JP2006085756A - Diffraction element and optical pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回折素子およびCDやDVD等のディスクの厚さや記録密度の異なる光記録媒体(以下、「光ディスク」という)への情報の記録または光ディスクからの情報の再生を行う光ピックアップ装置に関する。 The present invention relates to an optical pickup device for recording information on or reproducing information from an optical recording medium (hereinafter referred to as “optical disk”) having a diffraction element and a disc such as a CD and a DVD having different thicknesses and recording densities.
従来、光ディスクへの情報の記録または情報の再生(以下、「記録再生」という)、特に、具体的にはCDやDVD等の異なる種類の光ディスクに対して記録再生が可能な光ピックアップ装置が知られている。一般に、CDの記録再生には780nm付近の波長を持つレーザー光源が必要であり、DVDの記録再生には650nm付近の波長を持つレーザー光源が必要であることが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an optical pickup device capable of recording information on an optical disk or reproducing information (hereinafter referred to as “recording / reproducing”), and more specifically, recording / reproducing information on different types of optical disks such as CDs and DVDs. It has been. In general, it is known that a laser light source having a wavelength near 780 nm is necessary for recording / reproducing a CD, and a laser light source having a wavelength near 650 nm is necessary for recording / reproducing a DVD.
また、従来、使用する光の波長が異なる光ディスクに対して記録再生を行うことができるようにするため、発振波長の異なる2個のレーザーを搭載した、所謂、2レーザー方式の光ピックアップ装置が実用化されている。通常、この方式の光ピックアップ装置は、個別に製作されたレーザーを1つのピックアップ上に搭載するものである。ところが、近年、光ピックアップ装置の小型化および低価格化を図るため、発振波長の異なる複数のレーザーダイオードを単一基板上に一体集積した、所謂、ツインレーザーが開発され、実用化されている。 Conventionally, a so-called two-laser type optical pickup apparatus equipped with two lasers having different oscillation wavelengths is put into practical use so that recording and reproduction can be performed on optical disks having different wavelengths of light to be used. It has become. Normally, this type of optical pickup device is one in which individually manufactured lasers are mounted on one pickup. However, in recent years, so-called twin lasers in which a plurality of laser diodes having different oscillation wavelengths are integrated on a single substrate have been developed and put into practical use in order to reduce the size and price of the optical pickup device.
上記のような2レーザー方式の光ピックアップ装置、或いは、ツインレーザー搭載の光ピックアップ装置では、コリメーター、対物レンズ等の光学系を2つの波長において共通に使用するため、異なる位置に配置された光源から出射される2つの光束の光軸が、前記光学系の光軸に一致するように合波する必要がある。
そこで、このような光ピックアップ装置では、回折素子を用いて異なる位置に配置されたレーザーから出射される2つの光束の光軸が一致するように合波する方法として、一方の使用波長の光束を0次で透過させるとともに、他方の使用波長の光束を1次で回折させ、回折素子から出射されたそれぞれの光束の光軸を一致させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、上記の方法では回折効率が低いという問題があり、その問題を解消するために、偏光異方性ホログラムを用いる方法も提案されている(例えば特許文献2参照)。
In the above-described two-laser optical pickup device or twin-laser-equipped optical pickup device, an optical system such as a collimator and an objective lens is used in common at two wavelengths, so light sources arranged at different positions. It is necessary to multiplex so that the optical axes of the two light beams emitted from the optical system coincide with the optical axis of the optical system.
Therefore, in such an optical pickup device, as a method of multiplexing so that the optical axes of two light beams emitted from lasers arranged at different positions using a diffraction element coincide with each other, a light beam of one use wavelength is used. A method has been proposed in which the light beam of the other used wavelength is diffracted in the first order while being transmitted in the 0th order, and the optical axes of the respective light beams emitted from the diffraction element are made coincident (see, for example, Patent Document 1). Further, the above method has a problem that the diffraction efficiency is low, and in order to solve the problem, a method using a polarization anisotropic hologram has also been proposed (for example, see Patent Document 2).
以下、特許文献2に記載の従来の技術について説明する。
図5は、特許文献2に記載された光ヘッド装置に用いる光源装置の構成図である。
この光ヘッド装置では、光源装置の光源に2つの半導体レーザー51、52を備えるとともに、この光源の近傍に波長板53と偏光異方性回折素子54を設けている。2つの半導体レーザー51、52のうち、波長650nmの半導体レーザー51からはx方向に偏光した光束を出射する一方、波長780nmの半導体レーザーからは同じくx方向に偏光した光束を出射する。一方、波長板53は、波長650nmの光束に対してλ/2板として作用し、波長780nmの光束に対しては何も作用しないように設計されている。即ち、波長650nmの光束に対しては、偏光方向を90°回転させ、波長780nmの光束に対しては偏光方向の変換は行わない。また、偏光異方性回折素子54は、等方性基板の表面に鋸歯状の周期的な溝を形成し、その鋸歯状の溝を複屈折材料で充填した構造となっている。等方性基板と複屈折材料はy方向の屈折率が一致するように選定されており、y方向の偏光の光束は回折しないようになっている。
Hereinafter, the conventional technique described in
FIG. 5 is a configuration diagram of a light source device used in the optical head device described in
In this optical head device, the light source of the light source device includes two
上記の構成により、半導体レーザー51から出射するx方向に偏光した波長650nmの光束は、波長板53の(λ/2)板の作用によりy方向の偏光光束となり、偏光異方性回折素子54では回折をすることなく透過する。また、半導体レーザー52から出射するx方向に偏光した波長780nmの光束は、波長板53で偏光方向が変化されず、偏光異方性回折素子54で回折する。このように半導体レーザー51から出射した光束は回折せず、半導体レーザー52から出射した光束は回折することで、それぞれの光束の光軸を一致させている。
しかしながら、このような特許文献2に開示された従来のものでは、偏光異方性ホログラムを用いて波長選択的に回折を行うため、偏光異方性ホログラムに入射する光束の偏光方向を所定の方向に設定する必要があり、波長板を用いているが、コスト高になるという課題があった。
However, in the prior art disclosed in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、入射する光束の偏光方向に依存することのない、異なる2波長に対して所望の回折効率を独立に設定可能な回折素子および光ピックアップ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a diffraction element and an optical pickup device that can independently set desired diffraction efficiencies for two different wavelengths without depending on the polarization direction of an incident light beam. The purpose is to provide.
本発明は、第1の凹凸状の格子を表面に形成した第1の透明基板と、第2の凹凸状の格子を表面に形成した第2の透明基板とを、前記それぞれの格子を有する面を対向させ、前記それぞれの凹凸部を充填する充填部材を介して積層した回折素子であって、前記充填部材の屈折率は、第1の波長の光に対して、第1の透明基板に形成した格子の屈折率または第2の透明基板に形成した格子の屈折率にほぼ等しいことを特徴とする回折素子を提供する。この構成により、入射する光束の偏光方向に依存することのない、異なる2波長に対して所望の回折効率を独立に設定可能な回折素子が実現できる。 The present invention provides a surface having a first transparent substrate having a first concavo-convex lattice formed thereon and a second transparent substrate having a second concavo-convex lattice formed on the surface. Are arranged through a filling member that fills the respective concave and convex portions, and the refractive index of the filling member is formed on the first transparent substrate with respect to the light of the first wavelength. The diffraction element is characterized by being approximately equal to the refractive index of the grating formed or the refractive index of the grating formed on the second transparent substrate. With this configuration, it is possible to realize a diffraction element that can independently set desired diffraction efficiencies for two different wavelengths without depending on the polarization direction of an incident light beam.
また、前記第1の透明基板の表面に形成された前記第1の格子の断面形状と、前記第2の透明基板の表面に形成された前記第2の格子の断面形状のうち、少なくとも1つの断面形状が、鋸歯状の周期構造である上記の回折素子を提供する。この構成により、異なる2波長の光束に対して回折効率の高い回折素子を実現できる。 Further, at least one of a cross-sectional shape of the first lattice formed on the surface of the first transparent substrate and a cross-sectional shape of the second lattice formed on the surface of the second transparent substrate. The above-described diffraction element having a sawtooth periodic structure in cross section is provided. With this configuration, it is possible to realize a diffraction element having high diffraction efficiency with respect to light beams having two different wavelengths.
また、前記第1の透明基板の表面に形成された前記第1の格子の断面形状と、前記第2の透明基板の表面に形成された前記第2の格子の断面形状のうち、少なくとも1つの断面形状が、階段状の周期構造である上記の回折素子を提供する。この構成により、容易に製造可能な回折素子が実現できる。 Further, at least one of a cross-sectional shape of the first lattice formed on the surface of the first transparent substrate and a cross-sectional shape of the second lattice formed on the surface of the second transparent substrate. The diffraction element described above has a stepwise periodic structure in cross section. With this configuration, a diffraction element that can be easily manufactured can be realized.
また、この発明は、第1の透明基板上に凹凸状の第1の格子を有するとともに、その凹凸を充填するように形成した第1の充填部材の表面がさらに凹凸状の第2の格子を有し、かつ、前記第2の格子を充填する第2の充填部材を有する回折素子であって、前記第2の充填部材の屈折率が、第1の波長の光に対して、前記第1の格子の材料の屈折率または第2の格子の材料の屈折率にほぼ等しいことを特徴とする回折素子を提供する。この構成により、請求項1とは異なる構成で、入射する光束の偏光方向に依存することのない、異なる2波長に対して所望の回折効率を独立に設定可能な回折素子が実現できる。 In addition, the present invention includes a first grating having a concavo-convex shape on the first transparent substrate, and a second grating having a concavo-convex shape on the surface of the first filling member formed so as to fill the concavo-convex shape. And a diffractive element having a second filling member that fills the second grating, wherein the second filling member has a refractive index with respect to light having a first wavelength. A diffraction element is provided that is approximately equal to the refractive index of the material of the second grating or the refractive index of the material of the second grating. With this configuration, a diffractive element having a configuration different from that of the first aspect and capable of independently setting desired diffraction efficiencies for two different wavelengths without depending on the polarization direction of the incident light beam can be realized.
また、前記第1の格子の断面形状と前記第2の格子の断面形状のうち、少なくとも1つの断面形状が、鋸歯状の周期構造である上記の回折素子を提供する。この構成により、異なる2波長の光束に対して回折効率の高い回折素子を実現できる。 Further, the present invention provides the above-described diffraction element in which at least one of the cross-sectional shape of the first grating and the cross-sectional shape of the second grating is a sawtooth periodic structure. With this configuration, it is possible to realize a diffraction element having high diffraction efficiency with respect to light beams having two different wavelengths.
また、前記第1の格子の断面形状と、前記第2の格子の断面形状のうち、少なくとも1つの断面形状が、階段状の周期構造である上記の回折素子を提供する。この構成により、容易に製造可能な回折素子が実現できる。 Further, the present invention provides the above-described diffraction element in which at least one of the cross-sectional shape of the first grating and the cross-sectional shape of the second grating is a stepped periodic structure. With this configuration, a diffraction element that can be easily manufactured can be realized.
さらに、本発明は、第1の使用波長の光束を出射する第1の光源と、前記第1の使用波長とは異なる第2の使用波長の光束を出射する第2の光源と、前記各光源が出射した光を光記録媒体へ集光する対物レンズと、この対物レンズによって集光され前記光記録媒体により反射された光を受光する受光素子とを備える光ピックアップ装置において、上記の回折素子が、光源と対物レンズの間の光路、対物レンズと受光素子の間の光路、のうち少なくとも1つの光路中に設置されている光ピックアップ装置を提供する。この構成により、光軸の揃った高効率の2波長光ピックアップ装置を実現できる。偏光方向に依存しない回折素子を用いているため、この回折素子に入射する光束の偏光方向を変換するための波長板が不要となることに加えて、この回折素子回折後の光束に対しても偏光方向を変換するための波長板が不要であり、該装置の低コスト化が実現できる。 Further, the present invention provides a first light source that emits a light beam having a first use wavelength, a second light source that emits a light beam having a second use wavelength different from the first use wavelength, and each of the light sources. In the optical pickup device, comprising: an objective lens that condenses the light emitted from the optical recording medium; and a light receiving element that receives the light collected by the objective lens and reflected by the optical recording medium. An optical pickup device installed in at least one of the optical path between the light source and the objective lens and the optical path between the objective lens and the light receiving element is provided. With this configuration, a high-efficiency two-wavelength optical pickup device with a uniform optical axis can be realized. Since a diffractive element that does not depend on the polarization direction is used, a wave plate for changing the polarization direction of the light beam incident on the diffractive element is not required, and also for the light beam after diffraction of the diffractive element. A wave plate for converting the polarization direction is unnecessary, and the cost of the apparatus can be reduced.
本発明によれば、入射する光束の偏光方向に依存することのない、異なる2波長に対して所望の回折効率を独立に設定可能な回折素子を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the diffraction element which can set desired diffraction efficiency independently with respect to two different wavelengths without depending on the polarization direction of the incident light beam can be provided.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る回折素子の断面の一部を示す断面図であり、この回折素子10は、第1の透明基板11と、第1の透明基板11に形成した断面形状が周期的凹凸状である第1の格子12と、第2の透明基板13と、第2の透明基板13に形成した断面形状が周期的凹凸状である第2の格子14と、充填部材15とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a cross section of a diffractive element according to an embodiment of the present invention. The
本実施形態で使用する2つの波長を、第1の波長λ1、第2の波長λ2として、λ1に対する第1の格子12、第2の格子14、充填部剤15の屈折率を、それぞれ、n11、n12、n13、また、λ2に対する屈折率をn21、n22、n23とするとき、
n13=n11、または、n13=n12
を満足するように材料を選択する。
The two wavelengths used in this embodiment are the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 , and the refractive indices of the
n 13 = n 11 or n 13 = n 12
Select materials to satisfy.
例えば、n13=n11であるように各材料の屈折率を選択することで、波長λ1の光束に対しては、実質、n11とn12の2種類の材料が、第1の格子12の凹凸形状を形成した回折格子となる。そこで、波長λ1に対して、第1の格子12の凹凸の段差寸法を、回折効率が最大となるよう最適化する。そのとき、波長λ2に対しては通常、n21とn22とn23は全て異なるが、この3つの屈折率の組み合わせで、波長λ2に対して、回折効率最大となるように第2の格子14の段差寸法を決定する。
このように、2つの格子を用いて、それぞれの段差寸法を上記手順にて最適化することで、異なる2波長の光束に対して高効率な回折効率を有する回折素子が実現する。
なお、n13=n12の場合にも、上記の説明の第1の格子12と第2の格子14の役割が入れ替わるだけで、同様の効果が得られる。
For example, by selecting the refractive index of each material so that n 13 = n 11 , two types of materials, n 11 and n 12 , are substantially the first grating for the light flux with wavelength λ 1. This is a diffraction grating having 12 irregular shapes. Therefore, the uneven step size of the
In this way, by using two gratings and optimizing each step size in the above procedure, a diffractive element having high diffraction efficiency for light beams of two different wavelengths is realized.
Even when n 13 = n 12 , the same effect can be obtained only by switching the roles of the
[例1]
次に、本発明の回折素子の具体的な実施例について、以下に詳細に説明する。なお、本実施例において、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図2は、「例1」に係る回折素子20の断面形状の一部を示す。図2において、回折素子20は、表面に格子がエッチングされた透明基板21(図1において説明した第1の透明基板11、およびこの表面に形成された第1の格子12を同一材料で作成したもの)と、第2の透明基板13(図1に示す第1の実施形態の第2の透明基板と同一のもの)と、第2の格子14(図1に示す第1の実施形態の第2の格子14と同一のもの)と、充填部材15(図1に示す第1の実施形態の充填部材15と同一のもの)とで構成される。
[Example 1]
Next, specific examples of the diffraction element of the present invention will be described in detail below. In the present example, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.
FIG. 2 shows a part of the cross-sectional shape of the
透明基板21および第2の透明基板13には、石英ガラスを用いた。
また、第2の透明基板13に設ける第2の格子14は、以下に示す材料を用いた。即ち、御国色素社製「CFレッドEX−2739」を85%、日本化薬社製「KAYARAD−DPHA」を12%、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテートを3%からなる混合物に、光重合開始材として、チバスペシャリティケミカルズ社製「イルガキュア907」を0.2%混合した組成物をスピンコートし、100℃で3分間保持し、紫外線照射後200℃で60分間保持し、膜としたものである。
Quartz glass was used for the
The
また、充填部材15としては、以下の材料を用いた。
下記の[化1]で表される化合物、ビス(β−エピチオプロピル)スルフィドにテトラブチルアンモニウムブロミドを0.1%添加し5分間攪拌したものを、モノマーの状態で充填する。この充填部材15を充填後、100℃で4時間過熱し硬化させる。
Further, as the filling
A compound represented by the following [Chemical Formula 1], 0.1% tetrabutylammonium bromide added to bis (β-epithiopropyl) sulfide and stirred for 5 minutes, is charged in a monomer state. After the filling
上記の材料の使用波長での屈折率を、[表1]にまとめる。なお、上記充填部材15に用いる材料の屈折率は、硬化後の値である。
[Table 1] summarizes the refractive indices of the above materials at the wavelengths used. The refractive index of the material used for the filling
この数値を用いて、格子の形状を決定する手順を説明する。
透明基板21の一部である第1の格子12と第2の格子14とは、ともに、32ステップの階段状格子として鋸歯状形状を近似して計算を行った。
使用波長650nmの光束に対しては、[表1]に示した第2の格子14の屈折率と充填材15の屈折率の違い0.001を無視して、共に屈折率1.704として、実質、図3に示すような回折格子と等価であると考える。即ち、第1の格子12の凹凸を充填材で充填した構成と考えることができる。
このような仮定で、まず、波長650nmの光束に対して、1次の回折効率最大という条件で第1の格子12の形状(図2に示す段差d1の値)を決定する。格子ピッチ10μmとして計算を行い、段差d1=2.60μmで1次の回折効率が最大(92%)となった。
The procedure for determining the shape of the lattice using these numerical values will be described.
Both the
For a light beam having a working wavelength of 650 nm, the refractive index of 1.704 is ignored for the difference of 0.001 between the refractive index of the
Under such an assumption, first, the shape of the first grating 12 (the value of the step d1 shown in FIG. 2) is determined under the condition that the first-order diffraction efficiency is maximum for a light beam having a wavelength of 650 nm. The calculation was performed with a grating pitch of 10 μm, and the first-order diffraction efficiency was maximized (92%) at the step d1 = 2.60 μm.
次に、波長780nmの光束に対して、1次の回折効率最大という条件で第2の格子14の形状(図2に示す段差d2)を決定する。波長780nmの光束に対しては、第1の格子12、第2の格子14、充填部材15の3つの材料の屈折率が全て異なる回折格子となるが、波長650nmにおいて、第1の格子12の段差d1は決定しているため、波長780nmの光束に対して1次の回折効率が最大となるよう、第2の格子14の段差d2を決定する。計算により、段差d2=3.3μmにすることで1次の回折効率が最大(91%)となった。
このように、第1の格子12の段差d1と第2の格子14の段差d2をそれぞれ独立に決定できるため、異なる2波長に対してそれぞれ最適化が可能となる。
なお、先に、波長650nmで第2の格子14と充填部材15の屈折率の差を無視したが、上記の段差d1、d2を用いて、改めて波長650nmで[表1]に示した第2の格子14と充填部材15の屈折率の値を用いて回折効率の計算を行った。すると、先のd1の値で波長650nmの光束に対して、1次の回折効率92%であり、先の計算で問題ないことを確認した。
Next, the shape of the second grating 14 (step d2 shown in FIG. 2) is determined under the condition that the first-order diffraction efficiency is maximum for a light beam having a wavelength of 780 nm. For a light beam with a wavelength of 780 nm, the refractive indexes of the three materials of the
In this way, the step d1 of the
Although the difference in refractive index between the
上記計算の結果を元に、第1の格子12の段差d1、第2の格子14の段差d2をそれぞれ2.6μm、3.3μmとして、回折素子を作成した。
透明基板21に設ける格子(第1の格子12)は、32段の階段状で近似された断面形状をもつ擬似ブレーズであって、石英ガラスからなる厚さ1mmの平行平面の基板表面をフォトリソグラフィ技術により加工して形成した。第2の格子14は、上記材料で説明した膜を第2の透明基板13に形成し、その膜をフォトリソグラフィ技術により加工して形成した。この透明基板21および第2の格子14を施した第2の透明基板13をそれぞれの格子が対向するように配置し、その間隙を充填部材15で充填し、その後、熱により硬化させた。
このようにして作成した回折素子に対して、波長650nmおよび波長780nmでの1次の回折効率を測定したところ、共に90%であった。
Based on the result of the above calculation, the step d1 of the
The grating (first grating 12) provided on the
The first-order diffraction efficiency at a wavelength of 650 nm and a wavelength of 780 nm was measured for the diffraction element thus produced, and both were 90%.
なお、透明基板21の格子部分の段差d1を含む厚さ、および第2の透明基板13の厚さは0.5mmとし、各透明基板21、13の格子を持たないほうの平面には、650nmおよび780nmに対する反射防止膜を施した。なお、例1では、格子を有する2枚の透明基板21、13を対向させ、間隙を充填部材15で充填する構成としたが、これに限らない。石英ガラスにエッチングで凹凸状の格子を形成し、その上に、第2の格子14に用いた材料を用いて膜を形成し、その膜をフォトリソグラフィ技術により加工して凹凸状の格子を設け、その上に前述の充填部材15で凹凸部分を充填し、カバーガラスで保護するような構成としてもよい。
The thickness including the step d1 of the lattice portion of the
[例2]
本例の光ピックアップ装置の光学配置は、図4に示すように、光源1を構成する、波長650nmの光束を発する第1の光源1Aおよび波長780nmの光束を発する第2の光源1Bと、それぞれの光源1A,1Bからの光束を合波するための第1の回折素子2(前述例1で示した回折素子を用いる)と、合波された光束を透過させ、また、光ディスク(光記録媒体)Dである第1または第2の光ディスクDA,DBの情報記録面(DA1またはDB1)で反射した戻り光を反射させる光学素子3と、コリメーターレンズ4と、絞り5と、対物レンズ6と、第1の光ディスクDAまたは第2の光ディスクDBの情報記録面(DA1またはDB1)で反射され上記光学素子3で反射された光束を分波するための第2の回折素子7(前述の例1で示した回折素子を用いる)と、受光素子8を構成する、分波された波長650nmの光束を受光する第1の受光素子8Aおよび分波された波長780nmの光束を受光する第2の受光素子8Bとからなる。
[Example 2]
As shown in FIG. 4, the optical arrangement of the optical pickup apparatus of this example includes a first light source 1A that emits a light beam with a wavelength of 650 nm and a second
このような構成の本例の光ピックアップ装置は、波長650nmの光束と波長780nmの光束を、第1の回折素子2の1次回折を用いて合波し、また、光ディスクDからの戻り光に対しては第2の回折素子7の1次回折を用いて分波する。
格子ピッチの等しい第1、第2の回折素子2、7の2枚を往路と復路のそれぞれに設けることで、温度変化による波長変動で生ずる回折角の変化を相殺することが可能であるが、上記した例1のように2つの使用波長でそれぞれ最適化された回折素子を用いることで、光利用効率の高い光ピックアップ装置を実現できる。
The optical pickup device of this example having such a configuration combines a light beam with a wavelength of 650 nm and a light beam with a wavelength of 780 nm using the first-order diffraction of the
By providing the first and second
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。例えば、上記の「例2」では往路と復路のそれぞれに回折素子を用いたが、本発明の光ピックアップ装置はこれに限らない。往路のみに、光軸を一致させる素子として用いてもよいし、復路のみに、光軸を分離させる素子、或いは光軸を一致させる素子を用いてもよい。また、上記の「例2」では、光軸の一致或いは分離のために回折素子を用いたが、回折効率を適切に設定することで、トラッキングエラー信号を形成するために用いる3ビーム作成用の回折素子として用いることもできる。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. For example, in the above “Example 2”, the diffraction element is used for each of the forward path and the return path, but the optical pickup device of the present invention is not limited to this. Only the forward path may be used as an element for matching the optical axis, and only the backward path may be used for separating the optical axis or an element for matching the optical axis. Further, in the above “Example 2”, the diffraction element is used for the coincidence or separation of the optical axes. However, by appropriately setting the diffraction efficiency, the three-beam creation used for forming the tracking error signal is used. It can also be used as a diffraction element.
本発明の回折素子は、入射光束の偏光方向に依存することなく、換言すれば、波長板等の偏光方向を制御するための素子を必要とすることなく、異なる2波長に対して回折効率の最適化がなされるため、簡単な構成で、低コストで、光利用効率の高い、記録再生用の光ピックアップ装置等に有用である。 The diffraction element of the present invention does not depend on the polarization direction of the incident light beam, in other words, does not require an element for controlling the polarization direction of a wave plate or the like, and has diffraction efficiency for two different wavelengths. Since optimization is performed, it is useful for an optical pickup device for recording / reproduction, etc., having a simple configuration, low cost, and high light utilization efficiency.
1 光源
1A 第1の光源
1B 第2の光源
2 第1の回折素子
3 光学素子
4 コリメーターレンズ
5 絞り
6 対物レンズ
7 第2の回折素子
8 受光素子
8A 第1の受光素子
8B 第2の受光素子
10 回折素子
11 第1の透明基板
12 第1の透明基板に形成した第1の格子
13 第2の透明基板
14 第2の透明基板に形成した第2の格子
15 充填部材
20 回折素子
21 第1の格子を直接刻んだ第1の透明基板
D 光ディスク(光記録媒体)
DA、DB 光ディスク
DA1、DB1 情報記録面
DESCRIPTION OF
D A , D B optical disc D A1 , D B1 information recording surface
Claims (7)
前記充填部材の屈折率は、第1の波長の光に対して、第1の透明基板に形成した前記第1の格子の屈折率または第2の透明基板に形成した前記第2の格子の屈折率にほぼ等しいことを特徴とする回折素子。 A first transparent substrate having a concavo-convex first lattice formed on a surface thereof, and a second transparent substrate having a concavo-convex second lattice formed on a surface thereof, the surfaces having the respective lattices facing each other; A diffractive element laminated via a filling member filling each of the uneven portions,
The refractive index of the filling member is the refractive index of the first grating formed on the first transparent substrate or the refraction of the second grating formed on the second transparent substrate with respect to light of the first wavelength. A diffraction element characterized by being substantially equal to the rate.
前記第2の充填部材の屈折率が、第1の波長の光に対して、前記第1の格子の材料の屈折率または第2の格子の材料の屈折率にほぼ等しい回折素子。 The surface of the first filling member formed so as to fill the concavo-convex shape has a concavo-convex second lattice and has the concavo-convex first lattice on the first transparent substrate, and A diffractive element having a second filling member filling the second grating,
A diffraction element in which a refractive index of the second filling member is approximately equal to a refractive index of a material of the first grating or a refractive index of a material of a second grating with respect to light having a first wavelength.
請求項1から6に記載の回折素子が、光源と対物レンズの間の光路、対物レンズと受光素子の間の光路、のうち少なくとも1つの光路中に設置されている光ピックアップ装置。 A first light source that emits a light beam having a first use wavelength, a second light source that emits a light beam having a second use wavelength different from the first use wavelength, and light emitted from each light source. In an optical pickup device comprising an objective lens that condenses on a recording medium, and a light receiving element that receives the light collected by the objective lens and reflected by the optical recording medium,
7. An optical pickup device, wherein the diffractive element according to claim 1 is installed in at least one of an optical path between a light source and an objective lens and an optical path between the objective lens and a light receiving element.
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