JP2004240297A

JP2004240297A - 偏光分離光学素子

Info

Publication number: JP2004240297A
Application number: JP2003031033A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamashita; 博司山下
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】設計の自由度が高く、しかも所望とされる偏光分離機能を、より高い性能で且つ、安定して実現することのできる偏光分離光学素子を提供する。
【解決手段】Ｐ偏光とＳ偏光とを偏光分離する回折格子３０として、凸部３０ａおよび凹部３０ｂの繰り返し構造からなる略矩形の凹凸面を形成する。凸部３０ａの上面と凹部３０ｂの底面とには、それぞれアルミニウム層を含んで構成される反射層３０ｃを形成する。この偏光分離光学素子は、入射光線に対して斜めに配置されるものであり、特に、凹凸ピッチに対する反射層３０ｃの形成前の凸部３０ａの高さの比（アスペクト比）を「１．０」以下、凹凸ピッチに対する凸部３０ａの幅の比を「０．６」近傍、凹凸ピッチを「２５０ｎｍ」以下とすることで、高性能で且つ安定した偏光分離機能が実現される。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板表面の微細構造を利用して入射光線の偏光分離を行う偏光分離光学素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、光ディスク等の光記録媒体に情報を記録する、あるいは光記録媒体に記録された情報を再生する光記録再生装置の光ピックアップ部や、液晶プロジェクタなどの偏光変換光学系等に用いられる偏光分離光学素子としては従来、特許文献１、２に見られるような多層膜構造を用いた光学素子が知られている。
【０００３】
このような光学素子は通常、屈折率の異なる各種の膜を多層膜として基体上に積層し、それら積層した多層膜の総合的な光学特性を利用して、例えばＰ偏光やＳ偏光に対する偏光分離機能を実現している。
【０００４】
なお周知のように、Ｐ偏光とは、入射面に平行な偏光面を有する偏光であり、Ｓ偏光とは、入射面に垂直な偏光面を有する偏光である。そして、上記偏光分離光学素子では通常、これらＰ偏光およびＳ偏光に対して、その一方を透過させ、他方を反射させる、などの態様をもって偏光分離を行うことになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３１２３３０号公報
【特許文献２】
特開２０００−７６６８５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記多層膜構造を用いた偏光分離光学素子にあっては、それら多層膜を構成する各層の膜厚を制御することで、所望とされる偏光分離特性を有する光学素子を得ることも確かに可能ではある。しかし実情としては、それら各層の膜厚の制御自体が難しく、また成膜条件によっては屈折率にもばらつきが生じ、必ずしも理想とする偏光分離光学素子が得られるとは限らない。しかも、上述の多層膜を構成することのできる膜材自体が限られており、設計の自由度の面でもなお課題を残すものとなっている。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、設計の自由度が高く、しかも所望とされる偏光分離機能を、より高い性能で且つ、安定して実現することのできる偏光分離光学素子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の偏光分離光学素子では、基板表面の微細構造を利用して、入射光線を各々偏光面の直交する偏光光に分離する偏光分離光学素子として、前記基板表面が略矩形の凹凸面を有してなるとともに、該凹凸面の上面および底面の少なくとも一方に反射層が形成される構造としている。
【０００９】
