JPH05297209A - 不等間隔回折格子の製造方法 - Google Patents
不等間隔回折格子の製造方法Info
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- JPH05297209A JPH05297209A JP10473892A JP10473892A JPH05297209A JP H05297209 A JPH05297209 A JP H05297209A JP 10473892 A JP10473892 A JP 10473892A JP 10473892 A JP10473892 A JP 10473892A JP H05297209 A JPH05297209 A JP H05297209A
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Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回折格子面内の異なる領域において夫々所望
の回折次数で最適化された、断面形状が鋸歯に加工され
た不等間隔回折格子を提供する。 【構成】 第１の工程で高次の回折光について回折効率
が最適化された鋸歯状の断面形状を有する不等間隔回折
格子(L')を形成する。第２の工程でこの回折格子面内の
任意の領域において、エッチングにより鋸歯形状を保っ
たまま断面構造を分割して、より低次の回折光の回折効
率が最適化され且つ所望の回折角がその回折光で達成さ
れた領域を形成し、不等間隔回折格子(L) を得る。
の回折次数で最適化された、断面形状が鋸歯に加工され
た不等間隔回折格子を提供する。 【構成】 第１の工程で高次の回折光について回折効率
が最適化された鋸歯状の断面形状を有する不等間隔回折
格子(L')を形成する。第２の工程でこの回折格子面内の
任意の領域において、エッチングにより鋸歯形状を保っ
たまま断面構造を分割して、より低次の回折光の回折効
率が最適化され且つ所望の回折角がその回折光で達成さ
れた領域を形成し、不等間隔回折格子(L) を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋸歯状の断面形状を有
する不等間隔回折格子の製造方法にかかり、特に回折格
子面内の異なる領域で所望の次数の回折光の回折効率を
最適化した不等間隔回折格子の製造方法に関する。
する不等間隔回折格子の製造方法にかかり、特に回折格
子面内の異なる領域で所望の次数の回折光の回折効率を
最適化した不等間隔回折格子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】回折格子の断面形状を鋸歯状化すること
により回折効率が向上され得ることは従来より知られて
いる。図４は断面形状を鋸歯状に形成し且つレンズ作用
を持つように間隔を調整して回折格子を加工した回折型
レンズの正面図、図５はその略断面図であるが、このよ
うに、レンズの断面形状が完全に鋸歯状の場合、ブレー
ズ条件を満足する波長において１００パーセントに近い
回折効率を達成することができる。又、回折型レンズに
レンズ作用を与える場合、同心円の外周付近における回
折角を内周付近の回折角より大きくする必要があるが、
この場合、図５に示す如く、外周付近の領域IIにおける
格子間隔Ｐ２が内周付近の領域Ｉにおける格子間隔Ｐ１
より小さくなることが一般的である。
により回折効率が向上され得ることは従来より知られて
いる。図４は断面形状を鋸歯状に形成し且つレンズ作用
を持つように間隔を調整して回折格子を加工した回折型
レンズの正面図、図５はその略断面図であるが、このよ
うに、レンズの断面形状が完全に鋸歯状の場合、ブレー
ズ条件を満足する波長において１００パーセントに近い
回折効率を達成することができる。又、回折型レンズに
レンズ作用を与える場合、同心円の外周付近における回
折角を内周付近の回折角より大きくする必要があるが、
この場合、図５に示す如く、外周付近の領域IIにおける
格子間隔Ｐ２が内周付近の領域Ｉにおける格子間隔Ｐ１
より小さくなることが一般的である。
【０００３】しかし、実際にこのような回折型レンズを
製造する場合、領域IIにおける格子間隔Ｐ２は加工装置
の加工寸法精度に依存するため、この加工精度上の限界
からレンズ設計上の制限が生じていた。この制限は、よ
り高性能な回折型レンズを製造する際の妨げとなってい
た。
製造する場合、領域IIにおける格子間隔Ｐ２は加工装置
の加工寸法精度に依存するため、この加工精度上の限界
からレンズ設計上の制限が生じていた。この制限は、よ
り高性能な回折型レンズを製造する際の妨げとなってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、回折格子の
回折角と格子間隔の関係は、回折格子への入射光線角を
θ，射出光線角をθ′，格子間隔をＰ，入射光線波長を
λとしたとき、次式（１）で与えられる。 ｓｉｎθ′−ｓｉｎθ＝ｍλ／Ｐ （１） 但し、ｍは回折次数（０，±１，±２，・・・）であ
る。この式（１）から、より高次の回折光を利用すれ
ば、低次の回折光を利用した場合の入射光線角θと射出
光線角をθ′の関係と同じ関係が、より広い格子間隔で
得られることがわかる。即ち、より高次の回折光で最適
化された回折格子ほど、回折格子全域に渡って格子間隔
を広くすることができ、上述した設計上の制限が緩和さ
れることを示している。
回折角と格子間隔の関係は、回折格子への入射光線角を
θ，射出光線角をθ′，格子間隔をＰ，入射光線波長を
λとしたとき、次式（１）で与えられる。 ｓｉｎθ′−ｓｉｎθ＝ｍλ／Ｐ （１） 但し、ｍは回折次数（０，±１，±２，・・・）であ
る。この式（１）から、より高次の回折光を利用すれ
ば、低次の回折光を利用した場合の入射光線角θと射出
光線角をθ′の関係と同じ関係が、より広い格子間隔で
得られることがわかる。即ち、より高次の回折光で最適
化された回折格子ほど、回折格子全域に渡って格子間隔
を広くすることができ、上述した設計上の制限が緩和さ
れることを示している。
【０００５】一方、回折格子の厚さに関しては、例えば
図５に示した如き鋸歯状の断面形状を有する回折格子に
おいて、その格子厚即ち回折格子の表面レリーフ構造の
深さを極めて薄く（浅く）すれば、一定の次数の範囲内
で、回折光の回折効率を次数に関わらず１００パーセン
トにすることができる。従って、この次数の範囲内で
は、回折格子を最も高次の回折光で最適化すれば、格子
間隔の広がりにより加工精度上の制限が緩和され、且つ
低次の回折光に対しても最適化され得ることとなり、設
計においてより有利となる。しかし、実際には、高次の
回折光で最適化された回折格子は、格子厚が厚くならざ
るを得ず、従って回折効率は低下する。
図５に示した如き鋸歯状の断面形状を有する回折格子に
おいて、その格子厚即ち回折格子の表面レリーフ構造の
深さを極めて薄く（浅く）すれば、一定の次数の範囲内
で、回折光の回折効率を次数に関わらず１００パーセン
トにすることができる。従って、この次数の範囲内で
は、回折格子を最も高次の回折光で最適化すれば、格子
間隔の広がりにより加工精度上の制限が緩和され、且つ
低次の回折光に対しても最適化され得ることとなり、設
計においてより有利となる。しかし、実際には、高次の
回折光で最適化された回折格子は、格子厚が厚くならざ
るを得ず、従って回折効率は低下する。
【０００６】このように、高次の回折光を利用した回折
型レンズには、格子間隔を広くできる長所と格子厚が厚
くなる短所が共存するが、かかる長所を有効に利用し
て、回折型レンズの集光効率を高め且つ設計上の制限を
緩和する方法としては、格子間隔が十分広く加工が用意
な領域においては低次の回折光を利用し、格子間隔が狭
く加工が困難な領域においては高次の回折光を利用する
方法がある。図５を用いてこれを説明すれば、例えば格
子間隔が広いレンズ中心付近の領域Ｉにおいて１次の回
折光を利用し、格子間隔が狭い外周付近の領域IIにおい
て２次の回折光を利用するようにすれば、領域IIにおけ
る格子間隔は、この領域で１次回折光を利用して最適化
された場合と比較して２倍の間隔で加工され得るので、
製造上の余裕度を向上させることができる。又、領域Ｉ
においては１次回折光を利用しているので、この回折型
レンズ全体を２次の回折光で構成した場合よりも、集光
効率を高くすることができる。
型レンズには、格子間隔を広くできる長所と格子厚が厚
くなる短所が共存するが、かかる長所を有効に利用し
て、回折型レンズの集光効率を高め且つ設計上の制限を
緩和する方法としては、格子間隔が十分広く加工が用意
な領域においては低次の回折光を利用し、格子間隔が狭
く加工が困難な領域においては高次の回折光を利用する
方法がある。図５を用いてこれを説明すれば、例えば格
子間隔が広いレンズ中心付近の領域Ｉにおいて１次の回
折光を利用し、格子間隔が狭い外周付近の領域IIにおい
て２次の回折光を利用するようにすれば、領域IIにおけ
る格子間隔は、この領域で１次回折光を利用して最適化
された場合と比較して２倍の間隔で加工され得るので、
