JP4310080B2 - 回折光学素子およびこれを備えた光学系、光学装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回折光学素子、特に複数の波長あるいは帯域光で使用する回折光学素子およびこれを備えた光学系、光学機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の回折光学素子は、色収差を低減する目的で回折レンズとして、SPIEVol.1354 International Lens Design Conference (1990)等の文献にて開示されている。
【0003】
また、入射光の波長毎に異なる回折角を利用して色分離を行う目的で色分解格子として、特公平5−046139号公報などにて開示されている。さらに、最近では回折光学素子の格子周期が使用波長よりも小さな微細周期構造を有するSWS格子(Sub-wavelength structured grating )と呼ばれる回折光学素子が「 光学」 27巻1号(1998)p.p12〜17などにて開示されている。
【0004】
このSWS格子は、格子構造によって複屈折波長板、反射防止構造、偏光ビームスプリッタなど、様々な機能を有する素子として用いられている。そして、それらの機能において、入射角の変化による性能の変動が少ないという報告もなされている。
【0005】
このSWS格子の中で、ブレーズド−バイナリー格子と呼ばれる回折光学素子として、図10に示したような構造が「Applied-Optics、Vol.31、No.22,p4453 (1992) に開示されている。
【0006】
図10の回折光学素子では、基板2上にブレーズド−バイナリー格子3が形成されている。ブレーズド−バイナリー格子3は1次元矩形格子が入射光の波長より小さな周期p1で作られるSWS格子である。SWS矩形格子は、第1の材料の領域4と第2の材料の領域5の境界に形成され、第1の材料による格子幅をwi(i=1〜s)としたとき、格子ピッチ内を第1の材料が占める割合fi(=wi/p1,i=1〜s)が入射光の波長より大きな周期Ptで、f1からfsまで徐々に繰り返し変化する構成である。
【0007】
このような構成にすることで、格子高さ(格子溝の深さ)は一定でも有効屈折率が徐々に変化するので、結果として、図14に示すように、屈折率が一定で、格子10の高さが徐々に変化するブレーズド回折光学素子とほぼ同等の性能を得ることが可能である。
【0008】
なお、図11は、電界がブレーズド−バイナリー格子溝に平行な偏波(以下、TE偏光と呼ぶ)に対する回折効率である。
【0009】
また、最近では、回折光学素子の構成として、本出願人は、図12に示す回折光学素子を提案している。この回折光学素子は、それぞれ異なる材料からなる2つの格子10,11の格子厚を漸次変化させ、かつこれら2つの格子10,11を厚さ方向に重ねることで、図13に示すように、可視域全域で高い回折効率を実現したものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例において、ブレーズド−バイナリー格子の構成は、図14に示すブレーズド回折格子と同等の性能を得るのに留まっており、可視光全域で使用するのには制限がある。
【0011】
そこで本発明は、使用波長域のほぼ全域で高い回折効率を実現可能なブレーズド−バイナリー格子型の回折光学素子を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、第1の材料で形成された複数の第1の格子により構成される櫛歯形状の格子ユニットを1周期とした周期構造を有する回折光学素子であって、該1周期内において、複数の第1の格子が一定の格子ピッチで形成され、かつ各第1の格子の幅および第1の格子間の間隔がそれぞれ変化しており、第1の格子の間に、第1の材料とは屈折率が異なる第2の材料で形成された第2の格子を設けており、第2の格子の高さが第1の格子の高さよりも低く、かつ第1および第2の格子の高さがそれぞれ一定でとしている。
【0013】
これにより、使用波長(例えば、可視光波長)域のほぼ全域で高い回折効率を得ることが可能であり、SWS格子の特徴である入射角変化に対する性能変動が少なく、ブレーズド−バイナリー格子構造の特徴である格子高さが一定であること、すなわち素子全体として略フラットであり、製造、取り扱いが容易になるという特徴を併せ持つ回折光学素子を得ることが可能となる。
【0014】
なお、複数の第1の格子のピッチを入射光の波長よりも小さくし、かつ上記1周期を入射光の波長よりも大きくすることにより、入射光のうち特定の波長領域の光における特定の回折次数の回折効率を他の回折次数の回折効率よりも高めることが可能である。
【0015】
なお、第2の格子の高さを第1の格子の高さよりも低くし、かつ第1および第2の格子の高さをそれぞれ一定としてもよい。この場合、第1の格子の間における格子高さ方向における第2の格子が形成された部分以外の部分に、第1および第2の材料とは屈折率が異なる第3の材料(例えば、空気)を満たすようにしてもよい。また、第1の格子が第1の材料により形成されたベース部上に形成されているとともに、第2の材料の屈折率が第3の材料の屈折率よりも第1の材料の屈折率に近い場合には、第1の格子の間におけるベース部に接する領域に、第2の格子を設け、ベース部と接する境界部での反射損失を小さくするようにするとよい。
【0016】
さらに、波長λの入射光に対する前記第1の材料の屈折率をn1(λ) とし、第2の材料の屈折率をn2(λ) とし、第1の格子により構成される第1の格子ユニットの有効屈折率をn1eff( λ) とし、第2の格子により構成される第2の格子ユニットの有効屈折率をn2eff( λ) とし、第1および第2の格子の格子高さをそれぞれd1 ,d2 とし、
第1の材料で形成された格子と第2の材料で形成された格子とを格子厚を漸次変化させて厚さ方向に重ね合わせた構造を有する回折光学素子における第1および第2の材料の格子厚をそれぞれd1a,d2aとしたとき、
{ n1eff( λ) −1}・( d1 −d2)+{ n2eff( λ) −1}・d2
={ n1(λ) −1}・d1a+{ n2(λ) −1}・d2a
但し、n1eff( λ) =[ f1・{ n1(λ)}2+( 1−f1)・{n3(λ)}2]1/2
n2eff( λ) =[ f1・{ n1(λ)}2+( 1−f1)・{n2(λ)}2]1/2
n3(λ) は、前記第3の材料における波長λの入射光に対する屈折率f1=第1の格子の幅/第1の格子のピッチ
を満足するように、f1の値を設定する。f2からfsも同様にして値を設定すれば、図12に示した高回折効率の回折光学素子と同等の光学性能を得ることが可能となる。
【0017】
別の側面としての本発明は、第1の材料で形成された複数の第1の格子により構成される櫛歯形状の格子ユニットを1周期とした周期構造を有する回折光学素子であって、1周期内において、複数の第1の格子が一定の格子ピッチで形成され、かつ各第1の格子の幅および第1の格子間の間隔がそれぞれ変化しており、第1の格子の間に、第1の材料とは屈折率が異なる第2の材料で形成された第2の格子が設けられており、第1の格子と前記第2の格子の高さが互いに同じで、かつ一定でとする。これにより、素子全体としてよりフラットな構造となって取り扱いや製造が容易となり、また周辺部と中央部とでの光学性能の差を小さくすることが可能である。
【0018】
具体的には、例えば、第1の格子の配列方向に対して直交する方向に第2の材料と第1および第2の材料とは屈折率が異なる第3の材料(例えば、空気)とを交互に配列した周期構造を持たせるようにすればよい。そして、第2および第3の材料を、入射光の波長よりも小さい周期で交互配列することにより、SWS回折光学素子としての特性を持たせることが可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1および図2には、本発明の第1実施形態である回折光学素子の構成を示している。回折光学素子1は、透明な基板2の上に透明なブレーズド−バイナリー回折格子3が設けられて構成されている。
【0020】
ブレーズド−バイナリー回折格子3は、1次元の櫛歯形状の格子ユニットが繰り返し形成された周期構造を有し、図中A−A’の方向に、入射光の波長より大きな格子ユニット周期Ptを有している。そして、この回折光学素子に入射した光束は、上記格子ユニット周期Ptと設計次数mで決定される特定の方向のみに回折される。
【0021】
図2において、基板2上に設けられたブレーズド−バイナリー回折格子3は、入射光の使用波長より小さなピッチ(つまりは一定の格子ピッチ)p1で、第1の材料により一定の格子高さ(格子溝深さ)d1を有するように形成された複数の第1の格子4と、第2の材料により形成されて第1の格子の間の溝内に設けられた第2の格子6とを有して構成されている。
【0022】
1格子ユニット周期Pt内において、第1の格子4の格子幅および格子間隔は、周期方向に漸次(徐々に)増加若しくは減少している。すなわち、格子ピッチp1内での第1の材料が占める幅wが、w1からwsまで徐々に変化している。このような第1の格子ユニットを、1周期(入射光の波長より大きな格子ユニット周期Pt)とする周期構造により、SWS回折格子が構成される。
【0023】
また、第1の格子4は、この第1の格子4と同じ第1の材料により形成されてブレーズド−バイナリー回折格子3の光入射側に接する第1の領域R1を構成するベース部上に一体形成されている。
【0024】
また、第2の格子6は、第1の格子の間の溝内のうち上記ベース部に接する部分に、第1の格子4の高さd1よりも低い格子高さd2を持つように形成されている。
【0025】
そして、ブレーズド−バイナリー回折格子3の光射出側は、空気からなる第2の領域R2に接している。すなわち、ブレーズド−バイナリー回折格子3は、上記第1の領域R1と第2の領域R2との境界上に構成されている。
【0026】
第1の格子の間の溝内のうち格子高さ方向における第2の格子6が設けられた部分以外の部分は、上記第2の領域R2と同じ空気(第3の材料)で満たされている。
【0027】
このように構成された回折光学素子1に基板2側から光が入射した場合、第1の領域R1を介してブレーズド−バイナリー回折格子3を透過した光は、格子ユニット周期Ptで決定される回折方向で、かつ特定の回折次数(図2中では1次)の方向にのみ回折し、第2の領域R2内を伝播していく。
【0028】
次に、具体的な数値を適用して回折光学素子1の構成および光学作用を説明する。微小な格子ピッチを持つ格子構造がSWS回折格子としての特性を示すには、格子ピッチが使用波長に対して十分小さい必要がある。具体的には、回折の式である、
n3(λ)sinθ3 −n1(λ)sinθ1 =mλ/p1 …(1)
但し、n1(λ) とn3(λ) はそれぞれ、入射側の第1の材料と射出側の第3の 材料の屈折率、θ1は光束の入射角、θ3は光束の射出角(回折角)、mは回折次数、λは使用波長、p1は格子ピッチ
に適用した場合、伝播する光が0次回折光しか成立しないような格子ピッチp1を選べばよい。
【0029】
ここで、簡単な数値例で説明を補足する。使用波長をλを400nmとし、入射側の第1の材料の屈折率を n1(λ) =1.5とし、射出側の第3の材料の屈折率を n3(λ) =1.0とする。このような素子に、周期方向に垂直な方向から光束が入射角θ1 =5°で入射した場合を考える。
【0030】
回折次数mを1とし、射出角θ3 を−90°とした場合、(1)式から格子ピッチp1は0.35μmとなる。
【0031】
従って、格子ピッチp1が0.35μm以下では、(1)式の解が存在しないため、微細周期構造によって回折する光束は発生しない。このため伝播する光束は、微細周期構造に対しては0次回折光だけとなる。0次回折光の回折の式は、(1)式でm=0の場合であり、これは屈折におけるスネルの式と等価である。
【0032】
このような条件にすることで、微細周期構造はSWS回折格子としての特異な性質である構造複屈折性を持つことになる。また、この条件にすることで、SWS回折格子での回折は生じないので、ブレーズド−バイナリー回折格子としての回折を考える際に、微細周期構造での回折は考慮しなくてよいことになる。
【0033】
以上説明したように、微小周期構造を有するブレーズド−バイナリー型の回折光学素子1は、微細周期構造の周期(格子ピッチ)が、上述の状態を使用波長全域で、かつ使用入射角の範囲で満足するように格子ピッチを決定する必要がある。
【0034】
上記回折光学素子1の回折効率を図3に示す。ここでは、第1の格子4および第1の領域R1を構成する第1の材料を紫外線硬化樹脂(nd=1.524、νd=50.8)とし、第2の格子6を構成する第2の材料を紫外線硬化樹脂(nd=1.6363、νd=22.8)とし、第3の材料を空気としている。
【0035】
また、第1の格子高さd1を10.71μm、第2の格子高さd2を7.88μmとしている。 さらに、第1の格子ピッチp1を0.2μmとし、格子幅wを0.2μmから0μmの間で徐々に変化させている。
【0036】
この図から分かるように、本実施形態の回折光学素子1は、入射する光束のTE偏光成分に対して最適な回折効率が得られる。そして、本実施形態の回折光学素子1は、図12に示した高効率回折光学素子と同等に、可視光域全域で良好な回折効率が得られることが分かる。
【0037】
次に、格子幅について説明する。図2に示した本実施形態の回折光学素子1では、9個の第1の格子4(SWS回折格子)が1ユニットとして周期Ptで繰り返し形成されることで、ブレーズド−バイナリー回折格子を実現している。この構成を有する回折光学素子1が、図9に示した9段バイナリータイプの回折光学素子と等価な性能を有するように、各第1の格子4の格子幅を決定する手順を説明する。
【0038】
図9に示した9段格子ユニットのうち一番左の段を例にとって説明する。図12に示す回折光学素子で、各回折格子の格子高さをD1、D2とすると、図9の一番左の段の格子の高さは、第1の格子10がd1a=9/9D1、第2の格子11がd2a=1/9D2となる。
【0039】
なお、一番右の段の格子高さはそれぞれ、d1a=1/9D1、d2a=9/9D2である。
【0040】
また、各格子を構成する材料の波長λの光に対する屈折率を、第1の格子(第1の材料)でn1(λ) 、第2の格子(第2の材料)でn2(λ) とする。第2の格子11に接している一方の境界は空気(第3の材料)である。この場合の光学光路長差La(λ) は、
La(λ) ={ n1(λ) −1}・d1a+{ n2(λ) −1}・d2a …(2)
となる。
【0041】
一方、本実施形態の回折光学素子1における1つの格子ユニットにおける一番左の格子の光学光路長差L1(λ) を求めてみると、
L1(λ) ={ n1eff( λ) −1}・( d1 −d2)+{ n2eff( λ) −1}・d2
…(3)
但し、第1の材料の有効屈折率であるn1eff( λ)
=[f1・{ n1(λ)}2 +( 1−f1)・{n3(λ)}2 ]1/2 …(4)
第2の材料の有効屈折率であるn2eff(λ)
=[f1・{ n1(λ)}2 +( 1−f1)・{n2(λ)}2 ]1/2 …(5)
となる。本実施形態では、第3の材料は空気であるので、n3(λ) =1である。
【0042】
また、
f1 =w1 /p1
である。
【0043】
以上説明した関係から、
La(λ) =L1(λ) …(6)
が満たされるように、f1 の値を決定すれば、図9に示した9段格子ユニットのうち一番左の段が、本実施形態の格子ユニットの一番左の格子と置き換えることが可能となる。
【0044】
同様にして、各段で上記関係式(6)を満足するように、格子幅を決定していけばよい。
【0045】
なお、本実施形態では、各格子4,6の高さd1,d2をそれぞれ、
d1=D1
d2=D2
としてもよいし、これに限らず、製造可能な格子幅などを考慮してd1,d2を決めてもよい。
【0046】
また、本実施形態において、格子ユニット周期Pt内の第1の格子4の数は、隣り合う第1の格子4間での光学光路長差である、
ΔLi(λ) =Li+1(λ) −Li(λ)
但し、i=1〜rn−1で、rnは格子の数
が、使用波長の1/4以下となるように決定することが望ましい。
【0047】
また、本実施形態の回折光学素子1は、TE偏光の光が、図12に示した回折光学素子と同等の性能を満たすように構成されている。従って、TM偏光(電界がブレーズド−バイナリー格子に垂直な偏波)の光に対しては、特に性能を制御していない。
【0048】
そこで、TE偏光に対しては、上記性能を満足しつつ、TM偏光に対して所望の特性を満たすようにd1とd2を選択してもよい。
【0049】
以上説明した本実施形態の回折光学素子1は基板2の上に形成されているが、石英の基板などを用い、この基板をエッチングなどして回折光学素子の形状を直接、基板上に作成してもよい。
【0050】
(第2実施形態)
図4には、本発明の第2実施形態である回折光学素子の構成を示している。本実施形態の回折光学素子1’は、第1実施形態と異なり、ブレーズド−バイナリー回折格子3が基板2と接するように形成されている。このため、格子溝の底面8は基板面となる。なお、本実施形態において、第1実施形態と共通する構成要素については第1実施形態と同符号を付している。
【0051】
このような構成によれば、第1の格子4を樹脂以外の材料を用いてエッチングなどで作成するときには、基板2がエッチングのストッパ層となり、精度良く格子高さを制御することが可能になる。
【0052】
さらに、格子底面と基板面の境界9で発生する反射損失が最小になるように、基板2の材料の屈折率を選択することも可能となる。
【0053】
(第3実施形態)
図5には、本発明の第3実施形態である回折光学素子の構成を示している。図5(a)は素子の断面図、図5(b)は素子の平面図である。なお、本実施形態において、第1実施形態と共通する構成要素については第1実施形態と同符号を付している。
【0054】
本実施形態の回折光学素子1”では、第1実施形態にて説明した構造に加えて、ブレーズド−バイナリー回折格子3の周期方向と直交する方向に関して、第2および第3の材料を交互に配置した周期構造を持つようにしている。そして、この繰り返し周期を入射光の波長よりも小さくすることで、SWS回折光学素子としての特性を持たせることができる。
【0055】
しかも、このような構成にすることで、格子高さを第1および第2の格子4,6とも一律d1として第1実施形態のものと同等の効果を得ることができる。2つの格子高さを合わせることで、素子全体をフラットとすることができ、上述したようなエッチングによる格子形状作成や素子の取り扱いなどをより容易に行うことができる。
【0056】
本実施形態において、上記(3)式に対応する光学光路長差は以下のようになる。
【0057】
L1(λ) ={ n1eff( λ) −1}・d1 …(7)
但し、
n1eff( λ) =[ f1・{ n1(λ)}2 +( 1−f1)・{n2eff( λ)}2]1/2 …(8)
n2eff( λ) =[ fy・{ 1/ n2(λ)}2 +( 1−fy)・{1/ n3(λ)}2]-1/2 …(9)
【0058】
(第4実施形態)
図6は、本発明の第4実施形態である回折光学素子の構成を示している。この回折光学素子100の構成は、第1〜第3実施形態と同様であるが、本実施形態では、格子が同心円状に配列されている。この図においては、第1〜第3の実施形態の1格子ピッチp1の左側の境界のみを実線で示しており、1格子ピッチ内の周期構造の境界線については省略している。
【0059】
つまり、波長より大きい周期Ptを示している。この周期Ptを同心円状で徐々に周期間隔を変えることで、ブレーズド−バイナリ−回折光学素子をレンズとして用いることができる。ここで、1周期内のピッチp1は、大きな周期毎に変えても良い。あるいは、格子周期Ptが大きな格子は小さな格子に比べて、1周期内の格子の数rnを多くしても良い。ここで大事なことは、いずれの場合も、波長より小さな周期p1がSWS構造となるようなピッチに設定することである。
【0060】
図7には、上記第4実施形態にて説明した回折光学素子100を有する光学系を示している。回折光学素子100は、第1から第3実施形態でも説明したように、設計次数の回折光の回折効率を使用波長全域で高くすることができるので、白色光を使用する光学系110でも、良好な光学性能を発揮することができる。
【0061】
(第5実施形態)
図8(a),(b)は、図7に示した光学系110を撮影光学系201およびファインダー光学系202に用いたカメラの正面図および側面断面図である。
【0062】
撮影光学系201およびファインダー光学系202において、回折光学素子100は任意の位置に設けることができる。
【0063】
このように、本発明に係る回折光学素子をカメラ等の光学機器の光学系に用いることにより、光学機器の光学性能を向上させることができる。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、使用波長(例えば、可視光波長)域のほぼ全域で高い回折効率を得ることができるとともに、SWS格子の特徴である入射角変化に対する性能変動が少なく、ブレーズド−バイナリー格子構造の特徴である格子高さが一定であること、すなわち素子全体として略フラットであり、製造、取り扱いが容易になるという特徴を併せ持つ回折光学素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である回折光学素子の正面図。
【図2】上記回折光学素子の断面図(図1のA−A’線での断面図)。
【図3】上記回折光学素子のTE偏光での回折効率を示すグラフ図。
【図4】本発明の第2実施形態である回折光学素子の断面図。
【図5】本発明の第3実施形態である回折光学素子の断面図および平面図。
【図6】本発明の第4実施形態である回折光学素子の正面図。
【図7】上記第4実施形態の回折光学素子を用いた光学系の断面図。
【図8】本発明の第5実施形態であるカメラの正面図および側面断面図。
【図9】従来のバイナリータイプの高効率回折光学素子の断面図。
【図10】従来のブレーズド−バイナリー回折光学素子の断面図。
【図11】従来のブレーズド−バイナリー回折光学素子のTE偏光での回折効率を示すグラフ図。
【図12】従来のブレーズドタイプの高効率回折光学素子の断面図。
【図13】従来のブレーズドタイプの高効率回折光学素子の回折効率を示すグラフ図。
【図14】従来のブレーズドタイプの回折光学素子の断面図。
【符号の説明】
1,100 回折光学素子
2 基板
3 ブレーズド−バイナリー回折格子
4,10 第1の格子(第1の材料)
6,11 第2の格子(第2の材料)
7 第3の材料
8 格子溝底部
9 基板と格子の境界面
201 撮影光学系
202 ファインダー光学系
Claims (11)
- 第1の材料で形成された複数の第1の格子により構成される櫛歯形状の格子ユニットを1周期とした周期構造を有する回折光学素子であって、
前記1周期内において、前記複数の第1の格子が一定の格子ピッチで形成され、かつ前記各第1の格子の幅および前記第1の格子間の間隔がそれぞれ変化しており、
前記第1の格子の間に、前記第1の材料とは屈折率が異なる第2の材料で形成された第2の格子が設けられており、
前記第2の格子の高さが前記第1の格子の高さよりも低く、かつ前記第1および第2の格子の高さがそれぞれ一定であることを特徴とする回折光学素子。 - 前記第1の格子の間における格子高さ方向での前記第2の格子が形成された部分以外の部分が、前記第1および第2の材料とは屈折率が異なる第3の材料で満たされていることを特徴とする請求項1に記載の回折光学素子。
- 前記第3の材料が空気であることを特徴とする請求項2に記載の回折光学素子。
- 前記第1の格子が前記第1の材料により形成されたベース部上に形成されているとともに、前記第2の材料はその屈折率が前記第3の材料の屈折率よりも前記第1の材料の屈折率に近いものであり、
前記第1の格子の間における前記ベース部に接する部分に、前記第2の格子が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の回折光学素子。 - 波長λの入射光に対する前記第1の材料の屈折率をn1(λ)とし、前記第2の材料の屈折率をn2(λ)とし、前記第1の格子により構成される第1の格子ユニットの有効屈折率をn1eff(λ)とし、前記第2の格子により構成される第2の格子ユニットの有効屈折率をn2eff(λ)とし、前記第1および第2の格子の格子高さをそれぞれd1,d2とし、
前記第1の材料で形成された格子と前記第2の材料で形成された格子とを格子厚を漸次変化させて厚さ方向に重ね合わせた構造を有する回折光学素子における前記第1および第2の材料の格子厚をそれぞれd1a,d2aとしたとき、
{n1eff(λ)−1}・(d1−d2)+{n2eff(λ)−1}・d2
={n1(λ)−1}・d1a+{n2(λ)−1}・d2a
但し、n1eff(λ)=[f1・{n1(λ)}2+(1−f1)・{n3(λ)}2]1/2
n2eff(λ)=[f1・{n1(λ)}2+(1−f1)・{n2(λ)}2]1/2
n3(λ)は、前記第3の材料における波長λの入射光に対する屈折率
f1=前記第1の格子の幅/前記第1の格子の格子ピッチ
を満足することを特徴とする請求項2に記載の回折光学素子。 - 第1の材料で形成された複数の第1の格子により構成される櫛歯形状の格子ユニットを1周期とした周期構造を有する回折光学素子であって、
前記1周期内において、前記複数の第1の格子が一定の格子ピッチで形成され、かつ前記各第1の格子の幅および前記第1の格子間の間隔がそれぞれ変化しており、
前記第1の格子の間に、前記第1の材料とは屈折率が異なる第2の材料で形成された第2の格子が設けられており、
前記第1の格子と前記第2の格子の高さが互いに同じで、かつ一定であることを特徴とする回折光学素子。 - 前記第1の格子の配列方向に対して直交する方向に前記第2の材料と前記第1および第2の材料とは屈折率が異なる第3の材料とを交互に配列した周期構造を有することを特徴とする請求項9に記載の回折光学素子。
- 前記第2および第3の材料が、入射光の波長よりも小さい周期で交互配列されていることを特徴とする請求項7に記載の回折光学素子。
- 前記第3の材料が空気であることを特徴とする請求項7又は8に記載の回折光学素子。
- 請求項1から9のいずれかに記載の回折光学素子を備えたことを特徴とする光学系。
- 請求項10に記載の光学系を備えたことを特徴とする光学機器。
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