专利名称：衍射光栅组件及制作方法
技术领域：
本发明涉及光学读取头领域，特别涉及一种高精度DVD、蓝光DVD、 HD-DVD 用激光读取头的衍射光栅组件及制作方法。
背景技术：
数字光盘技术和产品从最早的CD —VCD —SVCD —DVD —蓝光产品(HD-DVD、 BD)，已经成为消费类电子产品中最前沿的数字音视频产品，成为时尚的消费 产品之一。光盘从CD发展到DVD，到蓝光DVD，就是一个提高记录密度、扩大 容量的过程，在此过程中数字光盘对相应激光读取头的精度和稳定性提出了更 高的要求。众所周知一个典型的DVD光头由两波长LD、准直透镜、分光镜、衍 射光栅、1/4波长板、物镜、光电探测单元构成，从LD发出的光经过衍射光栅 被分成三束0级和±1级再经过准直透镜、分光镜、1/4波长板和物镜聚焦到 光盘上，从光盘返回的光经过1/4波长板、分光镜到光电检测单元。目前大部 分光路采用的光栅和波长板是分开安装的，这样光路长能量损失较多，读盘的 稳定性和纠错能力差，而且光头体积也会比较大不易小型化。发明内容本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的光栅和波长板是分开安装这 样光路长能量损失较多、读盘的稳定性和纠错能力差、而且光头体积也会比较 大不易小型化的问题，而提供一种衍射光栅组件及制作方法，通过固化胶将光 栅和1/4波长板组合在一起，从而缩短光路减少光能量损失，同时也可以使光 头的体积小型化。本发明的技术方案为根据对光学设计的计算，通过光刻、真空镀膜在一 个玻璃基片上制作衍射光栅，把衍射光栅玻璃基片、含光轴的l/4波长板和保 护玻璃用紫外UV光固化胶依次胶合在一起，且衍射光栅的光栅条方向与1/4 波长板光轴的夹角为45。 ±10。之间，把固化好的衍射光栅组件经过划片机切 割成需要的产品规格。产品工艺流程如图4所示本发明的技术难点是1、确保1/4波长板与衍射光栅光栅条方向的夹角在45。
±10°范围内； 2 、 1/4波长板和衍射光栅玻璃基片在胶合过程中产生的气泡、胶层要均匀；3、 1/4波长板和衍射光栅玻璃基片胶合以后光路位相差要保证在90。 ± 10。之间；4、 1/4波长板和衍射光栅玻璃基片胶合以后稳定性要能得到光学器件耐高 温高湿的要求。根据以上技术难点，设计了如下工艺方案1、 基片清洗采用超声波清洗工艺，将玻璃基片表面清洗干净；2、 光刻在玻璃基片表面均匀涂上光刻胶，通过掩膜曝光的方式，将相 应的衍射光栅图形复制到光学玻璃表面；3、 真空镀膜通过离子束蒸发沉积，将Si02膜料均匀镀在衍射光栅图形 的玻璃基片上，再用清洗液洗掉残留光刻胶，并形成如图2所示凸凹不平结构 的衍射光栅玻璃基片；4、 胶合通过一种紫外UV光固化胶，将图2所示衍射光栅玻璃基片和1/4 波长板粘合在一起，为保证划切及环境实验后波长板面形满足要求，在波长板 另一面粘接一块保护玻璃；实现以上功能的UV光固化胶其折射率 11=1.47-1.52、粘度1000-2000pa. s、 UV光固化胶的固化波长350-380nm、 UV 光固化胶的固化能量> 3000mj;5、 划切成型才艮据不同形状要求，通过划切方式分割成一定形状和尺寸的 衍射光栅组件产 品。图1为衍射光栅组件结构示意图。其中1-衍射光栅玻璃基片，2-含光轴的 1/4波长板，3-保护玻璃，4-胶合层。图2为衍射光栅的光栅条方向与1/4波长板的光轴方向的结构示意图。结合附图对本发明做进一步描述。本发明是一种光学读取头用衍射光栅组 件。参看图1、图2、图3。如图1、图2所示，衍射光栅组件包含衍射光栅玻璃基片1、含光轴的1/4 波长板2、保护玻璃3，三者之间通过紫外UV光固化胶依次胶合在一起，且衍 射光栅的光栅条方向与1/4波长板的夹角为45。 ± 10°之间，其中衍射光栅的 作用是将LD发出的光分成0级±1级三束光，1/4波长板的作用是将LD发出 的线偏光转换为园偏光，保护玻璃保护波长板在划切及环境实验后表面面形。如图3所示，衍射光栅是通过光刻方式在光学玻璃表面形成衍射光栅图 形，再通过离子束蒸发沉积将Si02膜料均匀镀在光学玻璃上产生周期性凸凹不 平结构。因小颗衍射光栅及波长板粘接无法实现，所以必须先将衍射光栅及波长 板做成50*50mm以上尺寸大板，用UV光固化胶粘合后，在按要求划切成一定 形状和尺寸的d 、颗衍射光栅组件产品。
具体实施方式
权利要求
1、衍射光栅组件，由衍射光栅玻璃基片、含光轴的1/4波长板和保护玻璃，其特征在于把衍射光栅玻璃基片、含光轴的1/4波长板和保护玻璃用紫外UV光固化胶依次胶合在一起，且衍射光栅的光栅条方向与1/4波长板光轴的夹角为45°±10°之间。
2、 衍射光栅组件制作方法，按以下步骤进行(1) 、基片清洗采用超声波清洗工艺，将玻璃基片表面清洗千净；(2) 、光刻在玻璃基片表面均匀涂上光刻胶，通过掩膜曝光的方式，将 相应的衍射光栅图形复制到光学玻璃表面；(3) 、真空镀膜通过离子束蒸发沉积，将SiOJ莫料均匀镀在带衍射光栅 图形的玻璃基片上，再用清洗液洗掉残留光刻胶，并形成凸凹不平的结构的衍 射光栅玻璃基片；(4) 、胶合通过紫外UV光固化胶，将第(3)步的衍射光栅玻璃基片和1/4 波长板粘合在一起，并在波长板另一面粘接一块保护玻璃；(5) 、划切成型通过划切方式分割成相应形状和尺寸的衍射光栅组件。
全文摘要
本发明涉及一种激光读取头的衍射光栅组件及制作方法，衍射光栅是通过光刻方式在光学玻璃表面形成衍射光栅图形，再通过离子束蒸发沉积将SiO<sub>2</sub>膜料均匀镀在光学玻璃上产生周期性凸凹不平结构的衍射光栅玻璃基片；把衍射光栅玻璃基片、含光轴的1/4波长板和保护玻璃用紫外UV光固化胶依次胶合在一起，且衍射光栅的光栅条方向与1/4波长板光轴的夹角为45°±10°之间。本发明的特点是通过将衍射光栅、1/4波长板、保护玻璃组合在一起，缩短了激光在光头中的光路，减少了激光能量损失，增加光头读碟的稳定性和纠错能力，同时缩小了光头体积使其进一步小型化。
文档编号G11B7/1353GK101329419SQ20081004661
公开日2008年12月24日 申请日期2008年1月4日 优先权日2008年1月4日
发明者周其红, 炜 王, 范利康 申请人:华工科技产业股份有限公司