JP2000047014A - 光学素子、光学素子の製造方法及び光ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反りが小さく透過波面精度が良好で、常光及
び異常光に対する回折効率が異なる光学素子を提供し、
この光学素子を用いることにより光ヘッドの小型化及び
低コスト化を実現する。 【解決手段】 ニオブ酸リチウム基板１と、ニオブ酸リ
チウム基板１の結晶のＸ面もしくはＹ面の所定の部分が
プロトン交換されたプロトン交換層２と、プロトン交換
層２によりニオブ酸リチウム基板１に生じる応力を補正
するプロトン交換層３とを備えることにより、光学素子
そのものには反りが生じないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光情報処理
又は光通信等に用いられ、レーザービームを偏光分離す
る光学素子、光学素子の製造方法および前記光学素子を
用いた光ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光記録媒体に情報を記録再生する
光ヘッドの小型化が盛んに行われている。特に光ヘッド
の小型化を実現する要素として、偏光分離素子を用いた
光ヘッドが提案されている（例えば特開平３−２９１２
９号公報参照）。

【０００３】ここで図面を参照しながら、上述した従来
の光ヘッドの一例について説明する。

【０００４】図２５は従来の光ヘッド（光ピックアップ
ともいう）の構成図である。図２５において、２５１は
光源、２５２は偏光分離素子、２５３はコリメータレン
ズ、２５４は１／４波長板、２５５は対物レンズ、２５
６は光ディスク、２５７は第１の光検出器、２５８は第
２の光検出器である。本光ヘッドは、光源２５１、偏光
分離素子２５２、コリメータレンズ２５３、１／４波長
板２５４、対物レンズ２５５、第１の光検出器２５７、
第２の光検出器２５８を含んで構成されている。

【０００５】光源２５１は、例えば半導体レーザー素子
で構成され、光ディスク２５６の記録層に対し、記録再
生用のコヒーレント光を出力する光源である。偏光分離
素子２５２は例えば特開昭６３−３１４５０２号公報に
開示されているように、周期的なプロトン交換層が形成
されたニオブ酸リチウムの基板を含み、プロトン交換層
の上に誘電体膜が堆積された光学素子である。なおプロ
トン交換層とは、ニオブ酸リチウム中のＬｉ原子がＨ
（プロトン）で置換された層を意味する。プロトン交換
層の常光及び異常光の屈折率がニオブ酸リチウム基板の
常光及び異常光の屈折率と異なることにより、常光線の
透過率を１００％、異常光線に対しては回折格子として
作用して透過率を０％とすることができ、偏光分離の性
質を持つ素子が形成できる。また、上記した構成とは異
なるが、偏光分離の性質を持つ光学素子については例え
ば特開昭６３−５５５０１号公報や特開平４−２１９７
０１号公報や特開平５−１９６８１３号公報にも記され
ている。

【０００６】コリメータレンズ２５３は、光源２５１か
ら出射された光を平行光にするレンズである。１／４波
長板２５４は例えば水晶で構成され、光源２５１から出
力される直線偏光の光を円偏光に変換すると共に、光デ
ィスク２５６の記録層で反射された光を照射時とは異な
る方向の直線偏光に変換する非線形光学素子である。光
検出器２５７は光ディスク２５６で反射された光のう
ち、偏光分離素子２５２で回折された＋１次光を受光す
る光検出器である。また光検出器２５８は光ディスク２
５６で反射された光のうち、偏光分離素子２５２で回折
された−１次光を受光する光検出器である。

【０００７】このように構成された光ヘッドの動作につ
いて説明する。光源２５１から出射された直線偏光の光
は偏光分離素子２５２を１００％透過する。そしてこの
光はコリメータレンズ２５３で平行光にされ、１／４波
長板２５４で円偏光の光に変換され、対物レンズ２５５
により光ディスク２５６上に集光される。

【０００８】次に光ディスク２５６から反射された円偏
光の光は、対物レンズ２５５を透過した後、１／４波長
板２５４により光源２５１から出射された光の偏光方向
とは直交する方向の直線偏光の光に変換される。この直
線偏光の光はコリメータレンズ２５３を透過した後、偏
光分離素子２５２により回折される。回折の＋１次光は
光検出器２５７に入射され、回折の−１次光は光検出器
２５８に入射される。

【０００９】光検出器２５７は、光ディスク２５６上に
おける光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力
し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出
力する。これら一方の信号は図示しないフォーカス制御
手段に与えられ、フォーカス誤差信号に基づき、フォー
カス制御手段は常に光が合焦状態で光ディスク２５６上
に集光されるように対物レンズ２５５の位置をその光軸
方向に制御する。また図示していないトラッキング制御
手段は、トラッキング誤差信号に基づき、光が光ディス
ク２５６上の所望のトラックに集光されるように対物レ
ンズ２５５の位置を制御する。さらに光検出器２５８は
光ディスク２５６に記録された情報を再生する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成の光ヘッドでは、用いられている偏光分離素子
２５２に収差があると、光ディスク２５６上に集光され
る光スポットが回折限界より大きくなるためジッターが
悪くなり、光ディスク２５６に記録されている情報を再
生することができなくなる。

【００１１】ここで、従来例に示した光ヘッドに用いら
れている偏光分離素子について述べる。特開昭６３−５
５５０１号公報、特開平３−２９１２９号公報、特開平
４−２１９７０１号公報、特開平５−１９６８１３号公
報で開示されている偏光分離素子はすべてニオブ酸リチ
ウム基板の所定の場所にプロトン交換を施してプロトン
交換層のパターンを形成した光学素子である。１例とし
て図２６に特開平５−１９６８１３号公報で開示されて
いる偏光分離素子の構造を示す。ここで２６１はニオブ
酸リチウム基板、２６２はプロトン交換層である。ジャ
ーナル・オブ・ソリッド・ステート・ケミストリー４１
巻（１９８２年）第３０８頁から第３１４頁（ＪＯＵＲ
ＮＡＬ ＯＦ ＳＯＬＩＤ ＳＴＡＴＥ ＣＨＥＭＩＳ
ＴＲＹＶｏｌ４１（１９８２）Ｐ．３０８−３１４）に
示されているように、プロトン交換層２６２の結晶構造
はニオブ酸リチウム２６１の結晶構造とは異なる上に、
プロトン交換層２６２の結晶格子はニオブ酸リチウム２
６１の結晶格子よりも大きくなる。従って、周期的なプ
ロトン交換層２６２が存在する面が凸になるように偏光
分離素子２５２が反ってしまい、この偏光分離素子を透
過する光は収差（球面収差や非点収差など）を持つこと
になる。また、従来の光ヘッドでは、偏光分離素子２５
２を動作させるために往路及び復路で光ビームの偏光方
向を互いに直交させるための１／４波長板２５４が必須
であり、更なる小型化を行うためには偏光分離素子２５
２と１／４波長板２５４を貼り合わせることが必要とな
るが、貼り合わせる際、偏光分離素子２５２が反ってい
るため、１／４波長板２５４と平行度を保ちながら貼り
合わせるのが非常に困難で貼り合わされた素子の透過波
面に収差が生じるという課題を有している。

【００１２】本発明は、このような従来の光学素子およ
び光ヘッドが有する上述した課題を考慮して、イオン交
換層によって回折を行う光学素子において、反りが小さ
く透過波面に収差を与えない光学素子およびその製造方
法を提供することを目的とするものである。さらに、本
発明は、上記光学素子を用いて小型で低コストの光ヘッ
ドを提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の本発明（請求項１
に記載の本発明に対応）は、イオン交換が可能な結晶で
ある基板と、前記結晶のＸ面もしくはＹ面の所定の部分
がイオン交換されたイオン交換層と、前記イオン交換層
により前記基板に生じる応力を補正する応力補正層とを
備えることを特徴とする光学素子である。

【００１４】第２の本発明（請求項２に記載の本発明に
対応）は、前記結晶が、ＬｉＴａ_XＮｂ_1-XＯ₃（０≦Ｘ
≦１）であることを特徴とする第１の本発明の光学素子
である。

【００１５】第３の本発明（請求項３に記載の本発明に
対応）は、前記イオン交換層によって、偏光分離を行う
ことを特徴とする第１または第２の本発明の光学素子で
ある。

【００１６】第４の本発明（請求項４に記載の本発明に
対応）は、前記応力補正層が、前記基板の前記イオン交
換層が形成されている面と反対側の面の全面または一部
に形成されていることを特徴とする第１〜第３のいずれ
かの本発明の光学素子である。

【００１７】第５の本発明（請求項５に記載の本発明に
対応）は、前記応力補正層が、前記イオン交換層と同様
に、前記結晶がイオン交換されたものであることを特徴
とする第４の本発明の光学素子である。

【００１８】第６の本発明（請求項６に記載の本発明に
対応）は、前記応力補正層が、アルミナ薄膜またはその
他の薄膜で形成されていることを特徴とする第４の本発
明の光学素子である。

【００１９】第７の本発明（請求項７に記載の本発明に
対応）は、外部から前記イオン交換層への入射光の反射
を防止する交換層反射防止膜と、外部から前記応力補正
層への入射光の反射を防止する補正層反射防止膜とを備
えることを特徴とする第４〜第６のいずれかの本発明の
光学素子である。

【００２０】第８の本発明（請求項８に記載の本発明に
対応）は、前記応力補正層上に配置された複屈折層を備
えることを特徴とする第４〜第６のいずれかの本発明の
光学素子である。

【００２１】第９の本発明（請求項９に記載の本発明に
対応）は、前記複屈折層が、ｎ／４波長板（ここでｎは
奇数）であることを特徴とする第８の本発明の光学素子
である。

【００２２】第１０の本発明（請求項１０に記載の本発
明に対応）は、外部から前記イオン交換層への入射光の
反射を防止する交換層反射防止膜と、前記応力補正層と
前記複屈折層との間の入射光の反射を防止する隣接層間
反射防止膜と、外部から前記複屈折層への入射光の反射
を防止する複屈折層反射防止膜とを備えることを特徴と
する第８または第９の本発明の光学素子である。

【００２３】第１１の本発明（請求項１１に記載の本発
明に対応）は、前記複屈折層が、水晶であることを特徴
とする第８〜第１０のいずれかの本発明の光学素子であ
る。

【００２４】第１２の本発明（請求項１２に記載の本発
明に対応）は、前記複屈折層が、誘電体が斜めから蒸着
された斜め蒸着膜であることを特徴とする第８〜第１０
のいずれかの光学素子である。

【００２５】第１３の本発明（請求項１３に記載の本発
明に対応）は、イオン交換層形成用のマスクパターンを
ＬｉＴａ_XＮｂ_1-XＯ₃（０≦Ｘ≦１）結晶基板の面上に
形成するマスクパターン形成工程と、前記マスクパター
ン形成工程の後、前記マスクパターンで特定された領域
においてリチウムイオンを水素イオンにイオン交換する
ことによって、イオン交換層を形成するイオン交換層形
成工程と、前記イオン交換層形成工程の後、イオン交換
された前記特定された領域もしくはそれ以外の領域を選
択的にエッチングすることによって、または、前記特定
された領域上もしくは前記それ以外の領域上に誘電体膜
を形成することによって、前記特定された領域の表面と
前記それ以外の領域の表面との高低差を調整する高低差
調整工程と、前記イオン交換層により生じる応力を補正
する応力補正層を形成する応力補正層形成工程とを含
み、前記応力補正層形成工程は、前記イオン交換層形成
工程の前に、前記イオン交換層形成工程と同時に、また
は、前記イオン交換層形成工程の後に行われることを特
徴とする光学素子の製造方法である。

【００２６】第１４の本発明（請求項１４に記載の本発
明に対応）は、前記高低差調整工程の後、前記応力補正
層上に誘電体材料を斜めに蒸着する蒸着膜形成工程を含
むことを特徴とする第１３の本発明の光学素子の製造方
法である。

【００２７】第１５の本発明（請求項１５に記載の本発
明に対応）は、第１〜第１２のいずれかの本発明の光学
素子を備えることを特徴とする光ヘッドである。

【００２８】第１６の本発明（請求項１６に記載の本発
明に対応）は、光記録媒体へ向けてコヒーレントな光を
出射する光源と、前記光源の前記光記録媒体側に配置さ
れたコリメータレンズと、前記コリメータレンズの前記
光記録媒体側に配置された第１〜第６のいずれかの本発
明の光学素子と、前記光学素子の前記光記録媒体側に配
置されたｎ／４波長板（ここでｎは奇数）と、前記ｎ／
４波長板の前記光記録媒体側に配置された対物レンズ
と、前記光学素子によって回折された回折光を受光する
１つまたは複数の受光部を有し、前記光記録媒体のフォ
ーカス誤差信号、トラッキング誤差信号および／または
前記光記録媒体に記録された情報信号を検出する光検出
手段とを備え、前記光源から出射された光が、前記コリ
メータレンズによって実質的に平行光にされ、前記光学
素子を透過して、前記ｎ／４波長板によって円偏光もし
くは楕円偏光に変換された後、前記対物レンズによって
前記光記録媒体に集光され、前記光記録媒体で反射され
た光が、前記対物レンズによって集光され、前記ｎ／４
波長板によって直線偏光もしくは楕円偏光に変換され、
前記光学素子によって回折された後、前記コリメータレ
ンズによって前記受光部に集光され、前記受光部が、前
記各信号に対応する前記回折光を受光できるように配置
されていることを特徴とする光ヘッドである。

【００２９】第１７の本発明（請求項１７に記載の本発
明に対応）は、光記録媒体へ向けてコヒーレントな光を
出射する光源と、前記光源の前記光記録媒体側に配置さ
れたコリメータレンズと、前記コリメータレンズの前記
光記録媒体側に配置された第７〜第１２のいずれかの本
発明の光学素子と、前記光学素子の前記光記録媒体側に
配置された対物レンズと、前記光学素子によって回折さ
れた回折光を受光する１つまたは複数の受光部を有し、
前記光記録媒体のフォーカス誤差信号、トラッキング誤
差信号および／または前記光記録媒体に記録された情報
信号を検出する光検出手段とを備え、前記光源から出射
された光が、前記コリメータレンズによって実質的に平
行光にされ、前記光学素子によって円偏光もしくは楕円
偏光に変換された後、前記対物レンズによって前記光記
録媒体に集光され、前記光記録媒体で反射された光が、
前記対物レンズによって集光され、前記光学素子によっ
て直線偏光もしくは楕円偏光に変換されて回折された
後、前記コリメータレンズによって前記受光部に集光さ
れ、前記受光部が、前記各信号に対応する前記回折光を
受光できるように配置されていることを特徴とする光ヘ
ッドである。

【００３０】第１８の本発明（請求項１８に記載の本発
明に対応）は、光記録媒体へ向けてコヒーレントな光を
出射する光源と、前記光源の前記光記録媒体側に配置さ
れた第１２の本発明の光学素子と、前記光学素子の前記
光記録媒体側に配置された対物レンズと、前記光学素子
によって回折された回折光を受光する１つまたは複数の
受光部を有し、前記光記録媒体のフォーカス誤差信号、
トラッキング誤差信号および／または前記光記録媒体に
記録された情報信号を検出する光検出手段とを備え、前
記光源から出射された光が、前記光学素子によって円偏
光もしくは楕円偏光に変換された後、前記対物レンズに
よって前記光記録媒体に集光され、前記光記録媒体で反
射された光が、前記対物レンズによって集光され、前記
光学素子によって直線偏光もしくは楕円偏光に変換され
て回折された後、前記受光部に入射され、前記受光部
が、前記各信号に対応する前記回折光を受光できるよう
に配置されていることを特徴とする光ヘッドである。

【００３１】第１９の本発明（請求項１９に記載の本発
明に対応）は、前記光学素子が、前記コリメータレンズ
または前記対物レンズと一体化されていることを特徴と
する第１７または第１８の本発明の光ヘッドである。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００３３】（第１の実施の形態）まず、本発明の第１
の実施の形態を図面を参照して説明する。

【００３４】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る光学素子の断面図である。図１において、１はＸ面の
ニオブ酸リチウム基板、２および３はニオブ酸リチウム
基板１をプロトン交換して形成されたプロトン交換層で
ある。なお、本実施の形態における光学素子は、偏光分
離素子として機能するものであり、ニオブ酸リチウム基
板１は本発明の基板に、プロトン交換層２は本発明のイ
オン交換層に、プロトン交換層３は本発明の応力補正層
に、それぞれ対応するものである。

【００３５】ここで、偏光分離素子として機能する面
（図１のプロトン交換層２が形成されている側の面）を
Ａ面とし、その裏面（図１のプロトン交換層３が形成さ
れている側の面）をＢ面とする。

【００３６】ニオブ酸リチウム基板１のＡ面の所定の部
分に周期的なプロトン交換層２が所定の深さで形成され
ており、このプロトン交換層２の表面がニオブ酸リチウ
ム基板１の表面に比べて所定の深さだけ深くなっている
ので特開平５−１９６８１３号公報に開示されているよ
うに偏光分離素子としての性質を持つ。

【００３７】前述したように、プロトン交換層２は元の
基板に比べて膨張しようとする力を内部に有しているた
め、プロトン交換層２が存在する面（Ａ面）側が凸にな
るように反ってしまう（ここで凸に反らす力を正の応力
と呼ぶ）。そこで、偏光分離素子として働く面（Ａ面）
の裏面（Ｂ面）上にプロトン交換層３を形成することに
より、Ａ面で生じる正の応力をＢ面で生じる正の応力で
キャンセルすることで光学素子そのものは反らないよう
にすることができる。

【００３８】ここで、Ａ面側のプロトン交換層２の深さ
はその光学素子の特性を満足するような深さになるが、
Ｂ面のプロトン交換層３の深さはＡ面側のプロトン交換
層２の体積とほぼ等しくなるような深さにすればよい。
ここで、Ａ面側のプロトン交換層の体積は次のようにし
て決まる。まず、プロトン交換の深さは特開平５−１９
６８１３号公報に開示されているように偏光分離素子と
して働くための深さになる。また、面積は光ヘッドの光
学設計に応じて決まる。これらより、Ａ面側のプロトン
交換層２の体積は決定される。また、Ｂ面側は偏光分離
素子として働かないようにするために全面をプロトン交
換するので、Ａ面側に比べてＢ面側はプロトン交換層の
面積が広くなるためプロトン交換層の深さは浅くなる。

【００３９】以上のように、本実施の形態によれば、偏
光分離素子として働く面の裏面全体にプロトン交換層を
形成する事により、偏光分離素子として働く面で生じる
反ろうとする力を裏面のプロトン交換層で生じる反ろう
とする力でキャンセルすることにより光学素子そのもの
には反りがないようにすることができる。

【００４０】なお、本実施の形態では、ニオブ酸リチウ
ム基板の表面に対してプロトン交換層の表面が凹である
光学素子について述べたが、本実施の形態における光学
素子の変形例として、偏光分離機能を有する構造が周期
的なプロトン交換層の上に誘電体膜２０が堆積されたも
の（図２）や、プロトン交換層の表面に対してニオブ酸
リチウムの表面が凹であるもの（図３）や、プロトン交
換がなされていないニオブ酸リチウム上に誘電体膜４０
が堆積されたもの（図４）であっても（特開昭６３−３
１４５０２号公報や特開平４−２１９７０１号公報参
照）、図２〜図４のように、裏面に反りを防止するプロ
トン交換層３を全面に施せば同等の効果が得られる。

【００４１】次に、本実施の形態における光学素子の製
造方法について、図５を用いて説明する。図５は、本発
明の第１の実施の形態における光学素子の製造方法の工
程を示す断面図である。

【００４２】まず、Ｘ面のニオブ酸リチウム基板１の表
裏両面（表面（上面）が図１のＡ面に、裏面（下面）が
図１のＢ面に、それぞれ対応する）全面にタンタル５
０、５１を蒸着し（図５（ａ））、タンタル５０上にフ
ォトリソグラフィによりレジスト５２のパターンを形成
し（図５（ｂ））、このレジスト５２をマスクとしてエ
ッチングによりタンタル５０をパターニングする（図５
（ｃ））。なお、図５（ａ）〜図５（ｃ）で示した工程
は、本発明のマスクパターン形成工程に対応するもので
ある。

【００４３】次に、パターニングされたタンタル５０を
マスクとして２３０℃のピロ燐酸中で熱処理を行うこと
により偏光分離機能を有するために必要な深さだけプロ
トン交換層２を形成し（図５（ｄ）；本発明のイオン交
換層形成工程に対応）、マスク用及び保護用タンタルを
剥離して（図５（ｅ））、プロトン交換層２が形成され
た面全面にタンタル５３を蒸着し（図５（ｆ））、２３
０℃のピロ燐酸中で熱処理を行うことにより反り防止用
プロトン交換層３を形成する（図５（ｇ）；本発明の応
力補正層形成工程に対応）。

【００４４】最後に、プロトン交換層２をフッ酸を含む
エッチング液によりエッチングすることによって、プロ
トン交換層２の表面とニオブ酸リチウム基板１の表面と
の高低差を調整する（図５（ｈ）；本発明の高低差調整
工程に対応）。

【００４５】ここで、図５（ｆ）に示された工程では成
膜を行っているため基板が加熱される可能性があり、ま
た、図５（ｇ）で示された工程においては熱処理が存在
するため、図５（ｄ）で示された工程で形成された偏光
分離用プロトン交換層２の深さが熱拡散により深くなる
ため、偏光分離のための最適なプロトン交換深さがずれ
る可能性がある。そこで、図５（ｆ）及び（ｇ）の工程
で生じる偏光分離用プロトン交換層２のプロトン交換深
さの最適条件からのずれを予め見積もって、図５（ｄ）
に示される工程を行えば所望の性能を有する光学素子が
製造できる。

【００４６】本実施の形態における光学素子の製造方法
では、ウェハー状のニオブ酸リチウム基板上に多数の素
子を形成した後にスクライブすることができるため、低
コストで大量生産に向いている。また、反り防止用プロ
トン交換層３と偏光分離用プロトン交換層２を別々に形
成するためそれぞれの深さの管理が行いやすい。

【００４７】なお、本実施の形態における光学素子の製
造方法は、図１で示した本実施の形態における光学素子
を製造するものであるとして説明したが、図２〜図４で
示した本実施の形態における光学素子の変形例を製造す
る場合は、図５（ｈ）で示した工程の替わりに、図２の
変形例を製造する場合はプロトン交換層２上に誘電体膜
２０を形成する工程を、図３の変形例を製造する場合は
Ａ面のプロトン交換層２以外の領域を選択的にエッチン
グする工程を、図４の変形例を製造する場合はＡ面のプ
ロトン交換層２以外の領域上に誘電体膜２０を形成する
工程を、それぞれ実施する。

【００４８】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
が上述した第１の実施の形態と異なるのは、光学素子の
製造方法の工程が異なることに関する点のみであり、そ
れ以外は、第１の実施の形態と同様である。したがっ
て、本実施の形態において、特に説明のないものについ
ては、第１の実施の形態と同じとし、第１の実施の形態
と同一符号を付与している構成部材については、特に説
明のない限り、第１の実施の形態と同様の機能を持つも
のとする。

【００４９】本実施の形態における光学素子の構成は、
図１で示した第１の実施の形態における光学素子の構成
と同じである。また、図２〜図４で示した変形例につい
ても、本実施の形態における光学素子に適用できる。

【００５０】次に、本実施の形態における光学素子の製
造方法について、図６を用いて説明する。図６は、本発
明の第２の実施の形態における光学素子の製造方法の工
程を示す断面図である。

【００５１】まず、Ｘ面のニオブ酸リチウム基板１の表
面（表面（上面）が図１のＡ面に、裏面（下面）が図１
のＢ面に、それぞれ対応する）全面にタンタル６０を蒸
着する（図６（ａ））。次に、２３０℃のピロ燐酸中で
熱処理を行うことにより反り防止用のプロトン交換層３
を所定の深さになるように形成する（図６（ｂ）；本発
明の応力補正層形成工程に対応）。

【００５２】次に、プロトン交換層３上全面にタンタル
６１を蒸着する（図６（ｃ））。

【００５３】次に、タンタル６０の表面にフォトリソグ
ラフィによりレジスト６２のパターンを形成し（図６
（ｄ））、このレジスト６２をマスクとしてエッチング
によりタンタル６０をパターニングする（図６
（ｅ））。なお、図６（ａ）、図６（ｄ）、図６（ｅ）
で示した工程は、本発明のマスクパターン形成工程に対
応するものである。

