特開 2024-63817 回折光学素子及びこれを製造する金型

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024063817

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】回折光学素子及びこれを製造する金型

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/18 20060101AFI20240507BHJP

【ＦＩ】

G02B5/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022171918

(22)【出願日】2022-10-27

(71)【出願人】

【識別番号】522212882

【氏名又は名称】株式会社トッパンフォトマスク

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100116012

【弁理士】

【氏名又は名称】宮坂 徹

(72)【発明者】

【氏名】小林 淳

(72)【発明者】

【氏名】松井 崚

【テーマコード（参考）】

2H249

【Ｆターム（参考）】

2H249AA03

2H249AA13

2H249AA39

2H249AA60

2H249AA62

(57)【要約】

【課題】スランテッド形状であってもコストの上昇を抑えることができる回折光学素子及びこれを製造する金型を提供する。
【解決手段】光透過性を有する基板１１１と、基板１１１に対して傾斜するように突設された光透過性を有する複数の畝部１１２ｂと、を備えた回折光学素子１１０であって、基板１１１の隣り合う畝部１１２ｂの間に位置する部分に曲面形状のラウンディング１１２ｄを有する溝部１１２ｃが形成されていることを特徴とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光透過性を有する基板と、前記基板に対して傾斜するように突設された光透過性を有する複数の畝部と、を備えた回折光学素子であって、
前記基板の隣り合う前記畝部の間に位置する部分に曲面形状のラウンディングを有する溝部が形成されている
ことを特徴とする回折光学素子。

【請求項2】

前記溝部は、底に前記ラウンディングを有し、前記ラウンディングは、前記底が平坦のときの光回折効率の値と同じ値以上の光回折効率となる大きさをなしている
ことを特徴とする請求項１に記載の回折光学素子。

【請求項3】

前記光回折効率は、二次光に対する値である
ことを特徴とする請求項２に記載の回折光学素子。

【請求項4】

前記ラウンディングは、深さ（Ｄ）が１１０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の回折光学素子。

【請求項5】

前記基板に布設されて前記畝部を突設された基礎部を有し、
前記ラウンディングが前記基礎部に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の回折光学素子。

【請求項6】

請求項１に記載の回折光学素子のパターン形状が形成され、前記回折光学素子の前記パターンを形成する押型を製造する金型であって、
基体部と、前記回折光学素子の前記パターンに対応して前記基体部に対して傾斜するように突設された複数の凸部とを備え、
前記基体部の隣り合う前記凸部の間に位置する部分に曲面形状のラウンディングを有する凹部が形成されている
ことを特徴とする金型。

【請求項7】

請求項１から５のいずれか一項に記載の回折光学素子を内蔵している
ことを特徴とする導光板。

【請求項8】

画像表示装置に用いられる
ことを特徴とする請求項７に記載の導光板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回折光学素子及びこれを製造する金型に関する。

【背景技術】

【0002】

現実世界とディスプレイ表示とを重畳して表示する画像表示装置である拡張現実（ＡＲ）用グラスや複合現実（ＭＲ）用グラスは、現実世界を視認するための透明なレンズ部を有すると共に、つる部等に実装されたディスプレイの表示を瞳に導く導光板が装着されている。ＡＲ用グラスやＭＲ用グラスに装着される導光板は、ＡＲ用グラスやＭＲ用グラスの装着性やデザイン性の観点から、小さくて薄く軽量であることが求められている。

【0003】

このような導光板としては、回折光学素子（ＤＯＥ）を利用したものが知られている。このＤＯＥを利用した導光板は、図１６に示すように、光γを導波させる基板２と、光γを基板２内に導く入力格子（ＩＧ）３と、光γを拡大する射出瞳拡大格子（ＥＰＥＧ）４と、光γを基板２から外部へ導く出力格子（ＯＧ）５とを有している。

【0004】

このような導光板１においては、光γが、入力格子３に入射されると、基板２の内部を進行するように入力格子３で回折されて射出瞳拡大格子４へ案内される。射出瞳拡大格子４に入力した光γは、図１７に示すように、波長毎に拡大された後に出力格子５へ案内され、出力格子５から基板２の外部へ出射されるようになっている。

【0005】

このような上記格子３～５等の回折光学素子は、例えば、ナノインプリントを適用して製造することができる。具体的には、例えば、図１８に示すように、まず、シリコンや石英等の光透過性を有するリジッドな平板形状の金型材料２１を用意して（図１８Ａ参照）、これに電子線ビームを照射して目的とする形状のパターンを形成することにより、基体部２１ａ上に凸部２１ｂ及び凹部２１ｃを有する金型（原型）２０を作製する（図１８Ｂ参照）。

【0006】

続いて、金型２０に形成されたパターンに合わせて熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂等の押型材料３１を金型２０に設けて溶融固化させる（図１８Ｃ参照）。そして、金型２０から離型することにより、金型２０のパターンを転写した凸部３１ｂ及び凹部３１ｃを基体部３１ａ上に有する押型３０を作製する（図１８Ｄ参照）。

【0007】

次に、ガラス等の基板１１上に紫外線硬化性樹脂等の樹脂材料１２を布設して（図１８Ｅ参照）、押型３１を樹脂材料１２に押し付けて押型３１のパターンを転写すると共に紫外線照射等により樹脂材料１２を固化させる（図１８Ｆ参照）。そして、押型３１を離型することにより（図１８Ｇ参照）、回折光学素子１０を作製することができる。

【0008】

このようにして製造される回折光学素子１０は、図１９に示すように、基板１１上の基礎部１２ａ上に複数の畝部１２ｂが設けられると共に、隣り合う畝部１２ｂの間に溝部１２ｃがそれぞれ形成される。そして、回折光学素子１０は、入射された光γの方向と異なる方向へ光γを出射することができるように、その材料の屈折率が設定されると共に、ピッチ等の大きさが設定されている。

【0009】

なお、回折光学素子は、特定次数の回折強度を高めることができるように、図２０Ａ～２０Ｅに示すような各種の形状が考えられている。具体的には、その形状は、図２０Ａが「バイナリ（２Ｄ）」、図２０Ｂ，２０Ｃが「バイナリ（マルチ）」、図２０Ｄが「ブレイズド（３Ｄ）」、図２０Ｅが「スランテッド（３Ｄ）」と言われており、図２０Ａ～２０Ｅの順に回折強度が強くなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０２２－０９２７１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

図２０Ｅに示すようなスランテッド形状の回折光学素子においては、基板の厚さ方向に対して畝部が傾斜するようにして突設されていることから、前述したようにナノインプリントで製造すると、以下のような問題があった。

【0012】

すなわち、上述したように、ナノインプリントの金型２０に押型材料３１を設けて押型３０を形成して離型するときに、金型２０や押型３０の凸部２１ｂ，３１ｂの先端部分に負荷が掛かり易く（図２１Ａ参照）、先端部分が損傷し易くなっていた。同様に、基板１１上の樹脂材料１２に押型３０を押し付けて回折光学素子１０を形成して離型するときに、押型３０の凸部３１ｂや回折光学素子１０の畝部１２ｂの先端部分に負荷が掛かり易く（図２１Ｂ参照）、先端部分が損傷し易くなっていた。

【0013】

そのため、スランテッド形状の金型２０や押型３０は、他の形状よりも寿命が短くなり易くなると共に、スランテッド形状の回折光学素子１０も、他の形状よりも歩留まりが低くなり易く、高コスト化の一因となっていた。

【0014】

このようなことから、本発明は、スランテッド形状であってもコストの上昇を抑えることができる回折光学素子及びこれを製造する金型を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

前述した課題を解決するための、本発明に係る回折光学素子は、光透過性を有する基板と、前記基板に対して傾斜するように突設された光透過性を有する複数の畝部と、を備えた回折光学素子であって、前記基板の隣り合う前記畝部の間に位置する部分に曲面形状のラウンディングを有する溝部が形成されていることを特徴とする。

【0016】

また、本発明に係る回折光学素子は、上述した回折光学素子において、前記溝部が、底に前記ラウンディングを有し、前記ラウンディングは、前記底が平坦のときの光回折効率の値と同じ値以上の光回折効率となる大きさをなしていると好ましい。

【0017】

また、本発明に係る回折光学素子は、上述した回折光学素子において、前記光回折効率が、二次光に対する値であると好ましい。

【0018】

また、本発明に係る回折光学素子は、上述した回折光学素子において、前記ラウンディングの深さ（Ｄ）が１１０ｎｍ以下であると好ましい。

【0019】

また、本発明に係る回折光学素子は、上述した回折光学素子において、前記基板に布設されて前記畝部を突設された基礎部を有し、前記ラウンディングが前記基礎部に形成されていると好ましい。

【0020】

そして、本発明に係る金型は、本発明に係る回折光学素子のパターン形状が形成され、前記回折光学素子の前記パターンを形成する押型を製造する金型であって、基体部と、前記回折光学素子の前記パターンに対応して前記基体部に対して傾斜するように突設された複数の凸部とを備え、前記基体部の隣り合う前記凸部の間に位置する部分に曲面形状のラウンディングを有する凹部が形成されていることを特徴とする。

【0021】

くわえて、本発明に係る導光板は、本発明に係る回折光学素子を内蔵していることを特徴とする。

【0022】

また、本発明に係る導光板は、上述した導光板において、画像表示装置に用いられると好ましい。

【発明の効果】

【0023】

本発明に係る回折光学素子によれば、製造するにあたって押型を引き離すときの、畝部や押型の凸部の先端部分に掛かる負荷を大幅に低減することができ、先端部分の損傷を大きく抑制することができる。そのため、歩留まりを高めることができると共に、スランテッド形状の押型の寿命を延ばすことができる。その結果、スランテッド形状であってもコストの上昇を抑えることができる。

【0024】

また、本発明に係る金型によれば、製造するにあたって押型を引き離すときの、押型も含めた凸部の先端部分に掛かる負荷を大幅に低減することができ、先端部分の損傷を大幅に抑制することができる。そのため、スランテッド形状であっても寿命を延ばすことができると共に、スランテッド形状の押型の歩留まりを高めることができる。その結果、スランテッド形状であってもコストの上昇を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明に係る回折光学素子の主な実施形態の概略構造を表す斜視図である。

【図2】図１の平面図である。

【図3】図２のIII－III線断面矢線視図である。

【図4】本発明に係る金型の主な実施形態の概略構造を表す斜視図である。

【図5】図４の平面図である。

【図6】図５のVI－VI線断面矢線視図である。

【図7】図４の金型の製造方法及び図１の回折光学素子の製造方法の説明図である。

【図8】図７の製造方法における離型時の説明図である

【図9】電子線スポットビームを説明する概略図である。

【図10】電子線可変成形ビームを説明する概略図である。

【図11】回折光学素子の主要部のサイズを説明する一部抽出拡大断面図である。

【図12】回折光学素子の内部へ入射した光を説明するモデル図である。

【図13】本発明に係る回折光学素子の実施例におけるラウンディングの深さＤとＴＭ偏光のときの＋２次回折光の光回折効率との関係を表すグラフである。

【図14】本発明に係る回折光学素子の実施例におけるラウンディングの深さＤとＴＥ偏光のときの＋２次回折光の光回折効率との関係を表すグラフである。

【図15】本発明に係る回折光学素子の実施例におけるラウンディングの深さＤとＴM偏光のときの＋２次回折光の光回折効率及びＴＥ偏光のときの＋２次回折光の光回折効率の平均値との関係を表すグラフである。

【図16】導光板の一例の概略構造を説明する斜視図である。

【図17】図１６の導光板の機能を説明するモデル図である。

【図18】回折光学素子の製造方法の一例の説明図である。

【図19】回折光学素子の一例の概略構造を表す断面図である。

【図20】回折光学素子の他の例の概略構造を表す断面図である。

【図21】スランテッド形状のときの図１８の製造方法における離型時の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明に係る回折光学素子及びこれを製造する金型の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではなく、各実施形態でそれぞれ説明している技術的事項を必要に応じて適宜組み合わせることが可能なものである。また、図面においては、理解を容易にするために回折光学素子の概略構成を記載しており、適宜、寸法や縮尺等を実際と変えて記載している場合がある。

【0027】

［主な実施形態］
本発明に係る回折光学素子及びこれを製造する金型の主な実施形態を図１～１０に基づいて以下に説明する。

【0028】

本実施形態に係る回折光学素子は、図１～３に示すように、光透過性を有する無色透明なガラス等からなる基板１１１上に、光透過性を有する無色透明な樹脂等からなる基礎部１１２ａが布設されている。基礎部１１２ａ上には、光透過性を有する無色透明な樹脂等からなる複数の畝部１１２ｂが基板１１１の面１１１ａ（図１～３中、Ｘ－Ｙ平面）に対して傾斜するように（図１～３中、Ｚ軸に対して傾くように）それぞれ突設されており、スランテッド形状となっている。

【0029】

隣り合う畝部１１２ｂの間には、溝部１１２ｃがそれぞれ形成されている。溝部１１２ｃの底、すなわち、隣り合う畝部１１２ｂの間の基礎部１１２ａの面上には、溝部１１２ｃの長手方向（図１～３中、Ｘ軸方向）に直交する方向に沿った断面形状（図１～３中、Ｙ－Ｚ断面形状）で凹型の曲面をなすラウンディング１１２ｄが夫々形成されている。

【0030】

言い換えると、基板１１１の隣り合う畝部１１２ｂの間に位置する部分に、曲面形状のラウンディング１１２ｄを底に有する溝部１１２ｃがそれぞれ形成されている。これらラウンディング１１２ｄは、溝部１１２ｃの底が平坦、すなわち、基板１１１の面１１１ａに沿って形成されているときの光回折効率の値と同じ値以上の光回折効率となる大きさの曲面（曲率）をなしている。

【0031】

なお、「光回折効率」とは、入射光量に対する回折光量の割合のことである。ここで、回折光量として、１次回折の光量や３次回折の光量を用いることもできるが、ここでは２次回折の光量を用いた。

【0032】

他方、回折光学素子１１０の製造に使用する本実施形態に係る金型（原型）は、図４～６に示すように、シリコンや石英等の光透過性を有する平板形状の基体部１２１ａ上に、回折光学素子１１０のパターンに対応した凸部１２１ｂが一体的に複数突設されている。これら凸部１２１ｂは、基体部１２１ａに対して（図４～６中、Ｘ－Ｙ平面に対して）傾斜するように（図４～６中、Ｚ軸に対して傾くように）基体部１２１ａ上に複数突設されたスランテッド形状となっている。

【0033】

隣り合う凸部１２１ｂの間には、凹部１２１ｃがそれぞれ形成されている。凹部１２１ｃの底、すなわち、隣り合う凸部１２１ｂの間の基体部１２１ａの面上には、凹部１２１ｃの長手方向（図４～６中、Ｘ軸方向）に直交する方向に沿った断面形状（図４～６中、Ｙ－Ｚ断面形状）で凹型の曲面をなすラウンディング１２１ｄが夫々形成されている。

【0034】

言い換えると、基体部１２１ａの隣り合う凸部１２１ｂの間に位置する部分に、曲面形状のラウンディング１２１ｄを底に有する凹部１２１ｃがそれぞれ形成されている。これらラウンディング１２１ｄは、回折光学素子１１０の溝部１１２ｃの底のラウンディング１１２ｄと同じ大きさの曲面（曲率）をなしている。

【0035】

このような本実施形態に係る金型１２０の製造方法及び金型１２０を使用したナノインプリントによる本実施形態に係る回折光学素子１１０の製造方法を次に説明する。

【0036】

まず、シリコンや石英等の光透過性を有するリジッドな平板形状の金型材料１２１を用意して（図７Ａ参照）、これにレンズＬを介して光源Ｓからの電子線ビームである電子線スポットビームＢｓを照射して（図９参照）、目的とするスランテッド形状に形成する。これにより、傾斜した凸部１２１ｂ及び凹部１２１ｃを基体部１２１ａ上に有すると共にラウンディング１２１ｄを形成された金型（原型）１２０を作製する（図７Ｂ参照）。

【0037】

続いて、金型１２０に形成された上述のパターンに合わせて熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂等の押型材料１３１を金型１２０に設けて溶融固化させる（図７Ｃ参照）。そして、金型１２０から離型することにより、金型１２０のパターンを転写した凸部１３１ｂ及び凹部１３１ｃを基体部１３１ａ上に有する押型１３０を作製する（図７Ｄ参照）。このようにして作製された押型１３０の凸部１３１ｂの先端（図７Ｄ中、下端）は、金型１２０のラウンディング１２１ｄの曲面に対応した形状のラウンディング１３１ｄが転写されて形成されている。

【0038】

そのため、図８Ａに示すように、金型１２０から押型１３０を引き離すとき、押型１３０の凸部１３１ｂの先端のラウンディング１３１ｄが、金型１２０のラウンディング１２１ｄや凹部１２１ｃの開口部周辺で引っ掛かってしまうことを防止することができる。これにより、金型１２０や押型１３０の凸部１２１ｂ，１３１ｂの先端部分に掛かる負荷を大幅に低減することができ、金型１２０や押型１３０の凸部１２１ｂ，１３１ｂの損傷を大きく抑制することができる。

【0039】

次に、ガラス等の基板１１１上に紫外線硬化性樹脂等の光透過性を有する樹脂材料（屈折率：１．７～２．２程度）１１２を布設して（図７Ｅ参照）、押型１３１を樹脂材料１１２に押し付けて押型１３１のパターンを転写すると共に紫外線照射等により樹脂材料１１２を固化させる（図７Ｆ参照）。

【0040】

そして、押型１３１を離型することにより（図７Ｇ参照）、回折光学素子１１０を作製することができる。このようにして作製された回折光学素子１１０の溝部１１２ｃの底には、押型１３０の凸部１３１ｂの先端（図７Ｇ中、下端）の形状が転写、すなわち、金型１２０のラウンディング１２１ｄの曲面に対応したラウンディング１１２ｄが形成されている。

【0041】

そのため、図８Ｂに示すように、回折光学素子１１０から押型１３０を引き離すとき、押型１３０の凸部１３１ｂの先端のラウンディング１３１ｄが、回折光学素子１１０のラウンディング１１２ｄや溝１１２ｃの開口部周辺で引っ掛かってしまうことを防止することができる。これにより、回折光学素子１１０の畝部１１２ｂや押型１３０の凸部１３１ｂの先端部分に掛かる負荷を大幅に低減することができ、回折光学素子１１０の畝部１１２ｂや押型１３０の凸部１３１ｂの損傷を大きく抑制することができる。

【0042】

そして、このようにして得られた回折光学素子１２０を内蔵する導光板は、画像表示装置であるＡＲ用グラスやＭＲ用グラスに装着され、つる部等に実装されたディスプレイの表示を瞳に導いて、透明なレンズ部から視認された現実世界に合成することができるようになる。

【0043】

このような本実施形態に係る金型１２０においては、先に説明したように、金型１２０から押型１３０を引き離すときの、金型１２０や押型１３０の凸部１２１ｂ，１３１ｂの先端部分の損傷を大きく抑制することができる。そのため、スランテッド形状の金型１２０の寿命を延ばすことができると共に、スランテッド形状の押型１３０の歩留まりを高めることができ、コストの上昇を抑えることができる。

【0044】

また、本実施形態に係る回折光学素子１２０においては、先に説明したように、回折光学素子１２０から押型１３０を引き離すときの、回折光学素子１１０の畝部１１２ｂや押型１３０の凸部１３１ｂの先端部分の損傷を大きく抑制することができる。そのため、スランテッド形状の押型１３０の寿命を延ばすことができると共に、スランテッド形状の回折光学素子１２０の歩留まりを高めることができ、コストの上昇を抑えることができる。

【0045】

したがって、本実施形態に係る回折光学素子１２０及び金型１１０によれば、スランテッド形状であってもコストの上昇を抑えることができる。

【0046】

また、回折光学素子１２０は、ラウンディング１１２ｄが、溝部１１２ｃの底が平坦のときの光回折効率の値と同じ値以上の光回折効率となる大きさの曲面（曲率）をなしているので、光学特性の向上も併せて図ることができる。

【0047】

また、従来は、金型材料に電子線ビームを照射してエッチングにより溝部の底に角部を形成するために、エッチングレートの小さい金型材料（例えば、Ｓｉ等）上にエッチングレートの大きい金型材料（例えば、ＳｉＯ_２等）を設けてエッチングレートの相違を利用していた。

【0048】

しかしながら、本実施形態に係る金型１１０は、凹部１２１ｃの底にラウンディング１２１ｄが形成されている、すなわち、凹部１２１ｃの底に角部を形成する必要がない。そのため、エッチングレートの異なる二種類の金型材料を重ね合わせて適用する必要がなく、材料費及び製作に要する手間を削減することができ、低コスト化をさらに図ることができる。

【0049】

また、電子線スポットビームＢｓにより円形パターンを並べるように金型１２０を加工することができるので、スランテッド形状の金型１２０を製造する際の金型材料１２１の加工を容易に行うことができる。

【0050】

［他の実施形態］
なお、前述した実施形態においては、先端部が円形状の電子線スポットビームＢｓを金型材料１２１に照射して金型１２０を加工するようにしたが、本発明はこれに限らない。他の実施形態として、例えば、図１０に示すように、光源Ｓから複数の成形スリットＦ１，Ｆ２及びレンズＬを介することにより、先端部を四角形状とした電子線ビームである電子線可変成形ビームＢｖを金型材料１２１に照射して金型１２０を加工することも可能である。

【0051】

しかしながら、前述した実施形態のように、先端部が円形状の電子線スポットビームＢｓを金型材料１２１に照射して金型１２０を加工すると、スランテッド形状の金型１２０の加工を容易に行うことができるようになるので、好ましい。

【0052】

また、前述した実施形態においては、断面半円形状や半楕円形状のラウンディング１１２ｄを底に有する溝部１１２ｃが形成された回折光学素子１１０について説明した。しかしながら、本発明は、これに限らず、曲面形状のラウンディングを少なくとも一部に有する溝部が形成された回折光学素子であればよい。

【0053】

また、前述した実施形態において、畝部のピッチや傾斜の角度等の各種数値は一例であり、本発明は、これらの数値に限定されるものではなく、他の数値とすることも可能である。

【実施例0054】

本発明に係る回折光学素子及びこれを製造する金型並びに金型の製造方法の実施例を以下に具体的に説明する。なお、本発明は、具体的に説明する以下の実施例のみに限定されるものではない。

【0055】

〈光学シミュレーションモデルの構築〉
例として、青色（波長４５０ｎｍ）の入射光向けにシミュレーションモデルを構築した。回折光学素子の構造モデルは、図１１に示すように、ピッチＰを３５０ｎｍ、線幅Ｗを１５０ｎｍ、高さＨを３００ｎｍ、角度θを６０°、材料屈折率ｎを１．９とした。また、ラウンディングの形状モデルは、スランテッド形状をなす底面の深さＤで表して、ラウンディングの深さＤの増加に伴って、高さＨの値を減少させることによって、溝部の深さを一定に保持するようにした（Ｈ＋Ｄ＝const.）。そして、上記構造モデルと上記形状モデルとを重ね合わせることにより、光学シミュレーションモデルを構築した。

【0056】

〈光学シミュレーションモデルの実施〉
シミュレーションソフトとして、米国RSoft Design Group社製「DiffractMOD」を使用し、シミュレーション方法として、厳密結合波理論（ＲＣＷＡ）を適用した。また、図１２に示すように、回折光学素子に入射する光γは、基板に対して垂直方向（入射角０°）としＴＭ偏光及びＴＥ偏光をそれぞれ適用した。そして、ラウンディングの深さＤを変化させたときの、＋２次回折した光の回折効率（入射光量に対する回折光量の割合）をそれぞれ求めて、その平均値を算出した。

【0057】

〈光学シミュレーションの結果〉
その結果を下記の表１及び図１３～１５に示す。

【0058】

【表1】

【0059】

表１及び図１３～１５からわかるように、ラウンディングの深さＤが増加すると、ＴＭ偏光の光回折効率が減少するものの、ＴＥ偏光の光回折効率が増加することにより、深さＤが０のとき、すなわち、溝部の底が平坦のときと比べて、光回折効率は平均値が大きくなった。具体的には、ラウンディングの深さＤが１１０ｎｍ以下であると、光回折効率の平均値（５４％）を、溝部の底が平坦のときの光回折効率の平均値以上とすることができる。

【0060】

これらのことから、回折光学素子は、スランテッド形状であるとき、溝部の底にラウンディングを有すると、光学特性が向上することを確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明に係る回折光学素子及びこれを製造する金型は、スランテッド形状であってもコストの上昇を抑えることができるので、各種産業において、極めて有益に利用することができる。

【符号の説明】

【0062】

１１０ 回折光学素子
１１１ 基板
１１２ 樹脂材料
１１２ａ 基礎部
１１２ｂ 畝部
１１２ｃ 溝部
１１２ｄ ラウンディング
１２０ 金型（原型）
１２１ 金型材料
１２１ａ 基体部
１２１ｂ 凸部
１２１ｃ 凹部
１２１ｄ ラウンディング
１３０ 押型
１３１ 押型材料
１３１ａ 基体部
１３１ｂ 凸部
１３１ｃ 凹部
１３１ｄ ラウンディング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】