JP2008257777A - 光学部品 - Google Patents

Abstract

【課題】近紫外域、可視域、赤外域における広帯域で反射率特性がほぼ一定となり、ｐ偏光やｓ偏光の光であっても高い反射率特性を維持し、ＨＤＤＶＤ用、Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ用の光ディスクの情報を再生記録するとき、高品質高画質の音声や画像などの情報の再生記録を可能にする反射ミラーを提供すること。
【解決手段】基板側（透明基板２）から第１反射層（第１多層膜３ａ）、第２反射層（第２多層膜層３ｂ）の順番で積層膜３を積層し、第２反射層（第２多層膜層３ｂ）で波長６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ、波長７３０ｎｍ〜８３０ｎｍのそれぞれの帯域の光を反射し、第１反射層（第１多層膜層３ａ）で波長３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの帯域の光を反射するように構成している。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の反射層からなる積層膜を有する反射ミラーなどの光学部品に関する。

従来、例えばＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用の光ディスク等の記録媒体が知られている。このような記録媒体に情報を記録再生する場合、記録・再生用の光ヘッド（光学部品）を有する光ディスク記録再生装置が用いられている。また、リアプロジェクション・フロントプロジェクション等の画像表示装置では、画像用の光を射出する光学エンジンや、この光学エンジンから射出される光を反射する反射ミラー等の光学部品を有する。更に、液晶露光装置や半導体露光装置等の荷電粒子ビーム装置では、反射ミラー、ビームスプリッタなどの光学部品が用いられている。

これらの光学部品としては、基板にガラス基板（透明基板）を用い、このガラス基板の一方の主表面にＡＲコート等の光学薄膜を施すようにした積層光学部品が知られている（例えば特許文献１参照）。

従来から、例えば特許文献１に記載されたＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ用の光ディスクに記録再生する光ディスク記録再生装置の光ヘッドなどに用いられる反射ミラーにおいて、波長４１０ｎｍの光を反射し、波長６５０ｎｍの光を透過し、波長７８０ｎｍを透過する第１波長選択膜と、波長６５０ｎｍの光を反射し、波長７８０ｎｍの光を透過する第２波長選択膜と、波長７８０ｎｍの光を反射する第３波長選択膜を有する積層構造を備えている（特許文献１行番号００７６）。

また、例えば特許文献２では、波長の異なる３種類のレーザ光Ｌ１（波長４１０ｎｍのレーザ光）、Ｌ２（波長６５０ｎｍのレーザ光）、Ｌ３（波長７８０ｎｍのレーザ光）を用いて３種類の光ディスクに適用可能であり、図２に示す光路調整素子の最上層の反射膜は第１の波長のレーザ光Ｌ１を反射し、第２の波長のレーザ光Ｌ２および第３の波長のレーザ光Ｌ３を透過させ、その下の反射膜では、レーザ光Ｌ２を反射し、レーザ光Ｌ３を透過し、最下層の反射膜はレーザ光Ｌ３を反射する（特許文献２行番号００２１）。

また、例えば特許文献３では、その行番号００４０に、基板となる透明な平行平面板ＰＴと、その一方の面に施された多層光学薄膜（又は保護膜で覆われた多層光学薄膜）から成る偏光分離膜ＰＣと、他方の面に施された多層光学薄膜（又は保護膜で覆われた多層光学薄膜）から成る反射防止膜ＡＣとから偏光ビームスプリッタＢＳが構成され、その行番号００４２に、実使用波長である４００ｎｍ〜４１４ｎｍ、６０±４°の範囲、６５０ｎｍ〜６６５ｎｍ、入射角度±４°の範囲、７８０ｎｍ〜７９５ｎｍ、入射角度６０±３°の範囲におけるＰ偏光、Ｓ偏光の透過率、反射率が図７に示され、その行番号００４３に膜面に対する入射角度４５±４°の範囲におけるＰ偏光、Ｓ偏光の透過率、反射率が図９に示される旨記載されている。
特開２０００−９９９８３号公報 特開２００２−８３４４１号公報 特開２００５−１２９１８６号公報

しかしながら、上述した特許文献１、２では、３番目のレーザ光（特許文献１では、波長７８０ｎｍの光、特許文献２では、レーザ光Ｌ３）を反射させる反射膜を設けなければならず、膜構成が増えてしまい、製造工程も増えてしまう。また、近紫外域における反射率特性が限られた波長範囲においてのみ最適な反射率特性を有し、近紫外域３９０ｎｍ〜４２０ｎｍにおいて反射率特性が一定しておらず、広帯域において反射率特性が略一定になっていない。

また、特許文献３では、偏光ビームスプリッタに、平行平面板の一方の面に偏光分離膜を施し、他方の面に反射防止膜を施した積層構造になっているため、膜構造が複雑で製造工程も増えてしまう。また、特許文献１、２と同様に、近紫外域における反射率特性が限られた波長範囲においてのみ最適な反射率特性を有し、近紫外域３９０ｎｍ〜４２０ｎｍにおいて反射率特性が一定しておらず、広帯域において反射率特性が略一定になっていない。

そのため、ｐ偏光やｓ偏光の光であっても高い反射率特性を維持し、ＨＤＤＶＤ用、Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ用の光ディスクの情報を再生記録するとき、高品質高画質の音声や画像などの情報を再生記録することができない。

そこで、本発明では、近紫外域、可視域、赤外域における広帯域で反射率特性がほぼ一定となり、ｐ偏光やｓ偏光の光であっても高い反射率特性を維持し、ＨＤＤＶＤ用、Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ用の光ディスクの情報を再生記録するとき、高品質高画質の音声や画像などの情報の再生記録を可能にする反射ミラーを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、この発明は、基板側から第１反射層、第２反射層の順番で積層膜を積層し、第２反射層で波長６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ、波長７３０ｎｍ〜８３０ｎｍのそれぞれの帯域の光を反射し、第１反射層で波長３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの帯域の光を反射するように構成した光学部品としたことを特徴とする。

以上により、本発明は、近紫外域、可視域、赤外域における広帯域で反射率特性がほぼ一定となり、ｐ偏光やｓ偏光の光であっても高い反射率特性を維持し、ＨＤＤＶＤ用、Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ用の光ディスクの情報を再生記録するとき、高品質高画質の音声や画像などの情報の再生記録を可能にすることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１（ａ）は本発明に係る光学部品１の正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の光学部品１の側面図である。

この光学部品１は、例えばＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用の光ディスクに記録再生する光ディスク記録再生装置の光ヘッドに用いられる反射ミラーを示したものである。

この光学部品１は、図１（ｂ）に示したように、下底（一方の面）２ａ及び上底（他方の面）２ｂを有する台形状の透明基板２と、透明基板２の下底（一方の面）２ａにコーティングして成膜した多層膜３を有している。この多層膜３のコート方法は、真空蒸着・イオンアシスト・イオンプレーティング・スパッタリング等の物理蒸着法でも良いし、コート液に浸漬させコートする浸漬法、スピン法などであってもよい。

この光学部品１の多層膜３及び透明基板２の下底２ａは、図１（ａ）に示したように縦横が寸法Ｘ，Ｙ（本実施例では寸法Ｘ＝４ｍｍ，Ｙ＝４ｍｍ）の正方形に形成されている。また、側面形状において、透明基板２の厚さｔは本実施例では１．２ｍｍに形成され、透明基板２の下底２ａと上底２ｂとの寸法差２Ｌは実施例では２×（０．５）ｍｍ〜２×（１．０）ｍｍに形成されている。しかし、これらの寸法に限定されるものではない。

また、成膜する多層膜３は、図２に示したように、透明基板（基材）２側から、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２の交互層で３３層からなる第１多層膜層（第１反射層）３ａと、ＺｒＯ_２、ＳｉＯ_２の交互層で１６層からなる第２多層膜層（第２反射層）３ｂと、を順に積層することにより形成されている。尚、第１多層膜層３ａと第２多層膜層３ｂを積層成膜することで、所定の分光特性を有する。また、透明基板（基材）２は、透明なガラス基板のような光学基材であればよい。更に、例えば液晶露光装置や半導体露光装置等の荷電粒子ビーム装置などに反射ミラーとして用いる場合には、透明基板（基材）２に石英、蛍石（ＣａＦ_２）などの光学基材を用いてもよい。

ここで、第１多層膜層３ａは、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用あるいはＨＤＤＶＤ用光ディスクに用いられる波長４０５ｎｍを含む３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長域の光を吸収する材料で形成されても良く、波長４０５ｎｍを含む３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長以外の波長域である広帯域の光を反射する。

第２多層膜層３ｂは、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用あるいはＨＤＤＶＤ用光ディスクに用いられる波長４０５ｎｍを含む３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長域の光を反射し、それ以外のＣＤ用光ディスク、ＤＶＤ用光ディスクに用いられる波長６８０ｎｍ、７８０ｎｍを含む波長域である広帯域の光の一部を反射し且つ一部を透過するようになっている。しかし、第１多層膜層３ａで波長４０５ｎｍを含む３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長以外の波長域である広帯域の光を反射されるため、第２多層膜層３ｂの広帯域での分光特性は波長の吸収が無い限り問題ではない。この第１，第２多層膜層３ａ，３ｂを有する多層膜３は次の表１に示したように構成されている。

この表１から分かるように、基材（透明基板２）にはガラスが用いられ、このガラスの屈折率は１．５１１６５である。また、この基材（透明基板２）に積層成膜される多層膜３の第１多層膜層３ａは、屈折率が１．４５４０８であるＳｉＯ_２の低屈折率誘電体薄膜と、屈折率が２．２５３２９であるＴｉＯ_２の高屈折率誘電体薄膜の交互層（層ＮＯ．１〜３３）からなっている。

また、基材（透明基板２）に積層成膜される多層膜３の第２多層膜層３ｂは、屈折率が２．０３５であるＺｒＯ_２の高屈折率誘電体薄膜と、屈折率が１．４５４６５であるＳｉＯ_２の低屈折率誘電体薄膜の交互層（層ＮＯ．３４〜４９）からなっている。

図４（ａ）は多層膜３の第１多層膜層３ａの反射率特性を示し、図４（ｂ）は第２多層膜層３ｂの反射率特性を示し、図４（ｃ）は多層膜全体の反射率特性をそれぞれ示したものである。

ところで、光学部品１に前述のような多層膜３を積層すると、積層膜３の圧縮応力の影響によって光学部品は積層膜３を積層した面側に積層膜３により引っ張られ、反り（たわみ）が生じてしまう。このため、プローブ先端が移動可能に設けられた接触式のたわみ測定装置（図示せず）や非接触式の光学式測定装置等（図示せず）を用いて、光学部品１の表面及び裏面に同時に２つのプローブを接触させ、両面に夫々接触するプローブ先端の移動距離から、どの程度反り（たわみ）が発生しているのか知ることができる。

しかも、この光学部品１のたわみ（反り）の程度に応じて、どの程度、裏面端部から何ｍｍ研削すればよいのか、実験を通して解明できている。例えば、光学部品のたわみ（反り）の程度を表すときに、その光学部品の表面がある曲率半径の球面上にあるかどうかで判断した場合、約８００ｍｍ〜約１０００ｍｍの曲率半径にあるとき、光学部品の裏面の端部から約０．５ｍｍ研削加工することによりたわみ（反り）を解消することができ、約６００ｍｍ〜約８００ｍｍの曲率半径にあるとき、光学部品の裏面の端部から約１．０ｍｍ程度研削加工することによりたわみ（反り）をなくすことができる。

従って、図３に示すように、研削砥石（ブレード）４により光学部品１の裏面周縁端部（第１の面側の周縁端部、即ち下底２ａ側の周縁端部）を研削する。

尚、図示を省略しているが、周縁が角度θで尖っている円盤状の研削砥石を砥石回転軸に脱着可能に支持させ、この砥石回転軸を駆動装置（駆動モータ）で高速回転させることにより、円盤状の研削砥石が回転して、光学部品１の裏面周縁端部を研削加工することができる。

また、研削砥石の粒度は＃３０００〜＃５０００程度が望ましい。更に、駆動装置は１分間に３０００回転程度の高速回転させるトルクを有するものが望ましい。なお、円盤状の研削砥石は、周縁端部の角度（２θ）３０度、６０度、９０度、１２０度等のように複数配置され、光学部品１のたわみ（反り）に応じて、取り替えられ、用いられる。研削砥石の周縁端部の角度は、数１０度〜１５０度程度である。

これによって、図１に示すように、光学部品１の表面と角度θをなすように、裏面（下底２ａ側の面）周縁端部を研削加工し、傾斜面を形成することができる。光学部品１の裏面の端部から約０．５ｍｍ研削加工することにより、約８００ｍｍ〜約１０００ｍｍの曲率半径の球面上にあるような光学部品１のたわみ（反り）をなくすことができた。光学部品裏面周縁端部の傾斜角θは、数１０度〜８０度程度である.
なお、光学部品１は、上述したように、例えばＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用の光ディスクに記録再生する光ディスク記録再生装置（図示せず）の光ヘッドに用いられる反射ミラーに適用したが、波長板や偏光板に適用しても良い。また、光ディスク記録再生装置（図示せず）の光ヘッドにの光源には半導体レーザーを用いているが、これに限定されず、この光ヘッドの光源としてキセノンガス等に気体レーザー、液体レーザー、固体レーザー等を用いても良い。

また、光ディスク記録再生装置に光学部品１を取り付ける際に、コートした表面が図１に示すように、側面からみて台形形状の下底２ａに該当するので、コートした面がどちらの面であるのか容易に判別することができる。

さらに、例えば光ディスク記録再生装置（図示せず）の光ヘッド内部に光学部品１を取り付ける場合、光ディスク記録再生装置の基板（図示せず）に開口部を設け、その開口部に光学部品１をはめ込むようにして基板に固定される。この際、光学部品１は側面からみて台形形状であることから、光学部品１が基板の開口部に引っかかるようにして取り付けられるので、光学部品１を容易に光ヘッドの装置本体に取り付けることが可能になる。

尚、上述したように、図４は多層膜３の反射率特性（光学的特性）を示したものである。この図４（ａ）は多層膜３の第１多層膜層３ａの反射率特性を示したものであり、図４（ｂ）は第２多層膜層３ｂの反射率特性を示したものである。また、図４（ｃ）は多層膜３全体の反射率特性を示したものである。

多層膜３の第１多層膜層３ａは、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用あるいはＨＤＤＶＤ用光ディスクに用いられる波長４０５ｎｍを含む３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長域の光を吸収する材料で形成されても良く、波長４０５ｎｍを含む３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長の波長域である広帯域の光を反射する。また、第２多層膜層３ｂは、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用あるいはＨＤＤＶＤ用光ディスクに用いられる波長４０５ｎｍを含む３９０ｎｍ〜４１０ｎｍの波長域の光を反射し、それ以外のＣＤ用光ディスク、ＤＶＤ用光ディスクに用いられる波長６８０ｎｍ、７８０ｎｍを含む波長域である広帯域の光を一部は反射し、一部は透過する。

しかし、第１多層膜層３ａで波長４０５ｎｍを含む３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長以外の波長域である広帯域の光を反射されるため、広帯域での分光特性は吸収が無い限り問題ではない。ここで、ｓ、ｐは直線偏光の光を表し、光の進行方向に対し垂直方向の成分であり、媒質への入射する向きにより決まる。Ｒｐ、Ｒｓで示された光は、使用するピックアップ偏光光学系により決まるがここでは、ＲｐはＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ、ＨＤＤＶＤの情報を読み取る読取光の反射率を示し、Ｒｓで示された光は、再生する再生光の反射率を示す。読みとり光をＲｓ、再生光がＲｐでも良い。

これら第１多層膜層３ａ、第２多層膜層３ｂを合成した多層膜３全体の反射率特性から、波長３９０ｎｍ〜４３０ｎｍ、波長６３０ｎｍ〜６９０ｎｍ、波長７３０ｎｍ〜８３０ｎｍの３つの波長帯域である広帯域の光を反射する。しかも、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ、ＨＤＤＶＤの読取光、再生光のいずれであっても、同じ光学特性を示すことから、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ、ＨＤＤＶＤ等の音声や画像などの情報を漏れなく入出力することができる。

なお、多層膜３の第１多層膜層３ａを積層せずに第２多層膜層３ｂのみ積層して、波長６３０ｎｍ〜６９０ｎｍ、波長７３０ｎｍ〜８３０ｎｍの２波長域用反射ミラー（ＣＤ・ＤＶＤ用の反射ミラー）として用いることもできる。また、第２多層膜層３ｂを積層せずに第１多層膜層３ａのみを積層して、波長３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長域用反射ミラー（Ｂｌｕ−Ｒａｙ用あるいはＨＤＤＶＤ用の反射ミラー）として用いることもできる。
（光学分品１の使用例）
図５は、本発明に係る光学部品（反射ミラー）１を配置した光ヘッド装置Ｈを示したものである。

この光ヘッド装置Ｈは、ＣＤ用半導体レーザ（ＬＤ）やＤＶＤ用半導体レーザ（ＬＤ）等の半導体レーザー１０と、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用半導体レーザ（ＬＤ）１１を有する。

尚、本実施例の光ヘッド装置Ｈでは、半導体レーザー１０にＣＤ用半導体レーザ（ＬＤ）、ＤＶＤ用半導体レーザ（ＬＤ）を一体にした半導体レーザ（ＣＤ／ＤＶＤ２波長用半導体レーザ（ＬＤ））を用いている。しかし、ＣＤ用半導体レーザ（ＬＤ）、ＤＶＤ用半導体レーザ（ＬＤ）を一体にした半導体レーザー１０に限定されるものではない。即ち、光ヘッド装置の光学系は、図5に示したものに限定されるものではない。例えば、光ヘッド装置の光学系において、ＣＤ用半導体レーザ（ＬＤ）とＤＶＤ用半導体レーザ（ＬＤ）を個別に配置してもよく、この場合には合成プリズムをもう一つ配置すれば実施可能である。

図５の光ヘッド装置Ｈにおいて、記録再生のために、半導体レーザー１０やＢｌｕ−Ｒａｙ用半導体レーザ（ＬＤ）１１から発光されたＨＤ ＤＶＤ用光ディスクに向かう光は、下記のとおりである。

即ち、また、用半導体レーザ１０から発光された光（波長６８０ｎｍ、７８０ｎｍ）は、回折格子１２を透過し、合成プリズム１３の接合面１３ａで反射され、第１光路上に合成され、偏光ビームスプリッタ１４ａ、コリメートレンズ１５を通り、反射ミラーである光学部品１で反射され、λ／４波長板１６を透過して直線偏光（ｐ偏光）から円偏光に偏光し、対物レンズ１７で図示しない光ディスクのトラック（図示せず）に焦点を合わせるように照射される（第１光路）。

また、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用半導体レーザ（ＬＤ）１１から発光された光（波長４０５ｎｍ）は、回折格子１２ａを透過し合成プリズム１３を通り、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４を通過し、コリメートレンズ１５により集光され（以上、第１光路）、本発明に係る光学部品１である反射ミラーにより反射され、光路を変え、λ／４波長板１６を透過して直線偏光（ｐ偏光）から円偏光（ｓ偏光）に偏光し、対物レンズ１７で光ディスク（図示せず）のトラック（図示せず）に焦点を合わせるように照射される（第２光路）。

尚、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用半導体レーザ（ＬＤ）１１から発光された光（波長４０５ｎｍ）は、図２に示した光学部品（反射ミラー）１の多層膜３の第２多層膜層（ＺｒＯ_２／ＳｉＯ_２層）３ｂで反射され、万一透過光があったとしても第１多層膜層（ＴｉＯ_２／ＳｉＯ_２層）により吸収される（反射しない）ようになっている。光学部品（反射ミラー）１の多層膜３の第１多層膜層３ａ、第２多層膜層３ｂにより、波長４０５ｎｍの光はすべて反射される。

上記の場合、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用半導体レーザ（ＬＤ）１１から発光された光（波長４０５ｎｍ）は、偏光ビームスプリッタ１４を通過する際に、光束の一部が偏光ビームスプリッタ１４の接合面１４ａで反射され、第１光ダイオード（Ｆｒｏｎｔ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）１８に受光される。

すなわち、走光系(光ディスクへ進む光路系)の光を一部第１光ダイオード１８側へ逃がしこの第１光ダイオード１８に受光される光量と光ディスク（図示せず）上の光量とが比例関係（リニアリティ）があることから、第１光ダイオード１８は記録時の光ディスク上の光量を調整する機能を有する。この第１光ダイオード１８は、記録系の光ヘッドに搭載され、記録時の光ディスク上の光量を調整する。

一方、図示しない光ディスクからの戻り光（再生光）は、上記第１，第２光路を逆行し、対物レンズ１７、λ／４波長板１６を透過して、反射ミラーである本発明に係る光学部品１により反射され、上記第１，第２光路上のコリメートレンズ１５を通過し、偏光ビームスプリッタ１４の接合面１４ａで反射され、第２光ダイオード集積回路（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１９に照射される。

この第２光ダイオード集積回路１９は、光ダイオードと増幅器を一体にしたもので、光ディスクからの戻り光（再生光）を受光し光電圧効果により光信号を電気信号に変換する。光ダイオードと増幅器の一体化により信号処理速度が速くなる。

そして、電気信号に変換された信号により、ＨＤＤＶＤ光ディスク、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用ＤＶＤに記録された音声や画像などの情報が再生される。

尚、上述したように、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用半導体レーザ（ＬＤ）１１から発光された光（波長４０５ｎｍ）と同様に、偏光ビームスプリッタ１４を通過する際に、光束の一部がビームスプリッタ１４の接合面１４ａで反射され、第１光ダイオード（Ｆｒｏｎｔ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）１８に受光される。この第１光ダイオード１８は、記録系の光ヘッドに搭載され、記録時の光ディスク上の光量を調整する。

光ディスクからの戻り光（再生光）は、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用半導体レーザ（ＬＤ）から発光された光（波長４０５ｎｍ）と同様に、上記第２光路を逆行し、対物レンズ、λ／４波長板を透過して、本発明に係る光学部品である反射ミラーにより反射され、光路を変え、上記第１光路上のコリメートレンズを通過し、偏光ビームスプリッタの接合面で反射され、第２光ダイオード集積回路（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に照射され、光ディスクからの戻り光（再生光）を受光し光電圧効果により光信号を電気信号に変換する。そして、電気信号に変換された信号により、ＣＤ、ＤＶＤに記録された音声や画像などの情報が再生される。

ＣＤ用半導体レーザ（ＬＤ）、ＤＶＤ用半導体レーザ（ＬＤ）から発光された光（波長６８０ｎｍ、７８０ｎｍ）は、図２に示した光学部品（反射ミラー）１の多層膜３の第２多層膜層（ＺｒＯ_２／ＳｉＯ_２層）３ｂを透過し、第１多層膜層（ＴｉＯ_２／ＳｉＯ_２層）３ａにより反射され、第２多層膜層（ＺｒＯ_２／ＳｉＯ_２層）３ｂを透過するようになっている。光学部品（反射ミラー）１の多層膜３の第１多層膜層３ａ、第２多層膜層３ｂの反射率特性により、波長６８０ｎｍ、７８０ｎｍの光はすべて反射される。

以上説明した光学部品１及びその製造方法によれば、光学薄膜（多層膜３）が形成された面（下底２ａ）とは反対側の裏面（上底２ｂ）にも所望の光学作用に影響しない薄膜を形成するような手間を掛けることなく、被加工物である光学部品１のたわみ（反り）の程度に応じて裏面の端部から所望の周縁まで研削加工して反りをなくすことができる。

また、上述した光学部品１及びその製造方法によれば、積層成膜した面（下底２ａ）が表面または裏面のどちらの面であるのかを容易に判別しやすくすることができる。即ち光学部品１を所定の断面形状、例えば、光学部品１の透明基板２の積層成膜した表面側を下底２ａとし裏面側を上底２ｂとする台形形状とすることによって、光学部品１の両面のどちらが表面であるか容易に判別することができるので、光学部品１を装置に容易に取り付けることができる。

なお、上述した例では、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用の光ディスクに記憶再生する光ディスク記録再生装置の光ヘッドに用いられる光学部品（反射ミラー）１及びその製造方法を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、リアプロジェクション・フロントプロジェクション等の画像表示装置の光学エンジン、液晶露光装置や半導体露光装置等の荷電粒子ビーム装置などに用いられる反射ミラー、ビームスプリッタなどの光学部品に上述した光学部品１及びその製造方法を適用することができる。

以上説明したように、この発明の実施の形態の反射ミラーは、基板側（透明基板２）から第１反射層（第１多層膜３ａ）、第２反射層（第２多層膜層３ｂ）の順番で積層膜３を積層し、第２反射層（第２多層膜層３ｂ）で波長６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ、波長７３０ｎｍ〜８３０ｎｍのそれぞれの帯域の光を反射し、第１反射層（第１多層膜層３ａ）で波長３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの帯域の光を反射するように構成している。

この構成によれば、近紫外域（３９０ｎｍ〜４００ｎｍ）、可視域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）、赤外域（７００ｎｍ〜９００ｎｍ）における広帯域で反射率特性がほぼ一定となり、ｐ偏光やｓ偏光の光であっても高い反射率特性を維持し、ＨＤＤＶＤ用、Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ用の光ディスクの情報を再生記録するとき、高品質高画質の音声や画像などの情報の再生記録を可能にする。

また、この発明の実施の形態の反射ミラーにおいて、第１反射層（第１多層膜層３ａ）は、ＭｇＦ_２又はＳｉＯ_２の低屈折率誘電体と、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２又はＨｆ_２Ｏ_５若しくはこれら混合物である高屈折率誘電体の交互層からなり、第２反射層（第２多層膜層３ｂ）はＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２の交互層から形成できる。

更に、この発明の実施の形態の反射ミラーにおいて、第１反射層（第１多層膜層３ａ）は高屈折率材料の屈折率をｎＨ、低屈折率材料の屈折率をｎＬとし、物理膜厚をｄとしたとき、少なくとも前記高屈折率誘電体薄膜と前記低屈折率誘電体薄膜とを１回以上繰り返し交互積層し、且つ下記
０．４λ≦４ｎＨd≦１．５λ
０．４λ≦４ｎＬd≦１．５λ
の範囲の光学膜厚を有することができる。

また、この発明の実施の形態の反射ミラーにおいて、第２反射層（第２多層膜層３ｂ）は屈折率ｎＨの高屈折率材料からなる層と屈折率ｎＬの低屈折率材料からなる層を有し、且つ前記第２反射層（第２多層膜層３ｂ）の物理膜厚をｄとしたとき少なくとも前記高屈折率誘電体薄膜と前記低屈折率誘電体薄膜とを１回以上繰り返し交互積層し、且つ下記
０．５λ≦４ｎＨd≦２λ
０．５λ≦４ｎＬd≦２λ
の範囲の光学膜厚を有することができる。

また、この発明の実施の形態の反射ミラーにおいて、第１反射層（第１多層膜層３ａ）は屈折率ｎＨ１の高屈折率材料からなる層と屈折率ｎＬ１の低屈折率材料からなる層を有し、第２反射層は屈折率ｎＨ２の高屈折率材料からなる層と屈折率ｎＬ２の低屈折率材料からなる層を有し、且つ前記反射層の物理膜厚をｄとしたとき、少なくとも前記高屈折率誘電体薄膜と前記低屈折率誘電体薄膜とを１回以上繰り返し交互積層し、且つ下記
０．４λ≦４ｎＨ１d≦１．５λ
０．４λ≦４ｎＬ１d≦１．５λ
０．５λ≦４ｎＨ２d≦２λ
０．５λ≦４ｎＬ２d≦２λ
の範囲の光学膜厚を有することができる。

また、この発明の実施の形態の反射ミラーにおいて、第１反射層（第１多層膜層３ａ）、第２反射層（第２多層膜層３ｂ）を構成する高屈折率・低屈折率誘電体薄膜を真空蒸着、イオンアシスト蒸着、イオンプレーティング、又はスパッタリング等の物理蒸着法、若しくは、ＣＶＤの化学蒸着法、或いは、コート液に浸漬させコートする浸漬法、又は、スピン法で形成できる。

また、この発明の実施の形態の反射ミラーにおいて、基材直上（透明基板２）にＡｌ、Ａｇ、Ａｕ又はＳｉの金属及び軽金属が形成されその上に第１反射層（第１多層膜層３ａ）、第２反射層（第２多層膜層３ｂ）が形成された構成としてもよい。
（その他）
また、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用の光ディスクに記録再生する光ディスク記録再生装置の光ヘッドに用いられる反射ミラーにおいて、近紫外域（〜４００ｎｍ）から、可視域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）、赤外域（７００ｎｍ〜１０００ｎｍ）に亘る広帯域で、高い反射率特性を備えた多層膜を積層したものが知られている。（例えば、特開２０００−９９９８３号公報、特開２００５−１２９１８６号公報等）
しかしながら、特開２０００−９９９８３号公報の図１５、特開２００５−２９１８６号公報の図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、近紫外域の帯域やｓ偏光の反射率特性をみると、変動が大きく、反射率が一定していないために、ＨＤＤＶＤ用、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用の高品質高画質の光ディスクの情報を再生したり、記録するとき、音声や画像の品質が劣ってしまう可能性がある。

そこで、近紫外域（３９０ｎｍ〜４００ｎｍ）から、可視域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）、赤外域（７００ｎｍ〜９００ｎｍ）に亘る広帯域において、反射率特性が変動せず略一定であり、ｐ偏光やｓ偏光の光であっても高い反射率特性を維持し、ＨＤ−ＤＶＤ用、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用の光ディスクの情報を再生記録するとき、高品質高画質の音声や画像などの情報を再生記録することを可能にする多層膜が望ましい。

これを可能にするための多層膜３の具体的な実施例は、図１〜図５及び上述した表１に示したもの、及びその説明と同じであるので、詳細な説明は省略する。

そして、この発明の実施の形態の多層膜３は、基板側（透明基板２側）から３９０ｎｍ〜４１０ｎｍの波長の光を吸収し且つそれ以外の波長の光を反射する第１層（第１多層膜層３ａ）と、３９０ｎｍ〜４１０ｎｍの波長の光を反射し且つそれ以外の波長の光を吸収する第２層（第２多層膜層３ｂ）を順に積層した構成とすることができる。

この構成の多層膜によれば、近紫外域（３９０ｎｍ〜４００ｎｍ）から、可視域
（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）、赤外域（７００ｎｍ〜９００ｎｍ）に亘る広帯域において、反射率特性が変動せず略一定であり、ｐ偏光やｓ偏光の光であっても高い反射率特性を維持し、ＨＤ−ＤＶＤ用、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用の光ディスクの情報を再生記録するとき、高品質高画質の音声や画像などの情報を再生記録することを可能にすることができる。

また、この発明の実施の形態の多層膜３は、基板側（透明基板２側）からＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２の交互層からなる第１層（第１多層膜層３ａ）と、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２の交互層からなる第２層（第２多層膜層３ｂ）を有することができる。

更に、この発明の実施の形態の多層膜３において、それ以外の波長とは、４１０ｎｍ〜１０００ｎｍまでの広帯域である。
（他の発明）
また、本発明以外の別発明として、基材の第１面に高屈折率誘電体薄膜、中間屈折率誘電体薄膜、低屈折率誘電体薄膜を積層成膜し、基材の第２面を加工することを特徴とする光学部品の製造方法がある。

また、基材の第１面に高屈折率誘電体薄膜、中間屈折率誘電体薄膜、低屈折率誘電体薄膜を積層成膜し、基材の第２面に加工を施したことからなる光学部品がある。

従来、例えばＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ用の光ディスク等の記録媒体が知られている。このような記録媒体に情報を記録再生する場合、記録・再生用の光ヘッド（光学部品）を有する光ディスク記録再生装置が用いられている。また、リアプロジェクション・フロントプロジェクション等の画像表示装置では、画像用の光を射出する光学エンジンや、この光学エンジンから射出される光を反射する反射ミラー等の光学部品を有する。更に、液晶露光装置や半導体露光装置等の荷電粒子ビーム装置では、反射ミラー、ビームスプリッタなどの光学部品が用いられている。

これらの光学部品としては、基板にガラス基板（透明基板）を用い、このガラス基板の一方の主表面にＡＲコート等の光学薄膜を施すようにした積層光学部品が知られている（例えば特許文献１参照）。

しかし、この場合には、ガラス基板とＡＲコートとの熱膨張係数の違い等の影響によりガラス基板の主表面側に圧縮応力が発生する。しかも、この状態で薄肉の樹脂製光学素子をガラス基板の他方の主表面に接着剤を用いて積層した場合、圧縮応力の影響によって光学部材はＡＲコート形成面側（光学薄膜形成面側）に反りが生じてしまう。このため、従来は、光学薄膜が形成された面とは反対側の裏面にも所望の光学作用に影響しない薄膜を形成して、光学部品の反りを防ぐようにしていた。

一方、被加工物の一方の面Ａをダイヤモンド砥粒で研磨（第１研磨）することにより、一方の面Ａの表面形状及び表面粗度を修正し、被加工物をワークホルダから分離すると、トワイマン（Ｔｗｙｍａｎ）効果により大きく湾曲する。その後、被加工物の他方の面（裏面）Ｂを研磨し、一方の面Ａを研磨し、両面共形状精度の高い加工面を得る技術が知られている（例えば特許文献２参照）。

また、ガラス基板等の被加工物をワックスによって基台に接着し、ガラス基板等を研削加工する場合、接着時に熱を加えるため、被加工物を接着する基板と被加工物の間の熱膨張差あるいは温度差により、被加工物が変形する（例えば特許文献３参照）。このように、研削加工時に被加工物表面に微細な歪み層が形成されるために被加工物が変形する反りが発生することは、トワイマン効果として知られているが、被加工物の両面を、ストレート砥石を用いてトラバース研削加工し反りをなくす方法も知られている。

特許文献（１）として、例えば特開２００４−２５８３７７号公報があり、特許文献（２）として、例えば特開昭６３−２００９５１号公報があり、特許文献（３）として、例えば特開平８−１７４３９５号公報がある。

しかしながら、上記特許文献（１）の光学部品では、ガラス基板の一方の面（表面）に光学薄膜が形成する一方、ガラス基板の他方の面（裏面）にも所望の光学作用に影響しない薄膜を形成しなければならず、手間が掛かってしまう。

また、上述した特許文献（２），（３）においては、ワックス等の影響により反りを生じてしまった被加工物を研磨または研削加工するとはいえ、被加工物の表面（一方の面Ａ）または裏面（他方の面Ｂ）全体を研削加工しているが、被加工物に発生する反りの程度に応じて研削加工していない。このため、反りの程度を超えて研削加工しすぎてしまうおそれがあり、被加工物の反りを無くすことができない可能性がある。

また、装置に光学部品を取り付ける際に、積層成膜した面が表面または裏面のどちらの面であるのか判別しにくい場合もある。

さらに、装置に矩形の開口部を設けておき、光学部品を取り付けるときに、その光学部品に開口部に引っかかるようなごく簡単な突起状のものをつけておくことで容易に装置に取り付けることが可能になる。

そこで、この別発明では、反り防止用の薄膜を形成するような手間を掛ける必要がなく、積層成膜した面を容易に判別できる光学部品の製造方法及びその製造方法を用いた光学部品を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、この別発明の実施の形態では、断面形状が、高屈折率誘電体薄膜と低屈折率誘電体薄膜を交互に積層成膜した基材の第１面を下底とし第２面を上底とする台形形状である光学部品としている。

また、この発明の実施の形態では、基材の第１面に高屈折率誘電体薄膜と低屈折率誘電体薄膜を交互に積層成膜し、基材の第２面の周縁を研削加工する光学部品の製造方法としている。

更に、この発明の実施の形態では、基材の第１面に高屈折率誘電体薄膜と低屈折率誘電体薄膜を交互に積層成膜し、基材の第２面周縁を研削加工し、第１面を下底とし、第２面を上底とする台形形状に研削加工する光学部品の製造方法としている。

以上により、本発明以外の発明は、光学薄膜が形成された面とは反対側の裏面にも所望の光学作用に影響しない薄膜を形成する必要がなく、被加工物である光学部品のたわみ（反り）の程度に応じて裏面の周縁の研削加工により反りをなくすことができる。また、積層成膜した面が表面または裏面のどちらの面であるのかを容易に判別しやすくすることができ、所定の断面形状、例えば、表面を下底とし裏面を上底とする台形形状とすることによって、どちらが表面であるか容易に判別することができ、しかも装置に容易に取り付けることができる。

（ａ）は本発明に係る光学部品の正面図、（ｂ）は（ａ）の光学部品の側面図である。 図１（ｂ）の基材（透明基板）の表面に積層膜が積層された光学部品の拡大説明図である。 図１の光学部品を研削砥石により研削加工する時の説明図である。 （ａ）は本発明に係る光学部品の表面に積層された積層膜の第１多層膜層の反射率特性を表わし、（ｂ）は光学部品の表面に積層された積層膜の第２多層膜層の反射率特性を表わし、（ｃ）は第１多層膜層と第２多層膜層の反射率特性を合成した積層膜全体の反射率特性を表わす光学特性線図である。 本発明に係る光学部品を配置した光ヘッドの光学系に一例を示す説明図である。

符号の説明

１・・・光学部品（反射ミラー）
２・・・透明基板（基材）
３・・・積層膜
３ａ・・・第１多層膜層（第１反射層）
３ｂ・・・第２多層膜層（第２反射層）

Claims (7)

1. 基板側から第１反射層、第２反射層の順番で積層膜を積層し、第２反射層で波長６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ、波長７３０ｎｍ〜８３０ｎｍのそれぞれの帯域の光を反射し、第１反射層で波長３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの帯域の光を反射するように構成したことを特徴とする光学部品。
2. 請求項１記載の光学部品において、第１反射層はＭｇＦ_２又はＳｉＯ_２の低屈折率誘電体とＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２又はＨｆ_２Ｏ_５若しくはこれら混合物である高屈折率誘電体の交互層からなり、第２反射層はＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２の交互層からなることを特徴とする光学部品。
3. 請求項１記載の光学部品において、第１反射層は屈折率ｎＨの高屈折率材料と屈折率ｎＬの低屈折率材料からなる層を有し、且つ前記第１反射層の物理膜厚をｄとしたとき、少なくとも前記高屈折率誘電体薄膜と前記低屈折率誘電体薄膜とを１回以上繰り返し交互積層し、且つ下記
   ０．４λ≦４ｎＨd≦１．５λ
   ０．４λ≦４ｎＬd≦１．５λ
   の範囲の光学膜厚を有することを特徴とする光学部品。
4. 請求項１記載の光学部品において、第２反射層は屈折率をｎＨの高屈折率材料からなる層と屈折率ｎＬの低屈折率材料からなる層を有すると共に、且つ前記第２反射層の物理膜厚をｄとしたとき、少なくとも前記高屈折率誘電体薄膜と前記低屈折率誘電体薄膜とを１回以上繰り返し交互積層し、且つ下記
   ０．５λ≦４ｎＨd≦２λ
   ０．５λ≦４ｎＬd≦２λ
   の範囲の光学膜厚を有することを特徴とする光学部品。
5. 請求項１記載の光学部品において、第１反射層は屈折率ｎＨ１の高屈折率材料からなる層と屈折率ｎＬ１の低屈折率材料からなる層を有し、第２反射層は屈折率ｎＨ２の高屈折率材料からなる層と屈折率ｎＬ２の低屈折率材料からなる層を有し、且つ前記反射層の物理膜厚をｄとしたとき、少なくとも前記高屈折率誘電体薄膜と前記低屈折率誘電体薄膜とを１回以上繰り返し交互積層し、且つ下記
   ０．４λ≦４ｎＨ１d≦１．５λ
   ０．４λ≦４ｎＬ１d≦１．５λ
   ０．５λ≦４ｎＨ２d≦２λ
   ０．５λ≦４ｎＬ２d≦２λ
   の範囲の光学膜厚を有することを特徴とする光学部品。
6. 請求項５記載の光学部品において、第１反射層を構成する高屈折率誘電体薄膜及び第２反射層を構成する低屈折率誘電体薄膜は、真空蒸着、イオンアシスト蒸着、イオンプレーティング又はスパッタリングの物理蒸着法、若しくは、ＣＶＤの化学蒸着法、或いは、コート液に浸漬させコートする浸漬法又はスピン法で形成されることを特徴とする光学部品。
7. 請求項６記載の光学部品において、基材直上にＡｌ、Ａｇ、Ａｕ又はＳｉ金属及び軽金属が形成され、且つその上に第１反射層、第２反射層が形成されていることを特徴とする光学部品。

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