叠层衍射光学元件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了叠层衍射光学元件及其制造方法。该叠层衍射光学元件包括：基板；和设置在基板上并包含光学有效部和与光学有效部相邻的光学有效外部的树脂层。树脂层中的光学有效外部具有使得层厚在向基板的外周延伸时减小的连续形状。在连接连续形状的两个端部的直线和基板表面的在与更接近该基板表面的端部相对的点处的切线之间形成的角度处于20～60度的范围内。

Laminated diffractive optical element and method of manufacturing the same

The invention discloses a laminated diffractive optical element and a manufacturing method thereof. The laminated diffractive optical element includes a substrate, and a resin layer disposed on the substrate and includes an optically effective portion and an optically effective outer side adjacent to the optical effective portion. The optically effective outer layer of the resin layer has a continuous shape that reduces the thickness of the layer to the outer circumference of the substrate. The angle between the straight line of the two ends of the continuous shape and the surface of the substrate, and the surface of the substrate at a point closer to the end of the substrate surface is in the range of 20 to 60 degrees.

【技术实现步骤摘要】
本申请是基于申请号为201310170111.2，申请日为2013年5月10日，专利技术名称为“叠层衍射光学元件及其制造方法”的中国专利申请的分案申请。
本申请涉及叠层衍射光学元件及其制造方法，并且更特别地，涉及用于通过使用光固性树脂或热固性树脂的复制模制来制造用于诸如照相机或视频照相机的光学装置的叠层衍射光学元件的方法。
技术介绍
从光固性树脂(photo-settingresin)或热固性树脂被模制的叠层衍射光学元件的例子是衍射光学元件、非球面透镜和拾取透镜。复制模制(replicamolding)是典型的用于这些叠层衍射光学元件的模制方法。复制模制包括将树脂滴落并供给到具有精细形状的基板或模具上的步骤、通过施加能量使树脂固化的步骤和将树脂和基板一起从模具释放的步骤。如在日本专利公开No.5-119202中公开的那样，为了在复制模制中用树脂充分地填充模具，例如，在模具的光学有效部(opticallyeffectiveportion)的外周上设置要通过挤压树脂而被填充的突出部。在光学有效部中，例如，由于滴落在模具或基板上的树脂的量的不均匀以及透镜和模具的初始未对准，导致未填充。因此，为了避免这种未填充，预先滴落大量的树脂以防止光学有效部中的未填充，并且，在设置在光学有效部的外周上的突出部中供给过剩的树脂。这允许光学有效部被树脂充分填充，使得树脂不挤出模具。但是，当在复制模制中使用具有低透射率的树脂(例如，微粒分散于其中的树脂)时，树脂层需要被薄地并且均匀地模制以满足光学要求。为了被薄地并且均匀地模制，需要在对基板加压的同时供给树脂。当在压力下供给树脂时，由于对于加压表面、基板表面和模具表面的轴的平行性的调整存在限制，因此，树脂根据轴的倾斜被偏置。这使树脂的填充性(fillability)劣化。当使用在日本专利公开No.5-119202中描述的技术以避免树脂填充性的这样的劣化时，光学有效部可被树脂充分地填充，但是，与光学有效部相邻的光学有效外部(opticallyeffectiveouterportion)中的树脂突出部未被树脂均匀地填充。此外，由于加压，扩散的树脂的圆度明显下降。作为结果，填充有树脂的部分和未被填充树脂的部分在光学有效外部的突出部中被在圆周方向上随机地布置。当在诸如照相机或视频照相机的光学装置中安装这种叠层衍射光学元件时，突出部中的随机填充状态导致外观问题。特别地，当使用具有低的透射率的树脂时，填充有树脂的部分和未被填充树脂的部分由于它们之间的大的透射率差而容易区分。从产品外观的观点看，这导致严重的问题。
技术实现思路
因此，本公开提供了包含树脂层的叠层衍射光学元件，在该树脂层中光学有效部和被设置以用树脂充分地填充光学有效部的光学有效外部的突出部被树脂均匀地填充，以及该叠层衍射光学元件的制造方法。根据本公开的一个方面的叠层衍射光学元件包括：基板；和设置在基板上并包含光学有效部和与光学有效部相邻的光学有效外部的树脂层。树脂层中的光学有效外部具有使得层厚在向基板的外周延伸时减小的连续形状。连接该连续形状的两个端部的直线和基板表面的在与更接近该基板表面的端部相对的点处的切线之间形成的角度处于20～60度的范围内。根据本公开的另一方面的叠层衍射光学元件包括：基板；和树脂层，该树脂层设置在基板上并包含光学有效部和与光学有效部相邻的光学有效外部。树脂层中的光学有效外部至少包含使得层厚在向基板的外周延伸时减小的连续的第一形状和使得层厚在向基板的外周延伸时增大的与第一形状相邻的第二形状。连接使得层厚减小的连续的第一形状的两个端部的直线和基板表面的在与更接近该基板表面的端部相对的点处的切线之间形成的角度处于20～60度的范围内。根据本公开的又一方面的叠层衍射光学元件的制造方法包括以下的步骤：在基板与模具之间供给树脂并使树脂固化；并且分离模具以在基板上形成树脂层，该树脂层包含光学有效部和与光学有效部相邻的光学有效外部。模具的被配置为形成光学有效外部的部分具有使得模具厚度在向外周延伸时增大的连续形状。在使树脂固化的步骤中，连接模具的连续形状的两个端部的直线和基板表面的在与更接近该基板表面的端部相对的点处的切线之间形成的角度处于20～60度的范围内。根据本公开的又一方面的叠层衍射光学元件的制造方法包括以下的步骤：在基板与模具之间供给树脂并使树脂固化；和分离模具以在基板上形成树脂层，该树脂层包含光学有效部和与光学有效部相邻的光学有效外部。模具的被配置为形成光学有效外部的部分至少具有使得模具厚度在向外周延伸时增大的连续的第一形状和使得模具厚度在向外周延伸时减小的与连续的第一形状相邻的第二形状。在使树脂固化的步骤中，连接使得模具厚度增大的模具的连续的第一形状的两个端部的直线和基板的切线之间形成的角度处于20～60度的范围内。根据本公开，至少能够提供这样的叠层衍射光学元件以及叠层衍射光学元件的制造方法，该叠层衍射光学元件包括树脂层，在该树脂层中，光学有效部和被设置以用树脂充分填充光学有效部的光学有效外部的突出部被树脂均匀地填充。参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将变得清晰。附图说明图1A～1C是叠层衍射光学元件中的光学有效外部的部分截面图。图2A～2C是在叠层衍射光学元件的制造方法中使用的模具的部分截面图。图3是示出叠层衍射光学元件中的光学有效外部的另一形状的部分截面图。图4A～4C是示出根据这里公开的实施例的叠层衍射光学元件的制造方法的步骤图。图5示出用于与本公开比较的衍射光学元件的例子。图6示出制造方法中的光学有效外部中的树脂的填充状态。图7A～7D示意性地示出制造方法中的树脂填充处理。图8A～8D是示出根据第二例子的叠层衍射光学元件的制造方法的步骤图。具体实施方式下文将描述根据本申请的叠层衍射光学元件。图1A～1C是根据这里描述的实施例的叠层衍射光学元件中的光学有效外部的部分截面图。图1A所示的叠层衍射光学元件包括基板1和设置在基板1上的树脂层10。树脂层10包含光学有效部4和与光学有效部4相邻的光学有效外部5。树脂层10中的光学有效外部5具有使得在向基板1的外周延伸时层厚减小的连续形状12，并且，在连接连续形状12的两个端部10a和10b的直线与基板表面13的切线11之间形成的角度θ处于20～60度的范围内。图1B所示的叠层衍射光学元件包括基板1和设置在基板1上的树脂层10。树脂层10包含光学有效部4和与光学有效部4相邻的光学有效外部5。树脂层10中的光学有效外部5至少具有使得层厚在向基板1的外周延伸时减小的连续的第一形状14和使得层厚朝向基板1的外周增大的与第一形状14相邻的第二形状15。连接连续的第一形状14的两个端部的直线和基板表面的在与更接近该基板表面的端部10a相对的点10c处的切线11之间形成的角度θ处于20～60度的范围内。与更接近基板表面的端部10a相对的点10c是基板1上的最接近端部10a的点。在图1C所示的叠层衍射光学元件中，树脂层10中的光学有效外部5具有多对的使得层厚在向基板1的外周延伸时减小的连续的第一形状14和使得层厚朝向基板1的外周增大的与第一形状14相邻的第二形状15。对数处于2～10的范围内。参照图1，基板1的切线11与基板表面13平行。在本公开中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叠层衍射光学元件，包括：基板；和树脂层，其设置在基板上，并且包含光学有效部和与光学有效部相邻的光学有效外部，其中，树脂层中的光学有效外部具有使得层厚在向基板的外周延伸时减小的连续形状，并且，其中，连接所述连续形状的两个端部的直线和基板的表面的在与更接近基板的该表面的端部相对的点处的切线之间形成的角度处于20～60度的范围内。

【技术特征摘要】
2012.05.11 JP 2012-1099091.一种叠层衍射光学元件，包括：基板；和树脂层，其设置在基板上，并且包含光学有效部和与光学有效部相邻的光学有效外部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹羽麻衣子，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP