JP2001201625A - 光学部材およびそれを用いた光学モジュールおよび情報記録／再生装置 - Google Patents
光学部材およびそれを用いた光学モジュールおよび情報記録／再生装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】一般に光学モジュールや情報記録／再生装置は
複数の部品、材料から構成される。したがって１部品の
特性の温度依存性を小さくしても、系全体の温度による
特性変動が小さくなるとは限らないという問題点があっ
た。 【解決手段】この発明では、使用環境温度の変化による
該光学モジュールまたは該情報記録／再生装置の出力特
性の変動の少なくとも一部を、光学部材の基板１に結晶
化ガラスを採用することにより、その熱膨張による光学
特性の変化によって系全体の温度依存性を打ち消すこと
を特徴としている。
複数の部品、材料から構成される。したがって１部品の
特性の温度依存性を小さくしても、系全体の温度による
特性変動が小さくなるとは限らないという問題点があっ
た。 【解決手段】この発明では、使用環境温度の変化による
該光学モジュールまたは該情報記録／再生装置の出力特
性の変動の少なくとも一部を、光学部材の基板１に結晶
化ガラスを採用することにより、その熱膨張による光学
特性の変化によって系全体の温度依存性を打ち消すこと
を特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面に微細な凹凸
形状を有する光学部材、特に微小光学素子および情報記
録媒体基板に応用される光学部材に関する。
形状を有する光学部材、特に微小光学素子および情報記
録媒体基板に応用される光学部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】回折光学素子、フレネルレンズ、平板マ
イクロレンズアレイ（多数の微小レンズを平板上に平行
配列したレンズ列）などの光学部品、ＣＤ−ＲＯＭ、そ
の他の情報記録媒体は、その表面に微小な凹凸構造を具
備している。この表面の微小な凹凸部は、光学部品にお
いては、光の集束もしくは拡散を行う回折格子もしくは
マイクロレンズとして機能し、また情報記録媒体におい
ては、ピットまたはトラッキングガイドとして機能す
る。
イクロレンズアレイ（多数の微小レンズを平板上に平行
配列したレンズ列）などの光学部品、ＣＤ−ＲＯＭ、そ
の他の情報記録媒体は、その表面に微小な凹凸構造を具
備している。この表面の微小な凹凸部は、光学部品にお
いては、光の集束もしくは拡散を行う回折格子もしくは
マイクロレンズとして機能し、また情報記録媒体におい
ては、ピットまたはトラッキングガイドとして機能す
る。
【０００３】近年、これら微細凹凸構造を具備した光学
部材を組み込んだ光学モジュールや情報記録装置に対す
る要求性能は高度化し、その使用環境、特に使用温度域
において安定した出力特性を発揮する必要がある。
部材を組み込んだ光学モジュールや情報記録装置に対す
る要求性能は高度化し、その使用環境、特に使用温度域
において安定した出力特性を発揮する必要がある。
【０００４】例えば高密度波長多重通信において回折格
子を組み込んだ光分波器用に用いられる光学モジュール
の場合、使用温度範囲内での回折波長の変動は０．５ｎ
ｍ以下であることが求められている。しかも使用温度
域、保存温度範囲に対する要求範囲も従前に比べて広く
なる傾向があり、−４０℃から＋８０℃という広い温度
範囲（温度差ΔＴ＝１２０ｄｅｇ）での使用が要求され
る場合もある。この場合、要求される回折波長の温度係
数は約４．２ｐｍ／ｄｅｇ以下となる。さらに少なくと
も上記使用温度範囲内での耐候性が保証されなければな
らないのは勿論である。これらの要求を満たすために、
温度依存性が小さく、耐候性が良い素子を組み合わせ、
回折波長の変動を抑える手法が必要とされる。また、そ
の他の光学モジュール、情報記録装置についても特性の
温度変動を小さく抑えることが要求されている。
子を組み込んだ光分波器用に用いられる光学モジュール
の場合、使用温度範囲内での回折波長の変動は０．５ｎ
ｍ以下であることが求められている。しかも使用温度
域、保存温度範囲に対する要求範囲も従前に比べて広く
なる傾向があり、−４０℃から＋８０℃という広い温度
範囲（温度差ΔＴ＝１２０ｄｅｇ）での使用が要求され
る場合もある。この場合、要求される回折波長の温度係
数は約４．２ｐｍ／ｄｅｇ以下となる。さらに少なくと
も上記使用温度範囲内での耐候性が保証されなければな
らないのは勿論である。これらの要求を満たすために、
温度依存性が小さく、耐候性が良い素子を組み合わせ、
回折波長の変動を抑える手法が必要とされる。また、そ
の他の光学モジュール、情報記録装置についても特性の
温度変動を小さく抑えることが要求されている。
【０００５】本出願人は良好な耐候性をもった微細凹凸
構造の製造方法を開示している（特許協力条約に基づい
て公開された国際出願：WO99/39890）。すなわち、ガラ
スなど広い温度範囲で安定な基板の表面に塑性変形可能
な状態に調整した有機無機複合材料を膜状に塗布し、こ
れに微細凹凸構造を形成した成形型を押し当てる。次い
で離型し、加熱処理することによって成型型の微細凹凸
構造を反転した構造を前記基板上に形成できる。この微
細凹凸構造は樹脂製などに比べて耐熱性が高く、クラッ
クの発生や基板からの剥離も起こりにくい特徴をもって
いる。このため、基板材料として石英ガラスを採用する
と、この方法で形成した光学部材単独の光学特性の温度
変動は極めて小さくすることができる。
構造の製造方法を開示している（特許協力条約に基づい
て公開された国際出願：WO99/39890）。すなわち、ガラ
スなど広い温度範囲で安定な基板の表面に塑性変形可能
な状態に調整した有機無機複合材料を膜状に塗布し、こ
れに微細凹凸構造を形成した成形型を押し当てる。次い
で離型し、加熱処理することによって成型型の微細凹凸
構造を反転した構造を前記基板上に形成できる。この微
細凹凸構造は樹脂製などに比べて耐熱性が高く、クラッ
クの発生や基板からの剥離も起こりにくい特徴をもって
いる。このため、基板材料として石英ガラスを採用する
と、この方法で形成した光学部材単独の光学特性の温度
変動は極めて小さくすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、一般に光学
モジュールや情報記録／再生装置は上記光学部材の他、
複数の部品、材料から構成される。このため、所望の光
学性能を満足しつつ、光学モジュールや情報記録／再生
装置を構築するすべての素子に温度依存性が小さい部材
を選定することは困難である。例えばこれらの素子を組
み合わせる際に素子固定のために用いる接着剤の膨張特
性は通常かなり大きく、使用温度領域を限定する原因と
なっていた。したがって１部品の特性の温度依存性を小
さくしても、系全体の温度による特性変動が小さくなる
とは限らないという問題点があった。
モジュールや情報記録／再生装置は上記光学部材の他、
複数の部品、材料から構成される。このため、所望の光
学性能を満足しつつ、光学モジュールや情報記録／再生
装置を構築するすべての素子に温度依存性が小さい部材
を選定することは困難である。例えばこれらの素子を組
み合わせる際に素子固定のために用いる接着剤の膨張特
性は通常かなり大きく、使用温度領域を限定する原因と
なっていた。したがって１部品の特性の温度依存性を小
さくしても、系全体の温度による特性変動が小さくなる
とは限らないという問題点があった。
【０００７】この発明は、このような従来技術の問題点
に着目してなされたものである。その目的とするところ
は、耐候性の高い微細凹凸表面を有する光学部材を簡便
で生産性に優れた方法で提供し、かつこの光学部材を組
み込んだ光学モジュールまたは情報記録／再生装置の温
度変化による出力特性の変動を抑制することにある。
に着目してなされたものである。その目的とするところ
は、耐候性の高い微細凹凸表面を有する光学部材を簡便