【００５４】次に、パターニングされたタンタル６０を
マスクとして２３０℃のピロ燐酸中で熱処理を行うこと
により偏光分離機能を有するために必要な深さだけプロ
トン交換層２を形成する（図６（ｆ）；本発明のイオン
交換層形成工程に対応）。

【００５５】最後に、タンタル６０、６１を除去して、
プロトン交換層２をフッ酸を含むエッチング液によりエ
ッチングすることによって、プロトン交換層２の表面と
ニオブ酸リチウム基板１の表面との高低差を調整する
（図６（ｇ）；本発明の高低差調整工程に対応）。

【００５６】ここで、図６（ｆ）に示された工程におい
て熱処理が存在するため、図６（ｂ）で示された工程で
形成された反り防止用プロトン交換層３の深さが熱拡散
により深くなるため、反り防止のための最適なプロトン
交換深さがずれる可能性がある。そこで、図６（ｆ）の
工程で生じる反り防止用プロトン交換層３のプロトン交
換深さの最適条件からのずれを予め見積もって、図６
（ｂ）に示されるプロトン交換層３を形成する工程を行
えば所望の性能を有する光学素子が製造できる。

【００５７】本実施の形態における光学素子の製造方法
では、第１の実施の形態における光学素子の製造方法に
比べてタンタルを剥離する工程がないため、第１の実施
の形態における光学素子の製造方法よりも工程が簡略化
でき低コストなものとなる。

【００５８】また、本実施の形態における光学素子の製
造方法では、第１の実施の形態における光学素子の製造
方法と同様に、ウェハー状のニオブ酸リチウム基板上に
多数の素子を形成した後にスクライブすることができる
ため、低コストで大量生産に向いている。また、反り防
止用プロトン交換層３と偏光分離用プロトン交換層２を
別々に形成するためそれぞれの深さの管理が行いやす
い。

【００５９】なお、本実施の形態における光学素子の製
造方法は、図１で示した光学素子を製造するものである
として説明したが、第１の実施の形態における光学素子
の製造方法と同様に、図２〜図４で示した光学素子を製
造する場合は、図６（ｇ）で示した工程の替わりに、図
２の変形例を製造する場合はプロトン交換層２上に誘電
体膜２０を形成する工程を、図３の変形例を製造する場
合はＡ面のプロトン交換層２以外の領域を選択的にエッ
チングする工程を、図４の変形例を製造する場合はＡ面
のプロトン交換層２以外の領域上に誘電体膜２０を形成
する工程を、それぞれ実施する。

【００６０】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
が上述した第１の実施の形態と異なるのは、光学素子の
製造方法の工程が異なることに関する点のみであり、そ
れ以外は、第１の実施の形態と同様である。したがっ
て、本実施の形態において、特に説明のないものについ
ては、第１の実施の形態と同じとし、第１の実施の形態
と同一符号を付与している構成部材については、特に説
明のない限り、第１の実施の形態と同様の機能を持つも
のとする。

【００６１】本実施の形態における光学素子の構成は、
図１で示した第１の実施の形態における光学素子の構成
と同じである。また、図２〜図４で示した変形例につい
ても、本実施の形態における光学素子に適用できる。

【００６２】次に、本実施の形態における光学素子の製
造方法について、図７を用いて説明する。図７は、本発
明の第３の実施の形態における光学素子の製造方法の工
程を示す断面図である。

【００６３】まず、Ｘ面のニオブ酸リチウム基板１の表
面（表面（上面）が図１のＡ面に、裏面（下面）が図１
のＢ面に、それぞれ対応する）全面にタンタルオキサイ
ド７０を蒸着する（図７（ａ））。

【００６４】次に、タンタルオキサイド７０を蒸着した
面の裏面側全面にタンタル７１を蒸着し（図７
（ｂ））、タンタル７１の表面にフォトリソグラフィに
よりレジスト７２のパターンを形成し（図７（ｃ））、
このレジスト７２をマスクとしてエッチングによりタン
タル７１をパターニングする（図７（ｄ））。なお、図
７（ｂ）〜図７（ｄ）で示した工程は、本発明のマスク
パターン形成工程に対応するものである。

【００６５】次に、パターニングしたタンタル７１をマ
スクとして２３０℃のピロ燐酸中で熱処理を行うことに
より偏光分離機能を有するために必要な深さだけプロト
ン交換層２、３を形成する（図７（ｅ）；本発明のイオ
ン交換層形成工程および本発明の応力補正層形成工程に
対応）。

【００６６】最後に、タンタル７１を除去して、プロト
ン交換層２をフッ酸を含むエッチング液によりエッチン
グすることによって、プロトン交換層２の表面とニオブ
酸リチウム基板１の表面との高低差を調整する（図７
（ｆ）；本発明の高低差調整工程に対応）。

【００６７】ここで、図７（ｅ）においては、プロトン
交換層２と同時に、プロトン交換層３がタンタルオキサ
イドで保護した部分に形成される。このタンタルオキサ
イドで保護した面にプロトン交換層が形成される理由
は、ピロ燐酸がタンタルオキサイド膜中にしみ込んでい
くからである。ただし、このしみ込みによるプロトン交
換層の形成は、タンタルオキサイドの蒸着膜のボイドの
大きさ及びその数とピロ燐酸の分子の大きさに依存す
る。図８に、タンタルオキサイドの膜厚とタンタルオキ
サイドで保護した部分に形成されるプロトン交換層の深
さのグラフを示す。このグラフに示されるようにタンタ
ルオキサイドの膜厚に応じてプロトン交換層３の深さを
任意に変えることができる。したがって、反り防止用プ
ロトン交換層３を偏光分離機能用プロトン交換層２を形
成するのと同時に形成することができる。

【００６８】本実施の形態の光学素子の製造方法では、
蒸着回数は、第２の実施の形態における光学素子の製造
方法と同じであるが、プロトン交換を行う工程の数が第
１および第２の実施の形態における光学素子の製造方法
に比較して少ないため、より低コストで同じ光学素子を
形成することができる。また、本実施の形態における光
学素子の製造方法では、第１および第２の実施の形態に
おける光学素子の製造方法と同様に、ウェハー状のニオ
ブ酸リチウム基板上に多数の素子を形成した後にスクラ
イブすることができるため、低コストで大量生産に向い
ている。ただし、反り防止用プロトン交換層３と偏光分
離用プロトン交換層２を同時に形成するため、双方の深
さを所定の値にするような管理が必要である。

【００６９】なお、本実施の形態では、反り防止用プロ
トン交換層の形成をタンタルオキサイドを用いて拡散速
度を落として偏光分離用プロトン交換層の形成と同時に
行っているが、タンタルオキサイド以外であってもピロ
燐酸がしみこむような材料（たとえば二酸化ケイ素や非
常に薄いタンタル等）であれば何ら問題はない。

【００７０】なお、本実施の形態における光学素子の製
造方法は、図１で示した光学素子を製造するものである
として説明したが、第１および第２の実施の形態におけ
る光学素子の製造方法と同様に、図２〜図４で示した光
学素子を製造する場合は、図７（Ｆ）で示した工程の替
わりに、図２の変形例を製造する場合はプロトン交換層
２上に誘電体膜２０を形成する工程を、図３の変形例を
製造する場合はＡ面のプロトン交換層２以外の領域を選
択的にエッチングする工程を、図４の変形例を製造する
場合はＡ面のプロトン交換層２以外の領域上に誘電体膜
２０を形成する工程を、それぞれ実施する。

【００７１】（第４の実施の形態）次に、本発明の第４
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
が上述した第２の実施の形態と異なるのは、本発明の応
力補正層の配置に関する点のみであり、それ以外は、第
２の実施の形態と同様である。したがって、本実施の形
態において、特に説明のないものについては、第２の実
施の形態と同じとし、第２の実施の形態と同一符号を付
与している構成部材については、特に説明のない限り、
第２の実施の形態と同様の機能を持つものとする。図９
は、本発明の第４の実施の形態における光学素子の断面
図である。本実施の形態における光学素子は、偏光分離
素子として機能するものであり、図９において、偏光分
離素子として機能する面（図９のプロトン交換層２が形
成されている側の面）をＣ面とし、その裏面（図９のプ
ロトン交換層３が形成されている側の面）をＤ面とす
る。図１で示した光学素子がＢ面全面にプロトン交換層
３が形成されているのに対し、本実施の形態における光
学素子は、図９に示すように、プロトン交換層３がＤ面
の一部のみに形成されている。

【００７２】図１０は、本発明の第４の実施の形態にお
ける光学素子のＤ面側の平面図である。図１０に示すよ
うに、プロトン交換層３は、Ｄ面側において、Ｃ面側に
プロトン交換層２のパターンがある部分以外の部分に形
成されている。

【００７３】前述したように、プロトン交換層２は元の
基板に比べて膨張しようとする力を内部に有しているた
めプロトン交換層２が存在する面（Ｃ面）側が凸になる
ように反ってしまう。そこで、偏光分離素子として働く
面（Ｃ面）の裏面（Ｄ面）上にプロトン交換層３を形成
することにより、Ｃ面で生じる正の応力をＤ面で生じる
正の応力でキャンセルすることで光学素子そのものは反
らないようにすることができる。

【００７４】ここで、Ｃ面上のプロトン交換層２の深さ
はその光学素子の特性を満足するような深さになるが、
Ｄ面のプロトン交換層３の深さはＣ面側のプロトン交換
層２の体積とほぼ等しくなるような深さにすればよい。
ここで、Ｃ面側のプロトン交換層２の体積は次のように
して決まる。まず、プロトン交換の深さは特開平５−１
９６８１３号公報に開示されているように偏光分離素子
として働くための深さになる。また、面積は光ヘッドの
光学設計に応じて決まる。これらより、Ｃ面側のプロト
ン交換層２の体積は決定する。また、Ｄ面側において
は、Ｃ面側のプロトン交換層２のパターンのある部分の
裏側に相当する部分が偏光分離素子として働かないよう
にするために、Ｃ面側のプロトン交換層２のパターンの
ある部分の裏側以外の所定の部分をプロトン交換するの
で、プロトン交換層３の面積に応じてＤ面側のプロトン
交換層３の深さは、Ｃ面側のプロトン交換層２の深さに
比べて深くなったり浅くなったりもしくは等しくなる。
例えば、図１０はＤ面側のＣ面のプロトン交換層２のパ
ターンがある部分の裏面以外をすべてプロトン交換した
場合であるが、図１１に示すように、Ｄ面側のＣ面のプ
ロトン交換層２のパターンがある部分以外の一部分をプ
ロトン交換するとしてもよいし、図１２に示すように、
Ｄ面側のＣ面のプロトン交換層２のパターンがある部分
の裏面すべてをプロトン交換するとしてもよい（図１０
〜図１２はすべて周期的なプロトン交換がなされた面の
裏側（Ｄ面側）より見た図であり、点線の円内が周期的
なプロトン交換層が存在する面である）。ここで、図１
２の場合は必ずＤ面側のプロトン交換層３の深さが浅く
なる。また、図１０や図１１で示した場合は設計により
Ｄ面側のプロトン交換層２とＣ面側のプロトン交換層３
の深さを同じにすることができるので、こうすると、表
面と裏面のプロトン交換層を同時に形成しやすくなる。

【００７５】以上のように、本実施の形態によれば、偏
光分離素子として働く面の裏面の一部分にプロトン交換
層を形成する事により、偏光分離素子として働く面で生
じる反りを裏面のプロトン交換層で生じる反りでキャン
セルすることにより光学素子そのものには反りがないよ
うにすることができる。さらに、図１０及び図１１に示
した光学素子では偏光分離機能を有する面のプロトン交
換層のパターンが無い部分の裏側のみをプロトン交換し
ているので偏光分離機能の特性を劣化させることはあり
得ない。

【００７６】なお、本実施の形態では、Ｄ面上の光が透
過する部分以外の所定の部分やＤ面上の光が透過する部
分のみにプロトン交換を施したが、Ｄ面上の光が透過す
る部分全面と光が透過しない部分の所定の部分をプロト
ン交換しても何らかまわない。

【００７７】また、本実施の形態における光学素子の変
形例として、本実施の形態における光学素子のＣ面側の
構成に替えて、図２〜図４で示した第１の実施の形態に
おける光学素子の変形例のＡ面側の構成を適用できる。
それぞれの場合の詳細説明は、第１の実施の形態におい
て行った説明に準じる。

【００７８】次に、本実施の形態における光学素子の製
造方法について、図１３を用いて説明する。図１３は、
本発明の第４の実施の形態における光学素子の製造方法
の工程を示す断面図である。

【００７９】まず、Ｘ面のニオブ酸リチウム基板１の表
裏両面（表面（上面）が図９のＣ面に、裏面（下面）が
図９のＤ面に、それぞれ対応する）全面にタンタル１３
０、１３１を蒸着する（図１３（ａ））。次に、タンタ
ル１３０を蒸着した面にフォトリソグラフィによりレジ
スト１３２のパターンを形成し（図１３（ｂ））、この
レジスト１３２をマスクとしてエッチングによりタンタ
ル１３０をパターニングし（図１３（ｃ））、このパタ
ーニングしたタンタル１３０をマスクとして２３０℃の
ピロ燐酸中で熱処理を行うことにより反り防止用プロト
ン交換層３を必要な深さだけ形成する（図１３
（ｄ））。なお、図１３（ａ）で示した工程のうちのタ
ンタル１３０を蒸着する工程および図１３（ｂ）〜図１
３（ｄ）で示した工程は、本発明の応力補正層形成工程
に対応するものである。また、上記パターンニングの形
状は、例えば、図１２〜図１４のいずれかの形状が選択
されるものとする。

【００８０】次に、プロトン交換層３を形成した領域を
含めてＤ面上全面にタンタル１３３を蒸着し（プロトン
交換層３が形成されていない領域では、タンタル１３０
上にタンタル１３３が積層される）、Ｃ面のタンタル１
３１の表面にフォトリソグラフィによりレジスト１３４
のパターンを形成し（図１３（ｅ））、このレジスト１
３４をマスクとしてエッチングによりタンタル１３１を
パターニングする（図１３（ｆ））。なお、図１３
（ａ）で示した工程のうちのタンタル１３１を蒸着する
工程、図１３（ｅ）で示した工程のうちのレジスト１３
４のパターンを形成する工程および図１３（ｆ）で示し
た工程は、本発明のマスクパターン形成工程に対応する
ものである。

【００８１】次に、パターニングしたタンタル１３１を
マスクとして２３０℃のピロ燐酸中で熱処理を行うこと
により偏光分離機能を有するために必要な深さだけプロ
トン交換層２を形成する（図１３（ｇ）；本発明のイオ
ン交換層形成工程に対応）。

【００８２】最後に、タンタル１３０、１３１、１３３
を除去して、プロトン交換層２をフッ酸を含むエッチン
グ液によりエッチングすることによって、プロトン交換
層２の表面とニオブ酸リチウム基板１の表面との高低差
を調整する（図１３（ｈ）；本発明の高低差調整工程に
対応）。

【００８３】本実施の形態における光学素子の製造方法
は、第２の実施の形態における光学素子の製造方法と同
様に、ウェハー状のニオブ酸リチウム基板上に多数の素
子を形成した後にスクライブすることができるため、低
コストで大量生産に向いている。

【００８４】なお、本実施の形態では反り防止用プロト
ン交換層３を偏光分離機能用プロトン交換層２より先に
形成しているが、この順番が逆であってもよい、この場
合は、大量生産に向いた製造方法となる。更に、上述し
たように反り防止用プロトン交換層３と偏光分離機能用
プロトン交換層２の両プロトン交換層の深さが等しいと
きは、マスク金属をタンタルとして表裏両面を同時にプ
ロトン交換することができる。この場合、プロトン交換
の回数が、図１３で示した本実施の形態における光学素
子の製造方法より少ないので、より低コストな製造方法
となる。

【００８５】なお、本実施の形態における光学素子の製
造方法は、図９で示した光学素子（Ｄ面については、図
１０〜図１４のいずれか）を製造するものであるとして
説明したが、第１の実施の形態における光学素子の製造
方法と同様に、図２〜図４のＡ面側の構成をＤ面側に適
用した変形例を製造する場合は、図１２（ｈ）で示した
工程の替わりに、図２に対応する変形例を製造する場合
はプロトン交換層２上に誘電体膜２０を形成する工程
を、図３に対応する変形例を製造する場合はＡ面のプロ
トン交換層２以外の領域を選択的にエッチングする工程
を、図４に対応する変形例を製造する場合はＡ面のプロ
トン交換層２以外の領域上に誘電体膜２０を形成する工
程を、それぞれ実施する。

【００８６】（第５の実施の形態）次に、本発明の第５
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
が上述した第１の実施の形態と異なるのは、本発明の交
換層反射防止膜および補正層反射防止膜を備えることに
関する点のみであり、それ以外は、第１の実施の形態と
同様である。したがって、本実施の形態において、特に
説明のないものについては、第１の実施の形態と同じと
し、第１の実施の形態と同一符号を付与している構成部
材については、特に説明のない限り、第１の実施の形態
と同様の機能を持つものとする。

【００８７】図１４は、本発明の第５の実施の形態にお
ける光学素子の断面図である。本実施の形態における光
学素子は、偏光分離素子として機能するものであり、図
１４に示すように、第１の実施の形態における光学素子
のＡ面上に二酸化ケイ素膜１４１（本発明の交換層反射
防止膜に対応）が、Ｂ面上に二酸化ケイ素膜１４０（本
発明の補正層反射防止膜に対応）がそれぞれ形成された
ものである。

【００８８】まず、二酸化ケイ素膜１４０について述べ
る。この二酸化ケイ素膜１４０はプロトン交換が施され
ているニオブ酸リチウム基板１の表面での入射ビームの
反射を防止するためのものである。今、プロトン交換が
施されているニオブ酸リチウムの屈折率をｎ_PLN、空気
の屈折率をｎ_AIRとすると、反射防止膜の屈折率ｎ₁は数
１のようになる。

【００８９】

【数１】ｎ₁＝（ｎ_PLN×ｎ_AIR）^1/2 この数１に、ｎ_PLN＝２．１２、ｎ_AIR＝１を代入する
と、反射防止膜の屈折率ｎ₁は１．４６となる。ここ
で、二酸化ケイ素膜の屈折率は１．４５であるので、プ
ロトン交換されたニオブ酸リチウム基板１の表面での反
射を防止する条件を満足し、この二酸化ケイ素膜１４０
の厚さを（２Ｎ＋１）λ／４（λは入射する光ビームの
波長、Ｎは０以上の整数）とすると二酸化ケイ素膜１４
０は反射防止膜となる。

【００９０】次に、二酸化ケイ素膜１４１について述べ
る。この二酸化ケイ素膜１４１はプロトン交換が周期的
に施されているニオブ酸リチウム基板１の表面での入射
ビームの反射を防止するためのものである。今、プロト
ン交換が周期的に施されているニオブ酸リチウムの屈折
率をｎ_LN’、空気の屈折率をｎ_AIRとすると、反射防止
膜の屈折率ｎ₂は数２のようになる。

【００９１】

【数２】ｎ₂＝（ｎ_LN’×ｎ_AIR）^1/2 ここで、周期的なプロトン交換がなされているニオブ酸
リチウムの屈折率ｎ_LN’は、プロトン交換がなされてい
るニオブ酸リチウムの屈折率とプロトン交換がなされて
いないニオブ酸リチウムの屈折率の平均として計算で
き、ｎ_LN’＝２．１９となる。この値とｎ_AIR＝１を数
２に代入すると、反射防止膜の屈折率ｎ₂は１．４８と
なる。ここで、二酸化ケイ素膜の屈折率は１．４５であ
るので、プロトン交換が周期的に施されたニオブ酸リチ
ウム基板１の表面での反射を防止する条件を満足し、こ
の二酸化ケイ素膜１４１の厚さを（２Ｎ＋１）λ／４
（λは入射する光ビームの波長、Ｎは０以上の整数）と
すると二酸化ケイ素膜１４１は反射防止膜となる。

【００９２】以上のように二酸化ケイ素膜を周期的なプ
ロトン交換が施されたニオブ酸リチウム基板上（図１４
のプロトン交換層２が形成されている側の面上）及びプ
ロトン交換が施されたニオブ酸リチウム基板上（図１４
のプロトン交換層３が形成されている側の面上）に設け
ることにより、素子での反射を実質的に完全に防止する
ことができる。

【００９３】また、図２〜図４で示した第１の実施の形
態における光学素子の変形例のＡ面上に、本発明の交換
層反射防止膜としての二酸化ケイ素膜が、Ｂ面上に本発
明の補正層反射防止膜として、例えば二酸化ケイ素膜が
それぞれ形成された変形例としても、同等の効果が得ら
れる。

【００９４】また、本発明の交換層反射防止膜および補
正層反射防止膜の材料として、本実施の形態において
は、二酸化ケイ素を用いるとして説明したが、所望の屈
折率を有する材料であれば、これに限るものではない。

【００９５】さらに、本発明の交換層反射防止膜および
補正層反射防止膜は、本実施の形態においては、単層の
反射防止膜であるとして説明したが、これに限るもので
はなく、多層の反射防止膜であってもよい。

【００９６】（第６の実施の形態）次に、本発明の第６
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
が上述した第１の実施の形態と異なるのは、本発明の複
屈折層を備えることに関する点のみであり、それ以外
は、第１の実施の形態と同様である。したがって、本実
施の形態において、特に説明のないものについては、第
１の実施の形態と同じとし、第１の実施の形態と同一符
号を付与している構成部材については、特に説明のない
限り、第１の実施の形態と同様の機能を持つものとす
る。

【００９７】図１５は、本発明の第６の実施の形態にお
ける光学素子の断面図である。本実施の形態における光
学素子は、偏光分離素子として機能するものであり、図
１５に示すように、第１の実施の形態における光学素子
のＢ面上に水晶１５０（本発明の複屈折層に対応）が形
成されたものである。

【００９８】前述したように、偏光分離素子を動作させ
るために往路及び復路で光ビームの偏光方向を互いに直
交させるためのｎ／４波長板（ここでｎは奇数）が必須
であり、光ヘッドの更なる小型化を行うためには偏光分
離素子とｎ／４波長板を貼り合わせることが必要とな
る。更に、光ヘッドに組み込む際の調整工程の削減によ
り光ヘッドの低コスト化をはかるためにも光学素子を一
体化することが必要である。

【００９９】ここで、水晶１５０は１軸性の複屈折を有
し、所定の厚みによりｎ／４波長板になることは公知の
事実である。そこで、偏光分離素子と水晶で形成される
ｎ／４波長板を貼り合わせる場合、従来の偏光分離素子
では周期的なプロトン交換層のため反りが発生し、偏光
分離素子を形成したウェハーと水晶で形成されているｎ
／４波長板のウェハーを貼り合わせるのが困難である。
しかし、本実施の形態における光学素子は、周期的なプ
ロトン交換層２で発生する正の応力が裏面に形成したプ
ロトン交換層３で発生する正の応力でキャンセルされて
いるのでウェハーそのものには反りが生じない。したが
って、水晶１５０で形成されるｎ／４波長板を貼り合わ
せる場合、ウェハー同士を貼ることが容易であるため大
量生産に向き、ウェハー全体にわたって透過波面精度が
良好となる。

【０１００】以上のように、周期的なプロトン交換層を
有する面の裏面に、プロトン交換層を設け、その上にｎ
／４波長板を貼り合わせることにより透過波面精度が良
好な光学素子が形成でき、更に透過波面精度が良好とな
る。

【０１０１】なお、本発明の複屈折層の材料として、本
実施の形態においては、水晶を用いるとして説明した
が、雲母等の複屈折を有する材料であれば、これに限る
ものではない。

【０１０２】また、図２〜図４で示した第１の実施の形
態における光学素子の変形例のＢ面上に、本発明の複屈
折層として、例えば水晶が形成された変形例としても、
同等の効果が得られる。

【０１０３】（第７の実施の形態）次に、本発明の第７
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
が上述した第１の実施の形態と異なるのは、本発明の複
屈折層を備えることに関する点のみであり、それ以外
は、第１の実施の形態と同様である。したがって、本実
施の形態において、特に説明のないものについては、第
１の実施の形態と同じとし、第１の実施の形態と同一符
号を付与している構成部材については、特に説明のない
限り、第１の実施の形態と同様の機能を持つものとす
る。

