光学元件、光学元件的制造用金属模和光学元件的制造方法技术

光学元件１００具有在大致长方体的一个面１００Ｕ上形成了凸部１０３Ｄ的形状。光学元件１００具有基体材料（基体）１０１和透镜１０２。光学元件１００的基体材料１０１和透镜１０２的折射率互不相同。基体材料１０１在其下表面１００Ｂ上具有大致呈轴对称的凹部１０１Ｂ。对凹部１０１Ｂ充填了其折射率与基体材料１０１的折射率不同的光学材料，利用被该光学材料充填的凹部１０１Ｂ形成了透镜１０２。在凸部１０３Ｄ的周围形成了平坦部１０３Ｅ。基体材料１０１的凸部１０３Ｄ和凹部１０１Ｂ的对称轴位于大致同一直线上，同时相对于平坦部１０３Ｅ、１０１Ｃ大致呈垂直。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
在现有的光学元件的制造方法中，例如有在将空洞加工为所希望的形状的金属模中充填熔融玻璃等的光学材料来制造模塑透镜的光学元件的制造方法。此外，有利用反应性离子刻蚀(RIE)等的刻蚀方法、以光致抗蚀剂膜作为刻蚀掩模将光学材料刻蚀为所希望的透镜形状的光学元件的制造方法。此外，有以机械的方式将光学材料研磨为所希望的透镜形状的光学元件的制造方法。此外，在光磁盘装置或DVD(数字多用途盘)装置等的信息存储装置中，将光头接近地配置在圆盘状的信息记录媒体的表面上，对信息记录媒体的表面照射已被聚束的激光，进行对于信息记录媒体的信息的记录或来自信息记录媒体的信息的读出。在这样的信息存储装置中，在为了谋求信息记录的大容量化、打算提高信息的记录密度的情况下，必须将激光聚焦成很细的光束，照射到信息记录媒体的表面上，为此，必须使用数值孔径(NA)高的物镜。此时，由于使用口径大的透镜，光头变得大型化，故必须抑制透镜的口径。因而，就要使用数值孔径高的、而且小型的透镜，其结果，透镜必须非常靠近地配置在信息记录媒体的表面上。由于浮起用光头与高速旋转的信息记录媒体的表面之间形成薄的空气层、以从信息记录媒体的表面稍微浮起了的状态来工作，故可将透镜很接近地配置在信息记录媒体的表面上，因而，在记录信息的高密度化方面是有利的。可利用上述的光学元件来构成上述浮起用光头。图19A～图19E是示出制造现有的浮起用光头中被应用的光学元件的工序的一例的工序图，示出了制造工序的各阶段中的光学元件的侧剖面。首先，参照附图说明现有的光学元件的制造方法。在该例中，使用组合了通常的透镜2112和球透镜2106的高数值孔径的物镜形成了光学元件。如图19A中所示，如果从平面来看，则首先在矩形的板状的滑动基板2102的中央部形成研钵状的、而且贯通滑动基板2102的透镜容纳孔2104。如图19B中所示，在将球透镜2106放进该孔2104中并进行粘接固定后，如图19C中所示，将球透镜2106的从透镜容纳孔2104突出的部分2106A研磨成与滑动基板2102的下表面为同一水平面。以这种方式进行了平坦化的滑动基板2102和球透镜2106的下表面成为从信息记录媒体的表面稍微浮起了的面。接着，如图19D中所示，为了在滑动基板2102的下表面的两端部上形成2条浮起用导轨2108、2108，采用利用了例如离子研磨或RIE(反应性离子刻蚀)等的干法刻蚀和半导体光刻技术的有选择的刻蚀，夹住球透镜2106形成2个槽2110、2110。最后，在滑动基板2102上以封住透镜容纳孔2104的方式配置并粘接固定在另外的工序中形成的透镜2112(例如模塑玻璃透镜)，完成光学元件2114。在上述的现有的光学元件的制造方法、例如模塑透镜的制造方法中，在空洞的加工方面很麻烦。在上述的现有的光学元件的制造方法、例如使用RIE等的刻蚀技术的制造方法中，在光学材料方面存在制约，能进行RIE等的刻蚀的光学材料中的能得到数值孔径NA大的透镜的高折射率的光学材料很少。此外，从降低光学系统的制造成本的观点来看，希望有制造多个光学系统的制造方法。此外，在利用上述的光学元件构成了浮起用光头的情况下，为了对于信息记录媒体以高密度记录信息并从信息记录媒体重放以高密度记录了的信息，必须使激光聚焦成很细的光束，同时必须以高精度照射到信息记录媒体上的特定的位置上。因而，在现有的浮起用光头2114中，特别是在与透镜有关的加工、组装作业中，要求非常高的精度，在作业中很费时间，同时必须有熟练的操作。此外，关于所使用的部件，也必须以非常高的精度来形成。例如，必须在滑动基板2102中以高精度形成透镜容纳孔2104，必须在透镜容纳孔2104内以高精度配置并固定球透镜2106。此外，对球透镜2106要求非常高的正球度和半径的精度。而且，在从透镜容纳孔2104突出的球透镜2106的研磨中，也必须以高精度控制研磨量，以便与滑动基板2102的表面为相同的水平面。再者，在将透镜2112配置在透镜容纳孔2104的情况下，也必须以3维的微米级的非常高精度进行位置重合，由于以往在观察像差时进行该位置重合，故加上透镜2112是两个凸透镜而且是难以操纵的形状，在作业方面很费时间，此外必须有熟练的操作。而且，因为必须有高精度的部件，而且作业效率差，结果，成本变高。此外，由于成为在透镜容纳孔2104上配置透镜2112、透镜2112从滑动基板2102突出的状态，故在小型化方面也是不利的。因而，要求能容易地制造而且在实现制造成本便宜的浮起用光头方面有利的光学元件、可使用于该光学元件的制造的制造用金属模和该光学元件的制造方法。本专利技术是以上述诸问题的解决为目的而进行的。专利技术的公开因而，本专利技术的目的在于提供能容易地制造而且制造成本便宜的光学元件、可使用于该光学元件的制造的制造用金属模和该光学元件的制造方法。按照本专利技术，提供以下那样的光学元件，该具有光学材料的基体材料的光学元件，其特征在于在上述基体材料的一个面上形成了具有第1曲率的凸部，在与上述基体材料的上述一个面的凸部相对的另一个面上形成了具有第2曲率的凹部，在上述凹部中充填了其折射率与上述基体材料的折射率不同的光学材料。上述凸部和上述凹部具有关于光轴呈轴对称或大致轴对称的形状，在上述一个面中的上述凸部的周围形成了第1平坦部，在上述另一个面中的上述凹部的周围形成了第2平坦部，上述第1和第2平坦部可互相呈平行或大致平行的关系。在上述凹部中已被充填的上述光学材料的表面与上述第2平坦部可互相呈平行或大致平行的关系。在上述凹部中已被充填的上述光学材料的表面与上述第2平坦部可位于同一平面上或大致同一平面上。上述凸部和凹部的光轴可位于同一直线上或大致同一直线上。上述凸部和上述凹部的表面的曲率半径可为恒定或大致恒定。此外，本专利技术的光学元件是具有光学材料的基体材料的光学元件，其特征在于在上述基体材料的一个面上形成了孔，在上述孔的底部形成了具有第1曲率的凸部。在与上述基体材料的上述一个面相对的另一个面上可形成了具有第2曲率的凹部。上述凸部和上述凹部具有关于光轴呈轴对称或大致轴对称的形状，在上述一个面中的上述孔的周围形成了第1平坦部，在上述另一个面中的上述凹部的周围形成了第2平坦部，上述第1和第2平坦部可互相呈平行或大致平行的关系。上述孔的上述凸部可位于通过上述第1平坦部的平面与上述第2面之间。上述凸部和凹部的光轴可位于同一直线上或大致同一直线上。上述凸部和上述凹部的表面的曲率半径可为恒定或大致恒定。在上述凹部中可充填了其折射率与上述基体材料的折射率不同的光学材料。在上述凹部中已被充填的上述光学材料的表面与上述第2平坦部可互相呈平行或大致平行的关系。在上述凹部中已被充填的上述光学材料的表面与上述第2平坦部可位于同一平面上或大致同一平面上。此外，本专利技术的光学元件是包含由光学材料构成的基体材料和被该基体材料支撑的透镜的光学元件，其特征在于上述基体材料由第1折射率的透明材料形成，上述透镜作为在上述基体材料的一个板面上形成的凹部中充填了具有与上述透明材料的折射率不同的第2折射率的透明材料的透镜来形成，在上述基体材料的上述透镜一侧的板面上，与上述基体材料一体地形成了浮起用导轨。上述基体材料可由石英玻璃来形成。在上述基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有光学材料的基体材料的光学元件，其特征在于： 在上述基体材料的一个面上形成了具有第１曲率的凸部， 在与上述基体材料的上述一个面的凸部相对的另一个面上形成了具有第２曲率的凹部， 在上述凹部中充填了其折射率与上述基体材料的折射率不同的光学材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山田正裕，渡边哲，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]