JP3048819B2 - ホログラフィック回折格子の製造方法 - Google Patents

ホログラフィック回折格子の製造方法

Info

Publication number
JP3048819B2
JP3048819B2 JP6014314A JP1431494A JP3048819B2 JP 3048819 B2 JP3048819 B2 JP 3048819B2 JP 6014314 A JP6014314 A JP 6014314A JP 1431494 A JP1431494 A JP 1431494A JP 3048819 B2 JP3048819 B2 JP 3048819B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
diffraction grating
holographic diffraction
holder
grating
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP6014314A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07218711A (ja
Inventor
裕規 上村
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP6014314A priority Critical patent/JP3048819B2/ja
Publication of JPH07218711A publication Critical patent/JPH07218711A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3048819B2 publication Critical patent/JP3048819B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Head (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はホログラフィック回折
格子の製造方法に関する。製造されたホログラフィック
回折格子は、例えばCD(コンパクト・オーディオ・デ
ィスク)再生装置の光ピックアップの構成要素として用
いられる。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のホログラフィック回折格
子を作製する場合、図8(a)に示すように、ガラス基板
101の表面にフォトリソグラフィによって0.1〜5
μmピッチのマスク102を形成し、このガラス基板1
01をイオン源103に対して斜めにセットする。そし
て、同図(b)に示すように、イオンミリングによって、
ガラス基板101の表面に、基板表面に対して傾斜した
ブレーズド格子101aを形成する。上記マスク102
を除去した後、格子面101aにコーティング材として
Al23,ZrO2,MgF2を順に蒸着して、一様な厚
さで格子面101aを覆い反射防止機能を持つコーティ
ング膜(図示せず)を形成する(作製完了)。なお、こ
のホログラフィック回折格子の全体を参照数字110で
示している。
【0003】このホログラフィック回折格子110で
は、図7(簡単のため、格子101aを断面凹状に表し
ている)に示すように、+1次回折光の強度を、−1次
回折光の強度よりも大きくすることができる(逆も可
能)。したがって、このホログラフィック回折格子11
0を光ピックアップの構成要素とした場合に、必要な信
号、例えばCDの記録情報を表すピット信号、記録面で
の焦点ずれを表すフォーカス誤差信号、トラッキングの
ずれを表すラジアル誤差信号の強度を高めることがで
き、記録情報を安定に再生することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法は、格子101aをイオンミリングによっ
て形成しているため、作製時間が長くかかり、生産性が
良くないという問題がある。例えば、市販のイオンミリ
ング装置を使用する場合、1回の処理枚数が1枚で、真
空排気からビーム引き出し、エッチング、ガラス基板取
り出しまでの1サイクルに1時間程度かかる。
【0005】そこで、この発明の目的は、+1次回折光
と−1次回折光との強度差をつけることができるホログ
ラフィック回折格子を短時間で作製できる製造方法を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、基板と、該基板の表面に形成され一方
向に延びる縞状パターンをなして矩形状の凹凸をなす断
面を持つ格子と、格子を有する基板表面に蒸着されたコ
ーティング材と、を備えたホログラフィック回折格子の
製造方法において、下方に向かって開いた円錐面の形状
を持つホルダ支持部材の内壁に沿って、上記基板を保持
するためのホルダを周方向に複数並べ、かつ上記ホルダ
を上下方向に複数段に配置し、上記蒸発源を上記ホルダ
支持部材の円錐の中心軸上に配置し、上記ホルダ支持部
材の上段側および下段側のホルダに、それぞれ上記基板
を上記格子が延びる方向が水平になる向きに保持して、
上記コーティング膜を、上記上段側のホルダに保持した
基板の格子の各凸部の上側よりも下側に厚く形成する一
方、上記下段側のホルダに保持した基板の格子の各凸部
の下側よりも上側に厚く形成するようにしたことを特徴
としている。
【0007】また、一実施形態のホログラフィック回折
格子は、前記一方向に延びる縞状パターンは、1つの基
板内にピッチの異なる領域を有してなることを特徴とし
ている。
【0008】
【作用】この発明のホログラフィック回折格子の製造方
法によれば、表面に、一方向に延びる縞状パターンをな
し、矩形状の凹凸をなす断面を持つ格子が形成された基
板を備え、この基板表面に上記格子の各凸部の両側での
厚さが異なるコーティング膜を有するホログラフィック
回折格子が作製される。このホログラフィック回折格子
は、格子の各凸部の両側でのコーティング膜の厚さの違
いに応じて、+1次回折光の強度が、−1次回折光の強
度よりも大きくなる(逆も可能)。つまり、実質的にブ
レーズド格子を持つホログラフィック回折格子を作製す
ることができる。この製造方法では、イオンミリングに
よってブレーズド格子を形成する従来法と異なり、矩形
状の凹凸をなす断面を持つ格子を形成しているので、例
えばリアクティブ・イオン・エッチング法などを採用す
ることによって短時間で格子を形成することができる。
この後、コーティング膜形成に要する時間は従来と同じ
である。したがって、全体として、上記ホログラフィッ
ク回折格子が短時間で作製される。
【0009】また、下方に向かって開いた円錐面の形状
を持つホルダ支持部材の内壁に沿って、上記基板を保持
するためのホルダを周方向に複数並べ、かつ上記ホルダ
を上下方向に複数段に配置しているので、1回のサイク
ルで多数の基板にコーティング膜を形成することが可能
となる。したがって、基板1枚当たりの作製時間がさら
に短縮される。
【0010】なお、上記コーティング膜を、上段側のホ
ルダに保持した基板の格子の各凸部の上側よりも下側に
厚く形成する一方、下段側のホルダに保持した基板の格
子の各凸部の下側よりも上側に厚く形成するようにして
いるので、上段側と下段側の両方のホルダを利用するこ
とができる。
【0011】また、一実施形態のホログラフィック回折
格子の製造方法では、前記一方向に延びる縞状パターン
は、1つの基板内にピッチの異なる領域を有してなるの
で、製造されたホログラフィック回折格子が光ピックア
ップの構成要素として用いられ得る。
【0012】
【実施例】以下、この発明のホログラフィック回折格子
の製造方法を実施例により詳細に説明する。
【0013】図1は一実施例のホログラフィック回折格
子の製造過程を模式的に示している。
【0014】まず、同図(a)に示すように、公知の手
法によって、透明なガラス基板1の表面1aに、一方向
に延びる縞状パターンをなし、矩形状の凹凸をなす断面
を持つ格子3を形成する。例えば、ガラス基板1の表面
1aにフォトリソグラフィによって0.1〜5μmピッ
チのマスク(図示せず)を形成し、リアクティブ・イオ
ン・エッチングを行えば良い。
【0015】次に、真空チャンバ9内で、コーティン
グ材蒸発源8に対して上記格子3を形成したガラス基板
1を離間させて、ガラス基板1に対するコーティング材
の蒸着方向が実質的に平行となる距離に配置する。詳し
くは、ガラス基板1を保持するためのホルダ4を、基板
受け面が蒸発源8に対して斜めに傾斜した状態に設け
る。そして、ガラス基板1を、蒸着方向に対して上記格
子3が延びる方向が垂直をなす向きにセットする。この
状態で上記コーティング材を基板表面1aに蒸着する。
これにより、基板表面1aに格子3の各凸部3tの両側
での厚さが異なるコーティング膜2を形成する。コーテ
ィング膜2は、Al23,ZrO2,MgF2を順に積層
したものとし、波長785μmのレーザ光を透過率95
%以上で透過させるために、厚い部分の厚さを4000
〜5000Åに設定する。
【0016】このようにして作製したホログラフィック
回折格子10は、格子3の各凸部3tの両側でのコーテ
ィング膜の厚さの違いに応じて、+1次回折光の強度
が、−1次回折光の強度よりも大きくなる(逆も可
能)。つまり、実質的にブレーズド格子を持つホログラ
フィック回折格子を作製することができる。
【0017】この例では、イオンミリングによってブレ
ーズド格子を形成する従来法と異なり、矩形状の凹凸を
なす断面を持つ格子3をリアクティブ・イオン・エッチ
ング法で形成している(上記)ので、従来に比して短
時間で格子を形成することができる。この後、コーティ
ング膜形成(上記)に要する時間は従来と同じであ
る。したがって、全体として、実質的にブレーズド格子
を持つホログラフィック回折格子を短時間で作製するこ
とができる。
【0018】本発明者は、図2(a),(b)に示すような試
料ホルダ30を用いて作製実験を行った。同図(a),(b)
はそれぞれ試料ホルダ30を側方,下方から見たところ
を示している。この試料ホルダ30は、下方に向かって
開いた円錐面の形状を持つホルダ支持部材40を有して
いる。ホルダ支持部材40の内壁に沿って、ガラス基板
1を保持するためのホルダ41,42,43を周方向に
複数並べ、かつ上記ホルダを上下方向に複数段に配置し
ている。なお、41,42,43はそれぞれ上段,中
段,下段のホルダを示しており、いずれも基板受け面が
円錐の内壁に沿って設けられている。
【0019】コーティング対象のガラス基板1は、図3
に示すように、表面1aに円形領域に形成されたの回折
格子3を行列状に配置したものである。各回折格子3
は、凹凸ピッチが小さい領域3aと凹凸ピッチが大きい
領域3bとに2分割されている。ガラス基板1には向き
を表すためのマーク1bが設けられている。マーク1b
が延びる向きは縞状の格子が延びる向きと一致してい
る。
【0020】図5に示すように、上記のようなガラス基
板10枚をそれぞれ特定のホルダ(No.1〜10)
に、それぞれ向きを特定してセットした。つまり、各ガ
ラス基板のマーク1bから分かるように、蒸着時に、N
o.1,2,3,10のホルダには縞状の格子が上下に
傾斜して延びる向き、No.4,5,6,7,8,9の
ホルダには縞状の格子が水平に延びる向きにセットし
た。なお、No.4〜6とNo.7〜9とでは、ガラス
基板のマーク1bが上下逆になっている。この状態で、
図4に示すように、各ガラス基板1の表面にコーティン
グ膜2を形成した。コーティングの再現性を見るため、
蒸着は3回行い、計30枚のホログラフィック回折格子
を作製した。ここで、図4および図5から分かるよう
に、ガラス基板1の表面に対するコーティング材の蒸着
角度は、上段のホルダ41(No.3,6,9)にセッ
トしたガラス基板1ではθ1≒120°、中段のホルダ
42(No.2,5,8,10)にセットしたガラス基
板ではθ2≒90°、下段のホルダ43(No.1,
4,7)にセットしたガラス基板ではθ3≒60°とな
っている。
【0021】このようにして作製したホログラフィック
回折格子の光学特性は、表1のような結果となった。表
1は、第1回目〜第3回目の蒸着について、各ホルダに
セットしたガラス基板毎に、+1次回折光の強度と−1
次回折光の強度との比(−1次回折光の強度/+1次回
折光の強度)を示している。分かるように、縞状の格子
が上下に傾斜して延びる向きにセットしたもの(No.
1,2,3,10)では、+1次回折光の強度と−1次
回折光の強度との比が略1となっている。これは、蒸着
時に縞上の格子が上下方向に延びた状態にあるため、蒸
発源に対して格子の各凸部が陰をつくらないからであ
る。同様に、縞状の格子が水平に延びる向きにセットし
たものであっても、中段のホルダ42にセットしたした
もの(No.5,8)は、+1次回折光の強度と−1次
回折光の強度との比が1に近い値となっている。これ
は、図4に示したように、ガラス基板1の表面が蒸着方
向に略垂直になっているため、蒸発源8に対して格子の
各凸部3tが陰をつくらないからである。これに対し
て、縞状の格子が水平に延びる向きで、かつ上段または
下段のホルダ41,43にセットしたもの(No.4,
6,7,9)は、+1次回折光の強度と−1次回折光の
強度との比が1から離れた値となっている。これは、上
段側のホルダ41(No.6,9)にセットしたガラス
基板の格子の各凸部3tの上側よりも下側にコーティン
グ膜が厚く形成され、また、下段側のホルダ43(4,
7)にセットしたガラス基板の格子の各凸部3tの下側
よりも上側にコーティング膜が厚く形成されたからであ
る。
【0022】
【表1】
【0023】この結果から、実質的にブレーズド格子を
持つホログラフィック回折格子を作製するために、上段
側と下段側の両方のホルダを利用できることが分かる。
このように、1回の蒸着サイクルで同時に多数のホルダ
を用いることにより、基板1枚当たりの作製時間をさら
に短縮することができる。
【0024】図6は、上述の手順で作製した実質的にブ
レーズド格子を持つホログラフィック回折格子13を構
成要素として有する光ピックアップを示している。
【0025】この光ピックアップ装置は、半導体レーザ
11,グレーティング12,ホログラフィック回折格子1
3,コリメートレンズ14および対物レンズ15を記録
担体16の記録面16aに垂直な1つの直線上に並べて
配置している。また、半導体レーザ11を含み記録面1
6aに平行な面内で半導体レーザ11のラジアル方向R
近傍に受光素子17を配置している。上記ホログラフィ
ック回折格子13は、図3に示した円形の回折格子3を
一つ持ち、上述の製造方法によって斜めからコーティン
グ材が蒸着されたものである。
【0026】図6の半導体レーザ11から出射したレー
ザ光Lはまずグレーティング12に入射する。グレーテ
ィング12によって、直進する0次回折光Lmと、この
0次回折光Lmの奥,手前を通る図示しない1対の±1次
回折光±Lsに分割される。この3つのビームLm,±Ls
は、ホログラフィック回折格子13,コリメートレンズ
14,対物レンズ15を順に通過して、記録担体16の
記録面16aに集光される。各ビームLm,±Lsは、記録
面16aによって反射され、対物レンズ15,コリメート
レンズ14を通過した後、ホログラフィック回折格子1
3で回折される。そして、上記各ビームLm,±Lsの+
1次回折光がグレーティング12の側方を通って受光素
子17に導かれる。
【0027】ここで、上記ホログラフィック回折格子
は、格子3の各凸部の両側でのコーティング膜の厚さの
違いに応じて、+1次回折光の強度が、−1次回折光の
強度よりも大きくなる。したがって、この+1次回折光
から取り出すCDの記録情報を表すピット信号、記録面
での焦点ずれを表すフォーカス誤差信号、トラッキング
のずれを表すラジアル誤差信号の強度を高めることがで
きる。したがって、記録情報を安定に再生することがで
きる。
【0028】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明のホ
ログラフィック回折格子の製造方法は、実質的にブレー
ズド格子を持つホログラフィック回折格子を作製するこ
とができる。つまり、格子の各凸部の両側でのコーティ
ング膜の厚さの違いに応じて、+1次回折光の強度が、
−1次回折光の強度よりも大きくなる(逆も可能)ホロ
グラフィック回折格子を作製することができる。この製
造方法では、イオンミリングによってブレーズド格子を
形成する従来法と異なり、矩形状の凹凸をなす断面を持
つ格子を形成しているので、例えばリアクティブ・イオ
ン・エッチング法などを採用することによって短時間で
格子を形成することができる。この後、コーティング膜
形成に要する時間は従来と同じである。したがって、全
体として、上記ホログラフィック回折格子を短時間で作
製できる。
【0029】また、下方に向かって開いた円錐面の形状
を持つホルダ支持部材の内壁に沿って、上記基板を保持
するためのホルダを周方向に複数並べ、かつ上記ホルダ
を上下方向に複数段に配置しているので、1回のサイク
ルで多数の基板にコーティング膜を形成することができ
る。したがって、基板1枚当たりの作製時間をさらに短
縮できる。
【0030】また、一実施形態のホログラフィック回折
格子の製造方法では、前記一方向に延びる縞状パターン
は、1つの基板内にピッチの異なる領域を有してなるの
で、製造されたホログラフィック回折格子を光ピックア
ップの構成要素として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例のホログラフィック回折
格子の製造過程を説明する図である。
【図2】 ホログラフィック回折格子を作製するのに用
いる試料ホルダを示す図である。
【図3】 格子を形成したガラス基板を示す図である。
【図4】 格子を形成したガラス基板にコーティング材
を蒸着する状態を示す図である。
【図5】 試料ホルダにガラス基板をセットした状態を
示す図である。
【図6】 上記製造過程によって製造されたホログラフ
ィック回折格子を構成要素として有する光ピックアップ
の構成を示す図である。
【図7】 ホログラフィック回折格子が光を回折する様
子を示す図である。
【図8】 従来のホログラフィック回折格子の製造方法
を説明する図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 コーティ
ング材 3 格子 3t 凸部 4 ホルダ 30 試料ホ
ルダ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、該基板の表面に形成され一方向
    に延びる縞状パターンをなして矩形状の凹凸をなす断面
    を持つ格子と、格子を有する基板表面に蒸着されたコー
    ティング材と、を備えたホログラフィック回折格子の製
    造方法において、 下方に向かって開いた円錐面の形状を持つホルダ支持部
    材の内壁に沿って、上記基板を保持するためのホルダを
    周方向に複数並べ、かつ上記ホルダを上下方向に複数段
    に配置し、 上記蒸発源を上記ホルダ支持部材の円錐の中心軸上に配
    置し、 上記ホルダ支持部材の上段側および下段側のホルダに、
    それぞれ上記基板を上記格子が延びる方向が水平になる
    向きに保持して、 上記コーティング膜を、上記上段側のホルダに保持した
    基板の格子の各凸部の上側よりも下側に厚く形成する一
    方、上記下段側のホルダに保持した基板の格子の各凸部
    の下側よりも上側に厚く形成するようにしたことを特徴
    とするホログラフィック回折格子の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記一方向に延びる縞状パターンは、1
    つの基板内にピッチの異なる領域を有してなることを特
    徴とする請求項1に記載のホログラフィック回折格子の
    製造方法。
JP6014314A 1994-02-08 1994-02-08 ホログラフィック回折格子の製造方法 Expired - Fee Related JP3048819B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6014314A JP3048819B2 (ja) 1994-02-08 1994-02-08 ホログラフィック回折格子の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6014314A JP3048819B2 (ja) 1994-02-08 1994-02-08 ホログラフィック回折格子の製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36929499A Division JP3323884B2 (ja) 1994-02-08 1999-12-27 ホログラフィック回折格子の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07218711A JPH07218711A (ja) 1995-08-18
JP3048819B2 true JP3048819B2 (ja) 2000-06-05

Family

ID=11857641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6014314A Expired - Fee Related JP3048819B2 (ja) 1994-02-08 1994-02-08 ホログラフィック回折格子の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3048819B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103376485A (zh) * 2012-04-12 2013-10-30 福州高意光学有限公司 一种采用镀膜技术制作光栅的方法
CN107797337A (zh) * 2017-09-27 2018-03-13 联想(北京)有限公司 一种背光模组以及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07218711A (ja) 1995-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60103308A (ja) マイクロフレネルレンズの製造方法
JP3323884B2 (ja) ホログラフィック回折格子の製造方法
EP0380320B1 (en) An optical pickup apparatus
JP3048819B2 (ja) ホログラフィック回折格子の製造方法
JP4180355B2 (ja) ホトマスクを用いたホログラム素子製造方法およびホログラム素子
JPH09198699A (ja) 光ディスク用集光レンズ
JPH0453015B2 (ja)
JP2009223936A (ja) 光ピックアップおよびこれを用いる光情報処理装置
JPS59137908A (ja) 複合グレ−テイングレンズ
JPS6266204A (ja) フレネルレンズ及びその製造方法
US6025953A (en) Annular shutter mirror
KR100566054B1 (ko) 광픽업 회절격자 및 그 제조방법
JPS6267737A (ja) 光学式情報再生装置
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
JP2002237080A (ja) 集積化ユニット及び光ピックアップ装置
JP2002258725A (ja) ホログラム素子製造方法、ホログラム素子および光ピックアップ装置
JPS63149846A (ja) 光デイスク原盤露光方法
JP3208910B2 (ja) ディスク傾き補正装置
JPS60123803A (ja) マイクロフレネルレンズの製造方法
JPH0764024A (ja) 集積型光学装置及びその製造方法
JP3469720B2 (ja) 光ピックアップ装置
JP3666410B2 (ja) ビーム整形素子および光ヘッド装置
KR0144185B1 (ko) 홀로그램 모듈 및 그 제조방법
JPH03254433A (ja) 光ヘッド
JP2006092607A (ja) 光学式ピックアップ装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees