TWI509279B - An optical element and a method for manufacturing the same, an optical system, an image pickup device, an optical device, and a master disk - Google Patents

An optical element and a method for manufacturing the same, an optical system, an image pickup device, an optical device, and a master disk Download PDF

Info

Publication number
TWI509279B
TWI509279B TW102107075A TW102107075A TWI509279B TW I509279 B TWI509279 B TW I509279B TW 102107075 A TW102107075 A TW 102107075A TW 102107075 A TW102107075 A TW 102107075A TW I509279 B TWI509279 B TW I509279B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
sub
optical element
energy ray
wavelength
optical
Prior art date
Application number
TW102107075A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201341835A (zh
Inventor
Hiroshi Tazawa
Kazuya Hayashibe
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of TW201341835A publication Critical patent/TW201341835A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI509279B publication Critical patent/TWI509279B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • G02B1/118Anti-reflection coatings having sub-optical wavelength surface structures designed to provide an enhanced transmittance, e.g. moth-eye structures
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/12Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements by surface treatment, e.g. by irradiation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0215Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having a regular structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0257Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties creating an anisotropic diffusion characteristic, i.e. distributing output differently in two perpendicular axes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0268Diffusing elements; Afocal elements characterized by the fabrication or manufacturing method
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0294Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use adapted to provide an additional optical effect, e.g. anti-reflection or filter

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Description

光學元件及其製造方法、光學系統、攝像裝置、光學裝置及母盤
本技術係關於一種光學元件及其製造方法、光學系統、攝像裝置、光學裝置及母盤。詳細而言,關於一種次波長結構體設置於表面之光學元件。
先前以來,於光學元件之技術領域,使用有多種用以抑制光之表面反射之技術。作為該等技術之一,有在光學元件表面形成次波長結構體者(例如參照非專利文獻1)。
一般而言,於光學元件表面上設置有週期性凹凸形狀之情形時,當光穿透此處時將產生繞射,透射光之直行成分大幅減少。然而,於凹凸形狀之間距短於所穿透之光之波長之情形時,將不產生繞射,從而可獲得有效之抗反射效應。
上述抗反射技術係為具有優異之抗反射特性,而對應用於各種光學元件表面之情況一直進行研究。例如,提議有於透鏡表面上形成次波長結構體之技術(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]
日本專利特開2011-002853號公報
近年來,伴隨數位相機(數位靜態相機)或數位視訊攝影機等快速普及,而期待可將優異之光學調整功能賦予光學元件表面之技術。
又,於次波長結構體形成於表面之透鏡、鏡及濾光片等光學元件用於攝像裝置之光學系統之情形時,若採用該攝像裝置,拍攝亮點等,則存在拍攝之圖像中產生線狀之亮線或散射雜訊之情形。
因此,本技術之第1目的在於提供一種具有優異之光學調整功能之光學元件及其製造方法、光學系統、攝像裝置、光學裝置及母盤。
又,本技術之第2目的在於提供一種即便拍攝亮點等情形時,亦可抑制線狀之亮線或散射雜訊之產生之光學元件及其製造方法、光學系統、攝像裝置、光學裝置及母盤。
為解決上述課題,第1技術係一種光學元件,其包括:元件本體;及複數個次波長結構體,其等設置於元件本體之表面;次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,元件本體係對於用以使能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,散射之光之強度分佈具有各向異性。
第2技術係一種光學元件之製造方法,其包括:於元件本體之表面上塗佈能量線硬化性樹脂組合物;以及對於元件本體之表面上塗佈之能量線硬化性樹脂組合物,一面使旋轉母盤之旋轉面旋轉密接,一面介隔旋轉面,照射自旋轉母盤內設置之能量線源放射之能量線,使能量線硬化性樹脂組合物硬化,藉 此,於元件本體之表面形成複數個次波長結構體;設置有複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,且散射之光之強度分佈具有各向異性。
第3技術係一種光學系統,其包括:光學元件;及攝像元件,其具有經由光學元件,接收光之攝像區域;光學元件包含:元件本體;及複數個次波長結構體,其等設置於元件本體之表面;次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,元件本體係對於用以使能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,散射之光之強度分佈具有各向異性。
第4技術係一種攝像裝置,其具備包含光學元件、及具有經由光學元件接收光之攝像區域之攝像元件的光學系統,光學元件包含:元件本體;及複數個次波長結構體,其等設置於元件本體之表面;次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,元件本體係對於用以使能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段, 散射之光之強度分佈具有各向異性。
第5技術係一種光學裝置,其具備包含光學元件、及具有經由光學元件接收光之攝像區域之攝像元件的光學系統,光學元件包含:元件本體;及複數個次波長結構體,其等設置於元件本體之表面;次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,元件本體係對於用以使能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,散射之光之強度分佈具有各向異性。
第6技術係一種母盤,其具有設置有複數個次波長結構體之旋轉面,且旋轉面係構成為可由能量線穿透,設置有複數個次波長結構體之旋轉面具有使入射光散射,產生散射光之區段,散射之光之強度分佈具有各向異性。
於本技術中,所謂能量線硬化性樹脂組合物係指含有能量線硬化性樹脂組合物作為主成分之組合物。作為能量線硬化性樹脂組合物以外之調配成分,可使用例如熱硬化性樹脂、聚矽氧樹脂、有機微粒子、無機微粒子、導電性高分子、金屬粉,顏料等各種材料,但並非限定於該等,可相應於預期之積層體之特性而使用各種材料。
又,對於能量線而言,所謂不穿透性係指難以使能量線硬化性樹脂組合物硬化之程度之不穿透性。
單位區域較佳為藉由使旋轉母盤之旋轉面旋轉一周而形成之轉 印區域。作為旋轉母盤,較佳為使用輥母盤或帶母盤,但具有設有凹凸形狀之旋轉面即可,而不限定於該等。
結構體之排列較佳為規則排列、不規則排列、及該等之組合。結構體之排列較佳為一維排列或二維排列。作為元件本體之形狀,較佳為使用具有2個主面之膜狀或板狀等形狀、具有3個以上主面之多面體形狀、具有球面及自由曲面等曲面之曲面形狀、以及具有平面及球面之多面體形狀。較佳為,於該等元件本體所具有之複數個主面中之至少1個主面形成形狀層。較佳為,元件本體至少具有1個平面或曲面,且於平面或曲面形成形狀層。
本技術係於單位區域間不產生不整合而使形狀層之凹凸形狀相連,故而,不存在單位區域間之不整合造成之積層體之特性劣化或形狀無序等。因此,可獲得具有優異之特性或外觀之積層體。於凹凸形狀為透鏡或次波長結構體之圖案等情形時,即便於單位區域間,亦可獲得優異之光學特性。於凹凸形狀為更換特定紋路等之設計之情形時,可獲得無不整合部分之紋路等之設計。又,作為元件本體可使用對於能量線具有不穿透性者,因此,作為元件本體,可使用之種類較多。
於本技術中,較佳為,光學元件具有來自被攝體之光進行入射之入射面、及將自該入射面入射之光出射之出射面,且次波長結構體形成於入射面及出射面之至少一者。
本技術係較佳地適用於光學元件。更具體而言,較佳地適用於表面形成有次波長結構體之光學元件、具備該光學元件之光學系統、及具備該光學元件或光學系統之攝像裝置或光學裝置等。作為光學元件,例如可列舉透鏡、濾光片(例如ND(Neutral Density,中性密度)濾光片等)、半透射型鏡、調光元件、稜鏡,偏光元件等,但並不限於此。作為攝像裝置,例如可列舉數位相機、數位視訊攝影機等,但並 不限於此。作為光學裝置,例如可列舉望遠鏡、顯微鏡、曝光裝置、測定裝置、檢查裝置、分析裝置等,但並不限於此。
本技術係於元件本體之表面設置複數個次波長結構體,因此,對於具有不穿透性之光學元件之表面,可賦予波長依存性少之優異之光學調整功能。
本技術係散射之光之強度分佈具有各向異性,故可藉由選擇使用光學元件之方向,而抑制散射光之產生。
如以上說明,根據本技術,可實現具有優異之光學調整功能且散射少之光學元件。
1‧‧‧基體
2‧‧‧結構體
11a‧‧‧非穿透層
11b‧‧‧穿透層
21‧‧‧結構體
22‧‧‧基底層
31‧‧‧雷射光源
32‧‧‧電子光學元件
33‧‧‧鏡
34‧‧‧光電二極體
35‧‧‧調變光學系統
36‧‧‧聚光透鏡
37‧‧‧聲光元件
38‧‧‧透鏡
39‧‧‧格式器
40‧‧‧驅動器
41‧‧‧鏡
42‧‧‧移動光學台
43‧‧‧擴束器
44‧‧‧物鏡
45‧‧‧轉軸馬達
46‧‧‧轉盤
47‧‧‧控制機構
101‧‧‧輥母盤
102‧‧‧結構體
103‧‧‧光阻層
104‧‧‧雷射光
105‧‧‧潛影
110‧‧‧能量線源
111‧‧‧基體供給輥
112‧‧‧捲繞輥
113、114‧‧‧導輥
115‧‧‧軋輥
116‧‧‧剝離輥
117‧‧‧塗佈裝置
118‧‧‧能量線硬化性樹脂組合物
121‧‧‧搬送載置台
131、132、134、135‧‧‧輥
133‧‧‧壓紋帶
136‧‧‧平坦帶
201‧‧‧附帶抗反射功能之光學元件
202‧‧‧半透射型鏡
203、212‧‧‧結構體
203a‧‧‧曲面部
204‧‧‧基底層
205‧‧‧突出部
210‧‧‧形狀層
211‧‧‧輥母盤
213‧‧‧光阻層
214‧‧‧雷射光
216‧‧‧潛影
300‧‧‧攝像裝置
301‧‧‧框體
302‧‧‧攝像光學系統
303‧‧‧透鏡鏡筒
311‧‧‧透鏡
312‧‧‧攝像元件
313‧‧‧自動調焦感測器
314‧‧‧光量調整裝置
315‧‧‧濾光片
401‧‧‧攝像裝置
402‧‧‧固體攝像元件
403‧‧‧低通濾光片
404‧‧‧濾光片
404a‧‧‧IR截止濾光片
404b‧‧‧IR截止塗層
405‧‧‧馬達
406‧‧‧可變光蘭片
407‧‧‧電子調光元件
501‧‧‧ND濾光片
502‧‧‧ND濾光片本體
503‧‧‧次波長結構體
504‧‧‧基底層
511‧‧‧基體
512‧‧‧ND層
5131 、5132 、…、513n ‧‧‧無機膜
514‧‧‧層
515、516‧‧‧膜
601‧‧‧半透射型鏡
602‧‧‧攝像元件
603‧‧‧次波長結構體
a‧‧‧軌跡方向
a1~a7‧‧‧點
A1 ‧‧‧攝像區域
A2 ‧‧‧攝像區域之外側之區域
B‧‧‧區塊(結構體群)
C1 、C2 、…、Cm ‧‧‧中心位置
D‧‧‧區段
Dw‧‧‧寬度方向
H1、H2‧‧‧高度
l‧‧‧旋轉軸
L‧‧‧光
L0 ‧‧‧光線
L1‧‧‧透鏡第1群
L2‧‧‧透鏡第2群
L3‧‧‧透鏡第3群
L4‧‧‧透鏡第4群
Ls‧‧‧散射光
NA‧‧‧數值孔徑
nP‧‧‧特定距離(特定週期)
s‧‧‧散射方向
Sp‧‧‧成形面
Si‧‧‧背面
S1、S2‧‧‧區段
P1、P2‧‧‧配置間距
T、T1、T2、T3‧‧‧軌跡
TE ‧‧‧轉印區域(單位區域)
Ti ‧‧‧虛擬軌跡
TP ‧‧‧軌距
R‧‧‧箭線方向
Uc‧‧‧單位晶格
圖1A係表示本技術之第1實施形態之積層體之構成之一例之平面圖。圖1B係將圖1A所示之積層體之一部分放大表示之立體圖。圖1C係將圖1A所示之積層體之一部分放大表示之平面圖。圖1D係圖1C所示之積層體之軌跡延長方向之剖面圖。
圖2A~圖2E係分別表示本技術之第1實施形態之積層體中所具備之基體之第1~第5例之剖面圖。
圖3係表示本技術之第1實施形態之轉印裝置之構成之一例之概略圖。
圖4A係表示輥母盤之構成之一例之立體圖。圖4B係將圖4A所示之輥母盤之一部分放大表示之平面圖。
圖5係表示輥母盤曝光裝置之構成之一例之概略圖。
圖6A~圖6D係用以說明本技術之第1實施形態之積層體之製造方法之一例之步驟圖。
圖7A~圖7E係用以說明本技術之第1實施形態之積層體之製造方法之一例之步驟圖。
圖8係表示本技術之第2實施形態之轉印裝置之構成之一例之概略圖。
圖9係表示本技術之第3實施形態之轉印裝置之構成之一例之概略圖。
圖10A係表示本技術之第4實施形態之積層體之構成之一例之平面圖。圖10B係將圖10A所示之積層體之一部分放大表示之平面圖。
圖11A係表示本技術之第5實施形態之積層體之構成之一例之剖面圖。圖11B係將圖11A所示之積層體之一部分放大表示之平面圖。圖11C係圖11B所示之積層體之剖面圖。
圖12係表示本技術之第6實施形態之積層體之構成之一例之立體圖。
圖13A~圖13E係分別表示本技術之第7實施形態之積層體中所具備之基體之第1~第5例之剖面圖。
圖14A、圖14B係分別表示本技術之第8實施形態之積層體中所具備之基體之第1、第2例之剖面圖。
圖15A、圖15B係用以對亮線雜訊之產生原因進行說明之概略圖。
圖16係表示本技術之第9實施形態之攝像裝置之構成之一例之概略圖。
圖17A係表示本技術之第9實施形態之附帶抗反射功能之光學元件之構成之一例之平面圖。圖17B係將圖17A所示之附帶抗反射功能之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖17C係圖17B之軌跡T中之剖面圖。
圖18A~圖18D係表示附帶抗反射功能之光學元件之結構體之形狀例之立體圖。
圖19A係將圖16所示之攝像光學系統之一部分放大所得之原理 圖。圖19B係用以說明圖19A所示之攝像光學系統之數值孔徑NA之定義之原理圖。
圖20A係自光線L0 入射之側觀察圖19A所示之攝像光學系統所得之原理圖。圖20B係將圖20A所示之攝像光學系統所具有之附帶抗反射功能之光學元件之一部分放大表示之放大圖。
圖21A係表示輥母盤之構成之一例之立體圖。圖21B係將圖21A所示之輥母盤之一部分放大表示之平面圖。圖21C係圖21B之軌跡T中之剖面圖。
圖22A係表示本技術之第10實施形態之附帶抗反射功能之光學元件之構成之一例之平面圖。圖22B係將圖22A所示之附帶抗反射功能之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖22C係圖22B之軌跡T中之剖面圖。
圖23A係表示本技術之第11實施形態之附帶抗反射功能之光學元件之構成之一例之平面圖。圖23B係將圖23A所示之附帶抗反射功能之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖23C係圖23B之軌跡T中之剖面圖。
圖24A係將本技術之第12實施形態之附帶抗反射功能之光學元件表面之一部分放大表示之平面圖。圖24B係用以說明虛擬軌跡Ti之定義之概略圖。
圖25A係用以說明結構體之中心位置之變動幅度之概略圖。圖25B係用以說明結構體之變動比例之概略圖。
圖26A及圖26B係表示結構體之配置形態之第1例之示意圖。圖26C係表示結構體之配置形態之第2例之示意圖。
圖27A係將本技術之第13實施形態之附帶抗反射功能之光學元件表面之一部分放大表示之平面圖。圖27B係用以說明結構體之配置間距之變動幅度之概略圖。
圖28係表示本技術之第14實施形態之攝像裝置之構成之一例之概略圖。
圖29係表示本技術之第15實施形態之攝像裝置之構成之一例之概略圖。
圖30A~圖30D係表示ND濾光片之構成例之剖面圖。
圖31A係表示實施例1、比較例1之ND濾光片之透射光譜之圖。圖31B係表示實施例1、比較例1之ND濾光片之反射光譜之圖。
圖32A係表示試驗例1-1之模擬結果之圖。圖32B係表示試驗例1-2之模擬結果之圖。
圖33A係表示試驗例2-1之模擬結果之圖。圖33B係表示試驗例2-1之作為模擬結果之強度分佈之圖表。
圖34A係表示試驗例2-2之模擬結果之圖。圖34B係表示試驗例2-2之作為模擬結果之強度分佈之圖表。
圖35A係表示試驗例2-3之模擬結果之圖。圖35B係表示試驗例2-3之作為模擬結果之強度分佈之圖表。
一面參照圖式,一面以如下之順序說明本技術之實施形態。
1.第1實施形態(於基體之一主面使複數個結構體二維排列之積層體之例)
2.第2實施形態(由載置台搬送積層體之轉印裝置之例)
3.第3實施形態(具備圓環狀之帶母盤之轉印裝置之例)
4.第4實施形態(於基體之一主面使複數個結構體曲折排列之積層體之例)
5.第5實施形態(於基體之一主面使複數個結構體無規排列之積層體之例)
6.第6實施形態(於基體之一主面使複數個結構體一維排列之積層 體之例)
7.第7實施形態(於基體之兩主面使複數個結構體二維排列之例)
8.第8實施形態(二維排列有具備不穿透性之複數個結構體之積層體之例)
9.第9實施形態(使到達攝像區域之散射光減少之光學系統、及具備該光學系統之攝像裝置之例)
10.第10實施形態(結構體排列為四方晶格狀或準四方晶格狀之例)
11.第11實施形態(結構體為凹狀之例)
12.第12實施形態(使結構體於行間方向變動之例)
13.第13實施形態(使結構體於行方向變動之例)
14.第14實施形態(結構體適用於數位視訊攝影機之光學系統之例)
15.第15實施形態(使到達攝像區域之散射光減少之光學系統、及具備該光學系統之攝像裝置之例)
<1.第1實施形態>
[積層體之構成]
圖1A係表示本技術之第1實施形態之積層體之構成之一例之平面圖。圖1B係將圖1A所示之積層體之一部分放大表示之立體圖。圖1C係將圖1A所示之積層體之一部分放大表示之平面圖。圖1D係圖1C所示之積層體之軌跡延長方向之剖面圖。積層體包括:基體1,其具有第1主面及第2主面;及形狀層2,其形成於該等主面之一者,且具有凹凸形狀。以下,將形成有形狀層2之第1面稱為表面,將與該表面為相反側之第2面稱為背面。
積層體係可較佳地適用於皺褶表面加工體、設計體、機械元件及醫療元件等成型元件、抗反射元件、偏光元件、週期光學元件、繞射元件、成像元件以及波導元件等光學元件者。具體而言,積層體可較佳地適用於ND(Neutral Density)濾光片、銳波濾光片及干涉濾光片 等各種光量調整濾光片、偏光板、行動電話以及汽車之儀錶板之前面板、行動電話等之皺褶加工、樹脂成形品、玻璃成形品。
積層體係例如具有帶狀之形狀,且輥狀捲繞成為所謂之原片。積層體較佳為具有可撓性。其原因在於,藉此,可將帶狀之積層體輥狀捲繞製成原片,從而搬送性或操作性等提昇。
如圖1A所示,積層體例如至少具有1週期以上之轉印區域(單位區域)TE 。此處,1週期之轉印區域TE 係藉由下述輥母盤旋轉一周之而進行轉印之區域。即,1週期之轉印區域TE 之長度相當於輥母盤之周面之長度。於鄰接之2個轉印區域TE 之交界部中,較佳為,形狀層2之凹凸形狀中不存在不整合性,且將2個轉印區域TE 無縫地連接。其原因在於,藉此,可獲得具有優異之特性或外觀之積層體。此處,所謂不整合性係指結構體21形成之凹凸形狀等物理性構成不連續。作為不整合性之具體例,可列舉例如轉印區域TE 所具有之特定之凹凸圖案之週期性之無序、或鄰接之單位區域間之重合、間隙、或未轉印部等。
(基體)
基體1之材料並無特別限定,可視用途而適當選擇,例如可使用塑膠材料、玻璃材料、金屬材料、金屬化合物材料(例如陶瓷、磁體,半導體等)。作為塑膠材料,例如可列舉:三乙酸纖維素、聚乙烯醇、環烯聚合物、環烯共聚物、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、甲基丙烯酸樹脂、尼龍、聚縮醛、氟樹脂、酚樹脂、聚胺基甲酸酯、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、三聚氰胺樹脂、聚醚醚酮、聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚芳酯、聚醚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、甲基丙烯酸甲酯(共)聚合物等。作為玻璃材料,例如可列舉:鹼石灰玻璃、鉛玻璃、硬質玻璃、石英玻璃、液晶化玻璃等。作為金屬材料以及金屬化合物材料,例如可列舉:矽、氧化矽、藍寶石、氟化鈣、氟化鎂、 氟化鋇、氟化鋰、硒化鋅、溴化鉀等。
作為基體1之形狀,例如可列舉薄片狀、板狀、塊狀,但並非特別限定於該等形狀。此處,定義為薄片中包含膜。較佳為,基體1作為整體具有帶狀之形狀,且朝向基體1之長度方向,將作為單位區域之轉印區域TE 連續形成。作為基體1之表面及背面之形狀,可採用例如平面及曲面之任一面,且可使表面及背面均為平面或曲面,亦可使表面及背面中之一個面為平面,使另一面為曲面。
基體1係對於用以將用於形成形狀層2之能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性。在本說明書中,所謂能量線係指用以將用於形成形狀層2之能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線。於基體1之表面,可藉由例如印刷、塗佈、真空成膜等而形成裝飾層或功能層。
基體1係包含單層結構或積層結構。此處,積層結構係將2層以上之層積層而成之積層結構,且積層結構中之至少1層係對於能量線具有不穿透性之非穿透層。作為形成積層體之方法,可列舉例如藉由融著或表面處理等而將層間直接黏合之方法、介隔接著層或黏著層等黏合層將層間黏合之方法,但並無特別限定。黏合層可包含吸收能量線之顏料等材料。又,於將基體1製成積層結構之情形時,可將對於能量線具有不穿透性之非穿透層、與對於能量線具有穿透性之穿透層進行組合。又,於基體1具備2層以上之非穿透層之情形時,該等可具有相互不同之吸收特性。基體1亦可為光學元件等之元件本體。
作為穿透層之材料,可採用例如丙烯酸樹脂塗佈材等透明有機膜、或透明金屬膜、無機膜、及金屬化合物膜、或者其等之積層體,但並無特別限定。作為非穿透層之材料,可採用例如含有顏料之丙烯酸樹脂塗佈材等之有機膜、或金屬膜、金屬化合物膜、或者其等之積層體,但並無特別限定。作為顏料,可採用例如碳黑等具有光吸收性 之材料。
圖2A~圖2E係分別表示基體之第1~第5例之剖面圖。
(第1例)
如圖2A所示,基體1係具有單層之結構,且基體整體對於能量線具有不穿透性之非穿透層。
(第2例)
如圖2B所示,基體1係具有2層結構,且包括對於能量線具有不穿透性之非穿透層11a、及對於能量線具有穿透性之穿透層11b。非穿透層11a係配置於背面側,穿透層11b係配置於表面側。
(第3例)
如圖2C所示,基體1係具有2層結構,且包括對於能量線具有不穿透性之非穿透層11a、及對於能量線具有穿透性之穿透層11b。非穿透層11a係配置於表面側,穿透層11b係配置於背面側。
(第4例)
如圖2D所示,基體1係具有3層結構,且包括對於能量線具有穿透性之穿透層11b、及形成於該穿透層11b之兩主面且對於能量線具有不穿透性之非穿透層11a、11a。一非穿透層11a係配置於背面側,另一非穿透層11a係配置於表面側。
(第5例)
如圖2E所示,基體1係具有3層結構,且包括對於能量線具有不穿透性之非穿透層11a、及形成於該非穿透層11a之兩主面且對於能量線具有穿透性之穿透層11b、11b。一穿透層11b係配置於背面側,另一穿透層11b係配置於表面側。
(形狀層)
形狀層2係包含連續形成有具有特定之凹凸圖案之轉印區域TE 之表面。形狀層2係例如二維排列有複數個結構體21之層,且可視需要 而於複數個結構體21與基體1之間具備基底層22。基底層22係於結構體21之底面側,與結構體21一體成形之層,且係將與結構體21相同之能量線硬化性樹脂組合物硬化而成。基底層22之厚度並無特別限定,可視需要適當選擇。複數個結構體21係例如於基體1之表面上,以形成複數行軌跡T之方式排列。以形成複數行軌跡之方式排列之複數個結構體21,可形成例如規則性之特定之配置圖案。作為配置圖案,例如可使用晶格圖案。晶格圖案係例如六方晶格圖案、準六方晶格圖案、四方晶格圖案及準四方晶格圖案之至少1種。結構體21之高度可於基體1之表面上規則性或不規則性變化。
結構體21可相對於基體1之表面具有凸狀或凹狀之形狀,且於基體1之表面,凸狀及凹狀之結構體21兩者皆可存在。作為結構體21之具體性形狀,可列舉例如錐體狀、柱狀、針狀、半球狀、半橢圓球狀、多邊形狀等,但不限定於該等形狀,可採用其他形狀。作為錐體狀,可列舉例如頂部較尖之錐體形狀、頂部平坦之錐體形狀、頂部具有凸狀或凹狀曲面之錐體形狀,但不限定於該等形狀。又,亦可使錐體狀之錐面凹狀或凸狀地彎曲。於使用下述輥母盤曝光裝置(參照圖5),製作輥母盤之情形時,作為結構體21之形狀,較佳為採用頂部具有凸狀曲面之橢圓錐形狀、或頂部平坦之橢圓錐台形狀,且使形成其等之底面之橢圓形之長軸方向與軌跡之延長方向一致。
結構體21之間距係根據積層體之種類而適當選擇。例如,積層體為以防止光反射為目的之次波長結構體等之光學元件之情形時,結構體21係以減少反射為目的之光之波長頻帶以下之短配置間距、例如與可見光之波長同等程度之配置間距週期性二維配置。以減少反射為目的之光之波長頻帶係例如紫外光之波長頻帶、可見光之波長頻帶或紅外光之波長頻帶。此處,所謂紫外光之波長頻帶係指10nm~400nm之波長頻帶,所謂可見光之波長頻帶係指400nm~830nm之波長 頻帶,所謂紅外光之波長頻帶係指830nm~1mm之波長頻帶。
形狀層2係藉由將能量線硬化性樹脂組合物硬化而形成。形狀層2較佳為藉由將塗佈於基體1上之能量線硬化性樹脂組合物,自與基體1相反之側進行聚合等硬化反應而形成。其原因在於,藉此,作為基體1,可使用對於能量線具有不穿透性者。轉印區域TE 間較佳為能量線硬化性樹脂組合物之硬化度中不產生不整合地相連。能量線硬化性樹脂組合物之硬化度之不整合係例如聚合度之差。
能量線硬化性樹脂組合物係可藉由照射能量線而硬化之樹脂組合物。所謂能量線係指電子線、紫外線、紅外線、雷射光線、可見光線、電離放射線(X線、α線、β線、γ線等)、微波、及高頻率等之可成為自由基、陽離子、陰離子等之聚合反應之引發因素之能量線。能量線硬化性樹脂組合物,可視需要而與其他樹脂混合使用,例如可與熱硬化性樹脂等其他硬化性樹脂混合使用。又,能量線硬化性樹脂組合物亦可為有機無機混合材料。又,亦可將2種以上之能量線硬化性樹脂組合物混合使用。作為能量線硬化性樹脂組合物,較佳為使用藉由紫外線而硬化之紫外線硬化樹脂。
紫外線硬化樹脂係包含例如單官能單體、二官能單體、多官能單體、起始劑等,具體而言,將以下所示之材料單獨或複數個混合而成者。
作為單官能單體,例如可列舉:羧酸類(丙烯酸)、羥基類(丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸-4-羥基丁酯)、烷基、脂環類(丙烯酸異丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸環己酯)、及其他功能性單體(丙烯酸(2-甲氧基乙酯)、丙烯酸甲氧基乙二醇酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸苄酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、N,N-二甲胺基丙烯酸乙酯、N,N-二甲胺基丙基丙烯 醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、丙烯醯啉、N-異丙基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮、丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、丙烯酸3-全氟己基-2-羥基丙酯、丙烯酸3-全氟辛基-2-羥基丙酯、丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、丙烯酸2-(全氟-3-甲基丁基)乙酯、2,4,6-三溴酚丙烯酸酯、2,4,6-三溴酚甲基丙烯酸酯、2-(2,4,6-三溴苯氧基)丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯)等。
作為二官能單體,例如可列舉:三(丙二醇)二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二烯丙醚、丙烯酸胺基甲酸酯等。
作為多官能單體,例如可列舉:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯及二季戊四醇六丙烯酸酯、二(三羥甲基)丙烷四丙烯酸酯等。
起始劑,例如可列舉:2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮、1-羥基-環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮等。
又,作為形狀層2之材料,除了上述能量線硬化性樹脂組合物以外,亦可使用具有耐熱性之全氫聚矽氮烷等煅燒後獲得無機膜之材料、及矽系樹脂材料等。
又,能量線硬化性樹脂組合物可視需要而含有填料、功能性添加劑、溶劑、無機材料、顏料、抗靜電劑、增感色素等。作為填料,例如無機微粒子及有機微粒子皆可使用。作為無機微粒子,例如可列舉SiO2 、TiO2 、ZrO2 、SnO2 、Al2 O3 等金屬氧化物微粒子。作為功能性添加劑,可列舉例如調平劑、表面調整劑、吸收劑、消泡劑等。
[轉印裝置之構成]
圖3係表示本技術之第1實施形態之轉印裝置之構成之一例之概略圖。該轉印裝置包含輥母盤101、基體供給輥111、捲繞輥112、導輥113、114、軋輥115、剝離輥116、塗佈裝置117、及能量線源110。
於基體供給輥111,將薄片狀等之基體1輥狀捲繞,且以經由導輥 113將基體1連續地送出之方式配置。捲繞輥112係配置成可捲繞具有藉由該轉印裝置而轉印有凹凸形狀之形狀層2之積層體。導輥113、114係以可搬送帶狀之基體1及帶狀之積層體之方式,配置於該轉印置內之搬送路徑。軋輥115係配置成與輥母盤101夾持自基體供給輥111送出且塗佈有能量線硬化性樹脂組合物之基體1。輥母盤101係包含用以形成形狀層2之轉印面,且於其內部具有1個或複數個能量線源110。對於輥母盤101,隨後詳細描述。剝離輥116係配置成可將藉由使能量線硬化性樹脂組合物118硬化所得之形狀層2自輥母盤101之轉印面剝離。
基體供給輥111、捲繞輥112、導輥113、114、軋輥115、及剝離輥116之材質並無特別限定,可相應於期望之輥特性,適當地選擇使用不鏽鋼等金屬、橡膠、聚矽氧等。作為塗佈裝置117,可使用例如具備塗佈機等塗佈機構之裝置。作為塗佈機,例如可考量所塗佈之能量線硬化性樹脂組合物之物性等,適當使用凹板、線棒、及鑄模等之塗佈機。
[輥母盤之構成]
圖4A係表示輥母盤之構成之一例之立體圖。圖4B係將圖4A所示之輥母盤之一部分放大表示之平面圖。輥母盤101係例如具有圓筒狀形狀之母盤,且包含形成於其表面之轉印面Sp、及形成於與該轉印面Sp相反之內側之內周面即背面Si。於輥母盤101之內部,例如形成有藉由背面Si而形成之圓柱狀空洞部,且於該空洞部中具有1個或複數個能量線源110。於轉印面Sp,形成有例如凹狀或凸狀之複數個結構體102,且藉由將該等結構體102之形狀轉印至塗佈於基體1上之能量線硬化性樹脂組合物,而形成積層體之形狀層2。即,於轉印面Sp,形成有將積層體之形狀層2具有之凹凸形狀反轉之圖案。
輥母盤101係對於自能量線源110放射之能量線具有穿透性,且構 成為可將自能量線源110放射且入射至背面Si之能量線自轉印面Sp釋放。藉由自該轉印面Sp釋放之能量線,而將塗佈於基體1上之能量線硬化性樹脂組合物118硬化。輥母盤101之材料對於能量線具有穿透性即可,並無特別限定。作為對於紫外線具有穿透性之材料,較佳為使用玻璃、石英、透明樹脂、有機無機混合材料等。作為透明樹脂,可列舉例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,(Polymethylmethacrylate)),及聚碳酸酯(PC(polycarbonate))等。作為有機無機混合材料,可列舉例如聚二甲基矽氧烷(PDMS(polydimethylsiloxane))等。於輥母盤101之轉印面Sp及背面Si之至少一面,可形成具有透明性之金屬膜、金屬化合物膜或有機膜。
1個或複數個能量線源110係朝向塗佈於基體1上之能量線硬化性樹脂組合物118可照射能量線地支持於輥母盤101之空洞部內。於輥母盤101具有複數個能量線源110之情形時,該等能量線源110較佳為以形成1行或2行以上之行之方式配置。作為能量線源,可釋放電子線、紫外線、紅外線、雷射光線、可見光線、電離放射線(X線、α線、β線、γ線等)、微波、或高頻率等能量線釋放即可,並無特別限定。作為能量線源之形態,可使用例如點狀光源及線狀光源,並無特別限定,亦可將點狀光源與線狀光源組合使用。於將點狀光源用作能量線源之情形時,較佳為,將複數個點狀光源排列成直線狀等,構成線狀光源。線狀光源較佳為與輥母盤101之旋轉軸平行地配置。作為釋放紫外線之能量線源,例如可列舉:低壓水銀燈、高壓水銀燈、短弧放電燈、紫外線發光二極體、半導體雷射、螢光燈、有機電致發光、無機電致發光、發光二極體、光纖等,但不特別限定於該等。又,亦可於輥母盤101之內部,進而設置狹縫,且經由該狹縫,對能量線硬化性樹脂組合物118照射自能量線源110放射之能量線。此時,能量線硬化性樹脂組合物118可藉由因吸收能量線而產生之熱而硬化。
[輥母盤曝光裝置之構成]
圖5係表示用以製作輥母盤之輥母盤曝光裝置之構成之一例之概略圖。該輥母盤曝光裝置係以光碟記錄裝置為基礎而構成。
雷射光源31係用以將於作為記錄媒體之輥母盤101之表面上成膜之光阻曝光之光源,且使例如波長λ=266nm之記錄用之雷射光104進行振盪。自雷射光源31出射之雷射光104係以平行光束直行,朝向電子光學元件(EOM:Electro Optical Modulator(電子光學調變器))32入射。穿透電子光學元件32之雷射光104係由鏡33反射後,引導至調變光學系統35。
鏡33係包含偏光分光鏡,且具備將一偏光成分反射,且使另一偏光成分穿透之功能。穿透鏡33之偏光成分係由光電二極體34接收,並基於該受光信號,控制電子光學元件32進行雷射光104之相位調變。
於調變光學系統35中,雷射光104藉由聚光透鏡36,而聚光於包含玻璃(SiO2 )等之聲光元件(AOM:Acousto-Optic Modulator(聲光調變器))37。雷射光104係經聲光元件37強度調變而發散之後,藉由透鏡38而平行光束化。自調變光學系統35出射之雷射光104係由鏡41反射,水平且平行地導向移動光學台42上。
移動光學台42係包括擴束器43、及物鏡44。導入至移動光學台42之雷射光104係由擴束器43整形為期望之光束形狀之後,經由物鏡44,朝向輥母盤101上之光阻層照射。輥母盤101係載置於與轉軸馬達45連接之轉盤46之上。繼而,一面使輥母盤101旋轉,並使雷射光104於輥母盤101之高度方向上移動,一面對光阻層間歇性照射雷射光104,藉此,實施光阻層之曝光步驟。形成之潛影成為於圓周方向上具有長軸之大致橢圓形。雷射光104之移動係藉由移動光學台42朝向箭線R方向之移動而進行。
曝光裝置係包括例如用以將與圖1C所示之六方晶格或準六方晶格等二維圖案對應之潛影形成於光阻層之控制機構47。控制機構47係包含格式器39及驅動器40。格式器39具備極性反轉部,且該極性反轉部控制雷射光104對光阻層之照射時機。驅動器40係接收極性反轉部之輸出,控制聲光元件37。
該輥母盤曝光裝置係以二維圖案空間性結合之方式,在每1軌跡中使極性反轉格式器信號與記錄裝置之旋轉控制器同步,產生信號,且由聲光元件37進行強度調變。可藉由以等角速度(CAV(constant angular velocity))利用正確之轉數、正確之調變頻率及正確之移行間距進行圖案化,而記錄六方晶格或準六方晶格圖案。例如,為使圓周方向之週期為315nm,且使對於圓周方向為約60度方向(約-60度方向)之週期為300nm,而使移行間距為251nm即可(畢達哥拉士法則)。極性反轉格式器信號之頻率係因輥之轉數(例如1800rpm、900rpm、450rpm、225rpm)而變化。例如,分別與輥之轉數1800rpm,900rpm,450rpm,225rpm對向之極性反轉格式器信號之頻率為37.70MHz、18.85MHz、9.34MHz、4.71MHz。期望之記錄區域中空間頻率(圓周315nm週期、圓周方向約60度方向(約-60度方向)300nm週期)均勻之準六方晶格圖案係藉由移動光學台42上之擴束器(BEX)33而將遠紫外線雷射光擴大至5倍之光束直徑後,經由數值孔徑(NA)0.9之物鏡44,照射至輥母盤101上之光阻層,形成微細之潛影而獲得。
[積層體之製造方法]
圖6A~圖7E係用以說明本技術之第1實施形態之積層體之製造方法之一例之步驟圖。
(光阻成膜步驟)
首先,如圖6A所示,準備圓筒狀之輥母盤101。其次,如圖6B所示,於輥母盤101之表面上形成光阻層103。作為光阻層103之材料, 可使用例如有機系光阻、及無機系光阻之任一者。作為有機系光阻,可使用例如酚醛系光阻、化學放大型光阻等。又,作為無機系光阻,可使用例如含有1種或2種以上過渡金屬之金屬化合物。
(曝光步驟)
其次,如圖6C所示,對形成於輥母盤101之表面上之光阻層103,照射雷射光(曝光光束)104。具體而言,載置於圖5所示之輥母盤曝光裝置之轉盤46上,使輥母盤101旋轉,並且將雷射光(曝光光束)104照射至光阻層103。此時,藉由一面使雷射光104於輥母盤101之高度方向(與圓柱狀或圓筒狀輥母盤101之中心軸平行之方向)上移動,一面間歇性照射雷射光104,而將光阻層103遍及整面地曝光。藉此,以與可見光波長同等程度之間距,遍及光阻層103之整面地形成與雷射光104之軌跡相應之潛影105。
潛影105係例如於母盤表面以形成複數行軌跡之方式配置,並且形成六方晶格圖案或準六方晶格圖案。潛影105係例如在軌跡之延長方向上具有長軸方向之橢圓形狀。
(顯影步驟)
其次,一面使輥母盤101旋轉,一面於光阻層103上滴下顯影液,如圖6D所示,將光阻層103進行顯影處理。如圖所示,於由正型光阻形成光阻層103之情形時,由雷射光104曝光之曝光部與非曝光部相比,對顯影液之溶解速度增加,因此,將與潛影(曝光部)105相應之圖案形成於光阻層103。
(蝕刻步驟)
其次,將形成於輥母盤101之上之光阻層103之圖案(光阻圖案)作為光罩,對輥母盤101之表面進行蝕刻處理。藉此,如圖7A所示,可獲得在軌跡之延長方向上具有長軸方向之橢圓錐形狀或橢圓錐台形狀之凹部、即結構體102。作為蝕刻,可使用例如乾式蝕刻或濕式蝕 刻。
(線源配置步驟)
繼而,如圖7B所示,在輥母盤101內之收容空間(空洞部),配置1個或複數個能量線源110。能量線源110,較佳為與輥母盤101之寬度方向Dw或旋轉軸l之軸方向平行地配置。
(轉印步驟)
繼之,視需要,對塗佈有能量線硬化性樹脂組合物118之基體1之表面,實施電暈處理、電漿處理、火焰處理、UV(ultraviolet,紫外線)處理、臭氧處理、及噴射處理等表面處理。繼而,如圖7C所示,在長條之基體1或輥母盤101上,塗佈或印刷能量線硬化性樹脂組合物118。塗佈方法並無特別限定,可使用例如對基體上或母盤上之灌注、旋轉塗佈法、凹板塗佈法、鑄模塗佈法、及棒式塗佈法等。作為印刷方法,可使用例如凸版印刷法、平版印刷法、凹板印刷法(Gravure Printing)、凹版印刷法、橡膠版印刷法、網板印刷法等。繼而,視需要,進行溶劑去除或預烘烤等加熱處理。
繼而,如圖7D所示,一面使輥母盤101旋轉,一面使該轉印面Sp密接於能量線硬化性樹脂組合物118,並且使自輥母盤101內之能量線源110出射之能量線,自輥母盤101之轉印面Sp之側對能量線硬化性樹脂組合物118進行照射。藉此,能量線硬化性樹脂組合物118硬化,形成形狀層2。具體而言,能量線硬化性樹脂組合物118之硬化反應係自輥母盤101之轉印面Sp側朝向基體1之表面側依次進行,且藉由所塗佈或印刷之能量線硬化性樹脂組合物118之整體硬化,而形成形狀層2。基底層22之有無或基底層22之厚度可藉由例如調整輥母盤101對基體1之表面之壓力而選擇。繼而,將形成於基體1上之形狀層2自輥母盤101之轉印面Sp剝離。藉此,如圖7E所示,獲得基體1之表面上形成有形狀層2之積層體。該轉印步驟係如上所述將具有帶狀之基體1之長 度方向作為輥母盤101之旋轉進行方向,轉印凹凸形狀。
此處,對使用圖3所示之轉印裝置之轉印步驟,進行具體說明。
首先,自基體供給輥111送出長條之基體1,且送出之基體1於塗佈裝置117之下通過。繼而,於通過塗佈裝置117之下之基體1上,藉由塗佈裝置117而塗佈能量線硬化性樹脂組合物118。其次,將塗佈有能量線硬化性樹脂組合物118之基體1經由導輥113朝向輥母盤101搬送。
其次,以避免於基體1與能量線硬化性樹脂組合物118之間進入氣泡之方式,由輥母盤101與軋輥115夾持所搬入之基體1。其後,一面使能量線硬化性樹脂組合物118密接於輥母盤101之轉印面Sp,一面沿著輥母盤101之轉印面Sp搬送基體1,並且使自1個或複數個能量線源110放射之能量線,經由輥母盤101之轉印面Sp,對能量線硬化性樹脂組合物118進行照射。藉此,能量線硬化性樹脂組合物118硬化,形成形狀層2。繼而,藉由剝離輥116,而自輥母盤101之轉印面Sp將形狀層2剝離,獲得長條之積層體。繼之,將所得積層體,經由導輥114朝向捲繞輥112搬送,由捲繞輥112捲繞長條之積層體。藉此,獲得捲繞著長條之積層體之原片。
<2.第2實施形態>
圖8係表示本技術之第2實施形態之轉印裝置之構成之一例之概略圖。該轉印裝置係包括輥母盤101、塗佈裝置117、及搬送載置台121。於第2實施形態中,對與第1實施形態相同之部位標註相同之符號,且省略說明。搬送載置台121係構成為可將載置於該搬送載置台121上之基體1朝向箭線a之方向搬送。
其次,對具有上述構成之轉印裝置之動作之一例進行說明。
首先,於通過塗佈裝置117之下之基體1上,藉由塗佈裝置117而塗佈能量線硬化性樹脂組合物118。繼而,將塗佈有能量線硬化性樹 脂組合物118之基體1朝向輥母盤101搬送。繼而,使能量線硬化性樹脂組合物118一面密接於輥母盤101之轉印面Sp密接一面進行搬送,並且,使自設於輥母盤101內之1個或複數個能量線源110放射之能量線,經由輥母盤101之轉印面Sp,對能量線硬化性樹脂組合物118進行照射。藉此,能量線硬化性樹脂組合物118硬化,形成形狀層2。繼之,藉由將搬送載置台在箭線a之方向上搬送,而自輥母盤101之轉印面Sp將形狀層2剝離。藉此,獲得長條之積層體。其次,視需要,將所得之積層體裁斷為特定之大小或形狀。藉由以上處理,而獲得作為目標之積層體。
<3.第3實施形態>
圖9係表示本技術之第3實施形態之轉印裝置之構成之一例之概略圖。該轉印裝置係包括輥131、132、134、135、作為帶母盤之壓紋帶133、平坦帶136、1個或複數個能量線源110、及塗佈裝置117。於第3實施形態中,對與第1實施形態相同之部位標註相同之符號,且省略說明。
壓紋帶133係帶母盤之一例,具有環狀之形狀,且於其外周面,例如二維排列有複數個結構體102。壓紋帶133對於能量線具有穿透性。平坦帶136具有環狀之形狀,且其外周面成為平坦面。於壓紋帶133與平坦帶136之間,形成有基體1之厚度程度之間隙,且使塗佈有能量線硬化性樹脂組合物118之基體1可於該等帶之間移行。
輥131與輥132係隔離地配置,且藉由該等輥131與輥132,而使壓紋帶133受到其內周面支持,將壓紋帶133形狀保持為細長之扁圓形狀等。可藉由使配置於壓紋帶133內側之輥131與輥132旋轉驅動,而使壓紋帶133旋轉移行。
輥134及輥135係分別與輥131及輥132對向地配置。藉由該等輥134與輥135,而使平坦帶136受到其內周面支持,將平坦帶136形狀保 持為細長之扁圓形狀等。可藉由使配置於平坦帶136之內側之輥134與輥135旋轉驅動,而使平坦帶136旋轉移行。
於壓紋帶133之內側,配置有1個或複數個能量線源110。1個或複數個能量線源110係以可對在壓紋帶133與平坦帶136之間移行之基體1照射能量線之方式得到保持。線狀光源等能量線源110,較佳為與壓紋帶133之寬度方向平行地配置。能量線源110之配置位置若為由壓紋帶133之內周面形成之空間內則無特別限定。例如,可配置於輥131及輥132之至少一者之內部。於該情形時,較佳為,由對於能量線具有穿透性之材料形成輥131及輥132。
其次,對具有上述構成之轉印裝置之動作之一例進行說明。
首先,於通過塗佈裝置117之下之基體1上,藉由塗佈裝置117而塗佈能量線硬化性樹脂組合物118。繼而,於進行旋轉之壓紋帶133與平坦帶136之間之間隙,自輥131、134之側搬入塗佈有能量線硬化性樹脂組合物118之基體1。藉此,壓紋帶133之轉印面與能量線硬化性樹脂組合物118密接。繼而,一面維持該密接狀態,一面使自能量線源110放射之能量線,經由壓紋帶133,對能量線硬化性樹脂組合物118進行照射。藉此,能量線硬化性樹脂組合物118硬化,於基體1上形成形狀層2。繼之,將壓紋帶133自形狀層2剝離。藉此,獲得作為目標之積層體。
<4.第4實施形態>
圖10A係表示本技術之第4實施形態之積層體之構成之一例之平面圖。圖10B係將圖10A所示之積層體之一部分放大表示之平面圖。第4實施形態之積層體與第1實施形態之積層體不同之處在於,將結構體21排列於曲折之軌跡(以下,稱為抖晃(wobble)軌跡)上。基體1上之各軌跡之抖晃較佳為同步。即,抖晃較佳為同步抖晃。可藉由如此地使抖晃同步,而保持六方晶格或準六方晶格等之單位晶格形狀,從而 較高地保持填充率。作為抖晃軌跡之波形,可列舉例如正弦波、三角波等,但並不限於此。抖晃軌跡之波形不限於週期性波形,亦可為非週期性波形。
於該第4實施形態中,上述以外之情況與第1實施形態相同。
<5.第5實施形態>
圖11A係表示本技術之第5實施形態之積層體之構成之一例之剖面圖。圖11B係將圖11A所示之積層體之一部分放大表示之平面圖。圖11C係圖11B所示之積層體之剖面圖。第4實施形態之積層體與第1實施形態不同之處在於,將複數個結構體21無規(不規則)地二維排列。又,亦可使結構體21之大小及/或高度無規地變化。
於該第5實施形態中,上述以外之情況與第1實施形態相同。
<6.第6實施形態>
圖12係表示本技術之第6實施形態之積層體之構成之一例之立體圖。如圖12所示,第6實施形態之積層體與第1實施形態之不同之處在於,在基體表面具有單向地延長之柱狀之結構體21,且該結構體21一維排列於基體1上。
結構體21之剖面形狀可列舉例如三角形狀、頂部帶有曲率R之三角形狀、多邊形狀、半圓形狀、半橢圓形狀、抛物線狀、環形等,但並無特別限定。又,亦可使結構體21一面抖晃,一面單向地延長。
於該第6實施形態中,上述以外之情況與第1實施形態相同。
<7.第7實施形態>
圖13A~圖13E係分別表示本技術之第7實施形態之積層體中具備之基體之第1~第5例之剖面圖。第7實施形態之積層體與第1實施形態之積層體不同之處在於,在基體1之兩主面二維排列有複數個結構體21。具體而言,第1~第5例之積層體除了分別在基體1之兩主面二維排列有複數個結構體21以外,與上述第1實施形態之積層體之第1~第 5例相同(參照圖2)。
第7實施形態之積層體例如可以如下之方式製作。首先,一面搬送具有帶狀之基體1,一面對該基體1之兩面塗佈能量線硬化性樹脂組合物。繼而,使配置於基體1之兩面之側之旋轉母盤(例如輥母盤或帶母盤)之轉印面密接於能量線硬化性樹脂組合物,並且自旋轉母盤內之能量線源,對能量線硬化性樹脂組合物照射能量線。藉此,能量線硬化性樹脂組合物硬化,形成結構體21。再者,亦可將2個旋轉母盤以介隔基體1而對向之方式配置,且一面利用兩母盤夾持基體1,一面將形狀轉印於能量線硬化性樹脂組合物。
於該第7實施形態中,上述以外之情況與第1實施形態相同。
<8.第8實施形態>
圖14A係表示本技術之第8實施形態之積層體中具備之基體之第1例之剖面圖。圖14B係表示本技術之第8實施形態之積層體中具備之基體之第2例之剖面圖。第8實施形態之積層體與第1實施形態或第7實施形態之積層體不同之處在於,結構體21對於能量線具有不穿透性。 如此之具有不穿透性之結構體21可藉由例如將吸收能量線之顏料等材料添加於能量線硬化性樹脂組合物中而形成。
於該第8實施形態中,上述以外之情況與第1實施形態相同。
<9.第9實施形態>
(第9實施形態之概要)
第9實施形態係藉由以下之研究結果而創造。
本技術者等係對於如圖15A所示,包括次波長結構體形成於入射面之半透射型鏡(光學元件)601、及攝像元件602之攝像光學系統,進行銳意研究,以抑制線狀之亮線雜訊之產生。其結果,發現如下情形:若來自亮點等光源之光L入射至半透射型鏡601之入射面,則產生散射光Ls,且若產生之散射光Ls到達攝像元件602之攝像區域(受光區 域),則白色散射光Ls將作為亮線雜訊而呈現於由攝像元件602拍攝之圖像中。
因此,本技術者等對半透射型鏡601造成之散射光Ls之產生原因進行銳意研究。其結果,發現次波長結構體之配置間距Tp之變動係散射光Ls之產生原因。即,於使用光微影技術,製作母盤之情形時,因曝光時之移行間距之精度方面之問題,而如圖15B所示,導致次波長結構體603之配置間距Tp變動。若配置間距Tp如此地變動,則產生配置間距Tp與理想化之配置間距Tp相比變大之區段。對如此之配置間距Tp變大之區段,若照射來自亮點等光源之光L,則將產生散射光Ls。
因此,本技術者等考慮到上述之亮線雜訊產生之原因,進行銳意研究,以抑制亮線雜訊之產生。其結果,發現如下情形:可藉由調整次波長結構體603之形狀等,使到達攝像區域之散射光Ls之成分,小於到達攝像區域外之散射光Ls之成分,而抑制亮線雜訊之產生。
(攝像裝置之構成)
圖16係表示本技術之第9實施形態之攝像裝置之構成之一例之概略圖。如圖16所示,第9實施形態之攝像裝置300係所謂之數位相機(數位靜態相機),且包含:框體301、透鏡鏡筒303、及設置於框體301及透鏡鏡筒303內之攝像光學系統302。攝像光學系統302包含:透鏡311、附帶抗反射功能之光學元件201、攝像元件312、自動調焦感測器313。框體301與透鏡鏡筒303可裝卸自如地構成。
透鏡311係使來自被攝體之光L朝向攝像元件312聚光。附帶抗反射功能之光學元件201係使藉由透鏡311而聚光之光L之一部分朝向自動調焦感測器313進行反射,與此相對地使光L之剩餘部分向攝像元件312穿透。攝像元件312具有接收穿透附帶抗反射功能之光學元件201之矩形狀之攝像區域A1 ,且將該攝像區域A1 中接收之光轉換為電信 號,輸出至信號處理電路。自動調焦感測器313係接收由附帶抗反射功能之光學元件201反射之光,並將接收之光轉換為電信號,輸出至控制電路。
(附帶抗反射功能之光學元件)
以下,對第9實施形態之附帶抗反射功能之光學元件201之構成,進行具體說明。
圖17A係表示本技術之第9實施形態之附帶抗反射功能之光學元件之構成之一例之平面圖。圖17B係將圖17A所示之附帶抗反射功能之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖17C係圖17B之軌跡T中之剖面圖。
附帶抗反射功能之光學元件201係包括具有入射面及出射面之半透射型鏡(元件本體)202、及形成於該半透射型鏡202之入射面之複數個結構體203。結構體203與半透射型鏡202係分開成形或一體成形。於結構體203與半透射型鏡202分開成形之情形時,可視需要,於結構體203與半透射型鏡202之間更包含基底層204。基底層204係於結構體203之底面側,與結構體203一體成形之層,且將與結構體203相同之能量線硬化性樹脂組合物等硬化而成。具有凹凸形狀之形狀層210係藉由結構體203而形成於半透射型鏡202之入射面。形狀層210可視需要而更包含基底層204。
以下,對附帶抗反射功能之光學元件201中具備之半透射型鏡202、及結構體203依次進行說明。
(半透射型鏡)
半透射型鏡202係對於例如用以使構成結構體203之能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線(例如紫外線等)具有不穿透性。半透射型鏡202係使入射之光之一部分穿透且將剩餘部分反射之鏡。作為半透射型鏡202之形狀,可列舉例如薄片狀、板狀,但並非特別限定於該 等形狀。此處,定義為薄片中包含膜。
(結構體)
結構體203係所謂之次波長結構體,且例如相對於半透射型鏡202之入射面具有凸狀,並對於半透射型鏡202之入射面二維排列。較佳為,結構體203以將減少反射作為目的之光之波長頻帶以下之較短配置間距週期性地二維排列。
複數個結構體203係具有於半透射型鏡202之表面形成複數行軌跡T之配置形態。因母盤製成步驟中曝光時之問題,軌跡T之軌距Tp如圖17B所示在軌跡間進行變動。於本技術中,所謂軌跡係指結構體203成行地相連之部分。作為軌跡T之形狀,可使用直線狀、圓弧狀等,亦可使該等形狀之軌跡T抖晃(曲折)。可藉由如此地使軌跡T抖晃,而抑制外觀方面之不均之產生。
於使軌跡T抖晃之情形時,半透射型鏡202上之各軌跡T之抖晃較佳為同步。即,抖晃較佳為同步抖晃。可藉由如此地使抖晃同步,而保持六方晶格或準六方晶格之單位晶格形狀,從而較高地保持填充率。作為抖晃之軌跡T之波形,可列舉例如正弦波、三角波等。抖晃之軌跡T之波形不限於週期性波形,亦可為非週期性波形。抖晃之軌跡T之抖晃振幅選擇例如±10μm左右。
半透射型鏡202之表面具有使來自亮點等光源之入射光散射,產生散射光之1個或2個以上之區段。該區段係例如軌距Tp相對於作為基準之軌距Tp變化而變大。如此之區段係因母盤製成步驟中曝光時之問題而產生,且難以將該區段之產生抑制為亮線雜訊之產生消失之程度、或者可忽視之程度。
結構體203係於例如鄰接之2個軌跡T間,配置在偏移半個間距之位置。具體而言,於鄰接之2個軌跡T間,在排列於一軌跡(例如T1)之結構體203之中間位置(偏移半個間距之位置),配置有另一軌跡(例如 T2)之結構體203。其結果,如圖17B所示,於鄰接之3行軌跡(T1~T3)間,以形成結構體203之中心位於a1~a7之各點之六方晶格圖案或準六方晶格圖案之方式,配置結構體203。以下,將結構體之行所延長之方向(軌跡之延長方向)稱為軌跡方向(行方向)a,將半透射型鏡202之面內與軌跡方向a垂直之方向稱為軌跡間方向(行間方向)b。
此處,所謂六方晶格係指正六邊形狀之晶格。所謂準六方晶格係指與正六邊形狀之晶格不同之扭曲之正六邊形狀之晶格。例如,於結構體203直線狀配置之情形時,所謂準六方晶格係指將正六邊形狀之晶格在直線狀之排列方向(軌跡方向)拉伸而扭曲之六方晶格。於結構體203曲折地排列之情形時,所謂準六方晶格係指使正六邊形狀之晶格藉由結構體203之曲折排列而扭曲之六方晶格,或者將正六邊形狀之晶格在直線狀之排列方向(軌跡方向)上拉伸而扭曲,且藉由結構體203之曲折排列而扭曲之六方晶格。
於結構體203以形成準六方晶格圖案之方式配置之情形時,如圖17B所示,同一軌跡內之結構體203之配置間距P1(例如a1~a2間距離),較佳為長於鄰接之2個軌跡間之結構體203之配置間距、即相對軌跡之延長方向為±θ方向上之結構體203之配置間距P2(例如a1~a7、a2~a7間距離)。藉由以此方式配置結構體203,而實現結構體203之填充密度之進一步提昇。
作為結構體203之具體形狀,可列舉例如錐體狀、柱狀、針狀、半球體狀、半橢圓體狀、多邊形狀等,但不限定於該等形狀,亦可採用其他形狀。作為錐體狀,可列舉例如頂部較尖之錐體形狀、頂部平坦之錐體形狀、頂部具有凸狀或凹狀曲面之錐體形狀,但不限定於該等形狀。作為頂部具有凸狀曲面之錐體形狀,可列舉抛物面狀等2次曲面狀等。又,亦可使錐體狀之錐面凹狀或凸狀地彎曲。於使用上述輥母盤曝光裝置(參照圖5),製作輥母盤之情形時,作為結構體203之 形狀,較佳為採用頂部具有凸狀曲面之橢圓錐形狀、或頂部平坦之橢圓錐台形狀,且使形成其等之底面之橢圓形之長軸方向與軌跡T之延長方向一致。
就反射特性提昇之觀點而言,如圖18A所示,較佳為頂部之傾斜平緩且中央部至底部緩緩急遽傾斜之錐體形狀。又,就反射特性及穿透特性提昇之觀點而言,如圖18B所示,較佳為中央部之傾斜較底部及頂部急遽之錐形形狀、或者如圖18C所示之頂部平坦之錐體形狀。於結構體203具有橢圓錐形狀或橢圓錐台形狀之情形時,較佳為,其底面之長軸方向與軌跡之延長方向平行。
結構體203,較佳為如圖18A及圖18C所示,在其底部之周緣部,具有自頂部朝向下部之方向高度平緩下降之曲面部203a。其原因在於,在附帶抗反射功能之光學元件201之製造步驟中,可將附帶抗反射功能之光學元件201容易地自母盤等剝離。再者,曲面部203a可僅設置於結構體203之周緣部之一部分,但就上述剝離特性提昇之觀點而言,較佳為設置於結構體203之周緣部之全部。
較佳為,於結構體203之周圍之一部分或全部設置突出部205。其原因在於,若如此進行設置,則即便結構體203之填充率較低,亦可將反射率抑制為較低。突出部205係就成形之容易性之觀點而言,如圖18A~圖18C所示,較佳為設置於相鄰之結構體203之間。又,如圖18D所示,細長之突出部205亦可設置於結構體203之周圍之整體或其一部分。該細長之突出部205例如可自結構體203之頂部朝向下部之方向延伸,但並不特別限於此。作為突出部205之形狀,可列舉剖面三角形狀以及剖面四邊形狀等,但並不特別限定於該等形狀,可考量成形之容易性等進行選擇。又,亦可使結構體203之周圍之一部分或全部之表面變得粗糙,形成微細之凹凸。具體而言,例如可使相鄰之結構體203之間之表面變得粗糙,形成微細之凹凸。又,亦可於結構 體203之表面、例如頂部形成微小之孔。
再者,於圖17A~圖18D中,各結構體203分別具有相同之大小、形狀及高度,但結構體203之形狀不僅限於此,亦可於基體表面形成具有2種以上之大小、形狀及高度之結構體203。
結構體203係例如以將減少反射作為目的之光之波長頻帶以下之較短之配置間距規則性(週期性)地二維配置。可藉由以此方式二維排列複數個結構體203,而於半透射型鏡202之表面形成二維之波面。此處,所謂配置間距係指配置間距P1及配置間距P2。將減少反射作為目的之光之波長頻帶係例如紫外光之波長頻帶、可見光之波長頻帶或紅外光之波長頻帶。此處,所謂紫外光之波長頻帶係指10nm~360nm之波長頻帶,所謂可見光之波長頻帶係指360nm~830nm之波長頻帶,所謂紅外光之波長頻帶係指830nm~1mm之波長頻帶。具體而言,配置間距較佳為175nm以上、350nm以下。若配置間距未達175nm,則存在難以製作結構體203之傾向。另一方面,若配置間距超過350nm,則存在產生可見光之繞射之傾向。
軌跡之延長方向上之結構體203之高度H1較佳為小於行方向上之結構體203之高度H2。即,結構體203之高度H1、H2較佳為滿足H1<H2之關係。其原因在於,若以滿足H1≧H2之關係之方式排列結構體203,則必需延長軌跡之延長方向之配置間距P1,因此,導致軌跡之延長方向上之結構體203之填充率低下。若如此般填充率低下,則招致反射特性之低下。
結構體203之高度並無特別限定,可相應於穿透之光之波長區域而適當設定,例如設定於236nm以上、450nm以下、較佳為415nm以上、421nm以下之範圍內。
結構體203之縱橫比(高度/配置間距)較佳為設定於0.81以上、1.46以下之範圍,更佳為0.94以上、1.28以下之範圍。其原因在於, 若未達0.81,則存在反射特性及穿透特性低下之傾向,而若超過1.46,則存在於結構體203之形成時,剝離特性低下,印模之複製無法完全去除之傾向。又,結構體203之縱橫比就進一步提昇反射特性之觀點而言,較佳為設定於0.94以上、1.46以下之範圍。又,結構體203之縱橫比就進一步提昇穿透特性之觀點而言,較佳為設定於0.81以上、1.28以下之範圍。
此處,所謂高度分佈係指具有2種以上之高度之結構體203設置於半透射型鏡202之表面之情形。例如,具有作為基準之高度之結構體203、及具有與該結構體203不同之高度之結構體203亦可設置於半透射型鏡202之表面。於該情形時,具有與基準不同之高度之結構體203例如可週期性或非週期性(無規)地設置於半透射型鏡202之表面。作為該週期性之方向,可列舉例如軌跡之延長方向、行方向等。
再者,於本技術中,縱橫比可由以下之式(1)定義。
縱橫比=H/Pm (1)
其中,H:結構體之高度,Pm:平均配置間距(平均週期)
此處,平均配置間距Pm由以下之式(2)定義。
平均配置間距Pm=(P1+P2+P2)/3 (2)
其中,P1:軌跡之延長方向之配置間距(軌跡延長方向週期),P2:相對軌跡之延長方向為±θ方向(其中,θ=60°-δ,此處,δ較佳為0°<δ≦11°,更佳為3°≦δ≦6°)之配置間距(θ方向週期)
又,結構體203之高度H係設為結構體203之行方向之高度。結構體203之軌跡延長方向(X方向)之高度小於行方向(Y方向)之高度,又,結構體203之軌跡延長方向以外之部分之高度與行方向之高度大致相同,因此,以行方向之高度代表次波長結構體之高度。但,結構體203為凹部時,上述式(1)中之結構體之高度H設為結構體之深度H。
於將同一軌跡內之結構體203之配置間距設為P1,鄰接之2個軌 跡間之結構體203之配置間距設為P2時,較佳為,比率P1/P2滿足1.00≦P1/P2≦1.1、或1.00<P1/P2≦1.1之關係。可藉由設為如此之數值範圍,而提昇具有橢圓錐或橢圓錐台形狀之結構體203之填充率,故而,可提昇抗反射特性。
基體表面上之結構體203之填充率係以100%為上限之65%以上、較佳為73%以上、更佳為86%以上之範圍內。可藉由填充率設為如此之範圍,而提昇抗反射特性。為提昇填充率,較佳為,使鄰接之結構體203之下部彼此接合或者重合,或者將結構體底面之橢圓率進行調整等,對結構體203施予扭曲。
此處,結構體203之填充率(平均填充率)係以如下之方式求出之值。
首先,利用掃描型電子顯微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope),以Top View(俯視)拍攝附帶抗反射功能之光學元件201之表面。其次,自拍攝之SEM照片中,隨機地選取單位晶格Uc,且測定該單位晶格Uc之配置間距P1、及軌距Tp(參照圖17B)。又,藉由圖像處理而測定位於該單位晶格Uc之中央之結構體203之底面之面積S。繼之,利用所測定之配置間距P1、軌距Tp、及底面之面積S,藉由以下之式(3)而求出填充率。
填充率=(S(hex.)/S(unit))×100 (3)
單位晶格面積:S(unit)=P1×2Tp
存在於單位晶格內之結構體之底面之面積:S(hex.)=2S
對自拍攝之SEM照片中隨機地選取之10處之單位晶格,進行上述填充率算出之處理。繼而,將測定值簡單地進行平均(算術平均),求出填充率之平均率,且將該平均率作為基體表面中之結構體203之填充率。
結構體203重合時或在結構體203之間具有突出部205等之副結構 體時之填充率,可以將與對於結構體203之高度為5%之高度對應之部分作為閾值判定面積比之方法,求出填充率。
結構體203較佳為使其下部彼此重合而相連。具體而言,較佳為,處於鄰接關係之結構體203之一部分或全部之下部彼此重合,且較佳為於軌跡方向、θ方向、或該等兩方向中重合。可藉由以此方式使結構體203之下部彼此重合,而提昇結構體203之填充率。較佳為,結構體彼此在考慮到折射率之光程長度中,於使用環境下之光之波長頻帶之最大值之1/4以下之部分重合。其原因在於,藉此,可獲得優異之抗反射特性。
徑2r對於配置間距P1之比率((2r/P1)×100)為85%以上,較佳為90%以上,更佳為95%以上。其原因在於,可藉由設為如此之範圍,而提昇結構體203之填充率,從而提昇抗反射特性。若比率((2r/P1)×100)變大,結構體203之重合變得過大,則存在抗反射特性降低之傾向。因此,較佳為,以在考慮到折射率之光程長度中,於使用環境下之光之波長頻帶之最大值之1/4以下之部分,結構體彼此接合之方式,設定比率((2r/P1)×100)之上限值。此處,配置間距P1係如圖17B所示之結構體203之軌跡方向之配置間距,且徑2r係如圖17B所示之結構體底面之軌跡方向之徑。再者,於結構體底面為圓形之情形時,徑2r成為直徑,於結構體底面為橢圓形之情形時,徑2r成為長徑。
(攝像光學系統)
圖19A係將圖16所示之攝像光學系統之一部分放大表示之原理圖。圖20A係自光線L0 入射之側觀察圖19A所示之攝像光學系統所得之原理圖。圖20B係將圖20A所示之攝像光學系統所具有之附帶抗反射功能之光學元件之一部分放大表示之放大圖。於圖19A中,光線L0 表示來自被攝體之主光線,光線Lmin 表示對於附帶抗反射功能之光學 元件201之入射角最小之光線,光線Lmax 表示對於附帶抗反射功能之光學元件201之入射角最大之光線。又,將與矩形狀之攝像區域A1 之長邊平行之方向定義為X軸方向,且將與短邊平行之方向定義為Y軸方向。又,將與攝像元件312之攝像面垂直之方向定義為Z軸方向。
附帶抗反射功能之光學元件201之入射面具有使入射光散射,產生散射光Ls之1個或2個以上之區段。散射光Ls中到達攝像區域A1 之成分之總和,較佳為小於到達攝像區域之外側之區域A2 之成分之總和。藉此,可抑制對於攝像圖像之亮線雜訊之產生。
就抑制亮線雜訊之產生之觀點而言,攝像區域A1 中之散射光Ls之強度分佈之最大值,較佳為小於攝像區域A1 之外側之區域A2 中之散射光Ls之強度分佈之最大值。
散射光Ls係如圖19A所示,在X軸方向幾乎不擴散地到達包含攝像元件312之攝像面之平面。因此,散射光Ls之強度分佈主要僅在Y軸方向上變化。即,散射光Ls之強度分佈在X軸方向與Y軸方向上不同,具有各向異性。於本說明書中,所謂強度分佈係指Y軸方向之強度分佈。
因附帶抗反射功能之光學元件201之表面而散射之散射光Ls之強度Ib之合計相對於入射至附帶抗反射功能之光學元件201之表面之入射光之強度之合計Ia的比例(Ib/Ia),較佳為未達1/500,更佳為1/5000以下,進而較佳為1/105 以下之範圍內。可藉由使比例(Ib/Ia)未達1/500,而抑制線狀之亮線雜訊之產生。
圖19B係用以說明圖19A所示之攝像光學系統之數值孔徑NA之定義之原理圖。此處,如圖19B所示,將附帶抗反射功能之光學元件201及攝像元件312之光軸定義為光軸l,將附帶抗反射功能之光學元件201之入射面上散射之散射光Ls之方向定義為散射方向s,將光軸l之方向與散射光Ls之方向所成之角定義為角度δ,將數值孔徑NA定義 為nsinδ(n:附帶抗反射功能之光學元件201與攝像元件312之間之介質(例如空氣)之折射率)。
具有各向異性之散射光Ls之強度分佈係因數值孔徑NA而不同。於該情形時,較佳為,散射光之強度分佈之每一單位立體角之強度在數值孔徑NA≦0.8之範圍中小於數值孔徑NA>0.8之範圍。其原因在於,可減少到達攝像元件312之攝像區域A1 之散射光Ls之光量。
如圖20A所示,攝像區域A1 係包含例如具有對向之二組邊、即一組短邊與一組長邊之矩形狀。於該情形時,較佳為,結構體203之軌跡方向a與2組邊中作為一組邊之長邊之延長方向(X軸方向)平行。藉此,可朝向攝像區域A1 之寬度狹窄之短邊之延長方向(Y軸方向),以自光軸l離開之方式,使散射光Ls散射,因此,可減少到達攝像元件312之攝像區域A1 之散射光Ls之光量。
如上所述,於結構體203之軌跡方向a與攝像區域A1 之長邊之延長方向(X軸方向)具有平行之關係之情形時,如圖20B所示,較佳為,(a)將結構體203設為包含具有長軸與短軸之橢圓形狀之底面之錐體,(b)使該底面之長軸之方向與軌跡方向a一致。(a)可藉由將結構體203設為包含具有長軸與短軸之橢圓形狀之底面之錐體,而與將結構體203之底面設為圓形狀等之底面相比,縮短軌距Tp。藉此,與結構體203之底面設為圓形狀等之底面相比,可使來自亮點等光源之光線L0 以自光軸l進而離開之方式散射。(b)可藉由使結構體203之底面之長軸之方向與軌跡方向a一致,而使來自亮點等光源之光線L0 朝向攝像區域A1 之寬度狹窄之短邊之延長方向(Y軸方向)散射。因此,可藉由上述構成(a)與構成(b)之組合,而使來自亮點等光源之光線L0 ,以自光軸l朝向Y軸方向,相較結構體203之底面設為圓形狀等之底面更離開之方式散射。因此,可進一步減少到達攝像元件312之攝像區域A1 之散射光Ls之光量。
[輥母盤之構成]
圖21A係表示輥母盤之構成之一例之立體圖。圖21B係將圖21A所示之輥母盤之一部分放大表示之平面圖。圖21C係圖21B之軌跡T中之剖面圖。輥母盤211係用以在上述基體表面上將複數個結構體203成形之母盤。輥母盤211具有例如圓柱狀或圓筒狀之形狀,且將該圓柱面或圓筒面設為用以在基體表面上將複數個結構體203成形之成形面(旋轉面)。於該成形面上二維排列有複數個結構體212。結構體212係例如相對於成形面具有凹狀。作為輥母盤211之材料,可採用例如玻璃,但其材料並無特別限定。
配置於輥母盤211之成形面上之複數個結構體212、與配置於上述半透射型鏡202之表面上之複數個結構體203處於反轉之凹凸關係。即,輥母盤211之結構體212之形狀、排列、配置間距等係與半透射型鏡202之結構體203相同。
對於塗佈於半穿透鏡(元件本體)202之表面上之能量線硬化性樹脂組合物,一面使輥母盤211之成形面旋轉密接,一面經由成形面,照射自設於成形面內側之能量線源放射之能量線,且藉由使能量線硬化性樹脂組合物硬化,而獲得表面設置有複數個結構體203之附帶抗反射功能之光學元件201。
輥母盤211係可由能量線穿透地構成。設置有複數個結構體(例如次波長結構體)212之成形面具有使入射光散射,產生散射光之區段。該散射之光之強度分佈較佳為具有各向異性。
[曝光裝置之構成]
用以製作圖21A所示之輥母盤之輥母盤曝光裝置之構成係與上述第1實施形態相同。
[附帶抗反射功能之光學元件之製造方法]
本技術之第9實施形態之附帶抗反射功能之光學元件201之製造 方法係除了在半透射型鏡202之表面形成複數個結構體203之以外,與上述第1實施形態相同。
再者,上述軌距Tp之變動係於曝光步驟中因雷射光之照射方面之問題而產生。藉由曝光條件之調整而將該軌距Tp之變動降低至亮線雜訊之產生消失之程度、或可忽視之程度較為困難。因而,本實施形態將採用上述技術,抑制亮線雜訊之產生。
<10.第10實施形態>
[附帶抗反射功能之光學元件之構成]
圖22A係表示本技術之第10實施形態之附帶抗反射功能之光學元件之構成之一例之平面圖。圖22B係將圖22A所示之附帶抗反射功能之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖22C係圖22B之軌跡T中之剖面圖。
第10實施形態之附帶抗反射功能之光學元件201係於複數個結構體203在鄰接之3行軌跡T間形成四方晶格圖案或準四方晶格圖案之方面,不同於第9實施形態。
此處,所謂四方晶格係指正四邊形狀之晶格。所謂準四方晶格係指與正四邊形狀之晶格不同且扭曲之正四邊形狀之晶格。例如,於結構體203配置於直線上之情形時,所謂準四方晶格係指將正四邊形狀之晶格於直線狀之排列方向(軌跡方向)上拉伸而扭曲之四方晶格。於結構體203曲折排列之情形時,所謂準四方晶格係指使正四邊形狀之晶格藉由結構體203之曲折排列而扭曲之四方晶格。或者,使正四邊形狀之晶格在直線狀之排列方向(軌跡方向)上拉伸扭曲,且藉由結構體203之曲折排列而扭曲之四方晶格。
同一軌跡內之結構體203之配置間距P1,較佳為長於鄰接之2個軌跡間之結構體203之配置間距P2。又,於將同一軌跡內之結構體203之配置間距設為P1,鄰接之2個軌跡間之結構體203之配置間距設為P2 時,較佳為,P1/P2滿足1.4<P1/P2≦1.5之關係。可藉由設為如此之數值範圍,而提昇具有橢圓錐或橢圓錐台形狀之結構體203之填充率,因此,可提昇抗反射特性。又,相對於軌跡為45度方向或約45度方向上之結構體203之高度或深度,較佳為小於軌跡之延長方向上之結構體203之高度或深度。
相對於軌跡之延長方向傾斜之結構體203之排列方向(θ方向)之高度H2,較佳為小於軌跡之延長方向上之結構體203之高度H1。即,較佳為,結構體203之高度H1、H2滿足H1>H2之關係。
於結構體203形成四方晶格或準四方晶格圖案之情形時,結構體底面之橢圓率e較佳為140%≦e≦180%。其原因在於,可藉由設為該範圍,而提昇結構體203之填充率,獲得優異之抗反射特性。
基體表面中之結構體203之填充率係以100%為上限而為65%以上、較佳為73%以上、更佳為86%以上之範圍內。可藉由將填充率設為如此之範圍,而提昇抗反射特性。
此處,結構體203之填充率(平均填充率)係由以下之方式求出之值。
首先,利用掃描型電子顯微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope),以Top View拍攝附帶抗反射功能之光學元件201之表面。其次,自拍攝之SEM照片中,隨機地選取單位晶格Uc,且測定該單位晶格Uc之配置間距P1、及軌距Tp(參照圖22B)。又,藉由圖像處理而測定該單位晶格Uc中包含之4個結構體203之任一個底面之面積S。繼之,利用所測定之配置間距P1、軌距Tp、及底面之面積S,藉由以下之式(4)而求出填充率。
填充率=(S(tetra)/S(unit))×100 (4)
單位晶格面積:S(unit)=2×((P1×Tp)×(1/2))=P1×Tp
單位晶格內存在之結構體之底面之面積:S(tetra)=S
對自拍攝之SEM照片中隨機地選取之10處之單位晶格,進行上述填充率算出之處理。繼而,將測定值簡單地進行平均(算術平均),求出填充率之平均率,且將該平均率作為基體表面中之結構體203之填充率。
徑2r對於配置間距P1之比率((2r/P1)×100)係64%以上、較佳為69%以上、更佳為73%以上。其原因在於,可藉由設為如此之範圍,而提昇結構體203之填充率,從而提昇抗反射特性。此處,配置間距P1係結構體203之軌跡方向之配置間距,徑2r係結構體底面之軌跡方向之徑。再者,於結構體底面為圓形之情形時,徑2r成為直徑,於結構體底面為橢圓形之情形時,徑2r成為長徑。
於該第10實施形態中,上述以外之情況與第9實施形態相同。
<11.第11實施形態>
圖23A係表示本技術之第11實施形態之附帶抗反射功能之光學元件之構成之一例之平面圖。圖23B係將圖23A所示之附帶抗反射功能之光學元件之一部分放大表示之平面圖。圖23C係圖23B之軌跡T中之剖面圖。
第11實施形態之附帶抗反射功能之光學元件201係於基體表面上大量排列有作為凹部之結構體203之方面,不同於第9實施形態。該結構體203之形狀係將第9實施形態中之結構體203之凸形狀反轉而成為凹狀者。再者,於如上所述使結構體203成為凹狀之情形時,將作為凹狀之結構體203之開口部(凹部之入口部分)定義為下部,半透射型鏡202之深度方向之最下部(凹部之最深部分)定義為頂部。即,利用作為非實體性空間之結構體203來定義頂部及下部。又,第12實施形態中,由於結構體203為凹狀,因此,式(1)等中之結構體203之高度H成為結構體203之深度H。
於該第11實施形態中,上述以外之情況與第9實施形態相同。
<12.第12實施形態>
(第12實施形態之概要)
第12實施形態係藉由以下之研究之結果而創造者。
如第9實施形態中所說明,本技術者等經銳意研究之結果,發現對於攝像圖像之亮線雜訊之產生係因次波長結構體之配置間距Tp之變動所造成。因此,本技術者等對利用與上述第9實施形態不同之技術,抑制線狀之亮線雜訊之產生進行研究。其結果,發現可藉由在與次波長結構體之行垂直之方向上,使次波長結構體之配置位置變動,使來自亮點等光源之光二維地延展擴散,而抑制亮線雜訊之產生。
(攝像裝置之構成)
本技術之第12實施形態之攝像裝置係於形成在附帶抗反射功能之光學元件表面之結構體203之配置形態以外之方面,與第9實施形態相同。因此,以下對結構體203之配置形態進行說明。
(結構體之配置形態)
圖24A係將本技術之第12實施形態之附帶抗反射功能之光學元件表面之一部分放大表示之平面圖。如圖24A所示,複數個結構體203之中心位置α係以虛擬軌跡Ti為基準,朝向軌跡間方向(行間方向)b變動。可藉由以此方式使結構體203之中心位置α變動,而將來自亮點等光源之光二維地延展擴散。因此,可抑制對於攝像圖像之亮線雜訊之產生。結構體203之中心位置α之變動係例如規則性或不規則性,且就減少對於攝像圖像之亮線雜訊之產生之觀點而言,較佳為不規則性。又,就提昇結構體203之填充率之觀點而言,較佳為,如圖24A所示之區段D般,在各虛擬軌跡Ti間使變動之方向同步。
(虛擬軌跡)
圖24B係用以說明虛擬軌跡Ti之定義之概略圖。虛擬軌跡Ti係根據結構體203之中心位置α之平均位置求出之虛擬性軌跡,具體而言, 可由以下之方式求出。
首先,利用掃描型電子顯微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope),以TopView拍攝附帶抗反射功能之光學元件之表面。其次,自拍攝之SEM照片中,選取一個求出虛擬軌跡Ti之結構體203之行。繼而,自選取之行,隨機地選取10個結構體203。繼而,設定相對結構體203之變動方向b垂直之直線L,並以該直線L為基準,求出所選取之各結構體203之中心位置(C1 、C2 、....、C10 )。繼而,將所求出之10個結構體203之中心位置簡單地進行平均(算術平均),求出結構體203之平均中心位置Cm(=(C1 +C2 +...+C10 )/10)。繼之,求出穿過所求出之平均中心位置Cm且與直線L平行之直線,並將該直線設為虛擬軌跡Ti。再者,因母盤製成步驟中曝光時之問題,虛擬軌跡Ti之軌距Tp如圖24A所示在軌跡間變動。
(變動幅度)
圖25A係用以說明結構體之中心位置之變動幅度之概略圖。於將軌距Tp之變動幅度△Tp之最大值設為△Tpmax 之情形時,較佳為,結構體203之中心位置α之變動幅度△A大於△Tpmax 。藉此,可減少線狀之亮線雜訊之產生。此處,結構體203之中心位置α之變動幅度△A係以虛擬軌跡Ti為基準之變動幅度。
(軌距Tp之最大變動幅度△Tpmax )
軌距Tp之最大變動幅度△Tpmax 可由以下之方式求出。
首先,利用SEM以Top View拍攝附帶抗反射功能之光學元件之表面。其次,自拍攝之SEM照片中,選取1組鄰接之結構體203之行。繼而,對所選取之一組結構體203之行,分別求出虛擬軌跡Ti。繼而,求出所求出之虛擬軌跡Ti間之軌距Tp。於自拍攝之SEM照片中隨機選取之10處進行上述求出軌距Tp之處理。繼而,將於10處求出之軌距Tp簡單地進行平均(算術平均),求出平均軌距Tpm。
其次,求出以上述方式求出之平均軌距Tpm與軌距Tp之差之絕對值(| Tp-Tpm |),且將軌距Tp之變動幅度設為△Tp。求出如上所述之大量之軌距Tp之變動幅度△Tp,自其中選取最大值,設為最大變動幅度△Tpmax
(變動比例)
圖25B係用以說明結構體之變動比例之概略圖。於將軌跡方向a中之結構體203之配置間距設為配置間距P之情形時,較佳為,結構體203之中心位置α,以可抑制線狀之亮線雜訊之產生之頻度,在軌跡間方向b上變動。具體而言,較佳為,結構體203之中心位置α相對於軌跡方向a以特定距離(特定週期)nP(n:自然數,例如n=5)以下之距離,在軌跡間方向b上變動。更具體而言,較佳為,結構體203之中心位置α相對於軌跡方向a以相對特定個數n個(n:自然數,例如n=5)為1個以上之比例,在軌跡間方向b上變動。
(結構體之配置形態之例)
圖26A係表示結構體之配置形態之第1例之示意圖。如圖26A所示,第1例係使結構體203之中心位置α以曲折之方式變動。具體而言,將結構體203之中心位置α配置於抖晃(曲折)之軌跡(以下稱為抖晃軌跡)Tw上。
各抖晃軌跡Tw較佳為同步。可藉由如此地使抖晃軌跡Tw同步,而保持(準)四方晶格形狀或(準)六方晶格形狀等之單位晶格形狀,從而較高地保持填充率。作為抖晃軌跡Tw之波形,可列舉例如正弦波、三角波等,但並不限於此。
抖晃軌跡Tw之週期T及振幅A可設為規則性或不規則性,就減少線狀亮線雜訊之產生之觀點而言,較佳為,如圖26B所示,使週期T及振幅A之至少一者為不規則,更佳為使兩者為不規則。再者,抖晃軌跡Tw之振幅A之變動並非限定於週期單位,振幅A亦可於一週期內 變動。
圖26C係表示結構體之配置形態之第2例之示意圖。如圖26C之區段S1所示,使第2結構體203之中心位置α獨立地以虛擬軌跡Ti為基準在軌跡間方向b上變動。又,亦可如圖26C之區段S2所示,利用軌跡方向a上鄰接之特定個數之結構體203,構成區塊(結構體群)B,並以該區塊B為1個變動單位,使結構體203之中心位置α變動。此處,結構體203之中心位置α之變動可設為規則性或不規則性,就減少線狀亮線雜訊產生之觀點而言,較佳為不規則性。再者,圖26C係表示在1行內混合有由區段S1及區段S2所示之2個配置形態之例,但該等配置形態並非必需混合使用,亦可使用任一配置形態,形成附帶抗反射功能之光學元件表面。
(散射光之強度Ib對入射光之強度Ia之比例)
因附帶抗反射功能之光學元件之表面而散射之散射光Ls之強度Ib之合計對入射至附帶抗反射功能之光學元件之表面之入射光之強度Ia之合計之比例(Ib/Ia),較佳為未達1/500,更佳為1/5000以下,進而較佳為1/105 以下之範圍內。可藉由使比例(Ib/Ia)未達1/500,而抑制線狀之亮線雜訊之產生。
<13.第13實施形態>
(結構體之配置形態)
圖27A係將本技術之第13實施形態之附帶抗反射功能之光學元件表面之一部分放大表示之平面圖。如圖27A所示,第13實施形態係於同一軌跡內之結構體203之配置間距P相對於平均配置間距Pm變動之方面,不同於第12實施形態。
(變動幅度)
圖27B係用以說明結構體之配置間距P之變動幅度之概略圖。於軌距Tp之變動幅度△Tp之最大值設為△Tpmax 之情形時,配置間距P之 變動幅度△P較佳為大於△Tpmax 。藉此,可減少線狀之亮線雜訊之產生。此處,配置間距P之變動幅度△P係以平均配置間距Pm為基準之變動幅度。
(平均配置間距Pm)
平均配置間距Pm可由以下之方式求出。
首先,利用SEM,以Top View拍攝附帶抗反射功能之光學元件之表面。其次,自拍攝之SEM照片中,隨機地選取1個軌跡T。繼而,自配置於選取之軌跡T上之複數個結構體203中,隨機地選取1組鄰接之2個結構體203,並求出軌跡方向a之配置間距P。於自拍攝之SEM照片中隨機選取之10處,實施上述求出配置間距P之處理。繼而,將於10處求出之配置間距P簡單地進行平均(算術平均),求出平均配置間距Pm。
<14.第14實施形態>
上述第9實施形態係以將本技術適用數位相機(數位靜態相機)作為攝像裝置之情形為例進行說明,但本技術之適用例並不限於此。本技術之第14實施形態係對本技術適用於數位視訊攝影機之例進行說明。
圖28係表示本技術之第14實施形態之攝像裝置之構成之一例之概略圖。如圖28所示,第14實施形態之攝像裝置401係所謂之數位視訊攝影機,且包括透鏡第1群L1、透鏡第2群L2、透鏡第3群L3、透鏡第4群L4、固體攝像元件402、低通濾光片403、濾光片404、馬達405、可變光蘭片406以及電子調光元件407。該攝像裝置401係攝像光學系統包含透鏡第1群L1、透鏡第2群L2、透鏡第3群L3、透鏡第4群L4、固體攝像元件402、低通濾光片403、濾光片404、可變光蘭片406、及電子調光元件407。光學調整裝置包括可變光蘭片406及電子調光元件407。
透鏡第1群L1及透鏡第3群L3係固定透鏡。透鏡第2群L2係變焦用透鏡。透鏡第4群係聚焦用透鏡。
固體攝像元件402係將入射之光轉換為電信號後,供給至省略圖示之信號處理部。該固體攝像元件402係例如CCD(Charge Coupled Device:電荷耦合元件)等。
低通濾光片403係設置於例如固體攝像元件402之前表面。低通濾光片403係用以抑制拍攝接近於像素間距之條狀紋之像等時產生之失真信號(疊紋),且包括例如人工水晶。
濾光片404係例如用以將入射至固體攝像元件402之光之紅外區截止,並且抑制近紅外區(630nm~700nm)之分光之浮動,使可見光範圍(400nm~700nm)之光強度均勻。該濾光片404係包含例如紅外光截止濾光片(以下,稱為IR截止濾光片)404a、於該IR截止濾光片404a上積層IR截止塗層而形成之IR截止塗層404b。此處,IR截止塗層404b係例如形成於IR截止濾光片404a之被攝體側之面及IR截止濾光片404a之固體攝像元件402側之面中之至少一面。圖28係表示在IR截止濾光片404a之被攝體側之面形成有IR截止塗層404b之例。
馬達405係基於自省略圖示之控制部供給之控制信號,使透鏡第4群L4移動。可變光蘭片406係用以調整入射至固體攝像元件402之光量,且藉由省略圖示之馬達而驅動。
電子調光元件407係用以調整入射至固體攝像元件402之光量者。該電子調光元件407係至少含有包含染料系色素之液晶之電子調光元件,且係例如含有2色性GH液晶之電子調光元件。
於構成攝像光學系統之透鏡第1群L1、透鏡第2群L2、透鏡第3群L3、透鏡第4群L4、低通濾光片403、濾光片404、及電子調光元件407中之至少1個光學元件或光學元件群(以下稱為光學部)之表面,形成有複數個結構體。該等結構體之構成、形狀及配置形態等例如可與 上述第1~第13實施形態中之任一者相同。
具體而言,於構成攝像光學系統之光學部中分離地設置於固體攝像元件402之近前側(被攝體側)之濾光片404或透鏡第3群L3之表面,形成複數個結構體之情形時,較佳為,使該等結構體之構成、形狀及配置形態等與上述第1~第13實施形態中之任一者之相同。於分離地設置於固體攝像元件402之近前之濾光片404及透鏡第3群L3以外之光學部之表面,形成複數個結構體之情形時,較佳為,使該等結構體之構成、形狀以及配置形態等與上述第4或第13實施形態之相同。尤其於鄰接地設置於固體攝像元件402之近前之低通濾光片403之表面,形成複數個結構體形成之情形時,較佳為,使該等結構體之構成、形狀及配置形態等與上述第4或第13實施形態相同。
<15.第15實施形態>
圖29係表示本技術之第15實施形態之攝像裝置之構成之一例之概略圖。
如圖29所示,第15實施形態之攝像裝置300係於更包含光量調整裝置314之方面,不同於第9實施形態。圖29係表示光量調整裝置314設置於透鏡鏡筒303之例,設置光量調整裝置314之位置並非限定於該例,亦可於作為攝像裝置本體之框體301設置光量調整裝置314。
光量調整裝置314係調整以攝像光學系統302之光軸為中心之光闌用孔徑之大小之光闌裝置。光量調整裝置314例如包括一對光闌片、及使光之透射光量減少之ND濾光片。作為光量調整裝置314之驅動方式,例如可使用由1個致動器驅動一對光闌片與ND濾光片之方式、以及由分別獨立之2個致動器驅動一對光闌片與ND濾光片之方式,但該等方式並無特別限定。作為ND濾光片,可使用透射率或者濃度單一之濾光片、或者透射率或濃度漸層狀變化之濾光片。又,ND濾光片之數量1並不限於1片,亦可積層複數片ND濾光片使用。
(ND濾光片)
圖30A係表示ND濾光片之構成之一例之剖面圖。如圖30A所示,ND濾光片501係附帶抗反射功能之ND濾光片(附帶抗反射功能之光學元件),且包括具有入射面及出射面之ND濾光片本體(元件本體)502、及設置於ND濾光片本體502之入射面之複數個次波長結構體503。就提昇ND濾光片本體502之穿透特性之觀點而言,較佳為,於入射面及出射面之兩面設置複數個次波長結構體503。ND濾光片501具有例如膜狀。次波長結構體503與ND濾光片本體502係分開成形或一體成形。於次波長結構體503與ND濾光片本體502分開成形之情形時,可視需要,在次波長結構體503與ND濾光片本體502之間進而包含基底層504。基底層504係於次波長結構體503之底面側,與次波長結構體503一體成形之層,且將與次波長結構體503相同之能量線硬化性樹脂組合物等硬化而成。
以下,對ND濾光片501中具備之ND濾光片本體502、及次波長結構體503依次進行說明。
(ND濾光片本體)
作為ND濾光片本體502,可使用含有色素及/或顏料之膜等基體。具有如此構成之ND濾光片本體502可例如藉由將色素及/或顏料混練於樹脂材料中而形成。色素若為可見光區域中具有吸收之染料則無特別限制,但作為例示,可列舉酞菁系、硫醇金屬錯合物系、偶氮系、聚次甲基系、二苯基甲烷系、三苯甲烷系、醌系、蒽醌系或二亞銨鹽系等。作為顏料,可列舉選自碳黑、金屬氧化物、金屬氮化物、及金屬氮氧化物中之至少1種無機粒子。作為如此之無機粒子,具體而言例如,可列舉碳粒子、黑色氧化鈦、象牙黑、桃黑、燈黑、瀝青、苯胺黒等黒色顏料。
如圖30B所示,作為ND濾光片本體502之構成,可採用具備基體 511、及設置於該基體511之表面且含有色素及/或顏料之ND層512者。ND層512不僅可為單層結構,亦可為複數個ND層積層而成之積層結構。作為基體511可使用透明基體,但不僅限於此,亦可使用含有色素及/或顏料之基體。
如圖30C所示,作為ND層512,可使用基體511之表面上積層有複數個無機膜5131 、5132 、...、513n 之積層膜。作為積層膜,例如可使用金屬膜、金屬氧化物、介電質膜等。
如圖30D所示,作為ND濾光片本體502之構成,可採用由複數個膜515、516夾持含有色素及/或顏料之層514之構成。
(次波長結構體)
次波長結構體503係與上述第9實施形態中之結構體203相同。
於該第15實施形態中,上述以外之情況係與第9實施形態相同。再者,作為第14實施形態之攝像裝置之光量調整裝置,亦可使用上述第15實施形態中說明之光量調整裝置。
<變化例>
如圖29所示,亦可於透鏡鏡筒303之光入射側之面、即被攝體側之面,具備濾光片315。濾光片315具有對於透鏡鏡筒303裝卸自如之構成。濾光片315係包含具有入射面及出射面之濾光片本體、及設置於濾光片本體之入射面之複數個次波長結構體。就提昇濾光片本體之穿透特性之觀點而言,較佳為,於入射面及出射面之兩面,設置複數個次波長結構體。次波長結構體係與上述第15實施形態中之次波長結構體503相同。濾光片315若安裝於透鏡鏡筒303之光入射側之面,則並無特別限定,就例示而言,可列舉偏光(PL(Polarized-light))濾光片、銳波(SC(sharp-cut))濾光片、色彩強調及效果用濾光片、減光(ND(Neutral Density))濾光片、色溫度轉換(LB(Light Balancing))濾光片、色校正(CC(color correction))濾光片、白平衡取得用濾光片、及 透鏡保護用濾光片等。
[實施例]
以下,藉由實施例來具體說明本技術,但本技術並非僅限定於該等實施例。
對於實施例、比較例及試驗例,以如下之順序說明。
1.ND濾光片之光學特性
2.軌距與散射光之關係
3.軌距之變動量與散射光之關係
[1.ND濾光片之光學特性]
(實施例1)
首先,準備外徑126mm之玻璃輥母盤,在該玻璃輥母盤之表面上,以如下之方式將光阻層成膜。即,利用稀釋劑將光阻稀釋至1/10,將該稀釋光阻利用浸漬法,以厚度70nm左右塗佈於玻璃輥母盤之圓柱面上,藉此,將光阻層成膜。其次,將作為記錄媒體之玻璃輥母盤,搬送至圖7所示之輥母盤曝光裝置,藉由將光阻層曝光,而於光阻層將以1個螺旋狀地連續且在鄰接之3行軌跡間形成六方晶格圖案之潛影圖案化。
具體而言,對於應形成六方晶格狀之曝光圖案之區域,照射曝光至上述玻璃輥母盤表面為止之功率0.50mW之雷射光,形成六方晶格狀之曝光圖案形成。再者,軌跡列之行方向之光阻層之厚度為60nm左右,軌跡之延長方向之光阻厚度為50nm左右。
其次,於玻璃輥母盤上之光阻層實施顯影處理,使經曝光之部分之光阻層溶解,進行顯影。具體而言,將未顯影之玻璃輥母盤載置於未圖示之顯影機之轉盤上,一面使每個轉盤旋轉,一面將顯影液滴下至玻璃輥母盤之表面,將該表面之光阻層顯影。藉此,獲得光阻層在六方晶格圖案上開口之光阻玻璃母盤。
繼而,使用輥蝕刻裝置,在CHF3 氣環境中進行電漿蝕刻。藉此,於玻璃輥母盤之表面,僅對自光阻層露出之六方晶格圖案之部分進行蝕刻,其他之區域因光阻層成為光罩而未被蝕刻,從而將橢圓錐形狀之凹部形成於玻璃輥母盤。此時,蝕刻量(深度)係由蝕刻時間進行調整。最後,藉由O2 灰化而完全地將光阻層去除,藉此,獲得具有凹形狀之六方晶格圖案之蛾眼玻璃輥母盤。行方向上之凹部之深度係深於軌跡之延長方向上之凹部之深度。
繼而,於以上述方式獲得之蛾眼玻璃輥母盤之空洞部配置複數個UV光源。繼而,使用該蛾眼玻璃輥母盤,藉由UV壓印而於膜狀之ND濾光片之兩面製作複數個結構體。具體而言,一面使上述蛾眼玻璃輥母盤旋轉,一面使該轉印面密接於塗佈有紫外線硬化樹脂之ND濾光片,並且自蛾眼玻璃輥母盤之轉印面之側,對紫外線硬化樹脂照射功率100mJ/cm2 之紫外線,一面使之硬化一面進行剝離。藉此,獲得複數個以下之結構體排列於兩面之ND濾光片。
結構體之排列:六方晶格
結構體之形狀:吊鐘型(大致旋轉抛物面狀)
結構體之平均配置間距P:250nm
結構體之平均高度H:200nm
結構體之縱橫比(H/P):0.8
藉由以上,而獲得具備抗反射功能之ND濾光片。
(比較例1)
於ND濾光片之兩面不形成複數個結構體,將ND濾光片自身作為樣品。
(評價)
對於由上述方式獲得之實施例1及比較例1之ND濾光片,以如下方式評價穿透特性及反射特性。
(穿透特性)
利用分光光度計(日本分光股份公司製造,商品名:V-550),測定ND濾光片之可視周邊之波長域(350nm~750nm)中之透射光譜。其結果示於圖31A。
(反射特性)
藉由將黒色膠帶黏合於ND濾光片之一面,而製作測定試樣。繼而,利用分光光度計(日本分光股份公司製造,商品名:V-550),測定該測定試樣之可視周邊之波長域(350nm~850nm)中之反射光譜。其結果示於圖31B。
根據圖31A,可知可藉由將結構體設置於ND膜之兩表面,而在可視周邊之波長域(350nm~700nm)之大致整體,將透射率提昇約1%。
根據圖31B,可知可藉由將結構體設置於ND膜之表面,而在可視周邊之波長域(350nm~850nm)之大致整體,將反射率減少約4%。
[2.軌距與散射光之關係]
藉由RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis,嚴格耦合波分析法)模擬,而對軌距與散射光之關係進行研究。
(試驗例1-1)
設想表面上形成有複數個次波長結構體之光學元件,藉由模擬而求出對該光學元件照射來自點光源之光時之散射光之強度分佈。
以下,表示模擬之條件。
次波長結構體之排列:四方晶格
軌跡方向之配置間距P1:250nm
軌距Tp:200nm
次波長結構體之底面形狀:橢圓形狀
次波長結構體之高度:200nm
結構體形狀:抛物面形狀(吊鐘型)
偏光:無偏光
折射率:1.5
(試驗例1-2)
除了將軌距Tp設為250nm以外,以與試驗例1-1相同之方式,藉由模擬而求出散射光之強度分佈。
圖32A係表示試驗例1-1之模擬結果之圖。圖32B係表示試驗例1-2之模擬結果之圖。於圖32A及圖32B中,表示縱橫軸(XY軸):NA=±1.5之範圍內之散射光之強度分佈,且強度越大之位置,越明亮(越白)地進行表示。再者,圖32A及圖32B之中心(光軸部分)分別呈現之散射光之強度較高之部分係表示入射光(0次光)之強度。
根據上述模擬之結果可知以下之情形。
於試驗例1-1中,散射光自光軸離開,試驗例1-1中設想之光學元件,與試驗例1-2中設想之光學元件相比,存在於NA<0.8之範圍內散射光之強度變小之傾向。因此,試驗例1-1之光學元件可在攝像圖像中減少圖像雜訊(亮線雜訊)。
於試驗例1-2中,散射光存在於光軸附近,且存在於NA<0.8之範圍內散射光之強度變大之傾向。因此,試驗例1-2之光學元件在攝像圖像中將產生圖像雜訊(亮線雜訊)。
藉由以上,而就減少圖像雜訊之產生之觀點而言,較佳為,使軌距(軌跡間方向之配置間距)Tp變窄。
[3.軌距之變動量與散射光之關係]
藉由RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis)模擬,而對軌距之變動量及次波長結構體之排列形態與散射光之關係進行研究。
(試驗例2-1)
設想表面上形成有複數個次波長結構體之光學元件設想,且模 擬而求出對該光學元件照射來自點光源之光照射時之散射光之強度分佈。
以下,表示模擬之條件。
次波長結構體之排列:四方晶格
軌跡方向之配置間距P1:250nm
軌距Tp之中心值:250nm
軌距Tp之變動量之最大值:32nm
次波長結構體之底面形狀:橢圓形狀
次波長結構體之高度:200nm
結構體形狀:抛物面形狀(吊鐘型)
偏光:無偏光
折射率:1.5
(試驗例2-2)
除了將軌距Tp之變動量之最大值設為△Tp=8nm以外,以與試驗例2-1相同之方式,利用模擬,求出散射光之強度分佈。
(試驗例2-3)
除了將軌距Tp之變動量之最大值設為△Tp=8nm,並且使軌跡抖晃以外,以與試驗例2-1相同之方式,利用模擬,求出散射光之強度分佈。
圖33A及圖33B係表示試驗例2-1之模擬結果之圖。圖34A及圖34B係表示試驗例2-2之模擬結果之圖。圖35A及圖35B係表示試驗例2-3之模擬結果之圖。圖33A、圖34A及圖35A中,表示縱橫軸(XY軸):NA=±1.5之範圍內之散射光之強度分佈。再者,圖33A、圖34A及圖35A之中心(光軸部分)分別呈現之散射光之強度高部分係表示入射光(0次光)之強度。再者,試驗例2-1之霧度值接近於由實測所得之霧度值(蛾眼分之霧度值),因此,試驗例2-1~試驗例2-3之模擬中設 想之模型可判斷為合理者。
對於試驗例2-1~2-3,以下表示帶狀散射光之光量之合計ILb對入射光之光量之合計ILa之比率((ILb/ILa)×100[%])。
試驗例2-1:0.2%(散射光之強度之合計Ib對入射光之強度之合計Ia之比例(Ib/Ia):1/500)
試驗例2-2:0.02%(散射光之強度之合計Ib對入射光之強度之合計Ia之比例(Ib/Ia):1/5000)
試驗例2-3:0.001%(散射光之強度之合計Ib對入射光之強度之合計Ia之比例(Ib/Ia):1/105 )
根據上述模擬之結果可知以下之情形。
根據試驗例2-1之模擬結果,可知若軌距Tp之變動量△Tp之最大值較大,則產生亮線雜訊。
根據試驗例2-2之模擬結果,可知存在如下效果:可藉由使軌距Tp之變動量△Tp之最大值變小,而抑制亮線雜訊之產生,且藉由使軌距之變動量高精度化,而抑制亮線雜訊之產生。
根據試驗例2-3之模擬結果,可知可藉由使軌距Tp之變動量△Tp之最大值變小,並且使軌跡以非週期性頻率抖晃變動,而進一步抑制亮線雜訊之產生。
藉由以上,就抑制亮線雜訊之產生之觀點而言,散射光之強度對入射光之強度之比例較佳為未達1/500,更佳為1/5000以下,進而較佳為1/105 以下之範圍內。
以上,對本技術之實施形態進行了具體說明,但本技術並非限定於上述實施形態,可基於本技術之技術性思想進行各種變化。
例如,本技術之實施形態之光學元件不僅可適用於攝像裝置,而且亦可適用於顯微鏡或曝光裝置等。
又,例如,上述實施形態中列舉之構成、方法、步驟、形狀、 材料以及數值等僅為例示,可視需要而使用與之不同之構成、方法、步驟、形狀、材料以及數值等。
又,上述各實施形態之構成、方法、步驟、形狀、材料以及數值等只要不脫離本技術之精神,便可相互進行組合。
又,上述實施形態係對本技術適用於攝像裝置之例進行了說明,但本技術並非限定於該例,本技術亦可適用於具有複數個次波長結構體形成於表面(入射面及出射面之至少一者)之光學元件之光學系統或具備該光學系統之光學裝置。例如,本技術亦可適用於顯微鏡或曝光裝置等。
又,上述實施形態係以本技術適用於數位式攝像裝置之情形為例進行了說明,但本技術亦可適用於類比式攝像裝置。
(本技術之構成)
再者,本技術亦可採取以下之構成。
(1-1)
一種光學元件,其包括元件本體、及設置於上述元件本體之表面之複數個次波長結構體,上述次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,上述元件本體係對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有上述複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有具有各向異性。
(1-2)
如(1-1)記載之光學元件,其中更包含設置於上述元件本體之表面且具有凹凸形狀之表面之形 狀層,上述凹凸形狀包含上述複數個次波長結構體,於上述形狀層之表面,不產生上述凹凸形狀之不整合地連續設置有包括特定之次波長結構體圖案之單位區域。
(1-3)
如(1-2)記載之光學元件,其中上述元件本體具有帶狀之形狀,且朝向上述元件本體之長度方向,連續地設置有上述單位區域。
(1-4)
如(1-2)至(1-3)中任一項記載之光學元件,其中上述凹凸形狀之不整合係上述特定之次波長結構體圖案之週期性無序。
(1-5)
如(1-2)至(1-3)中任一項記載之光學元件,其中上述凹凸形狀之不整合係鄰接之單位區域間之重合、間隙、或未轉印部。
(1-6)
如(1-2)至(1-3)中任一項記載之光學元件,其中上述單位區域間係上述能量線硬化性樹脂組合物之硬化度中不產生不整合地相連。