一般に、こうした基板表面の微細構造を利用した偏光分離光学素子では、基板（光透過性基板）の表面に形成される略矩形の凹凸面の凹凸ピッチは、入射光線の波長以下に設定される。そして、それら格子の回折現象を利用して、上述したＰ偏光成分およびＳ偏光成分の一方を透過させ、他方を反射させる等の態様での偏光分離を行う。ただし通常、こうした偏光分離光学素子にあっては、その偏光分離機能を安定して確保、維持するために、回折格子を構成する上記凹凸面にも高いアスペクト比（凹凸ピッチに対する凸部の高さ（または凹部の深さ）の比）が要求されている。そしてこのことが、基板表面の微細構造を利用した偏光分離光学素子にあって、その製造を困難なものとする一因となっている。
【００１０】
この点、上記略矩形の凹凸面の上面および底面の少なくとも一方に上記反射層を形成するようにした請求項１に記載の偏光分離光学素子によれば、比較的低いアスペクト比であっても、また上記反射層を構成する膜の膜厚について特に厳しい膜厚制御等を行わなくとも、性能の高い、安定した偏光分離機能が得られることが発明者による実験（シミュレーション）によって確認された。
【００１１】
また、請求項２に記載のように、この偏光分離光学素子を、前記略矩形の凹凸面を有する基板表面が前記入射光線に対して斜めに配置される態様とすることで、例えばプリズム等の特別な光学部品を用いずとも、上述したＰ偏光成分およびＳ偏光成分の一方を透過させ、他方を反射させる等の態様での偏光分離を的確に行うことができるようになる。
【００１２】
一方、発明者による実験によれば、請求項３に記載のように、前記基板表面の略矩形の凹凸ピッチに対する前記反射層の形成前の凸部の高さの比を「１．０」以下とすることで、入射光線の波長に対し、その広帯域にわたり、上記偏光分離作用が良好に機能することが分かっている。なお、この比率を特に、「０．５〜０．６５」程度とすることで、上記Ｐ偏光成分やＳ偏光成分に対する反射／透過率を９０％以上とすることができるなど、極めて高い偏光分離機能を奏するようになる。
【００１３】
また、同じく発明者による実験によれば、請求項４に記載のように、前記基板表面の略矩形の凹凸ピッチに対する凸部の幅の比、すなわちデューティー比を略「０．６」近傍に設定することが、上記Ｐ偏光成分やＳ偏光成分に対する反射／透過率を９０％以上に維持する上で特に有効である。
【００１４】
そして、これらの比率の前提となる上記略矩形の凹凸ピッチについては、請求項５に記載のように、これを「２５０ｎｍ」以下としたときに、入射光線の波長が約「６５０〜８００ｎｍ」の帯域において、上述の偏光分離性能が確保、維持されることが確認されている。
【００１５】
他方、請求項６に記載のように、前記反射層としては、これがアルミニウム層を含んで形成されるものとすることで、同反射層を容易に、且つ安価に形成することができるようになる。
【００１６】
またこの場合、請求項７に記載のように、同反射層の下地膜としてクロム膜を予め成膜しておくことにより、表面に略矩形の凹凸面が形成される基板として、例えばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）等、アルミニウム等の蒸着が難しい基板が用いられる場合であれ、上記アルミニウム層を蒸着等によって容易に形成することができるようになる。
【００１７】
また、反射層がこうしてアルミニウム層を含んで形成される場合、請求項８に記載のように、該アルミニウム層の表面に、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ_２）等からなる酸化防止膜を施す構造とすることで、アルミニウム層の表面の酸化が防止され、ひいては反射層としてもその機能が正常に保持されるようになる。
【００１８】
他方、このような偏光分離光学素子が、請求項９に記載のように、その裏面、すなわち表面に前記略矩形の凹凸面を有する基板の裏面に、適宜の反射防止構造を更に備えるものとすることで、例えば一旦透過した入射光線の反射光についてこれを上記偏光分離機能により反射させるような場合であれ、その光量等のロスを最小限に抑えることができるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる偏光分離光学素子の一実施の形態について、図１〜図６を参照して詳細に説明する。
【００２０】
はじめに、図１を参照して、この実施の形態にかかる偏光分離光学素子を用いて構成される前述した光記録再生装置等の光ピックアップ部の概略構成について説明する。
【００２１】
この光ピックアップ部では、同図１に示されるように、レーザ光源１から照射される例えばＰ偏光された光が、コリメータレンズ２により平行光線化されて、偏光分離光学素子３に入射される。ちなみにこの実施の形態において、この偏光分離光学素子３は、前記Ｐ偏光についてはこれを透過し、前記Ｓ偏光についてはこれを反射する素子として構成されている。このため、この偏光分離光学素子３に入射された平行光は、そのまま透過されて１／４波長板４に達し、この１／４波長板４を通じて円偏光に変換される。そして、この円偏光に変換された光が、対物レンズ５によりスポット光とされて光記録媒体６に到達する。
【００２２】
一方、この光記録媒体６に達したスポット光は、該光記録媒体６に記録された情報に対応する反射光として、対物レンズ５を介して再び１／４波長板４に達する。ちなみにこの１／４波長板４は、逆方向に透過する光についてはこれをＳ偏光に変換するものであり、上記反射光がこの１／４波長板４を逆方向に透過することにより、該反射光は、Ｓ偏光に変換された光として上記偏光分離光学素子３に入射される。この実施の形態にあっては上述のように、偏光分離光学素子３はＳ偏光を反射する素子として構成されており、該偏光分離光学素子３に入射された上記反射光は、ここで更に反射されて集光レンズ７に達し、この集光レンズ７により所定に集光されてフォトディテクタ８に入射される。
【００２３】
このフォトディテクタ８は、上記光記録媒体６からの反射光に基づき、例えば「ピット」等として同光記録媒体６に記録されている情報を検出してこれを電気信号に変換する部分である。このフォトディテクタ８からの出力信号は、トラッキング調整信号、あるいは読み出しデータ等として使用される。
【００２４】
なお、同図１に例示した光ピックアップ部では、レーザ光源１から発せられる光（レーザ光線）の往きが「透過モード」、帰りが「反射モード」となるように構成したが、逆に、レーザ光線の往きが「反射モード」、帰りが「透過モード」となるように構成することもできる。
【００２５】
次に、図２および図３を併せ参照して、この実施の形態にかかる偏光分離光学素子の構造について、その詳細を説明する。
上記偏光分離光学素子３は、図１にも示されるように、入射光線に対して４５度の角度をもって配設されている。そして、その一方の面（表面）には、上述の態様でＰ偏光とＳ偏光とを偏光分離する回折格子３０が、他方の面（裏面）には、ＡＲ（反射防止、あるいは無反射）機能を有する回折格子３１がそれぞれ表面微細構造として形成されている。しかも、これら微細構造はいずれも、その凹凸ピッチが入射光線（レーザ光線）の波長以下となるサブミクロンオーダーの微細パターンとなっている。
【００２６】
図２は、上記偏光分離機能を有する回折格子３０について、その微細パターンの詳細を拡大して示しており、また図３は、上記ＡＲ機能を有する回折格子３１について、同じくその微細パターンの詳細を拡大して示している。
【００２７】
以下では特に、図２に例示する偏光分離機能を有する回折格子３０について、その所望とする光学特性を得る上での望ましい構造を、図４〜図６に示す発明者によるシミュレーション結果をもとに考察する。
【００２８】
まず、これらシミュレーションの前提となる上記微細パターンの具体的構造について、図２を参照して詳述する。
この回折格子３０は、同図２に示されるように、例えばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）からなる透明基板（屈折率ｎ≒１．４７）の一面（表面）に略矩形の凹凸面が多数形成されており、且つ、それら凸部３０ａの上面および凹部３０ｂの底面には、共にアルミニウム層を含む反射層３０ｃが形成されている。この反射層３０ｃの層厚は任意であるが、特にこの実施の形態においては、こうして凸部３０ａの上面および凹部３０ｂの底面に反射層３０ｃを設けたことで、比較的低いアスペクト比であっても、性能の高い、安定した偏光分離機能が得られることが発明者によるシミュレーションによって確認されている。
【００２９】
なおこの図２において、寸法Ｐは、上記回折格子３０を形成する凹凸面の繰り返しピッチ（格子ピッチ）を、また寸法Ｗは、凸部３０ａの幅（格子幅）をそれぞれ表している。他方、寸法Ｔ１は、凸部３０ａの上面に設けられた反射層３０ｃの層厚を、また寸法Ｔ３は、凹部３０ｂの底面に設けられた反射層３０ｃの層厚を、そして寸法Ｔ２は、この寸法Ｔ３を差し引いた凸部３０ａの高さ（厚さ）をそれぞれ表している。すなわち、反射層３０ｃを除けば、「（Ｔ２＋Ｔ３）／Ｐ」が、該回折格子３０としてのアスペクト比となる。
【００３０】
さて、このシミュレーションであるが、図４は、上記格子ピッチの寸法Ｐを「２００ｎｍ」に固定するとともに、上記寸法Ｔ２を、それぞれ「１００ｎｍ」、「１５０ｎｍ」、「２００ｎｍ」に設定したときの、Ｐ偏光とＳ偏光とに対する各波長での反射／透過率をシミュレーションした結果を示すものである。
【００３１】
なおこの図４において、例えば「Ｐ２００ｈ１００Ｐ」とは、格子ピッチの寸法「Ｐ」が「２００」ｎｍで、上記寸法Ｔ２（「ｈ」）が「１００」ｎｍのときの「Ｐ」偏光に対する透過率を表している。同様に、例えば「Ｐ２００ｈ１００Ｓ」とは、格子ピッチの寸法「Ｐ」が「２００」ｎｍで、上記寸法Ｔ２（「ｈ」）が「１００」ｎｍのときの「Ｓ」偏光に対する反射率を表している。他の表記も、こうしたルールに準じたものとなっている。また、該シミュレーションに際しての上記回折格子３０としての他の条件は、それぞれ次の通りである。
【００３２】
（イ）凸部３０ａの幅（格子幅）の寸法Ｗ＝１２０ｎｍ
（ロ）反射層３０ｃの層厚、すなわち寸法Ｔ１＝Ｔ３＝３０ｎｍ
同図４のシミュレーション結果によれば、格子ピッチの寸法Ｐが「２００ｎｍ」であるときには、上記寸法Ｔ２を「１００ｎｍ」に設定することで、約６５０〜８００ｎｍの広い波長域（帯域）で、Ｐ偏光およびＳ偏光に対する反射／透過率が共に「９０％」を超える良好な偏光分離特性が得られることが分かる。
【００３３】
また、図５は、上記寸法Ｔ２を「１００ｎｍ」に固定するとともに、上記格子ピッチの寸法Ｐを、それぞれ「２００ｎｍ」、「２５０ｎｍ」、「３００ｎｍ」に設定したときの、Ｐ偏光とＳ偏光とに対する各波長での反射／透過率をシミュレーションした結果を示すものである。
【００３４】
この図５においても、例えば「Ｐ２００ｈ１００Ｐ」とは、格子ピッチの寸法「Ｐ」が「２００」ｎｍで、上記寸法Ｔ２（「ｈ」）が「１００」ｎｍのときの「Ｐ」偏光に対する透過率を表している。同様に、例えば「Ｐ２００ｈ１００Ｓ」とは、格子ピッチの寸法「Ｐ」が「２００」ｎｍで、上記寸法Ｔ２（「ｈ」）が「１００」ｎｍのときの「Ｓ」偏光に対する反射率を表している。他の表記も、こうしたルールに準じたものとなっている。また、該シミュレーションに際しても、上記回折格子３０としての他の条件は上記（イ）および（ロ）の条件と同様である。
【００３５】
同図５のシミュレーション結果によれば、特に格子ピッチの寸法Ｐを「３００ｎｍ」に設定すると、約７００ｎｍ以下の波長域では、Ｐ偏光に対する透過率が大きく低下することが分かる（図５「▲」印の特性参照）。
【００３６】
また、図６は、上記格子ピッチの寸法Ｐに対する格子幅（凸部３０ａの幅）の寸法Ｗの割合（Ｗ／Ｐ）、すなわちデューティ比（ｄｕｔｙ）をパラメータにとったときの、Ｐ偏光とＳ偏光とに対する反射／透過率をシミュレーションした結果を示すものである。
【００３７】
この図６においては、「●」印の特性がＰ偏光に対する透過率、また「○」印の特性がＳ偏光に対する反射率をそれぞれ表している。なお、回折格子３０としての該デューティ比（ｄｕｔｙ）以外の条件は、上記（ロ）の条件の他に、上記各シミュレーションで望ましい結果が得られている次の条件を採用している。
【００３８】
（ハ）格子ピッチの寸法Ｐ＝２００ｎｍ
（ニ）寸法Ｔ２＝１００ｎｍ
同図６のシミュレーション結果によれば、Ｓ偏光については上記デューティ比（ｄｕｔｙ）に関わりなく「９０％」以上の反射率が得られるものの、Ｐ偏光については、デューティ比（ｄｕｔｙ）がほぼ「０．６（Ｗ＝１２０ｎｍ）」近傍においてのみ、「９０％」以上の透過率が得られることが分かる。
【００３９】
結局、これら図４〜図６のシミュレーション結果を総括すると、図２に示した回折格子３０としては、その各寸法を上記（イ）〜（ニ）の条件、すなわち
（イ）凸部３０ａの幅（格子幅）の寸法Ｗ＝１２０ｎｍ
（ロ）反射層３０ｃの層厚、すなわち寸法Ｔ１＝Ｔ３＝３０ｎｍ
（ハ）格子ピッチの寸法Ｐ＝２００ｎｍ
（ニ）寸法Ｔ２＝１００ｎｍ
とすることで、極めて性能の高い、しかも安定した偏光分離特性が得られることとなる。
