JP2004078091A - Method for manufacturing optical element, optical element, optical pickup, and optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学素子の作製方法に関するものであり、特に光記録媒体に対して情報の記録・再生を行う光ピックアップに用いられる光学素子、該光学素子の作製法、該光学素子を用いて構成される光ピックアップ、該光ピックアップを有する光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
偏光光学素子は光の偏光状態を変化させる素子であり、レンズやプリズム、ミラーと同様に光学システムを構成する素子として必要不可欠なもので、光通信デバイスや光ピックアップ、液晶表示デバイスなどに使われている。
偏光光学素子には、水晶や方解石などの複屈折結晶を用いたものや、高分子フィルムに二色性分子を入れたものなどが良く用いられている。
本来複屈折特性を持たない屈折率の異なる平板を光の波長より十分小さい周期で並べた微細な周期構造(凹凸状の回折構造)は、複屈折特性を発現することが知られており(Principle of Optics,Max Born and Emil Wolf,PERGAMON PRESS LTD.)、この構造複屈折を用いた偏光光学素子が提案されている。
【0003】
一方、近年、音楽・画像の記録再生装置や情報技術装置のモバイル化が進み、これらの記録再生装置や情報技術装置に搭載される光ディスク装置の小型軽量化及び低コスト化が要求されている。
さらに、光ディスク装置の大容量化(高記録密度化)も要求され、青紫LD(波長405nm)を光源とした光ディスク装置の開発も盛んに行われている。
これまでの光ディスク装置に搭載される光ピックアップには、偏光分離素子として偏光ビームスプリッタなど比較的大きな光学素子を使うことが多かったが、現在では、図7に示すような偏光ホログラム(偏光ホログラム素子)100(特開2000−11443号公報)や、図8に示すような偏光ホログラム111(特開2000−155974号公報)が用いられるようになり、小型軽量化や低コスト化が図られている。図7において、符号101は1/4波長板を、102はカバーを、103は半導体レーザチップを、104はヒートシンクを、105は入射面を、106は筐体を、107は受光素子を、108は受光面を、109は底面を、110は開口部をそれぞれ示す。
図8において、符号112は光記録媒体を、113は対物レンズを、114は1/4波長板を、115はプリズムミラーを、116、121は検出器を、117、120は半導体レーザを、118、119はコリメートレンズをそれぞれ示している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
特開2000−11443号公報に記載のものでは、ニオブ酸リチウム基板にプロトン交換によってホログラムパターンを形成して偏光ホログラムを作製しているが、回折パターンのピッチが比較的大きいために回折角が小さくて分割フォトダイオードまでの距離を長く取らなくてはならないため、さらなる小型化は困難である。また、ニオブ酸リチウム基板は高価であり、低コスト化にも不利である。
特開2000−155974号公報に記載のものでは、複屈折性の有機薄膜を用いて偏光ホログラムを構成しているので、回折パターンのピッチを狭くすることができ、回折角を大きくできるので、分割フォトダイードまでの距離を短くでき、さらなる小型化が容易である。また、安価に作製することができるので、低コスト化も行うことができる。
しかしながら、有機薄膜は短波長の光に対しては、透過率が低下したり、膜が劣化してしまうなどの問題があり、青紫LDを光源とした光ディスク装置の構成部品としては使用できないといった問題があった。
【0005】
特許第3106047号公報には、図9に示すように、構造複屈折と呼ばれる波長より小さい微細な周期構造をガラス基板上に形成することで偏光ホログラムを構成する技術が記載されている。図9において、符号Aは格子ピッチを示し、符号Bは波長よりも短い周期を示している。
これによれば、回折パターンのピッチを狭くして回折角を大きくし、光ピックアップの小型化が可能であり、高価な複屈折結晶を用いることがなく、また、400nm程度の短波長の光に対しても使用することができる。
しかしながら、特許第3106047号公報においては特にガラスの種類は明示されていないが、ドライエッチングで比較的加工しやすい石英ガラスを用いた場合、周期を波長以下で高さが1.2μm程度の微細周期構造を形成する必要があり、非常に作製が困難である。すなわち、このような微細周期構造を作製する場合、その深さ(高さ)が大きくなるほど作製難易度は高くなる。
使用するガラスに石英ガラスより屈折率の大きい例えばBK7を用いれば、微細周期構造の高さを小さくすることが可能であるが、BK7は石英ガラスよりもエッチングレートが遅く加工性が悪いため、やはり作製が難しいという問題があった。
【0006】
そこで、本発明は、作製が容易で小型化・低コスト化に寄与でき、且つ、膜劣化等の問題も解消できる光学素子の作製方法、光学素子、該光学素子を用いた光ピックアップ、該光ピックアップを有する光ディスク装置の提供を、その主な目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
