JP2016176981A

JP2016176981A - フレネルレンズ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2016176981A
Application number: JP2015054871A
Authority: JP
Inventors: 哲男坂井; Tetsuo Sakai
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2016-10-06

Abstract

【課題】迷光の発生を抑制することができるフレネルレンズ及びその製造方法を提供する。【解決手段】第１レンズ部10と、第２レンズ部20と、遮光部30と、を備えるフレネルレンズ1が提供される。第２レンズ部20は、第１レンズ部10に隣接する。第２レンズ部20は、複数のフレネル面20aと、隣接する複数のフレネル面20a同士の間に設けられたライズ面20bと、を有する。遮光部30は、第２レンズ部20に設けられる。遮光部30は、第１遮光部分及び第２遮光部分を有する。第１遮光部分は、ライズ面20bに設けられる。第２遮光部分は、ライズ面20bから第１レンズ部側に位置する第１フレネル面20a上であって、ライズ面20bと第１フレネル面20aの交差部の近傍に設けられる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、フレネルレンズ及びその製造方法に関する。

デジタルカメラなどに用いられるＣＭＯＳイメージセンサ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)や、投射型表示装置などの光学装置においては、軽量化や薄型化などのためにフレネルレンズ（Fresnel lens）が用いられている。フレネルレンズは、集光する機能を有するフレネル面と、隣接するフレネル面同士を接続するライズ面と、を有する。

光がライズ面に入射すると、光がライズ面で屈折して迷光が発生し、２重像（ゴースト）が発生する要因となる。そのため、ライズ面に遮光部を設けて迷光の発生を抑制する技術が提案されている。しかしながら、ライズ面において全反射した反射光によって迷光が発生する場合がある。これにより、迷光の発生を除去しきれないという問題がある。

特開２００６−３９１４６号公報

本発明の実施形態は、迷光の発生を抑制することができるフレネルレンズ及びその製造方法を提供する。

本発明の実施形態によれば、第１レンズ部と、第２レンズ部と、遮光部と、を備えるフレネルレンズが提供される。前記第２レンズ部は、前記第１レンズ部に隣接する。前記第２レンズ部は、複数のフレネル面と、隣接する前記複数のフレネル面同士の間に設けられたライズ面と、を有する。前記遮光部は、前記第２レンズ部に設けられる。前記遮光部は、第１遮光部分及び第２遮光部分を有する。前記第１遮光部分は、前記ライズ面に設けられる。前記第２遮光部分は、前記ライズ面から第１レンズ部側に位置する第１フレネル面上であって、前記ライズ面と前記第１フレネル面の交差部の近傍に設けられる。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本実施形態に係るフレネルレンズを例示する模式図である。図２（ａ）〜図２（ｃ）は、本実施形態に係るフレネルレンズの一部の拡大図である。遮光部の形成位置を説明する図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、遮光部の形成位置を説明する図である。迷光の発生を説明する図である。本実施形態に係るフレネルレンズの製造方法を例示するフローチャートである。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、レーザによる遮光部の除去を説明する図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（本実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本実施形態に係るフレネルレンズを例示する模式図である。
図２（ａ）〜図２（ｃ）は、本実施形態に係るフレネルレンズの一部の拡大図である。
図３は、遮光部の形成位置を説明する図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、遮光部の形成位置を説明する図である。
図５は、迷光の発生を説明する図である。

図１（ａ）は、フレネルレンズ１の正面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。図２（ａ）〜図２（ｃ）は、図１（ａ）におけるＢ部〜Ｄ部の拡大図である。図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、図１（ｂ）の一部の拡大図である。図５は、フレネルレンズ１における光の経路を示している。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に表すように、フレネルレンズ１には、レンズ部１０（第１レンズ部）と、レンズ部２０（第２レンズ部）と、遮光部３０と、が設けられている。正面から見た場合、フレネルレンズ１は、円形状を有する。フレネルレンズ１の正面から見た場合の外形は円形に限定されるわけではなく、フレネルレンズ１が設けられる光学装置に応じて適宜変更することができる。フレネルレンズ１の正面から見た場合の形状は、例えば、矩形状などでも良い。

フレネルレンズ１は、第１面１ａ及び第２面１ｂを有する。第２面１ｂは、第１面１ａとは反対側の面である。
以下において、第１面１ａに、レンズ部１０と、レンズ部２０と、遮光部３０と、を設ける場合を述べるが、これに限定されない。第２面１ｂにもレンズ部１０と、レンズ部２０と、遮光部３０と、を設けても良い。

レンズ部１０及びレンズ部２０は、透光性を有する材料から形成されている。レンズ部１０及びレンズ部２０は、基体５に設けられている。レンズ部１０及びレンズ部２０は、例えば、アクリル樹脂やポリエチレン等の有機材料、ガラス等の無機材料などから形成することができる。

レンズ部１０は、フレネルレンズ１の第１面１ａの中央部分に設けられている。レンズ部１０の表面形状は、凸レンズの光軸近傍の曲面形状とすることができる。この場合、レンズ部１０の光軸は、フレネルレンズ１の光軸１Ａと一致している。レンズ部１０の表面形状は、これに限定されるわけではない。レンズ部１０の表面形状は、フレネルレンズ１が設けられる光学装置の用途などに応じて任意の曲面形状や傾斜面形状とすることができる。例えば、レンズ部１０の表面形状は、凹レンズの光軸近傍の曲面形状とすることもできる。

レンズ部２０は、レンズ部１０の周囲に複数設けられている。正面から見た場合、レンズ部２０は、円環状を有する。複数のレンズ部２０は、フレネルレンズ１の光軸１Ａに対して同軸となるように設けられている。
レンズ部２０は、フレネル面２０ａと、ライズ面２０ｂを有する。

フレネル面２０ａは、傾斜面とすることができる。フレネル面２０ａの傾斜角度θ（フレネルレンズ１の光軸１Ａに垂直な方向に対する角度）は、例えば、傾斜面が、フレネルレンズ１の焦点距離に対応する曲率半径を有する曲面の対応部分に近似する様な角度とすることができる。
ライズ面２０ｂは、隣接する複数のフレネル面２０ａ同士の間に設けられている。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示したフレネル面２０ａ及びライズ面２０ｂは平面からなるが、フレネル面２０ａ及びライズ面２０ｂの少なくともいずれかが曲面よりなるものであっても良い。

図１（ａ）及び図２（ａ）〜図２（ｃ）に表すように、円形状のフレネルレンズ１の半径をｒとすると、例えば、Ｂ部は、フレネルレンズ１の中心１ｃから距離ｄ１に位置するレンズ部２０である。Ｃ部及びＤ部は、例えば、フレネルレンズ１の中心１ｃから距離ｄ２及び距離ｄ３にそれぞれ位置するレンズ部２０である。また、距離ｄ１〜ｄ３の値のいずれも半径ｒの値以下であって、距離ｄ３の値が最も大きく、距離ｄ１の値が最も小さい。Ｂ部〜Ｄ部において、フレネル面２０ａの傾斜角度θ１〜θ３は、互いに異なる。

例えば、半径ｒの値を２５ミリメートルとした場合、距離ｄ１〜ｄ３の値を、１０ミリメートル、１５ミリメートル、２０ミリメートルにそれぞれ設定し、傾斜角度θ１〜θ３の値を、２３度、３０度、４０度にそれぞれ設定することができる。

フレネルレンズ１の中心１ｃからの位置がそれぞれ異なるＢ部〜Ｄ部における傾斜角度θ１〜θ３を変化させることによって、フレネル面２０ａ及びライズ面２０ｂの形成状態が変化する。これにより、中心１ｃからの距離に基づいて、レンズ部２０の各形状を変化させることができる。

本実施形態では、フレネルレンズ１の中心１ｃから離れる（中心１ｃから外周に向かう）に従ってフレネル面２０ａの傾斜角度θを大きくなるように設定することによって、複数のレンズ部２０の各形状を変化させている。また、複数のレンズ部２０の各形状は、同じでも良い。複数のレンズ部２０の各形状は、フレネルレンズ１が設けられる光学装置に応じて適宜決定することができる。

遮光部３０は、例えば、可視光（波長４００〜７００ｎｍ）に対する遮光性を有する材料を含む。遮光部３０は、例えば、遮光膜である。遮光膜は、導電性を有する膜や絶縁性を有する膜でも良い。また、遮光膜は、光吸収性を有する材料を含んでも良い。

例えば、遮光膜としては、ニッケル（Ｎｉ）膜等のニッケル系材料膜が挙げられる。また、遮光膜としては、チタン（Ｔｉ）膜、酸化チタン膜、窒化チタン膜等のチタン系材料膜が挙げられる。ニッケル系材料膜及びチタン系材料膜は、スパッタリング法等によって形成される。また、遮光膜としては、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法等で形成されるタングステン（Ｗ）膜を使用しても良い。また、遮光膜として、カーボンを含む膜を用いても良い。また、遮光膜として、ＳｉＯ_２膜又はＳｉＮ膜を用いても良い。なお、遮光膜は、一層から形成される場合だけでなく、多層から形成されても良い。

以下、遮光部３０の形成位置について説明する。

図３に表すように、遮光部３０は、レンズ部２０に設けられている。また、遮光部３０は、第１遮光部分３０ｓ１と、第２遮光部分３０ｓ２と、第３遮光部分３０ｓ３と、を有する。なお、遮光部３０は、複数のレンズ部２０の各々に設けられている必要はなく、複数のレンズ部２０の内の一部に設けられていても良い。

第１遮光部分３０ｓ１は、ライズ面２０ｂに設けられている。第２遮光部分３０ｓ２は、ライズ面２０ｂからレンズ部１０側に位置するフレネル面２０ａ（第１フレネル面）の一端に設けられている。第３遮光部分３０ｓ３は、ライズ面２０ｂからレンズ部１０と反対側に位置するフレネル面２０ａ（第２フレネル面）の一端に設けられている。

また、第２遮光部分３０ｓ２は、ライズ面２０ｂと、ライズ面２０ｂからレンズ部１０側に位置するフレネル面２０ａと、の交差部２０ｃ１の近傍に設けられている。第３遮光部分３０ｓ３は、ライズ面２０ｂと、ライズ面２０ｂからレンズ部１０と反対側に位置するフレネル面２０ａと、の交差部２０ｃ２の近傍に設けられている。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に表すように、レンズ部２０Ａ及びレンズ部２０Ｂが互いに隣接する場合、遮光部分３０ａ１から遮光部分３０ａ３がレンズ部２０Ａ又はレンズ部２０Ｂに設けられている。遮光部分３０ａ１は、レンズ部２０Ａのフレネル面２０ａ１に設けられている。遮光部分３０ａ２は、レンズ部２０Ｂのフレネル面２０ａ２に設けられている。遮光部分３０ａ３は、レンズ部２０Ｂのライズ面２０ｂ２に設けられている。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示される例では、遮光部分３０ａ１は、レンズ部２０Ａの第２遮光部分３０ｓ２に相当する。遮光部分３０ａ２は、レンズ部２０Ｂの第３遮光部分３０ｓ３に相当する。遮光部分３０ａ３は、レンズ部２０Ｂの第１遮光部分３０ｓ１に相当する。

図４（ａ）に表すように、距離Ｐは、フレネルレンズ１の光軸１Ａに垂直な方向におけるレンズ部２０Ｂの幅に相当する。また、距離Ｐは、レンズ部２０Ｂのライズ面２０ｂ２と、ライズ面２０ｂ２からレンズ部１０側と反対側に隣接するライズ面（ライズ面２０ｂ２からレンズ部２０Ａのライズ面と反対に隣接するライズ面）と、の間隔でもある。角度θ_１は、レンズ部２０Ａのフレネル面２０ａ１の傾斜角度である。角度θ_２は、レンズ部２０Ｂのフレネル面２０ａ２の傾斜角度である。角度φ_１は、レンズ部２０Ｂのフレネル面２０ａ２とライズ面２０ｂ２との交差部２０ｃ２に入射光Ｌ１が入射する角度（入射角）である。交差部２０ｃ２に入射された入射光Ｌ１が全反射して反射光Ｌ２が発生する場合、交差部２０ｃ２の反射角は、交差部２０ｃ２の角度φ_１と同一の値である。
このような場合、フレネル面２０ａ１に設けられた遮光部分３０ａ１の幅Ｗ１は、以下の関係式（１）によって導き出される。

レンズ部２０Ｂのライズ面２０ｂ２に入射した光が全反射する場合を考慮すると、遮光部分３０ａ１の幅Ｗ１を以下の関係式（２）を満たすように設定する。ただし、幅Ｗ_ｆ１は、レンズ部２０Ａのフレネル面２０ａ１の幅である。

また、互いに隣接したレンズ部２０Ａ及びレンズ部２０Ｂの各々に遮光部３０（第１遮光部分３０ｓ１から第３遮光部分３０ｓ３）を設ける場合、上記関係式（２）において、遮光部分３０ａ１の幅Ｗ１は、レンズ部２０Ａにおけるフレネル面２０ａ１の幅Ｗ_ｆ１から第３遮光部分３０ｓ３の幅を引いた値以下に設定できる。

図４（ｂ）に表すように、角度φ_２は、フレネル面２０ａ２に入射光Ｌ３が入射する角度（入射角）である。角度φ_３は、フレネル面２０ａ２において屈折された屈折光Ｌ４の角度（屈折角）である。屈折率ｎ_１は、空気中の光の屈折率である。屈折率ｎ_２は、レンズ部２０Ｂの光の屈折率である。
このような場合、フレネル面２０ａ２に設けられた遮光部分３０ａ２の幅Ｗ２は、以下の関係式（３）によって導き出される。

レンズ部２０Ｂのフレネル面２０ａ２において発生した屈折光Ｌ４がレンズ部２０Ｂのライズ面２０ｂ２で全反射する場合を考慮すると、遮光部分３０ａ２の幅Ｗ２を以下の関係式（４）を満たすように設定する。ただし、幅Ｗ_ｆ２は、レンズ部２０Ｂのフレネル面２０ａ２の幅である。

また、互いに隣接したレンズ部２０Ａ及びレンズ部２０Ｂの各々に遮光部３０（第１遮光部分３０ｓ１から第３遮光部分３０ｓ３）を設ける場合、上記関係式（４）において、遮光部分３０ａ２の幅Ｗ２は、レンズ部２０Ｂにおけるフレネル面２０ａ２の幅Ｗ_ｆ２から第２遮光部分３０ｓ２の幅を引いた値以下に設定できる。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に表すように、遮光部分３０ａ３は、遮光部分３０ａ３の幅Ｗ３がレンズ部２０Ｂのライズ面２０ｂ２の幅と略等しくなるように、ライズ面２０ｂ２に設けられている。遮光部分３０ａ３は、ライズ面２０ｂ２を覆うようにライズ面２０ｂ２に設けても良い。
以下、フレネルレンズ１における光の経路について説明する。

図５に表すように、経路ａ及び経路ｂのように、光源（図示せず）からの光は、レンズ部２０のライズ面２０ｂに所定の角度で入射して全反射する。例えば、屈折光がライズ面２０ｂに鋭角で入射すると、ライズ面２０ｂを遮光処理していてもライズ面２０ｂにおいて反射光が発生し易くなる。その後、経路ｃのように、反射光はレンズ部２０のフレネル面２０ａに所定の角度で入射し、フレネル面２０ａにおいて屈折する。このような屈折光によって迷光が発生し、２重像が発生する要因となる。

また、経路ｄのように、光源からの光は、レンズ部２０のフレネル面２０ａに所定の角度で入射する。その後、経路ｅ及び経路ｆのように、フレネル面２０ａに入射した光は屈折し、レンズ部２０のライズ面２０ｂで全反射する。例えば、屈折光がライズ面２０ｂに鋭角で入射すると、ライズ面２０ｂを遮光処理していてもライズ面２０ｂにおいて反射光が発生し易くなる。このような反射光によって迷光が発生し、２重像が発生する要因となる。
したがって、経路ａから経路ｆを考慮すると、ライズ面２０ｂにおいて発生する反射光によって迷光が発生し易い。

本実施形態のフレネルレンズ１においては、遮光部３０は、ライズ面２０ｂに設けられた第１遮光部分３０ｓ１と、ライズ面２０ｂからレンズ部１０側に位置するフレネル面２０ａの一端に設けられた第２遮光部分３０ｓ２と、ライズ面２０ｂからレンズ部１０と反対側に位置するフレネル面２０ａの一端に設けられた第３遮光部分３０ｓ３と、を有する。このような遮光部３０によって、ライズ面２０ｂの反射光による迷光の発生を抑制する。

本実施形態では、遮光部３０は、第２遮光部分３０ｓ２及び第３遮光部分３０ｓ３の両方を有する。局所的な迷光の発生を抑制することを考慮すると、第２遮光部分３０ｓ２及び第３遮光部分３０ｓ３の少なくとも一方が遮光部３０に設けられていれば良い。

本実施形態によれば、迷光の発生を抑制することができるフレネルレンズを提供する。

図６は、本実施形態に係るフレネルレンズの製造方法を例示するフローチャートである。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、レーザによる遮光部の除去を説明する図である。
図７（ａ）は、図１（ｂ）のようなフレネルレンズ１の断面図である。図７（ｂ）は、フレネルレンズ１の正面図の一部を拡大した図である。
以下において、本実施形態に係るフレネルレンズの製造方法を説明する。

レンズ部１０及びレンズ部２０を有する基体５を形成する（ステップＳ１１０）。
複数のフレネル面２０ａと、隣接する複数のフレネル２０ａ面同士の間に設けられたライズ面２０ｂと、を有する基体５を形成する。

例えば、レンズ部１０及びレンズ部２０がアクリル樹脂やポリエチレン等の有機材料から形成される場合には、レンズ部１０及びレンズ部２０を有する基体５は、射出成型法、圧縮成形法、インプリント法等を用いて形成することができる。
例えば、レンズ部１０及びレンズ部２０がガラス等の無機材料から形成される場合には、レンズ部１０及びレンズ部２０を有する基体５は、溶融させたガラス等の無機材料をプレス成形型でプレスして形成することができる。

レンズ部２０の表面に遮光部材３１を形成する（ステップＳ１２０）。
複数のフレネル面２０ａと、複数のライズ面２０ｂに遮光部材３１を形成する。遮光部材３１の一部が遮光部３０に相当する。例えば、遮光部３０がニッケル系材料を含む膜である場合、スパッタリング法等で複数のフレネル面２０ａ及び複数のライズ面２０ｂに遮光膜を形成する。例えば、スパッタリング装置を用いて、複数のフレネル面２０ａ及び複数のライズ面２０ｂにニッケル系材料を含む膜を成膜する。

例えば、遮光部３０が、ニッケル系材料膜とカーボンを含む膜を有する多層膜である場合、スパッタリング装置を用いて、複数のフレネル面２０ａ及び複数のライズ面２０ｂにニッケル系材料を含む膜を成膜した後、ＳｉＯ_２膜を成膜することができる。スパッタリング装置のガス圧及び出力を変えることで、各膜厚を制御することができる。

遮光部材３１の一部を除去して遮光部３０を形成する（ステップＳ１３０）。
複数のフレネル面２０ａ及び複数のライズ面２０ｂに形成された遮光部材３１の一部を除去する。例えば、レーザ光を照射して複数のフレネル面２０ａ及び複数のライズ面２０ｂに照射して遮光部材３１の一部を除去する。照射するレーザ光としては、遮光部材３１を除去し得る種々のレーザ光を用いることができる。

例えば、フレネルレンズ１の光軸１Ａに平行な方向から短パルスレーザを照射して遮光部材３１の一部を除去する。遮光部材３１に照射する短パルスレーザとして、例えば、ピコ秒レーザやフェムト秒レーザ等の短パルスレーザを用いることができる。ピコ秒レーザやフェムト秒レーザ等の短パルスレーザは、パルス幅が短いので、高いピーク出力を得ることができる。高いピーク出力によって、照射対象の遮光部材３１に対して非線形吸収を引き起こし、照射対象の周辺の熱影響による損傷（例えば、照射対象の周辺のおける剥離、変質及びクラック）を抑制することができる。

例えば、ピコ秒レーザを用いる場合、紫外光ピコ秒レーザ、赤外光ピコ秒レーザ、又は、可視光ピコ秒レーザから選択することができる。紫外光ピコ秒レーザは、スポットサイズが小さいので、照射対象の周辺の熱影響を少なくして精密加工を行うことができる。また、赤外光ピコ秒レーザ、又は、可視光ピコ秒レーザは、紫外光ピコ秒レーザに比べて高い出力を得ることができるので、処理速度を高くすることができる。

図７（ａ）に表すように、レーザ光源（図示せず）等より遮光部材３１にレーザ光Ｒを照射して除去する。レーザ光Ｒは、例えば、フレネルレンズ１の光軸１Ａの近傍から照射されるようにする。

図７（ｂ）に表すように、レーザ光Ｒで遮光部材３１を除去することで遮光部材３１間にフレネル面２０ａが露出する。

複数のフレネル面２０ａ及び複数のライズ面２０ｂに形成された遮光部材３１の一部を除去することで、フレネルレンズ１に遮光部３０が形成される。つまり、図３で示したような遮光部３０がフレネルレンズ１に設けられる。

本実施形態によれば、迷光の発生を抑制することができるフレネルレンズの製造方法を提供する。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…フレネルレンズ、１Ａ…光軸、１ａ…第１面、１ｂ…第２面、１ｃ…中心、５…基体、１０、２０、２０Ａ、２０Ｂ…レンズ部、２０ａ、２０ａ１、２０ａ２…フレネル面、２０ｂ、２０ｂ１、２０ｂ２…ライズ面、２０ｃ１、２０ｃ２…交差部、３０…遮光部、３０ｓ１〜３０ｓ３…第１遮光部分〜第３遮光部分、３０ａ１〜３０ａ３…遮光部分、３１…遮光部材、ａ〜ｆ…経路、ｒ…半径、 θ_１〜θ_３、φ_１〜φ_３…角度、Ｌ１〜Ｌ４…光、Ｐ、Ｗ１〜Ｗ３、Ｗ_ｆ１、Ｗ_ｆ２…幅、Ｒ…レーザ光

Claims

第１レンズ部と、
前記第１レンズ部に隣接し、複数のフレネル面と、隣接する前記複数のフレネル面同士の間に設けられたライズ面と、を有する第２レンズ部と、
前記第２レンズ部に設けられた遮光部と、
を備え、
前記遮光部は、前記ライズ面に設けられた第１遮光部分と、前記ライズ面から第１レンズ部側に位置する第１フレネル面上であって、前記ライズ面と前記第１フレネル面の交差部の近傍に設けられた第２遮光部分と、を有するフレネルレンズ。
前記ライズ面から第１レンズ部側と反対側に隣接するライズ面の間隔をＰ、前記第１フレネル面の傾斜角度をθ_１、前記ライズ面から第１レンズ部側と反対側に位置する第２フレネル面の傾斜角度をθ_２、前記第２フレネル面と前記ライズ面との交差部における光の入射角をφ_１、前記第１フレネル面の幅をＷ_ｆ１とした場合、前記第２遮光部分の幅Ｗ１は、以下の式を満足する請求項１記載のフレネルレンズ。
前記遮光部は、前記ライズ面から第１レンズ部側と反対側に位置する第２フレネル面上であって、前記ライズ面と前記第２フレネル面の交差部の近傍に設けられた第３遮光部分を有する請求項１または２に記載のフレネルレンズ。
前記第２フレネル面における光の入射角をφ_２、空気中の光の屈折率をｎ_１、前記第２レンズ部の光の屈折率をｎ_２、前記第２フレネル面の幅をＷ_ｆ２とした場合、前記第３遮光部分の幅Ｗ２は、以下の式を満足する請求項３記載のフレネルレンズ。
前記第１遮光部分は、前記第２遮光部分及び前記第３遮光部分につながっている請求項４記載のフレネルレンズ。
第１レンズ部と、前記第１レンズ部に隣接し、複数のフレネル面、及び、隣接する前記複数のフレネル面同士の間に設けられたライズ面を有する第２レンズ部と、を有する基体において、前記第２レンズ部の表面に遮光部材を形成する工程と、
前記遮光部材の一部を除去して第１遮光部分及び第２遮光部分を有する遮光部を形成する工程と、
を備え、
前記第１遮光部分は、前記ライズ面に形成され、
前記第２遮光部分は、前記ライズ面から第１レンズ部側に位置する第１フレネル面上であって、前記ライズ面と前記第１フレネル面の交差部の近傍に形成され、
前記ライズ面から第１レンズ部側と反対側に隣接するライズ面の間隔をＰ、前記第１フレネル面の傾斜角度をθ_１、前記ライズ面から第１レンズ部側と反対側に位置する第２フレネル面の傾斜角度をθ_２、前記第２フレネル面と前記ライズ面との交差部における光の入射角をφ_１、前記第１フレネル面の幅をＷ_ｆ１とした場合、前記第２遮光部分の幅Ｗ１は、以下の式を満足するフレネルレンズの製造方法。
前記遮光部を形成する工程において、前記遮光部材の一部を除去して、前記第２フレネル面上であって、前記ライズ面と前記第２フレネル面の交差部の近傍に第３遮光部分を形成し、
前記第２フレネル面における光の入射角をφ_２、空気中の光の屈折率をｎ_１、前記第２レンズ部の光の屈折率をｎ_２、前記第２フレネル面の幅をＷ_ｆ２とした場合、前記第３遮光部分の幅Ｗ２は、以下の式を満足する請求項６記載のフレネルレンズの製造方法。
前記遮光部を形成する工程において、短パルスレーザを用いて前記遮光部材の一部を除去する請求項６または７に記載のフレネルレンズの製造方法。