JP2004013081A - 複合型光学素子、複合型光学素子の製造方法、及び光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂同士の接合面からなる光学面を有しつつも、密着強度の高い複合型光学素子を提供することを目的とする。
【解決手段】屈折率の異なる少なくとも２つの樹脂製の光学層（１１，１２）が前記光学層の光学面上で積層された複合型光学素子において、前記２つの光学層（１１，１２）の間に、前記２つの樹脂に対して密着性の良い薄膜（１３）を設ける。また、この薄膜（１３）の材料を最適化すれば、薄膜形成による光学性能の低下は抑えられる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂同士の接合面が光路中にある複合型光学素子、複合型光学素子の製造方法、及び光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂製の光学素子（所謂プラスチック光学素子）は、ガラス光学素子の一部を代替し、各種の光学系、光学装置に広く使われるようになっている。
例えば、眼鏡レンズは、現在その多くが加熱硬化型樹脂、或いは紫外線硬化型樹脂を成形したものである。また、光ディスクドライブのピックアップレンズはその殆どが熱可塑性樹脂を成形（射出成形）したものである。
【０００３】
このように樹脂製の光学素子の実用化が進んだ背景には、材料技術の進歩により様々な屈折率や分散を有する光学用樹脂が実用化されたことに加え、成形加工技術の進歩がある。
実際、初期の樹脂製の光学素子は単レンズのみであったが、成形加工技術の進歩により、樹脂をガラスに接合してなる複合型光学素子も実用化された。
【０００４】
例えば、球面に加工したガラスレンズの上に樹脂を接合（密着）し、樹脂の表面を非球面に成形加工したものなどである。これは、複合非球面レンズと呼ばれ、カメラレンズなどに適用されている。
さらに近年になると、回折光学素子をも複合型にすることが提案された。複合型回折光学素子は、２層の界面に凹凸パターンを形成し、その界面を回折面として機能させる。例えば、特開平９−１２７３２１号公報において２層構造の回折光学素子が、特開平９−１２７３２２号公報には３層構造の回折光学素子が開示されている。これらの複合型回折光学素子は、回折効率が広い波長域に亘って殆ど一定であるという特徴がある為、カメラレンズなどの色収差補正に特に有効である。
【０００５】
また、複合化する材料についても、ガラスと樹脂との組み合わせだけでなく、光学用樹脂の材料技術の進歩により、樹脂同士（異種の樹脂同士）の組み合わせも可能となった。特開平９−１２７３２１号公報、特開平９−１２７３２２号公報にも、樹脂同士の複合化が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、樹脂を積層してなる複合型光学素子は、提案されているにも拘わらずまだ実用化の域には達していない。その理由は、積層された樹脂同士の界面の密着強度が低いため、複合型光学素子、及びそれを搭載した光学装置の耐環境性が低くなり、その信頼性が低くなることにある。
【０００７】
特に、複合型回折光学素子は、その界面を「不連続な光学面」（単なる屈折面のように滑らかではなく、面の傾きが不連続となる光学面である。）にする必要があるため、樹脂を積層しても、その密着強度が低くなりやすい。
そこで本発明は、樹脂同士の接合面からなる光学面を有しつつも、密着強度の高い複合型光学素子、及びその複合型光学素子の製造方法、及び、高性能かつ耐環境性の高い光学装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の複合型光学素子は、屈折率の異なる少なくとも２つの樹脂製の光学層が前記光学層の光学面上で積層された複合型光学素子において、前記２つの光学層の間に、前記２つの樹脂に対して密着性の良い透過性の薄膜を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の複合型光学素子は、請求項１に記載の複合型光学素子において、前記薄膜と前記２つの光学層の何れか一方との屈折率差は、０．０１以下に抑えられていることを特徴とする。