波長板や偏光ホログラムなどの偏光光学素子を複屈折構造で構成し、その作製方法においては、基板に微細周期構造を形成したのち、基板自体の屈折率を変える、というのが本発明の趣旨である。すなわち、ガラス等の基板の屈折率をそのまま使用した構造複屈折とはせずに、ドープ等の手法により基板の屈折率を変えることを条件に、これに応じた周期構造の深さの調整により作製の容易化を図ろうというものである。
【0008】
具体的には、請求項1記載の発明では、基板に光源の波長より十分小さい周期構造を形成して複屈折特性を付与してなる光学素子において、上記基板に上記周期構造を形成した後、該基板の屈折率を変えることとした。
【0009】
請求項2記載の発明では、基板に光源の波長より十分小さい周期構造を形成して複屈折特性を付与してなる光学素子において、上記基板に上記周期構造を形成した後、該基板の屈折率を変えて作製することとした。
【0010】
請求項3記載の発明では、請求項1記載の光学素子の作製方法において、上記基板の屈折率を変えることが、該基板に不純物を与えることであることとした。
【0011】
請求項4記載の発明では、請求項2記載の光学素子において、上記基板の屈折率を変えることが、該基板に不純物を与えることであることとした。
【0012】
請求項5記載の発明では、請求項1又は3記載の光学素子の作製方法において、上記基板が石英ガラスであることとした。
【0013】
請求項6記載の発明では、請求項2又は4記載の光学素子において、上記基板が石英ガラスであることとした。
【0014】
請求項7記載の発明では、請求項2、4又は6記載の光学素子において、同一形状の周期構造が一様に形成されていることとした。
【0015】
請求項8記載の発明では、請求項2、4又は6記載の光学素子において、上記周期構造の形状の異なる領域が少なくとも2つ以上あることとした。
【0016】
請求項9記載の発明では、請求項2、4又は6記載の光学素子において、同一形状の周期構造が一様に形成されている部分と、周期構造の形状の異なる領域が少なくとも2つ以上ある部分の両方が一体的に形成されていることとした。
【0017】
請求項10記載の発明では、光学素子を有する光ピックアップにおいて、上記光学素子が、請求項2、4、6、7、8又は9記載の光学素子であることとした。
【0018】
請求項11記載の発明では、光ディスク装置において、請求項10記載の光ピックアップを有することとした。
【0019】
請求項12記載の発明では、請求項11記載の光ディスク装置において、追記又は書き換えが可能であることとした。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施形態を図1乃至図3に基づいて説明する。
図1は、本実施形態における光学素子としての1/4波長板(λ/4板)の斜視図である。1/4波長板1のハッチングで示した領域2が波長板として機能する部分である。図2は、図1においてA−A´ラインで切断した断面の波長板として機能する領域2の拡大図である。図2に示すように、石英ガラスの基板3に微細な周期構造4が形成されており、周期構造4を含む部位にはハッチングで示すように不純物であるボロンBがドープ(拡散)されている。
【0021】
本実施形態における1/4波長板1の製造方法を図3に基づいて説明する。まず、(a)に示すように基板3上にEBレジスト5を塗布する。その後、(b)に示すように、EB描画装置でパターンを描画し、現像する。次に、(c)に示すように、Crなどの金属膜6を真空蒸着で成膜し、レジスト剥離液によるリフトオフ法で金属膜パターンを形成する。
次に、(d)に示すように、金属膜パターンを形成した基板3をCF4やC4F8、CHF3などのフロロカーボンガスを用いてドライエッチングを行い、微細な周期構造4を形成し、金属膜を除去する(e)。最後に、周期構造4にボロンBをドープして1/4波長板が完成する(f)。
【0022】
ドライエッチング装置はECRエッチング装置を用いているが、ICPエッチング装置など他のエッチング装置でも構わない。ボロンBのドープには液体ソースBBr3を用いたが、気体ソースB2H6や固体ソースB2O3でもよく、又はイオン注入でドープしてもよい。
レジストでのパターン形成もEB描画だけでなく、ステッパーも使った方法でもよい。
波長405nmの光に対して1/4波長板として機能させるためには、石英ガラスのままで構成する場合には、構造複屈折の高さを1.1μm程度にしなくてはならないのに対し、ボロンBをドープして屈折率を1.53にすると、構造複屈折の高さは0.9μmと約8割の高さでよく、微細な周期構造4の形成が容易となる。
ドープする材料はボロン以外のものでもよい。屈折率を1.6にすると構造複屈折の高さは0.7μmと約6割の高さでよくなり、さらに微細な周期構造4の形成が容易となる。
【0023】
次に、図4に基づいて第2の実施形態を説明する。図4は、光学素子としての偏光ホログラムの一部を拡大したものである。
基板3上の領域Iには微細な周期構造4Aが形成されており、領域IIには方向が90°異なる微細な周期構造4Bが形成されている。すなわち、周期構造の形状の異なる領域が少なくとも2つ以上存在している。
領域Iの周期構造4のデューティー比0.44、領域IIのデューティー比を0.67となるように形成し、ガラスの屈折率が1.6になるようにボロンをドープすると、xの偏光方向の光(波長405nm)に対しては、どちらの領域の屈折率も1.30となり、光はそのまま透過するが、偏光の向きが90°変わりyの偏光方向の光に対しては、領域Iでの屈折率が1.17、領域IIでの屈折率が1.43となるため、領域Iと領域IIとでホログラムパターンが形成され、光は回折する。
【0024】
石英ガラスの屈折率のままで最大の回折効率を得ようとした場合、周期構造4の高さは1.2μm必要であるのに対し、本実施形態における偏光ホログラムでは周期構造4の高さは0.78μmで最大回折効率が得られ、周期構造4の形成が容易となる。
本実施形態における偏光ホログラムの製造は、上記実施形態における1/4波長板と全く同じ方法で作製することができ、EB描画時の描画パターンを変更するだけでよい。
なお、第1の実施形態における1/4波長板と、第2の実施形態における偏光ホログラムは、1つのガラス基板に一体に容易に作製可能(一方の面に1/4波長板を、もう一方の面に偏光ホログラムをそれぞれ形成する)であるので、光ピックアップの構成部品点数を減らすことができ、さらに、光ピックアップの小型軽量化及び低コスト化を実現できる。
【0025】
次に、図5及び図6に基づいて第3の実施形態を説明する。本実施形態では安価で小型軽量の光ピックアップモジュールを提供することを目的としている。図5は、本実施形態における光ピックアップモジュールの構成図である。光ピックアップモジュール7は、GaNレーザを光源とした光源ユニット8と、対物レンズ9と、レンズホルダ10を介して対物レンズ9を移動させる移動手段としてのアクチュエータ11を有している。図5において、符号12は光記録媒体としての光ディスクを示す。
【0026】
光源ユニット8は光源からの光を対物レンズ9に導く照明光学系を含んでおり、図6に示すように、光源としての半導体レーザ13と、信号検出手段としての分割フォトダイオード14と、ヒートシンク15と、第2の実施形態で説明した1/4波長板・偏光ホログラム一体型の光学素子16を有している。
半導体レーザ13から出射したレーザ光は偏光面に対して光学軸が45°をなすように配置された1/4波長板で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ9によって光ディスク12の記録面に集光する。集光したレーザ光は記録面で反射し、再び対物レンズ9を経て1/4波長板で円偏光から直線偏光に変換され、偏光ホログラムに形成された回折格子によって分割フォトダイオード14上に回折パターンが形成されるので、光ディスク12の記録面に記録された信号を検出することができる。
【0027】
次に、第4の実施形態を説明する。本実施形態では、安価で小型軽量で且つ大容量の光ディスク装置を提供することを目的としている。
図示しないが、構成としては、第3の実施形態で示した光ピックアップモジュール7と、LDを駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号をもとにフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号をもとにトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部を有する。
第4の実施形態において、外部から入力されたデータをもとに追記型光記録媒体又は書換型光記録媒体に記録する信号に変換する信号処理部を有する構成とすれば、安価で小型軽量で且つ大容量の追記型又は書換型の光ディスク装置を実現できる(第5の実施形態)。
【0028】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、基板に光源の波長より十分小さい周期構造を形成して複屈折特性を付与してなる光学素子において、上記基板に上記周期構造を形成した後、該基板の屈折率を変えることとしたので、比較的加工しやすい状態で微細周期構造を形成することができ、光学素子を容易に作製することができる。
【0029】
請求項2記載の発明によれば、基板に光源の波長より十分小さい周期構造を形成して複屈折特性を付与してなる光学素子において、上記基板に上記周期構造を形成した後、該基板の屈折率を変えて作製することとしたので、比較的加工しやすい状態で微細周期構造を形成することができ、光学素子を容易に作製することができる。
【0030】
請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の光学素子の作製方法において、上記基板の屈折率を変えることが、該基板に不純物を与える(例えば拡散)ことであることとしたので、屈折率を容易に変えることができる。
【0031】
請求項4記載の発明によれば、請求項2記載の光学素子において、上記基板の屈折率を変えることが、該基板に不純物を与える(例えば拡散)ことであることとしたので、屈折率を容易に変えることができる。
【0032】
請求項5記載の発明によれば、請求項1又は3記載の光学素子の作製方法において、上記基板が石英ガラスであることとしたので、安価で良加工性を得ることができる。
【0033】
請求項6記載の発明によれば、請求項2又は4記載の光学素子において、上記基板が石英ガラスであることとしたので、安価で良加工性を得ることができる。
【0034】
