(57)【要約】      （修正有）【課題】回折格子におけるベース層の組立時における厚さのばらつきに基づく格子面内での回折効率の場所依存性を抑制する回折光学素子及びその製造方法並びに回折光学素子を用いた光学系を提供する。【解決手段】互いに異なる材料により形成される第１の回折格子１と第２の回折格子２が各々の格子面が接するように積層される回折格子部を有する回折光学素子であって、第１の回折格子１、第２の回折格子２は、各々の格子面の下に夫々第１のベース層、第２のベース層を備え、前記互いに異なる材料は、ヤング率の差ΔＥが条件式（０≦|ΔＥ|＜３．０ＧＰａ）を満足する。【選択図】図１
2013156404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる材料により形成される第１の回折格子と第２の回折格子が各々の格子面が接するように積層される回折格子部を有する回折光学素子であって、
前記第１の回折格子、前記第２の回折格子は、前記各々の格子面の下に夫々第１のベース層、第２のベース層を備え、
前記互いに異なる材料は、ヤング率の差ΔＥが以下の条件式を満足することを特徴とする回折光学素子。
０≦|ΔＥ|＜３．０ＧＰａ
【請求項２】
前記互いに異なる材料のヤング率の差ΔＥ、前記互いに異なる材料の大きい方のヤング率Ｅｍが、それぞれ以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の回折光学素子。
１．０ＧＰａ＜|ΔＥ|＜３．０ＧＰａ
５．５ＧＰａ＜Ｅｍ＜７．０ＧＰａ
【請求項３】
前記互いに異なる材料は、共に同一の有機物あるいは無機物を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の回折光学素子。
【請求項４】
前記互いに異なる材料は、共に無機微粒子を分散させた樹脂材料であることを特徴とする請求項３に記載の回折光学素子。
【請求項５】
前記互いに異なる材料は、アッべ数の差が１０以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回折光学素子。
【請求項６】
前記互いに異なる材料の一方が、無機微粒子としてのＩＴＯ微粒子であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の回折光学素子。
【請求項７】
ＩＴＯ微粒子を含む材料の回折格子のベース膜厚hiとＩＴＯと異なる微粒子を含む材料の回折格子のベース膜厚hが以下の条件を満たすことを特徴とする請求項６に記載の回折光学素子。
５×hi  ＜ h
【請求項８】
前記第１の回折格子に対し第１の樹脂材料としてアクリル系紫外線硬化樹脂にＺｒＯ２微粒子を２０ｖｏｌ％混合させた紫外線硬化樹脂を用い、第２の回折格子に対し第２の樹脂材料としてアクリル系紫外線硬化樹脂にＺｒＯ２微粒子とは異なったＩＴＯ微粒子を１６ｖｏｌ％混合させた紫外線硬化樹脂を用いることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回折光学素子。
【請求項９】
前記第１の回折格子と前記第２の回折格子とは、同一の樹脂材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の回折光学素子。
【請求項１０】
前記回折格子の格子高さが１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の回折光学素子。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の回折光学素子が、前記回折光学素子を境界面に夫々備える２つの屈折光学部を備え、前記回折光学素子の他に屈折光学系を有することを特徴とする回折光学素子を用いた光学系。
【請求項１２】
前記回折格子部が第１のレンズと第２のレンズの境界に設けられる請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の回折光学素子の製造方法であって、
前記第２のレンズに対しＩＴＯ微粒子を分散した第２の樹脂材料で構成された前記第２の回折格子を金型を用いて格子成形を行う工程と、
前記第２の回折格子が設けられた前記第２のレンズと、前記第１のレンズとを前記第１の回折格子を構成するＩＴＯ微粒子と異なる無機微粒子を分散した第１の樹脂材料を用いて接合すると共に成形を行う工程と、
を有することを特徴とする回折光学素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の回折光学素子の製造方法であって、
前記第２の回折格子が設けられた前記第２のレンズと、前記第１のレンズとを前記第１の回折格子を構成するＩＴＯ微粒子と異なる無機微粒子を分散した第１の樹脂材料を用いて接合すると共に前記第１のレンズと前記第２のレンズの中心出しを行うことを特徴とする回折光学素子の製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の回折格子と第２の回折格子が積層される回折格子部を有する回折光学素子及びその製造方法並びに回折光学素子を用いた光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、硝材の組み合わせによりレンズ系の色収差を減じる方法に対して、レンズの表面やレンズ系の一部に回折作用を有する回折光学素子を設けることでレンズ系の色収差を減じる方法が知られている。この回折光学素子を用いる方法は、光学系中の屈折面と回折面とでは、ある基準波長の光線に対する偏向方向が逆方向になるという物理現象を利用したものである。また、回折光学素子は、その周期的構造の周期を適宜変化させることで非球面レンズ的な効果を持たせることができるので、色収差以外の諸収差の低減にも効果がある。
【０００３】
一般的に、回折光学素子の回折格子部は、格子部とベース部（ベース層）から構成されるブレーズ構造より成っている。このようなブレーズ構造の回折光学素子は、特定の一つの次数（以下、「特定次数」又は「設計次数」とも言う）と特定の波長に対して、高い効率で光を回折することができる。
【０００４】
一方、この特定次数の回折効率を可視波長帯域全域で十分高く得るための回折光学素子構成が知られている。具体的には、２つの回折格子を密着配置すると共に、各回折格子を構成する材料に低屈折率高分散材料と高屈折率低分散材料を用い、回折格子の高さを適切に設定する（以下、このような回折光学素子を「密着２層ＤＯＥ」という）。これにより、特定の次数の回折光に対し、広い波長帯域で高い回折効率を得ることができる。なお、回折効率は、全透過光束の光量に対する各次数の回折光の光量の割合と定義する。
【０００５】
更に、特許文献１に開示されているように、可視波長域全域で９９％以上の高い回折効率を得るためには、部分分散比θgFが通常の材料より小さな値（リニア異常分散性）を有する材料を用いることが知られている。また、特許文献２に開示されているように、回折格子を構成する材料の粘度、弾性率を規定することによって、耐環境性能を向上させることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２４１７３４号公報
【特許文献２】特開２００１−２４９２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２には、回折格子におけるベース層の作製時における厚さのばらつきに基づく格子面内での回折効率の場所依存性に関して、発生原因を含め開示あるいは示唆はされていない。本件出願人は、自ら鋭意検討する中で回折格子におけるベース層の作製時における厚さのばらつきに基づく格子面内での回折効率の場所依存性という新たな課題を認識するに至った。
【０００８】
本発明の目的は、回折格子におけるベース層の作製時における厚さのばらつきに基づく格子面内での回折効率の場所依存性を低減する回折光学素子及びその製造方法並びに回折光学素子を用いた光学系を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る回折光学素子の代表的な構成は、互いに異なる材料により形成される第１の回折格子と第２の回折格子が各々の格子面が接するように積層される回折格子部を有する回折光学素子であって、前記第１の回折格子、前記第２の回折格子は、前記各々の格子面の下に夫々第１のベース層、第２のベース層を備え、前記互いに異なる材料は、ヤング率の差ΔＥが条件式（０≦|ΔＥ|＜３．０ＧＰａ）を満足することを特徴とする。
【００１０】
また上記回折光学素子の製造方法、上記回折光学素子を用いた光学系も本発明の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回折格子におけるベース層の作製時における厚さのばらつきに基づく格子面内での回折効率の場所依存性を低減する回折光学素子及びその製造方法並びに回折光学素子を用いた光学系を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る回折光学素子の要部概略図、（ｂ）は回折光学素子の素子構造を示す模式図、（ｃ）はベース層の組立時における厚さのばらつきを説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る回折光学素子を搭載した撮影光学系の要部概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る回折光学素子の回折効率を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る回折光学素子の回折効率を示す図である。
【図５】比較例の回折光学素子の回折効率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
【００１４】
《第１の実施形態》
(撮影光学系)
図２に、本発明の実施形態に係る回折光学素子を搭載したカメラ等の撮影光学系を示す。同図中、１０１は撮影レンズで、内部に絞り４０、後述する回折光学素子を含む屈折光学系を有している。４１は結像面であるフィルムまたはＣＣＤ等の光電変換素子が配置されている。
【００１５】
回折光学素子は、撮影レンズ１０１の色収差を補正している。本発明の回折光学素子を適用すれば、製造ばらつきによっても安定した高い回折効率を可能しているので、フレアが少なく像面照度ムラが少ない高性能な撮影レンズが得られる。図２では前玉のレンズの貼り合せ面に回折格子部１０を設けることを示すが、これに限定されるものではなく、撮影レンズ内に複数、回折光学素子を使用しても良い。
【００１６】
（回折光学素子）
図１（ａ）は本発明の実施形態に係る回折光学素子の正面図及び側面図である。平板又はレンズより成る基板レンズ２０、３０の境界に回折格子部１０を備えた回折光学素子が形成されている。そして、回折格子部１０が形成されている基板レンズ２０、３０の面は曲面となって、基板レンズ２０、３０は屈折光学部を形成している。回折格子部１０は、光軸Ｏを中心とした同心円状の回折格子形状からなり、レンズ作用を有している。図１（ｂ）は、図１（ａ）の回折光学部１０を図中Ａ−Ａ′断面で切断した断面形状である。図１（ｂ）は、格子形状を分かりやすくするために、かなりデフォルメされた図となっている。
【００１７】
図１（ｂ）において、回折格子部１０は、第１の回折格子１と第２の回折格子２が密着配置（積層）した密着ＤＯＥの構成となっている。第１の回折格子１は、第１のレンズである基板レンズ２０の曲面２０２を境界面とする第１のベース層を含み、また第２の回折格子２は第２のレンズである基板レンズ３０の曲面３０１を境界面とする第２のベース層を含む。第１、第２の回折格子は同心円状のブレーズ構造の格子形状からなり、格子ピッチを中心（光軸）から周辺へ向かって徐々に変化させることでレンズ作用（収斂作用又は発散作用）を得ている。そして、各回折格子は、全層を通して一つの回折格子部１０として作用している。
【００１８】
また、ブレーズ構造にすることで、回折格子部１０に入射した入射光は特定の回折次数（図では＋１次）方向に集中して回折する。
【００１９】
（高屈折率低分散材料と低屈折率高分散材料）
密着２層DOEにおいて，広い波長帯域で高い回折効率を得るために、回折格子１を形成する材料に高屈折率低分散材料、回折格子２を形成する材料に低屈折率高分散材料を用いる。更に、可視域全域で９９％以上の回折効率を得るためには低屈折率高分散材料に部分分散比θgFが通常の材料より小さいリニア分散特性を有する材料を用いることが必要である。このリニア分散特性を得るために、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）微粒子を微粒子分散させてベース樹脂材料に混ぜる方法が知られる。
【００２０】
ＩＴＯは他の無機酸化物と異なり、電子遷移による屈折率の変化に加え、錫のドーピングや酸素の空孔によりフリーキャリアが発生し屈折率が変化する。この電子遷移とフリーキャリアにより非常に強いリニア分散特性を有する。従って、ＩＴＯと同様にフリーキャリアの影響があるＳｎＯ２及びＡＴＯ（アンチモンをドーピングしたＳｎＯ２）等も使用する事ができる。
【００２１】
一方、ＩＴＯは透明電極に使用されるなど、透過率が比較的高い材料として知られている。しかしながら、それ以上の高い透過率を要求される光学系にＩＴＯを用いる場合には十分とはいえない。このＩＴＯの透過率の低下は錫のドーピングに起因しており、強いリニア分散特性を有しかつ透過率が極めて高い材料を得ることは極めて困難である。
【００２２】
このため、図１（ｂ）に示すように、密着２層ＤＯＥ構成の回折光学素子がレンズの境界面に形成されている場合、ＩＴＯ微粒子を分散した樹脂で構成された第２の回折格子２のベース膜厚h2がより薄いほうが透過率が高くなる。ここで、ベース膜厚とは格子が形成されていない部分（ベース層）の厚さである。また、レンズ全域で第２の回折格子２のベース膜厚（ベース層の厚さ）をより均一にする方が、格子面内の透過率の場所依存性が小さくなるため、ベース膜厚は等しくh2とする必要がある。また、第２の回折格子２の谷部を結んだ曲面の曲率２１と基板レンズ３０の第１面の曲面の曲率３０１は略等しくなる。
【００２３】
（製造方法）
このように、ＩＴＯ微粒子を分散した低屈折率高分散材料の回折格子２のベース膜厚は透過率に影響を及ぼすために、薄く且つレンズ全域に均一に精度高く製造することが重要となる。具体的な製造方法としては、先ずＩＴＯ微粒子を分散した低屈折率高分散材料の回折格子２をベース膜厚を薄く且つレンズ全域に均一に精度高く形成するために、金型を用い、基板レンズ３０に対しその第１面の曲面の曲率３０１に合わせて格子成形をする。
【００２４】
その後、基板レンズ３０上に形成された第２の回折格子２と、基板レンズ２０を第１の回折格子１を構成する材料で接合すると同時に成形する（接合成形とする）ことで、回折光学素子を作製することができる。更に、第１の回折格子１の接合成形と同時に基板レンズ２０および３０の中心を合わせるために中心出しを同時に行っても良い。
【００２５】
（組立時のベース膜厚のばらつきと回折効率の場所依存性）
この回折光学素子の作製時において、それぞれの基板レンズ、回折格子を形成するための金型、回折格子の格子成形による形状等には製造上のばらつきがある。特に、基板レンズの曲面２０２、３０１の曲率、回折格子を成形する金型の回折格子の頂点部および谷部を結んだ曲面の曲率、樹脂を成形時の硬化収縮の結果である曲面の曲率１２および２１のそれぞれのばらつきがある。
【００２６】
第２の回折格子２の格子成形時に基板レンズ３０の第１面の曲面の曲率３０１に合わせてベース膜厚を精度高く作製する場合に、前述したばらつきが第１の回折格子１の接合成形時のベース膜厚に影響し、第１の回折格子１のベース膜厚がばらつく結果になる。図１（ｃ）は、素子面内で第１の回折格子１のベース膜厚が異なった場合を示している。特に、第１の回折格子１の接合成形と同時に、基板レンズ２０および３０の中心出しを同時に行うとばらつきは大きくなる。
【００２７】
第１の回折格子の接合成形時に、第１の回折格子を構成する材料と第２の回折格子を構成する材料のヤング率の差に起因する硬化収縮量の違いによって、第２の回折格子が引っ張られ、微粒子分散材料は重さが変わらず体積が変化するため密度変化が発生する。第１の回折格子のベース膜厚が格子面内の場所によって異なる場合、ベース膜厚によって引っ張られ量が異なるため密度変化が格子面内の場所によって異なることとなる。
【００２８】
一般に、屈折率は密度に比例することから、密度変化が格子面内の場所によって異なることは、屈折率変化が格子面内の場所によって異なることとなる。このため、素子面内において密度変化量の場所依存が発生すると屈折率変化も大きく、ベース厚の異なる回折格子の回折効率η１とη２に差が発生、場所依存性が発生する結果となる。この回折光学素子を撮影光学系に適用した場合には、結果像性能が低下してしまうこととなる。
【００２９】
特に微粒子を分散した材料は樹脂材料の体積が変化しても内部に分散している微粒子分散量は一定なので変化しないために、有効屈折率理論等から樹脂の体積変化に対して屈折率の変化量が大きい。
【００３０】
なお、第２の回折格子２とは逆に第１の回折格子１を先ず格子成形し、その後、第２の回折格子２を接合成形することによっても回折光学素子を作製することができる。この場合も、第２の回折格子２を接合成形時にベース膜厚にばらつきが発生、透過率にばらつきが発生するために好ましくない。
【００３１】
（ヤング率差と回折効率の場所依存性）
本件発明者は、このように一方の回折格子のベース膜厚に場所依存性が発生し、接合成形による他方の回折格子を構成する材料の屈折率が変化し、回折効率の格子面内の場所依存性が発生して、像性能が低下する結果となることの改善を図った。即ち、回折効率の格子面内の場所依存性を低減し、安定して高い回折効率の形成を可能とする回折光学素子を見出した。具体的には、第１の回折格子を構成する材料と第２の回折格子を構成する材料としてヤング率の差ΔＥが以下の条件式に入る材料を選択することによって、ベース膜厚がばらついた場合でも回折効率の格子面内の場所依存性を低減できることを見出した。
【００３２】
０≦|ΔＥ|＜３．０ＧＰａ
これを満足しないと、ベース膜厚が異なった場合に回折効率の場所依存性が大きくなって好ましくない。
【００３３】
上記条件として更に好ましくは、互いに異なる材料のヤング率の差ΔＥ、互いに異なる材料の大きい方のヤング率Ｅｍが、以下の条件を満足する。
【００３４】
１．０ＧＰａ＜|ΔＥ| ＜ ３．０ＧＰａ
５．５ＧＰａ＜Ｅｍ ＜ ７．０ＧＰａ
（ヤング率差とアッベ数差）
第１の回折格子を構成する材料と、第２の回折格子を構成する材料は、有機物の組成が実質的に同一組成の樹脂材料を共通に含み、これに異なる無機微粒子を混合させたものを用い、且つ無機微粒子のアッべ数の差が１０以上であることが好ましい。実質的に同一組成の樹脂材料を用いることによってヤング率差を小さくすることができ、アッべ数の差が大きい微粒子を分散して高屈折率低分散材料および低屈折率高分散材料とすることにより可視域全域で高い回折効率を得ることができるからである。
【００３５】
また、可視域全域で高い回折効率を得るためにはリニア特性を有するＩＴＯを用いることが好ましく、ＩＴＯ微粒子を含む材料の回折格子のベース膜厚hiとＩＴＯと異なる微粒子を含む材料の回折格子のベース膜厚hが以下の条件満たすことが好ましい。
【００３６】
５×hi  ＜ h
これを満足しないと第１の回折格子と第２の回折格子のベース膜厚の差が小さくなる。この結果、製造ばらつきに対して、光学特性への比較的影響の少ないＩＴＯと異なる微粒子を含む材料の回折格子のベース膜厚で補うことが困難となるために好ましくない。また、基板レンズ２０および３０の中心出しを行う際にＩＴＯと異なる微粒子を含む材料の回折格子のベース膜厚が厚くないと中心出しを行うことが困難になるため好ましくない。
【００３７】
また、回折光学素子の格子高さｄが１５μｍ以下であることが好ましい。これを満足しないと回折効率の入射角度依存性が大きくなり、適用できる光学系が限定されてしまうため好ましくない。
【００３８】
（回折光学素子の具体的な構成）
《実施例》
本実施形態に係る回折光学素子の具体的な構成は、第１の回折格子に対し第１の樹脂材料としてアクリル系紫外線硬化樹脂にＺｒＯ２微粒子を２０ｖｏｌ％混合させた紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．６２０２、νｄ＝４３．９、θｇＦ＝０．５７２）を用いる。また、第２の回折格子に対し第２の樹脂材料としてアクリル系紫外線硬化樹脂にＺｒＯ２微粒子とは異なったＩＴＯ微粒子を１６ｖｏｌ％混合させた紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．５６８６、νｄ＝１９．４、θｇＦ＝０．４１６）を用いる。
【００３９】
第１の回折格子の材料、第２の回折格子の材料のアクリル系紫外線硬化樹脂は、同一の樹脂（ｎｄ＝１．５２４１、νｄ＝５１．６、θｇＦ＝０．５６３）を用いている。ＺｒＯ２微粒子の屈折率はｎｄ＝１．９１０、νｄ＝４５．１、θｇＦ＝０．６１２、ＩＴＯ微粒子の屈折率はｎｄ＝１．８２８９、νｄ＝７．４７、θｇＦ＝０．３６０である。格子高さｄは１１．１１μｍ、設計次数は＋１次である。なお、部分分散比θｇＦは以下の式で定義される。
【００４０】
θｇＦ=（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
図３に、この回折光学素子のベース膜厚が異なった場合の設計次数（＋１次）での回折効率の特性を示す。ベース膜厚は図１（ｂ）における第１の回折格子の材料、第２の回折格子の材料それぞれのベース厚h11、h12、h2はそれぞれ３５μｍ、３０μｍ、２．０μｍである。η１はベース厚がh11、η２はベース厚がh12の回折効率である。入射角度は垂直の場合である。第１の回折格子のベース膜厚が異なっていても回折効率は可視全域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）で９９．５％以上得られていることがわかる。
【００４１】
第１の回折格子および第2の回折格子の材料のヤング率をそれぞれナノインデンテーション法を用いて評価したところ、それぞれ６．５ＧＰａ、４．９ＧＰａであり、ヤング率差ΔＥは１．５ＧＰａと低かった。ここで、ナノインデンテーション法は、先端形状がダイヤモンドチップから成る正三角錐の圧子を材料の表面に押し込み、そのときの圧子にかかる荷重と圧子の下の射影面積から表面硬さを求めるものである。ヤング率はベース樹脂でほぼ決定され、本実施形態のように同一のベース樹脂を含ませることにより第１の回折格子の材料と第２の回折格子の材料のヤング率の差を小さくすることができる。
【００４２】
《第２の実施形態》
本実施形態は、第１の実施形態とは異なる材料で回折格子を形成するものである。即ち、第１の回折格子の材料としてアクリル系紫外線硬化樹脂にＺｒＯ２微粒子を１３ｖｏｌ％混合させた紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．５８４３、νｄ＝４６．６、θｇＦ＝０．５８１）を用いる。また、第２の回折格子の材料としてアクリル系紫外線硬化樹脂とフッ素アクリル系紫外線硬化樹脂を混合した材料に混合させた樹脂にＩＴＯ微粒子を１６ｖｏｌ％混合させた紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．５３１３、νｄ＝１９．１、θｇＦ＝０．４１６）を用いる。
【００４３】
第２の回折格子の材料はアクリル系紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．５２４１、νｄ＝５１．６、θｇＦ＝０．５６３）とフッ素アクリル系紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．４０３０、νｄ＝６０．６、θｇＦ＝０．５５３）を１：１で混合した樹脂を用いている。また、第１の回折格子の材料、第２の回折格子の材料はともに同一のアクリル系紫外線硬化樹脂を含んでいる。ＺｒＯ２微粒子の屈折率はｎｄ＝１．９１０、νｄ＝４５．１、θｇＦ＝０．６１２、ＩＴＯ微粒子の屈折率はｎｄ＝１．８２８９、νｄ＝７．４７、θｇＦ＝０．３６０である。格子高さｄは１０．７１μｍ、設計次数は＋１次である。
【００４４】
図４に、この回折光学素子のベース膜厚が異なった場合の設計次数（＋１次）での回折効率の特性を示す。ベース膜厚は、第１の実施形態の図１（ｂ）におけるそれぞれのベース厚h11、h12、h2と同様であり、それぞれ３５μｍ、３０μｍ、２．０μｍである。図４で、η１はベース厚がh11、η２はベース厚がh12の回折効率である。入射角度は垂直の場合である。図４より、第１の回折格子のベース膜厚が異なっていても回折効率は可視全域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）で９９．５％以上得られていることがわかる。
【００４５】
第１の回折格子および第2の回折格子の材料のヤング率をそれぞれナノインデンテーション法を用いて評価したところ、それぞれ６．５ＧＰａ、３．７ＧＰａであり、ヤング率差ΔＥは２．８ＧＰａと低かった。ヤング率はベース樹脂でほぼ決定され、本実施形態のように同一組成の樹脂を含んでいるために第１の回折格子の材料と第２の回折格子の材料のヤング率の差が小さく、その結果、第１の回折格子のベース膜厚が異なっても回折効率の差が小さくなっている。第１の実施形態と比較すると、ヤング率差が大きいために、回折効率の素子面内の場所依存性が若干大きいが、可視全域で９９．５％以上得られている。
【００４６】
（比較例）
本実施形態の効果をより明らかにするために比較例を示す。比較例は、第１の実施形態、
第２の実施形態と材料、格子高さが異なっているだけで、他の構成は第１の実施形態と同様である。第１の回折格子の材料としては、アクリル系紫外線硬化樹脂にＺｒＯ２微粒子を６ｖｏｌ％混合させた紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．５５２１、νｄ＝５０．４、θｇＦ＝０．５７０）を用いる。また、第２の回折格子の材料としては、フッ素アクリル系紫外線硬化樹脂にＩＴＯ微粒子を１６ｖｏｌ％混合させた紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．５０１０、νｄ＝１９．２、θｇＦ＝０．４１０）を用いる。格子高さｄは１０．５１μｍ、設計次数は＋１次である。
【００４７】
図５にこの回折光学素子のベース膜厚が異なった場合の設計次数（＋１次）での回折効率の特性を示す。ベース膜厚は第１の実施形態と同様、図２における第１の回折格子の材料、第２の回折格子の材料それぞれのベース厚h11、h12、h2はそれぞれ３５μｍ、３０μｍ、２．０μｍである。η１はベース厚がh11、η２はベース厚がh12の回折効率である。入射角度は垂直の場合である。図５からわかるように、比較例の材料では第１の回折格子のベース膜厚が異なる場合に回折効率に素子面内の場所依存性が発生していることがわかる。
【００４８】
第１の回折格子および第2の回折格子の材料のヤング率をそれぞれナノインデンテーション法を用いて評価したところ、それぞれ６．５ＧＰａ、２．５ＧＰａであり、ヤング率差ΔＥは４．０ＧＰａと大きかった。ヤング率はベース樹脂でほぼ決定され、本比較例のように材料組成の異なる樹脂を用いると、第１の回折格子の材料と第２の回折格子の材料のヤング率の差が大きくなり、その結果、第１の回折格子のベース膜厚が異なると回折効率の差が大きくなってしまう。
【００４９】
（変形例１）
上述した実施形態では、０≦|ΔＥ|＜３．０ＧＰａの条件式に関し、中間値の実施形態、上限値付近の実施形態を具体的に開示したが、下限値付近（ゼロ付近）に関しては理論的にゼロ付近であれば追従性が良いことから本発明の効果を奏することが明らかである。
【００５０】
（変形例２）
上述した実施形態では、第１の回折格子と第２の回折格子を形成する互いに異なる材料として、共に同一のアクリル系紫外線硬化樹脂を含ませたが、共に同一の他の有機物を含ませても良い。あるいは、共に同一の無機物を含ませるものであっても良い。
【００５１】
（変形例３）
本発明は、上述した実施形態に記載された回折格子の材料、製造方法を用いることに限定されず、前述した条件式の範囲で適宜変更されても良い。
【００５２】
（変形例４）
また、上述した実施形態では、カメラの撮影レンズを示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ビデオカメラの撮影レンズ、事務機のイメージスキャナーや、デジタル複写機のリーダーレンズなど広波長域で使用される結像光学系に使用しても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５３】
１・・第１の回折格子、２・・第２の回折格子、１０・・回折格子部光学素子、２０、３０・・基板レンズ、１０１・・撮影レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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