製造上の余裕度を向上させることができる。又、領域Ｉ
においては１次回折光を利用しているので、この回折型
レンズ全体を２次の回折光で構成した場合よりも、集光
効率を高くすることができる。
【０００７】このように不等間隔回折格子の一部の領域
で高次の回折光を利用し得るようにすることが有意義で
あるにも関わらず、かかる不等間隔回折格子を実際に製
造する方法は従来なかった。
で高次の回折光を利用し得るようにすることが有意義で
あるにも関わらず、かかる不等間隔回折格子を実際に製
造する方法は従来なかった。
【０００８】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、回折格子面内の異なる領域において夫々所望の
回折次数で最適化された、断面形状が鋸歯に加工された
不等間隔回折格子を提供することにある。
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、回折格子面内の異なる領域において夫々所望の
回折次数で最適化された、断面形状が鋸歯に加工された
不等間隔回折格子を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による不等間隔回
折格子の製造方法は、任意の次数の回折光について、あ
る所定の回折効率を満足するような鋸歯状の断面形状を
有する不等間隔回折格子を形成する第１の工程と、第１
の工程で形成された不等間隔回折格子の任意の領域にお
いて、鋸歯形状を保ったまま断面構造を分割し又は結合
することによって、より低次又は高次の回折光の回折効
率が最適化され、且つ、所望の回折角が該低次又は高次
の回折光で達成された領域を形成する第２の工程とから
成ることを特徴としている。
折格子の製造方法は、任意の次数の回折光について、あ
る所定の回折効率を満足するような鋸歯状の断面形状を
有する不等間隔回折格子を形成する第１の工程と、第１
の工程で形成された不等間隔回折格子の任意の領域にお
いて、鋸歯形状を保ったまま断面構造を分割し又は結合
することによって、より低次又は高次の回折光の回折効
率が最適化され、且つ、所望の回折角が該低次又は高次
の回折光で達成された領域を形成する第２の工程とから
成ることを特徴としている。
【００１０】又、上記回折格子の断面構造を分割し又は
結合する第２の工程は、回折格子の一部の領域の厚さ
を、エッチングにより減少させ、又は適当な物質を堆積
させて増加させるフォトリソグラフィープロセスである
ことを特徴としている。
結合する第２の工程は、回折格子の一部の領域の厚さ
を、エッチングにより減少させ、又は適当な物質を堆積
させて増加させるフォトリソグラフィープロセスである
ことを特徴としている。
【００１１】
【作用】高次の回折光で回折効率が最適化された不等間
隔回折格子において、格子間隔Ｐが十分広い領域におけ
る回折効率を向上させるため、この領域で最適化する場
合、光線が回折格子に垂直に入射したときのｍ次回折光
の回折角θは、前記式（１）より、次式（２）で与えら
れる。 ｓｉｎθ＝ｍλ／Ｐ （２） 又、鋸歯状の断面形状をもった回折格子がｍ次の回折光
で最適化されているとすると、そのときの格子厚Ｄは、
次式（３）で与えられる。 Ｄ＝ｍλ／（ｎ−１） （３） 但し、ｎはこの回折格子が形成されている基板の屈折率
である。従って、回折角θを変化させないで１次の回折
光で最適化された領域を形成するためには、式（２），
（３）より、かかる領域の格子間隔Ｐと格子厚Ｄを１／
ｍ倍にすればよい。
隔回折格子において、格子間隔Ｐが十分広い領域におけ
る回折効率を向上させるため、この領域で最適化する場
合、光線が回折格子に垂直に入射したときのｍ次回折光
の回折角θは、前記式（１）より、次式（２）で与えら
れる。 ｓｉｎθ＝ｍλ／Ｐ （２） 又、鋸歯状の断面形状をもった回折格子がｍ次の回折光
で最適化されているとすると、そのときの格子厚Ｄは、
次式（３）で与えられる。 Ｄ＝ｍλ／（ｎ−１） （３） 但し、ｎはこの回折格子が形成されている基板の屈折率
である。従って、回折角θを変化させないで１次の回折
光で最適化された領域を形成するためには、式（２），
（３）より、かかる領域の格子間隔Ｐと格子厚Ｄを１／
ｍ倍にすればよい。
【００１２】図１は本発明の原理を説明するための図で
あって、（ａ）は第１の工程で形成された断面形状が鋸
歯状に加工された不等間隔回折格子の一部の領域を示す
略断面図、（ｂ）はこの回折格子の断面を分割する第２
の工程を示す回折格子の略断面図、（ｃ）は第２の工程
で形成される回折格子の一部の領域を示す略断面図であ
る。図中、Ｌ′は第１の工程で形成される回折格子、Ｌ
は第２の工程で形成される回折格子、Ｐは格子間隔、Ｄ
は格子厚である。ここで、この回折格子は第１の工程で
３次の回折光で最適化されているとすると、１次の回折
光で最適化された領域を形成するためには、同図（ａ）
で示す回折格子の１周期分の断面構造を同図（ｂ）に示
すように区切り、同一形状の部位１を鋸歯状の斜面に沿
って３箇所に形成すればよい。このとき、部位１の形状
は同図（ａ）の１周期分の鋸歯形状を１／３の大きさに
縮小したものに相当する。同図（ｂ）における部位１の
底部２を同一面内に揃えたものが同図（ｃ）であるが、
これは第１の工程で形成された回折格子の格子間隔Ｐと
格子厚Ｄをそれぞれ１／３倍にしたものに相当し、上記
式（２），（３）より、このような操作をした領域が回
折角を変化させずに、１次の回折光で最適化されている
ことがわかる。
あって、（ａ）は第１の工程で形成された断面形状が鋸
歯状に加工された不等間隔回折格子の一部の領域を示す
略断面図、（ｂ）はこの回折格子の断面を分割する第２
の工程を示す回折格子の略断面図、（ｃ）は第２の工程
で形成される回折格子の一部の領域を示す略断面図であ
る。図中、Ｌ′は第１の工程で形成される回折格子、Ｌ
は第２の工程で形成される回折格子、Ｐは格子間隔、Ｄ
は格子厚である。ここで、この回折格子は第１の工程で
３次の回折光で最適化されているとすると、１次の回折
光で最適化された領域を形成するためには、同図（ａ）
で示す回折格子の１周期分の断面構造を同図（ｂ）に示
すように区切り、同一形状の部位１を鋸歯状の斜面に沿
って３箇所に形成すればよい。このとき、部位１の形状
は同図（ａ）の１周期分の鋸歯形状を１／３の大きさに
縮小したものに相当する。同図（ｂ）における部位１の
底部２を同一面内に揃えたものが同図（ｃ）であるが、
これは第１の工程で形成された回折格子の格子間隔Ｐと
格子厚Ｄをそれぞれ１／３倍にしたものに相当し、上記
式（２），（３）より、このような操作をした領域が回
折角を変化させずに、１次の回折光で最適化されている
ことがわかる。
【００１３】又、同図（ａ）乃至（ｃ）の逆の過程によ
り、即ち隣接する格子の鋸歯状の斜面を結合することに
より、低次の回折光で最適化された，例えば回折格子の
外周付近の領域を、回折角を変化させることなく、より
高次の回折光で最適化させることができる。
り、即ち隣接する格子の鋸歯状の斜面を結合することに
より、低次の回折光で最適化された，例えば回折格子の
外周付近の領域を、回折角を変化させることなく、より
高次の回折光で最適化させることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。第１実施例 図２は、第１実施例により不等間隔の回折格子で成る回
折型レンズが形成される工程を示した回折格子の略断面
図である。本実施例の回折型レンズは、格子間隔の広い
中心付近の領域Ｉにおいては１次の回折光を利用し、格
子間隔の狭い外周付近の領域IIにおいては２次の回折光
を利用しようとするものである。
する。第１実施例 図２は、第１実施例により不等間隔の回折格子で成る回
折型レンズが形成される工程を示した回折格子の略断面
図である。本実施例の回折型レンズは、格子間隔の広い
中心付近の領域Ｉにおいては１次の回折光を利用し、格
子間隔の狭い外周付近の領域IIにおいては２次の回折光
を利用しようとするものである。
【００１５】先ず、同図（ａ）に示すように２次の回折
光について回折効率が最適化された鋸歯状の断面形状を
有する回折型レンズＬ′をガラス基板上に形成する。図
中、２ｄは格子厚を示している。このように断面形状を
鋸歯形状に加工する方法としては、例えば特開平３−１
２０５０１号公報で開示されているように、機械加工や
収束ビームによる加工等の公知の方法を利用すればよ
い。
光について回折効率が最適化された鋸歯状の断面形状を
有する回折型レンズＬ′をガラス基板上に形成する。図
中、２ｄは格子厚を示している。このように断面形状を
鋸歯形状に加工する方法としては、例えば特開平３−１
２０５０１号公報で開示されているように、機械加工や
収束ビームによる加工等の公知の方法を利用すればよ
い。
【００１６】２次の回折光で最適化された回折型レンズ
の一部の領域に、１次の回折光で最適化された領域を形
成するためには、その領域において格子厚と格子間隔を
夫々１／２倍すればよく、これをフォトリソグラフィー
の手法により実現する。即ち、同図（ａ）で示した回折
格子表面にフォトレジスト３を塗布し、１次の回折光で
最適化させる領域Ｉのみに、同図（ｂ）で示すように下
地のパターンと同周期でデューティー比が１：１のバイ
ナリーパターンを形成する。
の一部の領域に、１次の回折光で最適化された領域を形
成するためには、その領域において格子厚と格子間隔を
夫々１／２倍すればよく、これをフォトリソグラフィー
の手法により実現する。即ち、同図（ａ）で示した回折
格子表面にフォトレジスト３を塗布し、１次の回折光で
最適化させる領域Ｉのみに、同図（ｂ）で示すように下
地のパターンと同周期でデューティー比が１：１のバイ
ナリーパターンを形成する。
【００１７】そして、この基板に深さｄの異方性エッチ
ングを施した後、レジストを剥離すれば、最終的に同図
（ｃ）に示すように、格子間隔の広い中心付近の領域Ｉ
においては１次の回折光が利用され、格子間隔の狭い外
周の領域IIにおいては２次の回折光が利用され得る、格
子間隔と格子厚が調整された回折型レンズＬが形成され
る。
ングを施した後、レジストを剥離すれば、最終的に同図
（ｃ）に示すように、格子間隔の広い中心付近の領域Ｉ
においては１次の回折光が利用され、格子間隔の狭い外
周の領域IIにおいては２次の回折光が利用され得る、格
子間隔と格子厚が調整された回折型レンズＬが形成され
る。
【００１８】第２実施例 図３は、第２実施例により不等間隔の回折格子で成る回
折型レンズが形成される工程を示した回折格子の略断面
図である。本実施例の回折型レンズは、格子間隔の広い
中心付近の領域Ｉにおいては１次の回折光を利用し、格
子間隔の狭い外周付近の領域IIにおいては３次の回折光
を利用しようとするものである。
折型レンズが形成される工程を示した回折格子の略断面
図である。本実施例の回折型レンズは、格子間隔の広い
中心付近の領域Ｉにおいては１次の回折光を利用し、格
子間隔の狭い外周付近の領域IIにおいては３次の回折光
を利用しようとするものである。
【００１９】先ず、同図（ａ）に示すように、３次の回
折光について回折効率が最適化された鋸歯状の断面形状
を有する回折型レンズＬ′をガラス基板上に形成する。
図中、３ｄは格子厚を示している。断面形状を加工する
方法は、前記第１実施例で説明した適宜な方法による。
折光について回折効率が最適化された鋸歯状の断面形状
を有する回折型レンズＬ′をガラス基板上に形成する。
図中、３ｄは格子厚を示している。断面形状を加工する
方法は、前記第１実施例で説明した適宜な方法による。
【００２０】３次の回折光で最適化された回折型レンズ
の一部の領域に、１次の回折光で最適化された領域を形
成するためには、その領域において格子厚と格子間隔を
夫々１／３倍すればよい。これをフォトリソグラフィー
の手法により実現するためには、同図（ａ）で示した回
折格子表面にフォトレジスト４を塗布し、１次の回折光
で最適化させる領域Ｉのみに、同図（ｂ）で示すように
下地のパターンと同周期でデューティー比が１：２のバ
イナリーパターンを形成する。
の一部の領域に、１次の回折光で最適化された領域を形
成するためには、その領域において格子厚と格子間隔を
夫々１／３倍すればよい。これをフォトリソグラフィー
の手法により実現するためには、同図（ａ）で示した回
折格子表面にフォトレジスト４を塗布し、１次の回折光
で最適化させる領域Ｉのみに、同図（ｂ）で示すように
下地のパターンと同周期でデューティー比が１：２のバ
イナリーパターンを形成する。
【００２１】この基板に深さ２ｄの異方性エッチングを
施した後、レジストを剥離すれば、同図（ｃ）に示す断
面形状の格子パターンが形成される。更に、同図（ｃ）
で示したパターン表面にフォトレジスト５を塗布し、１
次の回折光で最適化させる領域Ｉのみに、同図（ｄ）で
示すように下地のパターンと同周期でデューティー比が
１：２のバイナリーパターンを形成する。そして、この
基板に深さｄの異方性エッチングを施した後、レジスト
を剥離すれば、最終的に同図（ｅ）で示すように、格子
間隔の広い中心付近の領域Ｉにおいては１次の回折光が
利用され、格子間隔の狭い外周の領域IIにおいては３次
の回折光が利用され得る、格子間隔と格子厚が調整され
た回折型レンズＬが形成される。
施した後、レジストを剥離すれば、同図（ｃ）に示す断
面形状の格子パターンが形成される。更に、同図（ｃ）
で示したパターン表面にフォトレジスト５を塗布し、１
次の回折光で最適化させる領域Ｉのみに、同図（ｄ）で
示すように下地のパターンと同周期でデューティー比が
１：２のバイナリーパターンを形成する。そして、この
基板に深さｄの異方性エッチングを施した後、レジスト
を剥離すれば、最終的に同図（ｅ）で示すように、格子
間隔の広い中心付近の領域Ｉにおいては１次の回折光が
利用され、格子間隔の狭い外周の領域IIにおいては３次
の回折光が利用され得る、格子間隔と格子厚が調整され
た回折型レンズＬが形成される。
【００２２】上述の実施例では、断面構造を分割する方
法として異方性エッチングを用いたが、この工程を、基
板と同じ光学的性質を有する材料を堆積することによ
り、隣接する格子の鋸歯状の斜面を結合する工程に置き
換えても同様な結果が得られる。又、本発明において
は、回折格子の断面形状を鋸歯形状に加工する方法に制
限はない。
法として異方性エッチングを用いたが、この工程を、基
板と同じ光学的性質を有する材料を堆積することによ
り、隣接する格子の鋸歯状の斜面を結合する工程に置き
換えても同様な結果が得られる。又、本発明において
は、回折格子の断面形状を鋸歯形状に加工する方法に制
限はない。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、い
かなる方法で回折格子の断面形状を鋸歯形状に加工する
場合においても、所望の領域において、所望の次数の回
折光で回折効率が最適化された不等間隔回折格子を製造
することができる。このことは、従来の製造プロセスを
殆ど変更する必要がないことを示している。又、本発明
によれば、回折格子面内の領域によって回折次数が異な
るにも関わらず、特定の次数で不等間隔回折格子を設計
し、その後に任意の領域における回折次数を変化させる
ことができるため、設計上の煩わしさを低減できる。従
って、回折格子面内の異なる領域において夫々所望の回
折次数で最適化されていて断面形状が鋸歯に加工された
不等間隔回折格子を容易に提供することができる。
かなる方法で回折格子の断面形状を鋸歯形状に加工する
場合においても、所望の領域において、所望の次数の回
折光で回折効率が最適化された不等間隔回折格子を製造
することができる。このことは、従来の製造プロセスを
殆ど変更する必要がないことを示している。又、本発明
によれば、回折格子面内の領域によって回折次数が異な
るにも関わらず、特定の次数で不等間隔回折格子を設計
し、その後に任意の領域における回折次数を変化させる
ことができるため、設計上の煩わしさを低減できる。従
って、回折格子面内の異なる領域において夫々所望の回
折次数で最適化されていて断面形状が鋸歯に加工された
不等間隔回折格子を容易に提供することができる。
【図１】（ａ）乃至（ｃ）は夫々本発明により回折格子
の一部の領域が任意の次数の回折光で最適化される工程
を示した断面形状が鋸歯状に加工された不等間隔回折格
子の略断面図である。
の一部の領域が任意の次数の回折光で最適化される工程
を示した断面形状が鋸歯状に加工された不等間隔回折格
子の略断面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は夫々本発明の第１実施例に
より２次の回折光で最適化された回折格子の一部の領域
が１次の回折光で最適化される工程を示した断面形状が
鋸歯状に加工された不等間隔回折格子の略断面図であ
る。
より２次の回折光で最適化された回折格子の一部の領域
が１次の回折光で最適化される工程を示した断面形状が
鋸歯状に加工された不等間隔回折格子の略断面図であ
る。
【図３】（ａ）乃至（ｅ）は夫々本発明の第２実施例に
より３次の回折光で最適化された回折格子の一部の領域
が１次の回折光で最適化される工程を示した断面形状が
鋸歯状に加工された不等間隔回折格子の略断面図であ
る。
より３次の回折光で最適化された回折格子の一部の領域
が１次の回折光で最適化される工程を示した断面形状が
鋸歯状に加工された不等間隔回折格子の略断面図であ
る。
【図４】断面形状を鋸歯状に形成し且つレンズ作用を持
つように間隔を調整して回折格子を加工した回折型レン
ズの正面図である。
つように間隔を調整して回折格子を加工した回折型レン
ズの正面図である。
【図５】図４に示した回折型レンズの略断面図である。
１・・・部位 ２・・・底部 ３，４，５・・
・レジスト Ｌ′・・・第１の工程で形成される回折格子 Ｌ ・・・第２の工程で形成される回折格子
・レジスト Ｌ′・・・第１の工程で形成される回折格子 Ｌ ・・・第２の工程で形成される回折格子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】図１は本発明の原理を説明するための図で
あって、（ａ）は第１の工程で形成された断面形状が鋸
歯状に加工された不等間隔回折格子の一部の領域を示す
略断面図、（ｂ）はこの回折格子の断面を分割する第２
の工程を示す回折格子の略断面図、（ｃ）は第２の工程
で形成される回折格子の一部の領域を示す略断面図であ
る。図中、Ｌ′は第１の工程で形成される回折格子、Ｌ
は第２の工程で形成される回折格子、Ｐは格子間隔、Ｄ
は格子厚である。ここで、この回折格子は第１の工程で
３次の回折光で最適化されているとすると、１次の回折
光で最適化された領域を形成するためには、同図（ａ）
で示す回折格子の１周期分の断面構造を同図（ｂ）に示
すように区切り、底部２が同一面内に揃うように、同一
形状の部位１を３箇所に形成すればよい。このとき、部
位１の形状は同図（ａ）の１周期分の鋸歯形状を１／３
の大きさに縮小したものに相当する。同図（ｂ）におけ
る部位１の底部２を同一面内に揃えたものが同図（ｃ）
であるが、これは第１の工程で形成された回折格子の格
子間隔Ｐと格子厚Ｄをそれぞれ１／３倍にしたものに相
当し、上記式（２），（３）より、このような操作をし
た領域が回折角を変化させずに、１次の回折光で最適化
されていることがわかる。
あって、（ａ）は第１の工程で形成された断面形状が鋸
歯状に加工された不等間隔回折格子の一部の領域を示す
略断面図、（ｂ）はこの回折格子の断面を分割する第２
の工程を示す回折格子の略断面図、（ｃ）は第２の工程
で形成される回折格子の一部の領域を示す略断面図であ
る。図中、Ｌ′は第１の工程で形成される回折格子、Ｌ
は第２の工程で形成される回折格子、Ｐは格子間隔、Ｄ
は格子厚である。ここで、この回折格子は第１の工程で
３次の回折光で最適化されているとすると、１次の回折
光で最適化された領域を形成するためには、同図（ａ）
で示す回折格子の１周期分の断面構造を同図（ｂ）に示
すように区切り、底部２が同一面内に揃うように、同一
形状の部位１を３箇所に形成すればよい。このとき、部
位１の形状は同図（ａ）の１周期分の鋸歯形状を１／３
の大きさに縮小したものに相当する。同図（ｂ）におけ
る部位１の底部２を同一面内に揃えたものが同図（ｃ）
であるが、これは第１の工程で形成された回折格子の格
子間隔Ｐと格子厚Ｄをそれぞれ１／３倍にしたものに相
当し、上記式（２），（３）より、このような操作をし
た領域が回折角を変化させずに、１次の回折光で最適化
されていることがわかる。
Claims (2)
- 【請求項１】 任意の次数の回折光について、ある所定
の回折効率を満足するような鋸歯状の断面形状を有する
不等間隔回折格子を形成する第１の工程と、 該第１の工程で形成された不等間隔回折格子の任意の領
域において、鋸歯形状を保ったまま断面構造を分割し又
は結合することによって、より低次又は高次の回折光の
回折効率が最適化され、且つ、所望の回折角が該低次又
は高次の回折光で達成された領域を形成する第２の工程
とから成る、不等間隔回折格子の製造方法。 - 【請求項２】 回折格子の断面構造を分割又は結合する
第２の工程は、回折格子の一部の領域の厚さを、エッチ
ングにより減少させ、又は適当な物質を堆積させて増加
させるフォトリソグラフィープロセスであることを特徴
とする、請求項１に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10473892A JPH05297209A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 不等間隔回折格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10473892A JPH05297209A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 不等間隔回折格子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05297209A true JPH05297209A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14388846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10473892A Withdrawn JPH05297209A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 不等間隔回折格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05297209A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5623473A (en) * | 1994-06-30 | 1997-04-22 | Nikon Corporation | Method and apparatus for manufacturing a diffraction grating zone plate |
| JP2004053992A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Hitachi Cable Ltd | 回折格子、波長合分波器及びこれらを用いた波長多重信号光伝送モジュール |
| US6903803B2 (en) | 2000-05-30 | 2005-06-07 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus incorporating this projection optical system, and manufacturing method for micro devices using the exposure apparatus |
| JP2015515640A (ja) * | 2012-02-27 | 2015-05-28 | イービジョン スマート オプティクス インコーポレイテッド | 複数の深さ回折構造を持つ電気活性レンズ |
| WO2016021075A1 (ja) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | 株式会社メニコン | 回折多焦点レンズおよび回折多焦点レンズの製造方法 |
-
1992
- 1992-04-23 JP JP10473892A patent/JPH05297209A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5623473A (en) * | 1994-06-30 | 1997-04-22 | Nikon Corporation | Method and apparatus for manufacturing a diffraction grating zone plate |
| US6903803B2 (en) | 2000-05-30 | 2005-06-07 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus incorporating this projection optical system, and manufacturing method for micro devices using the exposure apparatus |
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| JP2015515640A (ja) * | 2012-02-27 | 2015-05-28 | イービジョン スマート オプティクス インコーポレイテッド | 複数の深さ回折構造を持つ電気活性レンズ |
| US9329309B2 (en) | 2012-02-27 | 2016-05-03 | E-Vision Smart Optics, Inc. | Electroactive lens with multiple depth diffractive structures |
| US10054725B2 (en) | 2012-02-27 | 2018-08-21 | E-Vision Smart Optics, Inc. | Electroactive lens with multiple depth diffractive structures |
| WO2016021075A1 (ja) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | 株式会社メニコン | 回折多焦点レンズおよび回折多焦点レンズの製造方法 |
| US10747022B2 (en) | 2014-08-08 | 2020-08-18 | Menicon Co., Ltd. | Diffractive multi-focal lens and method for manufacturing diffractive multi-focal lens |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |