and a flange surface, used in an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information by condensing a light beam from a light source on an optical disk,
An optical element, wherein a mark for identifying the optical element is formed on the flange surface. 前記フランジ面に、前記識別用のマークとは異なる収差測定用のマークを形成していることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein an aberration measurement mark different from the identification mark is formed on the flange surface. 前記収差測定用のマークは、光学素子の光軸直交方向に延在する線状のマークであることを特徴とする請求項２に記載の光学素子。   The optical element according to claim 2, wherein the aberration measurement mark is a linear mark extending in a direction orthogonal to the optical axis of the optical element. 前記識別用のマークの長さと、前記収差測定用のマークの長さは異なることを特徴とする請求項２又は３に記載の光学素子。   4. The optical element according to claim 2, wherein a length of the identification mark is different from a length of the aberration measurement mark. 前記識別用のマークは、前記収差測定用のマークに交差する方向に延在するように形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の光学素子。   The optical element according to claim 2, wherein the identification mark is formed to extend in a direction intersecting the aberration measurement mark. 前記識別用のマークは、前記収差測定用のマークと並行して両側に延在するように形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の光学素子。   The optical element according to claim 2, wherein the identification mark is formed to extend on both sides in parallel with the aberration measurement mark. 前記識別用のマークは、前記収差測定用のマークと並行して片側に延在するように形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の光学素子。   The optical element according to claim 2, wherein the identification mark is formed to extend to one side in parallel with the aberration measurement mark. 前記識別用のマークは、光軸回りに延在するように形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の光学素子。   The optical element according to claim 2, wherein the identification mark is formed to extend around the optical axis. 前記識別用のマークは、点描からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein the identification mark is made of pointillism. 前記収差測定用のマーク及び前記識別用のマークは、光ディスク側の前記フランジ面に形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein the aberration measurement mark and the identification mark are formed on the flange surface on the optical disc side. ガラス素材を用いて、請求項１〜１０のいずれかに記載の光学素子を成形する金型であって、
前記フランジ面を転写形成する転写フランジ面に、前記収差測定用のマークに対応する線状の第１凹部と、前記識別用のマークに対応する第２凹部とを形成したことを特徴とする金型。 A mold for molding the optical element according to any one of claims 1 to 10, using a glass material,
A gold having a linear first recess corresponding to the aberration measurement mark and a second recess corresponding to the identification mark formed on a transfer flange surface on which the flange surface is transferred. Type.

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