JP2017090904A5 - - Google Patents

Description

特許第５１３６３５８号公報 特許第３７１７５５５号公報 特許第５３３９７２０号公報

ｎ１＜ｎ２ ・・・（１）
ν１＜ν２ ・・・（２）
Φ（ｒ）＝（φ_２ｒ^２＋φ_４ｒ^４＋φ_６ｒ^６＋・・・）×ｍ／λ ・・・（ｉ）
但し、
ｎ１は、第一のカルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
ｎ２は、第二のカルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
ν１は、第一のカルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
ν２は、第二のカルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
Φ（ｒ）は、位相差関数であり、
ｒは、同径方向における光軸からの長さであり、
φ_２、φ_４、φ_６・・・は、任意の係数であり、
ｍは、回折次数であり、
λ_Ｉは、１μｍ以上１８μｍ以下の任意の波長であり、
λは、設計波長であり、１μｍ以上１８μｍ以下の任意の波長である。
なお、λ_Ｉは上述のとおり１μｍ以上１８μｍ以下の任意の波長であって、当該密着積層型回折光学素子の使用波長域内の波長、例えば、２μｍ以上１５μｍ以下、或いは８μｍ以上１４μｍ以下であることが好ましい。本実施の形態ではλ_Ｉ＝λとするが、当該λ_Ｉは設計波長λと異なる波長であってもよい。

但し、上記式（３）において、
ｎは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
２．５０＜ｎ＜３．００であり、
νは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
２０＜ν＜６００であり、
αは、−１．５＞α＞−５．０を満足する任意の数値である。

但し、条件式（４）において、
ｎは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
２．５０＜ｎ＜２．８０であり、
νは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
５０＜ν＜６００であり、
αは、−１．５＞α＞−５．０を満足する任意の数値である。

但し、条件式（５）において、
ｎは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
２．４０＜ｎ＜２．６０であり、
νは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
５０＜ν＜６００であり、
αは、−１．５＞α＞−５．０を満足する任意の数値である。

但し、条件式（６）において、
ｎは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
２．４０＜ｎ＜３．００であり、
νは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
２０＜ν＜６００であり、
αは、−１．５＞α＞−５．０を満足する任意の数値である。

但し、上記組成は組成物全体に対する各元素の組成をモル比（ｍｏｌ％）で表したものであり、第一のカルコゲナイドガラス材はＧｅ及びＧａのうちいずれか１種以上と、Ｓｂ及びＢｉのうちいずれか１種以上と、Ｓｎ及びＺｎのうちいずれか１種以上と、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅのうちいずれか１種以上とをそれぞれ各組成比内で含めばよく、他の元素を含んでもよい。第二のカルコゲナイドガラス材についても同様である。また、第二の組成条件についても同様である。

〔回折面データ〕
設計波長λ（ブレーズ波長）：１０μｍ
設計次数ｍ：１
設計波長λにおいて、隣接する輪帯で付与される光路長差が１λとなるときの回折段差高さ：０．１２５ｍｍ
上記光路長差が０．６λのときの回折段差高さ ： ０．０７５ｍｍ
上記光路長差が１．４λのときの回折段差高さ ： ０．１７５ｍｍ
但し、光路長差と回折段差高さは比例の関係にあるため、本実施例では上記のように光路長差０．６λから１．４λの値に応じて、回折段差高さは０．０７５ｍｍから０．１７５ｍｍの値をとる。

Claims (16)

1. 下記式（１）及び下記式（２）を満足する第一のカルコゲナイドガラス材からなる第一層及び第二のカルコゲナイドガラス材からなる第二層が密着積層され、その密着面に下記式（ｉ）で規定される回折格子構造を有すること、
   を特徴とする密着積層型回折光学素子。
   ｎ１＜ｎ２ ・・・（１）
   ν１＜ν２ ・・・（２）
   Φ（ｒ）＝（φ_２ｒ^２＋φ_４ｒ^４＋φ_６ｒ^６＋・・・）×ｍ／λ ・・・（ｉ）
   但し、
   ｎ１は、第一のカルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
   ｎ２は、第二のカルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
   ν１は、第一のカルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
   ν２は、第二のカルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
   Φ（ｒ）は、位相差関数であり、
   ｒは、径方向における光軸からの長さであり、
   φ_２、φ_４、φ_６・・・は、任意の係数であり、
   ｍは、回折次数であり、
   λ_Ｉは、１μｍ以上１８μｍ以下の任意の波長であり、
   λは、設計波長であり、１μｍ以上１８μｍ以下の任意の波長である。
2. 前記第一のカルコゲナイドガラス材と前記第二のカルコゲナイドガラス材とのガラス転移点温度差が１０℃以上である請求項１に記載の密着積層型回折光学素子。
3. 前記第一のカルコゲナイドガラス材と前記第二のカルコゲナイドガラス材とのガラス屈伏点温度差が１０℃以上である請求項１又は請求項２に記載の密着積層型回折光学素子。
4. 前記第一のカルコゲナイドガラス材と前記第二のカルコゲナイドガラス材との熱膨張係数差が１００×１０ ^−７ ／℃以内である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の密着積層型回折光学素子。
5. 回折段差高さが０．０１ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下である請求項１から４のいずれか一項に記載の密着積層型回折光学素子。
6. 前記第一のカルコゲナイドガラス材及び前記第二のカルコゲナイドガラス材はモールド成型により密着積層される請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の密着積層型回折光学素子。
7. 前記第一のカルコゲナイドガラス材及び前記第二のカルコゲナイドガラス材は、それぞれ下記式（３）を満足するカルコゲナイドガラス材である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の密着積層型回折光学素子。
   −０．０２５α＋２．６＜ α(ｎ−１)／ν＋ｎ ＜−０．０２８α＋２．９・・・（３）
   但し、
   ｎは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
   ２．５０＜ｎ＜３．００であり、
   νは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
   ２０＜ν＜６００であり、
   αは、−１．５＞α＞−５．０を満足する任意の数値である。
8. 前記第一のカルコゲナイドガラス材及び前記第二のカルコゲナイドガラス材は、それぞれ下記式（４）を満足するカルコゲナイドガラス材である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の密着積層型回折光学素子。
   −０．０２４α＋２．４＜ α（ｎ−１）／ν＋ｎ ＜−０．０２５α＋２．７・・・（４）
   但し、
   ｎは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
   ２．５０＜ｎ＜２．８０であり、
   νは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
   ５０＜ν＜６００であり、
   αは、−１．５＞α＞−５．０を満足する任意の数値である。
9. 前記第一のカルコゲナイドガラス材及び前記第二のカルコゲナイドガラス材は、それぞれ下記式（５）を満足するカルコゲナイドガラス材である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の密着積層型回折光学素子。
   −０．０３６α＋２．３＜ α（ｎ−１）／ν＋ｎ ＜−０．０３９α＋２．５・・・（５）
   但し、
   ｎは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
   ２．４０＜ｎ＜２．６０であり、
   νは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
   ５０＜ν＜６００であり、
   αは、−１．５＞α＞−５．０を満足する任意の数値である。
10. 前記第一のカルコゲナイドガラス材及び前記第二のカルコゲナイドガラス材は、それぞれ下記式（６）を満足するカルコゲナイドガラス材である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の密着積層型回折光学素子。
    −０．０３５α＋２．３＜α(ｎ−１)／ν＋ｎ
    ＜−０．０２８α＋２．９ ・・・（６）
    但し、
    ｎは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対する屈折率であり、
    ２．４０＜ｎ＜３．００であり、
    νは、前記カルコゲナイドガラス材の波長λ_Ｉの光線に対するアッベ数であり、
    ２０＜ν＜６００であり、
    αは、−１．５＞α＞−５．０を満足する任意の数値である。
11. 前記第一のカルコゲナイドガラス材の組成が、
    Ｇｅ及びＧａのうちいずれか１種以上：２ｍｏｌ％以上２５ｍｏｌ％以下、
    Ｓｂ及びＢｉのうちいずれか１種以上：６ｍｏｌ％以上３８ｍｏｌ％以下、
    Ｓｎ及びＺｎのうちいずれか１種以上：１ｍｏｌ％以上２５ｍｏｌ％以下、及び、
    Ｓ、Ｓｅ及びＴｅのうちいずれか１種以上：５８ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であり、
    前記第二のカルコゲナイドガラス材の組成が、
    Ｓｅ：２２ｍｏｌ％以上７３ｍｏｌ％以下、及び
    Ａｓ：３ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の密着積層型回折光学素子。
12. 前記第二のカルコゲナイドガラス材が、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｓｂ及びＳｎのうち少なくともいずれか１種以上を２０ｍｏｌ％以下含む請求項１１に記載の密着積層型回折光学素子。
13. 前記第一のカルコゲナイドガラス材の組成が、
    Ｓｅ：５０ｍｏｌ％以上７５ｍｏｌ％以下、
    Ｇｅ：１０ｍｏｌ％以上３８ｍｏｌ％以下、及び、
    Ｓｂ：２ｍｏｌ％以上２５ｍｏｌ％以下であり、
    前記第二のカルコゲナイドガラス材の組成が、
    Ｓｅ：４０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下、及び、
    Ｇｅ：３０ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下である請求項１から請求項６及び請求項８のいずれか一項に記載の密着積層型回折光学素子。
14. 前記第二のカルコゲナイドガラス材が、Ａｓを２０ｍｏｌ％以下含む請求項１３に記載の密着積層型回折光学素子。
15. 請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の密着積層型回折光学素子を含むことを特徴とする赤外線光学系。
16. 請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の密着積層型回折光学素子を含む赤外線光学系を備えることを特徴とする撮像装置。