JPH10134410A - 光ガイド部材の製造方法 - Google Patents
光ガイド部材の製造方法Info
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- JPH10134410A JPH10134410A JP8286361A JP28636196A JPH10134410A JP H10134410 A JPH10134410 A JP H10134410A JP 8286361 A JP8286361 A JP 8286361A JP 28636196 A JP28636196 A JP 28636196A JP H10134410 A JPH10134410 A JP H10134410A
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Abstract
い光ガイド部材の製造方法を提供することを目的として
いる。 【解決手段】 基板等で複数の光学素子を挟み込むよう
に接合して基板ブロック等を形成し、その基板ブロック
を切断して、光ガイド部材5を複数包含した光ガイド部
材バー228形成し、光ガイド部材バー228をラッピ
ングした後、光ガイド部材バー228から光ガイド部材
5を切り出す
Description
スク等への情報の記録又は再生を行う光ピックアップ及
び相変化型光ディスク用の光ピックアップに用いられる
光ガイド部材の製造方法に関するものである。
した集積型の光ピックアップ素子が開発されており、実
用化に供しようとしている。
いたり、媒体から反射してきた光を受光素子などに導く
光ガイド部材を積層一体化することが重要なポイントと
なる。
報に記載されているような偏光分離プリズムの製造方法
がある。
来の構成では、張り合わせた基板からのプリズムの切り
出し工程と切り出し面のラッピングの工程とを交互に行
っていたので、工程数が増大し、完成までに時間がかか
ってしまうという問題点を有していた。
工程数を削減することができる効率の良い光ガイド部材
の製造方法を提供することを目的としている。
に、前記複数の基板のうち少なくとも一枚の基板に複数
の光学素子を形成し、前記複数の基板で前記複数の光学
素子を挟み込むように接合して基板ブロックを形成し、
前記基板ブロックを切断して前記光ガイド部材を形成し
た後、前記光ガイド部材をラッピングするという製造方
法を用いる。
ら照射された光の入射方向に対して傾斜した複数の基板
を有し、光源からの光を媒体に導くとともに媒体から反
射してきた光を所定の位置に導く光ガイド部材の製造方
法であって、前記複数の基板のうち少なくとも一枚の基
板に複数の光学素子を形成し、前記複数の基板で前記複
数の光学素子を挟み込むように接合して基板ブロックを
形成し、前記基板ブロックを切断して前記光ガイド部材
を形成した後、前記光ガイド部材をラッピングすること
により、光学素子に損傷を与えることなく光ガイド部材
の必要な部位のラッピングを行うことができる。
れた光の入射方向に対して傾斜した複数の基板を有し、
光源からの光を媒体に導くとともに媒体から反射してき
た光を所定の位置に導く光ガイド部材の製造方法であっ
て、前記複数の基板のうち少なくとも一枚の基板に複数
の光学素子を形成し、前記複数の基板で前記複数の光学
素子を挟み込むように接合して基板ブロックを形成し、
前記基板ブロックを切断して、前記光ガイド部材を複数
包含した光ガイド部材バー形成し、前記光ガイド部材バ
ーをラッピングした後、前記光ガイド部材バーから前記
光ガイド部材を切り出すことにより、光学素子に損傷を
与えることなく同時に複数の光ガイド部材の必要な部位
のラッピングを行うことができる。
用いる砥粒として、ダイアモンドまたは酸化セリウムの
少なくとも一方を用いることにより、ラッピング工程の
効率を向上させることができる。
において、粒径の大きな砥粒を用いる工程の少なくとも
ひとつを粒径の小さな砥粒を用いる工程よりも前工程に
おくことにより、効率良くラッピングを行うことができ
る。
クアップのパッケージングについて図を参照しながら説
明する。
態における光ピックアップのパッケージングの構成を示
す断面図である。
ザ,He−Ne等のガスレーザ等の各種レーザが考えら
れる。ここではこれらの中で最も小型で装置全体を小型
化でき、しかも単価の安い数mW〜数十mW程度の出力
を有する半導体レーザを用いる事が好ましい。半導体レ
ーザの材質としてはAlGaAs,InGaAsP,I
nGaAlP,ZnSe,GaN等が考えられ、ここで
は最も一般的に用いられており、安価なAlGaAsを
用いた。さらに高密度記録を行う場合には記録媒体上で
のスポット径をより小さくすることができ、AlGaA
sよりもさらに波長の短いInGaAlPやZnSe等
の半導体レーザを用いることが好ましい。
の形状が直方体状若しくは板形状で、その上面には光源
1が取り付けられている。このサブマウント2は光源1
を載置するとともに、光源1で発生した熱を逃がす働き
を有している。サブマウント2と光源1との接合には熱
伝導率等を考慮するとAu−Sn,Sn−Ag,Sn−
Sb等の半田箔(厚さ数μm〜数十μm)を高温で圧着
する方法を用いることが好ましい。また光源1とサブマ
ウント2は略水平に取り付けなければ光学系の収差や結
合効率の低下等の原因になる。従って接合の際には光源
1はサブマウント2に所定の位置に所定の高さで略水平
にマウントされることが好ましい。さらにサブマウント
2の上面には光源1の下面と電気的に接触するように電
極面2aが設けられている。この電極面2aは光源1の
電源供給用のもので、電極面2aを構成する金属膜とし
ては導電性や耐食性を考慮してAuの薄膜を用いること
が好ましい。更にサブマウント2は、光源1で発生する
熱や光源1との取付等の問題から、熱伝導性が高く、か
つ、線膨張係数が光源1のそれ(約6.5×10-6/
℃)に近い材質が好ましい。具体的には線膨張係数が3
〜10×10-6/℃で、熱伝導率が100w/mK以上
である物質、例えばAlN,SiC,T−cBN,Cu
/W,Cu/Mo,Si等を、特に高出力のレーザを用
いる場合で熱伝導率を非常に大きくしなければならない
ときにはダイアモンド等を用いることが好ましい。光源
1とサブマウント2の線膨張係数が同じか近い数値とな
るようにした場合、光源1とサブマウント2の間の歪み
の発生を抑制することができるので、光源1とサブマウ
ント2との取付部分が外れたり、光源1にクラックが入
る等の不都合を防止することができる。しかしながら本
範囲を外れた場合には、光源1とサブマウント2の間に
大きな歪みが生じてしまい、光源1とサブマウント2と
の取付部分が外れたり、光源1にクラック等を生じる可
能性が高くなる。またサブマウント2の熱伝導率をでき
るだけ大きく取ることにより、光源1で発生する熱を効
率よく外部に逃がすことができる。しかしながら熱伝導
率が本限定以下の場合には、光源1で発生した熱が外部
に逃げ難くなるため、光源1の温度が上昇し、光源1の
出力が低下したり、光源1の寿命が短くなったり、最悪
の場合には光源1が破壊されてしまう等の不都合が発生
しやすくなる。本実施の形態では比較的安価で、これら
の2つの特性のどちらにも非常に優れたAlNを用い
た。更にサブマウント2の上面には光源1との接合性を
良くするために、サブマウント2から光源1に向かって
Ti,Pt,Auの順に薄膜を形成することが好まし
い。なおサブマウント2としてSiを用いた場合にはT
iの前にAl2O3等の酸化膜若しくは表面酸化による絶
縁膜が形成されることが好ましい。
直方体形状でその側面に大きな突起部3aを有してお
り、上面にはサブマウント2が取り付けられている。こ
のブロック3もまたサブマウント2と同様に、光源1で
発生する熱やサブマウント2との取付等の問題から、熱
伝導性が高く、かつ、線膨張係数がサブマウント2に近
