[发明专利]衍射光学元件、使用了该衍射光学元件的投影装置及计测装置

权利要求书

1.一种衍射光学元件，将基本单元在第一方向上周期性地排列，并使入射光在所述第一方向上衍射，所述衍射光学元件的特征在于，

所述衍射光学元件具有以如下方式设计的相位图案：在所述第一方向上衍射的衍射光中的最外侧的衍射光与从外侧起的第二个衍射光之间的分离角小于所述入射光的发散角。

2.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其中，

在将在所述第一方向上衍射的衍射光的衍射角设为θ时，以所述衍射光的强度按照1/cosθ的比例增强的方式校正所述相位图案。

3.一种衍射光学元件，将基本单元在二维方向上周期性地排列，并使入射光在所述二维方向上衍射，所述衍射光学元件的特征在于，

在将在所述二维方向上衍射的衍射光中的在距中心最远的拐角部彼此邻近的四个衍射光的中央的角度坐标设为(ax，ay)、将在第一方向上位于最外侧的衍射光的衍射角设为θx(MHx)、将在与所述第一方向正交的第二方向上位于最外侧的衍射光的衍射角设为θy(MHy)、将在所述二维方向上衍射的衍射光的所述第一方向的发散角设为δx、将在所述二维方向上衍射的衍射光的所述第二方向的发散角设为δy时，所述衍射光学元件具有满足下式的相位图案：

[(ax-θx(MHx))/δx]2+[(ay-θy(MHy))/δy]21。

4.根据权利要求3所述的衍射光学元件，其中，

在将利用所述衍射光学元件在所述第一方向上衍射的衍射光的衍射角设为θx、将在所述第二方向上衍射的衍射光的衍射角设为θy时，以强度按照1/(cosθx·cosθy)的比例增强的方式校正所述相位图案。

5.一种衍射光学元件，将基本单元在第一方向上周期性地排列，并使入射光在所述第一方向上衍射，所述衍射光学元件的特征在于，

在将所述入射光的射束直径设为FWHM、将至投影面的距离设为Z、将在所述第一方向上衍射的衍射光中的最外侧的衍射光的衍射角设为θ(MH)、将从外侧起的第二个衍射光的衍射角设为θ(MH-1)时，所述衍射光学元件具有满足下式的相位图案：

tanθ(MH)-tanθ(MH-1)(FWHM/2Z)[1/cosθ(MH)+1/cosθ(MH-1)]。

6.根据权利要求5所述的衍射光学元件，其中，

在将在所述第一方向上衍射的衍射光的衍射角设为θ时，以强度按照(1/cosθ)2的比例增强的方式校正所述相位图案。

7.一种衍射光学元件，将基本单元在二维方向上周期性地排列，并使入射光在所述二维方向上衍射，所述衍射光学元件的特征在于，

在将所述入射光的波长设为λ、将所述入射光的射束直径设为FWHM、将至投影面的距离设为Z、将所述衍射光学元件的周期长度设为P时，所述周期长度满足下式：

λ×Z/(α×FWHM)PFWHM，

所述衍射光学元件具有以如下方式设计的相位图案：在利用该衍射光学元件形成的视场角小于30°时，α的值为恒定值，在所述视场角为30°以上时，α的值作为所述视场角的函数而单调减少。

8.根据权利要求7所述的衍射光学元件，其中，

在将利用所述衍射光学元件衍射的衍射光的衍射角设为θ时，以强度按照(1/cosθ)3的比例增强的方式校正所述相位图案。

9.根据权利要求2、4、6或8所述的衍射光学元件，其中，

在将所述相位图案的校正函数设为H(θ)、将标准化的衍射点的强度设为I(θ)时，所述相位图案在如下范围内被校正：

0.4×H(θ)I(θ)1.6×H(θ)。

10.一种投影装置，其特征在于，具有：

光源，射出发散光；及

衍射光学元件，配置在所述光源的出射侧，

所述衍射光学元件具有以如下方式设计的相位图案：在第一方向上衍射的衍射光中的最外侧的衍射光与从外侧起的第二个衍射光之间的分离角小于所述发散光的发散角。