JP2015225217A - Optical sheet for spectroscopy - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a user-friendly optical sheet for spectroscopy capable of being manufactured with a simple structure and by a simple manufacturing method.SOLUTION: An optical sheet for spectroscopy includes a blazed diffraction grating at a light incident surface side and a flat surface at a light injection surface side. The blazed diffraction grating adjusts a prism angle, a refraction index, an adjacent prism gap, and the incident angle of incident light so as to guide one of diffraction light into the sheet and to inject the other at a rear surface flat surface side by a slight angular difference in the diffraction light generated by difference in a wavelength included in the incident light. The optical sheet for spectroscopy is molded by transferring the fine shape of the blazed diffraction grating at an extrusion molding time.

Description

本発明は、分光素子等に係り、より詳しくは、光学機器に用いられる透過型回折格子などの分光素子等に関する。 The present invention relates to a spectroscopic element and the like, and more particularly to a spectroscopic element such as a transmission diffraction grating used in an optical apparatus.

光利用に際し、入射光を波長毎に選別し、それぞれの目的に応じて活用する分光の分野がある。例えば、紫外光であれば光-電気変換、可視光であれば照明用、赤外光であれば熱利用などが挙げられる。分光を行なう際には一般的に、プリズム等による屈折光学素子やホログラム等による回折光学素子といった分光素子が用いられる。また、分光の効率を向上させるために、ブレーズド回折格子といった、精密加工された分光素子を選定することもできる。 In the use of light, there is a field of spectroscopy in which incident light is selected for each wavelength and utilized according to each purpose. For example, light-electrical conversion is used for ultraviolet light, illumination is used for visible light, and heat is used for infrared light. When performing spectroscopy, generally, a spectroscopic element such as a refractive optical element such as a prism or a diffractive optical element such as a hologram is used. In addition, in order to improve spectral efficiency, a precision processed spectral element such as a blazed diffraction grating can also be selected.

分光素子とは、波長毎の屈折率や回折効率などの違いを利用して分光を行なう素子である。分光素子により波長毎に分光した光線は角度を変えて射出され、その光量を角度毎に計測することが可能である。以下では分光を行う代表的な方法を四つ述べる。 A spectroscopic element is an element that performs spectroscopic analysis utilizing differences in refractive index and diffraction efficiency for each wavelength. Light beams dispersed by wavelength by the spectroscopic element are emitted at different angles, and the amount of light can be measured for each angle. In the following, four typical methods for performing spectroscopy are described.

第一の方法としては、分光素子にプリズムを用いた色分散(屈折による色収差)によるものが挙げられる。プリズムを構成する素材で、色分散量が決定されるため、色分散を大きくしたガラス材を用いるのが一般的である。
しかし、プリズムによる十分な色分離を得るために、浅い角度での光線入射が必要になるなどレイアウト上の制約が大きくなるといった課題がある。
As a first method, there is a method using chromatic dispersion (chromatic aberration due to refraction) using a prism as a spectroscopic element. Since the amount of chromatic dispersion is determined by the material constituting the prism, it is common to use a glass material with increased chromatic dispersion.
However, in order to obtain sufficient color separation by the prism, there is a problem that the constraints on the layout become large, such as the need for incident light at a shallow angle.

第二の方法として、分光に回折格子を用いた場合、回折格子ピッチの設定により、光線の角度設定が行ないやすく、大きな色分散を得ることが可能となる。しかし、付随して発生する高次の回折光による影響を考慮する必要がある。 As a second method, when a diffraction grating is used for spectroscopy, the angle of the light beam can be easily set by setting the diffraction grating pitch, and a large chromatic dispersion can be obtained. However, it is necessary to consider the influence of the accompanying higher-order diffracted light.

第三の方法としては上記1つ目と2つ目の方法を組み合わせたブレーズド回折格子を用いて、特定波長の光線だけを強く回折させる方法がある。即ち、プリズムのピッチを回折格子と同等に小さくした上で、屈折光が回折光と重なるようにプリズムの角度を設定する方法である。しかし、回折格子、又はそれに類する微細構造を得るために、UV硬化性樹脂など精密形状転写に適した樹脂を用いることが必要なため、薄手フィルムの加工に限定される。その場合、一般的なプラスチック材料を用いることが出来ず、板状の分光素子を形成することも困難となる。 As a third method, there is a method in which only a light beam having a specific wavelength is strongly diffracted using a blazed diffraction grating in which the first and second methods are combined. That is, the prism angle is set so that the refracted light overlaps the diffracted light after the prism pitch is made as small as the diffraction grating. However, since it is necessary to use a resin suitable for precise shape transfer, such as a UV curable resin, in order to obtain a diffraction grating or a fine structure similar thereto, it is limited to processing of a thin film. In that case, a general plastic material cannot be used, and it becomes difficult to form a plate-like spectroscopic element.

第四の方法として、分光に着色剤を用いて特定の波長を反射や吸収させる方法もあるが、その特性上、ある特定波長の光線を選り分けて取り出す用途には向かない。 As a fourth method, there is a method in which a specific wavelength is reflected or absorbed by using a colorant for spectroscopic purposes, but due to its characteristics, it is not suitable for use in selectively extracting light beams having a specific wavelength.

例えば特許文献1では、それぞれ特定の波長帯の光のみを反射させる反射膜を形成した格子面をもつ回折格子を複数積層した構造にし、特定の波長帯の光を該当する反射膜で反射させることで分光を行う方式が提案されている。   For example, in Patent Document 1, a structure in which a plurality of diffraction gratings each having a grating surface on which a reflection film that reflects only light in a specific wavelength band is formed is stacked, and light in a specific wavelength band is reflected by the corresponding reflection film. A method of performing spectroscopic analysis is proposed.

また、特許文献2では、互いに異なる特定の波長帯に応じた互いに異なる形状のブレーズド構造を有する格子面を持つ回折格子を複数積層した構造にし、それぞれ特定の波長帯の光を該当する回折格子で屈折させることで分光を行う方式が提案されている。   Further, in Patent Document 2, a structure in which a plurality of diffraction gratings having grating surfaces having blazed structures having different shapes corresponding to different specific wavelength bands is laminated, and light of a specific wavelength band is applied to each corresponding diffraction grating. A method of performing spectroscopy by refracting has been proposed.

しかし、特許文献1や特許文献2に記載の分光素子では、分光の対象となる波長帯の数だけ回折格子を多層化する必要があり、素子構造が煩雑になるといった問題がある。また、分光された光線の射出位置は近傍となるため、積層型回折格子と光量を検出する素子の位置関係を正確に設計する必要がある他、その照射面積や照射位置に制限が生じるといった問題がある。 However, the spectroscopic elements described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have a problem that the diffraction grating needs to be multilayered as many as the number of wavelength bands to be subjected to spectroscopic analysis, and the element structure becomes complicated. In addition, since the emission position of the dispersed light beam is close, it is necessary to design the positional relationship between the stacked diffraction grating and the element that detects the light amount accurately, and the irradiation area and irradiation position are limited. There is.

