疊層衍射光學元件及其制造方法與流程

技術領域

本申請涉及疊層衍射光學元件及其制造方法，并且更特別地，涉及用于通過使用光固性樹脂或熱固性樹脂的復制模制來制造用于諸如照相機或視頻照相機的光學裝置的疊層衍射光學元件的方法。

背景技術：

從光固性樹脂(photo-setting resin)或熱固性樹脂被模制的疊層衍射光學元件的例子是衍射光學元件、非球面透鏡和拾取透鏡。復制模制(replica molding)是典型的用于這些疊層衍射光學元件的模制方法。復制模制包括將樹脂滴落并供給到具有精細形狀的基板或模具上的步驟、通過施加能量使樹脂固化的步驟和將樹脂和基板一起從模具釋放的步驟。

如在日本專利公開No.5-119202中公開的那樣，為了在復制模制中用樹脂充分地填充模具，例如，在模具的光學有效部(optically effective portion)的外周上設置要通過擠壓樹脂而被填充的突出部。在光學有效部中，例如，由于滴落在模具或基板上的樹脂的量的不均勻以及透鏡和模具的初始未對準，導致未填充。因此，為了避免這種未填充，預先滴落大量的樹脂以防止光學有效部中的未填充，并且，在設置在光學有效部的外周上的突出部中供給過剩的樹脂。這允許光學有效部被樹脂充分填充，使得樹脂不擠出模具。

但是，當在復制模制中使用具有低透射率的樹脂(例如，微粒分散于其中的樹脂)時，樹脂層需要被薄地并且均勻地模制以滿足光學要求。為了被薄地并且均勻地模制，需要在對基板加壓的同時供給樹脂。當在壓力下供給樹脂時，由于對于加壓表面、基板表面和模具表面的軸的平行性的調整存在限制，因此，樹脂根據軸的傾斜被偏置。這使樹脂的填充性(fillability)劣化。

當使用在日本專利公開No.5-119202中描述的技術以避免樹脂填充性的這樣的劣化時，光學有效部可被樹脂充分地填充，但是，與光學有效部相鄰的光學有效外部(optically effective outer portion)中的樹脂突出部未被樹脂均勻地填充。此外，由于加壓，擴散的樹脂的圓度明顯下降。作為結果，填充有樹脂的部分和未被填充樹脂的部分在光學有效外部的突出部中被在圓周方向上隨機地布置。當在諸如照相機或視頻照相機的光學裝置中安裝這種疊層衍射光學元件時，突出部中的隨機填充狀態導致外觀問題。特別地，當使用具有低的透射率的樹脂時，填充有樹脂的部分和未被填充樹脂的部分由于它們之間的大的透射率差而容易區分。從產品外觀的觀點看，這導致嚴重的問題。

技術實現要素：

因此，本公開提供了包含樹脂層的疊層衍射光學元件，在該樹脂層中光學有效部和被設置以用樹脂充分地填充光學有效部的光學有效外部的突出部被樹脂均勻地填充，以及該疊層衍射光學元件的制造方法。

根據本公開的一個方面的疊層衍射光學元件包括：基板；和設置在基板上并包含光學有效部和與光學有效部相鄰的光學有效外部的樹脂層。樹脂層中的光學有效外部具有使得層厚在向基板的外周延伸時減小的連續形狀。連接該連續形狀的兩個端部的直線和基板表面的在與更接近該基板表面的端部相對的點處的切線之間形成的角度處于20～60度的范圍內。

根據本公開的另一方面的疊層衍射光學元件包括：基板；和樹脂層，該樹脂層設置在基板上并包含光學有效部和與光學有效部相鄰的光學有效外部。樹脂層中的光學有效外部至少包含使得層厚在向基板的外周延伸時減小的連續的第一形狀和使得層厚在向基板的外周延伸時增大的與第一形狀相鄰的第二形狀。連接使得層厚減小的連續的第一形狀的兩個端部的直線和基板表面的在與更接近該基板表面的端部相對的點處的切線之間形成的角度處于20～60度的范圍內。

根據本公開的又一方面的疊層衍射光學元件的制造方法包括以下的步驟：在基板與模具之間供給樹脂并使樹脂固化；并且分離模具以在基板上形成樹脂層，該樹脂層包含光學有效部和與光學有效部相鄰的光學有效外部。模具的被配置為形成光學有效外部的部分具有使得模具厚度在向外周延伸時增大的連續形狀。在使樹脂固化的步驟中，連接模具的連續形狀的兩個端部的直線和基板表面的在與更接近該基板表面的端部相對的點處的切線之間形成的角度處于20～60度的范圍內。

根據本公開的又一方面的疊層衍射光學元件的制造方法包括以下的步驟：在基板與模具之間供給樹脂并使樹脂固化；和分離模具以在基板上形成樹脂層，該樹脂層包含光學有效部和與光學有效部相鄰的光學有效外部。模具的被配置為形成光學有效外部的部分至少具有使得模具厚度在向外周延伸時增大的連續的第一形狀和使得模具厚度在向外周延伸時減小的與連續的第一形狀相鄰的第二形狀。在使樹脂固化的步驟中，連接使得模具厚度增大的模具的連續的第一形狀的兩個端部的直線和基板的切線之間形成的角度處于20～60度的范圍內。

根據本公開，至少能夠提供這樣的疊層衍射光學元件以及疊層衍射光學元件的制造方法，該疊層衍射光學元件包括樹脂層，在該樹脂層中，光學有效部和被設置以用樹脂充分填充光學有效部的光學有效外部的突出部被樹脂均勻地填充。

參照附圖閱讀示例性實施例的以下描述，本發明的其它特征將變得清晰。

附圖說明

圖1A～1C是疊層衍射光學元件中的光學有效外部的部分截面圖。

圖2A～2C是在疊層衍射光學元件的制造方法中使用的模具的部分截面圖。

圖3是示出疊層衍射光學元件中的光學有效外部的另一形狀的部分截面圖。

圖4A～4C是示出根據這里公開的實施例的疊層衍射光學元件的制造方法的步驟圖。

圖5示出用于與本公開比較的衍射光學元件的例子。

圖6示出制造方法中的光學有效外部中的樹脂的填充狀態。

圖7A～7D示意性地示出制造方法中的樹脂填充處理。

圖8A～8D是示出根據第二例子的疊層衍射光學元件的制造方法的步驟圖。

具體實施方式

下文將描述根據本申請的疊層衍射光學元件。

圖1A～1C是根據這里描述的實施例的疊層衍射光學元件中的光學有效外部的部分截面圖。

圖1A所示的疊層衍射光學元件包括基板1和設置在基板1上的樹脂層10。樹脂層10包含光學有效部4和與光學有效部4相鄰的光學有效外部5。樹脂層10中的光學有效外部5具有使得在向基板1的外周延伸時層厚減小的連續形狀12，并且，在連接連續形狀12的兩個端部10a和10b的直線與基板表面13的切線11之間形成的角度θ處于20～60度的范圍內。

圖1B所示的疊層衍射光學元件包括基板1和設置在基板1上的樹脂層10。樹脂層10包含光學有效部4和與光學有效部4相鄰的光學有效外部5。樹脂層10中的光學有效外部5至少具有使得層厚在向基板1的外周延伸時減小的連續的第一形狀14和使得層厚朝向基板1的外周增大的與第一形狀14相鄰的第二形狀15。連接連續的第一形狀14的兩個端部的直線和基板表面的在與更接近該基板表面的端部10a相對的點10c處的切線11之間形成的角度θ處于20～60度的范圍內。與更接近基板表面的端部10a相對的點10c是基板1上的最接近端部10a的點。

在圖1C所示的疊層衍射光學元件中，樹脂層10中的光學有效外部5具有多對的使得層厚在向基板1的外周延伸時減小的連續的第一形狀14和使得層厚朝向基板1的外周增大的與第一形狀14相鄰的第二形狀15。對數處于2～10的范圍內。參照圖1，基板1的切線11與基板表面13平行。

在本公開中，優選地，使得層厚減小的樹脂層10中的光學有效外部5的連續形狀12的外表面具有傾斜面或彎曲面的形狀。在圖1A中，連續形狀12的外表面具有傾斜面的形狀。圖3是示出疊層衍射光學元件中的光學有效外部的另一形狀的部分截面圖。在圖3中，連續形狀12的外表面具有彎曲面的形狀。

連接層厚在向基板的外周延伸時減小的連續形狀12的兩個端部10a和10b的直線和基板表面13的在與更接近基板表面13的端部10a相對的點10c處的切線11之間形成的角度θ優選處于20～60度的范圍內、更優選處于35～55度的范圍內。如圖1A所示，當連續形狀12由傾斜面形成時，連接連續形狀12的兩個端部10a和10b的直線指的是該傾斜面的傾斜線。當連續形狀12由彎曲面形成時，如圖3所示，該直線指的是連接與光學有效部4鄰接的光學有效外部5的端部10b與在該處層厚在基板的外周上最小的端部10a的直線。

例如，基板可由玻璃或透鏡形成。

例如，樹脂層可由熱固性樹脂或光固性樹脂形成。作為熱固性樹脂，可以使用環氧樹脂。作為光固性樹脂，可以使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂和氟樹脂。

樹脂層可包含金屬微粒。作為金屬微粒，可以使用鋅氧化物、銦氧化物、錫氧化物、銻氧化物、摻雜有錫的銦氧化物(以下，稱為“ITO”)、摻雜有銻的錫氧化物(ATO)、摻雜有鋅的銦氧化物(IZO)、摻雜有鋁的鋅氧化物(AZO)和摻雜有氟的錫氧化物(FTO)。其中，優選使用ITO。

優選地，金屬微粒的數量平均顆粒大小(particle size)處于3～60nm的范圍中。

下面，將描述疊層衍射光學元件的制造方法。

圖2A～2C是在疊層衍射光學元件的制造方法中使用的模具的部分截面圖。圖2A和2C示出模具的光學有效外部的例子。

圖2A所示的疊層衍射光學元件的制造方法包括在基板1與模具2之間供給樹脂并使樹脂固化的步驟和分離模具2以在基板1上形成包含光學有效部4和與光學有效部相鄰的光學有效外部5的樹脂層的步驟。模具2的形成光學有效外部5的部分具有使得模具厚度在向外周延伸時增大的連續形狀22。在使樹脂固化的步驟中，連接連續形狀22的兩個端部2a和2b的直線和基板表面的在與更接近基板1的端部2a相對的點處的切線11之間形成的角度θ處于20～60度的范圍內。

圖2B所示的疊層衍射光學元件的制造方法包括在基板1與模具2之間供給樹脂并使樹脂固化的步驟和分離模具2以在基板1上形成包含光學有效部4和與光學有效部4相鄰的光學有效外部5的樹脂層的步驟。模具2的形成光學有效外部5的部分至少具有使得模具厚度在向外周延伸時增大的連續的第一形狀24和使得模具厚度在向外周延伸時減小的與連續的第一形狀24相鄰的第二形狀25。在使樹脂固化的步驟中，在連接模具厚度增大的連續的第一形狀24的兩個端部的直線和基板1的切線11之間形成的角度θ處于20～60度的范圍內。

在圖2C所示的疊層衍射光學元件的制造方法中，模具2的光學有效外部5包含多對的使得模具厚度在向外周延伸時增大的連續的第一形狀24和使得模具厚度在向外周延伸時減小的與連續的第一形狀24相鄰的第二形狀25。對數處于2～10的范圍內。

優選地，與基板1相對的模具2的光學有效外部5的外表面具有傾斜面或彎曲面的形狀。并且，在連接模具厚度減小的連續的第一形狀24的兩個端部的直線和基板1的切線之間形成的角度θ優選處于20～60度的范圍內、更優選處于35～55度的范圍內。

在疊層衍射光學元件的制造方法中，當在設置在模具的光學有效外部中的突出部中供給樹脂時，樹脂擴散以在基板的圓周方向上轉向。因此，突出部中的樹脂的填充性得到增強。

如圖2A所示，當模具中的光學有效外部的突出部具有使得模具厚度增大的連續形狀時，對于向基板的外周流動的樹脂產生反作用力。因此，樹脂主要在圓周方向上向突出部的未填充部分擴散，并且，樹脂以真圓(true circle)的形式被供給到突出部。因此，在需要通過壓力均勻減薄樹脂的疊層衍射光學元件的制造方法中，不在光學有效部中殘留未填充部分，并且，樹脂以真圓的形式被供給到光學有效外部。因此，當在例如照相機或視頻照相機中安裝疊層衍射光學元件時，看不出嚴重的外觀問題。

根據圖2B所示的疊層衍射光學元件的制造方法，在模具厚度增大的模具的光學有效外部中的連續的第一形狀24中發現與圖2a所示的形狀的優點類似的優點，并且，樹脂在基板的圓周方向上流動。并且，由于模具厚度減小的第二形狀25緊隨模具厚度增大的連續的第一形狀24，因此，擠出模具厚度增大的連續的第一形狀24的樹脂再次在模具厚度減小的第二形狀25中在圓周方向上流動。這在光學有效外部中提供了更均勻的填充性。

根據圖2C所示的疊層衍射光學元件的制造方法，由于成對的模具厚度增大的連續的第一形狀24和使得模具厚度減小的緊隨連續的第一形狀24的第二形狀25被重復多次，因此，可進一步增強光學有效外部中的填充性。即使在制造具有大的透鏡直徑的疊層衍射光學元件時，這也充分地增強光學有效外部中的填充性。并且，當重復對的數量被設定在2～10的范圍中時，可以在不必放大光學有效外部的情況下實現希望的填充性。

在疊層衍射光學元件中，優選地，樹脂層中的光學有效部基本上均勻地被設置在基板上。并且，優選地，樹脂層中的光學有效部的厚度不均勻性小于光學有效部的平均厚度的10％。在該疊層衍射光學元件中，必須在層厚均勻的狀態下在基板上填充樹脂。在需要加壓的步驟中，可以在設置在光學有效外部中的樹脂突出部中增強填充性。

作為用于實施疊層衍射光學元件的制造方法的最佳方式，以下將描述用于使用分散有微粒的光固性樹脂通過復制模制來模制衍射光學元件的方法。

圖4A～4C是示出根據這里公開的實施例的疊層衍射光學元件的制造方法的步驟圖。圖4A～4C示出衍射光學元件的復制模制。在圖4A～4C中，基板1是用于模制的透鏡基板。模具2具有希望形狀的反轉形狀。附圖標記3表示分散有微粒的光固性樹脂，附圖標記4表示光學有效部。光學有效外部5用作樹脂突出部。使用噴射器6以使模制透鏡基板1脫模。

首先，將樹脂3滴在用于模制的透鏡基板1的模制表面上，并且，將透鏡基板1放在模具2上。作為替代方案，將樹脂3滴在模具2的模制表面的中心附近。另外作為替代方案，在將樹脂3滴在透鏡基板1和模具2上之后，可將透鏡基板1放在模具2上(圖4A)。然后，移動透鏡基板1以使其更接近模具2，以在模具2中填充樹脂3，并且，樹脂3然后固化(圖4B)。只要樹脂3固化到例如可從模具2釋放的固化程度，就不總是需要完全固化。最后，通過利用噴射器6提升透鏡基板1，將用于模制的透鏡基板1與固化的樹脂3一起從模具2脫模(圖4C)。

這里，通過在光固性氟樹脂和光固性丙烯酸樹脂中分散納米尺寸的ITO微粒，獲得使用的分散有微粒的光固性樹脂3。當樹脂的厚度為10μm時，它對于587.6nm的波長具有約88％的內部透射率。由于樹脂的內部透射率低，因此，為了用作圖像拾取系統中的光學元件，樹脂需要具有均勻的小的厚度。

為了薄地并且均勻地在模具上填充樹脂，需要通過向透鏡基板的上表面施加力對樹脂加壓。但是，如果樹脂在壓力下被填充，那力方向由于模具的上表面、透鏡基板的表面和加壓表面的平行性而改變。由于平行性的調整受到限制，因此，樹脂的填充性變得明顯不均勻。

如圖5所示，如果在模具2上的光學有效外部中設置樹脂突出部(光學有效外部)5并且通過在該狀況下滴落大量的樹脂充分地填充光學有效部，那么在模制的衍射光學元件的樹脂突出部中導致明顯的填充不均勻。圖5示出用于與這里公開的實施例進行比較的衍射光學元件的例子。因此，通過將模具的光學有效外部中的突出部成形為如圖2A所示的使得模具厚度增大的連續形狀，可使得突出部中的樹脂的填充均勻。

圖6示出制造方法中的光學有效外部中的樹脂的填充狀態。在樹脂的填充不均勻的狀態下，樹脂的迅速流動的部分更早地到達光學有效外部5中的突出部。到達突出部的樹脂流入層厚減小的連續形狀中。由于通過該形狀的特性增大流動阻力，因此，在向外方向A上的樹脂的流動速度減小。此外，在這種情況下，在突出部中，在圓周方向B上的流動阻力比在向外方向A上的流動阻力小，并且，樹脂流動以在基板的徑向C上轉向。通過該效果，當迅速流動的樹脂到達突出部的某個位置時，它從該位置在徑向C上轉向，并且流動以抵消由于加壓導致的填充不均勻。

