(57)【要約】【課題】耐熱性の高い光照射装置を提供する。【解決手段】光照射装置１は、入射した光を回折して出射する回折光学素子１０と、回折光学素子１０に対して光を投影する光源部３０と、を備え、回折光学素子１０は、凸部１１１ａが並んで配置される高屈折率部１１１と、凸部１１１ａの間に形成されている凹部１１２を含む低屈折率部１１４と、を有する少なくとも１層の回折層１１５と、回折層１１５のうちのいずれの回折層１１５よりも光源部３０からの光が出射する側に配置されたガラス層４１とを備える。【選択図】図３
2019041060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を回折して出射する回折光学素子と、
前記回折光学素子に対して光を投影する光源部と、
を備える光照射装置であって、
前記回折光学素子は、
凸部が並んで配置される高屈折率部と、前記凸部の間に形成されている凹部を含む低屈折率部と、を有する少なくとも１層の回折層と、
前記回折層のうちのいずれの回折層よりも前記光源部からの光が出射する側に配置されたガラス層と、
を備える光照射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光照射装置において、
前記ガラス層に積層された反射抑制層を備えること、
を特徴とする光照射装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の光照射装置において、
前記ガラス層は、前記回折層の基材を兼ねていること、
を特徴とする光照射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光照射装置において、
全ての前記回折層は、それぞれ、前記ガラス層を基材としており、
前記ガラス層の前記回折層とは反対側には、反射抑制層が積層されていること、
を特徴とする光照射装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の光照射装置において、
前記回折層は、基材の両面に配置されている構成を含むこと、
を特徴とする光照射装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の光照射装置において、
前記光源部は、
基板と、
前記基板に取り付けられた発光素子と、
前記基板に一体となって固定され、前記回折光学素子を保持する枠形のホルダとを備えること、
を特徴とする光照射装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の光照射装置において、
前記回折層のうち最も前記光源部に近い位置に設けられている前記回折層は、前記凸部及び前記凹部が前記光源部側を向いて配置されていること、
を特徴とする光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折光学素子を有する光照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、センサシステムの用途が拡大している。センサ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、赤外線レーダ等は、その一例である。
【０００３】
これらのセンサの光源は、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（Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  ：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。ＤＯＥ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、ＤＯＥ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。ＤＯＥ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、ＤＯＥ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】
例えば、特許文献１には、表面に凹凸構造が形成された複数枚の基板を組み合わせた光学素子が開示されている。
【０００６】
ところで、発光素子とＤＯＥとを組み合わせて１つの部品として光照射装置を構成して、これを用途に応じて基板上に実装するようにすると、取り扱いが容易である。その場合、他の各種部品とともに光照射装置も１つの部品として、ソルダーペースト（クリームはんだ）を挟んで基板上に配置された後、高温環境下でソルダーペーストを溶融させてはんだ付けされることが想定される。
【０００７】
ここで、ＤＯＥは、大量生産を想定すると、凹凸形状を樹脂により構成することが望ましいが、上述の実装工程における高温環境下におけるＤＯＥの耐熱性については、従来考慮されておらず、高温下において凹凸形状が変形するおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−８４６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、耐熱性の高い光照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
第１の発明は、入射した光を回折して出射する回折光学素子（１０，５０）と、前記回折光学素子（１０，５０）に対して光を投影する光源部（３０）と、を備える光照射装置（１）であって、前記回折光学素子（１０，５０）は、凸部（１１１ａ）が並んで配置される高屈折率部（１１１）と、前記凸部（１１１ａ）の間に形成されている凹部（１１２）を含む低屈折率部（１１４）と、を有する少なくとも１層の回折層（１１５）と、前記回折層（１１５）のうちのいずれの回折層（１１５）よりも前記光源部（３０）からの光が出射する側に配置されたガラス層（４１）と、を備える光照射装置（１）である。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明に記載の光照射装置（１）において、前記ガラス層（４１）に積層された反射抑制層（４２）を備えること、を特徴とする光照射装置（１）である。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明に記載の光照射装置（１）において、前記ガラス層（４１）は、前記回折層（１１５）の基材を兼ねていること、を特徴とする光照射装置（１）である。
【００１４】
第４の発明は、第３の発明に記載の光照射装置（１）において、全ての前記回折層（１１５）は、それぞれ、前記ガラス層（４１）を基材としており、前記ガラス層（４１）の前記回折層（１１５）とは反対側には、反射抑制層（４２）が積層されていること、を特徴とする光照射装置（１）である。
【００１５】
第５の発明は、第１の発明から第４の発明までのいずれかに記載の光照射装置（１）において、前記回折層（１１５）は、基材（１２）の両面に配置されている構成を含むこと、を特徴とする光照射装置（１）である。
【００１６】
第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかに記載の光照射装置（１）において、前記光源部（３０）は、基板（３２）と、前記基板（３２）に取り付けられた発光素子（３１）と、前記基板（３２）に一体となって固定され、前記回折光学素子（１０，５０）を保持する枠形のホルダ（２０）とを備えること、を特徴とする光照射装置（１）である。
【００１７】
第７の発明は、第１の発明から第６の発明までのいずれかに記載の光照射装置（１）において、前記回折層（１１５）のうち最も前記光源部（３０）に近い位置に設けられている前記回折層（１１５）は、前記凸部（１１１ａ）及び前記凹部（１１２）が前記光源部（３０）側を向いて配置されていること、を特徴とする光照射装置（１）である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、耐熱性の高い光照射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の光照射装置１の分解斜視図である。
【図２】光照射装置１の斜視図である。
【図３】光照射装置１の断面図である。
【図４】回折光学素子１０を説明する図である。
【図５】回折光学素子１０の構成を説明するための断面図である。
【図６】第２実施形態の光照射装置１の断面図である。
【図７】第３実施形態の光照射装置１の断面図である。
【図８】第４実施形態の光照射装置１の断面図である。
【図９】第４実施形態の光照射装置１の変形形態を示す図である。
【図１０】第５実施形態の光照射装置１の断面図である。
【図１１】第５実施形態の光照射装置１の変形形態を示す図である。
【図１２】ガラス層４１の両面に樹脂層１１を有する回折光学素子７０を含む構成の例を示す図である。
【図１３】ガラス層４１の両面に樹脂層１１を有する回折光学素子７０を含む構成の例を示す図である。
【図１４】ガラス層４１の両面に樹脂層１１を有する回折光学素子７０を含む構成の例を示す図である。
【図１５】ガラス層４１の両面に樹脂層１１を有する回折光学素子７０を含む構成の例を示す図である。
【図１６】ガラス層４１の両面に樹脂層１１を有する回折光学素子７０を含む構成の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の光照射装置１の分解斜視図である。
図２は、光照射装置１の斜視図である。
図３は、光照射装置１の断面図である。
図４は、回折光学素子１０を説明する図である。
なお、図１から図４を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
【００２２】
本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
本明細書中において、シート面とは、各シートにおいて、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであるとする。なお、板面、フィルム面に関しても同様であるとする。
また、本発明において透明とは、少なくとも利用する波長の光を透過するものをいう。例えば、仮に可視光を透過しないものであっても、赤外線を透過するものであれば、赤外線用途に用いる場合においては、透明として取り扱うものとする。
【００２３】
図１に示すように、光照射装置１は、回折光学素子１０と、ホルダ２０と、光源部３０と、カバーガラス４０とを備える。
回折光学素子（光学素子）１０は、回折現象により光の進行方向を制御する素子である。回折光学素子１０は、異なる周期構造を持つ複数の領域（部分周期構造）からなる回折格子群を有する。回折格子群は、例えば、図４に示すように、部分周期構造として、Ｂ〜Ｇ領域を有する。回折光学素子１０の回折格子群に入射した光は、Ｂ〜Ｇ領域での回折現象により、０〜９０°の範囲でほぼ均一な光として照射される。
【００２４】
図５は、回折光学素子１０の構成を説明するための断面図である。
回折光学素子１０は、樹脂層１１と、基材１２と、を備える。
樹脂層１１は、回折格子に対応する凹凸形状が形成された原版を用いて、例えば、基材上に塗布された紫外線硬化樹脂を賦型して凹凸形状を転写し、紫外線を照射して硬化させることにより形成できる。
【００２５】
紫外線硬化樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート等を用いることができる。なお、樹脂層１１を形成するための材料は、紫外線硬化樹脂に限定されない。樹脂層１１は、例えば、電子線硬化樹脂で形成してもよい。また、樹脂層１１は、熱硬化型や紫外線硬化型のＳＯＧ（Spin on Glass）を用いて構成してもよい。また、回折格子に対応する凹凸形状は、原版から賦型により転写する例に限らず、上記凹凸形状を有する原版から作製された樹脂の中間版を用いて賦型してもよい。
【００２６】
基材１２は、樹脂層１１を賦型する際のベースとなる部材である。基材１２としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、メタクリル酸メチル・ブタジエン・スチレン（ＭＢＳ）樹脂、メタクリル酸メチル・スチレン（ＭＳ）樹脂、アクリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂等の透明樹脂を用いることができる。
密着層１３は、基材１２上に塗布されて、紫外線硬化樹脂等との密着性を高めるための層である。
【００２７】
回折格子の凹凸形状は、図５に示すように、断面形状において、複数の凸部１１１ａが並んで配置された高屈折率部１１１を備えている。高屈折率部１１１は、断面の奥行き方向に延在している。
高屈折率部１１１は、図５では、凸部１１１ａを底部と頂部の２−ｌｅｖｅｌの形状とした例を図示しているが、凸部１１１ａを２−ｌｅｖｅｌよりも多い多段の階段形状としてもよい。
【００２８】
また、凸部１１１ａの間に形成されている凹部１１２及び凸部１１１ａの頂部付近の空間１１３を含む上方の領域には、空気が存在している。そのため、凹部１１２及び空間１１３は、高屈折率部１１１よりも屈折率が低い低屈折率部１１４となっている。これら高屈折率部１１１及び低屈折率部１１４が交互に並んで配置された周期構造により、光を整形する作用を備える回折層１１５が構成されている。
【００２９】
回折層１１５は、図４に示すように、異なる周期構造を持つ複数の領域Ｂ〜Ｇ等を有している。回折層１１５に入射した光は、領域Ｂ〜Ｇで複数方向に回折されるため、光を任意の形態に整形して照射できる。
回折層１１５の設計は、例えば、厳密結合波解析（ＲＣＷＡ）アルゴリズムを用いたＧｒａｔｉｎｇＭＯＤ（Ｒｓｏｆｔ社製）、反復フーリエ変換アルゴリズム（ＩＦＴＡ）を用いたＶｉｒｔｕａｌｌａｂ（ＬｉｇｈｔＴｒａｎｓ社製）等の各種シミュレーションツールを用いて行うことができる。
【００３０】
回折光学素子１０を赤外線用とする場合、凹部１１２の深さは、６５０ｎｍ以上であることが望ましい。より具体的には、例えば、波長７８０ｎｍ、屈折率１．６で計算した場合に、２−ｌｅｖｅｌでは６５０ｎｍ、４−ｌｅｖｅｌでは９７５ｎｍ、８−ｌｅｖｅｌでは１１３７ｎｍの深さがそれぞれ必要となる。
これが、例えば、９８０ｎｍのレーザ光に対し、屈折率を１．６とし、長辺±５０°×短辺±３．３°に広がる矩形の拡散形状を２−ｌｅｖｅｌで設計する場合に、回折光学素子１０の最適な深さは１０８７ｎｍ、最も細かい凹凸形状の幅は２５０ｎｍとなり、最大アスペクト比は４を越える。
このように、入射光の波長が長いほど、回折光学素子１０の最適深さも深くなるが、波長７８０ｎｍ以上の赤外線波長で利用する場合において、回折層１１５の凹部１１２の深さは、６５０ｎｍ以上が好ましく、９００ｎｍ以上であることが光学特性上より好ましい。
なお、凹部１１２の深さの上限は、凹凸形状のアスペクト比にもよるが、３μｍ以下、より好ましくは２μｍ以下であるならば、転写精度よく賦型できる。
【００３１】
次に、樹脂層１１の厚みについて説明する。
図５において、樹脂層１１から凹凸形状の深さｄ１分を除いた厚みｔ１は、賦型で形成するパターンの深さにもよるが、賦型で形成する凹凸形状の充填性の観点からｄ１以上とすることが好ましい。
また、樹脂層１１の厚みｔ２は、厚すぎると樹脂層の反りが生じ易くなるため２０μｍ以下とすることが好ましい。厚みの下限は、形成する回折層１１５の凹部１１２の深さにもよるが、２μｍ以上、好ましくは４μｍ以上とすることができる。
【００３２】
第１実施形態の光照射装置１では、回折光学素子１０は、回折層１１５の位置が、光の出射側（図３における上側）となるようにして配置されている。
【００３３】
ホルダ２０は、回折光学素子１０を搭載するための枠形に形成された部材である。ホルダ２０は、例えば、ポリアミド、ポリカーボネート等のエンジニアリングプラスチックにより形成される。ホルダ２０を変形しにくくするため、ポリカーボネート等にガラスファイバーを含有させてもよい。
ホルダ２０は、中央が貫通した開口部となっている。ホルダ２０は、回折光学素子１０の周縁部が載せられる頂部２０ａを備えている。そして、この頂部２０ａの上に、接着材６０を介して回折光学素子１０が載せられて固定されている。なお、本実施形態のホルダ２０の頂部２０ａは、平面で構成されているが、溝をさらに設けてもよい。
【００３４】
光源部３０は、回折光学素子１０に光を投影する。光源部３０は、赤外光、青色光等を発する発光素子３１を有している。発光素子３１としては、例えば、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）等のレーザ光源を用いてもよいし、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いてもよい。発光素子３１は、基板３２上に実装されている。なお、発光素子３１の形態によっては、配線３３を用いて基板と接続することもできる。
光源部３０は、ホルダ２０の背面側（図３中の下側）に、不図示の接着材等を用いて取り付けられる。
【００３５】
カバーガラス４０は、回折光学素子１０の回折層１１５よりも光源部３０からの光が出射する側に配置された部材であり、ガラス層４１と、反射抑制層４２とを備えている。
ガラス層４１に用いるガラスとしては、熱膨張率が低く、耐熱性を有したガラスであることが望ましく、例えば、石英、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等を用いるとよい。また、本実施形態では、ガラス層４１の厚みは、０．２ｍｍ〜０．７ｍｍとした。
カバーガラス４０の両面には、反射抑制層４２が形成されている。反射抑制層４２としては、一般的に用いられる単層又は多層のコーティングが好適に用いることができるが、モスアイ構造等の賦型形状を用いると、光の入射角依存性が小さくなって、さらによい。
反射抑制層４２を設けることにより、ガラス層４１の界面における反射を抑制することができ、光の利用効率を高めることができる。
【００３６】
本実施形態では、上述のように、回折光学素子１０の出射側に、さらにカバーガラス４０を設ける構成とした。この理由について説明する。
図２に示したように、本実施形態の光照射装置１は、発光素子３１と回折光学素子１０とを組み合わせて１つの部品として構成されている。そして、この光照射装置１は、用途に応じて基板上に実装して用いられる。光照射装置１は、１つの部品として、ソルダーペースト（クリームはんだ）を挟んで各種装置の基板（不図示）上に配置された後、高温環境下でソルダーペーストを溶融させて、はんだ付けされる。
【００３７】
回折光学素子１０の回折層１１５は、樹脂層１１によって構成されている。仮にカバーガラス４０が存在しないと、光照射装置１の実装時の高温環境に直接暴露されることによって、変形するおそれがある。カバーガラス４０が設けられていることによって、樹脂層１１は、高温の空気に直接接することがなく、樹脂層１１が高温になることを抑制することができる。なお、回折光学素子１０の発光素子３１側は、基板３２が設けられていることから、高温の空気に直接暴露されることはない。
【００３８】
また、発光素子３１が設けられているホルダ２０によって囲まれた空間は、密閉空間となっている。光照射装置１の組立は、乾燥した低湿度環境下で行われるが、カバーガラス４０が存在しないと、回折光学素子１０を通して水分が上記空間内に浸入する場合がある。この場合、内部結露が生じるおそれがあり、そのような場合には、適切な光照射をおこなうことができなくなる。しかし、本実施形態では、カバーガラス４０を設けたので、ホルダ２０によって囲まれた空間に水分が浸入することを防止でき、内部結露も防ぐことができる。
【００３９】
さらに、カバーガラス４０が設けられていることにより、樹脂層１１に外部の物体がぶつかったりして凹凸形状がつぶされてしまうような物理的な破損も防止できる。
【００４０】
以上説明したように、第１実施形態によれば、カバーガラス４０を設けたので、樹脂層１１の回折層１１５が高温の空気に直接暴露されることがなく、光照射装置１の耐熱性を向上することができる。
また、光照射装置１は、内部結露を防ぐことができる。
さらに、光照射装置１は、回折層１１５が物理的に損傷してしまうことも防止できる。
【００４１】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の光照射装置１の断面図である。
なお、以下に示す各実施形態において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第２実施形態の光照射装置１では、３枚の回折光学素子１０を重ねて配置している。各回折光学素子１０は、いずれも周縁部において接着材６０を用いて接着されている。
このように複数枚の回折光学素子１０を重ねる場合には、カバーガラス４０は、最も光出射側（図６では、再上部）に配置するとよい。
なお、回折光学素子１０は、積層される複数枚のそれぞれについて、光を整形する具体的な形態（特性）を異なるようにすることができる。
【００４２】
以上説明した第２実施形態においても、最も表面側となる位置にカバーガラス４０を配置したので、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００４３】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態の光照射装置１の断面図である。
第３実施形態の光照射装置１では、第１実施形態における回折光学素子１０及びカバーガラス４０に代えて、回折光学素子５０を備えている。
回折光学素子５０は、ガラス層４１と、反射抑制層４２と、樹脂層１１とを備えている。この回折光学素子５０は、第１実施形態における回折光学素子１０の基材１２をガラス層４１に置き換えた形態である。したがって、ガラス層４１と、反射抑制層４２と、樹脂層１１とのそれぞれの構成自体は、第１実施形態のガラス層４１、反射抑制層４２、樹脂層１１と同様である。
反射抑制層４２は、樹脂層１１側については、設けていない。この位置は、空気界面ではないことから、反射率が低いからである。また、ガラス層４１と樹脂層１１との間に、密着層１３をさらに設けてもよい。
第３実施形態では、ガラス層４１が樹脂層１１よりも光の出射側となるようにして配置した。このような配置とすることにより、第１実施形態と同様に、ガラス層４１が樹脂層１１の回折層１１５を保護することが可能である。また、ガラス層４１の厚さにもよるが、ガラス層４１の厚さによって回折層１１５の位置が発光素子３１から離れすぎてしまうことを回避できる。
【００４４】
以上説明した第３実施形態では、ガラス層４１を回折光学素子５０の基材としたので、第１実施形態と同様な効果を、より簡単な構成により実現できる。
【００４５】
（第４実施形態）
図８は、第４実施形態の光照射装置１の断面図である。
第４実施形態の光照射装置１は、回折光学素子５０を３枚積層し、さらに、最も出光側にカバーガラス４０を配置した形態である。なお、カバーガラス４０と回折光学素子５０は、先に示した実施形態のものと同様である。
本実施形態では、発光素子３１に最も近い位置の回折光学素子５０は、樹脂層１１を発光素子３１側に向けて配置し、他の２枚の回折光学素子５０は、樹脂層１１を出光側に向けて配置している。
図９は、第４実施形態の光照射装置１の変形形態を示す図である。
図９のように、中央の回折光学素子５０を、樹脂層が発光素子３１側を向くように配置してもよい。
【００４６】
以上説明した第４実施形態のように、複数枚の回折光学素子５０を積層して用いてもよい。また、最も出光側に配置される回折光学素子５０の樹脂層１１が出光側を向いて配置されているので、本実施形態では、さらに出光側にカバーガラス４０を配置して、第１実施形態と同様な効果を実現している。
【００４７】
（第５実施形態）
図１０は、第５実施形態の光照射装置１の断面図である。
本実施形態では、発光素子３１に最も近い位置の回折光学素子５０は、樹脂層１１を発光素子３１側に向けて配置し、発光素子３１側から２枚目の回折光学素子５０は、樹脂層１１を出射側に向けて配置し、最も出光側となる回折光学素子５０の樹脂層１１を発光素子３１側へ向けて配置している。
第５実施形態の光照射装置１は、回折光学素子５０を３枚積層し、カバーガラス４０は備えていない。しかし、第５実施形態の光照射装置１は、最も出光側となる回折光学素子５０の樹脂層１１を発光素子３１側へ向けて配置している。よって、最も出光側（反射抑制層４２を除く）にガラス層４１が配置されている。これにより、カバーガラス４０を設けなくとも、耐熱性の向上が可能である。
図１１は、第５実施形態の光照射装置１の変形形態を示す図である。
図１１のように、中央の回折光学素子５０を、樹脂層が発光素子３１側を向くように配置してもよい。
【００４８】
以上説明した第５実施形態のように、複数枚の回折光学素子５０を積層して用いる場合に、最も出光側に配置される回折光学素子５０については、樹脂層１１を発光素子３１側に向けて、すなわち、ガラス層４１が出光側となるように配置することにより、第１実施形態と同様な効果を実現している。
【００４９】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
【００５０】
（１）各実施形態において、回折光学素子１０又は回折光学素子５０の枚数は、例示した枚数に限らず、適宜変更可能である。
【００５１】
（２）各実施形態において、回折光学素子１０又は回折光学素子５０は、２レベルの凹凸構造を備える回折格子により構成されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、多段階の凹凸構造を備える回折格子により構成してもよい。
【００５２】
（３）各実施形態において、樹脂層１１がガラス層４１の片方の面にのみ構成されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、ガラス層４１の両面に樹脂層１１を設け、ガラス層４１の両面に回折格子が構成されている構成を含めてもよい。
図１２から図１６は、ガラス層４１の両面に樹脂層１１を有する回折光学素子７０を含む構成の例を示す図である。なお、これらの図中の符号は、上述した各実施形態と同様な構成には、同一の符号を設けている。なお、図１２から図１６に示す例では、いずれもガラス層４１が出光側となるように配置されており、上記各実施形態と同様な効果が期待できる。
【００５３】
なお、第１実施形態〜第３実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００５４】
１      光照射装置
１０    回折光学素子
１１    樹脂層
１２    基材
１３    密着層
１４    ガラス層
２０    ホルダ
２０ａ  頂部
３０    光源部
３１    発光素子
３２    基板
３３    配線
４０    カバーガラス
４１    ガラス層
４２    反射抑制層
５０    回折光学素子
６０    接着材
７０    回折光学素子
１１１  高屈折率部
１１１ａ  凸部
１１２  凹部
１１３  空間
１１４  低屈折率部
１１５  回折層
【図１】
2019041060.tif 000003
【図２】
2019041060.tif 000004
【図３】
2019041060.tif 000005
【図４】
2019041060.tif 000006
【図５】
2019041060.tif 000007
【図６】
2019041060.tif 000008
【図７】
2019041060.tif 000009
【図８】
2019041060.tif 000010
【図９】
2019041060.tif 000011
【図１０】
2019041060.tif 000012
【図１１】
2019041060.tif 000013
【図１２】
2019041060.tif 000014
【図１３】
2019041060.tif 000015
【図１４】
2019041060.tif 000016
【図１５】
2019041060.tif 000017
【図１６】
2019041060.tif 000018