(57)【要約】【課題】ドライエッチングを必要とせずに製造工程を簡略化することができる偏光光学素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】基板５１の表面に複数列の角棒状長尺片５５が押し当てられる。その結果、長尺片５５同士の間ごとに反応性硬化樹脂の長尺膜４２が形成される。長尺膜４２の膜厚は簡単に設定される。長尺膜４２同士の間で基板５１の表面に光不透過膜５７が形成される。基板５１の表面に平行な平面に沿って光不透過膜５７の表面に研磨処理が施される。こうして、交互に配列される長尺膜４２および光不透過膜４３を当該平面に沿って露出させる。したがって、偏光光学素子２５、３３の製造にあたって例えばドライエッチングは必要とされない。偏光光学素子２５、３３の製造工程は簡略化される。偏光光学素子２５、３３の製造コストは低減される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に反応性硬化樹脂薄膜を形成する工程と、
基板の表面に複数列の角棒状長尺片を押し当てて、基板の表面に長尺片同士の間ごとに反応性硬化樹脂の長尺膜を形成する工程と、
長尺膜を硬化する工程と、
長尺膜同士の間で基板の表面に光不透過膜を形成する工程と、
基板の表面に平行な平面に沿って研磨処理を施し、交互に配列される長尺膜および光不透過膜を当該平面に沿って露出させる工程とを備えることを特徴とする偏光光学素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の偏光光学素子の製造方法において、硬化後の前記反応性硬化樹脂の長尺膜は前記基板の屈折率と等しい屈折率を有することを特徴とする偏光光学素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の偏光光学素子の製造方法において、前記反応性硬化樹脂膜は光硬化樹脂または熱硬化樹脂から形成されることを特徴とする偏光光学素子の製造方法。
【請求項４】
光透過性のガラス製基板と、
基板の表面に複数列に配列されて、光透過性の樹脂製長尺膜と、
樹脂製長尺膜同士の間で基板の表面に形成される光不透過性長尺膜とを備えることを特徴とする偏光光学素子。
【請求項５】
請求項４に記載の偏光光学素子において、前記ガラス製基板の屈折率は前記樹脂製長尺膜の屈折率に等しく設定されることを特徴とする偏光光学素子。
【請求項６】
請求項４に記載の偏光光学素子において、前記樹脂製長尺膜は光硬化樹脂または熱硬化樹脂から形成されることを特徴とする偏光光学素子。
【請求項７】
請求項４に記載の偏光光学素子が組み込まれたことを特徴とする認証装置。
【請求項８】
請求項７に記載の認証装置が組み込まれたことを特徴とする自動取引装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば撮像装置に組み込まれる偏光光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献２および３に示されるように、偏光光学素子は広く知られる。偏光光学素子の製造にあたって例えばガラス基板上にレジスト膜が成膜される。レジスト膜にはナノインプリントに基づき所定のパターンが転写される。レジスト膜は所定の輪郭にパターニングされる。ガラス基板にドライエッチングが実施される。レジスト膜の外側でガラス基板は削り出される。ガラス基板の表面には例えば相互に並列に延びる複数の溝が形成される。レジスト膜の除去後、ガラス基板の表面にアルミニウム膜が成膜される。ガラス基板の表面でアルミニウム膜は除去される。ガラス基板の溝にはアルミニウムの長尺膜が形成される。こうして偏光光学素子が製造される。
【特許文献１】特開２００７−１４８３４４号公報
【特許文献２】特開２００４−２７１５５８号公報
【特許文献３】特開２００６−２０１５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうした従来の製造方法では、ドライエッチングの実施にあたって高価な設備が必要とされる。したがって、ドライエッチングの設備は容易に導入されることができない。しかも、ドライエッチングの実施にあたって人体や環境に有害な塩素ガスが使用される。加えて、レジスト膜の膜厚が均一に設定されないと、パターニング後のレジスト膜同士の間でガラス基板の表面にレジスト膜の残渣が生成されてしまう。こうした残渣はドライエッチングの実施に支障を来す。残渣の生成の回避にあたって、レジスト膜の膜厚は高度な制御に基づき調整されなければならない。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、ドライエッチングを必要とせずに製造工程を簡略化することができる偏光光学素子およびその製造方法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】
【０００５】
上記目的を達成するために、第１発明によれば、基板の表面に反応性硬化樹脂薄膜を形成する工程と、基板の表面に複数列の角棒状長尺片を押し当てて、基板の表面に長尺片同士の間ごとに反応性硬化樹脂の長尺膜を形成する工程と、長尺膜を硬化する工程と、長尺膜同士の間で基板の表面に光不透過膜を形成する工程と、基板の表面に平行な平面に沿って研磨処理を施し、交互に配列される長尺膜および光不透過膜を当該平面に沿って露出させる工程とを備えることを特徴とする偏光光学素子の製造方法が提供される。
【０００６】
こうした製造方法では、基板の表面に複数列の角棒状長尺片が押し当てられる。その結果、長尺片同士の間ごとに反応性硬化樹脂の長尺膜が形成される。長尺膜の膜厚は簡単に設定される。長尺膜同士の間で基板の表面に光不透過膜が形成される。こうして基板の表面に長尺膜および光不透過膜が交互に配列される。したがって、偏光光学素子の製造にあたって例えばドライエッチングは必要とされない。偏光光学素子の製造工程は簡略化される。偏光光学素子の製造コストは低減される。
【０００７】
こういった偏光光学素子の製造方法では、硬化後の前記反応性硬化樹脂の長尺膜は前記基板の屈折率と等しい屈折率を有する。また、偏光光学素子の製造方法において、前記反応性硬化樹脂膜は光硬化樹脂または熱硬化樹脂から形成される。こうして製造された偏光光学素子は例えば認証装置に組み込まれる。認証装置は例えば自動取引装置に組み込まれる。
【０００８】
第２発明によれば、光透過性のガラス製基板と、基板の表面に複数列に配列されて、光透過性の樹脂製長尺膜と、樹脂製長尺膜同士の間で基板の表面に形成される光不透過性長尺膜とを備えることを特徴とする偏光光学素子が提供される。こういった偏光光学素子は前述の製造方法に基づき簡単に製造されることができる。前述と同様に、偏光光学素子の製造工程は簡略化される。偏光光学素子の製造コストは低減される。
【０００９】
こうした偏光光学素子では、前記ガラス製基板の屈折率は前記樹脂製長尺膜の屈折率に等しく設定される。前記樹脂製長尺膜は光硬化樹脂または熱硬化樹脂から形成される。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、ドライエッチングを必要とせずに製造工程を簡略化することができる偏光光学素子およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１２】
図１は自動取引装置の一具体例すなわち現金自動預け払い機（ＡＴＭ）１１の外観を概略的に示す。このＡＴＭ１１は例えば現金の預け入れや引き出し、口座振り込みといった各種の手続きを実現する。ＡＴＭ１１は箱形の筐体１２を備える。筐体１２の前面には紙幣投入口１３や硬貨投入口１４が形成される。紙幣投入口１３や硬貨投入口１４には開閉扉が配置される。預け入れや引き出し、口座振り込みにあたって、紙幣や硬貨は、紙幣投入口１３や硬貨投入口１４に受け入れられたり、紙幣投入口１３や硬貨投入口１４から利用者に引き渡されたりする。
【００１３】
筐体１２の前面にはカード挿入口１５や通帳挿入口１６が形成される。各種の手続きの実現にあたってカード挿入口１５には例えばキャッシュカードが挿入される。通帳挿入口１６には通帳が挿入される。各種の手続きの事実は通帳に記帳される。同様に、各種の手続きの実現にあたって筐体１２には入力装置すなわちタッチパネル１７が組み込まれる。タッチパネル１７の画面には、選択肢を表示する例えばキーボタンやテンキー、文字キーが表示される。タッチパネル１７の表面でキーボタンやテンキー、文字キーが触れられると、対応する選択肢や数字、文字がＡＴＭ１１に取り込まれる。
【００１４】
タッチパネル１７に隣接して筐体１２の前面には認証装置１８が組み込まれる。認証装置１８は、ＡＴＭ１１を利用する利用者の個人認証に用いられる。認証装置１８は後述の撮像装置を備える。撮像装置は利用者の手のひらの静脈像を撮像することができる。利用者の個人認証にあたって、ＡＴＭ１１に組み込まれる生体認証ソフトウェアが実行される。生体認証ソフトウェアは例えば記憶装置に格納される。生体認証ソフトウェアは、予め登録された静脈像データと、撮像された静脈像データとの比較に基づき静脈像の特徴点の一致点および相違点を検証する。
【００１５】
図２は、認証装置１８に組み込まれる撮像装置２１の構造を概略的に示す。撮像装置２１は箱形の外装体２２を備える。外装体２２内にはカメラ基板２３が組み込まれる。図３を併せて参照し、カメラ基板２３上にはイメージセンサ２４が実装される。イメージセンサ２４には例えばＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）イメージセンサが用いられる。イメージセンサ２４は、各画素で受光される光の量に基づき画像を検出する。イメージセンサ２４上には偏光光学素子２５が配置される。偏光光学素子２５は、イメージセンサ２４に向かう光を直線偏光に変換する。偏光光学素子２５の詳細は後述される。
【００１６】
カメラ基板２３の表面でイメージセンサ２４上には光学ユニット２６が配置される。光学ユニット２６には集光レンズといったレンズ光学系が組み込まれる。光学ユニット２６は、外装体２２の天板に形成される開口２７に向き合わせられる。開口２７には可視光カットフィルタ２８が嵌め込まれる。可視光カットフィルタ２８は、外装体２２の外部空間から光学ユニット２６に向かって可視光成分の進入を防止する。光学ユニット２６には例えば円筒形のフード２９が取り付けられる。フード２９は、所定の範囲外から光学ユニット２６に余計な光が入り込むのを防止する。
【００１７】
光学ユニット２６周りでカメラ基板２３の表面には複数の発光素子３１が実装される。発光素子３１は開口２７に向かって近赤外線を出力する。カメラ基板２３の表面で発光素子３１上には拡散板３２および偏光光学素子３３が配置される。偏光光学素子３３は、発光素子３１から出力される近赤外線を直線偏光に変換する。偏光光学素子３３上には例えば円筒形の導光体３４が配置される。導光体３４は、発光素子３１から出力される近赤外線を開口２７から外部空間に導く。こうして開口２７から外部空間の所定の撮像範囲Ａに均一な光量で近赤外線が照射される。偏光光学素子３１は前述の偏光光学素子２５と同様の構造を有する。
【００１８】
カメラ基板２３の背後で外装体２２内には制御基板３５が配置される。制御基板３５はカメラコネクタ３６に基づきカメラ基板２３に電気的に接続される。制御基板３５には外部接続用のコネクタ３７が実装される。コネクタ３７に基づき制御基板３５は、ＡＴＭ１１内に組み込まれる例えばマザーボード（図示されず）に電気的に接続される。接続にあたって例えばケーブル３８が用いられればよい。こうして撮像装置２１の動作は制御される。同時に、撮像装置２１で撮像された静脈像を特定する静脈像データはマザーボードに出力される。
【００１９】
いま、ＡＴＭ１１の認証装置１８に基づき個人認証が実施される場面を想定する。開口２７上には利用者の手のひらが向き合わせられる。発光素子３１は近赤外線を出力する。導光体３４の働きで開口２７から手のひらに向かって近赤外線が照射される。周知のとおり、近赤外線は、静脈を流れる赤血球中のヘモグロビンで吸収される。その結果、手のひらで反射する近赤外線には強弱が生成される。反射した近赤外線は光学ユニット２６からイメージセンサ２４に入射する。イメージセンサ２４はマザーボードに静脈像データを出力する。撮像された静脈像データと予め登録された静脈像データとの比較に基づき個人認証が実施される。
【００２０】
図４は本発明の一実施形態に係る偏光光学素子２５、３３の構造を概略的に示す。偏光光学素子２５、３３は例えば直方体形状の基板４１を備える。基板４１は光透過性のガラス基板から形成される。基板４１の表面には複数列の樹脂製長尺膜４２が配列される。各樹脂製長尺膜４２は例えば角棒形状を有する。樹脂製長尺膜４２は光を透過させることができる。樹脂製長尺膜４２の屈折率は基板４１の屈折率に等しく設定される。樹脂製長尺膜４２は例えば光硬化樹脂から形成される。ここでは、光硬化樹脂には例えば東洋合成工業株式会社製の「ＰＡＫ−０１」といった紫外線硬化樹脂が用いられる。
【００２１】
樹脂製長尺膜４２同士の間で基板４１の表面には光不透過性長尺膜４３が形成される。こうして基板４１の表面には樹脂製長尺膜４２と光不透過性長尺膜４３が交互に配列される。光不透過性長尺膜４３は例えば角棒形状を有する。光不透過性長尺膜４３は光を透過させることができない。光不透過性長尺膜４３は例えばアルミニウムといった金属材料から形成される。その他、光不透過性長尺膜４３にはタングステン、銅、金、銀、ニッケル、チタン、クロムといった金属材料のいずれかが用いられてもよい。こうした偏光光学素子２５、３３では、近赤外線は、樹脂製長尺膜４２を通過する一方で光不透過性長尺膜４３に吸収される。その結果、偏光光学素子２５、３３は近赤外線を直線偏光に変換する。
【００２２】
こうした偏光光学素子２５、３３では、基板４１の表面で規定される輪郭の長辺×短辺は例えば７ｍｍ×５ｍｍ、または、１０ｍｍ×６ｍｍの大きさに設定される。例えば基板４１の長辺に沿って規定される各樹脂製長尺膜４２の幅Ｗ１は例えば８０ｎｍ程度に設定される。同様に、例えば基板４１の長辺に沿って規定される各光不透過性長尺膜４３の幅Ｗ２は６０ｎｍ程度に設定される。基板４１の表面に直交する垂直方向に規定される樹脂製長尺膜４２の厚みや光不透過性長尺膜４３の厚みは例えば１５０ｎｍ程度に設定される。
【００２３】
次に、偏光光学素子２５、３３の製造方法を説明する。図５に示されるように、例えば直方体形状の基板５１が用意される。基板５１は、例えば基板５１から複数の基板４１を切り出せる大きさに設定される。こうした基板５１はガラスから形成される。基板５１の表面には光硬化樹脂が塗布される。こうして図６に示されるように、基板５１の表面には反応性硬化樹脂薄膜５２が形成される。光硬化樹脂には前述の「ＰＡＫ−０１」といった紫外線硬化樹脂が使用される。反応性硬化樹脂薄膜５２の膜厚は例えば１５０ｎｍ程度に設定される。
【００２４】
図７に示されるように、スタンパ５３が用意される。スタンパ５３は例えば直方体形状の本体５４を備える。本体５４の下向き面は平坦面で規定される。本体５４の下向き面には転写パターンすなわち複数列の角棒状長尺片５５が一体化される。角棒状長尺片５５同士の間には溝５６が形成される。角棒状長尺片５５の頂上面は平坦面で規定される。角棒状長尺片５５は前述の光不透過性長尺膜４３と同一の輪郭を有する。溝５６は前述の樹脂製長尺膜４２と同一の輪郭を有する。こうしたスタンパ５３には例えば金属製の電鋳スタンパが用いられればよい。
【００２５】
図８に示されるように、スタンパ５３は基板５１の表面に押し付けられる。いわゆるナノインプリントが実施される。角棒状長尺片５５の頂上面は基板５１の表面に受け止められる。スタンパ５３の溝５６内に反応性硬化樹脂薄膜５２が押しやられる。こうして長尺片５５同士の間で反応性硬化樹脂の長尺膜４２が形成される。このとき、例えば基板５１の裏面側から紫外線が照射される。紫外線は角棒状長尺片５５同士の間で長尺膜４２を硬化させる。長尺膜４２の硬化後、基板５１からスタンパ５３は取り外される。その結果、図９に示されるように、基板５１の表面には前述の樹脂製長尺膜４２が形成される。
【００２６】
その後、図１０に示されるように、基板５１の表面にはアルミニウムがスパッタリングされる。その結果、基板５１の表面に光不透過膜５７が成膜される。光不透過膜５７は樹脂製長尺膜４２同士の間に入り込む。その後、光不透過膜５７には基板５１の表面に平行な平面に沿って研磨処理が施される。研磨処理は例えば化学機械研磨法（ＣＭＴ）が実施されればよい。その結果、前述の図４に示されるように、交互に配列される樹脂製長尺膜４２および光不透過膜すなわち光不透過性長尺膜４３が前述の平面に沿って露出する。その後、前述の偏光光学素子２５、３３が切り出されればよい。
【００２７】
以上のような偏光光学素子２５、３３では、基板４１の表面に樹脂製長尺膜４２および不透過性長尺膜４３が交互に配列される。樹脂製長尺膜４２はナノインプリントに基づき基板４１の表面に形成される。樹脂製長尺膜４２の膜厚は簡単に設定される。しかも、樹脂製長尺膜４２同士の間には例えばエッチングに基づき不透過性長尺膜４３が形成される。偏光光学素子２５、３３の製造にあたってドライエッチングは必要とされない。偏光光学素子２５、３３の製造工程は簡略化される。偏光光学素子２５、３３の製造コストは低減される。
【００２８】
なお、樹脂製長尺膜４２の形成にあたって、前述のスタンパ５３に代えて、電子ビーム（ＥＢ）や収束イオンビーム（ＦＩＢ）といったレーザが反応性硬化樹脂薄膜５２に照射されてもよい。レーザの照射領域で反応性硬化樹脂薄膜５２は露光する。露光に基づき反応性硬化樹脂薄膜５２は硬化する。照射領域の外側で未硬化の反応性硬化樹脂薄膜５２は除去される。こうして反応性硬化樹脂薄膜５２から樹脂製長尺膜４２が形成される。また、スタンパ５３には光透過性材料が用いられてもよい。こうしてスタンパ５３の背後から基板５１に向かって紫外線が照射されてもよい。
【００２９】
その他、偏光光学素子２５、３３では、樹脂製長尺膜４２に、前述の光硬化樹脂に代えて、熱硬化樹脂といった反応性硬化樹脂が用いられてもよい。ここでは、熱硬化樹脂には、例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂や日立化成工業株式会社製の「ＨＳＧ−２５５」といった層間絶絶縁膜用の樹脂が用いられる。こうした樹脂製長尺膜４２は、前述と同様に、光を透過させることができる。同様に、樹脂製長尺膜４２の屈折率は基板４１の屈折率に等しく設定される。
【００３０】
こうした偏光光学素子２５、３３の製造にあたって、基板５１の表面に熱硬化樹脂が塗布される。こうして基板５１の表面に反応性硬化樹脂薄膜５２が形成される。その後、前述と同様に、基板５１の表面にはスタンパ５３が押し付けられる。反応性硬化樹脂薄膜５２には熱硬化樹脂が用いられる。その結果、反応性硬化樹脂薄膜５２が加熱されると、角棒状長尺片５５同士の間で熱硬化樹脂は硬化する。いわゆるホットエンボスが実施される。その後、前述と同様の工程が実施されればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る自動取引装置の一具体例すなわち現金自動預け払い機の外観を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明に係る認証装置に組み込まれる撮像装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】撮像装置の構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る偏光光学素子の構造を概略的に示す斜視図である。
【図５】偏光光学素子の製造にあたって用意される基板の構造を概略的に示す斜視図である。
【図６】基板の表面に反応性硬化樹脂薄膜を形成する工程を概略的に示す斜視図である。
【図７】基板の表面に反応性硬化樹脂薄膜を形成する工程を概略的に示す斜視図である。
【図８】基板の表面に複数列の角棒状長尺片を押し当てる工程を概略的に示す斜視図である。
【図９】基板の表面に反応性硬化樹脂の長尺膜を形成する工程を概略的に示す斜視図である。
【図１０】基板の表面に平行な平面に沿って研磨処理を施し、交互に配列される長尺膜および光不透過膜を当該平面に沿って露出させる工程を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１  自動取引装置（現金自動預け払い機）、１８  認証装置、２５、３３  偏光光学素子、４１  基板、４２  長尺膜・樹脂製長尺膜、４３  光不透過膜・光不透過性長尺膜、５１  基板、５２  反応性硬化樹脂薄膜、５５  角棒状長尺片。
【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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【図６】
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【図７】
2009222853.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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