JP2001076366A - Optical element for optical pickup and manufacture of optical element for optical pickup - Google Patents

Optical element for optical pickup and manufacture of optical element for optical pickup

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JP2001076366A
JP2001076366A JP25068299A JP25068299A JP2001076366A JP 2001076366 A JP2001076366 A JP 2001076366A JP 25068299 A JP25068299 A JP 25068299A JP 25068299 A JP25068299 A JP 25068299A JP 2001076366 A JP2001076366 A JP 2001076366A
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optical
lens
objective lens
optical element
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Japanese (ja)
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Hiroyasu Mifune
博庸 三船
Yasuhiro Sato
康弘 佐藤
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To unnecessitate addition of a reflection preventing film coating process while lessening the spot size by using a solid immersion lens and moreover to relatively make difficult the generation of a total reflection even in the positional deviation of a laser. SOLUTION: This element is provided with a first substrate 3 in which the objective lens 1 condensing parallel light is provided, a second substrate 7 in which a solid immersion lens 2 whose optical axis coincides with that of the objective lens 1 is provided, and another solid immersion lens 4 which is formed in the inner part of the second substrate 7 and whose optical axis coincides with that of the objective lens 1 and the solid immersion lens 2. And, the first substrate 3 is integrated with the second substrate 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクに情報
を書き込む、あるいは、光ディスクに書き込まれた情報
を読み出す光ピックアップ用光学素子および光ピックア
ップ用光学素子の製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical element for an optical pickup for writing information on an optical disk or reading information written on the optical disk, and a method for manufacturing the optical element for an optical pickup.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスクは、光ピックアップ用光学素
子とよばれる素子によって情報の書き込み、あるいは読
み出しがなされている。一般的な光ピックアップ用光学
素子の概略の構成を、図14に示す。図示した光ピック
アップ用光学素子は、半導体レーザ141、コリメータ
レンズ142、偏光ビームスプリッタ143、1/4波
長板144、対物レンズ145、集光レンズ146、フ
ォトダイオード147で構成されている。なお、実際の
光ピックアップ用光学素子は、さらにフォーカス検出や
トラックの検出のために設けられる光学部品を備えてい
るが、説明の簡単のために図14では略すものとする。
2. Description of the Related Art Information is written on or read from an optical disk by an element called an optical element for an optical pickup. FIG. 14 shows a schematic configuration of a general optical element for an optical pickup. The illustrated optical element for an optical pickup includes a semiconductor laser 141, a collimator lens 142, a polarization beam splitter 143, a quarter-wave plate 144, an objective lens 145, a condenser lens 146, and a photodiode 147. Note that the actual optical pickup optical element further includes optical components provided for focus detection and track detection, but is omitted in FIG. 14 for simplicity of description.

【0003】このような構成の光ピックアップ用光学素
子では、半導体レーザ141から紙面に平行な方向にレ
ーザ光Lが出力される。レーザ光Lは、コリメータレン
ズ142を通って平行光となり、さらに偏光ビームスプ
リッタ143および1/4波長板144(両者を合わせ
て光アイソレータという)を通って直線偏光から円偏光
に変化する。そして、対物レンズ145で集光し、スポ
ット光Sとなって光ディスク14に照射される。光ピッ
クアップ用光学素子を光ディスク14への書き込みに使
用する際には、スポット光Sが光ディスク14上の記録
膜にマークを形成する。
In the optical element for an optical pickup having such a configuration, the laser beam L is output from the semiconductor laser 141 in a direction parallel to the plane of the drawing. The laser light L passes through the collimator lens 142 and becomes parallel light, and further changes from linearly polarized light to circularly polarized light through the polarizing beam splitter 143 and the quarter-wave plate 144 (both are referred to as an optical isolator). Then, the light is condensed by the objective lens 145 and becomes a spot light S, which is applied to the optical disc 14. When the optical element for an optical pickup is used for writing on the optical disk 14, the spot light S forms a mark on a recording film on the optical disk 14.

【0004】一方、光ピックアップ用光学素子を光ディ
スク14からの情報読み出しに使用する際には、光ディ
スク14上で反射されたスポット光Sの反射光によって
光ディスク14上のマークの位置や形状が認識される。
このとき、スポット光Sの反射光は、光ディスク14上
で反射する際に円偏光の旋回方向が変化する。そして、
対物レンズ145を通った後に1/4波長板144で紙
面に垂直な光となり、偏光ビームスプリッタ143で反
射して集光レンズ146で集光された後にフォトダイオ
ード147に受光される。
On the other hand, when the optical pickup optical element is used for reading information from the optical disk 14, the position and shape of the mark on the optical disk 14 are recognized by the reflected light of the spot light S reflected on the optical disk 14. You.
At this time, when the reflected light of the spot light S is reflected on the optical disk 14, the turning direction of the circularly polarized light changes. And
After passing through the objective lens 145, the light becomes perpendicular to the paper surface by the 波長 wavelength plate 144, is reflected by the polarization beam splitter 143, is collected by the condenser lens 146, and is received by the photodiode 147.

【0005】ところで、近年、光ディスクには、より高
密度に情報を書き込むためにより小さいサイズのマーク
を形成すること、また、形成されたより小さいサイズの
マークを読み取ることが要求されている。このために
は、先に述べたスポット光Sのスポットサイズをより小
さくすることが必要になる。
[0005] In recent years, it has been required to form smaller-sized marks on optical discs in order to write information at a higher density, and to read formed smaller-sized marks. For this purpose, it is necessary to further reduce the spot size of the spot light S described above.

【0006】図14に示した構成の光ピックアップ用光
学素子では、スポット光Sのe-2強度半径r2が、以下
の式によって求められる。 2r2=kλ/NA …式(1) ただし、 k:対物レンズ145の直径とレーザ光Lの強度分布で
決まる定数 λ:レーザ光Lの波長 NA:対物レンズ145の開口数(=n0(物体空間の
絶対屈折率)・sinθ(対物レンズ145の出射角度
の正弦)) 式(1)より、スポット光Sの光ディスク14上の径
(スポットサイズ)Wは、対物レンズ145、光ディス
ク14の条件が一定であれば、以下のように表すことが
できる。 W∝λ/sinθ …式(2)
In the optical element for an optical pickup having the structure shown in FIG. 14, the e- 2 intensity radius r 2 of the spot light S is obtained by the following equation. 2r 2 = kλ / NA (1) where k: a constant determined by the diameter of the objective lens 145 and the intensity distribution of the laser light L λ: the wavelength of the laser light L NA: the numerical aperture of the objective lens 145 (= n 0 ( (Absolute refractive index of object space) · sin θ (sine of emission angle of objective lens 145)) From equation (1), the diameter (spot size) W of spot light S on optical disk 14 is determined by the conditions of objective lens 145 and optical disk 14. Is constant, it can be expressed as follows. W∝λ / sin θ Expression (2)

【0007】式(2)で表されるスポットサイズWをよ
り小さくするため、対物レンズ145と光ディスク14
との間に半球形の形状を有する先玉レンズ(ソリッドイ
マージョンレンズ)を設け、対物レンズの実質的な開口
数を高めるという技術がある。このような技術は、例え
ば、特開平5−189796号公報、特開平8−315
404号公報、特開平9−243805号公報などの公
報に記載されている。
In order to further reduce the spot size W represented by the equation (2), the objective lens 145 and the optical disk 14
There is a technique in which a front lens (solid immersion lens) having a hemispherical shape is provided between the first lens and the second lens to increase the substantial numerical aperture of the objective lens. Such a technique is disclosed in, for example, JP-A-5-189796 and JP-A-8-315.
No. 404, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-243805, and the like.

【0008】図15は、ソリッドイマージョンレンズを
対物レンズ145と光ディスク14との間に設けた構成
を示す図であって、図15(a)は、半球形状のソリッ
ドイマージョンレンズ150を用いた例を示す図、図1
5(b)は、超半球形状のソリッドイマージョンレンズ
151を用いた例を示す図である。なお、図15
(a)、(b)に示した構成では、いずれも、ソリッド
イマージョンレンズ150、ソリッドイマージョンレン
ズ151と光ディスク14との間隔がレーザ光の波長以
下になるように配置している。
FIG. 15 shows a configuration in which a solid immersion lens is provided between the objective lens 145 and the optical disk 14. FIG. 15A shows an example in which a hemispherical solid immersion lens 150 is used. FIG. 1, FIG.
FIG. 5B is a diagram showing an example using a super hemispherical solid immersion lens 151. Note that FIG.
In each of the configurations shown in (a) and (b), the solid immersion lens 150 and the interval between the solid immersion lens 151 and the optical disk 14 are arranged so as to be shorter than the wavelength of the laser light.

【0009】図15(a)の構成で得られるスポットサ
イズW'は、ソリッドイマージョンレンズ150の屈折
率をnとすると、 W'∝λ/n・sinθ …式(3) と表される。また、図15(b)の構成で得られるスポ
ットサイズW''は、ソリッドイマージョンレンズ151
の屈折率をn'とすると、ソリッドイマージョンレンズ
151表面でスネルの法則が適用されることから、 W''∝λ/n'2・sinθ' …式(4) と表すことができ、ソリッドイマージョンレンズ150
を用いるよりもさらに小さなスポットサイズを得ること
ができる。
The spot size W 'obtained by the configuration shown in FIG. 15A is represented by the following equation (3), where n is the refractive index of the solid immersion lens 150. The spot size W ″ obtained by the configuration in FIG. 15B is different from the solid immersion lens 151.
If the refractive index of the solid immersion lens 151 is n ′, Snell's law is applied on the surface of the solid immersion lens 151, so that W ″ ∝λ / n ′ 2 · sin θ ′ can be expressed by the following equation (4). Lens 150
It is possible to obtain a smaller spot size than using.

【0010】また、光ピックアップ用光学素子では、光
ディスク14とソリッドイマージョンレンズ150、ソ
リッドイマージョンレンズ151の底面とが、レーザ光
Lの波長以下といったごく近くに配置される。このこと
から、上記したスポットサイズは、光ディスク14表面
とソリッドイマージョンレンズ150、ソリッドイマー
ジョンレンズ151の底面とで実質的に同じになる。
In the optical element for an optical pickup, the optical disk 14 and the bottom surfaces of the solid immersion lens 150 and the solid immersion lens 151 are arranged very close to each other, such as the wavelength of the laser beam L or less. For this reason, the spot size becomes substantially the same on the surface of the optical disk 14 and on the bottom surfaces of the solid immersion lens 150 and the solid immersion lens 151.

