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公開番号2023043061
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-28
出願番号2021150556
出願日2021-09-15
発明の名称投影装置
出願人AGC株式会社
代理人個人,個人
主分類G02B 27/42 20060101AFI20230320BHJP(光学)
要約【課題】線幅が細く、かつ品質が良好な線状パターンを投影可能な投影装置を提供すること。
【解決手段】投影装置は、平行光を出射する光源と、前記光源における前記平行光が出射される側に配置される回折光学素子と、前記回折光学素子における前記光源とは反対側に配置され、所定の方向に曲率を有するレンズと、を備え、前記レンズは、前記所定の方向に対して垂直な方向に並ぶ複数の輝点を投影面に生成することにより、前記垂直な方向に沿って延伸する線状パターンを前記投影面に投影し、前記垂直な方向に沿った前記輝点の長さは、前記複数の輝点における隣り合う前記輝点同士の前記垂直な方向に沿った間隔以上の長さであり、前記複数の輝点の全ては、前記所定の方向に沿った前記輝点の長さが前記垂直な方向に沿った前記輝点の長さよりも短い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
平行光を出射する光源と、
前記光源における前記平行光が出射される側に配置される回折光学素子と、
前記回折光学素子における前記光源とは反対側に配置され、所定の方向に曲率を有するレンズと、を備え、
前記レンズは、前記所定の方向に対して垂直な方向に並ぶ複数の輝点を投影面に生成することにより、前記垂直な方向に沿って延伸する線状パターンを前記投影面に投影し、
前記垂直な方向に沿った前記輝点の長さは、前記複数の輝点における隣り合う前記輝点同士の前記垂直な方向に沿った間隔以上の長さであり、
前記複数の輝点の全ては、前記所定の方向に沿った前記輝点の長さが前記垂直な方向に沿った前記輝点の長さよりも短い投影装置。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記複数の輝点は、前記所定の方向に沿った前記輝点の長さが前記垂直な方向に沿った前記輝点の長さの１／５０以下である請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記所定の方向に沿った前記輝点の長さは、２５０μｍ以下である請求項１または２に記載の投影装置。
【請求項４】
前記所定の方向に沿った前記輝点の長さは、１００μｍ以下である請求項１から３のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項５】
前記レンズは、複数の前記線状パターンを前記投影面に投影し、
複数の前記線状パターンは、互いに平行である請求項１から４の何れか１項に記載の投影装置。
【請求項６】
前記平行光の中心軸に直交する面内における前記平行光の断面形状は、略円形である請求項１から５のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項７】
前記回折光学素子は、複数の基本ユニットを含み、
前記複数の基本ユニットは、それぞれが同一の凹凸パターン層を有し、少なくとも前記垂直な方向に沿って所定のピッチで並んで形成されており、
前記平行光の断面形状における前記略円形の直径は、前記ピッチより大きい請求項６に記載の投影装置。
【請求項８】
前記回折光学素子は、平行光を出射し、
前記レンズは、前記回折光学素子から出射された平行光を入射する請求項１から７のいずれか１項に記載の投影装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は投影装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
光の回折現象を利用し、光を空間的に分岐させる回折光学素子が知られている。回折光学素子は、小型で軽量ながら、レンズやプリズム等の屈折型の光学素子と同様の機能を実現でき、照明や光学計測等の多様な分野で利用されている。
【０００３】
また、基本ユニットが二次元方向に周期的に配列されており、入射光を二次元方向に回折させる回折光学素子を用い、投影面に線状パターンを投影する投影装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開２０２０／１５８４１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されている投影装置では、回折光学素子に入射される光の直径を小さくするほど、線幅が細い線状パターンが得られる。ここで、線状パターンの線幅とは、線状パターンが延伸する方向とは直交する方向における線状パターンの幅をいう。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている投影装置では、回折光学素子による回折光によって投影面に生成される複数の輝点同士の間隔や歪曲に伴う輝点の位置ずれは、回折光学素子への入射光の直径が小さいほど大きくなる。そのため、線状パターンの線幅を細くするために回折光学素子への入射光の直径を小さくすると、輝点同士の間隔が大きくなって線状パターンの一部が分裂したり、輝点の位置ずれにより線状パターンの一部が波打ったりして、線状パターンの品質が低下する懸念がある。
【０００７】
本開示の一態様は、線幅が細く、かつ品質が良好な線状パターンを投影可能な投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に係る投影装置は、平行光を出射する光源と、前記光源における前記平行光が出射される側に配置される回折光学素子と、前記回折光学素子における前記光源とは反対側に配置され、所定の方向に曲率を有するレンズと、を備え、前記レンズは、前記所定の方向に対して垂直な方向に並ぶ複数の輝点を投影面に生成することにより、前記垂直な方向に沿って延伸する線状パターンを前記投影面に投影し、前記垂直な方向に沿った前記輝点の長さは、前記複数の輝点における隣り合う前記輝点同士の前記垂直な方向に沿った間隔以上の長さであり、前記複数の輝点の全ては、前記所定の方向に沿った前記輝点の長さが前記垂直な方向に沿った前記輝点の長さよりも短い。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一態様によれば、線幅が細く、かつ品質が良好な線状パターンを投影可能な投影装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係る投影装置の全体構成を例示する図である。
図１の投影装置が備える回折光学素子の構成を例示する平面図である。
図２の回折光学素子における基本ユニットの凹凸パターンの平面図である。
図２のＡ－Ａ断面図である。
実施形態に係る線状パターンを例示する模式図である。
図５における領域Ｂの拡大図である。
投影面における線状パターンの評価領域を説明する図である。
図７における領域Ｃの拡大図である。
図８における四隅の領域を示す図である。
例１から例５の諸元および評価結果を示す図である。
例１による線状パターンのシミュレーション結果を例示する図である。
例２による線状パターンのシミュレーション結果を例示する図である。
例３による線状パターンのシミュレーション結果を例示する図である。
例４による線状パターンのシミュレーション結果を例示する図である。
例５による線状パターンのシミュレーション結果を例示する図である。
例６から例８の諸元および評価結果を示す図である。
例９から例１１の諸元および評価結果を示す図である。
例６による線状パターンのシミュレーション結果を例示する図である。
例７による線状パターンのシミュレーション結果を例示する図である。
例８による線状パターンのシミュレーション結果を例示する図である。
例９による線状パターンのシミュレーション結果を例示する図である。
例１０による線状パターンのシミュレーション結果を例示する図である。
例１１による線状パターンのシミュレーション結果を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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