JP2002071910A - Optical element and device for recording and reproducing which uses the same - Google Patents

Optical element and device for recording and reproducing which uses the same

Info

Publication number
JP2002071910A
JP2002071910A JP2000267810A JP2000267810A JP2002071910A JP 2002071910 A JP2002071910 A JP 2002071910A JP 2000267810 A JP2000267810 A JP 2000267810A JP 2000267810 A JP2000267810 A JP 2000267810A JP 2002071910 A JP2002071910 A JP 2002071910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical
optical element
converging means
lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000267810A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kochiyama
彰 河内山
Koichiro Kijima
公一朗 木島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2000267810A priority Critical patent/JP2002071910A/en
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to TW090121468A priority patent/TWI236543B/en
Priority to US09/943,358 priority patent/US6946237B2/en
Priority to KR1020010054192A priority patent/KR20020021989A/en
Priority to CNB011303611A priority patent/CN1279383C/en
Publication of JP2002071910A publication Critical patent/JP2002071910A/en
Priority to US11/105,545 priority patent/US20050195723A1/en
Priority to US11/105,375 priority patent/US20050185563A1/en
Priority to US11/105,544 priority patent/US7145860B2/en
Priority to KR1020070087012A priority patent/KR20070093385A/en
Priority to KR1020070087011A priority patent/KR20070093384A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the eccentricity of light from the center axis and to suppress fluctuation in the diameter of a beam irradiating an optical recording layer to within the allowable range. SOLUTION: The device is equipped with a light converging means to converge the light irradiating the recording layer of an optical recording medium and with a light shielding part applied in the optical recording medium side of the light converging means. A transmission hole to transmit the converged light by the light converging means is formed in the light shielding part to regulate the diameter of the light irradiating the optical information recording medium. The incident light is first converged by the light converging means and then the converged light transmits though the transmission hole and irradiates the magneto-optical recording layer of the optical recording medium. The diameter of the beam irradiating the optical recording layer of the optical recording medium is regulated by the transmission hole to determine the NA.

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、光ディスク等の光
学記録媒体に対して情報信号の記録、再生を行う記録再
生装置に用いられる光学素子に関するものであり、さら
にはこれを用いた記録再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element used in a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing an information signal on / from an optical recording medium such as an optical disk, and a recording / reproducing apparatus using the same. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光ディスクの光記録層側に光学系
を配して高NA化を図ることにより高密度記録を実現し
ようとした光ディスク装置が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been proposed an optical disk apparatus which realizes high-density recording by increasing an NA by arranging an optical system on an optical recording layer side of an optical disk.

【0003】この光ディスク装置は、対物レンズとし
て、例えば特開平10−123410号公報に示される
ような2つのレンズを光収束手段として有する光学素子
を用いている。
This optical disk device uses an optical element having two lenses as light converging means as disclosed in, for example, JP-A-10-123410, as an objective lens.

【0004】上記光学素子は、2つのレンズのうち光デ
ィスク側のレンズ(以下、この光ディスク側のレンズを
先玉レンズ、他方のレンズを後玉レンズと称する。)
が、いわゆる半球レンズからなる。
The above optical element is a lens on the optical disk side of the two lenses (hereinafter, the lens on the optical disk side is called a front lens, and the other lens is called a rear lens).
Is composed of a so-called hemispherical lens.

【0005】そして、この光学素子は、光源から出射さ
れ光学素子に入射する手前に設けられた絞り(光透過
孔)により、開口数NAを決定するようになされてい
る。
The numerical aperture NA of the optical element is determined by a stop (light transmission hole) provided before the light is emitted from the light source and enters the optical element.

【0006】上記構成の光学素子では、記録光や再生光
は、これら後玉レンズ及び先玉レンズにより収束され、
光ディスクの光記録層に照射される。
In the optical element having the above structure, recording light and reproduction light are converged by the rear lens and the front lens.
Irradiates the optical recording layer of the optical disc.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光デ
ィスク装置に用いられる光学素子は、上述したように、
後玉レンズ及び先玉レンズにより収束された光を、光デ
ィスクの光記録層に照射させるようになされている。
By the way, as described above, the optical element used in the conventional optical disk device is as follows.
The light converged by the rear lens and the front lens is applied to the optical recording layer of the optical disk.

【0008】そして、光学素子は、光軸の倒れや組立誤
差による光の中心軸からの離心を極力抑制するように組
み立てを行っている。
The optical element is assembled so as to minimize the eccentricity of the light from the central axis due to the inclination of the optical axis and the assembly error.

【0009】また、一方で、光ディスクシステムにおい
て、データの高転送レート化が望まれており、フォーカ
スサーボ、トラッキングサーボとともに、アクチュエー
ターの高帯域化が望まれ、アクチュエータを軽量化する
ことが要求されている。
On the other hand, in an optical disk system, a higher transfer rate of data is desired, and together with a focus servo and a tracking servo, a higher bandwidth of an actuator is desired, and a reduction in the weight of the actuator is required. I have.

【0010】アクチュエータを軽量化するためには、ア
クチュエータに搭載される光学素子を小型軽量化するこ
とが不可欠となり、光学素子に対するより高い組み立て
精度が要求される。
In order to reduce the weight of the actuator, it is indispensable to reduce the size and weight of the optical element mounted on the actuator, and higher assembly accuracy for the optical element is required.

【0011】このような状況の中、手前に設けられた絞
り(光透過孔)によりNAを決定するような構成を採用
すると、組み立て誤差等により照射される光の中心が光
学素子の中心軸から僅かでもずれると、光記録層に照射
される光の径が大きく変動することになる。
In such a situation, if a configuration is adopted in which the NA is determined by a stop (light transmission hole) provided in front, the center of the light irradiated due to an assembly error or the like is shifted from the center axis of the optical element. Even a slight deviation causes a large change in the diameter of light applied to the optical recording layer.

【0012】そこで、本発明は、光の中心軸からの離心
を抑制するように構成された光学素子を提供することを
目的とし、さらには光記録層に照射される光の径の変動
が許容範囲内に抑えられた記録再生装置を提供すること
を目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical element configured to suppress eccentricity of light from a central axis. It is an object of the present invention to provide a recording / reproducing device that is kept within the range.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の光学素子は、光学記録媒体の記録層に照
射される光を収束する光収束手段と、この光収束手段の
光学記録媒体側に設けられた遮光部とを備え、上記遮光
部には、上記光収束手段により収束された光を透過させ
る光透過孔が形成され、上記光学情報記録に照射される
光の径がこの光透過孔により規制されていることを特徴
とするものである。
In order to achieve the above object, an optical element according to the present invention comprises a light converging means for converging light irradiated on a recording layer of an optical recording medium, and an optical converging means for the light converging means. A light-shielding portion provided on the recording medium side, wherein the light-shielding portion is formed with a light transmission hole for transmitting the light converged by the light converging means, and a diameter of light applied to the optical information recording is adjusted. It is characterized by being regulated by this light transmitting hole.

【0014】また、本発明の製造方法は、光学材料より
なる基板の一方に面にドライエッチングにより光収束手
段を形成するとともに、他方の面上に遮光部となる遮光
膜を成膜し、フォトリソグラフィー技術によりパターニ
ングして光収束手段により収束された光を透過させる光
透過孔を形成することを特徴とするものである。
Further, according to the manufacturing method of the present invention, a light converging means is formed on one surface of a substrate made of an optical material by dry etching, and a light shielding film serving as a light shielding portion is formed on the other surface. It is characterized by forming a light transmitting hole for transmitting the light converged by the light converging means by patterning by lithography technology.

【0015】さらに、本発明の記録再生装置は、上記光
学素子が少なくとも光学系の一部に用いられていること
を特徴とするものである。
Further, the recording / reproducing apparatus of the present invention is characterized in that the above-mentioned optical element is used in at least a part of an optical system.

【0016】本発明の光学素子においては、入射した光
は、先ず、光収束手段により収束される。そして、光収
束手段により収束された光は、光透過孔を透過して光学
記録媒体の光磁気記録層に照射される。
In the optical element of the present invention, the incident light is first converged by the light converging means. Then, the light converged by the light converging means passes through the light transmitting hole and is irradiated on the magneto-optical recording layer of the optical recording medium.

【0017】このとき、光学記録媒体の光記録層に照射
される光の径は、この光透過孔により規制され、NAが
決定される。
At this time, the diameter of the light irradiated on the optical recording layer of the optical recording medium is regulated by the light transmitting holes, and the NA is determined.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した光学素子
及びその製造方法、さらにはこれを用いた記録再生装置
について、図面を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an optical element to which the present invention is applied, a method for manufacturing the same, and a recording / reproducing apparatus using the same will be described with reference to the drawings.

【0019】本発明の光学素子は、例えば図1に示すよ
うに、光学記録媒体の記録層に照射される光を収束する
光収束手段として、先玉レンズ1と後玉レンズ2を光軸
を一致させて配置してなるものである。
As shown in FIG. 1, for example, as shown in FIG. 1, the optical element according to the present invention comprises a front lens 1 and a rear lens 2 having an optical axis as light converging means for converging light applied to a recording layer of an optical recording medium. They are arranged so as to match.

【0020】上記先玉レンズ1は、いわゆる半球レンズ
であり、その光学記録媒体側の面は、平坦面であり、こ
こに遮光膜3が成膜されて遮光部とされている。
The front lens 1 is a so-called hemispherical lens, and the surface on the optical recording medium side is a flat surface, on which a light-shielding film 3 is formed to serve as a light-shielding portion.

【0021】さらに、上記遮光膜3には、上記先玉レン
ズ1により収束された光を透過させる光透過孔4が先玉
レンズ1の光軸とほぼ一致するように形成され、光学情
報記録の光記録層に照射される光の径がこの光透過孔4
により規制されるように構成されている。
Further, a light transmitting hole 4 for transmitting the light converged by the front lens 1 is formed in the light shielding film 3 so as to be substantially coincident with the optical axis of the front lens 1. The diameter of the light irradiated to the optical recording layer is
It is configured to be regulated by

【0022】したがって、光学記録媒体の光記録層に照
射される光の径は、この光透過孔4により規制され、N
Aが決定されることになる。
Therefore, the diameter of the light irradiated on the optical recording layer of the optical recording medium is regulated by the light transmitting holes 4 and N
A will be determined.

【0023】なお、不要な反射を防止する目的で、上記
遮光膜3には反射防止膜、例えばARコートを形成して
おくことが好ましい。その場合、反射防止膜は、遮光膜
3の両面に形成することが好ましい。
For the purpose of preventing unnecessary reflection, it is preferable that an anti-reflection film, for example, an AR coat is formed on the light shielding film 3. In that case, it is preferable to form the antireflection film on both surfaces of the light shielding film 3.

【0024】次に、上記光学素子、特に遮光膜3を有す
る先玉レンズ1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the above-mentioned optical element, particularly the front lens 1 having the light-shielding film 3 will be described.

【0025】光学素子の作製工程の概略は、図2〜図8
に示す通りである。
The outline of the manufacturing process of the optical element is shown in FIGS.
As shown in FIG.

【0026】光学素子の作製工程は、次の5工程が主な
ものである。 (a)基板上にマスク材となる材料を配置する工程。す
なわち、マスク材料に感光性材料を用いた場合にはスピ
ンコーティング法等により所定の厚さ塗布する工程。 (b)マスク材料をパターニングする工程。マスク材料
に感光性材料を用いた場合においては、露光・現像工
程。 (c)熱処理により、マスク材料の表面積が少なくなる
ような変形をさせて、光学的になだらかな曲面を有する
形状に変形させる工程。 (d)マスク材の形状に対応した形状を光学材料に形成
する工程。本例においては、ドライエッチング法を用い
てマスク材料の形状に対応した形状を光学材料に形成す
る工程。 (e)遮光膜を成膜し、これに光透過孔を形成する工
程。
The following five steps are the main steps in the manufacturing process of the optical element. (A) arranging a material to be a mask material on a substrate; That is, when a photosensitive material is used as a mask material, a step of applying a predetermined thickness by a spin coating method or the like. (B) a step of patterning the mask material; In the case where a photosensitive material is used as the mask material, an exposure and development step. (C) a step of deforming the mask material so that the surface area of the mask material is reduced by heat treatment, and deforming the mask material into a shape having a gentle optically curved surface. (D) a step of forming a shape corresponding to the shape of the mask material on the optical material. In this example, a step of forming a shape corresponding to the shape of the mask material on the optical material by using a dry etching method. (E) forming a light-shielding film and forming a light-transmitting hole therein;

【0027】図2は、上記(a)工程を示すものであ
り、先ず、光学材料からなる基板11上に感光性材料を
スピンコーティング法等により塗布し、マスク材層12
を形成する。
FIG. 2 shows the above step (a). First, a photosensitive material is applied on a substrate 11 made of an optical material by a spin coating method or the like, and a mask material layer 12 is formed.
To form

【0028】次いで、図3に示すように、露光・現像に
より上記マスク材層12をパターニングし、各レンズに
対応してマスク13を形成する。
Next, as shown in FIG. 3, the mask material layer 12 is patterned by exposure and development to form a mask 13 corresponding to each lens.

【0029】そして、図4に示すように、熱処理を施
し、マスク材料の表面積が少なくなるような変形をさせ
て、上記マスク13を光学的になだらかな曲面を有する
形状に変形させる。
Then, as shown in FIG. 4, heat treatment is performed to deform the mask material so that the surface area of the mask material is reduced, thereby deforming the mask 13 into a shape having an optically gentle curved surface.

【0030】ここで、任意の感光性材料をマスク材に用
いた場合、必ずしも熱処理によりマスク材料の表面積が
少なくなるような変形現象が生じ、光学的になだらかな
曲面が得られるわけではない。
Here, when an arbitrary photosensitive material is used for the mask material, a deformation phenomenon such that the surface area of the mask material is reduced by heat treatment does not necessarily occur, and an optically smooth curved surface is not necessarily obtained.

【0031】例えば、熱処理温度110〜150℃の範
囲で検討を行ったところ、200℃以上の温度における
加熱処理を行った場合においては、いずれのレジスト材
料においても変質してしまう現象(いわゆる焼け付き)
が生じてしまった。変質が生じてしまうと、マスク材料
のエッチングレートが不均一になってしまうことになる
ので、マスク材料の形状に対応する形状を光学材料にお
いて得ようとする際に、形状が乱れてしまう虞れがあ
る。
For example, when the heat treatment was conducted at a heat treatment temperature in the range of 110 to 150 ° C., when the heat treatment was performed at a temperature of 200 ° C. or more, any of the resist materials deteriorated (so-called burn-in). )
Has occurred. If the alteration occurs, the etching rate of the mask material becomes non-uniform. Therefore, when trying to obtain a shape corresponding to the shape of the mask material in the optical material, the shape may be disturbed. There is.

【0032】実験結果より、マスク材料が熱処理によ
り、光学的になめらかな面が得られる程度に丸くなる条
件としては、マスク材料のガラス転移点Tgは、熱処理
温度よりも低いことを挙げることができる。さらに、ド
ライエッチング等の手法によりマスクの形状を光学レン
ズ形状に形成しようとする場合には、上述したように熱
処理後のマスク材料が変質していないことが必要である
ことから、上記熱処理温度は、マスク材質が変質しない
温度であることという条件が必要となる。
From the experimental results, as a condition for the mask material to be rounded by the heat treatment to obtain an optically smooth surface, the glass transition point Tg of the mask material is lower than the heat treatment temperature. . Further, when the mask is to be formed into an optical lens shape by a method such as dry etching, the mask material after the heat treatment must not be altered as described above. In addition, a condition that the temperature is such that the mask material is not deteriorated is required.

【0033】マスク材料の上にメッキを形成し、そのメ
ッキを型とするような場合(レプリカを形成する場合)
においては、マスク材料のエッチングを行わないので、
この条件は上記の理由において必ずしも必要とはならな
いが、レプリカを形成する場合においても、熱処理によ
りマスク材料が変質する場合においては、マスク材料表
面に荒れが発生する場合が多いので、「熱処理温度は、
マスク材料が変質しない温度であること。」という条件
は、このようなレプリカを形成する場合においても望ま
しい条件である。
When plating is formed on a mask material and the plating is used as a mold (when forming a replica)
In, because the etching of the mask material is not performed,
Although this condition is not always necessary for the above-mentioned reason, even in the case of forming a replica, when the mask material is deteriorated by the heat treatment, the mask material surface is often roughened. ,
The temperature must not change the quality of the mask material. Is a desirable condition even when such a replica is formed.

【0034】さらには、マスクが形成されている基板の
保持状態において、マスクが変形してしまうと、プロセ
スの再現性が容易でなくなること、およびドライエッチ
ングプロセス中において変形してしまうとプロセスの再
現性が容易でなくなることから、マスク材料のガラス転
移点Tgは、保存温度(室温)あるいは加工ブロセス温
度(室温付近)よりも高いこと、という条件が望まし
い。
Furthermore, if the mask is deformed while holding the substrate on which the mask is formed, the reproducibility of the process is not easy, and if the mask is deformed during the dry etching process, the process is reproduced. It is desirable that the glass transition temperature Tg of the mask material be higher than the storage temperature (room temperature) or the processing temperature (around room temperature) because the glass material becomes less easy.

【0035】ここで、一般にガラス転移点Tgとは、そ
の材料がガラス状態、すなわち、決まった構造をとら
ず、流動が可能な状態となる境界を示す温度であること
から、プロセスの安定性を考えると熱処理温度は、ガラ
ス転移点Tgよりも余裕を持って高い温度であることが
望ましい。すなわち、マスク材料を熱処理によりその表
面積が小さくなるように変形させる(熱処理によりマス
ク材料を流動が可能な状態とし、マスク材料の表面張力
によりマスク材料を変形させる)ためには、熱処理温度
はガラス転移点Tgよりも数十℃高いことが望ましい。
Here, generally, the glass transition point Tg is a temperature at which a material is in a glassy state, that is, a temperature indicating a boundary where a material does not have a fixed structure and is capable of flowing. Considering this, it is desirable that the heat treatment temperature be a temperature higher than the glass transition point Tg with a margin. That is, in order to deform the mask material by heat treatment so as to reduce its surface area (to make the mask material flowable by heat treatment and to deform the mask material by the surface tension of the mask material), the heat treatment temperature is set to the glass transition temperature. It is desirable that the temperature is several tens degrees Celsius higher than the point Tg.

【0036】より具体的には、熱処理温度はガラス転移
点Tgよりも40℃程度以上高い温度とすることによ
り、1時間以内にマスク材料を丸く変形させることがで
きるので、高効率の製造を行うことができる。
More specifically, by setting the heat treatment temperature to be higher than the glass transition point Tg by about 40 ° C. or more, the mask material can be deformed into a round shape within one hour, so that highly efficient production is performed. be able to.

【0037】さらに、同様の観点から、ガラス転移点T
gと保存温度あるいは加工温度との関係においては、保
存温度あるいは加工温度とガラス転移点Tgとの差は、
数十℃以内であってもよいことになる。
Further, from the same viewpoint, the glass transition point T
In the relationship between g and the storage temperature or the processing temperature, the difference between the storage temperature or the processing temperature and the glass transition point Tg is:
The temperature may be within several tens of degrees Celsius.

【0038】以上により、マスク13を丸く変形させた
後、図5に示すように、マスク13の形状に対応した形
状を光学材料に形成する。具体的には、ドライエッチン
グ法を用いてマスク13の形状に対応した形状を光学材
料に形成する。これが半球レンズ14となる。
As described above, after the mask 13 is deformed into a round shape, a shape corresponding to the shape of the mask 13 is formed on the optical material as shown in FIG. Specifically, a shape corresponding to the shape of the mask 13 is formed on the optical material using a dry etching method. This is the hemispherical lens 14.

【0039】本例では、基板11のガラス材料として溶
融石英基板を用い、感光性材料を約20μmの厚さに塗
布した後、約120μmの円形パターンを露光・現像工
程により形成した。これを、150℃の熱処理温度によ
り変形させ、磁気中性線放電を用いた高密度プラズマエ
ッチング(NLDプラズマによる高速エッチング)によ
り光学レンズを作製した。
In this example, a fused quartz substrate was used as the glass material of the substrate 11, a photosensitive material was applied to a thickness of about 20 μm, and a circular pattern of about 120 μm was formed by the exposure and development steps. This was deformed by a heat treatment temperature of 150 ° C., and an optical lens was manufactured by high-density plasma etching (high-speed etching by NLD plasma) using magnetic neutral discharge.

【0040】作製した光学レンズは、光学的になめらか
な曲面を有する光学レンズであるとともに、光学レンズ
部分の径が120μm程度のきわめて小径な光学レンズ
であるとともに、その光学レンズは約30μm程度の凸
部の高さを有する高いNAの光学レンズである。
The manufactured optical lens is an optical lens having an optically smooth curved surface, an extremely small diameter optical lens having an optical lens portion having a diameter of about 120 μm, and an optical lens having a convexity of about 30 μm. It is a high NA optical lens having a part height.

【0041】さらに、作製された光学レンズは、熱処理
工程を経ても基板11とマスク13が接している位置は
移動していないので、マスク13は境界線により形状が
規定されている。
Further, since the position of the manufactured optical lens where the substrate 11 and the mask 13 are in contact does not move even after the heat treatment step, the shape of the mask 13 is defined by the boundary line.

【0042】ここで、マスク13の境界線とは、感光性
材料を露光する際に用いるフォトマスクにより規定され
るので、光学レンズの位置は極めて高精度な位置に形成
されている。また、光学レンズの高さは、マスク13の
厚さにより規定されることになる。
Here, since the boundary line of the mask 13 is defined by a photomask used when exposing the photosensitive material, the position of the optical lens is formed at an extremely high precision position. Further, the height of the optical lens is determined by the thickness of the mask 13.

【0043】上記により作製される光学レンズにおいて
は、感光性材料を露光する際に用いるフォトマスクによ
り規定されるので、複数個の光学レンズが同一基板に形
成されているようなマルチレンズ(あるいはレンズアレ
ー)の場合、光学レンズの位置はその単体としての位
置、およびレンズ同士の相互の位置共に高精度な位置に
形成される。さらに、作製される光学レンズは、従来の
拡散プロセスにより形成する光学レンズに比較して、大
きなNAの光学レンズを形成することができるので、適
用範囲が広い。
In the optical lens manufactured as described above, since it is defined by the photomask used when exposing the photosensitive material, a multi-lens (or lens) in which a plurality of optical lenses are formed on the same substrate is used. In the case of (array), the position of the optical lens is formed at a position with high precision in both the position as a single unit and the mutual position of the lenses. Further, the manufactured optical lens can form an optical lens having a larger NA than an optical lens formed by a conventional diffusion process, and thus has a wide range of application.

【0044】次に、研磨工程により、光学レンズを所定
の厚みに調整を行い、図6に示すように、光学部材から
なる基板11の曲面形状の構成された面とは反対側の面
に遮光層15(Cr等の金属膜)の形成を行う。
Next, the optical lens is adjusted to a predetermined thickness by a polishing process, and as shown in FIG. 6, light is shielded on the surface of the substrate 11 made of an optical member on the side opposite to the curved surface. The layer 15 (metal film such as Cr) is formed.

【0045】ここで、遮光層15の両面に迷光防止処理
としてのARコートを施すことが好ましい。
Here, it is preferable to apply an AR coat as a stray light prevention treatment to both surfaces of the light shielding layer 15.

【0046】次いで、図7に示すように遮光層15上に
レジスト層16を形成し、光透過孔に対応したパターニ
ングを行い、図8に示すように、エッチング工程により
遮光層15を除去し、光透過孔17を形成する。
Next, a resist layer 16 is formed on the light-shielding layer 15 as shown in FIG. 7, and patterning corresponding to the light transmitting holes is performed. As shown in FIG. 8, the light-shielding layer 15 is removed by an etching process. Light transmission holes 17 are formed.

【0047】このとき、光収束手段である上記光学レン
ズに対する上記光透過孔17の形成位置の調整は、例え
ば両面フォトリソグラフィー技術を用いて行うことが好
ましい。
At this time, it is preferable to adjust the formation position of the light transmitting hole 17 with respect to the optical lens as the light converging means, for example, using a double-sided photolithography technique.

