专利名称：光记录介质用物镜的检查方法
技术领域：
本发明涉及一种光记录介质用物镜的检查方法，更详细地涉及使用于光拾取装置 的光记录介质用物镜的检查方法，该光拾取装置将从光源出射的光会聚在光记录介质而进 行信息的记录及再现的至少一方。以往，为了记录声音信息或影像信息、或者计算机用数据信息等，利用DVD (数字 通用光盘)或CD (致密盘)等光记录介质。对该光记录介质的数据记录/再现通过由搭载 于光拾取装置的物镜将来自光源的光聚光到光记录介质而进行。近几年，如从BD (蓝光光 盘)可知，光记录介质的高密度化正在发展，所以要求以亚微米级的精度使光聚光在光记 录介质。因此，要求光拾取装置以及用于光拾取装置的物镜具有高度的性能。在专利文献1记载有与光拾取用光集成装置的检查方法有关的技术。专利文献1 记载的技术是形成与高温测量的环境等价的状态，能够在室温环境下检查与半导体激光器 在高温环境中工作时相同的信号电平的变动。专利文献1 日本专利公开2006-54012号公报在光拾取装置中，不仅对于成为光源的半导体激光器，对于使来自光源的光聚光 到光记录介质的物镜，也需要考虑基于温度的影响。随着温度变化，不仅透镜形状变化，折 射率也发生变化，透镜的焦距或像差也发生变化。基于这种温度变化的影响，与塑料透镜相 比大多显现在玻璃透镜。在轻量化或低成本化的方面，塑料透镜优选于玻璃透镜，但在要求 如光拾取用物镜的高性能的透镜上使用塑料透镜时需要注意。由于折射率随着温度而变化，因此，一般在设计透镜时，将基于使用透镜时的一般 透镜的周围温度的温度，作为设计温度而设定，使透镜的形状等最佳化。然而，检查所制作 的透镜时的检查温度未必一定限制于与设计温度一致，例如，也存在在检查温度25°C下检 查在设计温度35 °C下设计出的透镜的情况。从而，在与设计温度不同的检查温度中检查透镜时，即使能够以制造误差几乎为 零的水准制造出的良品的透镜，由于基于设计温度和检查温度之差的影响，所以也存在不 能与制造误差大的不良品的透镜相区别而难以判断所制作的透镜的好坏的问题。上述专利文献1所记载的技术是要解决基于温度变化的影响的问题，但其对象为 激光光源而不是透镜，因此，不是解决上述的问题的技术。
发明内容
本发明是借鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供光记录介质用物镜的检查 方法，该光记录介质用物镜的检查方法在设计温度和检查温度不同时，能够更加公正地辨 别所制作的物镜的好坏。本发明的第1光记录介质用物镜的检查方法，在按照使从光源出射的光通过光记 录介质的透光性的保护层而聚光在光记录介质的预定的位置的方式对将第1温度作为设 计温度而设计的塑料制的光记录介质用物镜进行检查时，将取代保护层的检查用平行平板 插入到通过该物镜被聚光的光的光路而进行检查，其中，包括求出在与第1温度不同的第2温度中的物镜的形状及折射率的第1工序；决定计算用平行平板的厚度，以便由具有在第 2温度中的形状及折射率的物镜、和与检查用平行平板相同的材质且具有在第2温度中的 折射率的计算用平行平板构成的光学系统的像差变为最小的第2工序；利用与在第2工序 中决定的计算用平行平板的厚度相同的厚度的检查用平行平板，在第2温度中对基于设计 所制作的物镜进行检查的第3工序。本发明的第2光记录介质用物镜的检查方法，在按照使从光源出射的光通过光记 录介质的透光性的保护层而聚光在光记录介质的预定的位置的方式对将第1温度作为设 计温度而设计的塑料制的光记录介质用物镜进行检查时，将取代保护层的检查用平行平板 插入到通过该物镜被聚光的光的光路而进行检查，其中，包括求出由物镜和与检查用平行 平板相同材质且折射率与保护层不同的计算用平行平板构成的光学系统的在第1温度下 的像差变为最小时的计算用平行平板的厚度第1工序；求出在与第1温度不同的第2温度 下的物镜的形状及折射率和在第2温度中的计算用平行平板的折射率的第2工序；计算出 光学系统的像差，该光学系统由具有在第2温度中的形状及折射率的物镜和具有在第2温 度中的折射率和在第1工序求出的厚度的计算用平行平板构成的第3工序；决定计算用平 行平板的厚度，使得由具有第2温度下的形状及折射率的物镜和具有第2温度下的折射率 的计算用平行平板构成的光学系统的像差小于在第3工序计算出的像差的第4工序；利用 与在第4工序中决定的计算用平行平板的厚度相同的厚度的检查用平行平板，在以第2温 度检查中根据设计所制作的物镜的第5工序。另外，本发明的透镜的“设计温度”是表示在设计时设想的温度，具体地，利用某温 度下的折射率的值而进行透镜的设计时，将其温度称为设计温度。本发明的“设计温度”与 一般的工作保证温度范围意思不同。优选本发明的“设计温度”在光拾取装置中根据使用 物镜时的一般的物镜的周围的温度而决定。在本发明的第2物镜的检查方法的第4工序中，“由具有第2温度下的形状及折射 率的物镜和具有第2温度下的折射率的计算用平行板构成的光学系统的像差”和“在第3工 序计算出的像差”利用同种的像差。作为本发明的“像差”优选利用轴上像差，例如，优选利 用轴上波面像差的RMS (Root MeanSquare)或球面像差，但也可以根据物镜的规格选择适当 正好的像差。在本发明的第1光记录介质用物镜的检查方法中，若将第1温度作为设计温度，将第2温度作为检查温度而考虑，则预先求出在检查温度中的物镜的形状及折射率，计算出 由具有在检查温度中的形状及折射率的物镜和与检查用平行平板相同的材质且具有在第2 温度中的折射率的计算用平行平板构成的光学系统的像差，并以该像差变为最小的方式决 定计算用平行平板的厚度，将该厚度作为检查用平行平板的厚度。即，由于以减少由设计温 度和检查温度之差引起的对检查结果的影响的方式利用最佳化后的厚度的检查用平行平 板而进行检查，因此，可公正地进行所制作的物镜的好坏辨别。在本发明的第2光记录介质用物镜的检查方法中，如果将第1温度作为设计温度， 将第2温度作为检查温度考虑，则求出由物镜和与检查用平行平板相同材质的计算用平行 平板构成的光学系统的在设计温度中的像差变为最小时的计算用平行平板的厚度，预先求 出检查温度下的物镜的形状及折射率和检查温度下的计算用平行平板的折射率，计算出由 具有检查温度下的形状及折射率的物镜、和具有检查温度下的折射率和上述求出的厚度的计算用平行平板构成的光学系统的像差。而且，以由具有在检查温度中的形状及折射率的 物镜和具有在检查温度中的折射率的计算用平行平板构成的光学系统的像差小于在前工 序中计算出的像差决定计算用平行平板的厚度，将该厚度作为检查用平行平板的厚度。艮口， 由于利用以减少由设计温度和检查温度之差引起的对检查结果的影响的方式进行了厚度 调整后的检查用平行平板而进行检查，因此，与利用未调整厚度的检查用平行平板而进行 检查时相比，能够公正地进行所制作的物镜的好坏辨别。
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的检查方法的程序的流程图。图2是表示本发明的实施方式所涉及的检查装置的简要结构图。图3是表示本发明的第2实施方式所涉及的检查方法的程序的流程图。图中1-透镜，2-检查用平行平板，3-反射镜，4-基准板，5-光束分离器，6-准直 透镜，7-检查用光源，9-摄像元件，10-运算部，11-显示部，100-检查装置。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。以下说明的实施方式是涉 及检查光记录介质用物镜的检查方法，该光记录介质用物镜使用于将光聚光到光记录介质 而进行信息的记录和再现的至少一方的光拾取装置。图1是用于说明本发明的第1实施方 式所涉及的物镜的检查方法的程序的流程图，图2是本发明的实施方式所涉及的物镜的检 查装置的简要结构图。首先，参照图2对检查装置进行说明。图2所示的检查装置100利用斐索(7 4 一)型干涉仪检查作为被测体的透镜1。另外，在图2中省略了保持各部件的保持器的图示。如图2所示，在检查装置100中，依次配置透镜1、检查用平行平板2、反射镜3，而 且，在与透镜1的检查用平行平板2相反侧的光路上从靠近透镜1的一方依次配置有具有 参照面的基准板4、光束分离器5、准直透镜6、检查用光源7。在通过光束分离器5形成的 弯曲光路配置有摄像元件9，摄像元件9与运算部10相连接，运算部10与显示部11相连接。例如，作为光记录介质使用蓝光光盘时，检查用光源7可使用出射波长405nm的光 的半导体激光器。从检查用光源7出射的光通过准直透镜6转换成平行光。在该平行光之 中，透过光束分离器5且透过基准板4的光入射到透镜1而聚光。透镜1是搭载于光拾取装置的光记录介质用物镜，是将预定的温度作为设计温度 而设计的塑料制的透镜。近几年的光记录介质用物镜是以非球面透镜为主流，在光拾取装 置中为了聚焦而驱动，所以要求轻量化，而且也强烈要求低成本化，在这些方面塑料透镜比 玻璃透镜更适合。透镜1在光拾取装置中发挥作用，使得将从光源出射的光聚光到对光记录介质的 信息记录的记录层。由于光记录介质的记录层由具有预定的厚度的透光性的保护层被覆 盖，因此，透镜1以预定的设计温度而设计成将从光源出射的光通过保护层聚光在光记录 介质的预定的位置。从而，在检查时也需要考虑保护层，将取代保护层的检查用平行平板2插入到利用物镜而聚光的光的光路而进行检查。检查用平行平板2的材质也可使用玻璃、塑料中的任意一种，但在材质选择的自 由度或可靠性的方面玻璃较有利，在难破裂或易处理的方面塑料较为有利。将检查用平行平板2设为塑料制的情况，为了确保检查的可靠性优选使用双折射 小的材质、吸水率低的材质。更详细地，检查用平行平板2的双折射优选为在厚度1mm中为 40nm以下，进一步更优选为在厚度1mm中为25nm以下。而且，检查用平行平板2的吸水率 优选为0. 1 %以下，进一步更优选为不足0. 01 %。作为检查用平行平板2的塑料材质的具 体例，现在可举ZE0NEX(注册商标，日本瑞翁(ZE0N)株式会社制)、APEL(注册商标，三井化 学株式会社制)等。反射镜3是凹面反射镜，是为了对透过透镜1及检查用平行平板2后的光进行反 射，而使之沿同样的光路反方向移动。由此，透过基准板4在透镜1聚光且透过检查用平行 平板2的光形成光束直径变为最小的聚光点以后，变为发散光而入射到反射镜3，但由反射 镜3进行反射而反方向移动，通过相同的聚光点以后，透过检查用平行平板2，从透镜1出射 而成为平行光。从透镜1出射的平行光透过基准板4入射到光束分离器5，并在光束分离器 5被反射的光入射到摄像元件9。另一面，从检查用光源7出射经由准直透镜6和光束分离器5入射到基准板4的 光的一部分在基准板4的参照面被反射，不经由透镜1而再次入射到光束分离器5，由光束 分离器5反射的光入射到摄像元件9。经由透镜1的光和在基准板4的参照面反射出的光进行干涉而形成干涉条纹，所 形成的干涉条纹可通过摄像元件9观测。摄像元件9例如由(XDKhargeCoupled Device) 等构成，将干涉条纹转换成电信号输出到运算部10。在运算部10中进行干涉条纹的分析， 将分析结果输出到显示部11。在运算部10中计算出由透镜1和检查用平行平板2构成的 光学系统的像差，例如轴上波面像差(波面收差)的RMS等。显示部11例如由显示器等构 成，显示干涉条纹的图像或在运算部10中计算出的像差的值等。另外，在图2所示的检查装置100中，在聚光点和透镜1之间配置检查用平行平板 2，但也可以取而代之，在通过透镜1所聚光的光通过聚光点之后的光路，例如在聚光点和 反射镜3之间配置检查用平行平板2。而且，在上述实施方式中，将利用斐索(7 ^ V-)型干涉仪的检查装置取为例子 进行了说明，但在本发明的检查中，也可利用其他类型的干涉仪，或者也可利用干涉仪以外 的机构进行检查。接着，参照图1对本发明的第1实施方式所涉及的光记录介质用物镜的检查方法 进行说明。首先，准备上述透镜1的透镜数据。即，准备将预定的温度作为设计温度而设计 的光记录介质用物镜的透镜数据，以便将从光拾取装置的光源出射的光通过光记录介质的 保护层聚光在光记录介质的预定的位置(步骤ST1)。另外，在以下的说明中，将该物镜也仅称为透镜。在此，所谓“准备透镜数据”，是进行透镜设计而取得透镜数据，或者也可以是得到 已设计完了的透镜的透镜数据中的其中一个。“透镜数据”是与透镜的形状、折射率等有关 的数据，例如是在利用通用透镜设计软件而进行透镜设计时得到的透镜面的曲率半径、中 心厚度、折射率、非球面系数等数据。另外，在本实施方式中，为了在以后的工序中求出透镜的在检查温度下的形状、折射率，因此，也准备计算出这些时所需要的信息，例如透镜的材 质名称或者透镜的材质的线膨胀系数或折射率的温度系数。在步骤ST1中准备的透镜数据是利用设计温度的折射率而设计出的透镜数据。在 该设计中，通常利用光学模拟软件构成将透镜和光记录介质的保护层组合的光学系统，且 将透镜最佳化设计，以便在设计温度中得到所希望的性能。在此，所谓“设计温度”是设想在使用光拾取装置时搭载于光拾取装置的物镜周围 的一般的温度。设计温度例如可设为35°C。但是，在实际的检查中，也可以如图2的检查装置所示，取代光记录介质的保护 层，将检查用平行平板插入到光路而进行检查，但作为检查用平行平板未必一定限于使用 与光记录介质的保护层相同的材质。也存在检查用平行平板和光记录介质的保护层材质不 同因而折射率不同的情况。在检查用平行平板和光记录介质的保护层折射率不同的情况 下，若单纯地取代光记录介质的保护层使用了与光记录介质的保护层相同的厚度的检查用 平行平板，则因两者的折射率之差而产生像差。而且，在检查用平行平板和光记录介质的保护层折射率不同的情况下，使得由两 者的折射率之差引起的影响变为最小的方式进行校正。具体地，利用光学模拟软件构成将 所设计的透镜和与检查用平行平板相同的材质的模拟计算用平行平板(以下，仅称为计算 用平行平板)组合的透镜系统，利用设计温度下的折射率，使计算用平行平板的厚度最佳 化，以便该光学系统的在设计温度中的像差变为最�。蟪龃耸钡募扑阌闷叫衅桨宓暮穸� ts(步骤ST2)。另外，由于对于该计算用平行平板的材质，选择与在实际的检查中所使用的 检查用平行平板相同的材质，因此，在计算用平行平板和检查用平行平板中，其折射率、折 射率的温度系数相同。在步骤ST2中，不使透镜的折射率和形状变化，仅将计算用平行平板的厚度作为 变数而决定设计温度下像差变为最小时的计算用平行平板的厚度ts。将由此时的透镜和计 算用平行平板构成的光学系统的像差设为ABS，将此时所利用的在设计温度中的计算用平 行平板的折射率设为Ns。通过利用公知的光学模拟软件能够进行这种计算。作为像差例如 可利用轴上波面像差的RMS。利用与具有步骤ST2中所使用的折射率、及步骤ST2中求出的厚度的计算用平行 平板相同的折射率、厚度的检查用平行平板，以与设计温度相同的温度进行检查为理想。但 是，如在课题的一项中所述，检查温度和设计温度未必一定一致，在检查温度和设计温度不 同的情况下，难以判断所制作的透镜的好坏。因此，作为接下来的步骤，根据在步骤ST1准备的透镜数据求出在检查温度中的 透镜的形状及折射率，求出检查温度下的计算用平行平板的折射率NK (步骤ST3)。检查温 度例如可设为25°C。温度变化时的透镜的形状例如可通过公知的模拟手法求出。而且，在 不同的温度中的折射率也可利用各材质的折射率的温度系数容易地求出。接着，利用步骤ST3中求出的数据，使用光学模拟软件构成如下那样的光学系统 即由具有检查温度下的形状和折射率的透镜、以及具有检查温度下的折射率且具有步骤 ST2中决定的厚度ts的计算用平行平板构成的光学系统，并计算出在检查温度中的该光学 系统的像差ABP (步骤ST4)。作为像差例如可利用轴上波面像差的RMS。S卩，在步骤ST4中，对在步骤ST2中在设 温度下被最佳化的光学系统，算出被设为检查温度时的像差。与本发明不同的、在不考虑基于设计温度和检查温度之差的影响的 检查方法中，制作与在步骤ST2中在设计温度下被最佳化的计算用平行平板相同的平行平 板，并将这个作为检查用平行平板而使用，在与设计温度不同的检查温度中进行检查。步骤 ST4模拟基于这种检查方法的检查结果。在由设计温度和检查温度之差引起的影响大的光 学系统中，即使在步骤ST2中的像差ABS小，在步骤ST4中计算出的像差ABP也大。而且，在本实施方式中，作为接下来的步骤调整计算用平行平板的厚度，以便减少 由设计温度和检查温度之差引起的影响。即，利用光学模拟软件构成将具有在检查温度中 的形状及折射率的透镜和具有在检查温度中的折射率的计算用平行平板组合的光学系统， 并以该光学系统的像差小于在步骤ST4计算出的像差ABP的方式决定计算用平行平板的厚 度(步骤ST5)。将在步骤ST5决定的计算用平行平板的厚度设为te。若将在步骤ST5决定 计算用平行平板的厚度te时的光学系统的在检查温度中的像差设为ABe，则成为ABe < ABP。具体地，例如在步骤ST5中，不使透镜的折射率或形状变化，仅将计算用平行平板 的厚度作为变数而以成为AB。< ABP的方式决定计算用平行平板的厚度。通过利用公知的 光学模拟软件能够进行这种计算。作为像差例如可利用轴上波面像差的RMS。最后，在图2所示的检查装置100中，利用与在步骤ST5决定的计算用平行平板的 厚度相同的厚度的检查用平行平板，在检查温度下对根据在步骤ST1的说明中所提到的设 计而所制作的透镜进行检查(步骤ST6)。另外，所谓在步骤ST1的说明中提到的设计，是利 用光学模拟软件构成利用设计温度的折射率而组合透镜和光记录介质的保护层的光学系 统，以便通过光记录介质的保护层将从光拾取装置的光源出射的光聚光在光记录介质的预 定的位置，使透镜最佳化，并在设计温度中得到所希望的性能的设计。在以上说明的第1实施方式的检查方法中，预先求出在检查温度中的透镜形状， 以成为AB。< AB的方式决定计算用平行平板的厚度P，利用具有该厚度的检查用平行平板 进行检查。于是，根据第1实施方式的检查方法，设计温度和检查温度不同的情况，与不考 虑由如上述的设计温度和检查温度之差引起的影响的检查方法相比，可减少对由设计温度 和检查温度之差引起的检查结果的影响，可更加公正地辨别所制作的透镜的好坏。接着，参照图3对本发明的第2实施方式所涉及的光记录介质用物镜的检查方法 进行说明。图3是用于说明本发明的第2实施方式所涉及的光记录介质用物镜的检查方法 的程序的流程图。图3所示的第2实施方式所涉及的检查方法，是与第1实施方式同样地 在检查时插入取代光记录介质的保护层的检查用平行平板而进行检查的方法，是检查温度 和设计温度不同且在检查用平行平板和光记录介质的保护层中折射率不同的情况的方法， 但第2实施方式使计算用平行平板的厚度最佳化，以少于图1所示的检查方法的程序进行 检查。首先，准备将预定的温度作为设计温度而设计的光记录介质用物镜的透镜数据， 以便将从光拾取装置的光源出射的光通过光记录介质的保护层而聚光在光记录介质的预 定的位置(步骤ST11)。该步骤ST11可以与第1实施方式中的步骤ST1完全相同地考虑。接着，根据在步骤ST11准备的透镜数据求出在检查温度中的透镜的形状及折射 率(步骤ST12)。在第2实施方式中，也利用光学模拟软件构成由透镜和与检查用平行平板相同的 材质的计算用平行平板构成的光学系统而谋求最佳化。而且，作为其次的步骤，利用光学模拟软件构成将具有在检查温度中的形状及折射率的透镜和具有在检查温度中的折射率的 计算用平行平板组合的光学系统，兵一该光学系统的像差变为最小的方式决定计算用平行 平板的厚度(步骤ST13)。具体地，例如在步骤ST13中，不使透镜的折射率或形状变化，仅将计算用平行平 板的厚度作为变数，以光学系统的像差变为最小的方式决定计算用平行平板的厚度。通过 利用公知的光学模拟软件能够进行这种计算。将此时的计算用平行平板的厚度设为tK。若 将在步骤ST13决定计算用平行平板的厚度tK时的光学系统的检查温度下的像差设为ABk， 则成为ABk彡ABC < ABP。最后，在图2所示的检查装置100中，利用与在步骤ST13决定的计算用平行平板 的厚度相同的厚度的检查用平行平板，在检查温度中对基于在步骤ST11的说明中所提到 的设计而所制作的透镜(步骤ST14)进行检查。另外，所谓在步骤ST11的说明中提的设计， 与第1实施方式同样地，是利用光学模拟软件构成利用设计温度的折射率而将透镜和光记 录介质的保护层组合的光学系统，以便将从光拾取装置的光源出射的光通过光记录介质的 保护层聚光在光记录介质的预定的位置，并以在设计温度中得到所希望的性能的方式将透 镜最佳化的设计。根据以上说明的第2实施方式的检查方法，由于利用以像差变为最小的方式将厚 度最佳化后的计算用平行平板进行检查，所以可减少由在检查时所看到的设计温度和检查 温度之差引起的对检查结果的影响，根据情况也能够使由设计温度和检查温度之差引起的 对检查结果的影响大致为零。利用第2实施方式的检查方法，若在检查时观察由透镜和检 查用平行平板构成的光学系统的像差，则在良品透镜的情况观察到小的像差，在制造误差 大的不良品透镜的情况观察到大的像差，因此能够公正地辨别透镜的好坏。在以下表示应用本发明的光记录介质用物镜的检查方法的具体的数值实施例的 数据。以下的实施例1 3所涉及的透镜全部是蓝光光盘用透镜，这些规格相同，波长为 405nm, NA(数值孔径Numeri cal Aperture)为0. 85。而且，在以下的实施例1 3中全 部将设计温度设为35°C，将检查温度设为25°C。[实施例1]在表1表示在上述的步骤ST1、ST11所准备的在设计温度35°C中设计的实施例1 的透镜的透镜数据。另外，在表1的透镜数据，不仅表示透镜也一起表示相当于光记录介质 的保护层的数据。表1的面号码将光源侧的面作为1而附加，使得随着从光源侧朝向光记 录介质侧依次增加，表1的第1面及第2面相当于透镜，第3面及第4面相当于保护层。因 为该实施例作为光记录介质设想了记录层存在2层的2层式的蓝光光盘，因此，为了对2层 式的蓝光光盘发挥适宜的性能，表1的透镜数据的保护层的厚度利用设定的厚度。表1的 折射率记载有使用光波长405nm的值。
瞭13 实施例1 面号码 1 2 3
曲率半径
非球面
非球面
面间隔 1. 855 0. 370 0. 0875
折射率 1. 52567 1. 00000 1. 61898
实施例1
透镜材料的线膨胀系数6.00E-05
透镜材料的折射率的温度系数-110E-04
焦距f’ (mm)1. 408
后焦点bf’ (mm)0. 424
第1面有效直径Dl(mm)2. 394
第2面有效直径D2 (mm)1. 568
第1面有效半径hi (mm)1. 1968
第2面有效半径h2 (mm)0. 7838
在表3示出在上述的步骤ST3、在ST12求出的在检查温度25°C下的透镜的折射率及形状的透镜数据。表3的第1面及第2面相当于透镜。在表3中没有记载相当于光记录
介质的保护层或计算用平行平板的面，但其他的记载方法或各项目的意思与表1的基本相
同。
[表3]
瞭33
实施例1
面号码曲率半径 面间隔折射率
1非球面 1.85391. 52675
2非球面1. 00000
非球面系数
第1面第2面
C1. 094530569-0. 855422455
K5. 903696333E-02-4.489589120E+01
A30. 000000000E+000.000000000E+00
A48. 425621931E-029.897160751E-02
A50. 000000000E+000.000000000E+00
A61. 366523108E-02-1.370772176E-01
A70. 000000000E+000.000000000E+00
A82.358622045E-024.727984995E-02
A90.000000000E+000.000000000E+00
A10-2.453730974E-023.921773280E-02
All0.000000000E+000.000000000E+00
A121.820188976E-02-2.592752133E-02
A130.000000000E+000.000000000E+00
A141.299648686E-034.211997940E-02
A150.000000000E+000.000000000E+00
A16-5.452921359E-03-5.576633241E-02
A170.000000000E+000.000000000E+00
A187.741751637E-04-1.016264386E-02
A190.000000000E+000.000000000E+00A201.140278933E-042.267275776E-02在表4的最左栏表示在实施例1所使用的计算用平行平板的材质。由于计算用平 行平板的材质和检查用平行平板的材质相同，因此，在表4记载为“平行平板的材质”。在实 施例1中，作为计算用平行平板的材质使用了 N-BK7 (SCH0TT社制)、N_SK11 (SCH0TT社制)、 N-SK14 (SCH0TT社制)、N-LAK7 (SCH0TT社制)4种类，这些皆是玻璃材质。瞭43
实施例1
平行平板折射率厚度(mm)像差
的材料NktKABK
N-BK71. 530200.090300. 012
N-SK111. 579410.091000. 014
N-SK141. 619830.091700. 016
N-LAK71. 670350.092800. 019在表4按材质表示应用图3所示的第2实施方式的检查方法时的在检查温度25°C 中的计算用平行平板的折射率NK、在上述的步骤ST13决定的厚度tK、由决定厚度tK时的透 镜和计算用平行平板构成的光学系统的最小的像差ABk。在表5表示在第1实施方式的检查方法的说明中所述的各值。在表5按材质表示 在实施例1所使用的计算用平行平板的材质、在设计温度35°C中的计算用平行平板的折射 率Ns、在上述的步骤ST2中求出的计算用平行平板的厚度ts、由在上述的步骤ST2中在设计 温度35°C中被最佳化时的透镜和计算用平行平板构成的光学系统的像差ABS、在上述的步 骤ST4计算出的像差ABP。在表4及表5中，厚度的单位是mm，像差全部是轴上波面像差的 RMS，轴上波面像差的单位是波长(入)。瞭53
实施例1
平行平板折射率厚度(mm)像差(RMS入)像差(RMS入)
的材料NstsABSABP
N-BK71. 530230.086050. 0080. 047
N-SK111. 579450.086700. 0070. 047
N-SK141. 619870.087500. 0080. 047
N-LAK71. 670370.088400. 0090. 050
在不考虑如在第1实施方式的步骤ST4的说明中提到的设计温度和检查温度之
差的检查方法中，即使是假设照设计那样所制作的制造误差为零的良品透镜，作为检查结 果得到的像差的值也成为表5的像差ABP。例如，若观察表5的计算用平行平板的材质为 N-BK7的例子，则像差ABP大到0. 047 A，以这个难以辨别为因制造误差大而产生大的像差 的不良品透镜。对此，若应用上述的第2实施方式的检查方法，则只要是制造误差为零的良 品透镜，作为检查结果得到的像差的值成为表4的像差ABk。例如，在计算用平行平板的材 质为N-BK7的例子中，若观察表4，则像差ABk为0. 012 A，是像差ABP的约1/4这样较小的 值。如比较表4的ABk和表5的ABP可知，根据本发明的第2实施方式的检查方法，在实施例1中可大幅度减少由设计温度和检查温度之差引起的对检查结果的影响，容易公正地辨 别良品透镜和不良品透镜。而且，在实施例1中应用图1所示的第1实施方式的检查方法时，决定计算用平行 平板的厚度即可，使得像差ABC成为ABk彡AB。< ABP,因此，此时的计算用平行平板的厚度 tc满足ts < te < tK。例如，在计算用平行平板的材质为N-BK7的例子中，从表4及表5来 看，厚度te成为大于0. 08605，在0. 09030以下的值。作为厚度te优选选择成为te = tK的 厚度，但若考虑检查用平行平板的误差，则由于不容易得到严密地成为te = tK的检查用平 行平板，因此，在满足ts < te < tK的厚度之中优选选择接近tK的厚度。若利用具有这种厚 度te的检查用平行平板进行检查，则与用不考虑设计温度和检查温度之差的检查方法进行 检查时相比，可公正地进行所制作的物镜的好坏辨别。接着，对实施例2、3的数据进行说明。在实施例2、3与实施例1的不同点在于，作 为计算用平行平板的材质，除了在实施例1使用的4种玻璃材质以外，使用ZE0NEX330R(日 本瑞翁(ZE0N)株式会社制)、APL5514ML(三井化学株式会社制)的2种塑料材质。另外， 由于在以下所示的实施例2、3中的各表的意思或记载方法与上述实施例1基本相同，因此， 在以下的说明中一部分省略重复说明。[实施例2]在表6表示在上述的步骤ST1、ST11所准备的在设计温度35°C中设计的实施例2 的透镜的透镜数据。另外，在表6的透镜数据中，不仅表示透镜也一起表示与光记录介质的 保护层相当的数据，第1面及第2面相当于透镜，第3面及第4面相当于保护层。该实施例 也设想2层式的蓝光光盘，透镜数据的保护层的厚度是为了对2层式的蓝光光盘发挥适宜 的性能而设定的厚度。表6的折射率记载有使用光波长405nm的值。
0159]表60160]瞭630161]实施例20162]面号码曲率半径 面间隔折射率0163]1非球面 1.8501. 560860164]2非球面 0.3751. 000000165]3① 0.08751. 618980166]4oo0167]非球面系数0168]第1面第2面0169]C1.045917037-0.7232902750170]K3.097720129E-01-9.630742576E+010171]A30.000000000E+000.000000000E+000172]A45.085455373E-02-5.318164702E-020173]A50.000000000E+000.000000000E+000174]A6-1.007919692E-021.712325567E-020175]A70.000000000E+000.000000000E+000176]A81.776548584E-022.527846896E-02
A50 000000000E+000.000000000E+00
A6-1.011454831E-021.718331312E-02
A70 000000000E+000.000000000E+00
A81,.785278098E-022.540268101E-02
A90 000000000E+000.000000000E+00
A10-1.959151230E-03-3.313259454E-02
All0 000000000E+000.000000000E+00
A122.575031236E-03一L4. 917389742E-03
A130 000000000E+000.000000000E+00
A144.000770020E-041.678799577E-02
A150 000000000E+000.000000000E+00
A16-1.381853566E-03-6.895996201E-03
A170 000000000E+000.000000000E+00
A187.387872070E-04-J3.092320304E-03
A190 000000000E+000.000000000E+00
A205.204374502E-041.296634662E-02
在表9的最左栏表示在实施例2所使用的计算用平行平板的材质
由于计算用平
行平板的材质和检查用平行平板的材质相同，因此，在表9记载为“平行平板的材质”。在表 9按材质表示应用了图3所示的第2实施方式的检查方法时的在检查温度25°C下的计算用 平行平板的折射率NK、在上述的步骤ST13决定的厚度tK、由决定厚度tK时的透镜和计算用 平行平板构成的光学系统的最小的像差ABk。
瞭93 实施例2 平行平板
折射率
厚度(mm)
像差(RMS入)的材料NktKABt
N-BK71.530200.089400.010
N-SK111.579410.090100.013
N-SK141.619830.090800.015
N-LAK71.670350.091900.017
ZE0NEX330R1.525140.089400.010
APL5514ML1.561840.089800.012在表10表示在第1实施方式的检查方法的说明中所述的各值。在表10按材质表 示在实施例2使用的计算用平行平板的材质、在设计温度35°C中的计算用平行平板的折射 率Ns、在上述的步骤ST2中求出的计算机用平行平板的厚度ts、由在上述步骤ST2中在设计 温度35°C中被最佳化时的透镜和计算用平行平板构成的光学系统的像差ABS、在上述的步 骤ST4计算出的像差ABP。表103实施例2平行平板 折射率 厚度(mm) 像差(RMS A) 像差(RMS入)
的材料NstsABfABP
N-BK71.530230.086290.0090.035
N-SK111.579450.086900.0070.036
N-SK141.619870.087600.0070.037
N-LAK71.670370.088700.0070.037
ZE0NEX330R1.524060.086200.0090.035
APL5514ML1.560860.086700.0080.035如在实施例1的说明中所示，在假设对按照设计那样所制作的制造误差为零的良 品透镜进行检查时，相对在不考虑如在第1实施方式的步骤ST4的说明中提到的设计温度 和检查温度之差的检查方法中作为检查结果得到的像差的值成为像差ABP，在本发明的第2 实施方式的检查方法中，作为检查结果得到的像差的值成为ABk。例如，若观察在实施例2 中的平行平板的材质为N-BK7的例子，则表10的像差ABP大到0. 035入，表9的像差ABK为 O.OIOX，与像差ABP相比成为非常小的值。如比较表9的々81 和表10的ABP可知，根据本 发明的第2实施方式的检查方法，在实施例2中也可大幅度减少由设计温度和检查温度之 差引起的对检查结果的影响，容易公正地辨别良品透镜和不良品透镜。而且，与实施例1同样地在实施例2中应用图1所示的第1实施方式的检查方法 时，决定计算用平行平板的厚度即可，使得像差ABC成为ABk ( ABC < ABP,因此，此时的计算 用平行平板的厚度te满足ts < te < tK。例如，在计算用平行平板的材质为N-BK7的例子 中，从表9及表10来看厚度、成为大于0.08629且在0.08940以下的值。作为厚度、优 选选择te = tK的厚度，但若考虑检查用平行平板的误差，则由于不容易得到严密地成为te =tK的检查用平行平板，因此，在满足ts < te < tK的厚度之中优选选择接近tK的厚度。若 利用具有这种厚度te的检查用平行平板进行检查，则与用不考虑设计温度和检查温度之差 的检查方法进行检查时相比，可公正地进行所制作的物镜的好坏辨别。[实施例3]在表11表示在上述的步骤ST1、ST11所准备的在设计温度35°C中设计的实施例3 的透镜的透镜数据。另外，在表11的透镜数据中，不仅表示透镜也一起表示有相当于光记 录介质的保护层的数据，第1面及第2面相当于透镜，第3面及第4面相当于保护层。该实 施例也设想2层式的蓝光光盘，透镜数据的保护层的厚度是为了对2层式的蓝光光盘发挥 适宜的性能而被设定的厚度。表11的折射率记载有使用光波长405nm的值。[表11]表113实施例3面号码曲率半径1非球面2非球面3oo4oo非球面系数第 1 面
面间隔 1. 850 0. 390 0. 0875
折射率 1. 52406 1. 00000 1. 61898
第2面
N-BK71.530200.090700.009
N-SK111.579410.091300.009
N-SK141.619830.092000.010
N-LAK71.670350.093100.012
ZE0NEX330R1.525140.090600.009
APL5514ML1.561840.091100.009
在表15表示在第1实施方式的检查方法的说明中所述的各值。在表15按材质表 示在实施例3使用的计算用平行平板的材质、设计温度35°C下的计算用平行平板的折射率 Ns、在上述的步骤ST2求出的计算机用平行平板的厚度ts、由在上述步骤ST2中在设计温度 35°C下被最佳化时的透镜和计算用平行平板构成的光学系统的像差ABS、在上述的步骤ST4 计算出的像差ABP。表153实施例3平行平板 折射率 厚度(mm) 像差(RMS A ) 像差(RMS入)的材料NstsABfABP
N-BK71.530230.086350.0090. 044
N-SK111.579450.087000.0080. 044
N-SK141.619870.087600.0080. 054
N-LAK71.670370.088650.0090045
ZE0NEX330R1.524060.086300.0100. 044
APL5514ML1.560860.086700.0090. 045如在实施例1的说明中所示，假设在对按照设计那样所制作的制造误差为零的良 品透镜进行检查时，相对在不考虑如在第1实施方式的步骤ST4的说明中提到的设计温度 和检查温度之差的检查方法中作为检查结果得到的像差的值成为像差ABP，在本发明的第2 实施方式的检查方法中，作为检查结果得到的像差的值成为ABk。例如，若观察在实施例3 中的平行平板的材质为N-BK7的例子，则表15的像差ABP大到0. 044 A，但表14的像差ABK 为0. 009 A，是像差ABP的约1/5的较小的值。另外，在实施例3中，若观察表14和表15， 则在材质为N-BK7和APL5514ML的例子中，像差ABk和像差ABS是相同的值。即，在这些例 子中，对轴上波面像差的RMS可谓几乎没有由设计温度和检查温度之差引起的对检查结果 的影响。如比较表14和表15可知，根据本发明的第2实施方式的检查方法，在实施例3中 也可大幅度减少由设计温度和检查温度之差引起的对检查结果的影响，或者可使之大致为 零，容易公正地辨别良品透镜和不良品透镜。而且，与实施例1同样地在实施例3中应用图1所示的第1实施方式的检查方法 时，决定计算用平行平板的厚度即可，使得像差ABC成为ABk ( ABC < ABP,因此，此时的计算 用平行平板的厚度te满足ts < te < tK。例如，在计算用平行平板的材质为N-BK7的例子 中，从表14及表15来看厚度te成为大于0. 08635且在0. 09070以下的值。作为厚度tc优 选选择te = tK的厚度，但若考虑检查用平行平板的误差，则由于不容易得到严密地成为te =tK的检查用平行平板，因此，在满足ts < te < tK的厚度之中优选选择接近tK的厚度。若 利用具有这种厚度te的检查用平行平板进行检查，则与用不考虑设计温度和检查温度之差 的检查方法进行检查时相比，可公正地进行所制作的物镜的好坏辨别。另外，在上述实施例1 3的条件下，如成为ABk ( AB。< ABP的计算用平行平板的 厚度te满足ts < te < tK，但在设计温度、检查温度、平行平板的材质等与上述实施例不同 的条件下，存在如成为ABk ( AB。< ABP那样的计算用平行平板的厚度te成为ts > te彡tK 的范围的现象。此时，作为厚度tc也优选选择在ts > tc > tK的范围内接近tK的厚度。以上，例举实施方式及实施例说明了本发明，但本发明不限于上述实施方式及实施例，能够进行种种变形。例如，上述实施例作为光记录介质设想了蓝光光盘，但作为光记 录介质，在利用CD、DVD、LD或其他短波长光用光记录介质，例如所谓AOD (HD-DVD)光盘等时 也能够应用本发明。而且，在上述说明中，将设计温度设为35°C，将检查温度设为25°C，但未必一定限 制于这些温度，若设计温度和检查温度不同，则能够应用本发明的检查方法。而且，在上述检查装置中，作为光波的波长的例子例举了 405nm，但未必一定限制 于该波长。在利用与设计规格波长不同的波长的光源进行检查时也与本发明的检查方法的 构思同样地，通过利用调整厚度的检查用平行平板，可减 少由波长差引起的对检查结果的 影响。
权利要求
一种光记录介质用物镜的检查方法，在按照使从光源出射的光通过光记录介质的透光性的保护层而聚光在上述光记录介质的规定位置的方式对将第1温度作为设计温度而设计的塑料制的光记录介质用物镜进行检查时，将取代上述保护层的检查用平行平板插入到通过该物镜所聚光的光的光路而进行检查，其特征在于，包括第1工序，其中求出在与上述第1温度不同的第2温度下的上述物镜的形状及折射率；第2工序，其中按照由具有上述第2温度下的形状及折射率的上述物镜和与上述检查用平行平板相同的材质且具有上述第2温度下的折射率的计算用平行平板构成的光学系统的像差变为最小的方式，决定上述计算用平行平板的厚度；第3工序，其中利用与在上述第2工序中决定的上述计算用平行平板的厚度相同的厚度的上述检查用平行平板，在上述第2温度下对基于上述设计而制作的上述物镜进行检查。
2.一种光记录介质用物镜的检查方法，在按照使从光源出射的光通过光记录介质的透 光性的保护层而聚光在上述光记录介质的规定位置的方式，对将第1温度作为设计温度而 设计的塑料制的光记录介质用物镜进行检查时，将取代上述保护层的检查用平行平板，插 入到通过该物镜而聚光后的光的光路而进行检查，其特征在于，包括第1工序，其中求出由上述物镜和计算用平行平板构成的光学系统的在上述第1温度 下的像差变为最小时的上述计算用平行平板的厚度，所述计算用平行平板是与上述检查用 平行平板相同材质且与上述保护层折射率不同；第2工序，其中求出与上述第1温度不同的第2温度下的上述物镜的形状及折射率、和 上述第2温度下的上述计算用平行平板的折射率；第3工序，其中对由具有在上述第2温度下的形状及折射率的上述物镜、和具有上述第 2温度下的折射率和在上述第1工序中求出的厚度的上述计算用平行平板构成的光学系统 的像差进行计算；第4工序，其中按照由具有在上述第2温度中的形状及折射率的上述物镜、和具有在上 述第2温度中的折射率的上述计算用平行平板构成的光学系统的像差小于在上述第3工序 中计算出的像差的方式，决定上述计算用平行平板的厚度；第5工序，其中利用与在上述第4工序中决定的上述计算用平行平板的厚度相同的 厚度的上述检查用平行平板，在上述第2温度下对基于上述设计所制作的上述物镜进行检 查。
全文摘要
本发明提供一种光记录介质用物镜的检查方法，该光记录介质用物镜的检查方法在设计温度和检查温度不同时，更加公正地辨别物镜的好坏。该检查方法检查将第1温度作为设计温度而设计出的塑料制的光记录介质用物镜，包括第1工序，求出在与第1温度不同的第2温度中的物镜的形状及折射率；第2工序，决定计算用平行平板的厚度，以便由具有在第2温度中的形状及折射率的物镜和与检查用平行平板相同的材质且具有在第2温度中的折射率的计算用平行平板构成的光学系统的像差变为最�。坏�3工序，利用与在第2工序中决定的计算用平行平板的厚度相同的厚度的检查用平行平板，在第2温度中检查根据设计所制作的物镜。
文档编号G01M11/02GK101840712SQ20101010591
公开日2010年9月22日 申请日期2010年1月25日 优先权日2009年3月17日
发明者胜间敏明 申请人:富士能株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
