[发明专利]衍射光学元件

权利要求书

1.一种衍射光学元件，其对光进行整形，该衍射光学元件的特征在于，具有衍射层，该衍射层具备：

高折射率部，其并排地配置有多个凸部；及

低折射率部，其折射率低于所述高折射率部，且至少包括形成于所述凸部之间的凹部，

所述凸部具有由高度不同的多个台阶部形成的多台阶形状，

所述高折射率部按照每个单位面积，最深的面的面积最大，最上位面的下一台阶的面的面积最小，

所述高折射率部的最上位面的面积为所述高折射率部的最下位面的面积的0.6倍～0.9倍的面积，

所述高折射率部形成如下所述的衍射光栅：从形成了凹凸形状的面的法线方向观察，所述凸部与所述凹部之间的边界形成为不规则的图案。

2.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，

所述高折射率部按照每个单位面积，随着从最深的面趋近最上位面的下一台阶的面，各个台阶部的面积依次减小。

3.一种衍射光学元件，其对光进行整形，该衍射光学元件的特征在于，具有衍射层，该衍射层具备：

高折射率部，其在截面形状中并排地配置有多个凸部；及

低折射率部，其折射率低于所述高折射率部，且至少包括形成于所述凸部之间的凹部，

所述凸部是锯齿形状或由多台阶的轮廓形状模拟锯齿形状而成的形状，

锯齿形状或由多台阶的轮廓形状模拟而成的锯齿形状的相对于该衍射光学元件的座面倾斜的斜面具有朝向所述凸部凹陷的凹状曲面，

所述高折射率部形成如下所述的衍射光栅：从形成了凹凸形状的面的法线方向观察，所述凸部与所述凹部之间的边界形成为不规则的图案。

4.根据权利要求3所述的衍射光学元件，其特征在于，

所述凸部在其侧面形状的至少一侧具有由高度不同的多个台阶部模拟所述锯齿形状而成的多台阶形状，

所述台阶部的高度和宽度中的至少一方根据场所而不同，从而模拟了所述凹状曲面。

5.根据权利要求3所述的衍射光学元件，其特征在于，

所述凸部在其侧面形状的至少一侧具有由高度不同的多个台阶部模拟所述锯齿形状而成的多台阶形状，

按照每个单位面积，最深的面的面积最大，最上位面的下一台阶的面的面积最小。

6.根据权利要求3所述的衍射光学元件，其特征在于，

所述多台阶的每一个台阶的高度恒定，

所述多台阶的宽度根据场所而不同，从而模拟了所述凹状曲面。

7.根据权利要求6所述的衍射光学元件，其特征在于，

在所述凸部并排的方向上设定x轴，将所述斜面变高的朝向设为x轴的正朝向，

设定与该衍射光学元件的座面正交的y轴，将所述凸部的突出的朝向设为y轴的正朝向，

将包括所述凸部的前端在内而计数的台阶部的总台阶数设为L，

将每个级别的宽度的减少率设为f，

设将所述凹部的最低的位置设为0而计数时的对象的台阶部的台阶数为lv，

将所述台阶部的每一个台阶的高度设为作为恒定值的h，

将级别零的宽度比率设为C，

将最上位级别的宽度设为tw，

将间距设为P时，

关于成为由多台阶形状模拟的所述凹状曲面的截面中的级别零的凹顶点和各个凸部的顶点的轨迹的曲线，

在将x坐标相对于间距的比率设为S时，

x’＝0.5×f×lv²+C×lv

S＝P/{tw+Σx’i}，

在Σ为i＝0～L-1时，

台阶形状的顶部x,y坐标表示为如下：

x＝S×(0.5×f×lv²+C×lv)

y＝lv×h。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的衍射光学元件，其特征在于，

所述高折射率部形成了如下的光栅单元阵列型的衍射光栅：从形成凹凸形状的面的法线方向观察，形成由多个单位单元铺设而成的格子状的图案，该单位单元是由相同的凹凸形状并排配置而成的。