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公開番号2024091873
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-05
出願番号2024070036,2020024074
出願日2024-04-23,2020-02-17
発明の名称光学素子
出願人大日本印刷株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 5/18 20060101AFI20240628BHJP(光学)
要約【課題】照明条件によらずに、見やすいマークを備えた光学素子を提供する。
【解決手段】凹凸形状により構成されたマークを備えた光学素子であって、凹凸形状は、凹凸形状が設けられている面の法線方向から見て凸部と凹部との境界が複数の方向に向いて配置されている。これにより照明条件によらずに、視認性の良好なマークを実現することができる。また、マークに構成する回折格子は、特定のパターンを出射することができる回折格子の領域である単位領域がマーク内に複数配列されている。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
凹凸形状により構成された複数のマークを備えた光学素子であって、
複数の前記マークは、それぞれの寸法が異なり、かつ、それぞれが同じ形状である、光学素子。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記マークは、回折格子が配列された領域である単位領域を有する、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
凹凸形状により構成された複数のマークを備えた光学素子であって、
複数の前記マークは、それぞれの寸法が異なり、
前記マークは、回折格子が配列された領域である単位領域を有する、光学素子。
【請求項４】
マークを備えた光学素子であって、
前記マークは、回折格子が配列された領域である単位領域を備え、
前記単位領域に構成されている前記回折格子は、２レベルの回折格子であり、
前記単位領域は、前記回折格子が形成されている面の法線方向から見て凸部と凹部との境界が曲線と複数の線分を繋げた折れ線との双方を含んでいる、光学素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マークを備えた光学素子に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、センサーシステムの用途が拡大している。センサーには色々な種類があり、検出する情報も様々である。その中の１つの手段として、光源から対象物に対して光を照射し、反射してきた光から情報を得るというものがある。例えば、パターン認証センサー、赤外線レーダ等は、その一例である。
【０００３】
これらのセンサーの光源は、用途に応じた波長分布、明るさ、広がり等をもったものが使用される。光の波長は、可視光から赤外線までの範囲がよく用いられる。特に、赤外線は、外光の影響を受けにくく、不可視であり、対象物のやや内部を観察することも可能という特徴があるため、広く用いられている。また、光源の種類としては、ＬＥＤ光源、レーザ光源等が多く用いられる。例えば、遠いところを検知する場合には光の広がりが少ないレーザ光源が好適に用いられ、比較的近いところを検知する場合、ある程度の広がりを持った領域を照射する場合等にはＬＥＤ光源が好適に用いられる。
【０００４】
ところで、対象とする照射領域の大きさ、形状等は、必ずしも光源からの光の広がり（プロファイル）と一致しているとは限らず、拡散板、レンズ、遮蔽板等により光を整形する必要がある。光を整形する手段として、回折光学素子（ＤｉｆｆｒａｃｔｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＥｌｅｍｅｎｔ：ＤＯＥ）が挙げられる。これは異なる屈折率を持った材料が周期性を持って配列している場所を光が通過する際の回折現象を応用したものである。回折光学素子は、基本的に単一波長の光に対して設計されるが、理論的には、ほぼ任意の形状に光を整形することが可能である。また、回折光学素子では、照射領域内の光分布の均一性を制御することが可能である。回折光学素子のこのような特性は、不要な領域への照射を抑えることによる高効率化、光源数の削減等による装置の小型化等の点で有利となる。
また、回折光学素子は、レーザの様な平行光源、ＬＥＤの様な拡散光源のいずれにも対応可能であり、また、紫外光から可視光、赤外線までの広い範囲の波長に対して適用可能である。
【０００５】
このような回折光学素子は、高精度なセンサーに適用する場合、非常に高い精度が要求されることになる。高い精度を実現するためには、不具合の発生した回折光学素子の製造履歴を追跡できるようにする、トレーサビリティが重要である。また、製造工程中において素子の位置を正確に位置決めする必要もある。さらに、製造工程中で付着する塵埃等の検査も必要である。これら、トレーサビリティの確保、位置決め、検査等のために、素子の外縁部等にマークが設けられる場合がある。また、このようなマークは、回折光学素子に限らず、例えば、マイクロレンズアレイを備えた光学素子等においても、用いられる場合がある。
【０００６】
従来、このようなマークの視認性の向上を目的として、規則的に配列されたラインアンドスペースパターンと呼ばれるパターンを用いることが知られている（特許文献１）。
しかし、ラインアンドスペースパターンであっても、検査時の照明条件によっては、マークが見にくい場合があった。
又は、ショットピーニングやサンドブラスト等の加工により微細な凹凸をつけ、視認性を向上させる技術も知られている（特許文献２）。
しかし、アライメント加工による精度ズレが問題になること、散乱光に異方性をもたすことが難しいこと、追加工程によるコストアップといった課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１８－１８９９３９号公報
特開２０１５－４３４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、照明条件によらずに、見やすいマークを備えた光学素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【００１０】
第１の発明は、凹凸形状により構成されたマーク（２０，３０，４０，５０）を備えた光学素子（１）であって、前記凹凸形状は、前記凹凸形状が設けられている面の法線方向から見て凸部と凹部との境界が複数の方向に向いて配置されている光学素子（１）である。
（【００１１】以降は省略されています）

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