【0011】なお、このようにソリッドイマージョンレ
ンズ150、ソリッドイマージョンレンズ151と光デ
ィスク14とを近接して配置するためには、図16に示
すような浮上ヘッドと呼ばれる構成が用いられる。図示
した浮上ヘッドは、ソリッドイマージョンレンズ150
が接着されたスライダ161にサスペンション160を
接続し、光ディスク14を回転させたときの浮力でソリ
ッドイマージョンレンズ150底面と光ディスク14表
面との距離dを100nm前後に設定することができ
る。
In order to arrange the solid immersion lens 150, the solid immersion lens 151 and the optical disk 14 close to each other, a structure called a flying head as shown in FIG. 16 is used. The flying head shown is a solid immersion lens 150
The suspension 160 is connected to the slider 161 to which is adhered, and the distance d between the bottom surface of the solid immersion lens 150 and the surface of the optical disk 14 can be set to about 100 nm by buoyancy when the optical disk 14 is rotated.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成では、実効的な開口数を上げて、かつスポットサ
イズを小さくするため、ソリッドイマージョンレンズの
材質に屈折率の高いガラス部材を設けることが望まし
い。しかし、屈折率の高いガラス部材を用いることは、
ガラス部材と空気の屈折率との差を大きくすることにな
る。ガラス部材と空気の屈折率との差が大きくなると、
ソリッドイマージョンレンズ表面での反射率が高くな
り、光の利用効率が低下する虞がある。
However, in the above configuration, it is desirable to provide a glass member having a high refractive index in the material of the solid immersion lens in order to increase the effective numerical aperture and reduce the spot size. . However, using a glass member with a high refractive index
The difference between the refractive index of the glass member and the refractive index of air is increased. When the difference between the glass member and the refractive index of air increases,
There is a possibility that the reflectance on the surface of the solid immersion lens is increased and the light use efficiency is reduced.

【0013】例えば、空気中にある屈折率が1.5のガ
ラス部材の反射率が4%なのに対し、空気中にある屈折
率が1.98のガラス部材では、反射率が11%にな
る。このため、従来のソリッドイマージョンレンズを用
いた光ピックアップ用光学素子では、ソリッドイマージ
ョンレンズの表面に反射防止膜をコーティングすること
が必要となり、光ピックアップ用光学素子製造の工程数
を増やす必要が生じる。
For example, while a glass member having a refractive index of 1.5 in air has a reflectance of 4%, a glass member having a refractive index of 1.98 in air has a reflectance of 11%. Therefore, in a conventional optical element for an optical pickup using a solid immersion lens, it is necessary to coat an antireflection film on the surface of the solid immersion lens, and it is necessary to increase the number of steps of manufacturing the optical element for an optical pickup.

【0014】また、従来の光ピックアップ用光学素子で
は、ソリッドイマージョンレンズが超半球形状である
と、レーザに対する取り付け位置が所定の位置からずれ
た場合などに、対物レンズを通過してきたレーザ光の一
部がソリッドイマージョンレンズ表面で全反射すること
がある。このような場合、レーザ光の利用効率が低下す
るばかりでなく、収差が大きくなってスポットサイズが
大きくなることも起こり得る。したがって、レーザに対
する光ピックアップ用光学素子の取り付けに高い精度が
要求されていた。
In the conventional optical element for an optical pickup, if the solid immersion lens has a super-hemispherical shape, when the mounting position with respect to the laser is deviated from a predetermined position, one of the laser beams passing through the objective lens is removed. The part may be totally reflected on the surface of the solid immersion lens. In such a case, not only the utilization efficiency of the laser light decreases, but also the spot size may increase due to an increase in aberration. Therefore, high precision has been required for attaching the optical element for optical pickup to the laser.

【0015】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
のであり、ソリッドイマージョンレンズを用いてスポッ
トサイズを小さくしながら反射防止膜コーティング工程
を追加する必要がなく、しかも、レーザの位置ずれにも
比較的全反射を起こしにくい光ピックアップ用光学素子
および光ピックアップ用光学素子の製造方法を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is not necessary to add an anti-reflection film coating step while reducing the spot size by using a solid immersion lens. It is another object of the present invention to provide an optical element for an optical pickup and a method of manufacturing the optical element for an optical pickup, which are less likely to cause total reflection.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】以上の課題は、以下の手
段によって解決できる。すなわち、請求項1記載の発明
は、平行光を集光する対物レンズが設けられた第1の基
板と、対物レンズと光軸が一致する先玉レンズが設けら
れた第2の基板と、第2の基板の内部に形成され、対物
レンズおよび先玉レンズと光軸が一致する他の先玉レン
ズと、を有し、第1の基板と、第2の基板とが、一体化
されることを特徴とするものである。
The above objects can be attained by the following means. That is, the invention according to claim 1 includes a first substrate provided with an objective lens for converging parallel light, a second substrate provided with a front lens having an optical axis coincident with the objective lens, and a second substrate provided with a first lens. The first substrate and the second substrate are integrated with each other, the first substrate and the second substrate having an objective lens and a front lens having the same optical axis as the front lens. It is characterized by the following.

【0017】このように構成することにより、第2の基
板に設けられた先玉レンズと周囲との屈折率の差が小さ
くなり、第2の基板に設けられた先玉レンズでの光の反
射率を低減することができるようになる。また、第1の
基板に先玉レンズを設けたことによって第2の基板に設
けられた先玉レンズに入射する光の角度を大きくし、第
2の基板に設けられた先玉レンズの画角を大きくとるこ
とができる。さらに、対物レンズを先玉レンズと別の基
板に形成して両者を一体化することにより、対物レンズ
の構造の自由度を広げることができる。
With this configuration, the difference in the refractive index between the front lens provided on the second substrate and the surroundings is reduced, and light is reflected by the front lens provided on the second substrate. Rate can be reduced. Further, by providing the front lens on the first substrate, the angle of light incident on the front lens provided on the second substrate is increased, and the angle of view of the front lens provided on the second substrate is increased. Can be increased. Furthermore, by forming the objective lens on a separate substrate from the front lens and integrating them, the degree of freedom in the structure of the objective lens can be increased.

【0018】請求項2記載の発明は、第1の基板と第2
の基板とは、貼り合わされることによって一体化し、第
1の基板および第2の基板の少なくとも一方が、貼り合
わせ位置を示す貼り合わせ位置決め手段を有することを
特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, the first substrate and the second substrate
The first substrate and the second substrate are integrated by being bonded to each other, and at least one of the first substrate and the second substrate has a bonding positioning unit indicating a bonding position.

【0019】このように構成することにより、第1の基
板と第2の基板とを設計通りに正確に位置決めすること
ができる。
With this configuration, the first substrate and the second substrate can be accurately positioned as designed.

【0020】請求項3記載の発明は、第1の基板と第2
の基板とは、貼り合わされることによって一体化され、
第1の基板および第2の基板の少なくとも一方が、第1
の基板および第2の基板の貼り合わせ後の間隔を一定に
保つ間隔保持手段を有することを特徴とするものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, the first substrate and the second substrate
The board is integrated by laminating,
At least one of the first substrate and the second substrate is the first substrate.
And a spacing means for keeping a constant spacing after bonding the first substrate and the second substrate.

【0021】このように構成することにより、貼り合わ
せ後の第1の基板と第2の基板との間隔を、設計通りに
正確に決定、維持することができる。
With this configuration, the distance between the first substrate and the second substrate after bonding can be accurately determined and maintained as designed.

【0022】請求項4記載の発明は、第1の基板と第2
の基板とは、貼り合わされることによって一体化され、
第1の基板および第2の基板の少なくとも一方が、貼り
合わせに使用された接着剤を逃がす接着剤用溝を有する
ことを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the first substrate and the second substrate
The board is integrated by laminating,
At least one of the first substrate and the second substrate has an adhesive groove for releasing the adhesive used for bonding.

【0023】このように構成することにより、接着剤用
溝の内部で接着剤が均一に塗布されるようになる。
With this configuration, the adhesive is uniformly applied inside the adhesive groove.

【0024】請求項5記載の発明は、対物レンズに入射
する平行光の光路を変更する光路変更手段をさらに有す
ることを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is further provided an optical path changing means for changing an optical path of the parallel light incident on the objective lens.

【0025】このように構成することにより、対物レン
ズに入射する光を任意の方向から選ぶことができる。
With this configuration, light incident on the objective lens can be selected from any direction.

【0026】請求項6記載の発明は、対物レンズは、少
なくとも一つの凸面を有することを特徴とするものであ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, the objective lens has at least one convex surface.

【0027】このように構成することにより、対物レン
ズが光を効率的に集光でき、しかも、対物レンズの設計
の自由度が大きくなる。
With this configuration, the objective lens can efficiently collect light, and the degree of freedom in designing the objective lens is increased.

【0028】請求項7記載の発明は、第1の基板に平行
光を集光する対物レンズを設ける工程と、第2の基板に
対物レンズと光軸が一致する先玉レンズを形成する工程
と、第2の基板のうち、先玉レンズが形成された面の裏
面に凹形状を形成し、先玉レンズよりも屈折率の高い部
材で凹形状を埋め込むことによって対物レンズおよび先
玉レンズと光軸が一致する他の先玉レンズを形成する工
程と、第1の基板と第2の基板とを一体化する工程と、
を含むことを特徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a step of providing an objective lens for converging parallel light on the first substrate, and a step of forming a front lens having an optical axis coincident with the objective lens on the second substrate. Of the second substrate, a concave shape is formed on the back surface of the surface on which the front lens is formed, and the concave shape is embedded with a member having a higher refractive index than the front lens, whereby the objective lens, the front lens, A step of forming another front lens having the same axis, a step of integrating the first substrate and the second substrate,
It is characterized by including.

【0029】このように構成することにより、半導体を
製造する工程と同様の工程を用いて光ピックアップ用光
学素子を製造することができるようになる。また、先玉
レンズが形成された面の裏面に他の先玉レンズを設ける
ことにより、先玉レンズと他の先玉レンズとを一つの基
板に形成することができる。
With this configuration, an optical element for an optical pickup can be manufactured using the same steps as those for manufacturing a semiconductor. By providing another front lens on the back surface of the surface on which the front lens is formed, the front lens and another front lens can be formed on one substrate.

【0030】請求項8記載の発明は、第1の基板に平行
光を集光する対物レンズを設ける工程と、第2の基板に
前記対物レンズと光軸が一致する先玉レンズを形成する
工程と、他の基板に凹形状を形成し、先玉レンズよりも
屈折率の高い部材で凹形状を埋め込むことによって対物
レンズおよび先玉レンズと光軸が一致する他の先玉レン
ズを形成する工程と、第2の基板のうち、先玉レンズが
形成された面の裏面と、他の基板のうち、他の先玉レン
ズが形成された面の裏面とを貼り合わせて一体化する工
程と、一体化した第2の基板および他の基板と、第1の
基板とをさらに一体化する工程と、を含むことを特徴と
するものである。
The invention according to claim 8 is the step of providing an objective lens for converging parallel light on the first substrate and the step of forming a front lens having an optical axis coincident with the objective lens on the second substrate. Forming a concave shape on another substrate and embedding the concave shape with a member having a higher refractive index than the front lens to form another front lens whose optical axis coincides with the objective lens and the front lens. Bonding the back surface of the surface of the second substrate on which the front lens is formed, and the back surface of the surface of the other substrate on which the other front lens is formed; A step of further integrating the integrated second substrate and another substrate with the first substrate.

【0031】このように構成することにより、半導体を
製造する工程と同様の工程を用いて光ピックアップ用光
学素子を製造することができるようになる。また、先玉
レンズと他の先玉レンズとを別の基板に設けることによ
り、先玉レンズの形成方法の選択に制約がなくなる。
With this configuration, an optical element for an optical pickup can be manufactured using the same steps as those for manufacturing a semiconductor. Further, by providing the front lens and the other front lens on different substrates, there is no restriction on the selection of the method of forming the front lens.

【0032】請求項9記載の発明は、第1の基板および
第2の基板の少なくとも一方に、第1の基板と第2の基
板との貼り合わせ位置を示す貼り合わせ位置決め手段を
設ける工程をさらに含むことを特徴とするものである。
According to a ninth aspect of the present invention, the method further comprises the step of providing, on at least one of the first substrate and the second substrate, bonding positioning means for indicating a bonding position between the first substrate and the second substrate. It is characterized by including.

【0033】このように構成することにより、第1の基
板と第2の基板とを設計通りに正確に位置決めできる光
ピックアップ用光学素子を製造することができる。
With this configuration, it is possible to manufacture an optical element for an optical pickup that can accurately position the first substrate and the second substrate as designed.

【0034】請求項10記載の発明は、第1の基板およ
び第2の基板の少なくとも一方に、前記第1の基板およ
び前記第2の基板の貼り合わせ後の間隔を一定に保つ間
隔保持手段を設ける工程をさらに含むことを特徴とする
ものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in at least one of the first substrate and the second substrate, an interval holding means for keeping a constant interval after bonding the first substrate and the second substrate is provided. The method further includes the step of providing.

【0035】このように構成することにより、貼り合わ
せ後の第1の基板と第2の基板との間隔を、設計通りに
正確に決定、維持することができる光ピックアップ用光
学素子を製造することができる。
With this configuration, it is possible to manufacture an optical element for an optical pickup in which the distance between the first substrate and the second substrate after bonding can be accurately determined and maintained as designed. Can be.

【0036】請求項11記載の発明は、第1の基板およ
び第2の基板の少なくとも一方に、貼り合わせに使用さ
れた接着剤を逃がす接着剤用溝を設ける工程をさらに含
むことを特徴とするものである。
The eleventh aspect of the present invention is characterized by further comprising the step of providing an adhesive groove for releasing the adhesive used for bonding on at least one of the first substrate and the second substrate. Things.

【0037】このように構成することにより、接着剤用
溝の内部で接着剤が均一に塗布される光ピックアップ用
光学素子が製造できるようになる。
With this configuration, it is possible to manufacture an optical element for an optical pickup in which the adhesive is uniformly applied inside the adhesive groove.

【0038】請求項12記載の発明は、第1の基板上
に、対物レンズに入射する平行光の光路を変更する光路
変更手段を設ける工程をさらに含むことを特徴とするも
のである。
The twelfth aspect of the present invention is characterized by further comprising a step of providing an optical path changing means for changing an optical path of the parallel light incident on the objective lens on the first substrate.

【0039】このように構成することにより、対物レン
ズに入射する光がずれた場合にもこれを修正することが
できる光ピックアップ用光学素子を製造できるようにな
る。
With this configuration, it becomes possible to manufacture an optical element for an optical pickup that can correct even if the light incident on the objective lens is shifted.

【0040】請求項13記載の発明は、対物レンズは、
少なくとも一つの凸面を有することを特徴とするもので
ある。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the objective lens is
It has at least one convex surface.

【0041】このように構成することにより、対物レン
ズが光を効率的に集光でき、しかも、対物レンズの設計
の自由度が大きい光ピックアップ用光学素子を製造でき
るようになる。
With this configuration, the objective lens can efficiently condense light, and an optical element for an optical pickup with a high degree of freedom in designing the objective lens can be manufactured.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態1から
実施の形態4について説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1の光ピ
ックアップ用光学素子の構成の一つを説明するための図
である。図1の光ピックアップ用光学素子は、平行光で
あるレーザ光Lを集光する対物レンズ1が設けられた第
1の基板3と、対物レンズ1と光軸が一致する先玉レン
ズであるソリッドイマージョンレンズ2が設けられた第
2の基板7と、第2の基板7の内部に形成される他の先
玉レンズであるソリッドイマージョンレンズ4とを有
し、第1の基板3と、第2の基板7とが一体化されて構
成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments 1 to 4 of the present invention will be described below. (Embodiment 1) FIG. 1 is a view for explaining one configuration of an optical element for an optical pickup according to Embodiment 1 of the present invention. The optical element for an optical pickup of FIG. 1 includes a first substrate 3 provided with an objective lens 1 for converging a laser beam L as a parallel light, and a solid lens which is a front lens whose optical axis coincides with that of the objective lens 1. A second substrate 7 provided with the immersion lens 2; and a solid immersion lens 4 which is another front lens formed inside the second substrate 7; And the substrate 7 are integrated.

【0043】このような構成では、ソリッドイマージョ
ンレンズ2は、ソリッドイマージョンレンズ2の高さに
加えて第2の基板7の厚さを高さとするソリッドイマー
ジョンレンズとして機能する。したがって、ソリッドイ
マージョンレンズ4は、ソリッドイマージョンレンズ2
の内部に設けられたものとみなすことができる。
In such a configuration, the solid immersion lens 2 functions as a solid immersion lens having the height of the second substrate 7 as well as the height of the solid immersion lens 2. Therefore, the solid immersion lens 4 is
Can be regarded as provided inside.

【0044】また、図1の光ピックアップ用光学素子で
は、第1の基板3と第2の基板7とを貼り合わせること
によって一体化している。そして、第1の基板3および
第2の基板7の両方が、第1の基板3および第2の基板
7の貼り合わせ後の間隔を一定に保つ間隔保持手段であ
る間隔保持部材5を有している。なお、本発明の光ピッ
クアップ用光学素子では、間隔保持部材5は第1の基板
3、第2の基板7の少なくともいずれか一方が備えてい
れば良いものとする。
In the optical element for an optical pickup of FIG. 1, the first substrate 3 and the second substrate 7 are integrated by bonding. Then, both the first substrate 3 and the second substrate 7 have the spacing member 5 as spacing means for keeping the spacing after bonding the first substrate 3 and the second substrate 7 constant. ing. In the optical element for an optical pickup of the present invention, it is sufficient that the spacing member 5 is provided on at least one of the first substrate 3 and the second substrate 7.

【0045】図1に示したソリッドイマージョンレンズ
2とソリッドイマージョンレンズ4とは、共に超半球形
状のソリッドイマージョンレンズであって、その光軸
(図中に破線で示す)が、対物レンズ1の光軸(図中に
破線で示す)と一致するように配置されている。また、
ソリッドイマージョンレンズ2とソリッドイマージョン
レンズ4とは、ソリッドイマージョンレンズ2の中心
が、対物レンズ1の本来の焦点位置から距離n1×r
1(図中Aで示す)だけ離れた位置にあるように、ま
た、ソリッドイマージョンレンズ4の中心が、ソリッド
イマージョンレンズ2の本来の焦点位置から距離n2
1×r2(図中Bで示す)だけ離れた位置にあるように
配置されている。このような配置は、間隔保持部材5に
よってその距離が決定され、貼り合わせ後には安定に維
持される。
The solid immersion lens 2 and the solid immersion lens 4 shown in FIG. 1 are both super hemispherical solid immersion lenses, and their optical axes (shown by broken lines in the figure) are the light of the objective lens 1. It is arranged so as to coincide with the axis (shown by a broken line in the figure). Also,
The solid immersion lens 2 and the solid immersion lens 4 are arranged such that the center of the solid immersion lens 2 is at a distance n 1 × r from the original focal position of the objective lens 1.
1 (indicated by A in the drawing), and the center of the solid immersion lens 4 is shifted from the original focal position of the solid immersion lens 2 by a distance n 2 /
They are arranged so as to be separated by n 1 × r 2 (indicated by B in the figure). In such an arrangement, the distance is determined by the spacing member 5 and is stably maintained after bonding.

【0046】さらに、ソリッドイマージョンレンズ2の
高さは、 r1(1+1/n1)−r2(n2/n1−n1/n2) …式(5) また、ソリッドイマージョンレンズ4の高さは、 r2(1+n1/n2) …式(6) として表される。ただし、上述した文字は、それぞれ、
以下の数値を示すものとする。 n1:ソリッドイマージョンレンズ2の屈折率 r1:ソリッドイマージョンレンズ2の半径 n2:ソリッドイマージョンレンズ4の屈折率 r2:ソリッドイマージョンレンズ4の半径
Further, the height of the solid immersion lens 2 is given by: r 1 (1 + 1 / n 1 ) −r 2 (n 2 / n 1 −n 1 / n 2 ) (5) The height is expressed as r 2 (1 + n 1 / n 2 ) (6). However, the above-mentioned characters are
The following numerical values shall be indicated. n 1 : refractive index of the solid immersion lens 2 r 1 : radius of the solid immersion lens 2 n 2 : refractive index of the solid immersion lens 4 r 2 : radius of the solid immersion lens 4

【0047】なお、対物レンズと2つのソリッドイマー
ジョンレンズとを一体化した光ピックアップ用光学素子
で得られるスポットサイズは、ソリッドイマージョンレ
ンズの屈折率をそれぞれn1、n2とすると、屈折率
1、n2と以下のような関係になる。すなわち、ソリッ
ドイマージョンレンズがいずれも半球形のものである場
合に得られるスポットサイズW1は、 W1∝λ/n2・sinθ …式(7) と表すことができる。また、図1のように、2つのソリ
ッドイマージョンレンズがいずれも超半球形状のもので
ある場合に得られるスポットサイズW2は、 W2∝λ/(n2 2/n1)sinθ …式(8) と表すことができる。
[0047] Incidentally, the spot size obtained by the objective lens and two solid immersion lens and the optical element for the optical pickup with an integrated, when the refractive index of the solid immersion lens and n 1, n 2, respectively, the refractive index n 1 , N 2 with the following relationship. That is, the spot size W 1 obtained when all the solid immersion lenses are hemispherical can be expressed by the following equation: W 1 Wλ / n 2 · sin θ Further, as shown in FIG. 1, the spot size W 2 in which two of the solid immersion lens is obtained when both are of super-hemispherical shape, W 2 αλ / (n 2 2 / n 1) sinθ ... formula ( 8) can be expressed as

【0048】このようにして形成されたスポット光S
は、光ディスク14の記録層に記録マークを形成するこ
とによって情報を書き込む、あるいは、光ディスク14
に書き込まれた記録マークに照射され、その反射光に基
づいて光ディスク14から情報を読み出すのに使用され
る。この情報の読み出しにあたっては、光ディスク14
が相変化型である場合には反射率の相違による反射光の
大小が用いられ、光ディスク14が光磁気記録型である
場合には偏光が用いられる。
The spot light S thus formed
Writes information by forming a recording mark on the recording layer of the optical disc 14,
It is used to read information from the optical disc 14 on the basis of the reflected light. In reading this information, the optical disk 14
Is a phase change type, the magnitude of reflected light due to the difference in reflectance is used, and if the optical disk 14 is a magneto-optical recording type, polarized light is used.

