(57)【要約】【課題】  近年、ＳＷＳを用いた反射防止素子が提案されている。プラスチックモールドなどでは型に微細構造を作り転写する事で、形状と反射防止機能とを同時に形成できるメリットがある。この型の作成に関しては技術的な課題が多く、製造が大変困難である。しかし、それから成型した部品をもとに公知の技術である電鋳を用いることで、簡単に型の複製が作られる心配があった。他の光学系に部品として流用される事を防ぐ法的手立ては何もなかった。光学性能に影響を与えず、型の流用を防ぐことを目的とする。型を作る技術以上の手間をかけないと流用は困難である。【解決手段】  表面に使用波長以下の周期の微細構造（SWS）を施した光学系において、光学有効部内に波長以下のピッチからなるマークを配置した事を特徴とする複製防止光学素子をもちいる。【選択図】  図１
2007079005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に使用波長以下の周期の微細構造（SWS）を施した光学系において、光学有効部内に波長以下のピッチからなるマークを配置した事を特徴とする複製防止光学素子。
【請求項２】
請求項１において、使用波長以下の周期の微細構造（SWS）は反射防止機能を有する事を特徴とする複製防止光学素子。
【請求項３】
請求項１および請求項２において、マークは使用波長の光学特性には影響を与えない事を特徴とする複製防止光学素子。
【請求項４】
請求項３において、マークは以下の条件式を満たすように隙間無く並べたことを特徴とする複製防止光学素子。
ただし、Ａは光学有効部の面積[mm2]、Ｎはマークの個数。
【数１】
2007079005.tif 000004
【請求項５】
請求項３において、マークとしては、商標・トレードマークなど法律的に権利を有するものを用いる事を特徴とする複製防止光学素子。
【請求項６】
請求項３において、マークとしての商標・トレードマークを裏・表の両方のパターンで配置する事を特徴とする複製防止光学素子。
【請求項７】
請求項３において、マークは微細構造の欠損からなる事を特徴とする複製防止光学素子。
【請求項８】
請求項３において、マークは微細構造のピッチを変えた構造からなる事を特徴とする複製防止光学素子。
【請求項９】
請求項３において、マークは微細構造の並びをずらした構造からなる事を特徴とする複製防止光学素子。
【請求項１０】
請求項３において、マークは微細構造の高さを変えた構造からなる事を特徴とする複製防止光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ表面にSWS素子を用いた光学系に関するもので、例えば、撮影光学系、投写型表示装置（プロジェクタ）、画像処理装置、半導体製造装置、等の各種光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、波長以下の微細構造SWS（sub-wavelength structure）素子を用いた反射防止構造は広く知られている。これは、moth-eye構造として古くから知られているもので、図６に示すように、波長以下の細かいピッチの凹凸が無数敷き詰めたもので、蛾の目にこのような構造があることからこう呼ばれており、レンズの表面に、この構造を形成すると、反射防止作用を有するものである。
【０００３】
この構造を屈折率的に考えると、図７に示すグラフの様になる。これはこの構造を厚み方向に見たときの有効屈折率を示すもので、レンズの屈折率ｎLから空気の屈折率ｎ0に徐々に変化するもので、この高さ（厚さ）が使用波長の1/2以上となると効果的な反射防止性能が得られる。
【０００４】
この微細凹凸パターンの製造には、型を用いて、光学系の成型とともに表面構造を作ることが公知として考えられている。特に、プラスチックレンズなどにおいては、成型と同時に表面の微細凹凸構造が形成することができるために、コストアップ無しに、反射防止性能が得られることが考えられる。
【０００５】
型はを作るためのパターンの形成方法としては、半導体プロセスや、電子線ビームでの描画、干渉露光等、いろいろなものが考えれるが、いったん母型（マスター）を作ってしまえば、それを元に複数の型が作成できる。
従来例としては、例えば特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特登録３２８４２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように、母型の作成には多大な技術とノウハウを必要とするが、成型された製品からは、その表面形状を元に、公知である電鋳技術によって第三者が簡単に型の複製を出来てしまうという問題点があった。
【０００７】
また、もし、第三者が製品の微細構造を元に型を複製して他の光学部品に流用しても、モスアイ構造は公知のものであり形状自体に特許性は無く、法的に流用を防ぐ方法は何も無かった。
【０００８】
微細構造の凹凸形状自体に特色を持たせて、その形状を特許で保護する方法も考えれるが、反射防止作用にたいする凹凸形状の敏感度は低く、多少形状が変化しても反射防止性能としては許容できてしまう。そのため、複製した型をエッチング加工するなどして凹凸形状を変形させて簡単に逃れられてしまう。また、成形条件などを変えることでも凹凸形状の特色を逃れる事が可能である。
【０００９】
一方、類似の技術にクレジットカードや、チケットなどの偽造防止フォログラムマークなどがあるが、それは、そのマークにより本物である事を証明するためのもので、型を複製して流用しようとしている者がワザワザそのマークをつけるような事はしない。
【００１０】
また、紙幣などの偽造防止として、可視光以外の光線に反射特性を持つ物質でマークを付けるものもあるが、同様に、このマークをワザワザ付ける必要はないため、型の複製防止効果はない。
【００１１】
本発明は、これらの問題を鑑み、使用する波長に関して光学性能に影響を及ぼさずに、型の流用を防止可能な素子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために、次の(1)から(10)のような複製防止光学素子を提供するものである。
【００１３】
(1)表面に使用波長以下の周期の微細構造（SWS）を施した光学系において、光学有効部内に波長以下のピッチからなるマークを配置した事を特徴とする複製防止光学素子。
【００１４】
(2)上記(1)において、使用波長以下の周期の微細構造（SWS）は反射防止機能を有する事を特徴とする複製防止光学素子。
【００１５】
(3)上記(1)および(2)において、マークは使用波長の光学特性には影響を与えない事を特徴とする複製防止光学素子。
【００１６】
(4)上記(3)において、マークは以下の条件式を満たすように隙間無く並べたことを特徴とする複製防止光学素子。
【００１７】
ただし、Ａは光学有効部の面積[mm2]、Ｎはマークの個数。
【００１８】
【数１】
2007079005.tif 000003
【００１９】
(5)上記(3)において、マークとしては、商標・トレードマークなど法律的に権利を有するものを用いる事を特徴とする複製防止光学素子。
【００２０】
(6)上記(3)において、マークとしての商標・トレードマークを裏・表の両方のパターンで配置する事を特徴とする複製防止光学素子。
【００２１】
(7)上記(3)において、マークは微細構造の欠損からなる事を特徴とする複製防止光学素子。
【００２２】
(8)上記(3)において、マークは微細構造のピッチを変えた構造からなる事を特徴とする複製防止光学素子。
【００２３】
(9)上記(3)において、マークは微細構造の並びをずらした構造からなる事を特徴とする複製防止光学素子。
【００２４】
(10)上記(3)において、マークは微細構造の高さを変えた構造からなる事を特徴とする複製防止光学素子。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、前述のように、表面にSWS反射防止を有した光学素子の微細構造を電鋳など利用して複製し、それから型を起こし新たな光学系をの製造に流用する事を防止することが可能である。また、その際に、素子の光学性能に影響を与えず実現することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の複製防止素子の微細構造である。通常の微細構造（１）が、施された表面の一部に、複製防止のマークとなる凹凸形状の異なる微細構造部分（２）が存在する。通常微細構造部分の凹凸の形状はピッチが約150nmであり、可視光約370nmから730nmの範囲で回折しないピッチとなっている。高さは約200nmとなっており、十分な反射防止効果が得られる。一方、複製防止マーク部の凹凸形状はピッチが約100nmとなっており、通常部分よりも細かいものである。これにより可視光への回折の影響は与えず、反射防止性能も同等の効果がある。図３の（A）では複製防止マークとして「ＡＢＣ」と言うアルファベット（このアルファベットを会社ロゴ等に置き換えて記載しても構わない。以下、この「ＡＢＣ」のことを「会社ロゴ」と称する。）を配置している。また、図３の（B）は複製防止マークとして会社ロゴを裏向きに配置したものである。マークとしては会社ロゴマークの他に商標やトレードマークといった法的に権利を有するものを使用するのが有効である。
【００２７】
また、法的には権利を有していなくても、複製とわかるマークを施す事で、それを知った消費者の反応は企業倫理が問われる現在では、法的な処置よりむしろ効果的である。
【００２８】
図４は光学系の表面の有効径全体(3)に対するマークの配置の模式図である。図のように有効径全体に均等に複製防止マークがちりばめられている。(4)の拡大図に示すようにロゴマークは表向きと、裏向きを同時に配置している。これにより有効径の一部を利用してそれより有効径の小さいレンズへの流用を防ぐ事ができる。
【００２９】
図５に示すように、もし、第三者が製品のレンズ(5)を用いて、電鋳などの方法により複製型(6)を作ると、反射防止機能を示す微細構造の複製と同時に複製防止マーク（8）の構造も複製してしまう。その型を元に、新たな流用レンズ（7）を成型すると、流用レンズの表面に複製防止マーク（8）が転写される。
【００３０】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２の複製防止素子の微細構造である。上記と同様に通常の微細構造（１）が、施された表面の一部に、複製防止のマークとなる凹凸形状の異なる微細構造部分（２）が存在する。通常微細構造部分の凹凸の形状は可視光約370nmから730nmの範囲で回折しないピッチの約150nmであり、凹凸の高さは約200nmとなっており、十分な反射防止効果が得られる。一方、複製防止マーク部の凹凸形状は高さが約150nmとなっており、通常部分よりも高さが低くなっているが、ピッチは同じであるため可視光への回折の影響は与えない。また、凹凸形状の高さの差による反射防止性能の低下も、有効径全体に占める面積の比率が小さいため軽微である。図３の（C）では複製防止マークとして会社ロゴを表向きに配置したものである。また、図３の（D）は複製防止マークとして会社ロゴを裏向きに配置したものである。これは、レンズからの型を更に電鋳などで型をとることで、凹凸が裏返った型を作成する事ができる。それに対応するためのものである。
【００３１】
（実施例３）
図８は本発明の実施例３の複製防止素子の微細構造である。上記と同様に通常の微細構造（１）が、施された表面の一部に、複製防止のマークとなる微細構造部分（２）が存在する。通常の微細構造と複製防止のマークとなる微細構造部分の間には、凹凸の形状の欠損部分（９）が存在する。
【００３２】
通常、微細構造部分の凹凸の形状および、複製防止マーク部の凹凸形状は、可視光約370nmから730nmの範囲で回折しないピッチの約150nmであり、凹凸の高さは約200nmとなっており、十分な反射防止効果が得られる。一方、境界部の欠損部分は凹凸を１つ程度の欠損としているため全体の面積に対して回折および、散乱の影響が軽微である。そのため、光学系の反射防止性能にはほとんど影響を与えない。
【００３３】
（実施例４）
図９は本発明の実施例４の複製防止素子の微細構造である。上記と同様に通常の微細構造（１）が、施された表面の一部に、複製防止のマークとなる微細構造部分（２）が存在する。通常微細構造部分の凹凸の形状および、複製防止マーク部の凹凸形状は、可視光約370nmから730nmの範囲で回折しないピッチの約150nmであり、凹凸の高さは約200nmとなっており、十分な反射防止効果が得られる。図10は第４実施例を上方から見たときの凹凸の配列を示す模式図であり、通常の微細構造部分の配列に対して、複製防止のマークとなり微細構造部分の配列はピッチが同じであるが、方向を変えている。これにより反射防止性能には一切影響を与えずに、マーキングが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施例に対応する複製防止素子の模式図
【図２】本発明の第２実施例に対応する複製防止素子の模式図
【図３】本発明の第1,2実施例に対応する複製防止マークを説明する模式図  （A）実施例１に対応する複製防止マークを表向きに配置した模式図  （B）実施例１に対応する複製防止マークを裏向きに配置した模式図  （C）実施例２に対応する複製防止マークを表向きに配置した模式図  （D）実施例２に対応する複製防止マークを裏向きに配置した模式図
【図４】本発明の第1,2実施例に対応する複製防止素子の有効径全体に対するマークの配置の模式図
【図５】型を複製した時の様子を説明する模式図
【図６】通常の微細構造を用いた反射防止素子の模式図
【図７】微細凹凸形状の断面図と有効屈折率を示すグラフ
【図８】本発明の第３実施例に対応する複製防止素子の模式図
【図９】本発明の第４実施例に対応する複製防止素子の模式図
【図１０】実施例４に対応する複製防止素子を上方から見たときの凹凸の配列を示した模式図
【符号の説明】
【００３５】
１  通常反射防止微細構造部
２  複製防止マーク部としての微細構造部
３  レンズ表面
４  拡大図
５  製品のレンズ
６  複製した型
７  複製した型より成型した型流用レンズ
８  複製防止マーク
９  凹凸欠損部分
【図１】
2007079005.tif 000005
【図２】
2007079005.tif 000006
【図３】
2007079005.tif 000007
【図４】
2007079005.tif 000008
【図５】
2007079005.tif 000009
【図６】
2007079005.tif 000010
【図７】
2007079005.tif 000011
【図８】
2007079005.tif 000012
【図９】
2007079005.tif 000013
【図１０】
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