JPH03257401A - 光回折格子素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主としてビデオディスクプレーヤ、コンパク
トディスク（ＣＤ）プレーヤ、追記型および書き換え型
の光記録再生装置の光ピツクアップに供される光回折格
子素子に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、第１２図に示すように、光回折格子素子２２を使
用する例えば光ピツクアップでは、半導体レーザ２Ｉか
らの出射光は、光回折格子素子２２、コリメートレンズ
２３および対物レンズ２４を介して記録担体２５上に集
光される。記録担体２５からの反則光は、対物レンズ２
４およびコリメートレンズ２３を介し、光回折格子素子
２２にて回折され、第１３図に示すように、例えば４分
割された受光素子２６における受光部２６ａ・２６ｂの
境界線上の点と、受光部２６ｃ・２６ｄの境界線上の点
との２点に集光スポットＳ２１・Ｓ２□として集光され
る。そして、受光素子２６における□受光部２６ａ〜２
６ｄの出力信号５ａ−３ｄから、ＲＥＳ−（Ｓａ＋５ｂ
）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）の演算式により得られたラジアル誤
差信号ＲＥＳに基づき、半導体レーザ２１の発したレー
ザ光が記録担体２５の情報記録トラックに集光されるよ
うに、対物レンズ２４が駆動される。

上記の光回折格子素子２２は、第１４図（ａ）に示すよ
うに、格子ピッチが異なる２個の領域２２ａ−２２ｂを
有し、これら領域２２ａ−２２ｂの格子ピッチｄ２１・
ｄ２□は、領域２２ａ・２２ｂへ入射した記録担体２５
からの反射光が、上述のように、受光素子２６における
境界線上の２点に集光するような周期の格子として形成
されている。

光回折格子素子２２の断面形状としては、ブレーズ角θ
を設定する斜面を有し、山部と谷部とが連続する鋸歯形
状が光の回折効率が高く有効であるとされており、この
ような形状に加工する方法としてよく知られているのが
イオンエツチング法である。この方法は、例えば力ＬＬ
が施される基材として、ＧａＡｓあるいはＰＭＭＡ等、
フォトレジストよりエツチング速度の速い材料を使用す
る。そして、この基材の上にフォトレジストを塗布し、
ホログラフィックな方法によりグレーティングを作製し
、このグレーティングを暴利エッチマスクとする。基材
をエツチングする際には、第１５図（ａ）に示すように
、基材２８へ、フォトレジスト２７の並設方向の斜め上
方から一定の入射角で例えばＡｒガス、ＣＨＦ３ガスあ
るいはＣＦ。

ガスより生成されるイオンビームを照射する。これによ
り、同図（ｂ）に示すように、基材２８上のフォトレジ
スト２７がピンニングとして働き、そこを頂点として基
材２８が加工される。

ここで、イオンビームがＡｒガスより生成されている場
合、最終的に形成される回折格子の断面形状は、同図（
Ｃ）に示すように、イオンビームの入射角に対して一定
の関係を有するブレーズ角θの斜面と、この面に垂直な
面とに加工される。

また、イオンビームがＣＨＦ、ガスより生成されている
場合、回折格子の断面形状は、同図（ｄ）に示すように
、ブレーズ角θを設定する斜面と対向して谷部を形成す
る他方の面が山部側へえぐられるように加工され、その
面が湾曲して凹状に形成される。さらに、イオンビーム
がＣＦ４ガスより生成されている場合、回折格子の断面
形状は、同図（ｅ）に示すように、ブレーズ角θを設定
する斜面と対向して谷部を形成する他方の面が基材２８
の表面に対してほぼ直角に形成され、この面とブレーズ
角θを設定する斜面とで形成される谷部の底部が湾曲面
となるように加工される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のように、２個の領域２２ａ・２２ｂを
有し、入射光を２つの異なる方向へ回折させるように各
領域２２ａ・２２ｂ間で格子ビンヂが異なる光回折格子
素子２２では、イオンエツチング法にて回折格子を形成
する際、製作の容易性、量産性およびコストの面から、
数種類の格子ピッチの回折格子を同時に形成することが
多い。

このとき、例えば第１４図（ａ）に示す光回折格子素子
２２の領域２２ａ・２２ｂでは、それぞれ同図（ｂ）（
Ｃ）に示すように、谷部の深さｔを同じとし、谷部の幅
Ｉ、と山部の頂部の幅Ｍとを変えることにより、あるい
は同図（ｄ）（ｅ）に示すように、谷部の深さｔを変え
て相似形に形成することにより格子ピッチを異ならせて
いる。その結果、光回折格子素子２２の異なる領域２２
ａ・２２ｂ間では、光の回折効率が異なり、受光素子２
６上に集光される２個の集光スポラｌ−３２，・Ｓ２□
間に光量差が生しる。従って、対物レンズ２４の焦点位
置が記録担体２５上の情報記録トラック位置にある場合
であっても、ラジアル誤差信号ＲＥＳは零にならずにオ
フセラ１−が生じることになる。また、光回折格子素子
２２の一方の領域、例えば領域２２ａの０次回折効率と
他方の領域、例えば領域２２ｂの１次回折効率との積で
ある往復回折効率が低く、光回折格子素子２２を例えば
ビデオディスクプレーヤの光ピツクアップに使用した場
合、映像信号の処理に要求される十分なＳ／Ｎを得るこ
とができない。また、ＣＤプレーヤの光ピツクアップに
使用した場合は、再生信号光が小さいため、受光素子の
感度を高くしたり、電気信号増幅率を上げたり、あるい
は光源のパワーを高くしたりする必要があり、他の部品
にかける負担が大きくなり、製造コストが嵩むと共に、
良質な再生信号が得難い。さらに、記録担体２５へ向か
うレーザビームも光回折格子素子２２の領域２２ａ・２
２ｂ間で回折効率が異なるため、記録担体２５上に良好
な集光ビームを形成することができないという問題点を
有している。

［課題を解決するための手段］ 請求項第１項の発明に係る光回折格子素子は、上記の課
題を解決するために、山部と谷部とが交互に連続し、ブ
レーズ角を設定する斜面を有する形状により、格子ピッ
チが相互に異なる第１領域と第２領域とを有する回折格
子が形成され、第１領域と第２領域とによって入射光を
異なる方向へ回折させる光回折格子素子において、以下
の手段を講している。

