JP2001330718A - Optical element and optical device using the same - Google Patents

Optical element and optical device using the same

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JP2001330718A
JP2001330718A JP2000147721A JP2000147721A JP2001330718A JP 2001330718 A JP2001330718 A JP 2001330718A JP 2000147721 A JP2000147721 A JP 2000147721A JP 2000147721 A JP2000147721 A JP 2000147721A JP 2001330718 A JP2001330718 A JP 2001330718A
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祥一 高須賀
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily constitute the optical system of an optical device by using a semiconductor laser element which emits light at different two wavelengths. SOLUTION: A specified diffraction grating is formed on the surface of a substrate 2 such as silicon by photolithography or the like to form a second reflection face 6, on which a transparent film 3 is formed flat and formed into a specified diffraction grating by using again a photolithographic process or the like to form a first reflection face 5. Further a multilayered film with dielectric materials into specified film thickness is formed thereon to form a wavelength separation film 4.

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、コンパクトディス
ク(CD)、追記型コンパクトディスク(CD−R)、
デジタルビデオディスク(DVD)などの光ディスク、
光磁気ディスクを初めとする光記録媒体に光を照射して
再生、または記録かつ再生を行う光ピックアップ装置等
の光学装置に関するものである。
The present invention relates to a compact disc (CD), a write-once compact disc (CD-R),
Optical discs such as digital video discs (DVD),
The present invention relates to an optical device such as an optical pickup device for irradiating an optical recording medium such as a magneto-optical disk with light to perform reproduction, or perform recording and reproduction.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスク装置には様々な規格があり、
装置により異なる波長のレーザ光を利用している。例え
ば、CD装置では波長780nmのレーザ光を、DVD
装置では635nmまたは650nm等のレーザ光を利
用しており、さらには波長400〜450nmの青色レ
ーザ光を利用した光ディスク装置の開発も進んでいる。
一方で光ディスク装置の小型・省スペース化のために、
同一の記録装置または再生装置で複数種類の光記録媒体
を記録または再生することが要求されており、例えば波
長偏光フィルタ等の光学素子を用いて複数種類の光記録
媒体を記録・再生することができる光ピックアップ装置
が特開平10−320815号公報等に提案されてい
る。
2. Description of the Related Art There are various standards for optical disk devices.
Different devices use laser light of different wavelengths. For example, a CD device emits a laser beam having a wavelength of 780 nm to a DVD.
The device uses laser light of 635 nm or 650 nm, and the development of an optical disk device using blue laser light having a wavelength of 400 to 450 nm is also in progress.
On the other hand, in order to reduce the size and space of optical disc devices,
It is required to record or reproduce a plurality of types of optical recording media with the same recording device or reproduction device. For example, it is possible to record and reproduce a plurality of types of optical recording media using an optical element such as a wavelength polarization filter. A possible optical pickup device has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-320815.

【0003】以下、図7を用いて従来の光学ピックアッ
プ装置の構成を説明する。第1の波長を有するレーザ光
(例えばCD用の波長780nmのレーザ光)は第1の
受発光素子102に搭載されている半導体レーザ素子
(図示せず)から出射され、コリメータレンズ111に
より拡がり角を調整され、波長偏光フィルタ113を透
過した後、対物レンズ33により光記録媒体41の所定
の位置に集束される。
Hereinafter, the configuration of a conventional optical pickup device will be described with reference to FIG. A laser beam having a first wavelength (for example, a laser beam having a wavelength of 780 nm for CD) is emitted from a semiconductor laser element (not shown) mounted on the first light emitting / receiving element 102 and spread by a collimator lens 111. Is adjusted and transmitted through the wavelength polarization filter 113, and then focused by the objective lens 33 at a predetermined position on the optical recording medium 41.

【0004】光記録媒体41からの反射光は再び対物レ
ンズ33、波長変更フィルタ113を透過した後、コリ
メータレンズ111と受発光素子モジュール101に搭
載されているホログラム素子もしくはマイクロプリズム
(図示せず)等の光学素子103により出射光と分離さ
れ受発光素子102上の受光素子(図示せず)に導かれ
る。
[0004] The reflected light from the optical recording medium 41 passes through the objective lens 33 and the wavelength changing filter 113 again, and thereafter, a hologram element or a microprism (not shown) mounted on the collimator lens 111 and the light receiving / emitting element module 101. The light is separated from the outgoing light by an optical element 103 such as a light-emitting element 102 and guided to a light-receiving element (not shown) on the light-receiving / emitting element 102.

