JP7225534B2 - 光学素子、光学素子の多面付け体、光学モジュール及び光照射装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学素子、光学素子の多面付け体、光学モジュール及び光照射装置に関する。

ネットワークの普及に伴うセキュリティリスク回避のための個人認証へのニーズ、自動車の自動運転化の流れ、いわゆる「モノのインターネット」の普及等、近年、センサーシステムを必要とする局面が増大している。センサーには色々な種類があり、検出する情報も様々である。その中の１つの手段として、光源から対象物に対して光を照射し、反射してきた光から情報を得るというものがある。例えば、パターン認証センサー、赤外線レーダー等は、その一例である。

これらのセンサーの光源は、用途に応じた波長分布、明るさ、広がり等をもったものが使用される。光の波長は、可視光から赤外線までの範囲がよく用いられる。特に、赤外線は、外光の影響を受けにくく、不可視であり、対象物のやや内部を観察することも可能という特徴があるため、広く用いられている。また、光源の種類としては、ＬＥＤ光源、レーザー光源等が多く用いられる。例えば、遠いところを検知する場合には光の広がりが少ないレーザー光源が好適に用いられ、比較的近いところを検知する場合、ある程度の広がりを持った領域を照射する場合等にはＬＥＤ光源が好適に用いられる。

ところで、対象とする照射領域の大きさ、形状等は、必ずしも光源からの光の広がり（プロファイル）と一致しているとは限らず、拡散板、レンズ、遮蔽板等により光を整形する必要がある。最近では、Ｌｉｇｈｔ Ｓｈａｐｉｎｇ Ｄｉｆｆｕｓｅｒ（ＬＳＤ）という、光の形状をある程度整形できる拡散板が開発されている。

また、光を整形する別の手段として、回折光学素子（Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ ：ＤＯＥ）が挙げられる。これは異なる屈折率を持った材料が周期性を持って配列している場所を光が通過する際の回折現象を応用したものである。ＤＯＥは、基本的に単一波長の光に対して設計されるが、理論的には、ほぼ任意の形状に光を整形することが可能である。また、前述のＬＳＤにおいては、照射領域内の光強度がガウシアン分布となるのに対し、ＤＯＥでは、照射領域内の光分布の均一性を制御することが可能である。ＤＯＥのこのような特性は、不要な領域への照射を抑えることによる高効率化、光源数の削減等による装置の小型化等の点で有利となる。
また、ＤＯＥは、レーザーの様な平行光源、ＬＥＤの様な拡散光源のいずれにも対応可能であり、また、紫外光から可視光、赤外線までの広い範囲の波長に対して適用可能である。

ＤＯＥは、ｎｍオーダーでの微細加工が必要となり、特に長波長の光を回折するためには、高アスペクト比の微細形状を形成する必要がある。そのため、ＤＯＥの製造には、電子線を用いた電子線リソグラフィ技術が用いることができる。更に、生産性を向上せるため、電子線リソグラフィで作成した石英等の基板を原版として、樹脂に賦型することにより、多数枚の複製基板を作製し、生産性を上げることができる。
また、一枚の基板上にＤＯＥ等の光学素子を多面付けすることで、一枚の基板からの多数の光学素子を製造することができる。
基板上に多面付けされたＤＯＥ等の光学素子は、ダイシング、抜き加工等の手法により個片化され、ホルダ等の電装パーツに実装される（例えば、特許文献１、２参照）。

特開平５－３２７０２１号公報 特開２０００－４０７１４号公報

光学素子のホルダへの実装には自動装置が用いられる。自動装置では、個片化された光学素子を、位置合わせ精度良く、効率的にホルダに実装できるようにすることが求められている。例えば、ホルダに実装された光学素子を光学モジュールとし、光源等と組み合わせる場合、光学素子がホルダに適切に組込まれていないと、光学素子と光源、その他の光学素子等との位置合わせの精度が悪くなり、所望の光学性能が得られないことがある。

本発明の課題は、位置合わせ精度良く、効率的にホルダに実装できること、又は、製造時の位置合わせをラフに行っても光学的特性に影響を与えにくいことから、製造時の歩留まりを高めることができる光学素子、光学素子の多面付け体、光学モジュール及び光照射装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

第１の発明は、基材（１２，２１２，３１２，４１２）と、前記基材に形成され、表面に光学素子パターン及び光学的手段で検知するための光学検知用マークが形成された樹脂層（１１，２１１，３１１，４１１）と、を備え、前記光学素子パターン及び光学検知用マークは、前記樹脂層の厚さ方向の断面において凹凸形状を有し、前記光学検知用マークは、複数の凹凸形状を有するパターンの集合体である光学素子（１０，２１０，３１０，４１０，５１０）に関する。

第２の発明は、第１の発明の光学素子であって、前記光学検知用マークは、前記光学素子の識別パターン又はアライメントパターンであって、前記光学検知用マークの複数の凹凸形状は、ラインアンドスペースパターン、ホールパターン、ドットパターンの少なくとも１種類からなるパターンの集合体であること、を特徴とする光学素子（１０，２１０，３１０，４１０，５１０）である。

第３の発明は、第１又は第２の発明の光学素子であって、前記光学素子パターンは、複数の凹凸形状として、凸部（１１１ａ，４１１ａ）が並んで配置される高屈折率部（１１１，４１１）と、前記凸部の間に形成されている凹部（１１２，４１４ａ）を含む低屈折率部（１１４，４１４）と、を有する回折層（１１５，４１５）を備えること、を特徴とする光学素子（１０，２１０，３１０，４１０，５１０）である。

第４の発明は、第３の発明の光学素子であって、前記回折層（１１５，４１５）及び前記樹脂層（１１，４１１）の前記凹部（１１２，４１４ａ）は、６５０ｎｍ以上の深さを有し、前記回折層は、赤外線を回折すること、を特徴とする光学素子（１０，２１０，３１０，４１０，５１０）である。

第５の発明は、第３又は第４の発明の光学素子であって、前記光学検知用マークの複数の凹凸形状の凹部の深さは、前記光学素子パターンの凹部より深いこと、を特徴とする光学素子（１０，２１０，３１０，４１０，５１０）である。

第６の発明は、第１から第５までのいずれかの発明の光学素子であって、前記樹脂層（１１，４１１）の層厚は、２μｍから２０μｍであること、を特徴とする光学素子（１０，２１０，３１０，４１０，５１０）である。

第７の発明は、第１から第６までのいずれかの発明の光学素子であって、前記樹脂層（１１，４１１）は、前記光学素子パターンに対応するモニターパターンを有すること、を特徴とする光学素子（１０，２１０，３１０，４１０，５１０）である。

第８の発明は、第１の発明から第７の発明までのいずれかの光学素子であって、前記基材と前記樹脂層との組み合わせにより構成される光学素子（３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ）が複数枚積層されて一体となり構成されていること、を特徴とする光学素子（３１０）である。

第９の発明は、第８の発明８の光学素子であって、前記光学検知用マークのうち少なくとも１種類（ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３）は、積層されたときに重なる位置に配置されており、且つ、樹脂層毎に異なる図柄であること、を特徴とする光学素子（３１０）である。

第１０の発明は、第１の発明から第７の発明までのいずれか一項に記載の光学素子（４１０）であって、前記光学素子パターンは、当該光学素子（４１０）の端部まで形成されていること、を特徴とする光学素子（４１０）である。

第１１の発明は、第１０の発明に記載の光学素子（４１０）であって、前記光学素子パターンは、複数の回折格子が形成されて特定の配光特性が得られるように構成された矩形形状の単位セル（４１７）が周期的に複数配列されて構成されていること、を特徴とする光学素子（４１０）である。

第１２の発明は、第１から第１１までのいずれかの発明の光学素子（１０，４１０）が多面付けされている、光学素子の多面付け体（ＭＳ，４５０）である。

第１３の発明は、第１２の発明の光学素子の多面付け体であって、前記光学素子が多面付けされた領域の外周域に、前記光学素子を個片化する際の位置合わせ用のアライメントマークが配置され、前記アライメントマークは、前記樹脂層（１１，４１１）の厚さ方向の断面において凹凸形状を有する、光学素子の多面付け体（ＭＳ，４５０）である。

第１４の発明は、第１の発明から第１１の発明までのいずれかに記載の光学素子（１０，２１０，３１０，４１０）と、前記光学素子を搭載可能な枠形のホルダ（２０，２２０，４２４）と、を備える光学モジュール（２，２０２，３０２）である。

第１５の発明は、第１４の発明の光学モジュールであって、前記ホルダは、前記光学素子の周縁部を保持するマウント部（２３）と、前記マウント部に保持された前記光学素子の角部との接触を回避する隙間部（２４）と、を備える光学モジュール（２）である。

第１６の発明は、第１５の発明の光学モジュールであって、前記マウント部（２３）は、前記光学素子（１０）の周縁部と接する面に、断面凹形状の溝部（２３ｂ）を有すること、を特徴とする光学モジュール（２）である。

第１７の発明は、第１４の発明の光学モジュールであって、前記ホルダは、前記光学素子の周縁部が載せられる頂部（２２０ａ）と、前記周縁部と前記頂部との間に設けられ前記周縁部と前記頂部とを接合する接合層（２５０，３５０Ａ，３５０Ｂ，３５０Ｃ）と、を備える光学モジュール（２０２，３０２）である。

第１８の発明は、第１４から第１７の発明の光学モジュール（２，２０２，３０２）と、前記光学モジュールに対して光を投影する光源（３０，２３０）と、を備える光照射装置（１，２００，３００，４００）である。

第１９の発明は、第１の発明から第９の発明までのいずれかに記載の光学素子（４１０，５１０）と、前記光学素子に対して光を投影する光源（４２１）と、を備え、前記光学素子（４１０，５１０）の前記光学素子パターンは、前記光源（４２１）が投影する光の投影範囲よりも広い範囲に形成されていること、を特徴とする光照射装置（４００）である。

第２０の発明は、第１９の発明に記載の光照射装置（４００）であって、前記光学素子パターンは、前記光学素子の端部まで形成されていること、を特徴とする光照射装置（４００）である。

第２１の発明は、第１９の発明又は第２０の発明に記載の光照射装置（４００）であって、前記光学素子パターンは、複数の回折格子が形成されて特定の配光特性が得られるように構成された矩形形状の単位セル（４１７）が周期的に複数配列されて構成されていること、を特徴とする光照射装置（４００）である。

本発明によれば、位置合わせ精度よく、効率的にホルダに実装できること、又は、製造時の位置合わせをラフに行っても光学的特性に影響を与えにくいことから、製造時の歩留まりを高めることができる光学素子、光学素子の多面付け体、光学モジュール及び光照射装置を提供することができる。

実施形態の光照射装置１を説明する図である。 回折光学素子１０を説明する図である。 多面付けされた回折光学素子１０を説明する図である。 個片化された回折光学素子１０を説明する図である。 ホルダ２０の構成を説明する図である。 ホルダ２０の他の構成を説明する図である。 光照射装置の第２実施形態を示す断面図である。 第２実施形態においてホルダ２２０に回折光学素子２１０を載せる過程の一例を示す図である。 光照射装置の第３実施形態を示す断面図である。 回折光学素子３１０を素子面の法線方向から見た図である。 アライメントパターンＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３を説明する図である。 第４実施形態の光照射装置４００の分解斜視図である。 光照射装置４００の斜視図である。 光照射装置４００の断面図である。 回折光学素子４１０を図１４の上方から見た平面図である。 図１５から回折格子のパターンを省略して示した図である。 図１５から回折格子のパターンのみを示した図である。 図１７の単位セル４１７の例における部分周期構造の一例を示す斜視図である。 図１８中の矢印Ｇ－Ｇ’の位置で回折光学素子を切断した断面図である。 第４実施形態の光照射装置４００の製造に用いられる回折光学素子４１０の多面付け体４５０を示す図である。 第５実施形態の回折光学素子５１０を図１５と同様に上方から見た平面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書に添付した図面は、いずれも模式図であり、理解しやすさ等を考慮して、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更又は誇張している。また、図面において、部材の断面を示すハッチングを適宜省略する。
本明細書等において、形状、幾何学的条件、これらの程度を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「方向」等の用語については、その用語の厳密な意味に加えて、ほぼ平行、ほぼ直交等とみなせる程度の範囲、概ねその方向とみなせる範囲を含む。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態の光照射装置１を説明する図である。図１（Ａ）は、光照射装置１の分解斜視図である。図１（Ｂ）は、光照射装置１の斜視図である。図１（Ｃ）は、光照射装置１のＺ－Ｘ平面の断面を示す模式図である。
図２は、回折光学素子１０を説明する図である。
なお、本実施形態の説明においては、光照射装置１の光照射面に平行であって、互いに直交する２方向をＸ（Ｘ１－Ｘ２）方向、Ｙ（Ｙ１－Ｙ２）方向とし、光照射面と直交する方向をＺ方向とする。Ｚ（Ｚ１－Ｚ２）方向において、Ｚ１側が光照射側となり、Ｚ２側が背面側となる。

図１（Ａ）に示すように、光照射装置１は、回折光学素子１０、ホルダ２０及び光源部３０を備える。
回折光学素子（光学素子）１０は、回折現象により光の進行方向を制御する素子である。回折光学素子１０は、異なる周期構造を持つ複数の領域（部分周期構造）からなる光学素子パターンＰＮを有する。光学素子パターンＰＮは、例えば、図２に示すように、部分周期構造として、Ｂ～Ｇ領域を有する。回折光学素子１０の光学素子パターンＰＮに入射した光は、Ｂ～Ｇ領域での回折現象により、０～９０°の範囲でほぼ均一な光として照射される。回折光学素子１０の構成については、後述する。

ホルダ２０は、回折光学素子１０を搭載するためのケースである。ホルダ２０は、例えば、ポリアミド、ポリカーボネート等のエンジニアリングプラスチックにより形成される。ホルダ２０を変形しにくくするため、ポリカーボネート等にガラスファイバーを含有させてもよい。回折光学素子１０は、ホルダ２０の内部に接着剤（不図示）を介して固定される。ホルダ２０の構成については、後述する。
上述した回折光学素子１０及びホルダ２０は、本実施形態において、光学モジュール２を構成する。

光源部３０は、回折光学素子１０に光を投影する。光源部３０は、赤外光、青色光等を発するＬＥＤ（発光ダイオード）素子３１を備える。ＬＥＤ素子３１は、例えば、ＧａＰ，ＧａＡｓ，ＧａＡｌＡｓ，ＧａＡｓＰ，ＡｌＩｎＧａＰ等の化合物半導体単結晶又はＩｎＧａＮ等の各種ＧａＮ系化合物半導体単結晶からなる材料を適宜に選択することにより、紫外光から赤外光までの発光波長が得られる。ＬＥＤ素子３１は、基板３２上に実装されている。本実施形態の光源部３０は、１つのＬＥＤ素子３１を備えているが、より多くの光量を得るために、複数のＬＥＤ素子３１を備えた構成としてもよい。

光源部３０は、上述した光学モジュール２（回折光学素子１０及びホルダ２０）の背面側（Ｚ２側）に取り付けられる。
図１（Ｃ）に示すように、光照射装置１において、光源部３０から投影された光は、光学素子パターンＰＮ（回折光学素子１０）のＢ～Ｇ領域（図２参照）での回折現象により、広い範囲に照射される。

本実施形態の光照射装置１を、例えば、静脈認証に用いる場合、赤外光を照射する光照射装置から、認証すべき人の手のひら、指先等に赤外光を照射して、映し出された静脈の模様を撮影することにより、本人か否かを認証することができる。

次に、回折光学素子１０の構成について説明する。
図３は、多面付けされた回折光学素子１０を説明する図である。図３（Ａ）は、回折光学素子の多面付け体ＭＳを模式的に示す平面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のａ－ａ断面に相当する模式図である。図３では、光学素子パターンＰＮの図示を省略する。

図３（Ａ）に示すように、回折光学素子の多面付け体ＭＳには、複数の回折光学素子１０が格子状に多面付けされている。各回折光学素子１０の間には、ダイシングラインＤＬが形成されている。ダイシングラインＤＬは、不図示の光学的検出装置（光学的手段）で認識される光学検知用マークであり、回折光学素子の多面付け体ＭＳから個片の回折光学素子１０を切り出す際の切断予定位置を示すラインである。

回折光学素子の多面付け体ＭＳにおいて、回折光学素子１０が多面付けされた領域の外周域には、アライメントマークＡＭが形成されている。アライメントマークＡＭは、光学的検出装置で認識される光学検知用マークであり、回折光学素子の多面付け体ＭＳから個片の回折光学素子１０を切り出す際の位置合わせに用いるマークである。アライメントマークＡＭは、各ダイシングラインＤＬの長手方向の両端部に形成されている。後述するように、アライメントマークＡＭは、光学素子パターンＰＮと同様に、原版からの賦型により転写（形成）される。

図３（Ｂ）に示すように、回折光学素子の多面付け体ＭＳは、回折光学素子１０に、基材４０を貼り合わせた積層体として構成されている。
回折光学素子１０は、樹脂層１１と、基材１２と、を備える。
樹脂層１１は、後述する光学素子パターンＰＮ、識別パターンＤＰ、モニターパターンＭＰ及びアライメントパターンＡＰが形成される層である。図３（Ｂ）では、上記各パターンの図示を省略する。ここでは、主に回折光学素子１０の層構成を説明し、上記各パターンについては、図４において説明する。

樹脂層１１は、上記各パターンに対応する凹凸パターンが形成された原版を用いて、例えば、基材上に塗布された紫外線硬化樹脂を賦型して凹凸パターンを転写し、紫外線を照射して硬化させることにより形成できる。

紫外線硬化樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート等を用いることができる。なお、樹脂層１１を形成するための材料は、紫外線硬化樹脂に限定されない。樹脂層１１は、例えば、電子線硬化樹脂で形成してもよい。また、樹脂層１１は、熱硬化型や紫外線硬化型のＳＯＧ（Spin on Glass）を用いて構成してもよい。また、上記各パターンは、原版から賦型により転写する例に限らず、上記各パターンの凹凸形状を有する原版から作製された樹脂の中間版を用いて賦型してもよい。

基材１２は、樹脂層１１を賦型する際のベースとなる部材である。基材１２としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、メタクリル酸メチル・ブタジエン・スチレン（ＭＢＳ）樹脂、メタクリル酸メチル・スチレン（ＭＳ）樹脂、アクリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂等の透明樹脂を用いることができる。なお、図示していないが、基材１２上には、塗布された紫外線硬化樹脂等との密着性を高めるための密着層が形成される。

基材４０は、回折光学素子の多面付け体ＭＳの強度を確保するためのシート材である。基材４０としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂等の熱可塑性プラスチック等を用いることができる。基材４０は、回折光学素子１０の裏面側（基材１２側）に、粘着層４１を介して貼り付けられる。粘着層４１としては、例えば、アクリル糊を用いることができる。

図３（Ａ）に示す回折光学素子の多面付け体ＭＳから個片の回折光学素子１０を切り出す作業には、ダイシング装置が用いられる。ダイシング装置は、高速回転するブレード（回転刃）により、ウェハから１つ１つのチップを切り出して個片化する装置である。

回折光学素子の多面付け体ＭＳから回折光学素子１０を個片化する際、同じダイシングラインＤＬに対して、複数回の切り出しを行うことが好ましい。複数回の切り出しを行うことにより、熱ダメージによる切断面の荒れ、バリの発生等を抑制できる。切り出しを行う回数は、回折光学素子の多面付け体ＭＳを構成する各部材の層厚にもよるが、例えば、２～３回程度である。

また、アライメントマークＡＭ、ダイシングラインＤＬを、凹凸形状からなるパターンの集合体として形成することもできる。凹凸形状としては、例えば、ラインアンドスペースパターン、ホールパターン、ドットパターン等の少なくとも１種類からなるパターンの集合体であれば良い。アライメントマークＡＭ、ダイシングラインＤＬを、凹凸形状からなるパターンの集合体として形成することにより、ダイシングラインの視認性が向上するため、切断面におけるうねり、ずれ等の発生を低減できる。
なお、個片化された回折光学素子１０に積層されている基材４０は、回折光学素子１０がホルダ２０に搭載される前に、粘着層４１と共に剥がされる。

次に、個片化された回折光学素子１０について説明する。
図４は、個片化された回折光学素子１０を説明する図である。図４（Ａ）は、個片化された回折光学素子１０の平面図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のｂ－ｂ断面に相当する模式図である。

図４（Ａ）に示すように、回折光学素子１０は、平面視でほぼ中央に光学素子パターンＰＮが形成され、その周囲に光学的検出装置を用いて検知するための種々の光学検知用マークが形成されている。本実施形態の回折光学素子１０には、光学検知用マークとして、識別パターンＤＰ及びアライメントパターンＡＰが形成されている。また、回折光学素子１０には、モニターパターンＭＰが形成されている。

識別パターンＤＰは、回折光学素子１０を個片化した後、他の個片化した回折光学素子と区別するための識別子である。また、識別パターンＤＰは、表裏から視認した際に、非対称形状となるため、回折光学素子１０の表裏面を識別することができる。表裏面の識別とは、回折光学素子１０において、光学素子パターンＰＮの形成された面を判別することを指す。回折光学素子１０において、光学素子パターンＰＮが形成された側の面を「表面」とすると、基材１２側は「裏面」となる。また、光学素子パターンＰＮが形成された側の面を「裏面」とすると、基材１２側は「表面」となる。

識別パターンＤＰは、複数の凹凸形状を有するパターンの集合体であり、凹凸のエッジによる光の反射等により、光学的に容易に認識することができる。凹凸形状としては、例えば、ラインアンドスペースパターン、ホールパターン、ドットパターン等を用いることができる。凹凸形状は、それらのうちの１種類を用いてパターンの集合体を形成しても良く、複数種類を用いてパターンの集合体を形成しても良い。これらのパターンの凹凸形状には一定の周期性を持たせることができる。

凹凸形状の隣接する一組の凹部と凸部を合わせた幅をピッチとすると、パターンの凹凸構造のピッチは、光学的検出装置で検知が容易であれば特に限定はされない。例えば、パターンの凹凸構造のピッチを、光学素子パターンＰＮのピッチより広くすることにより、回折光学素子１０の製造を妨げることがない。また、ピッチが細かい方が凹凸構造のエッジ部分での光の反射により検知し易くなる。例えば、５００ｎｍ～１０μｍ程度、より好ましくは１μｍ～５μｍのピッチで設定すれば良い。更に、複数種類のピッチが含まれていても良い。

一組の凹部と凸部のそれぞれの幅の比であるデューティー比は、光学的検知装置において検知し易い１：１で良いが、製造可能な範囲でデューティー比を変えても良い。
本実施形態において、識別パターンＤＰは、賦型する方向に合わせて全て同じ方向のラインアンドスペースパターンとして形成されている。凹部と凸部のピッチは、すべて一定とし、デューティー比は１：１としている。
また、識別パターンＤＰの凹部の最大深さは、光学素子パターンＰＮの最大深さと同等、又はそれより深いことが好ましい。識別パターンＤＰの凹部を深くするに従い、識別がより容易となる。

本実施形態において、識別パターンＤＰは、各回折光学素子１０に割り当てられた固有の素子番号である。例えば、１枚の回折光学素子の多面付け体ＭＳに２００個の回折光学素子１０が多面付けされている場合、１つ１つの回折光学素子１０に、００１～２００の素子番号が割り当てられる。各回折光学素子１０に形成された識別パターンＤＰを検査することにより、回折光学素子１０の個体識別を行うことができる。

また、識別パターンＤＰとして形成された文字列を見ることにより、回折光学素子１０の表裏面を識別できる。例えば、光学素子パターンＰＮが形成された側の面を「表面」とすると、平面視で図４（Ａ）に示す「Ｄ４－＃００１Ａ」の識別パターンＤＰが反転していなければ、回折光学素子１０の表面が手前側に位置していると判断できる。一方、「Ｄ４－＃００１Ａ」の識別パターンＤＰが反転していれば、回折光学素子１０の裏面が手前側に位置していると判断できる。以下、回折光学素子１０において、光学素子パターンＰＮが形成された側の面を「表面」、基材１２側を「裏面」として説明する。

なお、識別パターンＤＰは、本例の素子番号に限らず、どのような形態であってもよい。識別パターンＤＰを構成する要素は、回折光学素子１０の表裏面を識別することができれば、文字、数字、記号等に限らず、模様、図形等であってもよい。

モニターパターンＭＰは、賦型により原版から転写された光学素子パターンＰＮの形状、大きさ等を確認するためのパターンである。モニターパターンＭＰと光学素子パターンＰＮとを比較することにより、光学素子パターンＰＮが所望の形状、大きさに転写されたか否かを判断することができる。モニターパターンＭＰとしては、例えば、光学素子パターンＰＮを構成する部分周期構造（図２参照）又はこれと相関性のあるパターンを用いることができる。

モニターパターンＭＰは、複数の凹凸形状を有するパターンの集合体であり、凹凸のエッジによる光の反射等により、光学的に容易に認識することができる。凹凸形状としては、例えば、ラインアンドスペースパターン、ホールパターン、ドットパターン等を用いることができる。凹凸形状は、それらのうちの１種類を用いてパターンの集合体を形成しても良く、複数種類を用いてパターンの集合体を形成しても良い。
また、回折光学素子１０をホルダ２０（後述）に実装する際、モニターパターンＭＰと識別パターンＤＰとを用いることにより、回折光学素子１０とホルダ２０との位置合わせを行うことができる。

アライメントパターンＡＰは、回折光学素子１０とＬＥＤ素子３１（光源部３０）との位置合わせ、回折光学素子１０とホルダ２０の位置合わせ等を行う際に用いられるパターンである。また、アライメントパターンＡＰは、回折光学素子１０を他の光学素子と積層する場合等において、光学素子同士の位置合わせに用いることもできる。

アライメントパターンＡＰは、複数の凹凸形状を有するパターンの集合体であり、凹凸のエッジによる光の反射等により、光学的に容易に認識することができる。凹凸形状としては、例えば、ラインアンドスペースパターン、ホールパターン、ドットパターン等を用いることができる。凹凸形状は、それらのうちの１種類を用いてパターンの集合体を形成しても良く、複数種類を用いてパターンの集合体を形成しても良い。

なお、アライメントパターンＡＰの代わりに、識別パターンＤＰを用いて位置合わせを行うこともできる。その場合は、アライメントパターンＡＰの形成を省略できる。
また、回折光学素子１０は、位置合わせの用途に応じて、複数種類のアライメントパターンＡＰを有していても良い。例えば、図４（Ａ）において、アライメントパターンＡＰを、ＬＥＤ素子３１との位置合わせに用い、識別パターンＤＰを、ホルダ２０との位置合わせに用いても良い。

次に、上述した各パターンの形状について説明する。
光学素子パターンＰＮは、図４（Ｂ）に示すように、断面形状において、複数の凸部１１１ａが並んで配置された高屈折率部１１１を備えている。高屈折率部１１１は、断面の奥行き方向に延在している。

高屈折率部１１１は、転写用の原版を用いて、電離放射線硬化性樹脂組成物を賦型して、硬化させることにより形成できる。図４（Ｂ）では、凸部１１１ａを底部と頂部の２－ｌｅｖｅｌの形状とした例を図示しているが、凸部１１１ａを２－ｌｅｖｅｌよりも多い多段の階段形状としても良い。

また、凸部１１１ａの間に形成されている凹部１１２及び凸部１１１ａの頂部付近の空間１１３を含む上方の領域には、空気が存在している。そのため、凹部１１２及び空間１１３は、高屈折率部１１１よりも屈折率が低い低屈折率部１１４となっている。これら高屈折率部１１１及び低屈折率部１１４が交互に並んで配置された周期構造により、光を整形する作用を備える回折層１１５が構成されている。

回折層１１５は、図２に示すように、異なる周期構造を持つ複数の領域Ｂ～Ｇを有している。回折層１１５に入射した光は、領域Ｂ～Ｇで複数方向に回折されるため、光を広い範囲に照射できる。
回折層１１５の設計は、例えば、厳密結合波解析（ＲＣＷＡ）アルゴリズムを用いたＧｒａｔｉｎｇＭＯＤ（Ｒｓｏｆｔ社製）、反復フーリエ変換アルゴリズム（ＩＦＴＡ）を用いたＶｉｒｔｕａｌｌａｂ（ＬｉｇｈｔＴｒａｎｓ社製）等の各種シミュレーションツールを用いて行うことができる。

回折光学素子１０を赤外線用とする場合、凹部１１２の深さは、６５０ｎｍ以上であることが望ましい。これは、波長７８０ｎｍ、屈折率１．６で計算した場合に、長辺±５０°×短辺±３．３°に広がる矩形の拡散形状が２－ｌｅｖｅｌでは６５０ｎｍ、４－ｌｅｖｅｌでは９７５ｎｍ、８－ｌｅｖｅｌでは１１３７ｎｍの深さがそれぞれ必要となるからである。

例えば、９８０ｎｍのレーザー光に対し、屈折率を１．６とし、長辺±５０°×短辺±３．３°に広がる矩形の拡散形状を２－ｌｅｖｅｌで設計する場合に、回折光学素子１０の最適な深さは１０８７ｎｍ、最も細かい形状のパターン幅は２５０ｎｍとなり、最大アスペクト比は４を越える。
入射光の波長が長いほど、回折光学素子１０の最適深さも深くなるが、波長７８０ｎｍ以上の赤外線波長で利用する場合において、回折層１１５の凹部１１２の深さは、６５０ｎｍ以上が好ましく、９００ｎｍ以上であることが光学特性上より好ましい。
なお、凹部１１２の深さの上限は、パターンのアスペクトにもよるが、３μｍ以下、より好ましくは２μｍ以下であるならば、転写精度良く賦型できる。

次に、樹脂層１１の厚みについて説明する。
図４（Ｂ）において、樹脂層１１から光学素子パターンＰＮの深さｄ１分を除いた厚みｔ１は、賦型で形成するパターンの深さにもよるが、賦型で形成するパターンの充填性の観点からｄ１以上とすることが好ましい。
また、樹脂層１１の厚みｔ２は、厚すぎると樹脂層の反りが生じ易くなるため２０μｍ以下とすることが好ましい。厚みの下限は、形成する回折層１１５の凹部１１２の深さにもよるが、２μｍ以上、好ましくは４μｍ以上とすることができる。

図４（Ａ）に示す識別パターンＤＰ、モニターパターンＭＰ及びアライメントパターンＡＰについても、図４（Ｂ）に示す光学素子パターンＰＮと同時に、原版からの賦型により転写される。なお、識別パターンＤＰとしては、文字、数字、記号等種々のパターンを用いることができる。識別パターンＤＰは、光学素子パターンＰＮより広いピッチを持たせ、光学素子パターンＰＮと同等もしくはそれよりも１２０％～１５０％程度の深さとすることが好ましい。

赤外線用途の光学素子パターンＰＮとした場合に、識別パターンＤＰの深さは、パターンのピッチ、寸法等にもよるが、８００ｎｍ以上の深さとするのが良い。
また、回折光学素子の多面付け体ＭＳのアライメントマークＡＭ（図３参照）についても、上記各パターンと同様に、原版からの賦型により転写される。

なお、識別パターンＤＰ等の凹凸形状をしたパターンの集合体をラインアンドスペースの集合体で作製する場合、回折光学素子の多面付け体ＭＳの賦型方向に沿って形成することが望ましい。回折光学素子の多面付け体ＭＳの賦型方向とは、回折光学素子の多面付け体ＭＳをロール成形した場合に、回折光学素子の多面付け体ＭＳの搬送方向と平行な方向である。上記マーク及びパターンを回折光学素子の多面付け体ＭＳの賦型方向に沿って形成することにより、離型時のマーク間及びパターン間の伸びを最小限に抑制できる。

次に、ホルダ２０の構成について説明する。
図５は、ホルダ２０の構成を説明する図である。図５（Ａ）は、ホルダ２０の平面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のｃ－ｃ断面図である。図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のｄ－ｄ断面図である。

図５（Ａ）に示すように、ホルダ２０は、枠形に形成された部品である。ホルダ２０は、外周を構成する枠部２１の中央に、回折光学素子１０の光学素子パターンＰＮ（図１（Ａ）参照）に対応する開口２２を有する。ホルダ２０の開口２２には、ＬＥＤ素子３１（光源部３０）が収納される（図１（Ｃ）参照）。
ホルダ２０は、枠部２１の内周側にマウント部２３を有する。マウント部２３は、回折光学素子１０の周縁部１０ａを保持する部分である。回折光学素子１０の周縁部１０ａとは、図１（Ｃ）に示すように、回折光学素子１０の裏面における外周側の領域である。

ホルダ２０は、枠部２１の内周側の４隅に隙間部２４を有する。隙間部２４は、図５（Ｂ）に示すように、円柱形の空間である。隙間部２４は、マウント部２３に保持された回折光学素子１０の角部１０ｂとの接触を回避するために設けられている。回折光学素子１０の角部１０ｂとは、図１（Ａ）に示すように、回折光学素子１０の４隅に相当する部分である。

また、マウント部２３は、図５（Ａ）～（Ｃ）に示すように、回折光学素子１０の周縁部１０ａと接する面２３ａに断面凹形状の溝部２３ｂを有する。溝部２３ｂは、図５（Ａ）に示すように、マウント部２３の４辺に沿って設けられている。回折光学素子１０をマウント部２３に搭載する際、マウント部２３には、ディスペンサ（自動装置）により接着剤が塗布される。溝部２３ｂは、マウント部２３に塗布された接着剤の一部は、溝部２３ｂに保持される。なお、接着剤としては、例えば、紫外線硬化型の接着剤を用いることができる。接着剤を塗布したマウント部２３に回折光学素子１０を搭載した後、紫外線を照射することにより、接着剤を硬化させることができる。

ホルダ２０のマウント部２３に接着剤を介して回折光学素子１０が搭載されることにより、一体化された光学モジュール２となる。その光学モジュール２の背面側（Ｚ２側）に光源部３０を取り付けることにより、図１（Ｂ）に示すようなパッケージ化された光照射装置１が完成する。

上述した本実施形態の回折光学素子１０、ホルダ２０によれば、例えば、以下のような効果を奏する。
回折光学素子１０に形成された識別パターン（光学検知用マーク）ＤＰは、複数の凹凸形状を有するパターンの集合体として形成されている。そのため、凹凸のエッジによる光の反射等により、識別パターンＤＰを光学的に容易に認識することができる。このように、回折光学素子１０は、識別パターンＤＰの視認性に優れるため、回折光学素子１０の個体識別をより正確に且つ短時間で行うことができる。従って、本実施形態の回折光学素子１０は、位置合わせ精度良く、効率的にホルダ２０に実装できる。

回折光学素子１０に形成された識別パターンＤＰは、表裏から視認した際に、非対称形状となるため、識別パターンＤＰの文字列を参照することにより、回折光学素子１０の表裏面を容易に識別できる。これによれば、回折光学素子１０の表裏面を間違えてホルダ２０に搭載する不具合の発生が抑制されるため、生産性を向上させることができる。特に、自動装置により回折光学素子１０をホルダ２０へ搭載する工程においては、画像認識により回折光学素子１０の表裏面をより正確に判別できるようになるため、歩留まりが高くなり、生産性をより向上させることができる。

回折光学素子１０に形成されたモニターパターンＭＰは、複数の凹凸形状を有するパターンの集合体として形成されている。そのため、凹凸のエッジによる光の反射等により、モニターパターンＭＰを光学的に容易に認識することができる。従って、モニターパターンＭＰを用いることにより、賦型により原版から転写された光学素子パターンＰＮの形状、大きさ等を確認する作業を容易に行うことができる。

回折光学素子１０に形成されたアライメントパターン（光学検知用マーク）ＡＰは、複数の凹凸形状を有するパターンの集合体として形成されている。そのため、凹凸のエッジによる光の反射等により、アライメントパターンＡＰを光学的に容易に認識することができる。従って、アライメントパターンＡＰを用いることにより、回折光学素子１０と光源部３０のＬＥＤ素子３１との位置合わせ、回折光学素子１０とホルダ２０の位置合わせ等をより正確に行うことができる。
本実施形態の回折光学素子の多面付け体ＭＳにおいて、回折光学素子１０が多面付けされた領域の外周域にはアライメントマークＡＭが形成されているため、回折光学素子１０を個片化する際の位置合わせをより正確に行うことができる。

本実施形態の回折光学素子１０において、上述した識別パターンＤＰ、モニターパターンＭＰ等は、光学素子パターンＰＮ、アライメントマークＡＭを賦型により原版から一括で転写できるため、基材１２に熱加工、切削加工等によりパターンを形成する手法に比べて、回折光学素子１０の生産性を向上させることができる。

ホルダ２０は、枠部２１の内周側の４隅に隙間部２４を有する。そのため、ホルダ２０に搭載される回折光学素子１０の角部１０ｂに切断面の荒れ、バリ等が発生していても、それらの部分は隙間部２４に収容され、ホルダ２０の枠部２１との接触が回避される。これによれば、回折光学素子１０のホルダ２０への搭載が容易となり、回折光学素子１０をホルダ２０に効率良く搭載できるため、生産性を向上させることができる。特に、自動装置により回折光学素子１０をホルダ２０へ搭載する工程においては、歩留まりが高まるため、生産性をより向上させることができる。

ホルダ２０のマウント部２３は、回折光学素子１０の周縁部１０ａと接する面２３ａに溝部２３ｂを有する。そのため、ディスペンサによりマウント部２３接着剤が塗布する際に、溝部２３ｂを目印とすることにより、接着剤をより正確にマウント部２３に塗布できる。

また、マウント部２３（面２３ａ）に接着剤が塗布されると、その接着剤の一部は、溝部２３ｂにも充填される。これによれば、マウント部２３に塗布された接着剤が必要以上に広がることがないため、マウント部２３に回折光学素子１０が搭載された際、接着剤が回折光学素子１０の側面から表面側にはみだす等の不具合を抑制できる。また、溝部２３ｂに充填された接着剤のアンカー効果により、マウント部２３に搭載された回折光学素子１０をより強固に固定できる。

（第２実施形態）
図７は、光照射装置の第２実施形態を示す断面図である。
図７の断面図は、図１（Ｃ）と同様な位置で切断した図であり、模式的に示している。
第２実施形態の光照射装置２００は、回折光学素子２１０と、ホルダ２２０と、光源部２３０とを備える。

第２実施形態の回折光学素子２１０は、樹脂層２１１と、基材２１２と、密着層２１３とを備えている。第２実施形態の回折光学素子２１０は、基材２１２の構成が異なる点と、これに関連して密着層２１３を備えた点が、第１実施形態の回折光学素子１０と異なっている。
樹脂層２１１は、第１実施形態の樹脂層１１と同様な構成をしており、第１実施形態と同様に、光学素子パターンＰＮ、識別パターンＤＰ、モニターパターンＭＰ及びアライメントパターンＡＰが形成されている。

基材２１２は、ガラスにより構成されている点で、第１実施形態の基材１２と異なっている。基材２１２をガラスとしたことにより、耐熱性を向上させることが可能である。基材２１２は、例えば、厚さが０．２ｍｍ、０．７ｍｍ、１ｍｍ等、複数種類の厚さの中から選択して作成可能である。基材２１２をガラスとしたことにより、簡単に基材２１２の厚さを変更して作り分けを行うことができる。これにより、光源部２３０と樹脂層２１１との距離を容易に変更可能とすることができ、例えば、ＤＯＥによる光の成形作用を調整することが可能である。
なお、基材２１２の光源部２３０側（樹脂層２１１とは反対側）には、例えば、ＡＲ（反射防止）コートやＩＴＯ（透明導電膜）等の表面処理をさらに追加してもよい。

また、基材２１２と樹脂層２１１との間には、密着層２１３が設けられている。密着層２１３は、例えば、アクリル基やエポキシ基等の官能基を持ったカップリング剤を用いて構成されている。この密着層２１３を設けることにより、ガラス製の基材２１２と樹脂層２１１との密着性を良好にすることができる。

ホルダ２２０は、第１実施形態のホルダ２０と同様に枠形に形成されているが、回折光学素子２１０の保持の形態が、第１実施形態と異なっている。すなわち、第２実施形態のホルダ２２０は、回折光学素子２１０の周縁部が載せられる頂部２２０ａを備えている。そして、この頂部２２０ａの上に、接着材で構成される接合層２５０を介して回折光学素子２１０が載せられて固定されている。なお、本実施形態のホルダ２２０の頂部２２０ａは、平面で構成されているが、第１実施形態のように溝をさらに設けてもよい。なお、ホルダ２２０と回折光学素子２１０とにより、光学モジュール２０２が構成されることは、第１実施形態と同様である。
このように、第２実施形態では、ホルダ２２０は、第１実施形態のホルダ２０のマウント部２３に相当するような回折光学素子２１０を保持する構成を備えていない。これにより、以下のような、さらなる効果が得られる。

図８は、第２実施形態においてホルダ２２０に回折光学素子２１０を載せる過程の一例を示す図である。
第２実施形態では、ホルダ２２０に回折光学素子２１０が固定された状態となった場合であっても、回折光学素子２１０の端面が露出している。したがって、図８に示すような角錐形状のコレット５００によって、回折光学素子２１０を吸着保持して取り扱うことが可能である。図８に示すような角錐形状のコレット５００では、回折光学素子２１０の表面（図８中の上面）に接触することなく、回折光学素子２１０を吸着可能である。したがって、例えば、回折光学素子２１０の表面の全面に凹凸パターン等が形成されていても、何ら構成を変更することなく対応可能であり、汎用性が高い。
また、回折光学素子２１０の外径形状をホルダ２２０により規制しないことから、回折光学素子２１０を切断するときに許容される寸法公差を広げることがでる。これにより、回折光学素子２１０を多面付け体から切断する作業を簡素にすることができたり、より高速に切断したりすることができる。
さらに、ホルダ２２０への回折光学素子２１０の搭載が容易であることから、搭載時の不良が発生することも防止できる。

また、ホルダ２２０を構成する壁面は、図７の断面において台形形状に構成されている。このような形状により、回折光学素子２１０と接合される位置の幅を可能な限り小さくして、回折光学素子２１０の利用可能な面積を大きく確保しつつ、ホルダ２２０の強度を確保している。

光源部２３０は、第１実施形態の光源部３０とは異なり、レーザー光源２３１を基板２３２上に実装した構成となっている。また、レーザー光源２３１と基板２３２との間には、配線２３３が設けられている。レーザー光源２３１としては、レーザーダイオード（ＬＤ（ＥＥＬ）を用いてもよいし、スーパールミネッセンスダイオード（ＳＬＤ）を用いてもよいし、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）を用いてもよい。なお、レーザー光源２３１を用いることにより、コヒーレンス（干渉性）が高くなり、回折効率を向上できる。

以上説明したように、第２実施形態では、基材２１２をガラスにより構成したので、耐熱性を向上することができる。また、第２実施形態では、ホルダ２２０の頂部２２０ａに回折光学素子２１０を載せるだけの構成としたので、回折光学素子２１０の取り扱いと組立が容易となり、且つ、汎用性を向上できる。

（第３実施形態）
図９は、光照射装置の第３実施形態を示す断面図である。
第３実施形態の光照射装置３００は、回折光学素子３１０の形態が第２実施形態の回折光学素子２１０と異なる他は、第２実施形態と同様な構成をしている。よって、第２実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第３実施形態の回折光学素子３１０は、回折光学素子３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃの３枚の回折光学素子を積層した構成となっている。また、ホルダ２２０と回折光学素子３１０とにより、光学モジュール３０２が構成されることは、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
なお、第３実施形態では、３枚の回折光学素子を積層する例を説明するが、２枚であってもよいし、４枚以上であってもよい。

回折光学素子３１０Ａは、樹脂層３１１Ａと、基材３１２Ａと、密着層３１３Ａとを備えている。
回折光学素子３１０Ｂは、樹脂層３１１Ｂと、基材３１２Ｂと、密着層３１３Ｂとを備えている。
回折光学素子３１０Ｃは、樹脂層３１１Ｃと、基材３１２Ｃと、密着層３１３Ｃとを備えている。

樹脂層３１１Ａと、樹脂層３１１Ｂと、樹脂層３１１Ｃとは、いずれも、第１実施形態及び第２実施形態の樹脂層１１及び樹脂層２１１と同様な層であるが、光学素子パターンＰＮにより構成されるＤＯＥの特性がそれぞれ異なっている。本実施形態では、樹脂層３１１Ａの光学素子パターンＰＮは、集光作用を主としたＤＯＥであり、樹脂層３１１Ｂの光学素子パターンＰＮは、光の整形作用を主としたＤＯＥであり、樹脂層３１１Ｃの光学素子パターンＰＮは、出光範囲の調整作用を主としたＤＯＥである。なお、この組合せは、用途に合わせて適宜変更してよい。

基材３１２Ａと、基材３１２Ｂと、基材３１２Ｃとは、いずれも、第２実施形態の基材２１２と同様な層であり、ガラスにより構成されている。
密着層３１３Ａと、密着層３１３Ｂと、密着層３１３Ｃとは、いずれも、第２実施形態の密着層２１３と同様な層である。なお、密着層３１３Ｂと、密着層３１３Ｃとは、接合対象が第２実施形態の密着層２１３と異なるので、これらを密着層３１３Ａとは異なる接着材により構成してもよい。
基材３１２Ａ，３１２Ｂ，３１２Ｃがいずれもガラスにより構成されているので、３枚を積層した本実施形態の構成であっても、光の透過率の低減を抑えることができる。一般に樹脂により構成された層（基材）よりもガラスにより構成された層（基材）の方が、透過率が高く、これを積層すると、透過率の影響をより強く受けるからである。

回折光学素子３１０を構成するためには、回折光学素子３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃの３枚の回折光学素子を積層する必要があるが、この積層を行う工程は、いずれの段階で行ってもよい。例えば、ホルダ２２０に回折光学素子３１０Ａを固定した後に、その上に、回折光学素子３１０Ｂ，３１０Ｃを順次積層して構成してもよい。また、予め、回折光学素子３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃの３枚の回折光学素子を積層して回折光学素子３１０を完成させた後に、この回折光学素子３１０をホルダ２２０に固定してもよい。さらに、回折光学素子３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃのそれぞれの多面付け体ＭＳの段階で３枚を積層して構成し、３枚まとめて切断して個片化してもよい。

ここで、これら３枚の回折光学素子３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃは、相対的な位置が正しく配置されていないと、回折光学素子３１０として所望の光学特性を得ることができないおそれがある。そこで、本実施形態の回折光学素子３１０では、回折光学素子３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃのそれぞれに、積層時に互いに重なる位置にアライメントパターンＡＰを設けている。さらに、各アライメントパターンＡＰ（ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３）を互いに異なる図柄とした。

図１０は、回折光学素子３１０を素子面の法線方向から見た図である。なお、図１０では、アライメントパターンＡＰと光学素子パターンＰＮのみを示しており、その他のパターンは省略している。
図１１は、アライメントパターンＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３を説明する図である。
アライメントパターンＡＰ１は、回折光学素子３１０Ａに設けられており、十文字形状のパターンを構成している。
アライメントパターンＡＰ２は、回折光学素子３１０Ｂに設けられており、円形状のパターンを構成している。
アライメントパターンＡＰ３は、回折光学素子３１０Ｃに設けられており、正方形形状のパターンを構成している。
これらアライメントパターンＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３は、第１実施形態と同様に、凹凸形状からなるパターンの集合体として形成されている。
図１０及び図１１に示すように、アライメントパターンＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３を同じ位置で重なるように配置することにより、３枚の回折光学素子３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃについて、相対的な位置を正しく配置できる。
なお、上記例では、各アライメントパターンＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３を互いに異なる図柄としたが、これに限らず、いずれも同じ図柄としてもよい。

以上説明したように、第３実施形態では、複数枚の回折光学素子を積層した構成としたので、光の整形作用をより精密に行うことが可能となる。また、基材がガラスにより構成されているので、耐熱性の向上に加えて、透過率の減少を抑えることができる。

（第４実施形態）
図１２は、第４実施形態の光照射装置４００の分解斜視図である。
図１３は、光照射装置４００の斜視図である。
図１４は、光照射装置４００の断面図である。

図１２に示すように、光照射装置４００は、回折光学素子４１０と、光源部４２０とを備える。
本実施形態の光照射装置４００は、例えば、バーコードを表す照射パターンを照射して利用してもよいし、車両等から路面等へ各種情報を表す照射パターンを照射してもよい。また、光照射装置４００は、距離測定、人体検出、立体物認識等における検出光の照射等に利用してもよい。また、光照射装置４００は、カメラ等で物体からの反射光を取込む装置と一体化してもよく、その場合、距離測定、３Ｄ認識、人体測定、物体認識、バー認識が可能である。

回折光学素子（光学素子）４１０は、回折現象により光の進行方向を制御して光を整形するＤＯＥと呼ばれる素子であり、板状に形成されている。
なお、本発明において「光を整形する」とは、光の進行方向を制御することにより、対象物又は対象領域に投影された光の形状（照射パターン）が任意の形状となるようにしたり、照射パターン内の強度分布を平坦化したり、全体的に又は部分的に任意の強度分布になるようにしたりすることをいう。例えば、光源が平面形状の回折光学素子に直接投影した場合に照射スポットが円形となる光を発光する。この光を、回折光学素子を透過させることにより、照射パターンを、正方形の組み合わせや、長方形、円形等、目的の形状とすることを、「光を整形する」いう。

回折光学素子４１０は、高屈折率部４１１と、基材４１２と、密着層４１３とを備え、光源部４２０からの光が照射される位置に配置されている。
高屈折率部（樹脂層）４１１は、回折格子に対応する凹凸形状が形成された原版を用いて、例えば、基材上に塗布された紫外線硬化樹脂を賦型して凹凸形状を転写し、紫外線を照射して硬化させることにより形成できる。

紫外線硬化樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート等を用いることができる。なお、高屈折率部４１１を形成するための材料は、紫外線硬化樹脂に限定されない。高屈折率部４１１は、例えば、電子線硬化樹脂で形成してもよい。また、高屈折率部４１１は、熱硬化型や紫外線硬化型のＳＯＧ（Spin on Glass）を用いて構成してもよい。また、回折格子に対応する凹凸形状は、原版から賦型により転写する例に限らず、上記凹凸形状を有する原版から作製された樹脂の中間版を用いて賦型してもよい。

基材４１２は、高屈折率部４１１を賦型する際のベースとなる部材である。基材４１２としては、例えば、ガラスを用いることができる。また、基材４１２には、ガラスに限らず、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、メタクリル酸メチル・ブタジエン・スチレン（ＭＢＳ）樹脂、メタクリル酸メチル・スチレン（ＭＳ）樹脂、アクリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂等の透明樹脂を用いることができる。本実施形態では、基材４１２には、ガラスを採用したので、板状に形成されているが、樹脂シートや樹脂フィルムとしてもよい。
密着層４１３は、基材４１２上に塗布されて、紫外線硬化樹脂等との密着性を高めるためのプライマー層である。なお、密着層４１３は、省略してもよい。
回折光学素子４１０についての詳細は、後述する。

光源部４２０は、発光素子（光源）４２１と、基板４２２と、ホルダ４２４とを備えている。
発光素子（光源）４２１は、赤外光、青色光等を発光し、その光を回折光学素子４１０に光を投影する。発光素子４２１としては、例えば、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）等のレーザー光源を用いてもよいし、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いてもよい。発光素子４２１は、基板４２２上に実装されている。なお、発光素子４２１の形態によっては、配線４２３を用いて基板４２２と接続することもできる。本実施形態では、発光素子４２１は、波長が８５０ｎｍの光を発光する垂直共振器面発光レーザーとした。

ホルダ４２４は、回折光学素子４１０を搭載するための枠形に形成されている。ホルダ４２４は、例えば、ポリアミド、ポリカーボネート等のエンジニアリングプラスチックにより形成される。ホルダ４２４を変形しにくくするため、ポリカーボネート等にガラスファイバーを含有させてもよい。また、ホルダ４２４は、酸化アルミニウム（アルミナ：Ａｌ_２Ｏ_３）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなるセラミックス製としてもよい。
ホルダ４２４は、その中央が、貫通した開口部となっている。ホルダ４２４は、回折光学素子４１０の周縁部が載せられる頂部４２４ａを備えている。そして、この頂部４２４ａの上に、接着材４６０を介して回折光学素子４１０が載せられて固定されている。なお、本実施形態のホルダ４２４の頂部４２４ａは、平面で構成されているが、溝をさらに設けてもよい。
ホルダ４２４は、その背面側（図１４中の下側）に、不図示の接着材等を用いて、基板４２２に取り付けられている。

図１５は、回折光学素子４１０を図１４の上方から見た平面図である。
図１６は、図１５から回折格子のパターンを省略して示した図である。
回折光学素子４１０の表面には、複数箇所に、マーク（光学検知用マーク）４１６が配置されている。本実施形態では、マーク４１６は、回折格子のパターンが配置された領域に重ねて配置されている。

マーク４１６は、例えば、光学的検出装置を用いて検知するための種々の目印や基準等として用いられる。
マーク４１６は、複数の凹凸形状を有するパターンの集合体により形成されており、凹凸のエッジによる光の反射等により、光学的に容易に認識することができる。凹凸形状としては、例えば、ラインアンドスペースパターン、ホールパターン、ドットパターン等を用いることができる。凹凸形状は、それらのうちの１種類を用いてパターンの集合体を形成してもよく、複数種類を用いてパターンの集合体を形成してもよい。これらのパターンの凹凸形状には一定の周期性を持たせることができる。

マーク４１６を形成する凹凸形状の隣接する一組の凹部と凸部を合わせた幅をピッチとすると、マーク４１６を形成する凹凸形状のピッチは、光学的検出装置で検知が容易であれば特に限定はされない。例えば、凹凸形状のピッチを、後述する回折格子のパターンのピッチより広くすることにより、回折光学素子４１０の製造を妨げることがない。また、ピッチが細かい方が凹凸形状のエッジ部分での光の反射により検知しやすくなる。例えば、５００ｎｍ～１０μｍ程度、より好ましくは１μｍ～５μｍのピッチで設定すればよい。また、複数種類のピッチが含まれていてもよい。
一組の凹部と凸部のそれぞれの幅の比であるデューティー比は、光学的検知装置において検知しやすい１：１でよいが、製造可能な範囲でデューティー比を変えてもよい。
本実施形態において、マーク４１６は、賦型する方向に合わせて全て同じ方向のラインアンドスペースパターンとして形成されている。凹部と凸部のピッチは、全て一定とし、デューティー比は１：１としている。
また、マーク４１６の凹部の最大深さは、回折格子の最大深さと同等、又はそれより深いことが好ましい。マーク４１６の凹部を深くするにしたがい、識別がより容易となる。
なお、回折光学素子４１０を形成する装置の仕様上マーク４１６の検出精度が落ちる場合等にはマーク４１６を凹凸構造ではなく別の反射性、遮光性材料としてもよい、その場合マークの形成は印刷やフォトリソグラフィ等の一般的な手法をとることができるが、金属等を用いる場合はフォトリソグラフィが好適に用いられる。回折光学素子４１０においては基材１２の表面又は裏面に形成される。

次に、回折光学素子４１０に設けられている回折格子のパターン（光学素子パターン）について、さらに詳しく説明する。
図１７は、図１５から回折格子のパターンのみを示した図である。
回折光学素子４１０には、単位セル４１７が周期的に複数並べて配置されている。この単位セル４１７は、複数の回折格子が形成されて特定の配光特性、すなわち、光を所望のパターンに整形することができるように構成されている。このために、単位セル４１７だけで、所望の配光特性を得ることが可能なように、高屈折率部４１１上に凹凸形状で構成された回折格子が設計されて配置されている。複数の単位セル４１７は、いずれも回折格子の構成が全く同じものであり、同一の凹凸形状（回折格子）を持つ単位セル４１７が複数並べて配置されている。
また、単位セル４１７同士は、間隔を空けずに配置されており、単位セル同士が隣接する境界部分では、回折格子のパターンが連続するように設定されている。
さらに、回折光学素子４１０の端部まで、余白等を設けることなく回折格子が形成されている。
本実施形態では、１つの回折光学素子４１０は、３ｍｍ×３ｍｍの正方形に形成されており、単位セル４１７は、０．６ｍｍ×０．６ｍｍの正方形に設定されている。よって、回折光学素子４１０の表面に２５個の単位セル４１７が配列されている。

発光素子４２１は、この回折光学素子４１０に対して光を照射し、その照射領域は、回折光学素子４１０の全面としてもよいが、通常は、例えば、回折光学素子４１０の素子面積の略５０％～８０％程度である。そして、この光の照射領域内に、単位セル４１７は、複数配列されるように構成されている。例えば、仮に、光の照射領域が、回折光学素子４１０の素子面積の５０％であったとしても、本実施形態の例では、単位セル４１７が１２．５個配列されていることになる。また、本実施形態の回折光学素子４１０では、回折格子が全面に配列されている。よって、本実施形態の光照射装置４００は、回折光学素子４１０と発光素子４２１との相対的な位置ずれがあったとしても、常に適切に成形された光を出射可能である。よって、回折光学素子４１０と発光素子４２１との厳密な位置合わせが不要となり、製造時の歩留まりが高くなり、製造を容易に行うことができる。

なお、図１７では、理解を容易にするために、単位セル４１７を大きく表しており、１つの回折光学素子４１０に９個の単位セル４１７を配置した例を示した。また、個々の単位セル４１７がわかりやすくなるように、単位セル４１７の境界を意図的にわかりやすく表現しているが、実際には、単位セル４１７の境界は、回折格子のパターンが連続していることから、判別が難しい。

本実施形態の単位セル４１７は、図１７に示したハッチングの異なる領域それぞれの位置において深さが異なっている。すなわち、単位セル４１７は、４段階の高さの異なる多段階形状により構成されている。そして、単位セル４１７は、通常、異なる周期構造を持つ複数の領域（部分周期構造）を有している。

図１８は、図１７の単位セル４１７の例における部分周期構造の一例を示す斜視図である。
図１９は、図１８中の矢印Ｇ－Ｇ’の位置で回折光学素子を切断した断面図である。
単位セル４１７は、図１９に示すように、断面形状において複数の凸部４１１ａが並んで配置されている高屈折率部４１１を備えている。この高屈折率部４１１は、同じ断面形状を維持したまま、断面の奥行き方向に延在している。

高屈折率部４１１は、例えば、クオーツ（ＳｉＯ_２、合成石英）をエッチング処理により形状を加工して作られたものであってもよい。また、高屈折率部４１１は、クオーツやシリコンウェハーを加工した物から型取りを行って成形型を作成し、この成形型を利用して電離放射線硬化性樹脂組成物を硬化したものであってもよい。電離放射線硬化性樹脂組成物を用いてこのような周期構造の物を製造する方法は、様々な手法が公知であり、単位セル４１７（回折光学素子４１０）の高屈折率部４１１は、それら公知の手法を利用して、適宜作製することができる。

また、凸部４１１ａの間に形成されている凹部４１４ａ及び凸部４１１ａの頂部付近の空間４１４ｂを含む図１９の上方の部分は、空気が存在しており、高屈折率部４１１よりも屈折率が低い低屈折率部４１４となっている。これら高屈折率部４１１及び低屈折率部４１４が交互に並んで配置された周期構造により、光を整形する作用を備える回折層４１５が構成されている。

本実施形態の凸部４１１ａは、側面形状の一方側（図１９では、左側）に、高さの異なる４つの段部を備えた多段階形状を有している。具体的には、凸部４１１ａは、最も突出したレベル１段部４１１ａ－１と、レベル１段部４１１ａ－１よりも一段低いレベル２段部４１１ａ－２と、レベル２段部４１１ａ－２よりもさらに一段低いレベル３段部４１１ａ－３と、レベル３段部４１１ａ－３よりもさらに一段低いレベル４段部４１１ａ－４とを一側面側に有している。また、凸部４１１ａの側面形状の他方側（図１９では、右側）は、レベル１段部４１１ａ－１からレベル４段部４１１ａ－４まで直線状につながる側壁部４１１ｂとなっている。
なお、本実施形態の光照射装置では、発光素子４２１が波長８５０ｎｍのレーザー光源であることから、これに合せて、単位セル４１７の回折格子は、波長が８５０ｎｍの光を回折するために最適となる深さに構成されている。

上述したような多段階形状により構成されている部分周期構造は、各部分周期構造毎に、主に配列ピッチと配列方向とが異なって形成されている。それぞれの部分周期構造では、光を回折させて所定の方向に偏向させて出射するので、１つの部分周期構造では、非常に小さな点（ドット）として光が照射される。単位セル４１７には、それぞれ所望の方向に光を偏向させるように構成されたこの部分周期構造が多数配置されており、全体としては、所望の形に光を成形した照射パターンを投影可能となっている。

次に、第４実施形態の回折光学素子４１０の多面付け体４５０について説明する。
図２０は、第４実施形態の光照射装置４００の製造に用いられる回折光学素子４１０の多面付け体４５０を示す図である。なお、理解を容易にするために、図２０中には、個片化されるときに切断される予定の切断予定ラインに相当する位置に、破線を付しているが、この破線は、実際には設けなくてよい。
多面付け体４５０上の、回折光学素子４１０として切り出される領域（図２０中では、ハッチングを付して示した領域）には切れ目なく連続して単位セル４１７が配列されることにより、回折格子が連続して配置されている。よって、回折格子は、切断される予定位置上にも、形成されている。そして、第１実施形態と同様に、アライメントマークＡＭを基準として多面付け体４５０を切断することにより、個片化された回折光学素子４１０が作製される。このとき、回折格子は、切断予定位置上にも形成されていることから、個片化された回折光学素子４１０の端部まで、回折格子が配置された状態となっている。このような構成とすることにより、仮に、切断位置が多少ずれてしまっても、個片化された回折光学素子４１０の光学的特性に変化はない。よって、切断時の厳密な位置合わせが不要となり、製造時の歩留まりが高くなり、製造を容易に行うことができる。

（第５実施形態）
図２１は、第５実施形態の回折光学素子５１０を図１５と同様に上方から見た平面図である。
第５実施形態の回折光学素子５１０は、回折格子が形成されている領域が異なる他は、第４実施形態の回折光学素子４１０と同様である。よって、第４実施形態と共通する部分の説明は、適宜省略する。
第５実施形態の回折光学素子５１０では、回折格子が形成されている回折格子範囲ｇａが、回折光学素子５１０よりも、ひとまわり狭い範囲に形成されている。そして、回折格子範囲ｇａ外の領域は、マーク５１６を除き平面に形成されている。
ここで、回折格子範囲ｇａは、光源（不図示）が光を回折光学素子５１０へ投影する投影範囲ｐａよりも十分に広い範囲に形成されている。したがって、回折光学素子５１０と発光素子との厳密な位置合わせが不要であり、且つ、切断時の厳密な位置合わせが不要である。よって、製造時の歩留まりが高くなり、製造を容易に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形、更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、実施形態に記載したものに限定されない。なお、上述の実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

（変形形態）
図６は、ホルダ２０の他の構成を説明する図である。
実施形態において、ホルダ２０のマウント部２３の４辺に設けられた溝部２３ｂ（図５参照）は、長手方向の両端が閉じているが、これに限定されない。例えば、図６（Ａ）に示すように、４辺の溝部２３ｂが互いに連通する構成としてもよい。
また、図６（Ｂ）に示すように、互いに直交する溝部２３ｂの端同士が、隙間部２４と連通する構成としてもよい。図６（Ｂ）のような構成とすることにより、マウント部２３に回折光学素子１０が搭載された際、余分な接着剤を隙間部２４へ導くことができるため、接着剤が回折光学素子１０の側面から表面側にはみだす等の不具合をより効果的に抑制できる。

実施形態において、ホルダ２０の枠部２１に設けられた隙間部２４は、円柱形の空間であるが、これに限定されない。隙間部２４は、マウント部２３に保持された回折光学素子１０の角部１０ｂとの接触を回避することができれば、どのような形状であってもよい。例えば、隙間部２４を角柱形の空間としてもよいし、裏面側まで貫通した空間としてもよい。

実施形態では、光照射装置１を静脈認証に適用した場合の例について説明したが、これに限定されない。光照射装置１は、静脈認証のほか、例えば、指紋認証、顔認証等の生体認証にも適用できる。また、生体認証以外にも、人体検知センサー、空間センサー等にも適用できる。

なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。

１ 光照射装置
２ 光学モジュール
１０ 回折光学素子
１０ａ 周縁部
１０ｂ 角部
１１ 樹脂層
１２ 基材
２０ ホルダ
２３ マウント部
２３ｂ 溝部
２４ 隙間部
３０ 光源部
２００ 光照射装置
２０２ 光学モジュール
２１０ 回折光学素子
２１１ 樹脂層
２１２ 基材
２１３ 密着層
２２０ ホルダ
２２０ａ 頂部
２３０ 光源部
２３１ レーザー光源
２３２ 基板
２３３ 配線
２５０ 接合層
３００ 光照射装置
３０２ 光学モジュール
３１０ 回折光学素子
３１０Ａ 回折光学素子
３１０Ｂ 回折光学素子
３１０Ｃ 回折光学素子
３１１Ａ 樹脂層
３１１Ｂ 樹脂層
３１１Ｃ 樹脂層
３１２Ａ 基材
３１２Ｂ 基材
３１２Ｃ 基材
３１３Ａ 密着層
３１３Ｂ 密着層
３１３Ｃ 密着層
４００ 光照射装置
４１０ 回折光学素子
４１１ 高屈折率部
４１１ａ 凸部
４１１ａ－１ レベル１段部
４１１ａ－２ レベル２段部
４１１ａ－３ レベル３段部
４１１ａ－４ レベル４段部
４１１ｂ 側壁部
４１２ 基材
４１３ 密着層
４１４ 低屈折率部
４１４ａ 凹部
４１４ｂ 空間
４１５ 回折層
４１６ マーク
４１７ 単位セル
４２０ 光源部
４２１ 発光素子
４２２ 基板
４２３ 配線
４２４ ホルダ
４２４ａ 頂部
４５０ 多面付け体
４６０ 接着材
５００ コレット
５１０ 回折光学素子
５１６ マーク
ＰＮ 光学素子パターン
ＤＰ 識別パターン
ＭＰ モニターパターン
ＡＰ アライメントパターン
ＡＭ アライメントマーク
ＭＳ 回折光学素子の多面付け体

Claims (22)

1. 基材と、
   前記基材に形成され、表面に光学素子パターン及び表裏から視認した際に、非対称形状となる光学的手段で検知するための識別パターンが形成された樹脂層と、を備え、
   前記光学素子パターン及び識別パターンは、前記樹脂層の厚さ方向の断面において凹凸形状を有し、
   前記識別パターンは、複数の凹凸形状を有するパターンの集合体であり、
   前記識別パターンの凹凸構造のピッチは、前記光学素子パターンのピッチより広く、１μｍ～５μｍである、
   光学素子。
2. 請求項１に記載の光学素子であって、
   前記識別パターンは、文字、数字、記号、模様、図形のいずれかにより構成されていること、
   を特徴とする光学素子。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光学素子であって、
   前記識別パターンの複数の凹凸形状は、ラインアンドスペースパターン、ホールパターン、ドットパターンの少なくとも１種類からなるパターンの集合体であること、
   を特徴とする光学素子。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の光学素子であって、
   前記光学素子パターンは、複数の凹凸形状として、凸部が並んで配置される高屈折率部と、前記凸部の間に形成されている凹部を含む低屈折率部と、を有する回折層を備えること、
   を特徴とする光学素子。
5. 請求項４に記載の光学素子であって、
   前記回折層及び前記樹脂層の前記凹部は、６５０ｎｍ以上の深さを有し、
   前記回折層は、赤外線を回折すること、
   を特徴とする光学素子。
6. 請求項４又は請求項５に記載の光学素子であって、
   前記識別パターンの複数の凹凸形状の凹部の深さは、前記光学素子パターンの凹部より深いこと、
   を特徴とする光学素子。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の光学素子であって、
   前記樹脂層の層厚は、２μｍから２０μｍであること、
   を特徴とする光学素子。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の光学素子であって、
   前記樹脂層は、前記光学素子パターンに対応するモニターパターンを有すること、
   を特徴とする光学素子。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の光学素子であって、
   前記基材と前記樹脂層との組み合わせにより構成される光学素子が複数枚積層されて一体となり構成されていること、
   を特徴とする光学素子。
10. 請求項９に記載の光学素子であって、
    前記識別パターンのうち少なくとも１種類は、積層されたときに重なる位置に配置されており、且つ、樹脂層毎に異なる図柄であること、
    を特徴とする光学素子。
11. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の光学素子であって、
    前記光学素子パターンは、当該光学素子の端部まで形成されていること、
    を特徴とする光学素子。
12. 請求項１１に記載の光学素子であって、
    前記光学素子パターンは、複数の回折格子が形成されて特定の配光特性が得られるように構成された矩形形状の単位セルが周期的に複数配列されて構成されていること、
    を特徴とする光学素子。
13. 請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の光学素子が多面付けされている、
    光学素子の多面付け体。
14. 請求項１３に記載の光学素子の多面付け体であって、
    前記光学素子が多面付けされた領域の外周域に、前記光学素子を個片化する際の位置合わせ用のアライメントマークが配置され、
    前記アライメントマークは、前記樹脂層の厚さ方向の断面において凹凸形状を有する、
    光学素子の多面付け体。
15. 請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の光学素子と、
    前記光学素子を搭載可能な枠形のホルダと、
    を備える光学モジュール。
16. 請求項１５に記載の光学モジュールであって、
    前記ホルダは、
    前記光学素子の周縁部を保持するマウント部と、
    前記マウント部に保持された前記光学素子の角部との接触を回避する隙間部と、
    を備える光学モジュール。
17. 請求項１６に記載の光学モジュールであって、
    前記マウント部は、前記光学素子の周縁部と接する面に、断面凹形状の溝部を有すること、
    を特徴とする光学モジュール。
18. 請求項１５に記載の光学モジュールであって、
    前記ホルダは、
    前記光学素子の周縁部が載せられる頂部と、
    前記周縁部と前記頂部との間に設けられ前記周縁部と前記頂部とを接合する接合層と、
    を備える光学モジュール。
19. 請求項１５から請求項１８までのいずれか一項に記載の光学モジュールと、
    前記光学モジュールに対して光を投影する光源と、
    を備える光照射装置。
20. 請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の光学素子と、
    前記光学素子に対して光を投影する光源と、
    を備え、
    前記光学素子の前記光学素子パターンは、前記光源が投影する光の投影範囲よりも広い範囲に形成されていること、
    を特徴とする光照射装置。
21. 請求項２０に記載の光照射装置であって、
    前記光学素子パターンは、前記光学素子の端部まで形成されていること、
    を特徴とする光照射装置。
22. 請求項２０又は請求項２１に記載の光照射装置であって、
    前記光学素子パターンは、複数の回折格子が形成されて特定の配光特性が得られるように構成された矩形形状の単位セルが周期的に複数配列されて構成されていること、
    を特徴とする光照射装置。

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