偏光素子およびその製造方法
【課題】製造方法が簡単で量産に適した、光ピックアップ装置などに使用される小型の偏光素子を提供する。
【解決手段】本発明による偏光素子は、所定の周期Λで基板上に配置された格子を備え、光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ0として
Λ（ｃｏｓθ0）＜λ
である。格子の凸部（１１１）上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層（１１３）を積層し、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層していない。
【解決手段】本発明による偏光素子は、所定の周期Λで基板上に配置された格子を備え、光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ0として
Λ（ｃｏｓθ0）＜λ
である。格子の凸部（１１１）上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層（１１３）を積層し、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層していない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光分離素子、１/４波長板などを含む偏光素子およびその製造方法に関する。特に、コンパクト・ディスクおよびデジタル・バーサタル・ディスク用の２波長で使用することのできる、量産に適した偏光素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ピックアップ装置などに使用される小型の偏光素子には種々の種類がある。（１）キューブ型に代表される、多層膜を含むガラス素子（たとえば、特許文献１）、（２）構造性複屈折を利用したサブ波長格子（光の波長以下の周期を有する格子）素子、（３）有機複屈折材料からなる回折格子を用いた素子（たとえば、特許文献２）、（４）回折格子と液晶高分子材料を用いた素子（たとえば、特許文献３）などである。
【０００３】
（１）について、特許文献１の例では、多層膜を用いて光の入射角度をブリュースター角（P波の反射率が０となる入射角度）に近づけることで偏光ビームスプリッタを作成している。このような方法では、多層膜を形成するために複数の蒸着工程が必要となり生産性が悪く、また複数の複雑な機能を持たすことができない。
【０００４】
（２）は、格子周期が波長と同程度かそれ以下の構造を作成することによって偏光依存性を持たせる方法である。この方法では、サブ波長格子によって大きな複屈折を持たすことができるが、ほとんどの場合、高アスペクト比の格子構造が必要となり生産が困難である。
【０００５】
（３）について、特許文献２の例では、複屈折材料上に構成した格子の凹部に等方性材料を充填するという構成になっている。しかし、いずれの場合も、格子の形成にエッチング工程が必要で量産性が悪く、また両面で構成される回折格子の場合、位置合わせが難しいなど複雑な工程を必要とする。
【０００６】
（４）は、回折格子の凹部に液晶高分子を含んだ材料を充填するか、あるいはこの材料で膜を形成することで偏光素子を作成する方法である。これは、液晶高分子の配向方向によって光学特性に偏光依存性があることを利用している。したがって、所定の性能を得るためには液晶の配向方向をそろえなければならず、個々の素子にラビング処理等の配向処理が必要であり、量産性に優れていない。
【０００７】
このように、いずれの種類の偏光素子も製造方法が煩雑であり、量産に適したものではない。
【０００８】
ここで、回折格子による偏光素子の原理について説明する。図１１は、回折格子による偏光に依存するビーム分離機能の原理について説明する図である。図１１において、屈折率がｎ1の媒質からｎ2の媒質に光が進む。境界には、周期Λの格子が形成されている。
【０００９】
光にはＴＥ偏光（ｓ偏光）、ＴＭ偏光（ｐ偏光）と呼ばれる偏光がある。回折格子に光が入射する場合に、格子の溝に対して電界が平行に振動する方向の偏光をＴＥ偏光と呼び、電界が垂直に（磁界が平行に）振動する方向の偏光をＴＭ偏光と呼ぶ。
【００１０】
回折格子が波長λに対し、 入射角度θ0、周期Λを用いて次式の条件が満たされたとき、
Λｃｏｓθ0＜λ （１）
その回折格子構造は、光にとって有効屈折率neffで表される薄膜構造内を進行しているように認識される。このとき有効屈折率neffは、入射光の偏光方向によって異なり、第1次近似では次式で書き表される。
【００１１】
【数１】
ここで、fは周期Λに対する図１１における山側部分（凸部）の比を表す。
上式からfが0、1以外では、各々の偏光に対する有効屈折率の値が異なっていることがわかる。
【００１２】
各々の偏光状態による有効屈折率の違いの物理的意味は、光の波長よりも極めて小さい構造体を光が通過する際、構造体は散乱などを生じさせる遮蔽物として捉えられる。結果として遮蔽物を通過するのにエネルギー損失が生じ、その影響が有効屈折率として現われていると考えることができる。
【００１３】
この条件の下で各々の偏光成分における有効屈折率neff=nTEまたはneff=nTM （ただしnTE≠nTM）のいずれかが、異なる媒質を進行する光の屈折の関係式（Snellの式）から変形される次式
【数２】
を満たすと、その偏光方向をもつ入射光は有効屈折率neffのもつ薄膜層を通過できなくなる。この状態は図１１において、有効屈折率neffのもつ薄膜層での屈折角度θ1がほぼ90°に達しており、n2側への層に光が移動できない状態に相当する。結果的に、入射したエネルギーの発散先として、反射光が生じることとなる。
【００１４】
以上、いずれか一方の偏光方向の光が格子構造から認識される有効屈折率neffの効果によって（４）式が成立すると、微小周期による偏光素子が実現することになる。
【００１５】
上述のように、格子部において周期を波長以下に設定することにより、電磁波として表される光は進行に伴って、回折波が生じないため、波の重ね合わせとして表現される回折効果として認識されなくなる。波の進行に対して格子部は屈折率変化の対象としてみなされ、電磁波に与える効果は仮想的な屈折率をもつ材質内での進行と同等の性質を与える。この結果、特定の波長帯域において薄膜層と同様の効果をもたらす。格子部を仮想的な屈折率をもつ材質と仮定する手法は有効屈折率法と呼ばれている。たとえば、非特許文献１には格子形状から有効屈折率を求めるための式が記述されている。有効屈折率層は格子部の周期に対する山部の比によって有効屈折率の値が決定される。また、入射光に認識される有効屈折率の値はその偏光方向により異なる。したがって、波長以下の周期を持つ格子を利用することにより、回折格子に、偏光に依存する分離機能を持たせることが出来る。
【００１６】
このように、サブ波長格子は偏光素子として機能するが、上記のように、製造方法が簡単で量産に適した、偏光素子としてのサブ波長格子は開発されていない。
【特許文献１】特開2004-117760号公報
【特許文献２】特開2003-43254号公報
【特許文献３】特開平10-265531号公報
【非特許文献１】Wanji Yu et al.,”Polarization-Multiplexed Diffractive Optical Elements Fabricated by Subwavelength Structures”, Vol.41, Issue 1/January 2002/Appl.Opt.96-100(2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記の背景の下で、製造方法が簡単で量産に適した、光ピックアップ装置などに使用される小型の偏光素子に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明による偏光素子は、所定の周期Λで基板上に配置された格子を備え、光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ0として
Λ（ｃｏｓθ0）＜λ
である。格子の凸部上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層し、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層していない。
【００１９】
本発明においては、格子の凸部上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層し、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層していないので、格子深さの、格子凸部の幅に対する比（アスペクト比）を小さくすることができる。
【００２０】
本発明による偏光素子の製造方法は、所定の周期Λで基板上に配置された格子であって、光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ0として
Λ（ｃｏｓθ0）＜λ
である、格子を金型によって成形するステップと、格子の凸部上に、凸部を構成する材料の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層するステップと、を含む。格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層しない。
【００２１】
本発明においては、格子の凸部上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層し、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層しないので、格子深さの、格子凸部の幅に対する比（アスペクト比）を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態による偏光素子の形状を示す図である。偏光素子は、基板上に配置された格子からなる。格子の凸部１１１は、平坦な頭部を有し、平坦な頭部上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層１１３が積層されている。当該格子の当該平坦な頭部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層が積層されていない。
【００２３】
格子周期、格子凸部の高さ（格子深さ）、高い屈折率の材料からなる層の厚さおよび格子凸部の幅をそれぞれ、ａ、ｂ、ｃおよびｄであらわす。
【００２４】
回折格子に入射する光の入射角度をθ0、波長をλとすると、格子周期ａは、以下の条件を満たす必要がある。
【００２５】
ａ（ｃｏｓθ0）＜λ
回折格子に対して光を垂直に入射させる場合は、入射角度は、０度であるので、
ａ＜λ
となる。したがって、可視光に対してａは、ほぼ、0．4マイクロメータ以下である。
【００２６】
格子の幅ｄの、格子周期ａに対する比率をデューティ比という。
【００２７】
図１において、格子凸部１１１の断面は矩形としたが、たとえば、台形であってもよい。格子凸部１１１の断面を台形とした場合に、格子の幅ｄは、台形の上底の長さと下底の長さの平均値としてもよい。
【００２８】
格子は、アクリルやポリオレフィンなどの合成樹脂で形成してもよい。格子凸部の屈折率は、１．４８から１．６２の範囲である。
【００２９】
凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層１１３は、酸化チタン（たとえば、Ｔｉ２Ｏ５）などで形成してもよい。層１１３の屈折率は、２．０から２．６の範囲である。格子凸部の頭部上に、凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層するのは、格子深さｂの、格子凸部の幅ｄに対する比（アスペクト比）をできるだけ小さくするためである。アスペクト比を小さくする理由は、後で説明する。当該高い屈折率と格子凸部の屈折率との差が０．６５以上であるのが好ましい。
【００３０】
図２は、本発明の一実施形態による、偏光素子の製造方法を示す流れ図である。また、図３は、本発明の一実施形態による、偏光素子の製造方法を説明するための図である。
【００３１】
図２のステップＳ０１０において、格子用金型を加工する。格子用金型は、Ｎｉ、ＮｉＰ、Ｓｉ、ＷＣ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2 など、金属やガラスなどからなる。加工には、電子描画装置やエッチング装置などの微細加工装置を使用する。図３の（ａ）は、加工後の金型１２１の構成を示す図である。
【００３２】
図２のステップＳ０２０において、金型によって格子を成形する。図３の（ｂ）は、金型１２１の形状を格子の材料に転写して格子を成形する際の、金型１２１と格子の材料との関係を示す図である。転写方法としては、射出成形法、溶融再転写技術、インプリント法などがある。上記の方法で転写を行うには、格子深さｂの、格子凸部の幅ｄに対する比（アスペクト比）が、３．０以下であるの好ましい。アスペクト比が３より大きい場合には、上記の方法で適切に転写を行うのが困難である。
【００３３】
図２のステップＳ０３０において、格子を金型から離型する。図３の（ｃ）は、離型後の格子１１１の形状を示す図である。
【００３４】
図２のステップＳ０４０において、格子の凸部の頭部上に、格子を形成する材料の屈折率よりも高い屈折率の材料を蒸着させる。格子の谷部には、材料が蒸着しないようにする。格子の谷部の幅は、（ａ−ｄ）である。格子深さｂの、谷部の幅（ａ−ｄ）に対する比が、１．０以上であると、格子の谷部に材料が蒸着しない。蒸着方法としては、スパッタ蒸着法、真空蒸着法などがある。図３の（ｄ）は、蒸着後の格子の形状を示す図である。
【００３５】
図４は、本発明の一実施形態による偏光分離素子の構成を示す図である。偏光分離素子においては、２種類の格子群１０１および１０３が交互に配置されている。２種類の格子群１０１および１０３におけるＴＥ波、ＴＭ波に対する有効屈折率は一般に異なるので、２種類の格子群１０１および１０３は複屈折をもつ物質とみなせる。また、格子形状により有効屈折率が変化する。そこで、２種類の格子群１０１および１０３の格子形状を変化させ、ある偏光状態に対しては、２種類の格子群１０１および１０３の有効屈折率がほぼ等しくなるようにする。
【００３６】
たとえば、２種類の格子群１０１および１０３の配列をひとつの仮想格子とみなし、当該仮想格子に対するＴＭ波を考える。この偏光状態に対して、２種類の格子群１０１および１０３の有効屈折率がほぼ等しくなるようにする。この場合に、ＴＭ波にとって、偏光分離素子は、一様な材質からなるのと等しく、ＴＭ波は偏光分離素子を透過する。ＴＥ波にとって、２種類の格子群１０１および１０３の有効屈折率は異なるので、偏光分離素子は、格子と等しく、ＴＥ波は偏光分離素子によって回折する。このとき、回折格子の深さｂと蒸着膜厚ｃを、０次光の透過光がなくなるように設計すれば、ＴＭ偏光は透過させ、ＴＥ偏光は回折する偏光分離素子を構成することができる。
【００３７】
図４にしたがって、本実施形態の偏光分離素子の構成を説明する。
【００３８】
偏光分離素子は、基板上に２種類の格子群１０１および１０３を設けたものである。基板面上に任意のＸＹ直交座標を定める。第１の格子群１０１は、基板上に、Ｙ方向に伸びる格子凸部をＸ方向に周期０．２５マイクロメータで配置したものである。第２の格子群１０３は、基板上に、Ｘ方向に伸びる格子凸部をＹ方向に周期０．４マイクロメータで配置したものである。第１の格子群１０１と第２の格子群１０３とは、Ｘ方向に交互に周期３．７マイクロメータで配置される。第１の格子群１０１と第２の格子群１０３との周期的な配置は、第１の格子群１０１をＹ方向に伸びる格子凸部とし、第２の格子群１０３を格子凸部以外の部分とする仮想格子とみなすことができる。
【００３９】
入射する光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ０として、第１の格子群１０１の格子周期および第２の格子群１０３の格子周期は、
λ／ｃｏｓθ０
よりも小さくなるようにする。たとえば、入射する光の波長λは、デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータまたは、コンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータとする。格子面に対する入射角度θ０を、０度とすると
λ／ｃｏｓθ０
は、０．６６マイクロメータまたは、０．７８５マイクロメータとなる。第１の格子群１０１の格子周期０．２５マイクロメータおよび第２の格子群１０３の格子周期０．４マイクロメータは、０．６６マイクロメータまたは、０．７８５マイクロメータよりも小さくなる。
【００４０】
表１は、本実施形態の偏光分離素子のパラメータを示す表である。右側４列は各格子郡における蒸着層の有効屈折率を示す。表１において、ＴＥ偏光およびＴＭ偏光は、周期３．７マイクロメータの仮想格子に関する偏光方向である。また、ＴＭ偏光の光は、基板の格子を備える面から入射され、ＴＥ偏光の光は基板の格子のない面から入射されるものとした。
【００４１】
【表１】
【００４２】
本実施形態の偏光分離素子において、格子深さ（格子高さ）ａは、０．４６マイクロメータ、高い屈折率の材料からなる層（蒸着膜層）の厚さｂは、０．５１マイクロメータとした。ここで、格子エッジ角度とは、図１のαで示す角度である。
【００４３】
第１の格子群において、格子深さｂの、格子凸部の幅ｄに対する比（アスペクト比）は、２．３である。第２の格子群においても、アスペクト比は、２．３である。このように、格子凸部のアスペクト比が３以下であるので、格子の製造が比較的容易である。これに対して、蒸着膜層を設けない場合は、格子凸部のアスペクト比が９以上となり、格子の製造が困難となる。
【００４４】
デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータ、およびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータの光のＴＭ波に対して、第１の格子群と第２の格子群とはほぼ等しい屈折率を示す。したがって、ＴＭ波は偏光分離素子を透過する。
【００４５】
デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータ、およびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータの光のＴＥ波に対して、第１の格子群と第２の格子群とは異なる屈折率を示す。したがって、ＴＥ波は仮想格子によって回折される。
【００４６】
図５は、格子深さａを基準値から約１０パーセント変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【００４７】
図６は、高い屈折率の材料からなる層の厚さｂを基準値から約１０パーセント変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【００４８】
図７は、入射角を０度から７度まで変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【００４９】
図５乃至図７から、デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータ、およびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータの光のＴＭ波は、ほぼ９０パーセント透過し、デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータ、およびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータの光のＴＥ波は、ほぼ９０乃至９５パーセント透過しない。また、入射角が０度から７度までの範囲で、透過率の入射角依存性はほとんど見られない。
【００５０】
図８は、本発明の一実施形態による１/４波長板の構成を示す図である。１/４波長板は、表２に示すパラメータを有する格子からなる。表２の右側４列は格子の各部分における有効屈折率を示す。図８に示すように、入射光の偏光方向に対して、格子の向きを４５度傾ける。
【００５１】
【表２】
【００５２】
格子深さｂの、格子凸部の幅ｄに対する比（アスペクト比）は、１．０である。このように、格子凸部のアスペクト比が３以下であるので、格子の製造が比較的容易である。これに対して、蒸着膜層を設けない場合は、格子凸部のアスペクト比が８以上となり、格子の製造が困難となる。
【００５３】
図９は、高い屈折率の材料からなる層（蒸着膜）の厚さｃに対して、入射した光の位相変化を示す図である。ｃを０．３７５マイクロメータとすれば、デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータ、およびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータの光に対して、位相変化はほぼ９０度となる。
【００５４】
図１０は、本発明の偏光素子を使用した光ピックアップシステムの構成を示す図である。図１０において、レーザ光源２０１から発したビームは、０次回折光として偏光分離素子２０３を透過し、１／４波長板２０５および対物レンズ２０７を経てディスク（ＤＶＤまたはＣＤ）２０９に至る。ディスク２０９で反射されたビームは、対物レンズ２０７および１／４波長板２０５を経由して偏光分離素子２０３に戻る。ビームは、偏光分離素子２０３によって１次回折光として回折され、フォトダイオード２１１および２１３によって検出される。
【００５５】
レーザ光源２０１の発する光は、ＴＭ偏光（ｐ偏光）されたものであり、ほぼ９０％の効率で０次回折光として偏光分離素子２０３を透過する。この光は、１／４波長板２０５によって円偏光に変換される。この光がディスク２０９で反射されて、１／４波長板２０５を逆方向に通過すると、ＴＥ偏光（ｓ偏光）された光となる。偏光分離素子２０３は、このＴＥ偏光は、１次回折光が約３０％、−１次回折光が約３０％、０次回折光が１０％以下で、残りはより高次の回折光となる。
【００５６】
ここで、レーザ光源２０１は、二波長半導体レーザユニットであってもよい。本発明の実施形態による偏光分離素子２０３および１／４波長板２０５は、デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータおよびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータに対して、ほぼ同様の特性を示すので、両方の波長に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態による偏光素子の形状を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による、偏光素子の製造方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の一実施形態による、偏光素子の製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態による偏光分離素子の構成を示す図である。
【図５】格子深さａを基準値から約１０パーセント変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【図６】高い屈折率の材料からなる層の厚さｂを基準値から約１０パーセント変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【図７】入射角を０度から７度まで変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態による１/４波長板の構成を示す図である。
【図９】高い屈折率の材料からなる層の厚さｂに対して、入射した光の位相変化を示す図である。
【図１０】本発明の偏光素子を使用した光ピックアップシステムの構成を示す図である。
【図１１】回折格子による偏光に依存するビーム分離機能の原理について説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０１…第１の格子群、１０３…第２の格子群、１１１…格子の凸部、１１３…凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光分離素子、１/４波長板などを含む偏光素子およびその製造方法に関する。特に、コンパクト・ディスクおよびデジタル・バーサタル・ディスク用の２波長で使用することのできる、量産に適した偏光素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ピックアップ装置などに使用される小型の偏光素子には種々の種類がある。（１）キューブ型に代表される、多層膜を含むガラス素子（たとえば、特許文献１）、（２）構造性複屈折を利用したサブ波長格子（光の波長以下の周期を有する格子）素子、（３）有機複屈折材料からなる回折格子を用いた素子（たとえば、特許文献２）、（４）回折格子と液晶高分子材料を用いた素子（たとえば、特許文献３）などである。
【０００３】
（１）について、特許文献１の例では、多層膜を用いて光の入射角度をブリュースター角（P波の反射率が０となる入射角度）に近づけることで偏光ビームスプリッタを作成している。このような方法では、多層膜を形成するために複数の蒸着工程が必要となり生産性が悪く、また複数の複雑な機能を持たすことができない。
【０００４】
（２）は、格子周期が波長と同程度かそれ以下の構造を作成することによって偏光依存性を持たせる方法である。この方法では、サブ波長格子によって大きな複屈折を持たすことができるが、ほとんどの場合、高アスペクト比の格子構造が必要となり生産が困難である。
【０００５】
（３）について、特許文献２の例では、複屈折材料上に構成した格子の凹部に等方性材料を充填するという構成になっている。しかし、いずれの場合も、格子の形成にエッチング工程が必要で量産性が悪く、また両面で構成される回折格子の場合、位置合わせが難しいなど複雑な工程を必要とする。
【０００６】
（４）は、回折格子の凹部に液晶高分子を含んだ材料を充填するか、あるいはこの材料で膜を形成することで偏光素子を作成する方法である。これは、液晶高分子の配向方向によって光学特性に偏光依存性があることを利用している。したがって、所定の性能を得るためには液晶の配向方向をそろえなければならず、個々の素子にラビング処理等の配向処理が必要であり、量産性に優れていない。
【０００７】
このように、いずれの種類の偏光素子も製造方法が煩雑であり、量産に適したものではない。
【０００８】
ここで、回折格子による偏光素子の原理について説明する。図１１は、回折格子による偏光に依存するビーム分離機能の原理について説明する図である。図１１において、屈折率がｎ1の媒質からｎ2の媒質に光が進む。境界には、周期Λの格子が形成されている。
【０００９】
光にはＴＥ偏光（ｓ偏光）、ＴＭ偏光（ｐ偏光）と呼ばれる偏光がある。回折格子に光が入射する場合に、格子の溝に対して電界が平行に振動する方向の偏光をＴＥ偏光と呼び、電界が垂直に（磁界が平行に）振動する方向の偏光をＴＭ偏光と呼ぶ。
【００１０】
回折格子が波長λに対し、 入射角度θ0、周期Λを用いて次式の条件が満たされたとき、
Λｃｏｓθ0＜λ （１）
その回折格子構造は、光にとって有効屈折率neffで表される薄膜構造内を進行しているように認識される。このとき有効屈折率neffは、入射光の偏光方向によって異なり、第1次近似では次式で書き表される。
【００１１】
【数１】
ここで、fは周期Λに対する図１１における山側部分（凸部）の比を表す。
上式からfが0、1以外では、各々の偏光に対する有効屈折率の値が異なっていることがわかる。
【００１２】
各々の偏光状態による有効屈折率の違いの物理的意味は、光の波長よりも極めて小さい構造体を光が通過する際、構造体は散乱などを生じさせる遮蔽物として捉えられる。結果として遮蔽物を通過するのにエネルギー損失が生じ、その影響が有効屈折率として現われていると考えることができる。
【００１３】
この条件の下で各々の偏光成分における有効屈折率neff=nTEまたはneff=nTM （ただしnTE≠nTM）のいずれかが、異なる媒質を進行する光の屈折の関係式（Snellの式）から変形される次式
【数２】
を満たすと、その偏光方向をもつ入射光は有効屈折率neffのもつ薄膜層を通過できなくなる。この状態は図１１において、有効屈折率neffのもつ薄膜層での屈折角度θ1がほぼ90°に達しており、n2側への層に光が移動できない状態に相当する。結果的に、入射したエネルギーの発散先として、反射光が生じることとなる。
【００１４】
以上、いずれか一方の偏光方向の光が格子構造から認識される有効屈折率neffの効果によって（４）式が成立すると、微小周期による偏光素子が実現することになる。
【００１５】
上述のように、格子部において周期を波長以下に設定することにより、電磁波として表される光は進行に伴って、回折波が生じないため、波の重ね合わせとして表現される回折効果として認識されなくなる。波の進行に対して格子部は屈折率変化の対象としてみなされ、電磁波に与える効果は仮想的な屈折率をもつ材質内での進行と同等の性質を与える。この結果、特定の波長帯域において薄膜層と同様の効果をもたらす。格子部を仮想的な屈折率をもつ材質と仮定する手法は有効屈折率法と呼ばれている。たとえば、非特許文献１には格子形状から有効屈折率を求めるための式が記述されている。有効屈折率層は格子部の周期に対する山部の比によって有効屈折率の値が決定される。また、入射光に認識される有効屈折率の値はその偏光方向により異なる。したがって、波長以下の周期を持つ格子を利用することにより、回折格子に、偏光に依存する分離機能を持たせることが出来る。
【００１６】
このように、サブ波長格子は偏光素子として機能するが、上記のように、製造方法が簡単で量産に適した、偏光素子としてのサブ波長格子は開発されていない。
【特許文献１】特開2004-117760号公報
【特許文献２】特開2003-43254号公報
【特許文献３】特開平10-265531号公報
【非特許文献１】Wanji Yu et al.,”Polarization-Multiplexed Diffractive Optical Elements Fabricated by Subwavelength Structures”, Vol.41, Issue 1/January 2002/Appl.Opt.96-100(2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記の背景の下で、製造方法が簡単で量産に適した、光ピックアップ装置などに使用される小型の偏光素子に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明による偏光素子は、所定の周期Λで基板上に配置された格子を備え、光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ0として
Λ（ｃｏｓθ0）＜λ
である。格子の凸部上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層し、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層していない。
【００１９】
本発明においては、格子の凸部上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層し、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層していないので、格子深さの、格子凸部の幅に対する比（アスペクト比）を小さくすることができる。
【００２０】
本発明による偏光素子の製造方法は、所定の周期Λで基板上に配置された格子であって、光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ0として
Λ（ｃｏｓθ0）＜λ
である、格子を金型によって成形するステップと、格子の凸部上に、凸部を構成する材料の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層するステップと、を含む。格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層しない。
【００２１】
本発明においては、格子の凸部上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層し、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層しないので、格子深さの、格子凸部の幅に対する比（アスペクト比）を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態による偏光素子の形状を示す図である。偏光素子は、基板上に配置された格子からなる。格子の凸部１１１は、平坦な頭部を有し、平坦な頭部上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層１１３が積層されている。当該格子の当該平坦な頭部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層が積層されていない。
【００２３】
格子周期、格子凸部の高さ（格子深さ）、高い屈折率の材料からなる層の厚さおよび格子凸部の幅をそれぞれ、ａ、ｂ、ｃおよびｄであらわす。
【００２４】
回折格子に入射する光の入射角度をθ0、波長をλとすると、格子周期ａは、以下の条件を満たす必要がある。
【００２５】
ａ（ｃｏｓθ0）＜λ
回折格子に対して光を垂直に入射させる場合は、入射角度は、０度であるので、
ａ＜λ
となる。したがって、可視光に対してａは、ほぼ、0．4マイクロメータ以下である。
【００２６】
格子の幅ｄの、格子周期ａに対する比率をデューティ比という。
【００２７】
図１において、格子凸部１１１の断面は矩形としたが、たとえば、台形であってもよい。格子凸部１１１の断面を台形とした場合に、格子の幅ｄは、台形の上底の長さと下底の長さの平均値としてもよい。
【００２８】
格子は、アクリルやポリオレフィンなどの合成樹脂で形成してもよい。格子凸部の屈折率は、１．４８から１．６２の範囲である。
【００２９】
凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層１１３は、酸化チタン（たとえば、Ｔｉ２Ｏ５）などで形成してもよい。層１１３の屈折率は、２．０から２．６の範囲である。格子凸部の頭部上に、凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層するのは、格子深さｂの、格子凸部の幅ｄに対する比（アスペクト比）をできるだけ小さくするためである。アスペクト比を小さくする理由は、後で説明する。当該高い屈折率と格子凸部の屈折率との差が０．６５以上であるのが好ましい。
【００３０】
図２は、本発明の一実施形態による、偏光素子の製造方法を示す流れ図である。また、図３は、本発明の一実施形態による、偏光素子の製造方法を説明するための図である。
【００３１】
図２のステップＳ０１０において、格子用金型を加工する。格子用金型は、Ｎｉ、ＮｉＰ、Ｓｉ、ＷＣ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2 など、金属やガラスなどからなる。加工には、電子描画装置やエッチング装置などの微細加工装置を使用する。図３の（ａ）は、加工後の金型１２１の構成を示す図である。
【００３２】
図２のステップＳ０２０において、金型によって格子を成形する。図３の（ｂ）は、金型１２１の形状を格子の材料に転写して格子を成形する際の、金型１２１と格子の材料との関係を示す図である。転写方法としては、射出成形法、溶融再転写技術、インプリント法などがある。上記の方法で転写を行うには、格子深さｂの、格子凸部の幅ｄに対する比（アスペクト比）が、３．０以下であるの好ましい。アスペクト比が３より大きい場合には、上記の方法で適切に転写を行うのが困難である。
【００３３】
図２のステップＳ０３０において、格子を金型から離型する。図３の（ｃ）は、離型後の格子１１１の形状を示す図である。
【００３４】
図２のステップＳ０４０において、格子の凸部の頭部上に、格子を形成する材料の屈折率よりも高い屈折率の材料を蒸着させる。格子の谷部には、材料が蒸着しないようにする。格子の谷部の幅は、（ａ−ｄ）である。格子深さｂの、谷部の幅（ａ−ｄ）に対する比が、１．０以上であると、格子の谷部に材料が蒸着しない。蒸着方法としては、スパッタ蒸着法、真空蒸着法などがある。図３の（ｄ）は、蒸着後の格子の形状を示す図である。
【００３５】
図４は、本発明の一実施形態による偏光分離素子の構成を示す図である。偏光分離素子においては、２種類の格子群１０１および１０３が交互に配置されている。２種類の格子群１０１および１０３におけるＴＥ波、ＴＭ波に対する有効屈折率は一般に異なるので、２種類の格子群１０１および１０３は複屈折をもつ物質とみなせる。また、格子形状により有効屈折率が変化する。そこで、２種類の格子群１０１および１０３の格子形状を変化させ、ある偏光状態に対しては、２種類の格子群１０１および１０３の有効屈折率がほぼ等しくなるようにする。
【００３６】
たとえば、２種類の格子群１０１および１０３の配列をひとつの仮想格子とみなし、当該仮想格子に対するＴＭ波を考える。この偏光状態に対して、２種類の格子群１０１および１０３の有効屈折率がほぼ等しくなるようにする。この場合に、ＴＭ波にとって、偏光分離素子は、一様な材質からなるのと等しく、ＴＭ波は偏光分離素子を透過する。ＴＥ波にとって、２種類の格子群１０１および１０３の有効屈折率は異なるので、偏光分離素子は、格子と等しく、ＴＥ波は偏光分離素子によって回折する。このとき、回折格子の深さｂと蒸着膜厚ｃを、０次光の透過光がなくなるように設計すれば、ＴＭ偏光は透過させ、ＴＥ偏光は回折する偏光分離素子を構成することができる。
【００３７】
図４にしたがって、本実施形態の偏光分離素子の構成を説明する。
【００３８】
偏光分離素子は、基板上に２種類の格子群１０１および１０３を設けたものである。基板面上に任意のＸＹ直交座標を定める。第１の格子群１０１は、基板上に、Ｙ方向に伸びる格子凸部をＸ方向に周期０．２５マイクロメータで配置したものである。第２の格子群１０３は、基板上に、Ｘ方向に伸びる格子凸部をＹ方向に周期０．４マイクロメータで配置したものである。第１の格子群１０１と第２の格子群１０３とは、Ｘ方向に交互に周期３．７マイクロメータで配置される。第１の格子群１０１と第２の格子群１０３との周期的な配置は、第１の格子群１０１をＹ方向に伸びる格子凸部とし、第２の格子群１０３を格子凸部以外の部分とする仮想格子とみなすことができる。
【００３９】
入射する光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ０として、第１の格子群１０１の格子周期および第２の格子群１０３の格子周期は、
λ／ｃｏｓθ０
よりも小さくなるようにする。たとえば、入射する光の波長λは、デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータまたは、コンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータとする。格子面に対する入射角度θ０を、０度とすると
λ／ｃｏｓθ０
は、０．６６マイクロメータまたは、０．７８５マイクロメータとなる。第１の格子群１０１の格子周期０．２５マイクロメータおよび第２の格子群１０３の格子周期０．４マイクロメータは、０．６６マイクロメータまたは、０．７８５マイクロメータよりも小さくなる。
【００４０】
表１は、本実施形態の偏光分離素子のパラメータを示す表である。右側４列は各格子郡における蒸着層の有効屈折率を示す。表１において、ＴＥ偏光およびＴＭ偏光は、周期３．７マイクロメータの仮想格子に関する偏光方向である。また、ＴＭ偏光の光は、基板の格子を備える面から入射され、ＴＥ偏光の光は基板の格子のない面から入射されるものとした。
【００４１】
【表１】
【００４２】
本実施形態の偏光分離素子において、格子深さ（格子高さ）ａは、０．４６マイクロメータ、高い屈折率の材料からなる層（蒸着膜層）の厚さｂは、０．５１マイクロメータとした。ここで、格子エッジ角度とは、図１のαで示す角度である。
【００４３】
第１の格子群において、格子深さｂの、格子凸部の幅ｄに対する比（アスペクト比）は、２．３である。第２の格子群においても、アスペクト比は、２．３である。このように、格子凸部のアスペクト比が３以下であるので、格子の製造が比較的容易である。これに対して、蒸着膜層を設けない場合は、格子凸部のアスペクト比が９以上となり、格子の製造が困難となる。
【００４４】
デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータ、およびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータの光のＴＭ波に対して、第１の格子群と第２の格子群とはほぼ等しい屈折率を示す。したがって、ＴＭ波は偏光分離素子を透過する。
【００４５】
デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータ、およびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータの光のＴＥ波に対して、第１の格子群と第２の格子群とは異なる屈折率を示す。したがって、ＴＥ波は仮想格子によって回折される。
【００４６】
図５は、格子深さａを基準値から約１０パーセント変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【００４７】
図６は、高い屈折率の材料からなる層の厚さｂを基準値から約１０パーセント変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【００４８】
図７は、入射角を０度から７度まで変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【００４９】
図５乃至図７から、デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータ、およびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータの光のＴＭ波は、ほぼ９０パーセント透過し、デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータ、およびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータの光のＴＥ波は、ほぼ９０乃至９５パーセント透過しない。また、入射角が０度から７度までの範囲で、透過率の入射角依存性はほとんど見られない。
【００５０】
図８は、本発明の一実施形態による１/４波長板の構成を示す図である。１/４波長板は、表２に示すパラメータを有する格子からなる。表２の右側４列は格子の各部分における有効屈折率を示す。図８に示すように、入射光の偏光方向に対して、格子の向きを４５度傾ける。
【００５１】
【表２】
【００５２】
格子深さｂの、格子凸部の幅ｄに対する比（アスペクト比）は、１．０である。このように、格子凸部のアスペクト比が３以下であるので、格子の製造が比較的容易である。これに対して、蒸着膜層を設けない場合は、格子凸部のアスペクト比が８以上となり、格子の製造が困難となる。
【００５３】
図９は、高い屈折率の材料からなる層（蒸着膜）の厚さｃに対して、入射した光の位相変化を示す図である。ｃを０．３７５マイクロメータとすれば、デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータ、およびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータの光に対して、位相変化はほぼ９０度となる。
【００５４】
図１０は、本発明の偏光素子を使用した光ピックアップシステムの構成を示す図である。図１０において、レーザ光源２０１から発したビームは、０次回折光として偏光分離素子２０３を透過し、１／４波長板２０５および対物レンズ２０７を経てディスク（ＤＶＤまたはＣＤ）２０９に至る。ディスク２０９で反射されたビームは、対物レンズ２０７および１／４波長板２０５を経由して偏光分離素子２０３に戻る。ビームは、偏光分離素子２０３によって１次回折光として回折され、フォトダイオード２１１および２１３によって検出される。
【００５５】
レーザ光源２０１の発する光は、ＴＭ偏光（ｐ偏光）されたものであり、ほぼ９０％の効率で０次回折光として偏光分離素子２０３を透過する。この光は、１／４波長板２０５によって円偏光に変換される。この光がディスク２０９で反射されて、１／４波長板２０５を逆方向に通過すると、ＴＥ偏光（ｓ偏光）された光となる。偏光分離素子２０３は、このＴＥ偏光は、１次回折光が約３０％、−１次回折光が約３０％、０次回折光が１０％以下で、残りはより高次の回折光となる。
【００５６】
ここで、レーザ光源２０１は、二波長半導体レーザユニットであってもよい。本発明の実施形態による偏光分離素子２０３および１／４波長板２０５は、デジタル・バーサタル・ディスク用波長０．６６マイクロメータおよびコンパクト・ディスク用波長０．７８５マイクロメータに対して、ほぼ同様の特性を示すので、両方の波長に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態による偏光素子の形状を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による、偏光素子の製造方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の一実施形態による、偏光素子の製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態による偏光分離素子の構成を示す図である。
【図５】格子深さａを基準値から約１０パーセント変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【図６】高い屈折率の材料からなる層の厚さｂを基準値から約１０パーセント変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【図７】入射角を０度から７度まで変化させた場合の、ＴＭ波およびＴＥ波の透過効率の変化を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態による１/４波長板の構成を示す図である。
【図９】高い屈折率の材料からなる層の厚さｂに対して、入射した光の位相変化を示す図である。
【図１０】本発明の偏光素子を使用した光ピックアップシステムの構成を示す図である。
【図１１】回折格子による偏光に依存するビーム分離機能の原理について説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０１…第１の格子群、１０３…第２の格子群、１１１…格子の凸部、１１３…凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周期Λで基板上に配置された格子を備え、光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ0として
Λ（ｃｏｓθ0）＜λ
であり、格子の凸部上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層し、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層していない偏光素子。
【請求項２】
格子が合成樹脂からなる請求項１に記載の偏光素子。
【請求項３】
当該高い屈折率の材料が、酸化チタンである請求項１または２に記載の偏光素子。
【請求項４】
当該高い屈折率の材料からなる層が、蒸着により積層されたものである請求項１から３のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項５】
格子深さの、格子凸部の幅に対する比が３以下である請求項１から４のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項６】
格子深さの、格子谷部の幅に対する比が１．０以上である請求項１から５のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項７】
当該高い屈折率と格子凸部の屈折率との差が０．６５以上である請求項１から６のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項８】
所定の周期Λで基板上に配置された格子であって、光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ0として
Λ（ｃｏｓθ0）＜λ
である、格子を金型によって成形するステップと、
格子の凸部上に、凸部を構成する材料の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層するステップと、を含み、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層しない偏光素子の製造方法。
【請求項９】
格子が合成樹脂からなる請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
当該高い屈折率の材料が、酸化チタンである請求項８または９に記載の製造方法。
【請求項１１】
当該高い屈折率の材料からなる層を、蒸着により積層する請求項８から１０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１２】
格子深さの、格子凸部の幅に対する比が３以下である請求項８から１１のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１３】
格子深さの、格子谷部の幅に対する比が１．０以上である請求項８から１２のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１４】
当該高い屈折率と格子凸部の屈折率との差が０．６５以上である請求項８から１３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１５】
基板面上に任意のＸＹ直交座標を定めた場合に、基板上に、Ｙ方向に伸びる格子凸部をＸ方向に第１の周期Λ１で配置した第１の格子群と、Ｘ方向に伸びる格子凸部をＹ方向に第２の周期Λ２で配置した第２の格子群とを、Ｘ方向に交互に第３の周期Λ３で配置した偏光分離素子であって、第１の格子群および第２の格子群が、請求項１から７のいずれかに記載の偏光素子からなり、進行方向がＸ軸を含む面内である光の所定の偏光波に対して、第１の格子群と第２の格子群の有効屈折率がほぼ等しく、別の偏光波に対して、第１の格子群と第２の格子群の有効屈折率は異なり、当該別の偏光波に対して、第１の格子群と第２の格子群は、仮想格子として機能するように構成され、仮想格子面に対する入射角度をθ０として、第３の周期Λ３が
λ／ｃｏｓθ０
よりも大きい偏光分離素子。
【請求項１６】
コンパクト・ディスクおよびデジタル・バーサタル・ディスク用の２波長で使用することのできる、請求項１５に記載の偏光分離素子。
【請求項１】
所定の周期Λで基板上に配置された格子を備え、光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ0として
Λ（ｃｏｓθ0）＜λ
であり、格子の凸部上に凸部の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層し、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層していない偏光素子。
【請求項２】
格子が合成樹脂からなる請求項１に記載の偏光素子。
【請求項３】
当該高い屈折率の材料が、酸化チタンである請求項１または２に記載の偏光素子。
【請求項４】
当該高い屈折率の材料からなる層が、蒸着により積層されたものである請求項１から３のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項５】
格子深さの、格子凸部の幅に対する比が３以下である請求項１から４のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項６】
格子深さの、格子谷部の幅に対する比が１．０以上である請求項１から５のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項７】
当該高い屈折率と格子凸部の屈折率との差が０．６５以上である請求項１から６のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項８】
所定の周期Λで基板上に配置された格子であって、光の波長をλ、格子面に対する入射角度をθ0として
Λ（ｃｏｓθ0）＜λ
である、格子を金型によって成形するステップと、
格子の凸部上に、凸部を構成する材料の屈折率よりも高い屈折率の材料からなる層を積層するステップと、を含み、格子の凸部以外の部分には当該高い屈折率の材料からなる層を積層しない偏光素子の製造方法。
【請求項９】
格子が合成樹脂からなる請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
当該高い屈折率の材料が、酸化チタンである請求項８または９に記載の製造方法。
【請求項１１】
当該高い屈折率の材料からなる層を、蒸着により積層する請求項８から１０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１２】
格子深さの、格子凸部の幅に対する比が３以下である請求項８から１１のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１３】
格子深さの、格子谷部の幅に対する比が１．０以上である請求項８から１２のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１４】
当該高い屈折率と格子凸部の屈折率との差が０．６５以上である請求項８から１３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１５】
基板面上に任意のＸＹ直交座標を定めた場合に、基板上に、Ｙ方向に伸びる格子凸部をＸ方向に第１の周期Λ１で配置した第１の格子群と、Ｘ方向に伸びる格子凸部をＹ方向に第２の周期Λ２で配置した第２の格子群とを、Ｘ方向に交互に第３の周期Λ３で配置した偏光分離素子であって、第１の格子群および第２の格子群が、請求項１から７のいずれかに記載の偏光素子からなり、進行方向がＸ軸を含む面内である光の所定の偏光波に対して、第１の格子群と第２の格子群の有効屈折率がほぼ等しく、別の偏光波に対して、第１の格子群と第２の格子群の有効屈折率は異なり、当該別の偏光波に対して、第１の格子群と第２の格子群は、仮想格子として機能するように構成され、仮想格子面に対する入射角度をθ０として、第３の周期Λ３が
λ／ｃｏｓθ０
よりも大きい偏光分離素子。
【請求項１６】
コンパクト・ディスクおよびデジタル・バーサタル・ディスク用の２波長で使用することのできる、請求項１５に記載の偏光分離素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−８５９７４（Ｐ２００９−８５９７４Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７７６２１（Ｐ２００５−３７７６２１）
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（５９７０７３６４５）ナルックス株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（５９７０７３６４５）ナルックス株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
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