JP2010054658A - Diffraction element, optical pickup apparatus and optical disc apparatus - Google Patents

Diffraction element, optical pickup apparatus and optical disc apparatus Download PDF

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孝敏 蓑田
Noriaki Seki
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diffraction element capable of being manufactured in a short time, an optical pickup apparatus and an optical disc apparatus. <P>SOLUTION: The diffraction element 10 receives light which has wavelengths λ 1, λ 2 from a light source 20, comprises a first member 13 and a second member 14 which are arrayed alternately in the light entrance surface thereof to constitute a diffraction grating 11 and allows the light having the wavelength λ1 transmitted therethrough and the light having wavelength λ2 separated form and emitted to an optical disc 21. The first member 13 comprises a first resin 15 and exhibits a prescribed refractive index to the light having wavelengths λ1, λ2. The second member 14 comprises a second resin 16 in which a dyestuff 17 is dissolved on the molecular level, absorbs light having a prescribed wavelength range Δλa, and the second member 14 has the same refractive index as that of the first member 13 to the light having the wavelength λ1 and the refractive index different from that of the first member to the light having the wavelength λ2. The maximum absorption wavelength λamax of the light absorbed by the second member 14 is set on outside the wavelengths λ1 and λ2 and the wavelength λa+ at one edge of the wavelength range Δλa is set between the wavelengths λ1 and λ2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ、ノートブック型コンピュータ等の電子機器に搭載される回折素子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関するものである。   The present invention relates to a diffraction element, an optical pickup device, and an optical disk device mounted on an electronic device such as a personal computer or a notebook computer.

従来、光ピックアップ装置は低コスト化のため、2つの波長の光を光ディスクに向けて出射する光源を用いてきた。それに対処するため、光源から2つの波長の光を入射し、一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離する回折格子を用いてきた。   Conventionally, in order to reduce the cost, an optical pickup device has used a light source that emits light of two wavelengths toward an optical disk. In order to cope with this, a diffraction grating has been used in which light of two wavelengths is incident from a light source, light of one wavelength is transmitted, and light of the other wavelength is separated.

図12は従来の回折素子の断面図である。回折素子200は、基板202上に形成された回折格子201を備える。回折素子200は光源210から2つの波長λ1、λ2の光を入射する。回折素子200は光の入射面内で交互に配列されて回折格子201を構成する第1部材203と第2部材204とを備える。回折素子200は、一方の波長λ1の光は透過させ他方の波長λ2の光は分離して光ディスク220に出射する。   FIG. 12 is a sectional view of a conventional diffraction element. The diffraction element 200 includes a diffraction grating 201 formed on a substrate 202. The diffraction element 200 receives light of two wavelengths λ1 and λ2 from a light source 210. The diffractive element 200 includes a first member 203 and a second member 204 that are alternately arranged in a light incident surface and constitute a diffraction grating 201. The diffractive element 200 transmits light having one wavelength λ1 and separates light having the other wavelength λ2 and outputs the separated light to the optical disc 220.

第1部材203は第1樹脂205を備える。第2部材204は染料207を分子レベルで溶解させた第2樹脂206を備える。回折格子201の表面は基板208が接着剤209で接着されて外部環境から保護される。   The first member 203 includes a first resin 205. The second member 204 includes a second resin 206 in which a dye 207 is dissolved at a molecular level. The surface of the diffraction grating 201 is protected from the external environment by bonding the substrate 208 with an adhesive 209.

図13は異常分散効果の説明図、図14は従来の第1部材と第2部材の波長と屈折率との関係を示す図である。図13において、一般に染料を分子レベルで溶解した材料はある波長域において光吸収を持ち、その波長域では染料を溶解しない場合よりも光吸収率が大きい。また、光吸収を持つ波長域に近いほど染料を溶解した材料の屈折率は染料を溶解しない場合よりも大きい。この現象を異常分散効果と呼ぶ。   FIG. 13 is an explanatory diagram of the anomalous dispersion effect, and FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the wavelength and refractive index of the conventional first member and second member. In FIG. 13, generally, a material in which a dye is dissolved at a molecular level has light absorption in a certain wavelength region, and the light absorption rate is larger than that in the case where the dye is not dissolved in that wavelength region. Further, the closer to the wavelength range having light absorption, the higher the refractive index of the material in which the dye is dissolved than in the case where the dye is not dissolved. This phenomenon is called an anomalous dispersion effect.

この異常分散効果を利用し、染料207を溶解した第2部材204の屈折率の波長依存性を第1部材203の屈折率の波長依存性よりも大きくする。そのため、図14において、第2部材204は一方の波長λ1で第1部材203と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長λ2で第1部材203とは異なる屈折率を持つことができる。ここで、光吸収を持つ波長域を波長λ1と波長λ2の外側になるように設定することで波長λ1及び波長λ2における光吸収を極力抑制している。   Utilizing this anomalous dispersion effect, the wavelength dependency of the refractive index of the second member 204 in which the dye 207 is dissolved is made larger than the wavelength dependency of the refractive index of the first member 203. Therefore, in FIG. 14, the second member 204 can have the same refractive index as that of the first member 203 at one wavelength λ1 and a different refractive index from that of the first member 203 at the other wavelength λ2. Here, the light absorption at the wavelengths λ1 and λ2 is suppressed as much as possible by setting the wavelength region having light absorption to be outside the wavelengths λ1 and λ2.

図12において、波長λ1で回折格子201を構成する第1部材203と第2部材204の屈折率が等しい。そのため、回折格子201に入射した波長λ1の光はそのまま透過する。波長λ2で第1部材203と第2部材204の屈折率が異なる。そのため、回折格子201に入射した波長λ2の光は回折されて分離する。   In FIG. 12, the refractive index of the 1st member 203 and the 2nd member 204 which comprise the diffraction grating 201 with wavelength (lambda) 1 is equal. Therefore, the light of wavelength λ1 incident on the diffraction grating 201 is transmitted as it is. The refractive index of the first member 203 and the second member 204 is different at the wavelength λ2. Therefore, the light of wavelength λ2 incident on the diffraction grating 201 is diffracted and separated.

(特許文献1)、(特許文献2)には、回折素子200の構成が示されている。
特開2002−318306号公報 特開2006−244685号公報
(Patent Document 1) and (Patent Document 2) show the configuration of the diffraction element 200.
JP 2002-318306 A JP 2006-244665A

ところが、第2樹脂に染料を分子レベルで完全に溶解するには長時間を要する。溶解に要する時間は染料の濃度が濃ければ濃いほど長い。また、染料が硬化の妨げとなって、第2樹脂が硬化するには長時間を要する。硬化に要する時間は染料の濃度が濃ければ濃いほど長い。ところが、短時間で染料を溶解し、第2樹脂を硬化させるために染料の濃度を薄くしようとすると、所定の屈折率を得ることができなかった。   However, it takes a long time to completely dissolve the dye in the second resin at the molecular level. The time required for dissolution is longer as the concentration of the dye is higher. Moreover, it takes a long time for the second resin to cure because the dye hinders curing. The time required for curing is longer as the concentration of the dye is higher. However, when the dye is dissolved in a short time and the concentration of the dye is decreased in order to cure the second resin, a predetermined refractive index cannot be obtained.

本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、生産に要する時間が短い回折素子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a diffraction element, an optical pickup device, and an optical disk device that require a short production time.

上記目的を達成するために本発明は、光源から2つの波長の光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第1部材と第2部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子であって、前記第1部材は第1樹脂を備え前記2つの波長で所定の屈折率を持ち、前記第2部材は染料を分子レベルで溶解させた第2樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第1部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第1部材とは異なる屈折率を持ち、前記第2部材が持つ前記光吸収における最大吸収波長は前記2つの波長の外側とし且つ一方の吸収端波長は前記2つの波長の間としたことを特徴とする回折素子とした。   In order to achieve the above object, the present invention includes a first member and a second member that receive light of two wavelengths from a light source and are alternately arranged in the light incident surface to form a diffraction grating. A diffractive element that transmits light having a wavelength of 1 and separates and emits light having the other wavelength to an optical disc, wherein the first member includes a first resin and has a predetermined refractive index at the two wavelengths. The two members include a second resin in which a dye is dissolved at a molecular level, have light absorption in a predetermined wavelength region, have the same refractive index as that of the first member at the one wavelength, and the wavelength at the other wavelength. The first member has a refractive index different from that of the first member, the maximum absorption wavelength in the light absorption of the second member is outside the two wavelengths, and one absorption edge wavelength is between the two wavelengths. And a diffraction element.

染料を溶解した材料の屈折率と染料を溶解していない材料の屈折率の差は、最大吸収波長に近い波長ほど大きく、また染料の濃度が薄い方が小さい。吸収端波長を2つの波長の間とした染料を用いることにより、最大吸収波長は2つの波長に近づく。よって、この屈折率の差は大きくなる。一方、染料の濃度を薄くすることにより、この屈折率の差を小さくすることができる。そのため、吸収端波長を2つの波長の間とした染料を用いることによって、2つの波長におけるこの屈折率の差を変えずに染料の濃度を薄くすることができる。したがって、第2樹脂に染料を溶解するのに要する時間と、第2樹脂を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。   The difference between the refractive index of the material in which the dye is dissolved and the refractive index of the material in which the dye is not dissolved is larger as the wavelength is closer to the maximum absorption wavelength, and the smaller the concentration of the dye is, the smaller. By using a dye having an absorption edge wavelength between two wavelengths, the maximum absorption wavelength approaches two wavelengths. Therefore, this difference in refractive index becomes large. On the other hand, the difference in refractive index can be reduced by reducing the concentration of the dye. Therefore, by using a dye having an absorption edge wavelength between two wavelengths, the concentration of the dye can be reduced without changing the difference in refractive index between the two wavelengths. Therefore, the time required to dissolve the dye in the second resin and the time required to cure the second resin can be shortened.

本発明の回折素子は、第2樹脂に染料を溶解するのに要する時間と、第2樹脂を硬化するのに要する時間とを短くすることができるために、生産に要する時間を短くすることができる。   The diffractive element of the present invention can shorten the time required for dissolving the dye in the second resin and the time required for curing the second resin, so that the time required for production can be shortened. it can.

本発明の請求項1の発明は、光源から2つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第1部材と第2部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子であって、第1部材は第1樹脂を備え2つの波長で所定の屈折率を持ち、第2部材は染料を分子レベルで溶解させた第2樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第1部材と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第1部材とは異なる屈折率を持ち、第2部材が持つ光吸収における最大吸収波長は2つの波長の外側とし且つ一方の吸収端波長は2つの波長の間とした回折素子である。   The invention according to claim 1 of the present invention includes a first member and a second member, which enter a light of two wavelengths from a light source and are alternately arranged in a light incident surface to constitute a diffraction grating, and have one wavelength. Is a diffractive element that transmits light of the other wavelength and separates light of the other wavelength and emits it to an optical disk. The first member has a first resin and has a predetermined refractive index at two wavelengths, and the second member has a dye. The second resin dissolved at the molecular level has light absorption in a predetermined wavelength range, has the same refractive index as the first member at one wavelength, and has a different refractive index from the first member at the other wavelength. The diffractive element has a maximum absorption wavelength in light absorption of the second member outside the two wavelengths and one absorption edge wavelength between the two wavelengths.

染料を溶解した材料の屈折率と染料を溶解していない材料の屈折率の差は、最大吸収波長に近い波長ほど大きく、また染料の濃度が薄い方が小さい。吸収端波長を2つの波長の間とした染料を用いることにより、最大吸収波長は2つの波長に近づく。よって、この屈折率の差は大きくなる。一方、染料の濃度を薄くすることにより、この屈折率の差を小さくすることができる。そのため、吸収端波長を2つの波長の間とした染料を用いることによって、2つの波長におけるこの屈折率の差を変えずに染料の濃度を薄くすることができる。したがって、第2樹脂に染料を溶解するのに要する時間と、第2樹脂を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。そのため生産に要する時間を短くすることができる。   The difference between the refractive index of the material in which the dye is dissolved and the refractive index of the material in which the dye is not dissolved is larger as the wavelength is closer to the maximum absorption wavelength, and the smaller the concentration of the dye is, the smaller. By using a dye having an absorption edge wavelength between two wavelengths, the maximum absorption wavelength approaches two wavelengths. Therefore, this difference in refractive index becomes large. On the other hand, the difference in refractive index can be reduced by reducing the concentration of the dye. Therefore, by using a dye having an absorption edge wavelength between two wavelengths, the concentration of the dye can be reduced without changing the difference in refractive index between the two wavelengths. Therefore, the time required to dissolve the dye in the second resin and the time required to cure the second resin can be shortened. Therefore, the time required for production can be shortened.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、一方の吸収端波長は、2つの波長のうち最大吸収波長と一方の吸収端波長との間にある方の波長の近傍とした回折素子である。   The invention of claim 2 is the diffraction element according to claim 1, wherein one of the absorption edge wavelengths is in the vicinity of the wavelength between the maximum absorption wavelength and one of the two absorption edge wavelengths. is there.

吸収端波長では、光吸収がなくなる。したがって、2つの波長のうち光吸収が大きい方である最大吸収波長と一方の吸収端波長との間にある方の波長でも光吸収が小さく、回折格子で吸収される光量が少ないため、光源から出射された光量が効率良く光ディスクに出射される。   At the absorption edge wavelength, there is no light absorption. Therefore, the light absorption is small even at the wavelength between the maximum absorption wavelength, which is the greater of the two wavelengths, and the one absorption edge wavelength, and the amount of light absorbed by the diffraction grating is small. The emitted light quantity is efficiently emitted to the optical disc.

