JPH04309901A - 回析格子とそれを用いたホログラムピックアップ - Google Patents
回析格子とそれを用いたホログラムピックアップInfo
- Publication number
- JPH04309901A JPH04309901A JP3075094A JP7509491A JPH04309901A JP H04309901 A JPH04309901 A JP H04309901A JP 3075094 A JP3075094 A JP 3075094A JP 7509491 A JP7509491 A JP 7509491A JP H04309901 A JPH04309901 A JP H04309901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grating
- diffraction
- diffraction grating
- corrosion
- wet etching
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回析格子とそれを用い
たホログラムピックアップに関する。
たホログラムピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の回析格子は、図６に示すように回
析格子６０の断面に方形状の格子溝６１や図７に示すよ
うな回析格子７０の断面に波形状の格子溝７１が構成さ
れている。これら従来の回析格子６０、７０の素材は主
にガラス質系材料であり、格子溝６１、７１はウェット
エッチングやドライエッチング、金型成形等により作製
されている。
析格子６０の断面に方形状の格子溝６１や図７に示すよ
うな回析格子７０の断面に波形状の格子溝７１が構成さ
れている。これら従来の回析格子６０、７０の素材は主
にガラス質系材料であり、格子溝６１、７１はウェット
エッチングやドライエッチング、金型成形等により作製
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、回析格子の概
要について触れておく。図３に示す光回析状態図におい
て、（ａ）は発光源より発せられた照射光が回析格子３
０を透過して往路０次の光３１が非照射体に当る。その
後、非照射体が反射した反射光は、（ｂ）に示すように
復路０次の光３４と復路＋１次回析光３５、復路−１次
回析光３６に分岐する。このとき、状態変化のある非照
射体が反射する光には状態変化量が光変化量として一種
の情報伝播が行なわれる。この情報を検出するために復
路＋１次回析光３５の光変化量を測定するのが一般的で
ある。従って、回析効率を向上するためには、不要な−
１次の回析光量を抑え＋１次の回析光が多くなる方が良
いわけである。この特性を左右するのが、前述の図６、
７に示す格子溝６１、７１の形状によるところが大きい
のである。
要について触れておく。図３に示す光回析状態図におい
て、（ａ）は発光源より発せられた照射光が回析格子３
０を透過して往路０次の光３１が非照射体に当る。その
後、非照射体が反射した反射光は、（ｂ）に示すように
復路０次の光３４と復路＋１次回析光３５、復路−１次
回析光３６に分岐する。このとき、状態変化のある非照
射体が反射する光には状態変化量が光変化量として一種
の情報伝播が行なわれる。この情報を検出するために復
路＋１次回析光３５の光変化量を測定するのが一般的で
ある。従って、回析効率を向上するためには、不要な−
１次の回析光量を抑え＋１次の回析光が多くなる方が良
いわけである。この特性を左右するのが、前述の図６、
７に示す格子溝６１、７１の形状によるところが大きい
のである。
【０００４】しかし、前述の従来技術では、回析格子の
＋１次の回析光量を増し回析特性を向上するために、格
子溝にシャープな斜面を設けるとか格子溝ピッチを微細
化するとかの改善方法を取ろうとしても製造が困難であ
った。
＋１次の回析光量を増し回析特性を向上するために、格
子溝にシャープな斜面を設けるとか格子溝ピッチを微細
化するとかの改善方法を取ろうとしても製造が困難であ
った。
【０００５】そこで本発明はこの様な問題点を解決する
もので、その目的とするところは、回析格子の格子溝に
シャープな斜面を形成し、格子溝ピッチを微細化するこ
とで回析特性の良い回析格子とそれを用いたホログラム
ピックアップを提供するところにある。
もので、その目的とするところは、回析格子の格子溝に
シャープな斜面を形成し、格子溝ピッチを微細化するこ
とで回析特性の良い回析格子とそれを用いたホログラム
ピックアップを提供するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の回析格子は、１
）回析格子において、ウェットエッチング腐蝕方向性の
ある素材を使い、ウェットエッチングで格子溝壁の少な
くも一壁面を斜面に成形したことを特徴とする。 ２）ウェットエッチング腐蝕方向性のある単結晶材料を
用いたことを特徴とする。 ３）ウェットエッチング腐蝕方向性において、個体の持
つ結晶配列や素成方向（例：圧延方向等の意味）から発
生する腐蝕方向特性を回析格子の回析特性（回析角、回
析率等）に合わせ設計されたことを特徴とする。 ４）素材に、水晶材料を用いたことを特徴とする。
）回析格子において、ウェットエッチング腐蝕方向性の
ある素材を使い、ウェットエッチングで格子溝壁の少な
くも一壁面を斜面に成形したことを特徴とする。 ２）ウェットエッチング腐蝕方向性のある単結晶材料を
用いたことを特徴とする。 ３）ウェットエッチング腐蝕方向性において、個体の持
つ結晶配列や素成方向（例：圧延方向等の意味）から発
生する腐蝕方向特性を回析格子の回析特性（回析角、回
析率等）に合わせ設計されたことを特徴とする。 ４）素材に、水晶材料を用いたことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、本発明について実施例に基づいて詳細
に説明する。図１（ａ）は、本発明の回析格子１の斜視
図であり、Ａ部を拡大して（ｂ）に示す。回析格子１の
一方の平面上に格子溝２が構成されており、格子溝２は
（ｂ）に示す断面で見られる通り、３辺の凹状溝となっ
ている。さらに詳細に触れると、この凹状溝は直線的な
シャープな形状となっており、一つの辺が傾斜した格子
斜面３を作っている。本発明のポイントの一つとして、
この格子斜面３を含む３辺がシャープな凹形状であり、
格子斜面３の傾斜角θは回析格子の回析特性を必要とす
る条件に合わせ込む為に設計された角度になっている点
が上げられる。
に説明する。図１（ａ）は、本発明の回析格子１の斜視
図であり、Ａ部を拡大して（ｂ）に示す。回析格子１の
一方の平面上に格子溝２が構成されており、格子溝２は
（ｂ）に示す断面で見られる通り、３辺の凹状溝となっ
ている。さらに詳細に触れると、この凹状溝は直線的な
シャープな形状となっており、一つの辺が傾斜した格子
斜面３を作っている。本発明のポイントの一つとして、
この格子斜面３を含む３辺がシャープな凹形状であり、
格子斜面３の傾斜角θは回析格子の回析特性を必要とす
る条件に合わせ込む為に設計された角度になっている点
が上げられる。
【０００８】図１（ｂ）により、水晶材料を用いて回析
格子１を作製したときの形状形成理論を説明する。水晶
単結晶材料には、ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と称する結晶配列に
合った呼び名があるが、このＹ軸を回析格子１の格子溝
２を形成する平面と平行かつ平行する複数の格子溝２と
平行に置く。そして、格子溝２の格子斜面３の傾斜角θ
にＺ軸をとる。この様に設定されたウエハー状の水晶板
を水晶原料ブロックより、回析格子１の厚さＴに切り出
す。この後、ウエハー状水晶板はラッピングやポリシン
グにより厚さＴに極て近い高精度平面の状態に仕上げら
れる。
格子１を作製したときの形状形成理論を説明する。水晶
単結晶材料には、ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と称する結晶配列に
合った呼び名があるが、このＹ軸を回析格子１の格子溝
２を形成する平面と平行かつ平行する複数の格子溝２と
平行に置く。そして、格子溝２の格子斜面３の傾斜角θ
にＺ軸をとる。この様に設定されたウエハー状の水晶板
を水晶原料ブロックより、回析格子１の厚さＴに切り出
す。この後、ウエハー状水晶板はラッピングやポリシン
グにより厚さＴに極て近い高精度平面の状態に仕上げら
れる。
【０００９】さらに、この後の加工は図２に示すフォト
エッチングの加工プロセスにより、回析格子１の格子溝
２が形成される。近年のこの加工プロセスを用いれば、
図１（Ｂ）の格子溝ピッチＰは、サブミクロンの微細加
工が可能となった。ここで、触れておくこととして、格
子溝の断面形状であるが水晶材料には図１に示す断面形
状をウェットエッチングにより作り出せるウェットエッ
チング腐蝕方向性があると言うことであり、他の単結晶
材や素成方向性を持つ材料であれば類似した特性を活用
できると言うことである。フォトエッチングプロセスは
、図２に示す様に前述した水晶板ウエハー２１に感光レ
ジストであるフォトレジスト塗布２２して、所定の回析
格子パターンやウエハーからの複数個取り用のパターン
を構成したフォトマスク２３を組み合わせた後に露光定
着２４や現像パターン構成２５の工程を経て、ウェット
エッチング２６後レジストクリーニング２７を済せて完
成となる。
エッチングの加工プロセスにより、回析格子１の格子溝
２が形成される。近年のこの加工プロセスを用いれば、
図１（Ｂ）の格子溝ピッチＰは、サブミクロンの微細加
工が可能となった。ここで、触れておくこととして、格
子溝の断面形状であるが水晶材料には図１に示す断面形
状をウェットエッチングにより作り出せるウェットエッ
チング腐蝕方向性があると言うことであり、他の単結晶
材や素成方向性を持つ材料であれば類似した特性を活用
できると言うことである。フォトエッチングプロセスは
、図２に示す様に前述した水晶板ウエハー２１に感光レ
ジストであるフォトレジスト塗布２２して、所定の回析
格子パターンやウエハーからの複数個取り用のパターン
を構成したフォトマスク２３を組み合わせた後に露光定
着２４や現像パターン構成２５の工程を経て、ウェット
エッチング２６後レジストクリーニング２７を済せて完
成となる。
【００１０】次に図４に示す反射形回析格子について説
明する。本図の回析格子１は、前述実施例により作製さ
れたものと同様である。この回析格子１の回析溝構成面
に対向する平面に金属反射膜１２を構成したものを反射
形回析格子と称する。金属反射膜１２は蒸着やスパッタ
リング等の化学・物理的気相皮膜形成法により付着する
。この様にして作られた反射形回析格子に発光源４１よ
り発せられた照射光は回析格子１に入り金属反射膜４２
に反射され、非照射体４３に当り戻り光は再度回析格子
１に入り金属反射膜４２に反射され回析格子１を出ると
きに＋１次の回析光４４が出る。この＋１次の回析光４
４を受光素子４５で受け、非照射体４３の変動する情報
を検出するわけである。
明する。本図の回析格子１は、前述実施例により作製さ
れたものと同様である。この回析格子１の回析溝構成面
に対向する平面に金属反射膜１２を構成したものを反射
形回析格子と称する。金属反射膜１２は蒸着やスパッタ
リング等の化学・物理的気相皮膜形成法により付着する
。この様にして作られた反射形回析格子に発光源４１よ
り発せられた照射光は回析格子１に入り金属反射膜４２
に反射され、非照射体４３に当り戻り光は再度回析格子
１に入り金属反射膜４２に反射され回析格子１を出ると
きに＋１次の回析光４４が出る。この＋１次の回析光４
４を受光素子４５で受け、非照射体４３の変動する情報
を検出するわけである。
【００１１】さらに図５で、本発明の透過形回析格子の
応用例を示す。
応用例を示す。
【００１２】本図はＬＤ（レーザディスク）装置等に使
われているホログラムピックアップであり、半導体レー
ザ５１から発せられたレーザは回析格子１を通過し、コ
リメートや対物レンズ等の光学経路５２を経てディスク
５３に当り反射する。戻りレーザは逆進し再度回析格子
１に入り一部が＋１次の回析光５４となりフォトダイオ
ード５５で受光検出される。このとき、従来技術による
回析格子と比べ本発明の回析格子１を用いることにより
、前述してある回析特性の良さから低出力の半導体レー
ザでよいとか、回析角が自由になるため半導体レーザと
フォトダイオードの取付位置が設計通りになるとかの長
所がある。また、＋１次の回析光５４を十分取り出せる
ため従来より検出力が上り、ディスク５３自体の技術的
課題も軽減されるといった利点も生じてくる。
われているホログラムピックアップであり、半導体レー
ザ５１から発せられたレーザは回析格子１を通過し、コ
リメートや対物レンズ等の光学経路５２を経てディスク
５３に当り反射する。戻りレーザは逆進し再度回析格子
１に入り一部が＋１次の回析光５４となりフォトダイオ
ード５５で受光検出される。このとき、従来技術による
回析格子と比べ本発明の回析格子１を用いることにより
、前述してある回析特性の良さから低出力の半導体レー
ザでよいとか、回析角が自由になるため半導体レーザと
フォトダイオードの取付位置が設計通りになるとかの長
所がある。また、＋１次の回析光５４を十分取り出せる
ため従来より検出力が上り、ディスク５３自体の技術的
課題も軽減されるといった利点も生じてくる。
【００１３】
【発明の効果】以上に述べた本発明の回析格子とそれを
用いたホトグラムピックアップによれば、１）ウェット
エッチングという容易な方法で回析格子が作れる。 ２）単結晶材料等の特性を用いて回析特性のよい回析格
子が得られる。 ３）ウェットエッチング腐蝕方向性で製品に必要とする
回析格子の特性を設計段階で合わせ込める。 ４）水晶材料を用いれば、従来の水晶振動子プロセスで
作れる。 ５）回析特性の良い反射形回析格子が作れる。 ６）回析格子系を課題とするＬＤ等の技術的問題が解消
する。 ７）ウェットエッチング腐蝕方向性の活用は今後のマイ
クロマシン等の機構部品への応用効果が十分期待できる
。 等々が上げられ、高回析特性かつ安価な回析格子が提供
でき、光学系製品、電子機器への寄与する所は大きい。
用いたホトグラムピックアップによれば、１）ウェット
エッチングという容易な方法で回析格子が作れる。 ２）単結晶材料等の特性を用いて回析特性のよい回析格
子が得られる。 ３）ウェットエッチング腐蝕方向性で製品に必要とする
回析格子の特性を設計段階で合わせ込める。 ４）水晶材料を用いれば、従来の水晶振動子プロセスで
作れる。 ５）回析特性の良い反射形回析格子が作れる。 ６）回析格子系を課題とするＬＤ等の技術的問題が解消
する。 ７）ウェットエッチング腐蝕方向性の活用は今後のマイ
クロマシン等の機構部品への応用効果が十分期待できる
。 等々が上げられ、高回析特性かつ安価な回析格子が提供
でき、光学系製品、電子機器への寄与する所は大きい。
【図１】本発明の回析格子の外形状及び基本理論を説明
する斜視図。
する斜視図。
【図２】回析格子のフォトエッチング加工プロセス図。
【図３】回析格子の回析特性の説明図。
【図４】反射形回析格子の解説図。
【図５】応用例のホログラムピックアップの説明図。
【図６】従来の回析格子の斜視図。
【図７】その他の従来の回析格子の斜視図。
１ 回析格子
２ 格子溝
３ 格子斜面
２１ 単結晶ウエハー（水晶板ウエハー）２２ フ
ォトレジスト塗布 ２３ フォトマスク ２４ 露光定着 ２５ 現像パターン構成 ２６ ウェットエッチング ２７ レジストクリーニング ３０ 透過形回析格子 ３１ 往路０次の光 ３２ 往路＋１次の回析光 ３３ 往路−１次の回析光 ３４ 復路０次の光 ３５ 復路＋１次の回析光 ３６ 復路−１次の回析光 ４１ 発光源 ４２ 金属反射膜 ４３ 非照射体 ４４ ＋１次の回析光 ４５ 受光素子 ５１ 半導体レーザ ５２ 光学経路 ５３ ディスク ５４ ＋１次の回析光 ５５ フォトダイオード ６０ 回析格子 ６１ 格子溝 ７０ 回析格子 ７１ 格子溝
ォトレジスト塗布 ２３ フォトマスク ２４ 露光定着 ２５ 現像パターン構成 ２６ ウェットエッチング ２７ レジストクリーニング ３０ 透過形回析格子 ３１ 往路０次の光 ３２ 往路＋１次の回析光 ３３ 往路−１次の回析光 ３４ 復路０次の光 ３５ 復路＋１次の回析光 ３６ 復路−１次の回析光 ４１ 発光源 ４２ 金属反射膜 ４３ 非照射体 ４４ ＋１次の回析光 ４５ 受光素子 ５１ 半導体レーザ ５２ 光学経路 ５３ ディスク ５４ ＋１次の回析光 ５５ フォトダイオード ６０ 回析格子 ６１ 格子溝 ７０ 回析格子 ７１ 格子溝
Claims (6)
- 【請求項１】回析格子において、ウェットエッチング腐
蝕方向性のある素材を使い、ウェットエッチングで格子
溝壁の少なくも一壁面を斜面に成形したことを特徴とす
る回析格子。 - 【請求項２】ウェットエッチング腐蝕方向性のある単結
晶材料を用いたことを特徴とする回析格子。 - 【請求項３】ウェットエッチング腐蝕方向性において、
固体の持つ結晶配列や素材の素成方向（例：圧延方向等
の意味）から発生する腐蝕方向特性を回析格子の回析特
性（回析角、回析率等）に合わせ設計されたことを特徴
とする回析格子。 - 【請求項４】素材に、水晶材料を用いたことを特徴とす
る請求項１、２記載の回析格子。 - 【請求項５】格子溝形成面に対向する平面側に金属膜を
付着させたことを特徴とする請求項１、２、３、４記載
の回析格子。 - 【請求項６】請求項１、２、３、４記載の回析格子を組
み込んだことを特徴とするホログラムピックアップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3075094A JPH04309901A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 回析格子とそれを用いたホログラムピックアップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3075094A JPH04309901A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 回析格子とそれを用いたホログラムピックアップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309901A true JPH04309901A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=13566241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3075094A Pending JPH04309901A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 回析格子とそれを用いたホログラムピックアップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04309901A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6091547A (en) * | 1994-09-27 | 2000-07-18 | 3M Innovative Properties Company | Luminance control film |
| JP2000231011A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Sharp Corp | 光学素子およびその製造に用いるスタンパ |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP3075094A patent/JPH04309901A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6091547A (en) * | 1994-09-27 | 2000-07-18 | 3M Innovative Properties Company | Luminance control film |
| JP2000231011A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Sharp Corp | 光学素子およびその製造に用いるスタンパ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5077404B2 (ja) | 回折素子及び光学装置 | |
| US5340637A (en) | Optical device diffraction gratings and a photomask for use in the same | |
| US5007709A (en) | Diffraction grating and manufacturing method thereof | |
| EP0752599B1 (en) | Phase grating, its fabricating method, optical encoder, motor using the optical encoder, and robot using the motor | |
| US8854731B2 (en) | Carbon dioxide laser light optical component | |
| GB2509536A (en) | Diffraction grating | |
| US7935459B2 (en) | Photo-masks and methods of fabricating surface-relief grating diffractive devices | |
| US20090128908A1 (en) | Polarization Split Element and Production Method Thereof, and Optical Pickup, Optical Device, Optical Isolator and Polarizing Hologram Provided with the Polarization Split Element | |
| JP2006330221A (ja) | 偏光子 | |
| JP2010102008A (ja) | フォトマスク及び鋸歯型パターン製造方法 | |
| JPH04309901A (ja) | 回析格子とそれを用いたホログラムピックアップ | |
| JP2768154B2 (ja) | 光学デバイスとその製造方法 | |
| JP3189922B2 (ja) | 回折光学素子 | |
| JP2019132905A (ja) | 透過型回折素子、レーザ発振器及びレーザ加工機 | |
| JP2889062B2 (ja) | Ｘ線マスクおよびその製造方法 | |
| JP3214964B2 (ja) | 回折光学素子 | |
| JPH11305005A (ja) | 反射防止膜およびその製造方法 | |
| JP2004077806A (ja) | 位相板光学素子 | |
| CN1422388A (zh) | 依照干涉图案对衬底上材料的选择性沉积 | |
| JP3003348B2 (ja) | 光学レンズとその製造方法 | |
| JPH03238454A (ja) | 干渉露光用マスクの製造方法 | |
| US5914814A (en) | Telecentric laser beam optical focusing system of two diffractive optical elements | |
| Pawlowski | Thin film deposition: an alternative technique for the fabrication of binary optics with high efficiency | |
| Ferstl et al. | Blazed Fresnel zone lenses approximated by discrete step profiles: effects of fabrication errors | |
| Kuhlow et al. | Two-dimensional arrays of diffractive microlenses for optical interconnects |