(57)【要約】【課題】  小型の光学素子であっても、光学素子の有効面積を犠牲にすることなく視認性を確保することができる識別マークを有する光学素子、光学素子の製造方法および光ディスク装置を提供すること。【解決手段】  回折素子８は、平面方向が四角形に形成され、その表面の角部に識別マーク９ａが金属膜８ｅにより形成されている。金属膜８ｅは、視認性優れており、しかも四角に形成された回折素子８の場合、光ビームのファーフィールドパターンＬＬの外側の略三角形の領域を利用して識別マーク９ａを形成することにより、回折素子８の有効面積を犠牲にすることなく、より大きな識別マーク９ａを形成することができる。故に、小型の回折素子８の有効面積外に形成された識別マーク９ａであっても視認性を高めることができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
識別マークが形成された光学素子において、
前記識別マークを金属膜により形成したことを特徴とする光学素子。
【請求項２】
請求項１において、前記光学素子を四角形に形成し、その角部に前記識別マークを形成したことを特徴とする光学素子。
【請求項３】
請求項１または２において、前記識別マークが三角形に形成されていることを特徴とする光学素子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記金属膜は、膜自身の応力を緩和するためのスリットを有することを特徴とする光学素子。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記金属膜は、前記光学素子としての回折素子を形成する際に該回折素子の全ての溝部に配設されたものの一部であることを特徴とする光学素子。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の光学素子の製造方法において、前記光学素子としての前記回折素子をフォトリソ工程によって形成するとともに、前記フォトリソ工程におけるマスキング装置により前記識別マークの位置のみの前記金属膜を保護するレジスト膜を形成し、該レジスト膜により保護された金属膜以外をエッチングしたことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項７】
請求項６において、基板上に複数の前記光学素子を形成し、その後、前記複数の光学素子の表面に前記識別マークを形成した後、前記基板を切断して前記光学素子毎に分離したことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれかに規定する光学素子を備えた光ディスク装置であって、
レーザ光源と、光検出器と、前記レーザ光源から出射された光ビームを光記録ディスクに導く往路および前記光記録ディスクで反射した戻り光を光検出器に導く復路を構成する光学系とを有し、
前記光学系は、前記光学素子を前記レーザ光源と前記光記録ディスクとの前記往路または前記復路との間に備え、
前記レーザ光源から出射された光ビームの断面積の外側に前記識別マークが配設されていることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子およびその製造方法に関する。詳しくは、視認性に優れた識別マークを有する光学素子、光学素子の製造方法および光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）装置等にあっては、光源からの光ビームを複数の光ビームに分割して光記録ディスクに回折する光学素子として回折素子が備えられている。この回折素子としては、例えば透光性基板上に凸状の周期格子を形成したものが知られている。
このような回折素子などの光学素子の中には、光学的特性および光学系内の設置位置は異なるものの、形状や色が極めて似通っているために、肉眼では見分けのつきにくいものがある。さらに、１つの光学素子であっても部分的に光学特性が変化しているため、その設置姿勢または表裏が限定されるものがある。そのため、従来の光学素子は、特許文献１に示されるように光学素子表面の有効使用域以外の部分に光学的皮膜と同一材料からなる皮膜により識別マークが形成されている。
【特許文献１】特開平８−１０６００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
比較的大型の光学素子であれば、特許文献１に開示がある識別マークでも支障ないが、近年、光ピックアップの分野では装置の小型化に伴い、その光学系に用いられる光学素子として、例えば１．５ｍｍ×２.０ｍｍの回折素子の場合、特許文献１の識別マークでは極めて視認性が悪く、作業性が低下するという問題があった。また、最悪の場合、光学素子の取り付けを誤るという問題があった。視認性を向上させるため、識別マークを大きくすると、識別マークは光学的皮膜が形成された所定領域外に形成されていることから、所定領域外の面積を拡大することになり、光学的皮膜が形成された所定領域内の面積が縮小して光学素子の有効面積が減少するという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、小型の光学素子であっても、光学素子の有効面積を犠牲にすることなく視認性を確保することができる識別マークを有する光学素子、光学素子の製造方法および光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明では、識別マークが形成された光学素子において、前記識別マークを金属膜により形成したことを特徴とする。
【０００６】
本発明を適用した光学素子は、光ディスク装置に用いることができる。このような光ディスク装置は、レーザ光源と、光検出器と、前記レーザ光源から出射された光ビームを光記録ディスクに導く往路および前記光記録ディスクで反射した戻り光を光検出器に導く復路を構成する光学系とを有し、前記光学系は、前記光学素子を前記レーザ光源と前記光記録ディスクとの前記往路または前記復路との間に備え、前記レーザ光源から出射された光ビームの断面積の外側に前記識別マークが配設されている。
【０００７】
本発明では、前記光学素子を四角形に形成し、その角部に前記識別マークが形成されていることが好ましい。また、識別マークは三角形に形成されていることが好ましい。半導体レーザから出射された光ビームの断面積（ファーフィールドパターン）は、楕円形状であるため、四角に形成された光学素子の場合、ファーフィールドパターンを光学素子上に最大に形成すると、その角部がファーフィールドパターンの外側になる。故に、ファーフィールドパターンの外側になる角部の三角形に沿うようにして識別マークを三角形に形成することにより、光学素子の有効面積を犠牲にすることなく、より大きな識別マークを形成することができる。
【０００８】
本発明において、前記金属膜は、膜自身の応力を緩和するためのスリットを有していることが好ましい。このように構成すると、金属膜自身に応力が生じたとしても、金属膜に形成されたスリットによって応力が緩和される。故に、金属膜を光学素子の表面にベタで形成した場合と比較して、光学素子の表面から剥離しにくく構成することができる。
【０００９】
本発明において、前記金属膜は、前記光学素子としての前記回折素子を形成する際に該回折素子の全ての溝部に配設されたものの一部であってもよい。
【００１０】
本発明では、光学素子の製造方法において、前記光学素子としての前記回折素子をフォトリソ工程によって形成するとともに、前記フォトリソ工程におけるマスキング装置により前記識別マークの位置のみの前記金属膜を保護するレジスト膜を形成し、該レジスト膜により保護された金属膜以外をエッチングするようにしてもよい。このように構成すると、識別マークとしての金属膜を、回折素子を形成するフォトリソ工程におけるマスキング装置により形成することができる。
【００１１】
本発明では、光学素子の製造方法において、基板上に複数の前記光学素子を形成し、その後、前記複数の光学素子の表面に前記識別マークを形成した後、前記基板を切断して前記光学素子毎に分離するようにしてもよい。このように構成すると、作業性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明における光学素子は、識別マークが金属膜により形成されている。金属膜は、光学的皮膜と比較して視認性が極めて高い。故に、小型の光学素子の有効面積外に形成された小型の識別マークであっても視認性を高めることができる。その結果、光学素子の有効面積を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
[実施の形態１]
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ディスク装置の要部の構成を模式的に示す説明図である。
【００１４】
図１において、本形態の光ディスク装置１は、例えば波長６５０ｎｍのレーザ光束を発する半導体レーザ２と、光検出器３とを有している。また、光ディスク装置１は、半導体レーザ２から光記録ディスク１０に向けて、ビームスプリッタ４１、コリメートレンズ４２、立ち上げミラー４３、および対物レンズ４４を備えた光学系４０を有しており、これらの光学素子によって、半導体レーザ２から出射された光ビームを光記録ディスク１０に導く往路が構成されている。また、光学系４０は、ビームスプリッタ４１と光検出器３との間にセンサレンズ４５を備えており、対物レンズ４４、立ち上げミラー４３、コリメートレンズ４２、ビームスプリッタ４１、およびセンサレンズ４５によって、光記録ディスク１０で反射した戻り光を光検出器３に導く復路が構成されている。なお、光検出器３からみてビームスプリッタ４１の背後には、半導体レーザ２から光記録ディスク１０に向かう光ビームのうち、ビームスプリッタ４１で反射された光を検出するフロントモニタ５（モニター用光検出器）が配置されている。
【００１５】
光検出器３は、光記録ディスク１０で反射した戻り光を検出して情報を記録する際、あるいは情報の再生を行う際、フォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成するのに用いられ、これらのフォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号は、対物レンズ駆動装置７にフィードバックされるようになっている。
【００１６】
本形態の光ディスク装置１において、半導体レーザ２とビームスプリッタ４１との間には、半導体レーザ２から出射された光ビームから、−１次回折光からなるサブビーム、０次光からなるメインビーム、および＋１次回折光からなるサブビームを生成するためのグレーティングあるいはホログラム素子からなる回折素子８を備えている。このため、対物レンズ４４によって０次光からなるメインビームを光記録ディスク１０のトラック上に集光させ、その戻り光を光検出器３で検出することにより情報の再生を行うことができる。また、対物レンズ４４によって０次光からなるメインビームを光記録ディスク１０のトラック上に集光させて情報の記録を行うことができる。さらに、対物レンズ４４によって−１次回折光からなるサブビーム、および＋１次回折光からなるサブビームを、光記録ディスク１０のトラックの接線方向でメインビームのスポットを挟む位置に集光させ、その戻り光を光検出器３で検出することにより、ＤＰＰ法などによりトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００１７】
（回折素子８の構成）
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１で用いた回折素子の平面図、および回折素子を長尺方向に沿って切断し、その一部を拡大して示す断面図、および（ａ）で示された識別マークの拡大図である。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、本形態の光ディスク装置１に用いる回折素子８は、透光性基板であって、例えばガラス基板が用いられている。また、平面方向が長方形に形成され、その表面には回折素子８の長尺方向（Ｌ）と直交する方向に沿って、溝部８ｇおよび突条部８ｈが交互に複数配列された回折格子８ｃを有している。さらに、回折素子８の４つの角部は、そのうちの１つのみに金属膜８ｅが形成され、この金属膜８ｅを含む回折素子８の上面には、反射防止膜９が形成されている。本形態の場合、このように金属膜８ｅを識別マーク９ａとして形成することにより、金属膜８ｅが形成された領域と金属膜８ｅが形成されていない領域とのコントラストにより、特定の角部を識別することができる。本形態の識別マーク９ａは、図２（ｃ）に示すように、ストライプ状の金属膜８ｅが複数並設されている。別言すれば、金属膜８ｅにストライプ状のスリット８ｆが複数形成されている。
【００１９】
ここで、図２（ａ）に示すように、半導体レーザ２から出射された光ビームの断面積であるファーフィールドパターンＬＬは楕円であり、その長軸方向が回折素子の長尺方向（Ｌ）に対応し、短軸方向が回折素子の長尺方向（Ｌ）と直交する方向に対応する。また、半導体レーザ２から出射された光ビームは、図２（ａ）に円ＬＬで示す領域が光記録ディスク１０への集光に利用される。回折素子８の有効面積を最大に利用するため、回折素子８上にはファーフィールドパターンＬＬが最大に形成されているが、回折素子８の角部がファーフィールドパターンＬＬの外側になる。本形態では、ファーフィールドパターンＬＬの外側になる角部の三角形に沿うようにして識別マーク９ａが三角形に形成されている。
【００２０】
（回折素子の製造方法）
図３は、本発明の実施の形態１における回折素子の一部を模式的に示し、その製造方法を説明するための説明図である。
【００２１】
以下、本発明の回折素子８の製造方法の一実施形態を図３に基づいて詳細に説明する。先ず第１工程において、（ａ）に示されるように、透光性基板としての例えばガラス基板１を用意する。
【００２２】
次いで第２工程において、（ｂ）に示されるように、金属膜を膜付けする。この金属膜としては、ガラス基板、回折格子膜とエッチング性が異なり、また、回折格子膜の蒸着において変化しない材料が用いられる。
【００２３】
次いで第３工程において、（ｃ）に示されるように、レジスト１１を塗布し、次いで第４工程において、プリベークを行ってレジスト１１中の溶剤を揮発させ、次いで第５工程において、（ｄ）に示されるように、回折格子８ｃの凸部（格子部）に対応する部分をガラスマスク板１２を用いて露光し、次いで第６工程において、現像を行って、露光したレジスト１１部分を溶かして非露光部分１１ａを残す。
【００２４】
次いで第７工程において、リンスを行い、次いで第８工程において、乾燥（ポストベーク）を行い、次いで第９工程において、（ｅ）に示されるように、金属膜８ｅをウェットエッチングする。
【００２５】
ここで、本実施形態においては、上記ウェットエッチングにて金属膜８ｅをオーバーエッチングしており、残された金属膜８ｅは、（ｅ）に示されるように非露光部分１１ａより小さくなるようにしている。
【００２６】
次いで第１０工程において、（ｆ）に示されるように、回折格子膜８ｂを蒸着する。回折格子膜８ｂの蒸着を行うと、回折格子膜８ｂは、非露光部分１１ａ上及び上方から見てレジスト１１がないガラス基板８ａ上の部分に蒸着される。すなわち、上述のように、残された金属膜８ｅとこの金属膜８ｅ上の非露光部分１１ａによって上記断面茸状が形成されていることから、回折格子膜８ｂは、非露光部分１１ａ上とガラス基板８ａ上との間で繋がり難くなる。
【００２７】
次いで第１１工程において、（ｇ）に示されるように、非露光部分１１ａをレジスト剥離液（例えばアセトン系の溶剤）を用いて除去することによりこの非露光部分１１ａ上の回折格子膜８ｂも除去する所謂リフトオフを行う。
【００２８】
この後、再度フォトリソ工程を行う。すなわち、第１２工程において、（ｈ）に示されるように、レジスト１１を塗布し、次いで第１３工程において、プリベークを行ってレジスト１１中の溶剤を揮発させ、次いで第１４工程において、（ｉ）に示されるように、識別マーク９ａの位置に対応する部分をガラスマスク板１２を用いて遮蔽した状態で露光し、次いで第１５工程において、現像を行って、露光したレジスト１１部分を溶かして非露光部分１１ａを残す。
【００２９】
次いで第１６工程において、リンスを行い、次いで第１７工程において、乾燥（ポストベーク）を行い、次いで第１８工程において、（ｊ）に示されるように、金属膜８ｅをウェットエッチングする。その際、非露光部分１１ａによって保護された金属膜８ｅのみウェットエッチングされずに残る。
【００３０】
次いで第１９工程において、（ｋ）に示されるように、レジスト１１をレジスト剥離液を用いて除去する。すると、ガラス基板８ａ上に凸上の周期格子８ｃが形成された回折格子８ｃと識別マークの位置のみに残った金属膜８ｅとが得られることになる。
【００３１】
次いで第２０工程において、（ｌ）に示されるように、透光性材料としての反射防止膜８ｄを蒸着することにより金属膜８ｅからなる識別マーク９ａを有する回折素子８が得られる。
【００３２】
なお、上記製造方法においては、便宜上、回折素子８の一部を模式的に示した図３を用いて製造方法を説明したが、本形態の場合、複数の回折素子８を纏めて製造している。すなわち、ガラス基板８ａに複数の回折素子８相当分の回折格子８ｃを形成し、その後、それぞれの回折素子８毎に識別マーク９ａを形成した後、ガラス基板８ａを切断して複数の回折素子８を製造している。また、図３は、説明理解の容易性を考慮しガラス基板８ａに対する積層を誇張して描いているが、実際には極めて薄い膜となっている。
【００３３】
（本形態の効果）
以上説明したように、本形態における回折素子８は、平面方向が四角形に形成され、その表面の角部に識別マーク９ａが金属膜８ｅにより形成されている。金属膜８ｅは、視認性優れており、しかも四角に形成された回折素子８の場合、光ビームのファーフィールドパターンＬＬの外側の略三角形の領域を利用して識別マーク９ａを形成することにより、回折素子８の有効面積を犠牲にすることなく、より大きな識別マーク９ａを形成することができる。故に、小型の回折素子８の有効面積外に形成された識別マーク９ａであっても視認性を高めることができる。
【００３４】
また、本形態において、識別マーク９ａが三角形に形成されているので、光ビームのファーフィールドパターンＬＬの外側が略三角形に沿うようにして識別マーク９ａを三角形に形成することにより、回折素子８の有効面積を犠牲にすることなく、より大きな識別マーク９ａを形成することができる。
【００３５】
さらに本形態において、本形態の識別マーク９ａは、ストライプ状の金属膜８ｅが複数並設されている。別言すれば、金属膜８ｅにストライプ状のスリット８ｆが複数形成されているので、金属膜８ｅ自身に応力が生じたとしても、金属膜８ｅに形成したスリット８ｆによって応力が緩和され、回折素子８の表面から剥離しにくくなる。
【００３６】
本発明では、光学素子の製造方法において、回折素子８をフォトリソ工程によって形成するとともに、フォトリソ工程におけるマスキング装置により識別マーク９ａの位置のみの金属膜８ｅを保護するレジスト１１膜を形成し、このレジスト１１膜により保護された金属膜８ｅ以外をエッチングしているので、識別マーク９ａとしての金属膜８ｅを、回折素子８を形成するフォトリソ工程におけるマスキング装置により形成することができる。
【００３７】
さらにまた、本形態では、回折素子８の製造方法において、ガラス基板８ａに複数の回折素子８相当分の回折格子８ｃが形成され、その後、それぞれの回折素子８毎に識別マーク９ａを形成した後、ガラス基板８ａを切断して複数の回折素子８を製造しているので、作業性を向上することができる。
【００３８】
[その他の実施の形態]
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例えば、上記実施形態においては、識別マークを三角形としているがこれに限定されるものではなく、Ｌ字状、四角形等様々な形状に形成してもよい。また、上記実施形態においては、透光性基板をガラス基板８ａとしているが、これに限定されるものではなく、例えばプラスチック基板としてもよい。
【００３９】
また、上記実施の形態では、識別マーク９ａが三角形に形成されているが、必ずしも三角形に限定されるものではなく、四角形でもよい。さらに、金属膜８ｅにストライプ状のスリット８ｆが複数形成されているが、スリット８ｆを一切設けず、金属膜８ｅをベタで形成してもよい。
【００４０】
さらに、回折格子８は、回折素子８の長尺方向（Ｌ）と直交する方向に沿って溝部および突条部が配列されているが、回折素子８の配設方向はこれに限定されるものではなく、様々に形状に形成してもよい。例えば、長尺方向（Ｌ）に沿って溝部および突条部を配設するようにしてもよいし、長尺方向（Ｌ）に対し４５度傾けて溝部および突条部を配設するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光ディスク装置の要部の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１で用いた回折素子の平面図、および回折素子を長尺方向に沿って切断し、その一部を拡大して示す断面図である
【図３】本発明の実施の形態１における回折素子の一部を模式的に示し、その製造方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  光ディスク装置
２  レーザ光源
３  光検出器
８  回折素子（光学素子）
８ａ  ガラス基板（基板）
８ｅ  金属膜
８ｆ  スリット
８ｇ  溝部
９ａ  識別マーク
１０  光記録ディスク
１１  レジスト
【図１】
2006330487.tif 000003
【図２】
2006330487.tif 000004
【図３】
2006330487.tif 000005