い材質、例えばサブマウント2の材質例で示したもの以
外にMo,Cu,Fe,コバール,42アロイ等を用い
ることが好ましい。しかしながらこれらの特性値の要求
はサブマウント2に比べるとそれほど厳しくはないの
で、コストを重視して選択する方が好ましい。ここでは
AlNに比べて非常に安価で、これらの特性に比較的優
れたCu,Mo等の材料でブロック3を形成した。また
ブロック3とサブマウント2との接合には熱伝導率等を
考慮すると、やはりサブマウント2と光源1の場合と同
様に、多少高価ではあるがAu−Sn,Sn−Ag,S
n−Sb,Sn−Pb,Sn−Pb−In等の半田箔
(厚さ数μm〜数十μm)を高温で圧着することが好ま
しい。
し、伝導によりサブマウント2,ブロック3を通って伝
わってきた熱を外部に放出する働きを有するとともに、
光ピックアップを形成する種々の部材が載置され、パッ
ケージングの基板となるものである。また放熱板4には
調整用の孔4aが設けてある。ブロック3はロウ付け,
半田箔等により放熱板4の上面に固定される。放熱板4
の材質としては、熱伝導性が高いCu,Al,Fe等が
考えられる。
とを別体で形成していたが、光源1の出力が高く、これ
らの部材により高い熱伝導性が要求される場合には、熱
伝導性を良くするためにこれらの部材を一体で形成する
ことが好ましい。この場合それらの材質は、AlN等の
熱伝導性が非常に高いものを用いることが好ましい。
きくして、放熱板4との接触面積を大きく取ることが望
ましい。
求されるので、サブマウント2の上面は高い精度で水平
であることが好ましい。従ってサブマウント2,ブロッ
ク3及び放熱板4の取り付けについても細心の注意を払
うことが好ましい。
方体形状をしており、その内部には複数の斜面及びそれ
らの斜面上に形成された各種膜を有しており、光源から
射出された光を出射するとともに、戻ってきた光を所定
の位置に導く働きを有している。また光ガイド部材5は
その側面でブロック3の突起部3aの端面部3bに接着
されている。これに用いられる接合材には大きな接着強
度,任意の瞬間に固定できる作業性,硬化前と硬化後の
体積の変化や温度・湿度の変化による体積の変化が小さ
い即ち低収縮率等の条件が要求され、これらを満たすこ
とにより作業性及び接合面の安定性等を向上させること
ができる。この様な接合材としてここでは紫外線を照射
することにより瞬時に硬化するUV接着剤を用いた。ま
た吸湿硬化型の瞬間接着剤を用いても良い。更に十分な
取り付け強度を持つようにするためにブロック3と光ガ
イド部材5の間の接触面積(S)はS>1mm2とする
ことが好ましい。
の半導体ウェハーに形成された各種の電気回路で構成さ
れており、光ガイド部材5の底面に取り付けられてい
る。取付の際には放熱板4に設けられた孔4aを用いて
位置の調整を行う。受光素子13と光ガイド部材5との
取り付けについては、大きな接着強度,任意の瞬間に固
定できる作業性,硬化前と硬化後の体積の変化や温度・
湿度による体積の変化が小さい即ち低収縮率等の条件が
要求され、これらを満たすことにより、作業性、接合面
の安定性が向上する。この様な接合材としてここでは紫
外線を照射することにより瞬時に硬化するため特に作業
性が良好なUV接着剤を用いた。なお吸湿硬化型の瞬間
接着剤を用いても良い。また受光素子13は光源1から
出射され、光ガイド部材5や記録媒体等で反射されて戻
ってきた光信号を受光する受光部を複数有している。こ
の受光部で検知された光信号は、その光量に応じて電気
信号に変換される。この電気信号は変換当初は電流値の
大きさである。しかしながらこの電流は非常に微弱であ
り、かつノイズを拾いやすいというデメリットがある。
このためここでは受光素子13として、電流値を相関す
る電圧値に変換して増幅する働きを持つI−Vアンプが
形成されているものを用いることが好ましい。ただし光
の入射周波数に対して出力電圧の応答が良好であること
が要求される。更に受光素子13の表面には受光した情
報を信号として取り出すためのAl等の薄膜で構成され
た複数の電極13aが設けてある。
放熱板4の上面に前述のブロック3や光ガイド部材5,
受光素子13等を囲むように設けられており、その内部
には受光素子13からの電気信号取り出しや光源1の電
源供給等に用いられるリードフレーム14aがモールド
されている。このパッケージ14の形状は中央部がくり
貫かれた直方体形状をしており、更にリードフレーム1
4aがモールドされている側のパッケージ14の内面に
はリードフレームの足14bを露出するように段差14
cが設けてある。なおパッケージ14の形状については
円筒形等であっても構わない。そして受光素子13から
の電気信号を取り出すためにパッケージ14に設けられ
た段差14cに露出しているリードフレームの足14b
と受光素子13の表面に設けられている複数の電極13
aとをAuやAl等で形成されたワイヤ14dでワイヤ
ボンディングにより接続している。また光源1の電源供
給のため、光源1の上面とパッケージ14に設けられた
段差14cに露出しているリードフレームの足14bと
をワイヤ14dでボンディングし、更にサブマウント2
の上面に光源1の下面と電気的に接触するように設けら
れている電極面2aとパッケージ14に設けられた段差
14cに露出しているリードフレームの足14bとを同
じくワイヤ14dでワイヤボンディングすることにより
接続している。パッケージ14の材質としては、低吸水
性や低アウトガス性などに優れていることが求められる
が、ここではICモールドとしては最も一般的なエポキ
シ樹脂等の熱硬化性の樹脂を用いている。またリードフ
レーム14aの材質としてはCu,42アロイ,Fe等
の金属にAgやAu等をメッキしたものを用いることが
多い。ここではCuにNiメッキをし、その上にAuメ
ッキを施したものを用いた。更にパッケージ14と放熱
板4との間の取り付けには、大きな接着強度,低い吸水
性,高い気密性(低いリーク特性)等の性質を有する接
合材を用いる。これにより接合面,接合位置の安定性を
向上させ、光ピックアップのパッケージング内部への不
純物の混入を防止することができる。ここではこれらの
特性に優れ、安価なエポキシ系接着剤を用いた。
ージ14と同様に直方体の中心部をくり貫いたような外
形をしており、その水平方向の断面はパッケージ14の
それとほぼ同一形状をしている。またその材質にはパッ
ケージング内部への不純物混入を防止する意味で、低吸
水性や低アウトガス性等の特性が求められる。ここでは
それらの特性に優れたポリプチレンテレフタレート(以
下PBTとする)を用いた。ただし、特に強度や寸法精
度等に優れた特性が要求される場合には、PBTよりも
高価ではあるがこれらの特性に優れたLCPを用いても
良い。そしてシェル15とパッケージ14との接着は、
前述のパッケージ14と放熱板4との取り付けと同様の
理由で、エポキシ系接着剤を用いた。なおこのシェル1
5を用いる代わりにパッケージ14の側壁部分の高さ
を、光ガイド部材5よりも高くなるようにして代替して
も良い。
ガイド部材5や受光素子13等にごみ,ほこり等が付着
するのを防止するもので、シェル15の上面にエポキシ
系の接着剤により取り付けられている。またカバー部材
16の材質としては、BK−7,FK−1,K−3等の
ガラスや、ウレタン,ポリカーボネート,アクリル等の
光透過率の高い樹脂等を用いることがことが好ましい。
更にカバー部材16の上下両面には反射防止のために反
射防止膜16aを形成することが好ましい。この反射防
止膜16aはMgF2等の材質で形成することが好まし
い。
位置関係は、両者を接触させる場合と両者の間に空間を
設ける場合とが考えられる。両者を接触させる場合、光
ガイド部材5はカバー部材16の底部にエポキシ系の接
着剤やUV接着剤等で取り付けられる。この時のカバー
部材16の厚さ(t1)を0.3≦t1≦3.0(m
m)とすることが好ましい。この理由は、下限について
