JP5971331B2 - 光学系、撮像装置および光学機器 - Google Patents
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Description
光学素子と、
光学素子を介して光を受光する撮像領域を有する撮像素子と
を備え、
光学素子は、
素子本体と、
素子本体の表面に設けられた複数のサブ波長構造体と
を備え、
複数のサブ波長構造体が、光学素子の表面において複数の列をなすように配列され、
サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を含み、
素子本体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
複数のサブ波長構造体が設けられた表面は、基準となるサブ波長構造体のピッチよりも大きなサブ波長構造体のピッチを有する領域を有し、
サブ波長構造体は長軸と短軸とを持つ楕円形状の底面を有する錐体であり、底面の長軸の方向がサブ波長構造体の列の方向と一致し、
撮像領域が、対向する2組の辺を有する矩形状を有し、
2組の辺が、対向する1組の短辺と、対向する1組の長辺とからなり、
列の方向と、長辺の延在方向とが平行である光学系である。
光学素子と、光学素子を介して光を受光する撮像領域を有する撮像素子とを含む光学系を備え、
光学素子は、
素子本体と、
素子本体の表面に設けられた複数のサブ波長構造体と
を備え、
複数のサブ波長構造体が、光学素子の表面において複数の列をなすように配列され、
サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を含み、
素子本体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
複数のサブ波長構造体が設けられた表面は、基準となるサブ波長構造体のピッチよりも大きなサブ波長構造体のピッチを有する領域を有し、
サブ波長構造体は長軸と短軸とを持つ楕円形状の底面を有する錐体であり、底面の長軸の方向がサブ波長構造体の列の方向と一致し、
撮像領域が、対向する2組の辺を有する矩形状を有し、
2組の辺が、対向する1組の短辺と、対向する1組の長辺とからなり、
列の方向と、長辺の延在方向とが平行である撮像装置である。
光学素子と、光学素子を介して光を受光する撮像領域を有する撮像素子とを含む光学系を備え、
光学素子は、
素子本体と、
素子本体の表面に設けられた複数のサブ波長構造体と
を備え、
複数のサブ波長構造体が、光学素子の表面において複数の列をなすように配列され、
サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を含み、
素子本体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
複数のサブ波長構造体が設けられた表面は、基準となるサブ波長構造体のピッチよりも大きなサブ波長構造体のピッチを有する領域を有し、
サブ波長構造体は長軸と短軸とを持つ楕円形状の底面を有する錐体であり、底面の長軸の方向がサブ波長構造体の列の方向と一致し、
撮像領域が、対向する2組の辺を有する矩形状を有し、
2組の辺が、対向する1組の短辺と、対向する1組の長辺とからなり、
列の方向と、長辺の延在方向とが平行である光学装置である。
また、エネルギー線に対して不透過性とは、エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させることが困難となる程度の不透過性を意味する。
図2A〜図2Eはそれぞれ、本技術の第1の実施形態に係る積層体に備えられた基体の第1〜第5の例を示す断面図である。
図3は、本技術の第1の実施形態に係る転写装置の構成の一例を示す概略図である。
図4は、ロール原盤の構成の一例を示す斜視図である。図4Bは、図4Aに示したロール原盤の一部を拡大して表す平面図である。
図5は、ロール原盤露光装置の構成の一例を示す概略図である。
図6A〜図6Dは、本技術の第1の実施形態に係る積層体の製造方法の一例を説明するための工程図である。
図7A〜図7Eは、本技術の第1の実施形態に係る積層体の製造方法の一例を説明するための工程図である。
図8は、本技術の第2の実施形態に係る転写装置の構成の一例を示す概略図である。
図9は、本技術の第3の実施形態に係る転写装置の構成の一例を示す概略図である。
図10Aは、本技術の第4の実施形態に係る積層体の構成の一例を示す平面図である。図10Bは、図10Aに示した積層体の一部を拡大して表す平面図である。
図11Aは、本技術の第5の実施形態に係る積層体の構成の一例を示す断面図である。図11Bは、図11Aに示した積層体の一部を拡大して表す平面図である。図11Cは、図11Bに示した積層体の断面図である。
図12は、本技術の第6の実施形態に係る積層体の構成の一例示す斜視図である。
図13A〜図13Eはそれぞれ、本技術の第7の実施形態に係る積層体に備えられた基体の第1〜第5の例を示す断面図である。
図14A、図14Bはそれぞれ、本技術の第8の実施形態に係る積層体に備えられた基体の第1、第2の例を示す断面図である。
図15A、図15Bは、輝線ノイズの発生の原因について説明するための概略図である。
図16は、本技術の第9の実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す概略図である。
図17Aは、本技術の第9の実施形態に係る反射防止機能付光学素子の構成の一例を示す平面図である。図17Bは、図17Aに示した反射防止機能付光学素子の一部を拡大して表す平面図である。図17Cは、図17BのトラックTにおける断面図である。
図18A〜図18Dは、反射防止機能付光学素子の構造体の形状例を示す斜視図である。
図19Aは、図16に示した撮像光学系の一部を拡大して示す略線図である。図19Bは、図19Aに示した撮像光学系の開口数NAの定義を説明するための略線図である。
図20Aは、図19Aに示した撮像光学系を光線L0が入射する側から見た略線図である。図20Bは、図20Aに示した撮像光学系が有する反射防止機能付光学素子の一部を拡大して表す拡大図である。
図21Aは、ロール原盤の構成の一例を示す斜視図である。図21Bは、図21Aに示したロール原盤の一部を拡大して表す平面図である。図21Cは、図21BのトラックTにおける断面図である。
図22Aは、本技術の第10の実施形態に係る反射防止機能付光学素子の構成の一例を示す平面図である。図22Bは、図22Aに示した反射防止機能付光学素子の一部を拡大して表す平面図である。図22Cは、図22BのトラックTにおける断面図である。
図23Aは、本技術の第11の実施形態に係る反射防止機能付光学素子の構成の一例を示す平面図である。図23Bは、図23Aに示した反射防止機能付光学素子の一部を拡大して表す平面図である。図23Cは、図23BのトラックTにおける断面図である。
図24Aは、本技術の第12の実施形態に係る反射防止機能付光学素子表面の一部を拡大して表す平面図である。図24Bは、仮想トラックTiの定義を説明するための概略図である。
図25Aは、構造体の中心位置の変動幅を説明するための概略図である。図25Bは、構造体の変動割合を説明するための概略図である。
図26Aおよび図26Bは、構造体の配置形態の第1の例を示す模式図である。図26Cは、構造体の配置形態の第2の例を示す模式図である。
図27Aは、本技術の第13の実施形態に係る反射防止機能付光学素子表面の一部を拡大して表す平面図である。図27Bは、構造体の配置ピッチの変動幅を説明するための概略図である。
図28は、本技術の第14の実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す概略図である。
図29は、本技術の第15の実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す概略図である。
図30A〜図30Dは、NDフィルタの構成例を示す断面図である。
図31Aは、実施例1、比較例1のNDフィルタの透過スペクトルを示す図である。図31Bは、実施例1、比較例1のNDフィルタの反射スペクトルを示す図である。
図32Aは、試験例1−1のシミュレーション結果を示す図である。図32Bは、試験例1−2のシミュレーション結果を示す図である。
図33Aは、試験例2−1のシミュレーション結果を示す図である。図33Bは、試験例2−1のシミュレーション結果である強度分布を示すグラフである。
図34Aは、試験例2−2のシミュレーション結果を示す図である。図34Bは、試験例2−2のシミュレーション結果である強度分布を示すグラフである。
図35Aは、試験例2−3のシミュレーション結果を示す図である。図35Bは、試験例2−3のシミュレーション結果である強度分布を示すグラフである。
1.第1の実施形態(基体の一主面に複数の構造体が2次元配列された積層体の例)
2.第2の実施形態(積層体をステージにより搬送する転写装置の例)
3.第3の実施形態(円環状のベルト原盤を備えた転写装置の例)
4.第4の実施形態(基体の一主面に複数の構造体が蛇行配列された積層体の例)
5.第5の実施形態(基体の一主面に複数の構造体がランダム配列させた積層体の例)
6.第6の実施形態(基体の一主面に複数の構造体が1次元配列させた積層体の例)
7.第7の実施形態(基体の両主面に複数の構造体が2次元配列させた例)
8.第8の実施形態(不透過性を有する複数の構造体が2次元配列された積層体の例)
9.第9の実施形態(撮像領域に到達する散乱光を低減させた光学系およびそれを備える撮像装置の例)
10.第10の実施形態(構造体を四方格子状または準四方格子状に配列した例)
11.第11の実施形態(構造体を凹状とした例)
12.第12の実施形態(構造体を列間方向に変動させた例)
13.第13の実施形態(構造体を列方向に変動させた例)
14.第14の実施形態(構造体をデジタルビデオカメラの光学系に適用した例)
15.第15の実施形態(撮像領域に到達する散乱光を低減させた光学系およびそれを備える撮像装置の例)
[積層体の構成]
図1Aは、本技術の第1の実施形態に係る積層体の構成の一例を示す平面図である。図1Bは、図1Aに示した積層体の一部を拡大して表す斜視図である。図1Cは、図1Aに示した積層体の一部を拡大して表す平面図である。図1Dは、図1Cに示した積層体のトラック延在方向の断面図である。積層体は、第1の主面および第2の主面を有する基体1と、これらの主面の一方に形成された、凹凸形状を有する形状層2とを備える。以下では、形状層2が形成される第1の面を表面と適宜称し、それとは反対側の第2の面を裏面と適宜称する。
基体1の材料は特に限定はされものではなく用途によって適宜選択可能であり、例えば、プラスチック材料、ガラス材料、金属材料、金属化合物材料(例えば、セラミックス、磁性体、半導体など)を用いることができる。プラスチック材料としては、例えば、トリアセチルセルロース、ポリビニールアルコール、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロプレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、メタクリル樹脂、ナイロン、ポリアセタール、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、メチルメタクリレート(共)重合体などが挙げられる。ガラス材料としては、例えば、ソーダライムガラス、鉛ガラス、硬質ガラス、石英ガラス、液晶化ガラスなどが挙げられる。金属材料および金属化合物材料としては、例えば、シリコン、酸化ケイ素、サファイヤ、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化バリウム、フッ化リチウム、セレン化亜鉛、臭化カリウムなどが挙げられる。
図2Aに示すように、基体1は、単層の構造を有し、基体全体がエネルギー線に対して不透過性を有する不透過層である。
図2Bに示すように、基体1は、2層構造を有し、エネルギー線に対して不透過性を有する不透過層11aと、エネルギー線に対して透過性を有する透過層11bとを備える。不透過層11aが裏面側に配置され、透過層11bが表面側に配置される。
図2Cに示すように、基体1は、2層構造を有し、エネルギー線に対して不透過性を有する不透過層11aと、エネルギー線に対して透過性を有する透過層11bとを備える。不透過層11aが表面側に配置され、透過層11bが裏面側に配置される。
図2Dに示すように、基体1は、3層構造を有し、エネルギー線に対して透過性を有する透過層11bと、この透過層11bの両主面に形成された、エネルギー線に対して不透過性を有する不透過層11a、11aとを備える。一方の不透過層11aが裏面側に配置され、他方の不透過層11aが表面側に配置される。
図2Eに示すように、基体1は、3層構造を有し、エネルギー線に対して不透過性を有する不透過層11aと、この不透過層11aの両主面に形成された、エネルギー線に対して透過性を有する透過層11b、11bとを備える。一方の透過層11bが裏面側に配置され、他方の透過層11bが表面側に配置される。
形状層2は、所定の凹凸パターンを有する転写領域TEが連続して形成された表面を有する。形状層2は、例えば、複数の構造体21が2次元配列されてなる層であり、必要に応じて複数の構造体21と基体1との間に基底層22を備えるようにしてもよい。基底層22は、構造体21の底面側に構造体21と一体成形された層であり、構造体21と同様のエネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化してなる。基底層22の厚さは、特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜選択することができる。複数の構造体21が、例えば、基体1の表面において複数列のトラックTをなすように配列されている。複数例のトラックをなすように配列された複数の構造体21が、例えば、規則的な所定の配置パターンをなすようにしてもよい。配置パターンとしては、例えば、格子パターンを用いることができる。格子パターンは、例えば、六方格子パターン、準六方格子パターン、四方格子パターンおよび準四方格子パターンの少なくとも1種である。構造体21の高さが基体1の表面において規則的または不規則的に変化するようにしてもよい。
単官能モノマーとしては、例えば、カルボン酸類(アクリル酸)、ヒドロキシ類(2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート)、アルキル、脂環類(イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート)、その他機能性モノマー(2−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレンクリコールアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、2−(パーフルオロオクチル)エチル アクリレート、3−パーフルオロヘキシル−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−パーフルオロオクチル−2−ヒドロキシプロピル アクリレート、2−(パーフルオロデシル)エチル アクリレート、2−(パーフルオロー3−メチルブチル)エチル アクリレート)、2,4,6−トリブロモフェノールアクリレート、2,4,6−トリブロモフェノールメタクリレート、2−(2,4,6−トリブロモフェノキシ)エチルアクリレート)、2−エチルヘキシルアクリレートなどを挙げることができる。
図3は、本技術の第1の実施形態に係る転写装置の構成の一例を示す概略図である。この転写装置は、ロール原盤101と、基体供給ロール111と、巻き取りロール112と、ガイドロール113、114と、ニップロール115、剥離ロール116と、塗布装置117と、エネルギー線源110とを備える。
図4Aは、ロール原盤の構成の一例を示す斜視図である。図4Bは、図4Aに示したロール原盤の一部を拡大して表す平面図である。ロール原盤101は、例えば、円筒状の形状を有する原盤であり、その表面に形成された転写面Spと、それとは反対の内側に形成された内周面である裏面Siとを有する。ロール原盤101の内部には、例えば、裏面Siにより形成される円柱状の空洞部が形成されており、この空洞部に1個または複数個のエネルギー線源110が備えられる。転写面Spには、例えば、凹状または凸状の複数の構造体102が形成され、これらの構造体102の形状を基体1上に塗布されたエネルギー線硬化性樹脂組成物に対して転写することにより、積層体の形状層2が形成される。すなわち、転写面Spには、積層体の形状層2の有する凹凸形状を反転したパターンが形成されている。
図5は、ロール原盤を作製するためのロール原盤露光装置の構成の一例を示す概略図である。このロール原盤露光装置は、光学ディスク記録装置をベースとして構成されている。
図6A〜図7Eは、本技術の第1の実施形態に係る積層体の製造方法の一例を説明するための工程図である。
まず、図6Aに示すように、円筒状のロール原盤101を準備する。次に、図6Bに示すように、ロール原盤101の表面にレジスト層103を形成する。レジスト層103の材料としては、例えば、有機系レジスト、および無機系レジストのいずれを用いてもよい。有機系レジストとしては、例えば、ノボラック系レジスト、化学増幅型レジストなどを用いることができる。また、無機系レジストとしては、例えば、1種または2種以上の遷移金属からなる金属化合物を用いることができる。
次に、図6Cに示すように、ロール原盤101の表面に形成されたレジスト層103に、レーザー光(露光ビーム)104を照射する。具体的には、図5に示したロール原盤露光装置のターンテーブル46上に載置し、ロール原盤101を回転させると共に、レーザー光(露光ビーム)104をレジスト層103に照射する。このとき、レーザー光104をロール原盤101の高さ方向(円柱状または円筒状のロール原盤101の中心軸に平行な方向)に移動させながら、レーザー光104を間欠的に照射することで、レジスト層103を全面にわたって露光する。これにより、レーザー光104の軌跡に応じた潜像105が、可視光波長と同程度のピッチでレジスト層103の全面にわたって形成される。
次に、ロール原盤101を回転させながら、レジスト層103上に現像液を滴下して、図6Dに示すように、レジスト層103を現像処理する。図示するように、レジスト層103をポジ型のレジストにより形成した場合には、レーザー光104で露光した露光部は、非露光部と比較して現像液に対する溶解速度が増すので、潜像(露光部)105に応じたパターンがレジスト層103に形成される。
次に、ロール原盤101の上に形成されたレジスト層103のパターン(レジストパターン)をマスクとして、ロール原盤101の表面をエッチング処理する。これにより、図7Aに示すように、トラックの延在方向に長軸方向をもつ楕円錐形状または楕円錐台形状の凹部、すなわち構造体102を得ることができる。エッチングとしては、例えばドライエッチングやウエットエッチングを用いることができる。
次に、図7Bに示すように、ロール原盤101内の収容空間(空洞部)に、1または複数のエネルギー線源110を配置する。エネルギー線源110は、ロール原盤101の幅方向Dwまたは回転軸1の軸方向と平行に配置することが好ましい。
次に、必要に応じて、エネルギー線硬化性樹脂組成物118が塗布される基体1の表面に対して、コロナ処理、プラズマ処理、火炎処理、UV処理、オゾン処理、ブラスト処理などの表面処理を施す。次に、図7Cに示すように、長尺の基体1またはロール原盤101上にエネルギー線硬化性樹脂組成物118を塗布または印刷する。塗布方法は特に限定されるものではないが、例えば、基体上または原盤上へのポッティング、スピンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、バーコート法などを用いることができる。印刷方法としては、例えば、凸版印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、凹版印刷法、ゴム版印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができる。次に、必要に応じて、溶剤除去やプリベークなどの加熱処理を行う。
まず、基体供給ロール111から長尺の基体1を送出し、送出された基体1は、塗布装置117の下を通過する。次に、塗布装置117の下を通過する基体1上に、塗布装置117によりエネルギー線硬化性樹脂組成物118を塗布する。次に、エネルギー線硬化性樹脂組成物118が塗布された基体1をガイドロール113を経てロール原盤101に向けて搬送する。
図8は、本技術の第2の実施形態に係る転写装置の構成の一例を示す概略図である。この転写装置は、ロール原盤101と、塗布装置117と、搬送ステージ121とを備える。第2の実施形態において、第1の実施形態と同一の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。搬送ステージ121は、この搬送ステージ121上に載置された基体1を矢印aの方向に向けて搬送可能に構成されている。
まず、塗布装置117の下を通過する基体1上に、塗布装置117によりエネルギー線硬化性樹脂組成物118を塗布する。次に、エネルギー線硬化性樹脂組成物118が塗布された基体1をロール原盤101に向けて搬送する。次に、エネルギー線硬化性樹脂組成物118をロール原盤101の転写面Spに密着させながら搬送するとともに、ロール原盤101内に設けられた1または複数のエネルギー線源110から放射されたエネルギー線を、ロール原盤101の転写面Spを介してエネルギー線硬化性樹脂組成物118に対して照射する。これにより、エネルギー線硬化性樹脂組成物118が硬化し、形状層2が形成さる。次に、搬送ステージを矢印aの方向に搬送することにより、ロール原盤101の転写面Spから形状層2を剥離する。これにより、長尺の積層体が得られる。次に、必要に応じて、得られた積層体を所定の大きさまたは形状に裁断する。以上により、目的とする積層体が得られる。
図9は、本技術の第3の実施形態に係る転写装置の構成の一例を示す概略図である。この転写装置は、ロール131、132、134、135と、ベルト原盤であるエンボスベルト133と、平坦ベルト136と、1個または複数個のエネルギー線源110と、塗布装置117とを備える。第3の実施形態において、第1の実施形態と同一の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
まず、塗布装置117の下を通過する基体1上に、塗布装置117によりエネルギー線硬化性樹脂組成物118を塗布する。次に、回転するエンボスベルト133と平坦ベルト136との間の間隙に、ロール131、134の側からエネルギー線硬化性樹脂組成物118が塗布された基体1を搬入する。これにより、エンボスベルト133の転写面とエネルギー線硬化性樹脂組成物118とが密着する。次に、この密着状態を維持しながら、エネルギー線源110から放射されたエネルギー線を、エンボスベルト133を介してエネルギー線硬化性樹脂組成物118に対して照射する。これにより、エネルギー線硬化性樹脂組成物118が硬化され、基体1上に形状層2が形成される。次に、エンボスベルト133を形状層2から剥離する。これにより、目的とする積層体が得られる。
図10Aは、本技術の第4の実施形態に係る積層体の構成の一例を示す平面図である。図10Bは、図10Aに示した積層体の一部を拡大して表す平面図である。第4の実施形態に係る積層体は、構造体21を蛇行するトラック(以下ウォブルトラックと称する。)上に配列している点において、第1の実施形態に係る積層体とは異なっている。基体1上における各トラックのウォブルは、同期していることが好ましい。すなわち、ウォブルは、シンクロナイズドウォブルであることが好ましい。このようにウォブルを同期させることで、六方格子または準六方格子などの単位格子形状を保持し、充填率を高く保つことができる。ウォブルトラックの波形としては、例えば、サイン波、三角波などを挙げることができるが、これに限定されるものではない。ウォブルトラックの波形は、周期的な波形に限定されるものではなく、非周期的な波形としてもよい。
この第4の実施形態において、上記以外のことは、第1の実施形態と同様である。
図11Aは、本技術の第5の実施形態に係る積層体の構成の一例を示す断面図である。図11Bは、図11Aに示した積層体の一部を拡大して表す平面図である。図11Cは、図11Bに示した積層体の断面図である。第4の実施形態に係る積層体は、複数の構造体21がランダム(不規則)に2次元配列されている点において、第1の実施形態とは異なっている。また、構造体21の大きさおよび/または高さもランダムに変化させるようにしてもよい。
この第5の実施形態において、上記以外のことは、第1の実施形態と同様である。
図12は、本技術の第6の実施形態に係る積層体の構成の一例示す斜視図である。図12に示すように、第6の実施形態に係る積層体は、基体表面にて一方向に延在された柱状の構造体21を有し、この構造体21が基体1上に1次元配列されている点において、第1の実施形態のものとは異なっている。
この第6の実施形態において、上記以外のことは、第1の実施形態と同様である。
図13A〜図13Eはそれぞれ、本技術の第7の実施形態に係る積層体に備えられた基体の第1〜第5の例を示す断面図である。第7の実施形態に係る積層体は、基体1の両主面に複数の構造体21が2次元配列されている点において、第1の実施形態に係る積層体とは異なっている。具体的には、第1〜第5の例の積層体はそれぞれ、基体1の両主面に複数の構造体21が2次元配列されている点以外のことは、上述の第1の実施形態に係る積層体の第1〜第5の例と同様である(図2参照)。
この第7の実施形態において、上記以外のことは、第1の実施形態と同様である。
図14Aは、本技術の第8の実施形態に係る積層体に備えられた基体の第1の例を示す断面図である。図14Bは、本技術の第8の実施形態に係る積層体に備えられた基体の第2の例を示す断面図である。第8の実施形態に係る積層体は、構造体21がエネルギー線に対して不透過性を有している点において、第1の実施形態または第7の実施形態に係る積層体とは異なっている。このような不透過性を有する構造体21は、例えば、エネルギー線を吸収する顔料などの材料をエネルギー線硬化性樹脂組成物に添加することにより形成することが可能である。
この第8の実施形態において、上記以外のことは、第1の実施形態と同様である。
(第9の実施形態の概要)
第9の実施形態は、以下の検討の結果により案出されたものである。
本技術者らは、図15Aに示すように、サブ波長構造体が入射面に形成された半透過型ミラー(光学素子)601と、撮像素子602とを備える撮像光学系について、線状の輝線ノイズの発生を抑制すべく鋭意検討を行った。その結果、輝点などの光源からの光Lが半透過型ミラー601の入射面に入射すると、散乱光Lsが発生し、発生した散乱光Lsが撮像素子602の撮像領域(受光領域)に到達すると、撮像素子602により撮影した画像には白色的な散乱光Lsが輝線ノイズとして現れることを見出すに行った。
図16は、本技術の第9の実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す概略図である。図16に示すように、第9の実施形態に係る撮像装置300は、いわゆるデジタルカメラ(デジタルスチルカメラ)であって、筐体301と、レンズ境筒303と、筐体301およびレンズ境筒303内に設けられた撮像光学系302とを備える。撮像光学系302は、レンズ311と、反射防止機能付光学素子201と、撮像素子312と、オートフォーカスセンサ313とを備える。筐体301とレンズ境筒303とが着脱自在に構成されていてもよい。
以下、第9の実施形態に係る反射防止機能付光学素子201の構成について具体的に説明する。
図17Aは、本技術の第9の実施形態に係る反射防止機能付光学素子の構成の一例を示す平面図である。図17Bは、図17Aに示した反射防止機能付光学素子の一部を拡大して表す平面図である。図17Cは、図17BのトラックTにおける断面図である。
以下、反射防止機能付光学素子201に備えられる半透過型ミラー202、および構造体203について順次説明する。
半透過型ミラー202は、例えば、構造体203を構成するエネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線(例えば紫外線など)に対して不透過性を有している。半透過型ミラー202は、入射する光の一部を透過し、残りを反射するミラーである。半透過型ミラー202の形状としては、例えば、シート状、プレート状を挙げることができるが、特にこれらの形状に限定されるものではない。ここで、シートにはフィルムが含まれるものと定義する。
構造体203は、いわゆるサブ波長構造体であり、例えば、半透過型ミラー202の入射面に対して凸状を有し、半透過型ミラー202の入射面に対して2次元配列されている。構造体203は、反射の低減を目的とする光の波長帯域以下の短い配置ピッチで周期的に2次元配列されていることが好ましい。
アスペクト比=H/Pm・・・(1)
但し、H:構造体の高さ、Pm:平均配置ピッチ(平均周期)
ここで、平均配置ピッチPmは以下の式(2)により定義される。
平均配置ピッチPm=(P1+P2+P2)/3 ・・・(2)
但し、P1:トラックの延在方向の配置ピッチ(トラック延在方向周期)、P2:トラックの延在方向に対して±θ方向(但し、θ=60°−δ、ここで、δは、好ましくは0°<δ≦11°、より好ましくは3°≦δ≦6°)の配置ピッチ(θ方向周期)
まず、反射防止機能付光学素子201の表面を走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)を用いてTop Viewで撮影する。次に、撮影したSEM写真から無作為に単位格子Ucを選び出し、その単位格子Ucの配置ピッチP1、およびトラックピッチTpを測定する(図17B参照)。また、その単位格子Ucの中央に位置する構造体203の底面の面積Sを画像処理により測定する。次に、測定した配置ピッチP1、トラックピッチTp、および底面の面積Sを用いて、以下の式(3)より充填率を求める。
充填率=(S(hex.)/S(unit))×100 ・・・(3)
単位格子面積:S(unit)=P1×2Tp
単位格子内に存在する構造体の底面の面積:S(hex.)=2S
図19Aは、図16に示した撮像光学系の一部を拡大して示す略線図である。図20Aは、図19Aに示した撮像光学系を光線L0が入射する側から見た略線図である。図20Bは、図20Aに示した撮像光学系が有する反射防止機能付光学素子の一部を拡大して表す拡大図である。図19A中、光線L0は被写体からの主光線を表し、光線Lminは反射防止機能付光学素子201に対する入射角が最も小さい光線を表し、光線Lmaxは、反射防止機能付光学素子201に対する入射角が最も大きい光線を表している。また、矩形状の撮像領域A1の長辺に平行な方向をX軸方向、短辺に平行な方向をY軸方向と定義する。また、撮像素子312の撮像面に垂直な方向にZ軸方向と定義する。
図21Aは、ロール原盤の構成の一例を示す斜視図である。図21Bは、図21Aに示したロール原盤の一部を拡大して表す平面図である。図21Cは、図21BのトラックTにおける断面図である。ロール原盤211は、上述した基体表面に複数の構造体203を成形するための原盤である。ロール原盤211は、例えば、円柱状または円筒状の形状を有し、その円柱面または円筒面が基体表面に複数の構造体203を成形するための成形面(回転面)とされる。この成形面には複数の構造体212が2次元配列されている。構造体212は、例えば、成形面に対して凹状を有している。ロール原盤211の材料としては、例えばガラスを用いることができるが、この材料に特に限定されるものではない。
図21Aに示したロール原盤を作製するためのロール原盤露光装置の構成は、上述の第1の実施形態と同様である。
本技術の第9の実施形態に係る反射防止機能付光学素子201の製造方法は、半透過型ミラー202の表面に複数の構造体203を形成する以外のことは上述の第1の実施形態と同様である。
[反射防止機能付光学素子の構成]
図22Aは、本技術の第10の実施形態に係る反射防止機能付光学素子の構成の一例を示す平面図である。図22Bは、図22Aに示した反射防止機能付光学素子の一部を拡大して表す平面図である。図22Cは、図22BのトラックTにおける断面図である。
まず、反射防止機能付光学素子201の表面を走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)を用いてTop Viewで撮影する。次に、撮影したSEM写真から無作為に単位格子Ucを選び出し、その単位格子Ucの配置ピッチP1、およびトラックピッチTpを測定する(図22B参照)。また、その単位格子Ucに含まれる4つの構造体203のいずれかの底面の面積Sを画像処理により測定する。次に、測定した配置ピッチP1、トラックピッチTp、および底面の面積Sを用いて、以下の式(4)より充填率を求める。
充填率=(S(tetra)/S(unit))×100 ・・・(4)
単位格子面積:S(unit)=2×((P1×Tp)×(1/2))=P1×Tp
単位格子内に存在する構造体の底面の面積:S(tetra)=S
この第10の実施形態において、上記以外のことは、第9の実施形態と同様である。
図23Aは、本技術の第11の実施形態に係る反射防止機能付光学素子の構成の一例を示す平面図である。図23Bは、図23Aに示した反射防止機能付光学素子の一部を拡大して表す平面図である。図23Cは、図23BのトラックTにおける断面図である。
この第11の実施形態において、上記以外のことは、第9の実施形態と同様である。
(第12の実施形態の概要)
第12の実施形態は、以下の検討の結果により案出されたものである。
第9の実施形態において説明したように、本技術者らは、鋭意検討の結果、撮像画像に対する輝線ノイズの発生は、サブ波長構造体の配置ピッチTpの変動に起因するものであることを見出すに至った。そこで、本技術者らは、上述の第9の実施形態とは異なる技術により、線状の輝線ノイズの発生を抑制することを検討した。その結果、サブ波長構造体の列に対して垂直な方向に、サブ波長構造体の配置位置を変動させて、輝点などの光源からの光を2次元的に広げて拡散することにより、輝線ノイズの発生を抑制できることを見出すに至った。
本技術の第12の実施形態に係る撮像装置は、反射防止機能付光学素子表面に形成された構造体203の配置形態以外の点では第9の実施形態と同様である。したがって、以下では、構造体203の配置形態について説明する。
図24Aは、本技術の第12の実施形態に係る反射防止機能付光学素子表面の一部を拡大して表す平面図である。図24Aに示すように、複数の構造体203の中心位置αは、仮想トラックTiを基準としてトラック間方向(列間方向)bに向けて変動している。このように構造体203の中心位置αを変動させることで、輝点などの光源からの光を2次元的に広げて拡散することができる。したがって、撮像画に対する輝線ノイズの発生を抑制することができる。構造体203の中心位置αの変動は、例えば、規則的または不規則的であり、撮像画に対する輝線ノイズの発生を低減する観点からすると、不規則的であることが好ましい。また、構造体203の充填率を向上させる観点からすると、図24Aに示した区画Dのように、各仮想トラックTi間において変動の方向を同期させることが好ましい。
図24Bは、仮想トラックTiの定義を説明するための概略図である。仮想トラックTiは、構造体203の中心位置αの平均位置から求められる仮想的なトラックであり、具体的には以下のようにして求めることができる。
まず、反射防止機能付光学素子の表面を走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)を用いてTop Viewで撮影する。次に、撮影したSEM写真から、仮想トラックTiを求める構造体203の列を1つ選び出す。次に、選び出した列から10個の構造体203を無作為に選び出す。次に、構造体203の変動方向bに対して垂直な直線Lを設定し、この直線Lを基準として、選び出した各構造体203の中心位置(C1、C2、・・・、C10)を求める。次に、求めた10個の構造体203の中心位置を単純に平均(算術平均)して、構造体203の平均中心位置Cm(=(C1+C2+・・・・+C10)/10)を求める。次に、求めた平均中心位置Cmを通り、かつ、直線Lと平行な直線を求め、この直線を仮想トラックTiとする。なお、原盤作成工程における露光時の問題から、仮想トラックTiのトラックピッチTpは、図24Aに示すように、トラック間で変動している。
図25Aは、構造体の中心位置の変動幅を説明するための概略図である。トラックピッチTpの変動幅ΔTpの最大値をΔTpmaxとした場合、構造体203の中心位置αの変動幅ΔAは、ΔTpmaxよりも大きいことが好ましい。これにより、線状の輝線ノイズの発生を低減することができる。ここで、構造体203の中心位置αの変動幅ΔAは、仮想トラックTiを基準とした変動幅である。
トラックピッチTpの最大変動幅ΔTpmaxは、以下のようにして求めることができる。
まず、反射防止機能付光学素子の表面をSEMを用いてTop Viewで撮影する。次に、撮影したSEM写真から隣接する構造体203の列を1組選び出す。次に、選び出した一組の構造体203の列それぞれについて仮想トラックTiを求める。次に、求めた仮想トラックTi間のトラックピッチTpを求める。上述したトラックピッチTpを求める処理を、撮影したSEM写真から無作為に選び出された10箇所で行う。そして、10箇所で求めたトラックピッチTpを単純に平均(算術平均)して平均トラックピッチTpmを求める。
図25Bは、構造体の変動割合を説明するための概略図である。トラック方向aにおける構造体203の配置ピッチを配置ピッチPとした場合、構造体203の中心位置αは、線状の輝線ノイズの発生を抑制できるような頻度でトラック間方向bに変動していることが好ましい。具体的には、構造体203の中心位置αは、トラック方向aに対して所定距離(所定周期)nP(n:自然数、例えばn=5)以下の距離でトラック間方向bに変動していることが好ましい。より具体的には、構造体203の中心位置αは、トラック方向aに対して所定個数n個(n:自然数、例えばn=5)に1個以上の割合でトラック間方向bに変動していることが好ましい。
図26Aは、構造体の配置形態の第1の例を示す模式図である。図26Aに示すように、第1の例では、構造体203の中心位置αを蛇行するように変動させている。具体的には、構造体203の中心位置αを、ウォブル(蛇行)したトラック(以下ウォブルトラックという。)Tw上に配置している。
反射防止機能付光学素子の表面に入射する入射光の強度Iaの合計に対する、反射防止機能付光学素子の表面により散乱される散乱光Lsの強度Ibの合計の割合(Ib/Ia)が、好ましくは1/500未満、より好ましくは1/5000以下、さらに好ましくは1/105以下の範囲内である。割合(Ib/Ia)を1/500未満とすることで、線状の輝線ノイズの発生を抑制することができる。
(構造体の配置形態)
図27Aは、本技術の第13の実施形態に係る反射防止機能付光学素子表面の一部を拡大して表す平面図である。図27Aに示すように、第13の実施形態は、同一トラック内における構造体203の配置ピッチPが、平均配置ピッチPmに対して変動している点において、第12の実施形態とは異なっている。
図27Bは、構造体の配置ピッチPの変動幅を説明するための概略図である。トラックピッチTpの変動幅ΔTpの最大値をΔTpmaxとした場合、配置ピッチPの変動幅ΔPは、ΔTpmaxよりも大きいことが好ましい。これにより、線状の輝線ノイズの発生を低減することができる。ここで、配置ピッチPの変動幅ΔPは、平均配置ピッチPmを基準とした変動幅である。
平均配置ピッチPmは、以下のようにして求めることができる。
まず、反射防止機能付光学素子の表面をSEMを用いてTop Viewで撮影する。次に、撮影したSEM写真からトラックTを無作為に1つ選び出す。次に、選び出したトラックT上に配置された複数の構造体203から隣接する2つの構造体203を無作為に1組選び出し、トラック方向aの配置ピッチPを求める。上述した配置ピッチPを求める処理を、撮影したSEM写真から無作為に選び出された10箇所で行う。そして、10箇所で求めた配置ピッチPを単純に平均(算術平均)して平均配置ピッチPmを求める。
上述の第9の実施形態では、撮像装置としてデジタルカメラ(デジタルスチルカメラ)に本技術を適用する場合を例として説明したが、本技術の適用例はこれに限定されるものではない。本技術の第14の実施形態では、デジタルビデオカメラに本技術を適用した例について説明する。
図29は、本技術の第15の実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す概略図である。
図29に示すように、第15の実施形態に係る撮像装置300は、光量調整装置314をさらに備えている点において、第9の実施形態とは異なっている。図29では、光量調整装置314がレンズ境筒303に設けられる例が示されているが、光量調整装置314が設けられる位置はこの例に限定されるものではなく、撮像装置本体である筐体301に光量調整装置314が設けられるようにしてもよい。
図30Aは、NDフィルタの構成の一例を示す断面図である。図30Aに示すように、NDフィルタ501は、反射防止機能付NDフィルタ(反射防止機能付光学素子)であって、入射面および出射面を有するNDフィルタ本体(素子本体)502と、NDフィルタ本体502の入射面に設けられた複数のサブ波長構造体503とを備える。NDフィルタ本体502の透過特性を向上する観点からすると、入射面および出射面の両方に複数のサブ波長構造体503を設けることが好ましい。NDフィルタ501は、例えばフィルム状を有している。サブ波長構造体503とNDフィルタ本体502とは、別成形または一体成形されている。サブ波長構造体503とNDフィルタ本体502とが別成形されている場合には、必要に応じてサブ波長構造体503とNDフィルタ本体502との間に基底層504をさらに備えるようにしてもよい。基底層504は、サブ波長構造体503の底面側にサブ波長構造体503と一体成形される層であり、サブ波長構造体503と同様のエネルギー線硬化性樹脂組成物などを硬化してなる。
以下、NDフィルタ501に備えられるNDフィルタ本体502、およびサブ波長構造体503について順次説明する。
NDフィルタ本体502としては、色素および/または顔料を含有するフィルムなどの基体を用いることができる。このような構成を有するNDフィルタ本体502は、例えば、樹脂材料に色素および/または顔料を練り込むことにより形成することができる。色素は、可視光領域に吸収をもつ染料であれば特に制限はないが、例示するならば、フタロシアニン系、チオール金属錯体系、アゾ系、ポリメチン系、ジフェニルメタン系、トリフェニルメタン系、キノン系、アントラキノン系又はジイモニウム塩系などが挙げられる。顔料としては、カーボンブラック、金属酸化物、金属窒化物、および金属窒酸化物から選ばれる少なくとも1種の無機粒子が挙げられる。このような無機粒子としては、具体的には例えば、カーボン粒子、ブラック酸化チタン、アイボリーブラック、ピーチブラック、ランプブラック、ビチューム、アニリン黒など黒色顔料が挙げられる。
サブ波長構造体503は、上述の第9の実施形態における構造体203と同様である。
図29に示すように、レンズ境筒303の光入射側の面、すなわち被写体側の面にフィルタ315を備えるようにしてもよい。フィルタ315は、レンズ境筒303に対して着脱自在の構成を有している。フィルタ315は、入射面および出射面を有するフィルタ本体と、フィルタ本体の入射面に設けられた複数のサブ波長構造体とを備える。フィルタ本体の透過特性を向上する観点からすると、入射面および出射面の両方に複数のサブ波長構造体を設けることが好ましい。サブ波長構造体は、上述の第15の実施形態におけるサブ波長構造体503と同様である。フィルタ315はレンズ境筒303の光入射側の面に装着されるものであれば特に限定されるものではないが、例示するならば、偏光(PL)フィルタ、シャープカット(SC)フィルタ、色彩強調および効果用フィルタ、減光(ND)フィルタ、色温度変換(LB)フィルタ、色補正(CC)フィルタ、ホワイトバランス取得用フィルタ、レンズ保護用フィルタなどが挙げられる。
1.NDフィルタの光学特性
2.トラックピッチと散乱光との関係
3.トラックピッチの変動量と散乱光との関係
(実施例1)
まず、外径126mmのガラスロール原盤を準備し、このガラスロール原盤の表面に以下のようにしてレジスト層を着膜した。すなわち、シンナーでフォトレジストを1/10に希釈し、この希釈レジストをディッピング法によりガラスロール原盤の円柱面上に厚さ70nm程度に塗布することにより、レジスト層を着膜した。次に、記録媒体としてのガラスロール原盤を、図7に示したロール原盤露光装置に搬送し、レジスト層を露光することにより、1つの螺旋状に連なるとともに、隣接する3列のトラック間において六方格子パターンをなす潜像がレジスト層にパターニングされた。
構造体の配列:六方格子
構造体の形状:釣鐘型(ほぼ回転放物面状)
構造体の平均配置ピッチP:250nm
構造体の平均高さH:200nm
構造体のアスペクト比(H/P):0.8
以上により、反射防止機能を有するNDフィルタが得られた。
NDフィルタの両面に複数の構造体を形成せずに、NDフィルタ自体をサンプルとした。
上述のようにして得られた実施例1および比較例1のNDフィルタについて、透過特性および反射特性を以下のようにして評価した。
NDフィルタの可視周辺の波長域(350nm〜750nm)での透過スペクトルを、分光光度計(日本分光株式会社製、商品名:V−550)により測定した。その結果を図31Aに示す。
NDフィルタの一方の面に黒色テープを貼り合わせることにより、測定試料を作製した。次に、この測定試料の可視周辺の波長域(350nm〜850nm)での反射スペクトルを、分光光度計(日本分光株式会社製、商品名:V−550)により測定した。その結果を図31Bに示す。
図31Bから、構造体をNDフィルムの表面に設けることで、可視周辺の波長域(350nm〜850nm)のほぼ全体で、反射率を約4%低減できることがわかる。
RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis)シミュレーションにより、トラックピッチと散乱光との関係について検討を行った。
表面に複数のサブ波長構造体が形成された光学素子を想定し、この光学素子に対して点光源からの光が照射された場合における散乱光の強度分布をシミュレーションにより求めた。
以下に、シミュレーションの条件を示す。
サブ波長構造体の配列:四方格子
トラック方向の配置ピッチP1:250nm
トラックピッチTp:200nm
サブ波長構造体の底面形状:楕円形状
サブ波長構造体の高さ:200nm
構造体形状:放物面形状(釣鐘型)
偏光:無偏光
屈折率:1.5
トラックピッチTpを250nmとしたこと以外は、試験例1−1の場合と同様にして、散乱光の強度分布をシミュレーションにより求めた。
試験例1−1では、散乱光が光軸から遠ざかっており、試験例1−1で想定した光学素子では、試験例1−2で想定した光学素子と比較して、NA<0.8の範囲内において散乱光の強度が小さくなる傾向がある。したがって、試験例1−1の光学素子では、撮像画に画像ノイズ(輝線ノイズ)を低減することができる。
RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis)シミュレーションにより、トラックピッチの変動量およびサブ波長構造体の配列形態と散乱光との関係について検討を行った。
表面に複数のサブ波長構造体が形成された光学素子を想定し、この光学素子に対して点光源からの光が照射された場合における散乱光の強度分布をシミュレーションにより求めた。
以下に、シミュレーションの条件を示す。
サブ波長構造体の配列:四方格子
トラック方向の配置ピッチP1:250nm
トラックピッチTpの中心値:250nm
トラックピッチTpの変動量の最大値:32nm
サブ波長構造体の底面形状:楕円形状
サブ波長構造体の高さ:200nm
構造体形状:放物面形状(釣鐘型)
偏光:無偏光
屈折率:1.5
トラックピッチTpの変動量の最大値を△Tp=8nmとしたこと以外は、試験例2−1の場合と同様にして、散乱光の強度分布をシミュレーションにより求めた。
トラックピッチTpの変動量の最大値を△Tp=8nmとするとともに、トラックをウォブルさせたこと以外は、試験例2−1の場合と同様にして、散乱光の強度分布をシミュレーションにより求めた。
試験例2−1:0.2%(入射光の強度の合計Iaに対する散乱光の強度の合計Ibの割合(Ib/Ia):1/500)
試験例2−2:0.02%(入射光の強度の合計Iaに対する散乱光の強度の合計Ibの割合(Ib/Ia):1/5000)
試験例2−3:0.001%(入射光の強度の合計Iaに対する散乱光の強度の合計Ibの割合(Ib/Ia):1/105)
試験例2−1のシミュレーション結果から、トラックピッチTpの変動量ΔTpの最大値が大きいと、輝線ノイズが発生することがわかった。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1−1)
素子本体と、
上記素子本体の表面に設けられた複数のサブ波長構造体と
を備え、
上記サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を含み、
上記素子本体は、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
上記複数のサブ波長構造体が設けられた表面は、入射光を散乱し、散乱光を発生させる区画を有し、
上記散乱した光の強度分布が、異方性を有する光学素子。
(1−2)
上記素子本体の表面に設けられた、凹凸形状の表面を有する形状層をさらに備え、
上記凹凸形状は、上記複数のサブ波長構造体を含み、
上記形状層の表面には、所定のサブ波長構造体パターンを有する単位領域が上記凹凸形状の不整合を生じることなく連続して設けられている(1−1)に記載の光学素子。
(1−3)
上記素子本体は、帯状の形状を有し、
上記素子本体の長手方向に向かって、上記単位領域が連続して設けられている(1−2)に記載の光学素子。
(1−4)
上記凹凸形状の不整合が、上記所定のサブ波長構造体パターンの周期性の乱れである(1−2)〜(1−3)のいずれかに記載の光学素子。
(1−5)
上記凹凸形状の不整合が、隣接する単位領域間の重なり、隙間、または、未転写部である(1−2)〜(1−3)のいずれかに記載の光学素子。
(1−6)
上記単位領域間は、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化度に不整合を生じることなく繋がっている(1−2)〜(1−3)のいずれかに記載の光学素子。
(1−7)
上記エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化度の不整合が、重合度の差である(1−6)に記載の光学素子。
(1−8)
上記サブ波長構造体は、上記素子本体の表面に塗布されたエネルギー線硬化性樹脂組成物を、上記素子本体とは反対の側から硬化反応を進行させることにより形成されている(1−1)〜(1−7)のいずれかに記載の光学素子。
(1−9)
上記単位領域は、回転原盤の回転面を1回転することにより形成される転写領域である(1−2)〜(1−7)のいずれかに記載の光学素子。
(1−10)
上記サブ波長構造体が格子パターンを形成し、
上記サブ波長構造体が上記表面において複数列のトラックをなすように配置され、
上記格子パターンが、六方格子パターン、準六方格子パターン、四方格子パターンおよび準四方格子パターンの少なくとも1種であり、
上記表面は、入射光の一部を散乱し、
上記散乱した光の強度が、上記入射光の強度に対して1/500未満である(1−1)に記載の光学素子。
(1−11)
上記サブ波長構造体パターンは、凸状または凹状の複数のサブ波長構造体を1次元配列または2次元配列することにより形成されている(1−2)〜(1−9)のいずれかに記載の光学素子。
(1−12)
上記複数のサブ波長構造体は、規則的または不規則的に配置されている(1−1)〜(1−11)のいずれかに記載の光学素子。
(1−13)
上記素子本体が、少なくとも1つの平面または曲面を有し、
上記平面または曲面に上記形状層が形成されている(1−2)〜(1−7)のいずれかに記載の光学素子。
(1−14)
上記サブ波長構造体が上記表面において複数列のトラックをなすように配置され、
上記トラックのピッチTpが、上記トラック間で変動している(1−1)〜(1−13)のいずれかに記載の光学素子。
(1−15)
上記サブ波長構造体が格子パターンを形成し、
上記サブ波長構造体が上記表面において複数列のトラックをなすように配置され、
上記格子パターンが、六方格子パターン、準六方格子パターン、四方格子パターンおよび準四方格子パターンの少なくとも1種である(1−1)〜(1−14)のいずれかに記載の光学素子。
(1−16)
素子本体の表面にエネルギー線硬化性樹脂組成物を塗布し、
上記素子本体の表面に塗布されたエネルギー線硬化性樹脂組成物に対して回転原盤の回転面を回転密着させながら、上記回転原盤内に設けられたエネルギー線源から放射されたエネルギー線を上記回転面を介して照射し、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させることにより、上記素子本体の表面に複数のサブ波長構造体を形成する
ことを含み、
上記複数のサブ波長構造体が形成された表面は、入射光を散乱し、散乱光を発生させる区画を有し、
上記散乱した光の強度分布が、異方性を有する光学素子の製造方法。
(1−17)
上記素子本体は、上記エネルギー線に対して不透過性を有する(1−16)記載の光学素子の製造方法。
(1−18)
上記回転面の凹凸形状は、凸状または凹状の複数のサブ波長構造体を1次元配列または2次元配列することにより形成される(1−16)または(1−17)に記載の光学素子の製造方法。
(1−19)
上記複数のサブ波長構造体は、規則的または不規則的に配置されている(1−18)記載の光学素子の製造方法。
(1−20)
上記回転原盤は、ロール原盤またはベルト原盤である(1−16)〜(1−19)のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
(1−21)
上記エネルギー線源は、上記回転原盤の幅方向に配置されている(1−16)〜(1−20)のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
(1−22)
上記素子本体は、帯状の形状を有し、
上記サブ波長構造体形成の際には、上記素子本体の長手方向を回転進行方向として上記凹凸形状が転写される(1−16)〜(1−21)のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
(1−23)
上記素子本体が、少なくとも1つの平面または曲面を有し、
上記平面または曲面に上記形状層が形成される(1−16)〜(1−22)のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
(1−24)
光学素子と、
上記光学素子を介して光を受光する撮像領域を有する撮像素子と
を備え、
上記光学素子は、
素子本体と、
上記素子本体の表面に設けられた複数のサブ波長構造体と
を備え、
上記サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を含み、
上記素子本体は、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
上記複数のサブ波長構造体が設けられた表面は、入射光を散乱し、散乱光を発生させる区画を有し、
上記散乱した光の強度分布が、異方性を有する光学系。
(1−25)
上記散乱光のうち上記撮像領域に到達する成分の総和が、上記撮像領域外に到達する成分の総和より小さい(1−24)に記載の光学系。
(1−26)
上記散乱光の強度分布が、異方性を有する(1−24)または(1−25)に記載の光学系。
(1−27)
上記散乱光の強度分布が、開口数NAによって異なる(1−24)〜(1−26)のいずれかに記載の光学系。
(1−28)
上記散乱光の強度分布の単位立体角当たりの強度が、開口数NA>0.8の範囲よりも開口数NA≦0.8の範囲にて小さい(1−24)〜(1−27)のいずれかに記載の光学系。
(1−29)
上記撮像領域における上記散乱光の強度分布の最大値が、上記撮像領域の外側の領域における上記散乱光の強度分布の最大値より小さい(1−24)〜(1−28)のいずれかに記載の光学系。
(1−30)
上記複数のサブ波長構造体が、上記光学素子の表面において複数の列をなすように配列され、
上記区画では、上記列のピッチPが基準ピッチPに比して変化している(1−24)〜(1−29)のいずれかに記載の光学系。
(1−31)
上記列の形状が、直線状または円弧状である(1−30)に記載の光学系。
(1−32)
上記複数のサブ波長構造体が、格子パターンを形成し、
上記格子パターンが、六方格子パターン、準六方格子パターン、四方格子パターンおよび準四方格子パターンの少なくとも1種である(1−24)〜(1−31)のいずれかに記載の光学系。
(1−33)
上記撮像領域が、対向する2組の辺を有する矩形状を有し、
上記列の方向と、上記2組の辺のうちの一方の組の辺の延在方向とが平行である(1−30)に記載の光学系。
(1−34)
上記2組の辺が、対向する1組の短辺と、対向する1組の長辺とからなり、
上記列の方向と、上記長辺の延在方向とが平行である(1−33)に記載の光学系。
(1−35)
光学素子と、上記光学素子を介して光を受光する撮像領域を有する撮像素子とを含む光学系を備え、
上記光学素子は、
素子本体と、
上記素子本体の表面に設けられた複数のサブ波長構造体と
を備え、
上記サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を含み、
上記素子本体は、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
上記複数のサブ波長構造体が設けられた表面は、入射光を散乱し、散乱光を発生させる区画を有し、
上記散乱した光の強度分布が、異方性を有する撮像装置。
(1−36)
光学素子と、上記光学素子を介して光を受光する撮像領域を有する撮像素子とを含む光学系を備え、
上記光学素子は、
素子本体と、
上記素子本体の表面に設けられた複数のサブ波長構造体と
を備え、
上記サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を含み、
上記素子本体は、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
上記複数のサブ波長構造体が設けられた表面は、入射光を散乱し、散乱光を発生させる区画を有し、
上記散乱した光の強度分布が、異方性を有する光学装置。
(1−37)
複数のサブ波長構造体を形成するための回転面を有し、
素子本体の表面に塗布されたエネルギー線硬化性樹脂組成物に対して上記回転面を回転密着させながら、上記回転面の内側に設けられたエネルギー線源から放射されたエネルギー線を上記回転面を介して照射し、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させることにより、サブ波長構造体が表面に設けられた光学素子が得られ、
上記複数のサブ波長構造体が設けられた光学素子表面は、入射光を散乱し、散乱光を発生させる区画を有し、
上記散乱した光の強度分布が、異方性を有する原盤。
(1−38)
複数のサブ波長構造体が設けられた回転面を有し、
上記回転面はエネルギー線を透過可能に構成され、
上記複数のサブ波長構造体が設けられた回転面は、入射光を散乱し、散乱光を発生させる区画を有し、
上記散乱した光の強度分布が、異方性を有する原盤。
(2−1)凹凸形状を有する回転面と、
上記回転面の内側に設けられたエネルギー線源と
を有する回転原盤を備え、
上記回転原盤は、上記エネルギー線源から放射されたエネルギー線に対して透過性を有し、
素子本体上に塗布されたエネルギー線硬化性樹脂組成物に対して上記回転原盤の回転面を回転密着させながら、上記エネルギー線源から放射されたエネルギー線を上記回転面を介して照射し、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させることにより、上記回転面の凹凸形状が転写された形状層を上記素子本体上に形成する転写装置。
(2−2)
凹凸形状を有する回転面を備え、
エネルギー線源から放射されたエネルギー線に対して透過性を有し、
上記エネルギー線源から放射されたエネルギー線を、上記回転面を介してエネルギー線硬化性樹脂組成物に対して照射し硬化可能とし得る原盤。
(3−1)表面を有する素子本体と、
前記素子本体の表面に設けられた複数のサブ波長構造体と
を備え、
上記サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化してなり、
上記素子本体は、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
前記複数のサブ波長構造体は、前記表面において複数の列を形成し、
前記サブ波長構造体の中心位置が、列間方向に向けて変動している光学素子。
ここで、光学素子は、反射防止機能を有する光学素子である。素子本体は、サブ波長構造体により反射防止機能を付与する光学素子本体である。光学素子本体としては、例えば、レンズ、フィルタ(例えばNDフィルタ)、半透過型ミラー、調光素子、プリズム、偏光素子などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
(3−2)前記変動が不規則的な変動である前記(3−1)記載の光学素子。
(3−3)列間ピッチの変動幅ΔTpの最大値をΔTpmaxとした場合、前記サブ波長構造体の中心位置が、列間方向に向けてΔTpmaxよりも大きな大きさで変動している前記(3−1)または(3−2)に記載の光学素子。
(3−4)前記列が蛇行している前記(3−1)または(3−2)に記載の光学素子。
(3−5)前記列の蛇行の周期および振幅の少なくとも一方が、不規則である前記(3−4)に記載の光学素子。
(3−6)前記サブ波長構造体の個々の中心位置が独立に、列間方向に向けて変動している前記(3−1)または(3−2)に記載の光学素子。
(3−7)前記列方向に隣接する前記サブ波長構造体がブロックを形成し、該ブロックを単位として前記サブ波長構造体の中心位置が列間方向に向けて変動している前記(3−1)または(3−2)に記載の光学素子。
前記素子本体の表面に形成された複数のサブ波長構造体と
を備え、
上記サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化してなり、
上記素子本体は、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
前記複数のサブ波長構造体は、前記表面において複数の例を形成し、
同一列内における前記サブ波長構造体の配置ピッチPが、平均配置ピッチPmに対して変動している光学素子。
(3−9)前記変動が、不規則的な変動である前記(3−8)記載の光学素子。
(3−10)前記列間ピッチの変動幅の最大値をΔTpmaxとした場合、前記平均配置ピッチPmに対する前記配置ピッチPの変動幅ΔPが、ΔTpmaxよりも大きな大きさで変動している前記(3−8)または(3−9)に記載の光学素子。
(3−11)前記サブ波長構造体の個々の配置ピッチPが独立に、列方向に向けて変動している前記(3−8)または(3−9)に記載の光学素子。
(3−12)前記列方向に隣接する前記サブ波長構造体がブロックを形成し、該ブロックを単位として前記サブ波長構造体の配置ピッチPが列方向に向けて変動している前記(3−8)または(3−9)に記載の光学素子。
前記光学素子は、
表面を有する素子本体と、
前記素子本体の表面に形成された複数のサブ波長構造体と
を備え、
上記サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化してなり、
上記素子本体は、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
前記複数のサブ波長構造体は、前記表面において複数の例を形成し、
前記サブ波長構造体の中心位置が、列間方向に向けて変動している光学系。
(3−14)前記変動が不規則的な変動である(3−13)記載の光学系。
(3−15)前記列間ピッチの変動幅ΔTpの最大値をΔTpmaxとした場合、前記サブ波長構造体の中心位置が、列間方向に向けてΔTpmaxよりも大きな大きさで変動している前記(3−13)または(3−14)に記載の光学系。
(3−16)前記列が蛇行している前記(3−13)または(3−14)に記載の光学系。
(3−17)前記列の蛇行の周期および振幅の少なくとも一方が、不規則である前記(3−16)に記載の光学系。
(3−18)前記サブ波長構造体の個々の中心位置が独立に、列間方向に向けて変動している前記(3−13)または(3−14)に記載の光学系。
(3−19)前記列方向に隣接する前記サブ波長構造体がブロックを形成し、該ブロックを単位として前記サブ波長構造体の中心位置が列間方向に向けて変動している前記(3−13)または(3−14)に記載の光学系。
(3−20)前記光学素子を介して光を受光する撮像素子をさらに備える前記(3−13)〜(3−19)のいずれか1項に記載の光学系。
前記光学素子は、
表面を有する素子本体と、
前記素子本体の表面に形成された複数のサブ波長構造体と
を備え、
上記サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化してなり、
上記素子本体は、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
同一列内における前記サブ波長構造体の配置ピッチPが、平均配置ピッチPmに対して変動している光学系。
(3−22)前記変動が、不規則的な変動である前記(3−21)記載の光学系。
(3−23)前記列間ピッチの変動幅の最大値をΔTpmaxとした場合、前記平均配置ピッチPmに対する前記配置ピッチPの変動幅ΔPが、ΔTpmaxよりも大きな大きさで変動している前記(3−21)または(3−22)に記載の光学系。
(3−24)前記サブ波長構造体の個々の配置ピッチPが独立に、列方向に向けて変動している前記(3−21)または(3−22)に記載の光学系。
(3−25)前記列方向に隣接する前記サブ波長構造体がブロックを形成し、該ブロックを単位として前記サブ波長構造体の配置ピッチPが列方向に向けて変動している前記(3−21)または(3−22)に記載の光学系。
(3−26)前記光学素子を介して光を受光する撮像素子をさらに備える前記(3−21)〜(3−25)のいずれか1項に記載の光学系。
(3−28)前記(3−13)〜(3−26)のいずれか1項に記載された光学系を備える光学機器。
前記複数のサブ波長構造体は、前記表面において複数の例を形成し、
前記サブ波長構造体の中心位置が、列間方向に向けて変動している原盤。
(3−30)前記変動が不規則的な変動である(3−29)記載の原盤。
(3−31)前記列間ピッチの変動幅ΔTpの最大値をΔTpmaxとした場合、前記サブ波長構造体の中心位置が、列間方向に向けてΔTpmaxよりも大きな大きさで変動している前記(3−29)または(3−30)に記載の原盤。
(3−32)前記列が蛇行している前記(3−29)または(3−30)に記載の原盤。
(3−33)前記列の蛇行の周期および振幅の少なくとも一方が、不規則である前記(3−32)に記載の原盤。
(3−34)前記サブ波長構造体の個々の中心位置が独立に、列間方向に向けて変動している前記(3−29)または(3−30)に記載の原盤。
(3−35)前記列方向に隣接する前記サブ波長構造体がブロックを形成し、該ブロックを単位として前記サブ波長構造体の中心位置が列間方向に向けて変動している前記(3−29)または(3−30)に記載の原盤。
前記複数のサブ波長構造体は、前記表面において複数の例を形成し、
同一列内における前記サブ波長構造体の配置ピッチPが、平均配置ピッチPmに対して変動している原盤。
(3−37)前記変動が、不規則的な変動である前記(3−36)記載の原盤。
(3−38)前記列間ピッチの変動幅の最大値をΔTpmaxとした場合、前記平均配置ピッチPmに対する前記配置ピッチPの変動幅ΔPが、ΔTpmaxよりも大きな大きさで変動している前記(3−36)または(3−37)に記載の原盤。
(3−39)前記サブ波長構造体の個々の配置ピッチPが独立に、列方向に向けて変動している前記(3−36)または(3−37)に記載の原盤。
(3−40)前記列方向に隣接する前記サブ波長構造体がブロックを形成し、該ブロックを単位として前記サブ波長構造体の配置ピッチPが列方向に向けて変動している前記(3−36)または(3−37)に記載の原盤。
2 構造体
11a 不透過層
11b 透過層
21 構造体
22 基底層
101 ロール原盤
102 構造体
110 エネルギー線源
118 エネルギー線硬化性樹脂組成物
133 エンボスベルト
136 平坦ベルト
201 反射防止機能付光学素子
202 半透過型ミラー
203、212 構造体
204 基底層
211 ロール原盤
213 レジスト層
214 レーザー光
216 潜像
300 撮像装置
301 筐体
302 撮像光学系
311 レンズ
312 撮像素子
Sp 成形面
Si 裏面
A1 撮像領域
Claims (7)
- 光学素子と、
上記光学素子を介して光を受光する撮像領域を有する撮像素子と
を備え、
上記光学素子は、
素子本体と、
上記素子本体の表面に設けられた複数のサブ波長構造体と
を備え、
上記複数のサブ波長構造体が、上記光学素子の表面において複数の列をなすように配列され、
上記サブ波長構造体は、エネルギー線硬化性樹脂組成物を含み、
上記素子本体は、上記エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線に対して不透過性を有し、
上記複数のサブ波長構造体が設けられた表面は、基準となる上記サブ波長構造体のピッチよりも大きな上記サブ波長構造体のピッチを有する領域を有し、
上記サブ波長構造体は長軸と短軸とを持つ楕円形状の底面を有する錐体であり、上記底面の長軸の方向が上記サブ波長構造体の列の方向と一致し、
上記撮像領域が、対向する2組の辺を有する矩形状を有し、
上記2組の辺が、対向する1組の短辺と、対向する1組の長辺とからなり、
上記列の方向と、上記長辺の延在方向とが平行である光学系。 - 上記領域により発生する散乱光のうち上記撮像領域に到達する成分の総和が、上記撮像領域外に到達する成分の総和より小さい請求項1に記載の光学系。
- 上記領域により発生する散乱光の強度分布が、開口数NAによって異なる請求項1または2に記載の光学系。
- 上記散乱光の強度分布の単位立体角当たりの強度が、開口数NA>0.8の範囲よりも開口数NA≦0.8の範囲にて小さい請求項3に記載の光学系。
- 上記撮像領域における、上記領域により発生する散乱光の強度分布の最大値が、上記撮像領域の外側の領域における上記散乱光の強度分布の最大値より小さい請求項1から4のいずれかに記載の光学系。
- 請求項1から5のいずれかに記載の光学系を備える撮像装置。
- 請求項1から5のいずれかに記載の光学系を備える光学装置。
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