衍射光学元件及衍射光学元件的制造方法技术

提供一种衍射光学元件１，由彼此不同的材质通过同一衍射光栅槽３０相接而成，其中彼此不同的材质的一个是第一紫外线固化树脂１０，彼此不同的材质的另一个是和上述第一紫外线固化树脂１０不同的第二紫外线固化树脂２０。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及到一种衍射光学元件，特别涉及到一种多层型的衍射光学元件及其制造方法。
技术介绍
衍射光学元件是在微小间隔(约1mm)下具有数百个左右的细小的等间隔的狭缝状或槽状的光栅结构的光学元件，其具有以下性质当光入射后，在由狭缝、槽的间距(间隔)和光的波长所确定的方向上，产生衍射光束。这种衍射光学元件用于各种光学系统，例如最近公知的是将特定次数的衍射光集中到一点上作为透镜使用的元件。在这种衍射光学元件中，近些年来提出了称为多层型的衍射光学元件。这种类型的衍射光学元件是将具有形成为锯齿状的面的多个衍射元件要素重叠而成的，其特征在于在所需的较宽波长区域(例如可见光区域)的几乎全部区域可确保较高的衍射效率，即波长特性良好。一般情况下，作为多层型的衍射光学元件，例如公知下述所谓粘合多层型的衍射光学元件由材料彼此不同的二种衍射元件要素构成，并通过同一衍射光栅槽粘合(例如参照特开平11-271513号公报)。并且，作为其他多层型衍射光学元件，公知下述的所谓分离多层型的衍射光学元件如图6所示，由材料彼此不同的第一衍射元件要素110及第二衍射元件要素120构成，各衍射光栅要素110、120相对的锯齿状的面在夹着空气并分离的状态下进行配置。在分离多层型的衍射光学元件中，由于第一衍射元件要素110中的衍射光栅槽的高度d1和第二衍射光栅要素120中的衍射光栅槽的高度d2彼此不同，因此由形成了各自的衍射光栅槽的模具进行成型。在这种分离多层型的衍射光学元件中，以相对特定的二个波长满足消色差条件的方式，将第一衍射光栅要素110的衍射光栅槽的高度d1决定为预定的值，将第二衍射光栅要素120的衍射光栅槽的高度d2决定为其他预定的值。这样一来，在特定的二个波长中，衍射效率为1.0，在其他波长中也可获得较高的衍射效率。其中，衍射效率是指在透过型的衍射光栅中，射入的光的强度I0和一次衍射光的强度I1的比率η(＝I1/I0)。而在(如专利文献1所述的)粘合多层型的衍射光学元件中，构成该衍射光学元件的某个衍射光栅要素，通常通过由使用玻璃作为材料并形成了衍射光栅槽的模具进行的成型、即所谓玻璃模成型来制造。但是，该玻璃模成型不仅消耗制造时间，而且在模具的成型方法、满足要求的玻璃的制造方法等方面存在技术性难点。并且，在(如图6所示的)分离多层型的衍射光学元件中，由于第一衍射元件要素110中的衍射光栅槽的高度d1和第二衍射光栅要素120中的衍射光栅槽的高度d2彼此不同，因此需要多个模具，并且必须(利用这些模具)以相同的步骤分别制造衍射光栅要素110、120，较为耗时。并且由于最终需要高精度地将两个衍射元件要素110、120对齐，制作非常复杂。
技术实现思路
本专利技术鉴于以上问题而产生，其目的在于提供一种易于制造的多层型衍射元件及其制造方法。为了实现该目的，本专利技术的衍射光学元件，是由彼此不同的材质通过同一衍射光栅槽相接而成，其特征在于，彼此不同的材质的一个是第一紫外线固化树脂，彼此不同的材质的另一个是和第一紫外线固化树脂不同的第二紫外线固化树脂。并且，本专利技术的衍射光学元件的特征在于，设第一紫外线固化树脂的d线下的折射率为nd1、第一紫外线固化树脂的分散值为νd1时，满足下式的条件1.50≤nd1≤1.60及45≤νd1≤65；并且，设第二紫外线固化树脂的d线下的折射率为nd2、第二紫外线固化树脂的分散值为νd2时，满足下式的条件1.45≤nd2≤1.55及νd2≤45。并且，上述分散值是νdi＝(ndi-1)/(nFi-nCi)(其中i＝1，2)。并且，本专利技术的衍射光学元件的特征在于，设第一紫外线固化树脂的d线下的折射率为nd1、第一紫外线固化树脂的分散值为νd1、第二紫外线固化树脂的d线下的折射率为nd2、第二紫外线固化树脂的分散值为νd2时，满足下式的条件0.0005≤(nd1-nd2)/(νd1-νd2)≤0.03。并且，本专利技术的衍射光学元件的特征在于，设衍射光栅槽的高度为h时，满足下式的条件h≤50μm。并且，本专利技术的衍射光学元件的特征在于，衍射光学元件的最小间距为80μm或其以上。并且，本专利技术的衍射光学元件特征在于，第一紫外线固化树脂和第二紫外线固化树脂在光轴上的厚度和为1000μm或其以下。并且，本专利技术的衍射光学元件的特征在于，第一紫外线固化树脂及第二紫外线固化树脂任意一个在光轴上的厚度均为500μm或其以下。并且，本专利技术的衍射光学元件的特征在于，设第一紫外线固化树脂的中心厚度为t1、第二紫外线固化树脂的中心厚度为t2时，满足下式的条件0.2＜t1/t2＜5.0。并且，本专利技术的衍射光学元件的特征在于，设构成具有第一紫外线固化树脂的衍射光学元件的基板的曲率半径为R时，满足下式的条件0≤1/R＜0.1(1/mm)。并且，本专利技术的衍射光学元件的特征在于，设第一紫外线固化树脂的d线下的折射率为nd1、C线下的折射率为nC1、F线下的折射率为nF1、第二紫外线固化树脂的d线下的折射率为nd2、C线下的折射率为nC2、F线下的折射率为nF2、Δnd＝nd1-nd2、Δ(nF-nC)＝{(nF1-nC1)-(nF2-nC2)}时，满足下式的条件-10.0＜Δnd/Δ(nF-nC)＜-1.0。本专利技术的衍射光学元件的制造方法的特征在于，具有以下步骤将上述第一或上述第二中的任意一个紫外线固化树脂滴落到基板上，并利用形成了衍射光栅槽的模具压制成型；向上述被压制成型的一个紫外线固化树脂照射紫外线，使上述被压制成型的一个紫外线固化树脂固化；从上述模具中取出上述固化了的一个紫外线固化树脂；将上述第一或上述第二中的另一个紫外线固化树脂滴落到上述所取出的一个紫外线固化树脂的形成了衍射光栅槽的面一侧；向上述滴落的另一个紫外线固化树脂照射紫外线。如上所述，根据本专利技术涉及的衍射光学元件，可提供一种易于制造的多层型的衍射光学元件及其制造方法。附图说明图1是本专利技术涉及的粘合多层型衍射光学元件的示意性截面图。图2是将本专利技术的衍射光学元件的制造步骤按照从(A)到(H)的顺序表示的图。图3是表示本专利技术涉及的衍射光学元件的变形例的图，(A)及(B)是表示衍射光栅槽形成在具有曲面的面上时的图。图4是表示第一实施例中的与衍射光学元件的各波长对应的衍射效率的图。图5是表示第二实施例中的与衍射光学元件的各波长对应的衍射效率的图。图6是现有的多层型衍射光栅的示意性截面图。图7是用于选定构成本专利技术涉及的粘合多层型的衍射光学元件的材料的(nF-nC)/nd图(map)。具体实施例方式以下参照附图对本专利技术的优选实施方式进行说明。图1是表示本专利技术涉及的衍射光学元件的概念的、粘合多层型衍射光学元件的示意性截面图。本实施方式中的衍射光学元件1，具有作为彼此不同的紫外线固化树脂的第一紫外线固化树脂10和第二紫外线固化树脂20通过同一衍射光栅槽30相接的形状。并且在本实施方式中，衍射光栅槽30如图所示形成为锯齿状，但本专利技术不限于此。通过使之为这种形状的衍射光学元件1，为了形成衍射光栅槽30，可仅用一个模具进行制造，其结果是无需如现有技术一样分别制造二个衍射光栅槽再进行位置对齐的作业。并且，在此通过使用第一紫外线固化树脂10及第二紫外线固化树脂20，仅重复二次将材料滴落到模具并固定的作业即可进行制造，进而可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衍射光学元件，是由彼此不同的材质通过同一衍射光栅槽相接而成，其特征在于，上述彼此不同的材质的一个是第一紫外线固化树脂，上述彼此不同的材质的另一个是和上述第一紫外线固化树脂不同的第二紫外线固化树脂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木宪三郎，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]