JP2007503013A - 液界面を有する回折光学構造 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の屈折率を有する略剛性な第１の材料で形成された回折要素を有する光学系に係る。回折要素は、第２の屈折率を有する第２の材料を有する回折要素の第１の界面での第１の複数の溝と、第３の屈折率を有する第３の材料を有する回折要素の第２の異なる界面での第２の異なる複数の溝とを有する。第１及び第２の複数の溝は、複合された回折効果が達成されるよう互いに対して整列される。更には、第３の材料は液体である。回折要素は、射出成形技術を使用して製造され得、その後に第２及び／又は第３の材料が流体形状において適用され得る。本発明を用いて、２つの複数の溝は、高度な効率性及び信頼性を有して互いに対して整列され得る。

Description

本発明は、光学系に係り、特には、回折要素を有する光学系に係る。

異なる波長の範囲を有する所定の入力放射に作用する光学系は、通例、波長依存である焦点距離の変動の形で色収差を取り入れる。かかる光学系の一例は、画像キャプチャ機器であり、例えば、電磁放射スペクトルの可視域において異なる波長を有する放射ビームを使用して画像を記録する写真用カメラである。

かかる光学系における色収差の放射ビームへの取入れは、通例、該系の光学要素によってもたらされ得る。これらの光学要素は、例えばレンズであり、ポリカーボネート等の特定の光学分散、及び一定の波長に対する特定の屈折率を有する材料で形成される。光学分散は、所定の放射の波長を有する材料の屈折率の依存である。従って、所定の放射内に有される第１の波長は、ポリカーボネートの第１の屈折率に従った第１の屈折角度によって屈折される。所定の放射の第２の異なる波長の放射ビームは、ポリカーボネートの第２の異なる屈折率に従った第２の異なる屈折角度によって屈折される。光学分散は、アッベ数（Ｖ_ｄ）によって通例示される。アッベ数の比較的低い値は、比較的高い光学分散を表し、その逆も同様である。比較的高い光学分散は、所定の放射ビームの異なる波長を有する屈折の角度において比較的高い変動に対応する。

光学分散によって引き起こされた色収差を相殺するよう、屈折光学要素及び回折光学要素は、所定の放射に作用するとともに使用され得る。屈折及び回折光学要素は、互いに対して異符号を有する光学分散を有し、屈折及び回折要素は、正確に設計され、したがって、互いによって取り入れられた色収差を相殺するよう配置され得る。

回折光学要素は、一般的には、所定の放射ビームに対して１つの特定の回折オーダを選択するよう設計される。しかしながら、例えば可視の白色光である異なる波長の範囲を有する放射ビームに対して、回折光学要素は、異なる波長に対して異なる屈折オーダを選択し得る。１つの特定の回折オーダを選択するというこの非効率性は、写真用カメラの画像の質の劣化を引き起こし、「フレア」と称される。

米国特許第６３３０１１０号明細書（特許文献１）は、３つ又はそれ以上の層を有する回折光学要素を記載する。近接する層の間の界面では、各層が近接する層に対して異なる材料で形成され、回折格子がある。異なる層が形成される材料を選択することによって、及び、各層の深さにおける変動を選択することによって、回折格子は、異なる波長の各々に対して同一の回折オーダを主に選択することにより異なる波長帯を有する放射ビームのフレアを低減する。

欧州特許１１９３５１２第号明細書（特許文献２）は、互いに対して近接する少なくとも２つの回折格子を有する回折光学要素を開示する。各解析格子は２つの層の間に形成され、各層は、異なる材料からなり、異なる光学分散を有する。回折光学要素は、極率を有し、所定の放射ビームの異なる各波長に対する１つの特定の回折オーダに対して高い選択効率を有する。

