JP2002072078A - Optical device and recording and reproducing device using the same - Google Patents

Optical device and recording and reproducing device using the same

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JP2002072078A
JP2002072078A JP2000267811A JP2000267811A JP2002072078A JP 2002072078 A JP2002072078 A JP 2002072078A JP 2000267811 A JP2000267811 A JP 2000267811A JP 2000267811 A JP2000267811 A JP 2000267811A JP 2002072078 A JP2002072078 A JP 2002072078A
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JP
Japan
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lens
optical
light
optical element
mask
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Withdrawn
Application number
JP2000267811A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Kochiyama
彰 河内山
Koichiro Kijima
公一朗 木島
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize precise positioning even when an error is found on the external size of a lens. SOLUTION: In the optical device having an optical lens formed by dry etching as a part of a light converging means, an alignment marker is formed around the optical lens. The alignment mark is utilized for the mutual alignment of the lenses or the alignment of the lens with other optical parts. Even when the molding error is found on the external size of the lens, the mutual alignment of the lenses or the alignment of the optical path of the lens with the center of a light transmission hole is precisely performed by the use of the alignment mark.

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の光学ピックアップ
は、対物レンズとして、例えば特開平10−12341
0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。
[0003] The optical pickup of this optical disk device is used as an objective lens, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-12341.
An optical element having two lenses as a light converging means as shown in Japanese Patent Application Publication No. 0 is used.

【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】上記光学ピックアップにおいて、対物レン
ズは開口数(NA)を大きくすることによって、光学記
録媒体上に集光される光のビーム径を小さくすることが
できる。
In the above optical pickup, the diameter of the beam focused on the optical recording medium can be reduced by increasing the numerical aperture (NA) of the objective lens.

【0006】しかしながら、いわゆる単玉レンズでは、
高開口数を得ようとした場合、屈折パワーが必要にな
る。屈折パワーを大きくすると、対物レンズの曲率が小
さくなり、屈折面同士の位置決め精度が厳しくなる。そ
のため、単玉レンズでは、開口数NAを0.6程度にす
るのが限界である。
However, in a so-called single lens,
In order to obtain a high numerical aperture, refracting power is required. When the refracting power is increased, the curvature of the objective lens decreases, and the positioning accuracy between the refracting surfaces becomes severe. Therefore, the limit of the numerical aperture NA of a single lens is about 0.6.

【0007】これに対して、上記2つのレンズからなる
2群レンズは、開口数を大きくすることが可能である。
On the other hand, the two-unit lens composed of the above two lenses can have a large numerical aperture.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記2群レ
ンズにおいては、第1のレンズと第2のレンズとの間隔
が一定とされ、第1のレンズに対する第2のレンズの姿
勢も精密に位置決めする必要がある。
In the above two-group lens, the distance between the first lens and the second lens is fixed, and the attitude of the second lens with respect to the first lens is also precisely determined. There is a need to.

【0009】例えば、これまで第1のレンズと第2のレ
ンズは金型を用いて成形されており、第1のレンズと第
2のレンズの間の距離、第1のレンズに対する第2のレ
ンズの姿勢に関する位置決めは、各レンズの外形を基準
にして行われている。そのため、高精度のレンズ外形の
成形が要求されている。
For example, the first lens and the second lens have been molded using a mold so far, the distance between the first lens and the second lens, the second lens with respect to the first lens, Is determined based on the outer shape of each lens. Therefore, high-precision molding of the lens outer shape is required.

【0010】しかしながら、金型による成形では、ある
程度の精度でしかレンズを成形することができず、外形
をもとにしたのでは精密な位置決めが難しいという問題
が生じている。
[0010] However, in molding using a mold, a lens can be molded only to a certain degree of accuracy, and there is a problem that it is difficult to perform precise positioning based on the outer shape.

【0011】精密に位置決めできないと、第2のレンズ
は、第1のレンズに対して設計と異なった距離で配置さ
れたり、傾きあるいは偏芯が生じてしまう等の不都合が
生ずる。このような距離の変化、傾き、偏芯が生じた場
合、レンズ単体として要求される許容範囲(例えば0.
04rms)を越えた収差が発生する。
If the positioning cannot be performed precisely, the second lens may be disposed at a different distance from the first lens with respect to the design, or the second lens may be tilted or decentered. When such a change, inclination, or eccentricity of the distance occurs, an allowable range (for example, 0. 1) required for the lens alone.
04 rms).

【0012】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、レンズの外形に誤差があっても
精密に位置決めすることが可能な光学素子を提供するこ
とを目的とし、さらにはその製造方法、記録再生装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and has as its object to provide an optical element which can be accurately positioned even if there is an error in the outer shape of a lens. It is another object of the present invention to provide a manufacturing method and a recording / reproducing apparatus.

【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、光収束手段の一部にドライ
エッチングにより形成された光学レンズを有する光学素
子において、上記光学レンズの周囲に位置合わせマーカ
が形成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 is an optical element having an optical lens formed by dry etching as a part of a light converging means. A positioning marker is formed around the periphery.

【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学レン
ズを形成するに際し、上記光学レンズの周囲に位置合わ
せマーカを同時に形成することを特徴とするものであ
る。
Further, the manufacturing method of the present invention is characterized in that when forming an optical lens on one surface of an optical material substrate by dry etching, an alignment marker is simultaneously formed around the optical lens. Things.

【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】本発明においては、レンズ外形に成形誤差
があったとしても、位置合わせマーカにより、レンズ同
士、あるいはレンズの光軸と光透過孔の中心等が精密に
位置合わせされる。
In the present invention, even if there is a molding error in the outer shape of the lens, the alignment of the lenses, or the optical axis of the lens and the center of the light transmitting hole, etc., is precisely performed by the positioning marker.

【0017】[0017]

【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.

【0018】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 of 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.

【0019】ここで、各レンズ1,2の周囲には、位置
合わせマーカが形成され、互いに位置合わせ可能とされ
ている。
Here, positioning markers are formed around the lenses 1 and 2 so that they can be positioned with respect to each other.

【0020】例えば、先玉レンズ1には、図2に示すよ
うな十字形状の位置合わせマーカ3が、後玉レンズ2に
は、図3に示すような上記位置合わせマーカ3に対応し
たスリットを有する位置合わせマーカ4が形成されてい
る。
For example, the front lens 1 has a cross-shaped positioning marker 3 as shown in FIG. 2, and the rear lens 2 has a slit corresponding to the positioning marker 3 as shown in FIG. Alignment marker 4 is formed.

【0021】したがって、例えば図4に示すように、各
マーカ3,4が一致するようにCCDカメラ等を使用し
て位置合わせすれば、先玉レンズ1と後玉レンズ2と
は、距離、傾き、偏芯等の点で精密に位置合わせされ
る。
Therefore, as shown in FIG. 4, for example, if the markers 3 and 4 are aligned using a CCD camera or the like so as to be coincident, the distance between the front lens 1 and the rear lens 2 is increased. , Eccentricity and so on.

【0022】ここで、先玉レンズ1に形成される位置合
わせマーカ3の外形形状と、後玉レンズ2に形成される
位置合わせマーカ4のスリットとの間には、若干の隙間
が設けられているが、この隙間が位置合わせ上の許容誤
差範囲ということになる。
Here, a slight gap is provided between the outer shape of the positioning marker 3 formed on the front lens 1 and the slit of the positioning marker 4 formed on the rear lens 2. However, this gap is an allowable error range in positioning.

【0023】また、初期の位置合わせ後、位置ズレが生
じた場合にも、これら位置合わせマーカ3,4を利用す
ることで、再度精密に位置合わせすることも可能であ
る。
Further, even if a positional deviation occurs after the initial alignment, accurate alignment can be performed again by using these alignment markers 3 and 4.

【0024】なお、上記各位置合わせマーカ3,4は、
例えばエッチングによる凹凸パターンを利用することも
可能であり、また、金属膜等をエッチングしたパターン
を利用することも可能である。あるいは、モールド成形
のレンズの場合、金型側にマークを設けておき、これを
転写することで位置合わせマーカとすることも可能であ
る。
Each of the positioning markers 3 and 4 is
For example, a concavo-convex pattern by etching can be used, and a pattern obtained by etching a metal film or the like can also be used. Alternatively, in the case of a molded lens, it is possible to provide a mark on the mold side and transfer the mark to use it as a positioning marker.

【0025】次に、遮光膜3を有する先玉レンズ1にお
ける、レンズ光軸と光透過孔の位置合わせ方法について
説明する。
Next, a method of aligning the optical axis of the lens and the light transmitting hole in the front lens 1 having the light shielding film 3 will be described.

【0026】光学素子の作製工程の概略は、図5〜図1
2に示す通りである。
FIGS. 5 to 1 show the outline of the manufacturing process of the optical element.
As shown in FIG.

【0027】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;

【0028】図5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. 5 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

【0029】次いで、図6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. 6, the mask material layer 12 is patterned by exposure and development to form a mask 13 corresponding to each lens.

【0030】そして、図7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. 7, a 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.

【0031】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。
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.

【0032】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 of 110 to 150 ° C., when the heat treatment was carried out at a temperature of 200 ° C. or more, the phenomenon that any resist material deteriorates (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.

【0033】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 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.

【0034】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.

【0035】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。
Further, if the mask is deformed while holding the substrate on which the mask is formed, the reproducibility of the process becomes difficult, 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.

【0036】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 refers to a temperature at which a material is in a glassy state, that is, a temperature at which a material does not have a fixed structure and is in a flowable state. 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.

【0037】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 in a round within one hour. be able to.

【0038】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.

【0039】以上により、マスク13を丸く変形させた
後、図8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.

【0040】本発明では、このとき、上記半球レンズ1
4の周囲に、位置合わせマーク15を同時に形成してお
く。
In the present invention, at this time, the hemispherical lens 1
4, the alignment marks 15 are simultaneously formed.

【0041】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.

【0042】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 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.

【0043】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 process, the shape of the mask 13 is defined by the boundary line.

【0044】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 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. Further, the height of the optical lens is determined by the thickness of the mask 13.

【0045】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 a 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.

【0046】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9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16(Cr等の金属膜)の形成を行う。
Then, the optical lens is adjusted to a predetermined thickness by a polishing process, and as shown in FIG. 9, light is shielded on the surface of the substrate 11 made of the optical member on the side opposite to the curved surface. The layer 16 (metal film such as Cr) is formed.

【0047】ここで、遮光層16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 16.

【0048】次いで、図10に示すように遮光層16上
にレジスト層17を形成し、フォトマスク18を用いて
レジスト層17に対して光透過孔に対応したパターニン
グを行い、図11に示すように、パターニングされたレ
ジスト層17を残存せしめ、さらにエッチング工程によ
り遮光層16を除去し、図12に示すように、光透過孔
16aを形成する。
Next, a resist layer 17 is formed on the light-shielding layer 16 as shown in FIG. 10, and the resist layer 17 is patterned using a photomask 18 so as to correspond to the light transmission holes, as shown in FIG. Then, the patterned resist layer 17 is left, and the light-shielding layer 16 is removed by an etching process to form a light transmission hole 16a as shown in FIG.

【0049】このとき、光収束手段である上記光学レン
ズ14に対する上記光透過孔16aの形成位置の調整
は、例えば上記レンズ14の周囲に形成された位置合わ
せマーカ15とフォトマスク18上の位置合わせマーカ
19とを位置合わせすることにより行えばよい。これに
より、レンズ14の光軸と光透過孔16aの中心とを高
精度に一致させることが可能である。
At this time, the position of the light transmitting hole 16a with respect to the optical lens 14 as the light converging means is adjusted, for example, by adjusting the position of the positioning marker 15 formed around the lens 14 with the position on the photomask 18. What is necessary is just to perform by aligning the position with the marker 19. Thereby, the optical axis of the lens 14 and the center of the light transmission hole 16a can be matched with high accuracy.

【0050】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. The optical element can be used for an optical pickup of a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing on / from an optical recording medium.

【0051】図13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. 13 shows an example of the configuration of an optical pickup incorporating the above optical element.

【0052】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.

【0053】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.

【0054】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.

【0055】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, for example, a thin substrate having a thickness of about 0.1 mm.

【0056】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.

【0057】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 on the signal recording surface returns to the original optical path, passes through the λ / 4 plate 23, and becomes a linearly polarized light rotated by 90 degrees with respect to the forward linearly polarized light direction.

【0058】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.

【0059】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.

【0060】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 an electric signal for performing focus adjustment by the astigmatism method and tracking adjustment by the so-called three-beam method.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、レンズ外形に成形誤差があったとしても、
位置合わせマーカにより、レンズ同士、あるいはレンズ
の光軸と光透過孔の中心等を精密に位置合わせすること
ができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, even if there is a molding error in the lens outer shape,
The alignment markers can precisely align the lenses or the optical axis of the lens with the center of the light transmitting hole.

【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】先玉レンズに形成した位置合わせマーカの形状
を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a shape of an alignment marker formed on a front lens.

【図3】後玉レンズに形成した位置合わせマーカの形状
を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the shape of a positioning marker formed on a rear lens.

【図4】位置合わせマーカの位置合わせ状態を示す模式
図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a positioning state of a positioning marker.

【図5】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. 5 is a schematic diagram illustrating a step of forming a mask material layer on a substrate, showing a manufacturing step of the optical element in order of steps.

【図6】マスク形成工程を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a mask forming step.

【図7】熱処理によるマスクの変形工程を示す模式図で
ある。
FIG. 7 is a schematic view showing a step of deforming a mask by heat treatment.

【図8】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. 8 is a schematic view showing a lens forming step by dry etching.

【図9】遮光層形成工程を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic view showing a light shielding layer forming step.

【図10】レジスト層形成工程を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic view showing a resist layer forming step.

【図11】レジスト層のパターニング工程を示す模式図
である。
FIG. 11 is a schematic view showing a step of patterning a resist layer.

【図12】光透過孔形成工程を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic view showing a light transmitting hole forming step.

【図13】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. 13 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、2 後玉レンズ、3,4 位置合わせ
マーカ
1 front lens, 2 rear lens, 3, 4 alignment marker

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 7/12 G11B 7/12 7/135 7/135 A 7/22 7/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G11B 7/12 G11B 7/12 7/135 7/135 A 7/22 7/22

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光収束手段の一部にドライエッチングに
より形成された光学レンズを有する光学素子において、 上記光学レンズの周囲に位置合わせマーカが形成されて
いることを特徴とする光学素子。
1. An optical element having an optical lens formed by dry etching in a part of a light converging means, wherein an alignment marker is formed around the optical lens.
【請求項2】 上記光収束手段は、光の光路上に配され
た複数のレンズからなり、位置合わせマーカにより互い
に位置合わせ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 said light converging means comprises a plurality of lenses arranged on an optical path of light, and is mutually aligned by an alignment marker.
【請求項3】 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学レンズを形成するに際し、 上記光学レンズの周囲に位置合わせマーカを同時に形成
することを特徴とする光学素子の製造方法。
3. A method for manufacturing an optical element, wherein an alignment marker is simultaneously formed around the optical lens when forming an optical lens on one surface of the substrate made of an optical material by dry etching.
【請求項4】 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学レンズ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学レンズによ
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
特徴とする請求項1記載の光学素子の製造方法。
4. An optical lens 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 formed on the other surface and patterned by photolithography. 2. The method for manufacturing an optical element according to claim 1, wherein a light transmitting hole for transmitting the light converged by the method is formed.
【請求項5】 上記光学レンズに対する上記光透過孔の
形成位置の調整を、上記位置合わせマーカを利用して行
うことを特徴とする請求項4記載の光学素子の製造方
法。
5. The method for manufacturing an optical element according to claim 4, wherein the adjustment of the position where the light transmitting hole is formed with respect to the optical lens is performed using the alignment marker.
【請求項6】 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
応じた形状の光学レンズを基板に転写形成することを特
徴とする請求項3記載の光学素子の製造方法。
6. 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. 4. The method for manufacturing an optical element according to claim 3, wherein an optical lens having a shape corresponding to the shape is transferred and formed on the substrate.
【請求項7】 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6記載の光学素子の製造方法。
7. The method according to claim 6, 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8】 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。
8. A recording / reproducing apparatus, wherein the optical element according to claim 1 is used in at least a part of an optical system.
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