はこれ以上薄くすると取り付けられている光ガイド部材
5等の重さや、接着剤が固まる際の張力等にカバー部材
16が耐えられず破損する恐れがあるためである。また
上限については、カバー部材16は空気に比べて屈折率
が大きいため光に収束作用が生まれ、光が広がらないの
で、結果としてカバー部材16とコリメータレンズ(無
限系光学系の場合)或いは対物レンズ(有限系光学系の
場合)との距離を長くせざるをえなくなってしまい、ピ
ックアップユニットの小型化に不利になるからである。
この様な構成を用いることにより光ピックアップの高さ
をより低くでき、十分な取付強度を保ちながらもピック
アップユニットを小型化することができる。
は、カバー部材16の厚さ(t2)を0.1≦t2≦
3.0(mm),カバー部材16と光ガイド部材5との
間の距離(d)を同じく0.1≦d≦3.0(mm)と
することが好ましい。この理由はt2の下限については
前例とは違って光ガイド部材5が取り付けられておら
ず、ただ振動等の外部要因にさえ耐えられればよいから
である。またdについては、小さければ小さい程良いの
だが、組立時の精度の誤差を0.1mm以下にできない
可能性があり、この場合組立時にカバー部材16が光ガ
イド部材5に接触し、破損してしまう恐れがある。この
様な構成を用いることにより光ガイド部材5と、光源
1,サブマウント2,ブロック3の間の取り付け相対位
置精度を向上させつつブロック3若しくはサブマウント
2を他の部材に熱的に接触させることが可能であり、こ
れにより光源1で発生する熱を外部に容易に放出するこ
とができる。
光素子13の酸化防止や光ガイド部材5,カバー部材1
6での結露防止等の観点から、N2等のガスやAr,N
e,He等の不活性ガスを充填することが好ましい。そ
の場合、放熱板4と受光素子13との間に存在する隙間
17を小さな収縮率,低い吸水性,高い気密性(優れた
リーク特性)等の特性を有する接合材、例えばエポキシ
系のポッティング剤や半田等で埋める必要がある。これ
により内部の気密性を高めることができる。
光源1で発生する熱を容易に外部に放出することがで
き、更にパッケージングの両端面に計2個所の開口部を
設けることにより、酸化防止ガスの封入を容易に行うこ
とができる。また光学系においては光源1,光ガイド部
材5及び受光素子13の相対的な位置関係を正しくかつ
強固に保持することができるので、それらの位置のずれ
による誤動作や余分な光学的収差等が発生しない。
全体での熱抵抗は35℃/w以下とすることがより効率
よく熱をパッケージ外に逃がすことができるので好まし
い。次に本発明の一実施の形態における光ピックアップ
の動作について、図面を参照しながら説明する。図3は
本発明の一実施の形態における光ピックアップの動作の
概念図、図4は本発明の一実施の形態における光ガイド
部材の組立を示す斜視図である。
ウント2及びブロック3を介して水平にマウントされた
光源1から水平に放出されたレーザ光は、平行な複数の
斜面を有する光ガイド部材5の面5fから光ガイド部材
5に入射し、光ガイド部材5の第二の斜面5bに形成さ
れかつ入射する光の拡散角に対して射出する光の拡散角
を変換する(以下NAを変換すると呼ぶ)機能を有する
反射型の拡散角変換ホログラム7に到達する。拡散角変
換ホログラム7によってNAを変換されかつ反射した光
は第一の斜面5aに形成された反射型の回折格子6によ
って0次回折光(以下メインビームと呼ぶ)と±1次回
折光(以下サイドビームと呼ぶ)とに分けられる。回折
格子6によって発生するメインビーム及びサイドビーム
は第1の偏光選択性のあるビームスプリッター膜9(以
下単に第一のビームスプリッター膜と呼ぶ)に入射す
る。第一のビームスプリッター膜9は入射面に対して平
行な振動成分を有する光(以下単にP偏光成分と呼ぶ)
に対してほぼ100%の透過率を有し、垂直な振動成分
(以下単にS偏光成分と呼ぶ)に対しては一定の反射率
を有する。第一のビームスプリッター膜9に入射する光
のうち第一のビームスプリッター膜9を透過する光は光
源1からの射出光のモニター光として利用される。ま
た、第一のビームスプリッター膜9で反射されたS偏光
成分に直線偏光したメインビーム及びサイドビームは、
光ガイド部材5の面5e及びカバー部材16を透過、対
物レンズ26に入射し、対物レンズ26の集光作用によ
って記録媒体27の記録媒体面27aに結像される。こ
の時、記録媒体面27a上において2つのサイドビーム
のビームスポット29a及び29cはメインビームのビ
ームスポット29bを中心としてほぼ対称な位置に結像
される。記録媒体面27aに対してメインビーム及びサ
イドビームのビームスポット29b及び29a、29c
により情報の記録または再生信号及びトラッキング、フ
ォーカシングいわゆるサーボ信号の読みだしを行う。
射出光のうち拡散角変換ホログラム7へ入射することの
できる光束の拡散角に対して、拡散角変換ホログラム7
からの反射光の拡散角を変換する。また、拡散角変換ホ
ログラム7によって拡散角をまったく持たない平行光に
も変換可能である。また、同じ拡散角変換ホログラム7
によって図3に示されるように光ガイド部材5射出後の
光束が途中経路で積算された波面収差が取り除かれた理
想球面波30となる。したがって、対物レンズ26への
入射光は理想球面波30となり、対物レンズ26による
記録媒体27でのビームスポットはほぼ回折限界まで絞
り込まれ理想的な大きさとなり、情報の記録または再生
を容易に行うとができる。
反射されたメインビーム及びサイドビームの戻り光は対
物レンズ26、光ガイド部材5の面5eを再び通過し、
光ガイド部材の第二の斜面5bに形成された第一のビー
ムスプリッター膜9に入射する。
ームスプリッター膜9から透過する光は光ガイド部材5
の第一の斜面5aに平行な第三の斜面5c上に形成され
た第2の偏光選択性のあるビームスプリッター膜11
(以下単に第二のビームスプリッター膜と呼ぶ)に入射
する。第二のビームスプリッター膜11は第一のビーム
スプリッター膜9と同様にP偏光成分に対してほぼ10
0%の透過率を有し、S偏光成分に対しては一定の反射
率を有する。
入射した光束の内、透過光117に関して説明する。透
過光117は第三の斜面5c上に積層された偏光面変換
基板31に入射する。
ックアップの偏光面変換基板の斜視図、図6は本発明の
一実施の形態における光ピックアップの受光部配置及び
信号処理を示す図である。偏光面変換基板31は第1の
その他の斜面31a(以下単に第1他斜面と呼ぶ)とそ
の第1他斜面31aに略平行な第2のその他の斜面31
b(以下単に第2他斜面と呼ぶ)を有し、第1他斜面3
1aには反射膜126が、第2他斜面31bには偏光分
離膜12が夫々形成されている。透過光117は第2他
斜面31b上に形成された偏光分離膜12に入射する。
第2他斜面31bは透過光117の偏光面117aと入
射面128とのなす角が略45×(2n+1)゜:(n
は整数)になるように形成されている。その結果透過光
117のP偏光成分117PとS偏光成分117Sは略
1:1の強度比を有するようになる。入射面128と平
行な偏光成分を有するP偏光成分117Pは偏光分離膜
12によってほぼ100%透過し、一方、入射面128
に垂直な偏光成分を有するS偏光成分117Sは第2他
斜面31b上の偏光分離膜12によって略100%反射
し第1他斜面31a面上に入射し、反射膜126によっ
て反射され受光素子13へ導かれる。受光素子13に導
かれたP偏光成分117Pは受光部170へ、同じくS
偏光成分は受光部171へ到達してRF信号を作成す
る。
ー膜11に入射した光束のうち反射光123に関して説
明する。反射光123は第二の斜面5b上の反射型のホ
ログラムで形成された非点収差発生ホログラム10に入
射する。反射光123は非点収差発生ホログラム10に
よって非点収差を発生しつつ、さらに反射膜124,反
射膜125で反射されて、メインビームの戻り光は受光
素子13上の受光部172に、サイドビームの戻り光は
受光素子13上の受光部176及び177に到達する。
照しながら説明する。本実施の形態は、特に相変化型光
ディスクに対応した光ピックアップの構成について説明
するものである。相変化型光ディスクは光を照射するこ
とで記録媒体中の結晶構造を変化させて情報を記録する
もので、結晶構造を変化させるために従来の光記録再生
装置に比べてより多くの光量を必要とするので、より効
率の良い光学系を必要とする。図7は本発明の一実施の
形態における相変化型光ディスク対応光ピックアップの
構成図である。なお図1,図2及び図3に示したものと
番号が同一の部材については、その働き及び構成が同様
であるので説明を省略する。
複数の斜面を有する光ガイド部材41の面41fから光
ガイド部材41に入射し、拡散角変換ホログラム7、回
折格子6及び偏光選択性のあるビームスプリッター膜3
5(以下ビームスプリッター膜と呼ぶ)を通って光ガイ
ド部材41の面41eから出射される。ここでビームス
プリッター膜35は一実施の形態の場合とは異なりS偏
光成分の反射率は95%以上でP偏光成分の反射率はお
よそ1%程度である。ビームスプリッター膜35に入射
する光のうちビームスプリッター膜35を透過する光
(P偏光成分で全光量のの数パーセント程度)は光源1
からの射出光のモニター光として利用される。光ガイド
部材41の面41eから出射された光はカバー部材16
に設けられたλ/4板33を透過する。図8はλ/4板
33の概観図である。λ/4板33は光ガイド部材41
からの入射光偏光面に対して、その異常光軸がπ/4・
(2m−1);(ただしmは自然数:以下同じ)の方向
に設置されており、入射光の異常光成分と常光成分の位
相差をπ/2・(2m−1)だけ発生させる機能を有し
ている。λ/4板33を構成する材料としては一般に一
軸性結晶材料を用いる。その中でも低コストで、光透過
性に優れた水晶を用いることが好ましい。一軸性結晶で
は異常光軸616と常光軸617があり、それぞれの光
軸に対して異常光屈折率ne及び常光屈折率noと呼ばれ
る異なる屈折率を有している。異常光と常光では光学的
距離が異なるので、λ/4板33の基板厚をQD,入射
光波長をλとして次の関係式で決まる位相差Δが発生す
る。λ/4板33の厚さQDはこの位相差Δがπ/2・
(2m−1)となるように決定されている。
ne=1.5477、常光屈折率no=1.5388(た
だし屈折率は基板の切り出し角で異なる。ここでは異常
光軸及び常光軸の双方の軸を含む平面に平行に切り出し
た。)という条件に対してλ/4板33の基板厚は2
1.9・(2m−1)μmとなる。この様な条件にする
ことにより、直線偏光で入射角0度で入射してきた光を
円偏光の光に変換することができる。即ち光源1から出
射されたS偏光成分のみを含む直線偏光を円偏光に変換
することができる。なおここではλ/4板33としてカ
バー部材16上に21.9μmの水晶を設けていたが、
光ガイド部材の面41eや対物レンズ26に設けること
もある。
は対物レンズ26に入射し、対物レンズ26の集光作用
によって記録媒体27の記録媒体面27aに結像され、
反射される。記録媒体面で反射された円偏光化した光は
その回転方向が逆転するので、戻り光は対物レンズ26
を透過し、再びλ/4板33を透過する際に、P偏光成
分のみを含む直線偏光に変換される。この様に変換され
た戻り光は光ガイド部材41の面41eを再び通過し、
再び光ガイド部材の第二の斜面41bに形成されたビー
ムスプリッター膜35に入射する。前述のようにビーム
スプリッター膜35はP偏光成分に対してほぼ100%
の透過率を有し、S偏光成分に対してはほぼ100%の
反射率を有する。従ってP偏光成分しか有さない戻り光
はビームスプリター膜35をほぼ透過する。
斜面41aに平行な第3面41c上に形成されたハーフ
ミラー34に入射する。ハーフミラー34は入射した光
のうち所定の量を反射して、残りを透過する働きを有し
ている。
内、透過光117は受光素子36上に設けられている受
光部37へ導かれる。
した光束のうち反射光123に関して説明する。図9は
本発明の一実施の形態における相変化型光ディスク用の
光ピックアップの受光素子に設けられた受光部の配置図
である。反射光123は第二の斜面41b上の反射型の
ホログラムで形成された非点収差発生ホログラム10に
入射する。反射光123は非点収差発生ホログラム10
によって非点収差を発生しつつ、さらに反射膜124,
反射膜125で反射されて、メインビームの戻り光は受
光素子36上の受光部38に、サイドビームの戻り光は
受光素子36上の受光部39及び40に到達する。
ではλ/4板をビームスプリッター膜35と記録媒体2
7との間に設け、S偏光成分の直線偏光である出射光を
円偏光化した光に変換し、その後記録媒体27で反射さ
れ回転方向が逆転した円偏光化した光をP偏光成分のみ
を有する直線偏光に変換してビームスプリッター膜35
に入射させることにより記録媒体27で反射された光を
ほぼ100%受光素子36上に導くことができるので、
ビームスプリッター膜35のS偏光成分の反射率を大幅
に高くすることができ、従って記録媒体27に照射され
る光量を大きくすることができる。即ち限られた光源1
の出力を効率よく記録媒体27に照射でき、かつ、記録
媒体27からの反射光を効率よく受光素子37に導くこ
とができる。
いて説明する。光ガイド部材5,41は基本的に複数の
基板から構成されている。
ついて図を参照しながら説明する。図10〜17は本発
明の一実施の形態における第1基板の製造工程を示した
図である。
等の光学ガラス等で形成された第1基板200の第1面
200aに張り合わせの際の位置決めに用いられる第1
マーカ201を形成する。第1マーカ201の材質とし
ては、Ti,Cr,Cu,Au,Ag,Ta,Al等の
金属材料若しくはそれらを含有する合金が利用可能であ
り、これらの中でもウェットエッチングが可能な材料を
用いることがコストや工数の面から好ましい。ここでは
このような条件に最も良く適合するTi膜を用いてい
る。
に説明する。まず最初に第1面200aにマーカ材料で
あるTi膜を真空蒸着等の方法により所定の厚さに成膜
する。そしてその上のマーカ形成位置にマーカパターン
をフォトリソグラフィ技術により形成した後、スプレー
エッチングによるウェットエッチングによってマーカパ
ターンが形成されていない部分のTi膜を除去し、最後
にマーカパターンを取り除いて第1マーカ201の形成
が完了する。
第2面200bに第2マーカ202を形成する。第2マ
ーカ202もまた第1マーカ201と同様の方法で形成
される。なお、第2マーカ202を形成する際には、第
1マーカ201には保護膜を設けることが、エッチング
液等からの第1マーカの損傷やはがれ等を防止すること
ができるので好ましい。
トエッチングを主に説明してきたが、サイドエッチング
がより少ないイオンミリングエッチング、反応性エッチ
ング等のドライエッチング技術を用いたプロセス工法を
用いても良い。またパターン形成についてもリフトオフ
工法を用いても良い。
第1面200aの所定の位置に回折格子6を形成する。
形成に際しては第1マーカ201を基準とし、所定の位
置にフォトリソグラフィー技術を用いて回折格子6のパ
ターンを形成する。そしてパターン上から反応性イオン
エッチング或いはイオンミリングを用いてパターンの形
成されていない部分を所定の深さまでエッチングを行
う。エッチング完了後、パターンを酸素プラズマアッシ
ャー或いは有機溶剤を用いて除去する。
ラム7を第1基板200の第2面200bに形成する。
拡散角変換ホログラム7の断面形状は鋸の波状をしてい
ることが最も好ましい形状であるが、その形状に加工す
ることは難しいので、ここでは4段ステップ型ホログラ
ムを形成した。このような階段状のホログラムを拡散角
変換ホログラム7に用い、そのピッチとデプスを適当に
制御することにより、拡散角変換ホログラム7を容易に
形成することができるとともに拡散角変換ホログラム7
の回折効率も高くすることができるので好ましい。
る4段ステップ型ホログラムの形成方法を説明する。図
18は4段ステップ型ホログラムの正面図、図19は図
18中のX−X’の断面図である。4段のステップ形状
を形成するために2回のホログラムパターン形成、2回
のホログラムパターンエッチングを第2マーカ202を
基準として行い、拡散角変換ホログラム7を形成する。
図20は4段ステップホログラム形成のプロセス図を示
したものである。第1回のパターン形成とし、4段ステ
ップホログラムピッチPに対してデューティー比50/
50の第1ステップホログラムパターン261を形成す
る。第1回のエッチングは最終エッチング量dに対して
略2/3d分をエッチングする。エッチング方法に関し
ては反射型の回折格子6と同様の手段を用いて行う。エ
ッチング終了後、第1ステップホログラムパターン26
1を酸素プラズマアッシャー或いは有機溶剤により除去
し第1ステップホログラム262を形成する。続いて、
第2回のパターン形成として形成された第1ステップホ
ログラム262上に第2ステップホログラムパターン2
63を形成する。第2ステップホログラムパターン26
3は第1ステップホログラム262の第1ステップホロ
グラムライン部分264及び第1ステップホログラムス
ペース部分265を夫々デューティー比50/50とす
るパターンである。第2回のエッチングは最終エッチン
グ量dに対して略1/3d分をエッチングする。エッチ
ング方法に関しては反射型の回折格子6と同様の手段を
用いて行う。エッチング終了後、第2ステップホログラ
ムパターン263を酸素プラズマアッシャー或いは有機
溶剤により除去し第2ステップホログラム266を形成
する。
了した後に、図14に示すようにその上に反射膜267
を形成する。反射膜267の形成方法はリフトオフ工法
等を用いることが好ましい。また反射膜267のパター
ンはリフトオフがやり易い用に逆テーパー形状のパター
ンとなるようにネガ型のホトレジストを用いるか或いは
ヘキスト社のAZ−5218Eに代表されるようなネガ
ポジ反転型のフォトレジストを用いてパターン形成を実
施することが好ましい。ここではヘキスト社のAZ−5
218Eを用いて反射膜267のパターンを形成した。
パターン形成後、真空成膜装置によって反射膜267を
成膜する。ここでは真空蒸着法によって形成した。反射
膜の形成材料としては、Ag,Al,Cu,Au等の高
反射率を有する金属材料をもちいることが、反射膜の高
効率化を図ることができるので好ましい。特にAgはコ
スト面にも優れ、高反射率材料で、しかも設計中心波長
λ 0(790nm)に対して5.1程の吸収係数を有す
るために極めて薄い膜厚で高反射率を実現することがで
き、またリフトオフ工程に於ては容易にリフトオフが可
能となり、所定の性能を低コストで実現できるので好ま
しい。反射膜成膜後、有機溶剤、或いはリムーバー溶剤
によってリフトオフを実施し、4段ステップで反射型の
拡散角変換ホログラム7を形成する。
によってパターン形成がなされたが、第1マーカ201
と同様にパターン形成とスプレーエッチングによるウエ
ットエッチングによる形成方法でもよい。エッチング方
法に関してはドライエッチングを用いた形成法であって
もよい。
プ数を4段としていたが、4段よりも多ければ通常回折
効率は向上するので、4段以上であれば何段であっても
良い。ただし製造工程数を考慮に入れると2n段(ただ
しnは自然数)とすることが好ましい。
の第2面200bに第一のビームスプリッター膜9を形
成する。本実施の形態における第一のビームスプリッタ
ー膜9はS偏光入射タイプで、P偏光に対して略100
%の透過率を有し、S偏光に対して一定の透過率を有
し、かつ、透過光のS偏光とP偏光の相対位相差が略0
でなければならない。このような性質を実現するため
に、一般的に偏光選択性のあるビームスプリッター膜は
誘電体多層膜で形成されることが多い。誘電体多層膜の
構成材料としては各材料の成膜時に発生する内部応力が
引っ張り応力と圧縮応力を示す材料で多層成膜時にお互
いの内部応力を打ち消しあう組み合わせで構成し、さら
に形成基板の膨張係数が組み合わせ材料の膨張係数の中
間にあることが望ましい。このような構成とすることに
より、多層成膜時の剥離、基板面精度低下、クラックの
発生を防止することができるので、光ピックアップの信
頼性の向上につながるとともに生産中の歩留まりも非常
に高くすることができる。このような特性を満足する材
料の組合せとしては、TiO2/SiO2,Ta2O5/S
iO2,Al2O3/SiO2,ZnS/MgF2といった
ものがある。いずれもビームスプリッター膜設計におい
て設計屈折率値で夫々の組合わせを決定する。特に本実
施の形態の場合入射角が45°であって、基板を形成す
る材料がBK−7である場合、入射光束側の屈折率ng
がAl2O3/SiO2の組み合わせによってブリュース
ター条件を満足することができるので、P偏光に対する
反射を略0にすることができ、略100%の透過率を得
ることができるので好ましい。
SiO2の屈折率、nl=1.450で式(4)が満足で
きる。一方光学的膜厚は設計中心波長λ0に対して以下
の式になるように決定する。
法則によって以下の式で決定できる。
光の反射率仕様に応じて変化し、更にS偏光とP偏光の
相対位相差を略0にするために調整される。これらの組
合せによれば成膜段階での膜厚精度によるP偏光の反射
を発生させることなくビームスプリッター膜を形成でき
る。ただしこれらの構成材料として、すでに示した組み
合わせでも設計可能である。特にそれらの設計を可能に
する設計手法としてThelen法などがある。更に本
実施の形態の構成によれば入射光速は反射型拡散角変換
ホログラム7で変換された有限光速で第一のビームスプ
リッター膜9に入射するためその有限光速に対してS偏
光、P偏光夫々の分光特性になり、かつ、発生位相差が
最も小さくなるように設計を行った。第一のビームスプ
リッター膜9の形成方法はリフトオフ工程を用い、Al
2O3とSiO2を交互に所定の厚さずつ積層して行われ
る。
ッター膜9を第1基板200の所定の位置にのみ形成し
ていたが、第1基板200の第2面200bの全面に形
成しても良い。この場合リフトオフパターンを形成しな
くて良いので、工数の削減ができ、製造コストの低減が
可能になる。
にレジスト204を形成する。このレジスト204は、
すでに形成が終了している第2面200bの各種光学素
子をその後の工程で発生することが考えられるダメージ
から保護する働きを有している。
6上に反射膜203をリフトオフ工法等で形成する。反
射膜のパターンはリフトオフが行い易い用に逆テーパー
形状のパターンとなるようにネガ型のホトレジストを用
いるか或いはヘキスト社のAZ−5218Eに代表され
るようなネガポジ反転型のフォトレジストを用いてパタ
ーン形成を実施することが好ましい。ここではヘキスト
社のAZ−5218Eを用いて反射膜のパターンを形成
した。パターン形成後、真空成膜装置によって反射型の
回折格子6の反射膜を成膜する。ここでは真空蒸着法に
よって形成した。反射膜の形成材料としては、Ag,A
l,Cu,Au等の高反射率を有する金属材料をもちい
ることが、反射型の回折格子6の高効率化を図ることが
できるので好ましい。特にAgはコスト面にも優れ、高
反射率材料で、しかも設計中心波長λ0(790nm)
に対して5.1程の吸収係数を有するために極めて薄い
膜厚で高反射率を実現することができ、またリフトオフ
工程に於ては容易にリフトオフが可能となり、所定の性
能を低コストで実現することができるので好ましい。反
射膜成膜後、有機溶剤、或いはリムーバー溶剤によって
リフトオフを実施し、反射型の回折格子6の形成が完了
する。
てパターン形成がなされたが、第1マーカ201と同様
にパターン形成とスプレーエッチングによるウエットエ
ッチングによる形成方法でもよい。またエッチング方法
に関してはドライエッチングを用いた形成法であっても
よい。
いて図を参照しながら説明する。まず最初に図21、2
2に示すように第1基板200の場合と同様に、第2基
板205の第1面205aの端部に第3マーカ206を
形成し、第3マーカ206を基準として第2基板205
の第2面205bに第4マーカ207を形成する。これ
らのマーカの形成方法としては第1基板200における
第1マーカ201及び第2マーカ202の形成方法と同
一である。
所定の位置に第3マーカ206を基準として非点収差発
生ホログラム10を形成する。この非点収差発生ホログ
ラム10は、その外観形状は拡散角変換ホログラム7と
は異なり曲線形状を有しているが、その断面形状は、拡
散角変換ホログラム7と同様に4段のステップ形状を有
した反射型のホログラムとなっている。またその製造方
法は拡散角変換ホログラム7と同様である。
所定の位置に第4マーカ207を基準としてハーフミラ
ー208を形成する。ハーフミラー208は、第一のビ
ームスプリッター膜9と同様に誘電体多層膜で形成され
ることが多い。ここではAl 2O3・SiO2を組み合わ
せて形成している。ただし一般にハーフミラーの誘電体
層の積層数はビームスプリッター膜のそれに比べて少な
い。本実施の形態においても第一のビームスプリッター
膜9が11層を重ね合わせて形成されるのに比べて、ハ
ーフミラー208は7層しか積層していない。
ていないが、光源1から放出された光の光量をモニター
するモニタ光を生成して所定の位置に導くものである。
2面205bの所定の位置に形成する。反射膜124の
形成方法については拡散角変換ホログラム7の反射膜2
67等と同様の方法で形成することができる。
所定の位置に第二のビームスプリッター膜11を形成す
る。第二のビームスプリッター膜11の形成材料及び形
成方法は前述した第一のビームスプリッター膜9の形成
材料及び形成方法と同様である。このとき前述した反射
膜124を第二のビームスプリッター11が覆うように
形成されることが好ましい。なぜならば基板に対して接
合力が比較的弱い金属材料で形成されている反射膜12
4を覆うことにより、反射膜124の基板からのはがれ
を防止することができ、これが原因で発生する光学特性
の劣化を防止することができるからである。
ほぼ全面にレジスト209を形成する。このレジスト2
09は、すでに形成が終了している第2面205bの各
種光学素子を保護する働きを有している。
発生ホログラム10上に反射膜を回折格子6の反射膜や
拡散角変換ホログラム7の反射膜と同様の方法で形成す
る。その後レジスト209を第2面205bから除去し
て第2基板205の形成を終了する。
第2基板205上の所定の位置に所定の形状の各種の光
学素子を形成したことにより、光ガイド部材5,41の
所定の位置に各種光学素子を位置させることができるの
で、光ガイド部材5,41の内部を通過する光の光路を
各種光学部材が遮ることがない。従って光ガイド部材
5,41を透過する光の特性を劣化させたり、変質させ
たりすることなく、所定の位置に所定の光を導くことが
できる。従ってこのような光ガイド部材5,41の製造
方法は非常に好ましいものである。
組の光学素子群を形成していたが、実際の工程では一枚
の基板上に複数組の光学素子群を形成して、一枚の基板
から複数の光ガイド部材用基板を形成可能な構成にして
いることが、製造コストの削減や製造時間の短縮等の観
点から好ましい。
5を含む第1基板ブロック210の組立について説明す
る。図29は本発明の一実施の形態における第1基板ブ
ロックの組立工程を示した図である。
上述のプロセス工程で所定の光学素子を所定の位置に形
成された第1基板200と第0基板211とを接合す
る。接合に際しては、第1基板200と第0基板211
の少なくとも一方に接合材を塗布し、大まかに位置合わ
せを行って両者を接合させて第1基板群212を形成す
る。このとき用いる接合材としてはエポキシ樹脂,ガラ
ス接合材,光硬化型の接合材等を用いることが好まし
い。
光学素子は設けられてはいないが、必要に応じて所定の
光学素子を設けても良い。
て、第1ステップにおいて形成された第1基板群212
と第2基板205とを接合して第2基板群213を形成
する。第2基板群213の形成に際しては、第1基板群
212の場合とは異なり、第1基板200と第2基板2
05に設けられている複数の光学素子の相互の位置関係
を非常に正確に調整して配置しなければならないので、
第2基板群213の形成に際しては非常に厳密な位置合
わせが必要となる。
ながら説明する。図32は本発明の一実施の形態におけ
るアラインメント装置を示す断面図である。図32にお
いて、固定テーブル300に第2基板205を固定し、
可動ステージ301に載置された第1基板群212とを
所定の位置関係に配置する。そして基板群212の上面
に所定の量の接合材を塗布して、可動ステージ301を
z方向に動かして第2基板205と第1基板群212と
を接触させ、接合材が基板間全体に広がるように加圧す
る。このように加圧することにより接合材がまんべんな
く基板間に広がるので、切断時に接合材不足で接合面が
はがれたり、また厚さのむらが生じて透過光に位相差が
生じたりすることがない。従って歩留まりの高く、か
つ、高性能な光ピックアップを提供することができる。
そして接合材が硬化する前に、観測手段302で第1基
板200に設けられている第1マーカ201若しくは第
2のマーカ202と第2基板205に設けられた第3マ
ーカ206若しくは第4マーカ207との間の位置をモ
ニタリングしながら可動ステージ301をx、y方向に
動かして、それらのマーカの位置関係が正確に所定の関
係になるように位置調整を行う。
13を図29のステップ3に示すように所定の位置で切
断する。切断に際してはワイヤソー等の切断面が比較的
平滑で、かつ、切断に要する時間が短い工作機械を用い
ることが、その後の切断面のラッピング作業等に要する
時間を削減することができ、さらに製造時間の短縮によ
るコストの削減が可能になる。
1基板ブロック210を得ることができる。このときに
一つの第2基板群213から得られる第1基板ブロック
210の数は第1基板200及び第2基板205に設け
られる光学素子のセット数により調整することができ
る。そしてこの光学素子のセット数が多ければ多いほど
一枚の基板からの取れ数が多くなり、従って製造コスト
を低減することができるので好ましい。
10の表面に露出しないように基板200,205及び
211の間に挟持されるように設けたことにより、第1
基板ブロック210の切断持に発生していた光学素子の
損傷やはがれを抑制することができる。従って光ガイド
部材5,41における不良品の発生率を大幅に減少させ
ることができ、信頼性の非常に高い光ガイド部材5,4
1の製造方法とすることができる。
ロック214の製造工程について図を参照しながら説明
する。図30は本発明の一実施の形態における第2基板
ブロックの製造工程を示す図,図31は積層ブロックの
製造工程を示す断面図である。
に偏光分離膜12を形成する。形成する位置は所定の位
置のみであっても良いし、基板215の端面215a全
面に形成しても良い。本実施の形態で形成されている偏
光分離膜12は設計中心波長λ0のS偏光に対して略1
00%の反射率を有し、P偏光に対しては略100%の
透過率を有する。このため一般に誘電体多層膜で形成さ
れる。第一のビームスプリッター膜9形成の際と同様の
理由から構成材料を決定した。本実施の形態における偏
光分離膜12への入射角はほぼ53°であり、膜の構成
材料としてはTiO2/SiO2の組み合わせを用いてい
る。P偏光を略100%透過させるために偏光分離膜1
2の光学アドミタンスYepは入射光束媒質の光学アド
ミタンスY0と同じでなければならない。このため設計
にはThelen法を用いた。ここでThelen法に
関し簡単に説明する。Thelen法は長波長透過フィ
ルター設計の基本膜構成となる以下の式の多層膜の光学
的アドミタンスYmを別の基本構成多層膜の光学的アド
ミタンスYnによって全体多層膜の光学的アドミタンス
(ここでは偏光分離膜12の光学的アドミタンスYe
p)を入射光束媒質の光学的アドミタンスY0と同じに
成るように構成する。
り返し数を示す。式(5)が示す多層膜形の光学的アド
ミタンスYmがY0と設計中心波長λ0で等しくなるよ
うに以下の式(6)に示す調整層を設ける。基本膜構成
(H’,L’) nの調整層を有する多層膜を入射光速媒
質側と出射光速媒質側に設け、P偏光の透過率を略10
0%となるようにH,L,H’,L’の膜厚を決定す
る。
リッター膜9の形成方法と同様の形成方法を実施する。
に反射膜126を形成する。反射膜126の構成材料及
び形成方法は第1基板200上に設けられている回折格
子6の反射膜のそれと同様である。
形成された第3基板215と反射膜126が形成されて
いる第4基板216とをエポキシ樹脂や光硬化性の樹脂
等を用いて接合して基板群217を形成する。そして基
板群217を略階段状に積層して接合し、積層ブロック
218を形成する。その際にもまた接合材としてはエポ
キシ樹脂や光硬化性の樹脂等を用いることが、十分な接
合強度を得ることができ、従って後の切断工程で基板の
はがれ等の発生を抑制できるので好ましい。さらにここ
で用いる接合材は、その屈折率が第3基板215及び第
4基板216の屈折率とほとんど同じものを用いること
が、透過光に位相差が発生しにくいので好ましい。
8を切断面218aで切断して所定の形状を有する偏光
面ブロック219を形成する。その際切断面218aと
端面215a,216aとのなす角が所定の角度となる
ようにワイヤソーや内周刃・外周刃切断機等の工作機械
を用いて行う。
ステップlとの関係は、ほぼ1≦l/d≦3となってい
ることが、偏光面ブロック219の一枚の積層ブロック
218からの取れ数を多くできるので好ましい構成であ
る。
0°となっていることが、後に光ガイド部材5,41の
偏光面変換基板31となったときの入射光の入射角を略
45度とすることができるので好ましい。
作製することにより、一工程で大量の偏光面ブロック2
19を切断することができるので、工程数を大幅に削減
でき、コストを低減することができる。
ク219の両面を研磨して所定の厚さにした後、第5基
板220と接合して第2基板ブロック214の形成が完
了する。尚ここで用いられる接合材は前述の第3基板2
15と第4基板216との接合に用いるものと同様であ
る。
2基板ブロック214とを所定の位置関係で接合して第
3基板ブロック230を作製する。ここで用いられる接
合材についてもやはりその際にもまた接合材としてはエ
ポキシ樹脂や光硬化性の樹脂等を用いることが、十分な
接合強度を得ることができ、従って後の切断工程で基板
のはがれ等の発生を抑制できるので好ましい。さらにこ
こで用いる接合材は、その屈折率が各基板の屈折率とほ
とんど同じものを用いることが、透過光に位相差が発生
しないので好ましい。
は第1基板ブロック210に設けられている第4マーカ
207と偏光面ウェハーの端部とを正確に張り合わせる
ことによって行ったが、正確に位置あわせを行うことが
できさえすれば、どのような方法を用いても良い。
30について、図33にその上面図及び側面図、図34
にその断面図を示している。図33中で点線で示されて
いるのは第3基板ブロック230において光ガイド部材
5,41の外周面を示す光ガイド面230aである。こ
の光ガイド面230aに沿った光ガイド部材5,41の
第3基板ブロック230からの切り出し方について説明
する。
位置を図36に示すようにマルチワイヤソーで切断す
る。その切り出しの際にワイヤがスムースに入り、方向
ズレを起こさないようにワイヤ進入面230bをスライ
サで切断して平坦化しておくことが、光ガイド部材5,
41の切り出し精度を向上させるので好ましい。さらに
本実施の形態においては第3基板ブロック230のワイ
ヤ進入面230bに垂直な側面部230c,230dに
ついては切断時の突き当て基準面となるので、突き当て
位置を正確に定められるように、ワイヤ進入面230b
と同様の手段を講じておくことが好ましい。
221を基準として、第3基板ブロック230の上面2
30eにカッティング位置222を確定する。カッティ
ング位置222の確定方法については、まず第3基板ブ
ロック230の上面230eからアラインメントマーカ
221が形成されている第1基板200の第2面200
bまでの厚み(t)を測定する。そしてアラインメント
マーカ221を通り上面230eと垂直に交わる直線と
上面230eとの交点230fを確定し、その後図34
に示すaの方向に交点230fから上面230e上をt
だけ進んだ点をカッティング位置222としてマーキン
グを施す。マーキング方法としては、レーザによるもの
や砥石による溝入れ等が考えられる。
(ここではマルチワイヤソーをや外周刃切断機等を用い
た)上に所定の方向で固定する。固定に際しては、複数
の位置決めピンや壁面等に第3基板ブロック230を押
しつけてワックスで固定した。また切断手段上にはでき
るだけ多くの第3基板ブロック230を所定の位置関係
に並べておくことが、生産効率を高くすることができる
ので好ましい。
て切断手段で切断位置を調整しながら、第3基板ブロッ
ク230の上面部230eに対してθ3の角度をもって
切断する。なお本実施の形態ではθ3を45°としてい
る。
も、カッティング位置222を1カ所決めておけば、後
はワイヤソーの間隔を所定の値とすることにより、切断
開始位置は特定することができる。
法について図35を参照しながら説明する。
対して45°の角度を有する平面224a備えたジグ2
24を準備する。このジグ224の平面224a上に前
述の方法で第3基板ブロック230を固定する。そして
切断手段として用いられる外周刃切断機225の複数の
刃225aのうちの一つの刃先を第3基板ブロック23
0上に設けられているカッティング位置222に合わせ
てから、図35の紙面の手前から奥に向かって(若しく
はその逆)外周刃切断機225を移動させて、図35の
第2ステップに示すように切断面226を形成する。
転させて、図35の第3ステップに示すような状態とす
る。そして第1ステップと同様に外周刃切断機225を
動かして切断して、切断面227を形成して、図35の
第4ステップに示すガイドバー228を切り出す。
囲を図35の第5ステップに示すように所定の量だけラ
ッピングする。
ず最初に切り出してきたガイドバー228をアルコール
等の洗浄液で洗浄して表面に付着したゴミ等を除去す
る。そして図35に示すOL面228aが上面となるよ
うにガイドバー228をラッピング手段に設置してOL
面のラッピングを開始する。設置に際してはガイドバー
228に傷等が入らないようにワックス等を用いて張り
付けることが好ましい。ラッピングは、複数の砥石や砥
粒等を用いて行うことが仕上げの調整を容易に行うこと
ができるので好ましい。本実施の形態においては、最初
に粗度の荒い(800番程度)砥粒等を用いて荒いラッ
ピングを行い、次に粒径3ミクロン程度のダイヤモンド
の砥粒を錫定盤上で使用してOL面228aの表面の粗
度を整えて、最後に粒径1ミクロン程度の酸化セリウム
を樹脂プレートあるいはポリウレタンパッドを用いて最
終のラッピングを行う(ポリッシュ)。この時、入出射
光に発生する収差量を極力おさえるために面粗さを2n
m以下にすることが望ましい。
粗さを充分に達成することができる。収差を考慮する面
はOL面と入射面である。なお本実施の形態においては
このような構成の砥粒,砥石及び定盤を用いたが、これ
らに限定するものではない。またラッピング工程におい
ては、粒径の大きな工程から小さな工程へとラッピング
工程を設けることが、ラッピング工程の製造効率を向上
させることができ、従って製造時間の短縮、コストの削
減等が可能になるので好ましい。
ンサ面228b,入射面228c,入射面228cの対
面である入射裏面228dをOL面228aと同様の手
法でラッピングする。
28a,センサ面228b,入射面228c及び入射裏
面228dをラッピングすることにより、従来よりも効
率よく必要な面の研磨を行うことができるので、生産効
率を向上させることができる。従ってより低コストで精
度の高い光ガイド部材を提供することができる。
り、それらの面のうちOL面228a,センサ面228
b及び入射面228cを介して入射若しくは出射される
光の特性を良好に保つことができるとともに入射裏面2
28dに入射してきた光の透過性を非常に良好にするこ
とができる。従って収差の発生がほとんどなく、かつ、
不必要な迷光の抜けの良い、非常に性能の高い光ガイド
部材5,41を提供することができる。
ようにガイドバー228から光ガイド部材5,41を切
り出す。切り出しに際してはマルチワイヤソー等の切断
機械を用いて、ガイドバー228から一工程で複数の光
ガイド部材5,41を切り出すことが、工程数及び製造
コストの削減の点から好ましい。更に光ガイド部材5,
41の必要な面に反射防止膜を形成することが迷光の抜
けを更に向上させることができるので好ましい。
の入射方向に対して傾斜した複数の基板を有し、光源か
らの光を媒体に導くとともに媒体から反射してきた光を
所定の位置に導く光ガイド部材の製造方法であって、前
記複数の基板のうち少なくとも一枚の基板に複数の光学
素子を形成し、前記複数の基板で前記複数の光学素子を
挟み込むように接合して基板ブロックを形成し、前記基
板ブロックを切断して前記光ガイド部材を形成した後、
前記光ガイド部材をラッピングすることにより、従来よ
りも効率よく必要な面の研磨を行うことができるので、
生産効率を向上させることができる。従ってより低コス
トで精度の高い光ガイド部材を提供することができる。
のパッケージングの構成を示す断面図
のパッケージングの構成を示す断面図
の動作の概念図
組立を示す斜視図
の偏光面変換基板の斜視図
の受光部配置及び信号処理を示す図
スク対応光ピックアップの構成図
図
スク用の光ピックアップの受光素子に設けられた受光部
の配置図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
型ホログラムの正面図
面図
ホログラム形成のプロセス図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
造工程を示した図
ックの組立工程を示した図
ックの製造工程を示す図
の製造工程を示す断面図
ト装置を示す断面図
ックの上面図及び側面図
ックの断面図
ックの切断工程を示した図
ックの基準面切断を示した図
c,172d,176,177 受光部 200 第1基板 200a 第1面 200b 第2面 201 第1マーカ 202 第2マーカ 203 反射膜 204 レジスト 205 第2基板 205a 第1面 205b 第2面 206 第3マーカ 207 第4マーカ 208 ハーフミラー 209 レジスト 210 第1基板ブロック 211 第0基板 212 第1基板群 213 第2基板群 214 第2基板ブロック 215 第3基板 215a 端面 216 第4基板 216a 端面 217 基板群 218 積層ブロック 218a 切断面 219 偏光面ブロック 220 第5基板 221 アラインメントマーカ 222 カッティング位置 223 基準面 224 ジグ 224a 平面 225 外周刃切断機 225a 刃 226 切断面 227 切断面 228 ガイドバー 228a OL面 228b センサ面 228c 入射面 228d 入射裏面 230 第3基板ブロック 230a 光ガイド面 230b ワイヤ進入面 230c,230d 側面部 230e 上面 230f 交点 261 第1ステップホログラムパターン 262 第1ステップホログラム 263 第2ステップホログラムパターン 264 第1ステップホログラムライン部分 265 第1ステップホログラムスペース部分 266 第2ステップホログラム 267 反射膜 300 固定テーブル 301 可動ステージ 302 観測手段 616 異常光軸 617 常光軸
Claims (4)
- 【請求項1】光源から照射された光の入射方向に対して
傾斜した複数の基板を有し、光源からの光を媒体に導く
とともに媒体から反射してきた光を所定の位置に導く光
ガイド部材の製造方法であって、前記複数の基板のうち
少なくとも一枚の基板に複数の光学素子を形成し、前記
複数の基板で前記複数の光学素子を挟み込むように接合
して基板ブロックを形成し、前記基板ブロックを切断し
て前記光ガイド部材を形成した後、前記光ガイド部材を
ラッピングすることを特徴とする光ガイド部材の製造方
法。 - 【請求項2】光源から照射された光の入射方向に対して
傾斜した複数の基板を有し、光源からの光を媒体に導く
とともに媒体から反射してきた光を所定の位置に導く光
ガイド部材の製造方法であって、前記複数の基板のうち
少なくとも一枚の基板に複数の光学素子を形成し、前記
複数の基板で前記複数の光学素子を挟み込むように接合
して基板ブロックを形成し、前記基板ブロックを切断し
て、前記光ガイド部材を複数包含した光ガイド部材バー
形成し、前記光ガイド部材バーをラッピングした後、前
記光ガイド部材バーから前記光ガイド部材を切り出すこ
とを特徴とする光ガイド部材の製造方法。 - 【請求項3】ラッピング時に用いる砥粒として、ダイア
モンドまたは酸化セリウムの少なくとも一方を用いるこ
とを特徴とする請求項1,2いずれか1記載の光ガイド
部材の製造方法。 - 【請求項4】ラッピング工程において、粒径の大きな砥
粒を用いる工程の少なくともひとつを粒径の小さな砥粒
を用いる工程よりも前工程におくことを特徴とする請求
項1〜3いずれか1記載の光ガイド部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8286361A JPH10134410A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 光ガイド部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8286361A JPH10134410A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 光ガイド部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10134410A true JPH10134410A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17703395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8286361A Pending JPH10134410A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 光ガイド部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10134410A (ja) |
-
1996
- 1996-10-29 JP JP8286361A patent/JPH10134410A/ja active Pending
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