請求項３に記載の複合型光学素子は、請求項１又は請求項２に記載の複合型光学素子において、前記薄膜は、無機酸化物からなることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の複合型光学素子は、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の複合型光学素子において、前記光学層の光学面は、不連続な光学面であることを特徴とする。
請求項５に記載の複合型光学素子は、請求項４に記載の複合型光学素子において、前記薄膜の厚さは、前記光学層の光学面に付与された凹凸の高さの１／１０以内であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の複合型光学素子の製造方法は、屈折率の異なる樹脂製の第１の光学層と第２の光学層とを積層した複合型光学素子を製造する複合型光学素子の製造方法であって、前記第１の光学層を形成する第１の形成手順と、前記形成された前記第１の光学層の光学面上に、その第１の光学層及び前記第２の光学層の双方に対し密着する透過性の薄膜を成膜する成膜手順と、前記薄膜上に、前記第２の光学層を形成する第２の形成手順とを含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の複合型光学素子の製造方法は、請求項６に記載の複合型光学素子の製造方法において、前記成膜手順では、前記薄膜の材料を、その薄膜と前記第２の光学層との屈折率差が０．０１以下になるよう選択することを特徴とする。
請求項８に記載の複合型光学素子の製造方法は、請求項６又は請求項７に記載の複合型光学素子の製造方法において、前記成膜手順では、無機酸化物を成膜することを特徴とする。
【００１３】
請求項９に記載の複合型光学素子の製造方法は、請求項８に記載の複合型光学素子の製造方法において、前記成膜手順では、前記無機酸化物を真空成膜法により成膜することを特徴とする。
請求項１０に記載の複合型光学素子の製造方法は、請求項８又は請求項９に記載の複合型光学素子の製造方法において、前記成膜手順では、成膜後の前記薄膜にシランカップリング処理を施すことを特徴とする。
【００１４】
請求項１１に記載の複合型光学素子の製造方法は、請求項６〜請求項１０の何れか一項に記載の複合型光学素子の製造方法において、前記第１の形成手順では、前記第１の光学層の光学面を、不連続な光学面に加工することを特徴とする。請求項１２に記載の複合型光学素子の製造方法は、請求項１１に記載の複合型光学素子の製造方法において、前記成膜手順では、前記薄膜の厚さを、前記第１の光学層の光学面に有する凹凸の高さの１／１０以内に設定したことを特徴とする。
【００１５】
請求項１３に記載の光学装置は、入射光に対し所定の光学特性を付与する光学装置において、請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の複合型光学素子を少なくとも１つ備えたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
本実施形態は、樹脂同士の接合面からなる光学面を有した複合型光学素子を製造するものである。
図１は、本実施形態の複合型光学素子の構成を説明する図である。
本実施形態の複合型光学素子は、屈折率の互いに異なる樹脂製の第１の光学層１１（屈折率ｎ_１）、及び第２の光学層１２（屈折率ｎ_２）を接合してなる２層構造の複合型回折光学素子である。
【００１８】
この複合型回折光学素子は、これら第１の光学層１１と第２の光学層１２とが、各々の光学面上で薄膜１３を介して接合されているところに特徴がある。
因みに、図１に示す複合型光学素子は、第１の光学層１１と第２の光学層１２との接合面Ｓ１の断面が、矩形状の回折面となっている。また、第２の光学層１２の表面（外界との界面）１２ａ、及び、第１の光学層１１の裏面（外界との界面）１１ｂは、平面である。
【００１９】
なお、本発明は、積層数や各光学面の種類が上記したものとは異なるような別の複合型光学素子にも適用可能である。因みに、層の数は、複合型光学素子に付与すべき光学面の数（つまり機能の数）に応じて決定され、各光学面の形状は、各光学面に付与すべき機能の種類に応じて決定される。
例えば、光学面には、その形状により、図２（ａ）に示すようなブレーズ型回折格子（ノコギリ状の凹凸パターンからなる。）、図２（ｂ）に示すような位相型のフレネルゾーンプレート（形成ピッチが径位置により異なる輪帯状の凹凸パターンからなる。）、図２（ｃ）に示すようなバイナリー光学素子（階段状の凹凸パターンからなる。）、図２（ｄ）に示すようなマイクロレンズアレイ（複数の微小凸又は凹パターンからなる）などの各機能を付与することができる。また、図示しなかったが、光学面に、凹又は凸の屈折レンズやプリズムの機能を付与することもできる。
【００２０】
以下、接合面Ｓ１が矩形状の回折面であり、かつ第２の光学層１２の表面１２ａが平面の屈折面である場合（図１参照）について説明する。
この複合型光学素子に対し、第１の光学層１１の側から入射した光は、接合面ｓ１において、第１の光学層１１と第２の光学層１２との屈折率の相違に応じてその進行方向を変化させ、さらに、第２の光学層１２の表面１２ａにおいては、第２の光学層１２と外界（例えば空気）との屈折率の差に応じてその進行方向を変化させる。また、接合面Ｓ１は回折面なので、その接合面Ｓ１においては、前記屈折率の相違とその回折面の凹凸の周期とに応じた回折光を発生させる。
【００２１】
図３は、本実施形態の複合型光学素子の製造手順を説明する図である。
本実施形態の複合型光学素子の製造手順は、大きく分けて以下の工程１〜工程３からなる。
工程１：樹脂製の第１の光学層１１を形成する工程（第１の光学層１１の表面１１ａの加工も含む）（図３（ａ））
工程２：第１の光学層１１の表面１１ａに薄膜１３を成膜する工程（図３（ｂ））
工程３：薄膜１３上に第２の光学層１２を形成する工程（第２の光学層１２の表面１２ａの加工も含む）（図３（ｃ））
以下、各工程についてさらに詳しく述べる。
【００２２】
（工程１）
樹脂製の第１の光学層１１の形成方法としては、周知の形成方法の何れかを適用可能である。
例えば、第１の光学層１１（屈折率ｎ_１の光学用樹脂）の原型を用意し、その原型の表面に、例えば、切削、研削、研磨などの機械的加工を施して表面１１ａを形成する。
【００２３】
因みに、第１の光学層１１に使用される光学用樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸トロフルオロエチル、ポリメタクリル酸イソブチル、ポリアクリル酸メチル、ポリα−ブロムアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸−２、３−ジブロムプロピル、フタル酸ジアリル、ポリメタクリル酸フェニル、ポリ安息香酸ビニル、ポリメタクリル酸ペンタクロルフェニル、ポリクロルスチレン、ポリビニルナフタレン、ポリビニルカルバゾール、シリコーンポリマーの他に、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、エン−チオール系樹脂、チオウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂などに分類される様々な樹脂材料や、フォトポリマーを使用することができる。
【００２４】
なお、表面１１ａの加工については、機械的加工以外にも、ドライエッチング、ホログラム（フォトポリマーに干渉光を照射する）などの加工が適用可能である。
或いは、第１の光学層１１を（その表面１１ａと共に）成形してもよい。成形方法としては、射出成形の他、光硬化型樹脂による成形、加熱硬化型樹脂による成形が適用可能である。
【００２５】
なお、このうち、光硬化型樹脂による成形が、材料の種類の豊富さ、形状転写性の高さ、生産性の高さなどの観点から、好ましい。
（工程２）
薄膜１３は、第１の光学層１１及び後述する第２の光学層１２の双方に対し密着する性質と、複合型光学素子の使用波長の光を十分に透過する性質（透過性）とを有する。
【００２６】
このような薄膜１３の形成には、次の（薄膜形成方法１）（薄膜形成方法２）の方法の何れかが適用可能である。
（薄膜形成方法１）エポキシ系、アクリル系、シアノアクリル酸エステル系、ウレタン系の接着剤を、薄く塗布する。
（薄膜形成方法２）無機酸化物を薄く成膜し、好ましくは、成膜後にシランカップリング処理を施す。
【００２７】