【０１０４】図１６は、本発明の第７の実施の形態にお
ける光学素子の断面図である。本実施の形態における光
学素子は、偏光分離素子として機能するものであり、図
１６に示すように、第１の実施の形態における光学素子
のＢ面上に、Ｔａ₂Ｏ₅がニオブ酸リチウム基板１の法線
に対して７０°の角度から蒸着された斜め蒸着膜１６０
（本発明の複屈折層に対応）が形成されたものである。

【０１０５】図１６で示された本実施の形態における光
学素子は、周期的なプロトン交換層２があり、更にその
裏面にプロトン交換層３を形成しているので、上述した
ように、透過波面精度が良好で、偏光分離機能を有して
いる。また、特開昭６３−３１２９７０号公報に開示さ
れているようにＴａ₂Ｏ₅膜が基板に対して斜めに蒸着さ
れて形成されているのでこの膜は複屈折膜となる。本実
施の形態では、基板の法線に対して７０°の方向より蒸
着している（図１７参照）ので、常光に対する屈折率と
異常光に対する屈折率の差である複屈折△ｎが０．０７
となり１／４波長板として作用するために膜の厚さは
２．６μｍになっている。

【０１０６】次に、第６の実施の形態における光学素子
と本実施の形態における光学素子の違いについて述べ
る。第６の実施の形態における光学素子は、１／４波長
板を水晶の結晶で形成しており、その厚みのコントロー
ルを研磨を用いて行っているため、機械的強度を保つた
めには、厚みを約０．５ｍｍ以下にする事が困難であ
る。これに対し、本実施の形態における光学素子は、蒸
着によって厚みを精度良くコントロールすることができ
るので、１／４波長板の性質を出すための最小の厚さで
ある２．６μｍの蒸着膜を形成することが可能である。
したがって、本実施の形態における光学素子において
は、光学素子そのものを非常に薄くすることができる。

【０１０７】ここで、本実施の形態における光学素子の
光ビームの入射角依存性と、第６の実施の形態における
光学素子の光ビームの入射角依存性とを比較してみる。
水晶で形成した１／４波長板の複屈折を△ｎ₁、厚みを
ｄ₁、入射する光ビームの波長をλ、入射する光ビーム
の入射角をθ₁（図１８参照）とすると常光と異常光の
この素子を透過するときの光路差ｘ₁は数３のようにな
る。

【０１０８】

【数３】ｘ₁＝△ｎ₁・ｄ₁／ｃｏｓθ₁ ここで、△ｎ₁・ｄ₁はこの素子が１／４波長板としての
性質を持つので、△ｎ ₁・ｄ₁＝（２Ｎ＋１）λ／４（Ｎ
は０以上の整数）となり、これを数３に代入すると数４
が得られる。

【０１０９】

【数４】ｘ₁＝（２Ｎ＋１）λ／４ｃｏｓθ₁ よって、θ₁＝０のときからの光路差のずれ△ｘ₁は数５
のようになる。

【０１１０】

【数５】 △ｘ₁＝（２Ｎ＋１）λ（１／ｃｏｓθ₁−１）／４ また、本実施の形態における光学素子の斜め蒸着膜の複
屈折を△ｎ₂、厚みをｄ₂、入射する光ビームの波長を
λ、入射する光ビームの入射角をθ₂（図１８のθ₁と同
じ関係）とすると常光と異常光のこの素子を透過すると
きの光路差ｘ₂は数６のようになる。

【０１１１】

【数６】ｘ₂＝△ｎ₂・ｄ₂／ｃｏｓθ₂ ここで、△ｎ₂・ｄ₂はこの斜め蒸着膜が１／４波長板と
しての性質を持つので、△ｎ₂・ｄ₂＝λ／４となり、こ
れを数６に代入すると数７が得られる。

【０１１２】

【数７】ｘ₂＝λ／４ｃｏｓθ₂ よって、θ₂＝０のときからの光路差のずれ△ｘ₂は数８
のようになる。

【０１１３】

【数８】△ｘ₂＝λ（１／ｃｏｓθ₂−１）／４ ここで、水晶で作られた１／４波長板の厚みは０．５ｍ
ｍ程度、今０．４９９ｍｍとするとＮ＝１１となり、こ
れを数５に代入すると数９が得られる。

【０１１４】

【数９】△ｘ₁＝２３λ（１／ｃｏｓθ₁−１）／４ △ｘ₁と△ｘ₂が等しくなるときのθ₁とθ₂との関係は数
８と数９より数１０のような関係となる。

【０１１５】

【数１０】 ２３（１／ｃｏｓθ₁−１）＝（１／ｃｏｓθ₂−１） 数１０より、θ₁が１°ずれたときの光路差のずれと等
しくなるためのθ₂は４．８°となり、本実施の形態に
おける光学素子は、第６の実施の形態における光学素子
と比較して、入射角依存性が小さいことがわかる。

【０１１６】また、斜め蒸着膜１６０の複屈折△ｎ₂は
入射角によらず一定としたが、実際は入射角に依存して
いる。しかし、入射角が非常に小さいときはこの依存性
は小さいものと考えられる。また、特開昭６３−１３２
２０３号公報に開示されているように、斜め蒸着膜１６
０を２層構造にすれば、この複屈折の入射角依存性もほ
とんどないものにできるので、光ビームの入射角による
１／４波長板としての性質の劣化を更に防ぐことができ
る。

【０１１７】以上のように、本実施の形態によれば、偏
光分離素子に誘電体材料を斜めに蒸着することにより平
面精度の良い光学素子を形成することができ、水晶で作
られた１／４波長板とを貼り合わせた光学素子に比べて
非常に薄く、更に、入射角依存性の小さい素子が形成で
きる。

【０１１８】なお、図２〜図４で示した第１の実施の形
態における光学素子の変形例のＢ面上に、本発明の複屈
折層として、斜め蒸着膜が形成された変形例としても、
同等の効果が得られる。

【０１１９】次に、本実施の形態における光学素子の製
造方法について、図１９を用いて説明する。図１９は、
本発明の第７の実施の形態における光学素子の製造方法
の工程を示す断面図である。

【０１２０】まず、Ｘ面のニオブ酸リチウム基板１の表
裏両面（表面（上面）が図１６の上面（図１のＡ面）
に、裏面（下面）が図１６の下面（図１のＢ面）に、そ
れぞれ対応する）全面にタンタル１９０、１９１を蒸着
し（図１９（ａ））、タンタル１９０上にフォトリソグ
ラフィによりレジスト１９２のパターンを形成し（図１
９（ｂ））、このレジスト１９２をマスクとしてエッチ
ングによりタンタル１９０をパターニングする（図１９
（ｃ））。なお、図１９（ａ）〜図１９（ｃ）で示した
工程は、本発明のマスクパターン形成工程に対応するも
のである。

【０１２１】次に、パターニングされたタンタル１９０
をマスクとして２３０℃のピロ燐酸中で熱処理を行うこ
とにより偏光分離機能を有するために必要な深さだけプ
ロトン交換層２を形成し（図１９（ｄ）；本発明のイオ
ン交換層形成工程に対応）、マスク用及び保護用タンタ
ルを剥離して（図１９（ｅ））、プロトン交換層２が形
成された面全面にタンタル１９３を蒸着し（図１９
（ｆ））、２３０℃のピロ燐酸中で熱処理を行うことに
より反り防止用プロトン交換層３を形成する（図１９
（ｇ）；本発明の応力補正層形成工程に対応）。

【０１２２】次に、プロトン交換層３をフッ酸を含むエ
ッチング液によりエッチングすることによって、プロト
ン交換層２の表面とニオブ酸リチウム基板１の表面との
高低差を調整する（図１９（ｈ）；本発明の高低差調整
工程に対応）。

【０１２３】最後に、反り防止用プロトン交換層３の面
上にタンタルオキサイドを、図１７に示されているよう
に基板の法線に対してθ＝７０度の方向から蒸着して、
斜め蒸着膜１６０を形成する（図１９（ｉ）；本発明の
蒸着膜形成工程に対応）。

【０１２４】ここで、斜め蒸着膜１６０を形成するため
に、図１９（ｈ）の工程でできた素子を高温で加熱しな
ければならない。また、図１９（ｆ）に示された工程で
は成膜を行っているため基板が加熱される可能性があ
り、また、図１９（ｇ）で示された工程においては熱処
理が存在するため、図１９（ｄ）で示された工程で形成
された偏光分離用プロトン交換層の深さが熱拡散により
深くなるため、偏光分離のための最適なプロトン交換深
さがずれる可能性がある。そこで、図１９（ｆ）及び
（ｇ）及び（ｈ）の工程で生じる偏光分離用プロトン交
換層２のプロトン交換深さの最適条件からのずれを予め
見積もって、図１９（ｄ）に示される工程を行えば所望
の性能を有する光学素子が製造できる。

【０１２５】本実施の形態における光学素子の製造方法
は、斜め蒸着膜１６０の面積には限界がないので、ウェ
ハー状のニオブ酸リチウム基板に多数の素子を形成した
後にスクライブすることができ、低コストで大量生産に
向いている。また、反り防止用プロトン交換層と偏光分
離用プロトン交換層を別々に形成するためそれぞれの深
さの管理が行いやすい。

【０１２６】なお、本実施の形態では偏光分離機能プロ
トン交換層２を斜め蒸着膜１６０より先に形成している
が、斜め蒸着膜１６０を先に形成しても、大量生産に向
いた製造方法であることに変わりはない。

【０１２７】また、上述した第１〜第４の実施の形態に
おける光学素子の製造方法、および本実施の形態におけ
る光学素子の製造方法では、いずれもプロトン交換層２
のエッチングはフッ酸を用いたウェットエッチングで行
っているがフッ素ラジカルを用いたドライエッチングを
行っても何等問題はなく、更にこの方法であれば反り防
止用プロトン交換層がエッチングされることがないので
素子の特性の管理が行いやすい。更に、上記のそれぞれ
の実施の形態では、プロトン交換の方法としてタンタル
をマスクとしてピロリン酸で熱処理しているが、金属を
マスクとして酸で熱処理する方法ならばこの限りではな
く、例えば従来用いられているアルミをマスクとして安
息香酸中で処理を行ってもよい。

【０１２８】なお、本実施の形態における光学素子の製
造方法は、図１６で示した光学素子を製造するものであ
るとして説明したが、第１の実施の形態における光学素
子の製造方法と同様に、図２〜図４で示した第１の実施
の形態における光学素子の変形例のＢ面上に斜め蒸着膜
が形成されたものを製造する場合は、図１９（ｈ）で示
した工程の替わりに、図２に対応する変形例を製造する
場合はプロトン交換層２上に誘電体膜２０を形成する工
程を、図３に対応する変形例を製造する場合はＡ面のプ
ロトン交換層２以外の領域を選択的にエッチングする工
程を、図４に対応する変形例を製造する場合はＡ面のプ
ロトン交換層２以外の領域上に誘電体膜２０を形成する
工程を、それぞれ実施する。

【０１２９】（第８の実施の形態）次に、本発明の第８
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
が上述した第７の実施の形態と異なるのは、本発明の交
換層反射防止膜、隣接層間反射防止膜および複屈折層反
射防止膜を備えることに関する点のみであり、それ以外
は、第１の実施の形態と同様である。したがって、本実
施の形態において、特に説明のないものについては、第
７の実施の形態と同じとし、第７の実施の形態と同一符
号を付与している構成部材については、特に説明のない
限り、第７の実施の形態と同様の機能を持つものとす
る。

【０１３０】図２０は、本発明の第８の実施の形態にお
ける光学素子の断面図である。本実施の形態における光
学素子は、偏光分離素子として機能するものであり、図
２０に示すように、第７の実施の形態における光学素子
のプロトン交換層２が形成されている側の面上に二酸化
ケイ素膜２００（本発明の交換層反射防止膜に対応）
が、プロトン交換層３と斜め蒸着膜１６０との間に二酸
化ケイ素とタンタルオキサイドからなる混合膜２０１
（本発明の隣接層間反射防止膜に対応）が、斜め蒸着膜
１６０上にフッ化マグネシウム膜２０２（本発明の複屈
折層反射防止膜に対応）がそれぞれ形成されたものであ
る。

【０１３１】まず、二酸化ケイ素膜２００について述べ
る。この二酸化ケイ素膜２００はプロトン交換が周期的
に施されているニオブ酸リチウム基板１の表面での入射
ビームの反射を防止するためのものである。今、プロト
ン交換が周期的に施されているニオブ酸リチウムの屈折
率をｎ_LN’、空気の屈折率をｎ_AIRとすると、反射防止
膜の屈折率ｎ₃は数１１のようになる。

【０１３２】

【数１１】ｎ₃＝（ｎ_LN’×ｎ_AIR）^1/2 第５の実施の形態において説明したように、ｎ_LN’＝
２．１９、ｎ_AIR＝１であるから、これらを数１１に代
入すると、反射防止膜の屈折率ｎ₃は１．４８となる。
ここで、二酸化ケイ素膜の屈折率は１．４５であるの
で、プロトン交換が周期的に施されたニオブ酸リチウム
基板１の表面での反射を防止する条件を満足し、この二
酸化ケイ素膜１４１の厚さを（２Ｎ＋１）λ／４（λは
入射する光ビームの波長、Ｎは０以上の整数）とすると
二酸化ケイ素膜２００は反射防止膜となる。

【０１３３】次に、二酸化ケイ素とタンタルオキサイド
からなる混合膜２０１について述べる。この混合膜２０
１は、プロトン交換層３プと斜め蒸着膜１６０との界面
での入射ビームの反射を防止するためのものである。
今、プロトン交換されたニオブ酸リチウム（プロトン交
換層３）の屈折率をｎ_PLN、Ｔａ₂Ｏ₅の斜め蒸着膜１６
０の屈折率をｎ_dとすると、反射防止膜の屈折率ｎ₄は数
１２のようになる。

【０１３４】

【数１２】ｎ₄＝（ｎ_PLN×ｎ_d）^1/2 この数１２にｎ_PLN＝２．１２、ｎ_d＝１．５を代入する
と反射防止膜の屈折率ｎ₄は１．７８となる。ここで、
二酸化ケイ素の屈折率は１．４５、タンタルオキサイド
を基板に対して垂直に蒸着された膜の屈折率は２である
ので二酸化ケイ素とタンタルオキサイドからなる混合膜
２０１はその組成比を適当に変えれば屈折率が１．７８
とすることが可能である。よって、混合膜２０１は組成
を適当に選ぶことにより、プロトン交換層３と斜め蒸着
膜１６０との界面での反射を防止する条件を満足し、こ
の混合膜２０１の厚さを（２Ｎ＋１）λ／４（λは入射
する光ビームの波長、Ｎは０以上の整数）とすると、混
合膜２０１は反射防止膜となる。

【０１３５】次に、フッ化マグネシウム膜２０２につい
て述べる。このフッ化マグネシウム膜２０２は、斜め蒸
着膜１６０の表面での入射ビームの反射を防止するため
のものである。今、斜め蒸着膜１６０の屈折率をｎ_d、
空気の屈折率をｎ_AIRとすると、反射防止膜の屈折率ｎ₅
は数１３のようになる。

【０１３６】

【数１３】ｎ₅＝（ｎ_d×ｎ_AIR）^1/2 この数１３に、ｎ_d ＝１．５、ｎ_AIR ＝１を代入する
と、反射防止膜の屈折率ｎ₃は、１．２２となる。この
ように低屈折率で丈夫な薄膜層を蒸着できる理想的な物
質はほとんど存在しない。しかし、フッ化マグネシウム
は屈折率が１．３８であり、この屈折率は十分に妥協で
きる数値である。よって、フッ化マグネシウム膜２０２
は、斜め蒸着膜１６０の表面での反射を防止する条件を
満足し、このフッ化マグネシウム膜２０２の厚さを（２
Ｎ＋１）λ／４（λは入射する光ビームの波長、Ｎは０
以上の整数）とするとフッ化マグネシウム膜２０２は反
射防止膜となる。

【０１３７】以上のように、プロトン交換層２が形成さ
れている側の面上に二酸化ケイ素膜を、プロトン交換層
３と斜め蒸着膜１６０との間に二酸化ケイ素とタンタル
オキサイドからなる混合膜を、斜め蒸着膜１６０上にフ
ッ化マグネシウム膜２０２をそれぞれ形成することによ
り、素子での反射を実質的に完全に防止することができ
る。

【０１３８】なお、本発明の交換層反射防止膜、隣接層
間反射防止膜および複屈折層反射防止膜の材料として、
本実施の形態においては、それぞれ二酸化ケイ素、二酸
化ケイ素とタンタルオキサイドの混合及びフッ化マグネ
シウムを用いるとして説明したが、所望の屈折率を有す
る材料であれば、これに限るものではない。

【０１３９】さらに、本発明の交換層反射防止膜、隣接
層間反射防止膜および複屈折層反射防止膜は、本実施の
形態においては、単層の反射防止膜であるとして説明し
たが、これに限るものではなく、多層の反射防止膜であ
ってもよい。

【０１４０】また、斜め蒸着膜１６０は、蒸着の角度に
より複屈折及び屈折率が変化するので、適当な蒸着角度
を選ぶと屈折率がプロトン交換が施されたニオブ酸リチ
ウムと空気との界面での反射を防止するような値とな
り、かつ、厚みが（２Ｎ＋１）λ／４（λは入射する光
ビームの波長、Ｎは０以上の整数）で１／４波長板の性
質を有するような複屈折を持たせることが可能である
（アプライド・オプティックス２８巻（１９８９年）第
２４６６頁から第２４８２頁（ＡＰＰＬＩＥＤ ＯＰＴ
ＩＣＳ Ｖｏｌ２８（１９８９）Ｐ．２４６６−２４８
２）参照）。このようにすれば、プロトン交換層３と斜
め蒸着膜１６０との間もしくは斜め蒸着膜１６０上での
反射を斜め蒸着膜１６０のみによって、防止できるよう
になる。したがって、本発明の隣接層間反射防止膜およ
び複屈折層反射防止膜を設ける必要がなくなるので、光
学素子の製造が簡略化され、また光学素子がさらに薄く
なる。

【０１４１】なお、第７の実施の形態および本実施の形
態においては、いずれも斜め蒸着膜１６０の材料として
Ｔａ₂Ｏ₅を用いたが、ＷＯ₃やＢｉ₂Ｏ₃等の誘電体材料
を用いても良く、更に、蒸着角度が３０゜以上であれば
良い（特開昭５９−４９５０８号公報や特開昭６３−３
１２９７０号公報参照）。

【０１４２】また、図２〜図４で示した第１の実施の形
態における光学素子の変形例に対応する第７の実施の形
態における光学素子の変形例に、本実施の形態と同様
に、本発明の交換層反射防止膜、隣接層間反射防止膜お
よび複屈折層反射防止膜がそれぞれ形成された変形例と
しても、同等の効果が得られる。

【０１４３】（第９の実施の形態）次に、本発明の第９
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
が上述した第１の実施の形態と異なるのは、本発明の応
力補正層に関する点のみであり、それ以外は、第１の実
施の形態と同様である。したがって、本実施の形態にお
いて、特に説明のないものについては、第１の実施の形
態と同じとし、第１の実施の形態と同一符号を付与して
いる構成部材については、特に説明のない限り、第１の
実施の形態と同様の機能を持つものとする。

【０１４４】図２１は、本発明の第９の実施の形態にお
ける光学素子の断面図である。本実施の形態における光
学素子は、偏光分離素子として機能するものであり、図
２１において、２１０はアルミナ膜（本発明の応力補正
層に対応）である。ここで偏光分離素子として機能する
面（図２１のプロトン交換層２が形成されている側の
面）をＥ面とし、その裏面（図２１のアルミナ膜２１０
が形成されている側の面）をＦ面とする。

【０１４５】前述したように、プロトン交換層２は元の
基板に比べて膨張しようとする力を内部に有しているた
めプロトン交換層２が存在する面（Ｅ面）側が凸になる
ように反ってしまう。そこで、偏光分離素子として働く
面（Ｅ面）の裏面（Ｆ面）上に正の熱膨張係数（熱がか
かると体積が増える）をもつ膜であるアルミナ膜２１０
を形成するものである。

【０１４６】アルミナ膜２１０の成膜方法としては、例
えば、電子ビーム蒸着が挙げられる。これは、ターゲッ
トを電子ビームで溶かし、高温の分子を基板上にとばし
固化させるものである。したがって、成膜時の基板温度
が上がるため、熱膨張係数が正のものは成膜後で縮むこ
とになり、凸になろうとする力（正の応力）が発生す
る。そこで、Ｅ面で生じる凸になろうとする力（正の応
力）をＦ面で生じる凸になろうとする力（正の応力）で
キャンセルすることで光学素子そのものは反らないよう
にすることができる。ここで、Ｅ面上のプロトン交換層
の深さはその光学素子の特性を満足するような深さにな
るが、Ｆ面上のアルミナ膜の膜厚はＥ面側のプロトン交
換層により生じる凸になろうとする力とほぼ等しくなる
ような膜厚にすればよい。

【０１４７】以上のように本実施の形態によれば、偏光
分離素子として働く面の裏面にアルミナ膜２１０を形成
する事により、偏光分離素子として働く面で生じる反り
を裏面のアルミナ膜で生じる反りでキャンセルすること
により光学素子そのものには反りがないようにすること
ができる。

【０１４８】なお、本実施の形態では、本発明の応力補
正層としてアルミナ膜を用いたが、同じ方向に反ろうと
する力を持つ膜であれば何ら問題はない。また、本発明
の応力補正層として、逆の方向に反ろうとする力（正の
応力に対して負の応力と呼ぶ）を有する膜たとえば、負
の熱膨張係数（温度が上がると体積が小さくなる）を持
つ膜であるタンタルオキサイドをプロトン交換層がある
面に形成すれば同じような効果が得られる。

【０１４９】また、本実施の形態における光学素子の変
形例として、本実施の形態における光学素子のＥ面側の
構成に替えて、図２〜図４で示した第１の実施の形態に
おける光学素子の変形例のＡ面側の構成を適用できる。
それぞれの場合の詳細説明は、第１の実施の形態におい
て行った説明に準じる。

【０１５０】なお、本発明のイオン交換層は、上述した
第１〜第９の実施の形態において、ニオブ酸リチウムの
Ｘ面がイオン交換されたものであるとして説明したが、
これに限るものではなく、ニオブ酸リチウムのＹ面がイ
オン交換されたものであるとしてよいし、更にニオブ酸
リチウムの代わりにリチウムタンタレートやニオブ酸リ
チウムとリチウムタンタレートの混晶を用いるものでも
よい。

【０１５１】また、本発明の光学素子は、上述した第１
〜第９の実施の形態において、本発明のイオン交換層に
よって、偏光分離を行うものであるとして説明したが、
これに限るものではなく、例えば、本発明のイオン交換
層によって、単に回折を行うものであるとしてよい、要
するに、イオン交換が可能な結晶である基板と前記結晶
のＸ面もしくはＹ面の所定の部分がイオン交換されたイ
オン交換層と、前記イオン交換層により前記基板に生じ
る応力を補正する応力補正層とを備えておればよい。

【０１５２】また、本発明の応力補正層は、上述した第
１〜第９の実施の形態において、本発明の基板のイオン
交換層が形成されている面と反対側の面に形成されてい
るとして説明したが、これに限るものではなく、例え
ば、本発明のイオン交換層が経されている面と同じ面、
あるいは、その他の面に形成されているとしてもよい、
要するに、イオン交換層により基板に生じる応力を補正
するように形成されておればよい。

【０１５３】また、本発明のイオン交換層は、上述した
第１〜第９の実施の形態において、プロトン交換層であ
るとして説明したが、これに限るものではなく、プロト
ン交換層以外のイオン交換層であってもよい。

【０１５４】（第１０の実施の形態）次に、本発明の第
１０の実施の形態を図面を参照して説明する。図２２
は、本発明の第１０の実施の形態における光ヘッドの構
成図である。本実施の形態における光ヘッドは、本発明
の光学素子のうち、偏光分離素子として機能するもので
あり、かつ、本発明の複屈折層を有していない光学素
子、例えば、上述した第１〜第５、第９の実施の形態に
おける光学素子（それらの変形例も含む）のいずれかを
備える光ヘッドである。以下、第１の実施の形態におけ
る光学素子を備えるものとして説明する。

【０１５５】図２２において、２２１は光源、２２２は
コリメータレンズ、２２３は第１の実施の形態における
光学素子、２２４は１／４波長板、２２５は対物レン
ズ、２２６は光記録媒体、２２７は第１の光検出器、２
２８は第２の光検出器である。ここで集光光学系は、コ
リメータレンズ２２２と対物レンズ２２５より構成され
ている。なお、１／４波長板２２４は本発明のｎ／４波
長板に、第１の光検出器２２７および第２の光検出器２
２８は本発明の光検出手段の複数の受光部に、それぞれ
対応するものである。

【０１５６】ここで、光源２２１は、例えば半導体レー
ザー素子で構成され、光記録媒体２２６の記録層に対
し、記録再生用のコヒーレント光を出力する光源であ
る。光学素子２２３は、常光線の透過率を１００％、異
常光線に対しては回折格子として作用して透過率を０％
の特性を有し、透過波面精度が従来例の光学素子よりも
良好なものである。コリメータレンズ２２２は、光源２
２１から出射された光を平行光にするレンズである。１
／４波長板２２４は、例えば水晶で構成され、光源２２
１から出力される直線偏光の光を円偏光に変換すると共
に、光記録媒体２２６の記録層で反射された光を照射時
とは異なる方向の直線偏光に変換する非線形光学素子で
ある。光検出器２２７は光記録媒体２２６で反射された
光のうち、光学素子２２３で回折された＋１次光を受光
する光検出器である。また光検出器２２８は光記録媒体
２２６で反射された光のうち、光学素子２２３で回折さ
れた−１次光を受光する光検出器である。なお、１／４
波長板２２４は、ｎ／４波長板（ｎは奇数）であっても
よい。

【０１５７】このように構成された光ヘッドの動作につ
いて、図２２を用いて説明する。光源２２１から出射さ
れた直線偏光の光はコリメータレンズ２２２で平行光に
され、光学素子２２３を１００％透過する。そしてこの
光は１／４波長板２２４で円偏光の光に変換され、対物
レンズ２２５により光記録媒体２２６上に集光される。

【０１５８】次に、光記録媒体２２６から反射された円
偏光の光は、対物レンズ２２５を透過した後、１／４波
長板２２４により光源２２１から出射された光の偏光方
向とは直交する方向の直線偏光の光に変換される。この
直線偏光の光は光学素子２２３により回折され、コリメ
ータレンズ２２２を透過し、回折の＋１次光は光検出器
２２７に入射され、回折の−１次光は光検出器２２８に
入射される。

【０１５９】ここで、光記録媒体２２６上における光ビ
ームの合焦状態を示すフォーカス誤差信号及び光ビーム
の照射位置を示すトラッキング誤差信号の検出は、光学
素子２２３の回折格子の格子ベクトルを場所により変化
させ回折光の波面操作を行うことにより、従来のホログ
ラム素子を用いた誤差信号の検出方法（例えば、特開昭
６２−１３７７３６号公報や特開昭６３−２２９６４０
号公報など）を適用できる。そして、図示していないフ
ォーカス制御手段は上記した方法で得られたフォーカス
誤差信号に基づき常に光ビームが合焦状態で光記録媒体
２２６上に集光されるように対物レンズ２２５の位置を
その光軸方向に制御し、図示していないトラッキング制
御手段は上記した方法により得られたトラッキング誤差
信号に基づき光ビームを光記録媒体２２６上の所望のト
ラックに集光されるように対物レンズ２２５の位置を制
御する。また、第２の光検出器２２７からは光記録媒体
２２６に記録された情報信号をも得ている。

【０１６０】ここで、特開昭６２−１３７７３６号公報
や特開昭６３−２２９６４０号公報などに述べられてい
る回折格子を用いた光ヘッドでは往路でも回折格子を透
過するので往路で回折光が生じ、これが迷光となり再生
信号や誤差信号のノイズの原因となる。これに対して本
実施の形態における光ヘッドでは、偏光方向により入射
する光ビームを１００％透過するかもしくは１００％回
折させることのできる光学素子２２３を用いているので
往路で迷光を生じる等の問題はない。また、光学素子２
２３の透過波面精度が上記したように小さいので対物レ
ンズ２２５での集光状態が良好であり、従来例で述べた
光ヘッドを用いたときに比べて再生信号のジッターが小
さくなる。

【０１６１】なお、本実施の形態における光ヘッドにお
いて、光学素子２２３に替えて、本発明の光学素子のう
ち、偏光分離素子として機能するものであり、かつ、本
発明の複屈折層を有する光学素子、例えば、上述した第
６〜第８の実施の形態における光学素子（それらの変形
例も含む）のいずれかの光学素子を備えるとすると、１
／４波長板２２４が不要になると共に、１／４波長板の
機能を有する複屈折層の調整は不必要であるので、光ヘ
ッドの更なる低コスト化につながる。

【０１６２】（第１１の実施の形態）次に、本発明の第
１１の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、本
実施の形態において、特に説明のないものについては、
第１０の実施の形態と同じとし、第１０の実施の形態と
同一符号を付与している構成部材については、特に説明
のない限り、第１０の実施の形態と同様の機能を持つも
のとする。

【０１６３】図２３は、本発明の第１１の実施の形態に
おける光ヘッドの構成図である。本実施の形態における
光ヘッドは、本発明の光学素子のうち、偏光分離素子と
して機能するものであり、かつ、本発明の複屈折層とし
て斜め蒸着膜を有する光学素子、例えば、上述した第
７、第８の実施の形態における光学素子（それらの変形
例も含む）のいずれかを備える光ヘッドである。以下、
第７の実施の形態における光学素子を備えるものとして
説明する。

【０１６４】図２３において、２３１は第７の実施の形
態における光学素子、２３２は光学素子２３１の斜め蒸
着膜部分、２３３は光学素子２３１の偏光分離を行う周
期的なプロトン交換層がある部分である。ここで、光学
素子２３１は、斜め蒸着膜部分２３２が対物レンズ２２
５側に、偏光分離を行う周期的なプロトン交換層がある
部分２３３が光源２２１側になるように配置されてい
る。集光光学系は対物レンズ２２５より構成されてい
る。

【０１６５】次に、本実施の形態における光ヘッドの動
作について、図２３を用いて説明する。光源２２１から
出射された直線偏光の光ビームは光学素子２３１をほぼ
１００％透過し、透過後の光ビームは斜め蒸着膜部分２
３２により直線偏光から円偏光の光ビームに変えられ
る。この円偏光の光ビームは対物レンズ２２５により光
記録媒体２２６上に集光される。次に、光記録媒体２２
６から反射された円偏光の光ビームは対物レンズ２２５
を透過した後、光学素子２３１の斜め蒸着膜部分２３２
で円偏光から光源２２１から出射された光ビームの偏光
方向と直交する方向の直線偏光の光ビームにされ、偏光
分離を行う周期的なプロトン交換層がある部分２３３で
ほぼ１００％回折され、この回折された光ビームのうち
＋１次光は第１の光検出器２２７に、−１次光は第２の
光検出器２２８に入射される。また、フォーカス誤差信
号、トラッキング誤差信号及び光記録媒体２２６に記録
された情報の再生信号は、第１０の実施の形態における
光ヘッドの場合と、同じ方法で得ている。

【０１６６】次に、第１０の実施の形態における光ヘッ
ドと本実施の形態における光ヘッドとの違いを述べる。
第１０の実施の形態における光ヘッドに用いている１／
４波長板は水晶で作られたものであり、この１／４波長
板は第７の実施の形態で述べたように光ビームの入射角
に大きく依存する。したがって、光源２２１から出射さ
れる発散光をコリメータレンズで平行光にして１／４波
長板に入射しないといけない。しかし、光学素子２３１
は、本発明の複屈折層として斜め蒸着膜を有しているた
め、光ビームの入射角にあまり影響しないので、コリメ
ータレンズを用いて光源２２１からの発散光を平行光に
する必要がなく、光源２２１からの発散光を光学素子２
３１に直接入射することができる。従って、コリメータ
レンズを用いる必要がなくなるので、光ヘッドの更なる
小型化が可能となり、コリメータレンズの調整工程がい
らなくなるので低コストの光ヘッドが構成できる。ま
た、光学素子２３１の透過波面精度が上記したように小
さいので対物レンズ２２５での集光状態が良好であり、
従来例で述べた光ヘッドを用いたときに比べて再生信号
のジッターが小さくなる。

【０１６７】（第１２の実施の形態）次に、本発明の第
１２の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、本
実施の形態において、特に説明のないものについては、
第１０の実施の形態と同じとし、第１０の実施の形態と
同一符号を付与している構成部材については、特に説明
のない限り、第１０の実施の形態と同様の機能を持つも
のとする。

【０１６８】図２４は、本発明の第１２の実施の形態に
おける光ヘッドの構成図である。本実施の形態における
光ヘッドは、本発明の光学素子のうち、偏光分離素子と
して機能するものであり、かつ、本発明の複屈折層を有
する光学素子、例えば、上述した第６〜第８の実施の形
態における光学素子（それらの変形例も含む）のいずれ
かを備える光ヘッドである。以下、第７の実施の形態に
おける光学素子を備えるものとして説明する。

【０１６９】図２４において、２４１は立ち上げミラ
ー、２４２は第７の実施の形態における光学素子、２４
３は光学素子２４２の偏光分離を行う周期的なプロトン
交換層がある部分、２４４は光学素子２４２の１／４波
長板として機能する部分である。ここで、集光光学系は
コリメータレンズ２２２と対物レンズ２２５より構成さ
れている。また、光学素子２４２は、１／４波長板とし
て機能する部分２４４が対物レンズ２２５側に、偏光分
離を行う周期的なプロトン交換層２がある部分２４３が
光源２２１側になるように配置されている。ここで、対
物レンズ２２５と光学素子２４２は一体化されており、
図示していないフォーカス制御手段とトラッキング制御
手段により対物レンズ２２５と光学素子２４２は一体で
位置の制御がなされるものである。

【０１７０】次に、本実施の形態における光ヘッドの動
作について、図２４を用いて説明する。光源２２１から
出射された直線偏光の光ビームはコリメータレンズ２２
２で平行光にされ、立ち上げミラー２４１により光ビー
ムの方向を変え、光学素子２４２をほぼ１００％透過
し、１／４波長板として機能する部分２４４により透過
後の光ビームは直線偏光から円偏光の光ビームに変えら
れ、対物レンズ２２５により光記録媒体２２６上に集光
される（往路は実線で示している）。次に、光記録媒体
２２６から反射された円偏光の光ビームは対物レンズ２
２５を透過した後、光学素子２４２の１／４波長板とし
て機能する部分２４４で円偏光から光源２２１から出射
された光ビームの偏光方向と直交する方向の直線偏光の
光ビームにされ、偏光分離を行う周期的なプロトン交換
層がある部分２４３でほぼ１００％回折され、この回折
された光ビームは立ち上げミラー２４１で方向を変えら
れ、コリメータレンズ２２２を透過して、＋１次光は第
１の光検出器２２７に、−１次光は第２の光検出器２２
８に入射される（復路は点線で示している）。また、フ
ォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号及び光記録媒
体２２６に記録された情報の再生信号は、第１０の実施
の形態における光ヘッドの場合と、同じ方法で得てい
る。

【０１７１】以上のように、光学素子と対物レンズとが
一体化されているので、光ヘッドの組立時の調整工程が
少なくなり、光ヘッドの低コスト化につながると共に、
レンズシフトによる再生信号の劣化が小さくなるので、
光ヘッドの特性の向上につながる。

【０１７２】また、立ち上げミラーを用いることにより
光ヘッドの高さを小さくしているので、ノート型パソコ
ンのような非常に薄いドライブに組み込むことが可能と
なる。更に、本発明の複屈折層を有する光学素子を用い
るため、と１／４波長板の厚みが非常に薄いので、光ヘ
ッドの高さを更に小さくすることができる。

【０１７３】更に、本実施の形態においては、コリメー
タレンズを用いて、光源から出射される発散ビームを平
行光にしているが、第１１の実施の形態で述べたよう
に、コリメータレンズをなくしても何等問題はなく、ま
た、コリメータレンズがないと調整工程がいらないので
低コスト化が図れる。

【０１７４】なお、本発明の光ヘッドは、上述した第１
０〜第１２の実施の形態において、本発明の光学素子の
うち、偏光分離素子として機能するものを備えるものと
して説明したが、これに限るものではなく、例えば、本
発明のイオン交換層によって、単に回折を行う光学素子
を備えるものであるとしてよい、要するに、本発明の光
学素子を備えるものであればよい。本発明の光学素子
は、イオン交換層によって回折を行う光学素子におい
て、反りが小さく透過波面に収差を与えない光学素子で
あるので、本発明の光学素子を備えることによって、小
型で低コストの光ヘッドを実現することができる。

【０１７５】また、本発明の光ヘッドは、上述した第１
０〜第１２の実施の形態において、本発明の光学素子ま
たはｎ／４波長板によって、まず、直線偏光から円偏光
へ変換され、光記録媒体で反射された後、円偏光から直
線偏光へ変換されるとして説明したが、これに限るもの
ではなく、例えば、まず、直線偏光から円偏光もしくは
楕円偏光に変換され、光記録媒体で反射された後、円偏
光もしくは楕円偏光から直線偏光もしくは楕円偏光に変
換されるとしてよい、要するに、偏光方向が変換の前後
で互いに直交するように変換されればよい。

【０１７６】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、請求項１〜１２の本発明は、イオン交換層によって
回折を行う光学素子において、反りが小さく透過波面に
収差を与えない光学素子を提供することができる。

【０１７７】また、請求項１３、１４の本発明は、イオ
ン交換層によって回折を行う光学素子の製造方法におい
て、反りが小さく透過波面に収差を与えない光学素子の
製造方法を提供することができる。

【０１７８】さらに、請求項１５〜１９の本発明は、本
発明の光学素子を用いて小型で低コストの光ヘッドを提
供することができる。

【０１７９】すなわち、本発明の光学素子は、プロトン
交換で生じる反ろうとする力を応力補正層で生じる逆の
反ろうとする力でキャンセルするので光学素子そのもの
には反りが生じず、透過波面精度が良好となる。

【０１８０】また、本発明の光学素子の製造方法は、す
べての工程がウェハーで行うことができるため、大量生
産が可能で低コストな方法である。

【０１８１】さらに、本発明の光学素子を備える本発明
の光ヘッドでは光記録媒体の再生時のジッターが小さく
なる。そのため、光ヘッドを構成する種々の部品の透過
波面精度のマージンが広がり、低コストで小型の光ヘッ
ドを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における光学素子の
断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における光学素子の
変形例の断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態における光学素子の
変形例の断面図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態における光学素子の
変形例の断面図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態における光学素子の
製造方法の工程を示す断面図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態における光学素子の
製造方法の工程を示す断面図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態における光学素子の
製造方法の工程を示す断面図である。

【図８】タンタルオキサイド膜厚とプロトン交換深さの
関係を示した図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態における光学素子の
断面図である。本

【図１０】本発明の第４の実施の形態における光学素子
のＤ面側の平面図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態における光学素子
の変形例のＤ面側の平面図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態における光学素子
の変形例のＤ面側の平面図である。

【図１３】図１３は、本発明の第４の実施の形態におけ
る光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。

【図１４】本発明の第５の実施の形態における光学素子
の断面図である。

【図１５】本発明の第６の実施の形態における光学素子
の断面図である。

【図１６】本発明の第７の実施の形態における光学素子
の断面図である。

【図１７】光学素子への斜め蒸着を説明する図である。

【図１８】光学素子への入射光の入射角を示す説明図で
ある。

【図１９】本発明の第７の実施の形態における光学素子
の製造方法の工程を示す断面図である。

【図２０】本発明の第８の実施の形態における光学素子
の断面図である。

【図２１】本発明の第９の実施の形態における光学素子
の断面図である。

【図２２】本発明の第１０の実施の形態における光ヘッ
ドの構成図である。

【図２３】本発明の第１１の実施の形態における光ヘッ
ドの構成図である。

【図２４】本発明の第１２の実施の形態における光ヘッ
ドの構成図である。

【図２５】従来の光ヘッドの構成図である。

【図２６】従来の光学素子の断面図である。

【符号の説明】

１ ニオブ酸リチウム基板 ２、３ プロトン交換層 ２２１ 光源 ２２２ コリメータレンズ ２２４ １／４波長板 ２２５ 対物レンズ ２２６ 光記録媒体 ２２７ 第１の光検出器 ２２８ 第２の光検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 博昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大谷 健二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岡田誠治郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 白岩 弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 AA03 AA33 AA37 AA44 AA51 AA57 BA05 BA06 BA42 BA45 BA47 BB03 BB41 5D119 AA02 AA05 AA38 AA43 BA01 CA09 EC32 JA12 JA14 JA25 JA32 JA64 JA65 JB03 LB07 NA05

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イオン交換が可能な結晶である基板と、 前記結晶のＸ面もしくはＹ面の所定の部分がイオン交換
   されたイオン交換層と、 前記イオン交換層により前記基板に生じる応力を補正す
   る応力補正層とを備えることを特徴とする光学素子。
2. 【請求項２】 前記結晶は、ＬｉＴａ_XＮｂ_1-XＯ₃（０
   ≦Ｘ≦１）であることを特徴とする請求項１に記載の光
   学素子。
3. 【請求項３】 前記イオン交換層によって、偏光分離を
   行うことを特徴とする請求項１または２に記載の光学素
   子。
4. 【請求項４】 前記応力補正層は、前記基板の前記イオ
   ン交換層が形成されている面と反対側の面の全面または
   一部に形成されていることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれかに記載の光学素子。
5. 【請求項５】 前記応力補正層は、前記イオン交換層と
   同様に、前記結晶がイオン交換されたものであることを
   特徴とする請求項４に記載の光学素子。
6. 【請求項６】 前記応力補正層は、アルミナ薄膜または
   その他の薄膜で形成されていることを特徴とする請求項
   ４に記載の光学素子。
7. 【請求項７】 外部から前記イオン交換層への入射光の
   反射を防止する交換層反射防止膜と、 外部から前記応力補正層への入射光の反射を防止する補
   正層反射防止膜とを備えることを特徴とする請求項４〜
   ６のいずれかに記載の光学素子。
8. 【請求項８】 前記応力補正層上に配置された複屈折層
   を備えることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記
   載の光学素子。
9. 【請求項９】 前記複屈折層は、ｎ／４波長板（ここで
   ｎは奇数）であることを特徴とする請求項８に記載の光
   学素子。
10. 【請求項１０】 外部から前記イオン交換層への入射光
    の反射を防止する交換層反射防止膜と、 前記応力補正層と前記複屈折層との間の入射光の反射を
    防止する隣接層間反射防止膜と、 外部から前記複屈折層への入射光の反射を防止する複屈
    折層反射防止膜とを備えることを特徴とする請求項８ま
    たは９に記載の光学素子。
11. 【請求項１１】 前記複屈折層は、水晶であることを特
    徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の光学素子。
12. 【請求項１２】 前記複屈折層は、誘電体が斜めから蒸
    着された斜め蒸着膜であることを特徴とする請求項８〜
    １０のいずれかに記載の光学素子。
13. 【請求項１３】 イオン交換層形成用のマスクパターン
    をＬｉＴａ_XＮｂ_1-XＯ ₃（０≦Ｘ≦１）結晶基板の面上
    に形成するマスクパターン形成工程と、 前記マスクパターン形成工程の後、前記マスクパターン
    で特定された領域においてリチウムイオンを水素イオン
    にイオン交換することによって、イオン交換層を形成す
    るイオン交換層形成工程と、 前記イオン交換層形成工程の後、イオン交換された前記
    特定された領域もしくはそれ以外の領域を選択的にエッ
    チングすることによって、または、前記特定された領域
    上もしくは前記それ以外の領域上に誘電体膜を形成する
    ことによって、前記特定された領域の表面と前記それ以
    外の領域の表面との高低差を調整する高低差調整工程
    と、 前記イオン交換層により生じる応力を補正する応力補正
    層を形成する応力補正層形成工程とを含み、 前記応力補正層形成工程は、前記イオン交換層形成工程
    の前に、前記イオン交換層形成工程と同時に、または、
    前記イオン交換層形成工程の後に行われることを特徴と
    する光学素子の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記高低差調整工程の後、前記応力補
    正層上に誘電体材料を斜めに蒸着する蒸着膜形成工程を
    含むことを特徴とする請求項１３に記載の光学素子の製
    造方法。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１２のいずれかに記載の光
    学素子を備えることを特徴とする光ヘッド。
16. 【請求項１６】 光記録媒体へ向けてコヒーレントな光
    を出射する光源と、 前記光源の前記光記録媒体側に配置されたコリメータレ
    ンズと、 前記コリメータレンズの前記光記録媒体側に配置された
    請求項１〜６のいずれかに記載の光学素子と、 前記光学素子の前記光記録媒体側に配置されたｎ／４波
    長板（ここでｎは奇数）と、 前記ｎ／４波長板の前記光記録媒体側に配置された対物
    レンズと、 前記光学素子によって回折された回折光を受光する１つ
    または複数の受光部を有し、前記光記録媒体のフォーカ
    ス誤差信号、トラッキング誤差信号および／または前記
    光記録媒体に記録された情報信号を検出する光検出手段
    とを備え、 前記光源から出射された光は、前記コリメータレンズに
    よって実質的に平行光にされ、前記光学素子を透過し
    て、前記ｎ／４波長板によって円偏光もしくは楕円偏光
    に変換された後、前記対物レンズによって前記光記録媒
    体に集光され、 前記光記録媒体で反射された光は、前記対物レンズによ
    って集光され、前記ｎ／４波長板によって直線偏光もし
    くは楕円偏光に変換され、前記光学素子によって回折さ
    れた後、前記コリメータレンズによって前記受光部に集
    光され、 前記受光部は、前記各信号に対応する前記回折光を受光
    できるように配置されていることを特徴とする光ヘッ
    ド。
17. 【請求項１７】 光記録媒体へ向けてコヒーレントな光
    を出射する光源と、 前記光源の前記光記録媒体側に配置されたコリメータレ
    ンズと、 前記コリメータレンズの前記光記録媒体側に配置された
    請求項７〜１２のいずれかに記載の光学素子と、 前記光学素子の前記光記録媒体側に配置された対物レン
    ズと、 前記光学素子によって回折された回折光を受光する１つ
    または複数の受光部を有し、前記光記録媒体のフォーカ
    ス誤差信号、トラッキング誤差信号および／または前記
    光記録媒体に記録された情報信号を検出する光検出手段
    とを備え、 前記光源から出射された光は、前記コリメータレンズに
    よって実質的に平行光にされ、前記光学素子によって円
    偏光もしくは楕円偏光に変換された後、前記対物レンズ
    によって前記光記録媒体に集光され、 前記光記録媒体で反射された光は、前記対物レンズによ
    って集光され、前記光学素子によって直線偏光もしくは
    楕円偏光に変換されて回折された後、前記コリメータレ
    ンズによって前記受光部に集光され、 前記受光部は、前記各信号に対応する前記回折光を受光
    できるように配置されていることを特徴とする光ヘッ
    ド。
18. 【請求項１８】 光記録媒体へ向けてコヒーレントな光
    を出射する光源と、 前記光源の前記光記録媒体側に配置された請求項１２に
    記載の光学素子と、 前記光学素子の前記光記録媒体側に配置された対物レン
    ズと、 前記光学素子によって回折された回折光を受光する１つ
    または複数の受光部を有し、前記光記録媒体のフォーカ
    ス誤差信号、トラッキング誤差信号および／または前記
    光記録媒体に記録された情報信号を検出する光検出手段
    とを備え、 前記光源から出射された光は、前記光学素子によって円
    偏光もしくは楕円偏光に変換された後、前記対物レンズ
    によって前記光記録媒体に集光され、 前記光記録媒体で反射された光は、前記対物レンズによ
    って集光され、前記光学素子によって直線偏光もしくは
    楕円偏光に変換されて回折された後、前記受光部に入射
    され、 前記受光部は、前記各信号に対応する前記回折光を受光
    できるように配置されていることを特徴とする光ヘッ
    ド。
19. 【請求項１９】 前記光学素子は、前記コリメータレン
    ズまたは前記対物レンズと一体化されていることを特徴
    とする請求項１７または１８に記載の光ヘッド。