專利名稱：：光學(xué)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及諸如衍射透鏡之類的光學(xué)元件，其通過在基體材料上層壓兩層或更多層的樹脂而具有特定的光學(xué)特性。
背景技術(shù)：
：下述光學(xué)元件是公知的其中，在諸如玻璃之類的基體材料表面上形成折射率不同于該基體材料的樹脂層，并且使該基體材料和樹脂層之間的界面形成為特殊的形狀，這樣作為一個整體提供諸如衍射透鏡之類的光學(xué)元件的特性。然而，在這樣的光學(xué)元件中，必須加工諸如玻璃之類的基體材料的表面，因此會遇到需要費(fèi)力加工玻璃的問題。作為解決這樣的問題的光學(xué)元件，下述光學(xué)元件是可用的其中，在諸如玻璃之類的基體材料表面上形成具有特定表面形狀構(gòu)圖的第一樹脂層，在該第一樹脂層之上形成折射率不同于第一層中的樹脂的第二樹脂層，并且通過利用這些樹脂之間的光的干涉和折射來獲得特定的光學(xué)特性。在圖6中顯示了這個例子。圖6是剖面圖；剖面線被省略，因?yàn)槠拭婢€會使得附圖有點(diǎn)難以理解。在圖6中，經(jīng)由硅烷連接處理層在組成基體材料的由玻璃等組成的透明基片11上形成第一樹脂層12。進(jìn)而，在樹脂層12的表面上形成構(gòu)圖，以便提供衍射透鏡等的光學(xué)特性。在樹脂層12上進(jìn)一步形成硅垸連接處理層，并且在該硅烷連接處理層上形成折射率不同于第一樹脂層12的第二樹脂層13。此外，通過第一樹脂層12和第二樹脂層13之間的折射率差異以及兩層之間形成的構(gòu)圖的形狀，提供了特定的光學(xué)特性。進(jìn)而，硅垸連接處理層的形成不是必需的。圖6是由組成基體材料的透明基片11以及兩個樹脂層12和13組成的元件；然而，根據(jù)需要也可以在樹脂層13之上提供層之間折射率不同的單個或多個樹脂層。例如在日本專利申請KokaiNo.H9-127321中就描述了這樣的光學(xué)元件的例子。在通過用這種方式在基體材料上疊加多個樹脂層來形成光學(xué)元件的情況下，用和在基體材料上形成單個樹脂層同樣的概念來設(shè)計(jì)這樣的光學(xué)元件。因?yàn)橥ǔＳ米骰w材料的玻璃的折射率大于樹脂的折射率，所以在用同樣的概念進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況下，設(shè)計(jì)是這樣的，以致于在兩層樹脂之間，在基體材料一側(cè)提供具有較高折射率的一個，而具有較小折射率的一個則暴露于外部空氣，所以這不是考慮環(huán)境耐久性的設(shè)計(jì)。因此，存在下述情況其中，形成為最上層(亦即與基體材料相對一側(cè)的表面)并暴露于外部空氣的樹脂層被刮擦，或者，抗反射膜的粘附很差。另外，當(dāng)用鑄模來樹脂模制衍射光學(xué)表面時，為了改善鑄模和模制樹脂的剝離特性，可以在衍射光學(xué)表面的階梯結(jié)構(gòu)部分形成被稱作"拔模斜度"的梯度。在這種情況下，上述發(fā)明同樣具有下述問題在拔模斜度部分生成了雜散光。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)這樣的境況設(shè)計(jì)本發(fā)明，并且本發(fā)明的第一目的是提供一種光學(xué)元件，其通過在基體材料上疊加多個樹脂層形成，并且具有良好的環(huán)境耐久性。進(jìn)而，第二目的是提供一種衍射光學(xué)元件，其不趨于在具有拔模斜度的衍射光學(xué)表面中生成雜散光。用于實(shí)現(xiàn)上述第一目的的第一發(fā)明是一種光學(xué)元件，其通過下述步驟被設(shè)計(jì)以具有希望的光學(xué)特性在基體材料上形成第一樹脂層；在該第一樹脂層上形成折射率不同于第一樹脂層的第二樹脂層；根據(jù)需要在該第二樹脂層上進(jìn)一步以連續(xù)的方式形成每個折射率和在下面形成的樹脂層不同的樹脂層；以及在樹脂層之間的界面處提供特定的形狀，其中，在形成樹脂層的樹脂之中，組成最上表面上形成的樹脂層的樹脂在環(huán)境耐久性方面是最好的。由于和諸如玻璃之類的基體材料相比樹脂易于加工，所以在(例如)疊加兩層樹脂，并且通過界面處的形狀提供特定的特性的情況下，通過倒置界面處的形狀，而不管使哪個樹脂層成為(與基體材料相對一側(cè)的)上層，易于提供同樣的特性。本發(fā)明利用了這個事實(shí)，并且被設(shè)計(jì)以便在形成樹脂層的樹脂之中，組成在(與基體材料相對一側(cè)的)最上表面上形成的樹脂層的樹脂在環(huán)境耐久性方面是最好的。通過這樣做，由于直接接觸外部空氣的樹脂層的表面是在環(huán)境耐久性方面為最好的樹脂的表面，所以可以使得該光學(xué)元件在環(huán)境耐久性方面較好。用于實(shí)現(xiàn)上述第一目的的第二發(fā)明是第一發(fā)明，其中，有助于環(huán)境耐久性的性質(zhì)是樹脂的硬度。通過使用硬度(尤其是鉛筆硬度)作為環(huán)境耐久性的指標(biāo)，并且通過使用硬度高的樹脂作為組成在最上表面上形成的樹脂層的樹脂，可以獲得樹脂表面較少易受刮擦影響的光學(xué)元件。用于實(shí)現(xiàn)上述第一目的的第三發(fā)明是第一發(fā)明，其中，有助于環(huán)境耐久性的性質(zhì)是吸水性造成的尺寸變化率。通過使用吸水性造成的尺寸變化率作為環(huán)境耐久性的指標(biāo)，并且5通過使用該尺寸變化率小的樹脂作為組成在最上表面上形成的樹脂層的樹脂，可以獲得具有良好耐濕性的光學(xué)元件。用于實(shí)現(xiàn)上述第一目的的第四發(fā)明是第一發(fā)明，其中，有助于環(huán)境耐久性的性質(zhì)是凝膠分?jǐn)?shù)(gelfractkm)。通過使用凝膠分?jǐn)?shù)(在7(TC下沉浸到丁酮中六個小時之前和之后的重量比)作為環(huán)境耐久性的指標(biāo)，并且通過使用具有大凝膠分?jǐn)?shù)的樹脂作為組成在最上表面上形成的樹脂層的樹脂，可以產(chǎn)生樹脂的表面較少易受刮擦影響并且耐濕性良好的光學(xué)元件。用于實(shí)現(xiàn)上述第一目的的第五發(fā)明是第一發(fā)明，其中，有助于環(huán)境耐久性的性質(zhì)是玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)。通過使用玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)作為環(huán)境耐久性的指標(biāo)，并且通過使用具有高玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的樹脂作為組成在最上表面上形成的樹脂層的樹脂，可以獲得甚至能夠在高溫中使用并且能夠忍受溫度變化的光學(xué)元件。用于實(shí)現(xiàn)上述第一目的的第六發(fā)明是第一發(fā)明，其中，有助于環(huán)境耐久性的性質(zhì)是線性膨脹系數(shù)。通過使用線性膨脹系數(shù)作為環(huán)境耐久性的指標(biāo)，并且通過使用具有小線性膨脹系數(shù)的樹脂作為組成在最上表面上形成的樹脂層的樹脂，可以產(chǎn)生能夠忍受溫度變化的光學(xué)元件。用于實(shí)現(xiàn)上述第一目的的第七發(fā)明是第一發(fā)明，其中，有助于環(huán)境耐久性的性質(zhì)是耐濕性。通過使用耐濕性作為環(huán)境耐久性的指標(biāo)，并且通過使用具有高耐濕性的樹脂作為組成在最上表面上形成的樹脂層的樹脂，可以獲得甚至在諸如高濕度和高水分含量之類的條件下也不趨于受影響的光學(xué)元件。用于實(shí)現(xiàn)上述第一目的的第八發(fā)明是一種光學(xué)元件，其通過下述步驟被設(shè)計(jì)以具有希望的光學(xué)特性在基體材料上形成第一樹脂層；在該第一樹脂層上形成折射率不同于第一樹脂層的第二樹脂層；根據(jù)需要在該第二樹脂層上進(jìn)一步以連續(xù)的方式形成每個折射率和在下面形成的樹脂層不同的樹脂層；以及在樹脂層之間的界面處提供特定的形狀，其中，在形成樹脂層的樹脂之中，借助于耐光計(jì)(carbonfademeter)的耐光性測試中的透射率變化最大的樹脂不用在造成光入射一側(cè)的第一樹脂層中。通過暴露于從耐光計(jì)生成的紫外線，樹脂改變了它的性質(zhì)，并且透射率下降。然而在本發(fā)明中，該樹脂并不用在造成光入射一側(cè)的第一樹脂層中。因此，當(dāng)經(jīng)受紫外光時，防止了對紫外光敏感度高的樹脂首先接收紫外光；結(jié)果，能夠產(chǎn)生能夠忍受紫外光的光學(xué)元件。用于實(shí)現(xiàn)上述第一目的的第九發(fā)明是一種光學(xué)元件，其通過下述步驟被設(shè)計(jì)以具有希望的光學(xué)特性在基體材料上形成第一樹脂層；在該第一樹脂層上形成折射率不同于第一樹脂層的第二樹脂層；根據(jù)需要在該第二樹脂層上進(jìn)一步以連續(xù)的方式形成每個折射率和在下面形成的樹脂層不同的樹脂層；以及在樹脂層之間的界面處提供特定的形狀，其中，如果在樹脂層中使用含氟樹脂，則該樹脂層不用作最上樹脂層。在本發(fā)明中，由于含氟樹脂層的表面從不直接接觸外部空氣，所以光學(xué)元件的表面不趨于受到刮擦，并且能夠防止抗反射膜的粘附的惡化。進(jìn)而，含氟樹脂還可以是由多種樹脂的混合物組成的樹脂或聚合物。用于實(shí)現(xiàn)上述第一目的的第十發(fā)明是第九發(fā)明，其中，含氟樹脂和該含氟樹脂之上形成的樹脂之間的界面被形成為衍射光學(xué)表面。在含氟樹脂和另一種樹脂之間形成由凹凸構(gòu)圖、階梯形狀等等組成的衍射光學(xué)表面的情況下，通過使用鑄模形成樹脂的表面形狀，所述樹脂形成在衍射光學(xué)表面的下側(cè)，并且在該固化樹脂的表面上灌注另一種樹脂，來連接這兩種樹脂。術(shù)語"衍射光學(xué)表面"是指生成衍射效應(yīng)的表面；衍射光學(xué)表面通常不從諸如球面透鏡或非球面透鏡的表面之類的光滑部分(連續(xù)表面)構(gòu)造，并且具有某種不連續(xù)的表面(用不連續(xù)函數(shù)表達(dá)其形狀的表面)。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)，含氟樹脂具有從鑄模(尤其是金屬鑄模)的良好的剝離特性，并且即使使用具有由諸如凹凸構(gòu)圖和階梯形狀之類的復(fù)雜表面形狀組成的衍射光學(xué)表面的鑄模，也能夠準(zhǔn)確地傳送該形狀。用于實(shí)現(xiàn)上述第二目的的第十一發(fā)明是一種衍射光學(xué)元件，其為一種光學(xué)元件，所述光學(xué)元件通過下述步驟被設(shè)計(jì)以具有希望的光學(xué)特性在具有正屈光力的基體材料上形成第一樹脂層；在該第一樹脂層上形成折射率不同于第一樹脂層的第二樹脂層；根據(jù)需要在該第二樹脂層上進(jìn)一步以連續(xù)的方式形成每個折射率和在下面形成的樹脂層不同的樹脂層；以及在樹脂層之間的界面處提供特定的形狀，其中，第一樹脂層的折射率小于第二樹脂層的折射率，并且第一樹脂層和第二樹脂層之間的界面具有凹凸構(gòu)圖形狀，同時該凹凸構(gòu)圖形狀由下述構(gòu)圖的重復(fù)組成，所述構(gòu)圖是這樣的，以致于隨著從第一樹脂層的中心朝向邊緣移動，第一樹脂層的厚度逐漸增加，并且第一樹脂層的厚度具有隨后的銳梯度(sharp-gradient)減少。在本發(fā)明中，基體材料具有正屈光力，并且第一樹脂層和第二樹脂層之間的凹凸構(gòu)圖進(jìn)一步生成了正屈光力。如稍后在具體實(shí)施方式中說明的那樣，在本裝置中，在基體材料和鑄模之間形成第一樹脂層之后，在第一樹脂層的厚度減少的凹凸構(gòu)圖的部分中，厚度并不以陡峭垂直的角度減少，而是具有銳梯度減少，以便促進(jìn)第一樹脂和鑄模的剝離特性。在這種情況下，由于基體材料的正屈光力，所以朝著第一樹脂層的中心的方向取向凹凸構(gòu)圖表面上入射的光線；由于銳梯度的方向和這些光線的方向相同，所以有可能減少穿過具有銳梯度的界面的部分的光線。因此，能夠減少雜散光的生成。用于實(shí)現(xiàn)上述第二目的的第十二發(fā)明是一種衍射光學(xué)元件，其為一種光學(xué)元件，所述光學(xué)元件通過下述步驟被設(shè)計(jì)以具有希望的光學(xué)特性在具有負(fù)屈光力的基體材料上形成第一樹脂層；在該第一樹脂層上形成折射率不同于第一樹脂層的第二樹脂層；根據(jù)需要在該第二樹脂層上進(jìn)一步以連續(xù)的方式形成每個折射率和在下面形成的樹脂層不同的樹脂層；以及在樹脂層之間的界面處提供特定的形狀，其中，第一樹脂層的折射率小于第二樹脂層的折射率，并且第一樹脂層和第二樹脂層之間的界面具有凹凸構(gòu)圖形狀，同時該凹凸構(gòu)圖形狀由下述構(gòu)圖的重復(fù)組成，所述構(gòu)圖是這樣的，以致于隨著從第一樹脂層的中心朝向邊緣移動，第一樹脂層的厚度逐漸減少，并且第一樹脂層的厚度具有隨后的銳梯度增加。同樣在這個發(fā)明中，因?yàn)楹偷谑话l(fā)明中同樣的原因，能夠減少雜散光的生成。圖1是用于顯示本發(fā)明的工作構(gòu)造的示圖2是用于顯示本發(fā)明的另一個工作構(gòu)造的示圖3是當(dāng)以放大的方式來看時圖2中顯示的衍射光學(xué)表面的模型示圖4是顯示在當(dāng)將凹屈光力(concavepower)給予衍射光學(xué)元件時同樣將凹功率給予透明基片的情況下的結(jié)構(gòu)的示圖5是當(dāng)以放大的方式來看時圖4中顯示的衍射光學(xué)表面的模型示圖6是顯示由兩層樹脂組成的光學(xué)元件的傳統(tǒng)例子的示圖。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖來說明組成本發(fā)明的工作構(gòu)造的光學(xué)元件的例子。圖1是用于顯示本發(fā)明的工作構(gòu)造的示圖；圖1是剖面圖，但是剖面線被忽略。進(jìn)而，當(dāng)以俯視圖的方式來看時，這些光學(xué)元件具有圓形形狀。這對后面的附圖同樣適用。在圖1(a)中，在組成基體材料的由玻璃等組成的透明基片1上，經(jīng)由硅烷連接處理層形成第一樹脂層2。然后，在樹脂層2的表面上形成構(gòu)圖，以便提供衍射透鏡等的光學(xué)特性。在第一樹脂層2上進(jìn)一步形成硅烷連接處理層，并且在該硅烷連接處理層之上形成折射率不同于第一樹脂層2的第二樹脂層3。此外，通過第一樹脂層2和第二樹脂層3之間的折射率差異以及兩個樹脂層之間形成的構(gòu)圖的形狀，設(shè)計(jì)該光學(xué)元件以具有特定的光學(xué)特性。用圖1(b)中顯示的構(gòu)造同樣能夠?qū)崿F(xiàn)提供和圖1(a)中顯示的光學(xué)元件的光學(xué)特性相同的光學(xué)特性的光學(xué)元件。在圖1(b)中，在組成基體材料的由玻璃等組成的透明基片1上，經(jīng)由硅烷連接處理層形成第一樹脂層3。然后，在樹脂層3的表面上形成構(gòu)圖，以便提供衍射透鏡等的光學(xué)特性。在第一樹脂層3上進(jìn)一步形成硅烷連接處理層，并且在該硅烷連接處理層之上形成折射率不同于第一樹脂層3的第二樹脂層2。此外，通過第一樹脂層3和第二樹脂層2之間的折射率差異以及兩個樹脂層之間形成的構(gòu)圖的形狀，設(shè)計(jì)該光學(xué)元件以具有特定的光學(xué)特性。進(jìn)而，硅烷連接處理層的形成不是必需的。在圖1(a)的情況和圖1(b)的情況之間垂直地倒置了樹脂層2和樹脂層3之間的界面的形狀。具體地，(a)中的樹脂層2和樹脂層3的聯(lián)合的完全垂直的倒置就是(b)。因此，不必解釋(a)和(b)具有相同的光學(xué)特性的事實(shí)。在樹脂層2和樹脂層3之間，夾在基片1和最上樹脂層之間的樹脂層(亦即(a)中的樹脂層2和(b)中的樹脂層3)并不使其表面直接接觸外部空氣，但是最上樹脂層(亦即(a)中樹脂層3和(b)中的樹脂層2)使其表面接觸外部空氣。因此，在環(huán)境耐久性方面比較樹脂層2中的樹脂和樹脂層3中的樹脂之后，如果樹脂層2中的樹脂的環(huán)境耐久性優(yōu)于樹脂層3中的樹脂的環(huán)境耐久性，則可以采用(b)中顯示的構(gòu)造，而如果樹脂層3中的樹脂的環(huán)境耐久性優(yōu)于樹脂層2中的樹脂的環(huán)境耐久性，那么就可以釆用(a)中顯示的構(gòu)造。環(huán)境耐久性的指標(biāo)包括例如樹脂的硬度、吸水性造成的尺寸變化率、凝膠分?jǐn)?shù)、玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)以及線性膨脹系數(shù)。進(jìn)而，在比較樹脂層2中的樹脂相對于樹脂層3中的樹脂的抗紫外光的強(qiáng)度(對變化的抵抗程度)之后，如果樹脂層2中的樹脂優(yōu)于樹脂層3中的樹脂，則可以在光入射的方向上安置樹脂層2，而如果樹脂層3中的樹脂優(yōu)于樹脂層2中的樹脂，那么同樣可以在光入射的方向上安置樹脂層3。此外，如果樹脂層2中的樹脂是含氟樹脂則通過采用(a)中顯示的構(gòu)造，并且如果樹脂層3中的樹脂是含氟樹脂則通過采用(b)中顯示的構(gòu)造，就可以使得光學(xué)元件較少易受刮擦的影響，并且防止抗反射膜的粘附惡化。11另外，下面來說明用于制造圖1中顯示的類型的光學(xué)元件的方法的例子。在透明基片1的表面上進(jìn)行硅垸連接處理，使具有特定形狀的金屬鑄模和透明基片1相互面對，并且使用分配器等，使形成樹脂層2(在圖1(a)的情況下)或樹脂層3(在圖1(b)的情況下)的紫外線固化類型的樹脂填充透明基片1和金屬鑄模之間的間隔。進(jìn)而，從透明基片1一側(cè)進(jìn)行紫外光照射，以便固化樹脂以形成樹脂層，并且剝離掉金屬鑄模。此外，在該形成的樹脂層的表面上進(jìn)行硅烷連接處理，使該表面面對表面平坦的透明鑄模，并且用在表面上形成樹脂層3(在圖1(a)的情況下)或樹脂層2(在圖(b)的情況下)的紫外線固化類型的樹脂填充樹脂層和透明鑄模之間的間隔。另外，從透明鑄模一側(cè)照射紫外光，以便固化填充的樹脂以形成樹脂層，并且剝離掉透明鑄模。在樹脂層2和樹脂層3之間形成復(fù)雜的衍射光學(xué)表面的情況下，如圖1所示，希望含氟樹脂用作樹脂層2(在圖1(a)的情況下)或樹脂層3(在圖1(b)的情況下)，以便改善從在其上形成衍射光學(xué)表面的金屬鑄模的剝離特性。圖2是用于顯示本發(fā)明的另一個工作構(gòu)造的示圖。在衍射光學(xué)元件中，存在下述情況除了衍射光學(xué)表面處的衍射作用之外，還將屈光力給予透明基片1。圖2是顯示將正屈光力給予透明基片1的情況的示圖。在這種情況下，通常也將正屈光力給予兩個樹脂層之間的界面處形成的衍射光學(xué)表面，以便該屈光力和透明基片1的屈光力一起工作。在圖2顯示的例子中，4是低折射率樹脂層，而5是高折射率樹脂層。通過用于圖1中顯示的光學(xué)元件的相同方法來制造圖2中顯示的光學(xué)元件。這里，在透明基片1上形成高折射率樹脂層5,并且在該高折射率樹脂層5之上形成低折射率樹脂層4的情況下，這些樹脂層之間的衍射光學(xué)表面如圖2(a)所示。具體地，隨著從中心朝向邊緣移動，高折射率樹脂層5的厚度逐漸減少，一旦到達(dá)一定的位置，就以陡峭垂直的方式增加，并且從這些位置再次逐漸減少，而且重復(fù)這樣的結(jié)構(gòu)。另一方面，在透明基片1上形成低折射率樹脂層4，并且在該低折射率樹脂層4之上形成高折射率樹脂層5的情況下，這些樹脂層之間的衍射光學(xué)表面如圖2(b)所示。具體地，隨著從中心朝向邊緣移動，低折射率樹脂層4的厚度逐漸增加，一旦到達(dá)一定的位置，就以陡峭垂直的方式減少，并且從這些位置再次逐漸增加，而且重復(fù)這樣的結(jié)構(gòu)。然而，如果用這種方式提供階梯，那么存在下述情況在制造過程中，當(dāng)鑄模將要從透明基片1和鑄模之間形成的樹脂層剝離掉時，不能容易地剝離掉鑄模。因此，不使用垂直階梯結(jié)構(gòu)，并且相應(yīng)于垂直階梯結(jié)構(gòu)的部分通常被形成為具有銳梯度的部分。這樣的梯度被稱作拔模斜度。圖3是當(dāng)以放大的方式來看時圖2中顯示的衍射光學(xué)表面的模型示圖。圖3(a)是圖2(a)中的高折射率樹脂層5和低折射率樹脂層4之間的衍射光學(xué)表面(凹凸構(gòu)圖表面)的放大圖，而圖3(b)是圖2(b)中的高折射率樹脂層5和低折射率樹脂層4之間的衍射光學(xué)表面(凹凸構(gòu)圖表面)的放大圖。在這些附圖中，6指示拔模斜度表面。在圖3中，從透明基片1一側(cè)入射的光線在衍射光學(xué)表面上入射，同時借助于圖2中的透明基片1的凸屈光力(convexpower),從邊緣部分朝著中心部分的方向取向該光線，如箭頭所指示的那樣。因此，在13(a)的情況下，這些光線穿過拔模斜度表面6。在(b)的情況下，與此相反，光線接近于和拔模斜度表面6平行，所以極大地減少了穿過拔模斜度表面6的光線。因此，在(b)的情況下，和在(a)的情況下相比，較少可能生成雜散光。圖4是顯示在當(dāng)將凹屈光力給予衍射光學(xué)元件時還將凹屈光力給予透明基片的情況下的結(jié)構(gòu)的示圖。在衍射光學(xué)表面具有凹屈光力的情況下，能夠倒置圖2中的高折射率樹脂層5和低折射率樹脂層4。因此，如果如圖4(a)或4(b)那樣布置高折射率樹脂層5和低折射率樹脂層4，并且如圖4(a)或4(b)那樣形成這些樹脂層之間的界面，那么就能夠?qū)记饬o予衍射光學(xué)表面。同樣在這種情況下，在這些光學(xué)元件的制造過程中(和圖1中顯示的光學(xué)元件的制造過程相同)，在透明基片1和鑄模之間首先形成樹脂層(亦即在圖4(a)的情況下的低折射率樹脂層4和在圖4(b)的情況下的高折射率樹脂層5)，并且提供拔模斜度，以便改善剝離掉鑄模時的剝離特性。圖5是當(dāng)以放大的方式來看時圖4中顯示的衍射光學(xué)表面的模型示圖。圖5(a)是圖4(a)中的高折射率樹脂層5和低折射率樹脂層4之間的衍射光學(xué)表面(凹凸構(gòu)圖表面)的放大圖，而圖5(b)是圖4(b)中的高折射率樹脂層5和低折射率樹脂層4之間的衍射光學(xué)表面(凹凸構(gòu)圖表面)的放大圖。在這些附圖中，6指示拔模斜度表面。在圖5中，從透明基片1一側(cè)入射的光線在衍射光學(xué)表面上入射，同時借助于圖4中的透明基片1的凹屈光力，從中心部分朝著邊緣部分的方向取向該光線，如箭頭所指示的那樣。因此，在(b)的情況下，這些光線穿過拔模斜度表面6。另一方面，在(a)的情況下，光線接近于和拔模斜度表面6平行，所以極大地減少了穿過拔模斜度表面6的光線。因此，在(a)的情況下，和在(b)的情況下相比，較少可14能生成雜散光。(實(shí)施例1)形成了具有圖1中顯示的形狀的光學(xué)元件(具有凸透鏡功能的衍射透鏡)。光學(xué)元件(樹脂部分)的外徑為60mm，衍射光柵為圓形形狀，透鏡中心附近的節(jié)距為2mm，同時該節(jié)距朝著外圍的方向變窄，如圖1所示，所以外圍附近的節(jié)距為0.12mm。主要成分為聚氨酯丙烯酸酯的樹脂用作樹脂2，而包含氟化丙烯酸酯的樹脂用作樹脂3。樹脂2的折射率大于樹脂3的折射率。樹脂2和樹脂3的固化材料的特性如表1所示。在表1中，借助于耐光計(jì)的耐光性測試之前和之后的透射率變化(縮寫并描述為"耐光之前和之后的透射率變化")指示了暴露于從耐光計(jì)裝置發(fā)射的紫外光500小時的結(jié)果。進(jìn)而，玻璃(BK7)用作基片l。(表1)鉛筆硬度耐光之前和之后的透射率變化吸水性系數(shù)凝膠分?jǐn)?shù)玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)線性膨脹系數(shù)(室溫到150°C)樹脂2H—2%0.4%98%ll(TC1XIf)—4樹脂32B一5%0.8%92%70°C2X1(T4對于模制的光學(xué)元件，進(jìn)行下面的測試在應(yīng)用抗反射涂層的情況下，涂層破裂存在與否；在使用包含乙醇的擦拭布(商品名稱SavinaMinimax(擦拭布)，由KaneboGohsen，Ltd.制造)用手擦拭10次光學(xué)元件的情況下，表面上刮擦存在與否；耐濕性測試，其中，光學(xué)元件暴露于6(TC的大氣溫度和80%的濕度200小時；以及溫度循環(huán)測試，其中，進(jìn)行40'C到7(TC的溫度循環(huán)5次。表2顯示了使用圖1中顯示的系統(tǒng)(a)的光學(xué)元件(亦即樹脂3的表面暴露于外部空氣的光學(xué)元件)和使用系統(tǒng)(b)的光學(xué)元件(亦即樹脂2的表面暴露于外部空氣的光學(xué)元件)之間比較的結(jié)果。(表2)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>如從表2中的結(jié)果很清楚的那樣，在具有較高環(huán)境耐久性的樹脂2暴露于外部空氣的圖1(b)的構(gòu)造中，環(huán)境耐久性較高。進(jìn)而，據(jù)認(rèn)為，抗反射涂層中的涂層破裂存在與否的影響因素是玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)和線性膨脹系數(shù)，耐磨性的影響因素是鉛筆硬度和凝膠分?jǐn)?shù)，耐濕性測試的影響因素是吸水性系數(shù)和凝膠分?jǐn)?shù)，而溫度循環(huán)中的樹脂剝脫的影響因素是玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)和線性膨脹系數(shù)。(實(shí)施例2)制造了具有正屈光力的衍射透鏡。衍射光柵的形狀是圖2(b)中顯示的形狀，光學(xué)元件的外徑為60mm，光柵的高度為20nm，并且光柵節(jié)距在中心附近為2mm，而在外圍附近為0.12mm，以便節(jié)距被設(shè)計(jì)以朝著外圍表面的方向變窄。主要成分為聚氨酯丙烯酸酯的樹脂用作高折射率樹脂5，而包含氟化丙烯酸酯的樹脂用作低折射率樹脂4。在第一衍射透鏡中，在凹凸構(gòu)圖中未形成拔模斜度，所以該透鏡具有垂直階梯結(jié)構(gòu)。在第二衍射透鏡中，在凹凸構(gòu)圖中形成了拔模斜度，如圖3所示，并且形成這些拔模斜度以便傾斜度朝向衍射透鏡的邊緣部分增加，并且最外圓周處的梯度為7°。對于這兩個衍射透鏡，在借助于鑄模模制了低折射率樹脂4之后，測量了剝離掉鑄模時的剝離力。結(jié)果，對于第一衍射透鏡的剝離力為100kgf，但是對于第二衍射透鏡的剝離力就減少到了一半(亦即50kgf)，所以能容易地剝離掉鑄模。進(jìn)而，當(dāng)在顯微鏡下觀察模制光柵時，可以看到，光柵在第一衍射透鏡中丟失了，而在第二衍射透鏡中，這樣的光柵的缺失根本看不到。使用激光測量了以這種方式形成的衍射透鏡在三個波長處的主衍射光的百分比。在表3中顯示了結(jié)果。當(dāng)主衍射光的百分比較大時，性能相對較好。如從表3看到的那樣，第二衍射透鏡的性能同樣在光學(xué)特性方面優(yōu)于第一衍射透鏡的性能。(表3)波長460nm540nm633nm第一衍射透鏡95%94%91%第二衍射透鏡98%98%96%權(quán)利要求1.一種光學(xué)元件，其通過以下步驟被設(shè)計(jì)以具有希望的光學(xué)特性在基體材料上形成第一樹脂層；在所述第一樹脂層上形成折射率不同于所述第一樹脂層的第二樹脂層；根據(jù)需要在所述第二樹脂層上進(jìn)一步以連續(xù)的方式形成每個折射率和在下面形成的樹脂層不同的樹脂層；以及在所述樹脂層之間的界面處提供特定的形狀，其中，如果在樹脂層中使用含氟樹脂，則所述樹脂層不用作最上樹脂層。2.根據(jù)權(quán)利要求1的衍射光學(xué)元件，其中，所述含氟樹脂和所述含氟樹脂之上形成的樹脂之間的界面被形成為衍射光學(xué)表面。全文摘要本發(fā)明提供一種光學(xué)元件，其通過以下步驟被設(shè)計(jì)以具有希望的光學(xué)特性在基體材料上形成第一樹脂層；在所述第一樹脂層上形成折射率不同于所述第一樹脂層的第二樹脂層；根據(jù)需要在所述第二樹脂層上進(jìn)一步以連續(xù)的方式形成每個折射率和在下面形成的樹脂層不同的樹脂層；以及在所述樹脂層之間的界面處提供特定的形狀，其中，如果在樹脂層中使用含氟樹脂，則所述樹脂層不用作最上樹脂層。文檔編號G02B5/18GK101458350SQ20081018182公開日2009年6月17日申請日期2004年6月17日優(yōu)先權(quán)日2003年6月19日發(fā)明者中村徹,宮川晶子申請人:株式會社尼康