為了增大在向外方向上的樹脂的流動阻力，突出部需要具有使得層厚迅速減小的形狀。但是，如果突出部中的層厚減小太快，那么出現使樹脂在徑向上轉向的效果降低的折衷現象。

容易地呈現穩定狀態，并且，從在向外方向上的樹脂的流動速度與轉向流動速度之間的關系計算突出部中的層厚變化與填充性之間的關系。在連接模具厚度增大的模具的突出部5的連續形狀的端點的直線與透鏡基板的切線之間形成的角度θ改變，并且，通過計算獲得甚至在光學有效外部中仍允許以真圓的形式填充樹脂的透鏡直徑。下表1表示光學有效外部中的層厚為20μm時的模具厚度增大的突出部的連續形狀的角度θ和允許填充的透鏡直徑之間的關系。

表1

表1表明，當連續形狀的角度小時，在向外方向上的樹脂的流動阻力不充分降低，并且允許填充的透鏡直徑小。相反，當連續形狀的角度太大時，在向外方向上的樹脂的流動阻力降低，但是，使樹脂轉向的效果降低并且允許填充的透鏡直徑小。為了在具有10mm或更大的直徑的透鏡的突出部中以同心形式填充樹脂，連續形狀的角度θ優選處于20～60度的范圍內。

此外，如圖2B所示，通過將光學有效外部5中的突出部成形為使得模具厚度減小的部分緊隨模具厚度增大的連續形狀，可以增大使樹脂在徑向上轉向的效果。這是由于，流過模具厚度增大的連續形狀的樹脂在模具厚度減小的部分中在所有的方向上流動，并且，在徑向上的轉向效果增大。

通過重復圖2B的形狀，如圖2C所示，能夠響應填充不均勻顯著大的情況和透鏡直徑大的情況。

圖7A～7D示意性地示出改進樹脂的填充性的制造方法中的樹脂填充過程。在圖7A～7D中，基板1是用于模制的透鏡基板。模具2具有希望的形狀的反轉形狀。附圖標記3表示分散有微粒的光固性樹脂，附圖標記4表示光學有效部。光學有效外部5用作樹脂突出部。以下，將參照附圖描述改進樹脂的填充性的過程。

首先，如圖7A所示，當樹脂3被加壓以變得薄且均勻時，樹脂3的填充性劣化，并且，迅速流動的樹脂3到達突出部5。由于通過模具厚度增大的連續形狀增大在向外方向A上的流動阻力，因此，阻礙在向外方向A上供給到達突出部的樹脂，并且，在圓周方向B上流動的樹脂的填充性得到改進(圖7B)。然后，當樹脂越過模具厚度增大的連續形狀時，它流入模具厚度減小的部分并在所有方向上擴散。這再次改進了填充性(圖7C)。通過多次重復該效果，即使當透鏡直徑較大時，也可充分地改進突出部中的樹脂的填充性(圖7D)。

在圖7A～7D中，通過將模具厚度連續增大的形狀和隨后的模具厚度減小的形狀重復10次，可充分地改進具有達220mm的直徑的透鏡的突出部中的填充性。如果形狀被重復多于10次，那么光學有效外部的長度不必要地增大并且透鏡直徑增大。因此，形狀的重復次數優選處于2～10的范圍內。

例子

第一例子

將參照圖4A～4C描述在第一例子中制造的衍射光學元件。

用于模制衍射光學元件的透鏡基板1是具有20mm的直徑的平面透鏡。樹脂3是其中分散有ITO微粒的氟樹脂，并具有光固性。由于在氟樹脂中均勻分散20vol％(體積百分比)的納米尺寸的ITO微粒，因此，樹脂3具有暗藍外觀。要被模制的衍射光學元件的光柵是具有9～11μm的光柵高度和0.1～10mm的光柵寬度的閃耀衍射光柵(blazed diffraction grating)。光柵同心地形成，并且，光學有效直徑為18mm。模具2在模制表面的光學有效部4中具有衍射光柵的希望形狀的反轉形狀，并在光學有效外部中具有樹脂突出部5。樹脂突出部5由與透鏡基板1形成40度的角度θ的傾斜面形成。雖然通過研磨在金屬母材上作為鍍層形成的NiP層來形成模具2的模制表面，但是，可通過主模或者拋光母材或在母材上形成的鍍層將其模制。

將依次描述根據第一例子的衍射光學元件的模制方法。

首先，為了增大與其中分散有ITO微粒的用作樹脂3的氟樹脂的粘接力，模制透鏡基板1的模制表面經受硅烷耦合處理。然后，將適量的樹脂3滴在經受硅烷耦合處理的模制透鏡基板1的模制表面的中心附近。

將模制透鏡基板1放在模具2上并通過50kgf(490.3325N)的壓力對其加壓。模制透鏡基板1由此移動到更接近模具2的位置，使得樹脂3被薄地并且均勻地填充于模具2上。由于其中分散有ITO微粒的用作樹脂3的氟樹脂具有暗藍色外觀，因此，除光柵部分以外，需要將其薄地并且均勻地擴散成2μm的厚度，以增大透射率。

當模制透鏡基板1被加壓時，由于三個表面(即，透鏡基板表面、模具的表面和加壓表面)的平行性的差異，在圓周方向上導致填充性不均勻。當樹脂突出部5沒有如傾斜面那樣成形時，由于加壓導致的填充性不均勻不被去除。由此，在圓周方向上的填充性不均勻在樹脂突出部5中大。相反，當樹脂突出部5具有使得模具厚度增大的傾斜形狀時，如第一例子中那樣，樹脂在圓周方向上轉向，并且，這增強了突出部5中的填充性。

下表2表示不具有傾斜形狀的突出部與第一例子的突出部之間的填充性差異。表2中的0～315°的角度方向代表在圓周方向上沿透鏡外周從0°的中心位置偏移的角度。當突出部不具有傾斜形狀時，在光學有效部(半徑為9.0mm)中在所有方向上填充樹脂，但是，樹脂不填充于突出部(半徑為9.0～9.5mm)周圍。在第一例子中，通過模具厚度增大的模具的突出部的形狀，改進突出部中的填充性。

表2

然后，通過來自紫外照射燈(未示出)的紫外光的照射，使在模具上填充的樹脂3光固化，并且，通過相對于模具2提升噴射器6，將固化的樹脂3與模制透鏡基板1一起脫模。

以這種方式，根據第一例子，能夠制造這樣的衍射光學元件，在該衍射光學元件中，樹脂基本上同心地填充于被設置為用樹脂充分填充光學有效部的樹脂突出部中。因此，即使當從諸如照相機或視頻照相機的在其上安裝衍射光學元件的光學裝置進行視覺檢查時，衍射光學元件也不具有任何外觀問題。因此，衍射光學元件可被安裝在裝置中。

第二例子

圖8A～8D是示出根據第二例子的疊層衍射光學元件的制造方法的步驟圖。將參照圖8A～8D描述在第二例子中制造的衍射光學元件。

第二例子的衍射光學元件包括模制透鏡基板1、其中分散有氧化鋯(ZrO₂)微粒的環氧樹脂3、其中分散有ITO微粒的丙烯酸樹脂7和接合透鏡基板8。模制透鏡基板1被成形為類似于具有60mm的直徑的凹透鏡。其中分散有ZrO₂微粒的樹脂3具有光固性。在環氧樹脂3中均勻地分散有20vol％的納米尺寸ZrO₂微粒，并且，環氧樹脂3在外觀上是無色透明的。其中分散有ITO微粒的丙烯酸樹脂7類似地具有光固性。丙烯酸樹脂7由于在其中均勻地分散有16vol％的納米尺寸ITO微粒而具有藍色外觀。接合透鏡基板8被成形為類似于具有55mm的直徑的凸透鏡。包含分散的ZrO₂微粒的環氧樹脂3與包含分散的ITO微粒的丙烯酸樹脂7之間的衍射光柵是具有10～12μm的光柵高度、0.1～2mm的光柵寬度和同心形式的閃耀衍射光柵。光柵的光學有效部具有51mm的直徑。

將參照圖8A描述用于模制第二例子的衍射光學元件的模具2。模具2在其模制表面上具有衍射光柵的希望形狀的反轉形狀，并且同心地形成為向中心凸起。此外，模具2的光學有效外部具有模具厚度增大的傾斜形狀。在傾斜面形狀與基板表面之間形成的角度θ為50度。成對的傾斜面形狀和隨后的模具厚度減小的形狀被重復8次。通過切割在母材金屬上設置為鍍層的Opt-Cu，形成模具2的模制表面。

將依次描述根據第二實施例的衍射光學元件的制造方法。

首先，為了增大與其中分散有ZrO₂微粒的環氧樹脂3的粘接力，模制透鏡基板1的一個表面經受硅烷耦合處理。通過分配器將適量的包含分散的ZrO₂微粒的環氧樹脂3滴在經受硅烷耦合處理的模制透鏡基板1的表面的中心附近。

然后，將模制透鏡基板1放在模具2上并在模具2上供給包含分散的ZrO₂微粒的環氧樹脂3(圖8B)。通過來自紫外照射燈的紫外光的照射，使被供給的包含分散的ZrO₂微粒的環氧樹脂3固化。此外，通過噴射器6將固化的環氧樹脂3和模制透鏡基板1脫模，由此獲得模制的產品。如圖8C所示，獲得的經模制產品被成形為在光學有效部4中具有希望的衍射表面，并在光學有效外部中具有樹脂突出部5。

然后，為了增大與其中分散有ITO微粒的丙烯酸樹脂7的粘接力，接合透鏡基板8的一個表面經受硅烷耦合處理。通過分配器將適量的包含分散的ITO微粒的丙烯酸樹脂7滴在經受硅烷耦合處理的接合透鏡基板8的表面的中心附近。作為替代方案，包含分散的ITO微粒的丙烯酸樹脂7可被滴在在模制透鏡基板1上模制的并由包含分散的ZrO₂微粒的樹脂3形成的衍射光柵表面的中心附近。

然后，通過300kgf(2941.995N)的壓力對放置在包含分散的ZrO₂微粒的樹脂3上的接合透鏡基板8加壓，并且，在接合透鏡基板8上供給包含ITO微粒的丙烯酸樹脂7(圖8D)。通過用300kgf(2941.995N)的壓力對接合透鏡基板8加壓，包含分散的ITO微粒的丙烯酸樹脂7均勻并且薄地擴散。由于包含分散的ITO微粒的丙烯酸樹脂7具有藍色外觀，因此，為了增大透射率，它需要擴散成2μm的厚度。

當接合透鏡基板8被加壓時，由于三個表面(即，接合透鏡基板表面、模制透鏡基板表面和加壓表面)的平行性的差異，導致在圓周方向上的填充不均勻。特別是當使用的透鏡的曲率小時，還由于透鏡的未對準導致填充不均勻。因此，填充不均勻顯著大。

當在光學有效外部中模制的樹脂突出部不具有傾斜面形狀時，由于加壓導致的填充不均勻不被去除。由此，在圓周方向上的填充不均勻在樹脂突出部中大。相反，當突出部5如第二例子中那樣具有重復的傾斜面形狀時，樹脂在圓周方向上轉向，并且，這增強了突出部5中的填充性。

在第二例子與突出部不具有模具厚度增大和減小的傾斜面重復的形狀的情況之間，比較包含ITO微粒的丙烯酸樹脂7的填充性。在8個方向上測量到被丙烯酸樹脂7填充的部分的中心的距離。下表3表示比較結果。

表3

當不設置重復形狀時，樹脂在整個光學有效部(半徑為25.5mm)上填充，但不在整個突出部(半徑為25.5～27.0mm)上填充。并且，樹脂在某個方向上從透鏡溢出。相反，在第二例子中，樹脂在突出部的形狀的作用下在圓周方向上轉向，并且，這增強了填充性。

最后，通過來自紫外照射燈(未示出)的紫外光的照射，使包含分散的ITO微粒的丙烯酸樹脂7固化。

以這種方式，根據第二例子，即使當在接合透鏡時需要在壓力下薄地并且均勻地填充樹脂時，也能夠制造其中樹脂基本上同心地填充于樹脂突出部中的衍射光學元件。因此，即使當從諸如照相機或視頻照相機的在其上安裝衍射光學元件的光學裝置進行視覺檢查時，衍射光學元件也不具有任何外觀問題。因此，衍射光學元件可被安裝在產品中。

由于疊層衍射光學元件包含其中用樹脂均勻填充光學有效部和光學有效外部的樹脂層，因此，該疊層衍射光學元件可被用在諸如照相機和視頻照相機的光學裝置中。

雖然已參照示例性實施例描述了本發明，但應理解，本發明不限于公開的示例性實施例。以下的權利要求的范圍應被賦予最寬的解釋以包含所有的變更方式和等同的結構和功能。