衍射光学元件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110418986A(43)申请公布日2019.11.05(21)申请号201880018480.0(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司1(22)申请日2018.03.191127代理人金玲崔成哲(30)优先权数据2017-0534732017.03.17JP(51)Int.Cl.2017-2101702017.10.31JPG02B5/18(2006.01)2018-0478752018.03.15JP(85)PCT国际申请进入国家阶段日2019.09.16(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2018/0107292018.03.19(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/169093JA2018.09.20(71)申请人大日本印刷株式会社地址日本东京都(72)发明人登山伸人权利要求书2页说明书16页附图39页(54)发明名称衍射光学元件(57)摘要提供一种能够进一步减少0次衍射光的衍射光学元件。衍射光学元件(10)包括衍射层(15)，该衍射层(15)具备：高折射率部(11)，其在截面形状中并排地配置多个凸部(11a)而成；低折射率部(14)，其折射率低于高折射率部(11)，且至少包括形成于凸部(11a)之间的凹部(12)，凸部(11a)为锯齿形状或由多台阶的轮廓形状模拟锯齿形状而成的形状，锯齿形状或由多台阶的轮廓形状模拟而成的锯齿形状的相对于衍射光学元件(10)的座面倾斜的斜面具有朝向凸部(11a)凹陷的凹状曲面。CN110418986ACN110418986A权利要求书1/2页1.一种衍射光学元件，其对光进行整形，该衍射光学元件的特征在于，具有衍射层，该衍射层具备：高折射率部，其并排地配置有多个凸部；及低折射率部，其折射率低于所述高折射率部，且至少包括形成于所述凸部之间的凹部，所述凸部具有由高度不同的多个台阶部形成的多台阶形状，所述高折射率部按照每个单位面积，最深的面的面积最大，最上位面的下一台阶的面的面积最小。2.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述高折射率部的最上位面的面积为所述高折射率部的最下位面的面积的0.6倍～0.9倍的面积。3.根据权利要求1或2所述的衍射光学元件，其特征在于，所述高折射率部按照每个单位面积，随着从最深的面趋近最上位面的下一台阶的面，各个台阶部的面积依次减小。4.一种衍射光学元件，其对光进行整形，该衍射光学元件的特征在于，具有衍射层，该衍射层具备：高折射率部，其在截面形状中并排地配置有多个凸部；及低折射率部，其折射率低于所述高折射率部，且至少包括形成于所述凸部之间的凹部，所述凸部是锯齿形状或由多台阶的轮廓形状模拟锯齿形状而成的形状，锯齿形状或由多台阶的轮廓形状模拟而成的锯齿形状的相对于该衍射光学元件的座面倾斜的斜面具有朝向所述凸部凹陷的凹状曲面。5.根据权利要求4所述的衍射光学元件，其特征在于，所述凸部在其侧面形状的至少一侧具有由高度不同的多个台阶部模拟所述锯齿形状而成的多台阶形状，所述台阶部的高度和宽度中的至少一方根据场所而不同，从而模拟了所述凹状曲面。6.根据权利要求4或5所述的衍射光学元件，其特征在于，所述凸部在其侧面形状的至少一侧具有由高度不同的多个台阶部模拟所述锯齿形状而成的多台阶形状，按照每个单位面积，最深的面的面积最大，最上位面的下一台阶的面的面积最小。7.根据权利要求5或6所述的衍射光学元件，其特征在于，所述台阶部的每一个台阶的高度恒定，所述台阶部的宽度根据场所而不同，从而模拟了所述凹状曲面。8.根据权利要求7所述的衍射光学元件，其特征在于，在所述凸部并排的方向上设定x轴，将所述斜面变高的朝向设为x轴的正朝向，设定与该衍射光学元件的座面正交的y轴，将所述凸部的突出的朝向设为y轴的正朝向，将包括所述凸部的前端在内而计数的台阶部的总台阶数设为L，将每个级别的宽度的减少率为f，设将所述凹部的最低的位置设为0而计数时的对象的台阶部的台阶数为lv，将所述台阶部的每一个台阶的高度设为作为恒定值的h，2CN110418986A权利要求书2/2页将级别零的宽度比率设为C时，关于成为由多台阶形状模拟的所述凹状曲面的截面中的级别零的凹顶点和各个凸部的顶点的轨迹的曲线，在将x坐标相对于间距的比率设为S时，x’＝0.5×f×lv2+C×lvS＝P/{tw+Σx’i}，在Σ为i＝0～L-1时，台阶形状的顶部x,y坐标表示为如下：x＝0.5×f×lv2+C×lvy＝lv×h。9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的衍射光学元件，其特征在于，所述高折射率部形成具备如下图案的衍射光栅：从形成了凹凸形状的面的法线方向观察，所述凸部与所述凹部之间的边界包括曲线和由多个线段连接而成的折线中的至少一方