[发明专利]叠层衍射光学元件及其制造方法

说明书

本申请是基于申请号为201310170111.2，申请日为2013年5月10日，发明名称为“叠层衍射光学元件及其制造方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及叠层衍射光学元件及其制造方法，并且更特别地，涉及用于通过使用光固性树脂或热固性树脂的复制模制来制造用于诸如照相机或视频照相机的光学装置的叠层衍射光学元件的方法。

背景技术

从光固性树脂(photo-setting resin)或热固性树脂被模制的叠层衍射光学元件的例子是衍射光学元件、非球面透镜和拾取透镜。复制模制(replica molding)是典型的用于这些叠层衍射光学元件的模制方法。复制模制包括将树脂滴落并供给到具有精细形状的基板或模具上的步骤、通过施加能量使树脂固化的步骤和将树脂和基板一起从模具释放的步骤。

如在日本专利公开No.5-119202中公开的那样，为了在复制模制中用树脂充分地填充模具，例如，在模具的光学有效部(optically effective portion)的外周上设置要通过挤压树脂而被填充的突出部。在光学有效部中，例如，由于滴落在模具或基板上的树脂的量的不均匀以及透镜和模具的初始未对准，导致未填充。因此，为了避免这种未填充，预先滴落大量的树脂以防止光学有效部中的未填充，并且，在设置在光学有效部的外周上的突出部中供给过剩的树脂。这允许光学有效部被树脂充分填充，使得树脂不挤出模具。

但是，当在复制模制中使用具有低透射率的树脂(例如，微粒分散于其中的树脂)时，树脂层需要被薄地并且均匀地模制以满足光学要求。为了被薄地并且均匀地模制，需要在对基板加压的同时供给树脂。当在压力下供给树脂时，由于对于加压表面、基板表面和模具表面的轴的平行性的调整存在限制，因此，树脂根据轴的倾斜被偏置。这使树脂的填充性(fillability)劣化。

当使用在日本专利公开No.5-119202中描述的技术以避免树脂填充性的这样的劣化时，光学有效部可被树脂充分地填充，但是，与光学有效部相邻的光学有效外部(optically effective outer portion)中的树脂突出部未被树脂均匀地填充。此外，由于加压，扩散的树脂的圆度明显下降。作为结果，填充有树脂的部分和未被填充树脂的部分在光学有效外部的突出部中被在圆周方向上随机地布置。当在诸如照相机或视频照相机的光学装置中安装这种叠层衍射光学元件时，突出部中的随机填充状态导致外观问题。特别地，当使用具有低的透射率的树脂时，填充有树脂的部分和未被填充树脂的部分由于它们之间的大的透射率差而容易区分。从产品外观的观点看，这导致严重的问题。

发明内容

因此，本公开提供了包含树脂层的叠层衍射光学元件，在该树脂层中光学有效部和被设置以用树脂充分地填充光学有效部的光学有效外部的突出部被树脂均匀地填充，以及该叠层衍射光学元件的制造方法。

根据本公开的一个方面的叠层衍射光学元件包括：基板；和设置在基板上并包含光学有效部和与光学有效部相邻的光学有效外部的树脂层。树脂层中的光学有效外部具有使得层厚在向基板的外周延伸时减小的连续形状。连接该连续形状的两个端部的直线和基板表面的在与更接近该基板表面的端部相对的点处的切线之间形成的角度处于20～60度的范围内。

根据本公开的另一方面的叠层衍射光学元件包括：基板；和树脂层，该树脂层设置在基板上并包含光学有效部和与光学有效部相邻的光学有效外部。树脂层中的光学有效外部至少包含使得层厚在向基板的外周延伸时减小的连续的第一形状和使得层厚在向基板的外周延伸时增大的与第一形状相邻的第二形状。连接使得层厚减小的连续的第一形状的两个端部的直线和基板表面的在与更接近该基板表面的端部相对的点处的切线之间形成的角度处于20～60度的范围内。

根据本公开的又一方面的叠层衍射光学元件的制造方法包括以下的步骤：在基板与模具之间供给树脂并使树脂固化；并且分离模具以在基板上形成树脂层，该树脂层包含光学有效部和与光学有效部相邻的光学有效外部。模具的被配置为形成光学有效外部的部分具有使得模具厚度在向外周延伸时增大的连续形状。在使树脂固化的步骤中，连接模具的连续形状的两个端部的直线和基板表面的在与更接近该基板表面的端部相对的点处的切线之间形成的角度处于20～60度的范围内。