JPH11223729A - 偏光分離素子およびその製造方法 - Google Patents
偏光分離素子およびその製造方法Info
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- JPH11223729A JPH11223729A JP10026822A JP2682298A JPH11223729A JP H11223729 A JPH11223729 A JP H11223729A JP 10026822 A JP10026822 A JP 10026822A JP 2682298 A JP2682298 A JP 2682298A JP H11223729 A JPH11223729 A JP H11223729A
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- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1833—Diffraction gratings comprising birefringent materials
-
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- G02B5/1857—Manufacturing methods using exposure or etching means, e.g. holography, photolithography, exposure to electron or ion beams
-
- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10532—Heads
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特別な装置を用いなくても容易に、かつ、安
価に製造できる部分偏光性の偏光分離素子、およびその
製造方法を提供すること。 【解決手段】 偏光分離素子１を製造するにあたって
は、光学的等方性基板としてのガラス基板１０の表面１
０１にポリジアセチレン誘導体膜１１を形成し、このポ
リジアセチレン誘導体膜１１に選択的に紫外線を照射す
ることにより２種類の色相の周期構造を形成すると共に
凹凸を形成し、部分偏光性を有する周期格子１２を製造
する。この部分偏光性を有する偏光分離素子１を光ピッ
クアップ装置に用いれば、光ディスクが複屈折を有して
いても、戻り光の一部は必ず受光素子に届くので、情報
の再生を支障なく行うことができる。
価に製造できる部分偏光性の偏光分離素子、およびその
製造方法を提供すること。 【解決手段】 偏光分離素子１を製造するにあたって
は、光学的等方性基板としてのガラス基板１０の表面１
０１にポリジアセチレン誘導体膜１１を形成し、このポ
リジアセチレン誘導体膜１１に選択的に紫外線を照射す
ることにより２種類の色相の周期構造を形成すると共に
凹凸を形成し、部分偏光性を有する周期格子１２を製造
する。この部分偏光性を有する偏光分離素子１を光ピッ
クアップ装置に用いれば、光ディスクが複屈折を有して
いても、戻り光の一部は必ず受光素子に届くので、情報
の再生を支障なく行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の光学装置に
用いられる偏光分離素子およびその製造方法に関するも
のである。
用いられる偏光分離素子およびその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＯ等の光記録ディスク
や光磁気記録ディスク（以下、光ディスクという。）の
記録、再生に用いられる光ピックアップ装置としては、
図５（Ａ）に示すように、レーザ光源２１から出射され
たレーザ光ＬＡが偏光分離素子１Ａ、１／４波長板２
２、および対物レンズ２３を通って光ディスク２４の記
録面２４１に集光され、その戻り光ＬＢが再び対物レン
ズ２３、１／４波長板２２、および偏光分離素子１Ａを
通って受光素子２５に届くように構成されたものがあ
る。
や光磁気記録ディスク（以下、光ディスクという。）の
記録、再生に用いられる光ピックアップ装置としては、
図５（Ａ）に示すように、レーザ光源２１から出射され
たレーザ光ＬＡが偏光分離素子１Ａ、１／４波長板２
２、および対物レンズ２３を通って光ディスク２４の記
録面２４１に集光され、その戻り光ＬＢが再び対物レン
ズ２３、１／４波長板２２、および偏光分離素子１Ａを
通って受光素子２５に届くように構成されたものがあ
る。
【０００３】このような光ピックアップ装置２Ａに用い
られる偏光分離素子１Ａは、常光および異常光のいずれ
か一方は回折せず、他方を全て回折させるように設定さ
れた特性（本願明細書において、以下、完全偏光性と称
す。）のものとし、利用効率を上げようとしているのが
一般的である。従って、レーザ光源２１から出射された
レーザ光ＬＡは、例えば偏光分離素子１Ａでは常光とし
て回折されず、光ディスク２４からの戻り光ＬＢは、再
び偏光分離素子１Ａに入射するまでに波長板２２を通る
ことにより異常光となっているので、偏光分離素子１Ａ
で回折され、１次回折光ＬＢ１として受光素子２５に届
く。従って、このような完全偏光性の偏光分離素子１Ａ
を用いれば、レーザ光源２１から出射されたレーザ光Ｌ
Ａの全てが光ディスク２４の記録面２４１に集光され、
かつ、戻り光ＬＢの１次回折光の理論上の最大値が受光
素子２５に届くので、レーザパワーの利用効率が高い。
られる偏光分離素子１Ａは、常光および異常光のいずれ
か一方は回折せず、他方を全て回折させるように設定さ
れた特性（本願明細書において、以下、完全偏光性と称
す。）のものとし、利用効率を上げようとしているのが
一般的である。従って、レーザ光源２１から出射された
レーザ光ＬＡは、例えば偏光分離素子１Ａでは常光とし
て回折されず、光ディスク２４からの戻り光ＬＢは、再
び偏光分離素子１Ａに入射するまでに波長板２２を通る
ことにより異常光となっているので、偏光分離素子１Ａ
で回折され、１次回折光ＬＢ１として受光素子２５に届
く。従って、このような完全偏光性の偏光分離素子１Ａ
を用いれば、レーザ光源２１から出射されたレーザ光Ｌ
Ａの全てが光ディスク２４の記録面２４１に集光され、
かつ、戻り光ＬＢの１次回折光の理論上の最大値が受光
素子２５に届くので、レーザパワーの利用効率が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ディ
スク２４では、記録面２４１に至る基板２４２が大きな
複屈折を有する場合があり、このような光ディスク２４
を使用すると、戻り光ＬＢが受光素子２５に届かなくな
る恐れがある。例えば、光ディスク２４の基板２４２の
複屈折により１／２波長板と等しい作用がレーザ光ＬＢ
に及ぶと、レーザ光源２１から出射したレーザ光ＬＡと
その戻り光ＬＢのいずれもが常光となってしまうので、
図５（Ｂ）に示すように、戻り光ＬＢは偏光分離素子１
Ａで回折されずに素通りし、受光素子２５に届かないこ
とになる。
スク２４では、記録面２４１に至る基板２４２が大きな
複屈折を有する場合があり、このような光ディスク２４
を使用すると、戻り光ＬＢが受光素子２５に届かなくな
る恐れがある。例えば、光ディスク２４の基板２４２の
複屈折により１／２波長板と等しい作用がレーザ光ＬＢ
に及ぶと、レーザ光源２１から出射したレーザ光ＬＡと
その戻り光ＬＢのいずれもが常光となってしまうので、
図５（Ｂ）に示すように、戻り光ＬＢは偏光分離素子１
Ａで回折されずに素通りし、受光素子２５に届かないこ
とになる。
【０００５】ここに、本願発明者は、既に説明した完全
偏光性の偏光分離素子１Ａではなく、常光および異常光
の両方に対して回折光を発生させる特性（本願明細書に
おいて、以下、部分偏光性と称す。）の偏光分離素子を
光ピックアップ装置に用いることを提案するものであ
る。このような部分偏光性の偏光分離素子は、ニオブ酸
リチウムを用いて完全偏光性の偏光分離素子を作製する
場合と同様な方法で作製でき、たとえば、ニオブ酸リチ
ウムの単結晶に周期的にプロトン交換を行って周期格子
を形成し、この周期格子のプロトン交換領域上にＳｉＯ
2 等の光学的等方性透明膜を形成することにより製造で
きる。但し、ニオブ酸リチウムの単結晶を形成するには
特別な製造装置が必要で、偏光分離素子の作製には大変
手間のかかるプロセスを必要とする。しかもニオブ酸リ
チウムはもろいのでプロセス中に割れることが多く、歩
留まりが悪い。また、ニオブ酸リチウムの材料費自身も
高い。このため、偏光分離素子が非常に高価なものにな
ってしまうという問題がある。
偏光性の偏光分離素子１Ａではなく、常光および異常光
の両方に対して回折光を発生させる特性（本願明細書に
おいて、以下、部分偏光性と称す。）の偏光分離素子を
光ピックアップ装置に用いることを提案するものであ
る。このような部分偏光性の偏光分離素子は、ニオブ酸
リチウムを用いて完全偏光性の偏光分離素子を作製する
場合と同様な方法で作製でき、たとえば、ニオブ酸リチ
ウムの単結晶に周期的にプロトン交換を行って周期格子
を形成し、この周期格子のプロトン交換領域上にＳｉＯ
2 等の光学的等方性透明膜を形成することにより製造で
きる。但し、ニオブ酸リチウムの単結晶を形成するには
特別な製造装置が必要で、偏光分離素子の作製には大変
手間のかかるプロセスを必要とする。しかもニオブ酸リ
チウムはもろいのでプロセス中に割れることが多く、歩
留まりが悪い。また、ニオブ酸リチウムの材料費自身も
高い。このため、偏光分離素子が非常に高価なものにな
ってしまうという問題がある。
【０００６】以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、特
別な装置を用いなくても容易に、かつ、安価に製造でき
る部分偏光性の偏光分離素子、およびその製造方法を提
供することにある。
別な装置を用いなくても容易に、かつ、安価に製造でき
る部分偏光性の偏光分離素子、およびその製造方法を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る偏光分離素子は、光学的等方性基板
と、この光学的等方性基板の光入射面および光出射面の
うちの少なくとも一方の面に形成されたポリジアセチレ
ン誘導体からなる薄膜とを有し、該薄膜表面に形成され
た凹凸および２種類の色相の周期構造によって、常光お
よび異常光のうちの一方の入射光に対しては少なくとも
１次回折光を発生させ、他方の入射光に対しては０次回
折光および１次回折光の両方を発生させる周期格子が構
成されていることを特徴とする。
に、本発明に係る偏光分離素子は、光学的等方性基板
と、この光学的等方性基板の光入射面および光出射面の
うちの少なくとも一方の面に形成されたポリジアセチレ
ン誘導体からなる薄膜とを有し、該薄膜表面に形成され
た凹凸および２種類の色相の周期構造によって、常光お
よび異常光のうちの一方の入射光に対しては少なくとも
１次回折光を発生させ、他方の入射光に対しては０次回
折光および１次回折光の両方を発生させる周期格子が構
成されていることを特徴とする。
【０００８】本発明では、部分偏光性の偏光分離素子を
形成するのにポリジアセチレン誘導体を用いている。ポ
リジアセチレン誘導体の薄膜は、蒸着および紫外線重合
などの方法で簡単に作製できる。従って、ニオブ酸リチ
ウムを用いる場合と比較して容易に安価に作製すること
ができる。また、ポリジアセチレン誘導体は、複屈折度
が大きいので、薄く形成できる。従って、コンパクトな
偏光分離素子を作製することができる。しかも、ポリジ
アセチレン誘導体からなる薄膜は、蒸着して紫外線重合
するだけで面内に均一に形成できるので、プリズム、ミ
ラーなどとの複合素子を作製するのに適している。
形成するのにポリジアセチレン誘導体を用いている。ポ
リジアセチレン誘導体の薄膜は、蒸着および紫外線重合
などの方法で簡単に作製できる。従って、ニオブ酸リチ
ウムを用いる場合と比較して容易に安価に作製すること
ができる。また、ポリジアセチレン誘導体は、複屈折度
が大きいので、薄く形成できる。従って、コンパクトな
偏光分離素子を作製することができる。しかも、ポリジ
アセチレン誘導体からなる薄膜は、蒸着して紫外線重合
するだけで面内に均一に形成できるので、プリズム、ミ
ラーなどとの複合素子を作製するのに適している。
【０００９】本発明において、前記周期格子を構成する
凹凸の凹部は、ポリジアセチレン誘導体からなる薄膜に
対する選択的な紫外線照射によって形成できる。すなわ
ち、本願発明者は、ポリジアセチレン誘導体の特性、物
性等について数々の実験等を行った結果、ポリジアセチ
レン誘導体からなる薄膜に紫外線を選択的に照射する
と、照射部分の屈折率が変化すると同時に、照射部分が
物理的に収縮して凹部になることを見いだした。従っ
て、ポリジアセチレン誘導体からなる薄膜の表面に選択
的に紫外線を照射することにより凹凸状の周期格子を形
成でき、エッチング等の方法と比較して、微細な凹凸パ
ターンを有する周期格子を容易に、かつ精度よく形成す
ることができる。
凹凸の凹部は、ポリジアセチレン誘導体からなる薄膜に
対する選択的な紫外線照射によって形成できる。すなわ
ち、本願発明者は、ポリジアセチレン誘導体の特性、物
性等について数々の実験等を行った結果、ポリジアセチ
レン誘導体からなる薄膜に紫外線を選択的に照射する
と、照射部分の屈折率が変化すると同時に、照射部分が
物理的に収縮して凹部になることを見いだした。従っ
て、ポリジアセチレン誘導体からなる薄膜の表面に選択
的に紫外線を照射することにより凹凸状の周期格子を形
成でき、エッチング等の方法と比較して、微細な凹凸パ
ターンを有する周期格子を容易に、かつ精度よく形成す
ることができる。
【００１０】本発明に係る偏光分離素子を偏光系の光ピ
ックアップ装置のビームスプリッタとして用いる場合に
は、前記周期格子は、前記一方の入射光に対しては１次
回折光の発生が最大となるように設定されていることが
好ましい。このように構成した偏光分離素子を偏光系の
光ピックアップ装置のビームスプリッタに用いると、レ
ーザ光が光ディスクの複屈折の影響を受けていない場合
に受光素子での受光量を最大にすることができる。
ックアップ装置のビームスプリッタとして用いる場合に
は、前記周期格子は、前記一方の入射光に対しては１次
回折光の発生が最大となるように設定されていることが
好ましい。このように構成した偏光分離素子を偏光系の
光ピックアップ装置のビームスプリッタに用いると、レ
ーザ光が光ディスクの複屈折の影響を受けていない場合
に受光素子での受光量を最大にすることができる。
【００１１】本発明に係る偏光分離素子を偏光無依存系
の光ピックアップ装置のビームスプリッタに用いる場合
には、前記周期格子は、常光および異常光のうちの一方
の入射光に対して０次回折光に対する１次回折光の回折
強度比が０．５で、他方の入射光に対して０次回折光に
対する１次回折光の回折強度比が０．５以上となるよう
に構成されていることが好ましい。このように構成した
偏光分離素子を偏光無依存系の光ピックアップ装置のビ
ームスプリッタに用いると、レーザ光が光ディスクの複
屈折の影響を受けると、受光素子での受光量が増大する
ことになる。それ故、複屈折を有する光ディスクに対し
ては、従来の偏光無依存系の光ピックアップ装置と比較
して、レーザパワーの利用効率を向上させることができ
る。
の光ピックアップ装置のビームスプリッタに用いる場合
には、前記周期格子は、常光および異常光のうちの一方
の入射光に対して０次回折光に対する１次回折光の回折
強度比が０．５で、他方の入射光に対して０次回折光に
対する１次回折光の回折強度比が０．５以上となるよう
に構成されていることが好ましい。このように構成した
偏光分離素子を偏光無依存系の光ピックアップ装置のビ
ームスプリッタに用いると、レーザ光が光ディスクの複
屈折の影響を受けると、受光素子での受光量が増大する
ことになる。それ故、複屈折を有する光ディスクに対し
ては、従来の偏光無依存系の光ピックアップ装置と比較
して、レーザパワーの利用効率を向上させることができ
る。
【００１２】本発明において、前記凹凸状の周期格子が
形成された前記薄膜の表面には、反射防止膜、あるいは
前記薄膜を機械的な傷から保護する保護膜を形成する場
合があるが、反射防止機能と前記薄膜を機械的な傷から
保護する保護機能の双方を兼ね備えた表面薄膜を形成す
ることが好ましい。このように構成すると、反射防止機
能により偏光分離素子での光損失を低減でき、かつ、機
械的強度が低いポリジアセチレン誘導体の薄膜を確実に
保護することができ、偏光分離素子の信頼性を上げるこ
とができる。
形成された前記薄膜の表面には、反射防止膜、あるいは
前記薄膜を機械的な傷から保護する保護膜を形成する場
合があるが、反射防止機能と前記薄膜を機械的な傷から
保護する保護機能の双方を兼ね備えた表面薄膜を形成す
ることが好ましい。このように構成すると、反射防止機
能により偏光分離素子での光損失を低減でき、かつ、機
械的強度が低いポリジアセチレン誘導体の薄膜を確実に
保護することができ、偏光分離素子の信頼性を上げるこ
とができる。
【００１３】また、本発明に係る偏光分離素子の製造方
法では、前記光学的等方性基板の光入射面および光出射
面のうちの少なくとも一方の面にジアセチレンモノマー
を蒸着した後、該ジアセチレンモノマーに紫外線を照射
することにより当該ジアセチレンモノマーを重合させて
ポリジアセチレン誘導体からなる薄膜を形成し、しかる
後に当該薄膜に対して選択的に紫外線を照射することに
より前記周期格子を形成することを特徴とする。
法では、前記光学的等方性基板の光入射面および光出射
面のうちの少なくとも一方の面にジアセチレンモノマー
を蒸着した後、該ジアセチレンモノマーに紫外線を照射
することにより当該ジアセチレンモノマーを重合させて
ポリジアセチレン誘導体からなる薄膜を形成し、しかる
後に当該薄膜に対して選択的に紫外線を照射することに
より前記周期格子を形成することを特徴とする。
【００１４】本発明では、光学的等方性基板にジアセチ
レンモノマーを蒸着した後、紫外線を照射するだけで、
ポリジアセチレン誘導体からなる重合膜を形成でき、そ
の重合膜に選択的に紫外線を照射するだけで周期格子を
形成できる。従って、エッチング等の方法と比較して、
狭ピッチの周期格子を作りやすく、特別な装置も必要と
しない。このため、部分偏光性の偏光分離素子を容易
に、かつ安価に製造することができる。
レンモノマーを蒸着した後、紫外線を照射するだけで、
ポリジアセチレン誘導体からなる重合膜を形成でき、そ
の重合膜に選択的に紫外線を照射するだけで周期格子を
形成できる。従って、エッチング等の方法と比較して、
狭ピッチの周期格子を作りやすく、特別な装置も必要と
しない。このため、部分偏光性の偏光分離素子を容易
に、かつ安価に製造することができる。
【００１５】本発明において、前記ジアセチレンモノマ
ーを蒸着する前に、前記光学的等方性基板の光入射面お
よび光出射面のうちの少なくとも一方の面に形成した膜
をラビング処理により配向膜とした後、当該配向膜の表
面にジアセチレンモノマーを蒸着する。このように構成
すると、配向膜の表面にジアセチレンモノマーを蒸着す
るだけで、配向膜のラビング処理された方向に従ってジ
アセチレンモノマーが自発的に配向することになる。
ーを蒸着する前に、前記光学的等方性基板の光入射面お
よび光出射面のうちの少なくとも一方の面に形成した膜
をラビング処理により配向膜とした後、当該配向膜の表
面にジアセチレンモノマーを蒸着する。このように構成
すると、配向膜の表面にジアセチレンモノマーを蒸着す
るだけで、配向膜のラビング処理された方向に従ってジ
アセチレンモノマーが自発的に配向することになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００１７】（偏光分離素子の構成）図１は本発明を適
用した偏光分離素子の概略構成図である。この図に示す
ように、偏光分離素子１は、光入射面および光出射面と
なる第１および第２の表面１０１、１０２を備えた光学
的等方性基板としてのガラス基板１０と、このガラス基
板１０の第１の表面１０１に所定の膜厚で形成されたポ
リジアセチレン誘導体膜１１（ポリジアセチレンの誘導
体からなる薄膜）とを有している。ポリジアセチレン誘
導体膜１１の表面には、このポリジアセチレン誘導体膜
１１自身に対する選択的な紫外線照射によって凹凸状に
形成された周期格子１２が構成されている。ガラス基板
１０の表面１０１、すなわちポリジアセチレン誘導体膜
１１の下地には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）膜からなる配向膜１３が成膜されている。
用した偏光分離素子の概略構成図である。この図に示す
ように、偏光分離素子１は、光入射面および光出射面と
なる第１および第２の表面１０１、１０２を備えた光学
的等方性基板としてのガラス基板１０と、このガラス基
板１０の第１の表面１０１に所定の膜厚で形成されたポ
リジアセチレン誘導体膜１１（ポリジアセチレンの誘導
体からなる薄膜）とを有している。ポリジアセチレン誘
導体膜１１の表面には、このポリジアセチレン誘導体膜
１１自身に対する選択的な紫外線照射によって凹凸状に
形成された周期格子１２が構成されている。ガラス基板
１０の表面１０１、すなわちポリジアセチレン誘導体膜
１１の下地には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）膜からなる配向膜１３が成膜されている。
【００１８】ポリジアセチレン誘導体膜１１は、以下の
化学式（１）に示されるポリジアセチレンの誘導体から
構成されている。
化学式（１）に示されるポリジアセチレンの誘導体から
構成されている。
【００１９】
【化１】
【００２０】ここで、ポリジアセチレン誘導体として
は、化学式（１）における側鎖基Ｒ、Ｒ’が以下の化学
式（２）〜（９）で表されるものを用いることができ
る。なお、化学式（２）〜（９）によって構成されるポ
リジアセチレン誘導体は、いずれもジアセチレンモノマ
ーをポリマー化したものである。
は、化学式（１）における側鎖基Ｒ、Ｒ’が以下の化学
式（２）〜（９）で表されるものを用いることができ
る。なお、化学式（２）〜（９）によって構成されるポ
リジアセチレン誘導体は、いずれもジアセチレンモノマ
ーをポリマー化したものである。
【００２１】
【化２】
【００２２】
【化３】
【００２３】
【化４】
【００２４】
【化５】
【００２５】
【化６】
【００２６】
【化７】
【００２７】
【化８】
【００２８】
【化９】
【００２９】ポリジアセチレン誘導体からなるポリジア
セチレン誘導体膜１１はＸ−Ｙ平面内で配向され、主鎖
方向（配向方向）は、矢印Ｈで示すＹ軸方向である。
セチレン誘導体膜１１はＸ−Ｙ平面内で配向され、主鎖
方向（配向方向）は、矢印Ｈで示すＹ軸方向である。
【００３０】このようなポリジアセチレン誘導体膜１１
は、紫外線が照射されると分子鎖が切断され、青色、赤
色、透明の順に、あるいは、青色にならず赤色、透明の
順に色相変化を起こし、この変化に伴って配向方向Ｈに
おける屈折率が下がる性質を持っている。これと同時
に、ポリジアセチレン誘導体膜１１の紫外線照射部分は
収縮する性質を持っている。
は、紫外線が照射されると分子鎖が切断され、青色、赤
色、透明の順に、あるいは、青色にならず赤色、透明の
順に色相変化を起こし、この変化に伴って配向方向Ｈに
おける屈折率が下がる性質を持っている。これと同時
に、ポリジアセチレン誘導体膜１１の紫外線照射部分は
収縮する性質を持っている。
【００３１】本形態では、この性質を利用して、ポリジ
アセチレン誘導体膜１１の配向方向における屈折率が周
期的に変化するように形成してある。すなわち、本形態
の偏光分離素子１では、ポリジアセチレン誘導体からな
るポリジアセチレン誘導体膜１１に対して選択的に紫外
線を照射することによって、色相変化とともに所定の膜
厚まで収縮した凹部１２１と、紫外線が照射されずにそ
のままの屈折率および膜厚で残った凸部１２２とによっ
て周期格子１２が形成されている。
アセチレン誘導体膜１１の配向方向における屈折率が周
期的に変化するように形成してある。すなわち、本形態
の偏光分離素子１では、ポリジアセチレン誘導体からな
るポリジアセチレン誘導体膜１１に対して選択的に紫外
線を照射することによって、色相変化とともに所定の膜
厚まで収縮した凹部１２１と、紫外線が照射されずにそ
のままの屈折率および膜厚で残った凸部１２２とによっ
て周期格子１２が形成されている。
【００３２】この周期格子１２の光学特性は、図２に常
光と異常光に対して発生させる１次回折光の強度を実線
Ｌ１で示し、０次回折光の強度を一点鎖線Ｌ２で示すと
おりである。
光と異常光に対して発生させる１次回折光の強度を実線
Ｌ１で示し、０次回折光の強度を一点鎖線Ｌ２で示すと
おりである。
【００３３】この図に示すように、本形態の偏光分離素
子１は、配向方向Ｈに偏光した異常光に対しては１次回
折光が最大で、かつ、配向方向Ｈと垂直に偏光した常光
に対しては０次回折光と１次回折光の分波比（回折強度
の比）が２：１となる部分偏光性を有している。これら
の光学特性は、前記凹部１２１と凸部１２２の屈折率お
よびその膜厚をそれぞれ所定の値に設定することにより
得られる。
子１は、配向方向Ｈに偏光した異常光に対しては１次回
折光が最大で、かつ、配向方向Ｈと垂直に偏光した常光
に対しては０次回折光と１次回折光の分波比（回折強度
の比）が２：１となる部分偏光性を有している。これら
の光学特性は、前記凹部１２１と凸部１２２の屈折率お
よびその膜厚をそれぞれ所定の値に設定することにより
得られる。
【００３４】すなわち、偏光分離素子１を製造するにあ
たっては、異常光および常光に対する目標とする分波比
から位相差φを算出し、この算出結果を以下の式
（１）、式（２）に代入して、凸部１２２の膜厚ｄ、お
よび凹部１２１の凹み量ｄ1 を求める。
たっては、異常光および常光に対する目標とする分波比
から位相差φを算出し、この算出結果を以下の式
（１）、式（２）に代入して、凸部１２２の膜厚ｄ、お
よび凹部１２１の凹み量ｄ1 を求める。
【００３５】 φe ＝（２π／λ）（（ｎe −１）×ｄ1 ＋（ｎe −ｎt ）×（ｄ−ｄ1 ）） ・・・式（１） φo ＝（２π／λ）（ｎo −１）×ｄ1 ・・・式（２） ここで、 φe ：異常光に対する位相差 φo ：常光に対する位相差 λ ：波長 ｄ ：凸部１２２の膜厚 ｄ1 ：凹部１２１の深さ ｎe ：凸部１２２の異常光に対する屈折率 ｎo ：凸部１２２の常光に対する屈折率 ｎt ：凹部１２１の屈折率 とする。
【００３６】例えば、偏光分離素子１を偏光系の光ピッ
クアップ装置のビームスプリッタとして使用するため
に、波長６５０ｎｍの異常光入射に対して１次回折光を
最大にし、常光入射に対して０次回折光と１次回折光と
の分波比を２：１にしたい場合には、異常光に対する位
相差φe は１８０度、常光に対する位相差φo は９６度
となる。このとき、ｎe ＝１．８、ｎo ＝ｎt ＝１．５
とすると、ｄ＝５０５ｎｍ、ｄ1 ＝３４７ｎｍとなる。
クアップ装置のビームスプリッタとして使用するため
に、波長６５０ｎｍの異常光入射に対して１次回折光を
最大にし、常光入射に対して０次回折光と１次回折光と
の分波比を２：１にしたい場合には、異常光に対する位
相差φe は１８０度、常光に対する位相差φo は９６度
となる。このとき、ｎe ＝１．８、ｎo ＝ｎt ＝１．５
とすると、ｄ＝５０５ｎｍ、ｄ1 ＝３４７ｎｍとなる。
【００３７】（偏光分離素子１の製造方法）次に、本形
態の偏光分離素子１の製造方法を説明する。まず、図３
（Ａ）に示すように、ガラス基板１０の第１の表面１０
１にＰＥＴ膜からなる配向膜１３を形成する。この配向
膜１３を形成するには、まず、ＰＥＴを少量のフッ素系
アルコール溶剤に飽和するまで溶解させた後、塩素系希
釈液で十倍に希釈し、この希釈した溶液から沈殿物など
を取り除いたものを光学的等方性を有するガラス基板１
０の第１の表面１０１に塗布する。このＰＥＴ膜の膜厚
は、例えば１００ｎｍ〜２００ｎｍである。次に、ＰＥ
Ｔ膜の表面をナイロン、レーヨン、ポリエステル等のク
ロスで一方向にラビング処理することにより、ＰＥＴ膜
を配向膜１３とする。
態の偏光分離素子１の製造方法を説明する。まず、図３
（Ａ）に示すように、ガラス基板１０の第１の表面１０
１にＰＥＴ膜からなる配向膜１３を形成する。この配向
膜１３を形成するには、まず、ＰＥＴを少量のフッ素系
アルコール溶剤に飽和するまで溶解させた後、塩素系希
釈液で十倍に希釈し、この希釈した溶液から沈殿物など
を取り除いたものを光学的等方性を有するガラス基板１
０の第１の表面１０１に塗布する。このＰＥＴ膜の膜厚
は、例えば１００ｎｍ〜２００ｎｍである。次に、ＰＥ
Ｔ膜の表面をナイロン、レーヨン、ポリエステル等のク
ロスで一方向にラビング処理することにより、ＰＥＴ膜
を配向膜１３とする。
【００３８】次に、図３（Ｂ）に示すように、配向膜１
３の表面に、化学式（１）に示すポリジアセチレン誘導
体を形成するためのジアセチレンモノマー１１ａを真空
蒸着法により成膜する。この真空蒸着時には、ジアセチ
レンモノマー１１ａは、配向膜１３がラビング処理され
た方向に従って自発的に配向する。本形態では、上記の
真空蒸着を行うにあたって、抵抗加熱による加熱温度を
１２４℃、蒸着速度０．０５ｎｍ／ｓ〜０．５ｎｍ／
ｓ、圧力を１〜４ｍＰａとして、式（１）を満たす膜厚
のジアセチレンモノマーを成膜する。
３の表面に、化学式（１）に示すポリジアセチレン誘導
体を形成するためのジアセチレンモノマー１１ａを真空
蒸着法により成膜する。この真空蒸着時には、ジアセチ
レンモノマー１１ａは、配向膜１３がラビング処理され
た方向に従って自発的に配向する。本形態では、上記の
真空蒸着を行うにあたって、抵抗加熱による加熱温度を
１２４℃、蒸着速度０．０５ｎｍ／ｓ〜０．５ｎｍ／
ｓ、圧力を１〜４ｍＰａとして、式（１）を満たす膜厚
のジアセチレンモノマーを成膜する。
【００３９】次に、図３（Ｃ）に示すように、ジアセチ
レンモノマー膜１１ａの全面に紫外線を照射してジアセ
チレンモノマー膜１１ａをポリマー化する。この重合時
には、超高圧水銀灯の放射照度を約２ｍＷ／ｃｍ-2と
し、照射時間は２分程度として紫外線を照射する。
レンモノマー膜１１ａの全面に紫外線を照射してジアセ
チレンモノマー膜１１ａをポリマー化する。この重合時
には、超高圧水銀灯の放射照度を約２ｍＷ／ｃｍ-2と
し、照射時間は２分程度として紫外線を照射する。
【００４０】次に、図３（Ｄ）に示すように、ポリジア
セチレン誘導体膜１１上に紫外線を選択的に照射して周
期格子１２を形成する。この工程において、紫外線を選
択的に照射するには、まず、ポリジアセチレン誘導体膜
１１上に回折格子パターンが形成されたフォトマスク１
５（クロムマスク）を配置し、その上からコリメートさ
れた紫外線を照射する。この時の光源としては超高圧水
銀灯を用い、その強度を約２０ｍＷ／ｃｍ-2、露光時間
を１時間程度とする。これにより、フォトマスク１５の
透光部分に相当するポリジアセチレン誘導体膜１１は、
紫外線照射により分子鎖が切断され色相変化するととも
に、収縮するので、前記の凹部１２１となる。一方、フ
ォトマスク１５の遮光部分に相当するポリジアセチレン
誘導体膜１１は、色相変化せず、収縮もしないので、前
記の凸部１２２となる。以上の工程を経て、図１に示し
たような偏光分離素子１が製造される。
セチレン誘導体膜１１上に紫外線を選択的に照射して周
期格子１２を形成する。この工程において、紫外線を選
択的に照射するには、まず、ポリジアセチレン誘導体膜
１１上に回折格子パターンが形成されたフォトマスク１
５（クロムマスク）を配置し、その上からコリメートさ
れた紫外線を照射する。この時の光源としては超高圧水
銀灯を用い、その強度を約２０ｍＷ／ｃｍ-2、露光時間
を１時間程度とする。これにより、フォトマスク１５の
透光部分に相当するポリジアセチレン誘導体膜１１は、
紫外線照射により分子鎖が切断され色相変化するととも
に、収縮するので、前記の凹部１２１となる。一方、フ
ォトマスク１５の遮光部分に相当するポリジアセチレン
誘導体膜１１は、色相変化せず、収縮もしないので、前
記の凸部１２２となる。以上の工程を経て、図１に示し
たような偏光分離素子１が製造される。
【００４１】（偏光分離素子１を用いた光ピックアップ
装置）本形態の偏光分離素子１は、例えば、図４に示す
ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＯ等の光ディスクに対する偏光系の光
ピックアップ装置２のビームスプリッタなどとして使用
することができる。
装置）本形態の偏光分離素子１は、例えば、図４に示す
ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＯ等の光ディスクに対する偏光系の光
ピックアップ装置２のビームスプリッタなどとして使用
することができる。
【００４２】図４に示す光ピックアップ装置２では、レ
ーザ光源２１（半導体レーザ）から光ディスク２４に向
かって、偏光分離素子１、１／４波長板２２、および対
物レンズ２３がこの順に配列されている。レーザ光源２
１から出射されたレーザ光ＬＡは偏光分離素子１によっ
て、２：１の分波比で０次回折光と１次回折光に回折さ
れ（図２におけるＡ点およびＢ点で示す条件）、そのう
ちの０次回折光が１／４波長板２２で円偏光に変換され
た後、対物レンズ２３を介して光ディスク２４の記録面
２４１に光スポットとして集光する。
ーザ光源２１（半導体レーザ）から光ディスク２４に向
かって、偏光分離素子１、１／４波長板２２、および対
物レンズ２３がこの順に配列されている。レーザ光源２
１から出射されたレーザ光ＬＡは偏光分離素子１によっ
て、２：１の分波比で０次回折光と１次回折光に回折さ
れ（図２におけるＡ点およびＢ点で示す条件）、そのう
ちの０次回折光が１／４波長板２２で円偏光に変換され
た後、対物レンズ２３を介して光ディスク２４の記録面
２４１に光スポットとして集光する。
【００４３】ここに集光したレーザ光は、光ディスク２
４の記録面２４１で反射される。この光ディスク２４か
らの戻り光ＬＢは、再び対物レンズ２３および１／４波
長板２２を通って偏光分離素子１に導かれる。
４の記録面２４１で反射される。この光ディスク２４か
らの戻り光ＬＢは、再び対物レンズ２３および１／４波
長板２２を通って偏光分離素子１に導かれる。
【００４４】ここで、レーザ光は偏光分離素子１を常光
として一旦通過した後、戻り光ＬＢとして再び偏光分離
素子１に入射するまでに１／４波長板を２回通過するの
で異常光となっている。従って、偏光分離素子１は、最
大強度の１次回折光ＬＢ１を発生し（図２におけるＣ点
に相当する条件）、０次回折光ＬＢ０をほとんど発生さ
せない（図２におけるＤ点に相当する条件）。従って、
１次回折光ＬＢ１は受光素子２５に届き、この受光素子
２５の受光量に基づいて、光ディスク２４に記録された
データの検出が行われる。
として一旦通過した後、戻り光ＬＢとして再び偏光分離
素子１に入射するまでに１／４波長板を２回通過するの
で異常光となっている。従って、偏光分離素子１は、最
大強度の１次回折光ＬＢ１を発生し（図２におけるＣ点
に相当する条件）、０次回折光ＬＢ０をほとんど発生さ
せない（図２におけるＤ点に相当する条件）。従って、
１次回折光ＬＢ１は受光素子２５に届き、この受光素子
２５の受光量に基づいて、光ディスク２４に記録された
データの検出が行われる。
【００４５】ここで、光ディスク２４の基板２４２が、
光ディスクによっては非常に大きな複屈折を有する場合
がある。最悪の場合は、光ディスク２４の基板２４２の
複屈折が１／２波長板と等しい作用をレーザ光に与えて
しまい、本来ならば戻り光ＬＢが異常光となって偏光分
離素子１に入射するはずが、常光となって偏光分離素子
１に入射することがある。
光ディスクによっては非常に大きな複屈折を有する場合
がある。最悪の場合は、光ディスク２４の基板２４２の
複屈折が１／２波長板と等しい作用をレーザ光に与えて
しまい、本来ならば戻り光ＬＢが異常光となって偏光分
離素子１に入射するはずが、常光となって偏光分離素子
１に入射することがある。
【００４６】このような場合に、従来のように完全偏光
性の偏光分離素子を使用していると、戻り光ＬＢが受光
素子２５に全く届かないことになる。すなわち、完全偏
光性の偏光分離素子では、図２に二点鎖線Ｌ３で示すよ
うに、常光に対して１次回折光を発生させないので（Ｅ
点に相当する条件）、光ディスク２４の基板２４２の複
屈折によって常光として偏光分離素子１に入射した戻り
光ＬＢは偏光分離素子を素通りし、戻り光ＬＢが受光素
子２５に全く届かないことになる。
性の偏光分離素子を使用していると、戻り光ＬＢが受光
素子２５に全く届かないことになる。すなわち、完全偏
光性の偏光分離素子では、図２に二点鎖線Ｌ３で示すよ
うに、常光に対して１次回折光を発生させないので（Ｅ
点に相当する条件）、光ディスク２４の基板２４２の複
屈折によって常光として偏光分離素子１に入射した戻り
光ＬＢは偏光分離素子を素通りし、戻り光ＬＢが受光素
子２５に全く届かないことになる。
【００４７】しかるに本形態の偏光分離素子１では、常
光であっても０次回折光ＬＢ０と１次回折光ＬＢ１を
２：１の割合で発生させるので（図２におけるＡ点およ
びＢ点に相当する条件）、そのうちの１次回折光ＬＢ１
を受光素子２５に向けて回折するので、戻り光ＬＢの一
部は必ず受光素子２５に届くことになる。
光であっても０次回折光ＬＢ０と１次回折光ＬＢ１を
２：１の割合で発生させるので（図２におけるＡ点およ
びＢ点に相当する条件）、そのうちの１次回折光ＬＢ１
を受光素子２５に向けて回折するので、戻り光ＬＢの一
部は必ず受光素子２５に届くことになる。
【００４８】なお、ディスク２４の複屈折の度合いに応
じて位相差を修正するような波長板とするとより効果的
である。
じて位相差を修正するような波長板とするとより効果的
である。
【００４９】（本形態の効果）このように、本形態の光
ピックアップ装置２では、部分偏光性の偏光分離素子１
をビームスプリッタとして用いているため、光ディスク
２４自身が大きな複屈折を有していても、戻り光ＬＢの
一部が必ず受光素子２５に届くので、大きな複屈折を有
する光ディスク２４からでも情報の再生を支障なく行う
ことができる。しかも、偏光分離素子１の周期格子１２
は、異常光に対しては１次回折光の発生が最大となるよ
うに構成されているので、この偏光分離素子１を偏光系
の光ピックアップ装置２に用いた場合には、戻り光ＬＢ
が光ディスク２４の複屈折の影響を一切受けていないと
きに受光素子２５での受光量を最大にすることができ
る。
ピックアップ装置２では、部分偏光性の偏光分離素子１
をビームスプリッタとして用いているため、光ディスク
２４自身が大きな複屈折を有していても、戻り光ＬＢの
一部が必ず受光素子２５に届くので、大きな複屈折を有
する光ディスク２４からでも情報の再生を支障なく行う
ことができる。しかも、偏光分離素子１の周期格子１２
は、異常光に対しては１次回折光の発生が最大となるよ
うに構成されているので、この偏光分離素子１を偏光系
の光ピックアップ装置２に用いた場合には、戻り光ＬＢ
が光ディスク２４の複屈折の影響を一切受けていないと
きに受光素子２５での受光量を最大にすることができ
る。
【００５０】また、本形態では、部分偏光性の偏光分離
素子１を形成するのにポリジアセチレン誘導体膜１１を
用いている。ポリジアセチレン誘導体膜１１は、蒸着お
よび紫外線重合などの方法で簡単に作製でき、材料自身
も安価である。従って、ニオブ酸リチウムを用いる場合
と比較して容易に安価に作製することができる。また、
ポリジアセチレン誘導体膜１１は、複屈折度が大きいの
で、薄くて済む。従って、コンパクトな偏光分離素子１
を作製することができる。しかも、ポリジアセチレン誘
導体膜１１は、蒸着して紫外線重合するだけで面内に均
一に形成できるので、プリズム、ミラー等との複合素子
を作製するのに適している。
素子１を形成するのにポリジアセチレン誘導体膜１１を
用いている。ポリジアセチレン誘導体膜１１は、蒸着お
よび紫外線重合などの方法で簡単に作製でき、材料自身
も安価である。従って、ニオブ酸リチウムを用いる場合
と比較して容易に安価に作製することができる。また、
ポリジアセチレン誘導体膜１１は、複屈折度が大きいの
で、薄くて済む。従って、コンパクトな偏光分離素子１
を作製することができる。しかも、ポリジアセチレン誘
導体膜１１は、蒸着して紫外線重合するだけで面内に均
一に形成できるので、プリズム、ミラー等との複合素子
を作製するのに適している。
【００５１】また、本形態の偏光分離素子の製造方法で
は、ジアセチレンモノマー１１ａを蒸着した後、紫外線
を照射するだけで、ポリジアセチレン誘導体膜１１を形
成し、しかる後に、ポリジアセチレン誘導体膜１１に対
して選択的に紫外線を照射するだけで、紫外線照射部分
の屈折率を変化させるとともに、紫外線照射部分を収縮
させて凹部１２１を構成する。従って、エッチング等を
行って凹凸パターンを形成する方法と比較して、微細な
凹凸をもつ狭ピッチの周期格子１２を容易に、かつ精度
よく形成することができる。しかも、特別な装置も必要
としないので、部分偏光性の偏光分離素子１を安価に形
成することができる。
は、ジアセチレンモノマー１１ａを蒸着した後、紫外線
を照射するだけで、ポリジアセチレン誘導体膜１１を形
成し、しかる後に、ポリジアセチレン誘導体膜１１に対
して選択的に紫外線を照射するだけで、紫外線照射部分
の屈折率を変化させるとともに、紫外線照射部分を収縮
させて凹部１２１を構成する。従って、エッチング等を
行って凹凸パターンを形成する方法と比較して、微細な
凹凸をもつ狭ピッチの周期格子１２を容易に、かつ精度
よく形成することができる。しかも、特別な装置も必要
としないので、部分偏光性の偏光分離素子１を安価に形
成することができる。
【００５２】また、本形態では、ジアセチレンモノマー
１１ａを蒸着する前に、光学的等方性基板１０にＰＥＴ
等の高分子の膜を形成し、この膜の表面にラビング処理
を施して配向膜１３を形成した後、配向膜１３の表面に
ジアセチレンモノマー１１ａを蒸着している。従って、
ジアセチレンモノマー１１ａを蒸着するだけで、配向膜
１１ａのラビング処理された方向にジアセチレンモノマ
ー１１ａを自発的に配向させることができる。
１１ａを蒸着する前に、光学的等方性基板１０にＰＥＴ
等の高分子の膜を形成し、この膜の表面にラビング処理
を施して配向膜１３を形成した後、配向膜１３の表面に
ジアセチレンモノマー１１ａを蒸着している。従って、
ジアセチレンモノマー１１ａを蒸着するだけで、配向膜
１１ａのラビング処理された方向にジアセチレンモノマ
ー１１ａを自発的に配向させることができる。
【００５３】（その他の実施の形態）上記の形態では、
偏光分離素子１は、常光に対しては０次回折光と１次回
折光を２：１の分波比で発生させ、異常光に対しては１
次回折光が最大となるように設定されているが、本発明
は、常光または異常光の一方に対しては少なくとも１次
回折光を発生させ、他方に対しては０次回折光と１次回
折光の両方を発生させる部分偏光性のものであれば、上
記のような分波比に限らない。
偏光分離素子１は、常光に対しては０次回折光と１次回
折光を２：１の分波比で発生させ、異常光に対しては１
次回折光が最大となるように設定されているが、本発明
は、常光または異常光の一方に対しては少なくとも１次
回折光を発生させ、他方に対しては０次回折光と１次回
折光の両方を発生させる部分偏光性のものであれば、上
記のような分波比に限らない。
【００５４】また、本発明に係る偏光分離素子を偏光無
依存系の光ピックアップ装置のビームスプリッタに用い
る場合には、常光および異常光のうちの一方の入射光に
対して０次回折光に対する１次回折光の回折強度比を
０．５（０次回折光：１次回折光＝２：１）とし、他方
の入射光に対して０次回折光に対する１次回折光の回折
強度比を０．５以上（０次回折光：１次回折光＝２：１
以上）とするように形成してもよい。このように構成し
た偏光分離素子を偏光無依存系の光ピックアップ装置の
ビームスプリッタに用いると、レーザ光が光ディスクの
複屈折の影響を受けると受光素子での受光量が増大する
傾向となる。それ故、複屈折を有する光ディスクに対し
ては、従来の偏光無依存系の光ピックアップ装置と比較
して、レーザパワーの利用効率の高い光ピックアップ装
置を実現できる。
依存系の光ピックアップ装置のビームスプリッタに用い
る場合には、常光および異常光のうちの一方の入射光に
対して０次回折光に対する１次回折光の回折強度比を
０．５（０次回折光：１次回折光＝２：１）とし、他方
の入射光に対して０次回折光に対する１次回折光の回折
強度比を０．５以上（０次回折光：１次回折光＝２：１
以上）とするように形成してもよい。このように構成し
た偏光分離素子を偏光無依存系の光ピックアップ装置の
ビームスプリッタに用いると、レーザ光が光ディスクの
複屈折の影響を受けると受光素子での受光量が増大する
傾向となる。それ故、複屈折を有する光ディスクに対し
ては、従来の偏光無依存系の光ピックアップ装置と比較
して、レーザパワーの利用効率の高い光ピックアップ装
置を実現できる。
【００５５】また、凹凸状の周期格子１２が形成された
ポリジアセチレン誘導体膜１１の表面に、反射防止膜
や、ポリジアセチレン誘導体膜１１を機械的な傷から保
護する保護膜、または反射防止膜と前記薄膜を機械的な
傷から保護する保護膜とを兼ねた薄膜を形成してもよ
い。反射防止膜を形成すると、偏光分離素子での光損失
を低減でき、保護膜を形成すると、機械的強度が低いポ
リジアセチレン誘導体のポリジアセチレン誘導体膜１１
を保護することができ、偏光分離素子１の信頼性を上げ
ることができる。
ポリジアセチレン誘導体膜１１の表面に、反射防止膜
や、ポリジアセチレン誘導体膜１１を機械的な傷から保
護する保護膜、または反射防止膜と前記薄膜を機械的な
傷から保護する保護膜とを兼ねた薄膜を形成してもよ
い。反射防止膜を形成すると、偏光分離素子での光損失
を低減でき、保護膜を形成すると、機械的強度が低いポ
リジアセチレン誘導体のポリジアセチレン誘導体膜１１
を保護することができ、偏光分離素子１の信頼性を上げ
ることができる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の偏光分離
素子では、ポリジアセチレン誘導体膜を用いて部分偏光
性を有する周期格子を形成したことに特徴を有する。従
って、本発明によれば、ポリジアセチレン誘導体膜は特
殊な装置を必要とせず、非常に容易に形成できるので、
部分偏光性の偏光分離素子を安価に形成できる。また、
ポリジアセチレン誘導体膜は複屈折率が非常に大きいの
で、薄い部分偏光性の偏光分離素子を形成できる。さら
に、ポリジアセチレン誘導体膜は、蒸着した後に紫外線
重合を行うだけで面内に均一に形成でき、かつ、紫外線
照射を選択的に行うだけで、屈折率の異なる凹部と凸部
を形成できるので、エッチング等の方法と比較して、狭
ピッチの周期格子を精度良く、安価に製造できる。
素子では、ポリジアセチレン誘導体膜を用いて部分偏光
性を有する周期格子を形成したことに特徴を有する。従
って、本発明によれば、ポリジアセチレン誘導体膜は特
殊な装置を必要とせず、非常に容易に形成できるので、
部分偏光性の偏光分離素子を安価に形成できる。また、
ポリジアセチレン誘導体膜は複屈折率が非常に大きいの
で、薄い部分偏光性の偏光分離素子を形成できる。さら
に、ポリジアセチレン誘導体膜は、蒸着した後に紫外線
重合を行うだけで面内に均一に形成でき、かつ、紫外線
照射を選択的に行うだけで、屈折率の異なる凹部と凸部
を形成できるので、エッチング等の方法と比較して、狭
ピッチの周期格子を精度良く、安価に製造できる。
【図１】本発明を適用した偏光分離素子の概略構成図で
ある。
ある。
【図２】図１に示す偏光分離素子の回折特性を説明する
ためのグラフである。
ためのグラフである。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示す偏光分離素子の
製造方法を示す工程断面図である。
製造方法を示す工程断面図である。
【図４】図１に示す偏光分離素子をビームスプリッタと
して用いた光ピックアップ装置の概略構成図である。
して用いた光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、完全偏光性の偏光分離素子
をビームスプリッタとして用いた光ピックアップ装置の
問題点を説明するための概略構成図である。
をビームスプリッタとして用いた光ピックアップ装置の
問題点を説明するための概略構成図である。
１ 偏光分離素子 １０ ガラス基板 １０１ 第１の表面 １０２ 第２の表面 １１ ポリジアセチレン誘導体膜 １２ 周期格子 １２１ 凹部 １２２ 凸部 １３ 配向膜 ２ 光ピックアップ装置 ２１ 半導体レーザ ２２ １／４波長板 ２３ 対物レンズ ２４ 光ディスク ２５ 受光素子
Claims (7)
- 【請求項１】 光学的等方性基板と、この光学的等方性
基板の光入射面および光出射面のうちの少なくとも一方
の面に形成されたポリジアセチレン誘導体からなる薄膜
とを有し、 該薄膜表面に形成された凹凸および２種類の色相からな
る周期構造によって、常光および異常光のうちの一方の
入射光に対しては少なくとも１次回折光を発生させ、他
方の入射光に対しては０次回折光および１次回折光の両
方を発生させる周期格子が構成されていることを特徴と
する偏光分離素子。 - 【請求項２】 請求項１において、前記周期格子を構成
する凹凸の凹部は、ポリジアセチレン誘導体からなる前
記薄膜に対する選択的な紫外線照射によって形成された
ものであることを特徴とする偏光分離素子。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記周期格
子は、前記一方の入射光に対しては１次回折光の発生が
最大となるように構成されていることを特徴とする偏光
分離素子。 - 【請求項４】 請求項１または２において、前記周期格
子は、前記一方の入射光に対して０次回折光に対する１
次回折光の回折強度比が０．５で、前記他方の入射光に
対して０次回折光に対する１次回折光の回折強度比が
０．５以上となるように構成されていることを特徴とす
る偏光分離素子。 - 【請求項５】 請求項１ないし４の何れかにおいて、前
記周期格子を構成する前記薄膜の表面には、反射防止機
能と、前記薄膜を機械的な傷から保護する保護機能とを
兼ね備えた表面薄膜を有することを特徴とする偏光分離
素子。 - 【請求項６】 請求項１ないし５の何れかの項に規定す
る偏光分離素子の製造方法であって、前記光学的等方性
基板の光入射面および光出射面のうちの少なくとも一方
の面にジアセチレンモノマーを蒸着した後、該ジアセチ
レンモノマーに紫外線を照射することにより当該ジアセ
チレンモノマーを重合させてポリジアセチレン誘導体か
らなる薄膜を形成し、しかる後に当該薄膜に対して選択
的に紫外線を照射することにより前記周期格子を形成す
ることを特徴とする偏光分離素子の製造方法。 - 【請求項７】 請求項６において、前記ジアセチレンモ
ノマーを蒸着する前に、前記光学的等方性基板の光入射
面および光出射面のうちの少なくとも一方の面に形成し
た膜をラビング処理により配向膜とした後、当該配向膜
の表面にジアセチレンモノマーを蒸着することを特徴と
する偏光分離素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026822A JPH11223729A (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 偏光分離素子およびその製造方法 |
| CN99101730A CN1226007A (zh) | 1998-02-09 | 1999-01-29 | 偏振光分离元件及其制造方法和光拾取装置 |
| US09/245,069 US6069859A (en) | 1998-02-09 | 1999-02-05 | Polarization separating element having partially polarizing properties for diffracting an ordinary light beam and a process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026822A JPH11223729A (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 偏光分離素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11223729A true JPH11223729A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12203981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10026822A Pending JPH11223729A (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 偏光分離素子およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6069859A (ja) |
| JP (1) | JPH11223729A (ja) |
| CN (1) | CN1226007A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010096892A (ja) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Dic Corp | 配向膜用組成物、配向膜の製造方法、及び光学異方体 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4444745B2 (ja) * | 2004-07-08 | 2010-03-31 | キヤノン株式会社 | 偏光分離素子および画像投射装置 |
| JP5061899B2 (ja) * | 2005-04-20 | 2012-10-31 | 旭硝子株式会社 | 位相板および光ヘッド装置 |
| WO2007034395A2 (en) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Luminescence sensor comprising at least two wire grids |
| DE102006012225A1 (de) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Optisches Element, Verfahren zu dessen Herstellung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| GB0613902D0 (en) * | 2006-07-13 | 2006-08-23 | Renishaw Plc | Scale and readhead |
| EP2790044B1 (en) * | 2011-12-05 | 2019-03-06 | LG Chem, Ltd. | Polarization separation element |
| CN103033862A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-10 | 武汉电信器件有限公司 | 一种用于制备dfb激光器相移光栅的反射镜装置及其制备方法 |
| US9528906B1 (en) | 2013-12-19 | 2016-12-27 | Apple Inc. | Monitoring DOE performance using total internal reflection |
| KR102520245B1 (ko) * | 2015-11-12 | 2023-04-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | 편광판 및 이를 갖는 표시 장치 |
| CN105785493B (zh) * | 2016-05-09 | 2019-01-22 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 金属光栅偏光片及其制作方法 |
| US10345496B2 (en) * | 2016-06-13 | 2019-07-09 | University Of Iowa Research Foundation | Miniature grism system for astronomical spectroscopy |
| US10073004B2 (en) * | 2016-09-19 | 2018-09-11 | Apple Inc. | DOE defect monitoring utilizing total internal reflection |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8502835A (nl) * | 1985-10-17 | 1987-05-18 | Philips Nv | Inrichting voor het met optische straling aftasten van een informatievlak. |
| DE3786497T2 (de) * | 1986-07-18 | 1994-02-17 | Nippon Electric Co | Doppelbrechendes Beugungsgitter und optischer Kopf, in welchem ein linearpolarisierter Strahl auf dieses Gitter gelenkt wird. |
| JPH0778904B2 (ja) * | 1989-01-27 | 1995-08-23 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| US5224197A (en) * | 1990-09-06 | 1993-06-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Integrated optics using photodarkened polystyrene |
| US5385116A (en) * | 1992-03-24 | 1995-01-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing organic crystal film |
| US5739952A (en) * | 1994-04-14 | 1998-04-14 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Polarizing beam splitter and optical head assembly |
| JPH09230140A (ja) * | 1996-02-27 | 1997-09-05 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 偏光分離素子およびその製造方法 |
| KR100219666B1 (ko) * | 1996-07-15 | 1999-09-01 | 윤종용 | 광자기 기록/재생 장치 |
-
1998
- 1998-02-09 JP JP10026822A patent/JPH11223729A/ja active Pending
-
1999
- 1999-01-29 CN CN99101730A patent/CN1226007A/zh active Pending
- 1999-02-05 US US09/245,069 patent/US6069859A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010096892A (ja) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Dic Corp | 配向膜用組成物、配向膜の製造方法、及び光学異方体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6069859A (en) | 2000-05-30 |
| CN1226007A (zh) | 1999-08-18 |
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