衍射光栅透镜和使用了它的摄像装置的制作方法

专利名称：衍射光栅透镜和使用了它的摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用衍射现象进行光的会聚或发散的衍射光栅透镜(衍射光学元件) 和使用了它的摄像装置。
背景技术：
在透镜的表面设有衍射光栅的衍射光栅透镜，在像面弯曲和色像差(由波长造成的成像点的偏移)等的透镜像差矫正方面优异。这是由于，衍射光栅具有逆色散性和异常色散性这样的特异的性质，具备很大的色像差矫正能力。将衍射光栅用于摄像用光学系时， 与只有非球面透镜的摄像用光学系统相比，能够以更少的透镜片数实现相同性能。因此，具有能够降低制造成本、且能够缩小光学长度、并能够实现小型化这样的优点。一边参照图19 (a)至(c)，一边说明现有的衍射光栅透镜的形状设计的方法。衍射光栅透镜是主要根据相位函数法或高折射率法来设计的。在此说明使用相位函数法的设计方法。根据高折射率法进行设计时，最终得到的结果也相同。衍射光栅透镜的形状，由设有衍射光栅的透镜基体的基础形状，即作为折射透镜的形状和衍射光栅的形状组合而构成。图19(a)表示透镜基体的基础形状Sb为非球面时的一例，图19(b)表示衍射光栅的形状Sp的一例。图19(b)所示的衍射光栅的形状Sp由相位函数决定。相位函数由下式(1)表示。算式1φ{τ) = ^ψ{τ)
Λ0ψ (r) = a1r+a2r2+a3r3+a4r4+a5r5+a6r6+---+airi (r2 = x2+y2)在此，Φ (r)是图19 (b)中由形状Sp表示的相位函数，Ψ (r)是光程差函数(z = Ψ(Γ))。r为距光轴的半径方向的距离，人0为设计波长，￡11、￡12、￡13、￡14、￡15、￡16、…、ai为系数。在利用1次衍射光的衍射光栅的情况下，如图19(b)所示，将轮带按照在相位函数 Φ ω中距基准点(中心)的相位每达到2π就进行配置。按该2π所分割的相位函数的曲线所形成的衍射光栅的形状Sp与图19(a)的基础形状Sb相加，由此决定图19(c)所示的衍射光栅面的形状Sbp。图19(c)所示的衍射光栅面的形状Sbp设于实际的透镜基体时，如果轮带的段差高度161满足下式O)，则能够得到衍射效果。算式2
m- λd = 在此，m是设计次数(1次衍射光时m = 1)，λ是使用波长，d是衍射光栅的段差高度，Ii1(X)为在使用波长λ下的构成透镜基体的透镜材料的折射率。透镜材料的折射率具有波长依存性，是波长的函数。
如果是满足式( 这样的衍射光栅，则在轮带的根基和前端，在相位函数上相位差为2π，对于使用波长λ的光，光程差为波长的整数倍。因此，能够使得使用波长的光所对应的1次衍射光的衍射效率(以下称为“1次衍射效率”。)大体上达到100%。如果使用波长λ变化，则遵循式O)，衍射效率达到100%的d的值也发生变化。反之，如果d的值固定，则满足式⑵的使用波长λ以外的波长，其衍射效率达不到100%。将衍射光栅透镜用于一般的摄像用途时，需要使宽阔的波长范围(例如波长 400nm 700nm左右的可视光区域等)的光衍射。其结果如图20所示，向在透镜基体171 上设有衍射光栅272的衍射光栅透镜入射可视光线时，除作为使用波长λ所决定的波长的光所形成的1次衍射光175以外，发生不必要的级次的衍射光176(以下，也称为“不必要级次衍射光”。)。例如，决定段差高度d的波长为绿色光的波长(例如MOnm)时，绿色光波长的1次衍射效率为100%，没有发生绿色光波长的不必要级次衍射光176，但红色光的波长(例如640nm)和蓝色光的波长(例如440nm)其1次衍射效率达不到100%，红色的 0次衍射光和蓝色的2次衍射光发生。这些红色的0次衍射光和蓝色的2次衍射光就是不必要级次衍射光176，其成为光斑和重影并在像面上扩展而使图像劣化，或使调制传递函数 (Modulation Transfer Function(MTF))特性降低。在图20中，作为不必要级次衍射光176 只示出了 2次衍射光。专利文献1公开的是，如图21所示，在形成有衍射光栅272的透镜基体171的表面上设置光学调整层181，该光学调整层181由与透镜基体有着不同的折射率和折射率色散(refractive index dispersion)的光学材料构成。专利文献1公开的是，通过将形成有衍射光栅272的透镜基体171的折射率、和以覆盖衍射光栅172的方式形成的光学调整层 181的折射率在特定的条件下进行设定，从而能够降低衍射效率的波长依存性，抑制由不必要级次衍射光形成的光斑。专利文献2公开的是，为了防止轮带的壁面的反射光透过轮带表面，而在轮带表面的段差根基的附近设置光吸收部。根据专利文献2，利用这一构造，能够使壁面反射光斑光无法透过光学面。专利文献3公开有一种方法，其是在衍射光栅的轮带顶点附近设置凸部，将从轮带表面出射的球面波状的光的波阵面成形为平面波状，以使衍射效率向上的方法。先行技术文献专利文献专利文献1 特开平09-127321号公报专利文献2 特开2006-162822号公报专利文献3 特开2003-315526号公报

发明内容
在专利文献1 3所公开的这种现有技术中成为课题的光斑光，是由于伴随着1 次衍射效率的波长依存性的不必要级次衍射光和轮带的壁面上的反射光而产生的。对此，本案发明者发现，如果减小衍射光栅透镜的衍射光栅的轮带间距，或者拍摄光强度非常高的被摄物体，则发生与上述的不必要级次衍射光不同的条纹状光斑。这样的条纹状光斑在衍射光栅透镜中发生的情况并未得到了解。另外，根据本案发明者发现可知，
5在特定的条件下，条纹状光斑具有使拍摄的图像的品质大大降低的可能性。本发明解决这样的课题的至少1个，提供能够抑制条纹状光斑造成的图像品质的劣化的衍射光栅透镜和使用了它的摄像装置。本发明的衍射光栅透镜具有透镜基体；衍射光栅，其设置在所述透镜基体的表面，且包含多个衍射段差、和由所述多个衍射段差之中邻接的一对所分别夹隔的多个同心圆状的轮带，并且，所述透镜基体由在使用波长λ下具有折射率ηι(λ)的第一材料构成， 所述衍射光栅与空气接触，所述多个轮带分别在半径方向包含中央部和夹隔所述中央部的一对端部，在所述多个轮带之中的至少1个中，在所述一对端部的一侧的至少一部分设有凹部和凸部的一方，在所述一对端部的另一侧的至少一部分，设有所述凹部和所述凸部的另一方，所述衍射段差的设计段差长设为d，m设为衍射级次，满足算式30.9J <= m( <\.\d
ηχ\λ)-\的关系。本发明的衍射光栅透镜具有透镜基体；衍射光栅，其设置在所述透镜基体的表面，且包含同心圆状的多个衍射段差、和由所述多个衍射段差之中邻接的一对所分别夹隔的同心圆状的多个轮带；光学调整层，且覆盖所述衍射光栅且设置在所述透镜基体上，并且，所述透镜基体由在使用波长λ下具有折射率ηι(λ)的第一材料构成，所述光学调整层由在所述使用波长λ下具有折射率η2(λ)的第二材料构成，所述多个轮带分别在半径方向包含中央部和夹隔所述中央部的一对端部，在所述多个轮带之中的至少1个中，在所述一对端部的一侧的至少一部分设有凹部和凸部的一方，在所述一对端部的另一侧的至少一部分设有所述凹部和所述凸部的另一方，所述衍射段差的设计段差长设为d，m设为衍射级次，满足算式4
Jfl .义0.9d < —-1.1J
N1(A)-N2(A)的关系。在有的优选的实施方式中，所述凸部和所述凹部的至少一方，遍及所述至少1个的轮带的大致全周设置。在有的优选的实施方式中，所述凸部和所述凹部的在包含所述衍射光栅的光轴的平面上在与所述光轴垂直的方向上的宽度，是在所述至少1个轮带的在包含所述衍射光栅的光轴的平面上在与所述光轴垂直的方向上的宽度的5%以上、25%以下的范围。在有的优选的实施方式中，所述凸部和所述凹部的在所述衍射光栅的光轴方向上的高度，是在所述衍射段差的设计段差长d的3%以上、20%以下的范围。在有的优选的实施方式中，在所述多个轮带中，设有所述凸部和所述凹部。在有的优选的实施方式中，在所述多个轮带之中的、所述衍射光栅的外周邻域的至少2个中，设有所述凸部和所述凹部。本发明的摄像装置，具有上述任一项规定的衍射光栅透镜和摄像元件。
根据本发明，在轮带的内侧的端部设置凹部和凸部的任意一方，在外侧的端部设置另一方，因此能够使条纹状光斑的发生位置移动。由此，在拍摄图像上，能够使条纹状光斑的一部分与光源的像重合，或者在摄像面上，能够使条纹状光斑的一部分的会聚位置向外方移动。因此，能够降低在光源周边发生的条纹状光斑的累积光量，抑制所得到拍摄图像的条纹状光斑造成的影响。


图1是表示本发明的衍射光栅透镜的实施方式的剖面图。图2是图1所示的衍射光栅透镜的衍射光栅邻域的剖面图。图3是表示在图1所示的衍射光栅透镜中、轮带透过后的波阵面的状态的图。图4是表示由透过图1所示的衍射光栅透镜的光所导致的在摄像元件的摄像面发生的条纹状光斑的形状的图。图5是第一实施方式的其他方式的衍射光栅邻域的剖面图。图6是表示图5所示的方式中、轮带透过后的波阵面的状态的图。图7是表示第一实施方式又一其他方式的剖面图。图8(a) (f)表示第一实施方式中的衍射光栅的截面形状的其他示例。图9是表示本发明的衍射光栅透镜的第二实施方式的剖面图。图10是图9所示的衍射光栅透镜的衍射光栅邻域的剖面图。图11(a)和(b)是表示本发明的光学元件的实施方式的剖面图和平面图，(C)和 (d)是表示本发明的光学元件的其他方式的剖面图和平面图。图12是表示本发明的摄像装置的实施方式的模式化的剖面图。图13 (a)和(b)是表示从上观看实施例1的衍射光栅透镜的1个轮带的一部分的图和该轮带的高度轮廓的图。图14是从实施例1的衍射光栅透镜出射的光的二维像图。图15 (a)和(b)，是表示从上观看实施例2的衍射光栅透镜的1个轮带的一部分的图和该轮带的高度轮廓的图。图16是从实施例2的衍射光栅透镜出射的光的二维像图。图17 (a)和(b)，是表示从上观看比较例的衍射光栅透镜的1个轮带的一部分的图和该轮带的高度轮廓的图。图18是从比较例的衍射光栅透镜出射的光的二维像图。图19(a) (c)是表示现有的衍射光栅透镜的衍射光栅面形状的导出方法的图。图20是表示在现有的衍射光栅透镜中，不必要衍射光发生的情况的图。图21是表示具有现有的光学调整层的衍射光栅透镜的剖面图。图22是表示从光轴方向观看的衍射光栅的轮带的图。图23是表示透过狭窄的轮带的光的波阵面的图。图M是表示在通过轮带的光束被会聚的摄像元件上发生条纹状光斑的情况的图。
具体实施方式
首先，对于本案发明者揭示的由衍射光栅透镜产生的条纹状光斑进行说明。图22是从光轴方向观看衍射光栅透镜的平面图。图23模式化地表示有衍射光栅的截面和透过衍射光栅的光的波阵面的相位状态。如图22所示，衍射光栅272包含同心圆状配置的多个轮带。如图22和图23所示，多个轮带之中，若着眼于1个轮带201，则其与邻接的轮带，被轮带间所设置的衍射段差203割断，因此透过轮带201的光在衍射段差203 的位置被割断。因此，透过衍射光栅的各轮带的光，能够视为通过轮带的间距Λ的狭缝的光。若轮带的间距Λ变小，则透过衍射光栅透镜的光，能够视为通过同心圆状配置的非常狭窄的狭缝的光。其结果如图23所示，在衍射段差203邻域，可见光的波阵面的绕射 211。该波阵面的绕射211是使条纹状光斑191发生的要因。图M模式化地表示，光相对于光轴173倾斜地向设有衍射光栅的衍射光栅透镜入射、且出射光经由衍射光栅而发生衍射的状况。一般来说，通过非常狭窄地被遮光的狭缝时绕射的光，会在无限远的观测点在中央的会聚点的周边形成衍射条纹。这称为夫琅和费衍射。这一衍射现象，在具有正焦距的透镜系统中，也会在有限距离(焦点面)发生。因为衍射光栅通常包含多个轮带，所以各个轮带201形成因夫琅和费衍射造成的衍射条纹。本案发明者根据来自实际透镜的图像评价确认到，若轮带201的间距Λ变小，则透过各轮带201的光互相干涉，使图M所示这样的扇型的条纹状光斑191发生。另外，就该条纹状光斑191而言，还可知在有比历来已知的使不必要级次衍射光发生的入射光更大量的光入射摄像用光学系统时会显著呈现，另外，不必要级次衍射光对于特定的波长来说不会发生，但条纹状光斑191却会在包含设计波长的使用波长范围全域发生。就条纹状光斑191而言，在图像上比不必要级次衍射光更大程度地蔓延而使画质劣化。特别构成的间题是，在夜间拍摄灯光等明亮的被摄物体时等对比度很大的环境下，条纹状光斑191特别醒目。另外，条纹状光斑191呈条纹状明暗鲜明地发生，因此在拍摄图像中比不必要级次衍射光更为醒目。本案发明者为了抑制在拍摄图像上出现的条纹状光斑产生的影响，想到了一种具有全新构造的衍射光栅透镜和使用了它的摄像装置。以下，一边参照附图，一边说明本发明的衍射光栅透镜的实施方式。(第一实施方式)以下，说明本发明的衍射光栅透镜的实施方式。图1是表示本实施方式的衍射光栅透镜1的构造的剖面图。衍射光栅透镜1具有透镜基体171、和在透镜基体171的表面所设置的衍射光栅172。透镜基体171由第一光学材料构成。第一光学材料的折射率由Ii1U)表示。在此λ是衍射光栅透镜1的使用波长。第一光学材料的折射率具有波长依存性，是波长的函数。另外，衍射光栅172与折射率112的介质接触。在代表性的衍射光栅透镜1的使用例中， 介质是空气，折射率112为1。透镜基体171具有第一表面171a和第二表面171b，在第二表面171b设有衍射光栅172。另外，衍射光栅172至少设于透镜基体171的有效区域Ae内。所谓有效区域Ae， 是指衍射光栅透镜1之中，具有会聚或发散作用的部分。另外还指的是，在入射衍射光栅透镜1的光受到光阑等限制时，具有会聚或发散作用的区域之中的、有光入射的部分。
在本实施方式中，衍射光栅172设于第二表面171b，但也可以设于第一表面171a， 也可以设于第一表面171a和第二表面171b两方。另外，在本实施方式中，第一表面171a和第二表面171b的基础形状为非球面形状，但基础形状也可以是球面和平板形状。第一表面171a和第二表面171b两方的基础形状可以相同，也可以不同。另外，第一表面171a和第二表面171b的基础形状分别是凸型非球面形状，但也可以是凹型非球面形状。此外，第一表面171a和第二表面171b的基础形状之中，也可以一方是凸型，另一方是凹型。在本案说明书中，所谓基础形状，是指在赋予衍射光栅172的形状之前的透镜基体171的表面在设计上的形状。如果衍射光栅172等的结构物没有赋予到表面，则透镜基体171的表面具有基础形状。在本实施方式中，在第一表面171a未设衍射光栅，因此第一表面171a的基础形状是第一表面171a具有的表面形状，为非球面形状。第二表面171b是通过在基础形状上设置衍射光栅172而构成的。因为在第二表面171b设有衍射光栅172，所以在设有衍射光栅172的状态下，透镜基体171的第二表面 171b不是非球面形状。但是，衍射光栅172具有如以下说明的基于规定条件的形状，因此， 根据设有衍射光栅172的形状的第二表面171b的宏观形状，能够推定第二表面171b的基础形状。因为基础形状是设计上的形状，所以赋予衍射光栅172之前的透镜基体171不需要具有基础形状的表面。图2放大示出在包含衍射光栅透镜1的光轴173的平面中的、衍射光栅172邻域的截面。如图1和图2所示，衍射光栅172包括多个衍射段差14、和在多个衍射段差14之中邻接一对间所分别夹持的多个同心圆状的轮带13。在本实施方式中，轮带13以作为第一表面171a的基础形状的非球面和作为第二表面171b的基础形状的非球面的光轴173为中心被设置为同心圆状。就是说，衍射光栅52的光轴与非球面的光轴173 —致。该光轴173 也是衍射光栅透镜1全体的光轴。摄像用光学系统中，为了使像差特性良好，优选轮带13 的形状相对于光轴173旋转对称。如图2所示，在本实施方式中，各轮带13在半径方向，具有中央部13C和夹隔中央部13C的一对的端部13E。在各轮带13中，在内侧的端部13E上设有凹部11，在外侧的端部13E上设有凸部12。凹部11和凸部12在内侧的端部13E和外侧的端部13E各自的一部分上设置，优选遍及内侧的端部13E和外侧的端部13E的整体设置。各轮带13在包含衍射光栅透镜1的光轴173的平面中，具有锯片的截面形状，锯片的前端位于衍射光栅透镜1的中心侧，锯片的根基位于外侧。透镜基体171的折射率！！乂入)比衍射光栅172接触的介质的折射率112大时，通过这一形状，衍射光栅172利用1次衍射光并使光聚光。轮带13之中，未设置凹部11和凸部12的轮带的中央部13C，其构成方式与以往一样，从入射衍射光栅透镜1的光，通过利用所设计的级次的衍射光，变换成所设计的会聚状态的光。具体来说，轮带的中央部13C的形状，具有由式(1)所示的相位函数决定的形状。另外，衍射段差14配置在，式(1)所示的相位函数中距基准点(中心)的相位每达到 2 π时的位置。如图2所示，因为设有凹部11和凸部12，所以衍射段差14的段差长(邻接的轮带 13在光轴173方向的位置的差)，只有凹部11和凸部12在光轴173方向的高度量，比没有设置凹部11和凸部12时的衍射段差的段差长度短。但是，这只不过是因为在衍射段差14的根基和前端设置凸部12和凹部11，所以在外观上，衍射段差14的段差长变短了而已。如图2所示，在衍射光栅透镜1中，邻接的轮带13间的中央部13c在光轴173方向上的距离等于设计段差长d。如果设计段差长d在衍射光栅透镜1的使用波长的全域满足上述的式O)，则衍射光栅透镜1不依存于波长就能够得到100%的衍射效率。在此，m为设计次数(1次衍射光时m= 1)，ηι(λ)为在使用波长λ下的构成透镜基体171的透镜材料的折射率。但是，在实际的衍射光栅透镜1中，即使衍射效率达不到100%，只要衍射效率大致达到90%以上， 就能够得到充分的光学性能。这一条件根据详细的研究，由式C3)表示。算式50-9J< nJ ^ <\.\d
W1 (/Ij-I本实施方式的衍射光栅透镜1，通过在轮带13上设置凹部11和凸部12来抑制条纹状光斑。以下详细地说明其理由。图3是包含衍射光栅透镜1的光轴的平面中的衍射光栅172邻域的剖面图。透镜基体171的折射率Ii1 ( λ )比衍射光栅172接触的介质的折射率η2大时，在衍射光栅172的各轮带13中，在设有凸部12的部分，透过透镜基体171的光的光程长只延长凸部12的量。 反之，在设有凹部11的部分，透过透镜基体171的光的光程长只缩短凹部11的量。其结果是，透过各轮带13的光之中，透过位于轮带13的内侧的端部13Ε的凹部11的光的波阵面， 比透过轮带13的中央部13C的光的波阵面提前。另外，透过位于轮带13的外侧的端部13Ε 的凸部12的光的波阵面，比透过轮带13的中央部13C的光的波阵面滞后。就条纹状光斑191而言，由于是透过衍射光栅狭窄的轮带时透射光的波阵面的绕射而产生的，因此经由凸部12和凹部11，通过波阵面的滞后和提前等的相位调制，在轮带的两端，绕射的光的波阵面的行进方向发生变化。在本实施方式中，相对于透过轮带的中央部13C而行进的光的方向，绕射的光的波阵面的行进方向朝外侧变化，也就是说向箭头Q的方向变化。相对于此，透过各轮带13的中央部13C，发生衍射的光的波阵面的行进方向没有变化。在图3中示出的是，平行于光轴173的光透过轮带13时的透射光的波阵面，但由凸部12和凹部11进行的相位调制，在相对于光轴173非平行的光透过轮带13时也发生。 即，在本实施方式中，相对于光轴173非平行的光透过轮带13时，在轮带13的两端绕射的光的波阵面的行进方向，也相对于透过轮带13的中央部13C而行进的光的波阵面的行进方向，朝向外侧(箭头Q的方向)变化。由此，摄像元件上的条纹状光斑191的会聚位置向外(拍摄图像上的周边方向) 移动，条纹状光斑191的像的一部分与光源的像190重叠。其结果是，能够降低在光源周边发生的条纹状光斑的累积光量。即，能够降低所得到的拍摄图像受到来自条纹状光斑的影响。特别是在本实施方式的衍射光栅透镜1中，在轮带13的内侧的端部13Ε和外侧的端部13Ε分别设有凹部11和凸部12，因此，可以使条纹状光斑191的行进方向产生巨大变化，可以有效地降低拍摄图像上的条纹状光斑191。在轮带13的内侧的端部13Ε和外侧的端部13Ε，如果没有使凹凸反转，也就是在内侧的端部13Ε和外侧的端部13Ε，分别形成凹部或者分别形成凸部时，由凹凸形状产生的波阵面的相位的变化被抵消，波阵面的行进方向的变化也变小。因此，降低条纹状光斑191的效果也减小。另外，由设置凹部11和凸部12带来的条纹状光斑191的抑制效果，能够通过使透过轮带13的两端部13E绕射的光的波阵面的相位发生变化而获得。因此，优选透过两端部13E的光的行进方向，不要随着构成凹部11和凸部12的面的折射而发生巨大变化。具体来说，就是优选凹部11的底面和凸部12的上表面，与轮带13的中央部13C的倾斜面大致平行。中央部13C的倾斜面与凹部11的底面和凸部12的上表面构成比10度大的角度时，透过两端部13E的光的行进方向发生巨大变化，不仅无法充分获得上述本发明的效果， 而且产生不必要的杂散光，成为与条纹状光斑191不同的光斑发生的原因。为了降低条纹状光斑191对拍摄图像的影响而使充分的相位变化发生，如图2所示，优选在包含衍射光栅172的光轴的平面上与光轴垂直的方向上的凹部11和凸部12的宽度wl和w2，分别是轮带13在包含衍射光栅172的光轴的平面上与光轴垂直的方向上的宽度W的5%以上。在此，如果凹部11或凸部12不在光轴方向具有同样的宽度wl或w2的情况下，将各凹部11或凸部12的光轴方向的最大的宽度定义为宽度wl或w2。另一方面，就凹部11和凸部12而言，使在基于衍射的本来的聚光位置上要会聚的光通量减少(衍射能力降低)，会成为使像差发生的要因。另外，由凹部11和凸部12带来的相位的变化，使得相对于本来的会聚应作贡献的衍射光而相位前进的成分和后退的成分发生，因此破坏了衍射效率的波长依存性，有使不必要级次衍射光发生的可能性。为了抑制这样的像差和不必要级次衍射光的发生所伴随的画质降低，优选凹部11和凸部12在包含衍射光栅172的光轴的平面上与光轴垂直的方向上的宽度wl和w2，分别是轮带13在包含衍射光栅172的光轴的平面上与光轴垂直的方向上的宽度W的25%以下。因此，优选凹部 11和凸部12在包含衍射光栅172的光轴的平面上与光轴垂直的方向上宽度wl和w2，分别是轮带13在包含衍射光栅172的光轴的平面上与光轴垂直的方向上的宽度W的5%以上、 25%以下的范围的值。另外，若凹部11在与光轴平行的方向上的高度(深度)dl和凸部12的高度d2过小，则相位差小，因此不能充分降低条纹状光斑191。另一方面，若高度dl和高度d2过大， 则与凹部11和凸部12的宽度的情况一样，衍射能力降低，由不必要级次衍射光176和像差的发生导致的画质劣化发生。因此，优选凹部11的高度dl和凸部12的高度d2，分别在衍射段差的设计段差长d的3%以上、20%以下的范围。在此，如果凹部11或凸部12在与光轴垂直的方向上不具有同样的高度dl和d2的情况下，将各凹部11或凸部12在与光轴垂直的方向上的最大的高度定义为高度dl或d2。凹部11和凸部12的宽度wl和w2只要是上述范围的值，彼此可以相等，也可以不同。另外，多个轮带13的凹部11的宽度wl和凸部12的宽度w2可以全部相同，也可以不同。同样，凹部11和凸部12的高度dl、d2彼此可以相等，也可以不同。另外，多个轮带13 的凹部11的高度dl和凸部12的高度d2可以全部相同，也可以不同。本案发明者通过使用了实际透镜的图像评价确认到，通过在轮带13上形成凹部 11和凸部12，与没有形成的情况相比较，条纹状光斑191的会聚位置发生变化。图4模式化地表示，在使衍射光栅172位于最靠近摄像元件侧而配置衍射光栅透镜1时，由摄像元件 174拍摄的图像中的条纹状光斑191。如果与图对所示的现有的摄像装置的条纹状光斑191的分布相比较则可知，例如，以使强光源移入图像周边部的方式配置光源时，若使用本实施方式的衍射光栅透镜1，则相对于光源的像而言靠近图像中央部的条纹状光斑191的强度降低。这是由于，条纹状光斑191的会聚位置在成像面上向外方移动，条纹状光斑的像的一部分与光源的像重叠。还有，在上述本实施方式中，通过在轮带13的内侧的端部13E设置凹部11、在外侧的端部13E设置凸部12，从而使条纹状光斑191的发生位置向拍摄图像上的周边方向移动。在本实施方式的衍射光栅透镜1的大部分的用途中，因为重要的信息位于拍摄图像的中心部的情况多，所以通过使条纹状光斑191向拍摄图像上的周边方向移动，能够抑制由条纹状光斑造成的图像品质的劣化，能够得到高品质图像或图像。但是，根据用途也存在如下情况相对于由衍射光栅透镜1会聚的光源的像，重要的信息位于图像周边侧，为此可以采用使条纹状光斑向拍摄图像上的中心方向移动的方法。这种情况下，在图1、2所示的衍射光栅透镜1中，将凹部11和凸部12的位置交换即可。具体来说，如图5所示，在各轮带13中，在内侧的端部13E设置凸部12，在外侧的端部13E设置凹部11即可。如图6所示，在各轮带13中，在设有凸部12的部分，透过透镜基体171的光的光程长只延长凸部12的量。反之，在设有凹部11的部分，透过透镜基体 171的光的光程长只缩短凹部11的量。其结果是，透过各轮带13的光之中，透过位于轮带 13的外侧的端部13E的凹部11的光的波阵面，比透过轮带13的中央部13C的光的波阵面提前。另外，透过位于轮带13的内侧的端部13E的凸部12的光的波阵面，比透过轮带13 的中央部13C的光的波阵面滞后。其结果是，在轮带13的两端，绕射的光的波阵面的行进方向发生变化，相对于透过轮带的中央部13C而行进的光的方向，绕射的光的波阵面的行进方向朝向内侧，即箭头Q’的方向变化。相对于此，透过各轮带13的中央部13C，发生衍射的光的波阵面的行进方向没有变化。由此，摄像元件上的条纹状光斑191的会聚位置向内 (拍摄图像上的中心方向)移动，条纹状光斑191的像的一部分与光源的像190重叠。其结果是，能够降低摄像元件上的周边部的条纹状光斑191的强度。另外，与上述实施方式不同，透镜基体171的折射率！！乂 λ)也可以比衍射光栅172 接触的介质的折射率η2小。图7所示的衍射光栅透镜1’，具备有着比介质的折射率η2小的折射率！^^)的透镜基体171。如第二实施方式所说明的，例如，在以光学调整层覆盖衍射光栅172的表面的情况下，光学调整层的折射率一方比透镜基体171的折射率！！乂入)大时，适合采用图7所示的构造。如图7所示，在衍射光栅透镜1’中，各轮带13在包含衍射光栅透镜1的光轴173 有平面中，具有锯片的截面形状，锯片的根基位于衍射光栅透镜1的中心侧，锯片的前端位于外侧。透镜基体的折射率H1U)比衍射光栅172接触的介质的折射率 小时，通过其形状，衍射光栅172利用1次衍射光并使光会聚。另外，在各轮带13中，在内侧的端部13Ε设有凸部12，在外侧的端部13Ε设有凹部11。在衍射光栅透镜1’中，因为透镜基体的折射率Ii1U)比衍射光栅172接触的介质的折射率η2小，所以透过各轮带13的光之中的、透过位于轮带13的内侧的端部13Ε的凸部12的光的波阵面，比透过轮带13的中央部13C的光的波阵面提前。另外，透过位于轮带13的外侧的端部13Ε的凹部11的光的波阵面，比透过轮带13的中央部13C的光的波阵面滞后。因此，相对于透过轮带的中央部13C行进的光的方向，绕射的光的波阵面的行进方向朝向外侧、即箭头Q的方向变化。由此，摄像元件上的条纹状光斑191的会聚位置向外侧 (成像面的周边侧)移动，条纹状光斑191的像的一部与光源的像190重叠。其结果是，能够降低在光源周边发生的条纹状光斑的累积光量，所得到的拍摄图像受到条纹状光斑的影响降低。在至此说明的本实施方式的衍射光栅透镜中，设于轮带的凹部11和凸部12在包含光轴的平面中的截面形状为矩形。凹部11和凸部12的截面形状也可以是矩形以外的形状。图8(a) (f)表示本实施方式的衍射光栅透镜1的轮带13的截面形状的例子。 如上述，如图8(a)和(b)所示，凹部11和凸部12在包含衍射光栅透镜1的光轴的平面中， 可以具有矩形的截面形状。另外，如图8(c)和(d)所示，也可以是凹部11的底部具有凹状的圆弧，凸部12的上部具有突出的圆弧的截面形状。此外，如图8(e)和(f)所示，凹部11 和凸部12也可以具有圆角的矩形的截面形状。但是，从上述的理由出发，构成凹部11的底面和凸部12的上表面的主要的面和中央部13C的倾斜面的夹角优选为10度以下。另外，在本实施方式中，凹部11和凸部12设于全部的轮带，但通过在多个轮带的至少2个上设置凹部11和凸部12，也可以特别抑制拍摄图像上的期望的位置的条纹状光斑的影响。例如，想要抑制拍摄图像的周边部分的条纹状光斑时，在图1所示的透镜基体的有效区域Ae中衍射光栅的半径方向的比中央更靠外侧，且只在轮带的内侧的端部E和外侧的端部的一部分设置凹部11和凸部12，也可以抑制拍摄图像上的特定的方向的条纹状光斑。另外，光经由光阑等，入射衍射光栅透镜的衍射光栅的一部分的区域时，即，设有衍射光栅的区域的一部分为有效区域时，在处于轮带的有效区域内的部分设置凹部11和凸部12 即可。如此根据本实施方式的衍射光栅透镜，在轮带的内侧的端部设置凹部和凸部的任意一方，在外侧的端部设置另一方，因此能够使条纹状光斑的发生位置移动。由此，在拍摄图像上，能够使条纹状光斑的一部分与光源的像重合，或者，在成像面上，能够使条纹状光斑的一部分的会聚位置向外侧移动。因此，能够降低在光源周边发生的条纹状光斑的累积光量，抑制呈现在拍摄图像上条纹状光斑造成的影响。(第二实施方式)以下，说明本发明的衍射光栅透镜的第二实施方式。图9是表示本实施方式的衍射光栅透镜2的构造的剖面图。衍射光栅透镜2具有透镜基体171 ；设于透镜基体171 的表面的衍射光栅172 ；覆盖衍射光栅172而设于透镜基体171的光学调整层181。图10放大示出了通过衍射光栅透镜2的光轴173的平面中的衍射光栅172邻域的截面。透镜基体171和衍射光栅172具有第一实施方式中说明的构造。具体来说，与第一实施方式同样，透镜基体1由在使用波长λ下具有折射率ηι(λ)的第一材料构成。另外，衍射光栅172包含多个衍射段差14、和由多个衍射段差14之中邻接的一对所分别夹隔的多个同心圆状的轮带13。在各轮带13中，在内侧的端部13Ε设有凹部11，在外侧的端部 13Ε设有凸部12。就光学调整层181而言，其由在使用波长λ下具有折射率η2(λ)的第二材料构成，如图10所示，以至少填补衍射段差14和内侧的端部13Ε的凹部11的方式覆盖衍射光栅 172。
13
在图9所示的衍射光栅透镜2中，透镜基体171的折射率Ii1 ( λ )比光学调整层181 的折射率112(入)大。另外，与图1所示的衍射光栅透镜1同样，各轮带13在包含衍射光栅透镜2的光轴173的平面中，具有锯片的截面形状，锯片的前端位于衍射光栅透镜2的中心侧，锯片的根基位于外侧。由此，衍射光栅172利用1次衍射光并使光会聚。一般的衍射光栅透镜的情况下，衍射光栅接触的介质是空气。这时，参照图20说明的不必要级次衍射光176发生。在强光源下，相比不必要级次衍射光176，条纹状光斑191 这一方更显著地发生，因此，如果是具有第一实施方式所示的构造的衍射光栅透镜1，则通过抑制条纹状光斑191，所拍摄的图像的画质会十分良好。但是，为了得到更好的画质的光学系统，不仅希望没有条纹状光斑191，而且还希望除去不必要级次衍射光176。因此，衍射光栅透镜2配备光学调整层181，光学调整层181具有降低衍射效率的波长依存性这样的折射率的波长特性。衍射光栅透镜2的衍射段差应该满足的条件等同于，在上述式(3)中将空气的折射率1置换成光学调整层181的折射率。具体来说，如果m设为衍射级次，衍射段差的设计段差长d、透镜基体171的折射率Ii1 ( λ )和光学调整层181的折射率η2 ( λ )满足以下的关系。算式60.9d< ,r^ λ , ,<\.\d折射率η2(λ)比折射率！！“入)大时，意味的是使相位差反转并使之加在基础形状上。本实施方式的衍射光栅透镜2与第一实施方式的衍射光栅透镜1相比，衍射段差的设计段差长d处于变大的倾向。随之而来的是，用于降低条纹状光斑191所需要的凹部 11和凸部12的高度也比第一实施方式大。其结果是，易于形成凹部11和凸部12，也能够有效地降低条纹状光斑191。还有，在图9所示的衍射光栅透镜2中，透镜基体171的折射率Ii1 ( λ )比光学调整层181的折射率112(入)大，但2个折射率的关系也可以相反。透镜基体171的折射率！！乂入) 比光学调整层181的折射率112(入)小时，透镜基体171如图7所示，采取锯片的根基位于衍射光栅透镜1的中心侧、且锯片的前端位于外侧的形状，在其上形成光学调整层181。(第三实施方式)说明本发明的光学元件的实施方式。图11(a)是表示本发明的光学元件的实施方式的模式化的剖面图，图11 (b)是其平面图。光学元件3具有衍射光栅透镜21和衍射光栅透镜22。衍射光栅透镜21是例如第一实施方式的衍射光栅透镜1，设置着具有第一实施方式中说明的构造的衍射光栅172。衍射光栅透镜22中，设有第一实施方式的图7所示的构造的衍射光栅172。衍射光栅透镜21和衍射光栅透镜22间隔规定的间隙23被保持。图11(c)是表示本发明的光学元件的其他实施方式的模式化的剖面图，图11(d) 是其平面图。光学元件3’具有衍射光栅透镜21A和衍射光栅透镜21B和光学调整层对。 在衍射光栅透镜21A的一面，设置着具有第一实施方式中说明的构造的衍射光栅172。同样在衍射光栅透镜21B也设有衍射光栅172。光学调整层M覆盖衍射光栅透镜21A的衍射光栅172。衍射光栅透镜21A和衍射光栅透镜21B，以在设于衍射光栅透镜21B的表面的衍射光栅172和光学调整层M之间形成为间隙23的方式被保持。
在衍射光栅透镜被层叠的光学元件3和光学元件3’中，衍射光栅172具备第一实施方式中所说明的这种构造，因此条纹状光斑的影响得到抑制。(第四实施方式)说明本发明的摄像装置的实施方式。图12是表示本实施方式的摄像装置4的构成的模式化的剖面图。摄像装置4包含透镜91、衍射光栅透镜1”、光阑92和摄像元件174。 在本实施方式中，在衍射光栅透镜1”以外还具有透镜91，但摄像装置4所使用包含衍射光栅透镜1 ”在内的透镜片数不一定非要2片，也可以是1片，也可以是3片以上。通过增加透镜片数，能够使光学性能提高。另外，透镜91和衍射光栅透镜1”的基础形状可以是球面， 也可以是非球面。衍射光栅透镜1”，其第一表面171a的基础形状为凹型，除此以外，具有与第一实施方式的衍射光栅透镜1相同的构造。摄像用光学系统具有多片透镜时，形成有衍射光栅172的透镜是多片透镜之中的哪片透镜都可以。另外，设有衍射光栅172的面，可以配置在被摄物体侧，也可以配置在像侧，也可以是多个面。就衍射光栅172的轮带而言，为了在摄像用光学系统中使像差特性良好，优选相对于光轴173旋转对称。在本实施方式中，光阑92设于透镜91和衍射光栅透镜1”之间，光阑92的位置任意，由光学设计决定。在光阑92比衍射光栅透镜1”更靠像侧设置、且光线通过的有效区域为衍射光栅172整体时，相对于轮带的全周而光透过，因此优选凹部11和凸部12形成于轮带的大致全周。相对于此，在光阑92比衍射光栅172更靠被摄物体侧设置时，由光阑92限制的视场角中的有效区域为轮带的一部分。这种情况下，在轮带的有效区域内形成凹部11和凸部 12即可。还有，就条纹状光斑的发生而言，根据摄像用光学系统中设有衍射光栅的透镜面的位置、衍射光栅的轮带数、衍射段差长d、光阑的位置、衍射面的相位关系等而变化。因此， 可以根据这些要因，适宜设定凹部11和凸部12的形状以及设置凹部11和凸部12的轮带
的位置等。本实施方式的摄像装置，由于抑制图像周边部的条纹状光斑191的影响的效果大，所以特别适于广角摄影的用途。(第五实施方式)说明本发明的衍射光栅透镜的制造方法的实施方式。首先，制作在多个轮带之中至少1个上形成凹部11和凸部12的衍射光栅透镜。通过成形制作透镜基体171时，预先在成形模具上，与轮带形状一起形成凹部11 和凸部12的形状，由此能够在制作具有轮带形状的透镜基体171的同时，在轮带上形成凹部11和凸部12。为了对成形模具形成凹部11和凸部12形状，能够采用的方法有使用了金刚石车刀等的切削、使用了磨石等的磨削、蚀刻、来自掩模(7 7夕一型)的转印等。在成形中，能够采用射出成形、挤压成形、铸塑成形等。根据此制造方法，不需要在各衍射光栅透镜上个别形成凹部11和凸部12，而是能够一体地形成轮带形状以及凹部11和凸部12，因此生产率非常高。另外，作为透镜基体171 的材料，能够使用热塑性树脂、热硬化性树脂、能量线固化性树脂、低温成形用玻璃等各种树脂和玻璃，可以根据用途等选择适当的透镜基体的材料。在通过切削或磨削制作透镜基体171时，在通过切削成形轮带形状的同时也一起加工凹部11和凸部12的形状即可。这时，出于形状加工的容易性，作为透镜基体171的材料，特别优选使用聚碳酸酯、脂环族烯烃树脂、PMMA等的热可塑性树脂。另外，通过成形等，成形为具有轮带形状的透镜基体171之后，也可以运用蚀刻、 激光描画、电子束描画等在轮带上形成凹部11，通过涂布、印刷等对轮带形状赋予透镜基体 171的材料，由此形成凸部12。另外，也可以通过光造型等，成形具备有着凹部11和凸部12 的轮带形状的透镜基体171整体。在通过上述的方法在轮带上所形成的凹部11和凸部12中，存在被赋予成形条件和用于切削的曲线形状所引起的R形状的情况，但如此对于拍摄图像来说是在不会产生画质劣化的范围内中，则没有特别问题。根据上述的方法，能够制造第一实施方式的衍射光栅透镜。制造第二实施方式的衍射光栅透镜时，实施以覆盖由上述方法制作的衍射光栅透镜的衍射光栅172的方式，形成光学调整层181的工序。如第二实施方式中也有所阐述的，第二实施方式的衍射光栅透镜，与第一实施方式相比，具有相对长的衍射段差长d。因此，凹部11和凸部12的高度也变大，容易通过成形或切削来形成，可以高效率地生产有效抑制来自条纹状光斑191的影响的透镜。作为构成光学调整层181的材料，只要是具有满足式(3)的折射率特性和充分的光线透射率，能够无空隙地填充轮带和设于轮带上的凹部和凸部、且形成不损害透镜特性的表面形状的材料，则没有特别限定。例如使用树脂、玻璃、透明陶瓷、树脂中分散有无机粒子的合成材料、使有机成分和无机成分复合的混合材料等的材质即可。特别是从光学调整层181的表面形状的易形成性出发、特别优选使用树脂、合成材料、混合材料的某一种。关于光学调整层181的形成方法，可以根据光学调整层181的构成材料和所要求的表面形状精度等，从成形、丝网印刷、移印印刷、喷墨法等的涂布/印刷等之中适宜选择。 也可以组合多道工序来形成光学调整层18。在如此形成的第二实施方式的衍射光栅透镜和第一实施方式的衍射光栅透镜的表面，也可以根据需要再形成涂覆层。作为涂覆层的例子，可列举防反射层、硬敷层、抗紫外线层和抗红外线层等的波长选择层等。(实施例1)图13(a)是从光轴方向观看实施例1的衍射光栅透镜的1个轮带的部分平面图。 光阑设置在离开衍射光栅面的位置，衍射光栅面的有效区域是轮带的一部分。因此，在图 13(a)中也只示出有效区域内的轮带的一部分。在本实施例的衍射光栅透镜中，在轮带的外侧的端部13E设有凹部11，在内侧的端部13E设有凸部12。图13(b)表示，由式(3)决定的设计衍射段差长d设为100%时的轮带的高度方向的轮廓。轮带的最小间距P为18 μ m， 其中凹部11的宽度A和凸部12的宽度B分别为3 μ m。凹部11和凸部12的高度分别是衍射段差长d的10%。使用本实施例的衍射光栅透镜会聚的光由摄像元件拍摄时的拍摄图像示出在图 14中。在图14中，由中央部的虚线白框包围的区域的光是主要的光，在虚线白框外发生的光是条纹状光斑191。由图14可知，相对于后述的比较例，条纹状光斑191的发生位置发生移动。这是由于在轮带前端部形成凹部11、在与邻接的轮带的边界部形成凸部12而带来的效果。使用本实施例的衍射光栅透镜，实施条纹状光斑191的定量评价。关于衍射光栅透镜，使用双酚A系聚碳酸酯(d线折射率1. 585，阿贝数27. 9)，通过射出成形制作，同时对于全部的轮带，遍及全周形成凹部11和凸部12。设计衍射段差长d为15 μ m，凹部11和凸部12的高度分别为1. 5μπι，以将其覆盖的方式形成光学调整层，光学调整层由在丙烯酸酯系紫外线固化树脂中分散有氧化锆粒子(平均粒径5nm)的合成材料(d线折射率1.623、阿贝数40)构成。在暗室中设置使用了本实施例的衍射光栅透镜的照相机，在半视场角60度的方向设置卤素灯。由使用所述照相机拍摄的卤素灯的图像，计算在周边发生的条纹状光斑191的累积亮度。计测的结果确认，若使用本实施例的衍射光栅透镜，则与使用后述的比较例1的衍射光栅透镜的情况相比较，条纹状光斑191的累积亮度降低63%。(实施例2)图15(a)是从光轴方向观看实施例2的衍射光栅透镜的1个轮带的部分平面图。 光阑设于离开衍射光栅面的位置。与实施例1同样，光阑设于离开衍射光栅面的位置，衍射光栅面的有效区域是轮带的一部分。因此，在图15(a)中也只示出有效区域内的轮带的一部分。在本实施例的衍射光栅透镜中，在轮带的外侧的端部13E设有凹部11，在内侧的端部 13E设有凸部12。图13(b)表示，由式(3)决定的设计衍射段差长d设为100%时的轮带的高度方向的轮廓。轮带的最小间距P为18 μ m，其中凹部11的宽度A和凸部12的宽度B 分别为1. 5μπι。凹部11和凸部12的高度分别为衍射段差长d的5%。使用本实施例的衍射光栅透镜会聚的光由摄像元件拍摄时的拍摄图像示出在图 16中。在图16中，由中央部的虚线白框包围的区域的光为主要的光，在虚线白框外发生的光是条纹状光斑191。如图16所示，与实施例1同样，相对于比较例，条纹状光斑191的发生位置移动，可见与实施例1同样的条纹状光斑191的降低效果。(比较例)图17 (a)是从光轴方向观看比较例的衍射光栅透镜的1个轮带的部分平面图。光阑设于离开衍射光栅面的位置。与实施例1同样，光阑设置在离开衍射光栅面的位置，衍射光栅面中的有效区域是轮带的一部分。因此，在图17(a)中也只示出有效区域内的轮带的一部分。在比较例的衍射光栅透镜中，轮带的基础形状和相位函数与实施例1相同，但凹部 11和凸部12均未形成。使用比较例的衍射光栅透镜会聚的光由摄像元件拍摄时的拍摄图像示出在图18 中。在图18中，由中央部的虚线白框包围的区域的光是主要的光，在虚线白框外发生的光是条纹状光斑191。在图18中，可知条纹状光斑191相对于本来的会聚位置呈左右对称地发生。使用本比较例的衍射光栅透镜，通过与实施例同样的方法实施条纹状光斑191的评价时，相对于本来的卤素灯像的会聚点，从图像中央，有条纹状光斑191发生。产业上的可利用性本发明的衍射光栅透镜和使用它的摄像装置，具有降低条纹状的光斑光的功能， 作为高品质的照相机特别有用。例如能够应用于数码照相机、移动设备搭载用照相机、车载照相机、监控摄像机、医疗用照相机、测距传感器、运动传感器等的用途。符号说明
11凹部
12凸部
13,201 轮带
14衍射段差
91透镜
92光阑
171透镜基体
172衍射光栅
173光轴
174摄像元件
1751次衍射光
176不必要级次衍射光
181光学调整层
191条纹状光斑
211波阵面的绕射
权利要求
1.一种衍射光栅透镜，具有 透镜基体；衍射光栅，其设置在所述透镜基体的表面，且包含多个衍射段差、和由所述多个衍射段差之中邻接的一对所分别夹隔的多个同心圆状的轮带，并且，所述透镜基体由在使用波长λ下具有折射率ηι(λ)的第一材料构成， 所述衍射光栅与空气接触， 所述多个轮带分别在半径方向包含中央部和夹隔所述中央部的一对端部，在所述多个轮带之中的至少1个中，在所述一对端部的一方的至少一部分设有凹部和凸部的一方， 在所述一对端部的另一方的至少一部分设有所述凹部和所述凸部的另一方， 所述衍射段差的设计段差长设为d，m设为衍射级次，满足算式7
2.一种衍射光栅透镜，具有 透镜基体；衍射光栅，其设置在所述透镜基体的表面，且包含同心圆状的多个衍射段差、和由所述多个衍射段差之中邻接的一对所分别夹隔的同心圆状的多个轮带； 光学调整层，其覆盖所述衍射光栅且设置在所述透镜基体上， 并且，所述透镜基体由在使用波长λ下具有折射率ηι(λ)的第一材料构成， 所述光学调整层由在所述使用波长λ下具有折射率η2(λ)的第二材料构成， 所述多个轮带分别在半径方向包含中央部和夹隔所述中央部的一对端部，在所述多个轮带之中的至少1个中，在所述一对端部的一方的至少一部分设有凹部和凸部的一方； 在所述一对端部的另一方的至少一部分设有所述凹部和所述凸部的另一方， 所述衍射段差的设计段差长设为d，m设为衍射级次，满足算8
3.根据权利要求1或2所述的衍射光栅透镜，其中，所述凸部和所述凹部的至少一方在所述至少1个轮带的大致全周范围设置。
4.根据权利要求3所述的衍射光栅透镜，其中，所述凸部和所述凹部的在包含所述衍射光栅的光轴的平面上在与所述光轴垂直的方向上的宽度，是在所述至少1个轮带的在包含所述衍射光栅的光轴的平面上在与所述光轴垂直的方向上的宽度的5%以上、25%以下的范围。
5.根据权利要求4所述的衍射光栅透镜，其中，所述凸部和所述凹部的在所述衍射光栅的光轴方向上的高度，是在所述衍射段差的设计段差长d的3%以上、20%以下的范围。
6.根据权利要求5所述的衍射光栅透镜，其中， 在所述多个轮带中，设有所述凸部和所述凹部。
7.根据权利要求6所述的衍射光栅透镜，其中，在所述多个轮带之中的、所述衍射光栅的外周邻域的至少2个中，设有所述凸部和所述凹部。
8.一种摄像装置，其具有权利要求1 7中任一项所规定的衍射光栅透镜和摄像元件。
全文摘要
本发明的衍射光栅透镜具有透镜基体(171)；衍射光栅，其设置在所述透镜基体(171)的表面，该衍射光栅包含多个衍射段差、和由所述多个衍射段差之中邻接的一对所分别夹隔的多个同心圆状的轮带，并且，所述透镜基体(171)由在使用波长λ下具有折射率n1(λ)的第一材料构成，所述衍射光栅与空气接触，在所述多个轮带之中的至少1个中，在内侧周边邻域的至少一部分设有凹部(11)和凸部(12)的一方，在外侧周边邻域的至少一部分设有所述凹部(11)和所述凸部(12)的另一方，所述衍射段差(14)的设计段差长设为d，m设为衍射级次，满足以下的关系。
文档编号G02B13/00GK102576105SQ20118000398
公开日2012年7月11日 申请日期2011年8月12日 优先权日2010年8月19日
发明者冈田夕佳, 安藤贵真, 是永继博 申请人:松下电器产业株式会社