特開１９９７−１２７３２２号広報（特許文献３）は、第１及び第２の回折のレリーフパターンを有する回折光学要素を記載する。第１のレリーフパターンは、アクリルとポリカーボネートの材料との間の界面で形成される。一実施例では、第２のレリーフパターンは、ポリカーボネート材料と空気との間の界面で形成される。第１のレリーフパターンのチャネルの深さは、第２のレリーフパターンのチャネルの深さとは異なり、回折光学要素は、所定の放射ビームの各異なる波長に対する１つの特定の回折オーダに対して高い選択効率を有する。

特許文献１、特許文献２、及び特許文献３において開示された光学系は、同様の方法に従って各々製造される。光学系の各々が、所望の回折を正確に実行し且つ１つの特定の回折オーダに対して選択するよう、製造工程中に光学系の要素を高精度のレベルに形成及び整列する必要がある。しばしば数ミクロンという精密さまで高レベルの製造精度を達成することは、比較的時間がかかり、コスト効率が悪い。これは、異なる材料で形成された複数の層を有し、各層が少なくとも１つの回折面を有する、例えば特許文献１における光学系の場合に特にあてはまる。
米国特許第６３３０１１０号明細書 欧州特許１１９３５１２第号明細書 特開１９９７−１２７３２２号広報

本発明は、所定の放射ビームを回折する光学系、特には、１つの特定の回折オーダを得る光学系に改良を与えること、及び、かかる光学系をコスト効率よく高精度のレベルに製造する方法を与えることを目的とする。

本発明の第１の面によれば、第１の屈折率を有する略剛性な第１の材料で形成された回折要素を有する光学系が与えられる。該回折要素は、
ａ） 第２の屈折率を有する第２の材料を有する回折要素の第１の界面で第１の複数の溝と、
ｂ） 第３の屈折率を有する第３の材料を有する回折要素の第２の異なる界面で第２の異なる複数の溝を有し、第１及び第２の複数の溝は、複合された回折効果が達成されるよう互いに対して整列され、第３の材料は液体であることを特徴とする。

第２の材料は固体、あるいは流体であり得る。流体は、適用されるいかなる力にも応じて変わる形状を有する物質である。流れることができる気体、蒸気、液体、及び固体と液体の混合物は、流体の全ての例である。

本発明の第２の実施例によれば、第１の屈折率を有する略剛性の第１の材料で形成された回折要素を有する光学系を製造する方法が与えられる。該回折要素は、製造される際に、
ａ） 第２の屈折率を有する第２の材料を有する第１の回折界面での第１の複数の溝と、
ｂ） 第３の屈折率を有する第３の材料を有する第２の回折界面での第２の複数の溝と、
を有し、第１及び第２の複数の溝は、複合された回折効果が達成されるよう互いに対して整列される。該方法は、第２の材料を第１の複数の溝に適用する段階を有し、第２の材料を第２の複数の溝に液体として適用する段階を有することを特徴とする。

望ましくは、製造方法は、射出成形を使用して回折要素の成形を有する。射出成形工程の使用は、射出成形装置における鋳型部品の相互適合によって与えられた整列によって、回折要素の第１及び第２の複数の溝の正確な整列が可能とする。したがって回折要素は、鋳型から取り除かれる際に、複合された回折効果が達成可能であるよう互いに対して正確に整列される両側上に溝を有する。望ましい実施例では、第１及び第２の複数の溝は、互いに一致するよう組で配置される。

望ましくは、第２の材料は、流体として適用され、回折要素を製造する方法は、第２及び第３の材料を夫々、略剛性である回折要素の第１及び第２の複数の溝に適用する段階を有する。故に、光学系を、比較的単純で、効率的且つ安価に高精度に製造することが可能である。

本発明の更なる特徴及び有利点は、添付の図面を参照してなされる例としてのみ与えられた本発明の望ましい実施例についての以下の説明から明らかとなる。

図１は、本発明の第１の実施例に従った光学系の一部分としての回折要素を図示する。光学系は、略剛性であり本例では環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）である第１の材料で形成された回折要素２を有する。略剛性であることにより、第１の材料の形状が固定されることが意味される。

回折要素２は、環状であり、光軸ＯＡの周囲で半径を有し、該半径は、光軸ＯＡに垂直な方向に沿う。回折要素２は、一側上では第１の複数の溝４を、また、他側上では第２の異なる複数の溝６を有するよう形成される。第１の複数の溝４は、第２の異なる材料を有する回折要素２の第１の界面７にある。この実施例では、第２の材料は流体であり、また空気８である気体である。第２の複数の溝６は、第３の異なる材料を有する回折要素２の第２の異なる界面９にある。この実施例では、第３の材料は、水１０等の液体である。第１及び第２の複数の溝４，６のいずれも、光軸ＯＡの周囲で同心円状に配置される。第１の材料は、第１の屈折率ｎ_１を有し、第２の材料は、第２の異なる屈折率ｎ_２を有し、第３の材料は、第３の異なる屈折率ｎ_３を有する。表１は、所定の放射ビームの特別な波長λｎ（４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍ）で夫々、第１、第２、及び第３の屈折率ｎ_１，ｎ_２、及びｎ_３の値を与える。追加的には、第１、第２、及び第３の材料は夫々、ＣＯＣ、空気、及び水であり、アッベ数（Ｖ_ｄ）の値によって示された異なる光学分散を有する。

回折要素２は、第１及び第２の複数の溝４，６の最も外側の溝の外側に位置決めされた輪状面１２を有するよう成形される。筐体要素１３は、流体密封を形成するよう回折要素２の輪状面１２と相互適合する相補的輪状面１５を有するよう形成される。封入要素１３は、筐体を全体的に充填する水１０に対して流体密封を与える。充填されることによって、回折要素２を有する第２の界面９及び水１０は、系の向きにかかわりなく連続的に保持される。

第１の複数の溝４の各溝は、第１の深さｄ_１を有し、第２の複数の溝６の各溝は、第２の異なる深さｄ_２を有する。第１及び第２の深さｄ_１，ｄ_２はいずれも、光軸ＯＡに平行な方向に沿ってあり、互いに対して異なる。図１中に図示された配置を参照すると、この例では、第１及び第２の深さｄ_１，ｄ_２は、夫々上向きである。即ち、使用される仕様は、溝が溝の対向する側で、及び回折要素２の中央平面に向かって測定される。第１及び第２の深さｄ_１，ｄ_２のいずれか一方又は両方は、他の実施例では下向きであり得ることが留意されるべきである。

第１及び第２の複数の溝４，６の各溝は、この実施例ではブレーズされる。追加的には、第１及び第２の複数の溝４，６の各溝は、光軸ＯＡに垂直である方向において幅ｗを有する。第１の溝１１ａ等の第１の複数の溝４の各溝に対して、第２の溝１１ｂ等の第２の複数の溝６のうち一致する１つの溝があり、一致する溝の複数の組のうち１つの組１１を形成する。この例では一致する溝の第１及び第２の溝１１ａ、１１ｂである、１つの組１１の各溝は、略同一の幅を有し、いずれの幅も互いに対して一致する。

一致する溝の組の幅は、光軸ＯＡに対して垂直である半径に沿って変動する。光軸ＯＡからの半径に沿ってより小さな半径距離での一致する溝の組は、第１の幅ｗ_１を有し、光軸ＯＡからより大きな距離での一致する溝の異なる組は、第２の異なる幅ｗ_２を有する。第１の複数及び第２の複数の溝４，６の溝の組が一致されて整列される結果として、複合された回折効果は、光軸ＯＡに沿って異動する所定の放射ビーム上に発出される。所定の放射ビームは、複数の異なる波長λ_ｎを有する。この実施例では、所定の放射ビームは、約４００ｎｍ乃至８００ｎｍの電磁スペクトルの可視域において波長帯を有する。

第１の深さｄ_１を有する第１の複数の溝４及び第２の深さｄ_２を有する第２の複数の溝６と、光軸ＯＡからの半径に沿った一致する溝の組の幅ｗの変動と、第１、第２、及び第３の材料の特有の屈折率ｎ_１，ｎ_２及びｎ_３と、第１及び第２の複数の溝４，６の両方のブレージングとを有して、回折要素２は、所定の放射ビームの所望の回折オーダｍを選択するよう配置される。第１及び第２の複数の溝４，６は、この例では所定の放射ビームの設計波長λ_０である波長λ_ｎに対し、次の式（１）、
−（ｎ_１−ｎ_２）ｄ_１＋（ｎ_１−ｎ_３）ｄ_２＝ｍλ_０
を満たすよう配置される。

従来技術によれば、式（１）は、第１の回折オーダｍ＝１である選択された回折オーダを有する約λ_０＝５５０ｎｍの設計波長について解かれる。第２の深さｄ_２＝０を選択することで、第１の深さ約ｄ_１＝−１．０２７μｍが与えられる。この第１の深さｄ_１は、下方向であり、複数の溝の代わりに、回折要素の面の上方で隆起される複数のリッジのうち最も高いリッジに応じる。

この場合は第１の回折オーダｍ＝１である、回折オーダｍの選択に対する回折効率ηは、次の式（２）、

を使用して与えられる。

図２は、従来技術に対する所定の放射ビームの各異なる波長λ_ｎに対する回折効率ηを図示する。第１の曲線１６は、第２軸１８上の波長λ_ｎに対する第１軸１７上の効率ηの関数として座標で示される。

本発明の一実施例では、式（１）は、第１の回折オーダｍ＝１である選択された回折オーダを有する設計波長約λ_０＝５５０ｎｍ、第１の深さｄ_１＝１３．４３１μｍ、及び、第２の深さ約ｄ_２＝３８．７６３μｍについて解かれる。図３は、この第２の例に対して、所定の放射ビームの各波長λ_ｎに対する回折効率ηを図示する。第２の異なる曲線２０は、第１及び第２軸１７，１８上の第１の曲線１６に対して同様に座標で示される。

図４は、第３の異なる曲線２２を有する拡大図として第２の例に対する回折効率ηを図示する。曲線２２は、第２軸１８上の波長λ_ｎに対して、第１軸１８のより大きな目盛り軸２４上の回折効率ηの関数として座標で示される。この第２の例では、第１の回折オーダｍ＝１を選択する回折効率ηは、所定の放射ビームの波長λ_ｎの各々に対して略最大限にされる。この例では、回折効率ηが、約４００ｎｍ乃至８００ｎｍの電磁スペクトルの可視域における波長λ_ｎに対して約９０％乃至１００％の範囲内に、より望ましくは約９５％乃至１００％の範囲内に値を有するところで、略最大限にされる。

回折要素２の製造工程において、記載された本発明の一実施例によれば、最初は流体としてのＣＯＣの第１の材料は、一致する第１及び第２の複数の溝４，６及び輪状面１２を有する所望の形状に鋳造される。鋳型成形は、射出成形工程を有し、それによって第１及び第２の複数の溝４，６は、単純に射出成形装置の鋳型成形部分の整列によって、容易に整列され得る。第１の材料の射出成形工程の後、第１の材料は略剛性となり、第２の材料、空気８は第１の複数の溝４に適用され、第３の材料、水１０は液体として第２の複数の溝６に適用される。

図５は、本発明の異なる一実施例を概略的に図示する。この実施例の要素は、前述された一実施例の要素と同様である。これらの要素に対して、１００を増やされた同様の参照符号が使用され、これらの要素に関する対応する前述された特徴は、ここにも適用されるべきである。

この実施例における第３の材料は、食塩水１１０であり、筐体要素１１３によって与えられた囲い内には、追加的な第４の異なる材料がある。筐体要素１１３は、透明の材料で形成される。第４の材料は、一実施例ではオイル１１４である。水１１０及びオイル１１４は混和できず、オイル１１４は電気的絶縁であり、例えばシリコンオイル又はアルカンである。水１１０及びオイル１１４は望ましくは、同一の濃度を有するよう配置され、流体メニスカス１１６の構造は、向きとは略無関係、即ち水１１０とオイル１１４との間の重力効果に依存しない。これは、オイル１１４の適切な選択によって達成され得る。即ち、アルカン又はシリコンオイル等は、その濃度を水１１０の濃度と一致させるよう上昇させる分子構成要素の追加によって修正され得る。

この実施例では、金属材料で形成され、光軸ＯＡの周囲に同心円状に配置された輪状の第１の電極１１９のより低い輪状面１１８は、回折要素１０２の輪状面１１２と接触しておかれる。輪状の第１の電極１１９の上方の輪状面１１２の一部分は、筐体要素１１３の輪状面１１５に接触して置かれ、輪状の第１の電極１１９の上方の輪状面１１２の一部分は、水１１９と接触しておかれる。

筐体要素１１３は、金属材料で形成され、光軸ＯＡに一致する長手方向軸を有して配置された円筒形の第２の電極１１２を有する。流体接触層１２４は、筐体要素１１３の円筒形の壁を有する流体メニスカス１１６の接触角におけるヒステリシスを低減させる。流体接触層１２４は望ましくは、ＤｕＰｏｎｔ^ＴＭ（登録商標）社が製造するＴｅｆｌｏｎ^ＴＭ（登録商標）ＡＦ１６００等の非晶質フルオロカーボンから形成される。該ＡＦ１６００被覆は、第２の電極１１２の連続的な浸漬被覆によって作られ得、略均一な厚さの均質な層を形成する。参照としての欧州特許第０２０７５６４９号明細書は、流体メニスカスの構造を修正するようエレクトロウェッティング力を使用する系の更なる詳細を与える。

第１及び第２の電極１１９，１２２にわたって電圧が印加されていない際、流体接触層１２４は、水１１０に対してオイル１１４よりも高い湿潤性を有する。エレクトロウェッティング力により、水１１０による湿潤性は、第１の電極１１９及び第２の電極１２２にわたる電圧Ｖ_１の適用のもとで変化し、三相線（流体接触層１２４、水１１０、及びオイル１１４の間の接触線）で流体メニスカス１１６の接触角を変える傾向がある。流体メニスカス１１６の構造は、第２及び第３の材料を分離し、故に印加された電圧Ｖ_１に依存して修正可能である。この実施例では、流体メニスカスの構造は、光軸ＯＡの周囲に集中された回転的に対照的な湾曲を有する。第１及び第２の電極１１９，１２２にわたって適用された電圧Ｖ_１の変動によって、流体メニスカス１１６の湾曲の割合は、適宜に変動する。第１及び第２の電極１１９，１２２にわたって電圧が印加されない場合、流体メニスカス１１６の湾曲は、光軸ＯＡに沿って水１１０からみる際、凸状である。

流体メニスカス１１６は、一定の割合の湾曲を有し、所定の放射ビーム上のレンズとして機能する。所定の放射ビームは既に、回折要素１０２によって第１の回折オーダｍ＝１に対して回折されている。流体メニスカス１１６の湾曲の割合の変動は、レンズの焦能力を変動させる。

図６は、本発明の更なる一実施例を概略的に図示する。該例では、エレクトロウェッティング力が流体メニスカスの構造を修正するよう使用されていない。同様に、この実施例の要素は、前述された実施例の要素と同様である。これらの要素に対して、２００を増やされた同様の参照符号が使用され、これらの要素の前述された特徴は、ここにも適用されるべきである。

この実施例では、第１の複数の溝２２６及び第２の複数の溝２２８は、上述された実施例の複数の溝とは多少違い、溝が、直線状であり、光軸ＯＡに垂直な方向に沿って互いに対して平行に配置される。しかしながら、第１及び第２の複数の溝２２６，２２８は同様に、第１の深さｄ_１及び異なる第２の深さｄ_２を有し、組に一致して配置され、ブレーズされる。これらの特徴の全ては、回折要素２０２が所定の放射ビームの所望の回折オーダｍを選択するようにさせる。第１の複数の溝２２６の１つの溝と第２の複数の溝２２８の１つの溝は、組２１１を形成し、互いに対して略同一の幅を有する。第１及び第２の複数の溝２２６，２２８の各溝の幅は、略同一である。

図７は、前述された実施例の回折要素と同様である本発明の回折要素３０２を有する光学系を概略的に図示する。前述された実施例の回折要素の説明と同様に、筐体要素３１３は、水３１０を有するよう流体密封を与えるよう回折要素３０２を有して配置される。光学系は、例えば写真用カメラ等の画像キャプチャ機器に有されるよう配置される。光学系は、複数のレンズ３３０を有し、各レンズは少なくとも１つの屈折面を有する。レンズ３３０及び筐体３１３を有して配置された回折要素３０２は、光軸ＯＡに沿って整列され、キャプチャされる画像シーンに対応する波長を有する所定の放射ビームは、画像記録要素３３２上へと集束される。画像記録要素は、例えば化学物質を基礎とした写真用フィルム又は電化結合要素（ＣＣＤ）である。光学系内に回折要素３０２を有することは、所定の放射ビームの波長の所望の１つの特定的な回折オーダが、レンズとして作用する回折要素３０２によって選択されること、及び、放射ビームのフレアが全て略除去されることを可能とする。

上述された実施例は、本発明の実例的なものとして理解されるべきである。更なる実施例は、想定される。

更なる実施例では、第１、第２、及び第３の材料は、ＣＯＣ、空気、及び水に夫々制限されない。略剛性である回折材料は、第１の材料に対して使用され得、第２の材料に対しては固体又は液体等の他の流体を有する異なる材料、及び、第３の材料に対しては異なる液体が使用され得る。第１、第２、及び第２の材料の光学分散及び屈折率は、所望の回折オーダが色収差を略除去する一方で所定の放射ビームの異なる波長に対して選択されるようになる必要がある。

更には、溝の深さ、幅、及びブレージングは、前述された特別な例とは異なり得ることが想定される。界面での複数の溝の溝は、全て均一な幅であり得るか、又は、前述された通り、半径に沿って互いに対して異なる幅を有し得る。ブレーズされる代わりに、各複数の溝は、回折要素の一側を略覆うよう配置される。あるいは、各複数の溝は、回折要素の一側の一部分のみを覆うよう配置される。

前述された所定の放射ビームは、電磁スペクトルの可視域の波長を有する。本発明の回折要素は、紫外線及び赤外線放射ビーム等の他の異なる波長に対する特定の回折オーダの略最大限の効率を選択するよう配置される、ことが更に想定される。

回折要素を有する光学系の製造工程において、第２の複数の溝に適用された第２の材料は、液体のままで残らず、紫外線放射を使用して固体形状に略硬化される液状樹脂であり得る。

上述された通り、第３の材料の構造は、エレクトロウェッティング力を使用して修正され得る。エレクトロウェッティング力を使用する光学系内の回折要素は、光学軸の周囲に同心円状に配置された溝を有することに制限されない。互いに対して平行に配置された直線状の溝が代替的に使用され得る。

本発明の一実施例では、回折要素を有する光学系は、写真用カメラ等の画像キャプチャ機器である。回折要素は、一般的には広い波長帯である複数の異なる波長を有する放射ビームに作用する更なる光学系、コンパクトディスク（ＣＤ）又はデジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）等の複数の異なる光ディスクのデータ読み出しを取り入れる光学式走査ディスク等に有される、ことが想定される。実施例のいずれかに関連して説明されたいずれの特徴も単独で、あるいは説明された他の特徴との組合わせにおいて使用され得、他のいずれかの実施例の１つ又はそれ以上の特徴と組合わせ、あるいは他の実施例の組合わせにおいても使用され得る。

更には、上述されていない同等のもの及び修正もまた、添付の請求項において定義付けられた本発明の範囲を逸脱せずに取り入れられ得る。

本発明の一実施例に従った回折要素を有する光学系の概略図である。 従来技術に従った複数の溝によって実行された回折の効率を図示する。 本発明の一実施例に従った２つの複数の溝によって実行された回折の効率を図示する。 図３中の回折の効率の拡大図である。 本発明の異なる一実施例に従った回折要素を有する概略図である。 本発明の更に異なる一実施例に従った回折要素を有する概略図である。 本発明の一実施例に従った回折要素を有する光学系を概略的に図示する。

Claims (12)

1. 第１の屈折率を有する略剛性な第１の材料で形成された回折要素を有する光学系であって、
   ａ） 第２の屈折率を有する第２の材料を有する前記回折要素の第１の界面での第１の複数の溝と、
   ｂ） 第３の屈折率を有する第３の材料を有する前記回折要素の第２の異なる界面での第２の異なる複数の溝と、
   を有し、
   前記第１及び第２の複数の溝は、複合された回折効果が達成されるよう互いに対して整列され、
   前記第３の材料は液体であることを特徴とする、
   光学系。
2. 前記第１の複数の及び前記第２の複数の溝は、ブレーズされ、所定の入力放射の所望の回折オーダを選択するよう配置される、
   請求項１記載の光学系。
3. 前記第１の複数の溝は、第１の深さを有し、前記第２の複数の溝は、第２の異なる深さを有し、
   前記第１及び第２の深さは、互いに対して異なる、
   請求項１又は２記載の光学系。
4. 前記溝は、
   −（ｎ_１−ｎ_２）ｄ_１＋（ｎ_１−ｎ_３）ｄ_２＝ｍλ_ｎ
   である関係を満たすよう配置され、
   ｎ_１、ｎ_２、及びｎ_３は、夫々前記第１、第２、及び第３の屈折率であり、ｄ_１及びｄ_２は、夫々前記第１及び第２の深さであり、ｍは、所望の回折オーダであり、λ_ｎは、前記所定の入力放射の波長である、
   請求項３記載の光学系。
5. 前記所定の放射ビームは、複数の異なる波長λ_ｎを有し、前記溝は、回折効果ηが前記異なる波長λ_ｎの各々に対して略最大限にされるよう配置され、
   前記所定の異なる入力の放射ビームの前記異なる波長λｎの各々に対する前記効果ηは、以下の関係、
   

   

   を使用して与えられる、
   請求項４記載の光学系。
6. 前記第１の複数の及び前記第２の複数の溝は、光軸の周囲に同心円状に配置される、
   請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の光学系。
7. 一致する組の幅は、略同一であり、前記幅は、前記光軸に対して垂直である方向にある、
   請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の光学系。
8. 前記第２の材料は、所定の光学分散を有し、前記第３の材料は、異なる光学分散を有する、
   請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の光学系。
9. 前記第２の材料は、流体である、
   請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の光学系。
10. 前記第２の材料は、気体である、
    請求項９記載の光学系。
11. 前記系は、エレクトロウェッティング力を使用して前記第３の材料の構造を修正するよう配置される、
    請求項１乃至１０のうちいずれか一項記載の光学系。
12. 第１の屈折率を有する略剛性の第１の材料で形成された回折要素を有する光学系を製造する方法であって、
    ａ） 第２の屈折率を有する第２の材料を有する前記回折要素の第１の界面での第１の複数の溝と、
    ｂ） 第３の異なる屈折率を有する第３の材料を有する前記回折要素の第２の界面での第２の複数の異なる溝と、
    を有し、
    前記第１及び第２の複数の溝は、複合された回折効果が達成されるよう互いに対して整列され、
    前記方法は、前記第２の材料を前記第１の複数の溝に適用する段階を有し、
    前記第３の材料を前記第２の複数の溝に液体として適用する段階を有することを特徴とする、
    方法。

Images