【0049】また、このような光ピックアップ用光学素
子では、図16に示した浮上ヘッドに取り付けられて使
用される際に安定して浮上できるよう、ソリッドイマー
ジョンレンズ4の底面側に微細な構造を設けるようにす
ることができる。
Also, in such an optical element for an optical pickup, a fine structure is provided on the bottom side of the solid immersion lens 4 so that the optical element can be stably floated when used by being attached to the flying head shown in FIG. It can be provided.

【0050】以上のように構成された光ピックアップ用
光学素子は、以下のようにしてスポット光を形成する。
すなわち、コリメートされた平行なレーザ光Lは、対物
レンズ1に入射して集光されながらソリッドイマージョ
ンレンズ2に向かい、ソリッドイマージョンレンズ2の
表面で屈折する。そして、この屈折によってより大きい
角度でソリッドイマージョンレンズ4の表面に入射し、
ここで、さらに屈折しながらスポット光Sとして光ディ
スク14上に照射される。
The optical element for an optical pickup configured as described above forms a spot light as follows.
That is, the collimated parallel laser light L enters the objective lens 1 and is condensed, travels toward the solid immersion lens 2, and is refracted on the surface of the solid immersion lens 2. Then, due to this refraction, the light enters the surface of the solid immersion lens 4 at a larger angle,
Here, the light is irradiated onto the optical disk 14 as spot light S while being further refracted.

【0051】このスポット光Sは、超半球形状のソリッ
ドイマージョンレンズ4によって実質的に高い屈折率で
屈折し、しかも、ソリッドイマージョンレンズ2によっ
て大きい画角θを有するようになる。このため、スポッ
ト光Sのスポットサイズは、いっそう小さいものにな
る。
The spot light S is refracted by the super hemispherical solid immersion lens 4 at a substantially high refractive index, and has a large angle of view θ by the solid immersion lens 2. Therefore, the spot size of the spot light S becomes smaller.

【0052】このような構成の光ピックアップ用光学素
子によれば、ソリッドイマージョンレンズ4が第2の基
板7の内部に設けられることから、ソリッドイマージョ
ンレンズ4表面での反射率が低下する。このため、ソリ
ッドイマージョンレンズ4として屈折率が大きいガラス
部材を用いても光の利用効率が低下することがない。ま
た、このとき、画角θを高めるよう機能するソリッドイ
マージョンレンズ2の材質としては、特に屈折率の高い
部材を用いることが必要ないので、ソリッドイマージョ
ンレンズ2による光の利用効率低下も問題にならない。
According to the optical element for an optical pickup having such a configuration, since the solid immersion lens 4 is provided inside the second substrate 7, the reflectance on the surface of the solid immersion lens 4 is reduced. Therefore, even if a glass member having a large refractive index is used as the solid immersion lens 4, the light use efficiency does not decrease. Further, at this time, as a material of the solid immersion lens 2 that functions to increase the angle of view θ, it is not necessary to use a member having a particularly high refractive index, so that there is no problem in reducing the light use efficiency of the solid immersion lens 2. .

【0053】したがって、実施の形態1の光ピックアッ
プ用光学素子は、ソリッドイマージョンレンズを設けて
小さいスポットサイズを小さくでき、しかも、光の利用
効率が低下することをなくすことができる。
Accordingly, the optical element for an optical pickup according to the first embodiment can be provided with a solid immersion lens to reduce a small spot size, and can also prevent a decrease in light use efficiency.

【0054】次に、本発明の光ピックアップ用光学素子
を製造する方法を、図1に示した構成を例にして説明す
る。実施の形態1の光ピックアップ用光学素子の製造方
法は、第1の基板3に平行光を集光する対物レンズ1を
設ける工程と、第2の基板7に対物レンズ1と光軸が一
致するソリッドイマージョンレンズ2を形成する工程
と、第2の基板7のうち、ソリッドイマージョンレンズ
2が形成された面の裏面に凹形状を形成し、ソリッドイ
マージョンレンズ2よりも屈折率の高い部材でこの凹形
状を埋め込むことによってソリッドイマージョンレンズ
4を形成する工程と、第1の基板3と第2の基板7とを
一体化する工程とを含むものである。
Next, a method of manufacturing the optical element for an optical pickup according to the present invention will be described with reference to the configuration shown in FIG. In the method of manufacturing the optical element for an optical pickup according to the first embodiment, the step of providing the objective lens 1 for converging parallel light on the first substrate 3 and the optical axis of the objective lens 1 coincide with the second substrate 7. A step of forming the solid immersion lens 2 and forming a concave shape on the back surface of the surface of the second substrate 7 on which the solid immersion lens 2 is formed; The method includes a step of forming the solid immersion lens 4 by embedding a shape, and a step of integrating the first substrate 3 and the second substrate 7.

【0055】このような工程を、以下、図2から図5を
用いて説明する。図2から図5のうち、図2は、ソリッ
ドイマージョンレンズ2を形成するためのマスクパター
ンを形成する工程を説明するための図、図3は、ソリッ
ドイマージョンレンズ2を形成するためのエッチング工
程を説明するための図、図4は、ソリッドイマージョン
レンズ4を形成するためのマスクパターンを形成する工
程を説明するための図、図5は、ソリッドイマージョン
レンズ4を形成するためのエッチング工程を説明するた
めの図である。なお、第1の基板3に対物レンズ1を設
ける工程については、周知のどのような方法を用いても
良いので図示を省くものとする。
Such a process will be described below with reference to FIGS. 2 to 5, FIG. 2 is a diagram for explaining a process of forming a mask pattern for forming the solid immersion lens 2, and FIG. 3 is an etching process for forming the solid immersion lens 2. FIG. 4 is a view for explaining a step of forming a mask pattern for forming the solid immersion lens 4, and FIG. 5 is a view for explaining an etching step for forming the solid immersion lens 4. FIG. It should be noted that the step of providing the objective lens 1 on the first substrate 3 is omitted because any known method may be used.

【0056】図2の工程では、先ず、透明なガラス部材
である第2の基板7に感光性材料としてフォトレジスト
21(例えば、東京応化社製、OFPR−800:ポジ
型レジスト、OMR−85:ネガ型レジスト)を塗布し
(a)、光を照射することによってレジストパターン2
2を形成する(b)。そして、レジストパターン22に
対して熱と圧力とを加え、凸形状の凸マスク23を形成
する(c)。なお、感光性材料としては、フォトレジス
トに代えて感光性ドライフィルムを用いても良い。
In the process shown in FIG. 2, first, a photoresist 21 (for example, OFPR-800: positive type resist, OMR-85, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is applied as a photosensitive material on the second substrate 7 which is a transparent glass member. Negative resist) is applied (a) and irradiated with light to form a resist pattern 2
2 is formed (b). Then, heat and pressure are applied to the resist pattern 22 to form a convex mask 23 having a convex shape (c). Incidentally, as the photosensitive material, a photosensitive dry film may be used instead of the photoresist.

【0057】次に、図3に示すように、凸マスク23を
マスクにして第2の基板7をドライエッチングする。こ
のドライエッチングのガスとしては、第2の基板7がガ
ラス部材であることから、CF4、O2を用い、必要に応
じてArなどの不活性ガスを混合しても良い。また、ド
ライエッチングの方法としては、反応性イオンエッチン
グ(RIE)、電子サイクロトロン共鳴エッチング(E
CR)などの方法を用いるものとする(a)。そして、
エッチング終了後、アッシングによって凸マスク23が
除去され、ソリッドイマージョンレンズ2が完成する
(b)。
Next, as shown in FIG. 3, the second substrate 7 is dry-etched using the convex mask 23 as a mask. Since the second substrate 7 is a glass member, CF 4 or O 2 may be used as the gas for the dry etching, and an inert gas such as Ar may be mixed as necessary. The dry etching method includes reactive ion etching (RIE) and electron cyclotron resonance etching (E
(A). And
After the etching, the convex mask 23 is removed by ashing, and the solid immersion lens 2 is completed (b).

【0058】なお、図示していないが、図1中に示した
ソリッドイマージョンレンズ2と同一の面にある間隔保
持部材5についても、この工程でソリッドイマージョン
レンズ2と同時に第2の基板7をエッチングすることに
よって形成することができる。
Although not shown, the spacing member 5 on the same surface as the solid immersion lens 2 shown in FIG. 1 also etches the second substrate 7 simultaneously with the solid immersion lens 2 in this step. Can be formed.

【0059】次に、図4のように、ソリッドイマージョ
ンレンズ2が形成された第2の基板7の面と反対の面に
フォトレジスト21を塗布し(a)、光を照射すること
によってフォトレジスト21に底部が球面の凹マスク4
1を形成する(b)。このような底部が球面の凹マスク
41は、フォトレジスト21に濃淡がつけられるもの、
あるいは光を拡散させる作用があるものを用いることで
形成することができる。
Next, as shown in FIG. 4, a photoresist 21 is applied to the surface opposite to the surface of the second substrate 7 on which the solid immersion lens 2 is formed (a), and the photoresist 21 is irradiated with light to form a photoresist. 21 is a concave mask 4 having a spherical bottom.
1 (b). Such a concave mask 41 having a spherical bottom has a structure in which the photoresist 21 is shaded,
Alternatively, it can be formed by using a material that has a function of diffusing light.

【0060】次に、図5のように、凹マスク41を有す
るフォトレジスト21をマスクにして第2の基板7をド
ライエッチングする。このドライエッチングのガスとし
ては、ソリッドイマージョンレンズ2形成時のエッチン
グと同様にCF4、O2を用い、必要に応じてArなどの
不活性ガスを混合しても良い。また、ドライエッチング
の方法としては、反応性イオンエッチング(RIE)、
電子サイクロトロン共鳴エッチング(ECR)などの方
法を用いるものとする(a)。このエッチング終了後、
第2の基板7には、凹形状部52が形成される(b)。
Next, as shown in FIG. 5, the second substrate 7 is dry-etched using the photoresist 21 having the concave mask 41 as a mask. As the gas for the dry etching, CF 4 and O 2 may be used similarly to the etching at the time of forming the solid immersion lens 2, and an inert gas such as Ar may be mixed as necessary. In addition, as a method of dry etching, reactive ion etching (RIE),
A method such as electron cyclotron resonance etching (ECR) is used (a). After this etching,
A concave portion 52 is formed on the second substrate 7 (b).

【0061】次に、凹形状部52に第2の基板7よりも
屈折率の高い材料(高屈折率材料)を埋め込み、ソリッ
ドイマージョンレンズ4が完成する(c)。なお、この
ような第2の基板7に対するエッチング処理の間、ソリ
ッドイマージョンレンズ2が設けられている側の面は、
ソリッドイマージョンレンズ2を損ねないようにワック
スなどで固定しておくものとする。
Next, a material (high-refractive-index material) having a higher refractive index than the second substrate 7 is embedded in the concave portion 52 to complete the solid immersion lens 4 (c). During the etching process on the second substrate 7, the surface on which the solid immersion lens 2 is provided is:
The solid immersion lens 2 is fixed with wax or the like so as not to be damaged.

【0062】以上の工程終了後、対物レンズ1と間隔保
持部材5とが設けられている第1の基板3と、第2の基
板7とを間隔保持部材5同士を貼り合わせることによっ
て一体化する。なお、第1の基板3の間隔保持部材5
は、第2の基板7に設けられる間隔保持部材5と同様に
フォトリソグラフィによるマスク形成工程、ドライエッ
チングの工程によって予め形成しておくものとする。
After the above steps, the first substrate 3 provided with the objective lens 1 and the spacing member 5 and the second substrate 7 are integrated by bonding the spacing members 5 together. . The spacing member 5 of the first substrate 3
Is formed in advance by a photolithography mask forming step and a dry etching step, similarly to the spacing member 5 provided on the second substrate 7.

【0063】ただし、実施の形態1は、図5に示した構
成に限定されるものでなく、例えば、ソリッドイマージ
ョンレンズ2をワックスなどで固定してソリッドイマー
ジョンレンズ4を形成する工程に代えて、第1の基板
3、第2の基板7のいずれとも異なる他の基板(図示せ
ず)に凹形状部52を形成し、ソリッドイマージョンレ
ンズ2よりも屈折率の高い部材で凹形状部52を埋め込
むことによってソリッドイマージョンレンズ4を形成す
る工程と、第2の基板7のうち、ソリッドイマージョン
レンズ2が形成された面の裏面と、他の基板のうち、ソ
リッドイマージョンレンズ4が形成された面の裏面とを
貼り合わせて一体化する工程と、一体化した第2の基板
7および前記他の基板と、第1の基板3とをさらに一体
化する工程とを含むようにしても良い。
However, the first embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 5. For example, instead of the step of fixing the solid immersion lens 2 with wax or the like to form the solid immersion lens 4, A concave portion 52 is formed on another substrate (not shown) different from both the first substrate 3 and the second substrate 7, and the concave portion 52 is embedded with a member having a higher refractive index than the solid immersion lens 2. Thereby forming the solid immersion lens 4, the back surface of the surface of the second substrate 7 on which the solid immersion lens 2 is formed, and the back surface of the other substrate on which the solid immersion lens 4 is formed And a step of further integrating the integrated second substrate 7 and the other substrate and the first substrate 3 with each other. Unishi and may be.

【0064】次に、図6(a)、(b)、(c)とし
て、実施の形態1の光ピックアップ用光学素子の製造方
法の他の例を示す。なお、図6に示した製造方法は、間
隔保持部材5を設けない場合の製造方法であって、基板
同士を直接貼り合わせて構成される光ピックアップ用光
学素子の製造方法を示すものである。
Next, FIGS. 6A, 6B and 6C show another example of a method of manufacturing the optical element for an optical pickup according to the first embodiment. The manufacturing method shown in FIG. 6 is a manufacturing method in which the spacing member 5 is not provided, and shows a method of manufacturing an optical element for an optical pickup configured by directly bonding substrates.

【0065】この光ピックアップ用光学素子の製造方法
では、先ず、図4、図5に示した工程を用いて第1の基
板である基板61にソリッドイマージョンレンズ62を
形成する。なお、このとき、図6の構成では、ソリッド
イマージョンレンズ62形成に際して埋め込まれた高屈
折材料を、所定の厚さの層68として基板61上に残し
ておくものとする。次に、レンズ性能を得るため、ソリ
ッドイマージョンレンズ62の上に第2の基板である平
板63を配置し、接着などによって固定する。
In this method of manufacturing an optical element for an optical pickup, first, a solid immersion lens 62 is formed on a substrate 61 as a first substrate by using the steps shown in FIGS. At this time, in the configuration of FIG. 6, it is assumed that the high refractive material embedded in forming the solid immersion lens 62 is left on the substrate 61 as a layer 68 having a predetermined thickness. Next, in order to obtain lens performance, a flat plate 63 as a second substrate is disposed on the solid immersion lens 62 and fixed by bonding or the like.

【0066】平板63は、ソリッドイマージョンレンズ
62製造のために埋め込まれた高屈折率材料と同じ、あ
るいは同程度の屈折率を持つ部材で、光ピックアップ用
光学素子の高さに適し、かつ、収差の条件を満たす厚さ
に設計されたものとする。また、平板63の厚さは、基
板と接着後に研磨して所望の値にするものでも良い。さ
らに、ソリッドイマージョンレンズ62の高屈折率材料
に平板63を接着する作用のある樹脂系材料を用いても
良い。この場合には、樹脂系材料として光ピックアップ
用光学素子で用いられるレーザ光の波長に対して透過率
の高いものを選択する。
The flat plate 63 is a member having the same or similar refractive index as the high refractive index material embedded for manufacturing the solid immersion lens 62. Shall be designed to satisfy the condition of Further, the thickness of the flat plate 63 may be set to a desired value by polishing after bonding to the substrate. Further, a resin material having an effect of bonding the flat plate 63 to the high refractive index material of the solid immersion lens 62 may be used. In this case, a resin material having a high transmittance with respect to the wavelength of the laser beam used in the optical element for an optical pickup is selected.

【0067】続いて、平板63に対して図4、図5に示
した工程を用いてソリッドイマージョンレンズ64を形
成する。そして、形成したソリッドイマージョンレンズ
64の上に平板65を配置する。そして、基板61の下
面に対物レンズ66を設ける。また、図6の構成では、
基板61の対物レンズ66が設けられた面にプリズム6
7を設けるものとした。この際、プリズム67は、レー
ザ光Lの波長に対して高い透過率を持つ接着剤によって
基板61に固定される。
Subsequently, a solid immersion lens 64 is formed on the flat plate 63 by using the steps shown in FIGS. Then, the flat plate 65 is arranged on the formed solid immersion lens 64. Then, the objective lens 66 is provided on the lower surface of the substrate 61. In the configuration of FIG. 6,
The prism 6 is provided on the surface of the substrate 61 on which the objective lens 66 is provided.
7 was provided. At this time, the prism 67 is fixed to the substrate 61 by an adhesive having a high transmittance with respect to the wavelength of the laser light L.

【0068】また、ソリッドイマージョンレンズ62、
平板63を形成するための他の方法としては、スパッタ
リングによって高屈折率材料をソリッドイマージョンレ
ンズ62の凹形状部62a、あるいはソリッドイマージ
ョンレンズ64の凹形状部64aに埋め込み、エッチバ
ックおよび平坦化した後に凹形状部62a、64aに高
屈折率材料を残存させる、あるいはスパッタリングのタ
ーゲットとして使用した材料と同一の材料の平板を接着
するものがある。
The solid immersion lens 62,
As another method for forming the flat plate 63, a high-refractive-index material is embedded in the concave portion 62a of the solid immersion lens 62 or the concave portion 64a of the solid immersion lens 64 by sputtering, and after etching back and flattening. In some cases, a high refractive index material is left in the concave portions 62a and 64a, or a flat plate made of the same material as the material used as the sputtering target is bonded.

【0069】このスパッタリングのターゲットとして
は、LaF2(波長768.2nmでの屈折率が1.7
335)、SFSI(波長768.2nmでの屈折率が
1.8927)といったガラス部材や、Si(波長1.
33μmでの屈折率が3.5011)、ZnSe(波長
656.3nmでの屈折率が2.578)がある。
The sputtering target was LaF 2 (having a refractive index of 1.7 at a wavelength of 768.2 nm).
335), SFSI (refractive index at wavelength 768.2 nm: 1.8927), Si (wavelength 1.
The refractive index at 33 μm is 3.5011, and ZnSe (the refractive index at a wavelength of 656.3 nm is 2.578).

【0070】また、対物レンズ66基板66aとソリッ
ドイマージョンレンズ62、64が設けられた基板6
1、平板63を貼り合わせる際の溝の形成も、前述した
工程中でフォトリソグラフィやエッチングを組み合わせ
て行うことができる。また、この際のエッチングマスク
には、感光性樹脂を用いずに金属膜を使うことも可能で
ある。
The objective lens 66 has a substrate 66a and a substrate 6 provided with the solid immersion lenses 62 and 64.
1. Grooves for bonding the flat plate 63 can also be formed by combining photolithography and etching in the above-described steps. In addition, a metal film can be used as the etching mask without using a photosensitive resin.

【0071】図6に示した構成によれば、ソリッドイマ
ージョンレンズ64に加えてソリッドイマージョンレン
ズ62も基板61の内部に設けられることから、ソリッ
ドイマージョンレンズ62に屈折率の高い材質を用いた
場合にも、ソリッドイマージョンレンズ62での反射率
が高まることがなくなる。このため、ソリッドイマージ
ョンレンズ62、ソリッドイマージョンレンズ64の両
方に高い屈折率の部材を用いてより小さいスポットサイ
ズのスポット光を実現することができる。
According to the structure shown in FIG. 6, the solid immersion lens 62 is also provided inside the substrate 61 in addition to the solid immersion lens 64. Therefore, when the solid immersion lens 62 is made of a material having a high refractive index, Also, the reflectance of the solid immersion lens 62 does not increase. For this reason, a spot light with a smaller spot size can be realized by using a member having a high refractive index for both the solid immersion lens 62 and the solid immersion lens 64.

【0072】以上述べた実施の形態1の光ピックアップ
用光学素子によれば、スポット光を集光するソリッドイ
マージョンレンズを、基板の内部に設けたことによって
ソリッドイマージョンレンズに屈折率の高い材料を用い
ても反射率が大きくならず、光の利用効率が低下するこ
とがない。また、対物レンズとソリッドイマージョンと
の間にソリッドイマージョンレンズを設けたことによっ
てスポット光を形成するソリッドイマージョンレンズの
画角が大きくなり、スポット光のスポットサイズをより
小さくすることができる。
According to the optical pickup optical element of the first embodiment described above, the solid immersion lens for condensing the spot light is provided inside the substrate, so that a material having a high refractive index is used for the solid immersion lens. However, the reflectance does not increase and the light use efficiency does not decrease. Further, by providing the solid immersion lens between the objective lens and the solid immersion, the angle of view of the solid immersion lens forming the spot light is increased, and the spot size of the spot light can be further reduced.

【0073】また、実施の形態1の光ピックアップ用光
学素子によれば、間隔保持部材を介して第1の基板と第
2の基板とを貼り合わせることにより、対物レンズとソ
リッドイマージョンレンズとの間隔が安定に維持される
ことになり、光ピックアップ用光学素子の特性を安定に
することができる。
Further, according to the optical element for an optical pickup of the first embodiment, by bonding the first substrate and the second substrate via the spacing member, the distance between the objective lens and the solid immersion lens can be improved. Is stably maintained, and the characteristics of the optical element for an optical pickup can be stabilized.

