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JP2596627B2 - Optical diffraction grating element - Google Patents

Optical diffraction grating element

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Publication number
JP2596627B2
JP2596627B2 JP2057472A JP5747290A JP2596627B2 JP 2596627 B2 JP2596627 B2 JP 2596627B2 JP 2057472 A JP2057472 A JP 2057472A JP 5747290 A JP5747290 A JP 5747290A JP 2596627 B2 JP2596627 B2 JP 2596627B2
Authority
JP
Japan
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region
order
valley
optical
diffraction grating
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP2057472A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH03257401A (en
Inventor
隆浩 三宅
圭男 吉田
幸夫 倉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Priority to US07/503,039 priority patent/US5283690A/en
Priority to KR1019900004602A priority patent/KR930002166B1/en
Priority to EP90303559A priority patent/EP0391664B1/en
Priority to CA002013764A priority patent/CA2013764C/en
Publication of JPH03257401A publication Critical patent/JPH03257401A/en
Priority to US07/908,866 priority patent/US5279924A/en
Priority to US08/113,830 priority patent/US5440427A/en
Priority to US08/114,140 priority patent/US5428472A/en
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主としてビデオディスクプレーヤ、コンパ
クトディスク(CD)プレーヤ、追記型および書き換え型
の光記録再生装置の光ピックアップに供される光回折格
子素子に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly relates to an optical diffraction grating used for a video disk player, a compact disk (CD) player, and an optical pickup of a write-once and rewritable optical recording / reproducing apparatus. It relates to an element.

〔従来の技術〕 従来、第12図に示すように、光回折格子素子22を使用
する例えば光ピックアップでは、半導体レーザ21からの
出射光は、光回折格子素子22、コリメートレンズ23およ
び対物レンズ24を介して記録担体25上に集光される。記
録担体25からの反射光は、対物レンズ24およびコリメー
トレンズ23を介し、光回折格子素子22にて回折され、第
13図に示すように、例えば4分割された受光素子26にお
ける受光部26a・26bの境界線上の点と、受光部26c・26d
の境界線上の点との2点に集光スポットS21・S22として
集光される。そして、受光素子26における受光部26a〜2
6dの出力信号Sa〜Sdから、RES=(Sa−Sb)−(Sc+S
d)の演算式により得られたラジアル誤差信号RESに基づ
き、半導体レーザ21の発したレーザ光が記録担体25の情
報記録トラックに集光されるように、対物レンズ24が駆
動される。
[Prior Art] Conventionally, as shown in FIG. 12, for example, in an optical pickup using an optical diffraction grating element 22, light emitted from a semiconductor laser 21 is transmitted through an optical diffraction grating element 22, a collimating lens 23 and an objective lens 24. Is focused on the record carrier 25 via the. The reflected light from the record carrier 25 is diffracted by the optical diffraction grating element 22 via the objective lens 24 and the collimating lens 23,
As shown in FIG. 13, for example, a point on the boundary between the light receiving units 26 a and 26 b in the light receiving element 26 divided into four parts, and light receiving units 26 c and 26 d
Is condensed as condensing spot S 21 · S 22 of the two points and the point on the borderline. Then, the light receiving units 26a to 2 in the light receiving element 26
From the output signals Sa to Sd of 6d, RES = (Sa−Sb) − (Sc + S
The objective lens 24 is driven so that the laser light emitted from the semiconductor laser 21 is focused on the information recording track of the record carrier 25 based on the radial error signal RES obtained by the operation formula d).

上記の光回折格子素子22は、第14図(a)に示すよう
に、格子ピッチが異なる2個の領域22a・22bを有し、こ
れら領域22a・22bの格子ピッチd21・d22は、領域22a・2
2bへ入射した記録担体25からの反射光が、上述のよう
に、受光素子26における境界線上の2点に集光するよう
な周期の格子として形成されている。
As shown in FIG. 14 (a), the optical diffraction grating element 22 has two regions 22a and 22b having different grating pitches. The grating pitch d 21 and d 22 of these regions 22a and 22b is Region 22a ・ 2
As described above, the reflected light from the record carrier 25 incident on the light receiving element 2b is formed as a lattice having a periodicity such that it is focused on two points on the boundary line in the light receiving element 26.

光回折格子素子22の断面形状としては、ブレーズ角θ
を設定する斜面を有し、山部と谷部とが連続する鋸歯形
状が光の回折効率が高く有効であるとされており、この
ような形状に加工する方法としてよく知られているのが
イオンエッチング法である。この方法は、例えば加工が
施される基材として、GaAsあるいはPMMA等、フォトレジ
ストよりエッチング速度の速い材料を使用する。そし
て、この基材の上にフォトレジストを塗布し、ホログラ
フィックな方法によりグレーティングを作製し、このグ
レーティングを基材エッチマスクとする。基材をエッチ
ングする際には、第15図(a)に示すように、基材28
へ、フォトレジスト27の並設方向の斜め上方から一定の
入射角で例えばArガス、CHF3ガスあるいはCF4ガスより
生成されるイオンビームを照射する。これにより、同図
(b)に示すように、基材28上のフォトレジスト27がピ
ンニングとして働き、そこを頂点として基材28が加工さ
れる。
The cross-sectional shape of the optical diffraction grating element 22 includes a blaze angle θ
It is said that a sawtooth shape in which a peak and a valley are continuous has a high light diffraction efficiency and is effective, and is well known as a method of processing into such a shape. This is an ion etching method. In this method, for example, a material having a higher etching rate than a photoresist, such as GaAs or PMMA, is used as a substrate to be processed. Then, a photoresist is applied on the substrate, and a grating is manufactured by a holographic method, and the grating is used as a substrate etching mask. When etching the base material, as shown in FIG.
Then, an ion beam generated from, for example, an Ar gas, a CHF 3 gas, or a CF 4 gas is irradiated at a predetermined incident angle from obliquely above the direction in which the photoresists 27 are arranged. As a result, as shown in FIG. 2B, the photoresist 27 on the base material 28 functions as pinning, and the base material 28 is processed using the photoresist 27 as a vertex.

ここで、イオンビームがArガスより生成されている場
合、最終的に形成される回折格子の断面形状は、同図
(c)に示すように、イオンビームの入射角に対して一
定の関係を有するブレーズ角θの斜面と、この面に垂直
な面とに加工される。また、イオンビームがCHF3ガスよ
り生成されている場合、回折格子の断面形状は、同図
(d)に示すように、ブレーズ角θを設定する斜面と対
向して谷部を形成する他方の面が山部側へえぐられるよ
うに加工され、その面が湾曲して凹状に形成される。さ
らに、イオンビームがCF4ガスより生成されている場
合、回折格子の断面形状は、同図(e)に示すように、
ブレーズ角θを設定する斜面と対向して谷部を形成する
他方の面が基材28の表面に対してほぼ直角に形成され、
この面とブレーズ角θを設定する斜面とで形成される谷
部の底部が湾曲面となるように加工される。
Here, when the ion beam is generated from Ar gas, the cross-sectional shape of the finally formed diffraction grating has a certain relationship with the incident angle of the ion beam as shown in FIG. Is formed into a slope having a blaze angle θ and a plane perpendicular to the slope. Further, when the ion beam is generated from CHF 3 gas, the cross-sectional shape of the diffraction grating, as shown in FIG. The surface is machined so as to be recessed toward the peak, and the surface is curved and formed in a concave shape. Further, when the ion beam is generated from CF 4 gas, the sectional shape of the diffraction grating is as shown in FIG.
The other surface forming a valley opposite to the slope for setting the blaze angle θ is formed substantially perpendicular to the surface of the base material 28,
The bottom of the valley formed by this surface and the slope for setting the blaze angle θ is processed so as to be a curved surface.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、上記のように、2個の領域22a・22bを有
し、入射光を2つの異なる方向へ回折させるように各領
域22a・22b間で格子ピッチが異なる光回折格子素子22で
は、イオンエッチング法にて回折格子を形成する際、製
作の容易性、量産性およびコストの面から、数種類の格
子ピッチの回折格子を同時に形成することが多い。この
とき、例えば第14図(a)に示す光回折格子素子22の領
域22a・22bでは、それぞれ同図(b)(c)に示すよう
に、谷部の深さtを同じとし、谷部の幅Lと山部の頂部
の幅Mとを変えることにより、あるいは同図(d)
(e)に示すように、谷部の深さtを変えて相似形に形
成することにより格子ピッチを異ならせている。その結
果、光回折格子素子22の異なる領域22a・22b間では、光
の回折効率が異なり、受光素子26上に集光される2個の
集光スポットS21・S22間の光量差が生じる。従って、対
物レンズ24の焦点位置が記録担体25上の情報記録トラッ
ク位置にある場合であっても、ラジアル誤差信号RESは
零にならずにオフセットが生じることになる。
However, as described above, in the optical diffraction grating element 22 having the two regions 22a and 22b and having a different grating pitch between the regions 22a and 22b so as to diffract incident light in two different directions, ion etching is performed. When a diffraction grating is formed by the method, diffraction gratings having several kinds of grating pitches are often formed at the same time in view of easiness of production, mass productivity and cost. At this time, for example, in the regions 22a and 22b of the optical diffraction grating element 22 shown in FIG. 14 (a), as shown in FIGS. By changing the width L of the top and the width M of the top of the crest, or as shown in FIG.
As shown in (e), the lattice pitch is made different by changing the depth t of the valley to form a similar shape. As a result, between the optical diffraction grating element 22 of different regions 22a · 22b, different diffraction efficiency of the light, the light amount difference between the two focused spots S 21 · S 22 to be focused on the light receiving element 26 occurs . Therefore, even when the focus position of the objective lens 24 is at the information recording track position on the record carrier 25, the radial error signal RES does not become zero and an offset occurs.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

請求項第1項の発明に係る光回折格子素子は、上記の
課題を解決するために、山部と谷部とが交互に連続し、
ブレーズ角を設定する斜面を有する形状により、格子ピ
ッチが相互に異なる第1領域と第2領域とを有する回折
格子が形成され、第1領域と第2領域とによって入射光
を異なる方向へ回折させる光回折格子素子において、以
下の手段を講じている。
The optical diffraction grating element according to the first aspect of the present invention, in order to solve the above-described problems, has a peak portion and a valley portion that are alternately continuous,
A diffraction grating having a first region and a second region having mutually different grating pitches is formed by the shape having the slope for setting the blaze angle, and the first region and the second region diffract incident light in different directions. The following means are taken in the optical diffraction grating element.

即ち、上記の第1領域と第2領域とのブレーズ形状は
各谷部の深さ、谷部の幅およびブレーズ角が両領域間で
同一に設定され、上記の谷部の断面形状は、ブレーズ角
を設定する斜面と対向して谷部を形成する他方の面が山
部側へ湾曲して凹状をなしている。
That is, the blaze shape of the first region and the second region is such that the depth of each valley, the width of the valley, and the blaze angle are set to be the same between the two regions, and the cross-sectional shape of the valley is The other surface that forms the valley opposite the slope that sets the angle is curved toward the peak and has a concave shape.

請求項第2項の発明に係る光回折格子素子は、上記の
課題を解決するために、山部と谷部とが交互に連続し、
ブレーズ角を設定する斜面を有する形状により、格子ピ
ッチが相互に異なる第1領域と第2領域とを有する回折
格子が形成され、第1領域と第2領域とによって入射光
を異なる方向へ回折させる光回折格子素子において、以
下の手段を講じている。
The optical diffraction grating element according to the second aspect of the present invention, in order to solve the above-described problem, has a peak portion and a valley portion that are alternately continuous,
A diffraction grating having a first region and a second region having mutually different grating pitches is formed by the shape having the slope for setting the blaze angle, and the first region and the second region diffract incident light in different directions. The following means are taken in the optical diffraction grating element.

即ち、上記の第1領域と第2領域とのブレーズ形状は
各谷部の深さ、谷部の幅およびブレーズ角が両領域間で
同一に設定され、上記の谷部の断面形状は、ブレーズ角
を設定する斜面と対向して谷部を形成する他方の面が回
折格子の基板表面に対して直角に形成されると共に、こ
の面とブレーズ角を設定する斜面とのつながる部位が湾
曲面をなしている。
That is, the blaze shape of the first region and the second region is such that the depth of each valley, the width of the valley, and the blaze angle are set to be the same between the two regions, and the cross-sectional shape of the valley is The other surface forming the valley opposite to the slope for setting the angle is formed at a right angle to the substrate surface of the diffraction grating, and a portion connecting this surface and the slope for setting the blaze angle forms a curved surface. No.

〔作 用〕 請求項第1項の構成によれば、光回折格子素子の第1
および第2領域により光記録再生装置の受光素子に形成
される両集光スポットの光量が等しくなり、光記録再生
装置では高精度のトラッキングサーボを行うことができ
る。
[Operation] According to the configuration of claim 1, the first of the optical diffraction grating elements is provided.
The light quantity of both condensed spots formed on the light receiving element of the optical recording / reproducing apparatus is equalized by the second area and the optical recording / reproducing apparatus can perform high-accuracy tracking servo.

また、所定の往復回折効率を得る上での第1領域と第
2領域とにおける光学的位相差の最大範囲を広くするこ
とができる。
Further, the maximum range of the optical phase difference between the first region and the second region for obtaining a predetermined round-trip diffraction efficiency can be widened.

請求項第2項の構成によれば、光回折格子素子の第1
および第2領域により光記録再生装置の受光素子に形成
される両集光スポットの光量が等しくなり、光記録再生
装置において高精度のトラッキングサーボを行い得る。
According to the configuration of the second aspect, the first of the optical diffraction grating elements is provided.
The light quantity of both condensed spots formed on the light receiving element of the optical recording / reproducing apparatus is equalized by the second region and the second area, so that the optical recording / reproducing apparatus can perform high-accuracy tracking servo.

また、所定の往復回折効率を得る上での光学的位相差
の許容範囲を広くすることができる。
Further, the allowable range of the optical phase difference for obtaining a predetermined round-trip diffraction efficiency can be widened.

〔実施例1〕 先ず、本発明の前提となる発明を第1図ないし第5図
に基づいて以下に説明する。
Embodiment 1 First, the invention on which the present invention is based will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.

光ピックアップは、第2図に示すように、レーザ光を
発する半導体レーザ1と、この半導体レーザ1の発した
レーザ光を平行光にするコリメートレンズ3と、コリメ
ートレンズ3を介して入射した光を記録担体5上に集光
させる対物レンズ4と、対物レンズ4およびコリメート
レンズ3を介して入射した記録担体5からの反射光を回
折させて受光素子6上に集光させる光回折格子素子2
と、入射した光を電気信号に変換する受光素子6とを備
えている。
As shown in FIG. 2, the optical pickup includes a semiconductor laser 1 that emits laser light, a collimating lens 3 that converts the laser light emitted by the semiconductor laser 1 into parallel light, and a light that enters through the collimating lens 3. An objective lens 4 for condensing on a record carrier 5; and an optical diffraction grating element 2 for diffracting reflected light from the record carrier 5 incident via the objective lens 4 and the collimating lens 3 and condensing it on a light receiving element 6.
And a light receiving element 6 for converting incident light into an electric signal.

上記の受光素子6は、第3図に示すように、十字形の
境界線を挟んで4個の受光部6a・6b・6c・6dを有してい
る。これら受光部6a・6b・6c・6dの出力信号をそれぞれ
Sa・Sb・Sc・Sdとすると、ラジアル誤差信号RESは、RES
=(Sa+Sb)−(Sc+Sd)の演算式によって得られ、同
信号に基づき、半導体レーザ1の発したレーザ光が記録
担体5の情報記録トラックに集光されるように、対物レ
ンズ4が駆動される構成となっている。
As shown in FIG. 3, the light receiving element 6 has four light receiving portions 6a, 6b, 6c, 6d with a cross-shaped boundary line interposed therebetween. Output signals of these light receiving sections 6a, 6b, 6c, 6d are respectively
Assuming that Sa, Sb, Sc, Sd, the radial error signal RES is RES
= (Sa + Sb)-(Sc + Sd), and the objective lens 4 is driven such that the laser beam emitted by the semiconductor laser 1 is focused on the information recording track of the record carrier 5 based on the same signal. Configuration.

上記の光回折格子素子2は、第1図(a)に示すよう
に、相互に格子ピッチが異なる第1領域としての領域2a
と第2領域としての領域2bとを有している。これら領域
2a・2bの格子ピッチd1・d2は、領域2a・2bへ入射した記
録担体5からの反射光を、それぞれ、受光素子6の受光
部6a・6bの境界線上の点と、受光部6c・6dの境界線上の
点との2点に、回折させて集光させるように形成されて
いる。
As shown in FIG. 1 (a), the optical diffraction grating element 2 has a region 2a as a first region having a mutually different grating pitch.
And a region 2b as a second region. These areas
The grating pitches d 1 and d 2 of 2a and 2b are obtained by reflecting the reflected light from the record carrier 5 incident on the areas 2a and 2b with the point on the boundary between the light receiving portions 6a and 6b of the light receiving element 6 and the light receiving portion 6c, respectively. -It is formed so that it is diffracted and condensed at two points, a point on the boundary line of 6d.

光回折格子素子2における領域2a・2bの断面形状は、
例えばArガスより生成されるイオンビームでエッチング
加工され、それぞれ第1図(b)および同図(c)に示
すように、光回折効率の高い鋸歯形状をなしている。こ
れら領域2a・2bの鋸歯形状は、底部の角度が直角である
非対称のV字形の谷部と山部の平坦な頂部とから構成さ
れ、格子ピッチd1・d2は、両領域2a・2b間における0次
回折効率同士および1次回折効率同士を等しくする目的
で、谷部と山部の頂部との占有比率を異ならせることに
より設定されている。即ち、領域2aと領域2bとでは谷部
の深さtおよブレーズ角θが同一に設定され、領域2aの
格子ピッチd1と領域2bの格子ピッチd2との差に相当する
分だけ、領域2bの山部の頂部の幅Mが広くなっている。
The sectional shapes of the regions 2a and 2b in the optical diffraction grating element 2 are as follows.
For example, it is etched by an ion beam generated from Ar gas, and has a sawtooth shape having a high light diffraction efficiency as shown in FIGS. The sawtooth shape of these regions 2a and 2b is composed of an asymmetrical V-shaped valley having a right angle at the bottom and a flat top at the peak, and the lattice pitch d 1 and d 2 is equal to the two regions 2a and 2b. For the purpose of equalizing the 0th-order diffraction efficiencies and the 1st-order diffraction efficiencies between them, they are set by making the occupation ratios of the valleys and the peaks different. That is, in the region 2a and region 2b is set to the same depth t Oyo blaze angle θ of the valley, the amount corresponding to the difference between the grating pitch d 2 of the grating pitch d 1 and region 2b of the regions 2a, The width M of the top of the peak of the region 2b is wide.

また、光回折格子素子2では、記録担体5上において
集光ビームを適切に集光させるため、および光ピックア
ップの出力信号におけるS/Nを向上するために、ブレー
ズ角θと、谷部の深さtによって設定される光学的位相
差とが以下のように設定されている。
In the optical diffraction grating element 2, the blaze angle θ and the depth of the valley are set so as to appropriately converge the condensed beam on the record carrier 5 and to improve the S / N in the output signal of the optical pickup. The optical phase difference set by t is set as follows.

即ち、入射光の波長をλとすると、第1図(a)に示
す領域2aの格子ピッチd1の平均が、(2.2±0.2)λで、
領域2bにおける格子ピッチd2の平均が(2.8±0.2)λで
ある光回折格子素子2において、ブレーズ角θと谷部の
深さtとは、ブレーズ角θが30〜45゜の範囲のうち、か
つ谷部の深さtが、0.7π〜0.9πの光学的位相差を発生
する深さの範囲のうちで、領域2aと領域2bとの0次回折
効率同士および1次回折効率同士がほぼ等しくなるよう
な組み合わせに設定されている。このとき、一方の0次
回折効率に対して他方の0次回折効率がずれる範囲、お
よび一方の1次回折効率に対して他方の1次回折効率が
ずれる範囲はそれぞれ5%まで許容することができる。
上記のような設定によって、光回折格子素子2では12%
以上という高い往復回折効率を得ている。この往復回折
効率は、格子ピッチd1の領域2aにおける0次回折効率と
格子ピッチd2の領域2bにおける1次回折効率との積であ
るd1 0次d2 1次往復回折効率と、領域2bの0次回折効率
と領域2aの1次回折効率との積であるd2 0次d1 1次往復
回折効率とを示すものである。これらd1 0次d2 1次往復
回折効率とd2 0次d1 1次往復回折効率とは受光素子6へ
の入射光量に根本的に影響するものである。尚、格子ピ
ッチd1・d2の条件は、上記のように、それぞれ、2.2λ
および2.8λに対して±0.2λの許容範囲を有しており、
これらの範囲において、上記の条件下で12%以上の各往
復回折効率が得られるようになっている。また、以下の
実施例におけるλは、一般に光ピックアップの光源とし
て用いられる半導体レーザの発振波長λ=780nmの場合
である。
That is, when the wavelength of the incident light is lambda, the average of the grating pitch d 1 of the region 2a shown in FIG. 1 (a) is at (2.2 ± 0.2) λ,
In the optical diffraction grating element 2 average grating pitch d 2 is (2.8 ± 0.2) λ in the region 2b, the blaze angle θ and valleys depth t, the blaze angle θ is of 30 to 45 DEG And the valley depth t is within the range of depths at which an optical phase difference of 0.7π to 0.9π is generated, the 0th-order diffraction efficiencies of the regions 2a and 2b and the 1st-order diffraction efficiencies are The combinations are set to be almost equal. At this time, a range in which one of the zero-order diffraction efficiencies deviates from the other zero-order diffraction efficiency and a range in which the other one of the first-order diffraction efficiencies deviates from one of the first-order diffraction efficiencies may be allowed up to 5%. it can.
With the above setting, 12% in the optical diffraction grating element 2
High reciprocating diffraction efficiency as described above is obtained. The reciprocating diffraction efficiency, and d 1 0-order d 2 primary reciprocating diffraction efficiency is the product of the first-order diffraction efficiency in the 0 order diffraction efficiency of the grating pitch d 2 of the region 2b in the region 2a of the grating pitch d 1, area It illustrates a d 2 0-order d 1 primary reciprocating diffraction efficiency is the product of the first-order diffraction efficiency of the zero-order diffraction efficiency of the region 2a of 2b. From these d 1 0-order d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency is to fundamentally influence the quantity of light incident on the light receiving element 6. Note that the conditions of the lattice pitches d 1 and d 2 are 2.2λ, respectively, as described above.
And 2.8λ have a tolerance of ± 0.2λ,
Within these ranges, each round-trip diffraction efficiency of 12% or more can be obtained under the above conditions. In the following examples, λ is the case where the oscillation wavelength λ of a semiconductor laser generally used as a light source of an optical pickup is 780 nm.

上記の両往復回折効率における12%以上という数値
は、例えば同光回折格子素子2を映像用ピックアップに
使用する場合、良好な映像信号を得る上で光回折格子素
子2として望ましい効率である。即ち、映像信号を扱う
光ピックアップでは、良好な映像信号を得る上で、出力
信号に45dB以上のS/Nが求められ、このS/Nを達成するた
めには、光回折格子素子2において12%以上の往復回折
効率が得られることが望ましい。
The numerical value of 12% or more in the double reciprocating diffraction efficiency is a desirable efficiency as the optical diffraction grating element 2 for obtaining a good video signal when the optical diffraction grating element 2 is used for an image pickup, for example. That is, in an optical pickup that handles video signals, an S / N of 45 dB or more is required for an output signal in order to obtain a good video signal. % Is desired.

上記のブレーズ角θと光学的位相差とを設定する際に
は、先ず、各ブレーズ角θにおける谷部の深さt、即ち
光学的位相差と、領域2a・2bの0次回折効率、領域2a・
2bの1次回折効率、d1 0次d2 1次往復回折効率およびd2
0次d1 1次往復回折効率との関係を調べた。その結果の
いくらかを以下に示す。
When setting the blaze angle θ and the optical phase difference, first, the depth t of the valley at each blaze angle θ, that is, the optical phase difference, the zero-order diffraction efficiency of the regions 2a and 2b, the region 2a ・
2b of first-order diffraction efficiency, d 1 0-order d 2 primary reciprocating diffraction efficiency and d 2
The relationship with the 0th order d1 1st order round-trip diffraction efficiency was investigated. Some of the results are shown below.

例えば、ブレーズ角θが35゜のときに谷部の深さtに
対する回折効率の依存性は、光回折格子素子2が例えば
石英ガラスより形成され、その屈折率を1.454としたと
き、第4図(a)のグラフに示すようになり、光学的位
相差が0.79π前後となる谷部の深さtが0.68μm近辺
で、領域2a・2bの0次回折効率同士と1次回折効率同士
とがほぼ揃い、両領域2a・2bにおけるd1 0次d2 1次往復
回折効率とd2 0次d1 1次往復回折効率とは共に、13.1%
程度となる。
For example, when the blaze angle θ is 35 °, the dependence of the diffraction efficiency on the depth t of the valley is such that when the optical diffraction grating element 2 is formed of, for example, quartz glass and its refractive index is 1.454, FIG. As shown in the graph of (a), when the depth t of the valley where the optical phase difference is about 0.79π is around 0.68 μm, the 0th-order diffraction efficiencies of the regions 2a and 2b and the 1st-order diffraction efficiencies are Are almost uniform, and both the d 1 0 order d 2 1 order reciprocal diffraction efficiency and the d 2 0 order d 1 1 order reciprocal diffraction efficiency in both regions 2a and 2b are 13.1%.
About.

ブレーズ角θが前記の30〜45゜の範囲の最も小さい値
の30゜で、領域2a・2bの0次回折効率同士と1次回折効
率同士とがほぼ揃い、かつ領域2a・2bにおけるd1 0次d2
1次往復回折効率とd2 0次d1 1次往復回折効率とが12%
以上となるのは、同図(b)のグラフに示すように、谷
部の深さtが0.61μmに設定され、光学的位相差が0.71
πとなる場合である。
When the blaze angle θ is 30 °, which is the smallest value in the range of 30 to 45 °, the 0th-order diffraction efficiencies and the 1st-order diffraction efficiencies in the regions 2a and 2b are almost equal, and d 1 in the regions 2a and 2b 0th order d 2
Primary reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 primary reciprocating diffraction efficiency and 12%
This is because the valley depth t is set to 0.61 μm and the optical phase difference is set to 0.71 μm, as shown in the graph of FIG.
This is the case when it becomes π.

ブレーズ角θが30〜45゜の範囲の最も大きい値の45゜
で、領域2a・2bの0次回折効率同士と1次回折効率同士
とがほぼ揃い、かつ領域2a・2bにおける両往復回折効率
が12%以上となるのは、同図(c)のグラフに示すよう
に、谷部の深さtが0.76μmに設定され、光学的位相差
が0.88πとなる場合である。
When the blaze angle θ is 45 °, which is the largest value in the range of 30 to 45 °, the 0th-order diffraction efficiencies and the 1st-order diffraction efficiencies in the regions 2a and 2b are almost the same, and the double reciprocating diffraction efficiencies in the regions 2a and 2b Is 12% or more when the depth t of the valley is set to 0.76 μm and the optical phase difference is 0.88π, as shown in the graph of FIG.

一方、ブレーズ角θが30〜45゜の範囲よりも小さい値
の25゜で、領域2a・2bの0次回折効率同士と1次回折効
率同士とがほぼ揃うのは、同図(d)のグラフに示すよ
うに、谷部の深さtが0.50μmに設定され、光学的位相
差が0.58πとなる場合である。このときの領域2a・2bに
おけるd1 0次d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1次往復回
折効率とは10%程度となり、12%以下となってしまう。
On the other hand, when the blaze angle θ is 25 °, which is a value smaller than the range of 30 to 45 °, the 0th-order diffraction efficiencies and the 1st-order diffraction efficiencies of the regions 2a and 2b are almost the same, as shown in FIG. As shown in the graph, this is the case where the depth t of the valley is set to 0.50 μm and the optical phase difference is 0.58π. Becomes about 10% and d 1 0-order d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency in the region 2a · 2b at this time, it becomes 12% or less.

また、ブレーズ角θが30〜45゜の範囲よりも大きい値
の50゜で、領域2a・2bの0次回折効率同士と1次回折効
率同士とがほぼ揃うのは、同図(e)のグラフに示すよ
うに、谷部の深さtが0.76μmに設定され、光学的位相
差が0.88πとなる場合である。このときの領域2a・2bに
おけるd1 0次d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1次往復回
折効率とは11%程度となり、同様に、12%以下となって
しまう。
Also, when the blaze angle θ is 50 °, which is a value larger than the range of 30 to 45 °, the zero-order diffraction efficiencies and the first-order diffraction efficiencies of the regions 2a and 2b are almost the same, as shown in FIG. As shown in the graph, the valley depth t is set to 0.76 μm, and the optical phase difference is 0.88π. It becomes about 11% and d 1 0-order d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency in the region 2a · 2b at this time, thus likewise, a 12% or less.

次に、以上の結果を整理して、往復回折効率とブレー
ズ角と光学的位相差との関係を調べたところ、第5図の
グラフに示すような結果が得られた。同図より、ブレー
ズ角θが30〜45゜の範囲、かつ光学的位相差が0.7π〜
0.9πの範囲において、12%以上の往復回折効率が得る
ことができるのが分かる。尚、12%以上の往復回折効率
を得る上での許容範囲は上記のとおりであるが、一層高
い回折効率が得られる望ましい範囲は、ブレーズ角θが
34〜40゜、かつ光学的位相差が0.77π〜0.85πの範囲で
ある。
Next, the above results were arranged and the relationship between the reciprocation diffraction efficiency, the blaze angle, and the optical phase difference was examined. The results shown in the graph of FIG. 5 were obtained. According to the figure, the blaze angle θ is in the range of 30 to 45 ° and the optical phase difference is 0.7π to
It can be seen that a reciprocating diffraction efficiency of 12% or more can be obtained in the range of 0.9π. The allowable range for obtaining a round-trip diffraction efficiency of 12% or more is as described above. However, a desirable range for obtaining a higher diffraction efficiency is when the blaze angle θ is
34 to 40 °, and the optical phase difference is in the range of 0.77π to 0.85π.

上記の構成において、半導体レーザ1の発したレーザ
光は光回折格子素子2へ入射し、光回折格子素子2の領
域2a・2bによる0次回折光が、コリメートレンズ3にて
平行光にされた後、対物レンズ4により記録担体5の情
報記録トラックに集光される。このとき、上記の両領域
2a・2bにおける0次回折効率が同じであるため、記録担
体5上の集光ビームは記録トラック上に適切に集光され
た良好なものとなる。記録担体5からの反射光は、対物
レンズ4およびコリメートレンズ3を介して光回折格子
素子2へ入射し、領域2a・2bによる1次回折光が受光素
子6上に集光される。このとき、半導体レーザ1から出
射したレーザ光のうち、光回折格子素子2の一方の領
域、例えば領域2aに入射したレーザ光は、記録担体5で
反射した後、光回折格子素子2の他方の領域、例えば領
域2bへ入射する。また、領域2bへ入射した光は受光素子
6の受光部6a・6bの境界線上に集光スポットS1として集
光され、領域2aへ入射した光は受光部6c・6dの境界線上
に集光スポットS2として集光される。
In the above configuration, the laser beam emitted from the semiconductor laser 1 is incident on the optical diffraction grating element 2, and the 0th-order diffracted light by the regions 2 a and 2 b of the optical diffraction grating element 2 is converted into parallel light by the collimating lens 3. The light is focused on the information recording track of the record carrier 5 by the objective lens 4. At this time, the above two areas
Since the zero-order diffraction efficiencies in 2a and 2b are the same, the condensed beam on the record carrier 5 becomes a good beam condensed appropriately on the recording track. The reflected light from the record carrier 5 enters the optical diffraction grating element 2 via the objective lens 4 and the collimating lens 3, and the first-order diffracted light from the areas 2a and 2b is collected on the light receiving element 6. At this time, of the laser light emitted from the semiconductor laser 1, the laser light incident on one area of the optical diffraction grating element 2, for example, the area 2 a, is reflected by the record carrier 5, and then reflected on the other side of the optical diffraction grating element 2. The light enters a region, for example, a region 2b. The light incident to the region 2b is converged as converged spot S 1 on the boundary of the light receiving portion 6a · 6b of the light receiving element 6, the light incident to the region 2a is condensing on the boundary line of the light receiving portion 6c · 6d and it is focused as a spot S 2.

ここで、光回折格子素子2では、前述のように、d1 0
次d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1次往復回折効率とが
等しくなるように設定されているので、受光素子6に形
成される集光スポットS1・S2の光量が等しくなり、対物
レンズ4の焦点位置が記録担体5の情報記録トラック上
にある場合、RES=(Sa+Sb)−(Sc+Sd)の演算式に
よって得られるラジアル誤差信号RESは零となる。従っ
て、上記の焦点位置が情報記録トラックからずれた場
合、ラジアル誤差信号RESはそのずれ量に対応したもの
となり、トラックずれが正確に修正される。これによ
り、高精度のトラッキングサーボを行うことができる。
Here, in the optical diffraction grating element 2, as described above, d 10
Since the d 2 1 order reciprocal diffraction efficiency and the d 2 0 order d 1 order reciprocal diffraction efficiency are set to be equal, the light amount of the condensed spots S 1 and S 2 formed on the light receiving element 6 is reduced. When the focal position of the objective lens 4 is on the information recording track of the record carrier 5, the radial error signal RES obtained by the equation of RES = (Sa + Sb)-(Sc + Sd) becomes zero. Therefore, when the above-described focal position is shifted from the information recording track, the radial error signal RES corresponds to the shift amount, and the track shift is accurately corrected. Thereby, highly accurate tracking servo can be performed.

さらに、d1 0次d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1次往
復回折効率とは12%以上となっているので、本光回折格
子素子2を映像用ピックアップに使用すると、45dB以上
の高いS/Nが実現し易く、良好な映像信号を得ることが
できる。また、CD用ピックアップに使用した場合も、他
の部品への負担が軽減され、高品質の再生信号が得られ
る。
Furthermore, since a 12% or more, and d 1 0-order d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency, the use of the optical diffraction grating element 2 to the image pickup, A high S / N of 45 dB or more can be easily realized, and a good video signal can be obtained. Also, when used for a CD pickup, the burden on other components is reduced, and a high-quality reproduced signal can be obtained.

上記のように、本発明の構成は、格子ピッチの異なる
2個の領域を有し、回折格子の断面形状が鋸歯形の光回
折格子素子において、各領域で回折される光の光量が等
しくなるように設計したいという場合に有効である。
As described above, the configuration of the present invention has two regions with different grating pitches, and in a light diffraction grating element having a sawtooth cross-sectional shape, the amount of light diffracted in each region is equal. It is effective when you want to design like this.

次に、本発明の一実施例を第6図ないし第8図に基づ
いて以下に説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第6図(a)に示すように、本実施例に係る光回折格
子素子8は、前記の光回折格子素子2と同様、異なる格
子ピッチd1・d2の第1・第2領域である2個の領域8a・
8bを有している。これら領域8a・8bは、例えばCHF3ガス
より生成されるイオンビームでエッチング加工されるこ
とにより、それぞれ第6図(b)および同図(c)に示
すように、ブレーズ角θを設定する斜面と対向して谷部
を形成する他方の面の下部が山部側へ湾曲して凹状をな
し、谷部の最下部から山部側へ幅d′かつ高さt′だけ
山部をえぐるようなアンダーカット部9が生じている。
このアンダーカット部9は、幅d′が各格子ピッチd1
d2の10〜20%程度、高さt′が谷部の深さtの40〜60%
程度となる。また、光回折格子素子8は、前記の光回折
格子素子2と同様、両領域8a・8bの谷部の深さtとブレ
ーズ角θが同一に設定され、領域8aの格子ピッチd1と領
域8bの格子ピッチd2との差に相当する分だけ、領域8bの
山部の頂部の幅Mが広くなっている。
As shown in FIG. 6 (a), an optical diffraction grating element 8 according to the present embodiment, similar to the optical diffraction grating element 2 above, are first and second regions of different grating pitch d 1 · d 2 Two areas 8a
8b. These regions 8a and 8b are etched with an ion beam generated from, for example, CHF 3 gas, thereby forming a slope for setting a blaze angle θ as shown in FIGS. 6 (b) and (c), respectively. The lower part of the other surface that forms the valley opposite to the valley is curved toward the hill to form a concave shape, and goes from the lowermost part of the valley to the hill toward the hill by a width d ′ and a height t ′. The undercut portion 9 is generated.
This undercut portion 9 has a width d ′ of each lattice pitch d 1.
10-20% of about d 2, 40 to 60% of height t 'of valley depth t
About. In the optical diffraction grating element 8, similarly to the optical diffraction grating element 2, the valley depth t and the blaze angle θ of the two regions 8 a and 8 b are set to be the same, and the grating pitch d 1 of the region 8 a and the region by the amount corresponding to the difference between the grating pitch d 2 of 8b, the width M of the top of the mountain portion of the region 8b is wider.

さらに、上記のアンダーカット部9を有する光回折格
子素子8では、記録担体5で集光ビームを適切に集光さ
せるため、および領域8a・8bにおいて12%以上の往復回
折効率が得るために、ブレーズ角θと光学的位相差とが
以下のように設定されている。
Furthermore, in the optical diffraction grating element 8 having the undercut portion 9 described above, in order to appropriately condense the condensed beam on the record carrier 5 and to obtain a round-trip diffraction efficiency of 12% or more in the regions 8a and 8b, The blaze angle θ and the optical phase difference are set as follows.

即ち、格子ピッチd1の平均が、(2.2±0.2)λで、格
子ピッチd2の平均が(2.8±0.2)λである光回折格子素
子8において、ブレーズ角θと谷部の深さtとは、ブレ
ーズ角θが34〜42゜の範囲のうち、かつ谷部の深さt
が、0.7π〜1.1πの光学的位相差を発生する深さの範囲
のうちで、領域8aと領域8bとの0次回折効率同士および
1次回折効率同士がほぼ等しくなるような組み合わせに
設定されている。このとき、一方の0次回折効率に対し
て他方の0次回折効率がずれる範囲、および一方の1次
回折効率に対して他方の1次回折効率がずれる範囲はそ
れぞれ5%まで許容することができる。尚、本光回折格
子素子8では、アンダーカット部9を有することによ
り、前記の光回折格子素子2よりも、最小および最大ブ
レーズ角θが小さくてブレーズ角θが狭い範囲となり、
谷部の深さtが深く、即ち光学的位相差の最大範囲が広
くなっている。
That is, the average of the grating pitch d 1 is at (2.2 ± 0.2) λ, the optical diffraction grating element 8 is the average of the grating pitch d 2 is (2.8 ± 0.2) λ, the blaze angle θ and the depth of the valley t Means that the blaze angle θ is in the range of 34 to 42 ° and the depth t of the valley is
Is set so that the 0th-order diffraction efficiencies of the regions 8a and 8b and the 1st-order diffraction efficiencies of the regions 8a and 8b are substantially equal within the range of the depth at which an optical phase difference of 0.7π to 1.1π is generated. Have been. At this time, a range in which one of the zero-order diffraction efficiencies deviates from the other zero-order diffraction efficiency and a range in which the other one of the first-order diffraction efficiencies deviates from one of the first-order diffraction efficiencies may be allowed up to 5%. it can. In addition, in the present optical diffraction grating element 8, by having the undercut portion 9, the minimum and maximum blaze angles θ are smaller and the blaze angle θ is in a narrower range than the optical diffraction grating element 2,
The depth t of the valley is deep, that is, the maximum range of the optical phase difference is wide.

上記のブレーズ角θと光学的位相差とを設定するため
に、各ブレーズ角θにおける光学的位相差と、領域8a・
8bの0次回折効率、領域8a・8bの1次回折効率、d1 0次
d2 1次往復回折効率およびd2 0次d1 1次往復回折効率と
の関係を調べたところ、以下のようになった。
In order to set the above-mentioned blaze angle θ and the optical phase difference, the optical phase difference at each blaze angle θ and the region 8a
0 order diffraction efficiency of 8b, 1-order diffraction efficiency of the region 8a · 8b, d 1 0-order
The relationship between the d 2 first order reciprocal diffraction efficiency and the d 20 order d 1 1 order reciprocal diffraction efficiency was examined, and the results were as follows.

例えば、ブレーズ角θが38゜の場合には、光回折格子
素子8の屈折率を1.454としたとき、第7図(a)のグ
ラフに示すようになり、光学的位相差が0.91π前後とな
る谷部の深さtが0.78μm近辺で、領域8a・8bの0次回
折効率同士と1次回折効率同士とがほぼ揃い、両領域8a
・8bにおけるd1 0次d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1次
往復回折効率とは共に、12.7%程度となる。
For example, when the blaze angle θ is 38 °, when the refractive index of the optical diffraction grating element 8 is 1.454, the graph shown in FIG. 7A is obtained, and the optical phase difference is about 0.91π. When the depth t of the valley becomes about 0.78 μm, the 0th-order diffraction efficiencies of the regions 8a and 8b and the 1st-order diffraction efficiencies are almost equal, and the two regions 8a
· 8b d 1 0-order d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency Both in, is about 12.7%.

ブレーズ角θが前記の34〜42゜の範囲の最も小さい値
の34゜で、領域8a・8bの0次回折効率同士と1次回折効
率同士とがほぼ揃い、かつ領域8a・8bにおける両往復回
折効率が12%以上となるのは、同図(b)のグラフに示
すように、谷部の深さtが0.66μmに設定され、光学的
位相差が0.77πとなる場合である。
When the blaze angle θ is 34 °, which is the smallest value in the range of 34 to 42 °, the 0th-order diffraction efficiencies and the 1st-order diffraction efficiencies in the regions 8a and 8b are almost the same, and both reciprocations in the regions 8a and 8b The diffraction efficiency becomes 12% or more when the valley depth t is set to 0.66 μm and the optical phase difference becomes 0.77π, as shown in the graph of FIG.

ブレーズ角θが34〜42゜の範囲の最も大きい値の42゜
で、領域8a・8bの0次回折効率同士と1次回折効率同士
とがほぼ揃い、かつ領域8a・8bにおけるd1 0次d2 1次往
復回折効率とd2 0次d1 1次往復回折効率とが12%以上と
なるのは、同図(c)のグラフに示すように、谷部の深
さtが0.90μmに設定され、光学的位相差が1.05πとな
る場合である。
D 1 0-order in the largest value of 42 °, substantially aligned and the 0 order diffraction efficiency between the first-order diffraction efficiency between the region 8a · 8b, and a region 8a · 8b blaze angle θ is 34-42 DEG 's and d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency is 12% or more, as shown in the graph of FIG. (c), valley depth t is 0.90μm And the optical phase difference is 1.05π.

一方、ブレーズ角θが34〜42゜の範囲よりも小さい値
の30゜で、領域8a・8bの0次回折効率同士と1次回折効
率同士とがほぼ揃うのは、同図(d)のグラフに示すよ
うに、谷部の深さtが0.54μmに設定され、光学的位相
差が0.63πとなる場合である。このときの領域8a・8bに
おけるd1 0次d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1次往復回
折効率とは10.5%程度となり、12%以下となってしま
う。
On the other hand, when the blaze angle θ is 30 ° which is a value smaller than the range of 34 to 42 °, the zero-order diffraction efficiencies and the first-order diffraction efficiencies of the regions 8a and 8b are almost equal to each other. As shown in the graph, the valley depth t is set to 0.54 μm and the optical phase difference is 0.63π. Becomes about 10.5% and d 1 0-order d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency in the region 8a · 8b in this case, it becomes 12% or less.

また、ブレーズ角θが34〜42゜の範囲よりも大きい値
の45゜で、領域8a・8bの0次回折効率同士と1次回折効
率同士とがほぼ揃うのは、同図(e)のグラフに示すよ
うに、谷部の深さtが1.00μmに設定され、光学的位相
差が1.16πとなる場合である。このときの領域8a・8bに
おけるd1 0次d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1次往復回
折効率とは10.5%程度となり、同様に、12%以下となっ
てしまう。
When the blaze angle θ is 45 °, which is a value larger than the range of 34 to 42 °, the zero-order diffraction efficiencies and the first-order diffraction efficiencies of the regions 8a and 8b are almost the same, as shown in FIG. As shown in the graph, the depth t of the valley is set to 1.00 μm, and the optical phase difference is 1.16π. Becomes about 10.5% and d 1 0-order d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency in the region 8a · 8b in this case, would likewise, a 12% or less.

次に、以上の結果を整理して、往復回折効率とブレー
ズ角と光学的位相差との関係を調べたところ、第8図の
グラフに示すような結果が得られた。同図より、ブレー
ズ角θが34〜42゜の範囲、かつ光学的位相差が0.7π〜
1.1πの範囲において、12%以上の往復回折効率を得る
ことができるのが分かる。また、一層高い回折効率が得
られる望ましい範囲は、ブレーズ角θが36〜40゜、かつ
光学的位相差が0.81π〜0.95πの範囲である。
Next, the above results were arranged and the relationship between the reciprocating diffraction efficiency, the blaze angle, and the optical phase difference was examined. The results shown in the graph of FIG. 8 were obtained. According to the figure, the blaze angle θ is in the range of 34 to 42 ° and the optical phase difference is 0.7π to
It can be seen that a reciprocating diffraction efficiency of 12% or more can be obtained in the range of 1.1π. A desirable range in which higher diffraction efficiency can be obtained is a range in which the blaze angle θ is 36 to 40 ° and the optical phase difference is 0.81π to 0.95π.

上記の構成によれば、光回折格子素子8の両領域8a・
8bにおける0次回折効率が同じであるため、記録担体5
上の集光ビームは記録トラック上に適切に集光された良
好なものとなる。また、光回折格子素子8では、d1 0次
d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1次往復回折効率とが等
しくなるように設定されているので、受光素子6に形成
される集光スポットS1・S2の光量が等しくなり、本光回
折格子素子8を使用した光記録再生装置において、高精
度のトラッキングサーボを行うことが可能である。さら
に、d1 0次d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1次往復回折
効率とが12%以上となっているので、本光回折格子素子
2を映像用ピックアップに使用すると、45dB以上の高い
S/Nが実現し易く、良好な映像信号を得ることができ
る。また、CD用ピックアップに使用した場合も、他の部
品への負担が軽減され、高品質の再生信号が得られる。
According to the above configuration, both regions 8a of the optical diffraction grating element 8
Since the 0th-order diffraction efficiency in 8b is the same, the record carrier 5
The upper condensed beam is a good one which is properly condensed on the recording track. Also, in the optical diffraction grating element 8, the d 10 order
Since the d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency is set to be equal, equal quantity of the light receiving element collecting light are formed in 6 spots S 1 · S 2 is That is, in the optical recording / reproducing apparatus using the optical diffraction grating element 8, it is possible to perform high-accuracy tracking servo. Further, since the d 1 0-order d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency is 12% or more, the use of the optical diffraction grating element 2 to the image pickup, Higher than 45dB
S / N can be easily realized, and a good video signal can be obtained. Also, when used for a CD pickup, the burden on other components is reduced, and a high-quality reproduced signal can be obtained.

〔実施例2〕 本発明のその他の実施例を第9図ないし第11図に基づ
いて以下に説明する。
Embodiment 2 Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 9 to 11.

第9図(a)に示すように、本実施例に係る光回折格
子素子10は、前記の光回折格子素子2と同様、異なる格
子ピッチd1・d2の第1・第2領域である2個の領域10a
・10bを有している。これら領域10a・10bは、例えばCF4
ガスより生成されるイオンビームでエッチング加工され
ることにより、それぞれ第9図(b)および同図(c)
に示すように、ブレーズ角θを設定する斜面と対向して
谷部を形成する他方の面が基板表面に対してほぼ直角に
形成されると共に、この面とブレーズ角θを設定する斜
面とのつながる部位が湾曲面11となっている。同図
(b)(c)における湾曲面11は、幅d″が各格子ピッ
チd1・d2の10〜20%程度、高さt″が谷部の深さtの20
〜40%程度となる。また、光回折格子素子10は、前記の
光回折格子素子2と同様、両領域10a・10bの谷部の深さ
tとブレーズ角θが同一に設定され、領域10aの格子ピ
ッチd1と領域10bの格子ピッチd2との差に相当する分だ
け、領域10bの山部の頂部の幅Mが広くなっている。
As shown in FIG. 9 (a), an optical diffraction grating element 10 according to the present embodiment, similar to the optical diffraction grating element 2 above, are first and second regions of different grating pitch d 1 · d 2 Two areas 10a
・ It has 10b. These regions 10a and 10b are, for example, CF 4
9 (b) and 9 (c), respectively, by being etched with an ion beam generated from the gas.
As shown in FIG. 5, the other surface forming the valley opposite to the slope for setting the blaze angle θ is formed substantially at right angles to the substrate surface, and the surface and the slope for setting the blaze angle θ The connecting portion is a curved surface 11. Curved surface 11 in FIG. (B) (c), the width d "10 to 20% of the grating pitch d 1 · d 2, the height t" of the valley depth t 20
It will be about 40%. Further, the optical diffraction grating element 10, like the optical diffraction grating element 2 of the depth t and blaze angle θ of the valley of the two regions 10a · 10b are set to the same, the grating pitch d 1 and the region of the region 10a by the amount corresponding to the difference between the grating pitch d 2 of the 10b, the width M of the top of the mountain portion of the region 10b is wider.

さらに、上記の湾曲面11を有する光回折格子素子10で
は、記録担体5上において集光ビームを適切に集光させ
るため、および領域10a・10bにおいて12%以上の往復回
折効率が得るために、ブレース角θと光学的位相差とが
以下のように設定されている。
Further, in the optical diffraction grating element 10 having the above-mentioned curved surface 11, in order to appropriately condense the condensed beam on the record carrier 5, and to obtain a reciprocating diffraction efficiency of 12% or more in the regions 10a and 10b, The brace angle θ and the optical phase difference are set as follows.

即ち、格子ピッチd1の平均が、(2.2±0.2)λで、格
子ピッチd2の平均が(2.8±0.2)λである光回折格子素
子10において、ブレーズ角θと谷部の深さtとは、ブレ
ーズ角θが32〜43゜の範囲のうち、かつ谷部の深さtが
0.65π〜1πの光学的位相差を発生する深さの範囲のう
ちで、領域10aと領域10bとの0次回折効率同士および1
次回折効率同士がほぼ等しくなるような組み合わせに設
定されている。このとき、一方の0次回折効率に対し他
方の0次回折効率がずれる範囲、および一方の1次回折
効率に対して他方の1次回折効率がずれる範囲はそれぞ
れ5%まで許容することができる。尚、本光回折格子素
子10では、上記のような形状により、前記の光回折格子
素子2よりも、最少および最大ブレーズ角θが小さくて
ブレーズ角θが狭い範囲となる一方、光学的位相差の許
容範囲が広くなっている。
That is, the average of the grating pitch d 1 is at (2.2 ± 0.2) λ, the optical diffraction grating element 10 is the average of the grating pitch d 2 is (2.8 ± 0.2) λ, the blaze angle θ and the depth of the valley t Means that the blaze angle θ is in the range of 32 to 43 ° and the depth t of the valley is
Within the range of the depth at which an optical phase difference of 0.65π to 1π occurs, the 0th-order diffraction efficiencies of the region 10a and the region 10b are 1
The combinations are set such that the diffraction efficiencies are substantially equal to each other. At this time, a range in which one of the zero-order diffraction efficiencies is shifted from the other zero-order diffraction efficiency, and a range in which the other one of the first-order diffraction efficiencies is shifted from one of the first-order diffraction efficiencies can be allowed up to 5%. . Incidentally, in the present optical diffraction grating element 10, the minimum and maximum blaze angles θ are smaller and the blaze angle θ is in a narrower range than the optical diffraction grating element 2 due to the above-mentioned shape, while the optical phase difference is smaller. The tolerance of is widened.

上記のブレーズ角θと光学的位相差とを設定するため
に、各ブレーズ角θにおける光学的位相差と、領域10a
・10bの0次回折効率、領域10a・10bの1次回折効率、d
1 0次d2 1次往復回折効率およびd2 0次d1 1次往復回折
効率との関係を調べたところ、以下のようになった。
In order to set the above-mentioned blaze angle θ and the optical phase difference, the optical phase difference at each blaze angle θ and the region 10a
0th-order diffraction efficiency of 10b, 1st-order diffraction efficiency of regions 10a and 10b, d
1 0 was examined a relationship between the primary d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency, were as follows.

例えば、ブレーズ角θが35゜の場合には、光回折格子
素子10の屈折率を1.454としたとき、第10図(a)のグ
ラフに示すように、光学的位相差が0.72π前後となる谷
部の深さtが0.62μm近辺で、領域10a・10bの0次回折
効率同士と1次回折効率同士とがほぼ揃い、両領域10a
・10bにおけるd1 0次d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1
次往復回折効率とは共に、13.0%程度となる。
For example, when the blaze angle θ is 35 ° and the refractive index of the optical diffraction grating element 10 is 1.454, the optical phase difference is about 0.72π as shown in the graph of FIG. When the depth t of the valley is around 0.62 μm, the 0th-order diffraction efficiencies and the 1st-order diffraction efficiencies of the regions 10a and 10b are almost the same, and both regions 10a
・ The d 1 0 order d 2 1 order reciprocal diffraction efficiency and d 2 0 order d 1 1 at 10b
The next round-trip diffraction efficiency is about 13.0%.

ブレーズ角θが前記の32〜43゜の範囲の最も小さい値
の32゜で、領域10a・10bの0次回折効率同士と1次回折
効率同士とがほぼ揃い、かつ領域10a・10bにおける両往
復回折効率が12%以上となるのは、同図(b)のグラフ
に示すように、谷部の深さtが0.56μmに設定され、光
学的位相差が0.65πとなる場合である。
When the blaze angle θ is 32 °, which is the smallest value in the range of 32 to 43 °, the 0th-order diffraction efficiencies and the 1st-order diffraction efficiencies in the regions 10a and 10b are almost the same, and both reciprocations in the regions 10a and 10b The diffraction efficiency becomes 12% or more when the depth t of the valley is set to 0.56 μm and the optical phase difference becomes 0.65π, as shown in the graph of FIG.

ブレーズ角θが32〜43゜の範囲の最も大きい値の43゜
で、領域10a・10bの0次回折効率同士と1次回折効率同
士とがほぼ揃い、かつ領域10a・10bにおけるd1 0次d2 1
次往復回折効率とd2 0次d1 1次往復回折効率とが12%以
上となるのは、同図(c)のグラフに示すように、谷部
の深さtが0.86μmに設定され、光学的位相差が1.00π
となる場合である。
D 1 0-order in the largest value of 43 °, substantially aligned and the 0 order diffraction efficiency between the first-order diffraction efficiency between the regions 10a · 10b, and the region 10a · 10b of the blaze angle θ is 32 to 43 DEG d 2 1
The the next reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency is 12% or more, as shown in the graph of FIG. (C), valley depth t is set to 0.86μm , Optical phase difference is 1.00π
This is the case.

一方、ブレーズ角θが32〜43゜の範囲よりも小さい値
の27゜で、領域10a・10bの0次回折効率同士と1次回折
効率同士とがほぼ揃うのは、同図(d)のグラフに示す
ように、谷部の深さtが0.46μmに設定され、光学的位
相差が0.54πとなる場合である。このときの領域10a・1
0bにおけるd1 0次d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1次往
復回折効率とは10.0%程度となり、12%以下となってし
まう。
On the other hand, when the blaze angle θ is 27 °, which is a value smaller than the range of 32 ° to 43 °, the zero-order diffraction efficiencies and the first-order diffraction efficiencies of the regions 10a and 10b are almost equal to each other. As shown in the graph, the depth t of the valley is set to 0.46 μm, and the optical phase difference is 0.54π. Area 10a ・ 1 at this time
It becomes about 10.0% and d 1 0-order d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency in 0b, becomes 12% or less.

また、ブレーズ角θが32〜43゜の範囲よりも大きい値
の47゜で、領域10a・10bの0次回折効率同士と1次回折
効率同士とがほぼ揃うのは、同図(e)のグラフに示す
ように、谷部の深さtが0.98μmに設定され、光学的位
相差が1.14πとなる場合である。このときの領域10a・1
0bにおけるd1 0次d2 1次往復回折効率とd2 0次d1 1次往
復回折効率とは10.0%程度となり、同様に、12%以下と
なってしまう。
When the blaze angle θ is 47 °, which is a value larger than the range of 32 to 43 °, the zero-order diffraction efficiencies and the first-order diffraction efficiencies of the regions 10a and 10b are almost the same, as shown in FIG. As shown in the graph, the depth t of the valley is set to 0.98 μm, and the optical phase difference is 1.14π. Area 10a ・ 1 at this time
Becomes about 10.0% and d 1 0-order d 2 1 order reciprocating diffraction efficiency and d 2 0-order d 1 1 primary reciprocating diffraction efficiency in 0b, thus Similarly, a 12% or less.

次に、以上の結果を整理して、往復回折効率とブレー
ズ角と光学的位相差との関係を調べたところ、第11図の
グラフに示すような結果が得られた。同図より、ブレー
ズ角θが3〜43゜の範囲、かつ光学的位相差が0.65π〜
1πの範囲において、12%以上の往復回折効率を得るこ
とができるのが分かる。また、一層高い回折効率が得ら
れる望ましい範囲は、ブレーズ角θが36〜40゜、かつ光
学的位相差が0.77π〜0.91πの範囲である。
Next, the above results were arranged and the relationship between the reciprocating diffraction efficiency, the blaze angle, and the optical phase difference was examined. The results shown in the graph of FIG. 11 were obtained. As shown in the figure, the blaze angle θ is in the range of 3-43 ° and the optical phase difference is 0.65π-
It is understood that a reciprocating diffraction efficiency of 12% or more can be obtained in the range of 1π. A desirable range in which higher diffraction efficiency can be obtained is a range in which the blaze angle θ is 36 to 40 ° and the optical phase difference is 0.77π to 0.91π.

上記の構成によれば、実施例1に示した構成と同様、
記録担体5上の集光ビームは記録トラック上に適切に集
光された良好なものになると共に、本光回折格子素子10
を使用した光記録再生装置において、高精度のトラッキ
ングサーボを行うことが可能である。さらに、本光回折
格子素子2を映像用ピックアップに使用すると、45dB以
上の高いS/Nが実現し易く、良好な映像信号を得ること
ができる。また、CD用ピックアップに使用した場合も、
他の部品への負担が軽減され、高品質の再生信号が得ら
れる。
According to the above configuration, similar to the configuration shown in the first embodiment,
The condensed beam on the record carrier 5 becomes a good beam condensed appropriately on the recording track, and the present optical diffraction grating element 10
In an optical recording / reproducing apparatus using the above, it is possible to perform highly accurate tracking servo. Further, when the present optical diffraction grating element 2 is used for a video pickup, a high S / N of 45 dB or more can be easily realized, and a good video signal can be obtained. Also, when used for CD pickup,
The burden on other components is reduced, and a high-quality reproduced signal can be obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

請求項第1項の発明に係る光回折格子素子では、以上
のように、第1領域と第2領域とは各谷部の深さ、谷部
の幅およびブレーズ角が両領域間で同一に設定され、上
記の谷部の断面形状は、ブレーズ角を設定する斜面と対
向して谷部を形成する他方の面が山部側へ湾曲して凹状
をなす構成である。
In the optical diffraction grating device according to the first aspect of the present invention, as described above, the first region and the second region have the same valley depth, valley width, and blaze angle between the two regions. The cross-sectional shape of the valley is set so that the other surface forming the valley facing the slope for setting the blaze angle is curved toward the hill to form a concave shape.

これにより、受光素子に形成される両集光スポットの
光量を等しくして、高精度のトラッキングサーボを行う
ことができる。
This makes it possible to equalize the light amounts of the two condensed spots formed on the light receiving element and perform highly accurate tracking servo.

また、所定の往復回折効率を得る上での光学的位相差
の最大範囲を広くすることができる等の効果を奏する。
Further, there is an effect that the maximum range of the optical phase difference for obtaining a predetermined round-trip diffraction efficiency can be widened.

請求項第2項の発明に係る光回折格子素子では、以上
のように、第1領域と第2領域とは各谷部の深さ、谷部
の幅およびブレーズ角が両領域間で同一に設定され、上
記の谷部の断面形状は、ブレーズ角を設定する斜面と対
向して谷部を形成する他方の面が回折格子の基板表面に
対して直角に形成されると共に、この面とブレーズ角を
設定する斜面とのつながる部位が湾曲面をなす構成であ
る。
In the optical diffraction grating device according to the second aspect of the present invention, as described above, the first region and the second region have the same valley depth, valley width, and blaze angle between the two regions. The cross-sectional shape of the valley is set such that the other surface forming the valley opposite to the slope for setting the blaze angle is formed at right angles to the substrate surface of the diffraction grating, and In this configuration, a portion connected to a slope for setting a corner forms a curved surface.

これにより、請求項第1項の構成と同様、受光素子に
形成される両集光スポットの光量を等しくして、高精度
のトラッキングサーボを行い得る。
Thus, as in the case of the first aspect, it is possible to perform high-accuracy tracking servo by equalizing the light amounts of both condensed spots formed on the light receiving element.

また、所定の往復回折効率を得る上での光学的位相差
の許容範囲を広くすることができる等の効果を奏する。
Further, there is an effect that an allowable range of an optical phase difference for obtaining a predetermined reciprocating diffraction efficiency can be widened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図ないし第5図は本発明の前提となる発明を示すも
のである。 第1図(a)は光回折格子素子を示す概略の正面図であ
る。 第1図(b)は同図(a)におけるA−A矢視断面図で
ある。 第1図(c)は同図(a)におけるB−B矢視断面図で
ある。 第2図は光ピックアップの構成を示す概略の説明図であ
る。 第3図は受光素子上の集光スポットを示す説明図であ
る。 第4図(a)はブレーズ角が35゜、同図(b)はブレー
ズ角が30゜、同図(c)はブレーズ角が45゜、同図
(d)はブレーズ角が25゜、同図(e)はブレーズ角が
50゜の各場合の光回折格子素子における光学的位相差
と、各領域の0次回折効率、各領域の1次回折効率およ
び各領域の往復回折効率との関係を示すグラフである。 第5図は光回折格子素子における往復回折効率とブレー
ズ角と光学的位相差との関係を示すグラフである。 第6図ないし第8図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第6図(a)は光回折格子素子を示す概略の正面図であ
る。 第6図(b)は同図(a)におけるC−C矢視断面図で
ある。 第6図(c)は同図(a)におけるD−D矢視断面図で
ある。 第7図(a)はブレーズ角が38゜、同図(b)はブレー
ズ角が34゜、同図(c)はブレーズ角が42゜、同図
(d)はブレーズ角が30゜、同図(e)はブレーズ角が
45゜の各場合の光回折格子素子における光学的位相差
と、各領域の0次回折効率、各領域の1次回折効率およ
び各領域の往復回折効率との関係を示すグラフである。 第8図は光回折格子素子における往復回折効率とブレー
ズ角と光学的位相差との関係を示すグラフである。 第9図ないし第11図は本発明の他の実施例を示すもので
ある。 第9図(a)は光回折格子素子を示す概略の正面図であ
る。 第9図(b)は同図(a)におけるE−E矢視断面図で
ある。 第9図(c)は同図(a)におけるF−F矢視断面図で
ある。 第10図(a)はブレーズ角が35゜、同図(b)はブレー
ズ角が32゜、同図(c)はブレーズ角が43゜、同図
(d)はブレーズ角が27゜、同図(e)はブレーズ角が
47゜の各場合の光回折格子素子における光学的位相差
と、各領域の0次回折効率、各領域の1次回折効率およ
び各領域の往復回折効率との関係を示すグラフである。 第11図は光回折格子素子における往復回折効率とブレー
ズ角と光学的位相差との関係を示すグラフである。 第12図ないし第15図は従来例を示すものである。 第12図は光ピックアップの構成を示す概略の説明図であ
る。 第13図は受光素子上の集光スポットを示す説明図であ
る。 第14図(a)は光回折格子素子を示す概略の正面図であ
る。 第14図(b)は同図(a)におけるG−G矢視断面図で
ある。 第14図(c)は同図(a)におけるH−H矢視断面図で
ある。 第14図(d)は他の光回折格子素子の同図(a)におけ
るG−G矢視断面図である。 第14図(e)は他の光回折格子素子の同図(a)におけ
るH−H矢視断面図である。 第15図(a)〜(c)はArガスより生成されたイオンビ
ームでのエッチングによる回折格子の製造過程を示す説
明縦断面図である。 第15図(d)はCHF3ガスより生成されたイオンビームで
のエッチングにて作製された回折格子を示す説明縦断面
図である。 第15図(e)はCF4ガスより生成されたイオンビームで
のエッチングにて作製された回折格子を示す説明縦断面
図である。 1は半導体レーザ、2・8・10は光回折格子素子、2a・
8a・10aは領域(第1領域)、2b・8b・10bは領域(第2
領域)、5は記録担体、6は受光素子、9はアンダーカ
ット部、11は湾曲部、θはブレーズ角、d1・d2は格子ピ
ッチである。
1 to 5 show the invention on which the present invention is based. FIG. 1A is a schematic front view showing an optical diffraction grating element. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 1 (c) is a sectional view taken along the line BB in FIG. 1 (a). FIG. 2 is a schematic explanatory view showing the configuration of the optical pickup. FIG. 3 is an explanatory view showing a condensed spot on the light receiving element. 4 (a) has a blaze angle of 35 °, FIG. 4 (b) has a blaze angle of 30 °, FIG. 4 (c) has a blaze angle of 45 °, and FIG. 4 (d) has a blaze angle of 25 °. Figure (e) shows the blaze angle
10 is a graph showing the relationship between the optical phase difference in the optical diffraction grating element in each case of 50 ° and the zero-order diffraction efficiency of each region, the first-order diffraction efficiency of each region, and the round-trip diffraction efficiency of each region. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the reciprocating diffraction efficiency, the blaze angle, and the optical phase difference in the optical diffraction grating device. 6 to 8 show one embodiment of the present invention. FIG. 6 (a) is a schematic front view showing an optical diffraction grating element. FIG. 6 (b) is a sectional view taken along the line CC in FIG. 6 (a). FIG. 6 (c) is a sectional view taken along the line DD in FIG. 6 (a). 7 (a) has a blaze angle of 38 °, FIG. 7 (b) has a blaze angle of 34 °, FIG. 7 (c) has a blaze angle of 42 °, and FIG. 7 (d) has a blaze angle of 30 °. Figure (e) shows the blaze angle
It is a graph which shows the relationship between the optical phase difference in the optical diffraction grating element in each case of 45 degree | times, and the 0th-order diffraction efficiency of each area | region, the 1st-order diffraction efficiency of each area | region, and the round trip diffraction efficiency of each area | region. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the reciprocal diffraction efficiency, the blaze angle, and the optical phase difference in the optical diffraction grating device. 9 to 11 show another embodiment of the present invention. FIG. 9 (a) is a schematic front view showing an optical diffraction grating element. FIG. 9 (b) is a sectional view taken along the line EE in FIG. 9 (a). FIG. 9 (c) is a sectional view taken along the line FF in FIG. 9 (a). 10 (a) has a blaze angle of 35 °, FIG. 10 (b) has a blaze angle of 32 °, FIG. 10 (c) has a blaze angle of 43 °, and FIG. 10 (d) has a blaze angle of 27 °. Figure (e) shows the blaze angle
It is a graph which shows the relationship between the optical phase difference in the optical diffraction grating element in each case of 47 degree | times, the 0th-order diffraction efficiency of each area | region, the 1st-order diffraction efficiency of each area | region, and the round trip diffraction efficiency of each area | region. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the round-trip diffraction efficiency, the blaze angle, and the optical phase difference in the optical diffraction grating element. 12 to 15 show a conventional example. FIG. 12 is a schematic explanatory view showing the configuration of the optical pickup. FIG. 13 is an explanatory diagram showing a condensed spot on the light receiving element. FIG. 14 (a) is a schematic front view showing an optical diffraction grating element. FIG. 14 (b) is a sectional view taken along the line GG in FIG. 14 (a). FIG. 14 (c) is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. 14 (a). FIG. 14 (d) is a cross-sectional view of another optical diffraction grating element taken along line GG in FIG. 14 (a). FIG. 14 (e) is a cross-sectional view of another optical diffraction grating element taken along the line HH in FIG. 14 (a). 15 (a) to 15 (c) are explanatory longitudinal sectional views showing a process of manufacturing a diffraction grating by etching with an ion beam generated from Ar gas. FIG. 15 (d) is an explanatory longitudinal sectional view showing a diffraction grating produced by etching with an ion beam generated from CHF 3 gas. FIG. 15 (e) is an explanatory longitudinal sectional view showing a diffraction grating produced by etching with an ion beam generated from CF 4 gas. 1 is a semiconductor laser, 2 ・ 8 ・ 10 is an optical diffraction grating element, 2a ・
8a and 10a are areas (first areas), 2b, 8b and 10b are areas (second areas)
Area), 5 is a record carrier, 6 is a light receiving element, 9 is an undercut portion, 11 is a curved portion, θ is a blaze angle, and d 1 and d 2 are lattice pitches.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】山部と谷部とが交互に連続し、ブレーズ角
を設定する斜面を有する形状により、格子ピッチが相互
に異なる第1領域と第2領域とを有する回折格子が形成
され、第1領域と第2領域とによって入射光を異なる方
向へ回折させる光回折格子素子において、 上記の第1領域と第2領域とは各谷部の深さ、谷部の幅
およびブレーズ角が両領域間で同一に設定され、上記の
谷部の断面形状は、ブレーズ角を設定する斜面と対向し
て谷部を形成する他方の面が山部側へ湾曲して凹状をな
していることを特徴とする光回折格子素子。
1. A diffraction grating having a first region and a second region having mutually different grating pitches is formed by a shape in which peaks and valleys are alternately continuous and have a slope for setting a blaze angle. In the optical diffraction grating device for diffracting incident light in different directions by the first region and the second region, the first region and the second region have a depth of each valley, a width of the valley, and a blaze angle which are both different. The same shape is set between the regions, and the cross-sectional shape of the valley is such that the other surface forming the valley facing the slope for setting the blaze angle is curved toward the hill and has a concave shape. Characteristic optical diffraction grating element.
【請求項2】山部と谷部とが交互に連続し、ブレーズ角
を設定する斜面を有する形状により、格子ピッチが相互
に異なる第1領域と第2領域とを有する回折格子が形成
され、第1領域と第2領域とによって入射光を異なる方
向へ回折させる光回折格子素子において、 上記の第1領域と第2領域とは各谷部の深さ、谷部の幅
およびブレーズ角が両領域間で同一に設定され、上記の
谷部の断面形状は、ブレーズ角を設定する斜面と対向し
て谷部を形成する他方の面が回折格子の基板表面に対し
て直角に形成されると共に、この面とブレーズ角を設定
する斜面とのつながる部位が湾曲面をなしていることを
特徴とする光回折格子素子。
2. A diffraction grating having a first region and a second region having mutually different grating pitches is formed by a shape in which peaks and valleys are alternately continuous and have a slope for setting a blaze angle. In the optical diffraction grating device for diffracting incident light in different directions by the first region and the second region, the first region and the second region have a depth of each valley, a width of the valley, and a blaze angle which are both different. The cross-sectional shape of the valley is set to be the same between the regions, and the other surface forming the valley opposite to the slope for setting the blaze angle is formed at right angles to the substrate surface of the diffraction grating. An optical diffraction grating element characterized in that a portion where this surface and a slope for setting a blaze angle are connected forms a curved surface.
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