なお、これを解決する方法の一つに、ミラーやレンズを用いて射出位置関係を調整することが挙げられる。しかし、界面における反射屈折時の損失から光利用効率が落ちるため、計測時には高感度なセンサーが必要になる等、装置構成が複雑になる他、調整や保守が必要となるといった欠点がある。 One method for solving this is to adjust the emission positional relationship using a mirror or a lens. However, since the light utilization efficiency is lowered due to the loss at the time of catadioptric refraction at the interface, there is a drawback that the apparatus configuration becomes complicated, such as the need for a highly sensitive sensor at the time of measurement, and adjustment and maintenance are required.

特開2011−90074号公報JP 2011-90074 A 特開2012−208506号公報JP 2012-208506 A

本発明は、上記のような点に鑑みなされたもので、板状のシートに連続的に回折格子形状の転写を可能とし、効率の良い分光を可能とした、分光素子の位置や面積等の制約を受けない使い勝手の良い分光シートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and enables continuous transfer of a diffraction grating shape to a plate-like sheet, and enables efficient spectroscopy, such as the position and area of a spectroscopic element. An object of the present invention is to provide an easy-to-use spectroscopic sheet that is not restricted.

請求項1に記載の発明は、
シート上の光入射面側に分光素子が形成され、
前記光入射面の反対側の面が平坦面となっている分光用光学シートであって、
前記分光用光学シートは、前記分光素子が形成された表層と、
前記平坦面が形成された裏層と、
前記表層と前記裏層間に設けた中心層を少なくとも含む積層体から成り、
前記分光素子は、前記分光素子の形状、屈折率、隣接する前記分光素子間隔、前記分光用光学シートに入射する光の入射角について、以下の式1で示される屈折光と、式2で示される回折光が一致する関係を満たすことを特徴とする分光用光学シートである。

Figure 2015225217

n1 : 入射側屈折率
n2 : 出射側屈折率
θ1: 入射角
θ2: 出射角(透過)
Figure 2015225217

α : 入射角
β : 出射角(反射)
d : 格子間隔
λ : 波長
m : 整数 The invention described in claim 1
A spectroscopic element is formed on the light incident surface side of the sheet,
A spectroscopic optical sheet having a flat surface opposite to the light incident surface,
The spectroscopic optical sheet includes a surface layer on which the spectroscopic element is formed,
A back layer on which the flat surface is formed;
A laminate including at least a central layer provided between the surface layer and the back layer,
The spectroscopic element is shown by the following refracted light represented by the following formula 1 and formula 2 with respect to the shape of the spectroscopic element, the refractive index, the spacing between the adjacent spectroscopic elements, and the incident angle of light incident on the spectroscopic optical sheet. The spectroscopic optical sheet is characterized by satisfying a relationship in which the diffracted light beams coincide with each other.
Figure 2015225217

n1: Incident side refractive index
n2: Output side refractive index θ1: Incident angle θ2: Output angle (transmission)
Figure 2015225217

α: Incident angle β: Output angle (reflection)
d: Lattice spacing λ: Wavelength m: Integer

請求項2に記載の発明は、
前記表層及び前記裏層に用いる材料のMI(メルトインデックス)値が、前記中心層に用いる材料のMI値より高いことを特徴とする、
請求項1に記載の分光用光学シートである。
請求項3に記載の発明は、
前記表層及び前記裏層に用いる材料のMI値が5.5〜20の範囲からなり、前記中心層のMI値が0.8〜6の範囲からなることを特徴とする、
請求項1又は2に記載の分光用光学シートである。
The invention described in claim 2
The MI (melt index) value of the material used for the surface layer and the back layer is higher than the MI value of the material used for the center layer,
The spectroscopic optical sheet according to claim 1.
The invention according to claim 3
The MI value of the material used for the surface layer and the back layer is in the range of 5.5 to 20, and the MI value of the center layer is in the range of 0.8 to 6,
The spectroscopic optical sheet according to claim 1.

請求項4に記載の発明は、
前記表層、前記中心層、前記裏層の厚み比がそれぞれ2:6:2〜0.3:6:0.3の範囲で構成されていることを特徴とする、
請求項1から3のいずれかに記載の分光用光学シートである。
請求項5に記載の発明は、
請求項1から4のいずれかに記載の分光用光学シートを含むことを特徴とする計測装置又はディスプレイ又は太陽光発電装置である。
The invention according to claim 4
The thickness ratio of the surface layer, the center layer, and the back layer is configured in the range of 2: 6: 2 to 0.3: 6: 0.3, respectively.
The spectroscopic optical sheet according to claim 1.
The invention described in claim 5
A measuring device, a display, or a photovoltaic power generation device comprising the spectroscopic optical sheet according to claim 1.

本発明に係る分光シートは、分光シート内を導光して進む内部反射と、屈折して外部へ射出する外部透過の2方向へ入射光を選り分けることが出来ると同時に、光利用効率を下げてしまう高次回折光を生じることなく強い回折光を生じさせるので、効率よく光線を分光することが可能となる。
また、表面形状の成形性や生産性、形状復元性を向上することが可能となる。
The spectroscopic sheet according to the present invention can select incident light in two directions of internal reflection that propagates through the spectroscopic sheet and external transmission that is refracted and emitted to the outside, and at the same time lowers the light utilization efficiency. Since strong diffracted light is generated without generating high-order diffracted light, it is possible to efficiently split the light beam.
Moreover, it becomes possible to improve the moldability, productivity, and shape restoration property of the surface shape.

本発明における分光シートによる分光を示す概略図である。It is the schematic which shows the spectrum by the spectrum sheet in this invention. 本発明における分光シートを3層構成とした場合の概略図である。It is the schematic when the spectroscopic sheet in the present invention has a three-layer configuration. 本発明における分光シートの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the spectroscopic sheet in this invention.

本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明を簡単にするため、各図の対応する部位には同じ符号を付している。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For the sake of simplicity, the same reference numerals are assigned to corresponding parts in the drawings.

図1は本発明における分光シート11に光線12が入射した際の概略を示している。また、図2は本発明における分光シート11の層構成の一例を示した概略断面図である。 FIG. 1 shows an outline when a light beam 12 is incident on a spectral sheet 11 according to the present invention. FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the layer structure of the spectroscopic sheet 11 in the present invention.

本発明の分光シート11は、機械的強度の異なる3つの層、すなわち、中心層21、光の入射面となる表層22、その裏面側を構成する裏層23で構成される。 The spectroscopic sheet 11 of the present invention includes three layers having different mechanical strengths, that is, a center layer 21, a surface layer 22 that is a light incident surface, and a back layer 23 that constitutes the back side thereof.

中心層21には、MI値(メルトインデックス;流動性指数)が低い材料、すなわち硬い材料を用いることが望ましい。これにより、分光シート自体の充分な機械的強度を得られ、分光シート全体を薄くする事が出来る。
また、表層22、もしくは裏層23に中心層21より高いMI値の樹脂を用いることで、微細であり、かつエッジを有するパターンを良好に転写することが出来る。
The center layer 21 is desirably made of a material having a low MI value (melt index; fluidity index), that is, a hard material. Thereby, sufficient mechanical strength of the spectroscopic sheet itself can be obtained, and the entire spectroscopic sheet can be thinned.
Further, by using a resin having an MI value higher than that of the center layer 21 for the surface layer 22 or the back layer 23, a fine pattern having an edge can be transferred satisfactorily.

加えて、表層22と裏層23は同じ材料を用いつつ、厚さ、即ち層比を等しくすることが望ましい。これにより、分光シート使用時の加温から生じる変形(そり)を抑えることができる。即ち、アクリル単層品を押出法で成形した場合には必ずそりが生じるが、分光シートを多層構成とすることで、温度の上昇時においても、分光シート内部での応力バランスが保たれるので変形が抑制され高温耐性を向上させることが出来る。 In addition, it is desirable that the surface layer 22 and the back layer 23 use the same material, but have the same thickness, that is, the layer ratio. Thereby, the deformation | transformation (warping) resulting from the heating at the time of spectroscopic sheet use can be suppressed. In other words, warping always occurs when an acrylic single-layer product is molded by an extrusion method, but the stress balance within the spectroscopic sheet can be maintained even when the temperature rises by making the spectroscopic sheet a multilayer structure. Deformation is suppressed and high temperature resistance can be improved.

なお、本実施形態では分光シート11を中心層21、表層22、裏層23の3層構成としているが、その他の機能を持つ層を必要に応じて適宜設けてもよい。   In the present embodiment, the spectroscopic sheet 11 has a three-layer configuration including the center layer 21, the surface layer 22, and the back layer 23. However, layers having other functions may be provided as appropriate.

分光シート11に入射した光線12は、表層22に形成されたブレーズド回折格子24により分光され、波長に応じた入射角度で裏層23に達する。そして、裏面において全反射となる臨界角を境として、シート内部に向かい全反射を起こしてシート内を導光して射出する光線13と、透過によりシート外部に射出する光線14とに分光することができる。 The light beam 12 incident on the spectroscopic sheet 11 is split by the blazed diffraction grating 24 formed on the surface layer 22 and reaches the back layer 23 at an incident angle corresponding to the wavelength. Then, with the critical angle at which the total reflection occurs on the back surface as a boundary, the light beam 13 that is totally reflected toward the inside of the sheet and is guided through the sheet to be emitted, and the light beam 14 that is emitted to the outside of the sheet by transmission is split Can do.

ここで、分光シートの表層22に設けるブレーズド回折格子24の形状を決定する。
分光シート11から射出される光線の角度は、分光シート11へ入射する光線の角度と、ブレーズド格子を構成する樹脂の屈折率、ブレーズド格子を構成するプリズムの角度を式(1)、式(2)により定義することで決定できる。
Here, the shape of the blazed diffraction grating 24 provided on the surface layer 22 of the spectroscopic sheet is determined.
The angle of the light beam emitted from the spectroscopic sheet 11 is the angle of the light beam incident on the spectroscopic sheet 11, the refractive index of the resin composing the blazed grating, and the angle of the prism composing the blazed grating. ) Can be determined by defining.

Figure 2015225217

n1 : 入射側屈折率
n2 : 出射側屈折率
θ1: 入射角
θ2: 出射角(透過)
Figure 2015225217

α : 入射角
β : 出射角(反射)
d : 格子間隔
λ : 波長
m : 整数
Figure 2015225217

n1: Incident side refractive index
n2: Output side refractive index θ1: Incident angle θ2: Output angle (transmission)
Figure 2015225217

α: Incident angle β: Output angle (reflection)
d: Lattice spacing λ: Wavelength m: Integer

詳細には、まず、任意の波長が裏面側において全反射角となるよう、プリズムの角度をスネルの法則を適用することで決定する。
その後、プリズムから出る光線の射出角θ2と、プリズムの繰返し構造による回折透過光の出射角とが一致するように式(1)、式(2)を用いてプリズムのピッチを決める(いわゆるリトロー配置)。以上により、強い1次回折光を生じるブレーズド回折格子24を得ることが出来る。なお、回折による透過光の出射角は、反射の出射角βを求め、分光シートの表面で面対象とした角度となる。
尚、屈折率については、表層の素材により決定されるので、適宜選定する。
Specifically, first, the angle of the prism is determined by applying Snell's law so that an arbitrary wavelength becomes the total reflection angle on the back surface side.
Thereafter, the prism pitch is determined by using the equations (1) and (2) so that the exit angle θ2 of the light beam emitted from the prism and the exit angle of the diffracted transmitted light by the repetitive structure of the prism match (so-called Littrow arrangement). ). Thus, a blazed diffraction grating 24 that generates strong first-order diffracted light can be obtained. In addition, the outgoing angle of the transmitted light by diffraction is an angle that is obtained as a surface object on the surface of the spectroscopic sheet by obtaining the outgoing angle β of reflection.
Since the refractive index is determined by the material of the surface layer, it is appropriately selected.

分光シート11の製造時には、Tダイによる多層押出法や、インジェクション法、あるいは、押出コーティング法などを用いることができる。本発明で得られる分光シート11には、中心層21に硬い樹脂層を選択しているため、従来では高精度形状転写が難しかった押出法による製造が可能となり、インジェクション法と比べて生産性を向上させることができる。
以下では、生産性に優れたTダイによる多層押出法を用いた場合について図3を用いて説明する。
When manufacturing the spectroscopic sheet 11, a multilayer extrusion method using a T-die, an injection method, an extrusion coating method, or the like can be used. In the spectral sheet 11 obtained by the present invention, since a hard resin layer is selected as the center layer 21, it is possible to manufacture by the extrusion method, which has conventionally been difficult to transfer with high accuracy, and the productivity is higher than that of the injection method. Can be improved.
Below, the case where the multilayer extrusion method by T die excellent in productivity is used is demonstrated using FIG.

Tダイによる多層押出法とは、異種の樹脂をそれぞれ溶融して吐出させる押出機をフィードブロックに接続し、フィードブロック内で合流多層化した後に冷却ロールで樹脂を冷却しながら多層樹脂膜として吐出させる方式である。 The multi-layer extrusion method using T-die is to connect an extruder that melts and discharges different types of resin to the feed block, merges and multi-layers in the feed block, and then discharges as a multilayer resin film while cooling the resin with a cooling roll. It is a method to make it.

中心層21を構成する樹脂36と、表層22及び裏層23を構成する樹脂37は、それぞれ異なる押出機31a、b、cにて溶融され、Tダイ32へ供給される。なお、各樹脂の積層方法については実用化されている一般の多層化技術を使用できる。即ち、Tダイ32の上流部分に設けられるフィードブロック(図示せず)等で行っても良いし、Tダイ32内部で合流多層化させてもよい。 The resin 36 constituting the center layer 21 and the resin 37 constituting the surface layer 22 and the back layer 23 are melted by different extruders 31 a, b and c and supplied to the T die 32. In addition, about the lamination | stacking method of each resin, the general multilayering technique currently utilized can be used. That is, it may be performed by a feed block (not shown) or the like provided in the upstream portion of the T die 32, or may be multi-layered inside the T die 32.

引取り機(図示せず)に到達した溶融樹脂は冷却ロール33および冷却ロール34間で挟み込まれる。その際、冷却ロール34に密着するようにロール温度、トルク、挟圧を調整する。
このとき、冷却ロールで挟み込む力をコントロールすることで、厚みの調整を行うことも可能であるが、樹脂が外力で変形可能な温度に保たれていることが必要である。
The molten resin that has reached the take-up machine (not shown) is sandwiched between the cooling roll 33 and the cooling roll 34. At that time, the roll temperature, torque, and pinching pressure are adjusted so as to be in close contact with the cooling roll 34.
At this time, it is possible to adjust the thickness by controlling the force sandwiched between the cooling rolls, but it is necessary that the resin be kept at a temperature that can be deformed by an external force.

冷却ロール34と冷却ロール35で除熱を行うと共に、冷却ロールの温度差や、張力等を調整してシートの反りを矯正しながらシーティングを行う。 Heat removal is performed by the cooling roll 34 and the cooling roll 35, and sheeting is performed while adjusting the temperature difference and tension of the cooling roll to correct the warp of the sheet.

なお、多層押出し法を行う際には、フローマークの発生を防ぐ事が重要である。フローマークとは流動性の高い樹脂同士を合わせる際に、それぞれ他方と異なる流動性を持つために生じる現象である。一般的な対策としては、各層の樹脂にMI値が近いものを選定し、Tダイ吐出後の流速をそろえる方法が取られる。 It is important to prevent the occurrence of flow marks when performing the multilayer extrusion method. A flow mark is a phenomenon that occurs because, when resins having high fluidity are combined, each has a different fluidity from the other. As a general measure, a method is adopted in which a resin having a MI value close to that of each layer of resin is selected and the flow speed after discharging the T-die is made uniform.

一方、本発明においては、前述したように中間層21と表層22、裏層23でMI値の異なる樹脂を使用するため、Tダイ内で多層化される樹脂の温度を各層毎に調整し、フローマークが発生しない吐出条件を決定する必要がある。
即ち、中心層21に粘度の高い樹脂を選定し、表層22あるいは裏層23といった粘度の低い樹脂を薄く沿わせるように吐出条件(温度や吐出量)を調整することで、フローマークの無い良好な樹脂膜を得ることが出来る。
On the other hand, in the present invention, as described above, since the intermediate layer 21, the surface layer 22, and the back layer 23 use resins having different MI values, the temperature of the resin layered in the T-die is adjusted for each layer, It is necessary to determine a discharge condition that does not generate a flow mark.
That is, by selecting a resin having a high viscosity for the center layer 21 and adjusting the discharge conditions (temperature and discharge amount) so that a low-viscosity resin such as the front layer 22 or the back layer 23 is thinly aligned, the flow mark is excellent. Can be obtained.

この際、樹脂シートが適切な層比、厚みとなるよう、押出機31の回転数やTダイのリップボルト、温度条件等も調整する。 At this time, the rotational speed of the extruder 31, the lip bolt of the T die, the temperature condition, and the like are also adjusted so that the resin sheet has an appropriate layer ratio and thickness.

このようにして得られた樹脂シートが薄手の場合にはスリッター、厚手の場合には丸鋸やランニングソー、レーザー断裁などを適宜選定し、断裁することで本発明の分光シート11を得る。 When the resin sheet thus obtained is thin, a slitter is selected, and when it is thick, a circular saw, a running saw, laser cutting, or the like is appropriately selected and cut to obtain the spectral sheet 11 of the present invention.

次に、ブレーズド回折格子24を表層22に形状転写する方法について説明する。
分光シート11の表層22に、光学形状を設ける場合の転写法の一例として、予め冷却ロールを構成する樹脂あるいは金属等の基材に光学形状を刻んでおき、その形状を転写する。
Next, a method for transferring the shape of the blazed diffraction grating 24 to the surface layer 22 will be described.
As an example of a transfer method in the case where an optical shape is provided on the surface layer 22 of the spectroscopic sheet 11, the optical shape is engraved in advance on a base material such as resin or metal constituting the cooling roll, and the shape is transferred.

形状転写を行う冷却ロールは、鉄芯上に銅メッキを施し、銅メッキ層を彫刻する。例えばダイヤモンドバイトによる切削加工、砥石による研削加工、選択的に腐食を施すエッチング加工やその他多くの既存のパターンニング技術を用いることで成型する。
この銅メッキ層上に、クロムメッキを施すことで、表面硬度の向上による銅メッキ層の保護を図ることが可能となる。
The cooling roll that performs shape transfer performs copper plating on the iron core and engraves the copper plating layer. For example, it is formed by using a cutting tool using a diamond tool, a grinding process using a grindstone, an etching process that selectively corrodes, and many other existing patterning techniques.
By performing chromium plating on the copper plating layer, it becomes possible to protect the copper plating layer by improving the surface hardness.

この他にも金属やセラミックをシリンダー表面に溶射、研磨を施した耐久性の高いロールや、ニッケル表面に形状を刻んだロール等を用いても良い。
冷却ロールによって充分に冷やされた樹脂シートは、フィルム状であれば巻取り加工、板状であれば断裁加工により製造できる。
In addition to this, a highly durable roll in which metal or ceramic is thermally sprayed and polished on the cylinder surface, a roll having a shape cut on the nickel surface, or the like may be used.
The resin sheet sufficiently cooled by the cooling roll can be manufactured by a winding process if it is a film, or by a cutting process if it is a plate.

上記で説明した製造過程において、樹脂シートへの形状転写は表層22を溶融状態にして行うため、樹脂温度を高温とし、できるだけTダイ32に近い上流側で行うことが望ましい。例えば、アクリル樹脂の場合には、245℃まで加熱すると転写性が良好となり、吐出量約100Kg/hにて吐出することで、有効幅500mm、厚さ2mmの分光シートを得ることができる。 In the manufacturing process described above, since the shape transfer to the resin sheet is performed with the surface layer 22 in a molten state, it is desirable that the resin temperature be high and that the upstream side be as close to the T die 32 as possible. For example, in the case of an acrylic resin, transferability is improved when heated to 245 ° C., and a spectral sheet having an effective width of 500 mm and a thickness of 2 mm can be obtained by discharging at a discharge rate of about 100 kg / h.

また、その他の形状転写方法として、透明な多層樹脂シートを作成した上で、切削や熱圧加工などの後加工により形状成形を行っても良い。 As another shape transfer method, after forming a transparent multilayer resin sheet, shape forming may be performed by post-processing such as cutting or hot pressing.

本発明における分光シート11は、透明部材からなり、一般的な光学用透明樹脂を用いて構成することが出来る。加工が比較的容易なプラスチック材料、例えば、ポリカーボネイト樹脂、MS(メタクリルスチレン)樹脂などを用いれば耐衝撃性に優れた割れにくい特徴を持たせることが出来る。またアクリル系樹脂やポリスチレン系樹脂を用いれば耐擦性を向上させることが可能となる。 The spectroscopic sheet 11 in the present invention is made of a transparent member, and can be configured using a general optical transparent resin. If a plastic material that is relatively easy to process, for example, polycarbonate resin, MS (methacrylstyrene) resin, or the like, is used, it is possible to have a feature that is excellent in impact resistance and is difficult to break. Further, if acrylic resin or polystyrene resin is used, it is possible to improve the abrasion resistance.

本発明の分光シート11の中心層21は、分光シート11自身の機械的強度を有しつつ、高い透明性を有している事が望ましい。一般的には前述のポリカーボネイトやアクリル系樹脂を選定すると良い。
また、分光シート11の表層22、あるいは、裏層23は、中心層21を構成する樹脂とMI値が異なる材料を使用すればよい。このため、例えば前出のポリカーボネイトとアクリルなど、異樹脂の組み合わせでもよい。
The central layer 21 of the spectral sheet 11 of the present invention desirably has high transparency while having the mechanical strength of the spectral sheet 11 itself. In general, the aforementioned polycarbonate or acrylic resin is preferably selected.
In addition, the surface layer 22 or the back layer 23 of the spectroscopic sheet 11 may be made of a material having an MI value different from that of the resin constituting the center layer 21. For this reason, for example, a combination of different resins such as the above-mentioned polycarbonate and acrylic may be used.

なお、異樹脂を組み合わせる場合、比較的容易に製造できるものの、樹脂の溶融温度や溶融時の粘度などによる加工条件に隔たりがある場合には加工性が著しく低下する可能性がある。
この場合には、同じ種類の樹脂で分子量の異なるものや、添加剤を加えたものなどを選定することで、樹脂の溶融温度や溶融時の粘度などの加工条件が両立しやすいため、シート加工が容易となる。
When different resins are combined, they can be manufactured relatively easily, but if there is a difference in processing conditions depending on the melting temperature of the resin and the viscosity at the time of melting, the workability may be significantly reduced.
In this case, the same type of resin with different molecular weights or those with additives added can be selected to easily satisfy the processing conditions such as the melting temperature and viscosity at the time of melting. Becomes easy.

3層を構成する樹脂の選定を行う際には、上述したように、中心層21の機械的強度、表層22あるいは裏層23への形状転写性が最重要となる。
分光シート11の機械的強度は、中心層21のMI値でほぼ決定されるので、比較的低MI値の樹脂を選定する。例えばMI値が0.8〜6の樹脂(例えば三菱レイヨン製アクリル樹脂であれば、VH4,VH5,MDなどが該当する。)を用いた場合、下記で説明する層比の範囲において良好な機械的強度を得ることが出来る。
When selecting the resin constituting the three layers, as described above, the mechanical strength of the center layer 21 and the shape transferability to the surface layer 22 or the back layer 23 are the most important.
Since the mechanical strength of the spectroscopic sheet 11 is substantially determined by the MI value of the center layer 21, a resin having a relatively low MI value is selected. For example, when a resin having an MI value of 0.8 to 6 (for example, VH4, VH5, MD, etc., is an acrylic resin manufactured by Mitsubishi Rayon, etc.), it is a good machine in the range of the layer ratio described below. Strength can be obtained.

表層22、あるいは、裏層23に形状を転写する場合には、MI値が5.5〜20の範囲(例えば三菱レイヨン製アクリル樹脂であれば、VH5,TF8,TF9などが該当する。)が好ましい。この範囲内ではライン速度(型を押当てる時間)と樹脂に加える圧力のバランスが取りやすく、プリズム形状の様なエッジを有するパターンの形状転写が可能となる。更に、表層が比較的柔らかくなり、素材の形状復元性が向上するため、コスレや割れ欠けなどが生じにくく耐久性が向上する効果を得られる。 When the shape is transferred to the surface layer 22 or the back layer 23, the MI value is in the range of 5.5 to 20 (for example, VH5, TF8, TF9, etc. in the case of Mitsubishi Rayon acrylic resin). preferable. Within this range, it is easy to balance the line speed (time for pressing the mold) and the pressure applied to the resin, and it is possible to transfer the shape of a pattern having an edge like a prism shape. Furthermore, since the surface layer becomes relatively soft and the shape restoration property of the material is improved, it is possible to obtain an effect that durability and durability are less likely to occur, such as rusting and cracking.

さらに好ましくは、表層22あるいは裏層23のMI値が10〜20の範囲、かつ中心層21のMI値が2〜6の範囲であれば、充分な効果が得られる上に、生産性も良好となる。 More preferably, if the MI value of the surface layer 22 or the back layer 23 is in the range of 10 to 20 and the MI value of the center layer 21 is in the range of 2 to 6, sufficient effects can be obtained and the productivity is also good. It becomes.

表層22あるいは裏層23のMI値が5.5未満の場合は、形状の転写性が不良となる。また、20を超える場合には、中心層21のMI値以下となる材料を選択することが難しくなる。
中心層21のMI値が0.8未満では、樹脂粘度が高すぎて、スムースなシーティングが困難となる他、表層22あるいは裏層23との流動性の適合性が取れずにフローマークも生じる為、外観不良となる。このフローマークは中心層21のMI値が6を越えた場合にも生じるため、望ましくない。
When the MI value of the surface layer 22 or the back layer 23 is less than 5.5, the shape transferability is poor. Further, when it exceeds 20, it becomes difficult to select a material having a MI value of the center layer 21 or less.
If the MI value of the center layer 21 is less than 0.8, the resin viscosity is too high and smooth sheeting becomes difficult, and the fluidity is not compatible with the surface layer 22 or the back layer 23 and a flow mark is also generated. Therefore, the appearance is poor. This flow mark is not desirable because it also occurs when the MI value of the central layer 21 exceeds 6.

分光シート中における境界面で、入射光の全反射や反射による作用を得るには、表裏層と中間層の境界面での屈折率差が0.05未満であればよく、特に0.001未満となれば、境界面での光作用は無視してよい。同種の樹脂を選定する場合には、グレードや添加物による屈折率差が非常に小さく、殆ど影響がないため、樹脂を幅広く選定できる。
例えば、アクリル樹脂を選定する場合には、三菱レイヨンアクリペットVH、及びTF9の場合、共に、屈折率1.490であり、屈折率差0.0001未満の組み合わせが得られる。
In order to obtain the effect of total reflection and reflection of incident light at the boundary surface in the spectroscopic sheet, the difference in refractive index between the front and back layers and the intermediate layer may be less than 0.05, and particularly less than 0.001. Then, the light action at the boundary surface can be ignored. When selecting the same type of resin, the difference in refractive index due to grades and additives is very small and has almost no effect, so a wide variety of resins can be selected.
For example, when an acrylic resin is selected, in the case of Mitsubishi Rayon Acrypet VH and TF9, both have a refractive index of 1.490, and a combination having a refractive index difference of less than 0.0001 is obtained.

また、各層の中心部における厚み比を、2:6:2から0.3:6:0.3の範囲で形成することで、例えば本構成の中心層に用いた樹脂のみで製造した単層品と同等のシート特性を持たせることができる。
2:6:2を超えて表層を厚くした場合、吐出した樹脂が柔らかすぎるためバンクマークを生じ、シーティングが困難となる。また、0.3:6:0.3より表層を薄くした場合、樹脂層の均一な厚み分布の維持が困難となり、部分的に形状転写が出来ないなど、不具合を生じるため望ましくない。
In addition, by forming the thickness ratio in the center of each layer in the range of 2: 6: 2 to 0.3: 6: 0.3, for example, a single layer manufactured only with the resin used for the center layer of this configuration It can have the same sheet characteristics as the product.
When the surface layer is thickened exceeding 2: 6: 2, the discharged resin is too soft, resulting in a bank mark, making sheeting difficult. Further, when the surface layer is made thinner than 0.3: 6: 0.3, it is difficult to maintain a uniform thickness distribution of the resin layer, and it is not desirable because it causes problems such as partial transfer of the shape.

本発明は、分光素子として適用することができ、特に大判かつ板状の分光シートを得られるので、計測用の他、ディスプレイや太陽光利用などの分野で適用できる。本発明の分光用光学シートを用いた太陽光利用の一例として、太陽光中の任意の波長を分光シートにより分光し、太陽光発電装置に効率的に照射することができる。例えば、太陽光を赤外光と可視光に分光することで、可視光による発電に最適設計された太陽光発電装置と、赤外光による熱電効果を用いた発電を併用することができ、効率的な運用が可能となる。
また別のケースとして、太陽光発電には比較的利用効率の低い可視光を分光して、発電ではなく、植物の生育用途に活用する方法が挙げられる。これは通常の分光方法では分光した光線の射出位置が同一点もしくはごく近い位置となり、両者の空間的な設置を困難にしていたが、本発明の分光シートでは分光後の光線の射出位置を分離・調整することが可能なため、前記太陽光発電装置の使用と同時に植物の生育を効率良く行うことができる。なお、本例において植物の生育用途に用いる光は赤外光を含まないため、光合成の効率も高まり、植物の成長促進効果を期待できる。
The present invention can be applied as a spectroscopic element, and in particular, a large and plate-like spectroscopic sheet can be obtained. Therefore, the present invention can be applied not only for measurement but also in fields such as a display and sunlight utilization. As an example of the use of sunlight using the optical sheet for spectroscopy of the present invention, an arbitrary wavelength in sunlight can be dispersed with the spectrum sheet, and the photovoltaic power generation apparatus can be efficiently irradiated. For example, by splitting sunlight into infrared light and visible light, it is possible to use a solar power generation device optimally designed for power generation with visible light and power generation using the thermoelectric effect with infrared light. Operation becomes possible.
In another case, solar power generation includes a method in which visible light with relatively low utilization efficiency is dispersed and used for plant growth instead of power generation. This is because in the normal spectroscopic method, the emission position of the dispersed light beam is the same point or very close position, making it difficult to install both spatially. However, in the spectroscopic sheet of the present invention, the light emission position after the separation is separated. -Since it can be adjusted, a plant can be efficiently grown simultaneously with the use of the solar power generation device. In addition, since the light used for the plant growth use in this example does not contain infrared light, the efficiency of photosynthesis is also increased, and a plant growth promoting effect can be expected.

以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の技術的思想を逸脱しない限り、設計変更等をできることはいうまでもない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was illustrated, this invention is not limited to the said embodiment, It cannot be overemphasized that a design change etc. can be performed unless it deviates from the technical idea of this embodiment.

(実施例1)
多層押出し法により、幅500mm、シート厚さ2mm、各層の中心部における厚み比を0.5:6:0.5とした成形品について、表層に90°の頂角を持つプリズム形状を転写する実験を行った。
Example 1
An experiment was conducted to transfer a prism shape having an apex angle of 90 ° to the surface layer of a molded product having a width of 500 mm, a sheet thickness of 2 mm, and a thickness ratio of 0.5: 6: 0.5 at the center of each layer by multilayer extrusion. .

なお、ブレーズド回折格子24を形成する表層と裏層の材料として、三菱レイヨン製TF9(MI値:20)を選定した。また、中間層21には、物性が安定していてシーティングが行ないやすい、三菱レイヨン製VHを選定した。 Note that TF9 (MI value: 20) manufactured by Mitsubishi Rayon was selected as the material for the front and back layers forming the blazed diffraction grating 24. As the intermediate layer 21, VH made by Mitsubishi Rayon, which has stable physical properties and is easy to perform sheeting, was selected.

(実施例2)
本構成品の反り量を計測する実験を行った。実施例1で得た分光シートを774mm×430mmに断裁し、80℃で2時間放置した。
(Example 2)
An experiment was conducted to measure the amount of warpage of this component. The spectroscopic sheet obtained in Example 1 was cut into 774 mm × 430 mm and left at 80 ° C. for 2 hours.

(実施例3)
実施例1と同じ層構成(樹脂種類、層比)のまま押出機の引取速度を上げ、分光シートの厚さを1mmで製造し、強度を確認する実験を行った。
(Example 3)
With the same layer structure (resin type, layer ratio) as in Example 1, the take-up speed of the extruder was increased, the spectral sheet was manufactured with a thickness of 1 mm, and the strength was confirmed.

(実施例4)
実施例1と同じ層構成(樹脂種類、層比)を持つ本発明の分光シート11に光を入射し、紫外線とその他の波長を分光する実験を行った。
表層に選定した三菱レイヨン製TF9の波長毎の屈折率はそれぞれ、C線(λ=656nm)は1.4891、D線(λ=587nm)は1.4915、F線(λ=486nm)は1.4875、g線(λ=436nm)は1.5027である。即ち本実施例では、紫外光となるg線と、それ以外の光線を分光することが課題となる。
Example 4
An experiment was conducted in which light was incident on the spectroscopic sheet 11 of the present invention having the same layer configuration (resin type, layer ratio) as in Example 1, and ultraviolet rays and other wavelengths were dispersed.
Refractive index for each wavelength of TF9 made by Mitsubishi Rayon selected as the surface layer is 1.4891 for C line (λ = 656 nm), 1.4915 for D line (λ = 587 nm), and 1 for F line (λ = 486 nm). 4875, g-line (λ = 436 nm) is 1.5027. That is, in this embodiment, the problem is to split g-rays that become ultraviolet light and other light rays.

まず、式(1)、式(2)より、ブレーズド回折格子24の形状に関する各値を決定した。即ち、入射側のプリズム角を83°、光線12の入射角をシート垂線に対して6°、プリズムのピッチを0.40μmに設定した。
次に、冷却ロール34の金型に、決定したブレーズド回折格子形状を彫刻した。樹脂の冷却には3本ロール方式の引取り機を使用した。
First, each value regarding the shape of the blazed diffraction grating 24 was determined from the equations (1) and (2). That is, the incident-side prism angle was set to 83 °, the incident angle of the light beam 12 was set to 6 ° with respect to the sheet normal, and the prism pitch was set to 0.40 μm.
Next, the determined blazed diffraction grating shape was engraved on the mold of the cooling roll 34. A three roll type take-up machine was used for cooling the resin.

(比較例1)
実施例1の比較例として、中心層21(三菱レイヨン製VH)のみで製造した単層品を作成し、90°の頂角を持つプリズム形状の転写実験を行った。
(Comparative Example 1)
As a comparative example of Example 1, a single-layer product manufactured using only the center layer 21 (VH manufactured by Mitsubishi Rayon) was prepared, and a prism-shaped transfer experiment having a 90 ° apex angle was performed.

(比較例2)
比較例1と同様の単層品を作成し、実施例2と同様の実験を行った。
(Comparative Example 2)
A single-layer product similar to Comparative Example 1 was prepared, and an experiment similar to Example 2 was performed.

(比較例3)
比較例1と同様の単層品を作成し、実施例3と同様の実験を行った。
(Comparative Example 3)
A single-layer product similar to Comparative Example 1 was prepared, and an experiment similar to Example 3 was performed.

(実験結果)
実施例1の本構成品では、90°の頂角を持つプリズム形状の100%まで樹脂が達し、完全な形状転写を実現できた。一方、比較例1の単層品では、プリズム形状の概ね60%前後までしか樹脂が達せず不完全な形状転写となった。これは、本構成品について溶融状態の表層22の粘度が比較例1で得た単層品より低いものを使用しているためである。
(Experimental result)
In this component of Example 1, the resin reached 100% of the prism shape having a 90 ° apex angle, and complete shape transfer could be realized. On the other hand, in the single-layer product of Comparative Example 1, the resin reached only about 60% of the prism shape, resulting in incomplete shape transfer. This is because the viscosity of the melted surface layer 22 is lower than that of the single-layer product obtained in Comparative Example 1 for this component.

実施例2の本構成品では、長手方向で3mmの反り量となった。一方、比較例2の単層品では17mmの反り量となった。反り量の許容範囲は使用用途により異なるが、概ね3mm以内が求められている。実施例2と比較例2の結果より、本構成品は充分実用可能と考えられる一方、単層品では、使用可能な用途が限定される結果となった。 In this configuration product of Example 2, the warpage amount was 3 mm in the longitudinal direction. On the other hand, in the single layer product of Comparative Example 2, the warpage amount was 17 mm. The allowable range of warpage varies depending on the intended use, but is generally within 3 mm. From the results of Example 2 and Comparative Example 2, it is considered that this component is sufficiently practical, while the single-layer product is limited in usable applications.

実施例3の本構成品では、人手で持ち上げた際に、割れ・欠けを生じることなく、生産性に優れた分光シートを得ることができた。一方、比較例3の単層品では、人手で持ち上げると、割れ・欠けが生じてしまい、著しく生産性を損なう結果となった。 With this component of Example 3, a spectroscopic sheet having excellent productivity could be obtained without causing cracks or chipping when lifted manually. On the other hand, the single-layer product of Comparative Example 3 was cracked and chipped when lifted manually, resulting in significant loss of productivity.

上記実験結果より、本発明で得た分光シートは、光学設計に即したプリズム形状を良好に転写可能であり、かつ、必要な強度を兼ね備えていることが確認できる。   From the above experimental results, it can be confirmed that the spectral sheet obtained by the present invention can transfer the prism shape in accordance with the optical design well and has the necessary strength.

実施例4の結果では、裏層側の平坦面において、g線以外の光線は屈折してシートから射出し、g線のみ全反射となり、シートから射出されずシート内を導光することを確認できた。また、高次の回折光は生じず最大の回折効率を得ると共に、透過回折光と屈折光が重ね合わされ、効率よく分光することが確認できた。 In the result of Example 4, on the flat surface on the back layer side, it was confirmed that light rays other than g-line were refracted and emitted from the sheet, and only g-line was totally reflected and not emitted from the sheet but guided inside the sheet. did it. Further, it was confirmed that high-order diffracted light was not generated and the maximum diffraction efficiency was obtained, and the transmitted diffracted light and the refracted light were superposed to perform efficient spectroscopy.

11・・・分光シート
12・・・入射光
13・・・導光して射出する光線
14・・・透過により射出する光線
21・・・本発明の分光シートの主層
22・・・本発明の分光シートの表層
23・・・本発明の分光シートの裏層
24・・・ブレーズド回折格子
31a・・・押出機
31b・・・押出機
31c・・・押出機
32・・・Tダイ
33・・・冷却ロール
34・・・冷却ロール
35・・・冷却ロール
36・・・主層を構成する樹脂
37・・・表層もしくは裏層を構成する樹脂
38a・・・樹脂ペレット
38b・・・樹脂ペレット
38c・・・樹脂ペレット
39・・・スクリュー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Spectral sheet 12 ... Incident light 13 ... Light beam 14 guided and emitted 14 ... Light beam 21 emitted by transmission 21 ... Main layer 22 of the spectral sheet of the present invention ... Surface layer 23 of the spectroscopic sheet of the present invention ... Back layer 24 of the spectroscopic sheet of the present invention ... Blaze diffraction grating 31a ... Extruder 31b ... Extruder 31c ... Extruder 32 ... T-die 33 ..Cooling roll 34 ... Cooling roll 35 ... Cooling roll 36 ... Resin 37 constituting the main layer ... Resin 38a constituting the surface layer or back layer ... Resin pellet 38b ... Resin pellet 38c ... resin pellet 39 ... screw

Claims (6)

シート上の光入射面側に分光素子が形成され、
前記光入射面の反対側の面が平坦面となっている分光用光学シートであって、
前記分光用光学シートは、前記分光素子が形成された表層と、
前記平坦面が形成された裏層と、
前記表層と前記裏層間に設けた中心層を少なくとも含む積層体から成り、
前記分光素子は、前記分光素子の形状、屈折率、隣接する前記分光素子間隔、前記分光用光学シートに入射する光の入射角について、以下の式1、式2の関係を満たすことを特徴とする分光用光学シート。
Figure 2015225217

n1 : 入射側屈折率
n2 : 出射側屈折率
θ1: 入射角
θ2: 出射角(透過)
Figure 2015225217

α : 入射角
β : 出射角(反射)
d : 格子間隔
λ : 波長
m : 整数
A spectroscopic element is formed on the light incident surface side of the sheet,
A spectroscopic optical sheet having a flat surface opposite to the light incident surface,
The spectroscopic optical sheet includes a surface layer on which the spectroscopic element is formed,
A back layer on which the flat surface is formed;
A laminate including at least a central layer provided between the surface layer and the back layer,
The spectroscopic element satisfies the relationship of the following formulas 1 and 2 with respect to the shape of the spectroscopic element, the refractive index, the spacing between the adjacent spectroscopic elements, and the incident angle of light incident on the spectroscopic optical sheet. Spectral optical sheet.
Figure 2015225217

n1: Incident side refractive index
n2: Output side refractive index θ1: Incident angle θ2: Output angle (transmission)
Figure 2015225217

α: Incident angle β: Output angle (reflection)
d: Lattice spacing λ: Wavelength m: Integer
前記表層、前記裏層、前記中心層は、機械的強度がそれぞれ異なる層で構成されていることを特徴とする、
請求項1に記載の分光用光学シート。
The surface layer, the back layer, and the center layer are composed of layers having different mechanical strengths,
The spectroscopic optical sheet according to claim 1.
前記表層及び前記裏層に用いる材料のMI(メルトインデックス)値が、前記中心層に用いる材料のMI値より高いことを特徴とする、
請求項1又は2に記載の分光用光学シート。
The MI (melt index) value of the material used for the surface layer and the back layer is higher than the MI value of the material used for the center layer,
The spectroscopic optical sheet according to claim 1 or 2.
前記表層及び前記裏層に用いる材料のMI値が5.5〜20の範囲からなり、前記中心層のMI値が0.8〜6の範囲からなることを特徴とする、
請求項1から3のいずれかに記載の分光用光学シート。
The MI value of the material used for the surface layer and the back layer is in the range of 5.5 to 20, and the MI value of the center layer is in the range of 0.8 to 6,
The spectroscopic optical sheet according to any one of claims 1 to 3.
前記表層、前記中心層、前記裏層の厚み比がそれぞれ2:6:2〜0.3:6:0.3の範囲で構成されていることを特徴とする、
請求項1から4のいずれかに記載の分光用光学シート。
The thickness ratio of the surface layer, the center layer, and the back layer is configured in the range of 2: 6: 2 to 0.3: 6: 0.3, respectively.
The spectroscopic optical sheet according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のいずれかに記載の分光用光学シートを含むことを特徴とする計測装置又はディスプレイ又は太陽光発電装置。   A measuring device, a display, or a solar power generation device comprising the spectroscopic optical sheet according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017171072A1 (en) * 2016-03-31 2019-02-14 国立研究開発法人理化学研究所 Transmission diffraction grating, optical waveguide, and usage and design method of transmission diffraction grating
WO2022137902A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 ソニーグループ株式会社 Optical member and optical device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004343022A (en) * 2003-05-15 2004-12-02 Toshiaki Mihara Solar power generation method and device
JP2005115176A (en) * 2003-10-09 2005-04-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Spectroscopic element, diffraction grating, compound diffraction grating, color display device, demultiplexer and manufacturing method for diffraction grating
JP2009266792A (en) * 2008-04-03 2009-11-12 Hitachi Chem Co Ltd Surface light source device and liquid crystal display device
JP2011170257A (en) * 2010-02-22 2011-09-01 Hitachi Displays Ltd Liquid crystal display device
US20120206812A1 (en) * 2009-10-21 2012-08-16 Canon Kabushiki Kaisha Laminated diffractive optical element and optical system
JP2014081479A (en) * 2012-10-16 2014-05-08 Toppan Printing Co Ltd Optical sheet and manufacturing method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004343022A (en) * 2003-05-15 2004-12-02 Toshiaki Mihara Solar power generation method and device
JP2005115176A (en) * 2003-10-09 2005-04-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Spectroscopic element, diffraction grating, compound diffraction grating, color display device, demultiplexer and manufacturing method for diffraction grating
JP2009266792A (en) * 2008-04-03 2009-11-12 Hitachi Chem Co Ltd Surface light source device and liquid crystal display device
US20120206812A1 (en) * 2009-10-21 2012-08-16 Canon Kabushiki Kaisha Laminated diffractive optical element and optical system
JP2011170257A (en) * 2010-02-22 2011-09-01 Hitachi Displays Ltd Liquid crystal display device
JP2014081479A (en) * 2012-10-16 2014-05-08 Toppan Printing Co Ltd Optical sheet and manufacturing method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017171072A1 (en) * 2016-03-31 2019-02-14 国立研究開発法人理化学研究所 Transmission diffraction grating, optical waveguide, and usage and design method of transmission diffraction grating
WO2022137902A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 ソニーグループ株式会社 Optical member and optical device

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