專利名稱：衍射光學(xué)元件及衍射光學(xué)元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及衍射光學(xué)元件，涉及由分別含有不同的樹脂的兩個以上的部件構(gòu)成的衍射光學(xué)元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
衍射光學(xué)元件(衍射柵格透鏡)具備在由玻璃或樹脂等光學(xué)材料構(gòu)成的基體上設(shè)有使光衍射的衍射柵格的構(gòu)造。衍射光學(xué)元件在包括攝像裝置或光學(xué)記錄裝置在內(nèi)的各種光學(xué)設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)中使用，例如，已知有設(shè)計為將特定次數(shù)的衍射光匯集于I點的透鏡、空間低通濾波器、偏振全息等。衍射光學(xué)元件具有能夠使光學(xué)系統(tǒng)變得緊湊的特長。此外，與折射相反，越是長波長的光越大地衍射，所以通過將衍射光學(xué)元件和利用折射的通常的光學(xué)元件組合，還能夠改善光學(xué)系統(tǒng)的色像差和像面彎曲。但是，衍射效率在理論上依賴于光的波長，所以存在如下課題:若將衍射光學(xué)元件設(shè)計為適合于特定波長的光的衍射效率，則在其他波長的光中衍射效率下降。例如，在攝像機用透鏡等利用白色光的光學(xué)系統(tǒng)中使用衍射光學(xué)元件的情況下，由于該衍射效率的波長依賴性，產(chǎn)生色斑和無用次數(shù)光引起的光斑，僅通過衍射光學(xué)元件難以構(gòu)成具有適當?shù)墓鈱W(xué)特性的光學(xué)系統(tǒng)。對于這樣的課題，在專利文獻I中公開了如下方法:在由光學(xué)材料構(gòu)成的基體的表面設(shè)置衍射柵格，并利用由與基體 不同的光學(xué)材料構(gòu)成的光學(xué)調(diào)整層來覆蓋衍射柵格，從而構(gòu)成相位差型的衍射光學(xué)元件，通過選擇光學(xué)特性滿足規(guī)定條件的兩種光學(xué)材料，從而與波長無關(guān)地提高設(shè)計的衍射次數(shù)下的衍射效率，即降低衍射效率的波長依賴性。設(shè)透過衍射光學(xué)元件的光的波長為λ，設(shè)兩種光學(xué)材料在波長λ下的折射率為η ( λ )及η2 ( λ )，設(shè)衍射柵格的深度為d時，在滿足下述式(I)的情況下，對于波長λ的光的衍射效率為100%。數(shù)學(xué)式I
權(quán)利要求
1.一種衍射光學(xué)元件，具備: 基體，由包含第一樹脂的第一光學(xué)材料構(gòu)成，具有包括設(shè)有衍射柵格的第一區(qū)域和位于所述第一區(qū)域的外側(cè)的第二區(qū)域的表面； 光學(xué)調(diào)整層，由包含第二樹脂的第二光學(xué)材料構(gòu)成，覆蓋所述表面的所述第二區(qū)域及所述第一區(qū)域而設(shè)置在所述基體上；以及 接合界面部，包含相對于所述第二光學(xué)材料具有接合性的接合性材料，所述接合界面部，在所述基體的表面的第二區(qū)域中，至少一部分位于所述光學(xué)調(diào)整層的下方，并且存在于從所述表面到內(nèi)部的區(qū)域中。
2.按權(quán)利要求1所述的衍射光學(xué)元件， 所述接合界面部在所述基體的表面的第二區(qū)域中連續(xù)地包圍所述第一區(qū)域。
3.按權(quán)利要求1所述的衍射光學(xué)元件， 具備多個所述接合界面部， 所述多個接合界面部在所述表面的第二區(qū)域中，設(shè)置間隙地配置在所述第一區(qū)域的周圍。
4.按權(quán)利要求2或3所述的衍射光學(xué)元件， 所述基體在所述表面的所述第一區(qū)域中，具備具有透鏡作用的曲面的基本形狀，所述衍射柵格包括在所述基本形狀上配置為同心圓的多個環(huán)。
5.按權(quán)利要求4所述的衍射光學(xué)兀件， 在所述表面，所述第二區(qū)域包圍所述第一區(qū)域，所述接合界面部在所述第二區(qū)域中以與所述衍射柵格的同心圓的中心一致的點為中心配置為同心圓狀。
6.按權(quán)利要求1 5中任一項所述的衍射光學(xué)兀件， 所述接合性材料含有所述第二樹脂。
7.按權(quán)利要求6所述的衍射光學(xué)兀件， 所述第二樹脂是能量固化型樹脂。
8.按權(quán)利要求1 5中任一項所述的衍射光學(xué)元件， 所述接合性材料含有第三樹脂。
9.按權(quán)利要求8所述的衍射光學(xué)元件， 所述第三樹脂是能量固化型樹脂。
10.按權(quán)利要求9所述的衍射光學(xué)元件， 所述第三樹脂是具有與所述第二樹脂共聚合的官能團的能量射線固化型樹脂。
11.按權(quán)利要求8 10中任一項所述的衍射光學(xué)元件， 所述第三樹脂的溶解度參數(shù)與所述第一樹脂的溶解度參數(shù)之差為0.8[cal/cm3]1/2以下。
12.按權(quán)利要求1 11中任一項所述的衍射光學(xué)元件， 所述第一樹脂是熱可塑性樹脂。
13.按權(quán)利要求1 5中任一項所述的衍射光學(xué)元件， 所述接合界面部在所述第二區(qū)域中具有存在于從所述基體的表面到所述光學(xué)調(diào)整層的內(nèi)部的區(qū)域中的其他部分。
14.按權(quán)利要求1 5中任一項所述的衍射光學(xué)元件，還具備:接合性材料層，位于所述接合界面部與所述光學(xué)調(diào)整層之間，含有所述接合性材料。
15.按權(quán)利要求1 14中任一項所述的衍射光學(xué)元件， 所述基體具有位于所述表面的所述第二區(qū)域的凹凸形狀，所述接合界面部存在于從所述凹凸形狀的表面到內(nèi)部的區(qū)域中。
16.按權(quán)利要求1 15中任一項所述的衍射光學(xué)兀件， 所述基體的表面還包括第三區(qū)域，該第三區(qū)域位于所述第二區(qū)域的外周，具有平坦的表面部分。
17.按權(quán)利要求1 16中任一項所述的衍射光學(xué)兀件， 所述第二光學(xué)材料還含有無機粒子，所述無機粒子分散在所述第二樹脂中。
18.按權(quán)利要求1 17中任一項所述的衍射光學(xué)元件， 所述光學(xué)調(diào)整層在所述第一區(qū)域的整體中與所述基體的表面直接接觸。
19.一種衍射光學(xué)兀件的制造方法,包括: 工序(A)，準備基體，該基體由包含第一樹脂的第一光學(xué)材料構(gòu)成，具有包括設(shè)有衍射柵格的第一區(qū)域和位于所述第一區(qū)域的外側(cè)的第二區(qū)域的表面； 工序(B)，在所述基體的表面的第二區(qū)域的至少一部分配置具有接合性的接合性材料的原料； 工序(C)，以覆蓋 所述基體的表面的第一區(qū)域整體、以及配置于所述第二區(qū)域的接合性材料的原料的至少一部分的方式，在所述基體上配置含有第二樹脂的原料的第二光學(xué)材料的原料；以及 工序(D)，通過使所述第二樹脂的原料固化，形成由所述第二光學(xué)材料構(gòu)成的光學(xué)調(diào)整層。
20.按權(quán)利要求19所述的衍射光學(xué)元件的制造方法， 在所述工序(D)中，使接合性材料的原料與所述第二樹脂的原料同時固化。
21.按權(quán)利要求20所述的衍射光學(xué)元件的制造方法， 在所述工序(D)中，通過能量射線的照射來進行所述第二樹脂的原料及接合性材料的原料的固化。
22.按權(quán)利要求19 21中任一項所述的衍射光學(xué)元件的制造方法， 所述工序(C)包括: 將所述第二光學(xué)材料的原料配置在模具上的工序；以及 將在所述第二區(qū)域中配置有所述接合性材料的原料的基體設(shè)置于所述模具的工序。
23.按權(quán)利要求19 22中任一項所述的衍射光學(xué)元件的制造方法， 在所述工序(C )之后，還包括將所述基體加熱的工序(E )。
24.按權(quán)利要求23所述的衍射光學(xué)元件的制造方法， 所述接合性材料的原料含有溶劑，在所述工序(E)中將所述溶劑從所述接合性材料的原料中除去。
25.按權(quán)利要求19 24中任一項所述的衍射光學(xué)元件的制造方法， 所述基體具有位于所述表面的所述第二區(qū)域的凹凸形狀，所述工序(A)使用在表面形成有與所述凹凸形狀對應(yīng)的形狀的模具，成形所述基體的第二區(qū)域的凹凸形狀，從而形成所述基體。
全文摘要
本申請公開的衍射光學(xué)元件，具備基體(102)由包含第一樹脂的第一光學(xué)材料構(gòu)成，具有包括設(shè)有衍射柵格(104)的第一區(qū)域(105)和位于第一區(qū)域的外側(cè)的第二區(qū)域(106)的表面(102a)；光學(xué)調(diào)整層(103)，由包含第二樹脂的第二光學(xué)材料構(gòu)成，覆蓋基體表面的第二區(qū)域(106)的至少一部分及第一區(qū)域而設(shè)置在基體上；以及接合界面部(109)，包含相對于第二光學(xué)材料具有接合性的接合性材料，接合界面部在基體表面的第二區(qū)域(106)中，至少一部分位于光學(xué)調(diào)整層(103)的下方，并且至少存在于從表面到內(nèi)部的區(qū)域中。
文檔編號G02B5/18GK103097926SQ20128000220
公開日2013年5月8日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者岡田夕佳, 末永辰敏, 村田晶子 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社