JPH01277222A - 焦点板及び微細構造配列体の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本願発明は、−眼レフカメラ等のカメラのファインダー
系に用いられる焦点板、及びこの焦点板の製造に適した
微細構造配列体の形成方法に関するものである。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課Ｍ］従来か
ら、ファインダー系の明るさを確保しつつ拡散性を向上
させてデフォーカス時のボケの検出能力の向上を図るた
め、マット面に微細な規則的凹凸パターンを形成した焦
点板が種々提案されている。

第３４図は、この種の従来の焦点板の一例を示したもの
である。この例では、板状の光学材料の表面を互いに密
着した正六角形パターンに区分けし、それぞれのパター
ン内に六角形の中心を頂点とする円錐状の突出部を形成
したものである。なお、各頂点間の間隔は２０μｍ、光
学材料の表面に対する斜面の角度は１０“に設定されて
いる。

この焦点板の特性は、第３５図のスペクトル図に示した
通りである。スペクトル図は、焦点板に対して一本の光
線を垂直に入射させた場合の出射光の拡散を二次元の角
度座標で示したものであり、円の大きさがスペクトル強
度を表わしている。

また、図中の３つの象限は第３６図に示すようにＲ、Ｇ
、Ｂ（６３７，５５５，４８９ｎｍ）の各波長に対応し
ている。ここでＲ，Ｂ成分はＧ成分の２０％の視感度を
有する波長である。

第３５図に表わされた通り１次光のスペクトルが特にＧ
、Ｂにおいて弱いため、デフォーカス時のボケ方が感覚
的に不自然なものとなる。また、突出部分の先端は理論
的には尖鋭となっているが、実際の加工上はこのような
形状の実現は困難であるため、上記の理論値よりスペク
トル強度のバラツキが大きくなる傾向にある。

第３７図は他の従来例を示したものであり、頂点間隔１
７．２μｍの正六角形パターン内にほぼ球状の突出部（
スペクトル計算は図示したような段階状のパターンで近
似している）を形成したものである。この焦点板の特性
は第３８図に示す通りであり、前述の例と同様全色につ
いて０次光と１次光とのバランスが悪く、デフォーカス
時のボケ方が不自然なものとなる。

ここで−眼レフカメラにＦ値の大きな反射型の望遠レン
ズ（ミラーレンズ）を装着した場合を想定する。ミラー
レンズの射出瞳Ｅ、Ｐ、は、第３９図に示す通り円環状
となるため、焦点板ｐ、ｓ、には１次光ＬＬのみが入射
し、０次光Ｌ＠は入射しない、従って、上記の例のよう
に０次光と１次光との強度バランスがＲとＢとで逆とな
っているようなカラーバランスの悪い焦点板を使用する
と、撮影者の眼ＥによってアイピースレンズＥ、Ｌ、を
介して視認されるファインダー中央部で色ムラが発生し
てしまう。

請求項１〜６に記載の発明は、上述した課題を解決しよ
うとするものであり、各法のスペクトル強度のバランス
をとることによってデフォーカス時に自然なボケ味を実
現することができ、しかも、ＲＧＢ各色についてのカラ
ーバランスを揃えてミラーレンズ等の特殊なレンズを使
用した場合にもファインダー内で色ムラを発生させない
焦点板の提供を目的とする。

ところで、従来から上記焦点板のような微細構造配列体
を形成する方法として特開昭５７−４１７２８号公報に
開示されるような技術が知られている。

この公報記載の技術における露光処理は、感光材料層上
に形成する微細パターンの数に対応するパターンが描か
れた透過チャートを光源と感光材料層との間に配置し、
透過チャートの像を結像レンズを介して感光材料層上に
形成することにより、光強度に応じた凹凸の微細パター
ンを得るよう設定されている。

しかしながら、このような方法によって露光処理を行な
った場合には、形成しようとする凹凸の微細パターンの
数に応じたパターンを透過チャート上に形成しなければ
ならないため、透過チャートの製造工程が複雑となる上
、凹凸パターンの形状変更を行なう場合にはチャート上
の全てのパターンを作り直す必゛要があった。

□　　　また、設定時に感光材料層と透過チャートとの
間隔にバラツキがあると、形成される凹凸パターンの形
状にもバラツキが生じ易いため、設定の精度が厳格に要
求される。

更に、感光材料層に形成しようとする凹凸パターンが複
雑化した場合、透過チャートのパターンの透過特性に忠
実な凹凸パターンを感光材料層に形成するためには、露
光時に感光材料層と透過チャートとの間隔をかなり小さ
く設定する必要がある。しかし、この間隔を小さくする
と感光材料層と透過チャートとの間で干渉縞が発生し、
目的とする規則的な凹凸パターンが得られず、これを焦
点板に使用した場合には部分的な拡散ムラを生じてしま
うという問題があった。

請求項７．８に記載の発明は、このような従来の課題に
鑑みてなされたものであり、より簡便で変更が容易な透
過チャートを用いることができ、しがも、チャートの設
定が容易で露光時に干渉縞を発生させることの無い微細
構造配列体の形成方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の焦点板は、第１図及び第２図に示した通り、
板状の光学材料１０の一面に、同心円状の等高線を有し
その中心を頂点２１とする多数の微小レンズ部２０を規
則的な正三角形配列にて光学材料から突出させて形成し
、各微小レンズ部間に凹凸の無い平面部３０を形成し、
微小レンズ部の周縁がら頂点へ向かう斜面の中間部に、
斜面の上下部分より傾斜の緩いくびれ部２２を形成した
ことを特徴とするものである。

規則的な凹凸パターンを形成した焦点板では、その凹凸
が逆となっても光学的な性能は等しいことが知られてい
る。請求項２は、この事実に基づいて第１項記載の焦点
板の凹凸を第３図に示したように逆転させたものである
。なお、１項の頂点は２項では底点となり、くびれ部２
２は膨出部２２′に直換されているが、凹凸の逆転以外
実質的な形状変化はない、従って、第３項から第６項の
限定はこれら第１、第２項の両者について同様の意味を
有する。

第３項は、第１図に示した微小レンズ部２０の頂点（ま
たは底点）と周縁とを結ぶ斜面の平均的な傾斜角度θを
隣接する微小レンズ部の頂点（または底点）間隔Ｐとの
関係において規定したものであり、光学材料の屈折率を
ｎ、平面部を基準として突出方向を正とする頂点（また
は底点）の高さをＨ，１８、微小レンズ部の半径をＤと
した際に、 ９０＜（ｎ−１）４’・θ＜１３０　　−・・■但し、
　　θ＝ｔａｎ−’（ＩＨ−−−ｌ／Ｄ）を満たすこと
を特徴とする。

第４項は、斜面の全体形状に対するくびれ部２２（膨出
部２２゛）の深さ（高さ）を規定するものであり、平面
部を基準として突出方向を正とする微小レンズ部の頂点
（または底点）の高さをＨｌｌ、、微小レンズ部の半径
をＤ、平面部を基準として突出方向を正とする半径ｘＤ
の等高線の高さをＨ−ｏ（第１図参照）とした際に、 ０．８＜ｌＨｓ、＊ｓ／Ｈｏａｘ　ｌ＜１　　　　−■
０．４１）１ｍ’、４ｓ／Ｈｍａｘｌ＜０．８　　・・
・■０．２＜ｌＨ＠、ｓ＊／Ｈａｓｘ　ｌ〈ｏ、６　　
−■０．１（ｌＨｍ、・Ｉ／）Ｉｓｓｘ　１（０，５・
・・■を満たすことを特徴とする。

第５項は微小レンズ部２０と平面部３０との占める平面
的な割合を規定するものであり、第２図に示すように隣
接する微小レンズ部の頂点（または底点）間隔をＰ、微
小レンズ部の半径をＤとした際に、０．３５＜Ｄ／Ｐ＜
０．５　　・・・■を満たすことを特徴とする。

第６項は微小レンズ部及び平面部の表面に、第４図に示
したような更に微細な凹凸を不規則に形成することを特
徴とする。

第７項は、微細構造配列体の形成方法に関するものであ
り、光の強度分布を表面レリーフ（凹凸分布）に変換す
る感光材料層に対し、感光材料層の変換特性に応じて目
的とする微細パターンの一単位に応じた強度分布を有す
る光束を微小レンズアレイを介して露光することにより
、多数の微細パターンを同時に形成することを特徴とす
る。

第８項は、第７項の微小レンズアレイをピンホール群に
置換したものである。

［焦点板の実施例］ 以下、本願発明に係る焦点板の実施例を図面に基づいて
説明する。

（第１実施例） まず、この発明に係る焦点板の好ましい実施例を第５図
〜第７図に基づいて説明する。

第５図は光学部材１０の一面に凸レンズ状に突出して形
成された微小レンズ部２０の断面構造を示したものであ
り、同心円状の等高線を有する斜面は平面部３０から頂
点２１へ向けて漸次高くなるよう形成されている。

この例では、光学材料の屈折率ｎ：１．４９１３６、平
面部３０を基準として突出方向を正とする頂点２１の高
さＨａｓｘ：１．８３μｍとしている。

このような微小レンズ部２０が、第６図に示したように
隣接する微小レンズ部２０の頂点２１が正三角形を形成
するよう多数配列しており、隣接する微小レンズ部の頂
点間隔Ｐ：１６μｍ、微小レンズ部の半径Ｄ＝７．２μ
ｍとされている。従って、■式で規定される斜面の角度
θ＝１４．２６°、■〜■で規定される等＾線間隔は１
．４４μｍとなる。

なお、第５図においては計算のため断面形状で各等高線
間を直線で結んだ形状とし、各等高線位置での平面部３
０に対する角度を表示しているが、角をなくしてスムー
スな面としても良い。

上記構成によれば■〜■の条件式は下記の通りの値をと
る。

■　　（ｎ−１）・Ｐ・θ　＝　１１２．１１■　ｌＨ
＊、＊ｎ／Ｈａｓｘｌ　”　０．９０５■　　　１）Ｉ
ｓ、４ｏ／）Ｉｓｓｘｌ　　”　　０・５９８■　ｌＨ
＠、ＩＤ／）Ｉｓｓｘｌ　　”　　０．４０２■　団−
０・６７）Ｉｓ＊。ｌ　＝　０．３０７■　　　Ｄ　／
　Ｐ　　　　＝　　０．４５上記構成による焦点板のス
ペクトル特性は第７図に示す通りであり、従来例と比較
するとＲＧＢの各色について３次以下の各次数のスペク
トル強度が均一化されている。

なお、微小レンズ部の表面に更に微細な凹凸を不規則に
形成した場合には、谷状のスペクトル強度が各々広がり
を持ち、デフォーカス時のボケ味をより自然なものとす
ることができる。この場合、凹凸の大きさは微小レンズ
部の基本的な形状をこ影響を与えないように０．３μｍ
程度とすることが望ましい。

第１実施例の焦点板の１次光スペクトルの色は、第８図
の色度座標中に＠印で示した通りであり、円錐形状の従
来例（○印）、球形の従来例（・印）と比較して１次光
がより白に近すいてν）ること力τ理解できる。

第９図〜第１４図は上記第１実施例の焦点板を基準とし
て■〜■の条件の範囲内で微小レンズ部の形状を変化さ
せたものであり、各（ａ）図は断面形状、各（ｂ）図は
スペクトル特性を示したものである。

まず、平面部３０の面積を変えずに頂点の高さ日、１頂
点間隔Ｐとを変化させることにより、■式の条件、すな
わち微小レンズ部２０の斜面２２の平均的な傾斜角度θ
を変化させた場合について第９図及び第１０図に示す。

第９図の例では、Ｈｍ　＊　＊　；１　、６２　μｒｎ
　、　Ｐ　：１６　μｍ、θ：１２．６８°とし、第１
実施例のθ＝１４．２６°より傾斜を小さく設定してい
る０条件式■は、 （ｎ−１）−Ｐ・θ　＝　９９．６９ の値をとる。

また、第１０図の倒では、Ｈａｓｘ：１．９９μｍ、　
　　Ｐ：１６μｍ、θ＝１５．４５＠とじ、第１実施例
より傾斜を大きく設定している。この例では条件式■は
、（ｎ−１）−Ｐ−θ　＝　１２１．４８の値をとる。

