JPH09288211A

JPH09288211A - 偏光光学素子

Info

Publication number: JPH09288211A
Application number: JP8101449A
Authority: JP
Inventors: Toru Doko; 徹堂向
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 1997-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で製造が容易であり、しかも、近赤外光
ないしは可視光を偏光方向に応じて分離することができ
る偏光光学素子を提供する。また、小型で製造が容易で
あり、しかも、近赤外光ないしは可視光を偏光方向に応
じて分離した上で検出する機能を有する偏光光学素子を
提供する。【解決手段】本発明の偏光光学素子は、屈折率がｎ₁
の基板上に形成されるとともに、屈折率がｎ₀の物質に
よって上部が覆われた金属格子を備え、上記金属格子に
入射した光を偏光方向に応じて透過光と反射光とに分離
する偏光光学素子であって、上記金属格子の格子周期を
ｄとしたとき、上記光の波長がｎ₀×ｄよりも大であ
り、且つｎ₁×ｄよりも小であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属格子を用いる
ことにより、入射された光を偏光方向に応じて透過光と
反射光とに分離する偏光光学素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】光を偏光方向に応じて分離する偏光光学
素子は、例えば、光磁気ディスクのドライブ装置の光ピ
ックアップ等に使用されている。

【０００３】このような偏光光学素子としては、薄膜の
ブリュースター反射を利用した素子が広く知られてい
る。薄膜のブリュースター反射を利用した素子は、通
常、立方体状に形成された素子に対して垂直に光を入射
させて用いるか、或いは、板状に形成された素子に対し
て所定の角度にて光を入射させて用いる。

【０００４】しかしながら、薄膜のブリュースター反射
を利用した素子は、精密な位置合わせが必要であるとい
う欠点や、体積が大きいという欠点がある。そのため、
このような素子では、例えば、光ピックアップに使用す
る場合に、光ピックアップを構成する受光素子等のよう
な他の部品との精密な位置合わせを必要とするため、製
造に工数を要するという問題があった。また、このよう
な素子は、大きな体積を有するため、光ピックアップ等
の小型化に対する大きな制約にもなっている。

【０００５】そこで、このような問題を解決するため
に、光を偏光方向に応じて分離することが可能な薄膜又
は薄板状の素子を得ようとする試みが進められている。
具体的には、薄膜又は薄板状の素子として、以下に述べ
るようなものが報告されている。

【０００６】例えば、”SPIE proceedings,vol.1116,p4
46(1989)”において、ガラス中に金属コロイドを分散さ
せ、その共鳴吸収を利用して偏光検波する素子が報告さ
れている。この素子では、透過光については比較的に大
きな消光比を得ることができる。しかしながら、この素
子では、一方の偏波光を吸収するため、原理的に偏光分
離機能を有していない。したがって、この素子は、光を
偏光方向に応じて分離する偏光光学素子としては不適で
ある。

【０００７】また、例えば、”Applied Physics Letter
s,vol.61,No.22,p2633(1992)”において、高い屈折率材
料からなる薄膜と、低い屈折率材料からなる薄膜とを積
層し、その積層膜に斜めに光を入射させることによっ
て、偏光方向に応じて光を分離する素子が提案されてい
る。しかし、この素子では、薄膜積層プロセスが必要で
あり、しかも、それを斜めに切り出して薄板状にする必
要がある。そのため、この素子は、作製そのものの手間
が非常に煩雑であり、しかも、大きな面積で作製するこ
とが非常に困難である。また、素子の厚さにも限界が有
り、大きな偏光分離角を取ることが出来ないという欠点
もある。

【０００８】また、例えば、金属を微細な格子状に形成
した金属格子によって偏光分離を行う、ワイヤーグリッ
ド又はワイヤーグレーティングと呼ばれる素子も提案さ
れている。しかしながら、従来、このような素子では、
金属格子の格子周期が、入射光の波長よりも十分に小と
なることが要求されている。具体的には、例えば、金属
格子の格子周期を６００ｎｍとした場合には、その５倍
程度以上の波長の光、即ち３μｍ程度以上の波長の光に
対して、偏光分離特性を有することとなる。したがっ
て、近赤外光ないしは可視光のように波長が８００ｎｍ
程度以下の光に対して、このような素子を適用するため
には、金属格子の格子周期を１５０ｎｍ程度以下にしな
ければならない。しかしながら、このような格子周期の
金属格子を作製することは、現在の技術では極めて困難
であり、現実的ではない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、薄膜又
は薄板状で、製造が容易であり、しかも、近赤外光ない
しは可視光に対して適用できる偏光光学素子は、未だ知
られておらず、開発が待たれているのが現状である。

【００１０】ところで、光ピックアップ等では、偏光方
向に応じて偏光光学素子によって分離された光を、フォ
トダイオードのような受光素子によって検出する。しか
しながら、このように、偏光光学素子によって分離され
た光を検出しようとするとき、従来は、偏光光学素子と
受光素子とが、それぞれ個別の素子であるため、全体と
しての大きさが大きくなってしまうという問題があっ
た。しかも、従来は、偏光光学素子と受光素子とを、そ
れぞれ互いに適切な位置に配置させて一体化するという
手間も必要となっていた。

【００１１】したがって、光ピックアップ等に使用する
素子としては、光を偏光方向に応じて分離する機能と、
分離された光を検出する機能とを兼ね備えたような素子
が好ましいこととなる。しかしながら、現在のところ、
小型で製造が容易であり、しかも、近赤外光ないしは可
視光を偏光方向に応じて分離した上で検出するような機
能を有する素子は、未だ知られていない。

【００１２】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、小型で製造が容易であり、し
かも、近赤外光ないしは可視光を偏光方向に応じて分離
することができる偏光光学素子を提供することを目的と
している。また、本発明は、小型で製造が容易であり、
しかも、近赤外光ないしは可視光を偏光方向に応じて分
離した上で検出する機能を有する偏光光学素子を提供す
ることも目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに完成された本発明に係る偏光光学素子は、屈折率が
ｎ₁の基板上に形成されるとともに、屈折率がｎ₀の物
質によって上部が覆われた金属格子を備え、上記金属格
子に入射した光を偏光方向に応じて透過光と反射光とに
分離する偏光光学素子であって、上記金属格子の格子周
期をｄとしたとき、上記光の波長がｎ₀×ｄよりも大で
あり、且つｎ₁×ｄよりも小であることを特徴とするも
のである。

【００１４】このような本発明に係る偏光光学素子で
は、近赤外光ないしは可視光を偏光方向に応じて分離す
ることができる。更に、この偏光光学素子は、薄膜状又
は薄板状に形成することができ、しかも、非常に容易に
製造することができる。

【００１５】なお、上記偏光光学素子において、上記基
板は、光検出機能を有し、上記金属格子を透過した透過
光の光量を電気信号として出力するようになっていても
よい。このときには、上記電気信号を取り出すために上
記基板上に形成された電極の材料の主成分と、上記金属
格子の材料の主成分とが同一であることが好ましい。

【００１６】このように、基板に光検出機能を持たせた
偏光光学素子では、入射光を偏光方向に応じて分離した
上で検出することができる。そして、この偏光光学素子
では、基板に光検出機能を持たせているので、新たに受
光素子を設ける必要が無く、光検出機能を備えていても
小型化することができ、しかも、非常に容易に製造する
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。なお、本発明は以下の例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、形状や材質等を
任意に変更することが可能であることは言うまでもな
い。

【００１８】まず、本発明を適用した第１の実施の形態
に係る偏光光学素子について説明する。

【００１９】本実施の形態に係る偏光光学素子は、入射
した光を偏光方向に応じて透過光と反射光とに分離する
偏光光学素子であり、図１に示すように、略板状の基板
１１と、基板１１上に形成された金属格子１２とを備え
ている。

【００２０】ここで、基板１１は、ＧａＡｓからなり、
その屈折率ｎ₁は、約３．７である。また、金属格子１
２は、Ａｌを主成分とする材料からなり、屈折率ｎ₀が
１の物質である空気によって上部が覆われている。そし
て、本実施の形態において、この金属格子１２は、格子
周期ｄを約６００ｎｍとし、各格子の幅ｂを約４００ｎ
ｍとし、各格子の高さｈを約１２０ｎｍとした。

【００２１】この偏光光学素子では、波長がｎ₀×ｄよ
りも大であり、且つｎ₁×ｄよりも小である光を、偏光
方向に応じて透過光と反射光とに分離する。

【００２２】具体的には、例えば、波長７８０ｎｍの光
が金属格子１２に対して垂直に入射すると、金属格子１
２のグレーティングベクトルと同一方向の電場成分を有
する偏光（以下、Ｐ波と呼ぶ。）は、入射光のうちの約
８２％が反射され、約２．８％が基板１１側に入射す
る。一方、金属格子１２のグレーティングベクトルに対
して垂直方向の電場成分を有する偏光（以下、Ｓ波と呼
ぶ。）は、入射光のうちの約１．５％が反射され、約８
０％が基板１１側に入射する。

【００２３】このように、上記偏光光学素子は、Ｐ波は
主に反射し、Ｓ波は主に透過する。すなわち、上記偏光
光学素子は、入射した光を偏光方向に応じて透過光と反
射光とに分離する偏光分離機能を有している。

【００２４】ただし、上述の透過率は、金属格子１２を
透過した段階での値、すなわち基板１１の表面における
値である。そして、基板１１の材料であるＧａＡｓは、
波長７８０ｎｍの光に対しては吸収体であるので、金属
格子１２を透過した光の光量は、基板１１を透過するに
従って減衰する。したがって、本実施の形態に係る偏光
光学素子は、偏光方向に応じて分離された光のうち、反
射光だけを利用するような用途において、特に好適であ
る。

【００２５】以上のような本実施の形態に係る偏光光学
素子は、基板１１上に格子周期ｄが大きい金属格子１２
を形成するだけで得ることができる。したがって、この
偏光光学素子は、非常に薄く小型に、しかも容易に製造
することができる。

【００２６】以下、上述のような偏光分離作用が得られ
る理由を説明する。

【００２７】図２に、上記偏光光学素子におけるＳ波の
反射率及び透過率を、入射光波長の関数として示す。ま
た、図３に、上記偏光光学素子におけるＰ波の反射率及
び透過率を、入射光波長の関数として示す。なお、図２
及び図３では、高次の回折光も含めた全透過率及び全反
射率を示している。

【００２８】図２に示すように、Ｓ波の透過率は、入射
光の波長が約６００ｎｍときに極小となり、その後、波
長が大きくなるに従って増大して、入射光の波長が約７
８０ｎｍのときに極大となる。そして、Ｓ波の透過率
は、入射光の波長が更に大きくなると、図２に示した波
長範囲を越えるが、入射光の波長が約２２１０ｎｍのと
きに再び極小となる。

【００２９】ここで、Ｓ波の透過率が極小となる２つの
特異点は、金属格子の格子周期をｄとし、基板の屈折率
をｎ₁ とし、金属格子の上部を覆う物質の屈折率をｎ₀
としたとき、それぞれｎ₀ ×ｄ及びｎ₁ ×ｄで与えられ
ることが知られており、これらは、レイリーアノマリー
（Rayleigh anomaly）と呼ばれている。

【００３０】一方、図３に示すように、Ｐ波について
は、反射率も透過率も入射光の波長にあまり依存せず、
ほぼ一定となっている。そして、例えば、波長７８０ｎ
ｍの入射光に対して、反射率は約８２％、透過率は約
２．８％となる。

【００３１】ところで、波長λの光に対する回折現象
は、レイリーアノマリーを基準として次の３つに区分で
きる。第１の回折現象は、λ＜ｎ₀ ×ｄのときの回折現
象であり、このときには、反射光と透過光の両方に、０
次以上の高次の回折光が生じる。そして、一般的な回折
格子では、このような第１の回折現象を利用している。
第２の回折現象は、ｎ₀ ×ｄ＜λ＜ｎ₁ ×ｄのときの回
折現象であり、このときには、透過光には高次の回折光
が生じるが、反射光には０次の回折光のみが生じる。第
３の回折現象は、λ＞ｎ₁ ×ｄのときの回折現象であ
り、このときには、反射光と透過光の両方とも、０次の
回折光のみが生じる。

【００３２】そして、従来、金属格子を用いた偏光光学
素子では、０次の回折光のみが生じる回折現象、即ち上
記第３の回折現象を利用している。したがって、従来の
偏光光学素子では、入射光の波長λは、λ＞ｎ₁ ×ｄを
満たす範囲に限定されている。しかも、従来の偏光光学
素子では、レイリーアノマリー近傍における透過率や反
射率の変動の影響を避けるため、通常は、ｎ₁ ×ｄより
も十分に大なる波長で使用することを条件としていた。

【００３３】典型的な従来の偏光光学素子では、屈折率
１．５のシリカ基板上に金属格子を形成している。ここ
で、金属格子の上部は、通常、そのままの状態、即ち、
屈折率が１の物質である空気によって覆われた状態とさ
れる。このような偏光光学素子では、例えば、金属格子
の格子周期ｄを６００ｎｍとしたとき、レイリーアノマ
リーは、入射光の波長が６００ｎｍ及び９００ｍのとき
に発現する。したがって、このような偏光光学素子で
は、９００ｎｍよりも波長が十分に大きい赤外光にしか
適用できない。

【００３４】一方、このような従来の偏光光学素子を波
長７８０ｎｍの近赤外光に対して使用するためには、金
属格子の格子周期ｄを１５０ｎｍ程度にしなければなら
ない。しかしながら、格子周期ｄが１５０ｎｍ程度であ
るような微細な構造を有する金属格子を作製すること
は、現在の技術水準では極めて困難であり、このような
偏光光学素子は未だ実現されていない。

【００３５】これに対して、本発明者は、２つのレイリ
ーアノマリー間の波長領域における回折現象、即ち上記
第２の回折現象が生じるような領域においても、偏光光
学素子の構造を最適化するとともに、透過光については
高次回折光を含む全回折光を利用するようにすれば、良
好な偏光分離作用が得られることを見出したのである。

【００３６】すなわち、本発明では、上記第２の回折現
象を利用するように、即ち、金属格子に入射する光の波
長がｎ₀×ｄよりも大であり、且つｎ₁×ｄよりも小で
あるようにする。なお、このように第２の回折現象を利
用するためには、金属格子が基板上に配置されているこ
とが必要である。また、基板には、屈折率ｎ₁ が、金属
格子の上部を覆う物質の屈折率ｎ₀ よりも大きいものを
使用する。

【００３７】このように上記第２の回折現象を利用する
ことにより、上記実施の形態に示したように、例えば、
波長７８０ｎｍの近赤外光に対しても偏光分離作用を生
じるような偏光光学素子であっても、金属格子の格子周
期ｄを６００ｎｍ程度とすることができる。すなわち、
本発明を適用した偏光光学素子では、金属格子の格子周
期ｄを、従来の偏光光学素子における金属格子の格子周
期ｄに比べて、数倍の大きさとすることができる。

【００３８】そして、本発明を適用した偏光光学素子
は、このように金属格子の格子周期ｄが大きくすること
ができるので、近赤外光ないしは可視光に対して偏光分
離作用を生じるようなものであっても、既に確立されて
いる現在の加工技術によって容易に作製することができ
る。

【００３９】なお、上記実施の形態において、Ｐ波の反
射率及びＳ波の透過率をそれぞれ約８０％以上とするこ
とができたのは、高い導電率を有するＡｌを主成分とす
る材料によって金属格子を形成したことが一因となって
いる。すなわち、高い導電率を有する材料によって金属
格子を形成することにより、金属格子における光の損失
が減少し、偏光分離特性が向上する。なお、このような
金属格子の材料としては、Ａｌを主成分とする材料の他
に、例えば、Ａｕを主成分とする材料等が挙げられる。

【００４０】また、本発明を適用した偏光光学素子にお
いて、基板は、屈折率ｎ₁が大きい材料からなることが
好ましい。これは、屈折率ｎ₁が大きい材料によって基
板を形成することにより、レイリーアノマリー間の波長
領域が広がり、その結果、偏光光学素子として適用可能
な波長範囲が広がるからである。

【００４１】そして、屈折率ｎ₁が大きい材料として
は、例えば、ＧａＡｓ、Ｓｉ又はＩｎＰ等を主成分とす
る半導体材料が挙げられる。これらの半導体材料は、屈
折率が３．０以上と非常に大きい。したがって、このよ
うな半導体材料を用いることにより、偏光分離作用が得
られる波長領域が広がり、偏光光学素子として適用可能
な波長範囲が広がる。なお、このような半導体材料の
他、例えば、各種誘電体材料等も基板の材料として使用
可能である。

【００４２】ところで、基板を半導体材料によって形成
し、基板に光検出機能を持たせるようにすれば、上述の
ような偏光分離作用を保持しつつ、金属格子を透過した
透過光を、高次回折光も含めて容易に検出することが可
能となる。

【００４３】そこで、以下、本発明の第２の実施の形態
として、このような光検出機能を備えた偏光光学素子に
ついて説明する。

【００４４】本実施の形態に係る偏光光学素子は、入射
した光を偏光方向に応じて透過光と反射光とに分離する
とともに、偏光分離された透過光を検出する偏光光学素
子であり、図４に示すように、略板状の基板２１と、基
板２１の表面に形成された金属格子２２と、基板２１の
表面に形成された上部電極２３と、基板２１の裏面に形
成された下部電極２４とを備えている。

【００４５】上記金属格子２２は、上記第１の実施の形
態における金属格子１２と同様に形成されてなる。一
方、上記基板２１は、ＧａＡｓからなり、いわゆるｐｎ
構造又はｐｉｎ構造を有している。そして、基板２１、
上部電極２３及び下部電極２４は、全体としてフォトダ
イオードを構成している。すなわち、本実施の形態にお
いて、基板２１は、光検出機能を有しており、この偏光
光学素子は、金属格子２２を透過した透過光の光量を、
上部電極２３及び下部電極２４から電気信号として出力
する。

【００４６】この偏光光学素子においても、上記第１の
実施の形態に係る偏光光学素子と同様に、偏光分離作用
が得られる。すなわち、この偏光光学素子も、上記第１
の実施の形態に係る偏光光学素子と同様に、Ｐ波を反射
し、Ｓ波を透過する。

【００４７】そして、特に本実施の形態に係る偏光光学
素子では、上述のように、金属格子２２を透過した透過
光が、光検出機能を有する半導体材料よりなる基板２１
によって検出される。すなわち、この偏光光学素子は、
入射された光のうち、金属格子２２を透過してきたＳ波
を検出することが可能となっている。

【００４８】ところで、基板２１の材料であるＧａＡｓ
は、例えば波長７８０ｎｍの光に対しては吸収体である
ので、金属格子２２を透過した光の光量は、基板２１を
透過するに従って減衰する。しかしながら、本実施の形
態に係る偏光光学素子では、金属格子２２を透過してき
た透過光を、基板２１によって直接検出する。すなわ
ち、この偏光光学素子では、金属格子２２を透過した透
過光は、ほとんど減衰することなく、基板２１によって
受光され検知される。したがって、この偏光光学素子で
は、このような透過光の減衰は、特に問題とはならな
い。

【００４９】以上のような本実施の形態に係る偏光光学
素子は、基板２１の表面に上部電極２３と、格子周期ｄ
が大きい金属格子２２とを形成するとともに、基板２１
の裏面に下部電極２４を形成するだけで得ることができ
る。したがって、この偏光光学素子は、非常に薄く小型
に、しかも容易に製造することができる。

【００５０】なお、本実施の形態に係る偏光光学素子に
おいて、上部電極２３の材料には、金属格子２２の材料
と同一のものを用いることが好ましい。このように、上
部電極２３を金属格子２２と同一の材料で形成するとき
には、上部電極２３のパターン形成時に、本発明を適用
した金属格子２２を同時に形成することが可能となる。
したがって、上部電極２３を金属格子２２と同一の材料
で形成することにより、金属格子２２を上部電極２３と
共に形成する以外は、従来のフォトダイオードの製造手
順と全く同様の製造手順によって、偏光分離機能と光検
出機能とを兼ね備えた本実施の形態に係る偏光光学素子
を容易に形成することが可能となる。

【００５１】また、本実施の形態では、金属格子２２と
は別に、基板２１の表面に上部電極２３を設けたが、上
記金属格子２２は高い導電率を有しているので、この金
属格子２２が電気信号を取り出すための電極として機能
するようにしてもよい。このように、金属格子２２が電
極としても機能するようにすることにより、基板２１の
表面に、金属格子２２とは別に上部電極２３を設ける必
要が無くなり、偏光分離機能と光検出機能とを兼ね備え
た偏光光学素子を、より容易に形成することが可能とな
る。

【００５２】なお、本実施の形態のように、基板２１に
光検出機能を持たせるとき、基板２１の材料は、ＧａＡ
ｓに限定されるものではなく、ＧａＡｓ、Ｓｉ又はＩｎ
Ｐ等を主成分とする半導体材料等が広く使用可能である
ことは言うまでもない。

【００５３】つぎに、上記第２の実施の形態に係る偏光
光学素子を、光ピックアップに適用した例について、図
５を参照しながら説明する。

【００５４】この光ピックアップ５０は、光磁気ディス
クのドライブ装置に使用されるものであり、レーザ光を
照射する光源５１と、光源５１からの光及び光磁気ディ
スク５２からの反射光を所定の光路に導く導波体５３
と、導波体５３の一主面の所定位置に配されたビームス
プリッタ膜５４と、導波体５３の他の主面の所定位置に
配された偏光光学素子５５及びフォトダイオード５６
と、導波体５３の他の主面の所定位置に配された全反射
膜５７と、これらを支持する支持部５８とを備えてい
る。

【００５５】上記導波体５３は、光源５１からの光が照
射される面が、光源５１に対して傾斜するように、断面
略台形形状に加工されている。そして、ビームスプリッ
タ膜５４は、この傾斜面に配されており、光源５１から
の光が光磁気ディスク５２に入射するように光源５１か
らの光を反射するとともに、光磁気ディスク５２からの
反射光が導波体５３の内部に入射するように光磁気ディ
スク５２からの反射光を透過する。

【００５６】ビームスプリッタ膜５４によって反射され
た光は、光磁気ディスク５２上の所定の位置に入射する
ようにミラー５９，６０によって更に反射されるととも
に、光磁気ディスク５２の記録面上に焦点を結ぶように
対物レンズ６１によって集束された上で、光磁気ディス
ク５２に入射する。そして、光磁気ディスク５２に入射
した光は、光磁気ディスク５２によって反射され、当該
反射光は、ビームスプリッタ膜５４を介して導波体５３
に入射する。

【００５７】偏光光学素子５５は、この反射光が照射す
る領域に配されている。この偏光光学素子５５は、上記
第２の実施の形態に係る偏光光学素子と同様に構成され
ており、偏光分離機能と光検出機能とを兼ね備えてい
る。したがって、この偏光光学素子５５は、光磁気ディ
スク５２からの反射光のうち、Ｐ波を反射し、Ｓ波を検
出する。

【００５８】全反射膜５７は、この偏光光学素子５５に
よって反射されたＰ波が照射する領域に配されている。
この全反射膜５７は、偏光光学素子５５によって反射さ
れたＰ波を全反射し、当該Ｐ波をフォトダイオード５６
へと導く。そして、フォトダイオード５６は、全反射膜
５７によって全反射されたＰ波が照射する領域に配され
ており、当該Ｐ波を検出する。

【００５９】この光ピックアップ５０では、上述のよう
に、光磁気ディスク５２からの反射光のうち、Ｓ波を偏
光光学素子５５によって検出し、Ｐ波をフォトダイオー
ド５６によって検出する。そして、この光ピックアップ
５０では、このように検出されたＳ波及びＰ波の和信号
や差信号等を得ることにより、光磁気ディスク５２から
の信号を検出する。

【００６０】以上のような光ピックアップ５０は、薄板
状で小型の偏光光学素子５５を用いているので、小型化
することができる。しかも、従来の光ピックアップで
は、偏光分離用素子と受光素子との位置合わせを行う必
要があったが、この光ピックアップ５０では、偏光分離
機能と光検出機能とを兼ね備えた偏光光学素子５５を用
いているので、このような位置合わせを行う必要がな
い。したがって、この光ピックアップ５０は、従来の光
ピックアップに比べて、製造時の工数を大幅に削減する
ことができる。

【００６１】なお、本発明に係る偏光光学素子の用途
は、このような光ピックアップに限定されるものではな
く、光を偏光方向に応じて分離したり、また、光を偏光
方向に応じて分離した上で検出したりすることが求めら
れる装置等に広く適用可能であることは言うまでもな
い。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、小型で製造が容易であり、しかも、近赤外光
ないしは可視光の光を偏光方向に応じて分離することが
できる偏光光学素子を提供することができる。

【００６３】また、本発明によれば、小型で製造が容易
であり、かつ近赤外光ないしは可視光を偏光方向に応じ
て分離した上で検出する機能を有する偏光光学素子を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した偏光光学素子の一例を示す斜
視図である。

【図２】図１に示した偏光光学素子におけるＳ波の透過
率及び反射率の波長依存性を示す特性図である。

【図３】図１に示した偏光光学素子におけるＰ波の透過
率及び反射率の波長依存性を示す特性図である。

【図４】本発明を適用した偏光光学素子の他の例を示す
斜視図である。

【図５】本発明を適用した偏光光学素子を用いた光ピッ
クアップの一例を示す側面図である。

【符号の説明】

１１，２１基板、１２，２２金属格子、２３
上部電極、２４下部電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】屈折率がｎ₁の基板上に形成されるとと
もに、屈折率がｎ₀の物質によって上部が覆われた金属
格子を備え、上記金属格子に入射した光を偏光方向に応
じて透過光と反射光とに分離する偏光光学素子におい
て、上記金属格子の格子周期をｄとしたとき、上記光の波長
がｎ₀×ｄよりも大であり、且つｎ₁×ｄよりも小であ
ることを特徴とする偏光光学素子。
【請求項２】上記金属格子が、Ａｌ又はＡｕを主成分
とする材料からなることを特徴とする請求項１記載の偏
光光学素子。
【請求項３】上記基板が、半導体材料からなることを
特徴とする請求項１記載の偏光光学素子。
【請求項４】上記半導体材料からなる基板が、ＧａＡ
ｓ、Ｓｉ又はＩｎＰを主成分とすることを特徴とする請
求項３記載の偏光光学素子。
【請求項５】上記基板が光検出機能を有し、上記金属
格子を透過した透過光の光量を電気信号として出力する
ことを特徴とする請求項１記載の偏光光学素子。
【請求項６】上記電気信号を取り出すために上記基板
上に形成された電極の材料の主成分と、上記金属格子の
材料の主成分とが同一であることを特徴とする請求項５
記載の偏光光学素子。