(57)【要約】【課題】  短波長域の入射光に対する偏光分離特性すなわち偏光分離効率の向上が図られた光学装置を提供する。【解決手段】  入射光を選択的に偏光させる光学装置１において、少なくとも可視光域に関して透明な基板２と、この基板の一主面上に互いに平行に設けられ、かつ互いの間隔が前記入射光の波長に比して小とされた複数の直線状金属層３とを有し、少なくとも、前記金属層の前記基板とは反対側に誘電体層４が形成された構成とする。【選択図】        図１
2006330178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を選択的に偏光させる光学装置であって、
少なくとも、可視光域に関して透明な基板と、
該基板の一主面上に互いに平行に設けられ、かつ互いの間隔が前記入射光の波長に比して小とされた、複数の直線状金属層とを有し、
少なくとも、前記金属層の前記基板とは反対側に、誘電体層が形成される
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記誘電体層が、前記金属層に接して形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記金属層と前記基板との間に、第２の誘電体層が設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】
前記基板の一主面側に、前記金属層及び前記誘電体層の厚さの和に比して大きな深さの凹凸が形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項５】
前記基板の一主面側に、前記金属層及び前記誘電体層の厚さの和に比して大きな深さの凹凸が形成され、
前記凹凸の凹部が、前記第２の誘電体層の少なくとも一部により構成される
ことを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
【請求項６】
前記凹凸の凸部が、前記金属層と前記基板との間に設けられる第２の誘電体層によって構成される
ことを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項７】
前記凹凸が、前記基板の一主面の凹凸によって規定される
ことを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項８】
前記凹凸が、溝状である
ことを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項９】
可視光域に関して透明な基板の一主面に、金属層を形成する金属層形成工程と、
少なくとも前記金属層を、互いに平行な複数の直線状に整形する金属層整形工程と、
少なくとも前記金属層の前記基板とは反対側に、誘電体層を形成する誘電体層形成工程とを有する
ことを特徴とする光学装置の製造方法。
【請求項１０】
前記金属層整形工程に先立って前記誘電体層形成工程を行い、
前記誘電体層を、前記金属層整形工程におけるエッチングマスクとして用いる
ことを特徴とする請求項９に記載の光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光を選択的に偏光させる光学装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に、互いに平行な複数の直線状金属層が、入射光の波長に比して狭い間隔で形成された、所謂ワイヤグリッド構造による光学装置が知られている。
この光学装置は、図１８Ａ及び図１８Ｂに斜視図及び断面図を示すように、例えば可視光域に関して透明な基板１０２の一主面上に、互いに平行な複数の金属層１０３が、直線状すなわちライン状のグリッドとして、入射光Ｌの波長に比して狭い間隔で形成された構成を有し、基板１０２の主面の法線（破線図示）に対して所定の入射角θｉｎで入射する入射光Ｌのうち、グリッドに垂直な偏光成分ａを、透過光Ｌ１を構成する主たる偏光成分ｃとして選択的に透過させ、グリッド１０３に平行な偏光成分ｂを、反射光Ｌ２を構成する主たる偏光成分ｄとして選択的に反射させるものである。
【０００３】
しかしながら、このワイヤグリッド構造による光学装置１０１においては、金属層１０３による直線状グリッドの間隔を可視光域の短波長側よりも短く例えば０．６μｍより小とした形成が難しいことなどから、グリッドに平行な偏光成分が透過光Ｌ１に一部混入したり（図中ｅ）、グリッドに垂直な偏光成分が反射光Ｌ２に一部混入したり（図中ｆ）してしまう。
このため、ワイヤグリッド構造による光学装置においては、前述の透過光Ｌ１及び反射光Ｌ２の主たる偏光成分を選定することはできるものの、入射光Ｌの完全な選択的偏光すなわち偏光分離をすることは困難とされている。
【０００４】
これに対し、ワイヤグリッド構造による光学装置を構成する基板１０２や金属層１０３の材料や形状を選定することにより、偏光分離特性の向上が図られた光学装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特表2003-508813号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の発明によるのみでは、前述した偏光分離特性の向上が十分なされないおそれが残る。
例えば、前述の特許文献１に記載の発明による光学装置として、例えば基板１０２及び金属層１０３をそれぞれＳｉＯ２及びＡｌ（アルミニウム）により構成し、グリッド間隔すなわちピッチ長を１４４ｎｍ、金属層１０３の厚さを１７０ｎｍ、金属層１０３の幅をピッチ長に対して０．４５の比率とし、入射光の入射角θｉｎを４５°に選定した場合には、光学装置１を経て生じる透過光及び反射光に関する偏光分離特性について、以下のような問題が生じる。
【０００６】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、それぞれ、この従来の光学装置において、グリッドに垂直な偏光成分及びグリッドに平行な偏光成分に対する、透過光Ｌ１の透過率（破線図示）と反射光Ｌ２の反射率（実線図示）の測定結果を示す。
グリッドに平行な偏光成分については、図１９Ｂに示すように、可視光の波長帯域に関わらず透過光が略完全に抑制されるものの、グリッドに垂直な偏光成分については、図１９Ａに示すように、特に０．６μｍ以下の短波長域で透過光の透過率低下と反射光の反射率上昇がみられることから、波長依存性が大きく、グリッドに平行な偏光成分を主たる偏光成分とする反射光に、グリッドに垂直な偏光成分が一部混入してしまうことも確認できる。
【０００７】
また、図２０Ａ及び図２０Ｂは、それぞれ、この従来の光学装置における、反射光の消光比（グリッドに平行な偏光の反射光／グリッドに垂直な偏光の反射光）及び透過光の消光比（グリッドに垂直な偏光の透過光／グリッドに平行な偏光の透過光）の測定結果を示す。
これらの測定結果からも、図２０Ａに示すように、特に短波長域において反射光の消光比が伸びず、波長依存性が強く残っていることがわかる。このような波長依存性は、例えば光学装置によってディスプレイ装置などを構成する場合に、輝度やコントラストの低下、ならびに色斑の発生などの原因となることから、可能な限り低減することが求められる。
【０００８】
本発明は、上述の諸問題を鑑み、偏光分離特性の向上が図られた光学装置と、この光学装置の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光学装置は、入射光を選択的に偏光させる光学装置であって、少なくとも、可視光域に関して透明な基板と、この基板の一主面上に互いに平行に設けられ、かつ互いの間隔が前記入射光の波長に比して小とされた、複数の直線状金属層とを有し、少なくとも、前記金属層の前記基板とは反対側に、誘電体層が形成されることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る光学装置の製造方法は、可視光域に関して透明な基板の一主面に、金属層を形成する金属層形成工程と、少なくとも前記金属層を、互いに平行な複数の直線状に整形する金属層整形工程と、少なくとも前記金属層の前記基板とは反対側に、誘電体層を形成する誘電体層形成工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る光学装置によれば、入射光を選択的に偏光させる光学装置において、少なくとも可視光域に関して透明な基板と、この基板の一主面上に互いに平行に設けられ、かつ互いの間隔が前記入射光の波長に比して小とされた複数の直線状金属層とを有し、少なくとも、前記金属層の前記基板とは反対側に誘電体層が形成されることから、短波長域の入射光に対する偏光分離特性すなわち偏光分離効率の向上が図られる。
【００１２】
本発明に係る光学装置によれば、可視光域に関して透明な基板の一主面に金属層を形成する金属層形成工程と、少なくとも金属層を互いに平行な複数の直線状に整形する金属層整形工程と、少なくとも前記金属層の前記基板とは反対側に誘電体層を形成する誘電体層形成工程とを有することから、偏光分離特性の向上が図られた光学装置を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
＜光学装置の第１の実施形態＞
本発明に係る光学装置の、第１の実施形態を説明する。
図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態に係る光学装置の構成を示す概略斜視図及び概略断面図である。
図１Ａに示すように、本実施形態に係る光学装置１は、少なくとも可視光域に関して透明な基板２の一主面上に、互いに平行な複数の金属層３が、直線状すなわちライン状のグリッドとして、入射光Ｌ´の波長に比して小とされた間隔で形成され、金属層３の少なくとも基板２とは反対側に、すなわち例えば上面に接して、誘電体層４が形成された構成を有する。
【００１５】
なお、本実施形態においては、基板２、金属層３、誘電体層４を、それぞれＳｉＯ２、Ａｌ（アルミニウム）、ＳｉＯ２により構成し、金属層３のグリッド間隔すなわちピッチ長を１４４ｎｍ、金属層３の厚さを１７０ｎｍ、金属層３の幅をピッチ長に対して０．４５の比率とし、入射光の入射角θｉｎを４５°に選定し、誘電体層４の厚さは１００ｎｍとした。
【００１６】
本実施形態に係る光学装置１においては、基板２の主面の法線（破線図示）に対して所定の入射角θｉｎで入射する入射光Ｌのうち、グリッドに垂直な偏光成分ａ´を、透過光Ｌ１´を構成する主たる偏光成分ｃ´として選択的に透過させ、グリッド１０３に平行な偏光成分ｂ´を、反射光Ｌ２´を構成する主たる偏光成分ｄ´として選択的に反射させるものであるが、金属層３の上面に誘電体層４が設けられたことにより、後述するように、透過率及び反射率ならびに消光比など、偏光分離特性の向上が図られる。
【００１７】
図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ、本実施形態に係る光学装置１において、グリッドに垂直な偏光成分（ａ´及びｃ´）及びグリッドに平行な偏光成分（ｂ´及びｄ´）に対する、透過光の透過率（破線図示）と反射光の反射率（実線図示）の測定結果を示す。測定は、一般に可視光域と呼称される０．４μｍ〜０．８μｍの波長範囲について行った。
本実施形態に係る光学装置１によれば、グリッドに平行な偏光成分について、図２Ｂに示すように、可視光の波長帯域に関わらず透過光が略完全に抑制されるとともに、グリッドに垂直な偏光成分についても、図２Ａに示すように、前述した従来の光学装置による場合に比して、特に０．６μｍ以下の短波長域で透過光の透過率低下ならびに反射光の反射率上昇が抑制される。したがって、波長依存性の抑制すなわち改善とともに、グリッドに平行な偏光成分を主たる偏光成分とする反射光に対する、グリッドに垂直な偏光成分の混入が低減されたことが確認できる。
【００１８】
図３は、図２Ａに示した本実施形態に係る光学装置１における偏光成分の測定結果と、前述した図１９Ａに示した従来の光学装置１０１における偏光成分の測定結果を重ね合わせて図示したものである。
図３においては、本実施形態に係る光学装置１による反射光の反射率と透過光の透過率をそれぞれ実線ｇ及び実線ｉで、従来の光学装置１０１による反射光の反射率と透過光の透過率をそれぞれ破線ｈ及び破線ｊで、それぞれ示す。
【００１９】
本実施形態に係る光学装置１によれば、従来の光学装置１０１による場合に比して、例えば波長０．５μｍの入射光に関しては、グリッドに垂直な偏光成分について、反射率が約０．０３低減され、透過率が約０．０２増大されていることが確認できる。すなわち、本実施形態に係る光学装置１によれば、図１Ａに示す、グリッドに垂直な偏光成分を主たる偏光成分とする透過光Ｌ１´に対するグリッドに平行な偏光成分の混入（図中ｅ´）が抑制されながらも、グリッドに平行な偏光成分を主たる偏光成分とする反射光Ｌ２´に対するグリッドに垂直な偏光成分の混入（図中ｆ´）が低減され、可視光域における波長依存性が改善されていることがわかる。
【００２０】
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ、本実施形態に係る光学装置１における、反射光の消光比（グリッドに平行な偏光の反射光／グリッドに垂直な偏光の反射光）及び透過光の消光比（グリッドに垂直な偏光の透過光／グリッドに平行な偏光の透過光）の測定結果を示す。
消光比すなわち消光率は、互いに直交する偏光の強度比であり、この値が大きいほど、偏光分離特性（偏光選択性）が良いと考えられる。
【００２１】
本実施形態に係る光学装置１によれば、図４Ａに示すように、全波長帯域において反射光の消光比が伸びており、特に短波長域で伸びが大きく、例えば図２０Ａに示した従来の光学装置１０１による場合に比して、例えば波長０．６μｍの入射光に関しては、約１５０もの消光比の向上がなされている。
この測定結果からも、本発明構成によって波長依存性の抑制ならびに偏光分離特性の向上が図られることが確認できたことから、例えばディスプレイ装置などを構成する場合にも、輝度及びコントラストの低下や色斑の発生などが低減されると考えられる。
【００２２】
なお、本実施形態においては、金属層３上の誘電体層４の形状を、概略的に板状もしくは直方体状として示したが、例えば図５に示すように、断面台形に形成しても良いし、後述するように、断面形状を四角形以外の略半円形や多角形として形成しても良い。また、例えば図６に示すように、誘電体層４を金属層３に比して幅広に形成しても良い。
【００２３】
＜光学装置の第２の実施形態＞
本発明に係る光学装置の、第２の実施形態を説明する。
この第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみを説明する。説明を省略する部分は、第１実施形態と同様であることとする。また、説明上、第１実施形態と重複する構成要素には、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００２４】
図７は、本実施形態に係る光学装置の構成を示す概略断面図である。
本実施形態に係る光学装置１は、少なくとも可視光域に関して透明な基板２の一主面上に、互いに平行な複数の金属層３が、直線状すなわちライン状のグリッドとして、入射光（図示せず）の波長に比して小とされた間隔で形成され、金属層３の少なくとも基板２とは反対側に誘電体層４が形成された構成を有する。
また、本実施形態に係る光学装置１は、基板２の、金属層３が設けられた主面側の露出部に、金属層３によるグリッドに平行な溝が形成され、この溝による基板２の凹凸によって、金属層３及び誘電体層４の厚さの和に比して大きな深さの凹凸が形成された構成を有する。
【００２５】
図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ、本実施形態に係る光学装置１において、グリッドに垂直な偏光成分及びグリッドに平行な偏光成分に対する、透過光の透過率（破線図示）と反射光の反射率（実線図示）の測定結果を示す。
本実施形態に係る光学装置１によれば、グリッドに平行な偏光成分について、図８Ｂに示すように、可視光の波長帯域に関わらず透過光が略完全に抑制されるとともに、グリッドに垂直な成分についても、図８Ａに示すように、前述した第１実施形態における構成よりも更に、短波長域で透過光の透過率低下ならびに反射光の反射率上昇が抑制され、グリッドに平行な偏光成分を主たる偏光成分とする反射光に対する、グリッドに垂直な偏光成分の混入が低減されたことが確認できる。
【００２６】
図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ、本実施形態に係る光学装置１における、反射光の消光比（グリッドに平行な偏光の反射光／グリッドに垂直な偏光の反射光）及び透過光の消光比（グリッドに垂直な偏光の透過光／グリッドに平行な偏光の透過光）の測定結果を示す。
図９Ａに示すように、特に短波長域において反射光の消光比が伸びており、例えば前述した第１実施形態における構成による場合に比して、短波長側での消光比が上昇して例えば波長０．５μｍの入射光に関しては約１００もの消光比向上がなされ、更に全波長帯に対して均一性が増し、波長依存性が低減されていることが確認できる。
この測定結果からも、本発明構成によって波長依存性の抑制ならびに偏光分離特性の向上が図られることが確認できたことから、例えばディスプレイ装置などを構成する場合にも、輝度及びコントラストの低下や色斑の発生などが低減されると考えられる。
【００２７】
また、本実施形態においては、金属層３上の誘電体層４の形状を、概略的に板状もしくは直方体状として示したが、例えば図１０及び図１１に示すように、半円形や多角形などの四角形以外の断面形状を有して形成しても良いし、また例えば図１２に示すように、基板２の表面に形成される凹部すなわち溝の形状も適宜選定することができる。
【００２８】
＜光学装置の第３の実施形態＞
本発明に係る光学装置の、第３の実施形態を説明する。
この第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみを説明する。説明を省略する部分は、第１実施形態と同様であることとする。また、説明上、第１実施形態と重複する構成要素には、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００２９】
図１３は、本実施形態に係る光学装置の構成を示す概略断面図である。
本実施形態に係る光学装置１は、少なくとも可視光域に関して透明な基板２の一主面上に、互いに平行な複数の金属層３が、直線状すなわちライン状のグリッドとして、入射光（図示せず）の波長に比して小とされた間隔で形成され、金属層３の少なくとも基板２とは反対側に誘電体層４が形成された構成を有する。
また、本実施形態に係る光学装置１は、基板２と金属層３との間に、第２の誘電体層５が設けられ、この第２の誘電体層５によって、金属層３及び誘電体層４の厚さの和に比して大きな深さの凹凸が形成された構成を有する。
【００３０】
本実施形態に係る光学装置１においては、金属層３が設けられる主面側に形成された凹凸の凸部が、金属層３と基板２との間に設けられる第２の誘電体層５によって構成される例を説明したが、これに限られない。例えば、第２の誘電体層５を金属層３のグリッド間隔部すなわちピッチ部にも設ける構成によって、凹部が、第２の誘電体層５の少なくとも一部により形成される構成とすることもできる。
【００３１】
本実施形態に係る光学装置１においては、図示しないが、反射光及び透過光の消光比の測定において、前述の第２の実施形態に係る光学装置におけるのと略同様の傾向を確認することができた。
したがって、本実施形態に係る光学装置によっても、波長依存性の抑制ならびに偏光分離特性の向上が図られ、例えばディスプレイ装置などを構成する場合にも、輝度及びコントラストの低下や色斑の発生などが低減されると考えられる。
【００３２】
前述の第１〜第３の実施形態においては、誘電体層４の厚さを１００ｎｍとしたが、厚さはこれに限られず、例えば１０ｎｍとした場合や１ｍｍとした場合など、本発明構成による限り、誘電体層４の厚さに関わらず消光比の改善による偏光分離特性の向上を確認することができた。
なお、金属層３の厚さが１７０ｎｍである場合の消光比については、誘電体層４の厚さを１００ｎｍ程度とすることが特に好ましく、次いで３００ｎｍ、５００ｎｍ、１０ｎｍの順に、消光比が大きく改善されることや、誘電体層４の屈折率が基板２の屈折率に比して高い場合に、特に消光比の改善が図られること、更には誘電体層４の屈折率が基板２の屈折率に比して低い場合にも、従来の構成による場合に比して消光比が改善されることなどが確認できた。
【００３３】
また、誘電体層４ならびに第２の誘電体層５を構成する材料としては、前述したＳｉＯ２のほか、有機物を含め種々の材料を用いることができるが、可視光域に関して透明な誘電体材料の中から、屈折率、透過率、吸収率などを基に選定することが好ましい。例えば、酸化チタン、アルミナ、酸化ビスマス、酸化タングステンなどの酸化物や、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、フッ化マグネシウムなどのフッ化物をはじめ、種々の誘電体を用いることが可能である。
また、本発明に係る光学装置１においては、誘電体層４が多層膜により形成される構成や、金属層３と誘電体層４とが繰り返し積層された構成とすることも可能である。
【００３４】
＜光学装置の製造方法の第１の実施形態＞
本発明に係る光学装置の製造方法の、第１の実施形態を、図１４Ａ〜図１４Ｄを参照して説明する。
本実施形態に係る光学装置の製造方法においては、まず、可視光域に関して透明な基板２を用意し、この基板２の一主面に、例えばアルミニウムによる金属層３を、例えば蒸着によって形成する金属層形成工程を行い、図１４Ａに示すように、例えば電子線描画装置やナノインプリント装置を用いたリソグラフィー手法によって、最終的に金属層３を残す領域に対応させて、レジスト６を被着形成する。
【００３５】
続いて、レジスト６の開口を通じて、例えば塩素系ガスによるＲＩＥ（Reactive Ion Etching）によって金属層３に対する異方性エッチングを行い、図１４Ｂに示すように、金属層３を互いに平行な複数の直線状に整形する金属層整形工程を行う。
【００３６】
続いて、図１４Ｃに示すようにレジスト６を剥離除去し、少なくとも金属層３の基板２とは反対側例えば金属層３の上面に、例えばＳｉＯ２による誘電体層４を例えば蒸着によって形成する誘電体層形成工程を行うことにより、図１４Ｄに示すような光学装置１を得る。
【００３７】
＜光学装置の製造方法の第２の実施形態＞
本発明に係る光学装置の製造方法の、第２の実施形態を、図１５Ａ〜図１５Ｃを参照して説明する。
この第２実施形態では、説明を省略する部分は第１実施形態と同様であることとし、また、説明上、第１実施形態と重複する構成要素には、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００３８】
本実施形態に係る光学装置の製造方法においては、まず、可視光域に関して透明な基板２を用意し、この基板２の一主面に、例えばアルミニウムによる金属層３を形成する金属層形成工程を行い、図１５Ａに示すように、最終的に金属層３を残す領域に対応して、誘電体によるレジスト７を被着形成して、誘電体層形成工程を行う。
【００３９】
続いて、最終的に誘電体層となるレジスト７に、例えばフッ素系ガスによるＲＩＥによって開口を形成し、この開口を通じて、例えば塩素系ガスによるＲＩＥによって金属層３に対するエッチングを行い、図１５Ｂに示すように、金属層３を互いに平行な複数の直線状に整形する金属層整形工程を行う。
【００４０】
続いて、誘電体によるレジスト７を例えばエッチングによって所定の厚さ及び形状として、誘電体層４として形成するとともに、金属層３及び誘電体層４によって基板２の主面上に凹凸を形成して、図１５Ｃに示すような光学装置１を得る。
【００４１】
本実施形態に係る光学装置の製造方法によれば、金属層整形工程に先立って誘電体層形成工程を行うことから、誘電体層を、金属層整形工程におけるエッチングマスクとして用いることができ、製造コストの低減及び工程数の減少を図ることができる。
【００４２】
＜光学装置の製造方法の第３の実施形態＞
本発明に係る光学装置の製造方法の、第３の実施形態を、図１６Ａ〜図１６Ｃを参照して説明する。
この第３実施形態では、説明を省略する部分は第１実施形態と同様であることとし、また、説明上、第１実施形態と重複する構成要素には、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００４３】
本実施形態に係る光学装置の製造方法においては、まず、可視光域に関して透明な基板２を用意し、この基板２の一主面に、例えばアルミニウムによる金属層３を形成する金属層形成工程を行い、図１６Ａに示すように、最終的に金属層３を残す領域に対応して誘電体によるレジスト７を被着形成して、誘電体層形成工程を行う。
【００４４】
続いて、最終的に誘電体層となるレジスト７に、例えばフッ素系ガスによるＲＩＥによって開口を形成し、この開口を通じて、例えば塩素系ガスによるＲＩＥによって、金属層３を互いに平行な複数の直線状に整形する金属層整形工程を行うと共に、金属層３と最終的に光学装置の誘電体層を構成するレジスト７の厚さの和に比して大きな深さの凹部を形成する。
【００４５】
続いて、誘電体によるレジスト７を例えばエッチングによって所定の厚さ及び形状として、誘電体層４として形成することにより、基板２の主面上に所定の凹凸を形成して、図１６Ｃに示すような光学装置１を得る。
【００４６】
本実施形態に係る光学装置の製造方法によれば、金属層整形工程に先立って誘電体層形成工程を行うのみならず、金属層３の整形と基板２表面の凹部形成を同時に行うことができることから、誘電体層を金属層整形工程におけるエッチングマスクとして用いることができるととともに、所望の深さ及び形状を有する凹凸によって、最終的に得る光学装置の主面を構成することが少ない工程数で可能となる。
【００４７】
＜光学装置の製造方法の第４の実施形態＞
本発明に係る光学装置の製造方法の、第４の実施形態を、図１７Ａ〜図１７Ｃを参照して説明する。
この第４実施形態では、説明を省略する部分は第１実施形態と同様であることとし、また、説明上、第１実施形態と重複する構成要素には、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００４８】
本実施形態に係る光学装置の製造方法においては、まず、可視光域に関して透明な基板２を用意し、この基板２の一主面に、最終的に得る光学装置の金属層３上に形成される誘電体層とは別の、例えばＳｉＯ２による第２の誘電体層５を例えば蒸着によって形成した後、例えばアルミニウムによる金属層３を形成する金属層形成工程を行い、図１７Ａに示すように、最終的に金属層３を残す領域に対応して誘電体によるレジスト７を被着形成して、誘電体層形成工程を行う。
【００４９】
続いて、最終的に誘電体層となるレジスト７の開口を通じて、金属層３及び第２の誘電体層５を貫通して基板２でストップするエッチングを行い、図１７Ｂに示すように、金属層３を互いに平行な複数の直線状に整形する金属層整形工程を行うと共に、金属層３と最終的に光学装置の誘電体層を構成するレジスト７の厚さの和に比して大きな深さの凹部を形成する。
なお、本実施形態では、レジスト７に対応する領域の第２の誘電体層５を完全に除去したが、一部残して第２の誘電体層５によって凹部を形成しても良いし、前述のエッチングが基板２に至る、つまり基板２を一部除去して凹部を形成し、これによって最終的に得る光学装置に、金属層と誘電体層の和よりも深い凹凸を形成することもできる。
【００５０】
続いて、誘電体によるレジスト７を、例えばエッチングによって所定の厚さ及び形状として、誘電体層４として形成することにより、基板２の主面上に所定の凹凸を形成して、図１７Ｃに示すような光学装置１を得る。
【００５１】
本実施形態に係る光学装置の製造方法によれば、金属層整形工程に先立って誘電体層形成工程を行うのみならず、金属層３と基板２の間にも第２の誘電体層５を設けることができ、所望の深さ及び形状を有する凹凸によって、最終的に得る光学装置の主面を構成することができる。
【００５２】
以上、本発明に係る光学装置及び光学装置の製造方法の実施の形態を説明したが、本発明は、これに限られるものではない。
例えば、前述の実施の形態においては、金属層、誘電体層ならびに第２の誘電体層の形成手法として蒸着を用いる例を説明したが、例えばスパッタリングやＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）などの薄膜形成手法によることも可能であるなど、本発明は、種々の変更及び変形をなされうる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】Ａ，Ｂ  それぞれ、本発明に係る光学装置の一例の構成を示す概略斜視図及び概略断面図である。
【図２】Ａ，Ｂ  それぞれ、本発明に係る光学装置の一例の構成における、グリッドに垂直な偏光成分及びグリッドに平行な偏光成分に対する、透過光の透過率と反射光の反射率の測定結果を示す模式図である。
【図３】本発明に係る光学装置の一例の構成における、グリッドに垂直な偏光成分に対する、透過光の透過率と反射光の反射率の測定結果を示す拡大模式図である。
【図４】Ａ，Ｂ  それぞれ、本発明に係る光学装置の一例の構成における、反射光の消光比及び透過光の消光比の測定結果を示す模式図である。
【図５】本発明に係る光学装置の他の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明に係る光学装置の他の例を示す概略断面図である。
【図７】本発明に係る光学装置の他の例を示す概略断面図である。
【図８】Ａ，Ｂ  それぞれ、本発明に係る光学装置の他の例の構成における、グリッドに垂直な偏光成分及びグリッドに平行な偏光成分に対する、透過光の透過率と反射光の反射率の測定結果を示す模式図である。
【図９】Ａ，Ｂ  それぞれ、本発明に係る光学装置の他の例の構成における、反射光の消光比及び透過光の消光比の測定結果を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る光学装置の他の例を示す概略断面図である。
【図１１】本発明に係る光学装置の他の例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明に係る光学装置の他の例を示す概略断面図である。
【図１３】本発明に係る光学装置の他の例を示す概略断面図である。
【図１４】Ａ〜Ｄ  本発明に係る光学装置の製造方法の一例の説明に供する工程図である。
【図１５】Ａ〜Ｃ  本発明に係る光学装置の製造方法の他の例の説明に供する工程図である。
【図１６】Ａ〜Ｃ  本発明に係る光学装置の製造方法の他の例の説明に供する工程図である。
【図１７】Ａ〜Ｃ  本発明に係る光学装置の製造方法の他の例の説明に供する工程図である。
【図１８】Ａ，Ｂ  それぞれ、従来の光学装置の構成を示す概略斜視図及び概略断面図である。
【図１９】Ａ，Ｂ  それぞれ、従来の光学装置の構成における、グリッドに垂直な偏光成分及びグリッドに平行な偏光成分に対する、透過光の透過率と反射光の反射率の測定結果を示す模式図である。
【図２０】Ａ，Ｂ  それぞれ、従来の光学装置の構成における、反射光の消光比及び透過光の消光比の測定結果を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・光学装置、２・・・基板、３・・・金属層、４・・・誘電体層、５・・・第２の誘電体層、６・・・レジスト、７・・・レジスト（誘電体層）、１０１・・・従来の光学装置、１０２・・・基板、１０３・・・金属層
【図１】
2006330178.tif 000003
【図２】
2006330178.tif 000004
【図３】
2006330178.tif 000005
【図４】
2006330178.tif 000006
【図５】
2006330178.tif 000007
【図６】
2006330178.tif 000008
【図７】
2006330178.tif 000009
【図８】
2006330178.tif 000010
【図９】
2006330178.tif 000011
【図１０】
2006330178.tif 000012
【図１１】
2006330178.tif 000013
【図１２】
2006330178.tif 000014
【図１３】
2006330178.tif 000015
【図１４】
2006330178.tif 000016
【図１５】
2006330178.tif 000017
【図１６】
2006330178.tif 000018
【図１７】
2006330178.tif 000019
【図１８】
2006330178.tif 000020
【図１９】
2006330178.tif 000021
【図２０】
2006330178.tif 000022