TWI588514B - 光學元件，光學系統，成像裝置，光學儀器，及壓模 - Google Patents

光學元件，光學系統，成像裝置，光學儀器，及壓模 Download PDF

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TWI588514B
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Description

光學元件，光學系統，成像裝置，光學儀器，及壓模
本發明係關於光學元件、光學系統、成像裝置、光學儀器及壓模。特定言之，本發明係關於一種包括一光學元件之光學系統，該光學元件在表面上具備次波長結構體。
在相關技術中，已在光學元件之技術領域中使用用於抑制光之表面反射的各種技術。作為該等技術之一者，存在一技術，其中將次波長結構體形成於光學元件表面上(例如，參考OPTICAL AND ELECTRO-OPTICAL ENGINEERING CONTACT(第43卷，第11期(2005)，第630-637頁)。
一般而言，在環形凹及凸形狀經設置於光學元件表面上之情況下，在光透射穿過光學元件表面時發生繞射，且透射光之直接分量顯著減少。然而，若凹及凸形狀的間距比透射光之波長短，則繞射不發生，且因此可能達成良好之抗反射效應。
上述抗反射技術具有極好的抗反射特性，且因此已審查抗反射特性於各種光學元件表面之應用。舉例而言，已提議一技術，其中將次波長結構體形成於透鏡表面上(例如，參考日本未審查專利申請案公開案第2011-002853號)。
然而，在將諸如在表面上具備次波長結構體之透鏡的光學元件用於成像裝置之光學系統中的情況下，若使用該成像裝置對光斑照相，則線性亮線雜訊出現於所擷取影像 中。
需要提供光學元件、光學系統、成像裝置、光學儀器及壓模，其即使在為光斑或其類似物照相之情況下亦能夠抑制線性亮線雜訊之出現。
根據本發明之一實施例，提供一光學系統，其包括：一光學元件，其具有一上面形成有複數個次波長結構體之表面；及一成像器件，其具有一感測通過該光學元件之光之成像區，其中該光學元件之該表面具有使入射光散射且產生散射光之一個或兩個或兩個以上區段，且其中該散射光之到達該成像區之分量之一總數小於該散射光之到達除該成像區外之區之分量之一總數。
在該實施例中，由於該散射光之到達該成像區之分量之一總數小於該散射光之到達除該成像區外之區之分量之一總數，故可能減少入射至該成像器件之散射光。因此，可能抑制散射光所造成之線性亮線雜訊之出現。
在該實施例中，該散射光之一強度分佈較佳具有各向異性。在此情況下，該散射光之強度分佈較佳視數值孔徑NA而不同，且特定言之，該散射光之強度分佈的每單位立體角之強度在數值孔徑NA0.8之範圍中較佳小於在數值孔徑NA>0.8之範圍中。
在該實施例中，該成像區中的該散射光之強度分佈之一最大值較佳小於該成像區外之一區中的該散射光之強度分佈之一最大值。
在該實施例中，該複數個次波長結構體較佳經配置以便 在該光學元件之該表面上形成複數個行，且與區段中之參考間距P相比，該等行的間距P較佳改變。行之形狀較佳為線性的或一弧形形狀。在使用行之此形狀之情況下，該複數個次波長結構體較佳形成一網格圖案。該網格圖案較佳為六邊形網格圖案、準六邊形網格圖案、正方形圖案及準正方形圖案中之至少一者。
在該實施例中，較佳地，該成像區具有兩組側邊彼此相對之矩形形狀，且該等行之方向平行於兩組側邊中之一組側邊之延伸方向。在此情況下，較佳地，兩組側邊包括彼此相對的一組短側邊及彼此相對的一組長側邊，且該等行之方向平行於長側邊之延伸方向。另外，較佳地，次波長結構體為具有橢圓形狀之底部表面的錐體，該橢圓形狀具有長軸及短軸，且底部表面之長軸之方向與該等行之方向一致。
根據另一實施例，提供一光學元件，其包括：形成於該光學元件之一表面上的複數個次波長結構體，其中該複數個次波長結構體形成一網格圖案，其中該複數個次波長結構體經安置以便在該表面上形成軌跡之複數個行，其中該表面使入射光之一部分散射，且其中散射光之強度之總和小於入射光之強度之總和的1/500。
在該實施例中，由於散射光之強度小於入射光之強度之1/500，故可能抑制散射光之出現。因此，可能抑制散射光所造成之亮線雜訊之出現。
在該實施例中，該等軌跡的間距Tp較佳在該等軌跡之間 改變。
在該實施例中，該網格圖案較佳為六邊形網格圖案、準六邊形網格圖案、正方形圖案及準正方形圖案中之至少一者。
在該實施例中，該光學元件較佳具有一入射表面(來自一對象之光入射至該表面)及一離開表面(來自該入射表面之光自該表面輸出)，且該等次波長結構體較佳形成於該入射表面及該離開表面中之至少一者上。
本發明非常適合應用於具有上面形成有次波長結構體之表面的光學元件、具有該光學元件之光學系統或具有該光學元件或該光學系統之成像裝置或光學儀器。該光學元件之實例包括透鏡、濾光片、半透射鏡、光控制元件、稜鏡、偏光元件及其類似者，但不限於此。成像裝置之實例包括數位相機、數位視訊攝影機及其類似者，但不限於此。光學儀器之實例包括望遠鏡、顯微鏡、曝光器件、量測器件、檢驗器件、分析儀器及其類似者，但不限於此。
根據本發明之該等實施例，即使在為諸如光斑之光源照相之情況下，亦可能抑制線性亮線雜訊之出現。
將參看諸圖來描述本發明之實施例。在用於說明實施例之所有圖中，給予相同或對應部分相同參考數字。
1.第一實施例(減少到達成像區之散射光之光學系統及具有該光學系統之成像裝置之實例)
2.第二實施例(結構體以正方形網格形狀或準正方形網 格形狀配置之實例)
3.第三實施例(結構體具有凹形狀之實例)
4.第四實施例(結構體在行間方向上改變之實例)
5.第五實施例(結構體在行方向上之實例)
6.第六實施例(結構體被應用於數位視訊攝影機之光學系統之實例)
1.第一實施例
第一實施例之概括
已作為以下檢查之結果擬出第一實施例。
本發明者已敏銳地檢查一成像光學系統(如圖1A中所展示)，其包括在入射表面上具備次波長結構體之半透射鏡(光學元件)301及成像器件302以便抑制線性亮線雜訊之出現。結果，當光L自一諸如光斑之光源入射至半透射鏡301時，產生散射光Ls，且已產生之散射光Ls達到成像器件302之一成像區(光感測區)。此時，已發現：發白之散射光Ls經展示為成像器件302所擷取之一影像中之亮線雜訊。
因此，本發明者已敏銳地檢查半透射鏡301所造成之散射光Ls之出現之原因。結果，已發現：次波長結構體之安置間距Tp之變化為散射光Ls之出現之原因。換言之，在壓模係使用光微影技術製造之情況下，如圖1B中所展示，次波長結構體303之安置間距Tp歸因於當執行曝光時的饋入長度之準確度問題而改變。若安置間距Tp以此方式改變，則出現安置間距Tp大於理想安置間距Tp之區段。當安置間距Tp較大之區段被來自一諸如光斑之光源的光L照射時， 產生散射光Ls。
因此，本發明者已考慮亮線雜訊之上述原因執行了敏銳檢查以便抑制亮線雜訊之出現。結果，已發現：可藉由經由調整次波長結構體303之形狀或其類似者來進一步減少散射光Ls之到達成像區之分量(與散射光Ls之到達除成像區外之區之分量相比)來抑制亮線雜訊之出現。
成像裝置之組態
圖2為說明根據本發明之第一實施例之成像裝置之組態的實例的示意圖。如圖2中所展示，根據第一實施例之成像裝置100為一所謂的數位相機(數位靜態相機)，且包括外殼101及設置於外殼101中之成像光學系統102。成像光學系統102包括透鏡111、抗反射光學元件1、成像器件112及自動聚焦感測器113。
透鏡111收集自一對象導向成像器件112之光L。抗反射光學元件1將透鏡111所收集之光L之一部分反射朝向自動聚焦感測器113，且使光L之剩餘部分通過抗反射光學元件1朝向成像器件112透射。成像器件112具有感測透射通過抗反射光學元件1之光的矩形成像區A1，且將成像區A1所感測之光轉換為一電信號，且將經轉換電信號輸出至一信號處理電路。自動聚焦感測器113感測抗反射光學元件1所反射之光，且將感測到的光轉換成一電信號，且將經轉換電信號輸出至一控制電路。
抗反射光學元件
在下文中，將詳細描述根據第一實施例之抗反射光學元 件1之組態。
圖3A為說明根據本發明之第一實施例之抗反射光學元件之組態的實例的平面圖。圖3B為圖3A中所展示之抗反射光學元件之一部分的放大平面圖。圖3C為圖3B之軌跡T的橫截面圖。
抗反射光學元件1包括具有一入射表面及一離開表面之半透射鏡2，及形成於半透射鏡2之入射表面上的複數個結構體3。結構體3可與半透射鏡2分開地形成或與半透射鏡2整體地形成。在結構體3係與半透射鏡2分開地形成之情況下，基層4可設置於結構體3與半透射鏡2之間。基層4係於結構體3之底部側上與結構體3整體地形成，且藉由以與結構體3相同之方式固化一能量射線可固化之樹脂組合物而形成。
在下文中，將順序地描述設置於抗反射光學元件1中之半透射鏡2及結構體3。
半透射鏡
半透射鏡2使入射光之一部分透射通過其且反射該入射光之剩餘部分。半透射鏡2之形狀包括(例如)薄片形狀及板形狀，但不特定限於此等形狀。此處，薄片之定義包括膜。
結構體
結構體3為所謂的次波長結構體，具有(例如)相對於半透射鏡2之入射表面之凸形狀，且以二維方式配置於半透射鏡2之入射表面上。結構體3係以二維方式、以一等於或 小於用於減少反射之光之波長頻寬之短安置間距週期性地配置。
複數個結構體3具有此安置形狀，其在半透射鏡2之表面上形成軌跡T之複數個行。歸因於在壓模產生程序中執行曝光時的問題，軌跡T之軌跡間距Tp改變，如圖3B中所展示。在本發明中，軌跡指代其中結構體3經連接以便形成一行的一部分。軌跡T之形狀可為直線形狀、弧形形狀或其類似者，且具有此形狀之執跡T可擺動。因而，軌跡T之擺動可抑制明顯的不均勻性出現。
若軌跡T擺動，則半透射鏡2上之各別軌跡之擺動較佳彼此同步。換言之，擺動較佳為同步擺動。諸如六邊形網格或準六邊形網格之單位網格形狀係藉由使擺動彼此同步來維持，且因此可能將填充率維持為高。擺動之軌跡T之波形包括(例如)正弦曲線、三角波及其類似者。擺動之軌跡T之波形不限於循環波形，而是可為非循環波形。擺動之軌跡T之擺動幅度經選擇為(例如)約±10μm。
半透射鏡2之表面具有使來自一諸如光斑之光源之入射光散射以便產生散射光的一個或兩個或兩個以上區段。在此區段中，例如，軌跡間距Tp相對於被用作為參考之軌跡間距Tp改變，且增加。此區段係歸因於在壓模產生程序中當執行曝光時的問題而產生，且藉此難以將該區段之產生抑制至不產生亮線雜訊或亮線雜訊不過度不適宜之程度。
結構體3係安置於兩個鄰近軌跡T中的錯開(例如)一半間距之位置處。特定言之，在兩個鄰近軌跡T中，一個軌跡 (例如，T2)之結構體3係安置於配置於另一軌跡(例如，T1)之結構體3之中間位置(錯開一半間距之位置)處。結果，如圖3B中所展示，在三個鄰近軌跡T1至T3中，結構體3經安置以便形成六邊形網格圖案或準六邊形網格圖案(其中結構體3之中心位於各別點a1至a7處)。在下文中，結構體之一行延伸之方向(軌跡之延伸方向)被稱為軌跡方向(行方向)a，且半透射鏡2之表面中的垂直於軌跡方向a之方向被稱為軌跡間方向(行間方向)b。
此處，六邊形網格指代具有規則六邊形形狀之網格。準六邊形網格指代具有扭曲之規則六邊形形狀之網格。舉例而言，在結構體3係以直線形狀安置之情況下，準六邊形網格指代藉由在直線形狀之配置方向(軌跡方向)上拉伸具有規則六邊形形狀之網格而扭曲之六邊形網格。在結構體3經配置以便擺動之情況下，準六邊形網格指代藉由經由結構體3之擺動配置扭曲具有規則六邊形形狀之網格而獲得的六邊形網格，或藉由在直線形狀之配置方向(軌跡方向)上拉伸具有規則六邊形形狀之網格而扭曲且藉由經由結構體3之擺動配置扭曲具有規則六邊形形狀之網格而進一步獲得的六邊形網格。
在結構體3經安置以便形成準六邊形圖案(如圖3B中所展示)之情況下，同一軌跡中的結構體3之安置間距P1(例如，a1與a2之間的距離)較佳比兩個相鄰軌跡之間的結構體3之安置間距(亦即，結構體3在相對於軌跡延伸方向±θ之方向上之安置間距P2(例如，a1與a7或a2與a7之間的距 離))長。若結構體3係以此方式安置，則可能進一步改良結構體3之填充密度。
結構體3之詳細形狀包括棱錐形狀、柱狀形狀、針形形狀、半球、球體半橢圓形狀、多邊形形狀及其類似者，但不特定限於此，且可具有其他形狀。棱錐形狀之實例包括頂部經銳化或平坦化之棱錐形狀，及頂部具有凸曲線或凹曲線之棱錐形狀，但不限於此等形狀。頂部具有凸形狀之棱錐形狀包括諸如抛物線之二次曲線形狀。另外，棱錐形狀之棱錐表面可以凹或凸形狀彎曲。若捲筒壓模係使用稍後將描述之捲筒壓模曝光器件(參看圖8)製造，則使用頂部具有凸形狀之橢圓錐體形狀或頂部經平坦化之圓形截頭錐體形狀作為結構體3之形狀可為較佳的，且形成結構體3之底部之橢圓形狀之長軸方向與軌跡T之延伸方向一致。
自反射特性之改良之觀點而言，如圖4A中所展示，斜率在頂部緩和且自中心部分至底部逐漸變陡的棱錐形狀可為較佳的。另外，自反射特性及透射特性之改良之觀點而言，如圖4B中所展示，中心部分之斜率比底部及頂部之斜率陡的棱錐形狀可為較佳的，或如圖4C中所展示，頂部經平坦化的棱錐形狀可為較佳的。若結構體3具有橢圓錐體形狀或圓形截頭錐體形狀，則結構體3之底部之長軸方向較佳平行於軌跡延伸方向。
如圖4A及圖4C中所展示，結構體3較佳在底部之圓周處具有高度自頂部至底部平穩減少之彎曲部分3a。此係因為在抗反射光學元件1之製造程序中可容易地自壓模或其類 似者剝離抗反射光學元件1。另外，彎曲部分3a可設置於結構體3之圓周之一部分處，且自剝落特性之改良之觀點而言較佳設置於結構體3之整個圓周處。
突起5較佳設置於結構體3之一部分或整個周邊處。此係因為在結構體3之填充率低的情況下反射率可受抑制以便具有低值。自形成的容易性之觀點而言，如圖4A至圖4C中所展示，突起5較佳設置於鄰近結構體3之間。另外，如圖4D中所展示，薄且長的突起5可設置於結構體3之整個周邊或其一部分處。薄且長的突起5(例如)可自結構體3之頂部延伸至下部部分，但不特定限於此。突起5之形狀可包括三角形橫截面形狀、正方形橫截面形狀及其類似者，但不特定限於此等形狀，且可考慮形成的容易性來選擇。另外，結構體3之周邊之一部分或整個表面可製作為粗糙的，藉此形成精細凹陷及凸起。特定言之，例如，鄰近的結構體3之間的表面可製作為粗糙的，藉此形成精細凹陷及凸起。另外，可在結構體3之表面上(例如，在頂部上)形成微小孔。
另外，在圖3A至圖4D中，結構體3具有相同大小、相同形狀及相同高度，但結構體3之形狀不限於此，且具有兩種或兩種以上大小、形狀及高度之結構體3可形成於基面上。
結構體3係以二維方式、以一等於或小於(例如)用於減少反射之光之波長頻寬之短間距有規則地(週期性地)安置。若複數個結構體3係以此方式以二維方式配置，則二 維波前可形成於半透射鏡2之表面上。此處，安置間距指示安置間距P1及安置間距P2。用於減少反射之光之波長頻寬為(例如)紫外線光之波長頻寬、可見光之波長頻寬或紅外線光之波長頻寬。此處，紫外線光之波長頻寬為10nm至360nm，可見光之波長頻寬為360nm至830nm，或紅外線光之波長頻寬為830nm至1mm。特定言之，安置間距較佳為175nm或以上至350nm或以下。若安置間距小於175nm，則結構體3傾向於難以製造。另一方面，若安置間距超過350nm，則傾向於出現可見光之繞射。
在軌跡延伸方向上的結構體3之高度H1較佳小於在行方向上的結構體3之高度H2。換言之，結構體3之高度H1與H2之間的關係較佳滿足H1<H2。此係因為若結構體3經配置以便滿足H1H2之關係，則必需伸長在軌跡延伸方向上之安置間距P1，且因此在軌跡延伸方向上的結構體3之填充率減少。若填充率以此方式減少，則反射特性惡化。
結構體3之高度無特定限制且係視透射光之波形區而適當設定，且(例如)設定在236nm或以上至450nm或以下、較佳415nm或以上至421nm或以下之範圍中。
結構體3之縱橫比(高度/安置間距)係設定在0.81或以上至1.46或以下之範圍中，且更佳地，在0.94或以上至1.28或以下之範圍中。此係因為反射特性及透射特性傾向於在小於0.81之範圍中惡化，且當在超過1.46之範圍中形成結構體3時，由於剝落特性惡化，故複本傾向於不能被清楚地複製。此外，自反射特性之進一步改良之觀點而言，結 構體3之縱橫比較佳設定在0.94或以上至1.46或以下之範圍中。另外，自反射特性之進一步改良之觀點而言，結構體3之縱橫比較佳設定在0.81或以上至1.28或以下之範圍中。
此處，高度分佈指示具有兩種或兩種以上高度之結構體3係設置於半透射鏡2之表面上。舉例而言，具有參考高度之結構體3及具有不同於結構體3之參考高度之高度的結構體3可設置於半透射鏡2之表面上。在此情況下，具有不同於參考高度之高度的結構體3係週期性地或非週期性地(隨機地)設置於(例如)半透射鏡2之表面上。週期性方向可包括(例如)軌跡延伸方向、行方向及其類似者。
另外，在本發明中，縱橫比係藉由以下表達式(1)定義。
縱橫比=H/P (1)其中H表示結構體之高度，且P表示平均安置間距(平均週期)
此處，平均安置間距P係藉由以下表達式(2)定義。
平均安置間距P=(P1+P2+P2)/3 (2)其中P1表示在軌跡延伸方向上之安置間距(軌跡延伸方向週期)，且P2表示在軌跡延伸方向上之±θ方向上(其中θ=60°-δ，其中δ較佳為0°<δ11°，且更佳為3°δ6°)之安置間距(θ方向週期)。
另外，結構體3之高度H為在行方向上的結構體3之高度。由於在軌跡延伸方向(X方向)上的結構體3之高度小於在行方向(Y方向)上之高度，且除軌跡延伸方向外之部分 中的結構體3之高度與行方向上之高度幾乎相同，故行方向上之高度表示次波長結構體之高度。然而，若結構體3凹陷，則用結構體之深度H替換上述表達式(1)中的結構體3之高度H。
若同一軌跡中的結構體3之安置間距為P1，且兩個鄰近軌跡之間的結構體3之安置間距為P2，則比率P1/P2較佳滿足1.00P1/P21.1或1.00<P1/P21.1之關係。在數值範圍中，可能增加具有橢圓錐體形狀或圓形截頭錐體形狀之結構體3之填充率，且因此抗反射特性可得到改良。
基面上的結構體3之填充率為65%或以上、較佳73%或以上、更佳86%或以上(以100%為上限)。以此範圍之填充率，可能改良抗反射特性。為了增加填充率，將鄰近結構體3之下部部分彼此接合或彼此重疊或經由調整結構體下部表面之橢圓率而將扭曲賦予結構體3可為較佳的。
此處，結構體3之填充率(平均填充率)係如下獲得之值。
首先，使用掃描電子顯微鏡(SEM)以俯視圖為抗反射光學元件1之一表面照相。接下來，自所擷取SEM照片隨機地選擇單位網格Uc，且量測單位網格Uc之安置間距P1及軌跡間距Tp(參看圖3B)。另外，經由一影像程序量測位於單位網格Uc之中心的結構體3之底部表面之面積S。接下來，使用量測之安置間距P1、軌跡間距Tp及底部表面面積S自以下表達式(3)獲得填充率。
填充率=(S(hex.)/S(unit))×100 (3)
單位網格面積：S(unit)=P1×2Tp
位於單位網格中的結構體之底部表面之面積：S(hex.)=2S
針對自所擷取SEM照片隨機地選擇之十個單位網格執行上述填充率計算程序。另外，填充率之平均值係藉由簡單地平均(算術平均)量測值而獲得，且被用作為基面上的結構體3之填充率。
當結構體3彼此重疊或諸如突起5之子結構體存在於結構體3之間時，可經由使用一對應於作為臨限值的相對於結構體3之高度的5%之高度之部分來判定面積比的方法獲得填充率。
結構體3較佳彼此連接以使得結構體之下部部分彼此重疊。特定言之，鄰近結構體3之下部部分之一部分或全部較佳彼此重疊，且較佳在軌跡方向、θ方向上或該兩個方向上彼此重疊。結構體3之下部部分以此方式彼此重疊，且藉此結構體3之填充率可增加。結構體較佳在考慮折射率之光路中在一等於或小於使用環境中之光之波長頻寬之最大值之1/4的部分處彼此重疊。此係因為可獲得良好抗反射特性。
直徑2r與安置間距P1之比率((2r/P1)×100)為85%或以上，較佳90%或以上，且更佳95%或以上。此係因為，在此範圍中，結構體3之填充率增加，且因此可能改良抗反射特性。若比率((2r/P1)×100)增加且因此結構體3之重疊亦增加，則抗反射特性傾向於惡化。因此，比率((2r/P1)× 100)之上限值較佳經定義以使得結構體較佳在考慮折射率之光路中在一等於或小於使用環境中之光之波長頻寬之最大值之1/4的部分處彼此接合。此處，如圖3B中所展示，安置間距P1為結構體3之軌跡方向上之安置間距，且如圖3B中所展示，直徑2r為軌跡方向上的結構體底部表面之直徑。另外，若結構體底部表面為圓形的，則直徑2r為直徑，且若結構體底部表面為橢圓的，則直徑2r為長軸。
成像光學系統
圖5A為藉由放大來說明圖2中所展示之影像光學系統之一部分的示意圖。圖6A為當自光束L0入射之側觀看圖5A中所展示之成像光學系統時的示意圖。圖6B為設置於圖6A中所展示之成像光學系統中之抗反射光學元件之一部分的放大圖。在圖5A中，光束L0指示來自一對象之主光束，且光束Lmin指示具有至抗反射光學元件1之最小入射角之光束，且光束Lmax指示具有至抗反射光學元件1之最大入射角之光束。另外，將平行於矩形成像區A1之長側邊之方向定義為X軸方向，且將平行於矩形成像區A1之短側邊之方向定義為Y軸方向。此外，將垂直於成像器件112之成像表面之方向定義為Z軸方向。
抗反射光學元件1之入射表面具有使入射光散射以便產生散射光Ls之一個或兩個或兩個以上區段。散射光Ls之到達成像區A1之分量之一總數較佳小於達到該成像區外之區A2之分量之一總數。藉此，可能抑制亮線雜訊出現在所擷取影像中。
自抑制亮線雜訊之出現之觀點而言，成像區A1中的散射光Ls之強度分佈之最大值較佳小於成像區A1外之區A2中的散射光Ls之強度分佈之最大值。
散射光Ls幾乎不在X軸方向上擴展且到達包括成像器件112之成像表面之平面，如圖5A中所展示。因此，散射光Ls之強度分佈主要僅在Y軸方向上改變。換言之，散射光Ls之強度分佈在X軸方向及Y軸方向上不同，且因此具有各向異性。在本說明書中，強度分佈意謂著在Y軸方向上之強度分佈。
由抗反射光學元件1之表面散射的散射光束Ls之強度之總和Ib與入射至抗反射光學元件1之表面的入射光束之強度之總和Ia的比率(Ib/Ia)在較佳小於1/500、更佳等於或小於1/5000且最佳等於或小於1/105之範圍中。若比率(Ib/Ia)小於1/500，則可能抑制線性亮線雜訊之出現。
圖5B為說明圖5A中所展示之成像光學系統之數值孔徑NA之定義的示意圖。此處，如圖5B中所展示，將抗反射光學元件1及成像器件112之光軸定義為光軸1，將由抗反射光學元件1之入射表面散射的散射光Ls之方向定義為散射方向s，將由光軸1與散射光Ls之方向形成之角定義為角δ，且將數值孔徑NA定義為nsinδ(其中n為抗反射光學元件1與成像器件112之間的介質(例如，空氣)之折射率)。
具有各向異性之散射光Ls之強度分佈視數值孔徑NA而變得不同。在此情況下，散射光之強度分佈的每單位立體角之強度在數值孔徑NA0.8之範圍中較佳小於在數值孔徑 NA>0.8之範圍中。此係因為到達成像器件112之成像區A1的散射光Ls之光量可減少。
如圖6A中所展示，成像區A1具有(例如)矩形形狀，其具有彼此相對之兩組側邊(即，一組短側邊及一組長側邊)。在此情況下，結構體3之軌跡方向a較佳平行於為兩組側邊中之一組側邊的長側邊之延伸方向(X軸方向)。藉此，散射光Ls可散射以便在具有成像區A1中之較小寬度之短側邊之延伸方向(Y軸方向)上遠離光軸1，且因此可能減少達到成像器件112之成像區A1的散射光Ls之光量。
如上所述，在結構體3之軌跡方向a及成像區A1之長側邊之延伸方向(X軸方向)具有平行關係之情況下，如圖6B中所展示，(a)結構體3形成為底部表面具有包括長軸及短軸之橢圓形狀的錐體且(b)結構體3之底部表面之長軸之方向與軌跡方向a一致可為較佳的。(a)結構體3經形成為底部表面具有包括長軸及短軸之橢圓形狀的錐體，且藉此與結構體3之底部表面形成為圓形之情況相比，軌跡間距Tp可減少。藉此，與結構體3之底部表面形成為圓形之情況相比，來自諸如光斑之光源之光束L0可被散射以便進一步遠離光軸1。(b)底部表面之長軸之方向與軌跡方向a一致，且藉此來自諸如光斑之光源之光束L0可在具有成像區A1中之較小寬度之短側邊之延伸方向上散射。因此，與結構體3之底部表面形成為圓形之情況相比，經由組合組態(a)與組態(b)，來自諸如光斑之光源之光束L0可散射以便在Y軸方向上變得遠離光軸1。因此，到達成像器件112之成像區A1 的散射光Ls之光量可進一步減少。
捲筒壓模之組態
圖7A為說明捲筒壓模之組態之實例的透視圖。圖7B為圖7A中所展示之捲筒壓模之一部分的放大平面圖。圖7C為圖7B之軌跡T的橫截面圖。捲筒壓模11為用於在上述基面上形成複數個結構體3之壓模。捲筒壓模11具有(例如)柱狀形狀或圓筒形狀，且柱狀表面或圓筒表面為用於在基面上形成複數個結構體3之形成表面。形成表面具有以二維方式配置的複數個結構體12。結構體12具有(例如)相對於形成表面之凹形狀。捲筒壓模11之材料可使用(例如)玻璃，但不特定限於此材料。
安置於捲筒壓模11之形成表面上的複數個結構體12及安置於半透射鏡2之表面上的複數個結構體3具有反向的凹凸關係。換言之，捲筒壓模11之結構體12之形狀、配置及安置間距與半透射鏡2之結構體3之形狀、配置及安置間距相同。
曝光器件之組態
圖8為說明用於製造捲筒壓模之捲筒壓模曝光器件之組態之實例的示意圖。捲筒壓模曝光器件係基於光碟記錄器件。
雷射光源21為用於曝光作為記錄媒體形成於捲筒壓模11之表面上之抗蝕劑之光源，且使(例如)波長λ=266nm之記錄雷射光14振盪。
自雷射光源21發射之雷射光14以平行射束狀態直線性地 傳播且入射至電光調變器(EOM)22。穿過電光調變器22之雷射光14由鏡23反射且經導引至調變光學系統25。
鏡23包括偏光光束分光器，且反射一個偏光分量且使另一偏光分量射束透射通過其。穿過鏡23之偏光分量係由光電二極體24感測，雷射光14之相位係藉由基於感測之信號控制電光調變器22來調變。
在調變光學系統25中，雷射光14係藉由聚光透鏡26收集在由玻璃(SiO2)製成之聲光調變器(AOM)27處。雷射光14藉由聲光調變器27調變雷射光之強度且漫射，且接著藉由透鏡28變為平行射束。自調變光學系統25發射之雷射光14由鏡31反射且以水平且平行之方式導引至可移動光學桌32。
可移動光學桌32包括擴束器33及接物鏡34。經導引至可移動光學桌32之雷射光14藉由擴束器33而形成以具有一所要射束形狀，且接著經由接物鏡34被施加至捲筒壓模11上之一抗蝕劑層。捲筒壓模11係置放於連接至轉軸馬達35之轉台36上。當旋轉捲筒壓模11且在捲筒壓模11之高度方向上移動雷射光14時，抗蝕劑層間歇地被雷射光14照射，藉此執行針對抗蝕劑層之曝光程序。所形成之潛影具有長軸在圓周方向上的實質上橢圓形狀。雷射光14之移動係經由在箭頭R之方向上移動可移動光學桌32來執行。
該曝光器件具有用於在抗蝕劑層上形成對應於圖5B中所展示之六邊形網格或準六邊形網格之二維圖案之潛影的控制機構37。控制機構37包括格式器29及驅動器30。格式器 29包括一極性逆轉單元，且該極性逆轉單元控制雷射光14至抗蝕劑層之施加時序。驅動器30回應於一來自該極性逆轉單元之輸出而控制聲光調變器27。
在捲筒壓模曝光器件中，產生一用於使極性逆轉格式器信號與記錄器件之旋轉控制器同步之信號以使得二維圖案係以空間方式連結，且圖案之強度係藉由聲光調變器27調變。六邊形網格圖案或準六邊形網格圖案可經由以恆定角速度(CAV)、以適當旋轉速率、以適當調變頻率及以適當饋入長度進行圖案化來記錄。
抗反射光學元件之製造方法
接下來，將參看圖9A至圖10C來描述根據本發明之第一實施例之抗反射光學元件1的製造方法。
抗蝕劑層形成程序
首先，如圖9A中所展示，準備柱狀或圓筒狀之捲筒壓模11。捲筒壓模11為(例如)玻璃壓模。接下來，如圖9B中所展示，在捲筒壓模11之表面上形成抗蝕劑層13。抗蝕劑層13之材料可使用有機抗蝕劑或無機抗蝕劑。有機抗蝕劑可使用(例如)清漆型酚醛樹脂抗蝕劑、化學增幅型抗蝕劑或其類似物。另外，無機抗蝕劑可使用(例如)包括(例如)一種或兩種或兩種以上之過渡金屬的金屬化合物。
曝光程序
接下來，如圖9C中所展示，用雷射光(曝光射束)14照射形成於捲筒壓模11之表面上的抗蝕劑層13。特定言之，將捲筒壓模11置放於圖8中所展示之捲筒壓模曝光器件之轉 台36上且使其旋轉，且用雷射光(曝光射束)14照射抗蝕劑層13。此時，抗蝕劑層13係藉由在捲筒壓模11之高度方向a(平行於柱狀或圓筒狀之捲筒壓模11之中心軸線的方向)上移動雷射光14之同時間歇地經雷射光14照射而完全曝光。藉此，在抗蝕劑層13之整個表面上形成根據雷射光14之軌線(trajectories)之潛影15，(例如)其間距實質上與可見光之波長相同。在此曝光程序中，軌跡間距Tp歸因於雷射光14之照射之問題而改變。難以將變化減少至不產生亮線雜訊或亮線雜訊不過度不適宜之程度。
舉例而言，潛影15經安置以在捲筒壓模表面上形成軌跡之複數個行，且形成六邊形網格圖案或準六邊形網格圖案。潛影15具有(例如)長軸在軌跡之延伸方向上之橢圓形狀。
顯影程序
接下來，例如，在旋轉捲筒壓模11之同時將一顯影溶液滴在抗蝕劑層13上，且使抗蝕劑層13顯影。藉此，如圖9D中所展示，在抗蝕劑層13上形成複數個開口。在抗蝕劑層13係使用正型抗蝕劑形成之情況下，相對於該顯影溶液，藉由雷射光14曝光之經曝光部分具有高於未曝光部分之溶解速率，且因此將對應於潛影(經曝光部分)16之圖案形成於抗蝕劑層13上，如圖9D中所展示。該等開口之圖案為一預定網格圖案，諸如六邊形網格圖案或準六邊形網格圖案。
蝕刻程序
接下來，藉由使用形成於捲筒壓模11上之抗蝕劑層13之圖案(抗蝕劑圖案)作為遮罩來蝕刻捲筒壓模11之表面。藉此，如圖10A中所展示，可能獲得長軸在軌跡(亦即，結構體12)之延伸方向上的橢圓錐體形狀或圓形截頭錐體形狀之凹陷部分。蝕刻方法可使用(例如)乾式蝕刻或濕式蝕刻。此時，若蝕刻及灰化係交替地執行，則例如，可形成錐體形狀之結構體12之圖案。
如上所述，可獲得所要捲筒壓模11。
轉印程序
接下來，如圖10B中所展示，在捲筒壓模11緊密接觸塗佈於半透射鏡2上之轉印材料16之後，藉由用諸如來自能量射線源17之紅外線射線的能量射線照射轉印材料16來固化轉印材料16，且將與固化之轉印材料16整體地形成之半透射鏡2自該轉印材料剝離。藉此，如圖10C中所展示，製造在基面上具有複數個結構體3之抗反射光學元件1。接下來，可將抗反射光學元件1切割至所要大小。
能量射線源17可為可發射諸如電子束、紫外線射線、紅外線射線、雷射束、可見光線、電離輻射(X射線、α射線、β射線、γ射線及其類似者)、微波及射頻之能量射線之源，且無特定限制。
較佳地，可使用能量射線可固化之樹脂組合物作為轉印材料16。較佳地，使用紫外線可固化之樹脂組合物作為能量射線可固化之樹脂組合物。能量射線可固化之樹脂組合物可視情況包括填充劑、功能性添加劑及其類似者。
紫外線可固化之樹脂組合物包括(例如)丙烯酸酯及引發劑。紫外線可固化之樹脂係由(例如)單官能單體、雙官能單體、多官能單體或其類似物製成，且特定言之，係藉由單獨使用以下材料或其混合物而形成。
單聚物單體之實例包括羧酸(丙烯酸)、羥基(丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥丙酯、丙烯酸4-羥丁酯)、烷基脂環族物(alkyl alicycles)(丙烯酸異丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸環己酯)、其他官能性單體(丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸苯甲酯、乙卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧乙酯、丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、N,N-二甲基胺丙基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、丙烯醯基嗎啉、N-異丙基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、N-乙烯吡咯啶酮)、丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、3-全氟己基-2-羥丙基丙烯酸酯、3-全氟辛基-2-羥丙基丙烯酸酯、丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、丙烯酸2-(全氟-3-甲基丁基)乙酯、2,4,6-三溴酚丙烯酸酯、2,4,6-三溴酚甲基丙烯酸酯、丙烯酸2-(2,4,6-三溴苯氧基)乙酯、丙烯酸2-乙基己酯及其類似者。
雙官能單體之實例包括二丙烯酸三(丙二醇)酯、三羥甲基丙烷二烯丙醚、丙烯酸胺基甲酸酯及其類似者。
多官能單體之實例包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇五/六-丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯及其類似者。
引發劑之實例包括2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙-1-酮、1-羥基-環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯丙-1-酮及其類似者。
填充劑可使用(例如)無機粒子及有機粒子兩者。無機粒子之實例包括金屬氧化物粒子，諸如SiO2、TiO2、ZrO2、SnO2、Al2O3及其類似者。
功能性添加劑之實例包括調平劑、表面調節劑、消泡劑及其類似者。半透射鏡2之材料之實例包括甲基丙烯酸甲酯聚合物(共聚物)、聚碳酸酯、苯乙烯聚合物(共聚物)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、二乙酸纖維素、三乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醚碸、聚碸、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯縮醛、聚醚酮、聚胺基甲酸酯、玻璃及其類似者。
半透射鏡2之形成方法並無特定限制，且可為射出成形、擠壓或鑄造成形。視情況，可針對基面執行諸如電暈處理之表面處理。
如上所述，可獲得所要抗反射光學元件1。
2.第二實施例
抗反射光學元件之組態
圖11A為說明根據本發明之第二實施例之抗反射光學元件之組態的實例的平面圖。圖11B為圖11A中所展示之抗反射光學元件的放大平面圖。圖11C為圖11B之軌跡T的橫截面圖。
根據第二實施例之抗反射光學元件1與根據第一實施例 之抗反射光學元件之不同之處在於三個軌跡行中的複數個結構體3形成正方形網格圖案或準正方形網格圖案。
此處，正方形網格指代具有正方形之網格。準正方形網格指代具有扭曲之正方形之網格。舉例而言，在結構體3係以直線形狀安置之情況下，準正方形網格指代藉由在直線形狀之配置方向(軌跡方向)上拉伸具有正方形之網格而扭曲之正方形網格。在結構體3經配置以便擺動之情況下，準正方形網格指代藉由經由結構體3之擺動配置扭曲具有正方形之網格而獲得的正方形網格，或藉由在直線形狀之配置方向(軌跡方向)上拉伸具有正方形之網格而扭曲且藉由經由結構體3之擺動配置扭曲具有正方形之網格而進一步獲得的正方形網格。
同一軌跡中的結構體3之安置間距P1較佳比兩個鄰近軌跡之間的結構體3之安置間距P2長。若同一軌跡中的結構體3之安置間距為P1，且兩個鄰近軌跡之間的結構體3之安置間距為P2，則比率P1/P2較佳滿足1.4<P1/P21.5之關係。在該數值範圍中，可能增加具有橢圓錐體形狀或圓形截頭錐體形狀之結構體3之填充率，且因此抗反射特性可得到改良。在相對於軌跡之45°方向或約45°方向上的結構體3之高度或深度較佳小於在軌跡之延伸方向上的結構體3之高度或深度。
相對於軌跡之延伸方向傾斜的結構體3之配置方向(θ方向)上的高度H2較佳小於軌跡之延伸方向上的結構體3之高度H1。換言之，結構體3之高度H1與H2之間的關係較佳滿 足H1>H2。
在結構體3形成正方形網格或準正方形網格之情況下，結構體底部表面之橢圓率e較佳為140%e180%。此係因為，在此範圍中，結構體3之填充率增加，且因此可能改良抗反射特性。
基面上的結構體3之填充率為65%或以上、較佳73%或以上、更佳86%或以上(以100%為上限)。以此範圍之填充率，可能改良抗反射特性。
此處，結構體3之填充率(平均填充率)係如下獲得之值。
首先，使用掃描電子顯微鏡(SEM)以俯視圖為抗反射光學元件1之一表面照相。接下來，自所擷取SEM照片隨機地選擇單位網格Uc，且量測單位網格Uc之安置間距P1及軌跡間距Tp(參看圖11B)。另外，經由一影像程序量測包括於單位網格Uc中的四個結構體3中之任一者之底部表面之面積S。接下來，使用量測之安置間距P1、軌跡間距Tp及底部表面面積S自以下表達式(4)獲得填充率。
填充率=(S(tetra)/S(unit))×100 (4)
單位網格面積：S(unit)=2×((P1×Tp)×(1/2))=P1×Tp
位於單位網格中的結構體之底部表面之面積：S(tetra)=S針對自所擷取SEM照片隨機地選擇之十個單位網格執行上述填充率計算程序。另外，填充率之平均值係藉由簡單地平均(算術平均)量測值而獲得，且被用作為基面上的結構體3之填充率。
直徑2r與安置間距P1之比率((2r/P1)×100)為64%或以上，較佳69%或以上，且更佳73%或以上。此係因為，在此範圍中，結構體3之填充率增加，且因此可能改良抗反射特性。此處，安置間距P1為結構體3之軌跡方向上的安置間距，且直徑2r為軌跡方向上的結構體底部表面之直徑。另外，若結構體底部表面為圓形的，則直徑2r為直徑，且若結構體底部表面為橢圓的，則直徑2r為長軸。
除以上描述之外，第二實施例與第一實施例相同。
3.第三實施例
圖12A為說明根據本發明之第三實施例之抗反射光學元件之組態的實例的平面圖。圖12B為圖12A中所展示之抗反射光學元件的放大平面圖。圖12C為圖12B之軌跡T的橫截面圖。
根據第三實施例之抗反射光學元件1與根據第一實施例之抗反射光學元件之不同之處在於複數個凹結構體3配置於基面上。結構體3之形狀為藉由翻轉根據第一實施例之結構體3之凸形狀而獲得之凹形狀。另外，在結構體3具有如上所述之凹形狀之情況下，將具有凹形狀之結構體3之開口(凹陷部分之入口)定義為下部部分，且將深度方向上的半透射鏡2之最低部分(凹陷部分中之最深部分)定義為頂部。換言之，使用為非實質空間之結構體3來定義頂部及下部部分。另外，在第四實施例中，由於結構體3具有凹形狀，故將用結構體3之深度H替換表達式(1)及其類似者中的結構體3之高度H。
除以上描述之外，第三實施例與第一實施例相同。
4.第四實施例
第四實施例之概括
已作為以下檢查之結果擬出第四實施例。
如第一實施例中所描述，作為敏銳檢查之結果，本發明者已發現：所擷取影像中之亮線雜訊之出現係由次波長結構體之安置間距Tp之變化造成。因此，本發明者已使用一不同於根據第一實施例之技術的技術檢查線性亮線雜訊之出現之抑制。結果，已發現：藉由以二維方式改變次波長結構體之安置位置，來自諸如光斑之光源之光在一垂直於次波長結構體之行之方向上廣泛地漫射，藉此抑制亮線雜訊之出現。
成像裝置之組態
除形成於抗反射光學元件表面上之結構體3之安置形式外，根據本發明之第四實施例之成像裝置與根據第一實施例之成像裝置相同。因此，將描述結構體3之安置形式。
結構體之安置形式
圖13A為根據本發明之第四實施例之抗反射光學元件表面之一部分的放大平面圖。如圖13A中所展示，複數個結構體3之中心位置α相對於虛擬軌跡Ti在軌跡間方向(行間方向)b上改變。若結構體3之中心位置α改變，則來自諸如光斑之光源之光可以二維方式廣泛地漫射。因此，可能抑制亮線雜訊出現在所擷取影像中。結構體3之中心位置α之變化為規則或不規則的，且自減少所擷取影像中之亮線雜 訊之出現的觀點而言，較佳為不規則的。另外，自改良結構體3之填充率之觀點而言，如在圖13A中所展示之區段D中，變化之方向較佳在虛擬軌跡Ti之間彼此同步。
虛擬軌跡
圖13B為說明虛擬軌跡Ti之定義的示意圖。虛擬軌跡Ti為自結構體3之中心位置α之平均位置獲得之虛擬軌跡，且可如下詳細地獲得。
首先，使用掃描電子顯微鏡(SEM)以俯視圖為抗反射光學元件之一表面照相。接下來，自所擷取SEM照片選擇一行結構體3(其中虛擬軌跡Ti已被獲得)。接下來，自該選定行隨機地選擇十個結構體3。接著，設定垂直於結構體3之變化方向b之直線L，且相對於直線L獲得各別選定結構體3之中心位置C1、C2、...、及C10。接下來，藉由簡單地平均(算術平均)十個所獲得結構體3之中心位置來獲得結構體3之平均中心位置Cm(=(C1+C2+...+C10)/10)。此後，獲得穿過所獲得之平均中心位置Cm且平行於直線L之一直線，且使用此直線作為虛擬軌跡Ti。此外，歸因於在壓模產生程序中執行曝光時的問題，虛擬軌跡Ti之軌跡間距Tp在軌跡之間改變，如圖13A中所展示。
變化寬度
圖14A為說明結構體之中心位置之變化寬度的示意圖。若軌跡間距Tp之變化寬度△Tp之最大值為△Tpmax，則結構體3之中心位置α之變化寬度△A較佳大於△Tpmax。藉此，可能減少線性亮線雜訊之出現。此處，結構體3之中心位置α 之變化寬度△A為一使用虛擬軌跡Ti作為參考的變化寬度。
軌跡間距Tp之最大變化寬度△Tpmax
可如下獲得軌跡間距Tp之最大變化寬度△Tpmax。
首先，使用SEM以俯視圖為抗反射光學元件1之一表面照相。接下來，自所擷取SEM照片選擇結構體3之鄰近行之一集合。接下來，自結構體3之行之選定集合中之每一者獲得虛擬軌跡Ti。接著，獲得所獲得之虛擬軌跡Ti之間的軌跡間距Tp。針對自所擷取SEM照片隨機地選擇之十個部分執行獲得軌跡間距Tp之上述程序。另外，藉由簡單地平均(算術平均)自該十個部分獲得之軌跡間距Tp來獲得平均軌跡間距Tpm。
接下來，獲得如上所述獲得之平均軌跡間距Tpm與軌跡間距Tp之間的差之絕對值(|Tp-Tpm|)，且使用該絕對值作為軌跡間距Tp之變化寬度△Tp。如上所述地獲得複數個軌跡間距Tp之變化寬度△Tp，且自該等變化寬度選擇最大值且使用該最大值作為最大變化寬度△Tpmax。
變化速率
圖14B為說明結構體之變化速率的示意圖。若軌跡方向a上的結構體3之安置間距為安置間距P，則結構體3之中心位置α較佳以一可抑制線性亮線雜訊之出現之頻率在軌跡間方向b上改變。特定言之，結構體3之中心位置α較佳相對於軌跡方向a在等於或小於一預定距離(預定週期)nP(其中n為自然數，例如，n=5)之距離處在軌跡間方向b上改變。更特定言之，結構體3之中心位置α較佳相對於軌跡方 向a以等於或小於一預定數字n(其中n為自然數，例如，n=5)之一的速率在軌跡間方向b上改變。
結構體之安置形式之實例
圖15A為說明結構體之安置形式之第一實例的示意圖。如圖15A中所展示，在第一實例中，結構體3之中心位置α改變以便擺動。特定言之，結構體3之中心位置α係安置於一擺動軌道(在下文中被稱為擺動軌道)Tw上。
擺動軌道Tw較佳彼此同步。諸如(準)正方形網格形狀或(準)六邊形網格之單位網格形狀係藉由使擺動軌道Tw彼此同步來維持，且因此可能將填充率維持為高。擺動軌跡Tw之波形包括(例如)正弦曲線、三角波及其類似者，但不限於此。
擺動軌跡Tw之週期T及幅度A可為規則或不規則的，且自減少線性亮線雜訊之觀點而言，如圖15B中所展示，週期T及幅度A中之至少一者較佳為不規則的，且更佳地兩者皆為不規則的。另外，擺動軌跡Tw之幅度A之變化不限於週期單元，而是幅度A可在一個週期內改變。
圖15C為說明結構體之安置形式之第二實例的示意圖。如圖15C之區段S1中所展示，在第二實例中，各別結構體3之中心位置α相對於虛擬軌跡Ti在軌跡間方向b上彼此獨立地改變。另外，如圖15C之區段S2中所展示，區塊(結構體群組)B可由在軌跡方向a上彼此鄰近之預定數目個結構體3形成，且可使用區塊B作為一個變化單元來改變結構體3之中心位置α。此處，結構體3之中心位置α之變化可為規 則或不規則的，且自減少線性亮線雜訊之觀點而言，較佳為不規則的。另外，雖然在圖15C中展示了由區段S1及區段S2指示之兩個安置形式在一行中混合之實例，但未必使用該等安置形式以便混合，且該等安置形式中之任一安置形式可形成於抗反射光學元件表面上。
散射光之強度Ib與入射光之強度Ia之比率
由抗反射光學元件之表面散射的散射光束Ls之強度Ib之總和與入射至抗反射光學元件1之表面的入射光束之強度Ia之總和的比率(Ib/Ia)在較佳小於1/500、更佳等於或小於1/5000且最佳等於或小於1/105之範圍中。若比率(Ib/Ia)小於1/500，則可能抑制線性亮線雜訊之出現。
5.第五實施例
結構體之安置形式
圖16A為根據本發明之第五實施例之抗反射光學元件表面之一部分的放大平面圖。如圖16A中所展示，第五實施例與第四實施例之不同之處在於同一軌跡中的結構體3之安置間距P相對於平均安置間距Pm改變。
變化寬度
圖16B為說明結構體之安置間距P之變化寬度的示意圖。若軌跡間距Tp之變化寬度△Tp之最大值為△Tpmax，則安置間距P之變化寬度△P較佳大於△Tpmax。藉此，可能減少線性亮線雜訊之出現。此處，安置間距P之變化寬度△P為使用平均安置間距Pm作為參考的變化寬度。
平均安置間距Pm
可如下獲得平均安置間距Pm。
首先，使用SEM以俯視圖為抗反射光學元件之一表面照相。接下來，自所擷取SEM照片選擇一個軌跡T。接著，自安置於選定軌跡T上的複數個結構體3選擇兩個鄰近結構體3之一集合，且獲得軌跡方向a上的安置間距P。針對自所擷取SEM照片隨機地選擇之十個部分執行獲得安置間距P之上述程序。另外，藉由簡單地平均(算術平均)自該十個部分獲得之軌跡間距P來獲得平均軌跡間距Pm。
6.第六實施例
雖然在第一實施例中已描述將本發明應用於作為成像裝置之數位相機(數位靜態相機)之實例，但本發明之應用實例不限於此。在本發明之第六實施例中，將描述將本發明應用於數位視訊攝影機之實例。
圖17為說明根據本發明之第六實施例之成像裝置之組態的實例的示意圖。如圖17中所展示，根據第六實施例之成像裝置201為所謂的數位視訊攝影機，且包括第一透鏡群組L1、第二透鏡群組L2、第三透鏡群組L3、第四透鏡群組L4、固態成像器件202、低通濾光片203、濾光片204、馬達205、光闌片206及電光控制元件207。在成像裝置201中，第一透鏡群組L1、第二透鏡群組L2、第三透鏡群組L3、第四透鏡群組L4、固態成像器件202、低通濾光片203、濾光片204、光闌片206及電光控制元件207形成一成像光學系統。
第一透鏡群組L1及第三透鏡群組L3為固定透鏡。第二透 鏡群組L2為變焦透鏡。第四透鏡群組L4為聚焦透鏡。
固態成像器件202將入射光轉換成供應至一信號處理單元(未圖示)之電信號。固態成像器件202為(例如)CCD(電荷耦合器件)。
低通濾光片203係設置於固態成像器件202前面。低通濾光片203被用以抑制當擷取接近像素間距之條狀圖案影像時出現的亂真(spurious)信號(疊紋(moiré))，且係由(例如)合成石英構成。
濾光片204被用以(例如)截止入射至固態成像器件202之光之紅外線區，且藉由抑制近紅外線區(630nm至700nm)之光譜浮動而使可見區(400nm至700nm)之光強度均勻。濾光片204包括(例如)紅外線截止濾光片(在下文中被稱為IR截止濾光片)204a，及藉由將IR截止塗佈物層合在IR截止濾光片204a上形成之IR截止塗層204b。此處，IR截止塗層204b係形成於IR截止濾光片204a之對象側表面及IR截止濾光片204a之固態成像器件202側之表面中之至少一者上。圖17展示IR截止塗層204b係形成於IR截止濾光片204a之對象側表面上的實例。
馬達205基於自控制器(未圖示)供應之控制信號使第四透鏡群組L4移動。光闌片206被用以調整入射至固態成像器件202之光之量且由一馬達(未圖示)驅動。
電光控制元件207被用以調整入射至固態成像器件202之光之量。電光控制元件207為由包括至少一基於染料之著色劑之液晶構成之電光控制元件，且由(例如)二向色GH液 晶構成。
複數個結構體係形成於形成成像光學系統之第一透鏡群組L1、第二透鏡群組L2、第三透鏡群組L3及第四透鏡群組L4、低通濾光片203、濾光片204及電光控制元件207中的至少一光學元件或光學元件群組(在下文中被稱為光學單元)之一表面上。結構體之組態、形狀、安置形式及其類似者可與(例如)上述之第一實施例至第五實施例之任一者的結構體之組態、形狀、安置形式及其類似者相同。
特定言之，在複數個結構體係形成於設置於固態成像器件202之前側(對象側)上以便在形成成像光學系統之光學單元中與成像器件間隔開的濾光片204或第三透鏡群組L3之表面上的情況下，結構體之組態、形狀、安置形式及其類似者較佳與上述之第一實施例至第五實施例之任一者的結構體之組態、形狀、安置形式及其類似者相同。在複數個結構體係形成於除設置於固態成像器件202之前側上以便與成像器件間隔開的濾光片204及第三透鏡群組L3外之光學單元之表面上的情況下，結構體之組態、形狀、安置形式及其類似者較佳與上述第四實施例或第五實施例的結構體之組態、形狀、安置形式及其類似者相同。詳言之，在複數個結構體係形成於接近地設置於固態成像器件202之前側上之低通濾光片203之表面上的情況下，結構體之組態、形狀、安置形式及其類似者較佳與上述第四實施例或第五實施例的結構體之組態、形狀、安置形式及其類似者相同。
本發明之組態
另外，本發明可具有以下組態。
(1)一光學元件，其包括：一具有一表面之基底；及形成於該基底之該表面上的複數個次波長結構體，其中該複數個次波長結構體形成複數個行，且其中該等次波長結構體之中心位置在一行間方向上改變。此處，該光學元件為一具有一抗反射功能之光學元件。該基底為一使用該等次波長結構體賦予該抗反射功能之光學元件體。該光學元件體可包括(例如)透鏡、透鏡濾光片、半透射鏡、光控制元件、稜鏡、偏光元件及其類似者，但不限於此。
(2)如(1)中所陳述之光學元件，其中變化為不規則的。
(3)如(1)或(2)中所陳述之光學元件，其中若行間間距之變化寬度△Tp之一最大值為△Tpmax，則該等次波長結構體之該等中心位置改變以便在行間方向上大於△Tpmax。
(4)如(1)或(2)中所陳述之光學元件，其中行為擺動的。
(5)如(4)中所陳述之光學元件，其中行之擺動之週期或幅度中之至少一者為不規則的。
(6)如(1)或(2)中所陳述之光學元件，其中該等次波長結構體之該等中心位置在行間方向上相對於彼此獨立地改變。
(7)如(1)或(2)中所陳述之光學元件，其中在行方向上鄰近之次波長結構體形成一區塊，且其中該等次波長結構體之該等中心位置以區塊單元在行間方向上改變。
(8)一光學元件，其包括：一具有一表面之基底；及形成於該基底之該表面上的複數個次波長結構體，其中該複數個次波長結構體形成複數個行，且其中同一行中的次波長結構體之安置間距P相對於平均安置間距Pm改變。
(9)如(8)中所陳述之光學元件，其中變化為不規則的。
(10)如(8)或(9)中所陳述之光學元件，其中若行間間距之變化寬度之一最大值為△Tpmax，則相對於平均安置間距Pm的安置間距P之變化寬度△P經改變以便大於△Tpmax。
(11)如(8)或(9)中所陳述之光學元件，其中該等次波長結構體之安置間距P在行方向上相對於彼此獨立地改變。
(12)如(8)或(9)中所陳述之光學元件，其中在行方向上鄰近之次波長結構體形成一區塊，且其中該等次波長結構體之安置間距P以區塊單元在行方向上改變。
(13)一光學系統，其包括一個或兩個或兩個以上光學元件，該一個或兩個或兩個以上光學元件具有一上面形成有複數個次波長結構體之表面，其中該光學元件包括：一具有一表面之基底；及形成於該基底之該表面上的複數個次波長結構體，其中該複數個次波長結構體形成複數個行，且該等次波長結構體之中心位置在行間方向上改變。
(14)如(13)中所陳述之光學系統，其中變化為不規則的。
(15)如(13)或(14)中所陳述之光學系統，其中若行間間距之變化寬度△Tp之一最大值為△Tpmax，則該等次波長結構體之該等中心位置經改變以便在行間方向上大於 △Tpmax。
(16)如(13)或(14)中所陳述之光學系統，其中行為擺動的。
(17)如(16)中所陳述之光學系統，其中行之擺動之週期或幅度中之至少一者為不規則的。
(18)如(13)或(14)中所陳述之光學系統，其中該等次波長結構體之該等中心位置在行間方向上相對於彼此獨立地改變。
(19)如(13)或(14)中所陳述之光學系統，其中在行方向上鄰近之次波長結構體形成一區塊，且其中該等次波長結構體之該等中心位置以區塊單元在行間方向上改變。
(20)如(13)至(19)中之任一者中所陳述之光學系統，其進一步包括一感測通過該光學元件之光之成像器件。
(21)一光學系統，其包括一個或兩個或兩個以上光學元件，該一個或兩個或兩個以上光學元件具有一上面形成有複數個次波長結構體之表面，其中該光學元件包括：一具有一表面之基底；及形成於該基底之該表面上的複數個次波長結構體，且其中同一行中的次波長結構體之安置間距P相對於平均安置間距Pm改變。
(22)如(21)中所陳述之光學系統，其中變化為不規則的。
(23)如(21)或(22)中所陳述之光學元件，其中若行間間距之變化寬度之一最大值為△Tpmax，則相對於平均安置間距Pm的安置間距P之變化寬度△P經改變以便大於△Tpmax。
(24)如(21)或(22)中所陳述之光學系統，其中該等次波長結構體之該等安置間距P在行方向上相對於彼此獨立地改變。
(25)如(21)或(22)中所陳述之光學系統，其中在行方向上鄰近之次波長結構體形成一區塊，且其中該等次波長結構體之安置間距P以區塊單元在行方向上改變。
(26)如(21)至(25)中之任一者中所陳述之光學系統，其進一步包括一感測通過該光學元件之光之成像器件。
(27)一包括如(13)至(26)中之任一者中所陳述之光學系統之成像裝置。
(28)一包括如(13)至(26)中之任一者中所陳述之光學系統之光學儀器。
(29)一壓模，其具有一上面形成有複數個次波長結構體之表面，其中該複數個次波長結構體形成複數個行，且其中該等次波長結構體之中心位置在一行間方向上改變。
(30)如(29)中所陳述之壓模，其中變化為不規則的。
(31)如(29)或(30)中所陳述之壓模，其中若行間間距之變化寬度△Tp之一最大值為△Tpmax，則該等次波長結構體之該等中心位置改變以便在行間方向上大於△Tpmax。
(32)如(29)或(30)中所陳述之壓模，其中該行為擺動的。
(33)如(32)中所陳述之壓模，其中行之擺動之週期或幅度中之至少一者為不規則的。
(34)如(29)或(30)中所陳述之壓模，其中該等次波長結 構體之該等中心位置在行間方向上相對於彼此獨立地改變。
(35)如(29)或(30)中所陳述之壓模，其中在行方向上鄰近之次波長結構體形成一區塊，且其中該等次波長結構體之該等中心位置以區塊單元在行間方向上改變。
(36)一壓模，其具有一上面形成有複數個次波長結構體之表面，其中該複數個次波長結構體形成複數個行，且其中同一行中的次波長結構體之安置間距P相對於平均安置間距Pm改變。
(37)如(36)中所陳述之壓模，其中變化為不規則的。
(38)如(36)或(37)中所陳述之壓模，其中若行間間距之變化寬度之一最大值為△Tpmax，則相對於平均安置間距Pm的安置間距P之變化寬度△P經改變以便大於△Tpmax。
(39)如(36)或(37)中所陳述之壓模，其中該等次波長結構體之該等安置間距P在行方向上相對於彼此獨立地改變。
(40)如(36)或(37)中所陳述之壓模，其中在行方向上鄰近之次波長結構體形成一區塊，且其中該等次波長結構體之安置間距P以區塊單元在行方向上改變。
實例
雖然將使用實例描述本發明，但本發明不限於此等實例。
軌跡間距與散射光之間的關係
經由RCWA(嚴密耦合波分析)模擬來檢查軌跡間距與散 射光之間的關係。
測試實例1-1
假設一光學元件在其一表面上具有複數個次波長結構體，在光係自點光源施加至該光學元件之情況下，經由模擬獲得散射光之強度分佈。
模擬條件如下。
次波長結構體配置：正方形網格
軌跡方向安置間距P1：250nm
軌跡間距Tp：200nm
次波長結構體之底部表面形狀：橢圓形狀
次波長結構體之高度：200nm
結構體形狀：抛物線形狀(鐘形)
偏光：無偏光
折射率：1.5
測試實例1-2
除軌跡間距Tp為250nm外，測試實例1-2與測試實例1-1相同，且經由模擬獲得散射光之強度分佈。
圖18A為說明測試實例1-1之模擬結果的圖。圖18B為說明測試實例1-2之模擬結果的圖。在圖18A及圖18B中，展示了在縱向軸線及橫向軸線(X軸、Y軸)：NA=±1.5之範圍中的散射光之強度分佈，且將具有高強度之位置顯示為亮的(白色)。在圖18A及圖18B之中心中所展示之具有散射光之高強度的部分展示入射光(零階光)之強度。
可自上述模擬結果看出以下內容。
在測試實例1-1中，散射光變得遠離光軸，且因此，與測試實例1-2中所採用之光學元件相比，在測試實例1-1中所採用之光學元件中，散射光之強度傾向於在NA<0.8範圍中減小。因此，在測試實例1-1之光學元件中，所擷取影像中之影像雜訊(亮線雜訊)可減少。
在測試實例1-2中，散射光存在於光軸周圍，且因此，散射光之強度傾向於在NA<0.8之範圍中增加。因此，在測試實例1-2之光學元件中，影像雜訊(亮線雜訊)出現在所擷取影像中。
如上，自減少影像雜訊之出現之觀點而言，軌跡間距(軌跡間方向上之安置間距)Tp較佳為小的。
軌跡間距變化量與散射光之間的關係
經由RCWA(嚴密耦合波分析)模擬來檢查軌跡間距之變化量、次波長結構體之配置形式與散射光之間的關係。
測試實例2-1
假設一光學元件在其一表面上具有複數個次波長結構體，在光係自點光源施加至該光學元件之情況下，經由模擬獲得散射光之強度分佈。
模擬條件如下。
次波長結構體配置：正方形網格
軌跡方向安置間距P1：250nm
軌跡間距Tp之中心值：250nm
軌跡間距Tp變化量之最大值：32nm
次波長結構體之底部表面形狀：橢圓形狀
次波長結構體之高度：200nm
結構體形狀：抛物線形狀(鐘形)
偏光：無偏光
折射率：1.5
測試實例2-2
除軌跡間距Tp變化量之最大值為△Tp=8nm外，測試實例2-2與測試實例2-1相同，且經由模擬獲得散射光之強度分佈。
測試實例2-3
除軌跡間距Tp變化量之最大值為△Tp=8nm且軌跡為擺動的之外，測試實例2-3與測試實例2-1相同，且經由模擬獲得散射光之強度分佈。
圖19A及圖19B為說明測試實例2-1之模擬結果的圖。圖20A及圖20B為說明測試實例2-2之模擬結果的圖。圖21A及圖21B為說明測試實例2-3之模擬結果的圖。在圖19A、圖20A及圖21A中，展示在縱向軸線及橫向軸線(X軸、Y軸)：NA=±1.5之範圍中的散射光之強度分佈，且將具有高強度之位置展示為亮的(白色)。在圖19A、圖20A及圖21A之中心(光軸部分)中具有所展示之散射光之高強度的部分展示入射光(零階光)之強度。另外，測試實例2-1中之濁度接近經由實例量測獲得之濁度(對應於蛾眼之濁度)，且因此可判斷測試實例2-1至2-3之模擬中所採用之模型為適當的。
關於測試實例2-1至2-3，將條狀散射光之光量之總和ILb 與入射光之光量之總和ILa的比率((ILb/ILa)×100%)展示如下。
測試實例2-1：0.2%(散射光之強度之總和Ib與入射光之強度之總和Ia的比率(Ib/Ia)：1/500)
測試實例2-2：0.02%(散射光之強度之總和Ib與入射光之強度之總和Ia的比率(Ib/Ia)：1/5000)
測試實例2-3：0.001%(散射光之強度之總和Ib與入射光之強度之總和Ia的比率(Ib/Ia)：1/105)
可自上述模擬結果看出以下內容。
自測試實例2-1之模擬結果可看出：若軌跡間距Tp之變化量△Tp之最大值大，則亮線雜訊出現。
自測試實例2-2之模擬結果可看出：若軌跡間距Tp之變化量△Tp之最大值小，則可抑制亮線雜訊出現，且因此可藉由高度準確地控制軌跡間距之變化量來達成抑制亮線雜訊之出現之效應。
自測試實例2-3之模擬結果可看出：若軌跡間距Tp之變化量△Tp之最大值小且軌跡經由以非週期性頻率擺動而改變，則可進一步抑制亮線雜訊之出現。
自抑制亮線雜訊之出現之觀點而言，散射光之強度與入射光之強度的比率在較佳小於1/500、更佳等於或小於1/5000且最佳等於或小於1/105之範圍中。
如上，雖然已詳細地描述了本發明之實施例，但本發明不限於上述實例，而是可基於本發明之技術精神具有各種修改。
舉例而言，根據本發明之實施例之光學元件不僅可適用於成像裝置，而且可適用於顯微鏡或曝光器件。
另外，例如，在實施例中已描述之組態、方法、程序、形狀、材料、數值及其類似者僅為實例，且可按需要使用不同於此之組態、方法、程序、形狀、材料及數值。
此外，可在不脫離本發明之精神的情況下將實施例中已描述之組態、方法、程序、形狀、材料、數值及其類似者在範疇內彼此組合。
雖然在上述實施例中已描述將本發明應用於成像裝置之實例，但本發明不限於該實例，且本發明可適用於一具有一光學元件之光學系統(該光學元件之一表面(一入射表面或一離開表面中之至少一者)具備複數個次波長結構體)，或具有該光學系統之光學裝置。舉例而言，本發明可適用於顯微鏡及曝光器件或其類似者。
此外，雖然已描述了將本發明應用於數位成像裝置之一實例，但本發明可適用於一類比成像裝置。
本發明含有與2011年3月23日在日本專利局申請之日本優先權專利申請案JP 2011-064500中所揭示之標的相關之標的，該案之全部內容特此以引用方式併入。
熟習此項技術者應理解，取決於設計要求及其他因素，可存在各種修改、組合、子組合及更改，只要該等修改、組合、子組合及更改在附加之申請專利範圍或其均等物之範圍內便可。
1‧‧‧抗反射光學元件
2‧‧‧半透射鏡
3‧‧‧結構體
3a‧‧‧彎曲部分
4‧‧‧基層
5‧‧‧突起
11‧‧‧捲筒壓模
12‧‧‧結構體
13‧‧‧抗蝕劑層
14‧‧‧雷射光
15‧‧‧潛影
16‧‧‧轉印材料
17‧‧‧能量射線源
21‧‧‧雷射光源
22‧‧‧電光調變器(EOM)
23‧‧‧鏡
24‧‧‧光電二極體
25‧‧‧調變光學系統
26‧‧‧聚光透鏡
27‧‧‧聲光調變器(AOM)
28‧‧‧透鏡
29‧‧‧格式器
30‧‧‧驅動器
31‧‧‧鏡
32‧‧‧可移動光學桌
33‧‧‧擴束器
34‧‧‧接物鏡
35‧‧‧轉軸馬達
36‧‧‧轉台
37‧‧‧控制機構
100‧‧‧成像裝置
101‧‧‧外殼
102‧‧‧成像光學系統
111‧‧‧透鏡
112‧‧‧成像器件
113‧‧‧自動聚焦感測器
201‧‧‧成像裝置
202‧‧‧固態成像器件
203‧‧‧低通濾光片
204a‧‧‧紅外線截止濾光片
204b‧‧‧紅外線(IR)截止塗層
205‧‧‧馬達
206‧‧‧光闌片
207‧‧‧電光控制元件
301‧‧‧半透射鏡(光學元件)
302‧‧‧成像器件
303‧‧‧次波長結構體
a‧‧‧軌跡方向(行方向)
a1‧‧‧點
a2‧‧‧點
a3‧‧‧點
a4‧‧‧點
a5‧‧‧點
a6‧‧‧點
a7‧‧‧點
A‧‧‧擺動軌跡之幅度
A1‧‧‧成像區
A2‧‧‧成像區外之區
b‧‧‧軌跡間方向(行間方向)
B‧‧‧區塊(結構體群組)
C1、C2、...、C10‧‧‧結構體之中心位置
D‧‧‧區段
H1‧‧‧軌跡延伸方向上的結構體3之高度
H2‧‧‧行方向上的結構體3之高度
1‧‧‧光軸
L‧‧‧光/垂直於變化方向之直線
L1‧‧‧第一透鏡群組
L2‧‧‧第二透鏡群組
L3‧‧‧第三透鏡群組
L4‧‧‧第四透鏡群組
Ls‧‧‧散射光
L0‧‧‧來自對象之主光束
Lmin‧‧‧具有至抗反射光學元件1之最小入射角之光束
Lmax‧‧‧具有至抗反射光學元件1之最大入射角之光束
P‧‧‧參考間距
P1‧‧‧安置間距
P2‧‧‧安置間距
Pm‧‧‧平均安置間距
R‧‧‧箭頭
s‧‧‧散射方向
S1‧‧‧區段
S2‧‧‧區段
T‧‧‧擺動軌跡之週期/軌跡
Tp‧‧‧軌跡間距/次波長結構體之安置間距
Tpm‧‧‧平均軌跡間距
Tw‧‧‧擺動軌跡
Ti‧‧‧虛擬軌跡
Uc‧‧‧單位網格
X‧‧‧X軸
Y‧‧‧Y軸
Z‧‧‧Z軸
α‧‧‧結構體之中心位置
θ‧‧‧方向
△A‧‧‧結構體之中心位置α之變化寬度
△Tp‧‧‧軌跡間距之變化寬度
圖1A及圖1B為說明亮線雜訊之出現之原因的示意圖。
圖2為說明根據本發明之第一實施例之成像裝置之組態的實例的示意圖。
圖3A為說明根據本發明之第一實施例之抗反射光學元件之組態的實例的平面圖。圖3B為圖3A中所展示之抗反射光學元件之一部分的放大平面圖。圖3C為圖3B之軌跡的橫截面圖。
圖4A至圖4D為說明抗反射光學元件之疊層體之形狀實例的透視圖。
圖5A為藉由放大來說明圖2中所展示之成像光學系統之一部分的示意圖。圖5B為說明圖5A中所展示之成像光學系統之數值孔徑之定義的示意圖。
圖6A為當自光入射之側觀看圖5A中所展示之成像光學系統時的示意圖。圖6B為圖6A中所展示之成像光學系統之抗反射光學元件之一部分的放大圖。
圖7A為說明捲筒壓模之組態之實例的透視圖。圖7B為圖7A中所展示之捲筒壓模之一部分的放大平面圖。圖7C為圖7B之軌跡的橫截面圖。
圖8為說明捲筒壓模曝光器件之組態之實例的示意圖。
圖9A至圖9D為說明根據本發明之第一實施例之抗反射光學元件之製造方法的實例的程序圖。
圖10A至圖10C為說明根據本發明之第一實施例之抗反射光學元件之製造方法的實例的程序圖。
圖11A為說明根據本發明之第二實施例之抗反射光學元 件之組態的實例的平面圖。圖11B為圖11A中所展示之抗反射光學元件的放大平面圖。圖11C為圖11B之軌跡的橫截面圖。
圖12A為說明根據本發明之第三實施例之抗反射光學元件之組態的實例的平面圖。圖12B為圖12A中所展示之抗反射光學元件的放大平面圖。圖12C為圖12B之軌跡的橫截面圖。
圖13A為根據本發明之第四實施例之抗反射光學元件表面之一部分的放大平面圖。圖13B為說明虛擬軌跡之定義的示意圖。
圖14A為說明結構體之中心位置之變化寬度的示意圖。 圖14B為說明結構體之變化速率的示意圖。
圖15A及圖15B為說明結構體之安置形式之第一實例的示意圖。圖15C為說明結構體之安置形式之第二實例的示意圖。
圖16A為根據本發明之第五實施例之抗反射光學元件表面之一部分的放大平面圖。圖16B為說明結構體之安置間距之變化寬度的示意圖。
圖17為說明根據本發明之第六實施例之成像裝置之實例的示意圖。
圖18A為說明測試實例1-1之模擬結果的圖。圖18B為說明測試實例1-2之模擬結果的圖。
圖19A為說明測試實例2-1之模擬結果的圖。圖19B為說明為測試實例2-1之模擬結果之強度分佈的曲線圖。
圖20A為說明測試實例2-2之模擬結果的圖。圖20B為說明為測試實例2-2之模擬結果之強度分佈的曲線圖。
圖21A為說明測試實例2-3之模擬結果的圖。圖21B為說明為測試實例2-3之模擬結果之強度分佈的曲線圖。
1‧‧‧抗反射光學元件
100‧‧‧成像裝置
101‧‧‧外殼
102‧‧‧成像光學系統
111‧‧‧透鏡
112‧‧‧成像器件
113‧‧‧自動聚焦感測器
A1‧‧‧成像區
A2‧‧‧成像區外之區
L‧‧‧光

Claims (12)

  1. 一種光學系統，其包含：光學元件，其具有形成有複數個次波長結構體之表面；及成像器件，其具有經由該光學元件而受光的成像區；其中該光學元件之表面具有使入射光散射而產生散射光之一個或兩個或多於兩個之區段；上述複數個次波長結構體係以於上述光學元件之表面成複數行之方式排列；於上述區段，上述行之間距P係與參考間距P相比而變化；上述行之形狀為直線形狀或弧形形狀；上述複數個次波長結構體形成網格圖案；上述網格圖案為六邊形網格圖案、準六邊形網格圖案、正方形圖案及準正方形圖案中之至少一種；上述光學元件以反射之減少為目的之光之波長頻寬為可見光之波長頻寬；上述行之間距為250nm以下；上述行之間距之變動量小於32nm；且該散射光中，到達該成像區之分量之總和小於到達該成像區外之分量之總和。
  2. 如請求項1之光學系統，其中該散射光之強度分佈具有各向異性。
  3. 如請求項2之光學系統，其中該散射光之強度分佈視數值孔徑NA而不同。
  4. 如請求項3之光學系統，其中該散射光之強度分佈的每單位立體角之強度在數值孔徑NA0.8之範圍中小於在數值孔徑NA>0.8之範圍中。
  5. 如請求項1至4之任一項之光學系統，其中該成像區中的該散射光之強度分佈之最大值小於該成像區外之區域中的該散射光之強度分佈之最大值。
  6. 如請求項1至4之任一項之光學系統，其中該成像區具有兩組側邊彼此相對之一矩形形狀，且該等行之方向平行於該兩組側邊中之一組側邊之延伸方向。
  7. 如請求項6之光學系統，其中該兩組側邊包括彼此相對之一組短側邊及彼此相對之一組長側邊，且其中該等行之方向平行於該等長側邊之延伸方向。
  8. 如請求項7之光學系統，其中該次波長結構體為包含具有長軸及短軸之橢圓形狀的底部表面之錐體，且其中該底部表面之長軸之方向與該等行之方向一致。
  9. 一種成像裝置，其包含如請求項1至8之任一項之光學系統。
  10. 一種光學儀器，其包含如請求項1至8之任一項之光學系統。
  11. 一種光學元件，其包含：形成有複數個次波長結構體之表面；其中 上述表面具有使入射光散射而產生散射光之一個或兩個或多於兩個之區段；上述複數個次波長結構體係以於上述表面成複數行之方式配置；於上述區段，上述行之間距P係與參考間距P相比而變化；上述行之形狀為直線形狀或弧形形狀；上述複數個次波長結構體形成網格圖案；上述網格圖案為六邊形網格圖案、準六邊形網格圖案、正方形圖案及準正方形圖案中之至少一種；上述光學元件以反射之減少為目的之光之波長頻寬為可見光之波長頻寬；上述行之間距為250nm以下；上述行之間距之變動量小於32nm；且上述經散射之光之強度之總和係小於該入射光之強度之總和的1/500。
  12. 一種壓模，其用於製作如請求項11之光學元件。
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