【0074】さらに、本発明の実施の形態1は、図1に
示した構成に限定されるものではない。すなわち、ソリ
ッドイマージョンレンズの構成は、図1のように両方と
も超半球形状に限定されるものでなく、所望の開口数に
合わせて超半球形状、半球形状のいずれを組み合わせて
用いても良い。また、対物レンズの形状についても、少
なくとも一つの凸面を有していれば良く、図1に示した
上面が凸の形状に限定されるものではない。
Further, the first embodiment of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. That is, the configuration of the solid immersion lens is not limited to the super-hemispherical shape as shown in FIG. 1, and any of the super-hemispherical shape and the hemispherical shape may be used in combination according to a desired numerical aperture. Also, the shape of the objective lens may have at least one convex surface, and the upper surface shown in FIG. 1 is not limited to the convex shape.

【0075】以下、図7から図10に、このような実施
の形態1の光ピックアップ用光学素子の他の構成例を示
す。なお、図7〜10に示した構成は、図1に示した構
成とほぼ同様のものであるから、同様の部材については
同様の符号を付し、その説明を一部省くものとする。
FIGS. 7 to 10 show other structural examples of the optical element for an optical pickup according to the first embodiment. The configuration shown in FIGS. 7 to 10 is substantially the same as the configuration shown in FIG. 1. Therefore, the same reference numerals are given to the same members, and the description thereof will be partially omitted.

【0076】図7に示した構成は、図1の構成とほぼ同
様のものであって、対物レンズ71が、下に凸の形状を
有するものである点だけが図1の構成と相違する。ま
た、図8に示した構成は、図1の構成とほぼ同様のもの
であって、対物レンズ1、対物レンズ71を有し、全体
として両面が凸の形状の対物レンズを有する点だけが図
1の構成と相違する。さらに、図9に示した構成は、対
物レンズ91が第1の基板の内部に設けられていて、間
隔保持部材92が第2の基板7側だけに設けられている
点だけが図1に示した構成と相違する。なお、このよう
な対物レンズ91は、図4、図5に示した工程によって
製造することができる。図10に示した構成は、間隔保
持部材92が第2の基板7側だけに設けられていて、第
1の基板101の下面がメニスカス形状になっている。
The configuration shown in FIG. 7 is substantially the same as the configuration shown in FIG. 1, and differs from the configuration shown in FIG. 1 only in that the objective lens 71 has a downwardly convex shape. The configuration shown in FIG. 8 is substantially the same as the configuration shown in FIG. 1 except that it has an objective lens 1 and an objective lens 71 and has an objective lens having a convex shape on both sides as a whole. This is different from the configuration of FIG. Further, the configuration shown in FIG. 9 is different from the configuration shown in FIG. 1 only in that the objective lens 91 is provided inside the first substrate and the spacing member 92 is provided only on the second substrate 7 side. Configuration. Note that such an objective lens 91 can be manufactured by the steps shown in FIGS. In the configuration shown in FIG. 10, the spacing member 92 is provided only on the second substrate 7 side, and the lower surface of the first substrate 101 has a meniscus shape.

【0077】(実施の形態2)次に、本発明の実施の形
態2について説明する。図11は、本発明の実施の形態
2を説明するための図である。ただし、図11中、図1
〜図10に示した構成と同一の構成については同一の符
号を付し、その説明を一部略すものとする。図11に示
した構成は、対物レンズ91に入射するレーザ光Lの光
路を変更する光路変更手段であるプリズム67を第1の
基板3の上面に設けている。
(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 11 is a diagram for explaining Embodiment 2 of the present invention. However, in FIG.
10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be partially omitted. In the configuration shown in FIG. 11, a prism 67 that is an optical path changing unit that changes the optical path of the laser light L incident on the objective lens 91 is provided on the upper surface of the first substrate 3.

【0078】なお、本発明者らは、図11に示した構成
と従来の一般的な光ピックアップ用光学素子とで光の利
用効率およびレーザ光がソリッドイマージョンレンズ表
面で全反射を起こさない最大角度を比較し、以下の結果
を得た。 光の利用効率 条件:ソリッドイマージョンレンズ2を含む第1の基板
の屈折率:1.5 ソリッドイマージョンレンズ4の屈折率:1.98 光の利用効率(光ピックアップ用光学素子に垂直に入射
する光の入射前後の光量比) 従来の光ピックアップ用光学素子:62.7% 図11の構成の光ピックアップ用光学素子:70.1% このような実施の形態1の光ピックアップ用光学素子に
ついても、ソリッドイマージョンレンズ2の対物レンズ
と対向する面に反射防止膜を設ければ、さらに利用効率
が高まることは言うまでもない。
The present inventors have found that the configuration shown in FIG. 11 and a conventional general optical pickup optical element have a light utilization efficiency and a maximum angle at which laser light does not cause total reflection on the surface of the solid immersion lens. And the following results were obtained. Light utilization efficiency Condition: Refractive index of first substrate including solid immersion lens 2: 1.5 Refractive index of solid immersion lens 4: 1.98 Light utilization efficiency (light incident perpendicular to optical element for optical pickup) The conventional optical element for optical pickup: 62.7% The optical element for optical pickup having the configuration of FIG. 11: 70.1% The optical element for optical pickup according to the first embodiment is also described as follows. If an anti-reflection film is provided on the surface of the solid immersion lens 2 facing the objective lens, it goes without saying that the utilization efficiency is further improved.

【0079】 レーザ光Lが全反射を起こさない入射
角度の最大値 従来の光ピックアップ用光学素子では30.3度、図1
1の光ピックアップ用光学素子では、41.8度であっ
た。つまり、図11の光ピックアップ用光学素子は、対
物レンズからソリッドイマージョンレンズへの入射角度
を大きくとることができる。
Maximum value of incident angle at which laser light L does not cause total reflection 30.3 degrees in a conventional optical pickup optical element, FIG.
The optical element for optical pickup No. 1 had an angle of 41.8 degrees. That is, the optical element for an optical pickup in FIG. 11 can increase the incident angle from the objective lens to the solid immersion lens.

【0080】(実施の形態3)次に、本発明の実施の形
態3について説明する。図12(a)、(b)は、実施
の形態3の光ピックアップ用光学素子を説明するための
図であって、図12(a)は、実施の形態3の光ピック
アップ用光学素子の断面図、(b)は、(a)に示した
構成の上面図である。なお、図12中、図1で示した部
材と同様の部材については同様の符号を付し、その説明
を一部略すものとする。
(Embodiment 3) Next, Embodiment 3 of the present invention will be described. FIGS. 12A and 12B are views for explaining the optical element for an optical pickup according to the third embodiment, and FIG. 12A is a cross section of the optical element for the optical pickup according to the third embodiment. FIG. 2B is a top view of the configuration shown in FIG. In FIG. 12, the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be partially omitted.

【0081】実施の形態3の光ピックアップ用光学素子
は、第1の基板3と第2の基板7とを貼り合わすことに
よって一体化し、第1の基板3および第2の基板7の両
方が、貼り合わせ位置を示す貼り合わせ位置決め手段で
ある位置決め部120を有するよう構成されている。な
お、位置決め部120は、図12のように第1の基板
3、第2の基板7の両方が有するものに限定されるもの
でなく、第1の基板3、第2の基板7の少なくとも一方
が有していればよい。
The optical element for an optical pickup according to the third embodiment is integrated by bonding the first substrate 3 and the second substrate 7, and both the first substrate 3 and the second substrate 7 It is configured to have a positioning portion 120 which is a bonding positioning means indicating a bonding position. In addition, the positioning part 120 is not limited to the thing which both the 1st board | substrate 3 and the 2nd board | substrate 7 have like FIG. 12, and at least one of the 1st board | substrate 3 and the 2nd board | substrate 7 is used. Should just have.

【0082】実施の形態3の位置決め部120は、対物
レンズ1、対物レンズ71と同心円となる円の円周上に
等間隔で4個設けられている。そして、各位置決め部1
20は、上位置決め部120a、下位置決め部120b
とよりなり、上位置決め部120aは球面に沿う凹溝1
21aを有し、下位置決め部120bは矩形の凹溝12
1bを有している。凹溝121aと凹溝121bとは、
微小球121を挟み込むことによって上位置決め部12
0aと下位置決め部120bとを正確に位置合わせして
一体化することができる。この微小球121には、寸法
形状が設計に正確で、しかもばらつきがないことが要求
される。微小球121として使用できる既存の部材とし
ては、例えば、液晶のスペーサがある。
Four positioning units 120 according to the third embodiment are provided at equal intervals on the circumference of a circle concentric with the objective lens 1 and the objective lens 71. And each positioning part 1
20 is an upper positioning part 120a and a lower positioning part 120b
And the upper positioning portion 120a is a concave groove 1 along the spherical surface.
21a, and the lower positioning portion 120b has a rectangular groove 12
1b. The groove 121a and the groove 121b are
By sandwiching the microsphere 121, the upper positioning portion 12
0a and the lower positioning portion 120b can be accurately aligned and integrated. The microspheres 121 are required to be dimensionally and accurately designed and have no variation. An existing member that can be used as the microsphere 121 is, for example, a liquid crystal spacer.

【0083】このような構成によれば、第1の基板3と
第2の基板7とが正確に位置合わせされて一体化し、第
1の基板3に設けられたソリッドイマージョンレンズ2
と、第2の基板7に設けられたソリッドイマージョンレ
ンズ4との位置、さらには間隔を設計通り正確に合わせ
ることができるようになる。
According to such a configuration, the first substrate 3 and the second substrate 7 are accurately aligned and integrated, and the solid immersion lens 2 provided on the first substrate 3 is formed.
Then, the position of the solid immersion lens 4 provided on the second substrate 7 and the distance between the solid immersion lens 4 and the space can be accurately adjusted as designed.

【0084】なお、本発明の位置決め手段は、上記した
構成に限定されるものではない。例えば、位置決め手段
は、半導体プロセスで用いられるアライメントマークを
第1の基板3、第2の基板7の表面に設けるものでも良
い。アライメントマークを位置決め手段として用いた場
合には、顕微鏡などでこのアライメントマークを確認し
ながら第1の基板3、第2の基板7を位置決めして一体
化する。このような構成によれば、μmのオーダーで第
1の基板3、第2の基板7を位置決めすることができ
る。
Note that the positioning means of the present invention is not limited to the above-described configuration. For example, the positioning means may provide alignment marks used in a semiconductor process on the surfaces of the first substrate 3 and the second substrate 7. When the alignment marks are used as positioning means, the first substrate 3 and the second substrate 7 are positioned and integrated while checking the alignment marks with a microscope or the like. According to such a configuration, the first substrate 3 and the second substrate 7 can be positioned on the order of μm.

【0085】さらに、本発明の位置決め手段は、第1の
基板3、第2の基板7に対し、互いに係合する凹凸の溝
をフォトリソグラフィとエッチングの工程によって形成
するものであっても良い。このような構成によれば、比
較的簡易に位置決め手段を形成でき、ひいては光ピック
アップ用光学素子の構成、製造工程を簡易なものにする
ことができる。
Further, the positioning means of the present invention may be such that grooves of concave and convex engaging with each other are formed on the first substrate 3 and the second substrate 7 by photolithography and etching. According to such a configuration, the positioning means can be formed relatively easily, and the configuration and manufacturing process of the optical element for an optical pickup can be simplified.

【0086】(実施の形態4)次に、本発明の実施の形
態4について説明する。図13(a)、(b)は、実施
の形態4の光ピックアップ用光学素子を説明するための
図であって、図13(a)は、実施の形態4の光ピック
アップ用光学素子の断面図、(b)は、(a)に示した
構成の上面図である。なお、図13中、図1、図12で
示した部材と同様の部材については同様の符号を付し、
その説明を一部略すものとする。
(Embodiment 4) Next, Embodiment 4 of the present invention will be described. FIGS. 13A and 13B are views for explaining the optical element for an optical pickup according to the fourth embodiment, and FIG. 13A is a cross section of the optical element for the optical pickup according to the fourth embodiment. FIG. 2B is a top view of the configuration shown in FIG. In FIG. 13, the same members as those shown in FIGS. 1 and 12 are denoted by the same reference numerals,
The description is partially omitted.

【0087】実施の形態4の光ピックアップ用光学素子
は、第1の基板と前記第2の基板とを貼り合わすことに
よって一体化している。そして、第1の基板3および第
2の基板7の両方が、それぞれ備える位置決め部120
に、貼り合わせに使用された接着剤aを逃がす接着剤用
溝130を有するものである。
The optical element for an optical pickup according to the fourth embodiment is integrated by bonding a first substrate and the second substrate. The positioning portions 120 provided on both the first substrate 3 and the second substrate 7 are provided.
In addition, an adhesive groove 130 for releasing the adhesive a used for bonding is provided.

【0088】なお、接着剤用溝130が設けられた位置
決め部120は、図13のように第1の基板3、第2の
基板7の両方が有するものに限定されるものでなく、第
1の基板3、第2の基板7の少なくとも一方が有してい
ればよい。また、接着剤用溝130は、位置決め部12
0に設けられる構成に限定されるものではなく、第1の
基板3、第2の基板7上の貼り合わせ位置であればどこ
に設けても良い。
The positioning portion 120 provided with the adhesive groove 130 is not limited to the one provided in both the first substrate 3 and the second substrate 7 as shown in FIG. It is only necessary that at least one of the substrate 3 and the second substrate 7 has this. In addition, the adhesive groove 130 is provided in the positioning portion 12.
However, the present invention is not limited to the configuration provided at 0, and may be provided at any position on the first substrate 3 and the second substrate 7 as long as they are bonded together.

【0089】実施の形態4においても、位置決め部12
0は、対物レンズ1、対物レンズ71と同心円となる円
の円周上に等間隔で4個設けられている。実施の形態4
では、この同心円に沿って接着剤用溝130が設けられ
ている。実施の形態4の接着剤用溝130は、延出部1
30aを有しており、このために第1の基板3と第2の
基板7貼り合わせに使用された接着剤aを逃がすことが
できる構成となっている。
Also in the fourth embodiment, the positioning portion 12
Four 0s are provided at equal intervals on the circumference of a circle concentric with the objective lens 1 and the objective lens 71. Embodiment 4
In the figure, an adhesive groove 130 is provided along the concentric circle. The adhesive groove 130 of the fourth embodiment is
30a, so that the adhesive a used for bonding the first substrate 3 and the second substrate 7 can be released.

【0090】このような接着剤用溝130を有する第1
の基板3と第2の基板とを貼り合わせる際には、予め接
着剤用溝130に接着剤aを充分に流し込み、第1の基
板3と第2の基板7とを合わせて圧力をかける。このと
き、接着剤用溝130からあふれた接着剤aは、位置決
め部120の端部にある接着剤用溝130の延出部13
0aを通じて第1の基板3、第2の基板7の外に押し出
される。押し出された接着剤aを取り除いた後、第1の
基板3、第2の基板7を貼り合わせた接着剤aに硬化処
理が施され、第1の基板3、第2の基板7の貼り合わせ
が完了する。
The first having such an adhesive groove 130
When bonding the first substrate 3 and the second substrate, the adhesive a is sufficiently poured into the adhesive groove 130 in advance, and the first substrate 3 and the second substrate 7 are combined and pressure is applied. At this time, the adhesive a overflowing from the adhesive groove 130 is applied to the extending portion 13 of the adhesive groove 130 at the end of the positioning portion 120.
The first substrate 3 and the second substrate 7 are extruded through Oa. After removing the extruded adhesive a, the adhesive a to which the first substrate 3 and the second substrate 7 are bonded is subjected to a curing treatment, and the first substrate 3 and the second substrate 7 are bonded to each other. Is completed.

【0091】このような構成によれば、接着剤aが接着
用溝130内部で均等に広がり、硬化する際に均等に収
縮できるため、接着後に第1の基板3、第2の基板7が
ずれることがない。したがって、実施の形態4の構成
は、第1の基板3、第2の基板7を、位置ずれすること
なく位置決めされた位置で正確に貼り合わすことができ
る。
According to such a configuration, since the adhesive a spreads evenly in the bonding groove 130 and can be uniformly shrunk when cured, the first substrate 3 and the second substrate 7 are shifted after bonding. Nothing. Therefore, in the configuration of the fourth embodiment, the first substrate 3 and the second substrate 7 can be accurately bonded at the determined position without displacement.

【0092】なお、本発明の接着剤用溝130は、実施
の形態4の構成に限定されるものではない。例えば、接
着剤用溝130は、一重の略円形状に限定されるもので
はなく、二重、三重のものであっても良い。また、第1
の基板3、第2の基板7間で均等に広がって硬化時の収
縮が均一になる形状であれば、他のどのような形状であ
っても良い。
The adhesive groove 130 of the present invention is not limited to the structure of the fourth embodiment. For example, the adhesive groove 130 is not limited to a single, substantially circular shape, and may be double or triple. Also, the first
Any other shape may be used as long as the shape spreads evenly between the substrate 3 and the second substrate 7 and the shrinkage during curing becomes uniform.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上説明した本願発明は、以下の効果を
奏するものである。すなわち、請求項1記載の発明は、
先玉レンズでの光の反射率を低減することができ、光ピ
ックアップ用光学素子の光の利用効率が先玉レンズを設
けたことで低下することを防ぐことができる。また、第
2の基板に設けられた先玉レンズの画角を大きくとるこ
とにより、スポット光のスポットサイズをより小さくす
ることができる。さらに、対物レンズの構造の自由度を
広げて収差の小さい光ピックアップ用光学素子を構成す
ることができる。
The present invention described above has the following effects. That is, the invention described in claim 1 is:
The reflectance of light at the front lens can be reduced, and the light utilization efficiency of the optical element for an optical pickup can be prevented from being reduced by providing the front lens. Further, by increasing the angle of view of the front lens provided on the second substrate, the spot size of the spot light can be further reduced. Further, the degree of freedom in the structure of the objective lens can be increased, and an optical element for an optical pickup with small aberration can be configured.

【0094】請求項2および請求項9記載の発明は、第
1の基板と第2の基板とを設計通りに正確に位置決め
し、光ピックアップ用光学素子の製造公差を小さくする
ことができる。
According to the second and ninth aspects of the present invention, the first substrate and the second substrate can be accurately positioned as designed, and the manufacturing tolerance of the optical element for an optical pickup can be reduced.

【0095】請求項3および請求項10記載の発明は、
貼り合わせ後の第1の基板と第2の基板との間隔を、設
計通りに正確に決定、維持することができ、光ピックア
ップ用光学素子の製造公差を小さくすることができる。
The invention according to claim 3 and claim 10 is as follows:
The distance between the first substrate and the second substrate after bonding can be accurately determined and maintained as designed, and the manufacturing tolerance of the optical element for an optical pickup can be reduced.

【0096】請求項4および請求項11記載の発明は、
接着剤が均一に塗布されるようになり、貼り合わせ時に
基板同士がずれることがなくなって光ピックアップ用光
学素子の製造公差を小さくすることができる。
The invention according to claim 4 and claim 11 is as follows:
The adhesive is uniformly applied, and the substrates are not displaced from each other at the time of bonding, so that the manufacturing tolerance of the optical element for an optical pickup can be reduced.

【0097】請求項5および請求項12記載の発明は、
設計通りのスポット径が得られる光の入射角度の許容範
囲が広がり、光ピックアップ用光学素子全体の構成の自
由度を広げることができる。
The invention according to claim 5 and claim 12 is as follows:
The allowable range of the incident angle of light for obtaining the spot diameter as designed is widened, and the degree of freedom of the configuration of the entire optical element for an optical pickup can be widened.

【0098】請求項6および請求項13記載の発明は、
対物レンズが光を効率的に集光でき、しかも、対物レン
ズの設計の自由度が大きくなるので、光ピックアップ用
光学素子全体の構成の自由度を広げることができる。
The invention according to claim 6 and claim 13 is as follows:
The objective lens can efficiently condense light, and the degree of freedom in designing the objective lens is increased, so that the degree of freedom in the configuration of the entire optical element for an optical pickup can be increased.

【0099】請求項7記載の発明は、半導体を製造する
工程と同様の工程を用いることができ、光ピックアップ
用光学素子を比較的高精度、かつ低コストに製造するこ
とができる。また、先玉レンズと他の先玉レンズとを一
つの基板に形成することができ、貼り合わせの工程を追
加する必要がない。
According to the seventh aspect of the invention, the same steps as those for manufacturing a semiconductor can be used, and an optical element for an optical pickup can be manufactured with relatively high accuracy and at low cost. Further, the front lens and the other front lens can be formed on one substrate, and it is not necessary to add a bonding step.

【0100】請求項8記載の発明は、半導体を製造する
工程と同様の工程を用いることができ、光ピックアップ
用光学素子を比較的高精度、かつ低コストに製造するこ
とができる。また、先玉レンズの形成に制約がなくなっ
て、光ピックアップ用光学素子の製造方法の自由度をよ
り大きくすることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the same steps as those for manufacturing a semiconductor can be used, and an optical element for an optical pickup can be manufactured with relatively high accuracy and at low cost. Further, there is no restriction on the formation of the front lens, and the degree of freedom in the method of manufacturing the optical element for an optical pickup can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の光ピックアップ用光学
素子の構成の一つを説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining one configuration of an optical element for an optical pickup according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した構成を製造する工程を示す図であ
って、ソリッドイマージョンレンズを形成するためのマ
スクパターンを形成する工程を説明するための図であ
る。
FIG. 2 is a view showing a step of manufacturing the configuration shown in FIG. 1 and illustrating a step of forming a mask pattern for forming a solid immersion lens.

【図3】図1に示した構成を製造する工程を示す図であ
って、図2に示したマスクに対するエッチング工程を説
明するための図である。
FIG. 3 is a view showing a step of manufacturing the configuration shown in FIG. 1, and is a view for explaining an etching step for the mask shown in FIG. 2;

【図4】図1に示した構成を製造する工程を示す図であ
って、他のソリッドイマージョンレンズを形成するため
のマスクパターンを形成する工程を説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a view showing a step of manufacturing the configuration shown in FIG. 1 and illustrating a step of forming a mask pattern for forming another solid immersion lens.