請求項7記載の発明によれば、請求項2、4又は6記載の光学素子において、同一形状の周期構造が一様に形成されていることとしたので、光の偏光状態を変換できる光学素子(波長板)を容易に作製することができる。
【0035】
請求項8記載の発明によれば、請求項2、4又は6記載の光学素子において、上記周期構造の形状の異なる領域が少なくとも2つ以上あることとしたので、光の偏光状態によって回折させたり回折させなかったりをできる光学素子(偏光ホログラム)を容易に作製することができる。
【0036】
請求項9記載の発明によれば、請求項2、4又は6記載の光学素子において、同一形状の周期構造が一様に形成されている部分と、周期構造の形状の異なる領域が少なくとも2つ以上ある部分の両方が一体的に形成されていることとしたので、光学素子の小型軽量化・低コスト化を実現できる。
【0037】
請求項10記載の発明によれば、光学素子を有する光ピックアップにおいて、上記光学素子が、請求項2、4、6、7、8又は9記載の光学素子であることとしたので、小型軽量で低コストの光ピックアップ(装置)を容易に実現することができる。
【0038】
請求項11記載の発明によれば、光ディスク装置において、請求項10記載の光ピックアップを有することとしたので、小型軽量で低コストの光ディスク装置を容易に実現することができる。
【0039】
請求項12記載の発明によれば、請求項11記載の光ディスク装置において、追記又は書き換えが可能であることとしたので、小型軽量で低コストの追記型又は書換型の光ディスク装置を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における光学素子としての1/4波長板の斜視図である。
【図2】図1のA−A´ラインでの断面における拡大図である。
【図3】1/4波長板の製造工程を示す図である。
【図4】第2の実施形態における光学素子としての偏光ホログラムの一部を拡大した斜視図である。
【図5】第3の実施形態における光ピックアップの概要構成図である。
【図6】光ピックアップにおける光源ユニットの詳細図である。
【図7】従来例における光ピックアップの概要図である。
【図8】他の従来例における光ピックアップの概要図である。
【図9】さらに他の従来例における構造複屈折の斜視図である。
【符号の説明】
1 光学素子としての1/4波長板
3 基板
4 周期構造
7 光ピックアップ
13 光源としての半導体レーザ
B 不純物としてのボロン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an optical element, and particularly relates to an optical element used for an optical pickup for recording and reproducing information on and from an optical recording medium, a method for manufacturing the optical element, and a configuration using the optical element. And an optical disk device having the optical pickup.
[0002]
[Prior art]
Polarizing optical elements are elements that change the polarization state of light, and are indispensable as elements that compose an optical system, like lenses, prisms and mirrors, and are used in optical communication devices, optical pickups, liquid crystal display devices, etc. ing.
As the polarizing optical element, an element using a birefringent crystal such as quartz or calcite, or an element having a dichroic molecule in a polymer film are often used.
It is known that a fine periodic structure (concavo-convex diffraction structure) in which flat plates having different refractive indices that do not originally have birefringence characteristics are arranged at a period sufficiently smaller than the wavelength of light exhibits birefringence characteristics (Principle). of Optics, Max Born and Emil Wolf, PERGAMON PRESS LTD.), and a polarizing optical element using this structural birefringence have been proposed.
[0003]
On the other hand, in recent years, mobile recording / reproducing apparatuses and information technology apparatuses for music and images have become more mobile, and there has been a demand for smaller and lighter optical disc apparatuses mounted in these recording / reproducing apparatuses and information technology apparatuses and lower cost.
Further, there is a demand for an increase in the capacity (higher recording density) of the optical disk device, and an optical disk device using a blue-violet LD (wavelength: 405 nm) as a light source has been actively developed.
Conventionally, an optical pickup mounted on an optical disk device often uses a relatively large optical element such as a polarization beam splitter as a polarization splitting element. At present, however, a polarization hologram (a polarization hologram element) as shown in FIG. ) 100 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-11443) and a
8,
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the device described in JP-A-2000-11443, a hologram pattern is formed by proton exchange on a lithium niobate substrate to produce a polarization hologram. However, since the pitch of the diffraction pattern is relatively large, the diffraction angle is small. Therefore, it is difficult to further reduce the size because the distance to the divided photodiode must be increased. Further, the lithium niobate substrate is expensive and disadvantageous for cost reduction.
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-155974, the polarization hologram is formed using a birefringent organic thin film, so that the pitch of the diffraction pattern can be narrowed and the diffraction angle can be increased. The distance to the photodiode can be shortened, and further miniaturization is easy. In addition, since it can be manufactured at low cost, cost reduction can be performed.
However, the organic thin film has problems such as a decrease in transmittance and a deterioration of the film with respect to light having a short wavelength, and thus cannot be used as a component of an optical disk device using a blue-violet LD as a light source. was there.
[0005]
Japanese Patent No. 3106047 describes a technique for forming a polarization hologram by forming a fine periodic structure smaller than a wavelength called a structure birefringence on a glass substrate, as shown in FIG. In FIG. 9, reference symbol A indicates a grating pitch, and reference symbol B indicates a period shorter than the wavelength.
According to this, the pitch of the diffraction pattern can be narrowed to increase the diffraction angle, and the optical pickup can be miniaturized, without using an expensive birefringent crystal, and for light having a short wavelength of about 400 nm. Can also be used.
However, in Japanese Patent No. 3106047, although the type of glass is not particularly specified, when quartz glass which is relatively easy to be processed by dry etching is used, the period is less than the wavelength and the height is about 1.2 μm. It is necessary to form a structure, and it is very difficult to manufacture. That is, when such a fine periodic structure is manufactured, the difficulty of the manufacturing increases as the depth (height) increases.
If BK7, which has a higher refractive index than quartz glass, is used as the glass to be used, it is possible to reduce the height of the fine periodic structure. There was a problem that fabrication was difficult.
[0006]
Therefore, the present invention provides an optical element manufacturing method, an optical element, an optical pickup using the optical element, an optical pickup, which can be easily manufactured, contribute to downsizing and cost reduction, and can also solve problems such as film deterioration. The main object is to provide an optical disk device having a pickup.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The purpose of the present invention is to configure a polarizing optical element such as a wave plate or a polarization hologram with a birefringent structure, and in the manufacturing method, after forming a fine periodic structure on the substrate, change the refractive index of the substrate itself. is there. In other words, instead of using the refractive index of the substrate such as glass as the structure birefringence as it is, on condition that the refractive index of the substrate is changed by a method such as doping, by adjusting the depth of the periodic structure according to this. It is intended to facilitate the fabrication.
[0008]
Specifically, according to the first aspect of the present invention, after forming the periodic structure on the substrate, in the optical element having a birefringent property by forming a periodic structure sufficiently smaller than the wavelength of the light source on the substrate, The refractive index of the substrate was changed.
[0009]
According to the invention as set forth in
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical element according to the first aspect, changing the refractive index of the substrate is to give an impurity to the substrate.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical element according to the second aspect, changing the refractive index of the substrate is to give impurities to the substrate.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical element according to the first or third aspect, the substrate is made of quartz glass.
[0013]
In the invention according to
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical element of the second, fourth or sixth aspect, the periodic structure having the same shape is uniformly formed.
[0015]
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical element according to the second, fourth or sixth aspect, at least two or more regions having different shapes of the periodic structure are provided.
[0016]
In the ninth aspect of the present invention, in the optical element according to the second, fourth or sixth aspect, there are at least two portions where the same periodic structure is uniformly formed and at least two regions where the periodic structures have different shapes. Both of the parts are formed integrally.
[0017]
According to a tenth aspect of the present invention, in the optical pickup having an optical element, the optical element is the optical element according to the second, fourth, sixth, seventh, eighth, or ninth aspect.
[0018]
According to an eleventh aspect of the present invention, an optical disc device includes the optical pickup according to the tenth aspect.
[0019]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the optical disk device of the eleventh aspect, it is possible to perform additional writing or rewriting.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view of a quarter-wave plate (λ / 4 plate) as an optical element in the present embodiment. A
[0021]
A method for manufacturing the quarter-
Next, as shown in (d), the
[0022]
Although the ECR etching apparatus is used as the dry etching apparatus, another etching apparatus such as an ICP etching apparatus may be used. Although the liquid source BBr 3 was used for doping boron B, a gas source B 2 H 6 or solid source B 2 O 3 may be used, or doping may be performed by ion implantation.
The pattern formation with the resist may be performed not only by EB drawing but also by a method using a stepper.
In order to function as a quarter-wave plate with respect to light having a wavelength of 405 nm, the height of the structural birefringence must be about 1.1 μm in the case where the quartz glass is used as it is. When boron B is doped to make the refractive index 1.53, the height of the structural birefringence may be 0.9 μm, which is about 80%, and the formation of the fine
The material to be doped may be other than boron. When the refractive index is set to 1.6, the height of the structural birefringence is 0.7 μm, which is about 60%, and the fine
[0023]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a part of a polarization hologram as an optical element.
In the region I on the
When the duty ratio of the
[0024]
When trying to obtain the maximum diffraction efficiency while keeping the refractive index of quartz glass, the height of the
The polarization hologram of the present embodiment can be manufactured in exactly the same manner as the quarter-wave plate of the above embodiment, and only needs to change the drawing pattern at the time of EB drawing.
The quarter-wave plate according to the first embodiment and the polarization hologram according to the second embodiment can be easily manufactured integrally on one glass substrate (a quarter-wave plate is provided on one surface and the other is provided). (A polarization hologram is formed on each surface), so that the number of components of the optical pickup can be reduced, and furthermore, the optical pickup can be reduced in size and weight and cost can be reduced.
[0025]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. An object of the present embodiment is to provide an inexpensive, compact and lightweight optical pickup module. FIG. 5 is a configuration diagram of the optical pickup module according to the present embodiment. The
[0026]
The
The laser light emitted from the
[0027]
Next, a fourth embodiment will be described. An object of the present embodiment is to provide an inexpensive, compact, lightweight, and large-capacity optical disk device.
Although not shown, the configuration is based on the
In the fourth embodiment, if a signal processing unit for converting a signal to be recorded on a write-once optical recording medium or a rewritable optical recording medium based on externally input data is provided, it is inexpensive, small, and lightweight. In addition, a large-capacity write-once or rewritable optical disk device can be realized (fifth embodiment).
[0028]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, in the optical element having a periodic structure sufficiently smaller than the wavelength of the light source formed on the substrate and imparting birefringence characteristics, after forming the periodic structure on the substrate, Since the refractive index is changed, the fine periodic structure can be formed in a relatively easy-to-process state, and the optical element can be easily manufactured.
[0029]
According to the invention as set forth in
[0030]
According to the third aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical element according to the first aspect, changing the refractive index of the substrate is to give an impurity to the substrate (for example, to diffuse). The refractive index can be easily changed.
[0031]
According to the fourth aspect of the present invention, in the optical element according to the second aspect, changing the refractive index of the substrate is to give an impurity to the substrate (for example, diffusion). Can be easily changed.
[0032]
According to the fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical element according to the first or third aspect, since the substrate is made of quartz glass, good workability can be obtained at low cost.
[0033]
According to the sixth aspect of the present invention, in the optical element of the second or fourth aspect, since the substrate is made of quartz glass, it is possible to obtain good workability at low cost.
[0034]
According to the seventh aspect of the present invention, in the optical element according to the second, fourth or sixth aspect, the periodic structure having the same shape is formed uniformly, so that the optical element capable of converting the polarization state of light is provided. (Wave plate) can be easily manufactured.
[0035]
According to the eighth aspect of the present invention, in the optical element according to the second, fourth or sixth aspect, at least two or more regions having different shapes of the periodic structure are provided. An optical element (polarization hologram) capable of preventing diffraction can be easily manufactured.
[0036]
According to the ninth aspect of the present invention, in the optical element according to the second, fourth or sixth aspect, there are at least two portions where the same periodic structure is uniformly formed, and at least two regions having different periodic structures. Since both of the above parts are formed integrally, it is possible to reduce the size, weight, and cost of the optical element.
[0037]
According to the tenth aspect of the present invention, in the optical pickup having the optical element, the optical element is the optical element according to the second, fourth, sixth, seventh, eighth or ninth aspect. A low-cost optical pickup (apparatus) can be easily realized.
[0038]
According to the eleventh aspect of the present invention, since the optical disk device includes the optical pickup according to the tenth aspect, it is possible to easily realize a small, lightweight and low-cost optical disk device.
[0039]
According to the twelfth aspect of the present invention, in the optical disk device according to the eleventh aspect, it is possible to perform write-once or rewrite, so that a compact, lightweight, low-cost write-once or rewritable optical disk device can be easily realized. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a quarter-wave plate as an optical element according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a cross section taken along line AA ′ of FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of a quarter-wave plate.
FIG. 4 is an enlarged perspective view of a part of a polarization hologram as an optical element according to a second embodiment.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an optical pickup according to a third embodiment.
FIG. 6 is a detailed view of a light source unit in the optical pickup.
FIG. 7 is a schematic diagram of an optical pickup in a conventional example.
FIG. 8 is a schematic view of an optical pickup in another conventional example.
FIG. 9 is a perspective view of structural birefringence in still another conventional example.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (12)
上記基板に上記周期構造を形成した後、該基板の屈折率を変えることを特徴とする光学素子の作製方法。In an optical element formed by forming a periodic structure sufficiently smaller than the wavelength of the light source on the substrate to impart birefringence characteristics,
After forming the periodic structure on the substrate, the refractive index of the substrate is changed.
上記基板に上記周期構造を形成した後、該基板の屈折率を変えて作製したことを特徴とする光学素子。In an optical element formed by forming a periodic structure sufficiently smaller than the wavelength of the light source on the substrate to impart birefringence characteristics,
An optical element manufactured by forming the periodic structure on the substrate and changing the refractive index of the substrate.
上記基板の屈折率を変えることが、該基板に不純物を与えることであることを特徴とする光学素子の作製方法。The method for manufacturing an optical element according to claim 1,
A method of manufacturing an optical element, wherein changing the refractive index of the substrate is to add an impurity to the substrate.
上記基板の屈折率を変えることが、該基板に不純物を与えることであることを特徴とする光学素子。The optical element according to claim 2,
An optical element, wherein changing the refractive index of the substrate is to give an impurity to the substrate.
上記基板が石英ガラスであることを特徴とする光学素子の作製方法。The method for manufacturing an optical element according to claim 1, wherein
A method for manufacturing an optical element, wherein the substrate is quartz glass.
上記基板が石英ガラスであることを特徴とする光学素子。The optical element according to claim 2 or 4,
An optical element, wherein the substrate is quartz glass.
同一形状の周期構造が一様に形成されていることを特徴とする光学素子。The optical element according to claim 2, 4 or 6,
An optical element wherein a periodic structure having the same shape is formed uniformly.
上記周期構造の形状の異なる領域が少なくとも2つ以上あることを特徴とする光学素子。The optical element according to claim 2, 4 or 6,
An optical element comprising at least two or more regions having different shapes of the periodic structure.
同一形状の周期構造が一様に形成されている部分と、周期構造の形状の異なる領域が少なくとも2つ以上ある部分の両方が一体的に形成されていることを特徴とする光学素子。The optical element according to claim 2, 4 or 6,
An optical element, wherein both a portion in which a periodic structure having the same shape is uniformly formed and a portion in which at least two or more regions having different shapes of the periodic structure are integrally formed.
上記光学素子が、請求項2、4、6、7、8又は9記載の光学素子であることを特徴とする光ピックアップ。In an optical pickup having an optical element,
10. An optical pickup, wherein the optical element is the optical element according to claim 2, 4, 6, 7, 8, or 9.
追記又は書き換えが可能であることを特徴とする光ディスク装置。The optical disk device according to claim 11,
An optical disc device capable of being added or rewritten.
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