請求項3の発明は、請求項1の発明において、2つの波長のうち最大吸収波長と一方の吸収端波長との間にある方の波長における第2部材の光吸収率は、第2樹脂の光吸収率よりもわずかに大きい回折素子である。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the light absorption rate of the second member at the wavelength between the maximum absorption wavelength and one of the two absorption wavelengths of the two wavelengths is that of the second resin. The diffraction element is slightly larger than the light absorption rate.

2つの波長のうち光吸収が大きい方である最大吸収波長と一方の吸収端波長との間にある方の波長でも染料による光吸収が小さく、回折格子で吸収される光量が少ないため、光源から出射された光量が効率良く光ディスクに出射される。   Of the two wavelengths, the light absorption by the dye is small even at the wavelength between the maximum absorption wavelength and the one of the absorption edge wavelengths, which is the greater absorption of light, and the amount of light absorbed by the diffraction grating is small. The emitted light quantity is efficiently emitted to the optical disc.

請求項4の発明は、2つの波長の光を光ディスクに向けて出射する光源と、光源から2つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第1部材と第2部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子と、を備え、第1部材は第1樹脂を備え2つの波長で所定の屈折率を持ち、第2部材は染料を分子レベルで溶解させた第2樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第1部材と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第1部材とは異なる屈折率を持ち、2つの波長のうち所定の波長は、光吸収が最大である波長と所定の波長域の端の波長との間とした光ピックアップ装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light source that emits light of two wavelengths toward the optical disc, and light of two wavelengths incident from the light source, and is arranged alternately on the light incident surface to constitute a diffraction grating. A diffraction element that includes one member and a second member, transmits light of one wavelength and separates light of the other wavelength and emits the light to an optical disc, and the first member includes a first resin at two wavelengths. Having a predetermined refractive index, the second member includes a second resin in which a dye is dissolved at a molecular level, has light absorption in a predetermined wavelength region, has the same refractive index as that of the first member at one wavelength, and An optical pickup device having a refractive index different from that of the first member at the other wavelength, and the predetermined wavelength of the two wavelengths is between the wavelength at which light absorption is maximum and the wavelength at the end of the predetermined wavelength range. is there.

染料を溶解した材料の屈折率と染料を溶解していない材料の屈折率の差は、最大吸収波長に近い波長ほど大きく、また染料の濃度が薄い方が小さい。吸収端波長を2つの波長の間とした染料を用いることにより、最大吸収波長は2つの波長に近づく。よって、この屈折率の差は大きくなる。一方、染料の濃度を薄くすることにより、この屈折率の差を小さくすることができる。そのため、吸収端波長を2つの波長の間とした染料を用いることによって、2つの波長におけるこの屈折率の差を変えずに染料の濃度を薄くすることができる。したがって、第2樹脂に染料を溶解するのに要する時間と、第2樹脂を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。そのため生産に要する時間を短くすることができる。   The difference between the refractive index of the material in which the dye is dissolved and the refractive index of the material in which the dye is not dissolved is larger as the wavelength is closer to the maximum absorption wavelength, and the smaller the concentration of the dye is, the smaller. By using a dye having an absorption edge wavelength between two wavelengths, the maximum absorption wavelength approaches two wavelengths. Therefore, this difference in refractive index becomes large. On the other hand, the difference in refractive index can be reduced by reducing the concentration of the dye. Therefore, by using a dye having an absorption edge wavelength between two wavelengths, the concentration of the dye can be reduced without changing the difference in refractive index between the two wavelengths. Therefore, the time required to dissolve the dye in the second resin and the time required to cure the second resin can be shortened. Therefore, the time required for production can be shortened.

請求項5の発明は、2つの波長の光を光ディスクに向けて出射する光源と、光源から2つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第1部材と第2部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子と、を備え、第1部材は第1樹脂を備え2つの波長で所定の屈折率を持ち、第2部材は染料を分子レベルで溶解させた第2樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第1部材と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第1部材とは異なる屈折率を持ち、2つの波長のうち所定の波長は、光吸収が最大である波長と所定の波長域の端の波長との間とした光ディスク装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a light source that emits light of two wavelengths toward the optical disc, and light of two wavelengths incident from the light source, and is arranged alternately on the light incident surface to constitute a diffraction grating. A diffraction element that includes one member and a second member, transmits light of one wavelength and separates light of the other wavelength and emits the light to an optical disc, and the first member includes a first resin at two wavelengths. Having a predetermined refractive index, the second member includes a second resin in which a dye is dissolved at a molecular level, has light absorption in a predetermined wavelength region, has the same refractive index as that of the first member at one wavelength, and The optical disk apparatus has a refractive index different from that of the first member at the other wavelength, and the predetermined wavelength of the two wavelengths is between the wavelength at which light absorption is maximum and the wavelength at the end of the predetermined wavelength range. .

染料を溶解した材料の屈折率と染料を溶解していない材料の屈折率の差は、最大吸収波長に近い波長ほど大きく、また染料の濃度が薄い方が小さい。吸収端波長を2つの波長の間とした染料を用いることにより、最大吸収波長は2つの波長に近づく。よって、この屈折率の差は大きくなる。一方、染料の濃度を薄くすることにより、この屈折率の差を小さくすることができる。そのため、吸収端波長を2つの波長の間とした染料を用いることによって、2つの波長におけるこの屈折率の差を変えずに染料の濃度を薄くすることができる。したがって、第2樹脂に染料を溶解するのに要する時間と、第2樹脂を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。そのため生産に要する時間を短くすることができる。   The difference between the refractive index of the material in which the dye is dissolved and the refractive index of the material in which the dye is not dissolved is larger as the wavelength is closer to the maximum absorption wavelength, and the smaller the concentration of the dye is, the smaller. By using a dye having an absorption edge wavelength between two wavelengths, the maximum absorption wavelength approaches two wavelengths. Therefore, this difference in refractive index becomes large. On the other hand, the difference in refractive index can be reduced by reducing the concentration of the dye. Therefore, by using a dye having an absorption edge wavelength between two wavelengths, the concentration of the dye can be reduced without changing the difference in refractive index between the two wavelengths. Therefore, the time required to dissolve the dye in the second resin and the time required to cure the second resin can be shortened. Therefore, the time required for production can be shortened.

(実施の形態1)
本実施の形態1について図面を参照しながら説明する。まず、本実施の形態1の回折素子の概要を説明する。図1(a)は本実施の形態1の回折素子の断面図、図1(b)は光吸収率と屈折率の波長特性を示す図である。本実施の形態1の回折素子10は、光源20から2つの波長λ1、λ2の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子11を構成する第1部材13と第2部材14とを備えている。回折素子10は一方の波長λ1の光は透過させ他方の波長λ2の光は分離して光ディスク21に出射する。第1部材13は第1樹脂15を備え2つの波長λ1、λ2で所定の屈折率を持ち、第2部材14は染料17を分子レベルで溶解させた第2樹脂16を備えて所定の波長域Δλaに光吸収を持つ。第2部材14は一方の波長λ1で第1部材13と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長λ2で第1部材13とは異なる屈折率を持つ。本実施の形態1の回折素子10は、第2部材14が持つ光吸収における最大吸収波長λamaxは2つの波長λ1、λ2の外側とし且つ一方の吸収端波長λa+は2つの波長λ1、λ2の間としたことを特徴とする。
(Embodiment 1)
The first embodiment will be described with reference to the drawings. First, an outline of the diffraction element of the first embodiment will be described. FIG. 1A is a cross-sectional view of the diffraction element according to the first embodiment, and FIG. 1B is a diagram showing the wavelength characteristics of the light absorptance and refractive index. The diffractive element 10 according to the first embodiment receives light of two wavelengths λ1 and λ2 from a light source 20 and is arranged alternately on the light incident surface to form the diffraction grating 11 and the second member 13. And a member 14. The diffractive element 10 transmits light having one wavelength λ1 and separates light having the other wavelength λ2 and outputs the separated light to the optical disc 21. The first member 13 includes a first resin 15 and has a predetermined refractive index at two wavelengths λ1 and λ2. The second member 14 includes a second resin 16 in which a dye 17 is dissolved at a molecular level and includes a predetermined wavelength range. Δλa has light absorption. The second member 14 has the same refractive index as that of the first member 13 at one wavelength λ1 and a different refractive index from that of the first member 13 at the other wavelength λ2. In the diffraction element 10 of the first embodiment, the maximum absorption wavelength λamax in light absorption of the second member 14 is outside the two wavelengths λ1 and λ2, and one absorption edge wavelength λa + is between the two wavelengths λ1 and λ2. It is characterized by that.

染料17を溶解した材料の屈折率と染料17を溶解していない材料の屈折率の差は、最大吸収波長に近い波長ほど大きく、また染料17の濃度が薄い方が小さい。吸収端波長λa+を2つの波長λ1、λ2の間とした染料17を用いることにより、最大吸収波長λamaxは2つの波長λ1、λ2に近づく。よって、この屈折率の差は大きくなる。一方、染料17の濃度を薄くすることにより、この屈折率の差を小さくすることができる。そのため、吸収端波長λa+を2つの波長λ1、λ2の間とした染料17を用いることによって、2つの波長λ1、λ2におけるこの屈折率の差を変えずに染料17の濃度を薄くすることができる。したがって、第2樹脂16に染料17を溶解するのに要する時間と、第2樹脂16を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。そのため生産に要する時間を短くすることができる。   The difference between the refractive index of the material in which the dye 17 is dissolved and the refractive index of the material in which the dye 17 is not dissolved is larger as the wavelength is closer to the maximum absorption wavelength, and the smaller the concentration of the dye 17 is, the smaller. By using the dye 17 having the absorption edge wavelength λa + between the two wavelengths λ1 and λ2, the maximum absorption wavelength λamax approaches the two wavelengths λ1 and λ2. Therefore, this difference in refractive index becomes large. On the other hand, the difference in refractive index can be reduced by reducing the concentration of the dye 17. Therefore, by using the dye 17 having the absorption edge wavelength λa + between the two wavelengths λ1 and λ2, the concentration of the dye 17 can be reduced without changing the difference in refractive index between the two wavelengths λ1 and λ2. . Therefore, the time required to dissolve the dye 17 in the second resin 16 and the time required to cure the second resin 16 can be shortened. Therefore, the time required for production can be shortened.

本実施の形態1の回折素子10についてさらに詳細に説明する。   The diffraction element 10 of the first embodiment will be described in further detail.

図1において、光源20は近接した位置から短い波長λ1の光と長い波長λ2の光とを出射する。波長λ1の光と波長λ2の光はレーザ光である。本実施の形態1において波長λ1の光はDVD用でλ1=約650nm、波長λ2の光はCD用でλ2=約780nmである。本実施の形態1において、光源20から出射される光はDVD用とCD用としたが、例えばBD(ブルーレイディスク)用である波長が約405nmの光のような他の波長の光との組合せでも構わない。透明基板12、18は波長λ1及び波長λ2において透明な基板であり、例えば、BK7のような光学ガラス等で構成される。接着剤19は熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、エポキシ接着剤、嫌気性接着剤等の通常の接着剤が用いられる。回折素子10は、回折格子11を形成した透明基板12と透明基板18とを接着剤19で回折格子11を挟んで接着した構成である。光ディスク21は上述のようにCD、DVD、BD等である。   In FIG. 1, a light source 20 emits light having a short wavelength λ1 and light having a long wavelength λ2 from close positions. The light of wavelength λ1 and the light of wavelength λ2 are laser beams. In the first embodiment, the light of wavelength λ1 is λ1 = about 650 nm for DVD, and the light of wavelength λ2 is λ2 = about 780 nm for CD. In the first embodiment, the light emitted from the light source 20 is for DVD and CD, but for example, a combination with light of other wavelengths such as light having a wavelength of about 405 nm for BD (Blu-ray Disc). It doesn't matter. The transparent substrates 12 and 18 are transparent substrates at the wavelengths λ1 and λ2, and are made of, for example, optical glass such as BK7. As the adhesive 19, a normal adhesive such as a thermosetting adhesive, an ultraviolet curable adhesive, an epoxy adhesive, or an anaerobic adhesive is used. The diffraction element 10 has a configuration in which a transparent substrate 12 on which a diffraction grating 11 is formed and a transparent substrate 18 are bonded with an adhesive 19 sandwiching the diffraction grating 11. The optical disk 21 is a CD, DVD, BD or the like as described above.

光源20からの光の入射面内で回折格子11は第1部材13を所定の凹凸形状に形成し、第2部材14がその凹凸形状を充填するように構成している。回折格子11において、波長λ1では第1部材13の屈折率と第2部材14の屈折率とが等しく、波長λ2では第1部材13の屈折率と第2部材14の屈折率とは異なるように構成した。そのため、波長λ1では第1部材13と第2部材14との間で回折は起こらず、波長λ1の光はそのまま透過することになる。波長λ2では第1部材13と第2部材14との間で屈折率の差の分だけ回折が起こり、波長λ2の光は0次光、±1次光、・・・に分離される。分離された光が所定の分光比で所定の方向に向かうように、波長λ2での第1部材13と第2部材14との間の屈折率の差に応じた凹凸形状の凹凸深さ、間隔、凹凸形状の入射面内の方向等が決定される。すなわち、回折素子10はCD用の回折格子11を備える。   The diffraction grating 11 is configured so that the first member 13 is formed in a predetermined concavo-convex shape and the second member 14 is filled with the concavo-convex shape within the incident surface of the light from the light source 20. In the diffraction grating 11, the refractive index of the first member 13 and the refractive index of the second member 14 are equal at the wavelength λ1, and the refractive index of the first member 13 and the refractive index of the second member 14 are different at the wavelength λ2. Configured. Therefore, no diffraction occurs between the first member 13 and the second member 14 at the wavelength λ1, and the light of the wavelength λ1 is transmitted as it is. At the wavelength λ2, diffraction occurs by the difference in refractive index between the first member 13 and the second member 14, and the light of the wavelength λ2 is separated into 0th order light, ± first order light,. Concave and convex depth and spacing of the concave and convex shapes according to the difference in refractive index between the first member 13 and the second member 14 at the wavelength λ2 so that the separated light is directed in a predetermined direction with a predetermined spectral ratio. The direction of the concavo-convex incident surface is determined. That is, the diffraction element 10 includes a diffraction grating 11 for CD.

上記第1部材13の屈折率と第2部材14の屈折率を実現するために、第1部材13は第1樹脂15を備え、第2部材14は染料17を分子レベルで溶解させた第2樹脂16を備えるようにした。第1樹脂15や第2樹脂16は通常、屈折率の波長依存性が大きくないような材料が選定される。第1樹脂15や第2樹脂16は、波長λ1及び波長λ2で透明である。第1樹脂15や第2樹脂16は、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。例えばEpo−tekの310や320、330等が用いられ、これらの樹脂は熱硬化性樹脂である。   In order to realize the refractive index of the first member 13 and the refractive index of the second member 14, the first member 13 includes a first resin 15, and the second member 14 is a second material in which a dye 17 is dissolved at a molecular level. Resin 16 was provided. The first resin 15 and the second resin 16 are usually selected from materials that do not have a large wavelength dependency of the refractive index. The first resin 15 and the second resin 16 are transparent at the wavelength λ1 and the wavelength λ2. As the first resin 15 and the second resin 16, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, an epoxy resin, or the like is used. For example, Epo-tek 310, 320, 330 and the like are used, and these resins are thermosetting resins.

染料17を分子レベルで溶解した第2樹脂16を備えた第2部材14は所定の波長域Δλaに光吸収を持つ。光吸収を持つ波長域Δλaの最長波長を吸収端波長λa+、最短波長を吸収端波長λa−とする。また、光吸収が最大となる最大吸収波長λamaxは波長域Δλaの中心付近である。   The second member 14 including the second resin 16 in which the dye 17 is dissolved at the molecular level has light absorption in a predetermined wavelength range Δλa. The longest wavelength of the wavelength region Δλa having light absorption is the absorption edge wavelength λa +, and the shortest wavelength is the absorption edge wavelength λa−. Further, the maximum absorption wavelength λamax at which light absorption is maximized is near the center of the wavelength region Δλa.

第2部材14の屈折率は染料17による異常分散効果により第2樹脂16単体の屈折率よりも大きく且つ第2部材14と第2樹脂16単体との屈折率の差は最大吸収波長λamaxに近いほど大きい。すなわち、第2部材14は屈折率の波長依存性が第2樹脂16単体よりも大きい。したがって、第1樹脂15と第2樹脂16と染料17とを組合せることにより、波長λ1では第1部材13の屈折率と第2部材14の屈折率とが等しく、波長λ2では第1部材13の屈折率と第2部材14の屈折率とは異なるようにすることができる。   The refractive index of the second member 14 is larger than the refractive index of the second resin 16 alone due to the anomalous dispersion effect due to the dye 17, and the difference in refractive index between the second member 14 and the second resin 16 alone is close to the maximum absorption wavelength λamax. It is so big. That is, the second member 14 has a wavelength dependency of the refractive index greater than that of the second resin 16 alone. Therefore, by combining the first resin 15, the second resin 16, and the dye 17, the refractive index of the first member 13 and the refractive index of the second member 14 are equal at the wavelength λ1, and the first member 13 at the wavelength λ2. The refractive index of the second member 14 may be different from the refractive index of the second member 14.

本実施の形態1では、第2部材14が持つ光吸収における最大吸収波長λamaxは波長λ1よりも短波長側とし且つ吸収端波長λa+は波長λ1とλ2との間とした。すなわち、使用波長の一方である波長λ1は第2部材14が光吸収を持つ波長域Δλaの中にある。   In the first embodiment, the maximum absorption wavelength λamax in the light absorption of the second member 14 is shorter than the wavelength λ1, and the absorption edge wavelength λa + is between the wavelengths λ1 and λ2. That is, the wavelength λ1 which is one of the used wavelengths is in the wavelength range Δλa where the second member 14 absorbs light.

図2(a)は吸収端波長が波長λ1と波長λ2との間にある場合とない場合の屈折率の比較を示す図、図2(b)は染料濃度による光吸収率と屈折率の関係を示す図である。   FIG. 2A is a diagram showing a comparison of refractive indexes when the absorption edge wavelength is between the wavelengths λ1 and λ2, and FIG. 2B is a relationship between the light absorption rate and the refractive index depending on the dye concentration. FIG.

図2(a)において、破線で示す第2部材14の吸収端波長λa+が波長λ1と波長λ2との間にない場合、波長λ1が最大吸収波長λamaxから遠いため、波長λ1における破線で示す第2部材14と点線で示す第2樹脂16単体との屈折率の差は小さい。一方、実線で示す第2部材14の吸収端波長λa+が波長λ1と波長λ2との間にある場合、波長λ1が最大吸収波長λamaxに近いため、波長λ1における実線で示す第2部材14と点線で示す第2樹脂16単体との屈折率の差は大きい。そのため、波長λ1における第2部材14の屈折率は第2部材14の吸収端波長λa+が波長λ1と波長λ2との間にある場合の方が大きい。   In FIG. 2A, when the absorption edge wavelength λa + of the second member 14 indicated by the broken line is not between the wavelength λ1 and the wavelength λ2, the wavelength λ1 is far from the maximum absorption wavelength λamax. The difference in refractive index between the two members 14 and the second resin 16 alone indicated by a dotted line is small. On the other hand, when the absorption edge wavelength λa + of the second member 14 indicated by the solid line is between the wavelengths λ1 and λ2, the wavelength λ1 is close to the maximum absorption wavelength λamax, and therefore the second member 14 indicated by the solid line at the wavelength λ1 and the dotted line The difference in refractive index between the second resin 16 and the second resin 16 is large. Therefore, the refractive index of the second member 14 at the wavelength λ1 is larger when the absorption edge wavelength λa + of the second member 14 is between the wavelengths λ1 and λ2.

次に図2(b)において、同じ染料17を用いた場合、実線で示す染料17の濃度が低い場合よりも破線で示す高い場合の方が同じ波長における光吸収率と屈折率は大きい。したがって、第2部材14の吸収端波長λa+が波長λ1と波長λ2との間にない場合の波長λ1における屈折率n1を、第2部材14の吸収端波長λa+が波長λ1と波長λ2との間にある場合にも、染料17の濃度を低くすることで実現することができる。   Next, in FIG. 2B, when the same dye 17 is used, the light absorptance and the refractive index at the same wavelength are larger in the case where the concentration indicated by the broken line is higher than in the case where the concentration of the dye 17 indicated by the solid line is low. Accordingly, the refractive index n1 at the wavelength λ1 when the absorption edge wavelength λa + of the second member 14 is not between the wavelengths λ1 and λ2, and the absorption edge wavelength λa + of the second member 14 is between the wavelength λ1 and the wavelength λ2. In this case, it can be realized by reducing the concentration of the dye 17.

染料17の濃度を低くして第2部材14を構成した結果、染料17を分子レベルで溶解して第2樹脂16を硬化する際に、第2樹脂16に染料17を溶解するのに要する時間と、第2樹脂16を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。そのため生産に要する時間を短くすることができる。また、染料17を分子レベルで溶解して第2樹脂16を硬化する際に、妨げとなる染料17が少なく、第2樹脂16の硬化反応が完全に終了しやすくなるという効果も得られる。その場合、第2樹脂16に未硬化で物性的に不安定な部分が残らないので、長期間に渡りレーザ光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子11は体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子10は長期間に渡り安定した特性を有する。   The time required to dissolve the dye 17 in the second resin 16 when the second member 16 is dissolved at the molecular level by curing the second resin 16 as a result of configuring the second member 14 with a lower concentration of the dye 17. And the time required to cure the second resin 16 can be shortened. Therefore, the time required for production can be shortened. In addition, when the second resin 16 is cured by dissolving the dye 17 at the molecular level, there is an effect that the amount of the disturbing dye 17 is small and the curing reaction of the second resin 16 is easily completed. In that case, no uncured and physically unstable portion remains in the second resin 16, so that the diffraction grating 11 does not easily change its volume even if the laser beam is irradiated for a long period of time and repeated use. As a result, the diffractive element 10 has stable characteristics over a long period of time.

ここで、吸収端波長λa+は、2つの波長λ1、λ2のうち最大吸収波長λamaxと吸収端波長λa+との間にある方の波長である波長λ1の近傍とすることが望ましい。すなわち、吸収端波長λa+では、光吸収がなくなることから、吸収端波長λa+が波長λ1の近傍であれば波長λ1でも光吸収が小さいためである。そのため、回折格子11で吸収される光量が少ないため、光源20から出射された光量が効率良く光ディスク21に出射される。また、本実施の形態1においては、染料17の濃度が低いため、波長λ1における光吸収率はさらに小さくすることができる。   Here, it is desirable that the absorption edge wavelength λa + be in the vicinity of the wavelength λ1 that is the wavelength between the maximum absorption wavelength λamax and the absorption edge wavelength λa + of the two wavelengths λ1 and λ2. That is, since the light absorption is lost at the absorption edge wavelength λa +, the light absorption is small even at the wavelength λ1 if the absorption edge wavelength λa + is near the wavelength λ1. Therefore, since the amount of light absorbed by the diffraction grating 11 is small, the amount of light emitted from the light source 20 is efficiently emitted to the optical disc 21. In the first embodiment, since the concentration of the dye 17 is low, the light absorptance at the wavelength λ1 can be further reduced.

また、2つの波長λ1、λ2のうち最大吸収波長λamaxと一方の吸収端波長λa+との間にある方の波長である波長λ1における第2部材14の光吸収率は、第2樹脂16の光吸収率よりもわずかに大きくすることが望ましい。すなわち、波長λ1でも染料17による光吸収が小さいためである。回折格子11で吸収される光量が少ないため、光源20から出射された光量が効率良く光ディスク21に出射される。   Further, the light absorption rate of the second member 14 at the wavelength λ1 which is the wavelength between the maximum absorption wavelength λamax and the one absorption edge wavelength λa + of the two wavelengths λ1 and λ2 is the light of the second resin 16. It is desirable to make it slightly larger than the absorption rate. That is, light absorption by the dye 17 is small even at the wavelength λ1. Since the amount of light absorbed by the diffraction grating 11 is small, the amount of light emitted from the light source 20 is efficiently emitted to the optical disc 21.

波長λ1における第2部材14の光吸収率は5%以下とすることが好ましい。光吸収率が5%を越えると光源20から出射された光量が光ディスク21に出射される割合が減り、光ディスク21に出射される光量を一定にするために光源20から出射される光量を大きくする必要があるためである。また、波長λ1における第2部材14の光吸収率は1%以上とすることが好ましい。光吸収率が1%未満であると染料17の濃度があまり低くならず、第2樹脂16の硬化反応が完全に終了しにくいためである。   The light absorption rate of the second member 14 at the wavelength λ1 is preferably 5% or less. When the light absorption rate exceeds 5%, the ratio of the amount of light emitted from the light source 20 to the optical disc 21 decreases, and the amount of light emitted from the light source 20 is increased in order to keep the amount of light emitted to the optical disc 21 constant. This is necessary. In addition, the light absorption rate of the second member 14 at the wavelength λ1 is preferably 1% or more. This is because if the light absorptance is less than 1%, the concentration of the dye 17 is not so low, and the curing reaction of the second resin 16 is difficult to complete completely.

第2部材14が持つ光吸収における最大吸収波長λamaxは波長λ1よりも短波長側とし且つ吸収端波長λa+は波長λ1とλ2との間とすることができる染料17として、Solvent Red91、Solvent Red122等がある。   The maximum absorption wavelength λamax in the light absorption of the second member 14 is shorter than the wavelength λ1 and the absorption edge wavelength λa + is between the wavelengths λ1 and λ2. Examples of the dye 17 include Solvent Red91 and Solvent Red122. There is.

なお、本発明において、染料17は色が付いて見えるものばかりでなく、紫外線や赤外線の波長域で光吸収の性質を持ち、無色透明のものも含む。染料17は第2樹脂16に分子レベルで溶解するものであり、粒子が樹脂中に分散し浮遊するものである顔料とは区別される。   In the present invention, the dye 17 includes not only those that appear colored, but also those that have light absorption properties in the ultraviolet and infrared wavelength regions and are colorless and transparent. The dye 17 is dissolved in the second resin 16 at a molecular level, and is distinguished from a pigment in which particles are dispersed and suspended in the resin.

また、本実施の形態1において、第2部材14が持つ光吸収における最大吸収波長λamaxは波長λ1よりも短波長側とし且つ吸収端波長λa+は波長λ1とλ2との間とした。しかし、最大吸収波長λamaxは波長λ2よりも長波長側とし且つ吸収端波長λa−は波長λ1とλ2との間としても良い。その際、吸収端波長λa−は、波長λ2の近傍とすることが好ましい。また、波長λ2における第2部材14の光吸収率は、第2樹脂16の光吸収率よりもわずかに大きいことが好ましい。   In the first embodiment, the maximum absorption wavelength λamax in the light absorption of the second member 14 is shorter than the wavelength λ1, and the absorption edge wavelength λa + is between the wavelengths λ1 and λ2. However, the maximum absorption wavelength λamax may be longer than the wavelength λ2, and the absorption edge wavelength λa− may be between the wavelengths λ1 and λ2. At this time, the absorption edge wavelength λa− is preferably set in the vicinity of the wavelength λ2. In addition, the light absorption rate of the second member 14 at the wavelength λ <b> 2 is preferably slightly larger than the light absorption rate of the second resin 16.

また、本実施の形態1において、第2部材14は波長λ1で第1部材13と同一の屈折率を持ち且つ波長λ2で第1部材13とは異なる屈折率を持つこととした。しかし、第2部材14は波長λ2で第1部材13と同一の屈折率を持ち且つ波長λ1で第1部材13とは異なる屈折率を持つこととしても構わない。その場合、回折素子10はDVD用の回折格子11を備えることとなる。   In the first embodiment, the second member 14 has the same refractive index as that of the first member 13 at the wavelength λ1 and has a different refractive index from that of the first member 13 at the wavelength λ2. However, the second member 14 may have the same refractive index as that of the first member 13 at the wavelength λ2 and a different refractive index from that of the first member 13 at the wavelength λ1. In that case, the diffraction element 10 includes a diffraction grating 11 for DVD.

次に、本実施の形態1の回折素子10の製造方法について説明する。まず透明基板12上に第1樹脂15を均一の厚さに塗布する。塗布する方法にはスピンコート法やスプレー法等がある。次に、第1樹脂15の硬化方法にしたがって第1樹脂15を硬化する。   Next, a method for manufacturing the diffraction element 10 according to the first embodiment will be described. First, the first resin 15 is applied on the transparent substrate 12 to a uniform thickness. Examples of the application method include spin coating and spraying. Next, the first resin 15 is cured according to a method for curing the first resin 15.

次に、所定のパターンになるようなマスクパターンを介して第1樹脂15の表面に紫外線を照射、現像して第1部材13による所定の凹凸形状を形成する。具体的な凹凸形状の製造方法として、例えば以下のような方法がある。1つは、第1樹脂15の上にレジストを塗布し、所定のパターンとなるようにマスクパターンを介して紫外線を照射し、現像後、ドライエッチングを行う方法である。もう1つは、第1樹脂15として感光性材料を使い、所定の均一な厚さに塗布し、所定の凹凸形状となるようにマスクパターンを介して紫外線を照射し、現像を行っても良い。   Next, the surface of the first resin 15 is irradiated with ultraviolet light through a mask pattern that forms a predetermined pattern and developed to form a predetermined uneven shape by the first member 13. As a specific method for manufacturing an uneven shape, for example, there are the following methods. One is a method in which a resist is applied onto the first resin 15, ultraviolet rays are irradiated through a mask pattern so as to form a predetermined pattern, and after development, dry etching is performed. Alternatively, a photosensitive material may be used as the first resin 15, applied to a predetermined uniform thickness, and developed by irradiating with ultraviolet rays through a mask pattern so as to have a predetermined uneven shape. .

別途、第2樹脂16に染料17を分子レベルで溶解させて十分に撹拌しておき、第1部材13の所定の凹凸形状に充填するように塗布する。塗布する方法は第1樹脂15の場合と同様にスピンコート法やスプレー法等である。次に溶剤17を分子レベルで溶解させたまま第2樹脂16の硬化方法にしたがって第2樹脂16を硬化して第2部材14を得るとともに回折格子11を得る。   Separately, the dye 17 is dissolved in the second resin 16 at a molecular level and sufficiently stirred, and applied so as to fill a predetermined uneven shape of the first member 13. The method of application is a spin coating method, a spray method, or the like as in the case of the first resin 15. Next, the second resin 16 is cured by the second resin 16 curing method with the solvent 17 dissolved at the molecular level to obtain the second member 14 and the diffraction grating 11.

最後に透明基板18を接着剤19で回折格子11と接着する。回折格子11は透明基板12と透明基板18とに挟まれて、傷付きの防止や外部からの湿気やガスの浸入の防止といった外部環境からの保護がなされる。   Finally, the transparent substrate 18 is bonded to the diffraction grating 11 with an adhesive 19. The diffraction grating 11 is sandwiched between the transparent substrate 12 and the transparent substrate 18 and is protected from the external environment, such as prevention of scratches and prevention of moisture and gas from entering from the outside.

図3は本実施の形態1における別構成の回折素子の断面図である。図3に示す回折素子24のような構成としても良い。図3における回折格子25は回折格子11とは逆に、第2部材14を所定の凹凸形状に形成し、第1部材13がその凹凸形状を充填するように構成している。回折格子11と回折格子25との違いは上記のみであり、回折素子10と回折素子24との違いは回折格子11と回折格子25との違いのみである。よって、回折素子24、回折格子25についての説明は、回折素子10、回折格子11についての説明を援用する。   FIG. 3 is a cross-sectional view of a diffraction element having another configuration according to the first embodiment. It is good also as a structure like the diffraction element 24 shown in FIG. In contrast to the diffraction grating 11, the diffraction grating 25 in FIG. 3 is configured such that the second member 14 is formed in a predetermined uneven shape, and the first member 13 is filled with the uneven shape. The difference between the diffraction grating 11 and the diffraction grating 25 is only the above, and the difference between the diffraction element 10 and the diffraction element 24 is only the difference between the diffraction grating 11 and the diffraction grating 25. Therefore, the description of the diffraction element 10 and the diffraction grating 11 is used for the description of the diffraction element 24 and the diffraction grating 25.

図4は本実施の形態1の回折素子を応用した回折素子の断面図である。図4において、回折素子30は光源20から出射された光の進行方向に対して直列に配置された第1回折格子31と第2回折格子38とを備える。第1回折格子31は光源20から波長λ1と波長λ2の2つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて第1回折格子31を構成する第1部材33と第2部材34とを備える。第1回折格子31は波長λ1の光は透過させ波長λ2の光は分離して第2回折格子38へ出射する。第2回折格子38は第1回折格子31から2つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて第2回折格子38を構成する第3部材40と第4部材41とを備える。第2回折格子38は波長λ1の光は分離し波長λ2の光は透過させて光ディスク21へ出射する。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a diffraction element to which the diffraction element of the first embodiment is applied. In FIG. 4, the diffraction element 30 includes a first diffraction grating 31 and a second diffraction grating 38 arranged in series with respect to the traveling direction of the light emitted from the light source 20. The first diffraction grating 31 receives light of two wavelengths λ1 and λ2 from the light source 20, and is arranged alternately on the light incident surface to form the first member 33 and the second member constituting the first diffraction grating 31. Member 34. The first diffraction grating 31 transmits the light having the wavelength λ1 and separates the light having the wavelength λ2 to be emitted to the second diffraction grating 38. The second diffraction grating 38 receives light of two wavelengths from the first diffraction grating 31, and is arranged alternately in the light incident surface to constitute the second diffraction grating 38, a third member 40 and a fourth member 41, Is provided. The second diffraction grating 38 separates the light of wavelength λ1 and transmits the light of wavelength λ2 to be emitted to the optical disc 21.

第1回折格子31は透明基板32に形成される。また、第2回折格子38は透明基板39に形成される。そして第1回折格子31と第2回折格子38とは接着剤45で接着される。   The first diffraction grating 31 is formed on the transparent substrate 32. The second diffraction grating 38 is formed on the transparent substrate 39. The first diffraction grating 31 and the second diffraction grating 38 are bonded with an adhesive 45.

第1部材33は第1樹脂35を備え2つの波長λ1とλ2で所定の屈折率を持つ。第2部材34は染料37を分子レベルで溶解させた第2樹脂36を備えて所定の波長域に光吸収を持つ。第2部材34は波長λ1で第1部材33と同一の屈折率を持ち且つ波長λ2で第1部材33とは異なる屈折率を持つ。   The first member 33 includes a first resin 35 and has a predetermined refractive index at two wavelengths λ1 and λ2. The second member 34 includes a second resin 36 in which a dye 37 is dissolved at a molecular level, and has light absorption in a predetermined wavelength range. The second member 34 has the same refractive index as the first member 33 at the wavelength λ1 and a different refractive index from the first member 33 at the wavelength λ2.

一方、第3部材40は第3樹脂42を備え2つの波長λ1とλ2で所定の屈折率を持つ。第4部材41は染料44を分子レベルで溶解させた第4樹脂43を備えて所定の波長域に光吸収を持つ。第4部材41は波長λ1で第3部材40と異なる屈折率を持ち且つ波長λ2で第3部材40とは同一の屈折率を持つ。   On the other hand, the third member 40 includes a third resin 42 and has a predetermined refractive index at two wavelengths λ1 and λ2. The fourth member 41 includes a fourth resin 43 in which a dye 44 is dissolved at a molecular level and has light absorption in a predetermined wavelength range. The fourth member 41 has a refractive index different from that of the third member 40 at the wavelength λ1 and the same refractive index as that of the third member 40 at the wavelength λ2.

ここで第1部材33、第3部材40は第1部材13と同様であるのでその説明を援用する。また、第2部材34、第4部材41は第2部材14と同様であるのでその説明を援用する。このようにして、波長λ1の光と波長λ2の光をそれぞれ独立して回折することができる回折素子30を構成することができる。   Here, since the first member 33 and the third member 40 are the same as the first member 13, the description thereof is incorporated. Moreover, since the 2nd member 34 and the 4th member 41 are the same as that of the 2nd member 14, the description is used. In this way, it is possible to configure the diffraction element 30 capable of independently diffracting the light with the wavelength λ1 and the light with the wavelength λ2.

そして、第2部材34が持つ光吸収における第2部材34の最大吸収波長λamaxは2つの波長λ1、λ2の外側とし且つ第2部材34の吸収端波長λa+は2つの波長λ1、λ2の間としたことを特徴とする。また、第4部材41が持つ光吸収における第4部材41の最大吸収波長λamaxは2つの波長λ1、λ2の外側とし且つ第4部材41の吸収端波長λa+は2つの波長λ1、λ2の間としたことを特徴とする。第2部材34は染料37の濃度を薄くすることができる。そのため、第2樹脂36に染料37を溶解するのに要する時間と、第2樹脂36を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。また第4部材41も染料44の濃度を薄くすることができる。そのため、第4樹脂43に染料44を溶解するのに要する時間と、第4樹脂43を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。したがって、生産に要する時間を短くすることができる。   The maximum absorption wavelength λamax of the second member 34 in the light absorption of the second member 34 is outside the two wavelengths λ1 and λ2, and the absorption edge wavelength λa + of the second member 34 is between the two wavelengths λ1 and λ2. It is characterized by that. The maximum absorption wavelength λamax of the fourth member 41 in the light absorption of the fourth member 41 is outside the two wavelengths λ1 and λ2, and the absorption edge wavelength λa + of the fourth member 41 is between the two wavelengths λ1 and λ2. It is characterized by that. The second member 34 can reduce the concentration of the dye 37. For this reason, the time required to dissolve the dye 37 in the second resin 36 and the time required to cure the second resin 36 can be shortened. The fourth member 41 can also reduce the concentration of the dye 44. For this reason, the time required to dissolve the dye 44 in the fourth resin 43 and the time required to cure the fourth resin 43 can be shortened. Therefore, the time required for production can be shortened.

(実施の形態2)
本実施の形態2について図面を参照しながら説明する。まず、本実施の形態2の光ピックアップ装置の概要を説明する。図5は本実施の形態2における光ピックアップ装置の光学系を示す図、図6(a)は本実施の形態2における光ピックアップ装置のカバーを外した上面図、図6(b)は光ピックアップ装置の下面図である。
(Embodiment 2)
The second embodiment will be described with reference to the drawings. First, an outline of the optical pickup device of the second embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram showing an optical system of the optical pickup device according to the second embodiment, FIG. 6A is a top view with the cover of the optical pickup device according to the second embodiment removed, and FIG. 6B is an optical pickup. It is a bottom view of an apparatus.

本実施の形態2の光ピックアップ装置50は光源20と実施の形態1で説明した回折素子10とを備える。光源20は実施の形態1で説明した通り、2つの波長λ1、λ2の光を光ディスク21に向けて出射する。回折素子10は、実施の形態1で説明した通り、光源20から2つの波長λ1、λ2の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子11を構成する第1部材13と第2部材14とを備える。回折素子10は、一方の波長λ1の光は透過させ他方の波長λ2の光は分離して光ディスク21に出射する。第1部材13は第1樹脂15を備え2つの波長λ1、λ2で所定の屈折率を持つ。第2部材14は染料17を分子レベルで溶解させた第2樹脂16を備えて所定の波長域Δλaに光吸収を持ち、一方の波長λ1で第1部材13と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長λ2で第1部材13とは異なる屈折率を持つ。そして第2部材14が持つ光吸収における最大吸収波長λamaxは2つの波長λ1、λ2の外側とし且つ一方の吸収端波長λa+は2つの波長λ1、λ2の間としたことを特徴とする。   The optical pickup device 50 according to the second embodiment includes the light source 20 and the diffraction element 10 described in the first embodiment. As described in the first embodiment, the light source 20 emits light of two wavelengths λ1 and λ2 toward the optical disc 21. As described in the first embodiment, the diffraction element 10 receives light of two wavelengths λ1 and λ2 from the light source 20, and is arranged alternately on the light incident surface to constitute the diffraction grating 11. And a second member 14. The diffractive element 10 transmits light having one wavelength λ1 and separates light having the other wavelength λ2 and outputs the separated light to the optical disc 21. The first member 13 includes a first resin 15 and has a predetermined refractive index at two wavelengths λ1 and λ2. The second member 14 includes a second resin 16 in which a dye 17 is dissolved at a molecular level, absorbs light in a predetermined wavelength range Δλa, has the same refractive index as the first member 13 at one wavelength λ1, and the other And a refractive index different from that of the first member 13 at the wavelength λ2. The maximum absorption wavelength λamax in light absorption of the second member 14 is outside the two wavelengths λ1 and λ2, and one absorption edge wavelength λa + is between the two wavelengths λ1 and λ2.

染料17を溶解した材料の屈折率と染料17を溶解していない材料の屈折率の差は、最大吸収波長に近い波長ほど大きく、また染料17の濃度が薄い方が小さい。吸収端波長λa+を2つの波長λ1、λ2の間とした染料17を用いることにより、最大吸収波長λamaxは2つの波長λ1、λ2に近づく。よって、この屈折率の差は大きくなる。一方、染料17の濃度を薄くすることにより、この屈折率の差を小さくすることができる。そのため、吸収端波長λa+を2つの波長λ1、λ2の間とした染料17を用いることによって、2つの波長λ1、λ2におけるこの屈折率の差を変えずに染料17の濃度を薄くすることができる。したがって、第2樹脂16に染料17を溶解するのに要する時間と、第2樹脂16を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。そのため生産に要する時間を短くすることができる。   The difference between the refractive index of the material in which the dye 17 is dissolved and the refractive index of the material in which the dye 17 is not dissolved is larger as the wavelength is closer to the maximum absorption wavelength, and the smaller the concentration of the dye 17 is, the smaller. By using the dye 17 having the absorption edge wavelength λa + between the two wavelengths λ1 and λ2, the maximum absorption wavelength λamax approaches the two wavelengths λ1 and λ2. Therefore, this difference in refractive index becomes large. On the other hand, the difference in refractive index can be reduced by reducing the concentration of the dye 17. Therefore, by using the dye 17 having the absorption edge wavelength λa + between the two wavelengths λ1 and λ2, the concentration of the dye 17 can be reduced without changing the difference in refractive index between the two wavelengths λ1 and λ2. . Therefore, the time required to dissolve the dye 17 in the second resin 16 and the time required to cure the second resin 16 can be shortened. Therefore, the time required for production can be shortened.

次に本実施の形態2の光ピックアップ装置50の光学系について図5を用いて詳細に説明する。光源20と回折素子10は実施の形態1で説明した通りであり、その説明を援用する。回折素子10はCDのトラッキング制御に用いられる光を生成する。   Next, the optical system of the optical pickup device 50 according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIG. The light source 20 and the diffraction element 10 are as described in the first embodiment, and the description thereof is incorporated. The diffractive element 10 generates light used for CD tracking control.

集積プリズム51はBK7等の光学ガラスで構成され、内部に回折素子10に近い方から順に3つの斜面51a、51b、51cを有する。斜面51aには偏光分離膜51dが形成されている。偏光分離膜51dは、誘電体膜で構成され、P偏光である光源20からの出射光を透過し、S偏光である光ディスク21からの反射光を反射する。斜面51bには波長選択偏光分離膜51eが形成されている。波長選択偏光分離膜51eは、誘電体膜で構成され、P偏光である出射光を透過し、S偏光である反射光のうち、波長λ1の光を透過し、波長λ2の光を反射する。斜面51cにはホログラム51fが形成されている。ホログラム51fには光ディスク21で反射された波長λ2の光が入射する。ホログラム51fには回折格子が形成されており、ホログラム51fは、光ディスク21からの波長λ2の反射光をホログラム51fに入射する領域に応じてフォーカス制御に用いられる光とトラッキング制御に用いられる光とに分離する。   The integrated prism 51 is made of optical glass such as BK7, and has three inclined surfaces 51a, 51b, 51c in order from the side closer to the diffraction element 10 inside. A polarization separation film 51d is formed on the inclined surface 51a. The polarization separation film 51d is formed of a dielectric film, and transmits light emitted from the light source 20 that is P-polarized light and reflects light reflected from the optical disk 21 that is S-polarized light. A wavelength selective polarization separation film 51e is formed on the inclined surface 51b. The wavelength selective polarization separation film 51e is formed of a dielectric film, transmits outgoing light that is P-polarized light, transmits light of wavelength λ1 among reflected light that is S-polarized light, and reflects light of wavelength λ2. A hologram 51f is formed on the inclined surface 51c. Light having a wavelength λ2 reflected by the optical disc 21 is incident on the hologram 51f. The hologram 51f is formed with a diffraction grating. The hologram 51f includes light used for focus control and light used for tracking control according to a region where the reflected light having the wavelength λ2 from the optical disc 21 is incident on the hologram 51f. To separate.

コリメートレンズ52は、拡散光である光源20からの出射光をほぼ平行光にし、平行光である光ディスク21からの反射光を集束光にする。反射ミラー53は光ピックアップ装置50の大きさをコンパクトにするように光路を反射して折り曲げる。反射ミラー53は光源20からの光の一部を透過する。反射ミラー53を透過した光は受光器58に入射し、光源20を出射する光の光量の制御に用いられる。立上プリズム54は光ディスク21に対してほぼ平行であった光源21からの出射光を光ディスク21に対してほぼ直角な方向に立上げるためのプリズムである。立上プリズム54は立上ミラーとしても良い。   The collimating lens 52 makes light emitted from the light source 20 that is diffused light substantially parallel light, and makes reflected light from the optical disk 21 that is parallel light become focused light. The reflection mirror 53 reflects and bends the optical path so as to make the size of the optical pickup device 50 compact. The reflection mirror 53 transmits part of the light from the light source 20. The light transmitted through the reflection mirror 53 enters the light receiver 58 and is used to control the amount of light emitted from the light source 20. The rising prism 54 is a prism for raising the emitted light from the light source 21 that is substantially parallel to the optical disc 21 in a direction substantially perpendicular to the optical disc 21. The rising prism 54 may be a rising mirror.

ホログラム素子55は、偏光ホログラム55aと波長板55bとを備える。偏光ホログラム55aは光ディスク21からの反射光のうち波長λ1の光にのみ作用するよう波長選択性のある材料で構成されている。偏光ホログラム55aには回折格子が形成されており、偏光ホログラム55aは、光ディスク21からの波長λ1の反射光を偏光ホログラム55aに入射する領域に応じてフォーカス制御に用いられる光とトラッキング制御に用いられる光とに分離する。波長板55bはP偏光である光源20からの出射光を円偏光に変換し、円偏光である光ディスク21からの反射光をS偏光に変換する。波長板55bは波長λ1と波長λ2の両方の波長に作用するよう屈折率、厚みが設定されている。ホログラム素子55は対物レンズ56とともに対物レンズ駆動装置62に搭載され、対物レンズ56と一緒に光ディスク21に対してフォーカス方向、トラッキング方向に動く。   The hologram element 55 includes a polarization hologram 55a and a wavelength plate 55b. The polarization hologram 55a is made of a material having wavelength selectivity so as to act only on the light of wavelength λ1 among the reflected light from the optical disc 21. The polarization hologram 55a is formed with a diffraction grating, and the polarization hologram 55a is used for focus control and tracking control according to the region where the reflected light of wavelength λ1 from the optical disc 21 is incident on the polarization hologram 55a. Separated into light. The wave plate 55b converts the outgoing light from the light source 20 that is P-polarized light into circularly polarized light, and converts the reflected light from the optical disk 21 that is circularly polarized light into S-polarized light. The wave plate 55b is set to have a refractive index and a thickness so as to act on both the wavelengths λ1 and λ2. The hologram element 55 is mounted on the objective lens driving device 62 together with the objective lens 56 and moves together with the objective lens 56 in the focus direction and the tracking direction with respect to the optical disc 21.

対物レンズ56は2焦点対物レンズで、光源20から出射された波長λ1の光、波長λ2の光がそれぞれ光ディスク21の記録面で焦点を結ぶように構成されている。2焦点対物レンズとしては、集光レンズ及びフレネルレンズまたはホログラムレンズの組合せ、DVD用集光レンズにCD再生時に開口制限手段を設ける組合せ等を用いることができる。   The objective lens 56 is a bifocal objective lens, and is configured such that light of wavelength λ1 and light of wavelength λ2 emitted from the light source 20 are focused on the recording surface of the optical disc 21, respectively. As the bifocal objective lens, a combination of a condensing lens and a Fresnel lens or a hologram lens, a combination in which a condensing lens for DVD is provided with aperture limiting means during CD reproduction, or the like can be used.

受光器57は光ディスク21からの反射光を受光して、再生用の電気信号、フォーカス制御用の電気信号、トラッキング制御用の電気信号等に変換して出力する。受光器58は光源20からの出射光を受光して、出射光の出力制御用の電気信号に変換して出力する。   The light receiver 57 receives the reflected light from the optical disc 21, converts it into an electrical signal for reproduction, an electrical signal for focus control, an electrical signal for tracking control, etc., and outputs it. The light receiver 58 receives the emitted light from the light source 20, converts it into an electrical signal for output control of the emitted light, and outputs it.

光源20から出射された波長λ1の光は、回折素子10の回折格子11をそのまま透過して集積プリズム51に入射しそのまま透過してコリメートレンズ52に入射する。コリメートレンズ52を透過した出射光は、反射ミラー53、立上プリズム54、ホログラム素子55、対物レンズ56を経由して光ディスク21であるDVDに入射する。光ディスク21で反射された反射光は対物レンズ56を経由してホログラム素子55に入射する。偏光ホログラム55aでフォーカス制御用の光とトラッキング制御用の光に分離された光ディスク21からの反射光は、立上プリズム54、反射ミラー53、コリメートレンズ52を経由して集積プリズム51に入射する。反射光は波長選択偏光分離膜51eを透過し、偏光分離膜51dで反射して、受光器57に入射する。   The light having the wavelength λ 1 emitted from the light source 20 passes through the diffraction grating 11 of the diffraction element 10 as it is, enters the integrated prism 51, passes through as it is, and enters the collimating lens 52. The outgoing light that has passed through the collimating lens 52 enters the DVD that is the optical disk 21 via the reflecting mirror 53, the rising prism 54, the hologram element 55, and the objective lens 56. The reflected light reflected by the optical disk 21 enters the hologram element 55 via the objective lens 56. The reflected light from the optical disk 21 separated into the focus control light and the tracking control light by the polarization hologram 55 a is incident on the integrated prism 51 via the rising prism 54, the reflection mirror 53, and the collimator lens 52. The reflected light passes through the wavelength selective polarization separation film 51e, is reflected by the polarization separation film 51d, and enters the light receiver 57.

一方、光源20から出射された波長λ2の光は、回折素子10の回折格子11でトラッキング制御用の光に分離されて透過し、集積プリズム51に入射しそのまま透過してコリメートレンズ52に入射する。コリメートレンズ52を透過した出射光は、反射ミラー53、立上プリズム54、ホログラム素子55、対物レンズ56を経由して光ディスク21であるCDに入射する。光ディスク21で反射された反射光は対物レンズ56を経由してホログラム素子55に入射して分離されずに透過し、立上プリズム54、反射ミラー53、コリメートレンズ52を経由して集積プリズム51に入射する。反射光は波長選択偏光分離膜51eで反射し、ホログラム51fでフォーカス制御用の光とトラッキング制御用の光に分離して、受光器57に入射する。   On the other hand, the light of wavelength λ2 emitted from the light source 20 is separated and transmitted to the tracking control light by the diffraction grating 11 of the diffraction element 10, enters the integrated prism 51, passes through as it is, and enters the collimator lens 52. . The outgoing light that has passed through the collimating lens 52 is incident on the CD that is the optical disk 21 via the reflecting mirror 53, the rising prism 54, the hologram element 55, and the objective lens 56. The reflected light reflected by the optical disk 21 enters the hologram element 55 via the objective lens 56 and is transmitted without being separated, and passes through the rising prism 54, the reflection mirror 53, and the collimating lens 52 to the integrated prism 51. Incident. The reflected light is reflected by the wavelength selective polarization separation film 51e, separated into light for focus control and light for tracking control by the hologram 51f, and enters the light receiver 57.

次に光ピックアップ装置50の構成について説明する。図6において、基台59は光ピックアップ装置50の骨格をなすもので、基台59に各種光学部品を始めとする光ピックアップ装置50を構成する部品が直接または取り付け部材を介して取付けられる。基台59はZn合金、Mg合金等の合金材料あるいは硬質樹脂材料等で形成される。   Next, the configuration of the optical pickup device 50 will be described. In FIG. 6, a base 59 forms a skeleton of the optical pickup device 50, and components constituting the optical pickup device 50 including various optical components are attached to the base 59 directly or via an attachment member. The base 59 is made of an alloy material such as a Zn alloy or an Mg alloy, or a hard resin material.

光源20、回折素子10、集積プリズム51、受光器57は1つの結合部材60上に取付けられて光源モジュール61を構成する。光源モジュール61は結合部材60を介して基台59に取付けられる。また、対物レンズ56とホログラム素子55は対物レンズ駆動装置62に搭載され、対物レンズ駆動装置62が基台59に取付けられる。コリメートレンズ52、反射ミラー53、立上プリズム54、受光器58は、直接または他の部材を介して基台59に取付けられる。   The light source 20, the diffraction element 10, the integrated prism 51, and the light receiver 57 are mounted on one coupling member 60 to constitute a light source module 61. The light source module 61 is attached to the base 59 via the coupling member 60. The objective lens 56 and the hologram element 55 are mounted on the objective lens driving device 62, and the objective lens driving device 62 is attached to the base 59. The collimating lens 52, the reflecting mirror 53, the rising prism 54, and the light receiver 58 are attached to the base 59 directly or via other members.

このような構成の光ピックアップ装置50は、トラッキング制御用の光を分離する回折素子10が長期間に渡り安定した特性を有するため、この回折素子10を搭載する光ピックアップ装置50も長期間に渡り安定した特性を有する。なお、回折素子10は回折素子24としても構わない。   In the optical pickup device 50 having such a configuration, since the diffraction element 10 that separates the tracking control light has a stable characteristic for a long period of time, the optical pickup apparatus 50 on which the diffraction element 10 is mounted also has a long period of time. Has stable characteristics. The diffraction element 10 may be the diffraction element 24.

図7は本実施の形態2における光ピックアップ装置の別構成の光学系を示す図である。図7における光学系は実施の形態1で説明した回折素子30を備えている。回折素子30と光源20は実施の形態1の説明を援用する。回折素子30は波長λ1の光、波長λ2の光をそれぞれ独立にトラッキング制御に用いられる光に分離する。   FIG. 7 is a diagram showing an optical system having another configuration of the optical pickup device according to the second embodiment. The optical system in FIG. 7 includes the diffraction element 30 described in the first embodiment. The description of the first embodiment is used for the diffraction element 30 and the light source 20. The diffraction element 30 separates light of wavelength λ1 and light of wavelength λ2 into light used for tracking control independently of each other.

集積プリズム71はBK7等の光学ガラスで構成され、回折素子30に近い方から順に内部に斜面71a、71bを備える。斜面71aには偏光分離膜71cが形成される。偏光分離膜71cはP偏光である光源20からの出射光を透過し、S偏光である光ディスク21からの反射光を反射する。斜面71bには非点収差生成素子71dが形成される。非点収差生成素子71dは、光ディスク21からの反射光の光軸を含んで互いに直交する2つの断面における焦点位置をそれぞれ受光器76の前側と後側となるようにする。この光はフォーカス制御に用いられる。   The integrated prism 71 is made of optical glass such as BK7, and includes inclined surfaces 71 a and 71 b in order from the side closer to the diffraction element 30. A polarization separation film 71c is formed on the slope 71a. The polarization separation film 71c transmits light emitted from the light source 20 that is P-polarized light and reflects light reflected from the optical disk 21 that is S-polarized light. An astigmatism generation element 71d is formed on the inclined surface 71b. The astigmatism generation element 71d makes the focal positions in two cross sections orthogonal to each other including the optical axis of the reflected light from the optical disc 21 be the front side and the rear side of the light receiver 76, respectively. This light is used for focus control.

波長板72は波長板55b、コリメートレンズ73はコリメートレンズ52、立上ミラー74は立上プリズム54、対物レンズ75は対物レンズ56、受光器76は受光器57、受光器77は受光器58とほぼ対応するのでそれらの説明を援用する。但し、反射ミラー53を廃止し、立上ミラー74を透過した出射光が受光器77に入射するようにした。また、光源20、回折素子30、集積プリズム71、受光器76は1つの結合部材78に取付けられ光源モジュール79を構成する。また、対物レンズ75は対物レンズ駆動装置80に搭載される。   The wave plate 72 is the wave plate 55b, the collimating lens 73 is the collimating lens 52, the rising mirror 74 is the rising prism 54, the objective lens 75 is the objective lens 56, the light receiver 76 is the light receiver 57, and the light receiver 77 is the light receiver 58. Since it corresponds almost, those explanations are used. However, the reflection mirror 53 is abolished so that outgoing light transmitted through the rising mirror 74 enters the light receiver 77. The light source 20, the diffraction element 30, the integrated prism 71, and the light receiver 76 are attached to one coupling member 78 to constitute a light source module 79. The objective lens 75 is mounted on the objective lens driving device 80.

光源20からの波長λ1及び波長λ2の出射光は回折素子30に入射し、波長λ1の光は第2回折格子38でトラッキング制御用に分離され、波長λ2の光は第1回折格子31でトラッキング制御用に分離されて光ディスク21に向けて出射される。出射光は波長板72、コリメートレンズ73、立上ミラー74、対物レンズ75を経由して光ディスク21に集束して入射する。光ディスク21で反射された反射光は、対物レンズ75、立上ミラー74、コリメートレンズ73、波長板72を経由して集積プリズム71に入射する。反射光は偏光分離膜71cで反射し、非点収差生成素子71dでフォーカス制御用の光を生成して受光器76に入射する。受光器76、77に入射した光は電気信号に変換されて出力される。   Light emitted from the light source 20 having wavelengths λ1 and λ2 is incident on the diffraction element 30, light having the wavelength λ1 is separated by the second diffraction grating 38 for tracking control, and light having the wavelength λ2 is tracked by the first diffraction grating 31. The light is separated for control and emitted toward the optical disc 21. The emitted light is focused and incident on the optical disc 21 via the wave plate 72, the collimating lens 73, the rising mirror 74, and the objective lens 75. The reflected light reflected by the optical disk 21 enters the integrated prism 71 via the objective lens 75, the rising mirror 74, the collimating lens 73, and the wave plate 72. The reflected light is reflected by the polarization separation film 71 c, and light for focus control is generated by the astigmatism generation element 71 d and is incident on the light receiver 76. Light incident on the light receivers 76 and 77 is converted into an electrical signal and output.

回折素子30において、第2部材34は染料37の濃度を薄くすることができる。そのため、第2樹脂36に染料37を溶解するのに要する時間と、第2樹脂36を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。また第4部材41も染料44の濃度を薄くすることができる。そのため、第4樹脂43に染料44を溶解するのに要する時間と、第4樹脂43を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。したがって、回折素子30の生産に要する時間を短くすることができる。よって、この回折素子30を備える光ピックアップ装置の生産に要する時間も短くすることができる。   In the diffraction element 30, the second member 34 can reduce the concentration of the dye 37. For this reason, the time required to dissolve the dye 37 in the second resin 36 and the time required to cure the second resin 36 can be shortened. The fourth member 41 can also reduce the concentration of the dye 44. For this reason, the time required to dissolve the dye 44 in the fourth resin 43 and the time required to cure the fourth resin 43 can be shortened. Therefore, the time required for production of the diffraction element 30 can be shortened. Therefore, the time required for the production of the optical pickup device including the diffraction element 30 can be shortened.

図8は本実施の形態2における光ピックアップ装置のさらに別構成の光学系を示す図である。この光学系は図7に示した光学系に別の光源81を含む構成が追加された構成である。   FIG. 8 is a diagram showing an optical system of still another configuration of the optical pickup device in the second embodiment. This optical system has a configuration in which another optical source 81 is added to the optical system shown in FIG.

この図8の構成において、光源20が出射する光は波長λ1=約650nmのDVD用の光と波長λ2=約780nmのCD用の光とする。また、光源81が出射する光は波長λ3=約405nmのBD用の光とする。   In the configuration of FIG. 8, the light emitted from the light source 20 is DVD light having a wavelength λ1 = about 650 nm and CD light having a wavelength λ2 = about 780 nm. The light emitted from the light source 81 is BD light having a wavelength λ3 = about 405 nm.

集積プリズム82は、光源81から出射された光を光ディスク21に向かわせ、光ディスク21で反射された反射光を光源81ではなく、受光器84に向かわせるようにビームスプリッタとして働く。非点収差生成素子83は、光ディスク21からの反射光の光軸を含んで互いに直交する2つの断面における焦点位置をそれぞれ受光器84の前側と後側となるようにする。この光はフォーカス制御に用いられる。受光器84は、光ディスク21からの反射光を受光し、BDの再生信号用の電気信号、フォーカス制御用の電気信号、トラッキング制御用の電気信号等に変換して出力する。光源81、集積プリズム82、非点収差生成素子83、受光器84は、結合部材85に取付けられ、光源モジュール86とされる。   The integrated prism 82 functions as a beam splitter so that the light emitted from the light source 81 is directed toward the optical disc 21 and the reflected light reflected by the optical disc 21 is directed toward the light receiver 84 instead of the light source 81. The astigmatism generation element 83 makes the focal positions in two cross sections orthogonal to each other including the optical axis of the reflected light from the optical disc 21 be the front side and the rear side of the light receiver 84, respectively. This light is used for focus control. The light receiver 84 receives the reflected light from the optical disc 21, converts it into an electrical signal for BD reproduction signal, an electrical signal for focus control, an electrical signal for tracking control, etc., and outputs it. The light source 81, the integrated prism 82, the astigmatism generation element 83, and the light receiver 84 are attached to the coupling member 85 to form a light source module 86.

ホログラム87は、光源81から出射された光はそのまま透過する。また、ホログラム87は光ディスク21からの反射光を回折してホログラム87に入射した位置によりトラッキング制御に用いられる光とフォーカス制御に用いられる光とに分離する。   The hologram 87 transmits the light emitted from the light source 81 as it is. The hologram 87 diffracts the reflected light from the optical disk 21 and separates it into light used for tracking control and light used for focus control according to the position where the light is incident on the hologram 87.

ビームスプリッタ88は、内部に斜面を有し、斜面において波長λ1の光と波長λ2の光は光源20からの出射光も光ディスク21からの反射光もそのまま透過する。また、ビームスプリッタ88は、斜面において波長λ3の光は光源81からの出射光も光ディスク21からの反射光も反射する。このようにして、ビームスプリッタ88は、光源20からの出射光と光源81からの出射光とをほぼ1つの光路上に合わせ、光ディスク21からの反射光を受光器76へ向かう光と受光器84へ向かう光とに分離する。   The beam splitter 88 has a slope inside, and the light having the wavelength λ1 and the light having the wavelength λ2 transmit the light emitted from the light source 20 and the light reflected from the optical disc 21 as they are. Further, the beam splitter 88 reflects light emitted from the light source 81 and reflected light from the optical disc 21 on the inclined surface. In this way, the beam splitter 88 aligns the light emitted from the light source 20 and the light emitted from the light source 81 on almost one optical path, and the light reflected from the optical disk 21 toward the light receiver 76 and the light receiver 84. Separated into the light going to.

波長板89は3つの波長に対応する反射板である。コリメートレンズ90は3つの波長の光をほぼ平行光にする。   The wave plate 89 is a reflecting plate corresponding to three wavelengths. The collimating lens 90 makes light of three wavelengths substantially parallel.

立上ミラー91は、それまで光ディスク21にほぼ平行であった波長λ1の光と波長λ2の光とを反射して光ディスク21にほぼ直角な方向に立上げ、波長λ3の光を透過する。対物レンズ95は、立上ミラー91が立上げた光を集束光に変換して光ディスク21の所定の記録面に集束させる。   The rising mirror 91 reflects the light having the wavelength λ1 and the light having the wavelength λ2 that has been approximately parallel to the optical disk 21 until then, rises in a direction substantially perpendicular to the optical disk 21, and transmits the light having the wavelength λ3. The objective lens 95 converts the light raised by the rising mirror 91 into focused light and focuses it on a predetermined recording surface of the optical disc 21.

立上ミラー92は、それまで光ディスク21にほぼ平行であった波長λ3の光を反射して光ディスク21にほぼ直角な方向に立上げる。対物レンズ94は、立上ミラー92が立上げた光を集束光に変換して光ディスク21の所定の記録面に集束させる。立上ミラー92は波長λ1の光と波長λ2の光とを透過させる。また、立上ミラー92は波長λ3の光の一部を透過させる。   The rising mirror 92 reflects the light having the wavelength λ3 that has been substantially parallel to the optical disc 21 until then, and rises in a direction substantially perpendicular to the optical disc 21. The objective lens 94 converts the light raised by the rising mirror 92 into focused light and focuses it on a predetermined recording surface of the optical disc 21. The rising mirror 92 transmits light having the wavelength λ1 and light having the wavelength λ2. The rising mirror 92 transmits part of the light having the wavelength λ3.

立上ミラー92を透過した光は受光器93に入射する。受光器93に入射した光は光源20からの出射光と光源81からの出射光の出力を制御するのに用いられるように電気信号に変換されて出力される。   The light transmitted through the rising mirror 92 enters the light receiver 93. The light incident on the light receiver 93 is converted into an electrical signal and output so as to be used for controlling the output of the emitted light from the light source 20 and the emitted light from the light source 81.

対物レンズ駆動装置96は対物レンズ94と対物レンズ95とを1つのホルダ上に配置して対物レンズ94と対物レンズ95とをそれぞれフォーカス方向、トラッキング方向に移動させる。   The objective lens driving device 96 arranges the objective lens 94 and the objective lens 95 on one holder and moves the objective lens 94 and the objective lens 95 in the focus direction and the tracking direction, respectively.

この図8の構成においても、回折素子30は、回折素子30の生産に要する時間を短くすることができる。よって、この回折素子30を備える光ピックアップ装置の生産に要する時間も短くすることができる。   Also in the configuration of FIG. 8, the diffraction element 30 can shorten the time required for production of the diffraction element 30. Therefore, the time required for the production of the optical pickup device including the diffraction element 30 can be shortened.

(実施の形態3)
本実施の形態3について図面を参照しながら説明する。図9は本実施の形態3における光ピックアップモジュールの構成図、図10は本実施の形態3における光ディスク装置の構成図、図11は本実施の形態3における光ディスク装置のサーボの流れを示す図である。本実施の形態3において、光ディスク装置110は回折素子10、光ピックアップ装置50を搭載しているものとして説明するが、図3で説明した回折素子24、図4で説明した回折素子30、図7、図8で説明した光学系を有する光ピックアップ装置を搭載しているものとしても構わない。
(Embodiment 3)
The third embodiment will be described with reference to the drawings. 9 is a block diagram of the optical pickup module according to the third embodiment, FIG. 10 is a block diagram of the optical disk device according to the third embodiment, and FIG. 11 is a diagram showing a servo flow of the optical disk device according to the third embodiment. is there. In the third embodiment, the optical disk device 110 will be described as being equipped with the diffraction element 10 and the optical pickup device 50. However, the diffraction element 24 described with reference to FIG. 3, the diffraction element 30 described with reference to FIG. The optical pickup apparatus having the optical system described in FIG. 8 may be mounted.

図9において、光ディスク21を回転駆動する回転駆動部及び光ピックアップ装置50を回転駆動部に対して近づけたり離したりする移動部を備える光ディスク装置110の駆動機構を光ピックアップモジュール100という。ベース101は光ピックアップモジュール100の骨組みをなすもので、光ピックアップモジュール100はベース101に直接または間接に各構成部品が配置されて構成される。   In FIG. 9, the drive mechanism of the optical disk device 110 including a rotation drive unit that rotates the optical disk 21 and a moving unit that moves the optical pickup device 50 closer to or away from the rotation drive unit is referred to as an optical pickup module 100. The base 101 forms a framework of the optical pickup module 100, and the optical pickup module 100 is configured by disposing each component directly or indirectly on the base 101.

回転駆動部は光ディスク21を載置するターンテーブル102aを有するスピンドルモータ102を備えている。スピンドルモータ102はベース101に固定される。スピンドルモータ102は光ディスク21を回転させる回転駆動力を生成する。   The rotation drive unit includes a spindle motor 102 having a turntable 102a on which the optical disk 21 is placed. The spindle motor 102 is fixed to the base 101. The spindle motor 102 generates a rotational driving force that rotates the optical disc 21.

移動部はフィードモータ103、スクリューシャフト104、メインシャフト105、サブシャフト106を備えている。フィードモータ103はベース101に固定される。フィードモータ103は光ピックアップ装置50が光ディスク21の内周と外周の間を移動するために必要な回転駆動力を生成する。フィードモータ103としてステッピングモータ、DCモータなどが使用される。スクリューシャフト104はらせん状に溝が掘られており、直接または数段のギアを介してフィードモータ103に接続される。本実施の形態3では直接フィードモータ103と接続される。メインシャフト105、サブシャフト106はそれぞれ両端で保持部材を介してベース101に固定される。メインシャフト105、サブシャフト106は光ピックアップ装置50を光ディスク21の半径方向に移動自在に支持する。光ピックアップ装置50はスクリューシャフト104の溝と噛み合うガイド歯を有するラック107を備える。ラック107がスクリューシャフト104に伝達されたフィードモータ103の回転駆動力を直線駆動力に変換するために光ピックアップ装置50は光ディスク21の内周と外周の間を移動することができる。   The moving unit includes a feed motor 103, a screw shaft 104, a main shaft 105, and a sub shaft 106. The feed motor 103 is fixed to the base 101. The feed motor 103 generates a rotational driving force necessary for the optical pickup device 50 to move between the inner periphery and the outer periphery of the optical disc 21. As the feed motor 103, a stepping motor, a DC motor, or the like is used. The screw shaft 104 has a spiral groove and is connected to the feed motor 103 directly or via several stages of gears. In the third embodiment, the feed motor 103 is directly connected. The main shaft 105 and the sub shaft 106 are fixed to the base 101 via holding members at both ends. The main shaft 105 and the sub shaft 106 support the optical pickup device 50 so as to be movable in the radial direction of the optical disc 21. The optical pickup device 50 includes a rack 107 having guide teeth that mesh with the grooves of the screw shaft 104. Since the rack 107 converts the rotational driving force of the feed motor 103 transmitted to the screw shaft 104 into a linear driving force, the optical pickup device 50 can move between the inner periphery and the outer periphery of the optical disc 21.

なお、回転駆動部は光ディスク21を所定の回転速度で回転させることができる構成であれば、本実施の形態3で説明した構成に限るものではない。また移動部は光ピックアップ装置50を光ディスク21の内周と外周の間の所定の位置に移動させることができる構成であれば、本実施の形態3で説明した構成に限るものではない。   Note that the rotation drive unit is not limited to the configuration described in the third embodiment as long as it can rotate the optical disc 21 at a predetermined rotation speed. The moving unit is not limited to the configuration described in the third embodiment as long as it can move the optical pickup device 50 to a predetermined position between the inner periphery and the outer periphery of the optical disc 21.

光ピックアップ装置50は実施の形態2で説明したもので、図6の構成にカバー63を取付けたものである。本実施の形態3の光ディスク装置110に搭載される光ピックアップ装置50は光源20と実施の形態1で説明した回折素子10とを備える。光源20は実施の形態1で説明した通り、2つの波長λ1、λ2の光を光ディスク21に向けて出射する。回折素子10は、実施の形態1で説明した通り、光源20から2つの波長λ1、λ2の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子11を構成する第1部材13と第2部材14とを備える。回折素子10は、一方の波長λ1の光は透過させ他方の波長λ2の光は分離して光ディスク21に出射する。第1部材13は第1樹脂15を備え2つの波長λ1、λ2で所定の屈折率を持つ。第2部材14は染料17を分子レベルで溶解させた第2樹脂16を備えて所定の波長域Δλaに光吸収を持ち、一方の波長λ1で第1部材13と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長λ2で第1部材13とは異なる屈折率を持つ。そして第2部材14が持つ光吸収における最大吸収波長λamaxは2つの波長λ1、λ2の外側とし且つ一方の吸収端波長λa+は2つの波長λ1、λ2の間としたことを特徴とする。   The optical pickup device 50 is the same as that described in the second embodiment, and has a cover 63 attached to the configuration shown in FIG. The optical pickup device 50 mounted on the optical disc device 110 according to the third embodiment includes the light source 20 and the diffraction element 10 described in the first embodiment. As described in the first embodiment, the light source 20 emits light of two wavelengths λ1 and λ2 toward the optical disc 21. As described in the first embodiment, the diffraction element 10 receives light of two wavelengths λ1 and λ2 from the light source 20, and is arranged alternately on the light incident surface to constitute the diffraction grating 11. And a second member 14. The diffractive element 10 transmits light having one wavelength λ1 and separates light having the other wavelength λ2 and outputs the separated light to the optical disc 21. The first member 13 includes a first resin 15 and has a predetermined refractive index at two wavelengths λ1 and λ2. The second member 14 includes a second resin 16 in which a dye 17 is dissolved at a molecular level, absorbs light in a predetermined wavelength range Δλa, has the same refractive index as the first member 13 at one wavelength λ1, and the other And a refractive index different from that of the first member 13 at the wavelength λ2. The maximum absorption wavelength λamax in light absorption of the second member 14 is outside the two wavelengths λ1 and λ2, and one absorption edge wavelength λa + is between the two wavelengths λ1 and λ2.

染料17を溶解した材料の屈折率と染料17を溶解していない材料の屈折率の差は、最大吸収波長に近い波長ほど大きく、また染料17の濃度が薄い方が小さい。吸収端波長λa+を2つの波長λ1、λ2の間とした染料17を用いることにより、最大吸収波長λamaxは2つの波長λ1、λ2に近づく。よって、この屈折率の差は大きくなる。一方、染料17の濃度を薄くすることにより、この屈折率の差を小さくすることができる。そのため、吸収端波長λa+を2つの波長λ1、λ2の間とした染料17を用いることによって、2つの波長λ1、λ2におけるこの屈折率の差を変えずに染料17の濃度を薄くすることができる。したがって、第2樹脂16に染料17を溶解するのに要する時間と、第2樹脂16を硬化するのに要する時間とを短くすることができる。そのため生産に要する時間を短くすることができる。その結果、この回折素子10を備える光ディスク装置110も生産に要する時間を短くすることができる。   The difference between the refractive index of the material in which the dye 17 is dissolved and the refractive index of the material in which the dye 17 is not dissolved is larger as the wavelength is closer to the maximum absorption wavelength, and the smaller the concentration of the dye 17 is, the smaller. By using the dye 17 having the absorption edge wavelength λa + between the two wavelengths λ1 and λ2, the maximum absorption wavelength λamax approaches the two wavelengths λ1 and λ2. Therefore, this difference in refractive index becomes large. On the other hand, the difference in refractive index can be reduced by reducing the concentration of the dye 17. Therefore, by using the dye 17 having the absorption edge wavelength λa + between the two wavelengths λ1 and λ2, the concentration of the dye 17 can be reduced without changing the difference in refractive index between the two wavelengths λ1 and λ2. . Therefore, the time required to dissolve the dye 17 in the second resin 16 and the time required to cure the second resin 16 can be shortened. Therefore, the time required for production can be shortened. As a result, the time required for production of the optical disc apparatus 110 including the diffraction element 10 can also be shortened.

光ピックアップ装置50の対物レンズ56から出射されるレーザ光が光ディスク21に対し直角に入射するように、保持部材を構成する調整機構でメインシャフト105、サブシャフト106の傾きを調整する。   The tilts of the main shaft 105 and the sub shaft 106 are adjusted by an adjustment mechanism that constitutes a holding member so that laser light emitted from the objective lens 56 of the optical pickup device 50 is incident on the optical disk 21 at a right angle.

図10において、光ディスク装置110の筐体111は上部筐体111aと下部筐体111bとを組合せてネジなどを用いて互いに固定して構成されている。トレイ112は筐体111に出没自在に設けられている。トレイ112はカバー108を設けた光ピックアップモジュール100を下面側から配置する。カバー108は開口を有し、光ピックアップ装置50の対物レンズ56及びスピンドルモータ102のターンテーブル102aを露出させる。さらに本実施の形態3の場合、フィードモータ103も露出させて、光ピックアップモジュール100の厚さが薄くなるようにしている。トレイ112は開口を有し、対物レンズ56及びターンテーブル102a、カバー108の少なくとも一部を露出させる。ベゼル113はトレイ112の前端面に設けられて、トレイ112が筐体111内に収納された時にトレイ112の出没口を塞ぐように構成されている。ベゼル113にはイジェクトスイッチ114が設けられ、イジェクトスイッチ114を押すことで、筐体111とトレイ112との係合が解除され、トレイ112は筐体111に対し出没が可能な状態となる。レール115はそれぞれトレイ112の両側部及び筐体111の双方に摺動自在に取付けられる。筐体111内部やトレイ112内部には図示していない回路基板があり、信号処理系のICや電源回路などが搭載されている。外部コネクタ116はコンピュータ等の電子機器に設けられた電源/信号ラインと接続される。そして、外部コネクタ116を介して光ディスク装置110内に電力を供給したり、あるいは外部からの電気信号を光ディスク装置110内に導いたり、あるいは光ディスク装置110で生成された電気信号を電子機器などに送出する。   In FIG. 10, the casing 111 of the optical disc apparatus 110 is configured by combining an upper casing 111a and a lower casing 111b and fixing them together using screws or the like. The tray 112 is provided in the casing 111 so as to be able to appear and disappear. In the tray 112, the optical pickup module 100 provided with the cover 108 is arranged from the lower surface side. The cover 108 has an opening to expose the objective lens 56 of the optical pickup device 50 and the turntable 102a of the spindle motor 102. Further, in the case of the third embodiment, the feed motor 103 is also exposed so that the thickness of the optical pickup module 100 is reduced. The tray 112 has an opening and exposes at least a part of the objective lens 56, the turntable 102a, and the cover 108. The bezel 113 is provided on the front end surface of the tray 112, and is configured to close the entrance and exit of the tray 112 when the tray 112 is stored in the housing 111. The bezel 113 is provided with an eject switch 114, and when the eject switch 114 is pressed, the engagement between the housing 111 and the tray 112 is released, and the tray 112 can be brought into and out of the housing 111. The rails 115 are slidably attached to both sides of the tray 112 and the casing 111, respectively. There are circuit boards (not shown) inside the casing 111 and the tray 112, and a signal processing system IC, a power supply circuit, and the like are mounted. The external connector 116 is connected to a power / signal line provided in an electronic device such as a computer. Then, electric power is supplied into the optical disc apparatus 110 via the external connector 116, an electric signal from the outside is guided into the optical disc apparatus 110, or an electric signal generated by the optical disc apparatus 110 is sent to an electronic device or the like. To do.

光ピックアップ装置50のフォーカス制御とトラッキング制御の流れを説明する。図11において、光源20から出射されたDVD用の波長λ1の出射光は、回折素子10の回折格子11でそのまま透過して光ディスク21に入射する。光ディスク21で反射した反射光はホログラム素子55の偏光ホログラム55aでフォーカス制御用の光とトラッキング制御用の光とに分離されて受光器57に入射する。光源20から出射されたCD用の波長λ2の出射光は、回折素子10の回折格子11でトラッキング制御に用いられる光に分離され、光ディスク21に入射する。光ディスク21で反射された反射光は集積プリズム51のホログラム51fでフォーカス制御用の光とトラッキング制御用の光とに分離されて受光器57に入射する。   A flow of focus control and tracking control of the optical pickup device 50 will be described. In FIG. 11, the emitted light of wavelength λ1 for DVD emitted from the light source 20 passes through the diffraction grating 11 of the diffraction element 10 as it is and enters the optical disc 21. The reflected light reflected by the optical disk 21 is separated into focus control light and tracking control light by the polarization hologram 55 a of the hologram element 55 and enters the light receiver 57. The light emitted from the light source 20 having the wavelength λ 2 for CD is separated into light used for tracking control by the diffraction grating 11 of the diffraction element 10 and is incident on the optical disk 21. The reflected light reflected by the optical disk 21 is separated into focus control light and tracking control light by the hologram 51 f of the integrated prism 51 and enters the light receiver 57.

受光器57に入射した波長λ1の光及び波長λ2の光は電気信号に変換され、光ディスク装置110本体の前記図示していない回路基板にあるアナログ信号処理部110aに送られる。   The light of wavelength λ1 and the light of wavelength λ2 incident on the light receiver 57 are converted into electrical signals and sent to the analog signal processing unit 110a on the circuit board (not shown) of the optical disc apparatus 110 main body.

アナログ信号処理部110aは入力された信号に演算・帯域処理を行い、サーボ処理部110bに出力する。サーボ処理部110bはアナログ信号処理部110aからの信号を基にフォーカスエラー信号FES及びトラッキングエラー信号TESを生成してモータ駆動部110cに出力する。モータ駆動部110cは入力されたフォーカスエラー信号FES及びトラッキングエラー信号TESを基に対物レンズ56を搭載する対物レンズ駆動部62を駆動する電流を生成する。これにより光ディスク21に集光した光束の焦点のずれ及びトラックに対するずれが極小になるように制御される。   The analog signal processing unit 110a performs calculation / band processing on the input signal and outputs the result to the servo processing unit 110b. The servo processing unit 110b generates a focus error signal FES and a tracking error signal TES based on the signal from the analog signal processing unit 110a and outputs the focus error signal FES and the tracking error signal TES to the motor driving unit 110c. The motor driving unit 110c generates a current for driving the objective lens driving unit 62 on which the objective lens 56 is mounted based on the input focus error signal FES and tracking error signal TES. As a result, control is performed so that the deviation of the focal point of the light beam collected on the optical disc 21 and the deviation with respect to the track are minimized.

また、コントローラ110dにはアナログ信号処理部110a、サーボ処理部110b、モータ駆動部110cの各部から送られる信号が入力される。コントローラ110dはこれらの信号の演算処理等を行い、この演算処理の結果(信号)を各部に送出し、各部にて駆動、処理を実行させることで各部の制御を行う。   The controller 110d receives signals sent from the analog signal processing unit 110a, the servo processing unit 110b, and the motor driving unit 110c. The controller 110d performs arithmetic processing of these signals, sends out the result (signal) of this arithmetic processing to each unit, and controls each unit by causing each unit to drive and execute processing.

以上のように、本実施の形態3の光ディスク装置110は実施の形態1の回折素子10を備えている。長期間に渡り回折素子10に光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子11は体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子10は、長期間に渡り安定した特性を有するため、この回折素子10を搭載する光ディスク装置110も長期間に渡り安定した特性を有する。   As described above, the optical disc apparatus 110 according to the third embodiment includes the diffraction element 10 according to the first embodiment. Even if the diffraction element 10 is irradiated with light over a long period of time and used repeatedly, the diffraction grating 11 hardly changes in volume. As a result, since the diffractive element 10 has stable characteristics over a long period of time, the optical disk device 110 on which the diffractive element 10 is mounted also has stable characteristics over a long period of time.

以上のように本発明の回折素子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置は、長期間に渡り安定した特性を有するため、パーソナルコンピュータ、ノートブック型コンピュータ等の電子機器に好んで搭載される。   As described above, the diffractive element, the optical pickup device, and the optical disk device of the present invention have stable characteristics over a long period of time, and thus are preferably mounted on electronic devices such as personal computers and notebook computers.

(a)本実施の形態1の回折素子の断面図、(b)光吸収率と屈折率の波長特性を示す図(A) Cross-sectional view of the diffraction element according to the first embodiment, (b) Diagram showing wavelength characteristics of optical absorptance and refractive index (a)吸収端波長が波長λ1と波長λ2との間にある場合とない場合の屈折率の比較を示す図、(b)染料濃度による光吸収率と屈折率の関係を示す図(A) The figure which shows the comparison of the refractive index with and without the absorption edge wavelength between the wavelength λ1 and the wavelength λ2, and (b) The relation between the light absorption and the refractive index depending on the dye concentration 本実施の形態1における別構成の回折素子の断面図Sectional drawing of the diffraction element of another structure in this Embodiment 1. 本実施の形態1の回折素子を応用した回折素子の断面図Sectional drawing of the diffraction element which applied the diffraction element of this Embodiment 1 本実施の形態2における光ピックアップ装置の光学系を示す図The figure which shows the optical system of the optical pick-up apparatus in this Embodiment 2. (a)本実施の形態2における光ピックアップ装置のカバーを外した上面図、(b)光ピックアップ装置の下面図(A) Top view of the optical pickup device in Embodiment 2 with the cover removed, (b) Bottom view of the optical pickup device 本実施の形態2における光ピックアップ装置の別構成の光学系を示す図The figure which shows the optical system of another structure of the optical pick-up apparatus in this Embodiment 2. 本実施の形態2における光ピックアップ装置のさらに別構成の光学系を示す図The figure which shows the optical system of another structure of the optical pick-up apparatus in this Embodiment 2. FIG. 本実施の形態3における光ピックアップモジュールの構成図Configuration diagram of optical pickup module according to Embodiment 3 本実施の形態3における光ディスク装置の構成図Configuration diagram of optical disc apparatus according to Embodiment 3 本実施の形態3における光ディスク装置のサーボの流れを示す図The figure which shows the flow of the servo of the optical disk apparatus in this Embodiment 3. 従来の回折素子の断面図Sectional view of a conventional diffraction element 異常分散効果の説明図Illustration of anomalous dispersion effect 従来の第1部材と第2部材の波長と屈折率との関係を示す図The figure which shows the relationship between the wavelength and refractive index of the conventional 1st member and 2nd member.

符号の説明Explanation of symbols

10、24 回折素子
11、25 回折格子
12 透明基板
13 第1部材
14 第2部材
15 第1樹脂
16 第2樹脂
17 染料
18 透明基板
19 接着剤
20 光源
21 光ディスク
22 溶剤
23 溶液
30 回折素子
31 第1回折格子
32 透明基板
33 第1部材
34 第2部材
35 第1樹脂
36 第2樹脂
37 染料
38 第2回折格子
39 透明基板
40 第3部材
41 第4部材
42 第3樹脂
43 第4樹脂
44 染料
45 接着剤
50 光ピックアップ装置
51 集積プリズム
51a、51b、51c 斜面
51d 偏光分離膜
51e 波長選択偏光分離膜
51f ホログラム
52 コリメートレンズ
53 反射ミラー
54 立上プリズム
55 ホログラム素子
55a 偏光ホログラム
55b 波長板
56 対物レンズ
57、58 受光器
59 基台
60 結合部材
61 光源モジュール
62 対物レンズ駆動装置
63 カバー
71 集積プリズム
71a、71b 斜面
71c 偏光分離膜
71d 非点収差生成素子
72 波長板
73 コリメートレンズ
74 立上ミラー
75 対物レンズ
76、77 受光器
78 結合部材
79 光源モジュール
80 対物レンズ駆動装置
81 光源
82 集積プリズム
83 非点収差生成素子
84、93 受光器
85 結合部材
86 光源モジュール
87 ホログラム
88 ビームスプリッタ
89 波長板
90 コリメートレンズ
91、92 立上ミラー
94、95 対物レンズ
96 対物レンズ駆動装置
100 光ピックアップモジュール
101 ベース
102 スピンドルモータ
102a ターンテーブル
103 フィードモータ
104 スクリューシャフト
105 メインシャフト
106 サブシャフト
107 ラック
108 カバー
110 光ディスク装置
110a アナログ信号処理部
110b サーボ処理部
110c モータ駆動部
110d コントローラ
111 筐体
111a 上部筐体
111b 下部筐体
112 トレイ
113 ベゼル
114 イジェクトスイッチ
115 レール
116 外部コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 24 Diffraction element 11, 25 Diffraction grating 12 Transparent substrate 13 1st member 14 2nd member 15 1st resin 16 2nd resin 17 Dye 18 Transparent substrate 19 Adhesive 20 Light source 21 Optical disk 22 Solvent 23 Solution 30 Diffraction element 31 1st 1 diffraction grating 32 transparent substrate 33 first member 34 second member 35 first resin 36 second resin 37 dye 38 second diffraction grating 39 transparent substrate 40 third member 41 fourth member 42 third resin 43 fourth resin 44 dye 45 Adhesive 50 Optical Pickup Device 51 Integrated Prism 51a, 51b, 51c Slope 51d Polarization Separation Film 51e Wavelength Selection Polarization Separation Film 51f Hologram 52 Collimator Lens 53 Reflection Mirror 54 Standing Prism 55 Hologram Element 55a Polarization Hologram 55b Wavelength Plate 56 Objective Lens 57, 58 Receiver 59 Base 60 Coupling member 61 Light source module 62 Objective lens driving device 63 Cover 71 Integrated prism 71a, 71b Slope 71c Polarization separation film 71d Astigmatism generating element 72 Wave plate 73 Collimating lens 74 Rising mirror 75 Objective lens 76, 77 Light receiver 78 coupling member 79 light source module 80 objective lens driving device 81 light source 82 integrated prism 83 astigmatism generation element 84, 93 light receiver 85 coupling member 86 light source module 87 hologram 88 beam splitter 89 wave plate 90 collimating lens 91, 92 standing mirror 94, 95 Objective lens 96 Objective lens driving device 100 Optical pickup module 101 Base 102 Spindle motor 102a Turntable 103 Feed motor 104 Screw shaft 105 In-shaft 106 Sub-shaft 107 Rack 108 Cover 110 Optical disk device 110a Analog signal processing unit 110b Servo processing unit 110c Motor drive unit 110d Controller 111 Housing 111a Upper housing 111b Lower housing 112 Tray 113 Bezel 114 Eject switch 115 Rail 116 External connector

Claims (5)

光源から2つの波長の光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第1部材と第2部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子であって、
前記第1部材は第1樹脂を備え前記2つの波長で所定の屈折率を持ち、
前記第2部材は染料を分子レベルで溶解させた第2樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第1部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第1部材とは異なる屈折率を持ち、
前記第2部材が持つ前記光吸収における最大吸収波長は前記2つの波長の外側とし且つ一方の吸収端波長は前記2つの波長の間としたことを特徴とする回折素子。
Light of two wavelengths is incident from a light source, and includes a first member and a second member that are alternately arranged in the light incident surface to form a diffraction grating, and transmits light of one wavelength and transmits light of the other wavelength. The light is a diffractive element that is separated and emitted to an optical disc,
The first member comprises a first resin and has a predetermined refractive index at the two wavelengths,
The second member includes a second resin in which a dye is dissolved at a molecular level, has light absorption in a predetermined wavelength region, has the same refractive index as the first member at the one wavelength, and the other wavelength. And having a refractive index different from that of the first member,
The diffraction element according to claim 1, wherein a maximum absorption wavelength in the light absorption of the second member is outside the two wavelengths, and one absorption edge wavelength is between the two wavelengths.
前記一方の吸収端波長は、前記2つの波長のうち前記最大吸収波長と前記一方の吸収端波長との間にある方の波長の近傍としたことを特徴とする請求項1記載の回折素子。 2. The diffraction element according to claim 1, wherein the one absorption edge wavelength is in the vicinity of a wavelength between the maximum absorption wavelength and the one absorption edge wavelength of the two wavelengths. 前記2つの波長のうち前記最大吸収波長と前記一方の吸収端波長との間にある方の波長における前記第2部材の光吸収率は、前記第2樹脂の光吸収率よりもわずかに大きいことを特徴とする請求項1記載の回折素子。 The light absorption rate of the second member at a wavelength between the maximum absorption wavelength and the one absorption edge wavelength of the two wavelengths is slightly larger than the light absorption rate of the second resin. The diffraction element according to claim 1. 2つの波長の光を光ディスクに向けて出射する光源と、
前記光源から前記2つの波長の光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第1部材と第2部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子と、を備え、
前記第1部材は第1樹脂を備え前記2つの波長で所定の屈折率を持ち、
前記第2部材は染料を分子レベルで溶解させた第2樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第1部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第1部材とは異なる屈折率を持ち、
前記第2部材が持つ前記光吸収における最大吸収波長は前記2つの波長の外側とし且つ一方の吸収端波長は前記2つの波長の間としたことを特徴とする光ピックアップ装置。
A light source that emits light of two wavelengths toward the optical disc;
The light source includes light of the two wavelengths, and includes a first member and a second member that are alternately arranged within the light incident surface to form a diffraction grating, and transmits light of one wavelength. A diffractive element that separates and emits light of a wavelength to an optical disc,
The first member comprises a first resin and has a predetermined refractive index at the two wavelengths,
The second member includes a second resin in which a dye is dissolved at a molecular level, has light absorption in a predetermined wavelength region, has the same refractive index as the first member at the one wavelength, and the other wavelength. And having a refractive index different from that of the first member,
The optical pickup device, wherein the second member has a maximum absorption wavelength in the light absorption outside the two wavelengths and one absorption edge wavelength is between the two wavelengths.
2つの波長の光を光ディスクに向けて出射する光源と、
前記光源から前記2つの波長の光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第1部材と第2部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子と、を備え、
前記第1部材は第1樹脂を備え前記2つの波長で所定の屈折率を持ち、
前記第2部材は染料を分子レベルで溶解させた第2樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第1部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第1部材とは異なる屈折率を持ち、
前記第2部材が持つ前記光吸収における最大吸収波長は前記2つの波長の外側とし且つ一方の吸収端波長は前記2つの波長の間としたことを特徴とする光ディスク装置。
A light source that emits light of two wavelengths toward the optical disc;
The light source includes light of the two wavelengths, and includes a first member and a second member that are alternately arranged within the light incident surface to form a diffraction grating, and transmits light of one wavelength. A diffractive element that separates and emits light of a wavelength to an optical disc,
The first member comprises a first resin and has a predetermined refractive index at the two wavelengths,
The second member includes a second resin in which a dye is dissolved at a molecular level, has light absorption in a predetermined wavelength region, has the same refractive index as the first member at the one wavelength, and the other wavelength. And having a refractive index different from that of the first member,
An optical disc apparatus characterized in that a maximum absorption wavelength in the light absorption of the second member is outside the two wavelengths, and one absorption edge wavelength is between the two wavelengths.
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JP2006079655A (en) * 2004-09-07 2006-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical head device using diffraction element
JP2006244685A (en) * 2005-02-04 2006-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Diffraction element, method of manufacturing same, optical pickup device, and optical disc apparatus

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