(57)【要約】【課題】簡便な構造、製法によって製造が可能な、使い勝手の良い分光シートを提供する。【解決手段】分光用光学シートは、光入射面側にブレーズド回折格子を、光射出面側に平坦面を有する。ブレーズド回折格子は、入射光に含まれる波長の違いから生じる回折光の僅かな角度差により、裏面平坦面側において、一方をシート内に導光させ、他方を射出させるようにプリズム角、屈折率、隣接するプリズム間隔、入射光の入射角を調整する。分光用光学シートは、ブレーズド回折格子の微細形状を押出成形時に転写することで成型される。【選択図】図１
2015225217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上の光入射面側に分光素子が形成され、
前記光入射面の反対側の面が平坦面となっている分光用光学シートであって、
前記分光用光学シートは、前記分光素子が形成された表層と、
前記平坦面が形成された裏層と、
前記表層と前記裏層間に設けた中心層を少なくとも含む積層体から成り、
前記分光素子は、前記分光素子の形状、屈折率、隣接する前記分光素子間隔、前記分光用光学シートに入射する光の入射角について、以下の式１、式２の関係を満たすことを特徴とする分光用光学シート。
【数１】
2015225217.tif 000007
n1 ：  入射側屈折率
n2 ：  出射側屈折率
θ1：  入射角
θ2：  出射角（透過）
【数２】
2015225217.tif 000008
α  ：  入射角
β  ：  出射角（反射）
ｄ  ：  格子間隔
λ  ：  波長
ｍ  ：  整数
【請求項２】
前記表層、前記裏層、前記中心層は、機械的強度がそれぞれ異なる層で構成されていることを特徴とする、
請求項１に記載の分光用光学シート。
【請求項３】
前記表層及び前記裏層に用いる材料のＭＩ（メルトインデックス）値が、前記中心層に用いる材料のＭＩ値より高いことを特徴とする、
請求項１又は２に記載の分光用光学シート。
【請求項４】
前記表層及び前記裏層に用いる材料のＭＩ値が５．５〜２０の範囲からなり、前記中心層のＭＩ値が０．８〜６の範囲からなることを特徴とする、
請求項１から３のいずれかに記載の分光用光学シート。
【請求項５】
前記表層、前記中心層、前記裏層の厚み比がそれぞれ２：６：２〜０．３：６：０．３の範囲で構成されていることを特徴とする、
請求項１から４のいずれかに記載の分光用光学シート。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の分光用光学シートを含むことを特徴とする計測装置又はディスプレイ又は太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光素子等に係り、より詳しくは、光学機器に用いられる透過型回折格子などの分光素子等に関する。
【背景技術】
【０００２】
光利用に際し、入射光を波長毎に選別し、それぞれの目的に応じて活用する分光の分野がある。例えば、紫外光であれば光-電気変換、可視光であれば照明用、赤外光であれば熱利用などが挙げられる。分光を行なう際には一般的に、プリズム等による屈折光学素子やホログラム等による回折光学素子といった分光素子が用いられる。また、分光の効率を向上させるために、ブレーズド回折格子といった、精密加工された分光素子を選定することもできる。
【０００３】
分光素子とは、波長毎の屈折率や回折効率などの違いを利用して分光を行なう素子である。分光素子により波長毎に分光した光線は角度を変えて射出され、その光量を角度毎に計測することが可能である。以下では分光を行う代表的な方法を四つ述べる。
【０００４】
第一の方法としては、分光素子にプリズムを用いた色分散（屈折による色収差）によるものが挙げられる。プリズムを構成する素材で、色分散量が決定されるため、色分散を大きくしたガラス材を用いるのが一般的である。
しかし、プリズムによる十分な色分離を得るために、浅い角度での光線入射が必要になるなどレイアウト上の制約が大きくなるといった課題がある。
【０００５】
第二の方法として、分光に回折格子を用いた場合、回折格子ピッチの設定により、光線の角度設定が行ないやすく、大きな色分散を得ることが可能となる。しかし、付随して発生する高次の回折光による影響を考慮する必要がある。
【０００６】
第三の方法としては上記１つ目と２つ目の方法を組み合わせたブレーズド回折格子を用いて、特定波長の光線だけを強く回折させる方法がある。即ち、プリズムのピッチを回折格子と同等に小さくした上で、屈折光が回折光と重なるようにプリズムの角度を設定する方法である。しかし、回折格子、又はそれに類する微細構造を得るために、ＵＶ硬化性樹脂など精密形状転写に適した樹脂を用いることが必要なため、薄手フィルムの加工に限定される。その場合、一般的なプラスチック材料を用いることが出来ず、板状の分光素子を形成することも困難となる。
【０００７】
第四の方法として、分光に着色剤を用いて特定の波長を反射や吸収させる方法もあるが、その特性上、ある特定波長の光線を選り分けて取り出す用途には向かない。
【０００８】
例えば特許文献１では、それぞれ特定の波長帯の光のみを反射させる反射膜を形成した格子面をもつ回折格子を複数積層した構造にし、特定の波長帯の光を該当する反射膜で反射させることで分光を行う方式が提案されている。
【０００９】
また、特許文献２では、互いに異なる特定の波長帯に応じた互いに異なる形状のブレーズド構造を有する格子面を持つ回折格子を複数積層した構造にし、それぞれ特定の波長帯の光を該当する回折格子で屈折させることで分光を行う方式が提案されている。
【００１０】
しかし、特許文献１や特許文献２に記載の分光素子では、分光の対象となる波長帯の数だけ回折格子を多層化する必要があり、素子構造が煩雑になるといった問題がある。また、分光された光線の射出位置は近傍となるため、積層型回折格子と光量を検出する素子の位置関係を正確に設計する必要がある他、その照射面積や照射位置に制限が生じるといった問題がある。
【００１１】
なお、これを解決する方法の一つに、ミラーやレンズを用いて射出位置関係を調整することが挙げられる。しかし、界面における反射屈折時の損失から光利用効率が落ちるため、計測時には高感度なセンサーが必要になる等、装置構成が複雑になる他、調整や保守が必要となるといった欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−９００７４号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０８５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記のような点に鑑みなされたもので、板状のシートに連続的に回折格子形状の転写を可能とし、効率の良い分光を可能とした、分光素子の位置や面積等の制約を受けない使い勝手の良い分光シート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】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、
シート上の光入射面側に分光素子が形成され、
前記光入射面の反対側の面が平坦面となっている分光用光学シートであって、
前記分光用光学シートは、前記分光素子が形成された表層と、
前記平坦面が形成された裏層と、
前記表層と前記裏層間に設けた中心層を少なくとも含む積層体から成り、
前記分光素子は、前記分光素子の形状、屈折率、隣接する前記分光素子間隔、前記分光用光学シートに入射する光の入射角について、以下の式１で示される屈折光と、式２で示される回折光が一致する関係を満たすことを特徴とする分光用光学シートである。
【数１】
2015225217.tif 000003
n1 ：  入射側屈折率
n2 ：  出射側屈折率
θ1：  入射角
θ2：  出射角（透過）
【数２】
2015225217.tif 000004
α  ：  入射角
β  ：  出射角（反射）
ｄ  ：  格子間隔
λ  ：  波長
ｍ  ：  整数
【００１５】
請求項２に記載の発明は、
前記表層及び前記裏層に用いる材料のＭＩ（メルトインデックス）値が、前記中心層に用いる材料のＭＩ値より高いことを特徴とする、
請求項１に記載の分光用光学シートである。
請求項３に記載の発明は、
前記表層及び前記裏層に用いる材料のＭＩ値が５．５〜２０の範囲からなり、前記中心層のＭＩ値が０．８〜６の範囲からなることを特徴とする、
請求項１又は２に記載の分光用光学シートである。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、
前記表層、前記中心層、前記裏層の厚み比がそれぞれ２：６：２〜０．３：６：０．３の範囲で構成されていることを特徴とする、
請求項１から３のいずれかに記載の分光用光学シートである。
請求項５に記載の発明は、
請求項１から４のいずれかに記載の分光用光学シートを含むことを特徴とする計測装置又はディスプレイ又は太陽光発電装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る分光シートは、分光シート内を導光して進む内部反射と、屈折して外部へ射出する外部透過の２方向へ入射光を選り分けることが出来ると同時に、光利用効率を下げてしまう高次回折光を生じることなく強い回折光を生じさせるので、効率よく光線を分光することが可能となる。
また、表面形状の成形性や生産性、形状復元性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明における分光シートによる分光を示す概略図である。
【図２】本発明における分光シートを３層構成とした場合の概略図である。
【図３】本発明における分光シートの製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明を簡単にするため、各図の対応する部位には同じ符号を付している。
【００２０】
図１は本発明における分光シート１１に光線１２が入射した際の概略を示している。また、図２は本発明における分光シート１１の層構成の一例を示した概略断面図である。
【００２１】
本発明の分光シート１１は、機械的強度の異なる３つの層、すなわち、中心層２１、光の入射面となる表層２２、その裏面側を構成する裏層２３で構成される。
【００２２】
中心層２１には、ＭＩ値（メルトインデックス；流動性指数）が低い材料、すなわち硬い材料を用いることが望ましい。これにより、分光シート自体の充分な機械的強度を得られ、分光シート全体を薄くする事が出来る。
また、表層２２、もしくは裏層２３に中心層２１より高いＭＩ値の樹脂を用いることで、微細であり、かつエッジを有するパターンを良好に転写することが出来る。
【００２３】
加えて、表層２２と裏層２３は同じ材料を用いつつ、厚さ、即ち層比を等しくすることが望ましい。これにより、分光シート使用時の加温から生じる変形（そり）を抑えることができる。即ち、アクリル単層品を押出法で成形した場合には必ずそりが生じるが、分光シートを多層構成とすることで、温度の上昇時においても、分光シート内部での応力バランスが保たれるので変形が抑制され高温耐性を向上させることが出来る。
【００２４】
なお、本実施形態では分光シート１１を中心層２１、表層２２、裏層２３の３層構成としているが、その他の機能を持つ層を必要に応じて適宜設けてもよい。
【００２５】
分光シート１１に入射した光線１２は、表層２２に形成されたブレーズド回折格子２４により分光され、波長に応じた入射角度で裏層２３に達する。そして、裏面において全反射となる臨界角を境として、シート内部に向かい全反射を起こしてシート内を導光して射出する光線１３と、透過によりシート外部に射出する光線１４とに分光することができる。
【００２６】
ここで、分光シートの表層２２に設けるブレーズド回折格子２４の形状を決定する。
分光シート１１から射出される光線の角度は、分光シート１１へ入射する光線の角度と、ブレーズド格子を構成する樹脂の屈折率、ブレーズド格子を構成するプリズムの角度を式（１）、式（２）により定義することで決定できる。
【００２７】
【数１】
2015225217.tif 000005
n1 ：  入射側屈折率
n2 ：  出射側屈折率
θ1：  入射角
θ2：  出射角（透過）
【数２】
2015225217.tif 000006
α  ：  入射角
β  ：  出射角（反射）
ｄ  ：  格子間隔
λ  ：  波長
ｍ  ：  整数
【００２８】
詳細には、まず、任意の波長が裏面側において全反射角となるよう、プリズムの角度をスネルの法則を適用することで決定する。
その後、プリズムから出る光線の射出角θ２と、プリズムの繰返し構造による回折透過光の出射角とが一致するように式（１）、式（２）を用いてプリズムのピッチを決める（いわゆるリトロー配置）。以上により、強い１次回折光を生じるブレーズド回折格子２４を得ることが出来る。なお、回折による透過光の出射角は、反射の出射角βを求め、分光シートの表面で面対象とした角度となる。
尚、屈折率については、表層の素材により決定されるので、適宜選定する。
【００２９】
分光シート１１の製造時には、Ｔダイによる多層押出法や、インジェクション法、あるいは、押出コーティング法などを用いることができる。本発明で得られる分光シート１１には、中心層２１に硬い樹脂層を選択しているため、従来では高精度形状転写が難しかった押出法による製造が可能となり、インジェクション法と比べて生産性を向上させることができる。
以下では、生産性に優れたＴダイによる多層押出法を用いた場合について図３を用いて説明する。
【００３０】
Ｔダイによる多層押出法とは、異種の樹脂をそれぞれ溶融して吐出させる押出機をフィードブロックに接続し、フィードブロック内で合流多層化した後に冷却ロールで樹脂を冷却しながら多層樹脂膜として吐出させる方式である。
【００３１】
中心層２１を構成する樹脂３６と、表層２２及び裏層２３を構成する樹脂３７は、それぞれ異なる押出機３１ａ、ｂ、ｃにて溶融され、Ｔダイ３２へ供給される。なお、各樹脂の積層方法については実用化されている一般の多層化技術を使用できる。即ち、Ｔダイ３２の上流部分に設けられるフィードブロック（図示せず）等で行っても良いし、Ｔダイ３２内部で合流多層化させてもよい。
【００３２】
引取り機（図示せず）に到達した溶融樹脂は冷却ロール３３および冷却ロール３４間で挟み込まれる。その際、冷却ロール３４に密着するようにロール温度、トルク、挟圧を調整する。
このとき、冷却ロールで挟み込む力をコントロールすることで、厚みの調整を行うことも可能であるが、樹脂が外力で変形可能な温度に保たれていることが必要である。
【００３３】
冷却ロール３４と冷却ロール３５で除熱を行うと共に、冷却ロールの温度差や、張力等を調整してシートの反りを矯正しながらシーティングを行う。
【００３４】
なお、多層押出し法を行う際には、フローマークの発生を防ぐ事が重要である。フローマークとは流動性の高い樹脂同士を合わせる際に、それぞれ他方と異なる流動性を持つために生じる現象である。一般的な対策としては、各層の樹脂にＭＩ値が近いものを選定し、Ｔダイ吐出後の流速をそろえる方法が取られる。
【００３５】
一方、本発明においては、前述したように中間層２１と表層２２、裏層２３でＭＩ値の異なる樹脂を使用するため、Ｔダイ内で多層化される樹脂の温度を各層毎に調整し、フローマークが発生しない吐出条件を決定する必要がある。
即ち、中心層２１に粘度の高い樹脂を選定し、表層２２あるいは裏層２３といった粘度の低い樹脂を薄く沿わせるように吐出条件（温度や吐出量）を調整することで、フローマークの無い良好な樹脂膜を得ることが出来る。
【００３６】
この際、樹脂シートが適切な層比、厚みとなるよう、押出機３１の回転数やＴダイのリップボルト、温度条件等も調整する。
【００３７】
このようにして得られた樹脂シートが薄手の場合にはスリッター、厚手の場合には丸鋸やランニングソー、レーザー断裁などを適宜選定し、断裁することで本発明の分光シート１１を得る。
【００３８】
次に、ブレーズド回折格子２４を表層２２に形状転写する方法について説明する。
分光シート１１の表層２２に、光学形状を設ける場合の転写法の一例として、予め冷却ロールを構成する樹脂あるいは金属等の基材に光学形状を刻んでおき、その形状を転写する。
【００３９】
形状転写を行う冷却ロールは、鉄芯上に銅メッキを施し、銅メッキ層を彫刻する。例えばダイヤモンドバイトによる切削加工、砥石による研削加工、選択的に腐食を施すエッチング加工やその他多くの既存のパターンニング技術を用いることで成型する。
この銅メッキ層上に、クロムメッキを施すことで、表面硬度の向上による銅メッキ層の保護を図ることが可能となる。
【００４０】
この他にも金属やセラミックをシリンダー表面に溶射、研磨を施した耐久性の高いロールや、ニッケル表面に形状を刻んだロール等を用いても良い。
冷却ロールによって充分に冷やされた樹脂シートは、フィルム状であれば巻取り加工、板状であれば断裁加工により製造できる。
【００４１】
上記で説明した製造過程において、樹脂シートへの形状転写は表層２２を溶融状態にして行うため、樹脂温度を高温とし、できるだけＴダイ３２に近い上流側で行うことが望ましい。例えば、アクリル樹脂の場合には、２４５℃まで加熱すると転写性が良好となり、吐出量約１００Ｋｇ／ｈにて吐出することで、有効幅５００ｍｍ、厚さ２ｍｍの分光シートを得ることができる。
【００４２】
また、その他の形状転写方法として、透明な多層樹脂シートを作成した上で、切削や熱圧加工などの後加工により形状成形を行っても良い。
【００４３】
本発明における分光シート１１は、透明部材からなり、一般的な光学用透明樹脂を用いて構成することが出来る。加工が比較的容易なプラスチック材料、例えば、ポリカーボネイト樹脂、ＭＳ（メタクリルスチレン）樹脂などを用いれば耐衝撃性に優れた割れにくい特徴を持たせることが出来る。またアクリル系樹脂やポリスチレン系樹脂を用いれば耐擦性を向上させることが可能となる。
【００４４】
本発明の分光シート１１の中心層２１は、分光シート１１自身の機械的強度を有しつつ、高い透明性を有している事が望ましい。一般的には前述のポリカーボネイトやアクリル系樹脂を選定すると良い。
また、分光シート１１の表層２２、あるいは、裏層２３は、中心層２１を構成する樹脂とＭＩ値が異なる材料を使用すればよい。このため、例えば前出のポリカーボネイトとアクリルなど、異樹脂の組み合わせでもよい。
【００４５】
なお、異樹脂を組み合わせる場合、比較的容易に製造できるものの、樹脂の溶融温度や溶融時の粘度などによる加工条件に隔たりがある場合には加工性が著しく低下する可能性がある。
この場合には、同じ種類の樹脂で分子量の異なるものや、添加剤を加えたものなどを選定することで、樹脂の溶融温度や溶融時の粘度などの加工条件が両立しやすいため、シート加工が容易となる。
【００４６】
３層を構成する樹脂の選定を行う際には、上述したように、中心層２１の機械的強度、表層２２あるいは裏層２３への形状転写性が最重要となる。
分光シート１１の機械的強度は、中心層２１のＭＩ値でほぼ決定されるので、比較的低ＭＩ値の樹脂を選定する。例えばＭＩ値が０．８〜６の樹脂（例えば三菱レイヨン製アクリル樹脂であれば、ＶＨ４，ＶＨ５，ＭＤなどが該当する。）を用いた場合、下記で説明する層比の範囲において良好な機械的強度を得ることが出来る。
【００４７】
表層２２、あるいは、裏層２３に形状を転写する場合には、ＭＩ値が５．５〜２０の範囲（例えば三菱レイヨン製アクリル樹脂であれば、ＶＨ５，ＴＦ８，ＴＦ９などが該当する。）が好ましい。この範囲内ではライン速度（型を押当てる時間）と樹脂に加える圧力のバランスが取りやすく、プリズム形状の様なエッジを有するパターンの形状転写が可能となる。更に、表層が比較的柔らかくなり、素材の形状復元性が向上するため、コスレや割れ欠けなどが生じにくく耐久性が向上する効果を得られる。
【００４８】
さらに好ましくは、表層２２あるいは裏層２３のＭＩ値が１０〜２０の範囲、かつ中心層２１のＭＩ値が２〜６の範囲であれば、充分な効果が得られる上に、生産性も良好となる。
【００４９】
表層２２あるいは裏層２３のＭＩ値が５．５未満の場合は、形状の転写性が不良となる。また、２０を超える場合には、中心層２１のＭＩ値以下となる材料を選択することが難しくなる。
中心層２１のＭＩ値が０．８未満では、樹脂粘度が高すぎて、スムースなシーティングが困難となる他、表層２２あるいは裏層２３との流動性の適合性が取れずにフローマークも生じる為、外観不良となる。このフローマークは中心層２１のＭＩ値が６を越えた場合にも生じるため、望ましくない。
【００５０】
分光シート中における境界面で、入射光の全反射や反射による作用を得るには、表裏層と中間層の境界面での屈折率差が０．０５未満であればよく、特に０．００１未満となれば、境界面での光作用は無視してよい。同種の樹脂を選定する場合には、グレードや添加物による屈折率差が非常に小さく、殆ど影響がないため、樹脂を幅広く選定できる。
例えば、アクリル樹脂を選定する場合には、三菱レイヨンアクリペットＶＨ、及びＴＦ９の場合、共に、屈折率１．４９０であり、屈折率差０．０００１未満の組み合わせが得られる。
【００５１】
また、各層の中心部における厚み比を、２：６：２から０．３：６：０．３の範囲で形成することで、例えば本構成の中心層に用いた樹脂のみで製造した単層品と同等のシート特性を持たせることができる。
２：６：２を超えて表層を厚くした場合、吐出した樹脂が柔らかすぎるためバンクマークを生じ、シーティングが困難となる。また、０．３：６：０．３より表層を薄くした場合、樹脂層の均一な厚み分布の維持が困難となり、部分的に形状転写が出来ないなど、不具合を生じるため望ましくない。
【００５２】
本発明は、分光素子として適用することができ、特に大判かつ板状の分光シートを得られるので、計測用の他、ディスプレイや太陽光利用などの分野で適用できる。本発明の分光用光学シートを用いた太陽光利用の一例として、太陽光中の任意の波長を分光シートにより分光し、太陽光発電装置に効率的に照射することができる。例えば、太陽光を赤外光と可視光に分光することで、可視光による発電に最適設計された太陽光発電装置と、赤外光による熱電効果を用いた発電を併用することができ、効率的な運用が可能となる。
また別のケースとして、太陽光発電には比較的利用効率の低い可視光を分光して、発電ではなく、植物の生育用途に活用する方法が挙げられる。これは通常の分光方法では分光した光線の射出位置が同一点もしくはごく近い位置となり、両者の空間的な設置を困難にしていたが、本発明の分光シートでは分光後の光線の射出位置を分離・調整することが可能なため、前記太陽光発電装置の使用と同時に植物の生育を効率良く行うことができる。なお、本例において植物の生育用途に用いる光は赤外光を含まないため、光合成の効率も高まり、植物の成長促進効果を期待できる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の技術的思想を逸脱しない限り、設計変更等をできることはいうまでもない。
【実施例】
【００５４】
（実施例１）
多層押出し法により、幅５００ｍｍ、シート厚さ２ｍｍ、各層の中心部における厚み比を0.5：6：0.5とした成形品について、表層に９０°の頂角を持つプリズム形状を転写する実験を行った。
【００５５】
なお、ブレーズド回折格子２４を形成する表層と裏層の材料として、三菱レイヨン製ＴＦ９（ＭＩ値：２０）を選定した。また、中間層２１には、物性が安定していてシーティングが行ないやすい、三菱レイヨン製ＶＨを選定した。
【００５６】
（実施例２）
本構成品の反り量を計測する実験を行った。実施例１で得た分光シートを７７４ｍｍ×４３０ｍｍに断裁し、８０℃で２時間放置した。
【００５７】
（実施例３）
実施例１と同じ層構成（樹脂種類、層比）のまま押出機の引取速度を上げ、分光シートの厚さを１ｍｍで製造し、強度を確認する実験を行った。
【００５８】
（実施例４）
実施例１と同じ層構成（樹脂種類、層比）を持つ本発明の分光シート１１に光を入射し、紫外線とその他の波長を分光する実験を行った。
表層に選定した三菱レイヨン製ＴＦ９の波長毎の屈折率はそれぞれ、Ｃ線（λ=６５６ｎｍ）は１．４８９１、Ｄ線（λ=５８７ｎｍ）は１．４９１５、Ｆ線（λ=４８６ｎｍ）は１．４８７５、ｇ線（λ=４３６ｎｍ）は１．５０２７である。即ち本実施例では、紫外光となるｇ線と、それ以外の光線を分光することが課題となる。
【００５９】
まず、式（１）、式（２）より、ブレーズド回折格子２４の形状に関する各値を決定した。即ち、入射側のプリズム角を８３°、光線１２の入射角をシート垂線に対して６°、プリズムのピッチを０．４０μｍに設定した。
次に、冷却ロール３４の金型に、決定したブレーズド回折格子形状を彫刻した。樹脂の冷却には３本ロール方式の引取り機を使用した。
【００６０】
（比較例１）
実施例１の比較例として、中心層２１（三菱レイヨン製ＶＨ）のみで製造した単層品を作成し、９０°の頂角を持つプリズム形状の転写実験を行った。
【００６１】
（比較例２）
比較例１と同様の単層品を作成し、実施例２と同様の実験を行った。
【００６２】
（比較例３）
比較例１と同様の単層品を作成し、実施例３と同様の実験を行った。
【００６３】
（実験結果）
実施例１の本構成品では、９０°の頂角を持つプリズム形状の１００％まで樹脂が達し、完全な形状転写を実現できた。一方、比較例１の単層品では、プリズム形状の概ね６０％前後までしか樹脂が達せず不完全な形状転写となった。これは、本構成品について溶融状態の表層２２の粘度が比較例１で得た単層品より低いものを使用しているためである。
【００６４】
実施例２の本構成品では、長手方向で３ｍｍの反り量となった。一方、比較例２の単層品では１７ｍｍの反り量となった。反り量の許容範囲は使用用途により異なるが、概ね３ｍｍ以内が求められている。実施例２と比較例２の結果より、本構成品は充分実用可能と考えられる一方、単層品では、使用可能な用途が限定される結果となった。
【００６５】
実施例３の本構成品では、人手で持ち上げた際に、割れ・欠けを生じることなく、生産性に優れた分光シートを得ることができた。一方、比較例３の単層品では、人手で持ち上げると、割れ・欠けが生じてしまい、著しく生産性を損なう結果となった。
【００６６】
上記実験結果より、本発明で得た分光シートは、光学設計に即したプリズム形状を良好に転写可能であり、かつ、必要な強度を兼ね備えていることが確認できる。
【００６７】
実施例４の結果では、裏層側の平坦面において、ｇ線以外の光線は屈折してシートから射出し、ｇ線のみ全反射となり、シートから射出されずシート内を導光することを確認できた。また、高次の回折光は生じず最大の回折効率を得ると共に、透過回折光と屈折光が重ね合わされ、効率よく分光することが確認できた。
【符号の説明】
【００６８】
１１・・・分光シート
１２・・・入射光
１３・・・導光して射出する光線
１４・・・透過により射出する光線
２１・・・本発明の分光シートの主層
２２・・・本発明の分光シートの表層
２３・・・本発明の分光シートの裏層
２４・・・ブレーズド回折格子
３１ａ・・・押出機
３１ｂ・・・押出機
３１ｃ・・・押出機
３２・・・Ｔダイ
３３・・・冷却ロール
３４・・・冷却ロール
３５・・・冷却ロール
３６・・・主層を構成する樹脂
３７・・・表層もしくは裏層を構成する樹脂
３８ａ・・・樹脂ペレット
３８ｂ・・・樹脂ペレット
３８ｃ・・・樹脂ペレット
３９・・・スクリュー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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