【0005】受光素子で検出された信号は、記録信号、
トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号に
演算され、これらのエラー信号をもとにフォーカスアク
チュエータ34およびトラッキングアクチュエータ35
により対物レンズ33を保持しているレンズホルダー3
2が移動し、ビームスポットが常に最適になるように調
整される。
The signal detected by the light receiving element is a recording signal,
A tracking error signal and a focus error signal are calculated, and the focus actuator 34 and the tracking actuator 35 are calculated based on these error signals.
Lens holder 3 holding the objective lens 33
2 is moved and adjusted so that the beam spot is always optimal.

【0006】一方、第2の波長を有するレーザ光(例え
ばDVD用の波長650nmのレーザ光)は第2の受発
光素子105に搭載されている半導体レーザ素子(図示
せず)から出射され、コリメータレンズ112により拡
がり角を調整され、波長偏光フィルタ113により90
°反射され、第1のレーザ光に対し平行な光路に導かれ
た後、対物レンズ33により光記録媒体41の所定の位
置に集束される。
On the other hand, a laser beam having a second wavelength (for example, a laser beam having a wavelength of 650 nm for DVD) is emitted from a semiconductor laser element (not shown) mounted on the second light emitting / receiving element 105 and is collimated. The divergence angle is adjusted by the lens 112 and the wavelength
After being reflected and guided to an optical path parallel to the first laser beam, it is focused by the objective lens 33 at a predetermined position on the optical recording medium 41.

【0007】光記録媒体41からの反射光は再び対物レ
ンズ33を通り、波長変更フィルタ113にて90°反
射された後、コリメータレンズ112と受発光素子モジ
ュール104に搭載されているホログラム素子もしくは
マイクロプリズム等の光学素子106により出射光と分
離され受発光素子105上の受光素子(図示せず)に導
かれる。
The reflected light from the optical recording medium 41 passes through the objective lens 33 again and is reflected by the wavelength changing filter 113 at 90 °, and then the hologram element or micro hologram mounted on the collimator lens 112 and the light receiving / emitting element module 104. The light is separated from the emitted light by an optical element 106 such as a prism, and is guided to a light receiving element (not shown) on the light receiving / emitting element 105.

【0008】受光素子で検出された信号は、第1のレー
ザ光と同様に記録信号、トラッキングエラー信号および
フォーカスエラー信号に演算され、これらのエラー信号
をもとにビームスポットが常に最適になるように調整さ
れる。
The signal detected by the light receiving element is calculated into a recording signal, a tracking error signal, and a focus error signal in the same manner as the first laser light, and the beam spot is always optimized based on these error signals. It is adjusted to.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の光
ピックアップ装置は光学素子を2軸で構成するために、
光学系の小型化ひいては光学装置の小型化が難しかっ
た。従って光学系を1軸で構成するために例えば、2種
類の半導体レーザ素子と受光素子とを一体の受発光装置
として構成することが考えられるが、その場合出射光と
反射光とを分離するための光学素子を共通に用いなけれ
ばならず、受発光装置および光学素子の設計が非常に難
しかった。
In the conventional optical pickup device as described above, since the optical element is composed of two axes,
It has been difficult to reduce the size of the optical system and, consequently, the size of the optical device. Therefore, in order to configure the optical system with one axis, for example, it is conceivable to configure two types of semiconductor laser elements and light receiving elements as an integrated light receiving / emitting device. In this case, however, it is necessary to separate outgoing light and reflected light. The optical element must be used in common, and the design of the light emitting / receiving device and the optical element is very difficult.

【0010】上記課題に鑑み本発明は、光学系を簡単に
1軸で構成することができる光学素子を提供し、さらに
それを用いて構成した、光ピックアップ装置等の光学装
置を提供するものである。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides an optical element that can easily constitute an optical system with one axis, and further provides an optical device such as an optical pickup device using the optical element. is there.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の光学素子は、第1の反射面と第2の反射面と
を有し、前記第1の反射面に波長分離膜が形成され、前
記第1の反射面と前記第2の反射面の少なくとも一方に
回折格子が形成されたものである。
In order to solve the above problem, an optical element according to the present invention has a first reflecting surface and a second reflecting surface, and a wavelength separating film is provided on the first reflecting surface. And a diffraction grating is formed on at least one of the first reflection surface and the second reflection surface.

【0012】この構成により、第1の反射面と第2の反
射面の一方に回折格子が形成されているので、上記光学
素子に2種類の波長のレーザ光が照射された場合、一方
の波長のレーザ光にのみ回折効果を与えることが可能と
なり、さらには2つの反射面の両方に回折格子を形成す
ることにより、上記光学素子に2種類の波長のレーザ光
が照射された場合、それぞれの波長のレーザ光に異なる
回折効果を与えることが可能となる。
According to this configuration, since the diffraction grating is formed on one of the first reflecting surface and the second reflecting surface, when the optical element is irradiated with laser beams of two kinds of wavelengths, one of the wavelengths is changed. It is possible to give a diffraction effect only to the laser light of the above. Further, by forming a diffraction grating on both of the two reflecting surfaces, when the above optical element is irradiated with laser light of two kinds of wavelengths, It becomes possible to give different diffraction effects to laser light of a wavelength.

【0013】本発明の光学装置は、第1のレーザ光およ
び前記第1のレーザ光とは波長の異なる第2のレーザ光
を出射する発光部と、前記第1のレーザ光および前記第
2のレーザ光に関する光路上に配置された光学素子とを
有し、前記光学素子は前記第1のレーザ光を反射する第
1の反射面と前記第2のレーザ光を反射する第2の反射
面とを有し、前記第1の反射面に波長分離膜が形成さ
れ、前記第1の反射面と前記第2の反射面との少なくと
も一方に回折格子が形成されたものである。
An optical device according to the present invention comprises: a light emitting section for emitting a first laser beam and a second laser beam having a wavelength different from the first laser beam; and a light emitting section for emitting the first laser beam and the second laser beam. An optical element disposed on an optical path for laser light, wherein the optical element has a first reflection surface that reflects the first laser light and a second reflection surface that reflects the second laser light. A wavelength separation film is formed on the first reflection surface, and a diffraction grating is formed on at least one of the first reflection surface and the second reflection surface.

【0014】この構成により、第1の反射面に波長分離
膜が形成されているので、第1のレーザ光を光学素子の
第1の反射面で選択的に反射させ、第2のレーザ光を第
2の反射面で選択的に反射させるようにすることができ
るとともに、第1の反射面と第2の反射面との少なくと
も一方に回折格子が形成されているので第1のレーザ光
と第2のレーザ光とに異なる回折効果を与えることがで
きる。
According to this configuration, since the wavelength separation film is formed on the first reflection surface, the first laser light is selectively reflected by the first reflection surface of the optical element, and the second laser light is reflected. It is possible to selectively reflect the light on the second reflection surface, and the diffraction grating is formed on at least one of the first reflection surface and the second reflection surface. Different diffraction effects can be given to the second laser light.

【0015】本発明の光学装置は、かかる構成につき、
第1のレーザ光と第2のレーザ光とが互いに平行で、第
1の反射面と第2の反射面とが互いに平行であることに
より、第1のレーザ光が第1の反射面で反射した後の光
路と、第2のレーザ光が第2の反射面で反射した後の光
路を平行にすることができる。このため、第1のレーザ
光用と第2のレーザ光用とに使用される対物レンズ等の
光学部品を共用することができる。
The optical device of the present invention has the following structure.
Since the first laser light and the second laser light are parallel to each other and the first reflection surface and the second reflection surface are parallel to each other, the first laser light is reflected by the first reflection surface. The optical path after the reflection and the optical path after the second laser light is reflected by the second reflection surface can be made parallel. Therefore, optical components such as an objective lens used for the first laser beam and the second laser beam can be shared.

【0016】本発明の光学装置は、かかる構成につき、
波長分離膜が第1の波長範囲の光を反射し、第2の波長
範囲の光を透過することにより、第1のレーザ光が第1
の反射面で反射し第2の反射面に到達しないため、第1
の反射面においては第1のレーザ光のみ反射および回折
させ、第2の反射面においては第2のレーザ光のみ反射
および回折させることができる。
The optical device according to the present invention has the following structure.
The wavelength separation film reflects light in the first wavelength range and transmits light in the second wavelength range, so that the first laser light
Reflected by the reflecting surface and does not reach the second reflecting surface.
Can reflect and diffract only the first laser light on the reflecting surface, and can reflect and diffract only the second laser light on the second reflecting surface.

【0017】本発明の光学装置は、かかる構成につき、
第1の反射面に回折格子が形成された光学素子を有し、
第1のレーザ光および前記第2のレーザ光が前記光学素
子の前記第1の反射面側から照射され、かつ前記第1の
レーザ光および前記第2のレーザ光のどちらか一方が前
記第1の反射面を透過もしくは反射する際に前記回折格
子により回折されないことにより、第1のレーザ光と第
2のレーザ光が第1の反射面を透過もしくは反射する際
に、どちらか一方は回折効果を受けず、もう一方が回折
効果を受けるようにすることができる。
The optical device of the present invention has the following structure.
An optical element having a diffraction grating formed on the first reflection surface;
A first laser beam and the second laser beam are irradiated from the first reflection surface side of the optical element, and one of the first laser beam and the second laser beam is emitted from the first laser beam. When the first laser light and the second laser light are transmitted or reflected by the first reflecting surface, one of them is not diffracted by the diffraction grating when transmitted or reflected by the reflecting surface. And the other can be subject to diffraction effects.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】なおこれらの実施の形態において、第1の
レーザ光を波長650nmの赤色レーザ光、第2のレー
ザ光を780nmの赤外レーザ光としたがこの限りでは
なく、第1のレーザ光および第2のレーザ光は、例えば
780〜820nmの赤外レーザ光、635〜680n
mの赤色レーザ光、350〜500nmの青色レーザ光
のいずれか2つであれば良い。
In these embodiments, the first laser light is a red laser light having a wavelength of 650 nm, and the second laser light is an infrared laser light having a wavelength of 780 nm. However, the present invention is not limited thereto. The second laser light is, for example, an infrared laser light of 780 to 820 nm, 635 to 680 n
Any one of red laser light of m and blue laser light of 350 to 500 nm may be used.

【0020】(実施形態1)本発明の実施の形態1に係
る光学素子について説明する。
(Embodiment 1) An optical element according to Embodiment 1 of the present invention will be described.

【0021】図1において光学素子は以下のように構成
される。まずシリコンなどの基板2の表面にフォトリソ
グラフィー等により所定の回折格子を形成し第2の反射
面6とした後、SiO2などの透明膜3を平坦に形成し
再度フォトリソグラフィー等の技術を用いて所定の回折
格子を形成することにより第1の反射面5とする。
In FIG. 1, the optical element is configured as follows. First, a predetermined diffraction grating is formed on the surface of a substrate 2 made of silicon or the like by photolithography or the like to form a second reflection surface 6, and then a transparent film 3 of SiO 2 or the like is formed flat and again using a technique such as photolithography. The first reflection surface 5 is formed by forming a predetermined diffraction grating.

【0022】さらにその上に、ZnS、HfO2、Al2
3、TiO2、MgF2などの誘電体を所定の膜厚に積
層した多層膜を形成し、例えば図2のような透過率(反
射率)特性を有する波長分離膜4を形成する。このと
き、λ1、λ2は本発明の光学素子に入射される異なる2
つのレーザ光の波長であり、ここでは第1のレーザ光7
の波長をλ1、第2のレーザ光8の波長をλ2とする。ま
た波長分離膜4における第1のレーザ光7の反射率はR
1で表され、第2のレーザ光8の透過率はT2で表され
る。これにより波長分離膜4において光学素子に入射さ
れるレーザ光のうち、第1のレーザ光の大部分は反射さ
れ第2のレーザ光の大部分は透過することになる。
Further, ZnS, HfO 2 , Al 2
A multilayer film is formed by laminating dielectric materials such as O 3 , TiO 2 , and MgF 2 to a predetermined thickness, and a wavelength separation film 4 having transmittance (reflectance) characteristics as shown in FIG. 2 is formed. At this time, λ 1 and λ 2 are different 2 incident on the optical element of the present invention.
Are the wavelengths of the two laser beams, here the first laser beam 7
Is λ 1 , and the wavelength of the second laser beam 8 is λ 2 . Further, the reflectance of the first laser light 7 on the wavelength separation film 4 is R
Is represented by 1, the transmittance for a second laser beam 8 is represented by T 2. As a result, of the laser light incident on the optical element in the wavelength separation film 4, most of the first laser light is reflected and most of the second laser light is transmitted.

【0023】このとき第1の反射面に形成された第1の
回折格子によって、第1のレーザ光7および第2のレー
ザ光8のいずれも回折格子の影響を受ける。しかしなが
ら本発明の光学素子においては、透明膜の屈折率n1
よび第1の回折格子の溝深さd1を調整することによ
り、例えば第1のレーザ光に回折格子の影響を強く与
え、第2のレーザ光に回折格子の影響をほとんど与えな
いようにすることができる。以下図3を用いて説明す
る。
At this time, both the first laser light 7 and the second laser light 8 are affected by the diffraction grating by the first diffraction grating formed on the first reflection surface. However, in the optical element of the present invention, by adjusting the refractive index n 1 of the transparent film and the groove depth d 1 of the first diffraction grating, for example, the first laser beam is strongly affected by the diffraction grating, The laser beam of No. 2 can hardly be affected by the diffraction grating. This will be described below with reference to FIG.

【0024】図3は第1の反射面5における第1のレー
ザ光7および第2のレーザ光8の回折効率を計算したも
のである。今第1の反射面に第1のレーザ光および第2
のレーザ光が角度θ0で入射し、第1のレーザ光の大部
分が反射し、第2のレーザ光の大部分が透過するとす
る。このとき第1のレーザ光は回折格子による光路長の
差 ΔL≒2・(d1/cosθ0)・n1 (式1) による位相差(=2π・ΔL/λ1)が発生し回折光が
発生する。また第2のレーザ光は透明膜3内での角度が
θ1になるとすると、光路長の差 ΔL≒{(n1/cosθ1)−(n0/cosθ0)}・d1 (式2) による位相差(=2π・ΔL/λ2)により回折光が発
生する。
FIG. 3 shows the calculated diffraction efficiency of the first laser light 7 and the second laser light 8 on the first reflecting surface 5. Now, the first laser light and the second
Is incident at an angle θ 0 , most of the first laser light is reflected, and most of the second laser light is transmitted. At this time, the first laser beam generates a phase difference (= 2π · ΔL / λ 1 ) due to the difference in optical path length due to the diffraction grating ΔL ≒ 2 · (d 1 / cos θ 0 ) · n 1 (Equation 1), and the diffracted light Occurs. Further, when the second laser beam is that the angle of a transparent film within 3 becomes theta 1, the optical path length difference ΔL ≒ {(n 1 / cosθ 1) - (n 0 / cosθ 0)} · d 1 ( Formula 2 ) Causes diffracted light due to the phase difference (= 2π · ΔL / λ 2 ).

【0025】図3にデューティ比(溝幅/回折格子周
期)0.5、屈折率n1=1.52、第1のレーザ光の
波長λ1=650nm、第2のレーザ光λ2=780n
m、角度θ0=45°における、0次光回折効率の回折格
子深さ依存性(a)、±1次光回折効率の回折格子深さ
依存性(b)を示す。第1のレーザ光の目的とする回折
効率はおよそ0次光ξ0で65〜75%、±1次光ζ1
10〜15%であるから、例えば回折光深さを0.04
4μmとすると0次光68%、±1次光13%となる。
このとき第2のレーザ光に係る0次光の回折効率は99
%以上となりほとんど回折されない。したがって、第1
の反射面においては、第1のレーザ光のみ回折されるこ
とになる。
FIG. 3 shows a duty ratio (groove width / diffraction grating period) of 0.5, a refractive index of n 1 = 1.52, a wavelength of the first laser light λ 1 = 650 nm, and a second laser light of λ 2 = 780 n.
The dependence of the zero-order light diffraction efficiency on the diffraction grating depth (a) and the ± first-order light diffraction efficiency on the diffraction grating depth (b) at m and an angle θ 0 = 45 ° are shown. 65% to 75% diffraction efficiency at approximately zero-order light xi] 0 is an object of the first laser beam, because 10 to 15 percent ± 1-order light zeta 1, for example, the diffraction optical depth 0.04
If it is 4 μm, the zero-order light is 68% and the ± first-order light is 13%.
At this time, the diffraction efficiency of the zero-order light of the second laser light is 99
% And hardly diffracted. Therefore, the first
On the reflection surface, only the first laser beam is diffracted.

【0026】さらに、第1の反射面を透過した第2のレ
ーザ光は第2の反射面に到達し反射される。第2の反射
面に形成された回折格子において第2のレーザ光は光路
長の差 ΔL≒2・(d2/cosθ1)・n1 (式3) による位相差(=2π・ΔL/λ2)が発生し回折光が
発生する。このときd2は第2の反射面に形成された回
折格子の溝深さであり、第2の反射面の回折格子におけ
る第2のレーザ光の回折効率−回折格子深さ依存性を図
4(a)(b)に示す。(a)は0次光の、(b)は±
1次光の特性図である。回折格子の溝深さd 2を例えば
0.044μmにすることにより、0次光を68%、1
次光を13%とすることができる。このとき第1のレー
ザ光は第2の反射面にほとんど到達しないためほとんど
影響を受けない。
Further, the second laser transmitted through the first reflecting surface is used.
The user light reaches the second reflection surface and is reflected. Second reflection
In the diffraction grating formed on the surface, the second laser beam
Length difference ΔL ≒ 2 · (dTwo/ Cosθ1) ・ N1 The phase difference by (Equation 3) (= 2π · ΔL / λ)Two) Occurs and the diffracted light
appear. Then dTwoIs the time formed on the second reflecting surface
This is the groove depth of the folded grating, which is the same as the diffraction grating of the second reflecting surface.
Figure 2 shows the diffraction efficiency of the second laser beam versus the depth of the diffraction grating
4 (a) and 4 (b). (A) is the zero-order light, (b) is ±
It is a characteristic view of primary light. Groove depth d of diffraction grating TwoFor example
By setting the thickness to 0.044 μm, the 0th-order light is 68%,
The next light can be 13%. At this time, the first race
The light hardly reaches the second reflecting surface, so it hardly
Not affected.

【0027】以上の原理により、第1のレーザ光の大部
分が第1の反射面で反射・回折され、第2のレーザ光の
大部分が第2の反射面で反射・回折される。
According to the above principle, most of the first laser light is reflected and diffracted by the first reflecting surface, and most of the second laser light is reflected and diffracted by the second reflecting surface.

【0028】さらに、第1の反射面における第2のレー
ザ光に関する0次光回折効率が96%以上であれば、光
学素子を第2のレーザ光が往復しても85%以上の光が
利用できることになる。
Further, if the zero-order light diffraction efficiency of the second laser light on the first reflecting surface is 96% or more, even if the second laser light reciprocates through the optical element, 85% or more of the light is used. You can do it.

【0029】さらにこのとき、波長分離膜4の特性にお
いてR1を92%以上、T2を96%以上とすることによ
り、レーザ光が光学素子を往復して85%以上の光を利
用することができる。
Further, at this time, by setting R 1 to 92% or more and T 2 to 96% or more in the characteristics of the wavelength separation film 4, the laser beam reciprocates through the optical element to utilize 85% or more of the light. Can be.

【0030】以上のことから、第1のレーザ光が第1の
反射面で反射・回折され、第2のレーザ光が第2の反射
面で反射・回折されるようにすることができる。
As described above, the first laser light can be reflected and diffracted on the first reflecting surface, and the second laser light can be reflected and diffracted on the second reflecting surface.

【0031】(実施形態2)次に本発明の実施の形態2
に係る光学装置の一例である光ピックアップ装置につい
て説明する。図5は本発明の光学装置を説明する構成図
であり、図6は図5の光学装置の構成部品である光学素
子1と受発光素子モジュール30を詳しく説明する部分
拡大斜視図である。
(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the present invention.
An optical pickup device which is an example of the optical device according to the present invention will be described. FIG. 5 is a configuration diagram illustrating the optical device of the present invention, and FIG. 6 is a partially enlarged perspective view illustrating in detail the optical element 1 and the light receiving / emitting element module 30 which are the components of the optical device of FIG.

【0032】まず図6を用いて光学素子1と受発光素子
モジュール30の構成を説明する。受発光素子モジュー
ル30は、2つの異なる波長を出射する半導体レーザ素
子51、52が受光素子基板60に搭載され、さらに受
光素子基板60が収納容器65に収納されることにより
構成される。受光素子基板60には受光素子61a、6
1b、62a、62bが形成され、さらにエッチング等
により45°ミラーが形成される。第1の半導体レーザ
素子51と第2の半導体レーザ素子52はその出射光が
45°ミラーにより90°反射されるように配置され
る。なお半導体レーザ素子51、52の代わりに一つの
半導体レーザ素子から2つの異なる波長のレーザ光が出
射されるものを用いても良い。光学素子1は、第1およ
び第2の半導体レーザ素子から出射され45°ミラーに
より90°方向に反射される第1のレーザ光7、第2の
レーザ光8をさらに90°方向に反射するように配置さ
れる。
First, the configuration of the optical element 1 and the light emitting / receiving element module 30 will be described with reference to FIG. The light receiving / emitting element module 30 is configured by mounting semiconductor laser elements 51 and 52 emitting two different wavelengths on a light receiving element substrate 60, and further housing the light receiving element substrate 60 in a storage container 65. On the light receiving element substrate 60, the light receiving elements 61a, 6
1b, 62a and 62b are formed, and a 45 ° mirror is formed by etching or the like. The first semiconductor laser element 51 and the second semiconductor laser element 52 are arranged such that the emitted light is reflected 90 ° by a 45 ° mirror. Instead of the semiconductor laser elements 51 and 52, a laser beam emitting two different wavelengths from one semiconductor laser element may be used. The optical element 1 reflects the first laser light 7 and the second laser light 8 emitted from the first and second semiconductor laser elements and reflected by the 45 ° mirror in the 90 ° direction further in the 90 ° direction. Placed in

【0033】光記録媒体41に合わせて受発光素子モジ
ュール30から出射された第1のレーザ光7および第2
のレーザ光8のいずれか一方は、図5に示すように光学
素子1により反射された後、コリメータレンズ31によ
り拡がり角を調整され、さらに対物レンズ33により光
記録媒体41の所定の位置に集束される。光記録媒体4
1からの反射光は再び対物レンズ33、コリメータレン
ズ31を通り、光学素子1で90°方向に反射される。
このとき光学素子1は図1のような構成をしており、レ
ーザ光が第1のレーザ光である場合反射光の80%以上
は光学素子1の第1の反射面で反射・回折される。そし
て±1次回折光は受光素子61aおよび61bで受光さ
れ、所定の情報記録信号もしくはトラッキングエラー信
号、フォーカスエラー信号に計算される。
The first laser beam 7 and the second laser beam 7 emitted from the light emitting / receiving element module 30 in accordance with the optical recording medium 41
5 is reflected by the optical element 1 as shown in FIG. 5, the divergence angle is adjusted by the collimator lens 31, and the laser beam 8 is focused at a predetermined position on the optical recording medium 41 by the objective lens 33. Is done. Optical recording medium 4
The reflected light from 1 passes through the objective lens 33 and the collimator lens 31 again, and is reflected by the optical element 1 in the 90 ° direction.
At this time, the optical element 1 has a configuration as shown in FIG. 1. When the laser light is the first laser light, 80% or more of the reflected light is reflected and diffracted by the first reflecting surface of the optical element 1. . The ± first-order diffracted light is received by the light receiving elements 61a and 61b, and is calculated into a predetermined information recording signal, a tracking error signal, and a focus error signal.

【0034】一方、レーザ光が第2のレーザ光である場
合、反射光の80%以上は光学素子1の第2の反射面で
反射・回折される。そして、±1次回折光は受光素子6
2aおよび62bで受光され、所定の情報記録信号もし
くはトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号に
計算される。
On the other hand, when the laser light is the second laser light, 80% or more of the reflected light is reflected and diffracted by the second reflection surface of the optical element 1. The ± 1st-order diffracted light is received by
The light is received by 2a and 62b, and is calculated into a predetermined information recording signal, a tracking error signal, and a focus error signal.

【0035】このとき、光学素子1の第1の反射面と第
2の反射面に形成される回折格子をそれぞれのレーザ光
に合わせて設計することにより、受光素子61a、61
b、62a、62bを簡単に設計することができ、さら
には4つの受光素子の一部を共用した構成も可能とな
る。これにより、受光素子基板の小型化が図れる。
At this time, by designing the diffraction gratings formed on the first reflection surface and the second reflection surface of the optical element 1 in accordance with the respective laser beams, the light receiving elements 61a, 61
b, 62a, and 62b can be easily designed, and a configuration in which a part of the four light receiving elements is shared is also possible. Thus, the size of the light receiving element substrate can be reduced.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学素子
を用いることにより、従来2軸で構成していた光学装置
の光学系を1軸の光学系で簡単に構成することができ、
光学装置の小型化を実現することができる。
As described above, by using the optical element of the present invention, the optical system of the optical device which has conventionally been constituted by two axes can be easily constituted by a single-axis optical system.
The size of the optical device can be reduced.

【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にかかる光学素子の断面
FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同光学素子波長分離膜の透過特性(あるいは反
射特性)を示す特性図
FIG. 2 is a characteristic diagram showing transmission characteristics (or reflection characteristics) of the optical element wavelength separation film.

【図3】(a)同光学素子の第1の反射面における0次
光の回折効率特性を示す特性図 (b)同光学素子の第1の反射面における±1次光の回
折効率特性を示す特性図
FIG. 3 (a) is a characteristic diagram showing a diffraction efficiency characteristic of 0-order light on a first reflection surface of the optical element. FIG. 3 (b) is a graph showing diffraction efficiency characteristics of ± 1 order light on a first reflection surface of the optical element. Characteristic diagram shown

【図4】(a)同光学素子の第2の反射面における0次
光の回折効率特性を示す特性図 (b)同光学素子の第2の反射面における±1次光の回
折効率特性を示す特性図
FIG. 4 (a) is a characteristic diagram showing a diffraction efficiency characteristic of zero-order light on a second reflection surface of the optical element. FIG. 4 (b) is a graph showing diffraction efficiency characteristics of ± 1 order light on a second reflection surface of the optical element. Characteristic diagram shown

【図5】本発明の実施の形態2に係る光学装置の構成図FIG. 5 is a configuration diagram of an optical device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】同光学装置を構成する光学素子および受発光素
子モジュールの部分拡大斜視図
FIG. 6 is a partially enlarged perspective view of an optical element and a light receiving / emitting element module constituting the optical device.

【図7】従来の光学ピックアップ装置の構成図FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional optical pickup device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学素子 2 基板 3 透明膜 4 波長分離膜 5 第1の反射面 6 第2の反射面 7 第1のレーザ光 8 第2のレーザ光 10 第1の反射光 10a、20a 0次回折光 10b、20b 1次回折光 10c、20c −1次回折光 20 第2の反射光 30 受発光素子モジュール 31 コリメータレンズ 32 レンズホルダー 33 対物レンズ 34 フォーカスアクチュエータ 35 トラッキングアクチュエータ 40 筐体 41 光記録媒体 51 第1の半導体レーザ素子 52 第2の半導体レーザ素子 60 受光素子基板 61a、61b、62a、62b 受光素子 65 収納容器 Reference Signs List 1 optical element 2 substrate 3 transparent film 4 wavelength separation film 5 first reflection surface 6 second reflection surface 7 first laser light 8 second laser light 10 first reflection light 10a, 20a 0th-order diffraction light 10b, Reference Signs 20b 1st-order diffracted light 10c, 20c -1st-order diffracted light 20 Second reflected light 30 Light receiving / emitting element module 31 Collimator lens 32 Lens holder 33 Objective lens 34 Focus actuator 35 Tracking actuator 40 Housing 41 Optical recording medium 51 First semiconductor laser Element 52 Second semiconductor laser element 60 Light receiving element substrate 61a, 61b, 62a, 62b Light receiving element 65 Storage container

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野澤 和利 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 井島 新一 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 Fターム(参考) 2H048 GA07 GA19 GA24 GA32 GA61 2H049 AA03 AA07 AA13 AA33 AA37 AA44 AA57 AA64 AA66 5D119 AA02 AA04 AA38 BA01 CA09 DA01 DA05 EA02 EA03 EC45 EC47 FA08 JA13 JA26 KA02 LB07 NA05 5F073 AB06 AB21 AB25 AB27 AB29 BA05 FA02 FA06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazutoshi Onozawa 1-1, Yukicho, Takatsuki-shi, Osaka Prefecture Matsushita Electronics Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Shinichi Ijima 1-1-1, Yachicho, Takatsuki-shi, Osaka Matsushita F-term (reference) in Electronics Co., Ltd. BA05 FA02 FA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の反射面と第2の反射面とを有し、
前記第1の反射面に波長分離膜が形成され、前記第1の
反射面と前記第2の反射面との少なくとも一方に回折格
子が形成された光学素子。
A first reflecting surface and a second reflecting surface;
An optical element having a wavelength separation film formed on the first reflection surface, and a diffraction grating formed on at least one of the first reflection surface and the second reflection surface.
【請求項2】 第1のレーザ光および前記第1のレーザ
光とは波長の異なる第2のレーザ光を出射する発光部
と、前記第1のレーザ光および前記第2のレーザ光に関
する光路上に配置された光学素子とを有し、前記光学素
子は前記第1のレーザ光を反射する第1の反射面と前記
第2のレーザ光を反射する第2の反射面とを有し、前記
第1の反射面に波長分離膜が形成され、前記第1の反射
面と前記第2の反射面との少なくとも一方に回折格子が
形成された光学装置。
2. A light emitting section for emitting a second laser light having a wavelength different from that of the first laser light and the first laser light, and on an optical path for the first laser light and the second laser light. And an optical element disposed on the optical element, the optical element has a first reflective surface that reflects the first laser light and a second reflective surface that reflects the second laser light, An optical device in which a wavelength separation film is formed on a first reflection surface, and a diffraction grating is formed on at least one of the first reflection surface and the second reflection surface.
【請求項3】 前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ
光とが互いに平行で、前記第1の反射面と前記第2の反
射面とが互いに平行である請求項2記載の光学装置。
3. The optical device according to claim 2, wherein the first laser light and the second laser light are parallel to each other, and the first reflection surface and the second reflection surface are parallel to each other. .
【請求項4】 前記波長分離膜が第1の波長範囲の光を
反射し、第2の波長範囲の光を透過する請求項2記載の
光学装置。
4. The optical device according to claim 2, wherein the wavelength separation film reflects light in a first wavelength range and transmits light in a second wavelength range.
【請求項5】 前記第1のレーザ光および前記第2のレ
ーザ光が前記光学素子の前記第1の反射面側から照射さ
れ、前記第1の反射面に回折格子が形成され、前記第1
のレーザ光と前記第2のレーザ光とのどちらか一方が前
記第1の反射面を透過もしくは反射する際に前記回折格
子により回折されない請求項2記載の光学装置。
5. The optical system according to claim 1, wherein the first laser light and the second laser light are irradiated from the first reflection surface side of the optical element, and a diffraction grating is formed on the first reflection surface.
3. The optical device according to claim 2, wherein one of the laser light and the second laser light is not diffracted by the diffraction grating when transmitting or reflecting through the first reflection surface.
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