稜鏡和利用它的光傳感器的製作方法

2023-10-07 05:36:14 2

專利名稱：：稜鏡和利用它的光傳感器的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種稜鏡和利用該稜鏡藉助於漫射光達到集成化的光傳感器。目前作為利用雷射的照射將信息記錄和再生的光碟、磁光碟、補記型光碟、小型光碟(簡寫為CD)和雷射盤已達到實用化。而作為今後下代的記錄媒體將希望集中在數字視盤(簡寫為DVD)上。光傳感器擔任著對光碟記錄和再生的任務。作為時代的趨勢，隨著光傳感器的集成化，開發使其小型化的技術具有重要的位置。作為這種光傳感器的一個例子，在日本專利申請特願平7-136462號公報中公開了一種如圖11A和B所示的以光磁碟為對象的小型的光傳感器。圖11A為上述目前的光學系統的簡略剖面圖，圖11B為光電檢測器件、發光器件和檢偏器的俯視圖。在圖11A與B中，光學模塊81的內部具有基板82。在基板82上設置有作為發光器件的雷射二極體83和作為光電檢測器件的光傳感器84、85和86。雷射二極體83被設置在比如在基板82的一部分上具有45°斜面的凹部(圖中沒有表示)上，其中裝有發光片(圖中未表示)，由發光片發射的光遇到45°的斜面，經反射成為向上發射。光傳感器84，85分別由被分割成的6個部分84a-84f和85a-85f構成，光傳感器86由與光傳感器84，85的排列方向成大體為45°傾斜方向的兩個部分86a與86b組成。87為由玻璃或樹脂構成的透明基板，形成具有與雷射二極體83相對的面成5-20°衍射的±1次的衍射光的焦點位置不同的透鏡效果的全息圖衍射光柵88，透明基板87位於光學模塊81上部，將其內部密封。89為將剖面為大體成直角三角形的三角形稜鏡和剖面大體為45°的平行四邊形稜鏡相結合成為剖面大體為梯形的偏振光透鏡，在接合部89a設置有比如由雷射二極體83發射的光為P偏振光時穿透率約為70％，P偏振光的反射率約為30％，S偏振光的反射率約為100％的如(表1)所示將各種的電介質薄膜多層化構成的偏振光分光鏡膜。表1偏振光透鏡89是在透明基板87上作為整體構成的，斜面89b為向光學模塊81的內部傾斜的面，在該面89b上設置有如(表2)所示的將各種電介質薄膜多層化而構成的反射膜。表290為剖面呈三角形的稜鏡和剖面為平行四邊形的稜鏡相結合形成的剖面為梯形的稜鏡型檢偏器，其結合面為設定P偏振光的穿透率為100％、S偏振光的反射率為100％的偏振光分離面90a。稜鏡型的檢偏器90位於基板82上的光傳感器86的上部，偏振光分離面90a位於光檢測器系86的86a部分的上部，斜面90b位於光傳感器86的86b部分的上部。91為位於偏振光稜鏡89的上方的作為聚光部件的物鏡。以上述方式構成的光磁性傳感器中，由雷射二極體83發射的P偏振光的光，穿過形成全息圖衍射光88的透明基板87，射入偏振光稜鏡89的偏振光分離面89a。因為偏振光分離面89a設定的P偏振光的穿透率約為70％，P偏振光的反射率約為30％，S偏振光的反射率約為100％，約有70％的光透過，在物鏡91的作用下會聚在光磁記錄媒體92上。在光磁記錄媒體92上，由於被記錄的磁性信號使光的偏振面有大致為0.5°左右的旋轉，將作為光磁信號成分得到的S偏振光成分的光進行反射，再次通過物鏡91返回到偏振光稜鏡89的偏振光分離面89a。在偏振光分離面89a，因設定P偏振光的穿透率大體為70％，P偏振光的反射率大體為30％，S偏振光的反射率大體為100％，P偏振光成分的約70％穿過，而P偏振光成分的約30％和作為光磁信號的S偏振光成分的約100％被反射。其中，偏振光分離面89a反射的光經斜面89b反射，透過透明基板87射入光學模塊81中，入射到稜鏡型檢偏器90的偏振光分離面90a上。在偏振光分離面90a，因設定P偏振光的穿透率約為100％，而S偏振光的反射率約為100％，P偏振光成分透過光傳感器86的86a部分入射，S偏振光成分在被反射斜面90b反射後入射光傳感器86的86b部分。在以上述形式構成的光磁性傳感器中，因為有和光學模塊81成為一體的對P偏振光和S偏振光的反射率和穿透率不同的偏振光稜鏡89，和在光學模塊81的內部設有雷射二極體83和光傳感器84-86，和在該基板上與之成一體的設有稜鏡型的檢偏器，所以使得製造小型且廉價的集成化的光磁碟用的光傳感器成為可能。並且，在特願平7-188898號公報中提出了如圖12A和B所示的形式的以DVD作為對象的小型的光傳感器。圖12A為現有的光學系統的簡略剖面圖，圖12B為光檢測器件局部的放大的俯視圖。在圖12A，B中，103為光學模塊，其內部設有基板104。在基板104上，設有雷射二極體105和光檢測器件106、107、108。雷射二極體105例如裝在基板104的具有45°斜面的凹部(圖中沒有表示)的部分，其中裝有發光片(圖中沒有表示)，由發光片發出的光射到45°的斜面上，向上方反射，發射出P偏振光的直線偏振的光。光檢測器件106，108被分別由分割成4個部分的106a，106b，106c，106d和108a，108b，108c，108d組成，結構上將區域106a和區域106d分割的分割線和將區域108b和區域108d分割的分割線的方向和信息記錄媒體124的信息磁軌列的方向大體平行。109為由玻璃或樹脂構成的透明基板，在與基板104相對的面中與光檢測器件106，107，108相對的區域中，從約5°-20°衍射角被衍射的±1次衍射光的焦點位置以光檢測器件106，107，108的面為中心，分別放置與距離透明基板109近的一側和遠的一側具有透鏡效果的全息圖衍射光柵120，透明基板109的設置將光學模塊103形成內部密閉的形式。121為剖面大體為直角三角形的稜鏡和剖面大體為45°的平行四邊形的稜鏡接合所形成的偏振光分光鏡，在該結合面上，為使P偏振光透過，而使8偏振光反射的光學膜121a。光學膜121a如(表3)所示為將電介質多層化構成的。〔表3〕偏振分光鏡121為在透明基板109上與其成一體構成的，斜面121b向光學模塊103的內部傾斜。122為在偏振光分光鏡121的上面設置的與之一體的1/4波長板，將直線偏振光變為圓偏振光。上述方法構成的光傳感器使由雷射二極體105發射的P偏振光通過透明基板109入射到偏振光分光鏡121上，透過光學膜121a，入射1/4波長板122上。在此，P偏振光變為圓偏振光射出，經物鏡123會聚在信息記錄媒體124上。在信息記錄媒體124上得到信息信號的反射的圓偏振光再次透過物鏡123入射到1/4波長板122上。在此，由於再次透過1/4波長板122，圓偏振光的光變為與雷射二極體發射的P偏振光垂直的直線偏振光，即變成S偏振光射出，入射到偏振光分光鏡121上，在光學膜121a上被反射，經斜面121b反射後入射到透明基板109的全息圖衍射光柵120上。在此，光以約為5°-20°的衍射角衍射，例如+1次衍射光入射到光檢測器件106上，0次光入射到光檢測器件107上，-1次衍射光入射到光檢測器件108上。上述結構的以DVD為對象的光傳感器由於將光學模塊103和偏振光分光鏡121作成一體並將偏振光分光鏡121和1/4波長板122作成一體，使得光傳感器大幅度的小型化成為可能。而且，因為是由在光學模塊內部103作為一體的雷射二極體105和光檢測器件106，107，108構成的，零件的個數少，且不用高精度地確定光檢測器件106，107，108的位置，使光傳感器低價格化成為可能。使構成光傳感器的主要元件集成化本質上是因作為光源利用的是具有擴展性的漫射光的半導體雷射來實現的，故作為光傳感器的構成要素的光學特性受到入射角的強烈影響。圖11A，11B所示的光磁碟用光傳感器，在多數場合因在剖面大體為平行四邊形的玻璃材料的89a面和與該89a面大體平行的面89b上，分別配有由若干層電介質膜構成的偏振光分光鏡膜和反射膜，隨入射角變大將產生P偏振光和S偏振光間的相位差。在偏振光分光鏡膜的反射光中的P偏振光和S偏振光間的相位差(以下簡稱為P-S相位差)、在反射膜的反射光的P-S相位差、和偏振光分光鏡膜和反射膜的反射光的P-S相位差的和，(即，被盤反射的光入射到光檢測器件時的P-S相位差對入射角度的依存性)如圖13所示。在該圖中，光的入射角度相對透鏡為±10°亦即相對光學膜為45°±6°時，偏振光分光鏡膜的P-S相位差為-50°～+40°，反射膜的P-S相位差為-50°～+50°以上，入射到光檢測器件時光的P-S相位差(同圖中作為綜合的P-S相位差表示)為-50°～+50°以上。但是，為進行良好的光磁碟的再生，在入射光檢測器件時，光的P-S相位差至少應抑制在-20°～+20°左右，這對於上述現有的以偏振光分光鏡膜，反射膜構成的對應於漫射光的光傳感器而言是非常困難的。而且，圖12A，B所示的以DVD為對象的光傳感器因為隨著入射角變大時，比如圖14所示的因相對於P偏振光分光鏡膜的穿透率對入射角度的依存性大(相對透鏡入射角度為±10°時，向光學的入射角度為45°±7°，穿透率為50％～10％)時，引導到光電部分的光量減少，不能產生良好的再生。不僅如此，因為全息圖光柵120設在把光學模塊13的內部密封的透明基板109上，當將全息圖光柵和光檢測器件106，107，108之間的間隔變小時，衍射光的衍射角度θ變大，即需要將衍射光柵的節距減小，從而使衍射光柵的製造困難，造成不能構成良好的光傳感器的問題。本發明的目的在於解決上述目前存在的問題，即提供一種相位差小的光磁傳感器。此外本發明可以提供一種使再生時的光通量的效率得到改善，並且可加大衍射光柵的間距的以DVD為對象的光傳感器。為了達到上述目的，本發明的透鏡和利用它的光磁碟所用的光傳感器包括，在剖面大體為平行四邊形的玻璃材料的斜面上，具有由金屬Si和氧化物SiO2-x(其中x＜0.5)混合生成的複合膜(以下簡稱為「複合膜」)和將若干個電介質膜層疊成的多層膜構成的偏振光分光鏡，此外在同一玻璃材料中在與上述配有偏振光分光鏡的斜面具有大體平行的關係的斜面上，設置有具有由作為高折射率的膜的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中x＜0.5)混合成的複合膜(以下簡稱為「複合膜」)和由若干個具有相對低的折射率的膜的電介質膜層疊而成的多層膜所構成的反射膜的大體平行的稜鏡。在上述本發明的光磁傳感器中的大體平行的稜鏡中，構成上述偏振光分光鏡的複合膜的折射率n和吸收係數k最好為n≥2.8而k≤0.3。並且上述本發明的光傳感器中大體平行的稜鏡中構成上述反射膜的複合膜的折射率n和吸收係數K最好為n≥2.8，k≤0.3。而且，在前述的DVD中，為達到上述目的，本發明的稜鏡和利用它的光傳感器包括在剖面大體為平行四邊形的玻璃材料的斜面上，設有由金屬Si和氧化物SiO2-x(x＜0.5)混合而成的混合膜和將若干介電介質膜層疊而成的多層膜作為偏振光分光鏡；並且同一個玻璃材料中，在與上述配置有偏振光分光鏡膜的斜面有大體平行的關係的斜面上，設置有具有全息圖衍射光柵和在該全息圖衍射光柵上由單層金屬膜或金屬膜和電介質的層積膜構成的反射膜的大體平行的稜鏡。但是，上述本發明的光傳感器的大體平行的稜鏡構成上述偏振光分光鏡的複合膜的折射率n和吸收係數k最好為n≥2.8，k≤0.3。另外，上述反射膜最好為Ag膜。不僅如此，該反射膜最好利用微細加工等使其具有光柵化的形狀。本發明的特徵為在剖面大體為平行四邊形的玻璃材料的斜面上將金屬Si和氧化物SiO2-x(其中x＜0.5)混合構成的複合膜和若干個電介質膜層疊而成的多層膜作為偏轉分光鏡膜，而在包括在同一玻璃材料中與上述配置有偏振光分光鏡的斜面具有大體平行的關係的斜面上，具有由作為高折射率膜的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中x＜0.5)混合構成的複合膜和由有相對低折射率膜的若干個電介質膜層疊而成的多層膜作為反射的平行稜鏡。偏轉分光鏡膜和反射膜由於利用於金屬Si和氧化物SiO2-x(其中x＜0.5)混合而成的複合膜，即使光的入射角變化，光學特性也不變。即因作為本發明的組成部分的複合膜的折射率n高，吸收係數小，這樣，可以起到使對入射角度的依存性好的效果。並且，本發明的光傳感器的特徵為偏振光分光鏡中的複合膜的折射率n和吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3；反射膜中的複合膜的折射率n和吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3；由於n，k限定在上述範圍，可以使對入射角度的依存性得到改善，並產生高效率的效果。本發明的特徵為具有在剖面大體為平行四邊形的玻璃材料的斜面上以金屬Si和氧化物SiO2-x(其中x＜0.5)混合而成的複合膜和若干個電介質膜層疊而成的多層膜作為偏振光分光鏡；在同一個玻璃材料中與上述配置有偏振分光光鏡；在同一個玻璃材料中與上述配置有偏振光分光鏡的斜面具有大體平行的關係的斜面上，具有全息圖衍射光柵和在該全息圖衍射光柵上由單層金屬膜或金屬膜和電介質膜層疊而成的膜構成的反射膜的平行稜鏡。由於偏轉分光鏡膜為利用金屬Si和氧化物SiO2-x(x＜0.5)的混合而成的複合膜，即使光的入射角度發生變化，光學特性也不變，即因可以提高該膜的折射率n，減少吸收率，因此具有對入射角的依存性良好的作用，因為在平行稜鏡中具有全息圖光柵的結構，可以加長到光檢測器件的光路的長度，從而可以減小全息圖衍射光柵的衍射角度；因此，全息圖光柵的間距可以加大，從而使得全息圖光柵的製造變得容易。本發明為以偏振光分光鏡內的金屬膜折射率n和吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3為特徵的光傳感器，由於n，k為上述值，對入射角度的依存性得到了改善，具有提高效率的效果。本發明為從構成反射膜的金屬膜的為Ag膜作為特徵的光傳感器，因為構成反射膜的金屬膜為銀膜，反射率對入射角度的依存性小，且可以實現高效率的反射率。本發明為以至少應將配置在全息圖衍射光柵上的反射膜光柵化為特徵的光傳感器，即使在反射膜和玻璃材料的粘著性不好的場合，由於將反射膜在全息圖上直接形成抑制了反射膜的剝離，具有可以構成很好的光傳感器的效果。本發明的特徵還在於採用為剖面大體為45°的平行四邊形的硝在材料的斜面上由金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，x＜0.5)混合成的複合膜和由若干個電介質膜層疊成的多層膜作為偏振光分光鏡；在同一玻璃材料中與上述偏振光分光鏡相配合的斜面大體平行的斜面上裝有全息圖衍射光柵，且上述玻璃材料折射率n為n≥1.6的平行稜鏡；因其不用反射膜故可提高全息圖部分的反射率的效率，構成入射角度依存性小的光傳感器。本發明為以偏振光分光鏡中的金屬膜的折射率n和吸收係數k和全部厚度d為n≥2.8，k≤0.3為特徵的光傳感器，由於採用上述規定的n與k對入射角度的依存性得到了改善並且具有提高效率的作用。下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。圖1為本發明的第一實施例的透鏡的剖面圖。圖2表示本發明的第一實施例的偏轉分光鏡膜的P-S相位差對入射角度的依存性。圖3表示本發明的第一實施例的反射膜的P-S相位差對入射角度的依存性。圖4表示經由本發明的第一實施例的偏轉分光鏡膜和反射膜的光的P-S相位差對入射角度的依存性。圖5為本發明的第二實施例中光傳感器的剖面圖。圖6為本發明的第三實施例中稜鏡的剖面圖。圖7表示本發明的第三實施例中稜鏡的穿透率對入射角度的依存性。圖8為本發明的第四實施例中光傳感器的剖面圖。圖9為本發明的第五實施例中構成光傳感器的稜鏡的剖面圖。圖10為本發明的第六實施例中光傳感器的剖面圖。圖11A為現有的光學系統的簡略剖面圖。圖11B為圖11A中現有的光檢測器件、發光器件和檢偏器部分的俯視圖。圖12A為現有的光學系統的簡略剖面圖。圖12B為圖12A中現有的光檢測器件，發光器件和檢偏器部分的俯視圖。圖13所示為現有的稜鏡的P-S相位差對入射角度的依存性。圖14所示為現有的偏轉分光鏡膜的穿透率對入射角度的依存性。以下根據圖1-圖10對本發明的實施例加以說明。第1實施例圖1為本發明的第一實施例中構成用於光磁碟的光傳感器的稜鏡的剖面圖，圖2-4所示為稜鏡的P-S相位差對入射角的依存性。如圖1中，稜鏡1包括剖面形狀大體為45°的平行四邊形的玻璃材料2，玻璃材料2的折射率n為1.635。在玻璃材料2的斜面3上設置如(表4)或(表5)所示的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中x＝0.2)混合形成的複合膜(以下簡稱為「複合膜」)和由若干個如Al2O3，SiO2，Y2O3及TiO2膜的電介質膜層疊而成的偏振光分光鏡膜4。表4Si+SiO2-x∶n＝3.5，k＝0.04(x＝0.2)表5Si+SiO2-x∶n＝2.9，k＝0.03(x＝0.2)另外，偏振光分光鏡膜4為如(表4)，(表5)所示的10層的疊層膜。在同一玻璃材料2中與斜面3成大體平行關係的斜面5設置有如(表6)或(表7)所示的作為高折射率膜的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中x＝0.2)混合形成的複合膜(以下簡稱為「複合膜」)和由若干個具有相對低的折射率的如Al2O3和TiO2膜的電介質膜層疊而成的反射膜6。表6Si+SiO2-x∶n＝3.5，k＝0.04(x＝0.2)表7Si+SiO2-x∶n＝2.9，k＝0.03(x＝0.2)〔表7〕並且，反射膜6為如(表6)，(表7)所示的23層的疊層膜。玻璃材料2兩側的三角形稜鏡7，8分別藉助偏我分光鏡膜4和反射膜6與其相結合。以該多層膜構成的偏振光分光鏡膜4的反射光的P-S相位差對入射角度的依存性如圖2所示，單獨反射膜6的反射光的P-S相位差對入射角度的依存性如圖3所示，偏振光分光鏡和反射膜的反射光的P-S相位差的總和即盤反射的光入射光檢測器件時的P-S相位差對入射角的依存性發中圖4所示。此外，圖2中橫軸為光的入射角度，表示的是與偏振光分光鏡4相應的面3的法線和入射光所成的角度(即相對於光學膜的角度)。圖3中橫軸為設有反射膜6的面5的法線和入射光所成的角度。由圖2，3，4可知，和現有的偏振光分光鏡膜和反射膜，即僅由電介質膜構成的多層膜(圖13)相比，光的入射角度相對於稜鏡為±10°，即相對於光學膜為45°±6°的場合，偏振光分光鏡膜的P-S相位差為-10°～+10°(現有的例為-50°～+40°)，反射膜的P-S相位差為-20°～+10°(現有的例子為-50°～+50°)，入射到光檢測器件的光的P-S相位差為-15°～+20°(現有的例為-50°～50°)。亦即使P-S相位差可以得到減小。此外，構成偏振光分光鏡膜和反射膜的金屬Si和氧化物SiO2-x混合而成的複合膜，上面以x＝0.2為例加以說明，但只要x在0＜x＜0.5的範圍中可以得到同樣的特性。又，雖然圖中沒有示出，但由於折射率大，穿透率和反射率對入射角度的依存性小，吸收係數k小時則可以產生高效率是不言而喻的。這樣可以得到具有良好的相位特性，使電介質和金屬所具有的特徵基本上得到補償的多層膜。即，電介質雖然沒有膜吸收損失，若干材料加以適當組合，從而可以對穿透率和反射率加以任意設定，但其負面效應為由於光的入射角度引起的相位差等光學特性的變化大。金屬膜由於折射率高，即使光的入射角度變化，上述光學特性相對地不變，但是另一方面由於吸收大難以實現高效率的穿透率。這樣將相互的特性進行補償將電介質膜和金屬層疊而成的物質其穿透率和反射率就可以任意設定，並且具有對光的入射角度依存性小的優點。不僅如此，在本發明中不僅是金屬膜，還採用了金屬Si和氧化物SiO2-x混合而成的複合膜，可以實現高折射率n和低吸收係數k，可以實現高效率的偏振光分光鏡膜和反射膜。並且，構成上述偏振光分光鏡膜的多層膜的金屬Si和氧化物SiO2-x混合而成的複合膜的折射率n和吸收係數k如圖2～4所示對反射光的P-S相位差對入射角度的依存性產生影響。希望上述的該複合膜的折射率n大，而吸收係數k小，更希望n≥2.8，k≤0.3。其理由是假定n＜2.8時，作為良好的光磁碟進地再生的必要條件即入射光檢測器件時光的P-S相位差落在-20°～+20°的範圍中的條件可能得不到滿足。而k＞0.3時則效率降低。又，在本實施例中，玻璃材料2的角度大體為45°，即使角度在35°～55°的範圍中，在斜面上和與斜面3大體平行的斜面5上配置上述多層膜，與現有的多層膜相比，可以改善隨入射角產生的反射光的P-S相位差特性。第2實施例圖5所示為作為本發明的第二個實施例的光傳感器，即採用本發明的第一個實施例的稜鏡的光傳感器的光學系統的簡略的剖面圖。因為本實施例為在圖11A，B所示的光磁碟用的光傳感器中將本發明的第一實施例的稜鏡裝入，可以減小P-S相位差進行良好的再生。第3實施例圖6為本發明的第三個實施例中，構成本發明的DVD用光傳感器的稜鏡，圖7所示為本實施例中稜鏡的基本性能，即相對於P偏振光的偏振光分光鏡膜的穿透率。圖6中稜鏡50具有剖面大體為45°的形狀大體為平行四邊形的玻璃材料51，玻璃材料51的折射率n為1.51，在玻璃材料51的斜面52上，設置有如(表8)或(表9)中所示的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中x＝0.2)混合而成的混合膜和如TiO2與SiO2等膜的若干個電介質膜層疊而成的偏振光分光鏡膜53。表8Si+SiO2-x∶n＝3.7，k＝0.17(x＝0.2)〔表9〕表9Si+SiO2-x∶n＝3.1，k＝0.08(x＝0.2)又，偏振光分光鏡膜53的層數如(表8)、(表9)所示為20層。與在同一玻璃材料50中的斜面52有大體平行關係的斜面54上，設有全息圖衍射光柵55。而且，在全息圖光柵55上設有Ag構成的反射膜。在玻璃材料51的兩側三角形的稜鏡57，58分別藉助偏振光分光鏡膜53和反射膜與之結合。在本實施例中以多層膜構成的偏振光分光鏡膜53隨光的入射角度其P偏振光的穿透率的變化如圖7所示，偏振光分光鏡膜53的穿透率的變化範圍是70％～90％(入射角度45°±7°)與圖14所示現有的50％～100％的範圍相比小且穩定。又，圖7中橫軸所示的光的入射角度，為配有偏振光分光鏡53斜面52的法線和入射光所成的角度。再者，構成偏振光分光鏡膜和反射膜的金屬Si和氧化物SiO2-x混合而成的複合膜，例子的說明中取x＝0.2，但x在0＜x＜0.5的範圍中可以得到同樣的特性。這樣，由於P偏振光穿透率隨入射角度變化具有穩定性，在如第一實施例所述的情況即電介質膜和金屬膜的特性基本得到補償的多層膜同時不僅金屬膜且金屬Si和其氧化物SiO2-x混合生成的複合膜中，由於可以實現高折射率n和低吸收係數k，可以達到實現高效率的偏振光分光鏡膜的效果。構成偏振光分光鏡膜53的多層膜中的金屬Si和氧化物SiO2-x混合生成的複合膜的折射率n和吸收係數k如圖7所示對P偏振光穿透率對入射角度的依存性產生影響。複合膜的折射率n大，吸收係數k小是我們所希望2的。最好是n≥2.8，k≤0.3。並且，和玻璃材料51的斜面52有大體平行關係的斜面54上因構成了全息圖光柵，和圖11A，B所示現有例相比，可以加長到全息圖器件和光檢測器件的光路，全息圖衍射光柵的衍射角度θ可以減小。因此，全息圖光柵的間距可以加大，具有可使全息圖光柵的製造變得容易的作用。不僅如此，因為構成反射膜的金屬膜利用Ag，使反射率對入射角度的依存性變小，且具有可以實現高效率的反射率的作用。而且，由於至少將配置在全息圖衍射光柵上的反射膜光柵化，即便在反射膜和玻璃材料粘著性不好的場合，由於反射膜直接在全息圖上形成可以抑制反射膜的剝離，具有可以構成良好的光傳感器的作用。在本實施例中，使用的是角度大體為45°的平行四邊形的玻璃材料，即便在角度為35°～55°的範圍中，在斜面52上配置上述的多層膜53，並且在和斜面52具有大體平行關係的斜面54上設置全息圖光柵55，進一步在全息圖衍射光柵55上構成反射膜56，和現有的利用多層膜的大體平行的稜鏡相比，可以達到隨入射角度變化P偏振光的穿透率穩定的目的。第4實施例圖8所示為本發明的第四個實施例的光傳感器，表示利用本發明的第三個實施例的稜鏡的光傳感器的光學系統的簡略的剖面圖。本實施例為在圖12A，B所示的光傳感器的沒有全息圖光柵120的透明的基板109上裝填第三實施例的稜鏡形成的。在對利用本實施例的光傳感器的DVD的再生特性進行測定時發現，與現有的光傳感器相比較，因隨著相對於入射角的P偏振光穿透率的穩定性增加了光通量效率可以得到良好的再生效果。第5實施例圖9所示為本發明的第五個實施例，是構成DVD用光傳感器的稜鏡的剖面圖，表示剖面大體為45°的大致為平行四邊形的平行稜鏡。圖9中，稜鏡70由剖面大體為平行四邊行的玻璃材料71和剖面大體為三角形的玻璃材料76構成。該大體成平行四邊形的玻璃材料71的折射率n為1.6，硝在材料71的斜面72上設有(表8)或(表9)所示的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中x＝0.2)混合而成的複合膜和如TiO2與SiO2等膜的若干個電介質膜層疊而成的偏振光分光鏡膜73。又，偏振光分光鏡膜73的層數如(表8)，(表9)所示為20層。在同一個玻璃材料71中，與斜面72有大體平行關係的斜面74上設置有全息圖光柵75。在構成玻璃材料71的偏振光分光鏡膜73的一側，三角形稜鏡76藉助偏振光分光鏡膜73與之相結合。在本實施例中由多層膜構成偏振光分光鏡膜73，其效果與第二實施例相同，故將對其說明省去。又，構成偏振光分光鏡膜與反射膜的金屬Si和氧化物SiO2-x混合生成的複合膜，實施例中以x＝0.2進行說明，當x在0＜x＜0.5的範圍中可以得到同樣的特性。並且，構成偏振光分光鏡膜73的多層膜中的金屬Si和氧化物SiO2-混合而成的複合膜的折射率n和吸收係數k，如圖7所示，對P偏振光穿透率對入射角度的依存性產生影響。複合的折射率n大，吸收係數k小所希望的，與第三實施例相同，最好n≥2.8，k≤0.3。同時，因在與玻璃材料71的斜面72具有平行關係的斜面74上構成全息圖光柵，與圖12A，B所示的現有的例相比，可以加長到全息圖光柵和光檢測器件的光路的長度，並且減小全息圖衍射光柵的衍射角度θ。因此可以加大全息圖光柵的間距和第三實施例相同達到可以使全息圖光柵的製造變得容易的作用。不僅如此，在本實施例中，由於玻璃材料71的角度大體為45°，折射率為1.6，第三實施例中那種反射膜56和三角稜鏡58就不必要了，可以得到在玻璃材料71/空氣界面的反射具有良好的反射率的特性的特有效果。又，假如玻璃材料的折射率n≥1.6可以得到良好的反射率特性。第6實施例圖10所示為作為本發明的第6實施例的光傳感器，表示利用本發明的第五實施例的稜鏡的光傳感器的光學系統的簡略剖面圖。本實施例為在圖12A，B所示的光傳感器的不具有全息圖光冊120的透明基板109上裝上第5實施例的稜鏡。在測定採用本實施例的光傳感器的DVD的再生特性時，與現有的光傳感器比較，隨著P偏振光穿透率對於入射角度的穩定化，光通量效率增加，可以產生良好的再生。如上說明，假如用本發明的稜鏡和利用它的光傳感，反射率、穿透率對入射角度的依存性不會變壞，P-S相位差可以大幅度地減小，具有可以進行良好地再生的效果。而且，假如用本發明的稜鏡和利用它的光傳感器，因為在平行稜鏡中構成全息光柵，到光檢測器件的光路的長度可以加長，並可使全息圖衍射光柵的衍射角度變小，因此，全息圖光柵的間距可以加大，具有可以使全息圖光柵的製造變得容易的效果。不僅如此，構成反射膜的金屬膜採用Ag，反射率對入射角度的依存性變小，並且，具有可以實現高效率的反射率的效果。並且，由於至少將配置在全息圖射光柵上的反射膜光柵化，即便反射膜和玻璃材料的粘著性不好時，由於反射膜僅在全息圖上形成可抑制反射膜的剝，有可以構成良好的光傳感器的效果。不僅如此，由於平行稜鏡的角度大體為45°，折射率為1.6以上，玻璃材料/空氣界面的反射具有良好的反射特，能產生特有的效果。權利要求1.一種光傳感器用的稜鏡，包括剖面大體為平行四邊形、具有第一斜面和與第一斜面有大體平行關係的第二斜面的玻璃材料；在上述玻璃材料的第一斜面上形成的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和若干個電介質膜層疊而成的多層膜；在上述玻璃材料的第二斜面上作為高折射率膜的由金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和作為具有相對低折射率膜的、由若干電介質膜層疊而成的多層膜。2.根據權利要求1所述的光傳感器用的稜鏡，包括與上述玻璃材料的第一斜面上形成的多層膜結合的第一三角形稜鏡；與上述玻璃材料的第二斜面上形成的多層膜結合的第二三角形稜鏡。3.根據權利要求1所述的光傳感器用的稜鏡，其中上述電介質膜至少包括Al2O3，SiO2，Y2O3，TiO2中之一。4.根據權利要求1所述的光傳感器用的稜鏡，其中，在上述玻璃材料的第一斜面上形成的複合膜的折射率n與吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3；在上述玻璃材料的第二斜面上形成的複合膜的折射率n與吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3；5.種光傳感器，包括剖面大體為平行四邊形、具有第一斜面和與第一斜面有大體平行關係的第二斜面的玻璃材料；在上述玻璃材料的第一斜面上形成的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和若干個電介質膜層疊而成的多層膜；在上述玻璃材料的第二斜面上具有作為高折射率的由金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和作為具有相對低折射率膜的由若干個電介質膜層疊而成的多層膜；其中以上述玻璃材料的第一斜面上形成的多層膜作為偏振光分光鏡膜，上述玻璃材料的第二斜面上形成的多層膜作為反射膜。6.一種光傳感器，其特徵在於包括在剖面大體為平行四邊形的玻璃材料的斜面上由金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和若干個電介質膜層疊而成的多層膜作為偏振光分光鏡，和在同一玻璃材料中與配有上述偏振光分光鏡的斜面具有大體平行的關係的斜面上由作為高折射率膜的由金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和作為具有相對低折射率膜的由若干個電介質膜層疊而成的多層膜作為反射膜的平行稜鏡。7.根據權利要求6所述的光傳感器，其特徵在於偏振光分光鏡內的複合膜的折射率n與吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3；而反射膜內的複合膜的折射率n與吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3。8.一種光傳感器用的稜鏡，包括剖面大體為平行四邊形、具有第一斜面和在與第一斜面有大體平行關係的第二斜面上配有全息圖衍射光柵的玻璃材料；在上述玻璃材料的第一斜面上形成的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和若干個電介質膜層疊而成的多層膜；在上述玻璃材料的第二斜面上的全息圖衍射光柵上的至少含金屬的膜。9.根據權利要求8所述的光傳感器用的稜鏡，還包括與上述玻璃材料的第一斜面上形成的多層膜結合的第一三角形稜鏡；與上述玻璃材料的第二斜面上形成的多層膜結合的第二三角形稜鏡。10.根據權利要求8所述的光傳感器用的稜鏡，其中上述電介質膜至少包括Al2O3，SiO2，Y2O3，TiO2中之一。11.根據權利要求8所述的光傳感器用的稜鏡，其中，在上述玻璃材料的第一斜面上形成的複合膜的折射率n與吸收係數為n＞2.8，k≤0.3；在上述玻璃材料的第二斜面上形成的複合膜的折射率n與吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3。12.一種光傳感器，包括剖面大體為平行四邊形、具有第一斜面和在與第一斜面有大體平行關係的第二斜面上配有全息圖衍射光柵的玻璃材料；在上述玻璃材料的第一斜面上形成的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和若干個電介質膜層疊而成的多層膜；在上述玻璃材料的第二斜面上的全息圖衍射光柵上的至少含金屬的膜；並以上述玻璃材料的第一斜面上形成的多層膜作為偏振光分光鏡膜，上述玻璃材料的第二斜面上形成的多層膜作為反射膜。13.一種光傳感器，其特徵在於包括具有在剖面大體為平行四邊形的玻璃材料的斜面上由金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和若干個電介質層疊而成的多層膜作為偏振光分光鏡，在同一玻璃材料中與配有上述偏振光分光鏡的斜面具有大體平行的關係的斜面上配有全息圖衍射光柵，且在該全息圖衍射光柵上有單層金屬或由金屬膜和電介質膜的層疊構成的反射膜的平行稜鏡。14.根據權利要求13所述的光傳感器，其特徵在於偏振光分光鏡內的金屬膜的折射率n與吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3。15.一種光傳感器用的稜鏡，包括剖面大體為平行四邊形、具有第一斜面和在與第一斜面有大體平行關係的第二斜面上配有全息圖衍射光柵的玻璃材料；在上述玻璃材料的第一斜面上形成的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和若干個電介質膜層疊而成的多層膜；在上述玻璃材料的第二斜面上的全息圖衍射光柵上形成的Ag膜。16.根據權利要求15所棕的光傳感器用的稜鏡，包括與上述玻璃材料的第一斜面上形成的多層膜結合的第一三角形稜鏡；17.根據權利要求15所述的光傳感器用的稜鏡，其中上述電介質膜至少包括Al2O3，SiO2，Y2O3，TiO2中之一。18.根據權利要求15所述的光傳感器用的稜鏡，其中上述玻璃材料的第一斜面上形成的複合膜的折射率n與吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3。19.一種光傳感器，包括剖面大體為平行四邊形，具有第一斜面和在與第一斜面有大體平行關係的第二斜面上配有全息圖衍射光柵的玻璃材料；在上述玻璃材料的第一斜面上形成的金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和若干個電介質膜層疊而成的多層膜；在上述玻璃材料的第二斜面上的全息圖衍射光柵上形成的Ag膜；其中以上述玻璃材料的第一斜面上形成的多層膜作為偏振光分光鏡膜，上述玻璃材料的第二斜面上形成的Ag膜作為反射膜。20.根據權利要求19所述的光傳感器，其特徵在於偏振光分光鏡內的金屬膜的折射率n與吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3。21.根據權利要求13所述的光傳感器，其特徵在於構成反射的金屬膜為Ag膜。22.根據權利要求13，14，21之一所述的光傳感器，其特徵在於至少在全息圖衍射光柵上配置的反射膜為被光柵化的反射膜。23.一種光傳感器，其特徵在於採用包括在剖面大體為平行四邊形的玻璃材料的斜面上由金屬Si和氧化物SiO2-x(其中，X＜0.5)混合生成的複合膜和若干個電介質膜層疊而成的多層膜作為偏振光分光鏡、在同一玻璃材料中與配有上述偏振光分光鏡的斜面具有大體平行的關係的斜面上配有全息圖衍射光柵、且上述玻璃材料的折射率n為n≥1.6、的平行稜鏡。24.根據權利要求23所述的光傳感器，其特徵在於偏振光分光鏡內的金屬內的金屬的折射率n與吸收係數k為n≥2.8，k≤0.3。全文摘要本發明為一種稜鏡與利用這種稜鏡的光傳感器,包括:具有在剖面大體為平行四邊形的玻璃材料的斜面上由金屬Si和氧化物SiO文檔編號G02B27/28GK1186301SQ9712253公開日1998年7月1日申請日期1997年11月12日優先權日1996年11月13日發明者辻弘恭,深澤利雄,那須昌吾,能智紀臺,內田真司,是永繼博申請人:松下電器產業株式會社