JP2002341124A - 回折格子部材 - Google Patents

回折格子部材

Info

Publication number
JP2002341124A
JP2002341124A JP2001149300A JP2001149300A JP2002341124A JP 2002341124 A JP2002341124 A JP 2002341124A JP 2001149300 A JP2001149300 A JP 2001149300A JP 2001149300 A JP2001149300 A JP 2001149300A JP 2002341124 A JP2002341124 A JP 2002341124A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffraction grating
light
incident light
transmittance
splitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001149300A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3835997B2 (ja
Inventor
Shoichi Kyotani
昇一 京谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2001149300A priority Critical patent/JP3835997B2/ja
Publication of JP2002341124A publication Critical patent/JP2002341124A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3835997B2 publication Critical patent/JP3835997B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Head (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入射光である直線偏光の偏光方向と略同一方
向に形成され入射光を3方向に分ける光分割用の回折格
子を備えた回折格子部材の光の透過率を最大にするこ
と。 【解決手段】 透明樹脂体からなり、入射面及び射出面
の両面を備えた回折格子部材(10)であって、前記両
面のうち一方の面(15)には、入射光である直線偏光
の偏光方向と略同一方向に形成され、入射光を3方向に
分ける光分割用の回折格子(20)が形成されると共
に、前記両面のうち他方の面(16)には、格子周期が
入射される光の波長より小さく、かつ格子方向が前記光
分割用の回折格子の方向と略直行する反射防止用の回折
格子(30)が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、透明樹脂体からな
り、入射面及び射出面の両面を備えた回折格子部材に係
り、特に入射光を3方向に分ける光分割用の回折格子を
備えた回折格子部材関する。
【0002】
【従来の技術】従来、CD装置等の信号読み取り用の光
ヘッド装置にあっては、信号の読み取りを行なうため光
ヘッド装置のトラッキング制御を行なっている。このよ
うな光ヘッド装置では、レーザダイオードから出力され
たレーザ光を3つの光、即ち1本の主ビームと2本のサ
ブビームとに分割し、主ビームでディスクに記録された
情報を読み取ると共に、2本のサブビームでヘッドの位
置検出しヘッド装置の位置アクチュエータで駆動するサ
ーボ制御するものとしている。
【0003】上述した回折格子部材は、レーザ光を3つ
のビームに分割するために用いられており、極めて高い
光透過率が求められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した回
折格子部材に在っては、透明な光学樹脂の光入射面又は
光射出面に光分割用の回折格子を成型形成することが一
般的である。しかし、このような回折格子部材の表面に
何も反射防止処理を行なわないとすると、レーザ光がこ
の回折格子部材に入射し射出するときに、その境界面で
反射が起こり、レーザ光のエネルギーが損失してしま
う。
【0005】反射防止処理としては、回折格子部材の表
面に多層の反射防止膜を形成することが一般的である。
しかし、光学樹脂に反射防止膜を形成するためには、低
温で密着性の高い誘電体多層膜を蒸着しなければなら
ず、有効に反射防止を行なうためには反射防止膜の屈折
率、膜厚を厳密にコントロールしなければならない。そ
のため、部品が大巾にコストアップとなってしまう。
【0006】このような反射防止膜に変わる反射防止処
理として、光学素子の入射出面に格子間隔が入射光の波
長より小さい特定条件とした反射防止回折格子を設け、
反射防止を図ったものがある。
【0007】このような反射防止回折格子によれば、入
射光の回折光は生じず、表面で屈折率が徐々に下がるの
と同じ効果となり、光学素子の反射防止が図れる。
【0008】しかしながら、この提案は特定の光学素
子、特に本願が対象とするような回折格子部材を対象と
して検討されたものではなく、反射防止回折格子を本願
のような入射光を3方向に分ける光分割用の回折格子を
備えた回折格子部材に適用する場合については充分な検
討はなされていない。
【0009】そこで、本発明は、入射光である直線偏光
の偏光方向と略同一方向に形成され入射光を3方向に分
ける光分割用の回折格子を備えた回折格子部材の光の透
過率を最大にすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、光の透過率が
光の偏光方向と反射防止回折格子の方向に関係してお
り、光の透過率が反射防止回折格子の向きが光の偏光方
向と直行するとき最大となるという新たな知見に基づい
て成されたものである。
【0011】本発明に係る回折格子部材は、透明樹脂体
からなり、入射面及び射出面の両面を備えた回折格子部
材であって、前記両面のうち一方の面には、入射光であ
る直線偏光の偏光方向と略同一方向に形成され、入射光
を3方向に分ける光分割用の回折格子が形成されると共
に、前記両面のうち他方の面には、格子周期が入射され
る光の波長より小さく、かつ格子方向が前記光分割用の
回折格子の方向と略直行する反射防止用の回折格子が形
成されていることを特徴とするものである。
【0012】本発明に係る回折格子部材は、反射防止用
の回折格子はその格子周期が入射される光の波長より小
さく、光分割用の回折格子に対して略直行する方向に設
けられている。このため、入射される偏光の偏光方向は
光分割用の回折格子と同一であるから、反射防止用の回
折格子の方向は、入射される偏光の偏光方向に対して略
直角となり、光の透過率を最大限とすることができる。
【0013】また、本発明に係る回折格子部材は、回折
格子部材において光分割用の回折格子が形成された面に
は、格子周期が入射される光の波長より小さい反射防止
用の回折格子が重ねて形成されていることを特徴とする
ものである。
【0014】前記回折格子部材によれば、光分割用の回
折格子が形成された面にも反射防止用の回折格子が形成
されているので、光が分割される側での反射も低減して
透過率が向上する。
【0015】この場合、反射防止用の回折格子の向きは
光分割用の回折格子の方向と任意の方向とすることがで
きる。即ち、工作技術上光分割用の回折格子と垂直に形
成することが困難である場合には、光分割用の回折格子
と同じ方向に設けてもよい。この場合にも光の透過率を
向上させることができる。
【0016】さらに、本発明に係る回折格子部材は、回
折格子部材において周囲に光軸を軸とする回転方向の位
置調整治具の係合凹部が形成されていることを特徴とす
るものである。
【0017】これにより、位置調整部材を係合凹部に取
り付けることができ、回折格子部材の光軸方向の位置調
整を正確且つ容易におこなうことができる。
【発明の実施の形態】以下本発明に係る回折格子部材の
実施の形態を図1乃至図4に基づいて説明する。本例に
係る回折格子部材はDVD(Digital Versatile Disk)と
CD(Compact Disk)の再生を行なえる光ヘッド装置に
使用されるものである。
【0018】本例に係る回折格子部材10は、図1に示
すように、屈折率n=1.54の透明な光学樹脂で形成
した円盤状の部材11の中央部に回折格子部12を形成
したものである。そしてその周囲は枠部13として形成
し、その一部に切り欠き部14を設け、光軸を軸とする
回転方向の位置調整治具の係合凹部としている。この切
り欠き部14の形状は使用する工具により適宜変更する
ことができる。
【0019】回折格子部材10は、光学樹脂を型で熱プ
レス成型して形成したものであり、図1(2)及び図2に
示すように、その射出面15には入射光である直線偏光
の偏光方向(S偏光)と略同一方向に形成され、入射光
を3方向に分ける光分割用の回折格子20が形成され
る。この回折格子20の凸部21及び凹部22の幅寸法
及び深さ寸法は、使用する光ヘッド装置の仕様により適
宜選択される。
【0020】この例では回折格子部材は、DVDとCD
の再生を行なえるものであり、DVDの再生に使用する
波長λ1(0.658μm)、及びCDの再生に使用す
る波長λ2(0.785μm)の波長の直線偏光である
入射光に対応している。なお両光は同一方向に偏光され
ている。そして、本例では、図4に示すように波長λ1
の光はそのまま透過させ、波長λ2の光は0次透過光、
±1次回折光の3方向に分割して射出するように構成さ
れている。
【0021】このため、本例では回折格子20は矩形の
凹凸を備えた回折格子とし、格子の深さdが、回折格子
部材の屈折率をnとしたとき、 d(n−1)=λ1 を満たすように構成される。
【0022】この条件により、波長λ1の入射光は図4
に示すように分割されることなく透過し、波長λ2の光
は0次透過光(主ビーム)と±1次回折光(サブビー
ム)に分割される。
【0023】なお、格子の周期Pは、分割される波長λ
2の光をどの方向に分割するか等の条件により適宜定め
られる。この実施例では格子深さdを約1.2μm、ピ
ッチPを約30μmとしている。
【0024】また、本例では入射面16には、格子周期
(p)が入射される光の波長より小さく、かつ格子方向
が前記光分割用の回折格子20の方向と略直行する方向
に反射防止用の回折格子30が形成されている。
【0025】この反射防止用の回折格子30は、図3
(2)に示すように、周期pが0.6λ1以下である
0.35μmであり、その稜及び谷の角度θを約40°
とした格子31が並列するものとして形成されている。
この回折格子30も型で熱プレス成型して形成されたも
のである。
【0026】また、本例では、図2に示すように、光分
割用の回折格子20の凸部21表面及び凹部22底面に
も反射防止用の回折格子25が形成されている。この例
では反射防止用の回折格子25の構成は上述した入射面
16に形成した反射防止用の回折格子30と同一であ
り、その格子方向は、型製造の容易性に鑑み、光分割用
の回折格子20と同一としている。なお、反射防止用の
回折格子の格子方向を射出面に形成した回折格子30と
同様に、光分割用の回折格子20と直交する方向にする
こともできる。
【0027】なお上記例では、透明体として光学樹脂を
使用したものを例として説明したが、透明体の材料は光
学ガラスであっても良い。
【0028】
【実施例】次に本発明に係る回折格子部材の反射防止用
の回折格子と入射光の反射と関係を実施例に基づいて詳
細に説明する。以下の説明では、反射防止用の回折格子
に着目して説明しているため、反射防止回折格子の格子
方向の偏光をS偏光、格子方向に直行する偏光をP偏光
として説明している。上述した回折格子部材10は光分
割用の回折格子20と反射防止用の回折格子30とは直
交関係にあるため、上記回折格子20の説明中のS偏光
は以下の説明ではP偏光に相当し、P偏光はS偏光に相
当することになる。
【0029】これらの実施例は、回折格子成型用の型材
を先端角40°のバイトを使用して一定間隔(周期)で
複数の溝部を平行に多数切削形成し回折格子の型枠を作
り、この型枠で屈折率1.54の光学樹脂を成型して回
折格子を作製したものとして、回折格子と同方向の偏光
(S偏光)と垂直方向の偏光(P偏光)の光の各波長で
の透過率を計算したものである。なお、屈折率n=1.
54の物質において、反射防止処理を行なわなかった場
合の透過率は95〜96%程度となる。
【0030】〔実施例1〕型枠作製条件は、バイト先端
半径:R=0.05μm、切削周期(間隔):p=0.
3μmである。この結果を図5に示す。図5において
は、縦軸には光の透過率(%)を横軸には光の波長(μ
m)を示している。
【0031】図5に示すように、0.5μm以上で、P
偏光の透過率がS偏光の透過率より良好なことが分か
る。また、CDの光ヘッド装置に使用する波長0.78
5μmのP偏光の透過率は99.7%以上となり大きな
反射防止効果を得ることができることが分かる。また、
DVDに使用する0.658μmのS偏光(上記実施例
の入射側の反射防止回折格子に相当)の透過率も98.
8%以上となり反射防止効果を得ることができることが
分かる。
【0032】〔実施例2〕型枠作製条件は、バイト先端
半径:R=0.05μm、切削周期:p=0.35μm
である。この結果を図6に示す。
【0033】図6に示すように、0.6μm以上で、P
偏光の透過率がS偏光の透過率より良好なことが分か
る。また、波長0.785μmのときP偏光の透過率は
99.5%以上となり大きな反射防止効果を得ることが
できることが分かる。また0.658μmのS偏光の透
過率も99.1%以上となり反射防止効果を得ることが
できることが分かる。
【0034】〔実施例3〕型枠作製条件は、バイト先端
半径:R=0.1μm、切削周期:p=0.3μmであ
る。この結果を図7に示す。
【0035】図7に示すように、0.5μm以上で、P
偏光の透過率がS偏光の透過率より良好なことが分か
る。また、波長0.785μmのときP偏光の透過率は
99.5%以上となり大きな反射防止効果を得ることが
できることが分かる。また0.658μmのS偏光も透
過率も98.0%以上となり反射防止効果を得ることが
できることが分かる。大きな透過率を得ることができる
ことが分かる。
【0036】〔実施例4〕型枠作製条件は、バイト先端
半径:R=0.1μm、切削周期:p=0.35μmで
ある。この結果を図8に示す。。
【0037】図8に示すように、0.55μm以上で、
P偏光の透過率がS偏光の透過率より良好なことが分か
る。また、波長0.785μmのときP偏光の透過率は
99.5%以上となり大きな反射防止効果を得ることが
できることが分かる。また0.658μmのS偏光も透
過率も97.7%以上となり反射防止効果を得ることが
できることが分かる。大きな透過率を得ることができる
ことが分かる。
【0038】以上のように、反射防止用回折格子を設け
ることにより、P偏光に対して、極めて高い透過率を得
ることができることが分かる。また、S偏光に対しても
P偏光ほどではないが、高い透過率を得ることができる
ことが分かる。
【0039】
【発明の効果】以上、説明したように本発明に係る回折
格子部材によれば、入射光である直線偏光の偏光方向と
略同一方向に形成され、入射光を3方向に分ける光分割
用の回折格子を備えた回折格子部材の光の透過率を、高
いものとすることができるという優れた効果を奏する。
【0040】即ち、本発明によれば、反射防止用の回折
格子はその格子周期が入射される光の波長より小さく、
光分割用の回折格子に対して略直行する方向に設けられ
ている。入射される偏光の偏光方向は光分割用の回折格
子と同一であるから、反射防止用の回折格子の方向は、
入射される偏光の偏光方向に対して略直角となり、光の
透過率を最大限とすることができる。
【0041】また、本発明によれば、光分割用の回折格
子が形成された面にも反射防止用の回折格子が形成され
ているので、光が分割される側での反射も低減して透過
率を向上させることができる。
【0042】さらに、本発明によれば、回折格子部材の
光軸方向の位置調整を位置調整部材を係合凹部に取り付
けることができ正確且つ容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回折格子部材を示す図であり
(1)は正面図、(2)は左側面図、(3)は右側面図
である。
【図2】本発明に係る回折格子部材の光分割用の回折格
子の構成を示す図1中のII-II線に相当する拡大断面図
である。
【図3】本発明に係る回折格子部材の反射防止用の回折
格子の構成を示す図であり、(1)は図1中のIII-III
線に相当する拡大断面図、(2)は(1)中の円部iiに
相当する拡大図である。
【図4】本発明に係る回折格子部材における光の分割状
態を示す模式図である。
【図5】本発明の第1の実施例の入射光の波長と透過率
の関係を示すグラフである。
【図6】本発明の第2の実施例の入射光の波長と透過率
の関係を示すグラフである
【図7】本発明の第3の実施例の入射光の波長と透過率
の関係を示すグラフである
【図8】本発明の第4の実施例の入射光の波長と透過率
の関係を示すグラフである
【符号の説明】
10 回折格子部材 11 部材 12 回折格子部 13 枠部 14 部 15 射出面 16 入射面 20 回折格子 21 凸部 22 凹部 25 回折格子 30 回折格子 31 格子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 7/09 G11B 7/135 A 5D119 7/135 G02B 1/10 A Fターム(参考) 2H042 BA04 BA13 BA16 2H043 AB02 AB08 AB32 2H049 AA03 AA13 AA40 AA43 AA45 AA57 AA61 AA65 AA68 2K009 AA01 BB02 BB11 DD11 5D118 AA13 BA01 CG04 CG24 5D119 AA43 BA01 JA22

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明樹脂体からなり、入射面及び射出面
    の両面を備えた回折格子部材であって、 前記両面のうち一方の面には、入射光である直線偏光の
    偏光方向と略同一方向に形成され、入射光を3方向に分
    ける光分割用の回折格子が形成されると共に、 前記両面のうち他方の面には、格子周期が入射される光
    の波長より小さく、かつ格子方向が前記光分割用の回折
    格子の方向と略直行する反射防止用の回折格子が形成さ
    れていることを特徴とする回折格子部材。
  2. 【請求項2】 前記光分割用の回折格子が形成された面
    には、格子周期が入射される光の波長より小さい反射防
    止用の回折格子が重ねて形成されていることを特徴とす
    る請求項1に記載の回折格子部材。
  3. 【請求項3】 周囲に光軸を軸とする回転方向の位置調
    整治具の係合凹部が形成されていることを特徴とする請
    求項1又は請求項2に記載の回折格子部材。
JP2001149300A 2001-05-18 2001-05-18 回折格子部材 Expired - Fee Related JP3835997B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001149300A JP3835997B2 (ja) 2001-05-18 2001-05-18 回折格子部材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001149300A JP3835997B2 (ja) 2001-05-18 2001-05-18 回折格子部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002341124A true JP2002341124A (ja) 2002-11-27
JP3835997B2 JP3835997B2 (ja) 2006-10-18

Family

ID=18994492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001149300A Expired - Fee Related JP3835997B2 (ja) 2001-05-18 2001-05-18 回折格子部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3835997B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007041431A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Dainippon Printing Co Ltd プリズムアレイシート、エッジライト型面光源、及び透過型画像表示装置
CN100361212C (zh) * 2003-04-11 2008-01-09 日本电产三协株式会社 激光头装置、衍射元件及衍射元件的制造方法
JP2009265563A (ja) * 2008-04-30 2009-11-12 Toppan Printing Co Ltd 微細凹凸回折構造を有する回折構造体
JP2013210680A (ja) * 2007-11-06 2013-10-10 Seiko Epson Corp 回折光学素子とその製造方法、及びレーザー加工方法
JP2018146624A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 Agc株式会社 透過型回折素子および反射防止構造
CN112504122A (zh) * 2020-12-03 2021-03-16 中国科学院西安光学精密机械研究所 星载双光栅准直器的指向光轴和光栅位姿标定系统及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100361212C (zh) * 2003-04-11 2008-01-09 日本电产三协株式会社 激光头装置、衍射元件及衍射元件的制造方法
JP2007041431A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Dainippon Printing Co Ltd プリズムアレイシート、エッジライト型面光源、及び透過型画像表示装置
JP2013210680A (ja) * 2007-11-06 2013-10-10 Seiko Epson Corp 回折光学素子とその製造方法、及びレーザー加工方法
JP2009265563A (ja) * 2008-04-30 2009-11-12 Toppan Printing Co Ltd 微細凹凸回折構造を有する回折構造体
JP2018146624A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 Agc株式会社 透過型回折素子および反射防止構造
CN112504122A (zh) * 2020-12-03 2021-03-16 中国科学院西安光学精密机械研究所 星载双光栅准直器的指向光轴和光栅位姿标定系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3835997B2 (ja) 2006-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6728034B1 (en) Diffractive optical element that polarizes light and an optical pickup using the same
US5258871A (en) Dual diffraction grating beam splitter
US5473471A (en) Complex lens with diffraction grating
CN1339713A (zh) 用于光学拾取头装置的物镜
JPH07182687A (ja) 光ピックアップ
JP2001272517A (ja) 回折型レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置
US8004954B2 (en) Optical pickup, optical disk device, computer and optical disk recorder
JP2002341124A (ja) 回折格子部材
JP2007234094A (ja) 回折格子体、これを用いた光ヘッド装置及び回折格子体の製造方法
JPH0630164B2 (ja) 光ヘツド装置
JP2002090534A (ja) 偏光ビームスプリッタ
JP4478398B2 (ja) 偏光光学素子、光学素子ユニット、光ヘッド装置及び光ディスクドライブ装置
JP2006209891A (ja) 光ピックアップ用光学素子
JP2001272516A (ja) 回折型レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置
KR960019125A (ko) 다층 디스크용 광 픽업
KR930020374A (ko) 광픽업
JPS63200328A (ja) 光学ヘツドの対物ホログラムレンズ
JP2685790B2 (ja) 偏光素子を含む光学系からなる装置
JP2000241616A (ja) 回折格子およびその製造方法並びに光ピックアップ
JP4190267B2 (ja) 光情報記録再生ヘッド装置
JP2000348366A (ja) 光ヘッド装置
JP4004905B2 (ja) 光集積化ユニット及び光ピックアップ装置
KR100220506B1 (ko) 듀얼 포커스법에 사용되는 광학헤드장치
JPH0212621A (ja) 光ヘッド
JP4851204B2 (ja) 光ピックアップおよび光情報処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040527

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060531

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060626

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060725

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090804

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110804

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130804

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees