WO2017050531A1 - Optisches system zur feldabbildung und/oder pupillenabbildung - Google Patents

Optisches system zur feldabbildung und/oder pupillenabbildung Download PDF

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WO2017050531A1
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optical system
lens group
diaphragm plane
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Holger Muenz
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Carl Zeiss Smt Gmbh
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    • G02B5/1814—Diffraction gratings structurally combined with one or more further optical elements, e.g. lenses, mirrors, prisms or other diffraction gratings

Definitions

  • the invention relates to an optical system for field imaging and / or pupil imaging, having an optical axis, an aperture plane and an image plane, with a lens system having three lens groups each having at least one lens along the optical axis between the diaphragm plane and the image plane are arranged spaced from each other, wherein the three lens groups comprise a first lens material and / or a second lens material different from the first lens material.
  • optical system is known from WO 2006/091 181 A1.
  • the optical system for optical imaging in particular field images and / or pupil images, used, which play an essential role in microscopy and in microlithography.
  • the optical properties of the microscopic or microlithographic systems depend primarily on the quality of the optical images with the existing optical system.
  • a typical optical system for optical images regularly has at least one optical element, which consists of at least one light-transmitting material.
  • This material has a refractive index which depends on the wavelength of the light incident on the optical element.
  • This wavelength dependence of the refractive index also called dispersion, leads to chromatic aberrations in refractive optical elements, for example in an optical lens, which has a characteristic focus position with respect to a specific wavelength.
  • the term chromatic aberration refers to optical aberrations that are due to the wavelength-dependent power of the lens.
  • the wavelength dependence of the focal position of an optical lens is due to the fact that light of different wavelengths or colors is refracted differently by the optical lens.
  • green and red color fringes which are referred to as lateral chromatic aberrations, appear in shots, with the image additionally appearing blurred, which is known as longitudinal chromatic aberration.
  • chromatic aberrations can be further divided into so-called primary and secondary aberrations. If an aberration relates only to the difference in imaging at two different wavelengths, this is a primary aberration, and aberrations related to more than two wavelengths are secondary aberrations.
  • achromats are used to achieve an identical focus position for different wavelengths.
  • the primary longitudinal chromatic aberration and the primary lateral chromatic aberration can be determined correct by this Achromat.
  • the focus of an intermediate wavelength deviates more or less from this focus position.
  • the secondary longitudinal chromatic aberration also referred to as the secondary spectrum
  • the secondary spectrum can be minimized today by apochromatic lenses, with a skillful choice of lens materials, especially those with anomali Teiidispersion must be taken.
  • Partial dispersion means the ratio of the differences between the refractive index of a lens material with respect to two different pairs of wavelengths, different lens materials having different partial dispersion characteristics.
  • this possibility does not exist in the UV range, in which very few optical materials are available.
  • US 5754340 it is therefore proposed to reduce the secondary spectrum by a combination of lenses of quartz glass and / or calcium fluoride with a diffractive optical element, which is a very expensive solution.
  • the document mentioned above discloses a lens system having three lens groups consisting of only two lens materials.
  • the lens system allows a sufficiently good correction of various aberrations, in particular the secondary chromatic aberration in the visible spectral range.
  • various aberrations in particular the secondary chromatic aberration in the visible spectral range.
  • only the image of the object here at infinity
  • the pupil image is color-corrected uncorrected.
  • Figure 1 of the above-mentioned document with a focal length of approximately 560 mm and an opening of 80 mm,
  • the image-side angles of incidence for wavelengths of 436 nm and 656 nm are around 10%.
  • DE 101 13 612 A1 discloses a partial objective for illuminating an image field, in particular in an illumination device of a microlithography projection exposure apparatus, wherein the partial objective consists of two lens groups which have one or two lens materials. This corrects the aberrations in field imaging and pupil imaging. From DE 101 13 612 A1, however, it can not be deduced that secondary aberrations of the two images can also be corrected by the partial objective disclosed therein.
  • the present invention is therefore based on the object, the above-mentioned optical system to the effect that it allows the best possible color correction in the optical images, the above-mentioned disadvantages can be eliminated.
  • the lens system is designed as a Fourier optic, which additionally has a further along the optical axis between the diaphragm plane and the image plane of the three lens groups spaced lens group having at least one lens, the first Lens material and / or the second lens material, wherein two of the four lens groups of the Fourier optics with respect to longitudinal chromatic aberration of the field image and / or the pupil image as a first and a second color sub-corrected lens group are formed, wherein two other of the four lens groups of the Fourier optics are formed as a first and a second color-overcorrected lens group, wherein the Fourier optics has an alternating sequence between each color sub-corrected and color-overcorrected lens group.
  • optical system according to the invention a Fourier optics for broadband applications in the UV range can be realized, in which, depending on the degree of requirement, the primary longitudinal chromatic aberration, the primary lateral chromatic aberration and the secondary longitudinal chromatic aberration for field imaging and pupil imaging can be corrected.
  • the optical system according to the invention also has the advantage that only two lens materials are used for the abovementioned color corrections, but with an additional advantage that, in addition to the primary chromatic aberrations for at least one of the two images, the secondary chromatic aberration can also be corrected.
  • Fourier optics is understood to mean an optical arrangement which images an infinite object into an image plane located at a finite distance and at the same time the entrance pupil to infinity.
  • a single lens which is referred to as a transformation lens, sufficient, with the entrance pupil and the image plane in the front and rear focal plane of the lens.
  • the Fourier optics used in the optical system according to the invention is able to completely correct the abovementioned aberrations for the two images.
  • the optical system according to the invention makes it possible to correct the two images for the secondary spectrum at least by a factor of 20 in comparison with a simple achromatic optical system known from the prior art.
  • the imaging quality for microscopy or for microlithography using the optical system according to the invention, for example as an illumination system can be substantially increased.
  • the overall system may also generate a certain chromatic aberration to compensate for the over- or under-correction of another subsystem, where the object and image planes need not necessarily be accessible outside the subsystem.
  • the first and / or the second color sub-corrected lens group in each case only one lens, preferably a positive lens with positive refractive power, on.
  • the advantage of this measure is that thereby the number of lenses of at least one lens group of the Fourier optics can be reduced to a minimum.
  • the cost of producing the optical system according to the invention is thus reduced.
  • a positive lens with positive refractive power is usually under corrected without special correction measures, so that a converging lens is optimally used as color sub-corrected lens group.
  • the first and / or the second color sub-corrected lens group may each have two lenses in combination, which may be cemented.
  • the first and / or the second color sub-corrected lens group each only one material, preferably the first or the second lens material, on.
  • This measure has the advantage that the number of lens materials for the production of the optical system according to the invention can also be reduced to a minimum. This is particularly advantageous with respect to the UV range, in which very few optical materials are available. This measure also has a reducing effect on the production costs and costs.
  • the first and / or the second color-overcorrected lens group in each case at least two lenses, preferably a positive-energy focusing lens and a negative-power diverging lens.
  • overcorrection of an optical image can thereby be achieved by combining a condenser lens with a diverging lens by arranging these two lenses accordingly.
  • the number of lenses for a farbüberkorrigATOR lens group can be two limit what due to the currently mature lens manufacturing technology can keep the manufacturing cost of the optical system according to the invention low.
  • the first and / or the second color-overcorrected lens group each have two materials, preferably the first Linsenmateriai and the second lens material, on.
  • the diverging lens has the higher dispersion.
  • the number of lens materials for the production of color-over-corrected lens groups can be limited to two, which is particularly advantageous in view of the very few optical materials that are available for the UV range.
  • the procurement of the lens materials for the production of both the undercolor and color overcorrected lens groups of the optical system according to the invention can be designed together, which additionally reduces the production cost of the optical system according to the invention from a business point of view.
  • the diaphragm plane and an image field have substantially the same size when an object and / or an exit pupil are at an infinite distance from the diaphragm plane.
  • the field and the pupil image can be reversed by reversing the Fourier optics by a normal to the optical axis.
  • the optical system according to the invention allows the user a Fourier optics with the particularly simple option that one of the two images, the field image or the pupil image, which is better corrected.
  • the optical system according to the invention is particularly easy to adapt to an application with finite object and / or exit pupil position. This is particularly advantageous since the scope of the invention As a result, the optical system can be significantly expanded to meet the diverse requirements of microscopy and microlithography.
  • the first farbunterkorrig investigating lens group is seen from the diaphragm plane in front of the second color sub-corrected lens group and before the first and the second color-overcorrected lens groups, wherein preferably the first farbunterkorrigêt lens group is formed as plano-convex converging lens with positive refractive power, the one has the diaphragm plane facing convex surface, wherein further preferably, the second color sub-corrected lens group is formed as a biconvex convex lens with positive refractive power.
  • the first color-overcorrected lens group is seen from the diaphragm plane before the second color-overcorrected lens group, wherein preferably the first color-overcorrected lens group seen from the diaphragm plane followed a plano-concave diverging lens with a facing away from the diaphragm plane concave surface, a biconvex converging lens and a biconcave diverging lens, the convex conical lens having the biconcave diverging lens being spaced along the optical axis spaced from the plano-concave diverging lens, and more preferably the second color-overcorrecting lens group being a plano-convex converging lens with a convex surface facing away from the diaphragm plane, as viewed from the diaphragm plane and a plano-concave diverging lens joined thereto along the optical axis and having a concave surface facing the diaphragm plane.
  • At least one color-over-corrected lens group of the Fourier optical system of the optical system according to the invention can be formed by two lenses, which keeps the design and production costs of the optical system according to the invention low. Furthermore, the number of materials used for the production of the two color-overcorrected lens groups can hereby be limited to two, which is advantageous for applications in the UV range in which very few optical materials are available.
  • the first color-overcorrected lens group is seen from the diaphragm plane before the second color-overcorrected lens group and before the first and the second color sub-corrected lens groups, preferably wherein the first color-over-corrected lens group seen from the diaphragm plane following a plano-concave diverging lens with one of the concave surface facing away from the diaphragm plane and a plano-convex converging lens with this along the optical axis having a convex surface facing the diaphragm plane, wherein further preferably the second color-overcorrected lens group seen from the diaphragm plane followed by a biconcave diverging lens, a biconvex converging lens and a plano-concave diverging lens with a the concave lens facing concave surface, wherein the biconvex converging lens with the biconcave diverging lens along the optical axis of the pla nkonkave diverging lens are
  • At least one color-overcorrected lens group of the Fourier optical system of the optical system according to the invention can be formed by two lenses, so that the production of the optical system according to the invention can be made more cost-effective. Further, the number of materials used to make the two color-overcorrected lens groups can be limited to two, which is advantageous for UV applications where very few optical materials are available.
  • the first color-coded lens group is arranged in front of the second color-sub-corrected lens group, preferably the first color-corrected lens group is designed as a biconvex positive-power focusing lens, more preferably the second color-corrected lens group is plano-convex Compression lens is formed with a positive refractive power having a diaphragm plane facing the convex surface.
  • the Fourier optic silicon dioxide and / or calcium fluoride are preferably used.
  • the use of these materials is particularly advantageous because they allow a Fourier optics, in particular for the UV range with the appropriate wavelengths.
  • the Fourier optical system has at least one further optical element, for example a deflection mirror and / or a beam splitter.
  • the optical system according to the invention has the advantage with this measure that its field of application can be substantially extended thereby.
  • the illumination beam path can be deflected by 90 ° with the aid of a deflecting mirror.
  • Other optical elements that allow further applications can also be used due to a sufficiently large distance between the above-mentioned lens groups of Fourier optics.
  • FIG. 1 shows a lens section of a first embodiment of an optical system according to the invention
  • FIG. 2 shows a lens section of a second embodiment of an optical system according to the invention
  • Fig. 3 is a table showing the system data of the optical system in Fig. 1;
  • Fig. 4 is a table showing the system data of the optical system in Fig. 2;
  • FIG. 5 shows a table with color corrections by the optical system in FIG. 2.
  • the optical system 10 has a lens system 1 1, which has a Fourier optics 12, the four lens groups 14 a, b, c, d, wherein the lens groups 14 a, b, c, d are arranged rotationally symmetrical about an optical axis 16.
  • a lens material calcium fluoride and quartz glass or silicon dioxide are used in this embodiment. Calcium fluoride has a refractive index of 1.5014 at a working wavelength of 193.3 nm, while silicon dioxide has a refractive index of 1.5603 at the same operating wavelength.
  • the Fourier optics 12 has an aperture plane 18, which has an aperture plane. knife of 5 mm.
  • the Fourier optical system 12 further has an image plane 20, wherein the four lens groups 14a, b, c, d are arranged rotationally symmetrically about the optical axis 16 between the diaphragm plane 18 and the image plane 20.
  • the Fourier optical system 12 has a characteristic focal length of 100 mm for a working wavelength of 190-250 nm.
  • the term 'geometric diameter' is to be understood as the geometric spot diameter neglecting the diffraction.
  • the image field 20a and the diaphragm plane 18 have the same size.
  • the aperture plane 18 is also imaged by the lens groups 14a, b, c, d, having an exit pupil located at an infinite distance beyond the aperture plane 18 (not shown).
  • the system data in particular the radii of curvature, distances between adjacent areas and the lens materials for the individual optical elements of the optical system 10 in FIG. 1, are summarized in the table in FIG.
  • the Fourier optics 12 has seen from the diaphragm plane 18, the first lens group 14a, which is formed as a plano-convex converging lens 22 with positive refractive power.
  • the first lens group 14a has a convex surface 22a facing the diaphragm plane 18 and an approximately facing away from the diaphragm plane 18 planar surface 22b, wherein the convex surface 22a has a radius of curvature of 17.2 mm.
  • the plano-convex converging lens 22 has quartz glass as the lens material, wherein it is arranged rotationally symmetrically around the optical axis 16 at a distance of 52.5 mm from the diaphragm plane 18.
  • the Fourier optical system 12 has, viewed from the diaphragm plane 18, the second lens group 14b after the first lens group 14a, the plano-concave diverging lens 24 having a plane 24a facing the diaphragm plane 18 and one of the diaphragm plane 18 viewed from the diaphragm plane 18 facing away from concave surface 24 b, a biconvex converging lens 26 and a biconcave diverging lens 28, wherein the biconvex converging lens 26 with the biconcave diverging lens 28 along the optical axis 16 from the plano-concave diverging lens 24 are spaced or cemented together.
  • the approximately plano-concave diverging lens 24 has a refractive power of -50 dpt, with its concave surface 24a having a radius of curvature of 8.9 mm.
  • the plano-concave diverging lens 24 furthermore has quartz glass as the lens material, wherein it is arranged rotationally symmetrically around the optical axis 16.
  • the biconvex converging lens 26 has a convex surface 26a facing the diaphragm plane 18 and a convex surface 26b facing away from the diaphragm plane 18.
  • the biconvex converging lens 26 CaF 2 As a lens material, the biconvex converging lens 26 CaF 2 , wherein it is arranged rotationally symmetrical about the optical axis 16.
  • the biconcave diverging lens 28 which is joined rotationally symmetrically about the optical axis 16 with the convex conical lens 26, has a concave surface 28a facing the diaphragm plane 18 and a concave surface 28b facing away from the diaphragm plane 18, the convex surface 26b being connected to the concave surface 28a.
  • the biconcave diverging lens 28 has quartz glass.
  • the biconvex converging lens 30 has a convex surface 30a facing the diaphragm plane 18 and a convex surface 30b facing away from the diaphragm plane 18.
  • the biconvex converging lens 30 has quartz glass as the lens material, wherein it is arranged rotationally symmetrically about the optical axis 16.
  • the Fourier optical system 12 has, viewed from the diaphragm plane 18, the fourth lens group 14d, which, as seen from the diaphragm plane 18, has a plano-convex converging lens 32 and a plano-concave diffusing lens 34 joined thereto along the optical axis 16.
  • the converging lens 32 has a convex surface 32a facing the diaphragm plane 18 and a convex surface 32b facing away from the diaphragm plane 18.
  • the diverging lens 34 has a concave surface 34a facing the diaphragm plane and a concave surface 34b facing away from the diaphragm plane 18, the convex surface 32a being connected to the concave surface 34a.
  • the plano-convex lens 32 has CaF 2 .
  • the plano-concave diverging lens 34 has quartz glass, wherein the lens 34 is arranged rotationally symmetrical about the optical axis 16.
  • the first and the third lens group 14a, c of the Fourier optical system 12 are formed as color-corrected lens groups with respect to the color longitudinal error of the field image, while the second and the fourth lens group 14b, d of the Fourier optics 12 as color overcorrected lens groups with respect formed on the color longitudinal error in the field image.
  • the Fourier optics 12 of this embodiment can be used for the wavelength range between 190 and 250 nm, whereby the primary color longitudinal error, the primary color lateral aberration and the secondary longitudinal chromatic aberration are corrected in the field image and in the pupil image, the field image correcting better than the pupil image becomes.
  • the two pixels 21 on the image plane 20 each have a geometric diameter of ⁇ 0.2 pm, which indicates that the aforementioned chromatic aberrations for the field imaging by the Fourier optics 12 can be largely corrected.
  • FIG. 2 the lens section of a second exemplary embodiment of an optical system 10 according to the invention of FIG. 1 is shown, which has a lens system 37 which has a Fourier optical system 36, with an aperture plane 38 and an image plane 40.
  • Optics 36 further comprise four lens groups 42a, b, c, d, wherein the four lens groups 42a, b, c, d are formed by mirroring the four lens groups 14a, b, c, d of FIG. 1 about one to the optical axis 16 (Fig. 1) vertical plane 44 result.
  • the four lens groups 42a, b, c, d in Fig. 2 are rotationally symmetrical about an optical axis 46, wherein the mirroring about the middle plane 44 (Fig.
  • the first and third lens groups 42a, c seen from the diaphragm plane 38 are respectively formed as color-overcorrected lens groups with respect to the longitudinal chromatic aberration of the pupil image, while the second and fourth lens groups 42b, d viewed from the diaphragm plane 38 are respectively color-corrected lens groups with respect to the longitudinal chromatic aberration are formed in the pupil image.
  • an object (not shown) at infinity, which is imaged by the lens groups 42a, b, c, d in the image plane 40 onto an image field 50, is also located in this exemplary embodiment.
  • the diaphragm plane 38 is imaged by the lens groups 42a, b, c, d onto an exit pupil (not shown), with the diaphragm plane 38 and the image field 50 having the same size.
  • the exit pupil is in this embodiment at an infinite distance behind the diaphragm plane 40th
  • the system data in particular the radii of curvature, distances between adjacent areas and the lens materials for the individual optical elements of the optical system 10 in FIG. 2, are summarized in the table in FIG. 4.
  • the first lens group 42a viewed from the diaphragm plane 38 has, viewed from the diaphragm plane 38, a plano-concave diverging lens 54 of identical design to the plano-concave diverging lens 34 and a plano-convex converging lens 56 of identical design to the plano-convex converging lens 32, the condenser lens 56 having the diverging lens 54 along the optical axis 46 is joined together.
  • the diverging lens 54 has a surface 54a facing the diaphragm plane 38 and a concave surface 54b facing away from the diaphragm plane 38.
  • the converging lens 56 has a convex surface 56a facing towards the diaphragm plane 38 and a surface 56b facing away from the diaphragm plane 38, wherein the convex lens Surface 56a is connected to the concave surface 54a.
  • the plano-concave diverging lens 54 is arranged rotationally symmetrically about the optical axis 46, wherein the plano-convex converging lens 56 is also arranged rotationally symmetrical about the optical axis 46.
  • the second lens group 42b viewed from the diaphragm plane 38, has a biconvex condenser lens 58 of identical construction to the biconvex convex lens 30 positive refractive power.
  • the convex conical lens 58 has a convex surface 58 a facing the diaphragm plane 38, which corresponds to the convex surface 30 b of the convex conical lens 30.
  • the convex conical lens 58 has a convex surface 58b which faces away from the diaphragm plane 38 and corresponds to the convex surface 30a of the convex conical lens 30.
  • the biconvex converging lens 58 is arranged rotationally symmetrically about the optical axis 46.
  • the third lens group 42c viewed from the diaphragm plane 38 has a biconcave diverging lens 60 which is identical in construction to the biconcave diverging lens 28, a biconvex converging lens 62 of identical construction to the biconvex converging lens 26, and a plano-concave diverging lens 64 of identical design to the plano-concave diverging lens 24.
  • the biconcave dispersing lens 60 is joined to the biconvex focusing lens 62 along the optical axis 46 spaced from the plano-concave diverging lens 64.
  • the biconcave diverging lens 60 is arranged rotationally symmetrically about the optical axis 46 and has a concave surface 60a facing the diaphragm plane 38 and a concave surface 60b facing away from the diaphragm plane 38, the concave surface 60a of the concave surface 28b and the concave surface 60b of the concave surface 60b Surface 28a correspond.
  • the biconvex converging lens 62 is arranged rotationally symmetrically about the optical axis 46 and has a convex surface 62a facing the diaphragm plane 38 and a convex surface 62b facing away from the diaphragm plane 38, wherein the convex surface 62a of the convex surface 26b and the convex surface 62b of the convex surface 62b Surface 26a correspond.
  • the plano-concave diverging lens 64 is arranged rotationally symmetrically about the optical axis 46 and has a concave surface 64a facing the diaphragm plane 38, which corresponds to the concave surface 24a.
  • the fourth lens group 42d as seen from the diaphragm plane 38, has a plano-convex converging lens 66 of positive refractive power which has a planar plane 66a facing the diaphragm plane 38 and a convex surface 66b facing away from the diaphragm plane 38.
  • the plano-convex converging lens 66 is arranged rotationally symmetrically about the optical axis 46.
  • FIG. 5 shows a table in which the color corrections achievable with the optical system 10 shown in FIG. 2 are shown. The color corrections are given in terms of the light wavelengths 190 nm, 210 nm and 250 nm for both field imaging and pupil imaging.
  • the shift of the focal position in the image on the optical axis for these wavelengths is in the range of-2.3 ⁇ m to 1.1 ⁇
  • the positive / negative sign of a shift from the image plane away / corresponds to the image plane.
  • the shift of the focus position in the image at the edge of the field is in the field mapping in the range of -0.5 ⁇ to 1, 7 ⁇ .
  • the lateral color aberrations in the image in the range of -36.4 nm to 18.9 nm, in which case the positive / negative sign corresponds to the vertical direction of the pixel shift up / down.
  • the focus position on the object side on the optical axis is shifted in the range from -2.3 m to 1.1 pm.
  • the shift of the focus position on the object side at the pupil edge is in the pupil imaging in the range of -0.6 ⁇ to 1, 5 pm.
  • the lateral color aberrations are on the object side in the range of -36.9 nm to 20.8 nm, in which case the positive / negative sign corresponds to the vertical direction of the pixel shift up / down.
  • the primary chromatic aberration of a single lens made of quartz glass with a focal length of 100 mm is 1 1.2 mm.
  • the secondary chromatic aberration of a simple quartz glass and CaF 2 achromat with a focal length of 100 mm is 255 pm.
  • the field image in FIG. 1 corresponds to the pupil image in FIG. 2, while the pupil image in FIG. 1 corresponds to the field image in FIG. 2.
  • the Fourier optics 36 can be used for the wavelength range between 190 and 250 nm, whereby the primary longitudinal chromatic aberration, the primary lateral chromatic aberration and the secondary chromatic aberration Color errors in the pupil image and in the field image can be corrected, the pupil image being corrected better than the field image.
  • the pencils of rays shown in FIG. 2 are focused on a plurality of pixels 52 in the image plane 40, the pixels 52 each having a geometric diameter of ⁇ 0.2 ⁇ m. That is, the above-mentioned chromatic aberrations for pupil imaging by the Fourier optics 36 can be largely corrected.

Abstract

Ein optisches System (10) zur Feldabbildung und/oder Pupillenabbildung weist eine optische Achse (16; 46), eine Blendenebene (18; 38) und eine Bildebene (20; 40)auf. Das optische System weist ein Linsensystem (11; 37) auf, das drei Linsengruppen (14a,b,c; 42a,b,c) mit jeweils zumindest einer Linse aufweist, die entlang der optischen Achse (16; 46) zwischen der Blendenebene (18; 38) und der Bildebene (20; 40) voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die drei Linsengruppen (14a,b,c; 42a,b,c) ein erstes Linsenmaterial und/oder ein vom ersten Linsenmaterial verschiedenes zweites Linsenmaterial aufweisen. Das Linsensystem (11; 37) ist ferner als Fourier-Optik (12; 36) ausgebildet ist, die zusätzlich eine weitere entlang der optischen Achse (16; 46) zwischen der Blendenebene (18; 38) und der Bildebene (20; 40) von den drei Linsengruppen (14a,b,c; 42a,b,c) beabstandet angeordnete Linsengruppe (14d; 42d) mit zumindest einer Linse aufweist, die das erste Linsenmaterial und/oder das zweite Linsenmaterial aufweist, wobei zwei der vier Linsengruppen (14a,c; 42b,d) der Fourier-Optik (12; 36) in Bezug auf Farblängsfehler der Feldabbildung und/oder der Pupillenabbildung als eine erste und eine zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe ausgebildet sind, wobei zwei andere der vier Linsengruppen (14b,d; 42a,c) der Fourier-Optik (12; 36) als eine erste und eine zweite farbüberkorrigierte Linsengruppe ausgebildet sind, wobei die Fourier-Optik (12; 36) eine alternierende Abfolge zwischen jeweils farbunterkorrigierter und farbüberkorrigierter Linsengruppe aufweist.

Description

Optisches System zur Feldabbildung und/oder Pupillenabbildung
[0001] Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2015 218 328.9, eingereicht am 24. September 2015, in Anspruch, deren gesamter Inhalt durch unmittelbare Bezugnahme in die Beschreibung der vorliegenden Anmeldung aufgenommen ist.
[0002] Die Erfindung betrifft ein optisches System zur Feldabbildung und/oder Pupillenabbildung, mit einer optischen Achse, einer Blendenebene und einer Bildebene, mit einem Linsensystem, das drei Linsengruppen mit jeweils zumindest einer Linse aufweist, die entlang der optischen Achse zwischen der Blendenebene und der Bildebene voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die drei Linsengruppen ein erstes Linsenmaterial und/oder ein vom ersten Linsenmaterial verschiedenes zweites Linsenmaterial aufweisen.
[0003] Ein solches optisches System ist aus WO 2006/091 181 A1 bekannt. [0004] Beispielsweise wird das optisches System für optische Abbildungen, insbesondere Feldabbildungen und/oder Pupillenabbildungen, eingesetzt, die in der Mikroskopie und in der Mikrolithographie eine wesentliche Rolle spielen. Die optischen Eigenschaften der mikroskopischen bzw. mikrolithografischen Anlagen hängen primär von der Qualität der optischen Abbildungen mit dem dort vorhandenen optischen System ab.
[0005] Ein typisches optisches System für optische Abbildungen weist regelmäßig zumindest ein optisches Element auf, das aus zumindest einem lichtdurchlassenden Material besteht. Dieses Material weist einen Brechungsindex auf, der von der Wellenlänge des auf das optische Element einfallenden Lichtes abhängt. Diese Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindex, auch Dispersion genannt, führt zu chromatischen Aberrationen in refraktiven optischen Elementen, beispielsweise in einer optischen Linse, die eine charakteristische Fokuslage bezüglich einer bestimmten Wellenlänge aufweist. Unter dem Begriff chromatische Aberration versteht man optische Abbildungsfehler, die auf die wellenlängenabhängige Brechkraft der Linse zurückzuführen sind. Die Wellenlängenabhängigkeit der Fokuslage einer optischen Linse kommt dadurch zustande, dass Licht unterschiedlicher Wellenlängen oder Farben durch die optische Linse verschieden stark gebrochen wird. In der Fotografie entstehen in Aufnahmen besonders an Hell-Dunkel-Übergängen grüne und rote Farbsäume, die als Farbquerfehler bezeichnet werden, wobei das Bild zusätzlich unscharf wirkt, was als Farblängsfehler bekannt ist.
[0006] Diese chromatischen Abbildungsfehler lassen sich in sogenannte primäre und sekundäre Abbildungsfehler weitergliedern. Wenn sich ein Abbildungsfehler nur auf die Unterschiede der Abbildung bei zwei unterschiedlichen Wellenlängen bezieht, handelt es sich dabei um einen primären Abbildungsfehler, während es sich bei Abbildungsfehlern, die sich auf mehr als zwei Wellenlängen beziehen, um sekundäre Abbildungsfehler handelt.
[0007] Um chromatischen Abbildungsfehlern entgegenzuwirken, werden Achromaten verwendet, um eine identische Fokuslage für verschiedene Wellenlängen zu erreichen. Mit einem einfachen Achromaten aus zwei verschiedenen Materialien ist es im Allgemeinen jedoch nur möglich, eine identische Fokuslage für zwei Wellenlängen zu erreichen. Dabei lassen sich der primäre Farblängsfehler und der primäre Farbquerfehler durch diesen Achromaten korrigieren. Allerdings weicht der Fokus einer dazwischenliegenden Wellenlänge in Abhängigkeit von den Dispersionseigenschaften der verwendeten Materialien mehr oder weniger von dieser Fokuslage ab. Bei besonders hohen Anforderungen in der Mikroskopie bzw. Mikrolithographie muss insbesondere auch der sekundäre Farblängsfehler (auch als sekundäres Spektrum bezeichnet) korrigiert werden.
[0008] Das sekundäre Spektrum lässt sich heutzutage durch apochromatische Linsen minimieren, wobei eine geschickte Wahl der Linsenmaterialien, insbesondere solcher mit anomaler Teiidispersion, getroffen werden muss. Unter Teildispersion versteht man das Verhältnis der Differenzen zwischen dem Brechungsindex eines Linsenmaterials bzgl. zweier verschiedener Wellenlängenpaare, wobei verschiedene Linsenmaterialien unterschiedliche Teildispersionscharakteristika aufweisen. Diese Möglichkeit besteht aber im UV-Bereich, in dem nur sehr wenige Optikmaterialien verfügbar sind, nicht. In US 5754340 wird deshalb vorgeschlagen, das sekundäre Spektrum durch eine Kombination von Linsen aus Quarzglas und/oder Kalziumfluorid mit einem diffraktiven optischen Element zu reduzieren, was eine sehr aufwendige Lösung darstellt.
[0009] Aus der Literatur ist bekannt, dass das sekundäre Spektrum auch bei Verwendung von nur zwei Linsenmaterialien korrigiert werden kann, wenn die Designparameter des Systems entsprechend gewählt werden. Die Veröffentlichung von C. G.
Wynne,„A comprehensive first-order theory of chromatic aberration. Secondary spectrum correction without special glasses", Optica Acta: International Journal of Optics, 25 (1978), Seiten 627-636 stellt hierfür ein Beispiel dar.
[0010] Das eingangs genannte Dokument offenbart ein Linsensystem, das drei Linsengruppen aufweist, die aus nur zwei Linsenmaterialien bestehen. Das Linsensystem ermöglicht eine hinreichend gute Korrektur verschiedener Aberrationen, insbesondere des sekundären Farblängsfehlers im sichtbaren Spektralbereich. Allerdings wird hier, wie bei vielen Anwendungen üblich und ausreichend, nur die Abbildung vom Objekt (hier im Unendlichen) in die Bildebene gut korrigiert, wohingegen die Pupillenabbildung farblich unkorrigiert ist. Für das in der Abbildung 1 des eingangs genannten Dokumentes gezeigte System mit einer Brennweite von ca. 560 mm und einer Öffnung von 80 mm unterschei- den sich beispielsweise bei einem Feldwinkel von 1 ° und einer Bildhöhe von 9,5 mm die bildseitigen Einfallswinkel für Wellenlängen von 436 nm und 656 nm um rund 10%.
[0011] DE 101 13 612 A1 offenbart ein Teilobjektiv zur Beleuchtung eines Bildfeldes, insbesondere in einer Beleuchtungseinrichtung einer Mikrolithographie- Projektionsbelichtungsanlage, wobei das Teilobjektiv aus zwei Linsengruppen besteht, die ein oder zwei Linsenmaterialien aufweisen. Dadurch werden die Aberrationen in der Feldabbildung und in der Pupillenabbildung korrigiert. Aus DE 101 13 612 A1 ist jedoch nicht zu entnehmen, dass sekundäre Aberrationen der beiden Abbildungen durch das dort offenbarte Teilobjektiv ebenfalls korrigiert werden können.
[0012] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte optische System dahingehend weiterzuentwickeln, dass es eine möglichst gute Farbkorrektur in den optischen Abbildungen ermöglicht, wobei vorstehend genannte Nachteile beseitigt werden können.
[0013] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Linsensystem als Fourier-Optik ausgebildet ist, die zusätzlich eine weitere entlang der optischen Achse zwischen der Blendenebene und der Bildebene von den drei Linsengruppen beabstandet angeordnete Linsengruppe mit zumindest einer Linse aufweist, die das erste Linsenmaterial und/oder das zweite Linsenmaterial aufweist, wobei zwei der vier Linsengruppen der Fourier-Optik in Bezug auf Farblängsfehler der Feldabbildung und/oder der Pupillenabbildung als eine erste und eine zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe ausgebildet sind, wobei zwei andere der vier Linsengruppen der Fourier-Optik als eine erste und eine zweite farbüberkorrigierte Linsengruppe ausgebildet sind, wobei die Fourier-Optik eine alternierende Abfolge zwischen jeweils farbunterkorrigierter und farbüberkorrigierter Linsengruppe aufweist.
[0014] Mit dem erfindungsgemäßen optischen System lässt sich eine Fourier- Optik für breitbandige Anwendungen im UV-Bereich realisieren, bei der je nach Anforderungsgrad der primäre Farblängsfehler, der primäre Farbquerfehler und der sekundäre Farblängsfehler für die Feldabbildung und die Pupillenabbildung korrigiert werden können. Das erfindungsgemäße optische System weist ferner den Vorteil auf, dass für die oben genannten Farbkorrekturen nur zwei Linsenmaterialien verwendet werden, jedoch mit einem zusätzlichen Vorteil, dass neben den primären Farbfehlern für mindestens eine der beiden Abbildungen auch der sekundäre Farbfehler korrigiert werden kann.
[0015] Unter dem Begriff Fourier-Optik wird eine optische Anordnung verstanden, die ein im Unendlichen liegendes Objekt in eine in einer endlichen Entfernung befindliche Bildebene und gleichzeitig die Eintrittspupille nach unendlich abbildet. Hierfür ist im einfachsten Fall eine einzelne Linse, die als Transformationslinse bezeichnet wird, ausreichend, wobei die Eintrittspupille und die Bildebene in der vorderen bzw. hinteren Brennebene der Linse liegen.
[0016] In US 2, 698, 555 wird relativ allgemein gezeigt, wie das sekundäre Spektrum durch Kombination einer farbüber- mit einer davon beabstandeten farbunterkor- rigierten Gruppe korrigiert werden kann, wobei die unterkorrigierte Gruppe vorzugsweise den Großteil der Gesamtbrechkraft des Systems trägt.
[0017] Die im erfindungsgemäßen optischen System verwendete Fourier-Optik ist in der Lage, die oben genannten Aberrationen für die beiden Abbildungen vollständig zu korrigieren. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße optische System im Vergleich mit einem aus dem Stand der Technik bekannten optischen System aus einfachen Achromaten eine zumindest um einen Faktor 20 bessere Korrektur der beiden Abbildungen für das sekundäre Spektrum. Dadurch lässt sich die Abbildungsqualität für die Mikroskopie bzw. für die Mikrolithographie unter Verwendung des erfindungsgemäßen optischen Systems, beispielsweise als Beleuchtungssystem, wesentlich erhöhen.
[0018] Es ist außerdem möglich und kann für das Gesamtsystem von Vorteil sein, einen gewissen Farbfehler zu erzeugen, um die Über- oder Unterkorrektur eines anderen Teilsystems zu kompensieren, wobei die Objekt- und Bildebenen nicht zwangsläufig zugänglich außerhalb des Teilsystems liegen müssen. [0019] In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die erste und/oder die zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe jeweils nur eine Linse, vorzugsweise eine Sammellinse mit positiver Brechkraft, auf.
[0020] Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass dadurch die Anzahl der Linsen von zumindest einer Linsengruppe der Fourier-Optik auf ein Mindestmaß reduziert werden kann. Der Aufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen optischen Systems wird mithin reduziert. Eine Sammellinse mit positiver Brechkraft ist ohne spezielle Korrektionsmaßnahmen üblicherweise unterkorrigiert, so dass eine Sammellinse als farbunterkorrigierte Linsengruppe optimal einzusetzen ist. Alternativ oder zusätzlich kann die erste und/oder die zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe jeweils zwei Linsen in Kombination aufweisen, die verkittet sein können.
[0021] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die erste und/oder die zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe jeweils nur ein Material, vorzugsweise das erste oder das zweite Linsenmaterial, auf.
[0022] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Anzahl der Linsenmaterialien zur Herstellung des erfindungsgemäßen optischen Systems ebenfalls auf ein Mindestmaß reduziert werden kann. Dies ist insbesondere vorteilhaft in Bezug auf den UV-Bereich, in dem nur sehr wenige Optikmaterialien verfügbar sind. Diese Maßnahme wirkt sich ferner reduzierend auf den Herstellungsaufwand sowie -kosten aus.
[0023] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die erste und/oder die zweite farbüberkorrigierte Linsengruppe jeweils zumindest zwei Linsen, vorzugsweise eine Sammellinse mit positiver Brechkraft und eine Zerstreuungslinse mit negativer Brechkraft, auf.
[0024] Vorteilhafterweise lässt sich eine Überkorrektur einer optischen Abbildung hierdurch mittels Kombinieren einer Sammellinse mit einer Zerstreuungslinse erreichen, indem diese beiden Linsen entsprechend angeordnet sind. Durch diese Maßnahme lässt sich die Anzahl der Linsen für eine farbüberkorrigierte Linsengruppe auf zwei begrenzen, was aufgrund der gegenwärtig ausgereiften Linsenherstellungstechnik den Herstellungsaufwand für das erfindungsgemäße optische System niedrig halten kann.
[0025] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die erste und/oder die zweite farbüberkorrigierte Linsengruppe jeweils zwei Materialien, vorzugsweise das erste Linsenmateriai und das zweite Linsenmaterial, auf. Vorzugsweise weist die Zerstreuungslinse die höhere Dispersion auf.
[0026] Durch diese Maßnahme lässt sich die Anzahl der Linsenmaterialien für die Herstellung von farbüberkorrigierten Linsengruppen auf zwei beschränken, was angesichts der sehr wenigen Optikmaterialien, die für den UV-Bereich verfügbar sind, besonders vorteilhaft ist. Darüber hinaus lässt sich die Beschaffung der Linsenmaterialien für die Herstellung sowohl der farbunter- als auch der farbüberkorrigierten Linsengruppen des erfindungsgemäßen optischen Systems gemeinsam gestalten, was den Herstellungsaufwand des erfindungsgemäßen optischen Systems aus betriebswirtschaftlicher Sicht zusätzlich reduziert.
[0027] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen die Blendenebene und ein Bildfeld im Wesentlichen die gleiche Größe auf, wenn ein Objekt und/oder eine Austrittspupille sich in einem unendlichen Abstand von der Blendenebene befinden.
[0028] Vorteilhafterweise können mithilfe dieser Maßnahme die Feld- und die Pupillenabbildung durch Umdrehen der Fourier-Optik um eine Normale zur optischen Achse vertauscht werden. Dadurch ermöglicht das erfindungsgemäße optische System dem Benutzer eine Fourier-Optik mit der besonders einfachen Wahlmöglichkeit, dass eine der beiden Abbildungen, die Feldabbildung bzw. die Pupillenabbildung, die besser korrigierte ist.
[0029] Das erfindungsgemäße optische System ist dabei an eine Anwendung mit endlicher Objekt- und/oder Austrittspupillenlage besonders einfach anzupassen. Dies ist besonders vorteilhaft, da sich der Anwendungsbereich des erfindungsgemäßen optischen Systems dadurch wesentlich erweitern lässt, um den vielfältigen Anforderungen in der Mikroskopie bzw. in der Mikrolithographie gerecht zu werden.
[0030] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die erste farbunterkorrigierte Linsengruppe von der Blendenebene gesehen vor der zweiten farbunterkorrigierten Linsengruppe sowie vor der ersten und der zweiten farbüberkorrigierten Linsengruppen angeordnet, wobei vorzugsweise die erste farbunterkorrigierte Linsengruppe als plankonvexe Sammellinse mit positiver Brechkraft ausgebildet ist, die eine der Blendenebene zugewandte konvexe Fläche aufweist, wobei weiter vorzugsweise die zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe als bikonvexe Sammellinse mit positiver Brechkraft ausgebildet ist.
[0031] Mit dieser Maßnahme lassen sich zwei farbunterkorrigierte Linsengruppen realisieren, die jeweils nur eine Sammellinse aufweisen. Neben dem Vorteil, dass für die beiden farbunterkorrigierten Linsengruppen jeweils eine Sammellinse genügt, lässt sich hierfür auch die Materialwahl auf ein bestimmtes Linsenmaterial einschränken, womit sich ein niedriger Design- und Herstellungsaufwand des erfindungsgemäßen optischen Systems ergibt. Mit einer plankonvexen Sammellinse mit positiver Brechkraft als erste farbunterkorrigierte Linsengruppe nach der Blendenebene entlang der optischen Achse ist ferner die Möglichkeit geschaffen, dass Lichtstrahlen, insbesondere achsferne Lichtstrahlen, durch die erste farbunterkorrigierte Linsengruppe bereits hinreichend stark farbunter- korrigiert werden können.
[0032] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die erste farbüberkorrigierte Linsengruppe von der Blendenebene gesehen vor der zweiten farbüberkorrigierten Linsengruppe angeordnet, wobei vorzugsweise die erste farbüberkorrigierte Linsengruppe von der Blendenebene gesehen abfolgend eine plankonkave Zerstreuungslinse mit einer von der Blendenebene abgewandten konkaven Fläche, eine bikonvexe Sammellinse und eine bikonkave Zerstreuungslinse aufweist, wobei die bikonvexe Sammellinse mit der bikonkaven Zerstreuungslinse entlang der optischen Achse von der plankonkaven Zerstreuungslinse beabstandet zusammengefügt sind, wobei weiter vorzugsweise die zweite farbüberkorrigierte Linsengruppe von der Blendenebene gesehen abfolgend eine plankonvexe Sammellinse mit einer von der Blendenebene abgewandten konvexen Fläche und eine mit dieser entlang der optischen Achse zusammengefügte plankonkave Zerstreuungslinse mit einer der Blendenebene zugewandten konkaven Fläche aufweist.
[0033] Mit dieser Maßnahme lässt sich zumindest eine farbüberkorrigierte Linsengruppe der Fourier-Optik des erfindungsgemäßen optischen Systems durch zwei Linsen ausbilden, was den Design- und den Herstellungsaufwand des erfindungsgemäßen optischen Systems niedrig hält. Ferner kann die Anzahl der für die Herstellung der beiden farbüberkorrigierten Linsengruppen verwendeten Materialien hiermit auf zwei limitiert werden, was für Anwendungen im UV-Bereich, in dem nur sehr wenige Optikmaterialien verfügbar sind, vorteilhaft ist.
[0034] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die erste farbüberkorrigierte Linsengruppe von der Blendenebene gesehen vor der zweiten farbüberkorrigierten Linsengruppe sowie vor der ersten und der zweiten farbunterkorrigierten Linsengruppen angeordnet, wobei vorzugsweise die erste farbüberkorrigierte Linsengruppe von der Blendenebene gesehen abfolgend eine plankonkave Zerstreuungslinse mit einer von der Blendenebene abgewandten konkaven Fläche und eine mit dieser entlang der optischen Achse zusammengefügte plankonvexe Sammellinse mit einer der Blendenebene zugewandten konvexen Fläche aufweist, wobei weiter vorzugsweise die zweite farbüberkorrigierte Linsengruppe von der Blendenebene gesehen abfolgend eine bikonkave Zerstreuungslinse, eine bikonvexe Sammellinse und eine plankonkave Zerstreuungslinse mit einer der Blendenebene zugewandten konkaven Fläche aufweist, wobei die bikonvexe Sammellinse mit der bikonkaven Zerstreuungslinse entlang der optischen Achse von der plankonkaven Zerstreuungslinse beabstandet zusammengefügt sind.
[0035] Diese Maßnahme ist besonders vorteilhaft, da hiermit sich zumindest eine farbüberkorrigierte Linsengruppe der Fourier-Optik des erfindungsgemäßen optischen Systems durch zwei Linsen ausbilden lässt, so dass die Herstellung des erfindungsgemäßen optischen Systems weiter kostengünstig gestaltet werden kann. Ferner kann die Anzahl der für die Herstellung der beiden farbüberkorrigierten Linsengruppen verwendeten Materialien auf zwei beschränkt werden, was für Anwendungen im UV-Bereich, in dem nur sehr wenige Optikmaterialien verfügbar sind, vorteilhaft ist. [0036] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die erste farbunterkorri- gierte Linsengruppe von der Blendenebene gesehen vor der zweiten farbunterkorrigierten Linsengruppe angeordnet, wobei vorzugsweise die erste farbunterkorrigierte Linsengruppe als bikonvexe Sammellinse mit positiver Brechkraft ausgebildet ist, wobei weiter vorzugsweise die zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe als plankonvexe Sammellinse mit positiver Brechkraft ausgebildet ist, die eine der Blendenebene zugewandte konvexe Fläche aufweist.
[0037] Mit dieser Maßnahme lassen sich zwei farbunterkorrigierte Linsengruppen realisieren, die jeweils nur eine Sammellinse aufweisen. Die Materialwahl lässt sich auf ein bestimmtes Linsenmaterial einschränken, womit die Herstellung des erfindungsgemäßen optischen Systems weiter kostengünstig gestaltet werden kann.
[0038] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Fourier-Optik Siliziumdioxid und/oder Kalziumfluorid auf.
[0039] In Bezug auf das erfindungsgemäße optische System ist die Verwendung dieser Materialien besonders vorteilhaft, da sie eine Fourier-Optik insbesondere für den UV-Bereich mit den entsprechenden Wellenlängen ermöglichen.
[0040] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Fourier-Optik zumindest ein weiteres optisches Element, beispielsweise einen Umlenkspiegel und/oder einen Strahlteiler, auf.
[0041] Das erfindungsgemäße optische System hat mit dieser Maßnahme den Vorteil, dass sein Anwendungsbereich dadurch wesentlich erweitert werden kann. Insbesondere kann mit Hilfe eines Umlenkspiegels der Beleuchtungsstrahlengang um 90° abgelenkt werden. Alternativ ist es auch möglich, einen Teil des Beleuchtungslichtes für Messzwecke mit Hilfe eines Strahlteilers auszukoppeln. Weitere optische Elemente, die weitere Anwendungszwecke ermöglichen, lassen sich aufgrund eines hinreichend großen Abstandes zwischen den vorstehend genannten Linsengruppen der Fourier-Optik ebenfalls einsetzen. [0042] Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
[0043] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0044] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden mit Bezug auf diese hiernach näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Linsenschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen optischen Systems;
Fig. 2 einen Linsenschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen optischen Systems;
Fig. 3 eine Tabelle mit den Systemdaten des optischen Systems in Fig. 1 ;
Fig. 4 eine Tabelle mit den Systemdaten des optischen Systems in Fig. 2; und
Fig. 5 eine Tabelle mit Farbkorrekturen durch das optische System in Fig. 2.
[0045] In Fig. 1 ist der Linsenschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehenen optischen Systems dargestellt. Das optische System 10 weist ein Linsensystem 1 1 auf, das eine Fourier-Optik 12 aufweist, die vier Linsengruppen 14a,b,c,d aufweist, wobei die Linsengruppen 14a,b,c,d rotationssymmetrisch um eine optische Achse 16 angeordnet sind. Als Linsenmaterial werden in diesem Ausführungsbeispiel Kalziumfluorid und Quarzglas bzw. Siliziumdioxid eingesetzt. Kalziumfluorid weist bei einer Arbeitswellenlänge von 193,3 nm eine Brechzahl von 1 ,5014 auf, während Siliziumdioxid bei derselben Arbeitswellenlänge eine Brechzahl von 1 ,5603 aufweist. Die Fourier-Optik 12 weist eine Blendenebene 18 auf, die einen Durch- messer von 5 mm aufweist. Die Fourier-Optik 12 weist ferner eine Bildebene 20 auf, wobei die vier Linsengruppen 14a,b,c,d zwischen der Blendenebene 18 und der Bildebene 20 rotationssymmetrisch um die optische Achse 16 angeordnet sind.
[0046] Die Fourier-Optik 12 weist für eine Arbeitswelienlänge von 190-250 nm eine charakteristische Brennweite von 100mm auf.
[0047] Durch die Blendenebene 18 treten parallele Strahlenbüschel in das optische System 10 ein, die von einem hier nicht gezeigten Objekt, das sich in einem unendlichen Abstand vor der Blendenebene 18 befindet, ausgehen und durch die vier Linsengruppen 14a,b,c,d hindurchgehen und schließlich in der Bildebene 20 auf mehrere Bildpunkte 21 fokussiert werden. Durch die Linsengruppen 14a,b,c,d wird das Objekt auf die Bildebene 20 in ein Bildfeld 20a abgebildet, wobei das Bildfeld 20a einen Durchmesser von 5 mm aufweist. Innerhalb des Bildfeldes 20a beträgt der geometrische Durchmesser der Bildpunkte 21 weniger als 0.2 pm, wobei die Korrektur der Feldabbildung so gut ist, dass die Größe des Durchmessers der Bildpunkte 21 im Wesentlichen durch Beugung bestimmt ist. Unter dem Begriff 'geometrischer Durchmesser' ist der geometrische Spotdurchmesser unter Vernachlässigung der Beugung zu verstehen. Neben der Fourier-Optik 12 sind mehrere Strahlenbüschel eingezeichnet. Das Bildfeld 20a und die Blendenebene 18 weisen die gleiche Größe auf. Die Blendenebene 18 wird durch die Linsengruppen 14a,b,c,d ebenfalls abgebildet, wobei sie eine Austrittspupille aufweist, die sich in einem unendlichen Abstand nach der Blendenebene 18 befindet (nicht gezeigt).
[0048] Die Systemdaten, insbesondere die Krümmungsradien, Abstände zwischen benachbarten Flächen sowie die Linsenmaterialien für die einzelnen optischen Elemente des optischen Systems 10 in Fig. 1 , sind in der Tabelle in Fig. 3 zusammenge- fasst.
[0049] Die Fourier-Optik 12 weist von der Blendenebene 18 gesehen die erste Linsengruppe 14a auf, die als plankonvexe Sammellinse 22 mit positiver Brechkraft ausgebildet ist. Die erste Linsengruppe 14a weist eine der Blendenebene 18 zugewandte konvexe Fläche 22a und eine von der Blendenebene 18 abgewandte näherungsweise plane Fläche 22b auf, wobei die konvexe Fläche 22a einen Krümmungsradius von 17.2 mm aufweist. Die plankonvexe Sammellinse 22 weist als Linsenmaterial Quarzglas auf, wobei sie 22 in einem Abstand von der Blendenebene 18 von 52.5 mm rotationssymmetrisch um die optische Achse 16 angeordnet ist.
[0050] Die Fourier-Optik 12 weist von der Blendenebene 18 gesehen nach der ersten Linsengruppe 14a die zweite Linsengruppe 14b auf, die von der Blendenebene 18 gesehen abfolgend eine plankonkave Zerstreuungslinse 24 mit einer der Blendenebene 18 zugewandte Fläche 24a und einer von der Blendenebene 18 abgewandten konkaven Fläche 24b, eine bikonvexe Sammellinse 26 und eine bikonkave Zerstreuungslinse 28 aufweist, wobei die bikonvexe Sammellinse 26 mit der bikonkaven Zerstreuungslinse 28 entlang der optischen Achse 16 von der plankonkaven Zerstreuungslinse 24 beabstandet zusammengefügt bzw. verkittet sind. Die näherungsweise plankonkave Zerstreuungslinse 24 weist eine Brechkraft von -50 dpt auf, wobei ihre konkave Fläche 24a einen Krümmungsradius von 8.9mm aufweist. Die plankonkave Zerstreuungslinse 24 weist ferner als Linsenmaterial Quarzglas auf, wobei sie rotationssymmetrisch um die optische Achse 16 angeordnet ist. Die bikonvexe Sammellinse 26 weist eine der Blendenebene 18 zugewandte konvexe Fläche 26a und eine von der Blendenebene 18 abgewandte konvexe Fläche 26b auf. Als Linsenmaterial weist die bikonvexe Sammellinse 26 CaF2 auf, wobei sie rotationssymmetrisch um die optische Achse 16 angeordnet ist. Die mit der bikonvexen Sammellinse 26 rotationssymmetrisch um die optische Achse 16 zusammengefügte bikonkave Zerstreuungslinse 28 weist eine der Blendenebene 18 zugewandte konkave Fläche 28a und eine von der Blendenebene 18 abgewandte konkave Fläche 28b auf, wobei die konvexe Fläche 26b mit der konkaven Fläche 28a verbunden ist. Als Linsenmaterial weist die bikonkave Zerstreuungslinse 28 Quarzglas auf.
[0051] Die Fourier-Optik 12 weist von der Blendenebene 18 gesehen die dritte Linsengruppe 14c auf, die als eine bikonvexe Sammellinse 30 mit positiver Brechkraft ausgebildet ist. Die bikonvexe Sammellinse 30 weist eine der Blendenebene 18 zugewandte konvexe Fläche 30a und eine von der Blendenebene 18 abgewandte konvexe Fläche 30b auf. Die bikonvexe Sammellinse 30 weist als Linsenmaterial Quarzglas auf, wobei sie rotationssymmetrisch um die optische Achse 16 angeordnet ist. [0052] Die Fourier-Optik 12 weist von der Blendenebene 18 gesehen die vierte Linsengruppe 14d auf, die von der Blendenebene 18 gesehen abfolgend eine plankonvexe Sammellinse 32 und eine mit dieser entlang der optischen Achse 16 zusammengefügte plankonkave Zerstreuungslinse 34 aufweist. Die Sammellinse 32 weist eine der Blendenebene 18 zugewandte konvexe Fläche 32a und eine von der Blendenebene 18 abgewandte konvexe Fläche 32b auf. Die Zerstreuungslinse 34 weist eine der Blendenebene zugewandten konkaven Fläche 34a und eine von der Blendenebene 18 abgewandte konkave Fläche 34b auf, wobei die konvexe Fläche 32a mit der konkaven Fläche 34a verbunden ist. . Als Linsenmaterial weist die plankonvexe Sammellinse 32 CaF2 auf. Als Linsenmaterial weist die plankonkave Zerstreuungslinse 34 Quarzglas auf, wobei die Linse 34 rotationssymmetrisch um die optische Achse 16 angeordnet ist.
[0053] Die erste und die dritte Linsengruppe 14a,c der Fourier-Optik 12 sind als farbunterkorrigierte Linsengruppen in Bezug auf den Farblängsfehler der Feldabbildung ausgebildet, während die zweite und die vierte Linsengruppe 14b,d der Fourier-Optik 12 als farbüberkorrigierte Linsengruppen in Bezug auf den Farblängsfehler in der Feldabbildung ausgebildet sind. Die Fourier-Optik 12 dieses Ausführungsbeispiels kann für den Wellenlängenbereich zwischen 190 und 250 nm eingesetzt werden, wobei der primäre Farblängsfehler, der primäre Farbquerfehler und der sekundäre Farblängsfehler in der Feldabbildung und in der Pupillenabbildung korrigiert werden, wobei die Feldabbildung hierbei besser als die Pupillenabbildung korrigiert wird. Die beiden Bildpunkte 21 auf der Bildebene 20 weisen jeweils einen geometrischen Durchmesser von <0.2 pm auf, was darauf hinweist, dass die vorstehend genannten chromatischen Aberrationen für die Feldabbildung durch die Fourier-Optik 12 weitestgehend korrigiert werden können.
[0054] In Fig. 2 ist der Linsenschnitt eines zweitens Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen optischen Systems 10 der Fig. 1 dargestellt, das ein Linsensystem 37 aufweist, das eine Fourier-Optik 36 aufweist, mit einer Blendenebene 38 und einer Bildebene 40. Die Fourier-Optik 36 weist ferner vier Linsengruppen 42a,b,c,d auf, wobei die vier Linsengruppen 42a,b,c,d sich aus einer Spiegelung der vier Linsengruppen 14a,b,c,d aus Fig. 1 um eine zur optischen Achse 16 (Fig. 1 ) senkrechte Ebene 44 ergeben. Die vier Linsengruppen 42a,b,c,d in Fig. 2 sind rotationssymmetrisch um eine optische Achse 46 angeordnet, wobei sie der Spiegelung um die mittlere Ebene 44 (Fig. 1 ) entsprechend voneinander bzw. von der Blendenebene 38 und von der Bildebene 40 beabstandet angeordnet sind. Die von der Blendenebene 38 gesehen erste und dritte Linsengruppe 42a, c sind jeweils als farbüberkorrigierte Linsengruppen in Bezug auf den Farblängsfehler der Pupillenabbildung ausgebildet, während die von der Blendenebene 38 gesehen zweite und vierte Linsengruppe 42b, d jeweils als farbunterkorrigierte Linsengruppe in Bezug auf den Farblängsfehler in der Pupillenabbildung ausgebildet sind. Wie in Fig. 1 liegen auch in diesem Ausführungsbeispiel ein Objekt (nicht gezeigt) im Unendlichen, das durch die Linsengruppen 42a,b,c,d in die Bildebene 40 auf ein Bildfeld 50 abgebildet wird. Die Blendenebene 38 wird durch die Linsengruppen 42a,b,c,d auf eine Austrittspupille (nicht gezeigt) abgebildet, wobei die Blendenebene 38 und das Bildfeld 50 die gleiche Größe aufweisen. Die Austrittspupille befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel in einem unendlichen Abstand hinter der Blendenebene 40.
[0055] Die Systemdaten, insbesondere die Krümmungsradien, Abstände zwischen benachbarten Flächen sowie die Linsenmaterialien für die einzelnen optischen Elemente des optischen Systems 10 in Fig. 2, sind in der Tabelle in Fig. 4 zusammenge- fasst.
[0056] Die von der Blendenebene 38 gesehen erste Linsengruppe 42a weist von der Blendenebene 38 gesehen abfolgend eine mit der plankonkaven Zerstreuungslinse 34 baugleiche plankonkave Zerstreuungslinse 54 und eine mit der plankonvexen Sammellinse 32 baugleiche plankonvexe Sammellinse 56 auf, wobei die Sammellinse 56 mit der Zerstreuungslinse 54 entlang der optischen Achse 46 zusammengefügt ist. Die Zerstreuungslinse 54 weist eine der Blendenebene 38 zugewandte Fläche 54a und eine von der Blendenebene 38 abgewandte konkave Fläche 54b auf., Die Sammellinse 56 weist eine der Blendenebene 38 zugewandte konvexen Fläche 56a und eine von der Blendenebene 38 abgewandte Fläche 56b auf, wobei die konvexe Fläche 56a mit der konkaven Fläche 54a verbunden ist. Die plankonkave Zerstreuungslinse 54 ist rotationssymmetrisch um die optische Achse 46 angeordnet, wobei die plankonvexe Sammellinse 56 ebenfalls rotationssymmetrisch um die optische Achse 46 angeordnet ist.
[0057] Die von der Blendenebene 38 gesehen zweite Linsengruppe 42b weist eine mit der bikonvexen Sammellinse 30 baugleiche bikonvexe Sammellinse 58 mit positiver Brechkraft auf. Die bikonvexe Sammellinse 58 weist eine der Blendenebene 38 zugewandte konvexe Fläche 58a auf, die der konvexen Fläche 30b der bikonvexen Sammellinse 30 entspricht. Ferner weist die bikonvexe Sammellinse 58 eine von der Blendenebene 38 abgewandte konvexe Fläche 58b auf, die der konvexen Fläche 30a der bikonvexen Sammellinse 30 entspricht. Die bikonvexe Sammellinse 58 ist rotationssymmetrisch um die optische Achse 46 angeordnet.
[0058] Die von der Blendenebene 38 gesehen dritte Linsengruppe 42c weist eine mit der bikonkaven Zerstreuungslinse 28 baugleiche bikonkave Zerstreuungslinse 60, eine mit der bikonvexen Sammellinse 26 baugleiche bikonvexe Sammellinse 62 und eine mit der plankonkaven Zerstreuungslinse 24 baugleiche plankonkave Zerstreuungslinse 64 auf. Die bikonkave Zerstreuungslinse 60 ist mit der bikonvexen Sammellinse 62 entlang der optischen Achse 46 von der plankonkaven Zerstreuungslinse 64 beabstandet zusammengefügt. Die bikonkave Zerstreuungslinse 60 ist rotationssymmetrisch um die optische Achse 46 angeordnet und weist eine der Blendenebene 38 zugewandte konkave Fläche 60a und eine von der Blendenebene 38 abgewandte konkave Fläche 60b auf, wobei die konkave Fläche 60a der konkaven Fläche 28b und die konkave Fläche 60b der konkaven Fläche 28a entsprechen. Die bikonvexe Sammellinse 62 ist rotationssymmetrisch um die optische Achse 46 angeordnet und weist eine der Blendenebene 38 zugewandte konvexe Fläche 62a und eine von der Blendenebene 38 abgewandte konvexe Fläche 62b auf, wobei die konvexe Fläche 62a der konvexen Fläche 26b und die konvexe Fläche 62b der konvexen Fläche 26a entsprechen. Die plankonkave Zerstreuungslinse 64 ist rotationssymmetrisch um die optische Achse 46 angeordnet und weist eine der Blendenebene 38 zugewandte konkave Fläche 64a auf, die der konkaven Fläche 24a entspricht.
[0059] Die von der Blendenebene 38 gesehen vierte Linsengruppe 42d weist eine mit der plankonvexen Sammellinse 22 baugleiche plankonvexe Sammellinse 66 mit positiver Brechkraft auf, die eine der Blendenebene 38 zugewandte plane Fläche 66a und eine von der Blendenebene 38 abgewandte konvexe Fläche 66b aufweist. Die plankonvexe Sammellinse 66 ist rotationssymmetrisch um die optische Achse 46 angeordnet. [0060] In Fig. 5 ist eine Tabelle zu sehen, in der die mit dem in Fig. 2 gezeigten optischen System 10 erzielbaren Farbkorrekturen gezeigt sind. Die Farbkorrekturen sind, bezogen auf die Lichtwellenlängen 190 nm, 210 nm und 250 nm, sowohl für die Feldabbildung als auch für die Pupillenabbildung angegeben.
[0061] Wie in Fig. 5 ersichtlich ist, liegt bei der Feldabbildung die Verschiebung der Fokuslage im Bild auf der optischen Achse für diese Wellenlängen im Bereich von - 2,3 pm zu 1 ,1 μητι, wobei das positive/negative Vorzeichen einer Verschiebung von der Bildebene weg/zur Bildebene hin entspricht. Die Verschiebung der Fokuslage im Bild am Feldrand liegt bei der Feldabbildung im Bereich von -0,5 μιη zu 1 ,7 μιη. Außerdem liegen bei der Feldabbildung die Farbquerfehler im Bild im Bereich von -36,4 nm zu 18,9 nm, wobei hier das positive/negative Vorzeichen der vertikalen Richtung der Bildpunktverschiebung nach oben/unten entspricht.
[0062] Bei der Pupillenabbildung ergibt sich eine Verschiebung der Fokuslage objektseitig auf der optischen Achse im Bereich von -2,3 m zu 1 ,1 pm. Die Verschiebung der Fokuslage objektseitig am Pupillenrand liegt bei der Pupillenabbildung im Bereich von -0,6 μιη zu 1 ,5 pm. Außerdem liegen bei der Pupillenabbildung die Farbquerfehler objektseitig im Bereich von -36,9 nm zu 20,8 nm, wobei hier das positive/negative Vorzeichen der vertikalen Richtung der Bildpunktverschiebung nach oben/unten entspricht.
[0063] Mit der vorliegenden Erfindung können im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen deutlich bessere Farbkorrekturen erzielt werden. Beispielsweise liegt der primäre Farblängsfehler einer Einzellinse aus Quarzglas mit einer Fokuslänge von 100 mm bei 1 1.2 mm. Der sekundäre Farblängsfehler eines einfachen Achromaten aus Quarzglas und CaF2 mit einer Fokuslänge von 100 mm beträgt 255 pm.
[0064] Die Feldabbildung in Fig. 1 entspricht der Pupillenabbildung in Fig. 2, während die Pupillenabbildung in Fig. 1 der Feldabbildung in Fig. 2 entspricht. Die Fourier-Optik 36 kann für den Wellenlängenbereich zwischen 190 und 250 nm eingesetzt werden, wobei der primäre Farblängsfehler, der primäre Farbquerfehler und der sekundä- re Farblängsfehler in der Pupillenabbildung und in der Feldabbildung korrigiert werden, wobei die Pupillenabbildung hierbei besser als die Feldabbildung korrigiert wird. Die in Fig. 2 eingezeichneten Strahlenbüschel werden auf mehrere Bildpunkte 52 in der Bildebene 40 fokussiert, wobei die Bildpunkte 52 jeweils einen geometrischen Durchmesser von <0.2 pm aufweisen. Dies bedeutet, dass die vorstehend genannten chromatischen Aberrationen für die Pupillenabbildung durch die Fourier-Optik 36 weitestgehend korrigiert werden können.

Claims

Patentansprüche
Optisches System (10) zur Feldabbildung und/oder Pupillenabbildung, mit einer optischen Achse (16; 46), einer Blendenebene (18; 38) und einer Bildebene (20; 40), mit einem Linsensystem (11 ; 37), das drei Linsengruppen (14a, b,c; 42a, b,c) mit jeweils zumindest einer Linse aufweist, die entlang der optischen Achse (16; 46) zwischen der Blendenebene (18; 38) und der Bildebene (20; 40) voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die drei Linsengruppen (14a,b,c; 42a, b,c) ein erstes Linsenmaterial und/oder ein vom ersten Linsenmaterial verschiedenes zweites Linsenmaterial aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Linsensystem (11 ; 37) als Fourier-Optik (12; 36) ausgebildet ist, die zusätzlich eine weitere entlang der optischen Achse (16; 46) zwischen der Blendenebene (18; 38) und der Bildebene (20; 40) von den drei Linsengruppen (14a,b,c; 42a, b,c) beabstandet angeordnete Linsengruppe (14d; 42d) mit zumindest einer Linse aufweist, die das erste Linsenmaterial und/oder das zweite Linsenmaterial aufweist, wobei zwei der vier Linsengruppen (14a, c; 42b, d) der Fourier-Optik (12; 36) in Bezug auf Farb- längsfehler der Feldabbildung und/oder der Pupillenabbildung als eine erste und eine zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe ausgebildet sind, wobei zwei andere der vier Linsengruppen (14b, d; 42a, c) der Fourier-Optik (12; 36) als eine erste und eine zweite farbüberkorrigierte Linsengruppe ausgebildet sind, wobei die Fourier- Optik (12; 36) eine alternierende Abfolge zwischen jeweils farbunterkorrigierter und farbüberkorrigierter Linsengruppe aufweist.
Optisches System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe (14a,c; 42b, d) jeweils nur eine Linse, vorzugsweise eine Sammellinse (22) mit positiver Brechkraft, aufweist.
Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe (14a,c; 42b, d) jeweils nur ein Material, vorzugsweise das erste oder das zweite Linsenmaterial, aufweist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite farbüberkorrigierte Linsengruppe (14b,d; 42a, c) jeweils zumindest zwei Linsen, vorzugsweise eine Sammellinse (32) mit positiver Brechkraft und eine Zerstreuungslinse (34) mit negativer Brechkraft, aufweist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite farbüberkorrigierte Linsengruppe (14b, d; 42a, c) jeweils zwei Materialien, vorzugsweise das erste Linsenmaterial und das zweite Linsenmaterial, aufweist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Objekt und/oder eine Austrittspupille sich in einem unendlichen Abstand von der Blendenebene (18; 38) befinden, die Blendenebene (18; 38) und ein Bildfeld (20a; 50) im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste farbunterkorrigierte Linsengruppe (14a) von der Blendenebene (18) gesehen vor der zweiten farbunterkorrigierten Linsengruppe (14c) sowie vor der ersten und der zweiten farbüberkorrigierten Linsengruppen (14b,d) angeordnet ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste farbunterkorrigierte Linsengruppe (14a) als plankonvexe Sammellinse (22) mit positiver Brechkraft ausgebildet ist, die eine der Blendenebene (18) zugewandte konvexe Fläche (22a) aufweist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe (14c) als bikonvexe Sammellinse (30) mit positiver Brechkraft ausgebildet ist, wobei die erste farbunterkorrigierte Linsengruppe (14a) von der Blendenebene (18) gesehen vor der zweiten farbunterkorrigierten Linsengruppe (14c) sowie vor der ersten und der zweiten farbüberkorrigierten Linsengruppen (14b, d) angeordnet ist.
10. Optisches System nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste farbüberkorrigierte Linsengruppe (14b) von der Blendenebene (18) gesehen vor der zweiten farbüberkorrigierten Linsengruppe (14d) angeordnet ist.
11. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste farbüberkorrigierte Linsengruppe (14b) von der Blendenebene (18) gesehen abfolgend eine plankonkave Zerstreuungslinse (24) mit einer von der Blendenebene (18) abgewandten konkaven Fläche (24a), eine bikonvexe Sammellinse (26) und eine bikonkave Zerstreuungslinse (28) aufweist, wobei die bikonvexe Sammellinse (26) mit der bikonkaven Zerstreuungslinse (28) entlang der optischen Achse (16) von der plankonkaven Zerstreuungslinse (24) beabstandet zusammengefügt sind.
12. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite farbüberkorrigierte Linsengruppe (14d) von der Blendenebene (18) gesehen abfolgend eine plankonvexe Sammellinse (32) mit einer von der Blendenebene (18) abgewandten konvexen Fläche (32a) und eine mit dieser entlang der optischen Achse (16) zusammengefügte plankonkave Zerstreuungslinse (34) mit einer der Blendenebene (18) zugewandten konkaven Fläche (34a) aufweist.
13. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste farbüberkorrigierte Linsengruppe (42a) von der Blendenebene (38) gesehen vor der zweiten farbüberkorrigierten Linsengruppe (42c) sowie vor der ersten und der zweiten farbunterkorrigierten Linsengruppen (42b, d) angeordnet ist.
14. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste farbüberkorrigierte Linsengruppe (42a) von der Blendenebene (38) gesehen abfolgend eine plankonkave Zerstreuungslinse (54) mit einer von der Blendenebene (38) abgewandten konkaven Fläche (54a) und eine mit dieser entlang der optischen Achse (46) zusammengefügte plankonvexe Sammellinse (56) mit einer der Blendenebene (38) zugewandten konvexen Fläche (56a) aufweist.
15. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6 sowie 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite farbüberkorrigierte Linsengruppe (42c) von der Blendenebene (38) gesehen abfolgend eine bikonkave Zerstreuungslinse (60), eine bikonvexe Sammellinse (62) und eine plankonkave Zerstreuungslinse (64) mit einer der Blendenebene (38) zugewandten konkaven Fläche (64a) aufweist, wobei die bikonvexe Sammellinse (62) mit der bikonkaven Zerstreuungslinse (60) entlang der optischen Achse (46) von der plankonkaven Zerstreuungslinse (64) beabstandet zusammengefügt sind.
16. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6 sowie 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste farbunterkorrigierte Linsengruppe (42b) von der Blendenebene (38) gesehen vor der zweiten farbunterkorrigierten Linsengruppe (42d) angeordnet ist.
17. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6 sowie 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe (42d) als plankonvexe Sammellinse (66) mit positiver Brechkraft ausgebildet ist, die eine von der Blendenebene (38) abgewandte konvexe Fläche (66a) aufweist.
18. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6 sowie 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite farbunterkorrigierte Linsengruppe (42d) als plankonvexe Sammellinse (66) mit positiver Brechkraft ausgebildet ist, die eine von der Blendenebene (38) abgewandte konvexe Fläche (66a) aufweist.
19. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Fourier-Optik (12; 36) Siliziumdioxid und/oder Kalziumfluorid aufweist.
20. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Fourier-Optik (12; 36) zumindest ein weiteres optisches Element, beispielsweise einen Umlenkspiegel oder einen Strahlteiler, aufweist.
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