【００４０】
もっとも、こうした条件が全て満たされなくとも、上記格子ピッチ（略矩形の凹凸ピッチ）の寸法Ｐに対する反射層３０ｃ形成前の凸部３０ａの高さ、すなわち寸法（Ｔ２＋Ｔ３）の比（アスペクト比）が「１．０」以下であれば、約６５０〜８００ｎｍの波長域で、良好な偏光分離特性を得ることはできる。
【００４１】
また、上記格子ピッチの寸法Ｐも、「２００ｎｍ」に限らず、「２５０ｎｍ」以下であれば、特に上記デューティ比（ｄｕｔｙ）を「０．６」近傍に設定することで、良好な偏光分離特性が得ることが期待できる。なお、上記格子ピッチの寸法Ｐの下限値については、小さい値の方が望ましいが、同偏光分離光学素子３としての性能を高く保持するとともに金型費用を低コストに抑える上では、「２００ｎｍ」程度が適切である。
【００４２】
以上説明したように、この実施の形態にかかる偏光分離光学素子によれば、次のような効果が得られるようになる。
（１）回折格子３０を形成する凸部３０ａの上面および凹部３０ｂの底面に反射層３０ｃを設けたことで、比較的低いアスペクト比であっても、性能の高い、安定した偏光分離機能を得ることができる。
【００４３】
（２）しかも、回折格子３０としての各寸法（図２）を上記（イ）〜（ニ）の条件にて設定することで、極めて性能の高い、しかも安定した偏光分離特性を得ることができる。
【００４４】
（３）その中でも、格子ピッチ（略矩形の凹凸ピッチ）の寸法Ｐに対する反射層３０ｃ形成前の凸部３０ａの高さ、すなわち寸法（Ｔ２＋Ｔ３）の比（アスペクト比）が「１．０」以下であれば、約６５０〜８００ｎｍの波長域で良好な偏光分離特性を得ることはできる。
【００４５】
（４）また、格子ピッチの寸法Ｐも、「２００ｎｍ」に限らず、「２５０ｎｍ」以下であれば、特に上記デューティ比（ｄｕｔｙ）を「０．６」近傍に設定することで、良好な偏光分離特性が得ることが期待できる。
【００４６】
（５）上記反射層３０ｃがアルミニウム層を含んで形成されるものとすることで、同反射層３０ｃを容易に、且つ安価に形成することができる。
（６）回折格子３０が設けられた他方の面（裏面）に、ＡＲ機能を有する回折格子３１を設けたことで、例えば上記光ピックアップ部のように、一旦透過した入射光線の反射光についてこれを上記偏光分離機能により反射させるような場合であれ、その光量等のロスを最小限に抑えることができる。
【００４７】
なお、この発明にかかる偏光分離光学素子は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば以下に列記する形態をもってこれを実施することもできる。
・上記実施の形態では、回折格子３０が設けられた他方の面（裏面）に、ＡＲ機能を有する回折格子３１を、これも表面微細構造によって設ける構造としたが、ＡＲ構造、すなわち反射防止構造については、従来の多層膜構造によって実現するようにしてもよい。また、この発明にかかる偏光分離光学素子は基本的に、偏光分離機能が得られるものであればよく、こうした反射防止構造については、これを割愛した構造とすることもできる。
【００４８】
・上記実施の形態では、反射層３０ｃがアルミニウム層を含んで構成されるとしたが、反射性に優れた材料であれば、アルミニウム層に限られることなく適宜採用可能である。またアルミニウム層を用いる場合であれ、上記基板に用いるとしたＰＭＭＡ等の材料は金属の蒸着が難しいことから、その下地膜として例えばクロム（Ｃｒ）膜を例えば５ｎｍ以下の膜厚で予め成膜しておくなど、その基板表面を改質しておくことが望ましい。
【００４９】
・また、特に上記アルミニウム層を反射層３０ｃとして用いる場合には、その表面に、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ_２）等からなる酸化防止膜を施す構造とすることが望ましい。これによって、アルミニウム層の表面の酸化が防止され、ひいては反射層３０ｃとしてもその機能が正常に保持されるようになる。
【００５０】
・またこの反射層３０ｃに関して、上記実施の形態では、回折格子３０を形成する凸部３０ａの上面および凹部３０ｂの底面の双方に反射層３０ｃを形成する構造とした。しかし、それら凸部３０ａの上面および凹部３０ｂの底面の一方にのみ反射層３０ｃを形成する構造であっても、上記に準じた偏光分離特性を得ることはできる。
【００５１】
・また、上記基板として用いる材料自体、上記ＰＭＭＡ等の材料に限られることなく任意であり、他に例えば、耐熱性に優れ、透過率も高いアートンや、同じく透過性が高い上に、吸湿率が低いゼオネックス、ゼオノア等の材料も、基板の材料として適宜採用することができる。
【００５２】
・上記実施の形態では、図１に例示した光ピックアップ部にこの偏光分離光学素子を採用するにあたって、これを入射光線に対し４５度の角度で配設することとしたが、この配設角度については、周囲の光学系の配置等に応じて任意に変更することができる。要は、この偏光分離光学素子が、入射光線に対して斜めに配置される態様とすることで、例えばプリズム等の特別な光学部品を用いずとも、上述したＰ偏光成分およびＳ偏光成分の一方を透過させ、他方を反射させる等の態様での偏光分離を的確に行うことができる。
【００５３】
・また、上記例示した光ピックアップ部にあって、この偏光分離光学素子の配置は表裏逆であってもよい。さらにその用途も任意であり、この発明にかかる偏光分離光学素子は、上記光ピックアップ部に限らず、前述した液晶プロジェクタ等にも適宜採用可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかる偏光分離光学素子では、基板表面に、回折格子として略矩形の凹凸面を設けるとともに、該凹凸面の上面および底面の少なくとも一方に反射層を形成することとした。これにより、設計に対する高い自由度をもって、すなわち、比較的低いアスペクト比であっても、また反射層を構成する膜の膜厚については特に厳しい膜厚制御等を行わなくとも、性能の高い、しかも安定した偏光分離特性を実現することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる偏光分離光学素子の一実施の形態を用いた光ピックアップ部についてその概略構成を示すブロック図。
【図２】偏光分離機能を有する回折格子の構造を示す斜視図。
【図３】ＡＲ機能を有する回折格子の構造を示す斜視図。
【図４】格子ピッチの寸法Ｐを固定し、寸法Ｔ２を可変とした場合の波長とＰ偏光およびＳ偏光の反射／透過率との関係を示すグラフ。
【図５】寸法Ｔ２を固定し、格子ピッチの寸法Ｐを可変とした場合の波長とＰ偏光およびＳ偏光の反射／透過率との関係を示すグラフ。
【図６】回折格子のデューティー比とＰ偏光およびＳ偏光の反射／透過率との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１…レーザ光源、２…コリメータレンズ、３…偏光分離光学素子、４…１／４波長板、５…対物レンズ、６…光記録媒体、７…集光レンズ、８…フォトディテクタ、３０…回折格子、３１…回折格子、３０ａ…凸部、３０ｂ…凹部、３０ｃ…反射層。

Claims

基板表面の微細構造を利用して、入射光線を各々偏光面の直交する偏光光に分離する偏光分離光学素子であって、
前記基板表面が略矩形の凹凸面を有してなるとともに、該凹凸面の上面および底面の少なくとも一方に反射層が形成されてなる
ことを特徴とする偏光分離光学素子。
前記略矩形の凹凸面を有する基板表面が前記入射光線に対して斜めに配置される
請求項１に記載の偏光分離光学素子。
前記基板表面の略矩形の凹凸ピッチに対する前記反射層の形成前の凸部の高さの比が「１．０」以下である
請求項１または２に記載の偏光分離光学素子。
前記基板表面の略矩形の凹凸ピッチに対する凸部の幅の比が略「０．６」近傍である
請求項１〜３のいずれかに記載の偏光分離光学素子。
前記基板表面の略矩形の凹凸ピッチが「２５０ｎｍ」以下である
請求項３または４に記載の偏光分離光学素子。
前記反射層が、アルミニウム層を含んで形成されてなる
請求項１〜５のいずれかに記載の偏光分離光学素子。
前記反射層は、その下地膜としてクロム膜が成膜されてなり、前記アルミニウム層は、該クロム膜に対するアルミニウムの蒸着によって形成されてなる
請求項６に記載の偏光分離光学素子。
前記アルミニウム層の表面には酸化防止膜が施されてなる
請求項６または７に記載の偏光分離光学素子。
請求項１〜８のいずれかに記載の偏光分離光学素子において、
表面に前記略矩形の凹凸面を有する基板の裏面に反射防止構造を更に備える
ことを特徴とする偏光分離光学素子。