(57)【要約】【課題】  偏光分離素子に形成された凹凸形状の傾きを抑制する。【解決手段】  偏光分離素子１は、透明基板４と、この透明基板４上に形成された有機複屈折膜３と、この有機複屈折膜３の一方の面に周期的に形成されている凹凸格子５と、この凹凸格子５に充填されている等方性のオーバーコート剤６とを備えている。張出し部７は、凹凸格子５の凸部８から凹凸格子５の周期方向に張り出している。【選択図】    図１
2006040424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
この透明基板上に形成された有機複屈折膜と、
この有機複屈折膜の一方の面に周期的に形成されている凹凸形状と、
この凹凸形状に充填されている等方性のオーバーコート剤と、
前記凹凸形状の凸部から前記凹凸形状の周期方向に張り出した張出し部と、
を備えている偏光分離素子。
【請求項２】
前記張出し部は、前記凹凸形状の周期方向で当該凹凸形状のピッチと前記凸部の線幅とを共通とし、当該凸部の一部が当該凸部の線幅より小さく張り出して形成されている、請求項１に記載の偏光分離素子。
【請求項３】
前記張出し部は、前記凸部の長さ方向と直角をなして張り出して形成されている、請求項２に記載の偏光分離素子。
【請求項４】
前記張出し部は、一個の凸部あたり複数個形成されている、請求項２又は３に記載の偏光分離素子。
【請求項５】
一個の凸部あたり複数個形成されている前記張出し部の間隔は前記凹凸形状の周期方向と直交する方向に不規則である、請求項４に記載の偏光分離素子。
【請求項６】
前記凹凸形状は前記周期方向に沿って本素子を透過する光の光軸から傾斜している、請求項２〜５のいずれかの一に記載の偏光分離素子。
【請求項７】
前記有機複屈折膜からなり前記凸部を支持する支持部を備えている、請求項１項に記載の偏光分離素子。
【請求項８】
前記支持部は、本素子を透過する光の入射領域の外に形成されている、請求項７項に記載の偏光分離素子。
【請求項９】
前記支持部は、隣接する２つの前記凸部に繋がっている、請求項７又は８に記載の偏光分離素子。
【請求項１０】
前記支持部は、隣接する２つの前記凸部からそれぞれ同一の前記凹部に張り出していて、この２つの凸部は入れ子状である、請求項７又は８に記載の偏光分離素子。
【請求項１１】
前記支持部は、１つの前記凸部に複数個繋がれている、請求項７〜１０のいずれかの一に記載の偏光分離素子。
【請求項１２】
前記凹凸形状は、当該凹凸形状の周期方向に沿って本素子を透過する光の光軸から傾いている、請求項７〜１１のいずれかの一に記載の偏光分離素子。
【請求項１３】
前記支持部の高さは前記凸部の高さより低い、請求項７〜１２のいずれかの一に記載の偏光分離素子。
【請求項１４】
光記録媒体を照らす発光素子と、
前記光記録媒体を受光する受光素子と、
所定の光学系と、
を備え、
前記光学系には請求項１〜１３のいずれかの一に記載の偏光分離素子を含む、光ピックアップ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光ピックアップを備えている、光ディスク装置。
【請求項１６】
透明基板上に一方の面には周期的に凹凸形状が形成されている有機複屈折膜を形成する工程と、
前記凹凸形状の凸部から前記凹凸形状の周期方向に張り出した張出し部を形成する工程と、
前記凹凸形状に充填された等方性のオーバーコート剤を形成する工程と、
を備え、
前記有機複屈折膜上に同一構成の前記凸部のマスクパターンと前記張出し部のマスクパターンを形成し、その後、前記有機複屈折膜をエッチングして前記凹凸形状と前記張出し部とを同時に形成する、偏光分離素子の製造方法。
【請求項１７】
透明基板上に一方の面には周期的に凹凸形状が形成されている有機複屈折膜を形成する工程と、
前記有機複屈折膜からなり前記凸部を支持する支持部を形成する工程と、
前記凹凸形状に充填された等方性のオーバーコート剤を形成する工程と、
を備え、
前記有機複屈折膜上に同一構成の前記凸部のマスクパターンと前記支持部のマスクパターンを形成し、その後、有機複屈折膜をエッチングして前記凹凸形状と前記支持部とを同時に形成する、偏光分離素子の製造方法。
【請求項１８】
前記凹凸形状と前記支持部とを同時に形成する際には、前記有機複屈折膜のエッチング中に前記支持部のマスクパターンが消失して前記支持部の高さが前記凹凸形状の凸部の高さより低くなる、請求項１７に記載の偏光分離素子の製造方法。
【請求項１９】
前記凸部のマスクパターンがＡｌ，Ｃｒ，Ｃｏ又はＮｉの金属又は合金からなり、前記支持部のマスクパターンがレジストからなる、請求項１８に記載の偏光分離素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップの光学素子などとして用いる偏光分離素子、これを備えた光ピックアップ、光ディスク装置、及びこの偏光分離素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な光記録媒体に対応する光ピックアップ装置が市販されている。一つは、波長約７８０ｎｍのレーザー光を用いるＣＤ（Compact Disc）系の読み取り用光ピックアップ、書き込み用光ピックアップであり、また、波長約６６０ｎｍ程度のレーザー波長を用いるＤＶＤ（Digital Video Disc）系の読み取り用、書き込み用の光ピックアップ装置である。また、将来の高密度光ディスクとして、青色レーザー光を用いた光ディスク用ピックアップの研究開発も行われている。このような光ピックアップ装置は、使用するレーザーの波長が異なるが、ピックアップの小型化や低コスト化等の共通の課題をかかえており、これらの課題に対応した技術開発が行われている。
【０００３】
ところで、光ピックアップの小型化や低コスト化に有効な方法として、偏光分離素子に偏光ホログラム素子を採用することが挙げられる。すなわち、従来、レーザー光の往路、復路を分離する素子としては、プリズムを接着した偏光ビームスプリッタが用いられていたため、光学系が大型化していた。また、部品点数が多くなり、コスト増加の大きな要因となっていた。そこで、光ピックアップに偏光ホログラム素子を用いると、レーザー光源と受光素子をほぼ同一面に配置できるため、光学系を大幅に小型化できる。また、回路の設計が容易になるため、部品数も削減できるという利点もある。さらに、記録密度の異なる複数種類の記録媒体の書き込み、読み取りを一つの光ピックアップで行う場合においても、光路を共通化できるため非常に有効である。
【０００４】
次に、偏光ホログラム素子の従来技術について説明する。
【０００５】
特許文献１には、ニオブ酸リチウム基板を用いた偏光ホログラム素子が開示されている。特許文献１では、ニオブ酸リチウム基板に周期的なプロトン交換領域を形成し、その後プロトン交換領域を選択エッチングして周期的な溝を作る点が開示されている。
【０００６】
一方、複屈折性の有機材料を用いる技術としては、特許文献２，３に開示の技術が知られている。特許文献２の技術では、ガラス基板に配向膜を形成した後、真空蒸着法によってジアセチレンモノマーを成膜する。その後、ジアセチレンモノマーを紫外線重合し、更にパターン化した紫外線を照射することで周期的に色相を変化させて周期構造としている。特許文献３に開示の技術では、ガラス基板に有機複屈折膜を接着し、その後、有機複屈折膜にリソグラフィーによって周期的なマスクを形成する。そして、ドライエッチングによって周期的な凹凸格子を形成し、更に、等方的なオーバーコート剤で凹凸格子を埋めこんで偏光ホログラム素子としている。特許文献２，３の技術では、比較的安価な有機材料を用いるために、ニオブ酸リチウム基板を用いた偏光ホログラム素子よりも低コスト化が可能である。また、パターン露光やマスクを形成するリソグラフィーによってピッチを規定できるため、周期構造の狭ピッチ化が可能である。
【０００７】
また、特許文献４では、凹凸格子のある有機複屈折膜表面に樹脂製スペーサー部材を設けて所定のオーバーコート厚さを確保し、比較的低粘度のオーバーコート剤を用いて凹凸格子を埋め込む技術について開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１９９８２０公報
【特許文献２】特開２０００−２２１３２５公報
【特許文献３】特開２０００−７５１３０公報
【特許文献４】特開２００２−２７７６３８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示の技術においては、ニオブ酸リチウム基板は高価であり、かつ、プロトン交換に要する時間が長いため、低コストで偏光ホログラム素子を作製することは困難であるという不具合がある。また、プロトン交換膜のピッチを小さくできないため、周期構造の狭ピッチ化に限界があるという不具合もある。
【００１０】
また、特許文献３に開示の技術では、以下に述べるような問題点がある。まず、凹凸格子の周期方向に対して入射光を傾けた場合の０次回折効率、±１次回折効率と光入射角度との関係について、図２９に示す。この例で、偏光ホログラム素子に用いられた有機複屈折膜の屈折率は進相軸方向で１．６７、遅相軸方向で１．５８となっており、凹凸格子の形状は２．０μｍピッチ、duty＝５０％，深さ３．２μｍであり、屈折率１．５８の等方性のオーバーコート剤で充填された構造である。尚、図２９中の光入射角度は凹凸格子に垂直に入射する場合を０°としている。
【００１１】
図２９より、レーザーの光入射角度によって±１次光の回折効率に偏りが生じることがわかる。傾き２°で±１次回折光には約１０％の偏りが発生する。上記の偏光ホログラム素子は有機複屈折膜に凹凸格子を形成した後、等方性のオーバーコート剤で埋め込むが、凹凸格子は有機材料からなるため剛性が比較的小さく、オーバーコートの埋め込み中に凹凸格子が僅かに傾く場合がある。そして、光ピックアップは±１次回折光の一方のみを用いる。凹凸格子の僅かな傾きも回折効率に大きな偏りを生じさせ、光ピックアップの信号強度が変化してしまう。そのためオーバーコート剤の埋め込み工程では凹凸格子を傾けないことが重要であるが、特許文献３の技術では、凹凸格子の傾き防止に対しては何ら示しておらず、凹凸格子の傾きを防止できないという不具合がある。
【００１２】
また、特許文献４に開示の技術では、比較的低粘度のオーバーコート剤を用いると凹凸格子は傾きにくくなると予想されるが、この特許文献４の技術においても凹凸格子の傾きについては述べられておらず、凹凸格子の傾きを完全には防止できていないという不具合がある。
【００１３】
さらに、特許文献２，３に開示の技術では、回折格子自体は矩形の形状である。これは偏光ホログラム素子に入射するレーザー光に対して回折格子と直交する偏光には回折効率を高くし（つまり±１次回折効率を高くする）、かつ、回折格子と平行な偏光には透過率を大きくする（つまり０次回折効率を小さくする）ためである。しかしながら、矩形の回折格子では±１次回折効率は最大で４０％に留まり、信号の検出効率を上げることは困難であるという不具合がある。
【００１４】
本発明の目的は、偏光分離素子に形成された凹凸形状の傾きを抑制することができるようにすることである。
【００１５】
本発明の別の目的は、このような偏光分離素子を低製造コストで製造できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（１）本発明は、透明基板と、この透明基板上に形成された有機複屈折膜と、この有機複屈折膜の一方の面に周期的に形成されている凹凸形状と、この凹凸形状に充填されている等方性のオーバーコート剤と、前記凹凸形状の凸部から前記凹凸形状の周期方向に張り出した張出し部と、を備えている偏光分離素子である。
【００１７】
（２）別の面から見た本発明は、透明基板上に一方の面には周期的に凹凸形状が形成されている有機複屈折膜を形成する工程と、前記凹凸形状の凸部から前記凹凸形状の周期方向に張り出した張出し部を形成する工程と、前記凹凸形状に充填された等方性のオーバーコート剤を形成する工程と、を備え、前記有機複屈折膜上に同一構成の前記凸部のマスクパターンと前記張出し部のマスクパターンを形成し、その後、前記有機複屈折膜をエッチングして前記凹凸形状と前記張出し部とを同時に形成する、偏光分離素子の製造方法である。
【００１８】
（３）別の面から見た本発明は、透明基板上に一方の面には周期的に凹凸形状が形成されている有機複屈折膜を形成する工程と、前記有機複屈折膜からなり前記凸部を支持する支持部を形成する工程と、前記凹凸形状に充填された等方性のオーバーコート剤を形成する工程と、を備え、前記有機複屈折膜上に同一構成の前記凸部のマスクパターンと前記支持部のマスクパターンを形成し、その後、有機複屈折膜をエッチングして前記凹凸形状と前記支持部とを同時に形成する、偏光分離素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
（１）の本発明によれば、凹凸形状に等方性のオーバーコート剤を埋め込むとき、張出し部が凹凸形状を支えるため凹凸形状の傾きを抑制することができる。
【００２０】
（２）の本発明によれば、一度のエッチングで凹凸形状と張出し部を同時に形成でき、従来の張出し部の無い凹凸形状からなる偏光分離素子と同程度の製造コストで本発明の偏光分離素子を製造することができる。
【００２１】
（３）の本発明によれば、一度のエッチングで凹凸形状と支持部を同時に形成できるので、低製造コストで本発明の偏光分離素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を実施するための最良の一形態について説明する。
【００２３】
［実施の形態１］
図１は、本発明の一実施の形態である偏光分離素子１の側面図（ａ）、斜視図（ｂ）、張出し部７の拡大図（ｃ）である。図１の偏光分離素子１１はＤＶＤ対応である。
【００２４】
この偏光分離素子１１は、接着層２によって有機複屈折膜３が透明基板４上に接着されており、接着層２と対向する有機複屈折膜３の一方の面には周期的な凹凸格子５が形成され、凹凸格子５は等方性のオーバーコート剤６で充填されている。この偏光分離素子１は、波長約６６０ｎｍの偏光を入射させると、偏光が凹凸格子５と平行な場合は透過し、凹凸格子５と直交する場合は回折を起こす。
【００２５】
更に、凹凸格子５の凹部９には凸部８からの張出し部７が設けられている。本例では、張出し部７が凹凸格子５の周期方向に張り出して形成されている。そして、張出し部７は、凹凸格子５と、そのピッチ及び凸部８の線幅を共通としながら、凸部８から当該凸部８の線幅より小さく張り出して構成されている。なお、この張出し部７は凸部８の長さ方向と直角をなして張り出しており、１個の凸部８に例えば３０個ずつ（図１には２個のみ記載）形成されている。
【００２６】
また、オーバーコート剤６は、凹凸格子５を充填する他に有機複屈折膜３と対向透明基板１２を接着する作用も兼ねている。
【００２７】
本例に用いた透明基板４、対向透明基板１２は、例えば、厚さ１．０〜１．５ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる。
【００２８】
有機複屈折膜３は、ポリエステル系フィルムを延伸させたことで複屈折性を持たせたものであり、進相軸方向の屈折率（Ｎｙ）は１．６７、遅相軸方向の屈折率（Ｎｘ）は１．５８となっており、膜厚は８０μｍである。有機複屈折膜３上の凹凸格子５は遅相軸に平行に配置されており、凹凸格子５のピッチは２．０μｍ、dutyは５０％、格子の深さは３．２μｍとなっている。
【００２９】
また、接着層２は、例えば、エポキシ系紫外線硬化型接着剤からなり、光学的に等方で可視光に対して透明であり、屈折率は例えば１．５８となっている。
【００３０】
オーバーコート剤６は、例えば、アクリル紫外線硬化型接着剤からなり、光学的に等方で可視光に対して透明であり、屈折率は１．５２である。
【００３１】
なお、偏光分離素子１の両面には、波長６６０ｎｍの光に対しての図示しない反射防止膜が形成されている。
【００３２】
図２は、張出し部７の構造の詳細を示す平面図である。図２において、１個の凸部８には複数個、例えば３０個の張出し部７（図を簡略化するため、張出し部７として７ａ〜７ｄのみを記載）が設けられている。１個の凸部８にある複数の張出し部７の間隔は凹凸格子５の周期方向と直交する方向で不規則である。
【００３３】
ここで、凹凸格子５の周期方向での凹凸格子５のピッチをＰａ、凸部８の線幅をＬａ、張出し部７での周期方向での凹凸格子５のピッチをＰｂ、凸部８の線幅をＬｂ、張出し部７での凸部８のずれ量（変位）をΔｘとする。
【００３４】
本例では凹凸格子５の周期方向で凹凸格子５のピッチと凸部８の線幅を一定としながら、凸部８の一部が凸部８の線幅より小さく変位した張出し形状で張出し部７を構成しているので、
Ｐｂ＝Ｐｂ、Ｌａ＝Ｌｂ
Δｘ＜Ｌａ
となる。
【００３５】
変位Δｘが凸部８の線幅Ｌａよりも小さいと張出し部７と凸部８は分離せず連結した構造となり、凸部８に屈曲構造を設けることができる。
【００３６】
ところで、一般的に、地面に立てた平板は平板に対して直交する応力には倒れやすいが、屈曲構造を設けた板は倒れにくなる。本例においても同様の効果が期待でき、凹凸格子５に等方性のオーバーコート剤６を埋め込むときに張出し部７による屈曲構造があるため凸部８が傾きにくい。これは、凸部８に屈曲構造を設けたため凸部８の剛性が改善されたためと思われる。その結果、±１次回折光に偏りが発生する頻度が小さくなり、光学特性の揃った偏光分離素子１が得られやすくなる。
【００３７】
また、張出し部７は、凹凸格子５の凸部８の一部が凹部９に張り出したものであるため、凹凸格子５の傾きを抑制するために新たな材料を用いる必要がなく、有機複屈折膜３へのリソグラフィー工程、特に露光工程で用いるマスクやレチクルを改善することで張出し部７を形成でき、従来と同程度のコストで凹凸格子５の傾きを抑制できる。
【００３８】
さらに、凹凸格子５と直交する偏光が本例の偏光分離素子１に入射した場合、凹凸格子５と張出し部７ではピッチと凸部８の線幅が同一であるため、張出し部７でも凹凸格子５と同じ回折角と回折効率を示し、従来の張出し部７の無い偏光ホログラム素子と同等の回折効率が得られる。更に、図３（ｂ）に示すように、張出し部７が凸部８から９０度を大きく逸脱して張り出している場合、凹凸格子５と直交する偏光が入射した場合は、張出し部７が凸部８から９０度を大きく逸脱して張り出していることによる斜線部１１でも回折が起こり、希望する方向への回折効率が低下するが、本例のように張出し部７が凸部８からほぼ９０度で張り出している場合、図３（ａ）は、斜線部１１がほぼ存在しないため希望する方向にのみ±１次光を回折することができる。
【００３９】
そのうえ、凹凸格子５と平行な偏光が偏光分離素子１に入射した場合、１個の凸部８にある複数個の張出し部７の間隔が凹凸格子５の周期方向と直交する方向に不規則であるため、特定の方向には回折せず、張出し部７の無い凹凸格子５からなる従来の偏光ホログラム素子と比較して僅かに小さい程度の大きな透過率を確保できる。
【００４０】
なお、本例では１つの凸部８に３０個の張出し部７を設けたが、いうまでもなく、張出し部７の数は本例に限定される必要はなく、凹凸格子５の傾きや偏光分離素子１の波面収差の許容値を考慮して決定すれば良い。一般に、張出し部７を多く設けると凹凸格子５の傾きの抑制がより向上するが、偏光分離素子１の波面収差が低下するので、最適な個数を選ぶ必要がある。
【００４１】
また、本例では張出し部７ａ〜７ｄにおいて変位Δｘを一定としたが、各張出し部７の変位Δｘは一定である必要は無く、Δｘが凸部８の線幅Ｌａより小さければよい。一般的に、変位を大きくすると凹凸格子５の傾きを抑制しやすいので、ΔXを凸部８の線幅の１／２程度にするのが望ましい。
【００４２】
次に、本例の偏光分離素子１の製造方法につき、図４〜図７を参照して、（ａ）〜（ｕ）の工程で説明する。なお、以下の（ａ）〜（ｕ）の説明と、図４〜図７に含まれる各図の符号は合致している。ここでは、本発明者が、現実に偏光分離素子１を製造したときの結果に基づいて具体的に説明する。
【００４３】
まず、（ａ）（ｂ）に示すように、直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍでオリエンテーションフラットを設けたショット製の光学ガラスＢＫ７からなる透明基板４をスピンテーブル２１に乗せ、真空吸着によってスピンテーブル２１に固定する。その後、スピンテーブル２１を１０〜５０ｒｐｍで回転させながら、透明基板４の中央部にディスペンサー２２を用いて屈折率１．５８、粘度６００ｃｐのエポキシ系紫外線硬化型接着剤２を３〜８ｇ滴下した。その後、スピンテールを４５０ｒｐｍで回転させ、透明基板４の全面に紫外線硬化型接着剤２３を広げ、その後スピンテーブル２１の回転を停止する。
【００４４】
（ｃ）その後、直径９０ｍｍ、厚さ８０μｍ、有機複屈折の遅相軸と平行にオリエンテーションフラットをもつ有機複屈折膜３を載置装置を用いて紫外線硬化型接着剤２の上に乗せた。載置の際は、有機複屈折膜３の中心をスピンテーブル２１の回転中心にほぼ合せ、有機複屈折膜３のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度を±０．５度以下とする。
【００４５】
（ｄ）その後、スピンテーブル２１を９００ｒｐｍで１１秒間回転し、接着剤２を振り切る。
【００４６】
（ｅ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止し、有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察したところ、有機複屈折膜３は透明基板４上でほとんど動いていなかった。
【００４７】
（ｆ）その後、スピンテーブル２１を２０００ｒｐｍで５秒間回転して接着剤を振り切る。
【００４８】
（ｇ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察すると、有機複屈折膜３は透明基板４上で５ｍｍ程度動いており、有機複屈折膜３の中心とスピンテーブル２１の回転中心及び有機複屈折のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットが平行から大きくずれている。そのため、調整治具２４を用いて有機複屈折膜３の外側にずれた側の端部を透明基板４の中心側へ押し、透明基板４上を滑るように有機複屈折膜３を動かし（以後、滑るように動かすことを「滑動」と略す）、有機複屈折膜３の位置修正（つまり、透明基板４と有機複屈折膜３の中心を合せ、かつ、有機複屈折のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットを概略平行となる位置へ有機複屈折膜３を動かす）を行なう。その後、スピンテーブル２１を再度２０００ｒｐｍで１１秒間回転して、接着剤を振り切る。
【００４９】
その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察すると、有機複屈折膜３は透明基板４上で約４ｍｍ程度動いている。その後、調整治具２４を用い有機複屈折膜３を透明基板４上で滑動し、有機複屈折膜３の位置修正を行なう。
【００５０】
その後、スピンテーブル２１を再度２０００ｒｐｍで７秒間回転して、接着剤を振り切る。
【００５１】
その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察すると、有機複屈折膜３は透明基板４上で約３ｍｍ程度動いている。その後、調整治具２４を用い、有機複屈折膜３を透明基板４上で滑動し有機複屈折膜３の位置修正を行なう。
【００５２】
その後、スピンテーブル２１を再度２０００ｒｐｍで７秒間回転して、接着剤を振り切る。
【００５３】
その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察すれば、有機複屈折膜３は透明基板４上でほとんど動いていない。
【００５４】
そして、倍率４〜５０倍の測長顕微鏡を用いて有機複屈折膜３と透明基板４の相対位置を観察すると、有機複屈折膜３端と透明基板４端の距離は４ｍｍ以上あり、有機複屈折膜３のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度は０．２８度である。
【００５５】
有機複屈折膜３の接着仕様では、透明基板４端と有機複屈折膜３端の距離と有機複屈折のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度が規定されている。
【００５６】
有機複屈折膜３端と透明基板４端の距離は有機複屈折膜３のエッチング装置のクランプ幅から決まり、本例では２ｍｍ以上である。有機複屈折膜３のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度の許容値は偏光分離素子１の１次回折効率から決まり、本例では±１度以下である。
【００５７】
上記の顕微鏡の測定結果から、有機複屈折膜３の端部と透明基板４の端部の距離及び有機複屈折膜３のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度が許容値内であることが確認された。
【００５８】
（ｈ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止した状態で、有機複屈折膜３側からメタルハライドランプ（図示せず）を用いて第１の紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤２を半硬化する。
【００５９】
（ｉ）その後、透明基板４を７００ｒｐｍで６０秒間回転し、有機複屈折膜３と透明基板４の境界にアセトン２５を滴下する。アセトンは本例に用いたエポキシ系紫外線硬化型接着剤２を溶解し、かつ、有機複屈折膜３を溶解しない有機溶媒である。本工程によって、（ｈ）の工程後に基板４の周辺部に残っていた紫外線硬化型接着剤２はアセトンによって除去される。
【００６０】
（ｊ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止し、有機複屈折膜３側からメタルハライドランプを用いて第２の紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤２を完全に硬化する。
【００６１】
（ｋ）有機複屈折膜３を接着した透明基板４（以後、有機複屈折膜３を接着した透明基板４を単に「基板４」と略す）をスピンテーブル２１から外し、倍率４〜５０倍の測長顕微鏡で有機複屈折膜３と透明基板４の相対位置を再度測定した結果、有機複屈折膜３の端部と透明基板４の端部の距離、有機複屈折膜３のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度は（ｈ）〜（ｊ）工程を経ても変化はない。
【００６２】
（ｌ）その後、前記の基板４にスピンコート法によってポジレジスト２７を０．７μｍの厚さに塗布し、６０℃で３０分のプリベークを行なう。
【００６３】
（ｍ）その後、基板４を縮小投影露光装置（ＮＡ＝０．３０、波長；ｉ線）に装着し、透明基板４のオリエンテーションフラットを縮小投影露光装置側で検出し、１ｓｔ露光によって透明基板４のオリエンテーションフラットと平行な方向に凹凸格子５の反転パターンを露光する。
【００６４】
本露光に用いるレチクル２６には２．０μｍピッチ（凸部８：１．０μｍ，凹部９：１．０μｍ）の凹凸格子５パターンの反転が形成されており、１個の凸部８には凸部８の線幅を１．０μｍとしたまま凸部８から０．５０μｍ張り出した張出し部７が３０個設けられている（図面を簡略化するため張出し部７は２個のみ記載）。なお，１個の凸部８にある３０個の張出し部７の間隔は凹凸格子５の周期方向と直交する方向で５〜５０μｍの範囲で不規則とする。レチクル２６を用いると、凹凸格子５の反転パターンを露光すると同時に張出し部７の反転パターンも露光できる。
【００６５】
（ｎ）その後、現像液ＮＭＤ−３を用いたパドル現像を行い、有機複屈折膜３上に凸部８から０．５０μｍ張り出した張出し部７の反転パターンを持つ凸部８の反転したレジストパターン２８を形成する。
【００６６】
（ｏ）その後、前記のレジストパターン２８上に真空蒸着法やスパッタ法によってＡｌ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｎｉ等の金属ないし合金からなる膜２９を５０〜１００ｎｍの厚さで成膜する。本例では真空蒸着法によってＡｌを７０ｎｍ蒸着する。
【００６７】
（ｐ）その後、基板４をアセトン浴に浸漬し、超音波振動を与えてレジストを溶解してリフトオフを行った。これによってレジストパターン２９を反転させたＡｌからなる凸部８から０．５０μｍ張り出した張出し部７を持つ凸部８のマスクパターン３０を完成できる。
【００６８】
（ｑ）その後、ＮＬＤエッチング装置を用い酸素ガスを主成分とするエッチングガス雰囲気中で、有機複屈折膜３を深さ３．２μｍエッチングする。張出し部７を持つ凸部８のマスクパターン３０はＡｌからなるため酸素ガスを主成分とするエッチング雰囲気ではほとんどエッチングされず、Ａｌ膜のない領域のみがエッチングされ、凹凸格子５と張出し部７が同時に形成できる。
【００６９】
（ｒ）その後、基板４をリン酸系のＡｌエッチング液に浸漬し、Ａｌからなる張出し部７を持つ凸部８のマスクパターン３０を除去し、凸部８から０．５０μｍ張り出した張出し部７を持つ凹凸格子５を完成させる。
【００７０】
（ｓ）その後、平面加工したφ２００ｍｍ、厚み５０ｍｍのステンレス台上に凹凸格子５を形成した基板４を置き、凹凸格子５面に光学的に等方で透明なアクリル系紫外線硬化型接着剤（オーバーコート剤６）をマイクロシリンジで１．０ｍｌ滴下する。そして、両面を光学研磨した直径１００ｍｍ、厚み１．０ｍｍの対向透明基板１２（材質；ショット製の光学ガラスＢＫ７）に乗せ、更に、対向透明基板１２上に光学研磨した光学ガラスを乗せ、対向透明基板１２に１００ｇｆ／ｃｍ２の圧力を加え、オーバーコート剤６を被接着面全面に広げて凹凸格子５を埋め込む。この状態で対向透明基板１２を通して紫外線を照射し、オーバーコート剤６を硬化する。
【００７１】
（ｔ）その後、真空蒸着法によって透明基板４と対抗透明基板４表面にＭｇＦ２／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２の多層膜からなる反射防止膜１３を形成する。
【００７２】
（ｕ）その後、ダイシングソーを用いて５ｍｍ角に切り出し、複数の偏光分離素子１を完成させる。
【００７３】
このようなプロセスで作製した偏光分離素子１にＨｅ−ＮｅレーザーのＰ偏光を入射して透過率を測定する。また、Ｓ偏光を入射して±１次回折効率を測定する。さらに、非接触三次元表面粗さ計システム（Zygo Mark IVxp（光源は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー））を用いて波面収差を測定する。その結果、光学仕様（透過率９６±３％、±１次回折効率３２±５％、波面収差０．０２λｒｍｓ以下）を達成したサンプルの歩留は７５％であり、本例の製造法によると、製品の歩留まり良く偏光分離素子１を作製できることができる。
【００７４】
本例の製造方法では、凹凸格子５のパターンが形成されたレチクルに凹部９に相当する領域に凹凸格子５のピッチと凸部８の線幅を一定としながら凸部８の一部が凸部８の線幅より小さく変位した張出し部７のパターンを作り込んでおけば、一度のリソグラフィー／エッチングで、張出し部７を持つ凹凸格子５を形成できる。その結果、従来の張出し部７のない凹凸格子５からなる偏光ホログラム素子と同じプロセスを用いて凹凸格子５の傾きを抑制できるので、従来と同程度の製造コストで偏光分離素子１を製造できる。
【００７５】
なお、本例では、リフトオフプロセスを用いて有機複屈折膜３上に張出し部７を持つ凸部８のマスクパターンを形成したが、透明基板４に有機複屈折膜３を接着後、有機複屈折膜３上にＡｌ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｎｉ等の金属層ないし合金層を成膜し、その後、リソグラフィーによってピッチと線幅を凹凸格子５のピッチと凸部８の線幅と共通にしながら、凸部８の一部が凸部８の線幅より小さく変位した張出し部７を持つ凸部８のレジストパターンを形成し、さらにその後、金属層および合金層をエッチングし、レジストパターンを除去して張出し部７を持つ凸部８のマスクパターンを完成させ、そして、有機複屈折膜３をドライエッチングするようにしても良い。
【００７６】
［実施の形態２］
別の実施の形態について説明する。
【００７７】
以下の説明で図１〜図７と同一符号の部材などは、前述の実施の形態と共通であるため、詳細な説明は省略する。
【００７８】
本実施の形態の偏光分離素子１の構成を図８に示す。図８は、偏光分離素子１の凹凸格子５の平面図（ａ）、凹凸格子５の側面図（ｂ）、偏光分離素子１の側面図（ｃ）である。
【００７９】
本例の偏光分離素子１では、透明基板４上に接着された有機複屈折膜３に形成された凹凸格子５が凹凸格子５の周期方向に沿ってレーザー光の光軸から傾いた構造となっている。本例ではこの傾きを５°とした。
【００８０】
また、凹凸格子５の凹部９には凸部８からの張出し部７が設けられている。本例では、張出し部７が凹凸格子５の周期方向に張り出し、そのピッチと線幅を凹凸格子５のピッチと凸部８の線幅と共通としていて、凸部８の一部が凸部８の線幅より小さく張り出した張出し部７から構成されている。なお、張出し部７は１個の凸部８に例えば２５個ずつ形成されている。
【００８１】
本例の構造を用いると、有機複屈折膜３上の凹凸格子５は始めからレーザー光の光軸に対して５°傾いているため±１次回折光に偏りが生じる。効率の大きい側の１次回折光を用いることで偏光分離素子１の光出力を約５０％程度にまで向上させることができる。
【００８２】
また、本例の偏光分離素子１を光ピックアップに用い、回折効率の大きい側の１次回折光をフォトダイオードに導く構造とすると、光ピックアップの信号出力を大きくでき、より高速の読み出し／書き込みが可能になる
なお、傾いた凹凸格子５の凸部８には凹凸格子５のピッチと凸部８の線幅を一定としながら凸部８の一部が凸部８の線幅より小さく張り出した張出し部７が設けられているので、張出し部７のない凸部８と比較して凸部８の剛性が高い。そのため、凹凸格子５を等方性のオーバーコート剤６を埋め込む時は凹凸格子５が更に傾くことを抑制できる。その結果、初期の傾きを維持しやすくなり、周期方向に沿ってレーザー光の光軸から所定の傾きを持った偏光分離素子１を安定的に製造することができる。
【００８３】
本例の偏光分離素子１も前述の実施の形態と同様の製造方法で製造できる。具体的には、Ａｌからなる張出し部７を持つ凸部８のマスクを完成させた後、（ｑ）のエッチング工程において、入射するイオンの方向に対して凹凸格子５のマスクの周期方向に沿って基板４を５°傾けてエッチングを行なうことで、凹凸格子５の凹凸の周期方向に沿ってレーザー光の光軸から５°傾いた凹凸格子５を実現することができる。
【００８４】
なお、本例では凹凸格子５の傾きを５°としたが、いうまでもなく本発明はこの例に限定されるものではなく、凹凸格子５がその凹凸の周期方向に沿ってレーザー光の光軸から傾いていればよい。なお、図２９より、傾きが６°程度で±１次光の偏りが飽和する傾向が判るので、凹凸格子５の傾きは１〜６°程度にすることが望ましい。
【００８５】
［実施の形態３］
別の実施の形態について説明する。
【００８６】
以下の説明で図１〜図８と同一符号の部材などは、前述の実施の形態と共通であるため、詳細な説明は省略する。
【００８７】
本実施の形態の偏光分離素子１の構成を図９に示す。図９は、偏光分離素子１の側面図（ａ）、斜視図（ｂ）、後述の支持部４１の拡大図（ｃ）である。偏光分離素子１はＤＶＤ対応となっている。
【００８８】
本例の偏光分離素子１も接着層２によって有機複屈折膜３が透明基板４上に接着されており、接着層２と対向する有機複屈折膜３の一方の面には周期的な凹凸格子５が形成され、前記凹凸格子５は等方性のオーバーコート剤６で充填されている。
【００８９】
また、凹凸格子５の凹部９に凸部８からの張出し部７が設けられている。本例では、張出し部７が凸部８に繋がった支持部４１から構成されており、かつ、支持部４１は有機複屈折膜３からなる。これにより、有機複屈折膜３からなる支持部４１が凸部８を支持する。なお、支持部４１は凸部８の長さ方向の両端に２個ずつ（１個の凸部８に４個の支持部４１がある）あり、凹凸格子５に入射するレーザー光の入射領域の外に支持部４１が形成されている。
【００９０】
また、オーバーコート剤６は凹凸格子５を充填する他に有機複屈折膜３と対向透明基板１２を接着する作用も兼ねている。
【００９１】
本例では透明基板４、対向透明基板１２は、厚さ１．０〜１．５ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる。有機複屈折膜３はポリエステル系のフィルムを延伸させたことで複屈折性を持たせたものであり、例えば、進相軸方向の屈折率（Ｎｙ）は１．６７、遅相軸方向の屈折率（Ｎｘ）は１．５８となっており、膜厚は１００μｍである。有機複屈折膜３上の凹凸格子５は遅相軸に平行に配置されており、例えば、凹凸格子５のピッチは２．０μｍ、dutyは５０％、格子の深さは３．２μｍとなっている。
【００９２】
また、接着層２はアクリル系紫外線硬化型接着剤からなり、光学的に等方で可視光に対して透明であり、例えば、屈折率は１．５２となっている。
【００９３】
オーバーコート剤６も接着層２と同一の材料からなり、光学的に等方で可視光に対して透明であり、例えば、屈折率は１．５２である。
【００９４】
なお、偏光分離素子１の両面には、例えば、波長６６０ｎｍの光に対しての反射防止膜が形成されている（図示せず）。
【００９５】
本例の構成では、凹凸格子５の凹部９には凸部８に繋がった支持部４１が設けられているため、凹凸格子５に等方性のオーバーコート剤６を埋め込む時に支持部４１が凹凸格子５を支えるため、凹凸格子５の傾きを抑制できる。その結果、前述の実施の形態と同様に±１次回折光に偏りが発生する頻度が小さくなり、光学特性の揃った偏光分離素子１が得られる。
【００９６】
また、支持部４１は有機複屈折膜３から構成されているため、凹凸格子５の傾きを抑制するために新たな材料を用いる必要がなく、有機複屈折膜３へのリソグラフィー工程やエッチング工程を改善することで支持部４１を形成でき、従来の支持部４１の無い凹凸格子５から成る偏光ホログラム素子と同程度の製造コストで凹凸格子５の傾きを抑制することができる。
【００９７】
さらに、支持部４１はＤＶＤの読み込みや書き込みに用いられる波長６６０ｎｍのレーザー光が凹凸格子５に入射する入射領域の外に形成されているため、偏光分離素子１を通過するレーザー光に対して支持部４１は波面を乱さない。その結果、前述した実施の形態の偏光分離素子１と比較して波面収差を小さくでき、支持部４１の無い凹凸格子５からなる偏光ホログラム素子と同程度の波面収差を実現しながら、凹凸格子５の傾きを抑制することができる。
【００９８】
次に、本例の偏光分離素子１の製造方法について、図１０〜図１４を参照して、（ａ）〜（ｕ）の工程で説明する。なお、以下の（ａ）〜（ｕ）の説明と、図４〜図７に含まれる各図の符号は合致している。ここでは、本発明者が、現実に偏光分離素子１を製造したときの結果に基づいて具体的に説明する。
【００９９】
まず、（ａ）（ｂ）では、直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍでオリエンテーションフラットを設けたショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板４をスピンテーブル２１に乗せ、真空吸着によってスピンテーブル２１に固定する。その後、スピンテーブル２１を１０〜５０ｒｐｍで回転させながら、透明基板４の中央部にディスペンサー２２を用いて屈折率１．５２、粘度５００ｃｐのアクリル系紫外線硬化型接着剤２を３〜１０ｇ滴下する。その後、スピンテーブル２１を４００ｒｐｍで回転させ、透明基板４の全面に紫外線硬化型接着剤を広げ、スピンテーブル２１の回転を停止する。
【０１００】
（ｃ）その後、直径９０ｍｍ、厚さ１００μｍ 、有機複屈折の遅相軸と平行にオリエンテーションフラットをもつ有機複屈折膜３を、載置装置を用いて紫外線硬化型接着剤２の上に乗せた。載置の際は、有機複屈折膜３の中心をスピンテーブル２１の回転中心にほぼ合せ、有機複屈折のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度を±０．５度以下とする。
【０１０１】
（ｄ）その後、スピンテーブル２１を７００ｒｐｍで１０秒間回転し接着剤２を振り切る。
【０１０２】
（ｅ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察したところ、有機複屈折膜３は透明基板４上でほとんど動いていない。
【０１０３】
（ｆ）その後、スピンテーブル２１を１５００ｒｐｍで３秒間回転して接着剤を振り切る。
【０１０４】
（ｇ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察したところ、有機複屈折膜３は透明基板４上で３ｍｍ程度動いており、有機複屈折膜３の中心とスピンテーブル２１の回転中心及び有機複屈折のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットが平行から大きくずれている。そのため、調整治具２４を用いて有機複屈折膜３を透明基板４上で滑動して有機複屈折膜３の位置修正を行なう。
【０１０５】
その後、スピンテーブル２１を再度１５００ｒｐｍで８秒間回転して、接着剤２を振り切る。その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察すると、有機複屈折膜３は透明基板４上で約３ｍｍ程度動いている。その後、調整治具２４を用い、有機複屈折膜３を透明基板４上で滑動し、有機複屈折膜３の位置修正を行なう。
【０１０６】
その後、スピンテーブル２１を再度１５００ｒｐｍで１０秒間回転して、接着剤２を振り切る。その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察すると、有機複屈折膜３は透明基板４上で約２ｍｍ程度動いている。その後、調整治具２４を用い、有機複屈折膜３を透明基板４上で滑動し、有機複屈折膜３の位置修正を行なう。
【０１０７】
その後、スピンテーブル２１を再度１５００ｒｐｍで９秒間回転して、接着剤２を振り切る。その後スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察したところ、有機複屈折膜３は透明基板４上でほとんど動いていなかった。
【０１０８】
倍率４〜５０倍の測長顕微鏡を用いて有機複屈折膜３と透明基板４の相対位置を観察した結果、有機複屈折膜３端と透明基板４端の距離は４ｍｍ以上あり、有機複屈折膜３のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度は０．６２度である。
【０１０９】
上記の顕微鏡の測定結果から、有機複屈折膜３端と透明基板４端の距離および有機複屈折膜３のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度が許容値内であることが確認される。
【０１１０】
（ｈ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止した状態で、有機複屈折膜３側から高圧水銀灯を用いて第１の紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤２を半硬化する。
【０１１１】
（ｉ）その後、透明基板４を７００ｒｐｍで６０秒間回転し、有機複屈折膜３膜と透明基板４の境界にイソプロピルアルコール２５を滴下する。イソプロピルアルコールは本例に用いたアクリル系紫外線硬化型接着剤２を溶解し、かつ、有機複屈折膜３を溶解しない有機溶媒である。本工程によって（ｈ）の工程後に基板４の周辺部に残っていた紫外線硬化型接着剤２はイソプロピルアルコールによって除去される。
【０１１２】
（ｊ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止し、有機複屈折膜３側から高圧水銀灯を用いて第２の紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤２を完全に硬化する。
【０１１３】
（ｋ）有機複屈折膜３を接着した基板４をスピンテーブル２１から外し、倍率４〜５０倍の測長顕微鏡で有機複屈折膜３と透明基板４の相対位置を再度測定した結果、有機複屈折膜３端と透明基板４端の距離、有機複屈折膜３のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度は（ｈ）〜（ｊ）の工程を経ても変化はない。
【０１１４】
（ｌ）その後，前記の基板にスピンコート法によってポジレジスト２７を０．７μｍの厚さに塗布し、６０℃で３０分のプリベークを行なう。
【０１１５】
（ｍ）その後，基板４を縮小投影露光装置（ＮＡ＝０．３０、波長；ｉ線）に装着し、透明基板４のオリエンテーションフラットを縮小投影露光装置側で検出し、１ｓｔ露光によって透明基板４のオリエンテーションフラットと平行な方向に凹凸格子５の反転パターンを露光する。
【０１１６】
本露光に用いたレチクル２６には２．０μｍピッチの凹凸格子５の反転パターンが形成されており、凸部８の反転パターンの両端には凸部８に繋がった支持部４１の反転パターンが凹部９に相当する領域に２個ずつ形成されている。そのため、凹凸格子５の反転パターンを露光すると同時に支持部４１の反転パターンも露光できる。
【０１１７】
（ｎ）その後、現像液ＮＭＤ−３を用いたパドル現像を行い、有機複屈折膜３上に凸部８の反転したレジストパターンと支持部４１の反転したレジストパターンを形成する。
【０１１８】
（ｏ）その後、前記のレジストパターン２８上に真空蒸着法によってＡｌの膜２９を７０ｎｍ蒸着する。
【０１１９】
（ｐ）その後、基板４をアセトン浴に浸漬し、超音波振動を与えてレジストを溶解してリフトオフを行なう。これによってレジストパターン２８を反転させたＡｌからなる凸部８のマスクパターンと支持部４１のマスクパターン３０を完成できる。
【０１２０】
（ｑ）その後、ＮＬＤエッチング装置を用い、酸素ガスを主成分とするエッチングガス雰囲気中で、有機複屈折膜３を深さ３．２μｍエッチングする。凸部８のマスクパターン３０と支持部４１のマスクパターン３０はＡｌからなるため、酸素ガスを主成分とするエッチング雰囲気ではほとんどエッチングされず、Ａｌ膜のない領域のみがエッチングされ、凹凸格子５と凸部８に繋がった有機複屈折膜３からなる支持部４１が同時に形成できる。また、支持部４１の高さと凹凸格子５の凸部８の高さは同一で３．２μｍとなる。なお、支持部４１はレーザー光が凹凸格子５に入射する領域の外に設けられている。
【０１２１】
（ｒ）その後、基板４をリン酸系のＡｌエッチング液に浸漬し、Ａｌからなる凸部８のマスクパターンと支持部４１のマスクパターンを除去し、凹凸格子５と凹部９にある凸部８と繋がった有機複屈折膜３からなる支持部４１を完成させる。
【０１２２】
（ｓ）その後、平面加工したφ２００ｍｍ、厚み５０ｍｍのステンレス台上に凹凸格子５を形成した基板４を置き、凹凸格子５面に光学的に等方で透明なアクリル系紫外線硬化型接着剤（オーバーコート剤６）をマイクロシリンジで１．０ｍｌ滴下する。そして、両面を光学研磨した直径１００ｍｍ、厚み１．５ｍｍの対向透明基板１２（材質；ショット製の光学ガラスＢＫ７）に乗せ、更に対向透明基板１２上に光学研磨した光学ガラスを乗せ、対向透明基板１２に１００ｇｆ／ｃｍ２の圧力を加え、オーバーコート剤６を被接着面全面に広げて凹凸格子５を埋め込む。この状態で対向透明基板１２を通して紫外線を照射し、オーバーコート剤６を硬化する。
【０１２３】
（ｔ）その後、真空蒸着法によって透明基板４と対抗透明基板１２の表面にＭｇＦ２／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２の多層膜からなる反射防止膜１３を形成する。
【０１２４】
（ｕ）その後、ダイシングソーを用いて５ｍｍ角に切り出し、複数の偏光分離素子１を完成させる。
【０１２５】
上記のプロセスで作製した偏光分離素子１の透過率、±１次回折効率、波面収差を前述の実施の形態と同様な方法で測定する。その結果、光学仕様（透過率９６±３％、±１次回折効率３２±５％、波面収差０．０２λｒｍｓ以下）を達成したサンプルの歩留は８３％であり、本例の製造方法によると前述の実施の形態よりも歩留良く偏光分離素子１を製造できることが確認できる。
【０１２６】
本例の製造方法では、有機複屈折膜３上にリフトオフプロセスによって同一構成（本例ではＡｌ膜を使用）の凸部８のマスクパターンと支持部４１のマスクパターンを形成し、その後ＮＬＤエッチング装置を用いて有機複屈折膜３をエッチングしている。凸部８と支持部４１のマスクパターンを有機複屈折膜３と選択比が良好な部材で構成したため、一度のエッチングで凹凸格子５と支持部４１を同時に形成できる。
【０１２７】
また、凹凸格子５のパターンが形成されたレチクルに凹部９に相当する領域に凸部８に繋がった支持部４１のパターンを作り込んでおけば、一度のリソグラフィー／エッチングで凹凸格子５と支持部４１を形成できる。その結果、従来の支持部４１のない凹凸格子５からなる偏光ホログラム素子と同じプロセスを用いて凹凸格子５の傾きを抑制できるので、従来と同程度の製造コストで偏光分離素子１を実現できる。
【０１２８】
なお、本例ではリフトオフプロセスを用いて有機複屈折膜３上に凸部８と支持部４１のマスクパターンを形成したが、透明基板４に有機複屈折膜３を接着後、有機複屈折膜３上にＡｌ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｎｉ等の金属層ないし合金層を成膜し、その後、リソグラフィーによって凸部８と支持部４１のレジストパターンを形成し、その後、金属層および合金層をエッチングし、更にレジストパターンを除去して凸部８と支持部４１のマスクパターンを完成させ、その後、有機複屈折膜３をドライエッチングしても良い。
【０１２９】
また、本例では、凸部８に繋がった支持部４１は凹凸格子５に入射するレーザー光の入射領域外に設けたが、偏光分離素子１の光学特性を満たす場合は、レーザー光が入射する領域に凸部８に繋がった支持部４１を設けてもよい。すなわち、レーザー光が入射する入射領域に支持部４１を設けると、支持部４１による回折によって透過率が僅かに低下する。また、支持部４１による波面収差の低下もある。そこで、このような不具合を防ぐため、支持部４１の形状や大きさを工夫して偏光分離素子１の透過率、波面収差が許容値内に入るように設計する必要がある。
【０１３０】
［実施の形態４］
別の実施の形態について説明する。
【０１３１】
以下の説明で図９〜図１３と同一符号の部材などは、前述の実施の形態と共通であるため、詳細な説明は省略する。
【０１３２】
本実施の形態の偏光分離素子１の構成を図１４に示す。実施の形態３と本実施の形態との相違は、支持部４１の形状にある。図１４は、この偏光分離素子１の凹凸格子５の平面図である。この偏光分離素子１では、凹凸格子５の凸部８の最端部から僅かに内側の領域の凹部９に凸部８に繋がった支持部４１を設けており、かつ、この支持部４１は有機複屈折膜３からなる偏光分離素子１である。
【０１３３】
本例においても、実施の形態３と同様に凹凸格子５に等方性のオーバーコート剤６を埋め込むときは、凹凸格子５の凹部９にある凸部８に繋がった支持部４１が凹凸格子５を支えるため、凹凸格子５の傾きを抑制できる。なお、凸部８に繋がった支持部４１は凹凸格子５に入射するレーザー光の領域外に設けておくと、支持部４１は偏光分離素子１を通過するレーザー光の波面を乱さないので、より望ましい。
【０１３４】
本例の偏光分離素子１を製造するためには、前述した実施の形態３と同様な方法を用いれば良い。具体的には、図１１（ｍ）のリソグラフィー工程において、レチクル２６上に凹凸格子５の反転パターンと、凸部８の最端部から僅かに内側の凹部９に相当する領域に凸部８に繋がった支持部４１の反転パターンを形成しておけば、実施の形態３の製造方法で本例の偏光分離素子１を製造することができる。
【０１３５】
［実施の形態５］
別の実施の形態について説明する。
【０１３６】
以下の説明で図９〜図１３と同一符号の部材などは、前述の実施の形態と共通であるため、詳細な説明は省略する。
【０１３７】
本実施の形態の偏光分離素子１の構成の説明図を図１５に示す。実施の形態３と本実施の形態との相違は、支持部４１の形状にある。図１５は、この偏光分離素子１の凹凸格子５の平面図である。この偏光分離素子１では、凹凸格子５の凸部８に繋がった支持部４１が凸部８の両側の凹部９のうちの一方の凹部９にのみ設けられており、かつ、支持部４１は有機複屈折膜３からなる。
【０１３８】
実施の形態３では、１個の凹部９には、その両側に位置する２つの凸部８の支持部４１が各々形成されているため、支持部４１の長さは凹部９の幅の１／２未満にしなければならなかった。
【０１３９】
本例のような構造にすると、１つの凹部９には１つの凸部８から張り出している支持部４１のみが存在するので、凸部８に繋がった支持部４１の長さを実施の形態２の場合よりも大きくできる。その結果、凹凸格子５を支える支持部４１の強度を向上できる。そのため、凹凸格子５に等方性のオーバーコート剤６を埋め込むときは、凹凸格子５の凹部９には凸部８に繋がった比較的長い支持部４１が設けているので、凹凸格子５の傾きを更に抑制でき、所望の光学特性を持つ偏光分離素子１がより得られやすくなる。
【０１４０】
本例の偏光分離素子１も実施の形態３と同様な製造方法を用いれば製造でき、図１１（ｍ）のリソグラフィー工程において、レチクル２６上に凹凸格子５の反転パターンと凹部９に相当する領域には凸部８に繋がった支持部４１の反転パターンを１個のみ設けておけば良い。
【０１４１】
［実施の形態６］
別の実施の形態について説明する。
【０１４２】
以下の説明で図９〜図１３と同一符号の部材などは、前述の実施の形態と共通であるため、詳細な説明は省略する。
【０１４３】
本実施の形態の偏光分離素子１の構成を図１６に示す。実施の形態３と本実施の形態との相違は、支持部４１の形状にある。図１６は、この偏光分離素子１の凹凸格子５の平面図である。この偏光分離素子１では、凹凸格子５の凸部８に繋がった支持部４１が隣接する凸部８にも繋がっており、かつ、支持部４１は有機複屈折膜３からなる偏光分離素子１である。つまり、１つの凹部９に位置する支持部４１は、その両側の２つの凸部８にも繋がっている。本例では、４本の凸部８が支持部４１で連結されて一体化した構造となっている。
【０１４４】
本例のような構造にすると、複数の凸部８が支持部４１を介して一体化しているので、凸部８の剛性を更に大きくできる。その結果、凹凸格子５に等方性のオーバーコート剤６を埋め込むときは、凹凸格子５の剛性が実施の形態３の構造よりも大きいので、凹凸格子５の傾きを更に抑制できる。
【０１４５】
本例の偏光分離素子１も実施の形態３と同様な方法で製造でき、図１１（ｍ）のリソグラフィー工程において、レチクル２６上に凹凸格子５の反転パターンと隣接した凸部８に連結した支持部４１の反転パターンを設けておけば良い。
【０１４６】
なお、本例では４本の凸部８が支持部４１を介して一体化した構造であるが、この構造に限定されるものではなく、少なくとも凸部８に繋がった支持部４１が隣接する凸部８にも繋がっている構造であればよい。しかしながら、凹凸格子５の剛性を向上させることを考えると、できるだけ多くの凸部８を一体化することが望ましい。
【０１４７】
［実施の形態７］
別の実施の形態について説明する。
【０１４８】
以下の説明で図９〜図１３と同一符号の部材などは、前述の実施の形態と共通であるため、詳細な説明は省略する。
【０１４９】
本実施の形態の偏光分離素子１の構成を図１７に示す。実施の形態３と本実施の形態との相違は、支持部４１の形状にある。図１７は、この偏光分離素子１の凹凸格子５の平面図である。この偏光分離素子１では、１つの凸部８の一つの端部に４個の支持部４１を設けているので、１個の凸部８には８個の支持部４１が繋がっている。凹凸格子５の一方の端部をみると、実施の形態３では１つの凸部８に２つの支持部４１が連結されているが、本例では、１つの凸部８に４つの支持部４１に連結されている。そのため、凸部８をより大きな力で支えることができる。その結果、凹凸格子５に等方性のオーバーコート剤６を埋め込むときに凹凸格子５の傾きを更に抑制できる。
【０１５０】
なお、４つの支持部４１は凹凸格子５に入射するレーザー光が入射する領域の外に設けておくと、１個の凸部８に繋がった複数の支持部４１は偏光分離素子１を通過するレーザー光の波面を乱さないので、より望ましい。
【０１５１】
本例の偏光分離素子１も実施の形態３と同様な方法で製造することができ、図１１（ｍ）のリソグラフィー工程において、レチクル２６上に凹凸格子５の反転パターンと１個の凸部８に繋がった複数の支持部４１の反転パターンを設けておけば良い。
【０１５２】
なお、図１７では、凹凸格子５の一方の端部で４個の支持部４１が凸部８に連結されているが、本発明はこのような構造に限定されるものではなく、凹凸格子５の一方の端部で複数の支持部４１、例えば、２，３，４，５，６，…個の支持部４１が１個の凸部８に繋がっていれば、本例と同様の効果が期待できる。また、例えば、複数の支持部４１のうち、一部の支持部４１が実施の形態６と同様に隣接する２個の凸部８に繋がっている構造としてもよい。
【０１５３】
［実施の形態８］
別の実施の形態について説明する。
【０１５４】
以下の説明で図９〜図１３と同一符号の部材などは、前述の実施の形態と共通であるため、詳細な説明は省略する。
【０１５５】
本実施の形態の偏光分離素子１の構成を図１８に示す。実施の形態３と本実施の形態との相違は、支持部４１の形状にある。図１８は、この偏光分離素子１の凹凸格子５の平面図である。この偏光分離素子１では、１つの凸部８の両側からそれぞれ支持部４１（４１ａ，４１ｂ）が繋がっており、これに隣接した凸部８には両側からそれぞれ支持部４１（４１ｃ，４１ｄ）が繋がっており、かつ、支持部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは有機複屈折膜３からなる。また、４個の支持部４１のうちで同じ凹部９に位置する支持部４１ｂと４１ｃは入れ子状になっている。なお、１つの凸部８に繋がった２つの支持部４１４１ａ，４１ｂ、あるいは、支持部４１ｃ，４１ｄは、各々の凸部８の端部から等距離にある。
【０１５６】
本例のような構造にすると、隣接した２つの凸部８に繋がった各支持部４１ｂ、４１ｄが同じ凹部９に形成されても支持部４１ｂと４１ｃは入れ子状になっているため、実施の形態３と異なり、支持部４１の長さを凹部９の幅の１／２未満にする必要がなく、支持部４１の長さを凹部９の幅より若干短い程度まで長くできる。そのため、実施の形態３よりも支持部４１の強度を強くできる。また、本例の構造では、一方の端部で１個の凹部９に２個の支持部４１を設けることができるので、実施の形態５の場合よりも支持部４１の数を多くできる。
【０１５７】
これらの結果から、等方性のオーバーコート剤６を埋め込むときは、凹凸格子５の傾きを更に抑制できる。
【０１５８】
また、上記の効果を実現する偏光分離素子１の構造の別の例としては、図１９の平面図に示すものも挙げられる。図１９の構成は、１個の凸部８に支持部４１ａ，４１ｂが繋がっており、隣接した凸部８には支持部４１ｃ，４１ｄが繋がっており、かつ、支持部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは有機複屈折膜３からなる。また、４つの支持部４１のうち同じ凹部９に位置する支持部４１ｂ，４１ｃは入れ子状になっている。なお、１つの凸部８に繋がった支持部４１ａ，４１ｂ、支持部４１ｃ，４１ｄは各々の凸部８の最端部から異なる距離にある例である。
【０１５９】
本例の構造でも、図１８の構成と同様に支持部４１の長さを実施例３よりも長くでき、かつ、１つの凹部９にはその一方の端部で複数の支持部４１を設けることができるので、凹凸格子５に等方性のオーバーコート剤６を埋め込むときは凹凸格子５の傾きを更に抑制できる。
【０１６０】
なお、図１８、図１９の偏光分離素子１も実施の形態３と同様の製造方法を用いれば製造でき、図１１（ｍ）のリソグラフィー工程において、レチクル２６上に凹凸格子５の反転パターンと１つの凹部９に相当する領域に入れ子状になった支持部４１の反転パターンを設けておけば良い。
【０１６１】
本例では、１つの凸部８に一方の端部で２個の支持部４１が繋がっていたが、実施の形態７と同様に片側の端部に複数の支持部４１を設け、１つの凹部９に形成された複数の支持部４１が全て入れ子状になっていてもよく、また、一部の支持部４１が入れ子状になっていてもよい。また、一部の支持部４１が実施の形態６と同様に隣接する２つの凸部８に繋がっていてもよい。
【０１６２】
［実施の形態９］
別の実施の形態について説明する。
【０１６３】
以下の説明で図９〜図１３と同一符号の部材などは、前述の実施の形態と共通であるため、詳細な説明は省略する。
【０１６４】
本実施の形態の偏光分離素子１の構成を図２０に示す。図２０は、本実施の形態の偏光分離素子１の説明図であり、偏光分離素子１の凹凸格子５の平面図（ａ）、凹凸格子５の側面図（ｂ）、偏光分離素子１の側面図（ｃ）である。この偏光分離素子１では、透明基板４上に接着された有機複屈折膜３に形成された凹凸格子５が、その凹凸格子５の周期方向に沿ってレーザー光の光軸から傾いた構造となっている。本例では、傾きは３°とした。また、凹凸格子５の凸部８の両端では凹部９には凸部８と繋がった２個の支持部４１があり、かつ前記の支持部４１は有機複屈折膜３から構成されている。
【０１６５】
本例の構造とすると、有機複屈折膜３上の凹凸格子５には初めからレーザー光の光軸に対して３°傾いているため、±１次回折光に偏りが生じる。効率の大きい側の１次回折光を用いることで偏光分離素子１の光出力を４５〜５０％程度にまで向上することができる。また、本例の偏光分離素子１を光ピックアップに用い、回折効率の大きい側の１次回折光をフォトダイオードに導く構造とすると、光ピックアップの信号出力を大きくでき、より高速のデータの読み出し／書き込みが可能になる
なお、傾いた凹凸格子５の凸部８の両端には凸部８に繋がった支持部４１が設けられているので、凹凸格子５を等方性のオーバーコート剤６を埋め込むときは支持部４１が凹凸格子５を支えるので、凹凸格子５が更に傾くことを抑制できる。その結果、初期の傾きを維持しやすくなり、凹凸格子５の周期方向に沿ってレーザー光の光軸から所定の傾きを持った偏光分離素子１を安定的に製造できるようになる。
【０１６６】
本例の偏光分離素子も実施の形態３と同様な製造方法を用いれば製造することができる。具体的にはＡｌからなる凸部８のマスクと支持部４１のマスクを完成させた後、図１３（ｑ）のエッチング工程において、入射するイオンの方向に対して凸部８のマスクの周期方向に沿って透明基板４を３°傾けてエッチングを行なうことにより、凹凸格子５の周期方向に沿ってレーザー光の光軸から３°傾いた凹凸格子５を実現することができる。
【０１６７】
なお、本例では凹凸格子５の傾きを３°としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、実施の形態２と同様に１°〜６°の範囲内にするのが望ましい。
【０１６８】
［実施の形態１０］
別の実施の形態について説明する。
【０１６９】
以下の説明で図９〜図１３と同一符号の部材などは、前述の実施の形態と共通であるため、詳細な説明は省略する。
【０１７０】
本実施の形態の偏光分離素子１の構成を図２１に示す。図２１は、本実施の形態の偏光分離素子１の説明図であり、偏光分離素子１の側面図（ａ）、偏光分離素子１の斜視図（ｂ）、支持部４１の拡大図（ｃ）である。
【０１７１】
本例の偏光分離素子１も接着層２によって有機複屈折膜３が透明基板４上に接着されており、接着層２と対向する有機複屈折膜３の一方の面には周期的な凹凸格子５が形成され、凹凸格子５は等方性のオーバーコート剤６で充填されている。また、凹凸格子５の凹部９には凸部８に繋がった支持部４１が設けられており、かつ、支持部４１は有機複屈折膜３から構成されている。また、支持部４１の高さをＨｓ、凹凸格子５の凸部８の高さをＨｇとすると、支持部４１の高さＨｓは凸部８の高さＨｇより低く構成されている。
【０１７２】
本例に用いた透明基板４、対向透明基板１２も実施の形態３と同様であり、厚さ１．０〜１．５ｍｍのショット製の光学ガラスＢＫ７からなる。
【０１７３】
有機複屈折膜３は、ポリエステル系のフィルムを延伸させたことで複屈折性を持たせたものであり、進相軸方向の屈折率（Ｎｙ）は１．６７，遅相軸方向の屈折率（Ｎｘ）は１．５８となっており、膜厚は８０μｍである。有機複屈折膜３上の凹凸格子５は遅相軸に平行に配置されており、凹凸格子５のピッチは２．０μｍ、dutyは５０％、格子の深さは３．２μｍとなっている。
【０１７４】
また、接着層２はエポキシ系紫外線硬化型接着剤からなり、光学的に等方で可視光に対して透明であり、屈折率は１．５８となっている。
【０１７５】
オーバーコート剤６も接着層２と同一の材料からなり、光学的に等方で可視光に対して透明で、屈折率は１．５８である。
【０１７６】
なお、偏光分離素子１の両面には波長６６０ｎｍの光に対しての反射防止膜１３が形成されている。
【０１７７】
本例の構成においても、凹凸格子５に等方性のオーバーコート剤６を埋め込むときは、支持部４１が凹凸格子５を支えるため凹凸格子５の傾きを抑制できる。更に本例の構成では支持部４１の高さＨｓが凸部８の高さＨｇよりも低くなっているため、オーバーコート剤６の埋込み工程で凹凸格子５上をオーバーコート剤６が流動する場合、オーバーコート剤６の流れが支持部４１でせき止められにくいので、支持部４１の周辺もオーバーコート剤６が充填されやすい。その結果、オーバーコート埋込み工程で気泡の発生する頻度が小さくなり、偏光分離素子１の信頼性を向上できる。
【０１７８】
次に、本例の偏光分離素子１の作製方法を、図２２〜図２６を参照して説明する。なお、以下の（ａ）〜（ｗ）の説明と、図２２〜図２６に含まれる各図の符号は合致している。ここでは、本発明者が、現実に偏光分離素子１を製造したときの結果に基づいて具体的に説明する。
【０１７９】
（ａ）（ｂ）直径１００mm、厚さ１．０mmでオリエンテーションフラットを設けたショット製の光学ガラスＢＫ７からなる透明基板４をスピンテーブル２１に乗せ、真空吸着によってスピンテーブル２１に固定する。その後、スピンテーブル２１を１０〜５０ｒｐｍで回転させながら、透明基板４の中央部にディスペンサー２２を用いて屈折率１．５８、粘度６００ｃｐのエポキシ系紫外線硬化型接着剤を３〜１０ｇ滴下する。その後、スピンテーブル２１を３００ｒｐｍで回転させ、透明基板４全面に紫外線硬化型接着剤２を広げ、その後、スピンテーブル２１の回転を停止する。
【０１８０】
（ｃ）その後、直径９０mm、厚さ８０μｍ、有機複屈折の遅相軸と平行にオリエンテーションフラットをもつ有機複屈折膜３を、載置装置を用いて紫外線硬化型接着剤の上に乗せる。載置の際は、有機複屈折膜３の中心をスピンテーブル２１の回転中心にほぼ合せ、有機複屈折のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度を±０．５度以下とする。
【０１８１】
（ｄ）その後、スピンテーブル２１を７００ｒｐｍで１０秒間回転し接着剤２を振り切る。
【０１８２】
（ｅ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察すると、有機複屈折膜３は透明基板４上でほとんど動いていない。
【０１８３】
（ｆ）その後、スピンテーブル２１を１１００ｒｐｍで４秒間回転して接着剤２を振り切る。
【０１８４】
（ｇ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察すると、有機複屈折膜３は透明基板４上で４mm程度動いている。そのため、調整治具２４を用いて透明基板４上で有機複屈折膜３を滑動し、位置修正を行なう。
【０１８５】
その後、スピンテーブル２１を再度１１００ｒｐｍで５秒間回転して、接着剤２を振り切る。その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察すると、有機複屈折膜３は透明基板４上で約２mm程度動いている。その後、調整治具２４を用い有機複屈折膜３を透明基板４上で滑動し、有機複屈折膜３の位置修正を行なう。
【０１８６】
その後、スピンテーブル２１を再度１１００ｒｐｍで５秒間回転して、接着剤２を振り切る。その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察すると、有機複屈折膜３は透明基板４上でほとんど動いていない。
【０１８７】
その後、スピンテーブル２１を再度１１００ｒｐｍで１６秒間回転して、接着剤２を振り切る。その後、スピンテーブル２１の回転を停止して有機複屈折膜３の位置ずれを目視で観察すると、有機複屈折膜３は透明基板４上でほとんど動いていない。
【０１８８】
倍率４〜５０倍の測長顕微鏡を用いて有機複屈折膜３と透明基板４の相対位置を観察した結果、有機複屈折膜３の端部と透明基板４の端部の距離は４mm以上あり、有機複屈折膜３のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度は０．２７度であった。
【０１８９】
この顕微鏡での測定結果から、有機複屈折膜３端と透明基板４端の距離および有機複屈折膜３のオリエンテーションフラットと透明基板４のオリエンテーションフラットのなす角度が許容値内であることが確認された。
【０１９０】
（ｈ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止した状態で、有機複屈折膜３側からメタルハライドランプを用いて第１の紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤２を半硬化する。
【０１９１】
（ｉ）その後、透明基板４を７００ｒｐｍで６０秒間回転し、有機複屈折膜３と透明基板４の境界にアセトンを滴下する。アセトンは本例に用いたエポキシ系紫外線硬化型接着剤２を溶解し、かつ、有機複屈折膜３を溶解しない有機溶媒である。本工程によって（ｈ）の工程後に基板４の周辺部に残っていた紫外線硬化型接着剤２はアセトンによって除去される。
【０１９２】
（ｊ）その後、スピンテーブル２１の回転を停止し、有機複屈折膜３側からメタルハライドランプを用いて第２の紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤２を完全に硬化する。
【０１９３】
（ｋ）有機複屈折膜３を接着した基板４をスピンテーブル２１から外し、基板４にスピンコート法によってポジレジスト２７を０．７μｍの厚さに塗布し、６０℃で３０分のプリベークを行なう。
【０１９４】
（ｌ）その後、基板４を縮小投影露光装置（ＮＡ＝０．３０、波長；ｉ線）に装着し、透明基板４のオリエンテーションフラットを縮小投影露光装置側で検出し、１ｓｔ露光によって透明基板４のオリエンテーションフラットと平行な方向に凹凸格子５の反転パターンを露光する。
【０１９５】
（m）その現像液ＮＭＤ−３を用いたパドル現像を行い、有機複屈折膜３上に凸部８の反転したレジストマパターンを形成する。
【０１９６】
（ｎ）その後、レジストパターン上にスパッタ法によってＡｌ膜２９を５０ｎｍ蒸着する。
【０１９７】
（ｏ）その後、基板４をアセトン浴に浸漬し、超音波振動を与えてレジストを溶解してリフトオフを行い、レジストパターンを反転させたＡｌからなる凸部８のマスクパターンを完成させる。
【０１９８】
（ｐ）その後、凸部８のマスクパターン上にスピンコート法によってポジレジストを１．０μｍの厚さに塗布し、６０℃で３０分のプリベークを行なう。
【０１９９】
（ｑ）その後、基板４を縮小投影露光装置（ＮＡ＝０．３０、波長；ｉ線）に装着し、凸部８のマスクパターンと重ね合わせを行い、凸部８のマスクパターンの両端に凹部９に相当する領域に支持部４１のパターンを露光する。
【０２００】
（ｒ）その現像液ＮＮＤ−３を用いたパドル現像を行い、凸部８のマスクパターンの両端の凹部９にレジスト４１からなる支持部４１のマスクパターンを形成する。なお、支持部４１のマスクパターンは凸部８のマスクパターンと繋がっている構造となっている。
【０２０１】
（ｓ）その後、ＮＬＤエッチング装置を用い酸素ガスを主成分とするエッチングガス雰囲気中で、有機複屈折膜３を深さ３．２μｍエッチングする。
【０２０２】
凸部８のマスクパターンはＡｌ膜２９からなるため酸素ガスを主成分とするエッチング雰囲気ではほとんどエッチングされないため、深さ３．２μｍの矩形性の良い凹部９が形成される。一方、支持部４１のマスクパターンはレジスト４１からなるため有機複屈折膜３とほぼ１：１の選択比でエッチングされ、エッチング終了時点では支持部４１のマスクパターンは消失し、約１μｍ高さの支持部４１が形成される。
【０２０３】
なお、支持部４１はレーザー光が凹凸格子５に入射する入射領域の外に設けられている。
【０２０４】
（ｔ）その後、基板４をリン酸系のＡｌエッチング液に浸漬しＡｌ膜２９からなる凸部８のマスクを除去し、凹凸格子５と、凹部９にある凸部８と繋がった有機複屈折膜３からなる凸部８よりも低い支持部４１を完成させる。
【０２０５】
（ｕ）その後、平面加工したφ２００mm、厚み５０mmのステンレス台上に凹凸格子５を形成した基板４を置き、凹凸格子５面に光学的に等方で透明なエポキシ系紫外線硬化型接着剤（オーバーコート剤６）をマイクロシリンジで１．０ｍｌ滴下する。そして、両面を光学研磨した直径１００mm、厚み２．０mmの対向透明基板１２（材質；ショット製の光学ガラスＢＫ７）に乗せ、更に対向透明基板１２上に光学研磨した光学ガラスを乗せ、対向透明基板１２に１００ｇｆ／ｃｍ２の圧力を加え、オーバーコート剤６を被接着面全面に広げて凹凸格子５を埋め込む。この状態で対向透明基板１２を通して紫外線を照射し、オーバーコート剤６を硬化する。
【０２０６】
（ｖ）その後、真空蒸着法によって透明基板４と対抗透明基板１２の表面にＭｇＦ２／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２の多層膜からなる反射防止膜１３を形成する。
【０２０７】
（ｗ）その後、ダイシングソーを用いて５ｍｍ角に切りだし、複数の偏光分離素子１を完成させる。
【０２０８】
上記のプロセスで作製した偏光分離素子１の透過率、±１次光回折効率、波面収差を実施の形態１と同様な方法で測定した。その結果、光学仕様（透過率９６±３％、±１次回折効率３２±５％、波面収差０．０２λｒｍｓ以下）を達成したサンプルの歩留は８４％であり、本例の作製法によると歩留良く偏光分離素子１を作製できることが確認された。
【０２０９】
本例の製造方法では、有機複屈折膜３上にＡｌ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｎｉ等の金属ないし合金からなる凸部８のマスクパターンとレジストからなる支持部４１のマスクパターンを形成し、その後、有機複屈折膜３をエッチングする。凸部８のマスクパターンはＡｌ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｎｉ等の金属ないし合金からなるため酸素ガスを主成分とするエッチング雰囲気ではほとんどエッチングされず、所定の深さの凹部９が形成される。一方、支持部４１のマスクパターンはレジストからなるので、有機複屈折膜３との選択比は非常に小さく１付近となる。またレジスト膜厚は通常１μｍ近傍で使用されるので、有機複屈折膜３を数μｍエッチングするとエッチング終了時点では支持部４１のマスクパターンは消失してしまい、支持部４１のマスクパターンの膜厚に相当する高さの支持部４１が形成できる。よって、１度のドライエッチングによって凹凸格子５と支持部４１を形成し、かつ支持部４１の高さＨｓが凹凸格子５の凸部８の高さＨｇより低い構造を実現できる。
【０２１０】
これにより、実施の形態３で記載した方法に一度のリソグラフィー工程を追加することで、本例の偏光分離素子１を実現でき、製造コストのアップを抑えながら偏光分離素子１の信頼性を向上できる。
【０２１１】
［実施の形態１１］
別の実施の形態について説明する。
【０２１２】
本実施の形態は、前述の各実施の形態のうちのいずれかの偏光分離素子１を用いた、光ピックアップである。
【０２１３】
図２７に、本実施の形態の光ピックアップ１０１の構成の一例を示す。光ピックアップ１０１は、ＤＶＤ用の光ピックアップであって、発光素子であるレーザーダイオード１０７から出射された波長６６０ｎｍのＳ偏光の光は、所定の光学系である、前述のいずれかの実施の形態の偏光分離素子１、コリメータレンズ１０２、λ/４波長板１０３、対物レンズ１０４を通った後、ＤＶＤ−ＲＯＭ１０５を照射し、ＤＶＤ−ＲＯＭ１０５の記録ピットからの反射光は、所定の光学系を介し、すなわち、λ/４波長板１０３で直線偏光になった後、前記の偏光分離素子１で回折してフォトダイオード１０６に導かれ、所定のフォーカス検出、トラック検出、信号検出が行われる。
【０２１４】
本例の光ピックアップ１０１を用いてＤＶＤ−ＲＯＭ１０５から情報信号の再生を行ったところ、前述の各実施の形態の偏光分離素子１を用いた場合とも十分な信号出力を得ることができる。
【０２１５】
また、実施の形態２の偏光分離素子１を用いた場合は、実施の形態１と比較して１．２倍程度の信号出力が得られ、高速読み出しに有利である。実施の形態２の偏光分離素子１は有機複屈折膜３に形成された凹凸格子５が凹凸格子５の周期方向に沿ってレーザー光が垂直に入射する仮想面から５°傾いているため、＋１次回折効率が実施の形態１の偏光分離素子１よりも大きい。そのため、実施の形態２の偏光分離素子１を用いた光ピックアップ１０１は大きな信号出力が得られたと考えられる。
【０２１６】
さらに、本例の光ピックアップ１０１は偏光分離素子１がプリズムを接着した偏光ビームスプリッタよりも小さくなっているため、従来の光ピックアップよりも小型化できる。
【０２１７】
［実施の形態１２］
別の実施の形態について説明する。
【０２１８】
本実施の形態は、前述の光ピックアップ１０１を備えた光ディスク装置２０１である。図２８は、本実施の形態の光ディスク装置２０１の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【０２１９】
まず、光記録媒体Ｄとしてはその記録面にウォブリングされて形成されたトラックを有するものが用いられ、この光記録媒体Ｄを回転駆動させる回転駆動手段としてのスピンドルモータ２０２が設けられている。また、レーザーダイオード等の光源とレーザー光を集光する対物レンズや、光記録媒体１からの反射光を受光素子に導く光学系、フォーカシングサーボやトラッキングサーボを行うためのアクチュエータなどが搭載された光ピックアップ３が設けられている。その受光素子は、トラックの接線方向に対してその受光領域が２分割されて光スポットの記録面からの反射光を受光するように構成されている。
【０２２０】
光ピックアップ２０３には検出された再生信号のフィルタリングとデジタル化等の処理を行う再生回路２０４が接続され、この再生回路２０４には生成されたユーザデータ成分のデータフォーマットを変換するデコーダ２０５が接続され、メモリ内蔵のＣＰＵ２０６を介して外部ホスト（図示せず）に送出する信号再生系が構成されている。
【０２２１】
一方、記録すべき情報は外部ホストからＣＰＵ２０６を介してエンコーダ２０７に送られ、このエンコーダ２０７によりデータフォーマットを変換し、レーザー制御回路２０８で情報ビットに応じて光ピックアップ１０１内の光源の発光制御を行うことで光記録媒体Ｄ上に情報が書き込まれる。
【０２２２】
また、光ピックアップ１０１中の２分割受光素子により検出された出力信号から演算回路２０９にてサーボ信号を生成し、サーボ回路２１０にて光ピックアップ１０１の位置制御を行なう。サーボ回路２１０ではクロック生成回路２１１のクロック信号を基に光記録媒体Ｄが搭載されているスピンドルモータ２０２の回転制御も行なう。
【０２２３】
一方、演算回路２０９で演算された２分割受光素子の出力はウォブル信号検出回路２１２に送られ、抽出されたウォブル信号を基にクロック生成回路２１１ではディスク回転に追従した正確なクロックを生成する。また、物理アドレス情報を含んだウォブル信号はアドレス検出回路２１３に送られ、アドレスデコーダ２１４でアドレス情報に変換され、アクセス位置のアドレス情報を再生する。
【０２２４】
このような光ディスク装置に関して、本実施の形態の特徴はウォブル信号検出回路２１２にある。また、本実施の形態では、クロック生成回路２１１、アドレス検出回路２１３、アドレスデコーダ２１４等により、ウォブル信号に基づき記録動作の制御等に供される処理装置が構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０２２５】
【図１】本発明の実施の形態１である偏光分離素子の側面図（ａ）、斜視図（ｂ）、張出し部の拡大図（ｃ）である。
【図２】張出し部の構造の詳細を示す平面図である。
【図３】凸部と張出し部の平面図である。
【図４】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図５】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図６】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図７】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２である偏光分離素子の凹凸格子の平面図（ａ）、凹凸格子の側面図（ｂ）、偏光分離素子の側面図（ｃ）である。
【図９】本発明の実施の形態３である偏光分離素子の側面図（ａ）、斜視図（ｂ）、支持部の拡大図（ｃ）である。
【図１０】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図１１】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図１２】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図１３】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態４の偏光分離素子の構成の説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態５の偏光分離素子の構成の説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態６の偏光分離素子の構成の説明図である。
【図１７】本発明の実施の形態７の偏光分離素子の構成の説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態８の偏光分離素子の構成の説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態８の偏光分離素子の別の構成の説明図である。
【図２０】本発明の実施の形態９の偏光分離素子の構成の説明図である。
【図２１】本発明の実施の形態１０の偏光分離素子の説明図であり、偏光分離素子の側面図（ａ）、偏光分離素子１の斜視図（ｂ）、支持部の拡大図（ｃ）である。
【図２２】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図２３】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図２４】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図２５】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図２６】偏光分離素子の製造工程の説明図である。
【図２７】本発明の実施の形態１１である光ピックアップの構成の説明図である。
【図２８】本発明の実施の形態１２である光ディスク装置の構成の説明図である。
【図２９】発明が解決しようとする課題についての説明図である。
【符号の説明】
【０２２６】
１  偏光分離素子
３  有機複屈折膜
４  透明基板
５  凹凸形状
６  オーバーコート剤
７  張出し部
８  凸部
４１  支持部
１０１  光ピックアップ
１０６  受光素子
１０７  発光素子
２０１  光ディスク装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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