衍射光柵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種衍射光柵，其特征在于，在以規(guī)定周期形成有凹凸構造的表面形成有凸構造和/或凹構造，該凸構造和/或凹構造橫截形成上述凹凸構造的多個凹部中的至少一個凹部，且高度與上述凹部的底的高度不同。在本發(fā)明的衍射光柵中，形成以規(guī)定周期形成的凹凸構造的衍射槽分割成多個區(qū)域。因此，即使在衍射光柵的表面附著有大氣中的灰塵所含有的油成分、水分、使用者的皮脂、汗液等液體成分，該液體成分也不會擴散到所附著的分割區(qū)域之外的區(qū)域，能夠防止衍射效率降低。
【專利說明】衍射光柵

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種衍射光柵。特別是涉及一種在防止因衍射面的污垢導致衍射效率 降低這一方面進行了改良的衍射光柵。

【背景技術】
[0002] 衍射光柵是用于按波長對各種波長的光混合在一起的光、即白色光進行分離的光 學元件，被用于分光器等光學設備。對于衍射光柵，有在表面反射入射光、按波長進行分離 的反射式衍射光柵以及使入射光入射到內部進而使入射光穿過內部從而射出按波長分離 開的光的透射式衍射光柵。在反射式衍射光柵和透射式衍射光柵中的任意一者的情況下， 均在衍射光柵的表面以與使用的波長區(qū)域相對應的規(guī)定間隔設有周期性的凹凸構造（例 如專利文獻1)。
[0003] 現(xiàn)有技術文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1 :日本特開2004-198461號公報


【發(fā)明內容】

[0006] 發(fā)明要解決的問是頁
[0007] 通常，設置于分光器的衍射光柵的表面暴露于大氣中，因此大氣中的灰塵所含有 的油成分、水分等附著于衍射光柵的表面。并且，在將衍射光柵設置于分光器時，還存在使 用者的手的皮脂、汗液附著于衍射光柵的表面的情況。附著于衍射光柵21的表面、進入衍 射光柵表面的凹部22的油成分等液體成分4(參照圖1的（a)。上圖為俯視圖，下圖為主 視圖。）以填埋凹部22的方式逐漸擴散開（參照圖1的（b))，導致衍射光柵的衍射效率降 低。圖2是沿縱向刻有衍射槽的衍射光柵的表面照片，可知油成分等污垢沿著衍射槽大面 積地擴散開。
[0008] 本發(fā)明要解決的問題在于提供一種在形成有凹凸構造的衍射光柵的表面附著有 大氣中的灰塵所含有的油成分、水分、使用者的皮脂、汗液等液體成分的情況下、衍射效率 也不會大幅度降低的衍射光柵。
[0009] 用于解決問題的方案
[0010] 為了解決上述問題而做成的本發(fā)明的衍射光柵的特征在于，在以規(guī)定周期形成有 凹凸構造的表面形成有凹構造和/或凸構造，該凹構造和/或凸構造橫截形成上述凹凸構 造的多個凹部中的至少一個凹部并且具有與上述凹部的底的高度不同的高度。
[0011] 在本發(fā)明的衍射光柵中，對于在該衍射光柵的表面以規(guī)定周期形成的多個凹部中 的被具有與該凹部的底的高度不同的高度的凹構造或凸構造橫截的各凹部而言，該各凹部 被該凹構造或凸構造分割成多個區(qū)域。因此，即使在表面附著有油成分等液體成分的情況 下，附著的油成分等也不會自所附著的分割區(qū)域擴散到分割區(qū)域之外的區(qū)域。具體而言，在 設有凹構造的情況下，自所附著的區(qū)域擴散開的油成分等流入該凹構造內，而不會擴散到 其他的區(qū)域。另外，在設有凸構造的情況下，自所附著的區(qū)域擴散開的油成分等被凸構造擋 住，而不會擴散到其他的區(qū)域。因此，不會如以往那樣附著的油成分等擴散到衍射光柵的整 個凹部而導致衍射效率大幅度降低。
[0012] 通常，使用者多是用手指把持周緣部來保持衍射光柵。因而，為了防止在此時附著 的使用者的皮脂、汗液擴散到衍射光柵表面的中心區(qū)域，期望的是，將上述凹構造或凸構造 設于衍射光柵表面的周緣部。周緣部是指衍射光柵表面中的比在分光器中進行使用時光束 照射的中心區(qū)域靠外側的部分。考慮到在用指尖把持分光器時指尖的皮膚進入的距離為 1mm程度時，例如只要在距分光器表面端部為2mm程度（即使考慮盈余也就5mm程度）的內 側設置上述凹構造或凸構造即可。在該情況下，不會影響到作為光的主要路徑、即衍射光柵 表面的中心區(qū)域的周期性的凹凸構造，因此設置上述凹構造或凸構造不會導致衍射效率降 低。
[0013] 發(fā)明的效果
[0014] 對于本發(fā)明的衍射光柵，以規(guī)定周期形成在衍射光柵表面的凹凸構造分割成多個 區(qū)域。因此，即使在衍射光柵的表面附著有大氣中的灰塵所含有的油成分、水分、使用者的 皮脂、汗液等液體成分的情況下，油成分等也不會擴散到所附著的區(qū)域以外的區(qū)域，從而不 會如以往那樣使衍射效率大幅度降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是說明附著在以往的衍射光柵表面的油成分等污垢的擴散的圖。
[0016] 圖2是衍射光柵的、污垢在衍射面擴散開的狀態(tài)的表面照片。
[0017] 圖3是說明本發(fā)明的衍射光柵的一實施例的圖。
[0018] 圖4是說明附著于上述實施例的衍射光柵的表面的油成分等污垢的擴散的圖。 [0019] 圖5是說明本發(fā)明的衍射光柵的另一實施例的圖。
[0020] 圖6是說明本發(fā)明的衍射光柵的又一實施例的圖。

【具體實施方式】
[0021] 以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的衍射光柵的一實施例。
[0022] 圖3表示本實施例的衍射光柵1的俯視圖（上圖）和主視圖（下圖）。本實施例 的衍射光柵1為在其表面設有周期性的矩形槽2而形成有凹凸構造的層狀衍射光柵。并且， 沿與矩形槽2正交的方向以一定的間隔設有5個凸構造3。在本實施例的衍射光柵1中，凸 構造3的頂部的高度稍高于周期性地形成于衍射光柵表面的凹凸構造的凸部的高度。凸構 造3只要以將矩形槽2分割成多個區(qū)域的方式設置即可，因此，凸構造3的高度若高于矩形 槽2的底面的高度，則也可以低于周期性地形成的凹凸構造的凸部的高度。
[0023] 參照圖4對附著于本實施例的衍射光柵1的衍射面并進入到矩形槽2的油成分等 液體成分4的擴散進行說明。圖4的（a)是在與圖1的（a)中的位置相同的位置附著有油 成分等液體成分4的本實施例的衍射光柵1。如上述那樣，對于以往的衍射光柵11，進入衍 射槽22的油成分等液體成分4沿著衍射槽22逐漸擴散到較廣的區(qū)域（參照圖1的（b))， 導致衍射效率大幅度降低。另一方面，對于本實施例的衍射光柵1，利用凸構造3將矩形槽 2分割成多個區(qū)域，因此如圖4的（b)所示那樣油成分等液體成分4的擴散限定在所附著的 分割區(qū)域內，沒有影響到相鄰的區(qū)域。因而，不會如以往的衍射光柵11那樣衍射效率大幅 度降低。
[0024] 也可以通過設置深度比矩形槽2的深度深的凹構造而將矩形槽2分割成多個區(qū) 域。在該情況下，附著的油成分等液體成分4在到達分割區(qū)域的端部時流入凹構造內，因此 不會擴散到相鄰的區(qū)域內。因而，即使使用凸構造、凹構造中的任意一者將矩形槽2分割成 多個區(qū)域也能夠防止衍射效率降低。
[0025] 然而，設有凸構造、凹構造的部位會失去周期性的凹凸構造，因此不會發(fā)生所期望 的衍射現(xiàn)象。因此，若設有過多、過大的凸構造、凹構造，則衍射光的強度會降低。因此，期 望的是，調整凸構造、凹構造的數(shù)量、大小，使凸構造、凹構造形成在形成有周期性的凹凸構 造的衍射光柵表面的5%以下的區(qū)域。
[0026] 通常，在使用衍射光柵按波長分離入射光時，使強度較強的光入射到衍射光柵表 面的中心區(qū)域。并且，使用者的皮脂、汗液的附著在使用者把持衍射光柵的端部時容易產 生。因此，期望的是，不在衍射光柵表面的中心區(qū)域設置凸構造、凹構造，而在衍射光柵表面 的周緣部設置凸構造、凹構造。考慮到在用指尖把持分光器時指尖的皮膚進入的距離為1mm 程度時，只要在距衍射光柵表面端部為5mm程度的內側設置凸構造、凹構造，便能夠充分防 止使用者的皮脂、汗液擴散到中心區(qū)域。在使用者非常小心地操縱衍射光柵的情況下，也 可以在距端部為1mm程度的位置設置凸構造、凹構造。由此，形成凸構造、凹構造不會導致 衍射效率降低，能夠防止在使用者把持衍射光柵時附著的油成分等液體成分擴散到中心區(qū) 域。
[0027] 圖5表不其中一例。上圖是衍射光柵11的俯視圖，下圖是主視圖（左）和C-C' 剖視圖（右）。該實施例的衍射光柵是大小為5cmX5cm的層狀衍射光柵，在距衍射光柵表 面的端部為5mm的位置設有與矩形槽12正交的兩個凹構造5。凹構造5的底面形成為比矩 形槽12的底面深。如上述那樣，若設有凹構造5,則在使用者把持衍射光柵時附著于衍射光 柵表面的端部的液體成分即使發(fā)生擴散也會流入凹構造5內，而不會擴散到衍射光柵表面 的中心區(qū)域，衍射效率不會降低。
[0028] 以上的實施例是沿與矩形槽正交的方向設有凸構造3或凹構造5的例子，但沒有 必要必須沿正交的方向設置。例如，也可以如圖6所示那樣通過沿相對于矩形槽2傾斜的 方向設置凸構造6而將矩形槽分割成多個區(qū)域。并且，也可以將凸構造、凹構造設為曲線狀 (例如圓形）。
[0029] 本發(fā)明的結構能夠應用于具有以規(guī)定周期形成有凹凸構造的表面的所有衍射光 柵。例如，除了能夠應用于上述實施例那樣的利用矩形槽形成周期性的凹凸構造的衍射光 柵以外，還能夠應用于具有鋸齒狀槽的衍射光柵、具有正弦波狀槽的衍射光柵。在上述的情 況下，只要通過設置比鋸齒狀槽的底或正弦波狀槽的底高的凸構造、或者比鋸齒狀槽的底 或正弦波狀槽的底低的凹構造而將槽分割成多個區(qū)域即可。
[0030] 并且，還能夠應用于反射式衍射光柵和透射式衍射光柵中的任意一者。
[0031] 而且，并不限定于以規(guī)定周期形成有凹凸構造的表面為平坦狀的衍射光柵，還能 夠應用于表面為凹面、凸面的衍射光柵。
[0032] 附圖標記說明
[0033] 1、11、21、衍射光柵；2、12、22、凹部（矩形槽）；3、6、凸構造 ；4、14、液體成分；5、凹
【權利要求】
1. 一種衍射光柵，其特征在于， 在以規(guī)定周期形成有凹凸構造的表面形成有凹構造和/或凸構造，該凹構造和/或凸 構造橫截形成上述凹凸構造的多個凹部中的至少一個凹部并且具有與上述凹部的底的高 度不同的高度。
2. 根據(jù)權利要求1所述的衍射光柵，其特征在于， 上述凸構造和/或凹構造設于衍射光柵表面的周緣部。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的衍射光柵，其特征在于， 上述凸構造和/或凹構造形成在以上述規(guī)定周期形成有凹凸構造的區(qū)域的5%以下的 區(qū)域。
【文檔編號】G02B5/18GK104115040SQ201280069892
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年2月16日 優(yōu)先權日:2012年2月16日
【發(fā)明者】笹井浩行 申請人:株式會社島津制作所