[发明专利]衍射光学元件

说明书

提供一种能够进一步减少0次衍射光的衍射光学元件。衍射光学元件(10)包括衍射层(15)，该衍射层(15)具备：高折射率部(11)，其在截面形状中并排地配置多个凸部(11a)而成；低折射率部(14)，其折射率低于高折射率部(11)，且至少包括形成于凸部(11a)之间的凹部(12)，凸部(11a)为锯齿形状或由多台阶的轮廓形状模拟锯齿形状而成的形状，锯齿形状或由多台阶的轮廓形状模拟而成的锯齿形状的相对于衍射光学元件(10)的座面倾斜的斜面具有朝向凸部(11a)凹陷的凹状曲面。

技术领域

本发明涉及衍射光学元件。

背景技术

近年来，需要传感器系统的情况增多，如随着网络的普及而出现的用于避免安全风险的个人认证的需求、汽车的自动运转化的潮流或所谓的“物联网”的普及等。传感器有各种各样的种类，所检测的信息也各种各样，作为其中的1个手段，具有从光源对对象物照射光，并从反射回来的光获得信息的手段。例如，图案认证传感器、红外线雷达等为其一例。

作为这些传感器的光源，使用具有与用途对应的波长分布、明亮度、扩展度的光源。作为光的波长，通常使用可见光～红外线，特别是红外线因具有不易受到外光的影响，并且是不可见的，还可观察到对象物的浅内部的特征，因此被广泛使用。并且，作为光源的种类，大多使用LED光源、激光光源等。例如，为了检测远处，适合使用光的扩展度小的激光光源，在检测比较近的近处的情况下或想要照射具备某种程度的扩展度的区域时，适合使用LED光源。

但是，作为对象的照射区域的大小、形状未必与来自光源的光的扩展度(分布)一致，在该情况下，需要通过扩散板、透镜、遮挡板等而对光进行整形。最近研发了一种叫做光整形扩散器(LSD：Light Shaping Diffuser)的能够对光的形状进行某种程度的整形的扩散板。

并且，作为整形光的另外的手段，可例举衍射光学元件(Diffractive OpticalElement：DOE)。其应用了当光通过具备周期性而排列有具有不同的折射率的材料的场所时的衍射现象。DOE基本上是针对单一波长的光而设计的，从理论上来讲，几乎可将光整形为任意的形状。并且，在上述的LSD中，照射区域内的光强形成为高斯分布，而在DOE的情况下，可对照射区域内的光分布的均匀性进行控制。DOE的这样的特性在抑制向无需的区域照射而实现高效率化、通过光源数的减少等而实现装置的小型化等点上是有利的(例如，参照专利文献1)。

并且，DOE可对应于激光器这样的平行光源、LED这样的扩散光源的任意光源，并且，可适用于从紫外光到可见光、红外线为止的广范围的波长。

在利用DOE而向规定的区域均匀地照射光的情况下，0次衍射光例如会集中在照射区域的中央附近而产生妨碍。特别是，在光源为激光器的情况下，其倾向较大。以往，在想要减少0次衍射光时，与此相伴地所需的1次衍射光也减少。因此，需要抑制所需的1次衍射光的减少并减少0次衍射光的方案。

以往至今，通过将DOE的格子平面锯齿形状(钎焊)化，能够将特定的波长有效地集中为特定的次数而进行衍射，并通过台阶状的多台阶形状模拟该锯齿形状而构成(例如，专利文献1)。

但是，在仅形成为锯齿形状(火焰)的形状的情况下，还存在诸多无需的0次衍射光，希望进一步减少0次衍射光。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开平09-230121号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题在于提供一种能够进一步减少0次衍射光的衍射光学元件。

用于解决课题的手段

本发明通过以下这样的解决手段而解决所述课题。另外，为了容易理解，赋予与本发明的实施方式对应的符号而进行说明，但不限于此。