JPH11312329A - 偏光性回折素子および光ヘッド装置 - Google Patents
偏光性回折素子および光ヘッド装置Info
- Publication number
- JPH11312329A JPH11312329A JP10119397A JP11939798A JPH11312329A JP H11312329 A JPH11312329 A JP H11312329A JP 10119397 A JP10119397 A JP 10119397A JP 11939798 A JP11939798 A JP 11939798A JP H11312329 A JPH11312329 A JP H11312329A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- diffraction element
- polarizing
- thin film
- polarized light
- 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
Landscapes
- Optical Head (AREA)
Abstract
よい偏光性回折素子を得る。 【解決手段】偏光を照射することにより複屈折性が増加
する、基板3上の薄膜状の光配向材料に偏光を照射して
作成された配向性薄膜1に断面凹凸状の回折格子を形成
し、この凹凸部に複屈折性を有する配向性薄膜1の常光
屈折率または異常光屈折率のいずれかに等しい屈折率を
有する等方性媒質2を充填する。
Description
よび光ヘッド装置に関するものである。
次のように作成していた。すなわち、ガラスなどの透明
基板面に配向処理を施し、この透明基板面上に液晶を薄
く塗布し、光重合により硬化させ高分子液晶薄膜とし
た。この高分子液晶薄膜に断面が凹凸状の回折格子をド
ライエッチングなどを施すことにより形成し、その凹凸
部に等方性媒質(光学的な等方性媒質をいう)を充填し
た。この回折素子は、高分子液晶薄膜が複屈折性を有す
ることにより、入射する光の偏光方向に応じて回折効率
が異なる偏光性回折素子となる。光ヘッド装置にこの偏
光性回折素子を用いる場合には、偏光性回折素子と光記
録媒体との間に1/4波長板を挿入して、偏光性回折素
子を透過する光源からの直線偏光の偏光方向を、光記録
媒体に至る往路と光記録媒体から戻る復路で90度回転
させることにより光の往復での利用効率を高めている。
際に配向処理を施した基板に重合前のモノマー状態であ
る液晶を塗布したとき、得られる配向状態を安定化させ
ることが難しかった。配向状態が安定しないと重合後の
実質的な複屈折性状態が変化し屈折率が安定せず所望の
回折効率が得られず、そのため回折素子が歩留まりよく
得られない問題があった。
技術が有していた前述の問題を解決しようとするもので
あり、従来知られていなかった偏光性回折素子および光
ヘッド装置を提供することである。
偏光の偏光方向によって回折効率の異なる偏光性回折素
子において、偏光の照射によって複屈折性が変化して固
定される薄膜状の光配向性材料に偏光を照射して作成し
た配向性薄膜が用いられていることを特徴とする偏光性
回折素子を提供する。
て4員環または8員環を形成する反応基を有する化合物
からなることを特徴とする上記の偏光性回折素子を提供
する。
回折格子が形成され、少なくとも凹部に等方性媒質が充
填されていることを特徴とする上記の偏光性回折素子を
提供する。
録媒体に導き、上記光記録媒体からの反射光を回折素子
で回折させて光検出器により検出する光ヘッド装置にお
いて、回折素子として上記の偏光性回折素子を用いるこ
とを特徴とする光ヘッド装置を提供する。
光の照射によって複屈折性が変化して固定される光配向
性材料を薄膜状に成形し、偏光を照射して複屈折性を偏
光の方向に変化させ固定することにより作成した配向性
薄膜が用いられている。すなわちこの光配向性材料は、
偏光の照射によって屈折率の異方性が変化し増大するも
のであり、光配向性材料を薄膜化し特定の偏光方向の偏
光を照射して配向性薄膜としたものを使用して偏光性回
折素子を作成している。
分子中に偏光照射によって4員環または8員環を形成し
得る反応基を有する化合物からなるものが、偏光の照射
に際して複屈折性の増大が大きくて好ましい。このよう
な反応基の例として、シンナモイル基、シンナミリデン
基、カルコン残基、イソクマリン残基、2,5−ジメト
キシスチルベン残基、チミン残基、α−フェニルマレイ
ミド基、アントラセン残基や2−ピロン残基等がある
(山岡亜夫、森田浩著:感光性樹脂、p.10(共立出
版1988))。
ては、複屈折性の増大する方向を一方向にのみ限定でき
る直線偏光が好ましい。
形して、偏光性回折素子が製造される。基板は光が透過
するため透明なものがよく、ガラスのほか、アクリル、
ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィンな
どの樹脂基板などが例示できる。
ピンコート法やロールコート法等のコート方法を用いて
薄膜を形成し、偏光の照射によって配向性薄膜とし、そ
の後偏光性回折素子を製造するが、その方法として以下
のものがある。
加工されないものである。光の透過部分と非透過部分と
が交互に並んでいる回折格子状のパターンを有するフォ
トマスクなどを使用して、偏光を光配向材料に照射して
配向性薄膜を作成し偏光性回折素子とする。この場合、
フォトマスクを通過して偏光が照射された光配向材料の
部分は複屈折性が増加し、偏光の方向に屈折率が増加す
るが、偏光が照射されたなかった光配向材料の部分は複
屈折性の変化がなく、屈折率に変化がないため、この配
向性薄膜は偏光性回折素子として機能する。
が凹凸状の回折格子を形成し、この少なくとも凹部に光
学的に等方性媒質を充填するものである。回折格子を形
成する場合、配向性薄膜を膜厚の方向に完全に除去して
凹部とする場合と途中まで除去して凹部とする場合とが
ある。前者の場合充填する等方性媒質の屈折率を適切に
選ぶことにより偏光性回折素子の偏光特性を最適化でき
るので好ましい。
の複屈折性に基づく常光屈折率とを一致させると、常光
の偏光方向の光に対してはほとんど回折効果はなく、異
常光の偏光方向の光に対してのみ回折効果を有する偏光
性回折素子を得ることができる。同様に等方性媒質の屈
折率と配向性薄膜の複屈折性に基づく異常光屈折率とを
一致させてもよい。
常光屈折率とも異常光屈折率とも異なるようにすると、
両方向の偏光方向の光に対して、それぞれ異なる回折効
率の偏光性回折素子を得ることができる。ここで使用す
る等方性媒質としては、例えば光重合型のアクリル系樹
脂やエポキシ系樹脂などが例示できる。
格子を形成する方法としては、光配向材料の薄膜の片面
全面を予め特定の偏光方向を持つ偏光で照射して配向性
薄膜として、その後複屈折性増加の方向を考慮に入れて
回折格子状の穴明きパターンを有するマスクを使用し
て、ドライエッチングを施すなどの方法がある。
に光配向材料を充填して偏光を照射してもよい。
る回折格子の格子の長手方向に対して平行であってもよ
いし、垂直であってもよいし、さらには長手方向に対し
て任意の角度を為していてもよい。この偏光方向は、所
望の偏光性回折素子の特性に合わせて選べばよい。
でもよいし、回折光の波面を制御するため曲線形状にし
てもよい。このときの回折格子の最適なパターンは通常
CGH(Computer Generated Ho
logram)の手法によって求められる。
図2に示す。1は配向性薄膜、2は等方性媒質、3は基
板、13はカバーガラスである。この偏光性回折素子の
表面を平坦なカバーガラス13等の透明基板で覆うこと
で、表面の平滑化が図られ、入射光の透過波面収差が低
減できて好ましい。
は、複屈折性が増加されているため屈折率差が大きくて
光の利用効率が高く、この偏光性回折素子を光ヘッド装
置に搭載することが好ましい。この光ヘッド装置は、半
導体レーザからの出射光を光記録媒体に導き、上記光記
録媒体からの反射光を回折素子で回折させて光検出器に
より検出する光ヘッド装置であり回折素子として上記の
偏光性回折素子を用いる。
凹凸部に等方性媒体を充填した偏光性回折素子とλ/4
板とを組み合わせ重ねたものである。この偏光性回折素
子は半導体レーザ側となるように、λ/4板は光記録媒
体側となるように設置される。
は、本発明の偏光性回折素子およびλ/4板を透過し光
記録媒体上に導かれ、光記録媒体からの反射光となって
再びλ/4板を透過する。ここで上記の出射光はλ/4
板を2度通過することにより、λ/4板によって往路と
復路で出射光と反射光との偏光方向は90度回転する。
その後偏光性回折素子より回折され受光素子に到達す
る。
一体化することで、光ヘッド装置の小型化や部品点数の
低減が図られ、さらに組立コストの削減も実現できて好
ましい。
図1に示した。1は配向性薄膜、2は等方性媒質、3は
基板である。透明なガラスの基板上に、スピンコート法
により、光配向材料を3.5μmの厚さに均一に塗布し
た。その後直線偏光した紫外線を光配向材料に照射し複
屈折性を増大させ配向性薄膜とした。この配向性薄膜の
常光屈折率と異常光屈折率の差Δnは0.093であっ
た。
たフォトリソグラフィー法とドライエッチング法である
反応性イオンエッチングを組み合わせて断面凹凸の回折
格子を形成した。回折格子のピッチは5μmで回折格子
の深さは3.5μmとした。この形成された回折格子の
凹凸部を、配向性薄膜の常光屈折率とほぼ同じ屈折率の
等方性媒質で充填した。
mの光に対して常光の偏光方向では透過率は高く95%
で回折効率は2%であり、異常光の偏光方向では透過率
が3%で回折効率が36%と高かった。この偏光性回折
素子を光ヘッド装置に用いた場合の概念的な側面図を図
3に示す。
線偏光は、偏光性回折素子4およびλ/4板10を透過
し、円偏光となって対物レンズ7を透過して光記録媒体
8上に集光され、光記録媒体8からの反射光は逆周りの
円偏光となって再び対物レンズ7、λ/4板10を通過
し直線偏光となる。ここで直線偏光はλ/4板を往路と
復路で合計2度通過することにより往路と復路で直線偏
光の方向は90度回転する。その後直線偏光である反射
光は偏光性回折素子4により回折され受光素子6に到達
する。
性回折素子の常光屈折率の方向を一致させることによ
り、往路においては直線偏光の透過率を95%と高くす
ることができ、復路においては直線偏光の±1次の回折
効率はそれぞれ36%と高くすることができ、光の利用
効率は非常に高いものであった。
んだ、別の偏光性回折素子の断面図であり、1は配向性
薄膜、2は等方性媒質、3は基板、10はλ/4板であ
り、λ/4板10は偏光性回折素子と一体化されてい
る。この場合も上記の光ヘッド装置と同様に、光の利用
効率は非常に高いものであった。
に偏光を照射して複屈折性を増大させた、すなわち異常
光屈折率と常光屈折率の差を大きくした配向性薄膜を使
用しているため回折効率が高く、さらに照射する光の偏
光方向に高い屈折率の方向を揃えることができるため、
歩留まりよく生産することができる。
置に組み込んだ場合、回折効率が高いため、光利用効率
の高い光ヘッド装置となる。
概念的な側面図。
子の断面図。
Claims (4)
- 【請求項1】入射する直線偏光の偏光方向によって回折
効率の異なる偏光性回折素子において、偏光の照射によ
って複屈折性が変化して固定される薄膜状の光配向性材
料に偏光を照射して作成した配向性薄膜が用いられてい
ることを特徴とする偏光性回折素子。 - 【請求項2】前記光配向性材料が、光照射によって4員
環または8員環を形成する反応基を有する化合物からな
ることを特徴とする請求項1記載の偏光性回折素子。 - 【請求項3】前記配向性薄膜によって、凹凸状の回折格
子が形成され、少なくとも凹部に等方性媒質が充填され
ていることを特徴とする請求項1または2記載の偏光性
回折素子。 - 【請求項4】半導体レーザからの出射光を光記録媒体に
導き、上記光記録媒体からの反射光を回折素子で回折さ
せて光検出器により検出する光ヘッド装置において、回
折素子として請求項1、2または3記載の偏光性回折素
子を用いることを特徴とする光ヘッド装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10119397A JPH11312329A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 偏光性回折素子および光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10119397A JPH11312329A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 偏光性回折素子および光ヘッド装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11312329A true JPH11312329A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14760492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10119397A Pending JPH11312329A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 偏光性回折素子および光ヘッド装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11312329A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005045484A1 (ja) * | 2003-11-07 | 2005-05-19 | Asahi Glass Company, Limited | 回折素子および光ヘッド装置 |
JPWO2004081620A1 (ja) * | 2003-03-13 | 2006-06-15 | 旭硝子株式会社 | 回折素子および光学装置 |
JP2011054273A (ja) * | 2010-10-28 | 2011-03-17 | Asahi Glass Co Ltd | 偏光性回折素子 |
US8293449B2 (en) | 2001-12-03 | 2012-10-23 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Positive resist composition and method of forming resist pattern |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP10119397A patent/JPH11312329A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8293449B2 (en) | 2001-12-03 | 2012-10-23 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Positive resist composition and method of forming resist pattern |
JPWO2004081620A1 (ja) * | 2003-03-13 | 2006-06-15 | 旭硝子株式会社 | 回折素子および光学装置 |
WO2005045484A1 (ja) * | 2003-11-07 | 2005-05-19 | Asahi Glass Company, Limited | 回折素子および光ヘッド装置 |
JP2005141033A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Asahi Glass Co Ltd | 回折素子および光ヘッド装置 |
CN100373181C (zh) * | 2003-11-07 | 2008-03-05 | 旭硝子株式会社 | 衍射元件和光头装置 |
JP4561080B2 (ja) * | 2003-11-07 | 2010-10-13 | 旭硝子株式会社 | 回折素子および光ヘッド装置 |
JP2011054273A (ja) * | 2010-10-28 | 2011-03-17 | Asahi Glass Co Ltd | 偏光性回折素子 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20110216255A1 (en) | Polarization diffraction grating, method for manufacturing the same, and optical pickup apparatus using the polarization diffraction grating | |
KR20100100900A (ko) | 액정 소자 및 광 헤드 장치 및 가변 광 변조 소자 | |
JP4876992B2 (ja) | 偏光解消素子 | |
KR20100113477A (ko) | 위상차 판의 제조 방법 | |
KR19990064007A (ko) | 광헤드 장치 및 이의 제조 방법 | |
WO1999018459A1 (fr) | Tete optique et element de diffraction conçu pour cette tete optique, et procede de fabrication de l'element de diffraction et de la tete optique | |
JP2008139684A (ja) | 偏光変換素子および偏光変換装置 | |
WO2012160740A1 (ja) | 光回折素子、光ピックアップ及び光回折素子の製造方法 | |
KR100447017B1 (ko) | 광헤드장치및그제조방법그리고그에적합한회절소자 | |
JP4792679B2 (ja) | アイソレータおよび電圧可変アッテネータ | |
US6069859A (en) | Polarization separating element having partially polarizing properties for diffracting an ordinary light beam and a process for producing the same | |
JPH11312329A (ja) | 偏光性回折素子および光ヘッド装置 | |
JP3994450B2 (ja) | 光学回折格子の製造方法及びそれを用いた光ヘッド装置 | |
JP3598703B2 (ja) | 光ヘッド装置及びその製造方法 | |
JP2002357715A (ja) | 回折格子一体型旋光子および光ヘッド装置 | |
JP3982025B2 (ja) | 回折素子の作製方法 | |
JP3711652B2 (ja) | 偏光回折素子及びそれを用いた光ヘッド装置 | |
JP2001242465A (ja) | 液晶配向膜の製造方法、光照射装置及び液晶表示装置 | |
JP3713778B2 (ja) | 光ヘッド装置 | |
JP3947828B2 (ja) | 光ヘッド装置及びその製造方法 | |
JP4427877B2 (ja) | 開口制限素子および光ヘッド装置 | |
JP2011191787A (ja) | アイソレータおよび電圧可変アッテネータ | |
JP2001344800A (ja) | 光ヘッド装置 | |
JP2003029014A (ja) | 偏光性回折素子 | |
JP3596152B2 (ja) | 光変調素子の製造方法及び光ヘッド装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040726 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051011 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070206 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091204 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100316 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100316 |