CN101196589B - 全息元件及其制造方法和全息激光器及光拾取器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及全息元件及其制造方法和使用该全息元件的全息激光器及光拾取器。提供一种不损害光学性能、小型化、制造成本低的全息元件。全息元件(1)由具有菱形的两个底面的正柱体状的全息元件主体(1a)构成。在全息元件主体(1a)的一方底面设置由分割线(3)分割成栅格周期不同的多个区域的全息区域(2)，在另一方的底面设置光栅(4)。底面的第一对角线的长度比第二对角线的长度长。全息区域(2)的中心位于第一对角线与第二对角线的交点上。分割线(3)位于第一对角线上。从具有全息区域(2)的底面入射的光垂直于底面，并且投射到包含分割线(3)的平面上。

Description

全息元件及其制造方法和全息激光器及光拾取器

技术区域

本发明涉及制造半导体激光器件时所使用的全息元件，所述半导体激光器件能够用于可再生、记录或删除光盘等信息记录媒体的信息的光拾取装置等。

背景技术

在能够再生、记录或删除CD(Compact Disk)、MD(Mini Disc)或者DVD(Digital Versatile Disk)等的信息记录媒体的信息的光拾取装置中，利用半导体激光器件。此外，近年来也出现了一种被称为全息激光器的激光器件，其中，在一个封装中组装半导体激光元件、全息元件以及信号检测用受光元件，从半导体激光元件射出光线，由全息元件衍射从作为光记录媒体的光盘反射回的光线，并将其导向配置在远离光轴的位置的信号检测用受光元件。

在全息激光器中，作为光学部件的全息元件成为必不可缺的构成要素，另一方面，在全息激光器的制造成本中，现状是与全息元件有关的部件的成本比例占很大比例。因此，在市场竞争中，全息激光器的成本降低，全息元件小型化带来的制造成本的降低成为必不可缺的课题。

以往，全息元件由光刻技术对钠玻璃或者石英玻璃基板进行图形成型，但是，近年以低成本化为目的，如(日本国)特开平10-187014号公报及(日本国)特开平10-254335号公报所示，开发出由树脂成型技术进行图形成型的塑料制的全息元件。

图13A是表示现有的全息元件111的立体图，图13B是上面图。现有的全息元件111的形状是长方体，底面的形状是矩形。在全息面具有圆形的全息区域112，全息区域112由分割线113分割成栅格周期不同的两个半圆形状的区域112a、112b。此外，在与全息面相对的光栅面具有光栅114。

全息区域的中心位于全息面的第一对角线与第二对角线的交点，分割线113与长方体长轴方向平行。

全息面以及光栅面是矩形的全息元件111利用切割晶片而芯片化的方法制造。在芯片化时，至少在两个方向进行等间隔的切割，但由于在切割一个方向结束后，切割第二个方向时，切割刀相对于第一个方向的切割线成直角，所以切割刀不易晃动。

从全息元件的全息面入射的光与底面垂直且投射到包含分割线的平面上的区域。因此，如果能够确保在从全息面入射的光的衍射方向上，使从全息面入射的光的衍射光通过光栅面的区域，那么光学性能就充分，但是全息面以及光栅面是矩形的全息元件由于尺寸大，所以制造成本高。但是，在制造全息面以及光栅面不是矩形的其他形状的全息元件的情况下，在切割晶片的一个方向结束后，切割第二个方向时，由于切割刀相对于第一个方向的切割线成不是直角的角度，所以，由于使刀前进的力而在脱离这个力的方向上产生晃动。此外，晶片被贴在粘结片上，在由第一个方向的切割进行细分化后不是完全不动，而是相对外力产生某种程度的挠曲，所以，在切割第二个方向时，无法以希望形状进行切断。特别是由于反复使用刀，而使得切割刀的锋利性下降的情况下，这种不良情况显著。此外，如现有那样，在全息元件是玻璃制的情况下，由于坚硬难以切断，所以这种不良情况显著。因此，为了确保全息元件尺寸精度，制造非矩形的其他形状的元件困难。

然而，目前全息元件以塑料制正在变为主流。在切割技术革新以及基材的塑料化的今天，非矩形的其他形状的全息元件，充分稳定地进行生产是可能的。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的问题，提供一种不损害光学性能、小型化、制造成本低的全息元件。

本发明提供一种全息元件，包括：正柱体状的全息元件主体，其具有菱形的底面；全息区域，其设置在所述全息元件主体的一方的底面，并由分割线分割成栅格周期不同的多个区域；以及光栅，其设置在所述全息元件主体的另一方的底面，其中，菱形的所述底面的第一对角线的长度比第二对角线的长度长，所述全息区域的中心位于所述第一对角线与所述第二对角线的交点上，所述分割线位于所述第一对角线上，从具有所述全息区域的所述底面入射的光垂直于所述底面，并且投射到包含所述分割线的平面上。

根据本发明，全息元件是正柱体状，底面形状是菱形，在一方的底面具有全息区域，在另一方的底面具有光栅。全息区域由分割线分割成栅格周期不同的两个区域。底面的第一对角线的长度比第二对角线的长度长，全息区域的中心位于一方的底面的第一对角线与第二对角线的交点上，分割线位于第一对角线上。从一方的底面入射的光垂直于底面，并且投射到包含分割线的平面上。

为了确保从一方底面入射的光在从一方底面入射的光的衍射方向上通过另一方的底面的区域，将一方的底面以及另一方的底面形状形成为菱形，进而，形成使得分割线位于菱形的长的第一对角线上的形状。由此，确保一方底面的分割线延长方向的长度，确保从一方底面入射的光通过另一方的底面的区域，并且，能够减小一方底面以及另一方的底面的面积。由此，能够不损害作为全息元件的光学性能，减小全息元件的实质体积而实现小型化。此外，增加从晶片的全息元件的获得数量，能够降低每个全息元件的制造成本。此外，由于在一方的底面以及另一方的底面发生的激光的漫反射，能够使得作为噪声射向信号检测用受光元件的光与一方的底面以及另一方底面的面积的降低对应地降低，从而提高S/N比。

进而，在制造全息元件时，在切断形成有多个全息元件以及光栅的晶片而进行芯片化的切割工序中，能够利用两个方向的切割线容易地制造，并且，在晶片中不产生丢弃的无用区域，而有效地制造全息元件。

此外，本发明提供一种全息元件，包括：正柱体状的全息元件主体，其具有等腰三角形的底面；全息区域，其设置在所述全息元件主体的一方的底面，并由分割线分割成栅格周期不同的多个区域；以及光栅，其设置在所述全息元件主体的另一方的底面，其中，所述分割线位于等腰三角形的所述底面的顶角的二等分线上，从具有所述全息区域的所述底面入射的光垂直于所述底面，并且投射到包含所述分割线的平面上的比所述全息区域的中心更靠近等腰三角形的所述底面的所述顶角侧。

根据本发明，全息元件是正柱体状，底面形状是等腰三角形，在一方底面具有全息区域，在与一方底面相对的另一方的底面具有光栅。全息区域由分割线分割成栅格周期不同的两个区域，分割线位于等腰三角形顶角的二等分线上。从一方底面入射的光垂直于底面，并且投射到包含分割线的平面上的比全息区域的中心更靠近等腰三角形的顶角侧。

为了确保从一方底面入射的光在从一方底面入射的光的衍射方向上通过另一方的底面的区域，将一方底面以及另一方的底面的形状形成为等腰三角形，进而，形成为使得分割线存在于等腰三角形顶角的二等分线上的形状。由此，确保一方的底面的分割线延长方向的长度，确保从一方底面入射的光通过另一方底面的区域，并且能够减小一方底面以及另一方底面的面积。由此，能够不损害作为全息元件的光学性能，减小全息元件的实质体积，实现小型化。此外，增加从晶片的全息元件的获得数量，能够降低单个全息元件的制造成本。此外，由于在一方的底面以及另一方的底面发生的激光的漫反射，能够使得作为噪声射向信号检测用受光元件的光与一方底面以及另一方底面的面积降低对应地降低，从而提高S/N比。

此外，在制造全息元件时，在切断形成有多个全息元件以及光栅的晶片而进行芯片化的切割工序中，利用三个方向的切割线能够容易地制造，并且，能够在晶片中不产生丢弃的无用区域，而有效地制造全息元件。

此外，本发明提供一种全息元件，包括：正柱体状的全息元件主体，其具有正三角形的底面；全息区域，其设置在所述全息元件主体的一方的底面，并由分割线分割成栅格周期不同的多个区域；以及光栅，其设置在所述全息元件主体的另一方的底面，其中，所述分割线位于正三角形的所述底面的任意一个角的二等分线上，从具有所述全息区域的所述底面入射的光垂直于所述底面，并且投射到包含所述分割线的平面上的比所述全息区域的中心更靠近正三角形的所述底面的所述角侧。

根据本发明，全息元件是正主体状，底面形状是正三角形，在一方底面具有全息区域，在与一方底面相对的另一底面具有光栅。全息区域由分割线分割成栅格周期不同的两个区域，分割线位于正三角形的任意一个角的二等分线上。从一方底面入射的光垂直于底面，并且投射到包含分割线的平面上的比全息区域的中心更靠近正三角形的角侧。

为了确保从一方底面入射的光在从一方底面入射的光的衍射方向上通过另一方的底面的区域，将一方底面以及另一方的底面的形状形成为正三角形，进而形成使得分割线存在于正三角形的任意角的二等分线上的形状。由此，确保一方底面的分割线延长方向的长度，确保从一方底面入射的光通过另一底面的区域，并且能够减小一方底面以及另一方底面的面积。由此，能够不损害作为全息元件的光学性能，减小全息元件的实质体积而小型化。此外，增加从晶片的全息元件的获得数量，能够降低单个全息元件的制造成本。此外，由于在一方的底面以及另一方的底面发生的激光的漫反射，使得作为噪声射向信号检测用受光元件的光与一方底面以及另一方底面的面积的降低对应地降低，从而提高S/N比。

此外，在制造全息元件时，在切断形成有多个全息元件以及光栅的晶片而进行芯片化的切割工序中，利用三个方向的切割线能够容易地制造，并且，能够在晶片中不产生丢弃的无用区域，而有效地制造全息元件。

此外，本发明提供一种全息元件的制造方法，是制造所述全息元件的制造方法，

其包括切断形成有多个所述全息区域及所述光栅的晶片而进行芯片化的切割工序，

在所述切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线、等间隔形成的第二切断线切断所述晶片，

所述第一切断线与所述第二切断线相互成锐角，

所述第一切断线与所述第二切断线的交点位于所述分割线的延长线及所述分割线的垂直二等分线的延长线上，

所述分割线位于所述锐角的二等分线上。

根据本发明，制造底面是菱形的全息元件的制造方法，包括切断形成有多个全息区域及光栅的晶片进行芯片化的切割工序。在切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线和等间隔形成的第二切断线切断晶片。第一切断线和第二切断线相互成锐角，第一切断线与第二切断线的交点位于全息元件的分割线的延长线及分割线的垂直二等分线的延长线上。此外，分割线位于第一切割线和第二切割线所成的锐角的二等分线上。

由此，确保一方底面的分割线延长方向的长度，并且，利用两个方向的切割线能够容易地制造减小一方底面以及另一方底面面积的全息元件，而且能够在晶片中不产生丢弃的无用区域，而有效地制造全息元件。此外，增加从晶片的的获得数量，从而能够降低单个全息元件的制造成本。

本发明提供一种全息元件的制造方法，其是制造所述全息元件的制造方法，

包括：在晶片上形成所述全息区域及所述光栅的形成工序；以及

切断形成有多个所述全息区域及所述光栅的晶片而进行芯片化的切割工序，

在所述形成工序中，邻接的所述全息区域及所述光栅，以所述全息区域及所述光栅的中心为旋转中心相互形成180°旋转对称，

在所述切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线、等间隔形成的第二切断线、等间隔形成的第三切断线切断所述晶片，

所述第一切断线与所述第二切断线相互成小于60°的锐角，

所述第三切断线位于所述第一切断线与所述第二切断线所成的钝角的垂直二等分线上，

所述分割线位于所述锐角的二等分线上。

根据本发明，制造底面是等腰三角形的全息元件的制造方法包含：在晶片上形成全息区域及光栅的形成工序、切断形成有多个全息区域及光栅的晶片进行芯片化的切割工序。在形成工序中，邻接的全息区域及光栅以全息区域及光栅的中心为旋转中心相互形成180°旋转对称。在切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线、等间隔形成的第二切断线、等间隔形成的第三切断线切断晶片。第一切断线和第二切断线相互成小于60°的锐角，第三切断线位于第一切断线和第二切断线所成的钝角的垂直二等分线上。此外，分割线位于第一切断线和第二切断线所成的锐角的二等分线上。

由此，确保一方底面的分割线延长方向的长度，并且，利用三个方向的切割线能够容易地制造减小一方底面以及另一方底面面积的全息元件，而且能够在晶片中不产生丢弃的无用区域，而有效地制造全息元件。此外，增加从晶片的全息元件的获得数量，能够降低单个全息元件的制造成本。

本发明提供一种全息元件的制造方法，其是制造所述全息元件的制造方法，

其包括：在晶片上形成所述全息区域及所述光栅的形成工序；以及

切断形成有多个所述全息区域及所述光栅的晶片而进行芯片化的切割工序，

在所述形成工序中，邻接的所述全息区域及所述光栅，以所述全息区域及所述光栅的中心为旋转中心相互形成180°旋转对称，

在所述切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线、等间隔形成的第二切断线、等间隔形成的第三切断线切断所述晶片，

所述第一切断线、所述第二切断线、及所述第三切断线相互成60°角，

所述分割线位于所述第一切断线与所述第二切断线所成的角的二等分线上。

根据本发明，制造底面是正三角形的全息元件的制造方法，包含在晶片上形成全息区域及光栅的形成工序、切断形成有多个全息区域及光栅的晶片进行芯片化的切割工序。在形成工序中，邻接的全息区域及光栅以全息区域及光栅的中心为旋转中心相互形成180°旋转对称，在切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线、等间隔形成的第二切断线、等间隔形成的第三切断线切断晶片，第一切断线、第二切断线、第三切断线相互成60°角。此外，分割线位于第一切断线和第二切断线所成角的二等分线上。

由此，确保一方底面的分割线延长方向的长度，并且，利用三个方向的切割线能够容易地制造减小一方底面以及另一方底面面积的全息元件，而且能够在晶片中不产生丢弃的无用区域，而有效地制造全息元件。此外，增加从晶片的全息元件的获得数量，能够降低单个全息元件的制造成本。

此外，本发明提供一种全息激光器，其包括：所述全息元件、射出光的光源、接受来自信息记录媒体的返回光的信号检测用受光元件。

根据本发明，全息激光器包括：全息元件、射出光的光源、接受来自信息记录媒体的返回光的信号检测用受光元件。

由于通过减小全息元件的一方底面以及另一方底面的面积，也能够减小将全息元件装载在全息激光器时的接合面积，所以，也能够降低所需要的粘接材料量，可降低全息激光器的成本。

此外，本发明提供一种光拾取器，其包括：用于射出光的所述全息激光器、将光导向信息记录媒体的光学部件。

根据本发明，光拾取器包括：用于射出光的全息激光器、将光导向信息记录媒体的光学部件。

由于通过减小全息元件的一方底面以及另一方底面的面积，也能够减小将全息元件装载在全息激光器时的接合面积，所以，也能够降低所需要的粘接材料量，能够降低全息激光器的成本，进而能够降低装载全息激光器的光拾取器的成本。

本发明的目的、特色以及优点由下述的详细说明和附图明确。

附图说明

图1A是表示本发明第一实施方式的全息元件的立体图；

图1B是表示本发明第一实施方式的全息元件的上面图；

图1C是表示透过本发明第一实施方式的全息元件射向信号检测用受光元件的光的路径的概略图；

图2A是表示本发明第二实施方式的全息元件的立体图；

图2B是表示本发明第二实施方式的全息元件的上面图；

图3A是表示本发明第三实施方式的全息元件的立体图；

图3B是表示本发明第三实施方式的全息元件的上面图；

图4A是表示本发明第四实施方式的全息元件的立体图；

图4B是表示本发明第四实施方式的全息元件的上面图；

图4C是表示透过本发明第四实施方式的全息元件射向信号检测用受光元件的光的路径的概略图；

图5A是表示本发明第五实施方式的全息元件的立体图；

图5B是表示本发明第五实施方式的全息元件的上面图；

图6A是表示本发明第六实施方式的全息元件的立体图；

图6B是表示本发明第六实施方式的全息元件的上面图；

图7是表示在用于制造本发明第一实施方式及第四实施方式的全息元件的切割工序中的晶片的切割形状的上面图；

图8是表示在用于制造本发明第二实施方式及第五实施方式的全息元件的切割工序中的晶片的切割形状的上面图；

图9是表示在用于制造本发明第三实施方式及第六实施方式的全息元件的切割工序中的晶片的切割形状的上面图；

图10是说明装载本发明的全息元件的全息激光器的制造方法的流程图。

图11A～图11I是说明全息激光器的制造方法的图；

图12是表示装载本发明的全息元件的光拾取器的概略图；

图13A是表示现有的全息元件的立体图；

图13B是表示现有的全息元件的上面图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的优选实施方式。

首先，对全息元件需要的最小尺寸进行说明。

所需要的最小全息面的面积是由全息区域的面积、作为来自光盘的信号光的从全息面入射的光由全息区域衍射的一级衍射光利用光栅面的区域面积、以及将全息元件固定在其他光学部件等上时的粘接剂的涂覆区域即与其他光学部件等的接触面积决定。

此外，所需要的最小的光栅面的面积由光栅的面积、作为来自光盘的信号光的从全息面入射的光由全息区域衍射的一级衍射光所利用光栅面的面积、以及将全息元件固定在其他光学部件等上时的粘接剂的涂覆面积即与其他光学部件等的接触面积决定。

全息区域及光栅的面积，需要完全覆盖来自使用全息元件的光拾取器的准直透镜的全部视野的面积。要全面考虑到如下因素来确定面积，即，器件的组装公差；伴随使激光对焦在记录盘面而进行的聚焦跟踪时的物镜摇动的来自准直透镜的视野变化；以及伴随温度变化，相对激光的波长变化的从准直透镜看的视野变化。这些因素由于装载全息元件的光拾取器的光学设计即透镜的种类及光程长度等而变化，所以根据每个光学设计适当改变所需要的面积。

关于衍射光所利用光栅面的区域面积，也与全息区域及光栅的面积相同，考虑器件的组装公差、由波长变化引起的全息衍射角度的变化、透镜摇动的变化要素，使衍射光不通过光栅来确定面积。此外，由于全息区域和信号检测用受光元件的相对配置、以及接受由全息区域二分割或三分割的衍射光的信号检测用受光元件上的光检测器的配置，使得衍射光的光路变化，所以，将此对应所述的变化要素来确定所需要的面积。

在利用二分割或三分割的全息区域进行的被称为刃边缘法的聚焦跟踪方法中，从全息面入射的光基本都投射到构成全息分割线中的半圆形区域的分割线的延长线上的区域。因此，在全息分割线延长方向即从全息面入射的光的衍射方向上设置衍射光通过光栅面的区域是必要的。

固定全息元件时的粘接剂的涂覆面积即与其他光学部件等的接触面积是对确保光路没有任何贡献的部分的区域面积。例如，在全息元件外周部确保0.2mm的宽度。

关于全息元件的全息面及光栅面的面积，如果确保了所述最小限度的所需要的区域，并不特别限制其大小及形状。然而，当考虑切割工序时，针对太复杂的形状切割是困难或者不可能的。优选的是能够以尽可能够少的切割线切割而形成芯片，并且形成不会产生晶片中丢弃的无用区域的形状。

关于全息元件的厚度即全息面和光栅面之间的距离，按照衍射光的光路而在几个方面受到限制。首先，为了使衍射光不通过光栅，越减小全息元件的厚度，越必须增大其衍射角度。为了增大衍射角度，需要使全息区域图形的矩形结构更精细，即进一步减小凹处的间距，使得制造受到限制。此外，关于衍射光占有光栅面的面积，是全息元件的厚度越小就越大，所以，全息元件的小型化困难。

相反，在增大厚度的情况下，使得晶片基板本身的单价变高，成本变高。此外，出现切割刀的消耗增加等成本方面的问题，也会有器件本身的尺寸变大这样的不良情况。考虑这些因素，例如将全息元件的厚度设为2mm。

全息区域有二分割全息区域和三分割全息区域，根据CD或者DVD用途的信号处理方式的差异，分别使用二分割全息区域和三分割全息区域。在DVD中，将聚焦跟踪不使用侧的半圆形的全息区域进一步进行二分割，从而分割从全息面入射的光。二分割的全息区域以及三分割的全息区域，对所述的全息元件需要的最小尺寸的考虑方法也相同。

图1A是表示本发明第一实施方式的全息元件1的立体图，图1B是表示本发明第一实施方式的全息元件1的上面图。全息元件1由具有两个底面的正柱体状的全息元件主体1a构成，底面形状是菱形。在作为一方底面的全息面具有圆形的全息区域2，全息区域2由分割线3分割成栅格周期不同的两个半圆形区域2a、2b。此外，在与全息面相对的作为另一底面的光栅面具有光栅4。全息面的第一对角线的长度比第二对角线长度长，全息区域2的中心位于第一对角线与第二对角线的交点上，分割线3位于第一对角线上。

图1C是表示透过本发明第一实施方式的全息元件1射向信号检测用受光元件的光的路径的概略图。从全息面入射的光被衍射，并作为一级衍射光被导向信号检测用受光元件5。通过区域2a的衍射光和通过区域2b的衍射光分别由不同周期的光栅衍射，并从光栅面通过区域6a、6b通过，而聚光在信号检测用受光元件5上的点7a、7b。

从全息面入射的光垂直于全息面，并且投射到位于包含分割线3的平面上的点7a、7b。为了在从全息面入射的光的衍射方向的光栅面确保光栅面通过区域6a、6b，将全息面以及光栅面的形状形成为菱形，进而形成使分割线3存在于菱形的长的第一对角线上的形状。由此，能够确保全息面的分割线3延长方向的长度，并且能够减小全息面以及光栅面的面积。由于减小了全息面以及光栅面的面积，能够不损害作为全息元件的光学性能，减小全息元件的实质体积而实现小型化。在以下所述的实施方式中，在使全息面以及光栅面的形状为等腰三角形或者正三角形的情况下，也能够取得同样的效果。

图2A是表示本发明第二实施方式的全息元件8的立体图，图2B是表示本发明第二实施方式的全息元件8的上面图。全息元件8由具有两个底面的正柱体状的全息元件主体8a构成，底面形状是等腰三角形。在作为一方底面的全息面具有圆形的全息区域2，全息区域2由分割线3分割成栅格周期不同的两个半圆形区域2a、2b。此外，在与全息面相对的作为另一方底面的光栅面具有光栅4。分割线3位于等腰三角形顶角的二等分线上。

图3A是表示本发明第三实施方式的全息元件9的立体图，图3B是表示本发明第三实施方式的全息元件9的上面图。全息元件9由具有两个底面的正柱体状的全息元件主体9a构成，底面的形状是正三角形。在作为一方底面的全息面具有圆形的全息区域2，全息区域2由分割线3分割成栅格周期不同的两个半圆形区域2a、2b。此外，在与全息面相对的作为另一方底面的光栅面具有光栅4。分割线3位于正三角形任意角的二等分线上。

图4A是表示本发明第四实施方式的全息元件10的立体图，图4B是表示本发明第四实施方式的全息元件10的上面图。全息元件10由具有两个底面的正柱体状的全息元件主体10a构成，底面形状是菱形。在作为一方底面的全息面具有圆形的全息区域2，全息区域2由分割线3a分割成半圆形的区域2a，进而由分割线3b平分半圆而形成两个区域2b、2c。如以上那样，全息区域2被分割成栅格周期不同的三个区域2a～2c。此外，在与全息面相对的作为另一方底面的光栅面具有光栅4。全息面的第一对角线长度比第二对角线长度长，全息区域2的中心位于第一对角线与第二对角线的交点上，分割线3a位于第一对角线上。

图4C是表示透过本发明第四实施方式的全息元件10射向信号检测用受光元件的光的路径的概略图。从全息面入射的光被衍射，作为一级衍射光被导向信号检测用受光元件5。通过区域2a的衍射光、通过区域2b的衍射光、以及通过区域2c的衍射光分别由不同周期的光栅衍射，并从光栅面通过区域6a～6c通过，聚光在信号检测用受光元件5上的点7a～7c。

从全息面入射的光垂直于底面，并且投射到位于包含分割线3a的平面上的点7a～7c。因此，需要在从全息面入射的光的衍射方向的光栅面确保光栅面通过区域6a～6c。因此，将全息面以及光栅面的形状形成为菱形，进而形成使分割线3a位于菱形的长的第一对角线上的形状，由此，能够确保全息面的分割线3a延长方向的长度，并且能够减小全息面以及光栅面的面积。由于减小了全息面以及光栅面的面积，能够不损害作为全息元件的光学性能，减小全息元件的实质体积而实现小型化。在以下所述的实施方式中，在使全息面以及光栅面的形状为等腰三角形或者正三角形的情况下，也能够取得同样的效果。

图5A是表示本发明第五实施方式的全息元件11的立体图，图5B是表示本发明第五实施方式的全息元件11的上面图。全息元件11由具有两个底面的正柱体状的全息元件主体11a构成，底面形状是等腰三角形。在作为一方底面的全息面具有圆形的全息区域2，全息区域2由分割线3a分割成半圆形的区域2a，进而由分割线3b平分半圆而形成两个区域2b、2c。如以上那样，全息区域2被分割成栅格周期不同的三个区域2a～2c。此外，在与全息面相对的作为另一底面的光栅面具有光栅4。分割线3a位于等腰三角形顶角的二等分线上。

图6A是表示本发明第六实施方式的全息元件12的立体图，图6B是表示本发明第六实施方式的全息元件12的上面图。全息元件12由具有两个底面的正柱体状的全息元件主体12a构成，底面形状是正三角形。在作为一方底面的全息面具有圆形的全息区域2，全息区域2由分割线3a分割成半圆形的区域2a，进而由分割线3b平分半圆而形成两个区域2b、2c。如以上那样，全息区域2被分割成栅格周期不同的三个区域2a～2c。此外，在与全息面相对的作为另一底面的光栅面具有光栅4。分割线3a位于正三角形的任意角的二等分线上。

图7是表示用于制造本发明第一实施方式及第四实施方式的底面为菱形的全息元件1、10的切割工序中的晶片24的切割形状的上面图。在切断在上面形成多个全息区域2、并在未图示的下面形成多个光栅4的晶片24而进行芯片化的切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线21和等间隔形成的第二切断线22切断晶片24。第一切断线21与第二切断线22相互成锐角，第一切断线21与第二切断线22的交点位于全息区域2的分割线3的延长线上及分割线3的垂直二等分线的延长线上。此外，分割线3位于第一切割线21和第二切割线22所成的锐角的二等分线上。

由于每个晶片的全息元件的获得数量与芯片的大小成反比，所以，根据全息元件的底面的面积比计算，底面为菱形的情况比以往的矩形的情况全息元件的获得数量增加到1.52倍。此外，矩形情况下的每个晶片的全息元件的获得数量是970片。图7表示在晶片24上形成的全息区域2的一部分，实际上在晶片24的整个面都形成全息区域2。关于切割，也是从第一切割线21以及第二切割线22对晶片24的整个面进行。

图8是表示用于制造本发明第二实施方式及第五实施方式的底面为等腰三角形的全息元件8、11的切割工序中的晶片24的切割形状的上面图。

在切割工序之前，具有在晶片上形成全息区域及光栅的形成工序，在形成工序中，邻接的全息区域及光栅以全息区域及光栅的中心为旋转中心相互形成180°旋转对称。

在切断在上面形成多个全息区域2、而在未图示的下面形成多个光栅4的晶片24而进行芯片化的切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线21、等间隔形成的第二切断线22、等间隔形成的第三切断线23切断晶片24。第一切断线21与第二切断线22成锐角，第三切断线23位于第一切断线21与第二切断线22所成的钝角的垂直二等分线上。此外，分割线3位于第一切断线21与第二切断线22所成的锐角的二等分线上。

由于每个晶片的全息元件的获得数量与芯片的大小成反比，所以，根据全息元件的底面的面积比计算，底面为等腰三角形的情况比以往的矩形的情况全息元件的获得数量增加到1.47倍。此外，矩形情况下的每个晶片的全息元件的获得数量是970片。图8表示在晶片24上形成的全息区域2的一部分，实际上在晶片24的整个面都形成有全息区域2。关于切割，是从第一切断线21、第二切断线22以及第三切断线23对晶片24的整个面进行。

图9是表示用于制造本发明第三实施方式及第六实施方式的底面为正三角形的全息元件9、12的切割工序中的晶片24的切割形状的上面图。

在切割工序之前，具有在晶片上形成全息区域及光栅的形成工序，在形成工序中，邻接的全息区域及光栅以全息区域及光栅的中心为旋转中心相互形成180°旋转对称。

在切断在上面形成多个全息区域2、而在未图示的下面形成多个光栅4的晶片24进行芯片化的切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线21、等间隔形成的第二切断线22、等间隔形成的第三切断线23切断晶片24。第一切断线21、第二切断线22、第三切断线23相互成60度。此外，分割线3位于第一切断线21与第二切断线22所成的锐角的二等分线上。

由于每个晶片的全息元件的获得数量与芯片的大小成反比，所以，根据全息元件的底面的面积比计算，底面为正三角形的情况比以往的矩形的情况全息元件的获得数量增加到1.58倍。此外，矩形情况下的每个晶片的全息元件的获得数量是970片。图9表示在晶片24上形成的全息区域2的一部分，实际上在晶片24的整个面都形成有全息区域2。关于切割，是从第一切割线21、第二切割线22以及第三切割线23对晶片24的整个面进行。

图10是说明装载了本发明的全息元件38的全息激光器39的制造方法的流程图，图11A～图11I是说明全息激光器的制造方法的图。

将作为光源的半导体激光元件31接合在辅助固定架32上(步骤S1)，将接合有半导体激光元件31的辅助固定架32接合在基座33的规定位置(步骤S2)，进而在基座33上装载信号检测用受光元件34(步骤S3)。图11A～图11C是表示步骤S1～S3的阶段的立体图。

其次，由导线将各电极之间连接(步骤S4)，用盖覆盖基座33的装载有光学部件一侧(步骤S5)。图11D是表示步骤S4阶段的上面图，图11E是其侧面图，图11F是表示步骤S5阶段的上面图，图11G是其侧面图。在盖36的上部设置有窗37。窗37只要是不妨碍全息元件的接合强度以及光路，是什么形状都可以。

经过老化检查(步骤S6)、激光器特性检查(步骤S7)，所述老化检查用于通过温度和电压加热使检测体的劣化加速，而检测事先消除初始不良状况的缩短时间，进而，将菱形的全息元件38接合在盖36的窗37的上部(步骤S8)。图11H是表示步骤S8阶段的上面图，图11I是其侧面图。全息元件38是菱形的情况下，以用L形的卡爪横向夹住的方式夹持对角方向的角部分，在粘接装置上进行位置调整以及粘接。全息元件38的形状是三角形的情况下，通过改变卡爪的形状，能够容易地以同样的方法夹持全息元件38，并在粘接装置上进行位置调整以及粘接。

窗37只要不妨碍全息元件38的接合强度以及光路，什么样的形状都可以。例如也可以用粘接剂只固定菱形的全息元件38的菱形顶点等，固定在矩形的窗37上。在三角形的情况下也同样。窗37并不一定需要用全息元件38覆盖，是敞口型器件也可以。但是，例如有在发生结露那样的温差大的环境使用的器件的使用条件的情况下，需要气密型器件，窗37的形状也需要对应于全息元件38的形状变更。因此，在这种情况下，用粘接剂密封全息元件38的粘接部的整个周围，需要气密型器件。窗37的形状能够通过模具形状变更而容易地变更。

完成的全息激光器39经过完成品特性检查(步骤S9)、外观检查(步骤S10)而出厂。

图12是表示装载本发明的全息元件43的光拾取器41的概略图。使用光拾取器41进行光盘48的信息再生、记录或删除。光拾取器41包括：全息激光器50，该全息激光器50将半导体激光元件42、全息元件43以及信号检测用受光元件49一体化；以及准直透镜46和物镜47。此外，箭头表示光路。

从作为光源的半导体激光元件42射出的光，透过全息元件43的光栅44以及全息区域45，由准直透镜46变成平行光，入射到物镜47上，并聚焦到光盘48上，作为微小的点成像。由光盘48反射的光作为信号光再次返回到物镜47，透过准直透镜46，在由全息元件43的全息区域45衍射后，照射到信号检测用受光元件49。通过由信号检测用受光元件49检测来自光盘48的信号信息以及跟踪信息，进行信息的记录或再生。

本发明在不脱离其精神或者主要特征的范围内，能够以其他各种形式实施。因此，所述的实施方式只不过是所有方面的例示，本发明的范围是技术方案的范围，说明书正文不受任何约束。此外，属于技术方案范围的变形或变更全部包含在本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种全息元件，包括：

正柱体状的全息元件主体，其具有菱形的底面；

全息区域，其设置在所述全息元件主体的一方的底面，并由分割线分割成栅格周期不同的多个区域；以及

光栅，其设置在所述全息元件主体的另一方的底面，

其中，菱形的具有全息区域的所述底面的第一对角线的长度比第二对角线的长度长，

所述全息区域的中心位于所述第一对角线与所述第二对角线的交点上，

所述分割线位于所述第一对角线上，

从具有所述全息区域的所述底面入射的光垂直于具有全息区域的所述底面，并且投射到位于包含所述分割线的平面上的点上。

2.一种全息元件，包括：

正柱体状的全息元件主体，其具有等腰三角形的底面；

全息区域，其设置在所述全息元件主体的一方的底面，并由分割线分割成栅格周期不同的多个区域；以及

光栅，其设置在所述全息元件主体的另一方的底面，

其中，所述分割线位于等腰三角形的具有全息区域的所述底面的顶角的二等分线上，

从具有所述全息区域的所述底面入射的光垂直于具有全息区域的所述底面，并且投射到位于包含所述分割线的平面上的点上。

3.一种全息元件，包括：

正柱体状的全息元件主体，其具有正三角形的底面；

全息区域，其设置在所述全息元件主体的一方的底面，并由分割线分割成栅格周期不同的多个区域；以及

光栅，其设置在所述全息元件主体的另一方的底面，

其中，所述分割线位于正三角形的具有全息区域的所述底面的任意一个角的二等分线上，

从具有所述全息区域的所述底面入射的光垂直于具有全息区域的所述底面，并且投射到位于包含所述分割线的平面上的点上。

4.一种全息元件的制造方法，是制造权利要求1所述的全息元件的制造方法，

其包括切断形成有多个所述全息区域及所述光栅的晶片而进行芯片化的切割工序，

在所述切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线、等间隔形成的第二切断线切断所述晶片，

所述第一切断线与所述第二切断线相互成锐角，

所述第一切断线与所述第二切断线的交点位于所述分割线的延长线及所述分割线的垂直二等分线的延长线上，

所述分割线位于所述锐角的二等分线上。

5.一种全息元件的制造方法，是制造权利要求2所述的全息元件的制造方法，

其包括：在晶片上形成所述全息区域及所述光栅的形成工序；以及

切断形成有多个所述全息区域及所述光栅的晶片而进行芯片化的切割工序，

在所述形成工序中，邻接的所述全息区域以邻接的所述全息区域间的中心为旋转中心相互形成180°旋转对称，邻接的所述光栅以邻接的所述光栅间的中心为旋转中心相互形成180°旋转对称，

在所述切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线、等间隔形成的第二切断线、等间隔形成的第三切断线切断所述晶片，

所述第一切断线与所述第二切断线相互成小于60°的锐角，

所述第三切断线位于所述第一切断线与所述第二切断线所成的钝角的二等分线上，

所述分割线位于所述锐角的二等分线上。

6.一种全息元件的制造方法，是制造权利要求3所述的全息元件的制造方法，

其包括：在晶片上形成所述全息区域及所述光栅的形成工序；以及

切断形成有多个所述全息区域及所述光栅的晶片而进行芯片化的切割工序，

在所述形成工序中，邻接的所述全息区域以邻接的所述全息区域间的中心为旋转中心相互形成180°旋转对称，邻接的所述光栅以邻接的所述光栅间的中心为旋转中心相互形成180°旋转对称，

在所述切割工序中，沿着等间隔形成的第一切断线、等间隔形成的第二切断线、等间隔形成的第三切断线切断所述晶片，

所述第一切断线、所述第二切断线、及所述第三切断线相互成60°角，

所述分割线位于所述第一切断线与所述第二切断线所成的角的二等分线上。

7.一种全息激光器，包括：

权利要求1所述的全息元件；

射出光的光源；以及

接受来自信息记录媒体的返回光的信号检测用受光元件。

8.一种全息激光器，包括：

权利要求2所述的全息元件；

射出光的光源；以及

接受来自信息记录媒体的返回光的信号检测用受光元件。

9.一种全息激光器，包括：

权利要求3所述的全息元件；

射出光的光源；以及

接受来自信息记录媒体的返回光的信号检测用受光元件。

10.一种光拾取器，包括：

用于射出光的权利要求7所述的全息激光器；以及

将光导向信息记录媒体的光学部件。

11.一种光拾取器，包括：

用于射出光的权利要求8所述的全息激光器；以及

将光导向信息记录媒体的光学部件。

12.一种光拾取器，包括：

用于射出光的权利要求9所述的全息激光器；以及

将光导向信息记录媒体的光学部件。

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