【図5】図1に示した構成を製造する工程を示す図であ
って、図4に示したマスクパターンに対して行うエッチ
ング工程を説明するための図である。
5 is a view showing a step of manufacturing the configuration shown in FIG. 1, and is a view for explaining an etching step performed on the mask pattern shown in FIG. 4;

【図6】実施の形態1の光ピックアップ用光学素子の製
造方法の他の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the method for manufacturing the optical element for an optical pickup according to the first embodiment.

【図7】実施の形態1の光ピックアップ用光学素子の他
の構成例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating another configuration example of the optical element for an optical pickup according to the first embodiment;

【図8】実施の形態1の光ピックアップ用光学素子の他
の構成例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating another configuration example of the optical element for an optical pickup according to the first embodiment;

【図9】実施の形態1の光ピックアップ用光学素子の他
の構成例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating another configuration example of the optical element for an optical pickup according to the first embodiment;

【図10】実施の形態1の光ピックアップ用光学素子の
他の構成例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating another configuration example of the optical element for an optical pickup according to the first embodiment;

【図11】本発明の実施の形態2の光ピックアップ用光
学素子を説明するための図である。
FIG. 11 is a view for explaining an optical element for an optical pickup according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態3の光ピックアップ用光
学素子を説明するための図である。
FIG. 12 is a view for explaining an optical element for an optical pickup according to a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態4の光ピックアップ用光
学素子を説明するための図である。
FIG. 13 is a view for explaining an optical element for an optical pickup according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】一般的な光ピックアップ用光学素子の概略の
構成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration of a general optical element for an optical pickup.

【図15】対物レンズと光ディスクとの間にソリッドイ
マージョンレンズを設けた一般的な構成を示す図であ
る。
FIG. 15 is a diagram showing a general configuration in which a solid immersion lens is provided between an objective lens and an optical disk.

【図16】一般的な浮上ヘッドの構成を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a general flying head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、71、91 対物レンズ 2、4、62、64 ソリッドイマージョンレンズ 3 第1の基板 5、92 間隔保持部材 7 第2の基板 14 光ディスク 21 フォトレジスト 22 レジストパターン 23 凸マスク 41 凹マスク 52 凹形状部 61 基板(第1の基板) 63 平板(第2の基板) 67 プリズム 120 位置決め部 121 微小球 121a、121b 凹溝 130 接着剤用溝 130a 延出部 1, 71, 91 Objective lens 2, 4, 62, 64 Solid immersion lens 3 First substrate 5, 92 Spacing member 7 Second substrate 14 Optical disk 21 Photo resist 22 Resist pattern 23 Convex mask 41 Concave mask 52 Concave shape Unit 61 Substrate (first substrate) 63 Flat plate (second substrate) 67 Prism 120 Positioning unit 121 Microsphere 121a, 121b Concave groove 130 Adhesive groove 130a Extension unit

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平行光を集光する対物レンズが設けられ
た第1の基板と、 前記対物レンズと光軸が一致する先玉レンズが設けられ
た第2の基板と、 前記第2の基板の内部に形成され、前記対物レンズおよ
び前記先玉レンズと光軸が一致する他の先玉レンズと、 を有し、 前記第1の基板と、前記第2の基板とが、一体化される
ことを特徴とする光ピックアップ用光学素子。
1. A first substrate provided with an objective lens for converging parallel light, a second substrate provided with a front lens having an optical axis coincident with the objective lens, and the second substrate And another front lens having an optical axis coinciding with the objective lens and the front lens, wherein the first substrate and the second substrate are integrated with each other. An optical element for an optical pickup, comprising:
【請求項2】 前記第1の基板と前記第2の基板とは、
貼り合わされることによって一体化され、前記第1の基
板および前記第2の基板の少なくとも一方が、貼り合わ
せ位置を示す貼り合わせ位置決め手段を有することを特
徴とする請求項1記載の光ピックアップ用光学素子。
2. The first substrate and the second substrate,
2. The optical pickup optical device according to claim 1, wherein the first substrate and the second substrate are integrated by being attached to each other, and at least one of the first substrate and the second substrate has an attachment positioning unit indicating an attachment position. element.
【請求項3】 前記第1の基板と前記第2の基板とは、
貼り合わされることによって一体化され、前記第1の基
板および前記第2の基板の少なくとも一方が、前記第1
の基板および前記第2の基板の貼り合わせ後の間隔を一
定に保つ間隔保持手段を有することを特徴とする請求項
1記載の光ピックアップ用光学素子。
3. The first substrate and the second substrate,
The first substrate and the second substrate are integrated by being attached to each other, and at least one of the first substrate and the second substrate
2. The optical element for an optical pickup according to claim 1, further comprising a spacing unit that keeps a constant spacing after bonding the first substrate and the second substrate.
【請求項4】 前記第1の基板と前記第2の基板とは、
貼り合わされることによって一体化され、前記第1の基
板および前記第2の基板の少なくとも一方が、貼り合わ
せに使用された接着剤を逃がす接着剤用溝を有すること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の光ピ
ックアップ用光学素子。
4. The first substrate and the second substrate,
The integrated substrate is bonded by bonding, and at least one of the first substrate and the second substrate has an adhesive groove for releasing an adhesive used for bonding. 3. The optical element for an optical pickup according to any one of 3.
【請求項5】 前記第1の基板上に、前記対物レンズに
入射する平行光の光路を変更する光路変更手段をさらに
有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに
記載の光ピックアップ用光学素子。
5. The apparatus according to claim 1, further comprising an optical path changing means for changing an optical path of the parallel light incident on the objective lens on the first substrate. Optical element for optical pickup.
【請求項6】 前記対物レンズは、少なくとも一つの凸
面を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一
つに記載の光ピックアップ用光学素子。
6. The optical element for an optical pickup according to claim 1, wherein the objective lens has at least one convex surface.
【請求項7】 第1の基板に平行光を集光する対物レン
ズを設ける工程と、 第2の基板に前記対物レンズと光軸が一致する先玉レン
ズを形成する工程と、 前記第2の基板のうち、前記先玉レンズが形成された面
の裏面に凹形状を形成し、前記先玉レンズよりも屈折率
の高い部材で前記凹形状を埋め込むことによって前記対
物レンズおよび前記先玉レンズと光軸が一致する他の先
玉レンズを形成する工程と、 前記第1の基板と前記第2の基板とを一体化する工程
と、 を含むことを特徴とする光ピックアップ用光学素子の製
造方法。
7. A step of providing an objective lens for converging parallel light on a first substrate; a step of forming a front lens having an optical axis coincident with the objective lens on a second substrate; Of the substrate, a concave shape is formed on the back surface of the surface on which the front lens is formed, and the objective lens and the front lens are formed by embedding the concave shape with a member having a higher refractive index than the front lens. A method of manufacturing an optical element for an optical pickup, comprising: a step of forming another front lens having the same optical axis; and a step of integrating the first substrate and the second substrate. .
【請求項8】 第1の基板に平行光を集光する対物レン
ズを設ける工程と、 第2の基板に前記対物レンズと光軸が一致する先玉レン
ズを形成する工程と、 他の基板に凹形状を形成し、前記先玉レンズよりも屈折
率の高い部材で前記凹形状を埋め込むことによって前記
対物レンズおよび前記先玉レンズと光軸が一致する他の
先玉レンズを形成する工程と、 前記第2の基板のうち、前記先玉レンズが形成された面
の裏面と、前記他の基板のうち、前記他の先玉レンズが
形成された面の裏面とを貼り合わせて一体化する工程
と、 一体化した前記第2の基板および前記他の基板と、前記
第1の基板とをさらに一体化する工程と、 を含むことを特徴とする光ピックアップ用光学素子の製
造方法。
8. A step of providing an objective lens for converging parallel light on a first substrate; a step of forming a front lens having an optical axis coincident with the objective lens on a second substrate; Forming a concave shape, forming another front lens whose optical axis matches the objective lens and the front lens by embedding the concave shape with a member having a higher refractive index than the front lens, A step of bonding the back surface of the second substrate on which the front lens is formed and the back surface of the other substrate on which the other front lens is formed, to integrate them. And a step of further integrating the integrated second substrate and the other substrate with the first substrate. A method for manufacturing an optical element for an optical pickup, comprising:
【請求項9】 前記第1の基板および前記第2の基板の
少なくとも一方に、前記第1の基板と前記第2の基板と
の貼り合わせ位置を示す貼り合わせ位置決め手段を設け
る工程をさらに含むことを特徴とする請求項7または8
に記載の光ピックアップ用光学素子の製造方法。
9. The method according to claim 1, further comprising the step of providing, on at least one of the first substrate and the second substrate, bonding positioning means for indicating a bonding position between the first substrate and the second substrate. 9. The method according to claim 7, wherein
5. The method for producing an optical element for an optical pickup according to item 1.
【請求項10】 前記第1の基板および前記第2の基板
の少なくとも一方に、前記第1の基板および前記第2の
基板の貼り合わせ後の間隔を一定に保つ間隔保持手段を
設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項7〜9
のいずれか一つに記載の光ピックアップ用光学素子の製
造方法。
10. The method according to claim 1, further comprising the step of providing at least one of the first substrate and the second substrate with an interval maintaining means for maintaining a constant interval after bonding the first substrate and the second substrate. 10. The method according to claim 7, wherein
The method for producing an optical element for an optical pickup according to any one of the above.
【請求項11】 前記第1の基板および前記第2の基板
の少なくとも一方に、貼り合わせに使用された接着剤を
逃がす接着剤用溝を設ける工程をさらに含むことを特徴
とする請求項7〜10のいずれか一つに記載の光ピック
アップ用光学素子の製造方法。
11. The method according to claim 7, further comprising the step of providing at least one of the first substrate and the second substrate with an adhesive groove for releasing an adhesive used for bonding. 11. The method for manufacturing an optical element for an optical pickup according to any one of items 10.
【請求項12】 前記第1の基板上に、前記対物レンズ
に入射する平行光の光路を変更する光路変更手段を設け
る工程をさらに含むことを特徴とする請求項7〜11の
いずれか一つに記載の光ピックアップ用光学素子の製造
方法。
12. The method according to claim 7, further comprising a step of providing an optical path changing unit on the first substrate for changing an optical path of parallel light incident on the objective lens. 5. The method for producing an optical element for an optical pickup according to item 1.
【請求項13】 前記対物レンズは、少なくとも一つの
凸面を有することを特徴とする請求項7〜12のいずれ
か一つに記載の光ピックアップ用光学素子の製造方法。
13. The method of manufacturing an optical element for an optical pickup according to claim 7, wherein the objective lens has at least one convex surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021079574A1 (en) * 2019-10-24 2021-04-29 浜松ホトニクス株式会社 Solid immersion lens unit and semiconductor inspection device

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JP2021067833A (en) * 2019-10-24 2021-04-30 浜松ホトニクス株式会社 Solid immersion lens unit and semiconductor inspection device
CN114556183A (en) * 2019-10-24 2022-05-27 浜松光子学株式会社 Solid immersion lens unit and semiconductor inspection device

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