JPH0315002A

JPH0315002A - 光分割器

Info

Publication number: JPH0315002A
Application number: JP2042145A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kubota; 敏弘久保田
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1990-02-22
Publication date: 1991-01-23
Also published as: EP0386643A3; EP0386643A2; US5054884A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、１本の入射光から複数の出射光を得るため
の光分割器に関する。

（従来の技術〉１本の入射光から複数の出射光を得る光分割器としては
、特開昭６０−１９１０１や米国特許第４，１２５，８
６４号に開示されているもの等が知られている。第２３
図は、これら従来の光分割器の一例の概略構成を示す模
式断面図である。図において光分割器ＢＳｏは、透光性
基板１１の一方の表面上に形成された全反射膜１２と、
他方の表面上に形成された互いに特性の異なる複数の半
透過膜１３〜１６とを備えている。反射防止嘆１７を通
して透光性基板１ｌに入射された入射光Ｌ，ば半透過膜
１３〜１６の部分でその一部が出射光Ｌ　　，Ｌ　　・
・・とじて出射されるので、１本の０１　　　　０２入射光から複数の出射光を得ることができる。

（発明が解決しようとする課題）ところが、従来の光分割器では各出射光Ｌ。１Ｌｏ２・
・・の強度を一定以上に保つこと等のため、透過率が順
次大きくなるように半透過膜１３〜１６を形成する必要
があった。透過率が順次大きくなるようにするためには
、例えば特開昭６０−１９１０１に示されるように、各
半透過膜１３〜１６をそれぞれ多層構造とし、層の数が
順次減少していくように形成する方法等がある。このよ
うな半透過膜はＴ　ｉ　Ｏ　２やＳ　ｔ　Ｏ　２の蒸着
等により形成されるが、所望の透過率を得るために精密
な膜厚管理が必要とされ、かなりの製作時間と製作コス
トを要するという問題がある。

（発明の目的）この発明は、従来技術における上述の課題の解決を意図
しており、製造が容易な光分割器を得ることを目的とす
る。

（課題を解決するための手段）上述の課題を解決するため、この発明では、透光性の層
と、前記層の内部において全反射を繰り返すように、前
記層に入射光を入射するための入射部と、前記層の表面
のうち、前記入射光が全反射する表面部分に形成された
回折格子とを備えることにより、前記回折格子が設けら
れた表面部分のそれぞれから回折光を出射させて複数の
出射光を得る。

（作用）層の表面部分に設けられた回折格子により、全反射する
入射光の一部が回折され回折光が出射される。

従って、全反射する表面部分に回折格子を設けておけば
、その表面部分で全反射されるごとに、回折光が出射光
として得られる。

（実施例）八〇第１の実施例第１図は、この発明に係る第１の実施例における光分割
器の一部を示す模式断面図である。図において、光分割
器１は透光性基板１００と、透光性基板１００の互いに
平行な２つの表面１０１，１０２のうち、上表面１０１
の上に形成された回折格子２００を備えている。なお、
一般には基板１００の厚みＤ１　（例えば１問）に比べ
て回折格子２００の厚みＤ２　（例えば数百■）は極め
て薄いが、図示の便宜上から回折格子２００が拡大され
て描かれている。基板１００内に入射された入射光Ｌ１
０が全反射を繰り返す条件は、回折格子２００が形戊さ
れていない場合と同１ｌであり、次に示す式で表わされ
る。

−１ θ　＞　ｓ１ｎ　　（ｎ　　／ｎ　　）　　　−（ｌａ
）２１ −１かつ、　　θ　＞　　ｓ１ｎ　　（ｎ　　／ｎ　　）　
　　　−（！ｂ）３Ｉここで、θ：反射角ｎ１　：基板１００の屈折率ｎ２　・基板１００の下部側の媒質２の屈折率ｎ３　：
基板１００の上部側の媒質３の屈折率この条件を満足す
るとき、入射光”ＩＱは基板１ｏＯの上表面１０１と下
表面１０２との間で全反射を繰り返し，内部反射光Ｌ　
　，Ｌ　　，Ｌ　　・・・となＩｔ　　　１２　　　１
３って、基板１００内を伝播する。このとき上表面１０１
で全反射される際にその一部が回折格子２００で回折さ
れ、基板１００外部の媒質２，３に回折光を出射する。

そのうちで全反射部Ａ１における一次回折光をＬ　　，
Ｌ　　とする。上部の媒質ＬＩ　　　　　Ｕｌ３に出射する上部回折光ＬＵ１の回折角θ，３は、次の
格子方程式（Ｇｒａｔｉｎｇ　Ｅｑｕａｔｌｏｎ）で決
定される。

β−β，−　２π／ｄ　　　　　　　　・・・（２）２
　π ２　π ここで、ｄ　：　回折格子２００の格子間隔 λ　：　人射光Ｌ１ｏの空気中での波長Ｃ下部回折光ＬＬ１は、回折格子２００で回折されて基板
１００内を通過した後、下表面１０２で屈折して媒質２
中へ出射光として出射する。なお、出射角θ。２は媒質
２への出射角として定義され、次の式の関係がある。

ｎ　　　ｓｉｎθ０２−　ｎ　３　　ｓｉｎθＤ３−（
５）２また、この明細書でいう「全反射」とは、上述の条件（
ｌａ）　，（ｌｂ）式が満足されることを言い、回折格
子によって回折光が生じている場合も含む意味で用いら
れている。

このように、透光性基板１００の上表面１０１上に回折
格子２００を設けておけば、１本の入射光Ｌ１０が１度
回折することにより、２本の回折光Ｌ　　，Ｌ　　が出
射光として得られる。従って、こＬＩ　　　ＩＩ１れらの構造は光分割器としての機能を果たすことができ
ると言える。この発明は、上記のような考え方を基本と
したものである。

なお、入射光Ｌ１０は上表面１０１の一部である？反射
部Ａ　で全反射した後、内部反射光Ｌ１■とｌなる。そこで、高次の回折光を生じない場合には、これ
らの光Ｌ　　，Ｌ　　のそれぞれの強度Ｉｔｏ’１０　
　　　１１ ’Ｉ１には、次の関係がある。

！　　　　””　　Ｉ　＋　ｔ　＋　Ｉ　ＬＬ　＋　Ｉ
　ｕｔＩＯ（６）式を回折効率ｎ１で表わすと、Ｉ　　　＝　　Ｊｏ（１−η１）＋１・・・（６）・・・（７）ここで、 ηｌ　″″η［１＋ｒ′Ｌｌ回折効率η　，η　の値は、後述するように主と［Ｉ　
　　Ｌｌして回折格子の溝の深さに依存する。

このように、１度全反射と回折とを生じた後の内部反射
光は、回折光の強度分だけ減少していくので、全反射部
Ａ，Ａ２，Ａ３でそれぞれ全反１射した後の内部反射光Ｌ　　，Ｌ　　，Ｌ　　の強度＋
１　　　１２　　　１３１　　，Ｉ　　，Ｉ　　は次のように等比級数的に減少
１１　　　＋２　　　１３していく。

１−Ｉ，、（１−ηｌ）１２２　　　　・・・（９） −　　Ｉ，ｏ（１−ηｉ）１−１（１−η１）ｌ３　　　　　　　　１２３　　　　・・・（１０） −　　１，。（１−η１）また、各全反射部Ａ　　，Ａ　　，Ａ　　でそれぞれ１
　　２　　３回折された上部回折光Ｌ　　，Ｌ　　，Ｌ　　の強度０
１　　　Ｕ２　　　［３Ｉ　　，Ｉ　　，Ｉ　　と下部回折光Ｌ　　，Ｌ　　，
Ｌ［Ｉ　　　Ｕ２　　　［３　　　　　　　　ＬＩ　　
　Ｌ２　　　Ｌ３の強度１　　，Ｉ　　，Ｉ　　も次の
ように等比級数的ＬＩ　　　Ｌ２　　　Ｌ３に減少していく。

ＩＬｌ”＝　■１０・ηｔ，ｔ　　　　　　　　　　　
　・＝（ｉｔ）■Ｌ２″″’Ｉ１”ηＬ｛一Ｉ　　　（１−η１）・ηＬ１　　　　・・・（ｌ２
）ＩＯＩＩ、３−　■＋２゜ηＬｌ２一Ｉ　　（１−η　）　　・ηＬ１　　　　・・・（１
３〉＋０　　　　　１！　　−Ｉ，ｏ−ηｕｔ　　　　　　　　　−＝（＋４
）Ｕ１Ｉ　Ｕ２−　Ｉ　，ｏ（　１−ηｌ）・ηＵｌ　　　　
　　”・（１５）３１　　−１　　　（１−η　）　　・ηＵ１　　　　・
・・（ｌ６）０３　　　　　ＩＱ．，．　　　　　　１
また、上部回折光Ｌ　　，Ｌ　　，Ｌ　　はいすれもＵ
ｌ　　　０２　　　Ｕ３同一の出射角θ，３で出射され、また下部回折光Ｌ　　
，Ｌ　　，Ｌ　　も互いに同一の出射角θＤ２て出ＬＩ
　　　　　Ｌ２　　　　　Ｌｌ射される。すなわち、第１の実施例の光分割器１は１本
の入射光Ｉ１０から、互いに平行で、かつ、その強度が
等比級数的に減少していく複数の上部回折光Ｌ　　，Ｌ
　　，Ｌ　　を媒質３への出射光とし０１　　　０２　
　　Ｕ３て得ることができるとともに、同様の複数の下部回折光
Ｌ　　，Ｌ　　，Ｌ　　を媒質２への出射光としＬＩ　
　　Ｌ２　　　Ｌ３て得ることができる。

なお、この光分割器１では入射光Ｌ１ｏや内部反射光Ｌ
　　，Ｌ　　・・・を基板１００内部で全反射させ１ｌ
１２るので、光量の損失がなく、入射光ＬＩｏの利用効率が
非常に高いという利点もある。

第２図は、第１の実施例において、構成を第１図示より
特定した光分割器１ａを示す要部模式断面図である。第
２図において、光分割器１ａは、ガラスで形成された透
光性基板１００ａと、透光性基板１００ａの上表面１０
１ａ上に形成された回折格子２００ａと、透光性基板１
００ａの下表面１０２ａ上の一部に形成された三角柱状
のプリズム３００ａを備えている。なお、透光性基仮１
００ａの上表面１０１ａと下表面１０２ａとは互いに平
行である。また、第２図において、媒質２，３は共に空
気である。

この光分割器１ａは、回折光Ｌ　　，Ｌ　　の回折ＵＩ
　　　　　Ｌｌ角θ　，θ　が０°となるように設定されている。

Ｄ３　　　Ｄ２回折角θＤ３（θＤ２）と回折格子２００ａのピッチｄ
とは上記（２）〜（４）式の関係にある。従って、ビッ
チｄは以下の式で与えられる。

ｎｌ　ｓｌｎθ−ｎ３　ｓｌｎθＤ３さらに、回折角θ　，θ　を０８とするために次Ｄ３　
　　Ｄ２のような値を仮定する。

ｎ　ｔ−１．５　　　　　（ガラス）　　　−（１８ａ
）ｎ　　−ｎ　ａ−１．０　　（空気）　　　　−（１
８ｂ）２ θ　　−　４５　″　　　　　　　　　　　　　　　　
・・・（１８ｃ）θ，３−　０°　　　　　　　　　　
　　・・・（１８ｄ）λｃ−　　８３２．８　ｒ＋ｍ　
　　　　　　　　　　−＝　（１８ｅ）（Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザーの波長）（１７）式に　（１８ａ）〜（１８ｅ）式を代入すれば
、回折格子２００ａのビッチｄは０．５９７μｍとなる
。

第３図は、このような回折格子２００ａの製造方法の一
例を示す説明図である。まず、厚みＤ１（　＝　１　ａ
Ｉ１）の基板１００ａの上表面１０１ａ上に、フォトレ
ジスト２０を均一な厚みＤ２ｏ（数百■程度）で塗布す
る。次に、同一波長λ。の２本の単色平行光（レーザー
光）Ｌ　　　Ｌ　　を等しい入射ｅｌ’　　ｅ２角αでフォトレジスト２０に照射し、フォトレジスト２
０を露光する。２本の単色光ＬＬ　　はｅｌ’　　ｅ２干渉し、フォトレジスト２０に微細な直線状の干渉縞が
露光される。その後、現像を行ない、第２図に示すよう
に、レジストを構成材とする格子間隔が等間隔の回折格
子２００ａが形戊される。回折格子２００ａの格子間隔
ｄは、単色光Ｌ。１，Ｌ　の波長λ。と入射角αとで次
のように表わさｅ２れる。

ｄ　一　λｏ／２ｓｌｎα　　　　　　−（１９）例え
ば波長λ。を４５７．９　ｎｍと仮定するとき、格子間
隔ｄ　（−　０．５９７　　）の回折格子２００ａを形
成するには、入射角αを２２．６゜と設定すれば良い。

なお、上記のように、回折格子の構戊材としてフォトレ
ジストを使用し、レーザ光の干渉によって露光して、回
折格子を作成すれば複製が簡単であり、かつ大量生産に
向いているので製造コストが大幅に低減できるという利
点がある。このような回折格子の複製方法は、例えば「
ホログラムの複製技術」，光学，第１７巻第７号，　１
９８８年７月，第３２８頁〜第３３２頁に記載されてい
る。

基板１００ａの下表面１０２ａ上に密着して設けられた
プリズム３００ａは、基板１００ａ内で入射光Ｌ　が全
反射するように、光Ｌ１０を人射すＩＯるための入射部として機能する。第２図の例では、プリ
ズム３００ａは基板１００ａと同一材質のガラスで形成
されており、また、その入射面３０１は、下表面１０２
ａに対して４５＠傾斜している。

従って、入射光Ｌ■ｏをプリズム３００ａの人ａ＝ｔ面
３０１に垂直に入射させれば、入射光Ｌ１ｏは基板１０
０ａの下表面１０２ａで屈折することなく、４５＠の入
射角のまま基板１００ａ内に入射される。

なお、光Ｌ！。の基板１００ａ内への入射角が４５°と
なるようにしたのは、この分割器１ａにおける全反射の
条件が、（ｌａ），（ｌｂ）式および（１８ａ），０８
ｂ）式から次のように表わされるからである。

−Ｉ θ　＞　　ｓ１ｎ　　（ｎ２／ｎＩ）　−４１．８°つ
まり、４５″の入射角で入射させれば入射光■１ｏは基
板１００ａ内で全反射を繰り返すことになるからである
。そして、最初の全反射部Ａ１がらは上表面１０１ａと
下表面１０２ａとに垂直に、上部回折光ＬＵ１と下部回
折光ＬＬ１が出射される。

また、次の全反射部Ａ２からも同随に２本の回折光Ｌ　
　，Ｌ　　が出射される。前記したように、反０２　　
　　　Ｌ２射角θが４５°であり、基板１００ａの厚みＤ，が１Ｉ
Ｉｌ一あるから、回折光Ｌ０１とＬＵ２の間隔Ｐ｛（−
２Ｄ，）は２ｆｆｌｌｌ＋である。すなわち、光分割器
１ａに１本の入射光Ｌ１０を入射すると、基仮１ｏＯａ
の表面１０１ａ，１０ｌｂに垂直に、かつ、互いに平行
な出射光Ｌ　　，Ｌ　　・・・，Ｌ　　，Ｌ　　・・・
Ｕｌ　　　［１２　　　　ＬＩ　　　Ｌ２を等しい間隔
Ｐ　Ｌ　　（　−　２　ｆｆｉｆｆｌ）で基板１００ａ
の上下にそれぞれ出射させることができる。

Ｂ．第２の実施例第４図は、第２の実施例の構成を示す要部模式断面図で
ある。図において、光分割器１ｂは、第２図に示す光分
割器１ａの基板１００ａの下表面１０２ａ上に回折格子
２００ｂが形成された構造を有している。この光分割器
１ｂに４５°の入射角で入射光Ｌ１０を入射すると、基
板１００ａの上表面１０１ａの全反射部Ａ　　，　Ａ　
２で回折が生じるｌだけでなく、下表面１０１ｂの全反射部Ａ　３　，Ａ４
でも回折が生じる。この結果として得られる上部回折光
ＬＵ１〜ＬＵ４は基板１００ａの厚みＤ１と等しい間隔
Ｐ２で互いに平行に出射される。下部回折光ＬＬｌ＝　
ＬＬ４についても同様である。

なお、光分割器１ｂは、第２図のように片側に回折格子
２００ａを設けた基板１００ａを２枚準備し、２枚の基
板１００ａの下表面１０２ａ同士を貼り合わせることに
よって製作してもよい。

Ｃ．第３の実施例第５図は第３の実施例の構成を示す要部模式断面図であ
る。図において、光分割器１ｃは基阪１００ａの下表面
１０２ａ上に回折格子２００ｂとプリズム３００ａとが
設けられているとともに、上表面１０１ａ上には反射率
の高い金属膜４００が形威されている。この光分割器Ｉ
Ｃでは、下表面１０２ａの全反射部Ａ　　，Ａ　　から
出射される３４上部回折光Ｌ　　，Ｌ　　が金属Ｈ４００で垂直に反［
３　　　Ｕ４射されて、下部回折光Ｌ　　，Ｌ　　とともに下部のＬ
３　　　Ｌ４媒質２に出射される。すなわち、この光分割器ＩＣは、
回折格子２００ｂが形成されている表面１０２ｇから一
方向（下方向）に、第２図および第４図に示す光分割器
１ａ．，ｌｂの出射光より高い強度を有する出射光を得
ることができるという利点がある。なお、基板１００ａ
の厚みＤ１の２倍のｌｉｉ２Ｄ１と屈折率ｎとを掛け算
した値が、入射光Ｌ　の波長λ。の整数倍となるように
した場合ＩＯには、第２図および第４図に示す光分割器１ａ，１ｂの
出射光の約４倍の強度を有する出射光を得ることができ
る。

Ｄ．第４の実施例第６図は、第４の実施例の構成として、２つの光分割器
１ｄ，ｌｅを備えた光分割システム１０を示す斜視図で
ある。図において、第１の光分割？１ｄのプリズム３０
０ｄに入射光Ｌ１０が入射されると、その基板１００ｄ
の下表面から回折光Ｌ　　””　Ｌ　４が間隔Ｐ３で互
いに平行に出射される。

ｌなお、光分割器１ｄの回折格子２００ｄは、基板１００
ｄの上表面１０１ｄに描かれた複数の平行線によって示
されている。出射光Ｌ　　−Ｌ４は、ｌそのまま第２の光分割器１ｅへの入射光としてプリズム
３００ｅに入射される。そして、第２の光分割器１ｅの
基板１００ｅの下表面１０２ｅから回折光Ｌ１■〜Ｌ４
４が２次元的な位置関係で互いに平行に出射される。

第７Ａ図は、基板１００ｅの下表面１０２ｅの下部側か
ら見た出射光Ｌ１■〜Ｌ４４の２次元的な位置関係を示
す説明図である。この図からもわかるように、第１の光
分割器１ｄから間隔Ｐ３で互いに平行に出射された出射
光Ｌ−〜Ｌ４のそれぞれ１は、第２の光分割器１ｅによって間隔Ｐ４で出射された
互いに平行な出射光Ｌ−Ｌ，Ｌ　　〜１１　　　１４　
　　２１Ｌ２４ｌＬ３■〜Ｌ３４”　４１〜Ｌ４４となる。すな
わち、これらの出射光Ｌ１■〜Ｌ４４は、基１ｆｉ　１
　０　０　ｅの下？面１０２ｅを示すｘｙ　　座標平面
上において、ｅ　　　　ｅＸ　方向のピッチがＰ３であり、ｙｅ方向のピッｅチがＰ４であるような長方形格子状の位置関係で出射さ
れる。第１と第２の光分割器１ｄ，ｌｅが第６図および
第７Ａ図に示す関係にある場合に、これらの相対角度ψ
を０″と定義し、また第１の光分割器１ｄおよび入射光
Ｌ１０はｘｄ　ｙｄ平面に垂直な２，軸まわりにψ方向
に回転できるものとする。この相対角度ψの値がψ。の
場合には、出射光Ｌ１■〜Ｌ４４の位置関係は第７Ｂ図
に示すようになる。すなわち、第７Ａ図においてＸ。方
向に並んでいた出射光Ｌｌｌ＝　Ｌ４１がＸ。方向から
相対角度ψ。だけ時計回りに回転した方向Ｘ。ａに並ん
で出射されるようになる。このとき、ｙ　方向のｅビッチＰ４は第７Ａ図の場合と変わりないが、Ｘ　方向
のピッチＰ３ａは次式で与えられる。

ｅｐ　　　　　　−　　　　ｐ　　　　　ｃｏｓψ　　　
　　　　　　　　　　　　　・・・　（２０）３ａ　　
　　　　　３　　　　　　　０すなわち、第７Ｂ図にお
けるＸ　方向のピッチｅａＰ　が第７Ａ図におけるＸ　方向のピッチＰ３と５ｅ等しくなっている。

？のように、２つの光分割器１ｄ，ｌｅを立体的に配置
した光分割システム１ｏでは、１本の入射光Ｌ１０から
、２次元的に規則正しい位置関係にあるような複数の出
射光Ｌ１■〜”１４を得ることができるという利点があ
る。なお、光分割器１ｄ，１ｅとしては、第２図や第４
図の光分割器１ａ，１ｂのように、基板の両方向に出射
するタイプのものでもよく、また、第５図の光分割器１
ｃのように基板の一方向に出射するタイプのものを用い
てもよい。

Ｆ．第５の実施例第８図は、第５の実施例の構成を示す要部模式断面図で
ある。図において、透光性基板１００ｆの上平面１０１
　ｆは平坦であるが、下表面１０３〜１０６はその厚み
Ｄ１３〜Ｄ１６が次第に減少していくような階段状の形
状を有している。また、これらの下表面１０３〜１０６
のそれぞれは、上表而１０１ｆと互いに平行である。そ
して、上表面１０１ｆの上に回折格子２０Ｏ　ｆが形成
されている。

このような構造を有する光分割器１ｆに入射光Ｌ１ｏが
４５°の入射角で入射されると、上表面１０１ｆに垂直
に上部回折光Ｌ０１〜ＬＵ４と下部回折光ＬＬ１〜”Ｌ
４とが出射される。そして、例えば上部回折光Ｌ　　−
Ｌ　　の相互間の間隔ｐ　　　ｐ，［Ｉ　　　Ｕ４　　
　　　　　　　１２″　２３Ｐ　の値はそれぞれ２Ｄ　
　　２Ｄ　　，２Ｄ，６に等３４　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１４’　　　　　　１５しく、次第に
減少している。このように、回折格子２００ｆが形成さ
れていない側の表面１０３〜１０６を階段状に成型すれ
ば、必要に応じて出射光Ｌ　　−Ｌ　　，およびＬＬ１
〜ＬＬ４の間隔を変更でＬｌｌ　　　　　ｌ４４きるという利点がある。

Ｇ．第６の実施例第９図は第６の実施例の構或を示す要部模式断面図であ
る。図において、透光性基板１００ｇの上表面１０１ｇ
と下表面１０２ｇとは互いに平行でなく、角度φだけ傾
いている。そして上表面１０１ｇ上に回折格子２００ｇ
が形成されている。

このような光分割器１ｆに入射光Ｌ１０が入射されると
、互いに平行でない複数の出射光Ｌ［１１’＝　”　０
４が得られる。すなわち、出射光ＬＬ，，〜ＬＵ４の出
射角度θ　〜θ４は次第に増大しており、また、ｌその出射間隔も互いに異なっている。なお、透光性基板
１００ｇの下表面を曲面としてもよい。透光性基板１０
０ｇの下面を所要の非球面とした場合には、例えば複数
の出射光Ｌ，１〜ＬＵ４を遠方の１点で再び収束させる
ことも可能である。なお、第９図においても、下部回折
光が出射されるが、便宜上、図示が省略されているもの
である。

Ｈ、第７の実施例以上の第１図〜第９図に示す第１〜第６の実施例では、
第１図で説明したように出射光Ｌ，１，Ｌ　・・・の強
度１　　，Ｉ　　・・・が等比級数的に減少す０２　　
　　　　Ｕｌ　　　０２るという特徴がある。これに対し、第１０図は第７の実
施例の構成として、出射光Ｌ　　，Ｌ　　・・・がＵｌ
　　　０２ほぼ同じ強度を有するようにした光分割器１ｈを示す要
部模式断面図である。光分割器１ｈは、透光性基板１０
０ｈと、その上表面１０１ｈ上に形成された回折格子２
００ｈと、基板１００ｈの下表面１０２ｈ上に設けられ
たプリズム３００ｈとを備えている。この光分割器１ｈ
の構造は第２図に示す光分割器１ａの構造と類似してい
るが、その回折格子２００ｈに以下のような特徴がある
。

すなわち、回折格子２００ｈは、その溝の深さｈ　ｔ　
，　　ｈ　２・・・が図のｙｈ方向（入射光Ｌ１０の進
行方向）に沿って次第に増大するように形成されている
。これは、ある範囲内では、溝の深さｈ１，ｈ２・・・
が深くなるほど回折効率が高くなる性質を有するからで
ある。従って、最初の全反射部Ａ１での回折効率η１よ
りも、次の全反射部Ａ２での回折効率η２の方が高くな
っている。このとき、上部回折光Ｌ　　，Ｌ　　の強度
Ｉ　　，Ｉ　　は、次の［１１　　　１２　　　　　Ｕ
Ｉ　　　Ｕ２（２ｌ〉式，　　（２２）式で与えられる
。

ＩＵｌ＝　’　１０・ηｕｔ　　　　　　　　　　　−
（２１）１　　　−１　　　・　（１−η　　）　・　
η　　　　　・・・（２２）Ｕ２　　　　　１０　　　
　　　　　　　１　　　　　　　［２これらの強度Ｉ　
　，Ｉ　　を互いに等しくするためｕｔ　　　０２には、（２０）式と（２１）式が等しくなければならな
い。

このようにして上部回折光Ｌ　　，Ｌ　　・・・Ｌ　が
全Ｕｌ　　　０２　　　ｕｔて等しくなるためには、それらの回折効率η，１，ηＵ
２・・・ηＵ，は次のような関係となる。

例えば、そのようにするには、最初の回折効率η　の値
が０，ＩＯでηＬ｛の値が０．０９のとき、２Ｕ１番目の回折効率ηＵ２の値は約０．１２３となるように
溝の深さを制御して回折格子２００ｈを形成すればよい
。

第１１図は、上記のように満の深さが次第に変化する回
折格子２００ｈを作或する方法を示す説明図である。図
に示すように、まず均一な厚みのフォトレジスト２０ｈ
を基板１００ｈの上表面１０１ｈ上に塗布し、第３図と
同様に、２本の単色光ＬＬ　　を互いに等しい入射角α
でフォトレｅｌ’　　ｅ２ジスト２０ｈに照射する。但し第１１図の場合には、フ
ォトレジスト２０ｈの上方にＮＤフィルタ−　（Ｎｅｕ
ｔｒａｌ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｆｉｌｔｅｒ）３　０　ａ
　，　３　０　ｂを挿入している。このＮＤフィルター
３０８，３０ｂは図のｙ　　，ｙ　　方向に沿って透過
率が次第に増ｈｌ　　　ｈ２加するように予め作戊されている。このようなＮＤフィ
ルター３０ａ，３０ｂを用いて単色光Ｌ８１，Ｌｏ２を
照射すれば、フォトレジスト２０ｈの露光量がｙｈ方向
に沿って次第に増大し、第１０図に示すような回折格子
２００ｈをホログラムとして得ることができる。なお、
第１０図．第１１図においても回折格子２００ｈの厚み
Ｄ　１フォトレ２ｈジスト２０ｈの厚みＤ　　はともに極めて拡大し２０ｈた状態で描かれており、実際には基板ｉｏｏｈの厚みＤ
１ｈに比べて極めて薄いのが普通である。

■．他の実施例なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、
例えば次のような変形も可能である。

■　この発明に係る光分割器に各種機能素子を付加して
もよい。第１２図は、この発明の実施例の変形例として
、機能素子の一例として液晶素子を付加した光分割器］
、Ｉを示す要部模式断面図である。第１２図において、
光分割器１Ｉは、第２図に示す光分割器１ａの下表面１
０２ａに、液晶素子５０１，５０２を設けたものである
。この光分割器ＩＩでは、液晶素子５０１．５０２への
電圧の印加をＯＮ・ＯＦＦ操作することにより、下部回
折光Ｌ　　，Ｌ　　をＯＮ・ＯＦＦ制御できる。

ＬＬ　　　Ｌ２なお、液晶素子５０１．５０２を、下面に偏光板を付設
したツイストネマティック型の？皮品素子とし、印加す
る電圧を強弱制御することにより、液晶素子による下部
回折光の偏光面を回転させることができる。この作用を
利用して、偏光板からの出射光を強度変調するようにし
てもよい。

また、液晶素子５０１，５０２以外の機能素子として、
光分割器１ａの下表面１０２ａに、電圧印加によって屈
折率が変化するリチウムナイオベイト（　Ｌ　ｉＮ　ｂ
　Ｏ　３　）を用い、更にその下面に反射率の高い金属
膜を付けると、金属膜で反ａ＝ｔされて光分割器の上表
面から出射することになる下部回折光の光路長を変化さ
せることができるので、下ｔｆ５回折光と上部回折光と
の干渉強度を変化させることによって、光分割器ＩＩの
上表面からの出射光の強度変調を行うことができる。な
お、この発明に係る光分割器に付加する機能素子として
は、上記液晶素子やリチウムナイオベイトに限定されず
、他のものでもよい。

■　上記実施例では透光性基板の上に回折格子を形戊し
たが、基板そのものの表面をホログラフィなどで加工す
ることによって回折格子を基阪表面の一部に直接形成す
るようにしてもよい。第１３図はこのようにして作或さ
れた光分割器１Ｊを示す要部模式断面図である。この光
分割器ＩＪの基阪１００Ｊと回折格子２００Ｊとは境界
がないが、前述の他の実施例における光分割器と同様な
機能を有することは言うまでもない。

なお、第１３図示の光分割器１Ｊのように、基板１００
Ｊそのものの表面を回折洛子２００Ｊに形成するには、
例えば、次の手法がある。基１ｆｌ００Ｊの表面にフォ
トレジストを塗布し、そのフォトレジストに対して微細
な直線状の干渉縞を露光し、現像し、しかる後、この現
像ずみレジストを対エッチング層と（一で基板１００Ｊ
の表面をエッチシグすることによって、回折格−ｒ−　
２　０　０　Ｊを形戊するフォトリソグラフィー的手法
が有効である。あるいは、適当な板状体の表面にフォト
レジストを塗布し、前記と同様の露光及び現像をし、し
かる後、上記板状体のフォトレジスト表面に例えば金等
を蒸着した後、ニッケル等の金属メッキを施し、このニ
ッケルメッキを有する板状体を金型として、基板１００
Ｊにエンボス加工を施すことによって、回折格子２００
Ｊを形成するエンボス手注も有効である。ただし、エン
ボス手法では、基１ｉ１００Ｊが透明性の他に熱可塑性
を有することが必要である。また、上記のように基板表
面に凹凸を形戊することにより、回折格子２００Ｊを形
戒する他に、基板表面の屈折率が微細な縞状パターンに
変化するように、基板表面を改質する手法も有効である
。なお、基板表面の屈折率を変化させる手法としては、
例えば、基１ｆｌ００Ｊとして多成分ガラスを使用し、
多戊分ガラスに修飾酸化物の形で含まれているＮａ，Ｋ
等の戊分を外部から他のイオンと交換する等により行な
えばよい。

その他、どのような手法で回折格子を形成するにせよ、
透光性基板の上に回折格子を形成する手法を、本発明は
限定しない。

■　上記実施例では基板の材質をガラスとしたが、透光
性の材質であればよく、支持体としての機能は必らずし
も要求されない。従って、上記実施例における「基板」
は入射光が全反射を繰り返しうるような透光性の「層」
であればよい。

■　上記実施例では２次元ホログラムの回折格子を使用
していたが、３次元ホログラム（体積ホログラム）の回
折格子を使用してもよい。第１４図は、３次元ホログラ
ムの回折格子を有するビームスプリッタ１匹を示す要部
模式断面図である。

図において、透光性基Ｉ１００Ｎの上表ｉ１ｊｌ０１１
上に３次元ホログラムの回折格子層４００１が形成され
ている。図では、回折格子層４００１内の屈折率分布が
模式的に表わされており、斜線部が高屈折率部分、白地
部が低屈折率部分を示している。このような回折格子層
４００１は、フォトボリマー　重クロム酸ゼラチン及び
乳剤等を透光性基板１００１上に塗布した後、レーザ光
などで露光し、干渉縞を形成することによって、作或さ
れる。

このビームスブリッタ１ｆｔは透過型であり、入射光Ｌ
１０が透光性基板１００１に入射すると回折格子層４０
０Ｂ内の干渉縞によって回折が生じ、この結果、回折効
率に応じて上部回折光Ｌ０１が上方に出射される。一方
、残りの入射光Ｌ１１は回折格子層４００Ｉの表面で全
反射されて再び透光性基板１００１内を進行する。

次式はホログラムのタイプ（２次元もしくは３次元ホロ
グラム）を判別する式であり、３次元ホログラムにおい
ては、一般的に、バラメーターＱが１０以上を呈するこ
とが知られている。

２　　　　　・・・（２４）Ｑ−’；ｌｘλＤ／（ｎ，ｄ４）４ここで、ｎ４：回折格子層４００Ｎを形成する物質の屈折率１Ｄ４：回折格子層４００１１の厚さ（第１４図参照），ｄ４：回折格子層４００１内の干渉縞の間隔， λ：光の空気中の波長（　−　０．８３２８μｍ）そし
て（２４）式においてＱａｌＯが満たされた場合に、ビ
ームスプリッターｌｆｔからはその上部（透光性基板１
００１から見て回折格子層４００ｆＩ側）のみに上部回
折光ＬＵ１が出射される。

第１５図は、表面１０１１近傍での光の進行状態を示す
概念図である。ここでは、次のスネルの法則が或立する
。

ｎ　　　ｓｉｎθ　一　ｎ４　ｓｌｎθ０　　　　・−
・（２５）ｉｎ　　　ｓｉｎθｏａ””　　１　４　　ｓｉｎθ３−
（２Ｂ）３ここで、 θ。：透光性基板１００２の表面１０１塁における浦折
角， θ１　：干渉縞の法線に対する入射光の入射角， θ２　：干渉縞の法線に対する回折光の回折角， θ３　：回折格子層４００Ｍ内の回折光と表面１０１Ｍ
の法線との間の角度さらに、次の式も成立する。

θｌ一　０２　　　　　　　　　　　　・・・（２７）
θ　−　ｔｇｏ°−（θ１＋θｇ）　　　　・・・（２
８）０３　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２９）
θ　−　θ１−θｇここで、θ　は透光性基板１００２の表面１０１ｇ２と干渉縞とのなす角度である。

なお、以下ではｎ　　−１．５＋　　ｎ　３　ｖ−１．
０，　　ｎ　４１ −　　１．８と仮定する。

例えば上部回折光ＬＵ１を透光性基板１　０　０　１の
上表面１０１Ｍに対して垂直に出射させるときは、（２
Ｂ）式においてθＤ３−０である。従って、（２６）式
と（２９）式より、次式が成立つ。

ｓ１ｎ　（θｌ−θｇ）　−　　０　　　　　　−＝（
３０）従って、 θ１−　θ８　　　　　　　　　　　　・・・（３ｌ〉
また、θ−４５＠　とすれば、（２５）式，　　（２８
）式より、θ。−　４１．５２　”　　　　　　　　　
　　　・・・（３２）θｌ＋θ，　−　　１３８．４８
°　　　　　　　・・・（３３）θｔ一θｇだから θ　−θｌ−θ２−　６９．２４’　　　　　・・・（
３４）ｇまた、次式を満足するとき、回折格子層４００Ａ内では
ブラッグの条件で回折が生じる。

ｄ　一　λ／（２ｎ　　　ｃｏｓθ　）　　　・（３５
）４　　　　　　　　４　　　　１（３５）式にλ−０．８３２８μｍ　，　　ｎ　　−　
　１．８，　　θ１−４６９．２４”を代入すると、ｄ　４−　０．５５８　ａ
　ｍとなる。

従って、透光性基板４００１の表面１０１１’に対する
干渉縞の角度θ　を１３９．２４°，干渉縞の間ｇ隔ｄ　を０．５５８４　ｍ　，入射光Ｌ１ｏの表面１０
１Ｉ４への入射角θを４５°とすれば、上部回折光Ｌ，１が基
板の表面に対して垂直に出射する。

なお、回折格子層４００Ｎの厚さＤ４　（第１４図参照
）は、（２４）式において、Ｑ≧１０が条件であるから
、Ｑ−１０とすると、Ｄ　４−　１．２５３　ｔｔ　ｍ
が得られる。従って、回折格子層４００Ｍの厚さＤ４は
１．２５３μｍ以上であればよい。但し、回折格子層４
００１内における光の吸収による光量ロスを考慮すれば
、なるべく薄い方が望ましい。

全反射部Ａ　　，Ａ　　で発生する上部回折光Ｌ０１’
１２ＬＵ２の強度を互いに等しくするには、２回目の全反射
部Ａ２での回折効率を高くしておけばよい。

３次元ホログラムの回折効率は、干渉縞の屈折率差に依
存する。従って、全反射部Ａ，Ａ２に位ｔ置する回折格子層４００１の部分において干ル縞の屈折
率差が互いに異なる値になるようにレーザ光の露光量を
部分的に調整すれば、上部回折光Ｌ　　，Ｌ　　の強度
を互いに等しくすることができＵｌ　　　０２る。

なお、一般に３次元ホログラムの回折効率は、２次元ホ
ログラムの回折効率よりも高く設定できる（理論上はｌ
００％まで達成可能である）。従って、入射光”１０を
より有効に利用できるという利点がある。

第１６図は、３次元ホログラムの回折格子を有する反射
型ビームスプリッタ１ｍを示す要部模式断面図である。

このビームスプリッタ１ｍでは、透光性基板１００ｍの
上表面１０１ｍ上に３次元ホログラムの回折格子層４０
０ｍが形成されている。第１７図は、第１５図と同様に
、表面１０１ｍ近傍での光の進行状態を示す概念図であ
る。ここで、次式が成立する。

ｎ　　　ｓｉｎθ　−　ｎ４　ｓｉｎθｏ−＜３８＞ｉｎ　　　ｓｉｎθ４−ｎ４　ｓｌｎθ３−（３７）ｌｎ　　　ｓｉｎθｐ２”＝　　ｎｔ　　ｓｉｎθ４−（
３８）２ θｌ一　θ２　　　　　　　　　　　　　・・・（３９
）０　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（４
０）θ　−　θｌ＋θｇ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（４ｌ
）θ　一　θ｛一θｇここで、θ４は透光性基板１００ｍ内の下部回折光ＬＬ
１と表面１０１ｍの法線とのなす角度であり、他の変数
は前述の（２４）〜（２８）式で用いられているものと
同様に定義されている。

例えば下部回折光ＬＬ１を透光性基板１００ｍに対して
垂直出射させるときは、（３８）式においてθ，２−０
である。従って、　（３７）　．　（３８）式よりｓｉ
ｎθ３−　０　　　　　　　　　　　・・・（４２）従
って、（４１）式より０１−θ２となる。

また、θ−４５°とすると、（３６）式よりθｏ−　　
４１．５２°　　　　　　　　　　　　・（４３）（４
０〉式より θ　一θｌ一０２−　　２０．７Ｂ’　　　　　　・・
・（４４）ｇまた、ブラッグの条件を考慮すれば、干渉縞の間隔ｄ４
は次式で与えられる。

ｄ　−　λ／　（２　ｎ４．　ｃｏｓθ１）４ −　　０．２１Ｌμｍ　　　　　　　　　　　　　　　
・・・（４５）従って、透光性基板１００ｍの表面１０
１ｍに対する干渉縞の角度θ２を２０．７８゜、干渉縞
の間隔を０．２１１　ｐ　ｍ　，入射光ＬＩＱの表面１
０１ｍへの入射角θを４５″とすれば、下部回折光ＬＬ
１が基板に対して垂直に出射される。

■　基板への入射光の入射部としては、基板に密着させ
たプリズムの例を示したが、入射部としてはこれに限ら
ず他のものを用いてもよい。例えば基板とわずかに隙間
をあけてプリズムを設け、プリズム結合法（「光集積回
路」第２３７頁，西原浩他．オーム社，昭和６０年）に
より入射する方法や、基板表面に体積ホログラム（「ホ
ログラフィ」第２０頁，大越孝敬，コロナ社．昭和５６
年）を形威し、この体積ホログラムを介して入射する方
広などを利用してもよい。

また、入射部として基板と別の部材を設ける必要はなく
、例えば第１８図に示すように基板１０Ｏｋの端部をそ
の表面１０１ｋ，１０２ｋに対して斜めにカットするこ
とにより入射面３００ｋを設け、この人射面３００ｋを
入射部として入射光Ｌ］。を導入してもよい。

■　さらに、回折格子の形成に当たっては、実施例に示
したように、レーザー光の干渉による手法に限らず、電
子ビーム露光やレーザビーム走査露光あるいは、イオン
ビームエッチングなどの方法を用いて作成してもよい。

■　第１図，第２図．第４図，第５図，第１０図，第１
４図および第１６図にそれぞれ示す光分割器１，ｌａ，
ｌｂ，ｌｃ，ｌｈ，　　１Ｍ，ｌｍは、米国特許第４，
１２５，８６４号に示されているのと同様な方法で利用
できる。

第６図，第７Ａ図および第７Ｂ図に示す光分割システム
１０は、マルチビーム走査装置に利用できる。第１９Ａ
図および第１９Ｂ図は、マルチビーム走査装置内に設け
られたマルチビーム結像光学系を示す平面図および正面
図である。また、第２０図は、マルチビームＬ　　−Ｌ
　　およびＬ２１〜１１　　　　１３Ｌｚ３の配列を示している。この光学系はシリンドリ力
ルレンズ６０１と、中間像面６０２と、リレーレンズ６
０３と、露光面６０４とを有している。

中間像面６０２は、シリンドリカルレンズ６０１の焦点
位置にある。第１．　９　Ａ図，第１９Ｂ図には、リレ
ーレンズ６０３の焦点面ＦＰ，ＦＰ２が示Ｉされている。中間像面６０２とリレーレンズ６０３の距
離は、リレーレンズ６０３の焦点距離ｆと、焦点距Ｍｆ
を倍率βで割った値（−ｆ／β）との和に等しい。リレ
ーレンズ６０３と露光面６０４との距離は、魚点距離ｆ
と、焦点距Ｍｆに倍率βを乗じた値（−ｆβ）との和に
等しい。互いに平行なマルチビームはシリンドリカルレ
ンズ６０１を通って中間像面６０２上でＸ方向に集光さ
れる。

この結果中間像而６０２上のマルチビームの像は直線状
になる。さらに、マルチビームはリレーレンズ６０３に
よって焦点而ＦＰｚ上でｙ方向に集光されるとともに、
露光而６０４上でＸ方向に集光される。この結果、露光
面６０４はｙ方向に直線状に配列された複数の光点によ
って露光される。

光分割システム１０は、また、形状認識装置内の光源と
しても利用できる。第２１図は形状認識装置の構成を示
す概略ブロック図である。この形状認識装置は、光源７
０１と、結像レンズ７０２と、画像入力ユニット７０３
と、画像処理ユニット７０４と画像復元ユニット７０５
とコントロールユニット７０６とアクチュエータ７０７
とを有している。光源は光分割システム１０を含んでお
り、マルチレーザビームＬ　を所定の軸に対してｍｍ角度θ　で出射する。マルチビームＬ　は披計１Ｐ１ｍ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　ＩＪｉｍ物ＯＢに照射され、
その表面で反射（散乱）される。反射された光は、結像
レンズ７０２を通り、画像人カユニッｌ−　７　０　３
に入射する。画像入力ユニット７０３は２次元ＣＣＤな
どの２次元イメージセンサを含んでおり、この２次元イ
メージセンサがマルチビームの強度と配置とに基づいて
画像情報を作成する。光［７０１と２次元イメージセン
サとの位置関係は固定されているので、２次元イメージ
センサの受光面上におけるマルチビームの個々の位置は
、被計測物０８の表面の３次元的な形状に依存する。そ
こで、形状認識装置は、角度θ　と、光源７０１におけ
る各ビームの出射位慎置と、２次元イメージセンサにおける入射位置とに基づ
いて、被計測物ＯＢの表面形状を認識する。

画像処理ユニッ｝７０４は画像入力ユニット７０３で作
或された画１象情報の雑音成分を除去し、マルチビーム
の入射位置情報を作或する。ｉｉｌｊ　１１処理ユニッ
ト７０４は、さらに、この人射は置情報と、光源での出
射位置情報とのペアリングを行う。

例えば、光源７０１は各ビームを互いに異なるタイミン
グで出射し、各ビームの出射位置は、この出射タイミン
グと同じタイミングで受光されたレーザ光の入射α置と
組合わされる。

被計測物ＯＢの表面が平坦であり、出射ビームの配列と
入射ビームの配列とが似通っている場合、ベアリングは
次のように行われる。第２２Ａ図は、光源７０１から出
射されるマルチビームの配列を示し、第２２Ｂ図は、２
次元イメージセンサの受光而ＲＳにおける人躬ビームの
配列を示している。

受光面ＲＳはセグメント領域ＳＩに分割されており、個
々のセグメント領域ＳＩに１本のビームが入射される。

出射ビームＬＥ１は常に対応するセグメントＳ　に入射
するので、セグメントＳ１に１入射したビームＬｌ　　が常に出射ビームＬＥ，とｌ組合わされる。

画像復元ユニット７０５は、これらの位置情報とペアリ
ング情報とに基づいて、被計測物ＯＢの３次元形状に関
する情報を作成する。

アクチュエータ７０７はこの形状情報の様々なアプリケ
ーションを実行する。例えば、被計測物ＯＢの形状を表
示したり、被計測物ＯＢが不良品か否かを判別したりす
る。

■　第２図に示す光分割器１ａの回折格子は回折効率が
一定であり、各出射光Ｌ，Ｌ（Ｌ，ＬＬ　　　Ｌ２　　
　ＵＩＬ，２）は次第にその強度が低下する。第８図の光分割
器１ｆは階段状表面１０３〜１０６を有しているので、
物体上での照射強度分布（照度）が一定となるような複
数の出射光ＬＬ１〜ＬＬ４（ＬＵＬ〜Ｌ，４）を生成す
ることができる。．このとき、各出射光ＬＬ１〜ＬＬ４
（ＬＵｌ〜ＬＵ４）の間隔は、各出射光の強度低下率に
従って調整される。従って光分割器１ｆを用いれば、照
度分布が均一な照明装置を得ることができる。同様に、
光分割器１ｆを用いて、物体の温度分布が均一となるよ
うな加熱装置を得ることができる。

さらに、光分割器１ｆでは基板１００ｆの厚みを変える
ことにより、出射光のピッチを調整できるので、バーコ
ードなどの同一パターンを描画したり加工したりする装
置を得ることができる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、透光性の層の
内部で全反射を繰り返すように入射光を入射し、その層
の表面部分に回折格子を設けて回折光を出射光として得
るようにしており、１本の入射光から複数の出射光を得
ることができるという効果がある。また、回折格子の形
成は一般に比較的容易であり、多層膜等のように製造が
困難な構戊要素を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図，第４図ないし第１０図，第１２図ない
し第１４図，第１６図および第１８図は、この発明の実
施例による光分割器を示す図、第３図および第１１図は
回折格子の製作方法を示す説明図、第１５図および第１７図は、基板表面近傍における光の
進行状態を示す図、第１９Ａ図は、複数ビームを利用した光学系を示す平面
図、第１９Ｂ図は、その正面図、第２０図は、複数ビームの配列を示す図、第２１図は、
光分割システムを利用した形状認識装置の構成を示すブ
ロック図、第２２Ａ図は、形状認識装置における出射光の配列を示
す図、第２２Ｂ図は、形状認識装置における入射光の配列を示
す図、第２３図は従来の光分割器を示す図である。１ａ〜１ｍ・・・光分割器、１００ａ〜１００ｍ・・・透光性基板、２００ａ　〜２
００ｊ，４００Ｎ，４００ｍ・・回折格子、３００ａ〜３００ｈ・・・プリズム（入射部）、Ｌ１０
・・・入射光、Ｌ　　，Ｌ　　・・・上部回折光（出射光）、０１　　
　Ｕ２Ｌ　　，Ｌ　　・・・下部回折光（出射光）ＬＩ　　　
Ｌ２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透光性の層と、前記層の内部において全反射を繰り返すように、前記層
に入射光を入射するための入射部と、前記層の表面のう
ち、前記入射光が全反射する表面部分に形成された回折
格子とを備えることにより、前記回折格子が設けられた
表面部分から回折光を出射させて複数の出射光を得るこ
とを特徴とする光分割器。