JP2016001213A - 回折格子、撮像装置、表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入射光を複数の回折光に分離するとともに、効率よく製造することができる回折格子を提供する。
【解決手段】回折格子１は、光軸の方向が異なる第１の帯状領域Ａ及び第２の帯状領域Ｂが、入射光に垂直な面内に交互に繰り返して形成された位相差層４、１４が複数積層され、入射光に対して屈折率が周期的に変化する周期構造が形成された回折格子であって、位相差層４の帯状領域Ａ、Ｂは、他の位相差層１４の帯状領域に対して非平行に配置されていること、を特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、入射した光を複数の回折光として出射する回折格子に関するものである。

近年、回折格子の技術がさまざまな形態で提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の回折格子は、光軸の方向が異なる２つ矩形領域が面内方向に交互に繰り返した市松模様に形成された位相差層を有しており、入射した光を複数の回折光として出射させて光学系のローパスフィルタとしての機能を実現している。
このような回折格子は、基材上に紫外線硬化型の液晶材料が塗布され、市松模様状のマスクを介して紫外線を照射することによって製造されるが、市松模様状に紫外線を照射するために、例えば、基材を枚葉状に切断した上で液晶材料の塗布や、紫外線の照射が行われる。そのため、このような回折格子を大量生産する場合において効率よく製造することができない場合があった。

ＷＯ２００８／００４５７０号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、入射光を複数の回折光として出射するとともに、効率よく製造することができる回折格子、撮像装置、表示装置を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、光軸の方向が異なる帯状領域が形成された位相差層を複数積層させる、との着想に至り、本発明を完成するに至った。

（１） 光軸の方向が異なる第１の帯状領域及び第２の帯状領域が、入射光に垂直な面内に交互に繰り返して形成された位相差層が複数積層され、前記入射光に対して屈折率が周期的に変化する周期構造が形成された回折格子であって、
前記帯状領域は、他の位相差層の帯状領域に対して非平行に配置されていること、
を特徴とする回折格子。

（１）によれば、ロールにより順次搬送しながら各位相差層の帯状領域を連続的に形成することができ、効率よく製造することができる回折格子を提供することができる。また、位相差層に係る帯状領域が、他の位相差層に係る帯状領域に対して非平行に配置されているので、入射する入射光を例えば撮像素子の画素の配列の対応する２次元の回折光により出射させることができる。

（２） （１）において、前記帯状領域の光軸の方向は、前記入射光に垂直な面に平行な方向である。

（２）によれば、帯状領域の光軸の配向を容易にすることができる。

（３） （１）又は（２）において、前記位相差層は、２層設けられており、一の位相差層の前記帯状領域が、他の位相差層の前記帯状領域に対して直角に配置されている。

（３）によれば、入射したスポット光に対して十文字状のパターンの回折光を出射することができる。

（４） 撮像素子の撮像面の前側に、（１）から（３）までのいずれかの回折格子を配置した撮像装置。

（４）によれば、撮像素子に入射する被写体光のローパスフィルタとして回折格子を活用することができる。

（５） 映像を表示する表示部の表示面の前側に、（１）から（３）までのいずれかの回折格子を配置した表示装置。

（５）によれば、ＬＣＤやＯＬＥＤ等の表示部の画素電極等の影による画質の劣化を抑制することができる。

本発明は、光軸の方向が異なる第１の帯状領域及び第２の帯状領域が交互に繰り返して形成された位相差層が複数積層しているので、ロールにより順次搬送しながら各位相差層の各帯状領域を連続的に形成することができ、効率よく製造することができる回折格子を提供することができる。また、位相差層の帯状領域が、他の位相差層の帯状領域に対して非平行に配置されているので、入射する入射光を例えば撮像素子の画素の配列の対応する２次元の回折光により出射させることができる。

本発明の第１実施形態に係る回折格子を示す図である。 回折格子の製造工程を示すフローチャートである。 回折格子の露光工程の詳細を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る回折格子を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る回折格子を構成する位相差フィルムを示す図である。 本発明の第３実施形態に係る回折格子を示す図である。 実施例及び比較例に照射するスポット光を撮影した写真である。 本発明の実施例に係る回折格子から出射した回折光を撮影した写真である。 比較例の回折格子から出射した回折光を撮影した写真である。 本発明の実施例に係る回折格子から出射した回折光をプロットした図である。 比較例の回折格子から出射した回折光をプロットした図である。 各位相差層に係る帯状領域の互いになす角度を１２０度にした場合の回折光を示す写真である。 位相差層を３層設けた場合の回折光を示す写真である。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る回折格子を示す図である。図１（ａ）は、本実施形態の回折格子の断面を示す図であり、図１（ｂ）は、本実施形態の回折格子の分解斜視図を示す。
この第１実施形態に係る回折格子は、入射した光を回折光として出射させるものであり、例えば、カメラ等の撮像装置の撮像素子の撮像面側に赤外フィルタとともに設けられ、入射光に含まれる高周波成分に起因するモアレ縞の発生を抑制させるローパスフィルタとして使用される。

ここで回折格子１は、図１に示すように、位相差フィルム７及び位相差フィルム１７を、接着層５を介して貼合されている。位相差フィルム７は、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、アクリル、シクロオレフィンポリマー等の透明フィルムからなる基材２の一方の面上に、配向層３、位相差層４が順次設けられる。位相差フィルム１７は、位相差フィルム７と同様のフィルムであり、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、アクリル、シクロオレフィンポリマー等の透明フィルムからなる基材１２の一方の面上に、配向層１３、位相差層１４が順次設けられる。なお基材２及び基材１２は、種々の透明フィルム材を広く適用することができるものの、光学的特性に優れたＴＡＣのフィルム材を適用することが好ましい。

回折格子１は、屈折率異方性を保持した状態で固化（硬化）された液晶材料により位相差層４及び位相差層１４が形成されており、この液晶材料の配向方向は配向層３及び配向層１３の配向規制力により決められておりパターンニングされている。なおこの液晶分子の配向状態を図１（ｂ）では細長い楕円により誇張して示す。このパターンニングにより、回折格子１は、一定の幅により、第１の帯状領域Ａと第２の帯状領域Ｂとが順次交互に形成され、透過光に対する屈折率が異なる帯状領域の交互の繰り返しによる周期構造が形成される。

回折格子１は、光配向材料により光配向材料層が作製された後、この光配向材料層に直線偏光による紫外線を照射し、これにより光配向の手法を適用して配向層３、配向層１３が形成される。ここでこの光配向材料層に照射する紫外線は、その偏光の方向が第１の帯状領域Ａと第２の帯状領域Ｂとで９０度異なるように設定され、これにより位相差層４、位相差層１４に設けられる液晶材料に関して、第１の帯状領域Ａと第２の帯状領域Ｂとで対応する向きに液晶分子を配向させ、透過光に対応する位相差を与える。なお、各帯状領域の液晶分子は、透過光に直交する面と平行又は略平行に配向されている。

光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を適用することができるものの、この実施形態では、一旦配向した後には、紫外線の照射によって配向が変化しない、例えば光２量化型の材料を使用する。なおこの光２量化型の材料については、「M.Schadt, K.Schmitt, V. Kozinkov and V. Chigrinov : Jpn. J. Appl.Phys., 31, 2155 (1992)」、「M. Schadt, H. Seiberle and A. Schuster : Nature, 381, 212 (1996)」等に開示されている。
配向層１３の各帯状領域Ａ、Ｂは、配向層３の各帯状領域Ａ、Ｂと非平行になるように、例えば本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、直角に配置されるようにして形成される。これにより、回折格子１は、例えばスポット光の入射に対して十文字状のパターンの回折光（図８参照）を出射することができる。
ここで、非平行とは、入射光が入射する方向（配向層、位相差層等が積層する方向）から見て、配向層１３の帯状領域の延在する方向（長手方向）が、配向層３の帯状領域の延在する方向に対して平行でない状態、すなわち配向層３の帯状領域の長手方向に対して傾斜していることをいう。

〔位相差層〕
位相差層４、位相差層１４は、重合性液晶組成物を含有する。この重合性液晶組成物は、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する液晶化合物（以下、「棒状化合物」ともいう。）のほか、アンチブロッキング剤等を含有させることができる。

棒状化合物は、屈折率異方性を有し、配向層３、配向層１３の配向規制力により規則的に配列することにより、所望の位相差性を付与する機能を有する。棒状化合物として、例えば、ネマチック相、スメクチック相等の液晶相を示す材料が挙げられるが、他の液晶相を示す液晶化合物と比較して規則的に配列させることが容易である点で、ネマチック相を示す棒状化合物を用いることがより好ましい。

本実施形態において用いられる棒状化合物の具体例としては、例えば、下記式（１）〜（１６）で表される化合物を例示できる。

）

接着層５は、位相差フィルム７と位相差フィルム１７とを接着するための層であり、例えば紫外線硬化型樹脂による接着剤を用いることができる。

〔製造工程〕
図２は、この回折格子１の製造工程を示すフローチャートである。回折格子１の製造工程は、この図２に示す処理工程により長尺透明フィルム材を順次処理して回折格子を生産する。ここでこの製造工程は、ロールに巻き取った長尺透明フィルム材により基材が提供され、配向層作成工程ＳＰ２において、光配向膜に係る塗工液がダイ等により塗布された後、乾燥、硬化され、これにより光配向材料層が作製される。続いてこの配向層作成工程ＳＰ２は、露光工程により紫外線を照射して基材上に光配向層が作製される。ここで露光工程では、マスクを使用した直線偏光による紫外線の照射により、第１の帯状領域又は第２の帯状領域に対応する領域を選択的に露光処理した後、偏光方向が直交する直線偏光による紫外線を全面に照射することにより、実行される。露光工程については詳細を後述する。
続いてこの製造工程は、位相差層作製工程ＳＰ３において、ダイ等により液晶材料の塗工液を塗工、乾燥させた後、液晶分子を配向した状態のまま、紫外線の照射によりこの液晶材料を硬化させ、位相差層が作製され、長尺状の位相差フィルムが完成する。

次にこの製造工程は、切断工程ＳＰ４において、長尺状の位相差フィルムを所望の大きさに切り出して位相差フィルムを得る。すなわち、１つの長尺状の位相差フィルムから位相差フィルム７及び位相差フィルム１７を切り出す。
そして、貼合工程ＳＰ５において、切り出された位相差フィルム７及び位相差フィルム１７を、接着層５を構成する紫外線硬化型樹脂の接着剤によって貼り合せる。このとき、位相差層１４に係る各帯状領域は、位相差層４の各帯状領域に対して非平行、例えば本実施形態では直角に配置されるようにして貼付される。以上により、回折格子１が作製される。
次にこの製造工程は、検査工程ＳＰ６において、作製された回折格子の欠陥、外観等が検査される。

図３は、露光工程の詳細を示す図である。なお、図３及び以下の説明において、配向層３の露光工程について説明するが、配向層１３についても同様である。
この製造工程は、第１の帯状領域Ａ又は第２の帯状領域Ｂに対応する部位を遮光したマスク１６を介して、直線偏光による紫外線（偏光紫外線）を照射することにより、遮光されていない側の、第２の帯状領域Ｂ又は第１の帯状領域Ａについて、光配向材料膜を所望の方向に配向させる（図３（Ａ））。これによりこの製造工程は、１回目の露光処理を実行する。続いてこの製造工程は、１回目の露光処理とは偏光方向が９０度異なる直線偏光により全面に紫外線を照射し、これにより１回目の露光処理で未露光の第１の帯状領域Ａ又は第２の帯状領域Ｂを露光処理し、第１の帯状領域Ａ又は第２の帯状領域Ｂについて、光配向材料膜を所望の方向に配向させる（図３（Ｂ））。これによりこの製造工程では、２回の露光処理により、第１の帯状領域Ａと第２の帯状領域Ｂとを順次露光処理して配向層３を作製する。

上述した製造工程では、ロールにより提供される透明フィルム材による基材を搬送しながら順次処理して長尺状の位相差フィルムを作成している。ここで、各位相差フィルム７、１７は、１つの長尺状の位相差フィルムから切り出され、それぞれの帯状領域が互いに非平行になるように貼合されている。そのため、本実施形態の回折格子１は、製造工程において１種類の位相差フィルムを作製すればよく、大量生産における製造効率を大幅に向上させることができる。
また、位相差フィルムが、ロールにより提供される透明フィルム材による基材を搬送しながら順次処理して作製されるので、位相差層に係る帯状領域の帯状に延在する方向を基材の搬送方向と同じにすることによって効率よく作製されるため、このことからも、本実施形態の回折格子１は、大量生産における製造効率を向上させることができる。
さらに、上述の特許文献１の図２に記載の回折格子のように、液晶分子の配向方向が、入射光に直交する面（回折格子のシート面に平行な面）に対して平行だけでなく、垂直にも配向されているような場合、上述の製法では、１種類の配向膜上に、水平配向と垂直配向を混在させることが出来ないため、大量に効率よく作製するのは困難である。しかし、本実施形態の回折格子１は、帯状領域の液晶分子が、入射光に直交する面（回折格子のシート面に平行な面）に平行又は略平行に配向されているので、露光工程による液晶分子の配向を、基材を順次搬送しながら行うことができ、これによっても大量生産における製造効率を向上させることができる。
また、本実施形態の回折格子は、２枚の位相差フィルムを貼り合わせているため、各位相差フィルム７の帯状領域と位相差フィルム１７の帯状領域とのなす角度を直角以外の角度に容易に調整することができる。これにより、回折格子から出射する回折光のパターンを適宜変更することができる。
本実施形態の回折格子は、位相差層の各帯状領域が、他の位相差層の各帯状領域に対して非平行（例えば本実施形態では直角）に配置されているので、入射する入射光を複数の回折光として出射させることができる。

〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態に係る回折格子を示す図である。図５は、本発明の第２実施形態に係る回折格子を構成する位相差フィルムを示す図である。
第２実施形態の回折格子１０１は、位相差層４上の層構成が第１実施形態の回折格子と相違する。なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号（下二桁）を付して、重複する説明を適宜省略する。

回折格子１０１は、図４に示すように、基材２の一方の面上に、配向層３、位相差層４、接着層５、位相差層１４、配向層１３が順次設けられる。
本実施形態の回折格子１０１は、図５（ａ）に示す基材２、配向層３、位相差層４から構成される位相差フィルム７と、図５（ｂ）に示す位相差フィルム１７の配向層１３及び位相差層１４とから構成され、接着層５を介してこれら位相差フィルム７と、位相差層１４及び配向層１３とが一体化され、この一体化の処理に、転写法が適用される。

ここで、転写法は、例えば基材の上に所望の層を形成する場合に、この層を直接当該基材上に形成するのでは無く、一旦、離型性の支持体上に剥離可能に該層を積層形成して転写体を作成した後、工程、需要等に応じて、該支持体上に形成した層を、最終的に該層を積層すべき基材（被転写基材）上に接着、積層し、その後、該支持体を剥離除去することにより、該基材上に所望の層を形成する方法である。

この実施形態では、位相差フィルム７に、位相差フィルム１７を転写法により積層する。従って被転写基材は、位相差フィルム７であり、転写に供する層（転写層）は、位相差フィルム１７の配向層１３及び位相差層１４の積層体である。

図５（ｂ）は、位相差フィルム１７の構成を示す図である。位相差フィルム１７は、セパレータフィルム１２上に、配向層１３及び位相差層１４が設けられる。

ここでセパレータフィルム１２は、転写に供する層（転写層）を剥離可能に担持し、転写層を被転写基材上に接着、積層する際に、適宜に剥離、除去に供される基材である。この実施形態では、透明フィルム材であるＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）フィルムが適用され、これにより位相差フィルムの転写体は、光学特性を検査可能に構成される。なおＰＥＴフィルムは、コロナ処理され、これにより後述する離型層との間の密着力を適切に設定する。なお転写層との剥離性が不十分な場合は、セパレータフィルム１２には、転写層側に、剥離を促進する離型層を設けてもよい。

接着層５は、転写層と被転写基材とを接着するための層であり、例えば紫外線硬化型樹脂による接着剤を用いることができる。

ここで、回折格子１０１の位相差フィルム７、１７は、予め個別に、ロールにより提供される透明フィルム材による基材を搬送しながら順次処理して作製される。具体的には、各位相差フィルムの配向層３、１３は、それぞれ基材２、セパレータフィルム１２上に光配向膜に係る塗工液がダイ等により塗布された後、乾燥、硬化されることによって作製される。ここで、各位相差層の帯状領域の露光工程は、上述の第１実施形態の位相差層の帯状領域の露光工程の場合と同様である。すなわち、この露光工程は、マスクを使用した直線偏光による紫外線の照射により、第１の帯状領域又は第２の帯状領域に対応する領域を選択的に露光処理した後、偏光方向が直交する直線偏光による紫外線を全面に照射することにより、実行される（図４参照）。なお、セパレータフィルム１２上には、上述したように、転写層との剥離性を確保するために、離型層等を予め設けておいてもよい。
本実施形態の回折格子１０１は、上述のロールにより作製された各位相差フィルムを所定の寸法に裁断した後、所定の角度（例えば９０度）に回転させて、互いに貼り合わせることによって、作成されることとなる。

本実施形態の回折格子１０１は、この位相差フィルム１７の位相差層１４に、位相差フィルム７の位相差層４を接着層５により貼り合せた後、セパレータフィルム１２を剥離して作成される。このとき、位相差層１４に係る各帯状領域は、位相差層４の各帯状領域に対して非平行、例えば本実施形態では直角に配置されるようにして貼付される。

上述したように、位相差フィルム７、位相差フィルム１７が、それぞれロールにより提供される透明フィルム材による基材、セパレータフィルムを搬送しながら作製されているので、各位相差フィルムの各帯状領域Ａ、Ｂは、帯状に延在する方向をそれぞれ基材の搬送方向と同じにし、各帯状領域の露光処理を行うことによって、連続して効率よく製造される。そのため、本実施形態の回折格子１０１は、大量生産する場合においても効率よく製造されることとなる。
また、上述の特許文献１の図２に記載の回折格子のように、液晶分子の配向方向が、入射光に直交する面（回折格子のシート面に平行な面）に対して平行だけでなく、垂直にも配向されているような場合、上述の製法では、１種類の配向膜上に、水平配向と垂直配向を混在させることが出来ないため、大量に効率よく作製するのは困難である。しかし、本実施形態の回折格子１０１は、帯状領域の液晶分子が、入射光に直交する面（回折格子のシート面に平行な面）に平行又は略平行に配向されているので、露光工程による液晶分子の配向を、基材を順次搬送しながら行うことができ、これによっても大量生産における製造効率を向上させることができる。
さらに、本実施形態の回折格子は、２枚の位相差フィルムを貼り合わせているため、各位相差フィルムの帯状領域と他の位相差フィルムの帯状領域とのなす角度を直角以外の角度に容易に調整することができる。これにより、回折格子から出射する回折光のパターンを適宜変更することができる。

〔第３実施形態〕
図６は、本発明の第３実施形態に係る回折格子を示す図である。
第３実施形態の回折格子２０１は、基材の表面及び裏面に、配向層及び位相差層が形成されている点で、第１実施形態の回折格子と相違する。なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号（下二桁）を付して、重複する説明を適宜省略する。
回折格子２０１は、図６に示すように、基材２の一方の面（表面）上に、配向層３、位相差層４が順次設けられ、また、基材２の他方の面（裏面）上に、配向層１３、位相差層１４が順次設けられている。

本実施形態の回折格子２０１は、以下のようにして製造される。
まず、ロールに巻き取った長尺透明フィルム材により基材２が提供され、その基材の表面に、光配向膜に係る塗工液がダイ等により塗布された後、乾燥、硬化され、これにより光配向材料層が作製される。続いて、露光工程により紫外線を照射して光配向層３が作製される。
続いて、ダイ等により液晶材料の塗工液を塗工、乾燥させた後、紫外線の照射によりこの液晶材料を硬化させ、位相差層４が作製される。

次に、基材を切断し、枚葉状にしてから反転させ、基材の裏面に、光配向膜に係る塗工液がダイ等により塗布された後、乾燥、硬化され、これにより光配向材料層が作製され、露光工程により紫外線を照射して配向層１３が作製される。
続いて、ダイ等により液晶材料の塗工液を塗工、乾燥させた後、紫外線の照射によりこの液晶材料を硬化させ、位相差層１４が作製される。このとき、位相差層１４に係る各帯状領域は、位相差層４に係る各帯状領域に対して非平行、例えば本実施形態では直角に配置されるようにして形成される。

上述の特許文献１の図２に記載の回折格子のように、液晶分子の配向方向が、入射光に直交する面（回折格子のシート面に平行な面）に対して平行だけでなく、垂直にも配向されているような場合、上述の製法では、１種類の配向膜上に、水平配向と垂直配向を混在させることが出来ないため、大量に効率よく作製するのは困難である。しかし、本実施形態の回折格子２０１は、帯状領域の液晶分子が、入射光に直交する面（回折格子のシート面に平行な面）に平行又は略平行に配向されているので、露光工程による液晶分子の配向を、基材を順次搬送しながら行うことができ、大量生産における製造効率を向上させることができる。
さらに、本実施形態の回折格子は、基材２の表面及び裏面に、それぞれ配向層及び位相差層が形成されているので、上述の実施形態に比して、接着層５や基材１２を省略することができ、厚みを薄く形成することができる。
本実施形態の回折格子は、位相差層の各帯状領域が、他の位相差層の各帯状領域に対して非平行（例えば本実施形態では直角）に配置されているので、入射する入射光を複数の回折光として出射させることができる。

〔評価〕
次に、回折格子にスポット光を入射させ、回折格子から出射した回折光の評価について説明する。
図７は、実施例及び比較例に照射するスポット光を撮影した写真である。図８は、本発明の実施例に係る回折格子から出射した回折光を撮影した写真である。図９は、比較例の回折格子から出射した回折光を撮影した写真である。図１０は、本発明の実施例に係る回折格子から出射した回折光をプロットした図である。図１１は、比較例の回折格子から出射した回折光をプロットした図である。

実施例の回折格子は、上述の実施形態で説明したように、光軸の方向が異なる第１の帯状領域及び第２の帯状領域が交互に繰り返して形成された位相差層が２層積層されており、各位相層に係る帯状領域が互いに直角に配置されている（図１参照）。
また、比較例に係る回折格子は、光軸の方向の異なる２つの矩形領域が市松模様状に形成された特許文献１に係る回折格子である。
実施例及び比較例の回折格子に入射されるスポット光は、図７に示すように、点光源から出射された光である。

スポット光を比較例の回折格子に入射させた場合、比較例の回折格子からは、図９に示すように、十文字状のパターンの回折光が出射する。
スポット光の照射位置から回折格子の照射面までの距離を１５００ｍｍとし、１００μｍピッチの比較例の回折格子に５５０ｎｍのレーザ光を入射したところ、図１１に示すように、回折光のピッチは約８．２ｍｍであった。
また、スポット光を実施例の回折格子に入射させた場合、実施例の回折格子からは、図８に示すように、十文字状のパターンの回折光が出射する。
スポット光の照射位置から回折格子の照射面までの距離を１５００ｍｍとし、１２０μｍと１２０μｍのストライプ状の位相差層が２層積層された実施例の回折格子に５５０ｎｍのレーザ光を入射したところ、図１０に示すように、回折光のピッチは約３．５ｍｍであった。
これにより、本発明による実施例の回折格子は、比較例の回折格子と同様に、入射光を複数の回折光として出射できることが確認された。比較例の回折光パターンは２列の回折光ドットによる十文字状の回折光パターンであるのに対し、実施例の回折光パターンは１列の回折光ドットによる十文字状の回折光パターンであることが確認された。

ここで、比較例の回折格子は、上述したように、基材を枚葉状に切断した上で液晶材料の塗布や、露光工程等が行われることによって製造されるため、大量生産する場合に効率よく製造することができない。
しかし、本発明に係る実施例の回折格子は、上述したように、ロールにより順次搬送しながら位相差層に係る帯状領域を連続的に形成することができるので、比較例の回折格子に比して格段に効率よく製造することができる。

〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に組み合わせたり、変更したりすることができる。
図１２は、各位相差層に係る帯状領域の互いになす角度を１２０度にした場合の回折光を示す写真である。図１３は、位相差層を３層設けた場合の回折光を示す写真である。

（１）配向層を形成する光配向材料は、一旦配向した後には、紫外線の照射によって配向が変化しない材料を使用する例を示したが、これに限定されるものでなく、繰り返しの露光処理により配向方向がその都度変化する材料を使用してもよい。例えば、光異性化反応型の光配向材料を使うことができる。なお光異性化に関しては、「W.M. Gibbons, P.J.Shannon, S.T. Sun and B.J. Swetlin : Nature, 351, 49 (1991)」で報告されている。
この場合、露光工程において、直線偏光による紫外線の照射により、第１の帯状領域及び第２の帯状領域に対応する領域を露光処理した後、偏光方向が直交する直線偏光による紫外線の照射により、第１の帯状領域又は第２の帯状領域に対応する領域をマスクを用いて選択的に露光処理することによって、各帯状領域が形成される。

（２）各実施形態において、位相差層４に係る各帯状領域が、位相差層１４に係る各帯状領域に対して直角に配置される例を示したが、これに限定されるものでなく、９０度以外の角度で交差するようにしてもよい。こうすることで、回折格子から出射する回折光のパターンを別な形態にすることができる。例えば、位相差層４に係る帯状領域が、位相差層１４に係る帯状領域に対して１２０度で交差するようにした場合、図１２に示すようなパターンの回折光を得ることができる。

（３）各実施形態において、回折格子は、位相差層を２層積層する例で説明したが、これに限定されるものでなく、３層以上積層するようにしてもよい。こうすることで、回折格子から出射する回折光を、所望の形態で出射させることができる。例えば、位相差層を３層設け、各位相差層に係る帯状領域の互いになす角度を１２０度にした場合、図１３に示すようなパターンの回折光を得ることができる。このように、市松模様状に回折格子を作製した場合（比較例）と比較して、本実施例では回折光が出る方向を、十字方向を含む任意の方向に容易に調整することが出来る。

（４）上述の各実施形態では、光配向により配向層を作製する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ラビング処理痕の賦型処理により配向層を作製する場合にも広く適用することができる。
また、配向層は、紫外線硬化樹脂等の賦型可能な樹脂を使用した微細凹凸形状の賦型処理により作製してもよい。具体的には、第１の帯状領域Ａ、第２の帯状領域Ｂにそれぞれ対応する微小な凹凸形状を表面に有した賦型用金型によって、各配向層の表面に微細凹凸形状を形成し、この凹凸形状による配向規制力によって位相差層４をパターニングするようにしてもよい。
更に、光配向機能を有する光配向性液晶ポリマーにより光配向の手法を適用して位相差層４、１４を構成するようにして、配向層３、１３を省略するようにしてもよい。

（５）各実施形態において、回折格子は、ローパスフィルタとして適用される例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、ＣＤやＤＶＤなどの光ピックアップに適用してもよい。

（６）各実施形態において、回折格子は、カメラ等の撮像装置に使用される例を示したが、これに限定されるものでない。回折格子は、例えば、ＬＣＤやＯＬＥＤ等の表示部を有する表示装置に使用してもよい。具体的には、回折格子を、表示部の表示面の前側（観察者側）に配置する。これにより、表示部の画素電極等の影が表示されてしまうのを低減することができ、画質の劣化を抑制することができる。

（７）第１実施形態において、回折格子１は、位相差フィルム７の位相差層４上に、接着層５を介して、位相差フィルム１７の基材１２を貼り合せる例で説明したが、これに限定されるものでない。例えば、位相差フィルム７の位相差層４上に、接着層５を介して、位相差フィルム１７の位相差層１４を貼り合せ、回折格子の構成を、基材２、配向層３、位相差層４、位相差層１４、配向層１３、基材１２が順次積層されるようにしてもよい。
また、この場合、基材１２が上述の第２実施形態に記載の転写法によってセパレータフィルムとして配向層１３から剥離できるようにしてもよい。そうすることによって、回折格子の層厚みをより薄くすることができる。

（８）第３実施形態において、回折格子２０１は、基材２の表面及び裏面に配向層及び位相差層が形成される例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、基材２の一方の面に配向層３、位相差層４、配向層１３、位相差層１４を順次形成するようにしてもよい。

１、１０１、２０１ 回折格子
２ 基材
３ 配向層
４ 位相差層
５ 接着層
７ 位相差フィルム
１２ 基材、セパレータフィルム
１３ 配向層
１４ 位相差層
１７ 位相差フィルム
１６ マスク

Claims (5)

1. 光軸の方向が異なる第１の帯状領域及び第２の帯状領域が、入射光に垂直な面内に交互に繰り返して形成された位相差層が複数積層され、前記入射光に対して屈折率が周期的に変化する周期構造が形成された回折格子であって、
   前記帯状領域は、他の位相差層の帯状領域に対して非平行に配置されていること、
   を特徴とする回折格子。
2. 前記帯状領域の光軸の方向は、前記入射光に垂直な面内の方向に平行な方向であること、
   を特徴とする請求項１に記載の回折格子。
3. 前記位相差層は、２層設けられており、一の位相差層の前記帯状領域が、他の位相差層の前記帯状領域に対して直角に配置されていること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回折格子。
4. 撮像素子の撮像面の前側に、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の回折格子を配置した撮像装置。
5. 画像を表示する表示部の表示面の前側に、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の回折格子を配置した表示装置。