(1-7)
如(1-6)記載之光學元件,其中上述能量線硬化性樹脂組合物之硬化度之不整合係聚合度之差。
(1-8)
如(1-1)至(1-7)中任一項記載之光學元件,其中 上述次波長結構體係藉由使塗佈於上述元件本體之表面之能量線硬化性樹脂組合物自與上述元件本體相反之側進行硬化反應之形成。
(1-9)
如(1-2)至(1-7)中任一項記載之光學元件,其中上述單位區域係藉由將旋轉母盤之旋轉面旋轉一周而形成之轉印區域。
(1-10)
如(1-1)記載之光學元件,其中上述次波長結構體形成晶格圖案,上述次波長結構體係於上述表面中以形成複數行軌跡之方式配置,上述晶格圖案係六方晶格圖案、準六方晶格圖案、四方晶格圖案以及準四方晶格圖案之至少1種,上述表面係使入射光之一部分散射,上述散射之光之強度係相對於上述入射光之強度未達1/500。
(1-11)
如(1-2)至(1-9)中任一項記載之光學元件,其中上述次波長結構體圖案係藉由將凸狀或凹狀之複數個次波長結構體一維排列或二維排列而形成。
(1-12)
如(1-1)至(1-11)中任一項記載之光學元件,其中上述複數個次波長結構體係規則性或不規則性配置。
(1-13)
如(1-2)至(1-7)中任一項記載之光學元件,其中上述元件本體至少具有1個平面或曲面,且 於上述平面或曲面形成有上述形狀層。
(1-14)
如(1-1)至(1-13)中任一項記載之光學元件,其中上述次波長結構體係於上述表面以形成複數行軌跡之方式配置,且上述軌跡之間距Tp係於上述軌跡間變動。
(1-15)
如(1-1)至(1-14)中任一項記載之光學元件,其中上述次波長結構體形成晶格圖案,上述次波長結構體係於上述表面以形成複數行軌跡之方式配置,上述晶格圖案係六方晶格圖案、準六方晶格圖案、四方晶格圖案、及準四方晶格圖案之至少1種。
(1-16)
一種光學元件之製造方法,其包括:於元件本體之表面上塗佈能量線硬化性樹脂組合物;以及對於上述元件本體之表面上塗佈之能量線硬化性樹脂組合物,一面使旋轉母盤之旋轉面旋轉密接,一面介隔上述旋轉面,照射自上述旋轉母盤內設置之能量線源放射之能量線,使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化,藉此,於上述元件本體之表面形成複數個次波長結構體;形成有上述複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,且上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
(1-17)
如(1-16)記載之光學元件之製造方法,其中 上述元件本體係對於上述能量線,具有不穿透性。
(1-18)
如(1-16)或(1-17)記載之光學元件之製造方法,其中上述旋轉面之凹凸形狀係藉由將凸狀或凹狀之複數個次波長結構體一維排列或二維排列而形成。
(1-19)
如(1-18)記載之光學元件之製造方法,其中上述複數個次波長結構體係規則性或不規則性配置。
(1-20)
如(1-16)至(1-19)中任一項記載之光學元件之製造方法,其中上述旋轉母盤係輥母盤或帶母盤。
(1-21)
如(1-16)至(1-20)中任一項記載之光學元件之製造方法,其中上述能量線源係在上述旋轉母盤之寬度方向上配置。
(1-22)
如(1-16)至(1-21)中任一項記載之光學元件之製造方法,其中上述元件本體具有帶狀之形狀,於上述次波長結構體之形成時,將上述元件本體之長度方向作為旋轉進行方向,轉印上述凹凸形狀。
(1-23)
如(1-16)至(1-22)中任一項記載之光學元件之製造方法,其中上述元件本體至少具有1個平面或曲面,且於上述平面或曲面形成上述形狀層。
(1-24)
一種光學系統,其包括:光學元件;及 攝像元件,其具有經由上述光學元件,接收光之攝像區域;上述光學元件包含:元件本體;及複數個次波長結構體,其等設置於上述元件本體之表面;上述次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,上述元件本體係對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有上述複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
(1-25)
如(1-24)記載之光學系統,其中上述散射光中,到達上述攝像區域之成分之總和小於到達上述攝像區域外之成分之總和。
(1-26)
如(1-24)或(1-25)記載之光學系統,其中上述散射光之強度分佈具有各向異性。
(1-27)
如(1-24)至(1-26)中任一項記載之光學系統,其中上述散射光之強度分佈係因數值孔徑NA而不同。
(1-28)
如(1-24)至(1-27)中任一項記載之光學系統,其中上述散射光之強度分佈之每一單位立體角之強度係於數值孔徑NA≦0.8之範圍中小於數值孔徑NA>0.8之範圍。
(1-29)
如(1-24)至(1-28)中任一項記載之光學系統,其中 上述攝像區域中上述散射光之強度分佈之最大值,小於上述攝像區域之外側之區域中上述散射光之強度分佈之最大值。
(1-30)
如(1-24)至(1-29)中任一項記載之光學系統,其中上述複數個次波長結構體係於上述光學元件之表面中以成為複數行之方式排列,上述區段中,上述行之間距P與基準間距P成正比地變化。
(1-31)
如(1-30)記載之光學系統,其中上述行之形狀係直線狀或圓弧狀。
(1-32)
如(1-24)至(1-31)中任一項記載之光學系統,其中上述複數個次波長結構體形成晶格圖案,上述晶格圖案係六方晶格圖案、準六方晶格圖案、四方晶格圖案、及準四方晶格圖案之至少1種。
(1-33)
如(1-30)記載之光學系統,其中上述攝像區域係具有包含對向之2組邊之矩形狀,上述行之方向、與上述2組邊中之一組邊之延長方向平行。
(1-34)
如(1-33)記載之光學系統,其中上述2組邊係包括對向之1組短邊與對向之1組長邊,上述行之方向與上述長邊之延長方向平行。
(1-35)
一種攝像裝置,其具備包含光學元件、及具有經由上述光學元件接收光之攝像區域之攝像元件的光學系統, 上述光學元件包含:元件本體;及複數個次波長結構體,其等設置於上述元件本體之表面;上述次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,上述元件本體係對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有上述複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
(1-36)
一種光學裝置,其具備包含光學元件、及具有經由上述光學元件接收光之攝像區域之攝像元件的光學系統,上述光學元件包含:元件本體;及複數個次波長結構體,其等設置於上述元件本體之表面;上述次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,上述元件本體係對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有上述複數個次波長結構體之表面係具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
(1-37)
一種母盤,其具有用以形成複數個次波長結構體之旋轉面,且獲得如下光學元件,該光學元件係對於元件本體之表面上塗佈之能量線硬化性樹脂組合物,一面使上述旋轉面旋轉密接,一面介隔上述旋轉面,照射自上述旋轉面之內側設置之能量線源放射之能量 線,使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化,藉此,於表面設置次波長結構體,設置有上述複數個次波長結構體之光學元件表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
(1-38)
一種母盤,其具有設置有複數個次波長結構體之旋轉面,且上述旋轉面係構成為可由能量線穿透,設置有上述複數個次波長結構體之旋轉面具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
又,本技術亦可採取以下之構成。
(2-1)
一種轉印裝置,其包括旋轉母盤,該旋轉母盤包含:具有凹凸形狀之旋轉面、及設置於上述旋轉面之內側之能量線源,上述旋轉母盤係對於自上述能量線源放射之能量線具有穿透性,且對於塗佈於元件本體上之能量線硬化性樹脂組合物,一面使上述旋轉母盤之旋轉面旋轉密接,一面介隔上述旋轉面,照射自上述能量線源放射之能量線,使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化,藉此,於上述元件本體上形成轉印有上述旋轉面之凹凸形狀之形狀層。
(2-2)
一種母盤,其具有包含凹凸形狀之旋轉面,且對於自能量線源放射之能量線具有穿透性,使自上述能量線源放射之能量線介隔上述旋轉面,對能量線硬 化性樹脂組合物進行照射,可使該能量線硬化性樹脂組合物硬化。
進而,本技術亦可採取以下之構成。
(3-1)一種光學元件,其包括:具有表面之元件本體、及設置於上述元件本體之表面之複數個次波長結構體,上述次波長結構體係將能量線硬化性樹脂組合物硬化而成,上述元件本體對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線具有不穿透性,上述複數個次波長結構體係於上述表面形成複數行,上述次波長結構體之中心位置係朝向行間方向變動。
此處,光學元件係具備抗反射功能之光學元件。元件本體係因次波長結構體而附帶抗反射功能之光學元件本體。作為光學元件本體,例如可列舉透鏡、濾光片(例如ND濾光片)、半透射型鏡、調光元件、稜鏡、及偏光元件等,但並不限於此。
(3-2)如上述(3-1)記載之光學元件,其中上述變動係不規則性變動。
(3-3)如上述(3-1)或(3-2)記載之光學元件,其中於將行間間距之變動幅度△Tp之最大值設為△Tpmax 之情形時,上述次波長結構體之中心位置朝向行間方向,以大於△Tpmax 之大小變動。
(3-4)如上述(3-1)或(3-2)記載之光學元件,其中上述行係為曲折。
(3-5)如上述(3-4)記載之光學元件,其中上述行之曲折之週期及振幅之至少一者為不規則。
(3-6)如上述(3-1)或(3-2)記載之光學元件,其中上述次波長結構體之各自之中心位置係獨立地朝向行間方向變動。
(3-7)如上述(3-1)或(3-2)記載之光學元件,其中上述行方向上鄰 接之上述次波長結構體形成區塊,且以該區塊為單位,上述次波長結構體之中心位置朝向行間方向變動。
(3-8)一種光學元件,其包括:具有表面之元件本體、及形成於上述元件本體之表面之複數個次波長結構體,上述次波長結構體係將能量線硬化性樹脂組合物硬化而成,上述元件本體係對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,上述複數個次波長結構體係於上述表面形成複數行,同一行內之上述次波長結構體之配置間距P係相對於平均配置間距Pm變動。
(3-9)如上述(3-8)記載之光學元件,其中上述變動係不規則性變動。
(3-10)如上述(3-8)或(3-9)記載之光學元件,其中於將上述行間間距之變動幅度之最大值設為△Tpmax 之情形時,上述配置間距P對於上述平均配置間距Pm之變動幅度△P以大於△Tpmax 之大小變動。
(3-11)如上述(3-8)或(3-9)記載之光學元件,其中上述次波長結構體之各自之配置間距P獨立地朝向行方向變動。
(3-12)如上述(3-8)或(3-9)記載之光學元件,其中上述行方向上鄰接之上述次波長結構體形成區塊,且以該區塊為單位,上述次波長結構體之配置間距P朝向行方向變動。
(3-13)一種光學系統,其包括具有形成有複數個次波長結構體之表面之1個或2個以上光學元件,上述光學元件包含:具有表面之元件本體、及形成於上述元件本體之表面之複數個次波長結構體, 上述次波長結構體係將能量線硬化性樹脂組合物硬化而成,上述元件本體對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,上述複數個次波長結構體係於上述表面形成複數行,上述次波長結構體之中心位置係朝向行間方向變動。
(3-14)如(3-13)記載之光學系統,其中上述變動係不規則性變動。
(3-15)如上述(3-13)或(3-14)記載之光學系統,其中於將上述行間間距之變動幅度△Tp之最大值設為△Tpmax 之情形時,上述次波長結構體之中心位置朝向行間方向以大於△Tpmax 之大小變動。
(3-16)如上述(3-13)或(3-14)記載之光學系統,其中上述行係為曲折。
(3-17)如上述(3-16)記載之光學系統,其中上述行之曲折之週期及振幅之至少一者為不規則。
(3-18)如上述(3-13)或(3-14)記載之光學系統,其中上述次波長結構體之各自之中心位置獨立地朝向行間方向變動。
(3-19)如上述(3-13)或(3-14)記載之光學系統,其中上述行方向上鄰接之上述次波長結構體形成區塊,且以該區塊為單位,上述次波長結構體之中心位置朝向行間方向變動。
(3-20)如上述(3-13)至(3-19)中任一項記載之光學系統,其更包含經由上述光學元件接收光之攝像元件。
(3-21)一種光學系統,其包含具有形成有複數個次波長結構體之表面之1個或2個以上之光學元件,上述光學元件包含:具有表面之元件本體、及形成於上述元件本體之表面之複數個次波長結構體, 上述次波長結構體係將能量線硬化性樹脂組合物硬化而成,上述元件本體對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,同一行內之上述次波長結構體之配置間距P相對於平均配置間距Pm變動。
(3-22)如上述(3-21)記載之光學系統,其中上述變動係不規則性變動。
(3-23)如上述(3-21)或(3-22)記載之光學系統,其中於將上述行間間距之變動幅度之最大值設為△Tpmax 之情形時,上述配置間距P對於上述平均配置間距Pm之變動幅度△P以大於△Tpmax 之大小變動。
(3-24)如上述(3-21)或(3-22)記載之光學系統,其中上述次波長結構體之各自之配置間距P係獨立地朝向行方向變動。
(3-25)如上述(3-21)或(3-22)記載之光學系統,其中上述行方向上鄰接之上述次波長結構體形成區塊,且以該區塊為單位,上述次波長結構體之配置間距P朝向行方向變動。
(3-26)如上述(3-21)至(3-25)中任一項記載之光學系統,其更包含經由上述光學元件接收光之攝像元件。
(3-27)一種攝像裝置,其包含如上述(3-13)至(3-26)中任一項記載之光學系統。
(3-28)一種光學裝置,其包含如上述(3-13)至(3-26)中任一項記載之光學系統。
(3-29)一種母盤,其具有形成有複數個次波長結構體之表面,上述複數個次波長結構體係於上述表面形成複數行,上述次波長結構體之中心位置係朝向行間方向變動。
(3-30)如(3-29)記載之母盤,其中上述變動係不規則性變動。
(3-31)如上述(3-29)或(3-30)記載之母盤,其中於將上述行間間距 之變動幅度△Tp之最大值設為△Tpmax 之情形時,上述次波長結構體之中心位置朝向行間方向以大於△Tpmax 之大小變動。
(3-32)如上述(3-29)或(3-30)記載之母盤,其中上述行係為曲折。
(3-33)如上述(3-32)記載之母盤,其中上述行之曲折之週期及振幅之至少一者為不規則。
(3-34)如上述(3-29)或(3-30)記載之母盤,其中上述次波長結構體之各自之中心位置係獨立地朝向行間方向變動。
(3-35)如上述(3-29)或(3-30)記載之母盤,其中上述行方向上鄰接之上述次波長結構體形成區塊,且以該區塊為單位,上述次波長結構體之中心位置朝向行間方向變動。
(3-36)一種母盤,其具有形成有複數個次波長結構體之表面,上述複數個次波長結構體係於上述表面形成複數行,且同一行內之上述次波長結構體之配置間距P係相對於平均配置間距Pm變動。
(3-37)如上述(3-36)記載之母盤,其中上述變動係不規則性變動。
(3-38)如上述(3-36)或(3-37)記載之母盤,其中於將上述行間間距之變動幅度之最大值設為△Tpmax 之情形時,上述配置間距P對於上述平均配置間距Pm之變動幅度△P以大於△Tpmax 之大小變動。
(3-39)如上述(3-36)或(3-37)記載之母盤,其中上述次波長結構體之各自之配置間距P係獨立地朝向行方向變動。
(3-40)如上述(3-36)或(3-37)記載之母盤,其中上述行方向上鄰接之上述次波長結構體形成區塊,且以該區塊為單位,上述次波長結構體之配置間距P朝向行方向變動。
1‧‧‧基體
2‧‧‧結構體
21‧‧‧結構體
22‧‧‧基底層
T、T1、T3‧‧‧軌跡
TE ‧‧‧轉印區域(單位區域)

Claims (21)

  1. 一種光學元件,其包括:元件本體;及複數個次波長結構體,其等設置於上述元件本體之表面;上述次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,上述元件本體係對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有上述複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
  2. 如請求項1之光學元件,其中進而包括設置於上述元件本體之表面且具有凹凸形狀之表面之形狀層,上述凹凸形狀包含上述複數個次波長結構體,且於上述形狀層之表面,不產生上述凹凸形狀之不整合地連續設置有具有特定之次波長結構體圖案之單位區域。
  3. 如請求項2之光學元件,其中上述元件本體具有帶狀之形狀,且朝向上述元件本體之長度方向,連續設置有上述單位區域。
  4. 如請求項2之光學元件,其中上述凹凸形狀之不整合係上述特定之次波長結構體圖案之週期性之無序。
  5. 如請求項2之光學元件,其中上述凹凸形狀之不整合係鄰接之單位區域間之重合、間隙、或未轉印部。
  6. 如請求項2之光學元件,其中上述單位區域間係上述能量線硬化性樹脂組合物之硬化度中不產生不整合地相連,且上述能量線硬化性樹脂組合物之硬化度之不整合係聚合度之差。
  7. 如請求項1之光學元件,其中上述次波長結構體係藉由使塗佈於上述元件本體之表面之能量線硬化性樹脂組合物,自與上述元件本體相反之側進行硬化反應而形成。
  8. 如請求項1之光學元件,其中上述次波長結構體係於上述表面以成為複數行軌跡之方式配置,且上述軌跡之間距Tp係於上述軌跡間變動。
  9. 請求項1之光學元件,其中上述次波長結構體形成晶格圖案,上述次波長結構體係於上述表面以成為複數行軌跡之方式配置,上述晶格圖案係六方晶格圖案、準六方晶格圖案、四方晶格圖案及準四方晶格圖案之至少1種,上述表面係使入射光之一部分散射,且上述散射之光之強度相對於上述入射光之強度未達1/500。
  10. 一種光學元件之製造方法,其包括:於元件本體之表面上塗佈能量線硬化性樹脂組合物;以及對於上述元件本體之表面上塗佈之能量線硬化性樹脂組合物,一面使旋轉母盤之旋轉面旋轉密接,一面介隔上述旋轉面,照射自上述旋轉母盤內設置之能量線源放射之能量線,使 上述能量線硬化性樹脂組合物硬化,藉此,於上述元件本體之表面形成複數個次波長結構體;形成有上述複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
  11. 一種光學系統,其包括:光學元件;及攝像元件,其具有經由上述光學元件,接收光之攝像區域;上述光學元件包含:元件本體;及複數個次波長結構體,其等設置於上述元件本體之表面;上述次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,上述元件本體係對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有上述複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
  12. 如請求項11之光學系統,其中上述散射光中,到達上述攝像區域之成分之總和小於到達上述攝像區域外之成分之總和。
  13. 如請求項11之光學系統,其中上述散射光之強度分佈係隨數值孔徑NA而不同。
  14. 如請求項13之光學系統,其中上述散射光之強度分佈之每一單位立體角之強度係於數值孔徑NA≦0.8之範圍中小於數值孔徑NA>0.8之範圍。
  15. 如請求項11之光學系統,其中 上述攝像區域中之上述散射光之強度分佈之最大值,小於上述攝像區域之外側之區域中之上述散射光之強度分佈之最大值。
  16. 如請求項11之光學系統,其中上述複數個次波長結構體係於上述光學元件之表面以成為複數行之方式排列,於上述區段中,上述行之間距P與基準間距P成正比地變化。
  17. 如請求項16之光學系統,其中上述攝像區域係具有包含對向之2組邊之矩形狀,上述行之方向、與上述2組邊中之一組邊之延長方向平行。
  18. 如請求項17之光學系統,其中上述2組邊係包括對向之1組短邊與對向之1組長邊,上述行之方向與上述長邊之延長方向平行。
  19. 一種攝像裝置,其具備包含光學元件、及具有經由上述光學元件接收光之攝像區域之攝像元件的光學系統,上述光學元件包含:元件本體;及複數個次波長結構體,其等設置於上述元件本體之表面;上述次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,上述元件本體係對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有上述複數個次波長結構體之表面具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
  20. 一種光學裝置,其具備包含光學元件、及具有經由上述光學元件接收光之攝像區域之攝像元件的光學系統, 上述光學元件包含:元件本體;及複數個次波長結構體,其等設置於上述元件本體之表面;上述次波長結構體係包含能量線硬化性樹脂組合物,上述元件本體係對於用以使上述能量線硬化性樹脂組合物硬化之能量線,具有不穿透性,設置有上述複數個次波長結構體之表面係具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
  21. 一種母盤,其具有設置有複數個次波長結構體之旋轉面,且上述旋轉面係構成為可由能量線穿透,設置有上述複數個次波長結構體之旋轉面具有使入射光散射,產生散射光之區段,上述散射之光之強度分佈具有各向異性。
TW102107075A 2012-03-28 2013-02-27 An optical element and a method for manufacturing the same, an optical system, an image pickup device, an optical device, and a master disk TWI509279B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012075246 2012-03-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201341835A TW201341835A (zh) 2013-10-16
TWI509279B true TWI509279B (zh) 2015-11-21

Family

ID=49259594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102107075A TWI509279B (zh) 2012-03-28 2013-02-27 An optical element and a method for manufacturing the same, an optical system, an image pickup device, an optical device, and a master disk

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150062712A1 (zh)
JP (1) JP5971331B2 (zh)
CN (1) CN104185800A (zh)
TW (1) TWI509279B (zh)
WO (1) WO2013146330A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015038579A (ja) * 2013-08-19 2015-02-26 ソニー株式会社 光学素子、光学系、撮像装置、光学機器、ならびに原盤およびその製造方法
DE102013111667A1 (de) * 2013-10-23 2015-04-23 Johnson Controls Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa Gitteranordnung für eine plattenförmige Batterieelektrode und Akkumulator
CN104816099A (zh) * 2015-05-21 2015-08-05 深圳英诺激光科技有限公司 一种亚波长增透结构的制备装置及其方法
CN107102509B (zh) * 2016-02-19 2020-05-26 台湾扬昕股份有限公司 投影屏幕
CN105866876B (zh) * 2016-06-14 2018-03-16 京东方科技集团股份有限公司 一种偏光层的制备方法、显示基板组件、显示面板
JP2018125377A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 東芝メモリ株式会社 インプリント装置および半導体装置の製造方法
JP6608091B2 (ja) * 2017-02-24 2019-11-20 富士フイルム株式会社 レンズ、ズームレンズ、及び撮像レンズ
US20220196883A1 (en) * 2019-04-26 2022-06-23 Huawei Technologies Co., Ltd. Antireflection Film, Optical Element, Camera Module, and Terminal
CN114019592A (zh) * 2021-11-08 2022-02-08 烟台睿创微纳技术股份有限公司 一种减反射结构体及其制作方法、光学器件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012023372A1 (ja) * 2010-08-18 2012-02-23 ソニー株式会社 光学機能素子および撮像装置
US20120070623A1 (en) * 2010-09-17 2012-03-22 Sony Corporation Manufacturing method of laminated body, stamper, transfer device, laminated body, molding element, and optical element

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4427512B2 (ja) * 2003-12-16 2010-03-10 パナソニック株式会社 光ディスク装置及び光ディスク
US20060056028A1 (en) * 2004-09-13 2006-03-16 Wildnauer Kenneth R Apodized diffraction grating with improved dynamic range
TWI280159B (en) * 2005-03-29 2007-05-01 Li Bing Huan Method for fabricating nano-adhesive
US20090022948A1 (en) * 2006-03-16 2009-01-22 Daicel Chemical Industries, Ltd. Anti-Glare Film
WO2008093598A1 (ja) * 2007-02-02 2008-08-07 Dai Nippon Printing Co., Ltd. 位相差制御機能を有する光学部材及び液晶ディスプレイ
JP2008198650A (ja) * 2007-02-08 2008-08-28 Toshiba Discrete Technology Kk 半導体発光素子及び半導体発光装置
JP4898713B2 (ja) * 2008-01-17 2012-03-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ 表面検査装置および表面検査方法
JP5439783B2 (ja) * 2008-09-29 2014-03-12 ソニー株式会社 光学素子、反射防止機能付き光学部品、および原盤
US8164569B2 (en) * 2009-01-22 2012-04-24 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Offset illumination aperture for optical navigation input device
US8778113B2 (en) * 2010-01-25 2014-07-15 Konica Minolta Advanced Layers, Inc. Method for continuously forming lamination optical function element sheet and lamination optical function element sheet forming apparatus
JP5760566B2 (ja) * 2011-03-23 2015-08-12 ソニー株式会社 光学素子、光学系、撮像装置、光学機器、および原盤

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012023372A1 (ja) * 2010-08-18 2012-02-23 ソニー株式会社 光学機能素子および撮像装置
US20120070623A1 (en) * 2010-09-17 2012-03-22 Sony Corporation Manufacturing method of laminated body, stamper, transfer device, laminated body, molding element, and optical element

Also Published As

Publication number Publication date
US20150062712A1 (en) 2015-03-05
JPWO2013146330A1 (ja) 2015-12-10
CN104185800A (zh) 2014-12-03
WO2013146330A1 (ja) 2013-10-03
JP5971331B2 (ja) 2016-08-17
TW201341835A (zh) 2013-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI509279B (zh) An optical element and a method for manufacturing the same, an optical system, an image pickup device, an optical device, and a master disk
TWI625571B (zh) 層壓本體、成像元件封裝、成像裝置及電子裝置
TWI437256B (zh) Anti-reflective optical element and manufacturing method of original disk
US8507841B2 (en) Optical element and method for producing the same
US20150153483A1 (en) Optical element and manufacturing method thereof, display element, and projection image display device
TW201620692A (zh) 光學體、顯示裝置及光學體之製造方法
TWI446368B (zh) A transparent conductive element, an input device, and a display device
JP2011053496A (ja) 光学素子およびその製造方法、ならびに原盤の製造方法
JP5760566B2 (ja) 光学素子、光学系、撮像装置、光学機器、および原盤
WO2016035245A1 (ja) 積層体、ならびに撮像素子パッケージ、撮像装置および電子機器
JP4161602B2 (ja) マイクロレンズアレイおよびその製造方法並びに光学装置
CN104422972B (zh) 光学元件、摄像装置、光学设备、原盘及制造方法
CN103460077A (zh) 印刷材料及照相材料
JP2005141202A (ja) 透過型スクリーン
JP5895335B2 (ja) 積層体、成型素子、および光学素子
JP2006163263A (ja) 透過型スクリーン
JP2012061832A (ja) 積層体の製造方法、原盤および転写装置
US9709706B2 (en) Optical unit, imaging device, electronic apparatus, and master
US9937675B2 (en) Transfer mold and manufacturing method for structure
JP2016105203A (ja) 光学素子およびその製造方法、ならびに原盤の製造方法
JP2008170871A (ja) 光学シート、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置、およびその製造方法
JP2015004993A (ja) 光学素子およびその製造方法、ならびに原盤の製造方法
JP5732622B2 (ja) 光学部材の製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees