(57)【要約】【課題】回折光学素子におけるチッピングを有効に軽減する。【解決手段】透明基板１０と、この透明基板上に接着層１０１を介して接着固定され、接着層と逆側の面に、凹凸による回折格子１１Ｂを形成された有機材料膜１０２と、この有機材料膜の回折格子１１Ｂを形成された側の面に設けられるオーバコート層１０３と、このオーバコート層上に固定される透明な保護基板１０４とを有する回折光学素子において、接着層１０１の厚さ：ＴＳと、オーバコート層１０３の厚さ：ＴＯが略等しく、透明基板および／または上記保護基板の周面部のチッピングが１００μｍ以下である。【選択図】    図１
2004354875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
この透明基板上に接着層を介して接着固定され、上記接着層と逆側の面に、凹凸による回折格子を形成された有機材料膜と、
この有機材料膜の上記回折格子を形成された側の面に設けられるオーバコート層と、
このオーバコート層上に固定される透明な保護基板とを有する回折光学素子において、
上記接着層の厚さと、上記オーバコート層の厚さが略等しく、上記透明基板および／または上記保護基板の周面部のチッピングが１００μｍ以下であることを特徴とする回折光学素子。
【請求項２】
請求項１記載の回折光学素子において、
有機材料膜が有機複屈折膜であり、オーバコート層が、上記有機複屈折膜の常光線に対する屈折率もしくは異常光線に対する屈折率と実質的に等しい屈折率を持つ等方性光学材料であることを特徴とする回折光学素子。
【請求項３】
原透明基板上に接着層を介して原有機材料膜を接着固定し、上記原有機材料膜の接着層と逆側の面に、凹凸による回折格子を複数個、格子配列状に形成し、形成された格子配列状の回折格子上にオーバコート層を形成し、上記オーバコート層に透明な原保護基板を固定して回折光学素子の格子状配列を得、ダイシング装置により上記複数の回折光学素子を個別的に分離する回折光学素子製造方法において、
原透明基板上に原有機材料膜を接着固定する接着層の厚さ：ＴＳと、オーバコート層の厚さ：ＴＯを略等しくすることを特徴とする回折光学素子製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の回折光学素子製造方法において、
接着層およびオーバコート層の厚さを、原有機材料膜の厚さよりも薄くすることを特徴とする回折光学素子製造方法。
【請求項５】
請求項３または４記載の回折光学素子製造方法において、
接着層およびオーバコート層を同一材料で形成することを特徴とする回折光学素子製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の回折光学素子製造方法において、
接着層およびオーバコート層を、アクリル系もしくはエポキシ系の材料により形成することを特徴とする回折光学素子製造方法。
【請求項７】
請求項３〜６の任意の１に記載の回折光学素子製造方法において、
有機材料膜として有機複屈折膜を用い、オーバコート層として、上記有機複屈折膜の常光線に対する屈折率もしくは異常光線に対する屈折率と実質的に等しい屈折率を持つ等方性光学材料を用いることを特徴とする回折光学素子製造方法。
【請求項８】
請求項３〜６の任意の１に記載の回折光学素子製造方法により製造された回折光学素子。
【請求項９】
請求項７記載の回折光学素子製造方法により製造され、偏光ホログラム素子として使用される回折光学素子。
【請求項１０】
請求項２または９記載の回折光学素子を、光源側からの光束の光路と、光ディスクからの戻り光束の光路とを光路分離する偏光ホログラム素子として用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１１】
光ディスクに対し、光ピックアップ装置を用いて情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ディスクドライブ装置において、
光ピックアップ装置として、請求項１０記載のものを用いたことを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回折光学素子およびその製造方法および光ピックアップ装置および光ディスクドライブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回折光学素子は「光に所望の回折現象を生じさせる光学素子」であり、分光や光の偏向等を行わせる素子として広く使用されている。
【０００３】
回折光学素子は従来から種々のものが知られているが、新たな回折光学素子として「光学的に透明な基板の上に有機膜や高分子膜を形成し、これら膜の表面に凹凸による所望の回折格子を形成したもの」が提案されている（特許文献１〜３等）。
【０００４】
上記公報記載の回折光学素子は、膜が複屈折性を持つ「偏光ホログラム素子」であり、例えば、光ピックアップ装置において「光源側からの光束の光路と光ディスクからの戻り光束の光路とを光路分離する」のに好適に使用され得る。
【０００５】
若干、説明を補足すると、回折光学素子は、光ピックアップ装置に用いられるものではサイズが「数ミリ四方程度」で、これを単品づつ別個に製造するわけではなく、一度に数百のものが製造される。
【０００６】
即ち、直径：数１０ｍｍ〜数１００ｍｍのサイズの透明な基板、例えば直径：１００ｍｍあるいは１５０ｍｍの透明な基板上に接着層が形成され、形成された接着層上に、基板サイズと同サイズ、あるいはこれより一回り小さいサイズの有機材料膜を載せ、接着層により基板に接着固定する。接着層を構成する接着剤としては熱硬化性のものや、紫外線硬化型接着剤のような光硬化性のものを用いることができる。
【０００７】
透明な基板に接着された有機材料膜の表面に複数（通常１００〜２００個）の回折格子の形成が行われる。回折格子の形成は、有機材料膜上に金属や酸化物による薄い膜を形成し、フォトリソグラフィにより上記膜をパターニングして回折格子群に対応するエッチングマスクを形成し、このマスクを介したドライエッチングで行うことができる。
【０００８】
回折格子形成後、必要に応じてオーバコート層を形成し、さらに所望により保護用の透明な基板をオーバコート層上に載置して全体を一体化する。その後、ダイシング装置を用いて切断を行ない、個々の回折光学素子を得る。上記オーバコート層は回折格子を形成された有機材料膜と保護基板とを接着する接着剤としての機能も有する。
【０００９】
上記オーバコート層、保護用の基板は、これらを設けることにより個々の回折光学素子における回折格子を有効に保護することができ、回折光学素子の取り扱いが容易となる。
【００１０】
このように、オーバコート層と保護用の基板とを有する回折光学素子は、回折格子を形成された有機材料膜と接着層、オーバコート層が透明な基板と保護用の基板とで挟持された構造となるが、個々の回折光学素子をダイシング装置により分離する際に、透明な基板や保護用の基板の切断面部分に「チッピング」と呼ばれる「欠け」が生じやすい。
【００１１】
チッピングは大きくなると、回折光学素子を光ピックアップ等の光学装置に組付けるときに、回折光学素子の機械的な保持・取り扱い（ハンドリング）が不安定になって組付けを困難にする。また、上記組付けの際に、組付け位置をビデオカメラでモニタしつつ、回折光学素子の組付け位置を位置合わせするが、チッピングがある程度大きいと、モニタにおける回折光学素子像の輪郭部が「ぼやけ」、位置合わせの精度を確保することが難しくなる。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−２２１３２５号公報
【特許文献２】
特開２０００―  ７５１３０号公報
【特許文献３】
特開平１１−１７４２２６号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、回折光学素子におけるチッピングを有効に軽減することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の回折光学素子は「透明基板と、この透明基板上に接着層を介して接着固定され、接着層と逆側の面に凹凸による回折格子を形成された有機材料膜と、この有機材料膜の回折格子を形成された側の面に設けられるオーバコート層と、このオーバコート層上に固定される透明な保護基板とを有する回折光学素子」において、接着層の厚さとオーバコート層の厚さが略等しく、透明基板および／または保護基板の周面部のチッピングが１００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
チッピングの大きさが１００μｍ以下であれば、回折光学素子を光ピックアップ等の光学装置に組付ける際の、組付け位置をモニタするための回折光学素子像の「輪郭部のぼやけ」が少なく、位置合わせの精度を確保することができ、ハンドリングにも支障が無い。
【００１６】
請求項１記載の回折光学素子は「有機材料膜を有機複屈折膜とし、オーバコート層として有機複屈折膜の常光線に対する屈折率もしくは異常光線に対する屈折率と実質的に等しい屈折率を持つ等方性光学材料（光学特性が方向によらないもの）を用いる」ことができる（請求項２）。有機材料膜として「複屈折性でないもの」を用いる場合には、オーバコート層は有機材料膜と「使用波長に対する屈折率の異なる材料」で形成される。
【００１７】
この発明の回折光学素子製造方法は「原透明基板上に接着層を介して原有機材料膜を接着固定し、原有機材料膜の接着層と逆側の面に、凹凸による回折格子を複数個、格子配列状に形成し、形成された格子配列状の回折格子上にオーバコート層を形成し、オーバコート層に透明な原保護基板を固定して回折光学素子の格子状配列を得、ダイシング装置により複数の回折光学素子を個別的に分離する回折光学素子製造方法」であって、以下の点を特徴とする（請求項３）。
【００１８】
即ち、原透明基板上に原有機材料膜を接着固定する接着層の厚さ：ＴＳと、オーバコート層の厚さ：ＴＯを略等しくする。
【００１９】
請求項３記載の回折光学素子製造方法においては「接着層およびオーバコート層の厚さを、原有機材料膜の厚さよりも薄くする」ことができ（請求項４）、請求項３または４記載の回折光学素子製造方法において「接着層およびオーバコート層を同一材料で形成する」ことが好ましい（請求項５）。
【００２０】
この請求項５記載の回折光学素子製造方法においては、接着層およびオーバコート層を「アクリル系もしくはエポキシ系の材料」により形成することができる（請求項６）。アクリル系の材料としては、株式会社スリーボンド社製のＴＢ３０４２、ＴＢ３０４２ＢやＴＢ３０４２Ｃ等、エポキシ系の材料としては同じく株式会社スリーボンド社製のＴＢ３１２１等を例示することができる。
【００２１】
請求項３〜６の任意の１に記載の回折光学素子製造方法において「有機材料膜として有機複屈折膜を用い、オーバコート層として、有機複屈折膜の常光線に対する屈折率もしくは異常光線に対する屈折率と実質的に等しい屈折率を持つ等方性光学材料（光学特性が方向によらないもの）を用いる」ことができる（請求項７）。
【００２２】
請求項８記載の回折光学素子は、上記請求項３〜６の任意の１に記載の回折光学素子製造方法により製造された回折光学素子である。請求項９記載の回折光学素子は、請求項７記載の回折光学素子製造方法により製造され、偏光ホログラム素子として使用される。
【００２３】
この発明の光ピックアップ装置は請求項２または９記載の回折光学素子を「光源側からの光束の光路と、光ディスクからの戻り光束の光路とを光路分離する偏光ホログラム素子」として用いたことを特徴とする（請求項１０）。
【００２４】
この発明の光ディスクドライブ装置は、光ディスクに対し、光ピックアップ装置を用いて情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ディスクドライブ装置において、光ピックアップ装置として請求項１０記載のものを用いたことを特徴とする（請求項１１）。
【００２５】
若干補足すると、請求項３記載の回折光学素子製造方法において「回折光学素子の格子状配列を得、ダイシング装置により複数の回折光学素子を個別的に分離する」が、回折光学素子の格子配列が形成されているときの透明な基板が請求項３における「原透明基板」であり、ダイシング装置により個別的に分離された個々の回折光学素子において「切断された原透明基板部分」が、請求項１に記載の「透明基板」である。従って、透明基板と原透明基板とは、同一の透明な基板の切断による分割の前後における名称である。
同様に、請求項３における「原有機材料膜」、「原保護基板」も、同一の有機材料の膜、保護用の基板の、ダイシング装置による切断前後における名称である。
【００２６】
「原透明基板」は平行平板状で、一般に、直径：数１０ｍｍ〜数１００ｍｍのサイズで円板形状のもの、例えば直径：１００ｍｍあるいは１５０ｍｍのもので、必要に応じてオリエンテーション・フラットを形成されたものが用いられ、厚みは一般に０．３ｍｍ〜数ｍｍ程度である。
【００２７】
このような「原透明基板・透明基板」の材料としては、ＢＫ−７ガラス基板、石英ガラス基板やパイレックス（登録商標）ガラス基板、結晶性ガラス（商品名：ネオセラム）基板等が好適である。これらの材料はまた「原保護基板（保護基板）」の材料として好適である。
【００２８】
「有機材料膜」は、回折光学素子の使用波長に対して透明なものであれば適宜に使用することが可能である。
請求項２や請求項７における「有機複屈折膜」としては、分子鎖が配向した高分子複屈折膜を用いることができる。
【００２９】
このような「高分子複屈折膜」としては、取り扱いの容易性やコスト面を考慮すると、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミドなどの高分子複屈折膜であることが好ましい。
中でも均一な薄膜化の容易さ、耐熱性、耐薬品性の点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は好適である。
【００３０】
また、分子鎖が配向した高分子膜による「高分子複屈折膜」は、生産性を考慮すると「延伸により分子鎖を配向させた高分子膜」であることが特に好ましい。
請求項１、２、８、９記載の回折光学素子は、「有機材料膜を接着された透明基板に反射防止膜を形成した構成」とすることができる。
【００３１】
ここで、図３を参照して、回折光学素子の製造プロセスを簡単に説明する。
図３（ａ）は、原透明基板１０上に接着層１０１により原有機材料膜１０２を接着した状態を示している。原有機材料膜１０２の上にフォトリソグラフィにより、フォトレジストの周期パターンを「複数」個形成した後、その上にＡｌ膜を真空蒸着法で形成し、リフトオフ法を用いてＡｌによるマスクパターンＭＫを形成した状態を図３（ｂ）に示す。マスクパターンＭＫの材料としては、上記Ａｌのほか、例えばＣｒ、Ｎｉ等の他の金属を用いることもできる。
【００３２】
マスクパターンＭＫをマスクとしてドライエッチングを行ない、さらにマスクパターンを構成するＡｌを除去し、原有機材料膜１０２に、凹凸による複数の回折格子１１Ｂを、これら複数の回折格子１１Ｂが「格子状に配列」するように形成した状態を図３（ｃ）に示す。
【００３３】
図３（ｄ）は、複数の回折格子１１Ｂを格子配列状に形成された原有機材料膜１０２の上に、オーバコート層１０３を形成し、更にその上に原保護基板１０４を設け、全体を一体化した状態を示す。オーバコート層の材料は、各回折格子１１Ｂにおける「凹凸の凹部」にも充填されている。
【００３４】
図３（ｄ）の状態に対し、図示されないダイシング装置により、図３（ｅ）に示す切断面ＣＳにそって切断を行ない多数個の回折光学素子に分離する。
【００３５】
図４は、原透明基板１０に形成された複数の回折格子１１Ｂの格子状の配列を示している。ダイシング装置による切断は、図４に示すごとく「格子状に配列」した回折格子１１Ｂの個々を分離するように行われる。
【００３６】
ダイシング装置による切断は、円板状のブレードを回転させて行われる。
「ブレード」は、人造ダイヤなどの砥粒と結合材で構成され、結合材にフェノールレジンを用いて焼結したレジン系ブレード、結合材にメタルの粉末を用いて焼成したメタル系ブレードなどが知られている。レジン系ブレードは一般に砥粒径が粗く、厚い「切断対象物」に対して有効である。メタル系ブレードは砥粒径が細かく、切断面に発生するチッピング（欠け）を小さくするのに有効であり、ブレードの剛性もあるため高速ダイシングも可能である。
【００３７】
一般に、ブレードによる切断時に発生するチッピングの大きさは、ブレードの「砥粒径が粗い場合」は大きく、「砥粒径が細かい場合」には小さくなる。しかし、砥粒径が細かいと、砥粒間に「切断対象物の削りくずによる目詰まり」が起き、焼き付き等が発生し易くなる。
【００３８】
回折格子１１Ｂを分離する際の切断では、切断対象物が、原透明基板１０、接着層１０１、有機材料膜１０２、オーバコート層１０３、原保護基板１０４という５層構造であるため、ブレード選択の幅が狭く、チッピングの制御が困難である。このような切断対象物の場合、チッピングが発生するのは、接着層１０１と原透明基板１０の境界部における原透明基板１０、オーバコート層１０３と原保護基板１０４の境界部における原保護基板１０４である。
【００３９】
図２は、これらの部分にチッピングが生じた状態を示している。
図２に示すのは、ダイシング装置により分離された１個の回折光学素子の「切断面」の近傍の状態である。
【００４０】
符号１０は「透明基板」、１０１は「接着層」、１０２は「有機材料膜」、１０３は「オーバコート層」、１０４は「保護基板」を示している。即ち、ダイシング装置による切断により、原透明基板、原有機材料膜、原保護基板は切断され、個々の回折光学素子における透明基板１０、有機材料膜１０２、保護基板１０４となっている。
【００４１】
符号ＴＰ１、ＴＰ２で示す部分は「チッピング」である。チッピングＴＰ１は「オーバコート層１０３と保護基板１０４との境界」において、保護基板１０４に生じたチッピングであり、チッピングＴＰ２は「透明基板１０と接着層１０１との境界部」において透明基板１０に生じたチッピングである。
【００４２】
チッピングは一般に、図の如く断面が「楔状」となるように発生する。チッピングＴＰ２の場合を例にとって、チッピングの大きさを説明すると、チッピングＴＰ２につき、透明基板１０の「厚み方向の大きさ：ＴＶ」と「面方向の大きさ：ＴＨ」を考える。
【００４３】
このとき、この発明で謂う「チッピングの大きさ」は、上記大きさ：ＴＶ、ＴＨのうちで大きいほうの大きさを言う。請求項１の場合にいう「チッピングの大きさが１００μｍ以下」は、ＴＶ、ＴＨのうちで大きいほうが１００μｍ以下であることを意味する。
【００４４】
チッピングは大きくなると、透明基板１０と接着層１０１の境界や、オーバコート層１０３と保護基板１０４との境界での「剥がれ」や、透明基板１０や保護基板１０４の「割れ」などの不具合の原因となり、偏光回折素子の信頼性低下の大きな原因となるし、回折光学素子の光学機器への組み付け時のハンドリング不良の原因にもなる。
【００４５】
発明者らは、チッピングの軽減につき研究を重ねたが、チッピングの程度（大きさや頻度）が、接着層の厚さとオーバコート層の厚さの関係に依存し、接着層の厚さ：ＴＳとオーバコート層の厚さ：ＴＯを略等しくするとき、チッピングの頻度が減少し、チッピングの大きさも小さく（１００μｍ以下）できるとの知見を得た。
【００４６】
即ち、図２〜図４に即して上に説明したところを要約すると、この発明の回折光学素子製造方法は、原透明基板１０上に接着層１０１を介して原有機材料膜１０２を接着固定し、原有機材料膜１０２の接着層１０１と逆側の面に、凹凸による回折格子１１Ｂを複数個、格子配列状に形成し、形成された格子配列状の回折格子１１Ｂ上にオーバコート層１０３を形成し、オーバコート層１０３に透明な原保護基板１０４を固定して回折光学素子１１Ｂの格子状配列（図４）を得、ダイシング装置により複数の回折光学素子を個別的に分離（図３（ｅ））する回折光学素子製造方法において、原透明基板１０上に原有機材料膜１０２を接着固定する接着層１０１の厚さ：ＴＳと、オーバコート層１０３の厚さ：ＴＯを略等しくすることを特徴とする（請求項３）。
【００４７】
また、発明者らが得た知見によれば、接着層の厚さ：ＴＳおよびオーバコート層の厚さ：ＴＯ（≒ＴＳ）は、有機材料膜の厚さよりも薄くすることで、これらの厚さの位置的な変動をより少なくでき、チッピングの頻度・大きさを低減でき（請求項４）、また、接着層とオーバコート層を同一の材料で構成する（請求項５）ことがチッピングの解消に有効である。
【００４８】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の回折光学素子の実施の１形態を模式的に描いている。煩雑を避けるため、混同の虞が無いと思われるものについては、図１においても、図２、図３、図４におけると同一の符号を用いた。
【００４９】
即ち、回折光学素子は、透明基板１０と、この透明基板１０上に接着層１０１を介して接着固定され、接着層１０１と逆側の面に、凹凸による回折格子１１Ｂを形成された有機材料膜１０２と、この有機材料膜１０２の回折格子１１Ｂを形成された側の面に設けられるオーバコート層１０３と、このオーバコート層１０３上に固定される透明な保護基板１０４とを有する回折光学素子において、接着層の厚さ：ＴＳと、オーバコート層の厚さ：ＴＯが略等しく、透明基板１０および／または保護基板１０４の周面部（切断面部）のチッピングが１００μｍ以下であるものである（請求項１）。図１はチッピングが無い場合を示している。
【００５０】
【実施例】
以下、実施例を２例と、各実施例に対する比較例を２例ずつ示す。
【００５１】
実施例１
厚さ：１．０ｍｍ、直径：φ＝１００ｍｍの円形状の原透明基板に、アクリル系の紫外線硬化型接着剤による厚さ：１００μｍの接着層を設け、その上に、原有機材料膜として厚さ：１００μｍの有機の「高分子複屈折膜」を貼り合わせ、減圧下で接着層と高分子複屈折膜を一体化させた後、紫外線を照射し、１００℃にて１０分間のベーキングを行ない、接着層を完全に硬化させた（図３（ａ）の状態）。
【００５２】
ついで、高分子複屈折膜上に金属（Ａｌ）膜による周期パターン（ピッチ：３．０μｍ）を複数個形成した（図３（ｂ）の状態）。
上記周期パターンをマスクとして原有機材料膜（高分子複屈折膜）をドライエッチングしたのち、金属膜のマスクを除去し、有機の高分子複屈折膜に「凹凸による回折格子」を格子状に配列して形成した（図３（ｃ）、図４の状態）。
【００５３】
「個々の回折格子を構成する凹凸」の断面形状は、図１に示すように「実質的に矩形形状」である。
【００５４】
複数の回折格子が格子状に配列されて形成された原有機材料膜上に、厚さ：１００μｍのスペーサを配置し、オーバコート層となる「アクリル系の紫外線硬化樹脂」をボッティングし、その上から厚さ：１．０ｍｍの原保護基板（原透明基板と同一寸法・同一形状）をのせて適度に加圧し、凹凸格子内にオーバコート剤を充填し、厚さ：１００μｍ（回折格子の凹凸の深さを加えない厚さ）のオーバコート層を形成し、紫外線を照射後、１００℃で１０分間のベーキングを行ない完全に硬化させた（図３（ｄ）の状態）。
【００５５】
この状態のものを切断対象物とし、厚さ：０．１５ｍｍ、外径：６０ｍｍの円板状の「レジン系ブレード」を用いるダイシング装置により、全体を「５．０ｍｍ×５．０ｍｍサイズのチップ」に切断し、図１に示す如き「回折光学素子」に分離し、複数個（１２０個）作製した。この時の「ブレード摩耗量」は５０μｍであった。
【００５６】
比較例１
実施例１において、アクリル系の紫外線硬化型接着剤による接着層の厚さを５０μｍとし、他は実施例１と同じにして複数個（１２０個）の回折光学素子を作成した。この時の「ブレード摩耗量」は４５μｍであった。
【００５７】
比較例２
実施例１において、アクリル系の紫外線硬化型接着剤による接着層の厚さを２０μｍ、有機材料膜（高分子複屈折膜）の厚さを８０μｍとし、他は実施例１と同じにして複数個の回折光学素子を作成した。この時の「ブレード摩耗量」は４５μｍであった。
【００５８】
2004354875.tif 000003
【００５９】
即ち、接着層の厚さ：ＴＳとオーバコート層の厚さ：ＴＯを等しくすることにより、チッピングの大きさが１００μｍ以下（評価「○」）となることが分かった。
【００６０】
実施例２
厚さ：１．０ｍｍ、直径：φ＝１００ｍｍの円形状の原透明基板に、エポキシ系の紫外線硬化型接着剤により厚さ：４０μｍの接着層を設け、原有機材料膜として、厚さ：８０μｍの有機の高分子複屈折膜を貼り合わせ、減圧下で一体化させた後、紫外線を照射し、１００℃にて１０分間のベーキングを行ない完全に接着層を硬化させた（図３（ａ）の状態）。
【００６１】
ついで、原有機材料膜上に金属（Ａｌ）の膜による周期パターン（ピッチ：３．０μｍ）を複数個、格子配列状に形成した（図３（ｂ）の状態）。この周期パターンをマスクとして有機材料膜のドライエッチングを行ない、金属マスクを除去して有機材料膜の表面に「凹凸による回折格子」を複数個、格子配列状に形成した（図３（ｃ）、図４の状態）。「個々の回折格子を構成する凹凸」の断面形状は、図１に示すように「実質的に矩形形状」である。
【００６２】
複数の回折格子が格子配列状に形成された原有機材料膜の上に、厚さ：４０μｍのスペーサを配置し、オーバコート層となる「エポキシ系の紫外線硬化樹脂」をボッティングし、その上から厚さ：１．０ｍｍの原保護基板をのせ、適度に加圧し、凹凸格子内にオーバコート剤を充填し、厚さ：４０μｍ（回折格子の凹凸の深さを加えない厚さ）のオーバコート層を形成し、紫外線を照射後、１００℃で１０分間のベーキングを行ない完全に硬化させた（図３（ｄ）の状態）。
【００６３】
以下、ダイシング装置により、厚さ：０．２０ｍｍ、外径：６０ｍｍの「レジン系ブレード」を用い、全体を「５．０ｍｍ×５．０ｍｍサイズのチップ」に切断して分離し、回折光学素子を複数個（１２０個）作製した。この時の「ブレード摩耗量」は４０μｍであった。
【００６４】
比較例３
実施例２において、エポキシ系の紫外線硬化型接着剤による接着層の厚さを１２０μｍとし、有機材料膜（有機の高分子複屈折膜）の厚さを８０μｍとし、オーバコート層の厚さを１２０μｍとした。
【００６５】
ダイシング装置による切断は、厚さ：０．２０ｍｍ、外径：６０ｍｍの円板状の「レジン系ブレード」を用い、全体を「５．０ｍｍ×５．０ｍｍサイズのチップ」に切断して、回折光学素子を複数個（１２０個）作製した。この時のブレード摩耗量は２００μｍであった。
【００６６】
比較例４
実施例２において、エポキシ系の紫外線硬化型接着剤による接着層の厚さを１００μｍとし、オーバコート層の材料としてアクリル系の紫外線硬化樹脂を用い、オーバコート層の厚さを１００μｍとした。厚さ：０．１５ｍｍ、外径：６０ｍｍの円板状の「レジン系ブレード」を用い、全体を「５．０ｍｍ×５．０ｍｍサイズのチップ」に切断し、偏光回折素子を複数個（１２０個）作製した。この時のブレード摩耗量は５０μｍであった。
【００６７】
2004354875.tif 000004
【００６８】
即ち、上記実施例１、２の回折光学素子は、原透明基板上に接着層を介して原有機材料膜を接着固定し、原有機材料膜の接着層と逆側の面に、凹凸による回折格子を複数個、格子配列状に形成し、形成された格子配列状の回折格子上にオーバコート層を形成し、オーバコート層に透明な原保護基板を固定して回折光学素子の格子状配列を得、ダイシング装置により複数の回折光学素子を個別的に分離する回折光学素子製造方法において、原透明基板上に原有機材料膜を接着固定する接着層の厚さ：ＴＳと、オーバコート層の厚さ：ＴＯを略等しくする回折光学素子製造方法（請求項３）により製造されたものである。
【００６９】
また実施例１、２の回折光学素子は、透明基板と、この透明基板上に接着層を介して接着固定され、接着層と逆側の面に、凹凸による回折格子を形成された有機材料膜と、この有機材料膜の上記回折格子を形成された側の面に設けられるオーバコート層と、このオーバコート層上に固定される透明な保護基板とを有する回折光学素子において、接着層の厚さとオーバコート層の厚さが略等しく、透明基板および／または保護基板の周面部のチッピングが１００μｍ以下である（請求項１）。そして、有機材料膜が有機複屈折膜であり、オーバコート層が、有機複屈折膜の常光線に対する屈折率もしくは異常光線に対する屈折率と実質的に等しい屈折率を持つ等方性光学材料である（請求項２、７）。
【００７０】
実施例２では、接着層およびオーバコート層の厚さ（４０μｍ）が、原有機材料膜の厚さ（８０μｍ）よりも薄く（請求項４）、実施例１、２とも、接着層およびオーバコート層は同一材料で形成され（請求項５）、接着層およびオーバコート層は実施例１においてアクリル系、実施例２においてエポキシ系の材料により形成されている（請求項６）。
【００７１】
比較例３の回折光学素子は、チッピングの大きさという点では良好であるが素子を分離するときのブレードの磨耗が２００μｍと大きく、この方法では結局製造コストが高くなる（そのため、評価「△」としている）。比較例４の回折光学素子は、接着層の厚さ：ＴＳとオーバコート層の厚さ：ＴＯとは等しいが、チッピングは１５０μｍと大きい。これは、接着層（エポキシ系）とオーバコート層（アクリル系）の材料を同一としなかったことに起因すると考えられ、この点からして、接着層とオーバコート層とは同一材料であること（請求項５）が好ましいことが分かる。
【００７２】
なお、上記実施例１、２、比較例１、２、３、４を通じ、透明基板、保護基板の材質はＢＫ−７ガラス、有機材料膜としての高分子複屈折膜は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。また、接着層、オーバコート層に用いた紫外線硬化樹脂は何れも、アクリル系のものが前記ＴＢ３０４２、エポキシ系のものがＴＢ３１２１である。
【００７３】
【発明の実施の形態】
図５を参照して、光ピックアップ装置の実施の１形態を説明する。
光ピックアップ装置は、光源３０から放射される光を対物レンズ３７により光ディスク４０の記録面上に光スポットとして集光し、記録面により反射された戻り光束を、対物レンズ３７を介して光検出部３９へ導きつつ、光ディスク４０に対し情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピックアップ装置であり、光源３０と対物レンズ３７との間に回折光学素子３１が配置されている。回折光学素子３１は図１に示す如きものである。
【００７４】
図５の光ピックアップ装置では、光源３０である半導体レーザからの光が回折光学素子３１を透過する。回折光学素子３１は有機材料膜が有機複屈折膜であり「偏光ホログラム素子」として用いられる。
【００７５】
有機複屈折膜とオーバコート層とは、常光線に対する屈折率が実質的に等しく、光源側からの光は回折作用を受けることなく、そのまま回折光学素子３１を透過し、さらに１／４波長板３５を透過し、対物レンズ３７の作用により、光ディスク４０の記録面上に光スポットとして集光する。
【００７６】
記録面により反射された光は「戻り光束」となって対物レンズ３７、１／４波長板３５を透過し、偏光面が当初の方向から９０度旋回した直線偏光となり、回折光学素子３１に入射する。有機複屈折膜とオーバコート層は異常光線に対しては屈折率が異なるので、戻り光束は異常光線として回折光学素子３１による回折作用を受けて（１次回折光となり）光検出部３９へ向けて偏向される。このとき、戻り光束には回折光学素子３１により、例えば非点収差が与えられ、この光束は光検出部３９で受光され、非点収差法によるフォーカシング信号やプッシュプル法によるトラッキング信号、再生信号を発生させる。光検出部３９の出力は光記録媒体に記録された情報に対応する情報を担っているので、以後必要な処理を施すことによって画像情報、音声情報などを再生できる。
【００７７】
即ち、図５の光ピックアップ装置は、請求項２または９記載の回折光学素子を、光源３０側からの光束の光路と、光ディスク４０からの戻り光束の光路とを光路分離する偏光ホログラム素子３１として用いたもの（請求項１０）である。
【００７８】
図６は、光ディスクドライブ装置の実施の１形態を示す図である。
この光ディスクドライブ装置は、光ディスク４０に対し、光ピックアップ装置４１を用いて情報の記録・再生・消去の１以上を行う装置である。
【００７９】
光ディスク４０は保持部４７に保持され、「駆動手段」としてのモータＭｔで回転駆動される。セットされた光ディスク４０に対し光ピックアップ装置４１が、変位駆動手段４３により光ディスク４０の半径方向へ変位駆動されて記録・再生・消去の１以上を行う。制御手段４２は、光ピックアップ装置４１からの信号に基づく各種制御や再生信号の出力を制御するほか、装置全体の制御を行う。
【００８０】
即ち、図６の光ディスクドライブ装置は、光ディスク４０に対し、光ピックアップ装置４１を用いて情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ディスクドライブ装置において、光ピックアップ装置として、例えば図５に示すような、請求項１０記載のものを用いたもの（請求項１１）である。
【００８１】
図５に示した光ピックアップ装置における偏光ホログラム素子３１として、実施例１、２の回折光学素子を用いることができ、この光ピックアップ装置を、図６の光ディスクドライブ装置に用いることができる。
【００８２】
有機複屈折膜に回折格子を設けた回折光学素子は、従来の「プリズムを接着したビームスプリッタ」よりも小型化が可能なので、光ピックアップ装置をコンパクトに実現でき、光ディスクドライブ装置の小型軽量化が可能である。
【００８３】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、新規な回折光学素子およびその製造方法および光ピックアップ装置および光ディスクドライブ装置を実現できる。
【００８４】
この発明の回折光学素子は、チッピングが小さいため機械的な保持・取り扱い（ハンドリング）を容易かつ確実に行うことができ、また、組付けの際、モニタの「回折光学素子像の輪郭部のぼやけ」が少なく、高精度の位置合わせを容易に実現でき、これを用いることにより、この発明の光ピックアップ装置や光ディスクドライブを低コストに実現できる。
【００８５】
また、この発明の回折光学素子製造方法では、上記回折光学素子を歩留まり良く低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回折光学素子の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】回折光学素子におけるチッピングを説明するための図である。
【図３】回折光学素子の製造プロセスを説明するための図である。
【図４】原透明基板における原有機材料膜に形成された複数の回折格子の格子状配列を模式的に示す図である。
【図５】光ピックアップ装置の実施１形態を説明するための図である。
【図６】光ディスクドライブ装置の実施の１形態を説明するための図である。
【符号の説明】
１０        透明基板
１０１      接着層
１０２      有機材料膜
１０３      オーバコート層
１０４      保護基板
ＴＳ        接着層１０１の厚さ
ＴＯ        オーバコート層１０３の厚さ
【図１】
2004354875.tif 000005
【図２】
2004354875.tif 000006
【図３】
2004354875.tif 000007
【図４】
2004354875.tif 000008
【図５】
2004354875.tif 000009
【図６】
2004354875.tif 000010