ここで、薄膜１３はなるべく薄く成膜することが好ましい（詳細は後述）。その点、（薄膜形成方法１）よりも（薄膜形成方法２）の方が薄くすることが可能なので好ましい。また、（薄膜形成方法２）によれば、薄膜１３の均一性を高くすることが可能なので好ましい。また、（薄膜形成方法２）は、薄膜１３の屈折率を所望の値（後述）に設定することが容易な点でも好ましい。
【００２８】
以下、（薄膜形成方法２）について詳しく説明する。
薄膜１３の材料に使用すべき無機酸化物の種類に特に制限は無いが、例えば、酸化シリコンＳｉＯ_２、酸化チタンＴｉＯ_２、酸化アルミニウムＡｌ_２Ｏ_３、酸化スズ（ＩＩ）ＳｎＯ_２、酸化ジルコニウムＺｒＯ_２などの１種又は混合である。
【００２９】
なお、混合にすれば、薄膜１３の屈折率の制御がさらに容易になる。例えば、低屈折率の酸化シリコンＳｉＯ_２と高屈折率の酸化チタンＴｉＯ_２とを混合し、その混合比を調整することで、薄膜１３の屈折率を各種に設定できる。
また、無機酸化物の成膜方法には、真空蒸着やスパッタリングなどの真空成膜法、又は無機酸化物アルコキシドのアルコール溶液を塗布後に加熱する所謂ゾルーゲル法が適用可能である。
【００３０】
なお、前者の真空成膜法の方が、薄膜１３の均一性を高め、しかも薄くすることが可能な点で好ましい。また、煩雑な後処理又は前処理をしなくとも確実に第１の光学層１１と第２の光学層１２との密着性が高まる点でも好ましい。
なお、ゾルーゲル法において確実に密着性を高めるには、予め、第１の界面１１ａを活性化する必要がある。活性化の方法としては、紫外線照射、アルカリ溶液へ浸漬、プラズマ照射などがある。
【００３１】
また、この（薄膜形成方法２）においては、薄膜１３の表面１３ａとその後に形成される第２の光学層１２との密着性をさらに強固にするために、成膜後の表面１３ａに対し、シランカップリング処理を施すことが好ましい。
シランカップリング処理では、例えば、シランカップリング剤の水／アルコール溶液（必要に応じて酢酸を添加）を、ディッピング、或いはスピンコートなどにより薄膜１３の表面１３ａに塗布後、８０度前後に加熱する。
【００３２】
（工程３）
第２の光学層１２（屈折率ｎ_２の光学用樹脂）の形成方法としては、第１の光学層１１の形成に適用し得る各種方法（上述）の何れでも、成形が適用可能である。成形としては、射出成形の他、光硬化型樹脂による成形、加熱硬化型樹脂による成形が適用可能である。
【００３３】
なお、そのうち、光硬化型樹脂による成形が、材料の種類の豊富さ、形状転写性の高さ、生産性の高さなどの観点から、好ましい。
以下、光硬化型樹脂による成形を適用した場合について説明する。
図４は、第２の光学層１２の形成方法（光硬化型樹脂による成形）を詳細に説明する図である。
【００３４】
薄膜１３の表面１３ａの上に、適量の光硬化型樹脂（屈折率ｎ_２）の未硬化物１２’を滴下する（図４（ａ））。
次に、第２の光学層１２の表面１２ａの反転形状（ここでは平面）の成形面１５ａを有した金型１５（図４（ｂ））を用意し、その成形面１５ａを表面１３ａに対して第２の光学層１２の厚さの設計値分だけ近接させると共に、第１の光学層１１の側から硬化用の光を照射し（図４（ｃ））、未硬化物１２’を硬化させる。硬化が完結したら光照射を停止し、離型する（図４（ｄ））。
【００３５】
なお、金型１５の代わりにガラスなどの透明な部材（硬化用の光に対し透明な部材）からなる型を使用すれば、上記した照射方向とは反対方向から硬化用の光を照射できる。
図５は、本実施形態の複合型光学素子の断面の部分拡大図である。
以上のように製造される本実施形態の複合型光学素子には、図５に拡大して示すように、第１の光学層１１と第２の光学層１２との接合面Ｓ１に薄膜１３が介在する。その薄膜１３は、複合型光学素子の光学性能、特に接合面Ｓ１の光学的機能（ここでは回折作用）に影響を与えないことが望ましい。
【００３６】
そこで、本実施形態において、薄膜１３の厚さｔは、なるべく薄く、少なくとも、接合面Ｓ１に付与される凹凸の高さ（ここでは、第１の光学層１１の表面１１ａに付与された凹凸の高さ）Ｌの１／１０以内に抑えられることが好ましい。なお、上記工程２に真空成膜法が適用される場合、薄膜１３の膜厚ｔは成膜時間などにより簡単に制御できる。
【００３７】
ところで、薄膜１３は、第１の光学層１１の表面１１ａに密着して成膜されるので、第１の光学層１１と薄膜１３との界面（表面１１ａ）が接合面Ｓ１の光学的機能を悪化させる可能性は無い。
しかし、薄膜１３と第２の光学層１２との界面（表面１３ａ）は、工程２における薄膜１３の成膜精度によってはその面精度が悪くなる可能性があるので、接合面Ｓ１の光学的機能を悪化させる可能性がある。
【００３８】
そこで、本実施形態において、薄膜１３と第２の光学層１２との屈折率差は、第１の光学層１１と第２の光学層１２との屈折率差に対して十分に小さく設定される、つまり、薄膜１３の屈折率は、第２の光学層１２となるべく近い値に設定されることが好ましい。実質的には屈折率差が０．０１以下となればよい。
このように、薄膜１３と第２の光学層１２との屈折率差が小さければ、たとえ薄膜１３の表面１３ａの面精度が多少悪くとも、その表面１３ａにおける入射光の進行方向のずれは小さくなるので、薄膜１３を光学的には第２の光学層１２と同一層とみなせる。よって、表面１３ａによる影響はほとんど無くなる。
【００３９】
なお、上記工程２に（薄膜形成方法１）が適用される場合、薄膜１３の屈折率は使用する接着剤の種類を最適化することにより設定できる。
また、上記工程２に（薄膜形成方法２）が適用される場合、薄膜１３の屈折率は、使用する無機酸化物の種類の最適化、又は、使用する無機酸化物の組み合わせ及びその混合比の最適化により設定できる。
【００４０】
図６は、本実施形態の複合型光学素子の層構造のバリエーションを説明する図である。
上記実施形態では、２層構造の複合型光学素子について説明したが、３つ以上の多層構造とする場合もあるので、以下に補足説明する。
先ず、３層以上の多層構造とするには、上記工程２と工程３とを繰り返し行えばよい。
【００４１】
この際、第ｎの薄膜１３_ｎ（第ｎの光学層１１_ｎの表面に形成される薄膜）と第（ｎ＋１）の光学層１１_{（ｎ＋１）}との屈折率差は、第ｎの光学層１１_ｎと第（ｎ＋１）の光学層１１_{（ｎ＋１）}との屈折率差に対して十分に小さく設定されることが好ましい。
つまり、第ｎの薄膜１３_ｎの屈折率ｎ_ｎは、その後から形成される第（ｎ＋１）の光学層１１_{（ｎ＋１）}の屈折率になるべく近いことが好ましく、実質的には、屈折率差が０．０１以下に設定されることが望ましい。
【００４２】
なお、複合型光学素子の最終面ａ（表面）は、図６では平面の屈折面となっているが、他の光学面（例えば凸の球面や非球面、凹の球面や非球面、或いは回折面など不連続な光学面）にしてよいことは言うまでもない。
また、本実施形態では、複合型光学素子の各光学面を、平面、又は平面上に凹凸パターンの形成されたものとしたが、凹の球面又は非球面、凸の球面又は非球面、或いは、それら曲面上に凹凸パターンの形成されたものとしてもよい。
【００４３】
また、本実施形態では、樹脂製の光学層のみからなる複合型光学素子を説明したが、ガラス基板上に樹脂製の光学層を積層したものにも本発明は適用可能である（後述する実施例）。
因みに、樹脂製の光学層のみからなる複合型光学素子は、ガラス基板上に樹脂製の光学層を積層した後、ガラス基板を剥離することなどでも製造できる。
【００４４】
また、本実施形態において、隣接する２つの樹脂性の光学層のそれぞれの材料を、屈折率だけでなく分散特性も互いに異なるように選択し、またそれらの接合面を回折面とすれば、広い波長域に亘り高い回折効率を有した複合型回折光学素子を実現できる。
また、このような複合型回折光学素子は、カメラ、顕微鏡、双眼鏡、望遠鏡、ヘッドマウントディスプレイなどの他、半導体製造装置（特にそのアライメント光学系や照明光学系）や工作機械などの産業用機器、分光光度計などの測定装置、光通信に用いられる電装装置、増幅器、分波器、光トランシーバーや光回路素子などの光学装置に幅広く適用可能である。
【００４５】
図７は、本発明の複合型光学素子をカメラシステムの撮像光学系（所謂交換レンズ）に適用した例を示す図である。この撮像光学系は、不図示のカメラ本体に着脱可能である。
図７において矢印で示すのが、本発明が適用された複合型光学素子１０（樹脂層１、２の接合面Ｓに薄膜３が形成されている。）である。この複合型光学素子１０の接合面Ｓをはじめとする各光学面の形状、及び各光学層及び薄膜の材料は、撮像光学系の色収差を補正するよう選択されている。これにより、撮像光学系の性能を高めている。
【００４６】
そして、この複合型光学素子１０は、樹脂層１、２の接合面Ｓの密着強度が高いので、撮像光学系の全体の性能を高めるだけでなく、撮像光学系の耐環境性、ひいてはカメラシステムの耐環境性を高く保つこともできる。
言うまでもないが、本発明の複合型光学素子は、レンズ一体型のカメラに適用することもできる。
【００４７】
【実施例】
図８、図９、図１０を参照して本発明の実施例について説明する。
本実施例は、ガラス基板２０上に、第１の光学層２１、第２の光学層２２を積層した複合型フレネルゾーンプレートを製造するものである（図１０（ｃ）参照）。
【００４８】
図８は、第１の光学層２１の形成手順、図９は、薄膜２３の形成手順、図１０は、第２の光学層２２の形成手順を説明する図である。
先ず、第１の光学層２１の材料として、紫外線硬化型樹脂の一種である、６官能環状ウレタンアクリレートとイソボルニルメタクリレートの混合物（ｄ線に対する屈折率ｎｄ_１＝１．４９０）を用意し、この混合物の未硬化物２１’を、ガラス基板（光学ガラスである。）２０上に滴下した（図８（ａ））。
【００４９】
図８（ｂ）に示すようなフレネルゾーンプレートの反転形状（格子高さＴ＝１２．４μｍ、ピッチ３ｍｍ（中心部）〜１６０μｍ（周辺部））の成形面２５ａを有した金型２５を用意し、その成形面２５ａを未硬化物２１’の表面に当ててガラス基板２０の全体に押し広げると共に、ガラス基板２０側から紫外線（ＵＶ）を照射した（図８（ｃ））。
【００５０】
その後、未硬化物２１’が硬化した時点で、紫外線照射を停止し、離型して第１の光学層２１を完成させた（図８（ｄ））。
さらに、第１の光学層２１の上に、薄膜２３として、酸化シリコンＳｉＯ_２、酸化チタンＴｉＯ_２の混合膜（屈折率ｎ_３＝１．５４）を、厚さｔが約０．１μｍになるよう真空蒸着法で成膜した（図９（ａ）（ｂ））。
【００５１】
その後、シランカップリング剤としてγ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランの酢酸／エタノール溶液を、薄膜２３の表面２３ａにスピンコートした後、８０℃で５分間加熱処理を施した（図９（ｃ））。
次に、第２の光学層２２の材料として、紫外線硬化型樹脂の一種であるエトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート（ｄ線に対する屈折率ｎｄ_２＝１．５４１）を用意し、その未硬化物２２’を薄膜２３の表面２３ａに滴下した（図１０（ａ））。
【００５２】
図１０（ｂ）に示すような平面の成形面１５ａを有した金型１５を用意し、その成形面１５ａを未硬化物２２’の表面に当てて第１の光学層２１の全体に押し広げると共にガラス基板２０側から紫外線（ＵＶ）を照射した。
その後、未硬化物２２’が硬化した時点で紫外線照射を停止し、離型して第２の光学層２２を完成させた（図１０（ｃ））。
【００５３】
以上のようにして完成した複合型フレネルゾーンプレートは、接合面Ｓ２に薄膜２３（酸化シリコンＳｉＯ_２と酸化チタンＴｉＯ_２との混合膜）が形成されたことにより、第１の光学層２１と第２の光学層２２とが強固に密着した。
【００５４】
しかも、薄膜２３は、その厚さｔ（＝０．１μｍ）がゾーンプレートの凹凸の高さＴ（＝１２．４μｍ）と比較して十分に小さく、かつその屈折率ｎ_３（＝１．５４）が第２の光学層２２の屈折率ｎ_２（＝１．５４１）に十分に近いので、ゾーンプレートとしての機能は、十分に高く得られた。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したとおり本発明によれば、樹脂同士の接合面からなる光学面を有しつつも密着強度の高い複合型光学素子、及びその複合型光学素子の製造方法、及び高性能かつ耐環境性の高い光学装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の複合型光学素子の構成を説明する図である。
【図２】複合型光学素子の接合面Ｓ１のバリエーションを示す図である。
【図３】実施形態の複合型光学素子の製造手順を説明する図である。
【図４】第２の光学層１２の形成方法（光硬化型樹脂による成形）を詳細に説明する図である。
【図５】実施形態の複合型光学素子の断面の部分拡大図である。
【図６】実施形態の複合型光学素子の層構造のバリエーションを説明する図である。
【図７】本発明の複合型光学素子をカメラシステムの撮像光学系（交換レンズ）に適用した例を示す図である。
【図８】実施例の第１の光学層２１の形成手順を説明する図である。
【図９】実施例の薄膜２３の形成手順を説明する図である。
【図１０】実施例の第２の光学層２２の形成手順を説明する図である。
【符号の説明】
１，１１，２１　第１の光学層
２，１２，２２　第２の光学層
３，１３，２３，　薄膜
１１ｎ　第ｎの光学層
１３ｎ　第ｎの薄膜
１２’，２２’　第２の光学層の材料の未硬化物
２１’　第１の光学層の材料の未硬化物
１５，２５　金型
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ　接合面

Claims (13)

1. 屈折率の異なる少なくとも２つの樹脂製の光学層が前記光学層の光学面上で積層された複合型光学素子において、
   前記２つの光学層の間に、前記２つの樹脂に対して密着性の良い透過性の薄膜を有する
   ことを特徴とする複合型光学素子。
2. 請求項１に記載の複合型光学素子において、
   前記薄膜と前記２つの光学層の何れか一方との屈折率差は、０．０１以下に抑えられている
   ことを特徴とする複合型光学素子。
3. 請求項１又は請求項２に記載の複合型光学素子において、
   前記薄膜は、無機酸化物からなる
   ことを特徴とする複合型光学素子。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の複合型光学素子において、
   前記光学層の光学面は、不連続な光学面である
   ことを特徴とする複合型光学素子。
5. 請求項４に記載の複合型光学素子において、
   前記薄膜の厚さは、前記光学層の光学面に付与された凹凸の高さの１／１０以内である
   ことを特徴とする複合型光学素子。
6. 屈折率の異なる樹脂製の第１の光学層と第２の光学層とを積層した複合型光学素子を製造する複合型光学素子の製造方法であって、
   前記第１の光学層を形成する第１の形成手順と、
   前記形成された前記第１の光学層の光学面上に、その第１の光学層及び前記第２の光学層の双方に対し密着する透過性の薄膜を成膜する成膜手順と、
   前記薄膜上に、前記第２の光学層を形成する第２の形成手順と
   を含むことを特徴とする複合型光学素子の製造方法。
7. 請求項６に記載の複合型光学素子の製造方法において、
   前記成膜手順では、
   前記薄膜の材料を、その薄膜と前記第２の光学層との屈折率差が０．０１以下になるよう選択する
   ことを特徴とする複合型光学素子の製造方法。
8. 請求項６又は請求項７に記載の複合型光学素子の製造方法において、
   前記成膜手順では、
   無機酸化物を成膜する
   ことを特徴とする複合型光学素子の製造方法。
9. 請求項８に記載の複合型光学素子の製造方法において、
   前記成膜手順では、
   前記無機酸化物を真空成膜法により成膜する
   ことを特徴とする複合型光学素子の製造方法。
10. 請求項８又は請求項９に記載の複合型光学素子の製造方法において、
    前記成膜手順では、
    成膜後の前記薄膜にシランカップリング処理を施す
    ことを特徴とする複合型光学素子の製造方法。
11. 請求項６〜請求項１０の何れか一項に記載の複合型光学素子の製造方法において、
    前記第１の形成手順では、
    前記第１の光学層の光学面を、不連続な光学面に加工する
    ことを特徴とする複合型光学素子の製造方法。
12. 請求項１１に記載の複合型光学素子の製造方法において、
    前記成膜手順では、
    前記薄膜の厚さを、前記第１の光学層の光学面に有する凹凸の高さの１／１０以内に設定した
    ことを特徴とする複合型光学素子の製造方法。
13. 入射光に対し所定の光学特性を付与する光学装置において、
    請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の複合型光学素子を少なくとも１つ備えた
    ことを特徴とする光学装置。

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