JP2002071923A - 回折光学素子の製造方法及び回折光学素子、並びに該回折光学素子を有する光学系、該光学系を有する撮影装置と観察装置 - Google Patents
回折光学素子の製造方法及び回折光学素子、並びに該回折光学素子を有する光学系、該光学系を有する撮影装置と観察装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】回折光学素子を取り巻く環境の変化に対応する
ことができ、性能耐久性を向上させることが可能な回折
光学素子の製造方法及び回折光学素子、並びに該回折光
学素子を有する光学系、該光学系を有する撮影装置と観
察装置を提供する。 【解決手段】少なくとも２つの回折格子を積層して回折
光学素子を形成する回折光学素子の製造方法または回折
光学素子において、前記積層した回折格子間の空間部
を、気密封止して回折光学素子を構成する。
ことができ、性能耐久性を向上させることが可能な回折
光学素子の製造方法及び回折光学素子、並びに該回折光
学素子を有する光学系、該光学系を有する撮影装置と観
察装置を提供する。 【解決手段】少なくとも２つの回折格子を積層して回折
光学素子を形成する回折光学素子の製造方法または回折
光学素子において、前記積層した回折格子間の空間部
を、気密封止して回折光学素子を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回折光学素子の製
造方法及び回折光学素子、並びに該回折光学素子を有す
る光学系、該光学系を有する撮影装置と観察装置に関
し、特に使用波長領域の光束が特定次数に集中する格子
構造を有する積層の回折光学素子の製造方法に関するも
のである。
造方法及び回折光学素子、並びに該回折光学素子を有す
る光学系、該光学系を有する撮影装置と観察装置に関
し、特に使用波長領域の光束が特定次数に集中する格子
構造を有する積層の回折光学素子の製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光学系の色収差を補正するために
は、分散の異なる硝材からなる光学素子を組み合わせる
ことによりなされていた。また、屈折型光学系（レン
ズ）ではなく、回折型光学系を用いることが、ＳＰＩＥ
Ｖｏｌ．１３５４ 第２４〜３７巻に開示されてい
る。分光特性を有する光学系に回折効率を有する回折面
を付加する場合、使用する波長領域における回折効率を
高く保つことが重要である。しかし、設計次数以外の次
数の光は、次数が離れるだけ回折角が大きくなり、焦点
距離の差が大きくなるので、デフォーカスとして現れ、
特に高輝度な光源が存在する場合、サイドローブが見ら
れることがある。
は、分散の異なる硝材からなる光学素子を組み合わせる
ことによりなされていた。また、屈折型光学系（レン
ズ）ではなく、回折型光学系を用いることが、ＳＰＩＥ
Ｖｏｌ．１３５４ 第２４〜３７巻に開示されてい
る。分光特性を有する光学系に回折効率を有する回折面
を付加する場合、使用する波長領域における回折効率を
高く保つことが重要である。しかし、設計次数以外の次
数の光は、次数が離れるだけ回折角が大きくなり、焦点
距離の差が大きくなるので、デフォーカスとして現れ、
特に高輝度な光源が存在する場合、サイドローブが見ら
れることがある。
【０００３】一方、２層あるいはそれ以上の回折格子を
積層して構成した積層構造の回折光学素子は、色収差の
補正効果を有する光学系において、使用波長の領域内で
設計次数近傍の回折効率が大幅に低減する特性を有して
いる。したがって、この回折光学素子を応用した場合、
画質および情報においてかなりの品質向上が期待できる
こととなる。しかしながら、この積層構造の回折光学素
子は上述の光学的性能を向上させる反面、以下に述べる
ように、従来の方法を流用するだけでは、実用化が難し
いという点で問題を有している。
積層して構成した積層構造の回折光学素子は、色収差の
補正効果を有する光学系において、使用波長の領域内で
設計次数近傍の回折効率が大幅に低減する特性を有して
いる。したがって、この回折光学素子を応用した場合、
画質および情報においてかなりの品質向上が期待できる
こととなる。しかしながら、この積層構造の回折光学素
子は上述の光学的性能を向上させる反面、以下に述べる
ように、従来の方法を流用するだけでは、実用化が難し
いという点で問題を有している。
【０００４】ところで、このような２層あるいはそれ以
上の多層構造を有する回折光学素子を実現する方法とし
て、従来、微細加工技術の代表的なものとして、半導体
製造プロセスである光リソグラフィーあるいはダイヤモ
ンドバイトによる精密切削技術が知られている。それら
の加工技術による微細形状を型とし、プラスチックまた
はガラスを成形することで回折光学素子を製造できる。
上の多層構造を有する回折光学素子を実現する方法とし
て、従来、微細加工技術の代表的なものとして、半導体
製造プロセスである光リソグラフィーあるいはダイヤモ
ンドバイトによる精密切削技術が知られている。それら
の加工技術による微細形状を型とし、プラスチックまた
はガラスを成形することで回折光学素子を製造できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た光学素子が要求される性能を達成するためには、回折
格子の寸法と回折格子を構成する材料の可視全域での屈
折率値が非常に高い精度に限定されてしまう。そして、
この要求は、比較的安価で一般消費製品への普及を優先
した場合、プラスチック成形による対応が望まれるが、
プラスチック材料による場合、成形転写性や材料自体の
光学的安定性が大きな課題となる。特にカメラなどのレ
ンズとして使用する場合、厳しい耐久性が要求され、材
料の光学特性を保証することが不可欠となる。しかし、
プラスチック材料はガラスに比較して、温度変化・水分
量などにより屈折率が大きく変化することが知られてい
る。また、前述の光学素子においては、その回折特性に
大きな影響を与え、光学機器としてはその画質を劣化さ
せてしまう恐れがある。プラスチック材料を使用した回
折光学素子の提案として、既に特開平９−１２７３２２
号公報が公開されているが、そこでは前述のような温度
変化・水分量などの耐環境性の対策は全く考慮されてい
ない。
た光学素子が要求される性能を達成するためには、回折
格子の寸法と回折格子を構成する材料の可視全域での屈
折率値が非常に高い精度に限定されてしまう。そして、
この要求は、比較的安価で一般消費製品への普及を優先
した場合、プラスチック成形による対応が望まれるが、
プラスチック材料による場合、成形転写性や材料自体の
光学的安定性が大きな課題となる。特にカメラなどのレ
ンズとして使用する場合、厳しい耐久性が要求され、材
料の光学特性を保証することが不可欠となる。しかし、
プラスチック材料はガラスに比較して、温度変化・水分
量などにより屈折率が大きく変化することが知られてい
る。また、前述の光学素子においては、その回折特性に
大きな影響を与え、光学機器としてはその画質を劣化さ
せてしまう恐れがある。プラスチック材料を使用した回
折光学素子の提案として、既に特開平９−１２７３２２
号公報が公開されているが、そこでは前述のような温度
変化・水分量などの耐環境性の対策は全く考慮されてい
ない。
【０００６】そこで、本発明は、前記した回折光学素子
を取り巻く環境の変化に対応することができ、性能耐久
性を向上させることが可能な回折光学素子の製造方法及
び回折光学素子、並びに該回折光学素子を有する光学
系、該光学系を有する撮影装置と観察装置を提供するこ
とを目的とするものである。
を取り巻く環境の変化に対応することができ、性能耐久
性を向上させることが可能な回折光学素子の製造方法及
び回折光学素子、並びに該回折光学素子を有する光学
系、該光学系を有する撮影装置と観察装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、つぎの（１）〜（１６）のように構成し
た回折光学素子の製造方法及び回折光学素子、並びに該
回折光学素子を有する光学系、該光学系を有する撮影装
置と観察装置を提供するものである。 （１）少なくとも２つの回折格子を積層して回折光学素
子を形成する回折光学素子の製造方法において、前記積
層した回折格子間の空間部を、気密封止して回折光学素
子を形成することを特徴とする回折光学素子の製造方
法。 （２）前記空間部に、乾燥空気または不活性ガスを気密
封止することを特徴とする上記（１）に記載の回折光学
素子の製造方法。 （３）前記少なくとも２つの回折格子を積層して回折光
学素子を形成するに際して、予めこれらの回折格子が含
有する水分、あるいは前記回折格子間の空間部における
水分を十分放出させることを特徴とする上記（１）また
は上記（２）に記載の回折光学素子の製造方法。 （４）前記回折格子を、ガラスおよびプラスチックの基
板またはレンズ上に成形し、該基板またはレンズの端部
付近全周を封止することを特徴とする上記（１）〜
（３）のいずれかに記載の回折光学素子の製造方法。 （５）前記基板またはレンズの端部付近全周を、封止材
によって水分の透湿方向に厚みを持たせて封止すること
を特徴とする上記（４）に記載の回折光学素子の製造方
法。 （６）前記回折格子を、ガラスおよびプラスチックの基
板またはレンズ上に成形し、該基板またはレンズの端部
と前記回折光学素子を光学的位置決めするための部材と
の嵌合部隙間を、封止材で封止することを特徴とする上
記（１）〜（３）のいずれかに記載の回折光学素子の製
造方法。 （７）前記少なくとも２つの回折格子を、少なくとも２
種類の分散の異なる材質によって形成することを特徴と
する上記（１）〜（３）のいずれかに記載の回折光学素
子の製造方法。 （８）少なくとも２つの回折格子が微小間隔を設けて積
層された構造を有する回折光学素子において、前記積層
された回折格子間の空間部を気密封止した構成を有する
ことを特徴とする回折光学素子。 （９）前記空間部には、乾燥空気または不活性ガスが気
密封止されていることを特徴とする上記（８）に記載の
回折光学素子。 （１０）前記回折格子が、ガラスおよびプラスチックの
基板またはレンズ上に形成され、該基板またはレンズの
端部付近全周が封止されていることを特徴とする上記
（８）または上記（９）に記載の回折光学素子。 （１１）前記基板またはレンズの端部付近全周が、水分
の透湿方向に厚みを有する封止部で封止されていること
を特徴とする上記（１０）に記載の回折光学素子。 （１２）前記回折格子が、ガラスおよびプラスチックの
基板またはレンズ上に形成され、該基板またはレンズの
端部と前記回折光学素子を光学的位置決めするための部
材との嵌合部隙間が、封止材で封止された構成を有する
ことを特徴とする上記（１１）に記載の回折光学素子。 （１３）前記少なくとも２つの回折格子が、少なくとも
２種類の分散の異なる材質によって構成されていること
を特徴とする上記（８）または上記（９）に記載の回折
光学素子。 （１４）上記（１）〜（７）のいずれかに記載の回折光
学素子の製造方法によって製造された光学素子、または
上記（８）〜（１２）のいずれかに記載の回折光学素子
を有することを特徴とする光学系。 （１５）上記（１４）に記載の光学系を有することを特
徴とする撮影装置。 （１６）上記（１４）に記載の光学系を有することを特
徴とする観察装置。
成するために、つぎの（１）〜（１６）のように構成し
た回折光学素子の製造方法及び回折光学素子、並びに該
回折光学素子を有する光学系、該光学系を有する撮影装
置と観察装置を提供するものである。 （１）少なくとも２つの回折格子を積層して回折光学素
子を形成する回折光学素子の製造方法において、前記積
層した回折格子間の空間部を、気密封止して回折光学素
子を形成することを特徴とする回折光学素子の製造方
法。 （２）前記空間部に、乾燥空気または不活性ガスを気密
封止することを特徴とする上記（１）に記載の回折光学
素子の製造方法。 （３）前記少なくとも２つの回折格子を積層して回折光
学素子を形成するに際して、予めこれらの回折格子が含
有する水分、あるいは前記回折格子間の空間部における
水分を十分放出させることを特徴とする上記（１）また
は上記（２）に記載の回折光学素子の製造方法。 （４）前記回折格子を、ガラスおよびプラスチックの基
板またはレンズ上に成形し、該基板またはレンズの端部
付近全周を封止することを特徴とする上記（１）〜
（３）のいずれかに記載の回折光学素子の製造方法。 （５）前記基板またはレンズの端部付近全周を、封止材
によって水分の透湿方向に厚みを持たせて封止すること
を特徴とする上記（４）に記載の回折光学素子の製造方
法。 （６）前記回折格子を、ガラスおよびプラスチックの基
板またはレンズ上に成形し、該基板またはレンズの端部
と前記回折光学素子を光学的位置決めするための部材と
の嵌合部隙間を、封止材で封止することを特徴とする上
記（１）〜（３）のいずれかに記載の回折光学素子の製
造方法。 （７）前記少なくとも２つの回折格子を、少なくとも２
種類の分散の異なる材質によって形成することを特徴と
する上記（１）〜（３）のいずれかに記載の回折光学素
子の製造方法。 （８）少なくとも２つの回折格子が微小間隔を設けて積
層された構造を有する回折光学素子において、前記積層
された回折格子間の空間部を気密封止した構成を有する
ことを特徴とする回折光学素子。 （９）前記空間部には、乾燥空気または不活性ガスが気
密封止されていることを特徴とする上記（８）に記載の
回折光学素子。 （１０）前記回折格子が、ガラスおよびプラスチックの
基板またはレンズ上に形成され、該基板またはレンズの
端部付近全周が封止されていることを特徴とする上記
（８）または上記（９）に記載の回折光学素子。 （１１）前記基板またはレンズの端部付近全周が、水分
の透湿方向に厚みを有する封止部で封止されていること
を特徴とする上記（１０）に記載の回折光学素子。 （１２）前記回折格子が、ガラスおよびプラスチックの
基板またはレンズ上に形成され、該基板またはレンズの
端部と前記回折光学素子を光学的位置決めするための部
材との嵌合部隙間が、封止材で封止された構成を有する
ことを特徴とする上記（１１）に記載の回折光学素子。 （１３）前記少なくとも２つの回折格子が、少なくとも
２種類の分散の異なる材質によって構成されていること
を特徴とする上記（８）または上記（９）に記載の回折
光学素子。 （１４）上記（１）〜（７）のいずれかに記載の回折光
学素子の製造方法によって製造された光学素子、または
上記（８）〜（１２）のいずれかに記載の回折光学素子
を有することを特徴とする光学系。 （１５）上記（１４）に記載の光学系を有することを特
徴とする撮影装置。 （１６）上記（１４）に記載の光学系を有することを特
徴とする観察装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態においては、
上記構成を適用することにより、積層構造の回折格子に
おいて、これら回折光学素子を取り巻く環境の変化に対
応することができ、回折格子の性能を高い環境安定性に
導くことが可能となる。すなわち、このような積層構造
の回折格子は、回折光学素子を微小間隔を空けて積層す
る構造になっており、素子を取り巻く環境の変化、特に
温度の変化で、その回折格子部と空間部において常に水
分の交換が発生することが、格子部の屈折率変化を引き
起こす大きな要因となっており、したがって、初期にお
ける格子部および成形部全体と空間部の水分を極力少な
くすることが必要である。しかし、その状態を保つた
め、前述した空間部の封止等によって、如何に外界から
の水分を断絶できるかが重要である。一般に透湿率は一
定時間において、その水分の透湿方向に厚みがあること
でかなり抑えることが可能である。したがって、素子端
部を十分な幅をもって封止することが望ましいが、さら
に、素子ホルダーなどと一体で封止することで、より強
く封止することが可能となる。
上記構成を適用することにより、積層構造の回折格子に
おいて、これら回折光学素子を取り巻く環境の変化に対
応することができ、回折格子の性能を高い環境安定性に
導くことが可能となる。すなわち、このような積層構造
の回折格子は、回折光学素子を微小間隔を空けて積層す
る構造になっており、素子を取り巻く環境の変化、特に
温度の変化で、その回折格子部と空間部において常に水
分の交換が発生することが、格子部の屈折率変化を引き
起こす大きな要因となっており、したがって、初期にお
ける格子部および成形部全体と空間部の水分を極力少な
くすることが必要である。しかし、その状態を保つた
め、前述した空間部の封止等によって、如何に外界から
の水分を断絶できるかが重要である。一般に透湿率は一
定時間において、その水分の透湿方向に厚みがあること
でかなり抑えることが可能である。したがって、素子端
部を十分な幅をもって封止することが望ましいが、さら
に、素子ホルダーなどと一体で封止することで、より強
く封止することが可能となる。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 ［実施例１］図１は、本発明の実施例１によって製造さ
れる所望の回折光学格子の基本形状を示すものであり、
同図において、ガラス基板に樹脂を成形した回折格子を
その周囲で、同じピッチを有する他の回折格子を接合し
た構成をもつ積層構造の回折光学素子が示されている。
ここでの２つの回折格子間は、１．５μｍの空気ギャッ
プがある。
れる所望の回折光学格子の基本形状を示すものであり、
同図において、ガラス基板に樹脂を成形した回折格子を
その周囲で、同じピッチを有する他の回折格子を接合し
た構成をもつ積層構造の回折光学素子が示されている。
ここでの２つの回折格子間は、１．５μｍの空気ギャッ
プがある。
【００１０】本実施例の回折光学格子は、ブレーズド形
状の格子を有し、第１の格子（ａ）は高屈折率で分散の
大きい光硬化樹脂、第２層の格子（ｂ）は低屈折率で低
分散の光硬化樹脂によって形成されている。それぞれの
樹脂の選択については、光学的設計により２種あるいは
多種の樹脂材料のコンビネーションできまるので、用途
により任意性である。また、格子形状（格子高さ、ピッ
チ）も用途と材料に依存する。
状の格子を有し、第１の格子（ａ）は高屈折率で分散の
大きい光硬化樹脂、第２層の格子（ｂ）は低屈折率で低
分散の光硬化樹脂によって形成されている。それぞれの
樹脂の選択については、光学的設計により２種あるいは
多種の樹脂材料のコンビネーションできまるので、用途
により任意性である。また、格子形状（格子高さ、ピッ
チ）も用途と材料に依存する。
【００１１】図２及び図３に、回折格子の成形をするた
めの型の外周部付近の略断面図を示す。成形型は、超鋼
にＫＮメッキを数十μｍほどこし、そのメッキ層をダイ
ヤモンドバイトで切削して作成する。成形型には、光学
有効部外に回折格子と同じ中心をもつ円上に凹あるいは
凸の形状が切削工程で施されている。その形状の回折レ
ンズの中心からの位置は、上記２材料において等しいこ
とが必要で、実際の切削加工ではその差は１μｍ内で可
能である。なお、凹凸形状は、断面がＶ字形状に半円を
組み合わせる方法が多いが、実際に面と円の接点での位
置決めはその加工上、また、回折格子間のギャップを設
定するのが難しいので、本実施例では、Ｖ溝に対して山
形を組み込むようにした。山の頂点は組み込む際、破損
しやすいので、５μｍの平坦部を型形状としている。
めの型の外周部付近の略断面図を示す。成形型は、超鋼
にＫＮメッキを数十μｍほどこし、そのメッキ層をダイ
ヤモンドバイトで切削して作成する。成形型には、光学
有効部外に回折格子と同じ中心をもつ円上に凹あるいは
凸の形状が切削工程で施されている。その形状の回折レ
ンズの中心からの位置は、上記２材料において等しいこ
とが必要で、実際の切削加工ではその差は１μｍ内で可
能である。なお、凹凸形状は、断面がＶ字形状に半円を
組み合わせる方法が多いが、実際に面と円の接点での位
置決めはその加工上、また、回折格子間のギャップを設
定するのが難しいので、本実施例では、Ｖ溝に対して山
形を組み込むようにした。山の頂点は組み込む際、破損
しやすいので、５μｍの平坦部を型形状としている。
【００１２】つぎに、その成形型を使い、成形をおこな
う工程を説明する。該樹脂材料を成形型上の中心にディ
スペンサーで制御した量を滴下する。樹脂材料が型の回
折格子形状域と周辺部の凹あるは凸形状まで広がったの
ち、真空容器内で約１０ｍｍＨｇに減圧し脱泡をおこな
うと好ましい。格子形状がピッチ４０μｍで格子高さが
１０μｍ近いものでは、樹脂が型上で広がる際に微細形
状内に空気をためてしまうことが確認されているため、
成形品の形状欠陥をきたす。脱泡したあとに、成形品の
基板となるガラス板の中心にごく少量の該樹脂を滴下
し、その樹脂滴と型上の樹脂を最初に接触させた後、ゆ
っくりとガラス板を降下させ所望の膜厚位置で固定す
る。本例では光硬化タイプの樹脂を使用しており、ガラ
ス面側から紫外線ランプを照射して仮硬化させ、ガラス
基板の周囲を引き上げることにより型から成形品ごと離
型させる。ガラス基板は、樹脂との密着性を高めるた
め、あらかじめ表面にシランカップリング剤をスピンナ
ーで塗布の後、オーブンで乾燥させる処理をしておく。
以上の工程を、もう一つの材料について実施する。
う工程を説明する。該樹脂材料を成形型上の中心にディ
スペンサーで制御した量を滴下する。樹脂材料が型の回
折格子形状域と周辺部の凹あるは凸形状まで広がったの
ち、真空容器内で約１０ｍｍＨｇに減圧し脱泡をおこな
うと好ましい。格子形状がピッチ４０μｍで格子高さが
１０μｍ近いものでは、樹脂が型上で広がる際に微細形
状内に空気をためてしまうことが確認されているため、
成形品の形状欠陥をきたす。脱泡したあとに、成形品の
基板となるガラス板の中心にごく少量の該樹脂を滴下
し、その樹脂滴と型上の樹脂を最初に接触させた後、ゆ
っくりとガラス板を降下させ所望の膜厚位置で固定す
る。本例では光硬化タイプの樹脂を使用しており、ガラ
ス面側から紫外線ランプを照射して仮硬化させ、ガラス
基板の周囲を引き上げることにより型から成形品ごと離
型させる。ガラス基板は、樹脂との密着性を高めるた
め、あらかじめ表面にシランカップリング剤をスピンナ
ーで塗布の後、オーブンで乾燥させる処理をしておく。
以上の工程を、もう一つの材料について実施する。
【００１３】以上により、周囲に凹あるいは凸形状を有
した２種類の回折レンズ成形品が出来上がる。出来上が
った２種の成形品は、成形材料に水分が含まれているた
め、乾燥工程により十分に乾燥させることで、素子完成
後において耐久使用が可能となるように、温度の上昇下
降から含有水分量の差による屈折率の変化量を最小に抑
えるようにする。乾燥させる工程は、低湿加熱あるいは
真空容器内に保管することで達成できる。また、このよ
うな乾燥は、回折格子面に反射防止膜などを施した後で
行ってもよい。
した２種類の回折レンズ成形品が出来上がる。出来上が
った２種の成形品は、成形材料に水分が含まれているた
め、乾燥工程により十分に乾燥させることで、素子完成
後において耐久使用が可能となるように、温度の上昇下
降から含有水分量の差による屈折率の変化量を最小に抑
えるようにする。乾燥させる工程は、低湿加熱あるいは
真空容器内に保管することで達成できる。また、このよ
うな乾燥は、回折格子面に反射防止膜などを施した後で
行ってもよい。
【００１４】つぎに、接合方法について述べる。まず、
上記した２種の樹脂材料からなる回折レンズの一方を固
定治具にセットし、凹あるいは凸形状より外側に流動性
の小さいチキソ系光硬化接着剤を周方向の複数箇所に滴
下する。つぎに、もう一方の回折レンズを成形面側が向
き合い、かつ凡そ互いに中心になる位置で間隔を空けて
セットする。つぎに、真空容器内部を真空にしたあと窒
素ガスを封入し、容器内を大気圧にする（図４）。その
後、上側の素子を降下させ下側の素子に重ね、回折格子
域に干渉縞が見られたら、それを目安に中心への粗調整
をしても良い。凹凸形状の円が重なるようにして、組み
込んだのち、紫外線を照射し前記接着剤を硬化させ仮止
めする。つぎに、前記接着剤により仮止め固定された２
種の回折素子の周囲の隙間に、エポキシなどの熱硬化あ
るいは２液性硬化タイプの封止材料を挿入し、硬化封止
を完了する（図５）。
上記した２種の樹脂材料からなる回折レンズの一方を固
定治具にセットし、凹あるいは凸形状より外側に流動性
の小さいチキソ系光硬化接着剤を周方向の複数箇所に滴
下する。つぎに、もう一方の回折レンズを成形面側が向
き合い、かつ凡そ互いに中心になる位置で間隔を空けて
セットする。つぎに、真空容器内部を真空にしたあと窒
素ガスを封入し、容器内を大気圧にする（図４）。その
後、上側の素子を降下させ下側の素子に重ね、回折格子
域に干渉縞が見られたら、それを目安に中心への粗調整
をしても良い。凹凸形状の円が重なるようにして、組み
込んだのち、紫外線を照射し前記接着剤を硬化させ仮止
めする。つぎに、前記接着剤により仮止め固定された２
種の回折素子の周囲の隙間に、エポキシなどの熱硬化あ
るいは２液性硬化タイプの封止材料を挿入し、硬化封止
を完了する（図５）。
【００１５】前述のチキソ性接着剤、封止材料はもちろ
ん光学素子の変形を極力回避するためには、当然硬化収
縮率は微小のものが好ましい。また封止材の収縮によ
り、仮止め接着部とそれ以外のところで封止材の硬化収
縮のバランスがとれずに局部的な面ゆがみが起こる場合
があるが、本実施例では、それを紫外線硬化樹脂を比較
的柔軟性があるものを使うことで解決している。
ん光学素子の変形を極力回避するためには、当然硬化収
縮率は微小のものが好ましい。また封止材の収縮によ
り、仮止め接着部とそれ以外のところで封止材の硬化収
縮のバランスがとれずに局部的な面ゆがみが起こる場合
があるが、本実施例では、それを紫外線硬化樹脂を比較
的柔軟性があるものを使うことで解決している。
【００１６】［実施例２｝実施例１では、紫外線硬化樹
脂で仮止めをした後、他の封止材料で封止したが、実施
例２ではカチオン重合による硬化タイプであるエポキシ
紫外線硬化剤を用いて仮止めを行った後、封止材料で封
止した。カチオン重合による硬化タイプであるエポキシ
紫外線硬化剤などは比較的透湿率が低いため、真空容器
内で全周に塗布しておき封止を完了することが可能とな
る。
脂で仮止めをした後、他の封止材料で封止したが、実施
例２ではカチオン重合による硬化タイプであるエポキシ
紫外線硬化剤を用いて仮止めを行った後、封止材料で封
止した。カチオン重合による硬化タイプであるエポキシ
紫外線硬化剤などは比較的透湿率が低いため、真空容器
内で全周に塗布しておき封止を完了することが可能とな
る。
【００１７】［実施例３］実施例３においては、素子ホ
ルダーなどと一体で封止することで、より強化した封止
を実現したものである。具体的には、素子の光学的位置
決めをするための嵌合部を、片側の基板のみに行い、接
合部付近に空間をつくり、その中へ素子の全周が封止さ
れるよう封止材を流し込み、最後にネジ部を有するリン
グなどで素子を固定する（図５）。
ルダーなどと一体で封止することで、より強化した封止
を実現したものである。具体的には、素子の光学的位置
決めをするための嵌合部を、片側の基板のみに行い、接
合部付近に空間をつくり、その中へ素子の全周が封止さ
れるよう封止材を流し込み、最後にネジ部を有するリン
グなどで素子を固定する（図５）。
【００１８】なお、透湿率を追求すると、比較的硬質な
ものが封止材として妥当であるが、ホルダー材質の熱膨
張などを考慮して材料を選択することにより、剥離や変
形などの対策をすることが必要である。
ものが封止材として妥当であるが、ホルダー材質の熱膨
張などを考慮して材料を選択することにより、剥離や変
形などの対策をすることが必要である。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、回折光学素子を取り巻く環境の変化に対応すること
ができ、性能耐久性を向上させることが可能な回折光学
素子の製造方法及び回折光学素子、並びに該回折光学素
子を有する光学系、該光学系を有する撮影装置と観察装
置を実現することができる。
ば、回折光学素子を取り巻く環境の変化に対応すること
ができ、性能耐久性を向上させることが可能な回折光学
素子の製造方法及び回折光学素子、並びに該回折光学素
子を有する光学系、該光学系を有する撮影装置と観察装
置を実現することができる。
【図１】本発明の実施例における２つの回折格子を微小
間隔を設けて積層した積層構造の回折格子の構成を示す
図。
間隔を設けて積層した積層構造の回折格子の構成を示す
図。
【図２】本発明の実施例における積層構造の回折格子の
組立て前の回折格子単品１を成形するための型形状を示
す図。
組立て前の回折格子単品１を成形するための型形状を示
す図。
【図３】本発明の実施例における積層構造の回折格子の
組立て前の回折格子単品２を成形するための型形状を示
す図。
組立て前の回折格子単品２を成形するための型形状を示
す図。
【図４】本発明の実施例における窒素気密封止の装置構
成を示す概略図。
成を示す概略図。
【図５】本発明の実施例におけるホルダー一体封止の一
例を示す図。
例を示す図。
Claims (16)
- 【請求項１】少なくとも２つの回折格子を積層して回折
光学素子を形成する回折光学素子の製造方法において、 前記積層した回折格子間の空間部を、気密封止して回折
光学素子を形成することを特徴とする回折光学素子の製
造方法。 - 【請求項２】前記空間部に、乾燥空気または不活性ガス
を気密封止することを特徴とする請求項１に記載の回折
光学素子の製造方法。 - 【請求項３】前記少なくとも２つの回折格子を積層して
回折光学素子を形成するに際して、予めこれらの回折格
子が含有する水分、あるいは前記回折格子間の空間部に
おける水分を十分放出させることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の回折光学素子の製造方法。 - 【請求項４】前記回折格子を、ガラスおよびプラスチッ
クの基板またはレンズ上に成形し、該基板またはレンズ
の端部付近全周を封止することを特徴とする請求項１〜
３のいずれか１項に記載の回折光学素子の製造方法。 - 【請求項５】前記基板またはレンズの端部付近全周を、
封止材によって水分の透湿方向に厚みを持たせて封止す
ることを特徴とする請求項４に記載の回折光学素子の製
造方法。 - 【請求項６】前記回折格子を、ガラスおよびプラスチッ
クの基板またはレンズ上に成形し、該基板またはレンズ
の端部と前記回折光学素子を光学的位置決めするための
部材との嵌合部隙間を、封止材で封止することを特徴と
する請求項１〜３のいずれか１項に記載の回折光学素子
の製造方法。 - 【請求項７】前記少なくとも２つの回折格子を、少なく
とも２種類の分散の異なる材質によって形成することを
特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回折光
学素子の製造方法。 - 【請求項８】少なくとも２つの回折格子が微小間隔を設
けて積層された構造を有する回折光学素子において、 前記積層された回折格子間の空間部を気密封止した構成
を有することを特徴とする回折光学素子。 - 【請求項９】前記空間部には、乾燥空気または不活性ガ
スが気密封止されていることを特徴とする請求項８に記
載の回折光学素子。 - 【請求項１０】前記回折格子が、ガラスおよびプラスチ
ックの基板またはレンズ上に形成され、該基板またはレ
ンズの端部付近全周が封止されていることを特徴とする
請求項８または請求項９に記載の回折光学素子。 - 【請求項１１】前記基板またはレンズの端部付近全周
が、水分の透湿方向に厚みを有する封止部で封止されて
いることを特徴とする請求項１０に記載の回折光学素
子。 - 【請求項１２】前記回折格子が、ガラスおよびプラスチ
ックの基板またはレンズ上に形成され、該基板またはレ
ンズの端部と前記回折光学素子を光学的位置決めするた
めの部材との嵌合部隙間が、封止材で封止された構成を
有することを特徴とする請求項１１に記載の回折光学素
子。 - 【請求項１３】前記少なくとも２つの回折格子が、少な
くとも２種類の分散の異なる材質によって構成されてい
ることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の回
折光学素子。 - 【請求項１４】請求項１〜７のいずれか１項に記載の回
折光学素子の製造方法によって製造された光学素子、ま
たは請求項８〜１３のいずれか１項に記載の回折光学素
子を有することを特徴とする光学系。 - 【請求項１５】請求項１４に記載の光学系を有すること
を特徴とする撮影装置。 - 【請求項１６】請求項１４に記載の光学系を有すること
を特徴とする観察装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000258475A JP2002071923A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 回折光学素子の製造方法及び回折光学素子、並びに該回折光学素子を有する光学系、該光学系を有する撮影装置と観察装置 |
| US09/938,573 US6523963B2 (en) | 2000-08-29 | 2001-08-27 | Hermetically sealed diffraction optical element and production method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000258475A JP2002071923A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 回折光学素子の製造方法及び回折光学素子、並びに該回折光学素子を有する光学系、該光学系を有する撮影装置と観察装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002071923A true JP2002071923A (ja) | 2002-03-12 |
Family
ID=18746781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000258475A Pending JP2002071923A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 回折光学素子の製造方法及び回折光学素子、並びに該回折光学素子を有する光学系、該光学系を有する撮影装置と観察装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6523963B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002071923A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007043383A1 (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Nikon Corporation | 微小構造体およびその製造方法 |
| WO2007116879A1 (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-18 | Miraial Co., Ltd. | サブ波長格子光学素子 |
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| US20030117708A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-26 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Sealed enclosure for a wire-grid polarizer and subassembly for a display system |
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| JP2007273012A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Sony Corp | 回折素子、対物レンズユニット、光ピックアップ及び光ディスク装置 |
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| US10996482B2 (en) | 2016-09-07 | 2021-05-04 | Osram Oled Gmbh | Optically effective element, method of producing an optically effective element, and optoelectronic component |
| DE102016116747A1 (de) | 2016-09-07 | 2018-03-08 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Diffraktives optisches element und verfahren zu seiner herstellung |
| CN108594393A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-28 | Oppo广东移动通信有限公司 | 衍射光学组件、激光投射模组、深度相机和电子装置 |
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2001
- 2001-08-27 US US09/938,573 patent/US6523963B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020024734A1 (en) | 2002-02-28 |
| US6523963B2 (en) | 2003-02-25 |
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