即ち、上記の第１領域における平均の格子ピッチは入射
光の波長λに対して（２，２±０．２）λに設定され、
第２領域における平均の格子ピッチは上記の波長λに対
して（２，８±０．２）λに設定され、上記の第１　′
ｆｒ４域と第２　Ｔｉｉ域とのブレーズ形状は各谷部の
深さおよびブレーズ角が両領域間で同一に設定され、上
記の谷部の断面形状は谷部における底部の角度が直角に
形成され、ブレーズ角と谷部の深さとは、ブレーズ角が
３０〜４５°の範囲のうち、かつ谷部の深さが、０，７
π〜０．９πの光学的位相差を発生ずる深さの範囲のう
ちで、第１領域と第２領域とのＯ次回折効率同士および
１次回折効率同士がほぼ等しくなるような組み合わせに
設定されている。

０ 請求項第２項の発明に係る光回折格子素子は、上記の課
題を解決するために、山部と谷部とが交互に連続し、ブ
レーズ角を設定する斜面を有する形状により、格子ピッ
チが相互に異なる第１領域と第２領域とを有する回折格
子が形成され、第１領域と第２領域とによって入射光を
異なる方向へ回折させる光回折格子素子において、以下
の手段を講じている。

即ち、上記の第１領域における平均の格子ピッチは入射
光の波長λに対して（２，２±０．２）λに設定され、
第２ｆｉＪｔ域における平均の格子ピッチは上記の波長
λに対して（２，８±０．２）λに設定され、第１領域
と第２領域とのブレーズ形状は各谷部の深さおよびブレ
ーズ角が両領域間で同一に設定され、上記の谷部の断面
形状は、ブレーズ角を設定する斜面と対向して谷部を形
成する他方の面が山部側へ湾曲して凹状をなし、ブレー
ズ角と谷部の深さとは、ブレーズ角が３４〜４２°の範
囲のうち、かつ谷部の深さが、０．７π〜１．１πの光
学的位相差を発生する深さの範囲のうちで、第１領域と
第２領域との０次回折効率同士および１次回折効率同士
がほぼ等しくなるような組み合わせに設定されている。

請求項第３項の発明に係る光回折格子素子は、上記の課
題を解決するために、山部と谷部とが交互に連続し、ブ
レーズ角を設定する斜面を有する形状により、格子ピッ
チが相互に異なる第１領域と第２領域とを有する回折格
子が形成され、第１領域と第２領域とによって入射光を
異なる方向へ回折させる光回折格子素子において、以下
の手段を講じている。

即ち、上記の第１領域における平均の格子ピッチは入射
光の波長λに対して（２，２±０．２）λに設定され、
第２領域における平均の格子ピッチは上記の波長λに対
して（２，８±０．２）λに設定され、上記の第１領域
と第２領域とのブレーズ形状は各谷部の深さおよびブレ
ーズ角が両ｗ４域間で同一に設定され、上記の谷部の断
面形状は、ブレーズ角を設定する斜面と対向して谷部を
形成する他方の面が回折格子の基板表面に対してほぼ直
角に１ ２ 形成されると共に、この面とブレーズ角を設定する斜面
とのつながる部位が湾曲面をなし、ブレーズ角と谷部の
深さとは、ブレーズ角が３２〜４３゜の範囲のうち、か
つ谷部の深さが、０．６５π〜１πの光学的位相差を発
生する深さの範囲のうちで、第１領域と第２領域との０
次回折効率同士および１次回折効率同士がほぼ等しくな
るような組み合わせに設定されている。

〔作　用〕

請求項第１項の構成によれば、第１領域における平均の
格子ピッチは入射光の波長λに対して（２，２±０．２
）λに設定され、第２領域における平均の格子ピッチは
上記の波長λに対して（２，８±０．２）λに設定され
ている。上記の第↓領域と第２領域とは、各谷部の深さ
およびブレーズ角が両領域間で同一に設定されている。

このような前提条件下において、上記の谷部の断面形状
は谷部における底部の角度が直角に形成されている。さ
らに、ブレーズ角と谷部の深さとは、ブレーズ角が３０
〜４５°の範囲のうら、かつ谷部の深さが、０．７π〜
０．９πの光学的位相差を発生する深さの範囲のうちで
、第１　ｇ域と第２領域とのＯ次回折効率同士および１
次回折効率同士がほぼ等しくなるような組み合わせに設
定されている。

上記のように、第１領域と第２領域とのＯ次回折効率同
士がほぼ等しくなるように、ブレーズ角と光学的位相差
が設定されていることにより、本光回折格子素子が光記
録再生装置に使用されたとき、光回折格子素子の周領域
を介して記録担体上に得られる集光ビームは適切に集光
された良好なものとなる。

また、第１領域と第２領域との０次回折効率同士に加え
て１次回折効率同士もほぼ等しくなるように、ブレーズ
角と光学的位相差が設定されていることにより、光記録
再生装置の受光素子に形成される画集光スポットの光量
が等しくなり、高精度のトラッキングサーボを行うこと
ができる。

さらに、上記のような構成により、光回折格子素子の一
方の領域のＯ次回折効率と他方の領域の１次回折効率と
の積である往復回折効率は１２％３ ４ 以上となり、本光回折格子素子が例えば映像用としての
使用に十分耐え得るものとなる。即ち、映像信号を扱う
光ピツクアップでは出力特性において一般に４５ｄＢ以
上のＳ／Ｎが要求され、このＳ／Ｎを実現するためには
光回折格子素子の往復回折効率が１２％以上という高い
ものであることが望ましい。本光回折格子素子では上記
の構成によってこの条件を満たしている。

請求項第２項の構成によれば、請求項第１項の構成と同
一の前提条件下において、各領域の谷部の断面形状は、
ブレーズ角を設定する斜面と対向して谷部を形成する他
方の面が山部側へ湾曲して凹状をなしている。このよう
な形状は、例えばＣＨＦ３ガスより生成されるイオンビ
ームでのエツチングにより山部と谷部とが交互に連続す
る回折格子を形成したときＯこ生じる。さらに、ブレー
ズ角と谷部の深さとは、ブレーズ角が３４〜４２゜の範
囲のうち、かつ谷部の深さが、０．７π〜１．１πの光
学的位相差を発生する深さの範囲のうちで、第１領域と
第２領域との０次回折効率同士および１次回折効率同士
がほぼ等しくなるような組み合わせに設定されている。

このような構成により、請求項第１項の構成と同様、光
回折格子素子の両領域を介して記録担体上に得られる集
光ビームは適切に集光された良好なものとなる。また、
光記録再生装置の受光素子に形成される再集光スポット
の光量が等しくなり、光記録再生装置では高精度のトラ
ンキングサーボを行うことができる。さらに、光回折格
子素子の往復回折効率は１２％以上となり、本光回折格
子素子が映像用としての使用に十分耐え得るものとなる
。また、ＣＤ等の従来の光ピツクアップに使用した場合
にも、高品質の再生信号を得ることが可能となる。

請求項第３項の構成によれば、請求項第１項の構成と同
一の前提条件下において、各領域の谷部の断面形状は、
ブレーズ角を設定する斜面と対向して谷部を形成する他
方の面が回折格子の基板表面に対してほぼ直角に形成さ
れると共に、この面とブレーズ角を設定する斜面とのつ
ながる部位が５ 湾曲面をなしている。このような形状は、例えばＣＦ、
ガスより生成されるイオンビームでのエツチングにより
山部と谷部とが交互に連続する回折格子を形成したとき
に生しる。さらに、ブレーズ角と谷部の深さとは、ブレ
ーズ角が３２〜４３゜の範囲のうち、かつ谷部の深さが
、０．６５−π〜１πの光学的位相差を発生する深さの
範囲のうちで、第１領域と第２領域とのＯ次回折効率同
士および１次回折効率同士がほぼ等しくなるような組み
合わせに設定されている。

このような構成により、請求項第１項の構成と同様、記
録担体上には良好な集光ビームが得られ、かつ光記録再
生装置において高精度のトラッキングサーボを行い得る
と共に、光回折格子素子は高い往復回折効率を得ること
ができる。

〔実施例１〕 本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて以下
に説明する。

光ピツクアップは、第２図に示すように、レーザ光を発
する半導体レーザ１と、この半導体レー６ ザ１の発したレーザ光を平行光にするコリメートレンズ
３と、コリメートレンズ３を介して入射した光を記録担
体５上に集光させる対物レンズ４と、対物レンズ４およ
びコリメートレンズ３を介して入射した記録担体５から
の反射光を回折させて受光素子６上に集光させる光回折
格子素子２と、入射した光を電気信号に変換する受光素
子６とを備えている。

上記の受光素子６は、第３図に示すように、十字形の境
界線を挟んで４個の受光部６ａ・６ｂ・６ｃ・６ｄを有
している。これら受光部６ａ・６ｂ・６Ｃ・６ｄの出力
信号をそれぞれ５ａ−３ｂ・５ｃ−３ｄとすると、ラジ
アル誤差信号ＲＥＳは、ＲＥＳ＝　（Ｓａ十Ｓｂ）　　
　（Ｓｃ＋Ｓｄ）の演算式によって得られ、同信号に基
づき、半導体レーザ１の発したレーザ光が記録担体５の
情報記録トラックに集光されるように、対物レンズ４が
駆動される構成となっている。

上記の光回折格子素子２は、第■図（ａ）に示すように
、相互に格子ピッチが異なる第１領域と７ ８ しての領域２ａと第２領域としての領域２ｂとを有して
いる。これら領域２ａ・２ｂの格子ピッチｄ１　・ｄ２
は、領域２ａ・２ｂへ入射した記録担体５からの反射光
を、それぞれ、受光素子６の受光部６ａ・６ｂの境界線
上の点と、受光部６ｃ・６ｄの境界線上の点との２点に
、回折させて集光させるように形成されている。

光回折格子素子２における領域２ａ・２ｂの断面形状は
、例えばＡｒガスより生成されるイオンビームでエツチ
ング加工され、それぞれ第１図（ｂ）および同図（Ｃ）
に示すように、光回折効率の高い鋸歯形状をなしている
。これら領域２ａ・２ｂの鋸歯形状は、底部の角度が直
角である非対称のＶ字形の谷部と山部の平坦な頂部とか
ら構成され、格子ピッチｄ１　・ｄ２は、両領域２ａ・
２ｂ間におけるＯ次回折効率同士および１次回折効率同
士を等しくする目的で、谷部と山部の頂部との占有比率
を異ならせることにより設定されている。即ち、領域２
ａと領域２ｂとでは谷部の深さｔおよびブレーズ角θが
同一に設定され、領域２ａの格子ビッヂｄ１と領域２ｂ
の格子ピッチｄ２との差に相当する分だけ、領域２ｂの
山部の頂部の幅Ｍが広くなっている。

また、光回折格子素子２では、記録担体５上において集
光ビームを適切に集光させるため、および光ピツクアッ
プの出力信号におけるＳ／Ｎを向上するために、ブレー
ズ角θと、谷部の深さｔによって設定される光学的位相
差とが以下のように設定されている。

即ち、入射光の波長をλとすると、第１図（ａ）に示す
領域２ａの格子ピッチｄ１の平均が、（２，２±０．２
）λで、領域２ｂにおける格子ピッチｄ２の平均が（２
，８±０．２）λである光回折格子素子２において、ブ
レーズ角θと谷部の深さｔとは、ブレーズ角θが３０〜
４５°の範囲のうち、かつ谷部の深さｔが、０，７π〜
０．９πの光学的位相差を発生する深さの範囲のうちで
、領域２ａと領域２ｂとの０次回折効率同士および１次
回折効率同士がほぼ等しくなるような組み合わせに設定
されている。このとき、一方のＯ次回折効率に対１つ して他方のＯ次回折効率がずれる範囲、および−方の１
次回折効率に対して他方の１次回折効率がずれる範囲は
それぞれ５％まで許容することができる。上記のような
設定によって、光回折格子素子２では１２％以上という
高い往復回折効率を得ている。この往復回折効率は、格
子ピッチｄ、の領域２ａにおける０次回折効率と格子ピ
ッチｄ２の領域２ｂにおける１次回折効率との積である
４１０次６２１次往復回折効率と、領域２ｂの０次回折
効率と領域２ａの１次回折効率との積であるｄ２０次ｄ
、１次往復回折効率とを示すものである。

これらｄ＋　　Ｏ次ｄ２１次往復回折効率とｄｚ　Ｏ次
ｄ、１次往復回折効率とは受光素子６への入射光量に根
本的に影響するものである。尚、格子ピッチｄ１　・ｄ
２の条件は、上記のように、それぞれ、２．２λおよび
２，８λに対して±０．２λの許容範囲を有しており、
これらの範囲において、上記の条件下で１２％以上の各
往復回折効率が得られるようになっている。また、以下
の実施例におけるλは、一般に光ピツクアップの光源と
して用いら０ れる半導体レーザの発振波長λ−７８（ｌｎｍの場合で
ある。

上記の両往復回折効率における１２％以上という数値は
、例えば同光回折格子素子２を映像用ピックアップに使
用する場合、良好な映像信号を得る上で光回折格子素子
２として望ましい効率である。即ち、映像信号を扱う光
ピツクアップでは、良好な映像信号を得る上で、出力信
号に４５ｄＢ以上のＳ／Ｎが求められ、このＳ／Ｎを達
成するためには、光回折格子素子２において１２％以上
の往復回折効率が得られることが望ましい。

上記のブレーズ角θと光学的位相差とを設定する際には
、先ず、各ブレーズ角θにおける谷部の深さｔ、即ち光
学的位相差と、領域２ａ・２ｂの０次回折効率、領域２
ａ・２ｂの１次回折効率、ｄ、Ｏ次ｄ、１次往復回折効
率およびｄｚｏ次ｄ１１次往復回折効率との関係を調べ
た。その結果のいくらかを以下に示す。

例えば、ブレーズ角θが３５６のときの谷部の深さｔに
対する回折効率の依存性は、光回折格子１ ２ 素子２が例えば石英ガラスより形成され、その屈折率を
１．４５４としたとき、第４図（ａ）のグラフに示すよ
うになり、光学的位相差が０．７９π前後となる谷部の
深さｔが０．６８μｍ近辺で、領域２ａ・２ｂの０次回
折効率同士と１次回折効率伺士とがほぼ揃い、両頭域２
ａ・２ｂにおけるｄＯ次ｄ２１次往復回折効率とｄ、［
）次ｄ＋　　１次往復回折効率とは共に、１３．１％程
度となる。

ブレーズ角θが前記の３０〜４５°の範囲の最も小さい
値の３０°で、領域２ａ・２ｂのＯ次回折効率同士と１
次回折効率伺士とがほぼ揃い、かつ領域２ａ・２ｂにお
けるｄ、０次ｄ、１次往復回折効率とａ、０次ｄ、１次
往復回折効率とが１２％以上となるのは、同図（ｂ）の
グラフ↓こ示すように、谷部の深さｔが０．６１μｍに
設定され、光学的位相差が０．７１πとなる場合である
。

ブレーズ角θが３０〜４５°の範囲の最も大きい値の４
５°で、領域２ａ・２ｂのＯ次回折効率同士と１次回折
効率同士とがほぼ揃い、かつ領域２ａ・２ｂにおける両
往復回折効率が１２％以上となるのしよ、同図（Ｃ）の
グラフに示すように、谷部の深さｔが０．７６μｍに設
定され、光学的位相差が０．８８πとなる場合である。

一方、ブレーズ角θが３０〜４５°の範囲よりも小さい
値の２５°で、領域２ａ・２ｂの０次回折効率同士と１
次回折効率同士とがほぼ揃うのは、同図（ｄ）のグラフ
に示すように、谷部の深さｔが０．５０μｍに設定され
、光学的位相差が０．５８πとなる場合である。このと
きの領域２ａ・２ｂにおけるｄ＋　Ｏ次ｄ、１次往復回
折効率とｄ２０次ｄ、１次往復回折効率とは１０π程度
となり、１２％以下となってしまう。

また、ブレーズ角θが３０〜４５°の範囲よりも大きい
値の５０°で、領域２ａ・２ｂの０次回折効率同士と１
次回折効率同士とがほぼ揃うのは、同図（ｅ）のグラフ
に示すように、谷部の深さｔが０．７６μｍに設定され
、光学的位相差が０．８８πとなる場合である。このと
きの領域２ａ・２ｂにおけるｄ＋ｏ次ｄｚ　１次往復回
折効率とｄ２０次ｄ、１次往復回折効率とは１１π程度
となり３ 、同様に、１２％以下となってしまう。

次に、以上の結果を整理して、往復回折効率とブレーズ
角と光学的位相差との関係を調べたところ、第５図のグ
ラフに示すような結果が得られた。同図より、ブレーズ
角θが３０〜４５°の範囲、かつ光学的位相差が０．７
π〜０．９πの範囲において、１２％以上の往復回折効
率を得ることができるのが分かる。尚、１２％以上の往
復回折効率を得る上での許容範囲は上記のとおりである
が、−層高い回折効率が得られる望ましい範囲は、ブレ
ーズ角θが３４〜４０°、かつ光学的位相差が０．７７
π〜０．８５πの範囲である。

上記の構成において、半導体レーザｌの発したレーザ光
は光回折格子素子２へ入射し、光回折格子素子２の領域
２ａ・２ｂによる０次回折光が、コリメートレンズ３に
て平行光にされた後、対物レンズ４により記録担体５の
情報記録トラックに集光される。このとき、上記の両頭
域２ａ・２ｂにおけるＯ次回折効率が同じであるため、
記録担体５上の集光ビームは記録トラック上に適切に集
４ 光された良好なものとなる。記録担体５からの反射光は
、対物レンズ４およびコリメートレンズ３を介して光回
折格子素子２へ入射し、領域２ａ・２ｂによる１次回折
光が受光素子６上に集光される。このとき、半導体レー
ザ１から出射したレーザ光のうち、光回折格子素子２の
一方の領域、例えば領域２ａに入射したレーザ光は、記
録担体５で反射した後、光回折格子素子２の他方の領域
、例えば領域２ｂへ入射する。また、領域２ｂへ入射し
た光は受光素子６の受光部６ａ・６ｂの境界線上に集光
スポットＳ＋　として集光され、領域２ａへ入射した光
は受光部６ｃ・６ｄの境界線上に集光スポットＳ２とし
て集光される。

ここで、光回折格子素子２では、前述のように、ｄｌ　
０次ｄｚ　１次往復回折効率とｄ２０次ｄ１次往復回折
効率とが等しくなるように設定されているので、受光素
子６に形成される集光スポットＳ１　・Ｓ２の光量が等
しくなり、対物レンズ４の焦点位置が記録担体５の情報
記録トラック上にある場合、ＲＥＳ＝　（Ｓａ＋Ｓｂ）
　−（Ｓｃ十Ｓｄ５ ６ ）の演算式によって得られるラジアル誤差信号ＲＥＳは
零となる。従って、上記の焦点位置が情報記録トラック
からずれた場合、ラジアル誤差信号ＲＥＳはそのずれ量
に対応したものとなり、トラックずれが正確に修正され
る。これにより、高精度のトラッキングサーボを行うこ
とができる。

さらに、ｄ＋　０次ｄ２１次往復回折効率とｄ２０次ｄ
＋　　１次往復回折効率とは１２％以上となっているの
で、本光回折格子素子２を映像用ピックアップに使用す
ると、４５ｄＢ以上の高いＳ／Ｎが実現し易く、良好な
映像信号を得ることができる。また、ＣＤ用ピックアッ
プに使用した場合も、他の部品への負担が軽減され、高
品質の再生信号が得られる。

上記のように、本発明の構成は、格子ピッチの異なる２
個の領域を有し、回折格子の断面形状が鋸歯形の光回折
格子素子において、各領域で回折される光の光量が等し
くなるように設計したいという場合に有効である。

〔実施例２］ 本発明の他の実施例を第６図ないし第８図に基づいて以
下に説明する。

第６図（ａ）に示すように、本実施例に係る光回折格子
素子８は、実施例１に示した光回折格子素子２と同様、
異なる格子ピッチｄ１　・ｄ２の第１・第２Ｍ域である
２個の領域８ａ・８ｂを有している。これら領域８ａ・
８ｂは、例えばＣＨＦ３ガスより生成されるイオンビー
ムでエツチング７ＪＩ＋工されることにより、それぞれ
第６図（ｂ）および同図（Ｃ）に示すように、ブレーズ
角θを設定する斜面と対向して谷部を形成する他方の面
の下部が山部側へ湾曲して凹状をなし、谷部の最下部か
ら山部側へ幅ｄ゛かつ高さｔｏだけ山部をえくるような
アンダーカット部９が生している。このアンダーカット
部９は、幅ｄ″が各格子ピッチｄ１・ｄ２の１０〜２０
％程度、高さｔｏが谷部の深さｔの４０〜６０％程度と
なる。また、光回折格子素子８は、前記の光回折格子素
子２と同様、両頭域８ａ・８ｂの谷部の深さｔとブレー
ズ角θが同一に設定され、領域８ａの格子ピッチｄ１と
領７ 域８ｂの格子ピッチｄ２との差に相当する分だけ、領域
８ｂの山部の頂部の幅Ｍが広くなっている。

さらに、上記のアンダーカット部９を有する光回折格子
素子８では、記録担体５で集光ビームを適切に集光させ
るため、および領域８ａ・８ｂにおいて１２％以上の往
復回折効率を得るために、ブレーズ角θと光学的位相差
とが以下のように設定されている。

即ち、格子ピッチｄ、の平均が、（２，２±０．２）λ
で、格子ピッチｄ２の平均が（２，８±０．２）λであ
る光回折格子素子８において、ブレーズ角θと谷部の深
さｔとは、ブレーズ角θが３４〜４２°の範囲のうち、
かつ谷部の深さｔが、０．７π〜１．１πの光学的位相
差を発生する深さの範囲のうちで、領域８ａと領域８ｂ
との０次回折効率同士および１次回折効率同士がほぼ等
しくなるような組み合わせに設定されている。このとき
、一方の０次回折効率に対して他方の０次回折効率がず
れる範囲、および一方の１次回折効率に対して他方の１
次回折効率がずれる範囲はそれぞれ５％ま８ で許容することができる。尚、本光回折格子素子８では
、アンダーカット部９を有することにより、前記の光回
折格子素子２よりも、最少および最大ブレーズ角θが小
さくてブレーズ角θが狭い範囲となり、谷部の深さｔが
深く、即ち光学的位相差の最大範囲が広くなっている。

上記のブレーズ角θと光学的位相差とを設定するために
、各ブレーズ角θにおける光学的位相差と、領域８ａ・
８ｂのＯ次回折効率、領域８ａ８ｂの１次回折効率、ｄ
１０次ｄ２１次往復回折効率およびｄｚｏ次ｄ、１次往
復回折効率との関係を調べたところ、以下のようになっ
た。

例えば、ブレーズ角θが３８°の場合には、光回折格子
素子８の屈折率を１．４５４としたとき、第７図（ａ）
のグラフに示すようになり、光学的位相差が０．９１π
前後となる谷部の深さｔが０．７８μｍ近辺で、領域８
ａ・８ｂの０次回折効率同士と１次回折効率同士とがほ
ぼ揃い、両頭域８ａ・８ｂにおけるｄ、０次ｄ２１次往
復回折効率とｄｚｏ次ｄ、１次往復回折効率とは共に、
１２．７９ ０ ％程度となる。

ブレーズ角θが前記の３４〜４２°の範囲の最も小さい
値の３４°で、領域８ａ・８ｂの０次回折効率同士と１
次回折効率同士とがほぼ揃い、かつ領域８ａ・８ｂにお
ける両往復回折効率が１２％以上となるのは、同図（ｂ
）のグラフに示すように、谷部の深さｔが０．６６μｍ
に設定され、光学的位相差が０．７７πとなる場合であ
る。

ブレーズ角θが３４〜４２°の範囲の最も大きい値の４
２°で、領域８ａ・８ｂの０次回折効率同士と１次回折
効率同士とがほぼ揃い、かつ領域８ａ・８ｂにおけるｄ
、０次ｄ２１次往復回折効率とｄ２０次ｄ、１次往復回
折効率とが１２％以上となるのは、同図（ｃ）のグラフ
に示すように、谷部の深さｔが０．９０μｍに設定され
、光学的位相差が１，０５πとなる場合である。

一方、ブレーズ角θが３４〜４２°の範囲よりも小さい
値の３０°で、領域８ａ・８ｂのＯ次回折効率同士と１
次回折効率同士とがほぼ揃うのは、同図（ｄ）のグラフ
に示すように、谷部の深さｔが０．５４μｍに設定され
、光学的位相差が０．６３πとなる場合である。このと
ぎの領域８ａ・８ｂにおけるｄ、０次ｄ２１次往復回折
効率とｄ２０次ｄ、１次往復回折効率とは１０００％程
度となり、１２％以下となってしまう。

また、ブレーズ角θが３４〜４２°の範囲よりも大きい
値の４５°で、領域８ａ・８ｂの０次回折効率同士と１
次回折効率同士とがほぼ揃うのは、同図（ｅ）のグラフ
に示すように、谷部の深さＬが１．００μｍに設定され
、光学的位相差が１．１６πとなる場合である。このと
きの領域８ａ・８ｂにおけるｄ、Ｏ次ｄ２　］次往復同
折効率とｄ２０次ｄ＋　　１次往復回折効率とは１０．
５％程度となり、同様に、１２％以下となってしまう。

次に、以上の結果を整理して、往復回折効率とブレーズ
角と光学的位相差との関係を調べたところ、第８図のグ
ラフに示すような結果が得られた。同図より、ブレーズ
角θが３４〜４２°の範囲、かつ光学的位相差が０．７
π〜１．１πの範囲において、１２％以上の往復回折効
率を得ることがで１ ２ きるのが分かる。また、−層高い回折効率が得られる望
ましい範囲は、ブレーズ角θが３６〜４０゜、かつ光学
的位相差が０．８１π〜０．９５πの範囲である。

上記の構成によれば、光回折格子素子８の両頭域８ａ・
８ｂにおける０次回折効率が同じであるため、記録担体
５上の集光ビームは記録トラック上に適切に集光された
良好なものとなる。また、光回折格子素子８では、ｄ、
０次ｄ２１次往復回折効率とｄ２０次ｄ、１次往復回折
効率とが等しくなるように設定されているので、受光素
子６に形成される集光スポラ）Ｓ＋　　・Ｓ２の光量が
等しくなり、本光回折格子素子８を使用した光記録再生
装置において、高精度のトラッキングサーボを行うこと
が可能である。さらに、ｄ＋ｏ次ｄｚ　　１次往復回折
効率とｄｚ　Ｏ次ｄ、１次往復回折効率とが１２％以上
となっているので、本光回折格子素子２を映像用ピック
アップに使用すると、４５ｄＢ以上の高いＳ／Ｎが実現
し易く、良好な映像信号を得ることができる。また、Ｃ
Ｄ用ピンクアップに使用した場合も、他の部品への負担
が軽減され、高品質の再生信号が得られる。

〔実施例３〕 本発明のその他の実施例を第９図ないし第１１図に基づ
いて以下に説明する。

第９図（ａ）に示すように、本実施例に係る光回折格子
素子１０は、実施例１に示した光回折格子素子２と同様
、異なる格子ピッチｄ１　・ｄ、の第１・第２領域であ
る２個の領域１０ａ・１０ｂを有している。これら領域
１０ａｌＯｂは、例えばＣＦ４ガスより生成されるイオ
ンビームでエツチング加工されることにより、それぞれ
第９図（ｂ）および同図（Ｃ）に示すように、ブレーズ
角θを設定する斜面と対向して谷部を形成する他方の面
が基板表面に対してほぼ直角に形成されると共に、この
面とブレーズ角θを設定する斜面とのつながる部位が湾
曲面１１となっている。同図（ｂ）（ｃ）における湾曲
面１１は、幅ｄ′”が各格子ピッチｄ１　・ｄ２の１０
〜２０％程度、高さｔ“が谷部の深さｔの２０〜４０％
程度となる。

３ ４ また、光回折格子素子１０は、前記の光回折格子素子２
と同様、周領域１０ａ・１０ｂの谷部の深さｔとブレー
ズ角θが同一に設定され、領域１０ａの格子ピッチｄ１
と領域１０ｂの格子ピッチｄ２との差に相当する分だけ
、領域ｔａｂの山部の頂部の幅Ｍが広（なっている。

さらに、上記の湾曲面１１を有する光回折格子素子１０
では、記録担体５上において集光ビームを適切に集光さ
せるため、および領域１０ａ・１０ｂにおいて１２％以
上の往復回折効率を得るために、ブレーズ角θと光学的
位相差とが以下のように設定されている。

即ち、格子ピッチｄ１の平均が、（２，２±０．２）λ
で、格子ピッチｄ２の平均が（２，８±０．２）λであ
る光回折格子素子１０において、ブレーズ角θと谷部の
深さＬとは、ブレーズ角θが３２〜４３°の範囲のうち
、かつ谷部の深さｔが０．６５π〜１πの光学的位相差
を発生する深さの範囲のうちで、領域１０ａと領域１０
ｂとのＯ次回折効率同士および１次回折効率同士がほぼ
等しくなるような組み合わせに設定されている。このと
き、一方の０次回折効率に対して他方の０次回折効率が
ずれる範囲、および一方の１次回折効率に対して他方の
１次回折効率がずれる範囲はそれぞれ５％まで許容する
ことができる。尚、本光回折格子素子１０では、上記の
ような形状により、前記の光回折格子素子２よりも、最
少および最大ブレーズ角θが小さくてブレーズ角θが狭
い範囲となる一方、光学的位相差の許容範囲が広くなっ
ている。

上記のブレーズ角θと光学的位相差とを設定するために
、各ブレーズ角θにおける光学的位相差と、領域１０ａ
・１０ｂの０次回折効率、領域１０ａ　・１０ｂの１次
回折効率、ｄ＋　　Ｏ次ｄｚ　　１次往復回折効率およ
びｄｚｏ次ｄ、１次往復回折効率との関係を調べたとこ
ろ、以下のようになった。

例えば、ブレーズ角θが３５°の場合には、光回折格子
素子１０の屈折率を１．４５４としたとき、第１０図（
ａ）のグラフに示すように、光学的位相差が０．７２π
前後となる谷部の深さｔが０．６２μｍ近辺で、領域１
０ａ・１０ｂのＯ次回折効５ 車同士と１次回折効率同士とがほぼ揃い、周領域１０ａ
−１０ｂにおけるｄ、Ｏ次ｄｚ　１次往復回折効率とｃ
ｌｚｏ次ｄ、１次往復回折効率とは共に、１３．０％程
度となる。

ブレーズ角θが前記の３２〜４３°の範囲の最も小さい
値の３２６で、領域１０ａ・１０ｂのＯ次回折効率同士
と１次回折効率同士とがほぼ揃い、かつ領域１０ａ・１
０ｂにおける両往復回折効率が１２％以上となるのは、
同図（ｂ）のグラフに示すように、谷部の深さＬが０．
５６μｍに設定され、光学的位相差が０．６５πとなる
場合である。

ブレーズ角θが３２〜４３°の範囲の最も大きい値の４
３°で、領域１０ａ・１０ｂのＯ次回折効率同士と１次
回折効率同士とがほぼ揃い、かつ領域１０ａ・１０ｂに
おけるｄ＋ｏ次ｄ２１次往復回折効率とｄ２０次ｄ、１
次往復回折効率とが１２％以上となるのは、同図（Ｃ）
のグラフに示すように、谷部の深さｔが０．８６μｍに
設定され、光学的位相差が１．００πとなる場合である
。

一方、ブレーズ角θが３２〜４３°の範囲より６ も小さい値の２７°で、領域１０ａ・１０ｂのＯ次回折
効率同士と１次回折効率同士とがほぼ揃うのは、同図（
ｄ）のグラフに示すように、谷部の深さｔが０．４６μ
ｍに設定され、光学的位相差が０．５４πとなる場合で
ある。このときの領域１０ａ・１０ｂにおけるｄ＋　Ｏ
次ｄ２１次往復回折効率とｄ２０次ｄ＋１次往復回折効
率とは１０．０％程度となり、１２％以下となってしま
う。

また、ブレーズ角θが３２〜４３°の範囲よりも大きい
値の４７°で、領域１０ａ・１０ｂの０次回折効率同士
と１次回折効率同士とがほぼ揃うのは、同図（ｅ）のグ
ラフに示すように、谷部の深さｔが０．９８μｍに設定
され、光学的位相差が１．１４πとなる場合である。こ
のときの領域１０ａ・１０ｂにおけるｄ＋　０次ｄｚ　
１次往復回折効率とｄｚｏ次ｄ＋１次往復回折効率とは
１０．０％程度となり、同様に、１２％以下となってし
まう。

次に、以上の結果を整理して、往復回折効率とブレーズ
角と光学的位相差との関係を調べたところ、第１１図の
グラフに示すような結果が得られ７ ８ た。同図より、ブレーズ角θが３２〜４３°の範囲、か
つ光学的位相差が０．６５π〜１πの範囲において、１
２％以上の往復回折効率を得ることができるのが分かる
。また、−層高い回折効率が得られる望ましい範囲は、
ブレーズ角θが３６〜４０°、かつ光学的位相差が０．
７７π〜０．９１πの範囲である。

上記の構成によれば、実施例１および実施例２に示した
構成と同様、記録担体５上の集光ビームは記録トラック
上に適切に集光された良好なものになると共に、本光回
折格子素子１０を使用した光記録再生装置において、高
精度のトラッキングサーボを行うことが可能である。さ
らに、本光回折格子素子２を映像用ピックアップに使用
すると、４５ｄＢ以上の高いＳ／Ｎが実現し易く、良好
な映像信号を得ることができる。また、ＣＤ用ピックア
ップに使用した場合も、他の部品への負担が軽減され、
高品質の再生信号が得られる。

〔発明の効果〕

請求項第１項の発明に係る光回折格子素子は、以上のよ
うに、第１領域における平均の格子ピッチは入射光の波
長λに対して（２，２±０．２）λに設定され、第２領
域における平均の格子ピッチは上記の波長λに対して（
２，８±０．２）λに設定され、上記の第１領域と第２
領域とは各谷部の深さおよびブレーズ角が両頭域間で同
一に設定され、上記の谷部の断面形状は谷部における底
部の角度が直角に形成され、ブレーズ角と谷部の深さと
は、ブレーズ角が３０〜４５°の範囲のうち、かつ谷部
の深さが、０．７π〜０．９πの光学的位相差を発生す
る深さの範囲のうちで、第１領域と第２領域とのＯ次回
折効率同士および１次回折効率同士がほぼ等しくなるよ
うな組み合わせに設定されている構成である。

これにより、本光回折格子素子が光記録再生装置に使用
されたとき、光回折格子素子の両頭域を介して記録担体
上に得られる集光ビームは適切に集光された良好なもの
となり、信号の検出を的確に行うことができる。また、
光記録再生装置の受光素子に形成される画集光スポット
の光量が等し９ くなり、高精度のトラッキングサーボを行うことができ
る。さらに、高い往復回折効率を得ることができ、光ピ
ツクアップの再生信号を得るのに好適な信号品質を得る
ことができる等の効果を奏する。

請求項第２項の発明に係る光回折格子素子は、以上のよ
うに、第１領域における平均の格子ピッチは入射光の波
長λに対して（２，２±０．２）λに設定され、第２領
域における平均の格子ピッチは上記の波長λに対して（
２，８±０．２）λに設定され、第１領域と第２領域と
は各谷部の深さおよびブレーズ角が両頭域間で同一に設
定され、上記の谷部の断面形状は、ブレーズ角を設定す
る斜面と対向して谷部を形成する他方の面が山部側へ湾
曲して凹状をなし、ブレーズ角と谷部の深さとは、ブレ
ーズ角が３４〜４２°の範囲のうち、かつ谷部の深さが
、０．７π〜１．１πの光学的位相差を発生する深さの
範囲のうちで、第１領域と第２領域との０次回折効率同
士および１次回折効率同士がほぼ等しくなるような組み
合わせに設定されてぃ０ る構成である。

これにより、請求項第１項の光回折格子素子と同様、本
光回折格子素子を使用することにより、記録担体上に適
切に集光された集光ビームを得ることができ、信号の検
出を的確に行うことができると共に、受光素子に形成さ
れる画集光スポットの光量を等しくして、高精度のトラ
ッキングサーボを行うことができる。さらに、高い往復
回折効率を得ることができ、光ピツクアップの再生信号
を得るのに好適な信号品質を得ることができる等の効果
を奏する。

請求項第３項の発明に係る光回折格子素子は、以上のよ
うに、第１６１域における平均の格子ピッチは入射光の
波長λに対して（２，２±０．２）λに設定され、第２
領域における平均の格子ピッチは上記の波長λに対して
（２，８±０．２）λに設定され、上記の第１領域と第
２領域とは各谷部の深さおよびブレーズ角が両頭域間で
同一に設定され、上記の谷部の断面形状は、ブレーズ角
を設定する斜面と対向して谷部を形成する他方の面が回
折格１ ２ 子の基板表面に対してほぼ直角に形成されると共に、こ
の面とブレーズ角を設定する斜面とのつながる部位が湾
曲面をなし、ブレーズ角と谷部の深さとは、ブレーズ角
が３２〜４３°の範囲のうち、かつ谷部の深さが、０．
６５π〜１πの光学的位相差を発生する深さの範囲のう
ちで、第１領域と第２領域との０次回折効率同士および
１次回折効率同士がほぼ等しくなるような組み合わせに
設定されている構成である。

これにより、請求項第１項の構成と同様、記録担体上に
は良好な集光ビームが得られ、かつ高精度のトラッキン
グサーボを行い得ると共に、高い往復回折効率を得るこ
とができ、光ピツクアップの再生信号を得るのに好適な
信号品質を得ることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図（ａ）は光回折格子素子を示す概略の正面図であ
る。 第１図（ｂ）は同図（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図で
ある。 第１図（Ｃ）は同図（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図で
ある。 第２図は光ピツクアップの構成を示す概略の説明図であ
る。 第３図は受光素子上の集光スポットを示す説明図である
。 第４図（ａ）はブレーズ角が３５°、同図（ｂ）はブレ
ーズ角が３０°、同図（Ｃ）はプレース角が４５°、同
図（ｄ）はブレーズ角が２５°、同図（ｅ）はブレーズ
角が５０°の各場合の光回折格子素子における光学的位
相差と、各領域の０次回折効率、各領域の１次回折効率
および各領域の往復回折効率との関係を示すグラフであ
る。 第５図は光回折格子素子における往復回折効率とブレー
ズ角と光学的位相差との関係を示すグラフである。 第６図ないし第８図は本発明の他の実施例を示３ ４ すものである。 第６図（ａ）は光回折格子素子を示す概略の正面図であ
る。 第６図（ｂ）は同図（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図で
ある。 第６図（ｃ）は同図（ａ）におけるＤ−Ｄ矢視断面図で
ある。 第７図（ａ）はブレーズ角が３８°、同図（ｂ）はブレ
ーズ角が３４″、同図（ｃ）はブレーズ角が４２°、同
図（ｄ）はブレーズ角が３０°、同図（ｅ）はブレーズ
角が４５°の各場合の光回折格子素子における光学的位
相差と、各領域の０次回折効率、各領域の１次回折効率
および各領域の往復回折効率との関係を示すグラフであ
る。 第８図は光回折格子素子における往復回折効率とブレー
ズ角と光学的位相差との関係を示すグラフである。 第９図ないし第１１図は本発明のその他の実施例を示す
ものである。 第９図（ａ）は光回折格子素子を示す概略の正面図であ
る。 第９図（ｂ）は同図（ａ）におけるＥ−Ｅ矢視断面図で
ある。 第９図（ｃ）は同図（ａ）におけるＦ−Ｆ矢視断面図で
ある。 第１０図（ａ）はブレーズ角が３５°、同図（ｂ）はブ
レーズ角が３２°、同図（Ｃ）はブレーズ角が４３°、
同図（ｄ）はブレーズ角が２７゜、同図（ｅ）はブレー
ズ角が４７°の各場合の光回折格子素子における光学的
位相差と、各領域の０次回折効率、各領域の１次回折効
率および各領域の往復回折効率との関係を示すグラフで
ある。 第１１図は光回折格子素子における往復回折効率とブレ
ーズ角と光学的位相差との関係を示すグラフである。 第１２図ないし第１５図は従来例を示すものである。 第１２図は光ピツクアップの構成を示す概略の説明図で
ある。 第１３図は受光素子上の集光スポットを示す説５ ６ 四囲である。 第１４図（ａ）は光回折格子素子を示す概略の正面図で
ある。 第１４図（ｂ）は同図（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図
である。 第１４図（Ｃ）は同図（ａ）におけるＨ　−Ｈ矢視断面
図である。 第１４図（ｄ）は他の光回折格子素子の同図（ａ）にお
けるＧ−Ｃ矢視断面図である。 第１４図（ｅ）は他の光回折格子素子の同図（ａ）にお
けるＨ−Ｈ矢視断面図である。 第１５図（ａ）〜（Ｃ）はＡｒガスより生成されたイオ
ンビームでのエツチングによる回折格子の製造過程を示
す説明縦断面図である。 第１５図（ｄ）はＣＨＦ、ガスより生成されたイオンビ
ームでのエツチングにて作製された回折格子を示す説明
縦断面図である。 第１５図（ｅ）はＣＦ、ガスより生成されたイオンビー
ムでのエツチングにて作製された回折格子を示す説明縦
断面図である。 ■は半導体レーザ、２・８・１０は光回折格子素子、２
ａ・８ａ・１０ａは領域（第１領域）、２ｂ・８ｂ・１
０ｂは領域（第２領域）、５は記録担体、６は受光素子
、９はアンダーカット部、１１は湾曲面、θはブレーズ
角、ｄｌ　・ｄ２ば格子ピッチである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、山部と谷部とが交互に連続し、ブレーズ角を設定す
   る斜面を有する形状により、格子ピッチが相互に異なる
   第１領域と第２領域とを有する回折格子が形成され、第
   １領域と第２領域とによって入射光を異なる方向へ回折
   させる光回折格子素子において、 上記の第１領域における平均の格子ピッチは入射光の波
   長λに対して（２．２±０．２）λに設定され、第２領
   域における平均の格子ピッチは上記の波長λに対して（
   ２．８±０．２）λに設定され、上記の第１領域と第２
   領域とは各谷部の深さおよびブレーズ角が両領域間で同
   一に設定され、上記の谷部の断面形状は谷部における底
   部の角度が直角に形成され、ブレーズ角と谷部の深さと
   は、ブレーズ角が３０〜４５゜の範囲のうち、かつ谷部
   の深さが、０．７π〜０．９πの光学的位相差を発生す
   る深さの範囲のうちで、第１領域と第２領域との０次回
   折効率同士および１次回折効率同士がほぼ等しくなるよ
   うな組み合わせに設定されていることを特徴とする光回
   折格子素子。 ２、山部と谷部とが交互に連続し、ブレーズ角を設定す
   る斜面を有する形状により、格子ピッチが相互に異なる
   第１領域と第２領域とを有する回折格子が形成され、第
   １領域と第２領域とによって入射光を異なる方向へ回折
   させる光回折格子素子において、 上記の第１領域における平均の格子ピッチは入射光の波
   長λに対して（２．２±０．２）λに設定され、第２領
   域における平均の格子ピッチは上記の波長λに対して（
   ２．８±０．２）λに設定され、第１領域と第２領域と
   は各谷部の深さおよびブレーズ角が両領域間で同一に設
   定され、上記の谷部の断面形状は、ブレーズ角を設定す
   る斜面と対向して谷部を形成する他方の面が山部側へ湾
   曲して凹状をなし、ブレーズ角と谷部の深さとは、ブレ
   ーズ角が３４〜４２゜の範囲のうち、かつ谷部の深さが
   、０．７π〜１．１πの光学的位相差を発生する深さの
   範囲のうちで、第１領域と第２領域との０次回折効率同
   士および１次回折効率同士がほぼ等しくなるような組み
   合わせに設定されていることを特徴とする光回折格子素
   子。 ３、山部と谷部とが交互に連続し、ブレーズ角を設定す
   る斜面を有する形状により、格子ピッチが相互に異なる
   第１領域と第２領域とを有する回折格子が形成され、第
   １領域と第２領域とによって入射光を異なる方向へ回折
   させる光回折格子素子において、 上記の第１領域における平均の格子ピッチは入射光の波
   長λに対して（２．２±０．２）λに設定され、第２領
   域における平均の格子ピッチは上記の波長λに対して（
   ２．８±０．２）λに設定され、上記の第１領域と第２
   領域とは各谷部の深さおよびブレーズ角が両領域間で同
   一に設定され、上記の谷部の断面形状は、ブレーズ角を
   設定する斜面と対向して谷部を形成する他方の面が回折
   格子の基板表面に対してほぼ直角に形成されると共に、
   この面とブレーズ角を設定する斜面とのつながる部位が
   湾曲面をなし、ブレーズ角と谷部の深さとは、ブレーズ
   角が３２〜４３゜の範囲のうち、かつ谷部の深さが、０
   ．６５π〜１πの光学的位相差を発生する深さの範囲の
   うちで、第１領域と第２領域との０次回折効率同士およ
   び１次回折効率同士がほぼ等しくなるような組み合わせ
   に設定されていることを特徴とする光回折格子素子。