[发明专利]一种投影光学系统

权利要求书

1.一种投影光学系统，其特征在于：用于将物面内的图案投射到像平面上，沿投影光学系统光轴方向安置有第一透镜组(G1)、第二透镜组(G2)、第三透镜组(G3)、第四透镜组(G4)和第五透镜组(G5)，并且第一透镜组(G1)、第二透镜组(G2)、第三透镜组(G3)、第四透镜组(G4)和第五透镜组(G5)处于同一光轴，从光束入射方向顺序第一透镜组(G1)具有负光焦度、第二透镜组(G2)具有正光焦度、第三透镜组(G3)具有负光焦度、第四透镜组(G4)具有正光焦度和第五透镜组(G5)具有正光焦度，其中：

第一透镜组(G1)，接收输入光束，对物面发出的光束进行发散，得到并输出第一发散光束；

第二透镜组(G2)，接收第一发散光束，对第一发散光束进行发散，得到并输出第二发散光束；

第三透镜组(G3)，接收第二发散光束，对第二发散光束进行会聚，得到并输出第一会聚光束；

第四透镜组(G4)，接收第一会聚光束，对第一会聚光束进行发散，得到并输出第三发散光束；

第五透镜组(G5)，接收第三发散光束，对第三发散光束进行会聚，得到第二会聚光束，并将第二会聚光束会聚到像面。

2.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述第一透镜组(G1)包括第一正透镜(1)、第一弯月透镜(2)、第一负透镜(3)和第二负透镜(4)；第一弯月透镜(2)的出射面为第一非球面，利用第一非球面校正投影光学系统的像散、慧差、畸变；物面发出的光束依次经过第一正透镜(1)、第一弯月透镜(2)、第一负透镜(3)、第二负透镜(4)实现四次发散，用于生成第一发散光束，并由第二负透镜(4)输出第一发散光束，所述第一发散光束宽度大于物面发出的光束的宽度。

3.根据权利要求2所述的投影光学系统，其特征在于，所述第二透镜组(G2)包括第二正透镜(5)、第三正透镜(6)；经第二负透镜(4)出射的第一发散光束依次经过第二正透镜(5)、第三正透镜(6)实现两次发散，用于生成第二发散光束，并由第三正透镜(6)输出第二发散光束，所述第二发散光束宽度大于第一发散光束的宽度。

4.根据权利要求3所述的投影光学系统，其特征在于，所述第三透镜组(G3)包括第四正透镜(7)、第五正透镜(8)、第三负透镜(9)、第四负透镜(10)；经第三正透镜(6)出射的第二发散光束依次经过第四正透镜(7)、第五正透镜(8)、第三负透镜(9)、第四负透镜(10)实现四次会聚，用于生成第一会聚光束，并由第四负透镜(10)输出第一会聚光束，所述第一会聚光束宽度小于第二发散光束的宽度。

5.根据权利要求4所述的投影光学系统，其特征在于，所述第四透镜组(G4)包括第五负透镜(11)、第二弯月透镜(12)、第六正透镜(13)、第七正透镜(14)，经第四负透镜(10)出射的第一会聚光束依次经过第五负透镜(11)、第二弯月透镜(12)、第六正透镜(13)、第七正透镜(14)实现四次发散，用于生成第三发散光束，并由第七正透镜(14)输出第三发散光束；所述第三发散光束宽度大于第一会聚光束的宽度。

6.根据权利要求5所述的投影光学系统，其特征在于，所述第五透镜组(G5)包括第三弯月透镜(15)、第八正透镜(16)、第九正透镜(17)、第十正透镜(18)、第六负透镜(19)、第四弯月透镜(20)、第十一正透镜(21)；第十正透镜(18)的入射面为第二非球面，利用第二非球面校正投影光学系统的球差、慧差、匹兹凡场曲；第六负透镜(19)的出射面为第三非球面，利用第三非球面校正投影光学系统的球差、慧差、像散。经第七正透镜(14)出射的第三发散光束依次经过第三弯月透镜(15)、第八正透镜(16)、第九正透镜(17)、第十正透镜(18)、第六负透镜(19)、第四弯月透镜(20)实现六次会聚，用于生成第二会聚光束，并由第四弯月透镜(20)输出第二会聚光束，第十一正透镜(21)将第二会聚光束输出到像面上，所述第二会聚光束宽度小于第三发散光束的宽度。

7.根据权利要求6所述的投影光学系统，其特征在于，所述透镜(1)至(21)分别采用折射式镜片，没有反射式镜片。

8.根据权利要求6所述的投影光学系统，其特征在于，在第七正透镜(14)和第三弯月透镜(15)之间设置孔径光阑。

9.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述系统的数值孔径为0.75。

10.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述第一透镜组(G1)、第二透镜组(G2)、第三透镜组(G3)、第四透镜组(G4)和到第五透镜组(G5)分别采用折射率大于1.5的光学材料制成的透镜组，所述光学材料是熔石英、氟化钙、氟化钡中的一种，或是熔石英和氟化钙、熔石英和氟化钡、氟化钙和氟化钡、熔石英和氟化钙及氟化钡中的一种组合。