スペクトル特性はそれぞれの（ｂ）に示される通りであ
り、両者とも０式の範囲内であるため全体的なスペクト
ル強度の変化は多少あるが、各色ごとのバランス、拡散
性等は崩れていない。

次に、平面部の面積、及び頂点の高さＨａｌｔを変えず
に、斜面の全体形状に対するくびれ部２２ａの深さ、す
なわち■〜■の条件を変化させた場合につき第１１図及
び第１２図に示す。

第１１図の例では、 ■　ｌＨｓ、ｔ＋＋／Ｈｓｓｘｌ　：　０．９０４■　
ｌ）ｌ＠、４ａ／Ｈｓｓ＊ｌ　：０．６４３■　ＩＨａ
、＊ｏ／ｌ（ｓ＊ｘｌ　＝０．４４６■　ＩＨ−１・ｏ
／Ｈｍａ＊ｌ　、＝　０．３０８とすることにより第１
実施例よりくびれ部を浅く設定している。

逆に第１２図の例では。

■　１）ｌｓ、＊ｅ／Ｈｓ＊ｘｌ　：０．９０４■　ｌ
Ｈｓ、ｎ＠／Ｈａａｘｌ　＝０．５５２■　団ｓ、ｓｏ
／Ｌｓｘｌ　＝０．３６８■　ｌ）Ｉｍ、・Ｄ／）１．
、、ｌ　＝　０．３０５とすることにより第１実施例よ
りくびれ部を深く設定している。

第１１．１２図の（ｂ）に示されたスペクトル特性から
、前者では０次光が強くなる傾向にあるが、全体的な各
次スペクトルのバランスは従来と比較すると均一化され
ている。

更に、頂点間距離Ｐ及び斜面２２の形状を変化させずに
微小レンズ部２０と平面部３０との占める平面的な割合
、すなわち■の条件を変化させた例を第１３図及び第１
４図に示す。

第１３図の例では、微小レンズ部の半径りを第１実施例
より０．２μｍ大きく７．４μｍとすることにより、平
面部３０の割合を小さく設定している。この場合０式の
条件は、Ｄ／Ｐ＝０．４６２５となる。

第１４図の例では、半径りを６．８μｍとすることによ
り、平面部３０の割合を第１実施例より大きく設定して
いる。この場合は０式の条件は、Ｄ／Ｐ＝０．４２５と
なる。

スペクトル特性は０式の範囲内であればほぼ満足する値
とすることができるが、第１３．１４図（ｂ）に示され
るように従来例では設けられていない平面部３０の割合
がスペクトル特性にかなり影響を与えていることが理解
できる。

（第２実施例） 次に、焦点板に係る発明の第２実施例として、頂点の高
さ）Ｉｓｍｘと■〜■の条件とを上記第１実施例と同一
としたまま頂点間隔Ｐを変化させた例を示す。

まず、頂点間隔Ｐを１．２５倍に拡大して２０μｍとし
た例を第１５図（ａ）に示す、頂点の高さＨ，，８は第
１実施例と同様１．８３μｍであるため、各等高線の高
さも第５図と同様である。但し、平均傾斜θ＝１１．４
９°、０式（ｎ−１）・Ｐ−θ＝１１２．９１、半径り
の０．２倍ピッチの等高線間の距離は１．８μｍとなっ
ている。

この構成によるスペクトル特性は第１５図（ｂ）に示さ
れる通りであり、第７図に示した第１実施例の谷状のス
ペクトル強度を変えることなく、スペクトルの出る位置
のみを全体として縮小した形となる。

第２に、頂点間隔Ｐを第１実施例の０．８倍に縮小して
１２．８μｍとした例を第１６図（ａ）に示す、頂点及
び各等高線の高さは第５図と同一であり、平均傾斜θ＝
１７．８２５＠、０式（ｎ−１）・Ｐ・θ＝１１０．８
５、半径りの０．２倍ピッチの等高線間の距離は１．１
５２μｍとされている。

この構成によるスペクトル特性は第１６図（ｂ）に示し
た通りであり、第７図に示した第１実施例の谷状のスペ
クトル強度を変えることなく、スペクトルの出る位置の
みを全体として拡大した形となる。

すなわち、■〜■の条件を変えずに頂点間距離Ｐを適宜
選択することにより、谷状のスペクトル強度によって決
定されるボケ味や色ムラを変化させることなく、拡散特
性を自由にコントロールすることができる。

［微細構造配列体の形成方法の実施例〕以下、本願発明
に係る微細構造配列体の形成方法の実施例を図面に基づ
いて説明する。

（第１実施例） ここではまず本発明の実施例を概念的に説明し、その後
数値を挙げて具体例を述べることとする。

前述の焦点板のように、平面円形の微小レンズ部を規則
的に配列した微細構造配列体を得たい場合には、第１７
図に示すように光の強度分布を表面レリーフに変換する
フォトレジスト等の感光材料層１００に対し、感光材料
層１００の変換特性に応じて目的とする微細パターンの
一単位、焦点板でいえば１つの微小レンズ部、　に応じ
た同心円上の強度分布ＩＤを有する光束を、テレセント
リックレンズ１１０及び微小レンズアレイ１２０を介し
て露光する。

なお、微小レンズアレイ１２０は、光の漏れをなくして
有効利用を図るため第１８図に示すような最密充填の平
面構成とすることが望ましい。

これによって微小レンズアレイ１２０に入射した前記の
光束はアレイの各レンズ素子１２１，１２１・・・ごと
に目的とした強度分布を有する多数の像■を感光材料層
１００上に形成する。

各像！の境界部分には光は到達しない。

感光材料層１００は、露光量を表面レリーフに変換する
ため、上記の露光工程によって目的とする微細構造配列
体を得ることができる。

第１９図は焦点板のような２次元的配列でなく、回折格
子のような縞状の微細パターンを一次元的に配列した構
造を得るための方法を示している。

この例では微小レンズアレイとして、　　第２０図に示
したように微小なシリンダーレンズ素子１４１゜１４１
・・・の集合によって形成されるレンチキュラーレンズ
１４０を使用している。

目的とする縞状パターンの一単位に応じた強度分布１０
’を有する光束は、　　シリンドリカルなテレセントリ
ックレンズ１３０とレンチキュラーレンズ１４０とを介
して感光材料層１００上に縞状の像Ｉ゛を形成する。な
お、各像■°間の部分には光は到達せず、暗部りとなる
。

上記何れの方法による場合にも、目的とする強度分布を
有する光束は、第２１図に示すように面光Ｍ１５０と、
所定の透過パターンを有する透過チャート１６０との組
合せによって得ることができる。また、同図へ示すよう
に少なくともレンズが屈折力を有する方向に関しては透
過チャート１６０をテレセントリックレンズ１１０（１
３０）の焦点に配置する構成とすれば、軸外にある微小
レンズ素子によって形成される像の劣化を防ぐことがで
きる。

なお、第２１図中の符号１０１は、感光材料層１００が
塗布された基板である。

次に、前述の焦点板の発明において説明した第３図の配
列構造を得るための露光ｖｌｌ！の構成を具体的に説明
する。

露光装置の光学系は、第２２図に示すようにランプ１５
１及びこのランプ１５１から発する光束を平行光とする
反射鏡１５２と、その平行光を所定の広がりの拡散光と
する拡散凹レンズ１５３と、　透過チャート１６０を均
一に照明するための第１．第２コリメートレンズ１５４
．１５５及び第１．第２拡散板１５６，１５７とを備え
ている。これらの要素は第２１図において表現した面光
Ｎ１５０と等価であり、以下、第２１図と同様に等価チ
ャート１６０、テレセントリックレンズ１１０、微小レ
ンズアレイ１２０、感光材料層１００が光路に沿って順
に設けられている。

なお、感光材料層１００としてポジ型のフォトレジスト
を用いる場合には、ランプ１５１はキセノンランプとす
ることが望ましい。

さて、上記構成によればランプ１５１を発した光束はコ
リメートレンズ、拡散板の作用によって透過チャート１
６０を全面に亘って均一に照明する。透過チャート１６
０を透過した光束は、テレセントリックレンズ１１０の
作用によって第２３図に示すように全ての微小レンズ素
子１２１，１２１・・・に対して垂直に入射し、感光材
料層１００上に透過チャート１６０のパターンに応じた
強度分布を有する像を微小レンズ素子の数だけ形成する
。所定時間露光を行なうことにより、上記の強度分布に
応じた多数の凹凸パターンを有する微細構造配列体を得
ることができる。

ここで、感光材料層１００をフォトレジスト等のポジ型
とし、透過チャート１６０上に中心から周辺に向かって
透過率の下がる同心円状のゾーンを形成した場合には、
露光によって第２４図に示すような多数の凹状の微小レ
ンズ部２０とその間に位置する平面部３０とを備える第
３図の焦点板と同様の微細構造を形成することができる
。

具体的には、直径９０ｍｍの透過チャート１６０上に第
２５図に示すような同心円状のゾーンｚ１〜ｚ７形成す
ると共に、各ゾーンの透過率を第２６図の通りに定める
ことにより、第２７図に示す形状の凹状のレリ−フを多
数形成することができる。このレリーフは、第５図に示
した焦点板の第１実施例の凹凸を逆転させた形状、すな
わち、 底点の高さ　　　　　Ｈｍ＊ｗ　”　−１，８３，１ｊ
ｌｎ微小レンズ部の直径　　２Ｄ　＝　１４．４μｍ底
点間距離　　　　　　Ｐ：１６μｍ となっている。

なお、この際の透過チャート１６０と微小レンズアレイ
１２０との間の距離は２００ｍｎ、微小レンズアレイ１
２０の各レンズ素子は曲率半径２６μｍ、屈折率１．７
１、焦点比Ｍ　３６．６２μｍ、微小レンズアレイ１２
０と感光材量層との間隔は球面収差を考慮して３２μｍ
に設定した。

ところで、目的とする凹凸パターンが従来の焦点板のよ
うに密着している場合には、凹凸パターンの境界部分を
明確に形成するのが困Ｂ＋あるため、精度が厳しい場合
には上記の方法は適さない。

しかし、各凹凸パターンの間に露光しない領域が存在す
る場合には、各パターンを独立して形成できるために精
度を出し易く、上記方法に適している。この点でこの発
明に係る微細構造配列体の形成方法は前述した本願発明
に係る焦点板の形成に適したものとなっている。

この露光段階によって一応微細構造配列体の形成はでき
るが、感光体層自体は劣化し易いため、現実に使用する
場合には形成されたパターンを他の材料１例えば焦点板
でいえばアクリル等、に転写する必要が生じる。

そこで、露光段階によって得られた感光材料層１００の
表面にニッケル、銀等の導伝性物質をメツキした後電鋳
を行い、第２８図に示すように表面レリーフを金型１７
０に型取りする。第２９図は１！鋳後後感光材料１００
及び基板１０１を除去した金型を示す。

次に、第３０図に示すように金形１７０の表面の微細パ
ターンをアクリル等の材料１８０に転写することにより
、第３１図に示すように感光材料層１００の表面と同一
の微細構造配列体を得ることができる。

なお、ここではポジ型の感光材料を使用して凹状のパタ
ーンを形成する例についてのみ述べたが、ネガ型の感光
材料を使用すれば同様の工程で凸型のパターンを形成す
ることもできる。

（第２実施例） 第３２図は、請求項８に対応した方法の実施例を示した
ものであり、第１実施例の微小レンズアレイに代えてピ
ンホール群２００を設けている。ピンホール２０１．２
０１・・・は、第３３図に示すように板材２０２上に正
三角形配列で規則的に設けられている。他の構成要素は
第１実施例と同一であるので、同一符号を付し説明を省
略する。

ビンホー・ル群２００を使用した場合には第１実施例と
同等の条件下では露光に要する時間が長くなるが、基本
的には微小レンズアレイを使用した場合と同様の表面レ
リーフを形成することができる。

［効果］ 以上説明したように、この発明の焦点板は、微小レンズ
部の間に平面部を設ける構成とし、しかも微小レンズ部
を角の無い形状としたため、設計値通りの形状を比較的
容易に得ることができ、微小レンズ部の形状云うによる
粒状性を発生させず、安定した性能を確保することがで
きる。

また、所定の条件を満たすことにより、３次以下のスペ
クトル強度の均一性を各色において保つことができ、デ
フォーカス時のボケ味を自然なものとすると共に、−眼
レフカメラでミラーレンズのようなＦ値の大きい特殊な
レンズを使用した場合にも色ムラの発生を防止すること
ができる。

更に、微小レンズアレイの表面に微細な凹凸を施した場
合には、デフォーカス時のボケ味をより自然なものとす
ることができる。

次に、本願の微細構造配列体の形成方法は、目的とする
微細パターンの一単位に対応する強度分布の光束を、微
小レンズアレイによって多数の像に分割する方法とした
ため、例えば透過チャートを利用する場合には、微細パ
ターンの一単位に応じたパターンを１つチャート上に形
成すれば足りる。

従ってチャートの形成、変更が従来よりかなり容易とな
る。

しかも、従来よりパターンを大きく形成できることもあ
り、光束の強度分布の設定の自由度が増加する。従って
、従来製造上の理由から形成できなかった複雑な形状の
微細パターンを容易に形成することができる。

実験試作においては、実際に０．１μｍ以下の形状をコ
ントロールすことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明に係る焦点板を示すものであ
り、第１図は請求項１に対応する焦点板を示す第２図の
Ｉ−Ｉ線断面図、第２図は第１図の平面図、第３図は請
求項２に対応する焦点板の第１図と同様な断面図、第４
図は請求項６に対応する焦点板の第１図と同様な断面図
である。 第５図〜第８図は焦点板の発明の第１実施例を示すもの
であり、第５図は微小レンズ部の説明図、第６図は平面
図、第７図はスペクトル図、第８図は第１実施例と従来
例との１次光スペクトルを比較した色度図である。 第９図〜第１４図は第１実施例を基準とした変形例を示
し、第９図及び第１０図は微小レンズ部の斜面の平均傾
斜を変化させた変形例、第１１図及び第１２図は微小レ
ンズ部のくびれ部の深さを変化させた変形例、第１３図
及び第１４図は平面部の割合を変化させた変形例であり
、各＜ａ＞は形状の説明図、各（ｂ）は形状に対応した
スペクトル図である。 第１５図及び第１６図は焦点板の発明の第２実施例を示
し、第１５図は第１実施例を基準として頂点間隔を拡大
した例、第１６図は縮小した例であり、各（ａ）は形状
の説明図、各（ｂ）は形状に対応したスペクトル図であ
る。 第１７図〜第３２図は請求項７に対応する微細構造配列
体の形成方法を示すものであり、第１７図は２次元的な
凹凸パターンを形成するための露光装置の概念図、第１
８図は第１７図の微小レンズアレイの平面図、第１９図
は１次元的な凹凸パターンを形成するための露光装置の
概念図、第２０図は第１９図の微小レンズアレイの平面
図、第２１図は第１７図及び第１９図に示した露光装置
の光路図、第２２図は露光装置の具体的な構成図、第２
３図は露光工程を示す説明図、第２４図は露光によって
凹凸パターンが形成された感光材料層の説明図、第２５
図は透過チャートの一例を示す平面図、第２６図は第２
５図に示した透過チャートの具体的な透過率の一例を示
すグラフ、第２７図は第２６図のチャートを利用して形
成された°凹凸パターンの説明図、第２８図は電鋳工程
を示す説明図、第２９図は電鋳によって形成された金型
の説明図、第３０図は金型のパターンを転写する工程の
説明図、第３１図は転写によって形成された微細構造配
列体の説明図である。 第３２図及び第３３図は請求項８に対応する微細構造配
列体の形成方法を示すものであり、第３２図は露光装置
の概念図、第３３図は第３２図のピンホール群の平面図
である。 第３４図〜第３８図は従来の焦点板を示すものであり、
第３４図は円錐形の微細パターンの構成図、第３５図は
第３４図の構成によるスペクトル図、第３６図はスペク
トル図の説明図、第３７図は球形の微細パターンの構成
図、第３８図は第３７図の構成によるスペクトル図であ
る。 第３９図は一眼レフカメラにミラーレンズを使用した場
合の説明図である。 １０・・・光学材料 ２０・・・微小レンズ部 ２２・・・くびれ部 ３０・・・平面部 １００・・・感光材料層 １１０・・・テレセントリックレンズ １２０．１４０・・・微小レンズアレイ２００・・・ピ
ンホール群 第９図（ａ）　　　　第９図（ｂ） 第１０図（ａ）　　　　第１０図（ｂ）ＩＵコＵコ＋ｕ
（ＤＥＧ） 第１５図（ａ） 、ｕ、ｕコ１す（ＤＥＧ） 第１６図　（ａ） 第１６図（ｂ） １リコリコ”（ＤＥＧ） 第２１図 第２５図 第３図 ゾーン

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）板状の光学材料の一面に、同心円状の等高線を有
   しその中心を頂点とする多数の微小レンズ部を規則的な
   正三角形配列にて光学材料から突出させて形成し、各微
   小レンズ部間に凹凸の無い平面部を形成し、微小レンズ
   部の周縁から頂点へ向かう斜面の中間部に、斜面の上下
   部分より傾斜の緩いくびれ部を形成したことを特徴とす
   る焦点板。
2. （２）板状の光学材料の一面に、同心円状の等高線を有
   しその中心を底点とする多数の微小レンズ部を規則的な
   正三角形配列にて光学材料内に没入させて形成し、各微
   小レンズ部間に凹凸の無い平面部を形成し、微小レンズ
   部の周縁から底点へ向かう斜面の中間部に、斜面の上下
   部分より傾斜の緩い膨出部を形成したことを特徴とする
   焦点板。
3. （３）前記光学材料の屈折率をｎ、隣接する微小レンズ
   部の頂点（または底点）間隔をＰ、平面部を基準として
   突出方向を正とする頂点（または底点）の高さをＨ＿ｍ
   ＿ａ＿ｘ、微小レンズ部の半径をＤとした際に、９０＜
   （ｎ−１）・Ｐ・θ＜１３０ 但し、θ＝ｔａｎ＾−＾１（｜Ｈ＿ｍ＿ａ＿ｘ｜／Ｄ）
   を満たすことを特徴とする請求項１または２の何れか１
   項に記載の焦点板。
4. （４）平面部を基準として突出方向を正とする微小レン
   ズ部の頂点（または底点）の高さをＨ＿ｍ＿ａ＿ｘ、微
   小レンズ部の半径をＤ、平面部を基準として突出方向を
   正とする半径ｘＤの等高線の高さをＨ＿ｘ＿Ｄとした際
   に、０．８＜｜Ｈ＿０＿．＿２＿Ｄ／Ｈ＿ｍ＿ａ＿ｘ｜
   ＜１０．４＜｜Ｈ＿０＿．＿４＿Ｄ／Ｈ＿ｍ＿ａ＿ｘ｜
   ＜０．８０．２＜｜Ｈ＿０＿．＿６＿Ｄ／Ｈ＿ｍ＿ａ＿
   ｘ｜＜０．６０．１＜｜Ｈ＿０＿．＿８＿Ｄ／Ｈ＿ｍ＿
   ａ＿ｘ｜＜０．５を満たすことを特徴とする請求項１な
   いし３の何れか１項に記載の焦点板。
5. （５）隣接する微小レンズ部の頂点（または底点）間隔
   をＰ、微小レンズ部の半径をＤとした際に、０．３５＜
   Ｄ／Ｐ＜０．５ を満たすことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１
   項に記載の焦点板。
6. （６）前記微小レンズ部及び前記平面部の表面に、更に
   微細な凹凸を不規則に形成したことを特徴とする請求項
   １ないし５の何れか１項に記載の焦点板。
7. （７）光の強度分布を表面レリーフ（凹凸分布）に変換
   する感光材料層に対し、前記感光材料層の変換特性に応
   じて目的とする微細パターンの一単位に応じた強度分布
   を有する光束を微小レンズアレイを介して露光すること
   により、前記感光材料層に多数の微細パターンを形成す
   ることを特徴とする微細構造配列体の形成方法。
8. （８）請求項７において、微小レンズアレイをピンホー
   ル群に置換したことを特徴とする微細構造配列体の形成
   方法。