で生産性に優れた方法で提供し、かつこの光学部材を組
み込んだ光学モジュールまたは情報記録／再生装置の温
度変化による出力特性の変動を抑制することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明では、基板の表
面に少なくとも１層以上の固体膜層を形成し、該固体膜
層の厚さ方向全体もしくは一部分に凹凸形状を形成した
光学部材が組み込まれた光学モジュールまたは情報記録
／再生装置において、使用環境温度の変化による該光学
モジュールまたは該情報記録／再生装置の出力特性の変
動の少なくとも一部を、前記光学部材の基板の熱膨張に
よる光学特性の変化によって打ち消すことを特徴として
いる。
面に少なくとも１層以上の固体膜層を形成し、該固体膜
層の厚さ方向全体もしくは一部分に凹凸形状を形成した
光学部材が組み込まれた光学モジュールまたは情報記録
／再生装置において、使用環境温度の変化による該光学
モジュールまたは該情報記録／再生装置の出力特性の変
動の少なくとも一部を、前記光学部材の基板の熱膨張に
よる光学特性の変化によって打ち消すことを特徴として
いる。
【０００９】上記基板材料としてはβ-石英固溶体結晶
を析出結晶として含む結晶化ガラスを用いる。
を析出結晶として含む結晶化ガラスを用いる。
【００１０】また凹凸形状を形成した前記固体膜層のう
ち少なくとも１層は、つぎの化学式 ＲmＭＸn-m で表される有機無機複合材料を主成分とした原材料を用
いて形成され、化学式中のＲ基を残留成分として含むこ
とを特徴とする。ただし、Ｒはアルキルまたはアリール
基（ｍ＝１，２）、Ｍは原子価ｎ（ｎ＝３，４）の金
属、Ｘはアルコキシル基またはハロゲン基である。
ち少なくとも１層は、つぎの化学式 ＲmＭＸn-m で表される有機無機複合材料を主成分とした原材料を用
いて形成され、化学式中のＲ基を残留成分として含むこ
とを特徴とする。ただし、Ｒはアルキルまたはアリール
基（ｍ＝１，２）、Ｍは原子価ｎ（ｎ＝３，４）の金
属、Ｘはアルコキシル基またはハロゲン基である。
【００１１】あるいは前記固体膜層はつぎの化学式 ＭＸn で表される有機無機複合材料と増粘剤を主成分とした原
材料を用いて形成してもよい。ただし、Ｍは原子価ｎ
（ｎ＝３，４）の金属、Ｘはアルコキシル基またはハロ
ゲン基である。
材料を用いて形成してもよい。ただし、Ｍは原子価ｎ
（ｎ＝３，４）の金属、Ｘはアルコキシル基またはハロ
ゲン基である。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明が対象とする光学部材は、
熱膨張係数が既知である基板の表面に厚さ数μｍ〜数百
μｍの有機無機複合材料膜を塗布し、その表面に断面形
状が円弧、楕円弧、正弦波曲線、鋸歯状などの微細凹凸
形状を形成したものである。図１はこの光学部材の断面
図であり、基板１上に微細凹凸形状を形成した固体膜層
２が形成されている。この微細凹凸形状が図１（ａ）に
示すように連続した峰３からなる場合は回折格子として
作用し、円周上に配置される場合はフレネルレンズとし
て作用する。またこの微細凹凸形状が図１（ｂ）に示し
たように独立した円弧４または楕円弧である場合は微小
レンズとして作用する。
熱膨張係数が既知である基板の表面に厚さ数μｍ〜数百
μｍの有機無機複合材料膜を塗布し、その表面に断面形
状が円弧、楕円弧、正弦波曲線、鋸歯状などの微細凹凸
形状を形成したものである。図１はこの光学部材の断面
図であり、基板１上に微細凹凸形状を形成した固体膜層
２が形成されている。この微細凹凸形状が図１（ａ）に
示すように連続した峰３からなる場合は回折格子として
作用し、円周上に配置される場合はフレネルレンズとし
て作用する。またこの微細凹凸形状が図１（ｂ）に示し
たように独立した円弧４または楕円弧である場合は微小
レンズとして作用する。
【００１３】このような微細凹凸形状を形成する基板と
して最適な材料を選ぶ方法を説明する。まず、互いに線
膨張係数（既知）の異なる２種類以上の基板上に所望の
凹凸形状を形成し試験用光学部材を作製する。これらの
試験用光学部材を所望の光学モジュールまたは情報記録
／再生装置に組み込み、温度変化を与えた際の出力特性
を実測する。この結果から各基板に対する温度−出力特
性を得る。これらの温度−出力特性の傾きを、基板の線
膨張係数に対してプロットする。得られた特性曲線から
温度−出力特性の傾きが０となるような基板の線膨張係
数が推定できる。
して最適な材料を選ぶ方法を説明する。まず、互いに線
膨張係数（既知）の異なる２種類以上の基板上に所望の
凹凸形状を形成し試験用光学部材を作製する。これらの
試験用光学部材を所望の光学モジュールまたは情報記録
／再生装置に組み込み、温度変化を与えた際の出力特性
を実測する。この結果から各基板に対する温度−出力特
性を得る。これらの温度−出力特性の傾きを、基板の線
膨張係数に対してプロットする。得られた特性曲線から
温度−出力特性の傾きが０となるような基板の線膨張係
数が推定できる。
【００１４】このように推定された最適線膨張係数をも
つ基板材料は単純に既存の材料から選定できるとは限ら
ない。一般に正の膨張係数をもつ部材が多いため、これ
を補償するために基板に負の線膨張係数が要求される場
合が多くなると予想されるが、適当な材料がなかった。
有機樹脂材料には負の線膨張係数をもつものがあるが、
耐候性が十分でない場合が多い。
つ基板材料は単純に既存の材料から選定できるとは限ら
ない。一般に正の膨張係数をもつ部材が多いため、これ
を補償するために基板に負の線膨張係数が要求される場
合が多くなると予想されるが、適当な材料がなかった。
有機樹脂材料には負の線膨張係数をもつものがあるが、
耐候性が十分でない場合が多い。
【００１５】結晶が析出した結晶化ガラスは、結晶が負
の線膨張係数を持つ場合、ガラス部分の正の線膨張係数
を相殺させることにより、その線膨張係数をある程度制
御できる。本発明によれば、結晶化ガラスを利用するこ
とにより、線膨張係数が最適値に近く、かつ良好な耐候
性を備えた基板を得ることができる。
の線膨張係数を持つ場合、ガラス部分の正の線膨張係数
を相殺させることにより、その線膨張係数をある程度制
御できる。本発明によれば、結晶化ガラスを利用するこ
とにより、線膨張係数が最適値に近く、かつ良好な耐候
性を備えた基板を得ることができる。
【００１６】
【実施例】実際に反射型回折格子を製造し、この回折格
子を組み込んだ高密度波長多重通信用光分波器に用いら
れる光学モジュールを製造する方法をつぎに説明する。
子を組み込んだ高密度波長多重通信用光分波器に用いら
れる光学モジュールを製造する方法をつぎに説明する。
【００１７】回折格子の製造方法として、有機無機複合
材料としてはメチルトリエトキシシランとテトラエトキ
シシランを混合したものを用いた。これをアルコール希
釈した後、酸水溶液を混合、撹拌し加水分解させる。次
いでこの液を基板に塗布、乾燥させる。最終的な基板材
料を決定するための、試験用基板材料としてはフロート
法による通常のソーダライムガラス、パイレックスガラ
ス、光学ガラスであるＢＫ７，石英ガラスの４種類を使
用した。成形型をプレス機内を減圧状態として前記の基
板上塗布膜に押圧、硬化させる。離型したのち、３５０
℃以下の温度で焼成すると膜内に有機成分が残留し、こ
れによって型の形状を正確に反映した微細凹凸形状が固
体薄膜表面に形成される。微細凹凸形状の表面にＡｌ反
射膜を成膜することにより反射型の回折格子が形成でき
る。
材料としてはメチルトリエトキシシランとテトラエトキ
シシランを混合したものを用いた。これをアルコール希
釈した後、酸水溶液を混合、撹拌し加水分解させる。次
いでこの液を基板に塗布、乾燥させる。最終的な基板材
料を決定するための、試験用基板材料としてはフロート
法による通常のソーダライムガラス、パイレックスガラ
ス、光学ガラスであるＢＫ７，石英ガラスの４種類を使
用した。成形型をプレス機内を減圧状態として前記の基
板上塗布膜に押圧、硬化させる。離型したのち、３５０
℃以下の温度で焼成すると膜内に有機成分が残留し、こ
れによって型の形状を正確に反映した微細凹凸形状が固
体薄膜表面に形成される。微細凹凸形状の表面にＡｌ反
射膜を成膜することにより反射型の回折格子が形成でき
る。
【００１８】この微細凹凸形状を形成する層の下に必要
に応じて下地層を設けてもよい。また、この凹凸形状表
面には、本光学部材を光透過型として使用する場合、反
射防止膜を成膜してもよく、光反射型として使用する場
合は反射膜を成膜してもよい。
に応じて下地層を設けてもよい。また、この凹凸形状表
面には、本光学部材を光透過型として使用する場合、反
射防止膜を成膜してもよく、光反射型として使用する場
合は反射膜を成膜してもよい。
【００１９】作製した回折格子を図２に示すような光分
波器用光学モジュール６に組み付け、その分波特性の温
度変化を測定した。作製した光学モジュール６全体をを
恒温槽内１０に置き、温度を−４０℃から８５℃まで変
化させる。波長可変レーザ１４の出射光を光ファイバ１
６を介して恒温槽１０内に導き、光ファイバ端１８から
出射する光をコリメートレンズ２０で平行光２２として
試験する回折格子８に入射する。回折された光を再びコ
リメートレンズ２０で受光ファイバ端２４上に集光す
る。この光の中心波長を波長計１２にて測定した。測定
結果を図３に示す。各ガラス基板の波長変動の温度係数
として、それぞれソーダライムガラス：１３ｐｍ／ｄｅ
ｇ、ＢＫ７：１２ｐｍ／ｄｅｇ、パイレックス：８ｐｍ
／ｄｅｇ、石英ガラス：３ｐｍ／ｄｅｇを得た。
波器用光学モジュール６に組み付け、その分波特性の温
度変化を測定した。作製した光学モジュール６全体をを
恒温槽内１０に置き、温度を−４０℃から８５℃まで変
化させる。波長可変レーザ１４の出射光を光ファイバ１
６を介して恒温槽１０内に導き、光ファイバ端１８から
出射する光をコリメートレンズ２０で平行光２２として
試験する回折格子８に入射する。回折された光を再びコ
リメートレンズ２０で受光ファイバ端２４上に集光す
る。この光の中心波長を波長計１２にて測定した。測定
結果を図３に示す。各ガラス基板の波長変動の温度係数
として、それぞれソーダライムガラス：１３ｐｍ／ｄｅ
ｇ、ＢＫ７：１２ｐｍ／ｄｅｇ、パイレックス：８ｐｍ
／ｄｅｇ、石英ガラス：３ｐｍ／ｄｅｇを得た。
【００２０】これらの波長温度係数を各ガラスの線膨張
係数（それぞれ９９×１０-7／ｄｅｇ、９０×１０-7／
ｄｅｇ、３６×１０-7／ｄｅｇ、５．５×１０-7／ｄｅ
ｇ）に対してプロットした。得られた特性は図４に示す
ようにほぼ直線であり、波長温度係数が０ｐｍ／ｄｅｇ
となる基板の膨張係数を最小二乗法によって求めると、
約−２５×１０-7／ｄｅｇと負の値になる。したがっ
て、負の線膨張係数を持つ基板が最適である。
係数（それぞれ９９×１０-7／ｄｅｇ、９０×１０-7／
ｄｅｇ、３６×１０-7／ｄｅｇ、５．５×１０-7／ｄｅ
ｇ）に対してプロットした。得られた特性は図４に示す
ようにほぼ直線であり、波長温度係数が０ｐｍ／ｄｅｇ
となる基板の膨張係数を最小二乗法によって求めると、
約−２５×１０-7／ｄｅｇと負の値になる。したがっ
て、負の線膨張係数を持つ基板が最適である。
【００２１】一般のガラスは上記試験用に用いた例から
もわかるように正の線膨張係数をもつため、使用に適さ
ない。しかし結晶化ガラスはその成分によっては負の線
膨張係数をもち得、かつ耐候性も一般のガラス材料同様
に優れている。例えばβ−石英結晶にリチウムイオンと
アルミニウムイオンが固溶したβ−ユークリプタイトな
どのβ−石英固溶体結晶は負の線膨張係数をもつことが
知られている。この結晶が析出した結晶化ガラスは、結
晶の負の線膨張係数とガラス部分の正の線膨張係数を相
殺させることにより、その線膨張係数を結晶の析出割合
によって０付近である程度制御できる。このようなβ−
石英固溶体結晶を析出させた結晶化ガラスの製法（母材
ガラスの組成および熱処理条件）は特公昭46-39879号な
どに開示されている。本実施例ではＳｉＯ2：７０％、
Ａｌ2Ｏ3：２０％、Ｌｉ2Ｏ：４％、ＴｉＯ2：１．８
％、ＺｒＯ2：１．５％を主成分とする母材ガラスを１
０００℃以上の温度で熱処理することにより、線膨張係
数がおよそ−１０×１０-7の結晶化ガラスを得た。
もわかるように正の線膨張係数をもつため、使用に適さ
ない。しかし結晶化ガラスはその成分によっては負の線
膨張係数をもち得、かつ耐候性も一般のガラス材料同様
に優れている。例えばβ−石英結晶にリチウムイオンと
アルミニウムイオンが固溶したβ−ユークリプタイトな
どのβ−石英固溶体結晶は負の線膨張係数をもつことが
知られている。この結晶が析出した結晶化ガラスは、結
晶の負の線膨張係数とガラス部分の正の線膨張係数を相
殺させることにより、その線膨張係数を結晶の析出割合
によって０付近である程度制御できる。このようなβ−
石英固溶体結晶を析出させた結晶化ガラスの製法（母材
ガラスの組成および熱処理条件）は特公昭46-39879号な
どに開示されている。本実施例ではＳｉＯ2：７０％、
Ａｌ2Ｏ3：２０％、Ｌｉ2Ｏ：４％、ＴｉＯ2：１．８
％、ＺｒＯ2：１．５％を主成分とする母材ガラスを１
０００℃以上の温度で熱処理することにより、線膨張係
数がおよそ−１０×１０-7の結晶化ガラスを得た。
【００２２】この基板上に前記と同様の手順にて回折格
子を成形した。この回折格子を前記の光分波器用光学モ
ジュールに組み付け、波長変動の温度係数を評価したと
ころ、約１ｐｍ／ｄｅｇであった。これは、目標の０ｐ
ｍ／ｄｅｇに十分近い値であり、本件に記載した実施例
により光学モジュール全体の温度係数値を抑制できたこ
とがわかる。
子を成形した。この回折格子を前記の光分波器用光学モ
ジュールに組み付け、波長変動の温度係数を評価したと
ころ、約１ｐｍ／ｄｅｇであった。これは、目標の０ｐ
ｍ／ｄｅｇに十分近い値であり、本件に記載した実施例
により光学モジュール全体の温度係数値を抑制できたこ
とがわかる。
【００２３】上記回折格子基板は可視光域を中心にして
透明であり、組み込まれる光学モジュールによっては透
過型回折格子としても使用できる。その際には、回折格
子表面に反射防止膜を成膜することが望ましい。なお、
図３あるいは図４の特性は一例であって、組み込む機
器、モジュールによって変わってくる。しかし図４と同
様な手法で求めた温度係数が０となる基板の線膨張係数
は、その値が負であっても結晶化ガラスを基板として用
いることにより実現できる。もちろん使用できる結晶化
ガラスの材質は上記に限られたものではなく、母材ガラ
スの組成と熱処理条件によって特性の異なるものが得ら
れる。
透明であり、組み込まれる光学モジュールによっては透
過型回折格子としても使用できる。その際には、回折格
子表面に反射防止膜を成膜することが望ましい。なお、
図３あるいは図４の特性は一例であって、組み込む機
器、モジュールによって変わってくる。しかし図４と同
様な手法で求めた温度係数が０となる基板の線膨張係数
は、その値が負であっても結晶化ガラスを基板として用
いることにより実現できる。もちろん使用できる結晶化
ガラスの材質は上記に限られたものではなく、母材ガラ
スの組成と熱処理条件によって特性の異なるものが得ら
れる。
【００２４】さらに対象となる光学部材、光学素子も回
折格子に限られない。回折格子の場合は回折波長を特性
値としその温度係数を測定したが、その他の光学部材、
光学素子においてもそれぞれの特性値の温度係数を測定
すれば、同様に基板の材質を決定できる。
折格子に限られない。回折格子の場合は回折波長を特性
値としその温度係数を測定したが、その他の光学部材、
光学素子においてもそれぞれの特性値の温度係数を測定
すれば、同様に基板の材質を決定できる。
【００２５】また有機無機複合材料としては上記以外に
フェニルトリエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン
混合系、メチルトリエトキシシラン単体、テトラエトキ
シシランに増粘剤を添加した液、これらの液にチタン、
ジルコニウム、アルミニウムなどの金属有機化合物ある
いは、酸化物微粒子を添加した液、上述組成の重合体か
らなる液も使用できる。
フェニルトリエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン
混合系、メチルトリエトキシシラン単体、テトラエトキ
シシランに増粘剤を添加した液、これらの液にチタン、
ジルコニウム、アルミニウムなどの金属有機化合物ある
いは、酸化物微粒子を添加した液、上述組成の重合体か
らなる液も使用できる。
【００２６】
【発明の効果】光学モジュールまたは情報記録／再生装
置の使用環境での温度変化がその光学モジュールまたは
その情報記録／再生装置の出力特性の変動へ寄与する効
果のすべてまたは一部をうち消すように光学部材の基板
の線膨張係数を決定することで、単に低膨張係数の基板
を選定するよりも光学モジュールまたは情報記録／再生
装置の環境温度変化による出力特性の変動を抑制でき
る。また、本発明により開示した光学部材の作製方法は
前記のごとく基板種類を変更した場合でもプロセスの変
更が少なく、簡便に適した光学部材を提供することがで
きる。
置の使用環境での温度変化がその光学モジュールまたは
その情報記録／再生装置の出力特性の変動へ寄与する効
果のすべてまたは一部をうち消すように光学部材の基板
の線膨張係数を決定することで、単に低膨張係数の基板
を選定するよりも光学モジュールまたは情報記録／再生
装置の環境温度変化による出力特性の変動を抑制でき
る。また、本発明により開示した光学部材の作製方法は
前記のごとく基板種類を変更した場合でもプロセスの変
更が少なく、簡便に適した光学部材を提供することがで
きる。
【図１】本発明の凹凸表面を有する光学部材の例の断面
図である。
図である。
【図２】回折波長の温度変動の評価系を示す図である。
【図３】試験溶回折格子における回折波長の温度変動の
実測結果を示す図である。
実測結果を示す図である。
【図４】回折波長の温度係数と基板の線膨張係数の関係
を示す図である。
を示す図である。
１ 基板 ２ 固体膜層 ３、４ 微細凹凸構造 ６ 光学モジュール ８ 回折格子 １０ 恒温槽 １６、２４ 光ファイバ ２０ コリメータレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 浩一郎 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 仲間 健一 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 山本 博章 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 AA43 AA45 AA50 AA51 AA59 AA64 5D119 AA36 AA50 BA01 DA01 DA05 JA03 JA13 JA22 JA23 JA46 JA47 JA50 JB03 JC06
Claims (4)
- 【請求項１】基板の表面に少なくとも１層以上の固体膜
層を形成し、該固体膜層の厚さ方向全体もしくは一部分
に凹凸形状を形成した光学部材が組み込まれた光学モジ
ュールまたは情報記録／再生装置において、使用環境温
度の変化による該光学モジュールまたは該情報記録／再
生装置の特性変動の少なくとも一部を、前記光学部材の
基板の熱膨張による光学特性の変化によって打消すこと
を特徴とする光学モジュールまたは情報記録／再生装
置。 - 【請求項２】前記基板がβ-石英固溶体結晶を主たる析
出結晶として含む結晶化ガラスであることを特徴とする
請求項１に記載の光学部材。 - 【請求項３】凹凸形状を形成した前記固体膜層のうち少
なくとも１層は、つぎの化学式 ＲmＭＸn-m で表される有機無機複合材料を主成分とした原材料を用
いて形成され、化学式中のＲ基を残留成分として含むこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の光学部材。た
だし、Ｒはアルキルまたはアリール基（ｍ＝１，２）、
Ｍは原子価ｎ（ｎ＝３，４）の金属、Ｘはアルコキシル
基またはハロゲン基である。 - 【請求項４】凹凸形状を形成した前記固体薄膜層のうち
少なくとも１層は、つぎの化学式 ＭＸn で表される有機無機複合材料と増粘剤を主成分とした原
材料を用いて形成されることを特徴とする請求項１、２
に記載の光学部材。ただし、Ｍは原子価ｎ（ｎ＝３，
４）の金属、Ｘはアルコキシル基またはハロゲン基であ
る。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000007090A JP3680672B2 (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 光学部材およびそれを用いた光学モジュールおよび情報記録／再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000007090A JP3680672B2 (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 光学部材およびそれを用いた光学モジュールおよび情報記録／再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001201625A true JP2001201625A (ja) | 2001-07-27 |
| JP3680672B2 JP3680672B2 (ja) | 2005-08-10 |
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ID=18535517
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000007090A Expired - Fee Related JP3680672B2 (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 光学部材およびそれを用いた光学モジュールおよび情報記録／再生装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3680672B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7502167B2 (en) | 2003-02-18 | 2009-03-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diffraction grating element, production method of diffraction grating element, and method of designing diffraction grating element |
| US7864427B2 (en) | 2005-08-29 | 2011-01-04 | Panasonic Corporation | Diffractive optical element and method for manufacturing the same, and imaging apparatus using the diffractive optical element |
| CN112198669A (zh) * | 2019-07-08 | 2021-01-08 | 三赢科技（深圳）有限公司 | 结构光投射模组、深度相机和电子装置 |
-
2000
- 2000-01-14 JP JP2000007090A patent/JP3680672B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP3680672B2 (ja) | 2005-08-10 |
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