【0048】以上により本発明の光学素子が作製される
が、係る光学素子は、光学記録媒体に対して記録・再生
を行う記録再生装置の光学ピックアップ等に用いること
ができる。
The optical element of the present invention is manufactured as described above. Such an optical element can be used for an optical pickup of a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing on / from an optical recording medium.

【0049】図9は、上記光学素子を組み込んだ光学ピ
ックアップの構成例を示すものである。
FIG. 9 shows an example of the configuration of an optical pickup incorporating the above-described optical element.

【0050】この光学ピックアップにおいては、上記光
学素子は、対物レンズ21として組み込まれている。
In this optical pickup, the optical element is incorporated as an objective lens 21.

【0051】光源となる半導体レーザより発せられコリ
メータレンズにより平行光となされた直線偏光光束は、
偏光ビームスプリッタ(PBS)22及びλ/4(4分
の1波長)板23を透過して、円偏光状態となされる。
A linearly polarized light beam emitted from a semiconductor laser as a light source and made parallel by a collimator lens is:
The light passes through a polarizing beam splitter (PBS) 22 and a λ / 4 (quarter wavelength) plate 23 to be in a circularly polarized state.

【0052】この円偏光光束は、対物レンズ21及びデ
ィスク基板25を介して、光ディスク24の信号記録面
上に集光される。
This circularly polarized light beam is focused on the signal recording surface of the optical disk 24 via the objective lens 21 and the disk substrate 25.

【0053】上記ディスク基板25は、例えば厚さが
0.1mm程度の薄型基板である。
The disk substrate 25 is a thin substrate having a thickness of, for example, about 0.1 mm.

【0054】また、上記光学素子、すなわち対物レンズ
21は、2枚のレンズを組んで構成したNA0.7〜
0.95のレンズである。
The above-mentioned optical element, that is, the objective lens 21 has an NA of 0.7 to 0.7 which is formed by combining two lenses.
0.95 lens.

【0055】信号記録面で反射された光は、元の光路を
戻り、λ/4板23を通って、往きの直線偏光方向に対
して90度回転された直線偏光となる。
The light reflected by the signal recording surface returns to the original optical path, passes through the λ / 4 plate 23, and becomes linearly polarized light rotated by 90 degrees with respect to the direction of the incoming linearly polarized light.

【0056】この光束は、偏光ビームスプリッタ22で
反射され、フォーカシングレンズ(集光レンズ)26及
びマルチレンズ27を経て、フォトディテクタ(PD)
28によって電気信号として検出される。
This light beam is reflected by the polarizing beam splitter 22, passes through a focusing lens (condensing lens) 26 and a multi-lens 27, and passes through a photodetector (PD).
By 28, it is detected as an electric signal.

【0057】上記マルチレンズ27は、入射面が円筒面
(シリンドリカル面)となされ、出射面が凹面とされた
レンズである。このマルチレンズ27は、入射光束に対
して、いわゆる非点収差法によるフォーカスエラー信号
の検出を可能とするための非点収差を与えるものであ
る。
The multi-lens 27 is a lens whose entrance surface is a cylindrical surface (cylindrical surface) and whose exit surface is a concave surface. The multi-lens 27 imparts astigmatism to the incident light beam to enable detection of a focus error signal by a so-called astigmatism method.

【0058】上記フォトディテクタ28は、例えば6素
子のフォトダイオードであり、フォーカス調整を非点収
差法で、トラッキング調整をいわゆる3ビーム法で行う
ための電気信号を出力する。
The photodetector 28 is, for example, a six-element photodiode, and outputs electric signals for performing focus adjustment by the astigmatism method and tracking adjustment by the so-called three-beam method.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る光学素子は、光学記録媒体の光記録層に照射さ
れる光の径を、光透過孔により制限するようになされて
いるので、光軸の倒れや組み立て誤差により光学記録媒
体の光記録層に照射される光の中心が光学素子の中心軸
からずれた場合であっても、この光の径の変動を許容範
囲程度に少なくすることができる。
As is clear from the above description, in the optical element according to the present invention, the diameter of the light irradiated on the optical recording layer of the optical recording medium is limited by the light transmitting hole. Therefore, even when the center of the light applied to the optical recording layer of the optical recording medium is deviated from the center axis of the optical element due to the inclination of the optical axis or an assembly error, the fluctuation of the diameter of the light is within an allowable range. Can be reduced.

【0060】また、本発明に係る光学素子において、N
Aに対応する光透過孔は、光学レンズの面上に設けられ
る。この光透過孔は、例えば遮光性を有する金属膜によ
って形成されることができる。このような金属膜は、き
わめて容易に形成することができ、また、環境に対して
安定である。また、機械的な支持構造を必要としないの
で部品数の低下を図ることができる。したがって、光学
素子の低価格化、保守の低減を図ることができる。
In the optical element according to the present invention, N
The light transmission hole corresponding to A is provided on the surface of the optical lens. This light transmission hole can be formed by, for example, a metal film having a light shielding property. Such a metal film can be formed very easily and is stable to the environment. Further, since a mechanical support structure is not required, the number of parts can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the cost and maintenance of the optical element.

【0061】さらに、本発明に係る記録再生装置は、光
学記録媒体の光記録層に照射される光の径が、光学素子
の光透過孔により制限されるようになされているので、
光軸の倒れや組立誤差等により光源から出射される光の
中心が光学素子の中心軸からずれた場合であっても、光
学記録媒体の光記録層に照射される光の径の変動を許容
範囲程度に少なくすることができる。
Further, in the recording / reproducing apparatus according to the present invention, the diameter of the light irradiated on the optical recording layer of the optical recording medium is limited by the light transmitting hole of the optical element.
Even if the center of the light emitted from the light source is deviated from the center axis of the optical element due to the inclination of the optical axis or an assembly error, the fluctuation of the diameter of the light applied to the optical recording layer of the optical recording medium is allowed. It can be as small as the range.

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

【図1】本発明を適用した光学素子の一例を示す模式図
である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an optical element to which the present invention is applied.

【図2】光学素子の作製工程を工程順に示すものであ
り、基板上へのマスク材料層の形成工程を示す模式図で
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a step of forming an optical element and illustrating a step of forming a mask material layer on a substrate in the order of steps.

【図3】マスク形成工程を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing a mask forming step.

【図4】熱処理によるマスクの変形工程を示す模式図で
ある。
FIG. 4 is a schematic view showing a step of deforming a mask by heat treatment.

【図5】ドライエッチングによるレンズ形成工程を示す
模式図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a lens forming step by dry etching.

【図6】遮光層形成工程を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a light shielding layer forming step.

【図7】レジスト層形成工程を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing a resist layer forming step.

【図8】光透過孔形成工程を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic view showing a light transmitting hole forming step.

【図9】光学素子を用いた光学ピックアップの一例を示
す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of an optical pickup using an optical element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 先玉レンズ、3 遮光膜、4 光透過孔 1 front lens, 3 light shielding film, 4 light transmission hole

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学記録媒体の記録層に照射される光を
収束する光収束手段と、この光収束手段の光学記録媒体
側に設けられた遮光部とを備え、 上記遮光部には、上記光収束手段により収束された光を
透過させる光透過孔が形成され、上記光学情報記録に照
射される光の径がこの光透過孔により規制されているこ
とを特徴とする光学素子。
1. An optical recording medium comprising: a light converging means for converging light emitted to a recording layer of an optical recording medium; and a light shielding part provided on the optical recording medium side of the light converging means. An optical element, wherein a light transmitting hole for transmitting the light converged by the light converging means is formed, and a diameter of light applied to the optical information recording is regulated by the light transmitting hole.
【請求項2】 上記光収束手段は、少なくともその一部
がドライエッチングにより形成されていることを特徴と
する請求項1記載の光学素子。
2. The optical element according to claim 1, wherein at least a part of the light converging means is formed by dry etching.
【請求項3】 光学材料よりなる基板の一方に面に上記
光収束手段が形成され、他方の面上に上記遮光部が形成
されていることを特徴とする請求項1記載の光学素子。
3. The optical element according to claim 1, wherein the light converging means is formed on one surface of a substrate made of an optical material, and the light shielding portion is formed on the other surface.
【請求項4】 上記光収束手段は、上記光の光路上に配
された複数のレンズからなることを特徴とする請求項1
記載の光学素子。
4. The light converging means comprises a plurality of lenses arranged on an optical path of the light.
The optical element as described in the above.
【請求項5】 上記遮光部の両面に反射防止膜が形成さ
れていることを特徴とする請求項1記載の光学素子。
5. The optical element according to claim 1, wherein anti-reflection films are formed on both surfaces of the light-shielding portion.
【請求項6】 光学材料よりなる基板の一方に面にドラ
イエッチングにより光収束手段を形成するとともに、 他方の面上に遮光部となる遮光膜を成膜し、フォトリソ
グラフィー技術によりパターニングして光収束手段によ
り収束された光を透過させる光透過孔を形成することを
特徴とする光学素子の製造方法。
6. A light converging means is formed on one surface of a substrate made of an optical material by dry etching, and a light-shielding film serving as a light-shielding portion is formed on the other surface, and is patterned by a photolithography technique. A method for manufacturing an optical element, comprising: forming a light transmitting hole for transmitting light converged by a converging means.
【請求項7】 上記光収束手段に対する上記光透過孔の
形成位置の調整を、両面フォトリソグラフィー技術を用
いて行うことを特徴とする請求項6記載の光学素子の製
造方法。
7. The method of manufacturing an optical element according to claim 6, wherein the adjustment of the position of the light transmitting hole with respect to the light converging means is performed using a double-sided photolithography technique.
【請求項8】 光学材料よりなる基板上に光学レンズの
形状に対応するマスク材料を形成した後、熱処理を行う
ことによりマスク材料の形状を表面積が小さくなるよう
に変形させ、ドライエッチングによりこのマスク形状に
応じた形状の光収束手段を基板に転写形成することを特
徴とする請求項6記載の光学素子の製造方法。
8. After a mask material corresponding to the shape of an optical lens is formed on a substrate made of an optical material, heat treatment is performed to deform the shape of the mask material so that the surface area is reduced, and the mask is formed by dry etching. 7. The method according to claim 6, wherein a light converging means having a shape corresponding to the shape is transferred to the substrate.
【請求項9】 上記熱処理の温度は、マスク材料のガラ
ス転移温度よりも高く炭化温度よりも低いことを特徴と
する請求項8記載の光学素子の製造方法。
9. The method according to claim 8, wherein the temperature of the heat treatment is higher than the glass transition temperature of the mask material and lower than the carbonization temperature.
【請求項10】 請求項1記載の光学素子が少なくとも
光学系の一部に用いられていることを特徴とする記録再
生装置。
10. A recording / reproducing apparatus, wherein the optical element according to claim 1 is used in at least a part of an optical system.
JP2000267810A 2000-04-09 2000-09-04 Optical element and device for recording and reproducing which uses the same Withdrawn JP2002071910A (en)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000267810A JP2002071910A (en) 2000-09-04 2000-09-04 Optical element and device for recording and reproducing which uses the same
TW090121468A TWI236543B (en) 2000-09-04 2001-08-30 Optical device, its producing method, as well as recording and reproducing apparatus that employing the optical device
US09/943,358 US6946237B2 (en) 2000-09-04 2001-08-31 Optical device, method for producing the same and recording and/or reproducing apparatus employing the same
KR1020010054192A KR20020021989A (en) 2000-09-04 2001-09-04 Method for manufacturing an optical element and apparatus for recording/reproducing using them
CNB011303611A CN1279383C (en) 2000-09-04 2001-09-04 Optical device, its manufacturing method and recording and/or replaying device using said device
US11/105,545 US20050195723A1 (en) 2000-04-09 2005-04-14 Optical device, method for producing the same and recording and/or reproducing apparatus employing the same
US11/105,544 US7145860B2 (en) 2000-09-04 2005-04-14 Method for preparing an optical device using position markers around an optical lens and a light barrier film
US11/105,375 US20050185563A1 (en) 2000-04-09 2005-04-14 Optical device, method for producing the same and recording and/or reproducing apparatus employing the same
KR1020070087012A KR20070093385A (en) 2000-09-04 2007-08-29 An optical element and apparatus for recording/reproducing using them
KR1020070087011A KR20070093384A (en) 2000-09-04 2007-08-29 Method for manufacturing an optical element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000267810A JP2002071910A (en) 2000-09-04 2000-09-04 Optical element and device for recording and reproducing which uses the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002071910A true JP2002071910A (en) 2002-03-12

Family

ID=18754667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000267810A Withdrawn JP2002071910A (en) 2000-04-09 2000-09-04 Optical element and device for recording and reproducing which uses the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002071910A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009031415A (en) * 2007-07-25 2009-02-12 Alps Electric Co Ltd Optical element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009031415A (en) * 2007-07-25 2009-02-12 Alps Electric Co Ltd Optical element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7145860B2 (en) Method for preparing an optical device using position markers around an optical lens and a light barrier film
CA2335844C (en) Optical disk and method of manufacture thereof
US6747811B2 (en) Optical system, method of producing optical system, and optical pickup
US4312559A (en) Method of producing an inline hologram lens
JPS60103308A (en) Manufacture of micro fresnel lens
JP2000235725A (en) Aberration correction device and optical pickup device using the same
EP1742100A1 (en) Multifocal lens and method for manufacturing the same
JP2002221606A (en) Optical lens, method for manufacturing the same, method for manufacturing optical lens array, method for producing focus error signal and optical pickup device
JPH10142494A (en) Objective lens device and recording and reproducing device
US7933189B2 (en) Focus optical system and optical disc master exposure apparatus
US6839315B2 (en) Optical head and optical pickup having improved thermal coefficient matching for thermal expansion adjustment
JP2002071910A (en) Optical element and device for recording and reproducing which uses the same
JP2002072078A (en) Optical device and recording and reproducing device using the same
JPH11250487A (en) Optical pickup head
EP1875469B1 (en) Device for directing radiation to a layer, apparatus with such device and method using such apparatus
US20060098262A1 (en) Micromirror array and method of manufacturing the same
JP2002062410A (en) Optical element, method for producing the same and optical pickup
JPS60123803A (en) Manufacture of micro fresnel lens
JP2004511060A (en) Optical head for scanning a record carrier
JP4560968B2 (en) Exposure method and exposure apparatus
JP2744289B2 (en) Optical head
JPH09236722A (en) Optical waveguide device
JPH10302300A (en) Production of stamper for recording medium, exposing method and recorder/reproducer
JPH11176011A (en) Optical disk, optical disk master disk, method and device for exposing optical disk master disk
KR20030052500A (en) Optical disk light-exposure device and method for correcting focusing lazer beam thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20071106