(57)【要約】【課題】対物レンズの瞳の構造化された照明が簡単な方法で達成できる、均質化された照明のための要素を提供すること。【解決手段】偏光度の同時調整による照明の均質化のための要素１であって、要素１は少なくとも２つの部材から構成され、第１の部材３はマイクロレンズ配列を含み、第２の部材５は所望の偏光に調整するためのフィルタを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光度の同時調整による照明の均質化のための要素であって、
該要素は少なくとも２つの部材から構成され、
第１の部材はマイクロレンズ配列を含み、第２の部材は所望の偏光に調整するためのフィルタを含む、ことを特徴とする要素。
【請求項２】
前記フィルタは、基板上の構造の方向性に対応した方向の直線偏光を持つことを特徴とする、請求項１に記載の要素。
【請求項３】
前記フィルタは、セグメント化されたフィルタであることを特徴とする、請求項１に記載の要素。
【請求項４】
前記フィルタは、Ｘ軸方向に直線偏光を持つことを特徴とする、請求項２又は３に記載の要素。
【請求項５】
前記フィルタは、Ｙ軸方向に直線偏光を持つことを特徴とする、請求項２又は３に記載の要素。
【請求項６】
前記フィルタは、放射状の偏光を持ち、個別の複数要素から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の要素。
【請求項７】
前記フィルタは、円周接線方向偏光、又は円偏光を持つことを特徴とする、請求項１に記載の要素。
【請求項８】
前記フィルタ及び前記マイクロレンズ配列は、互いに固定的に接続されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載の要素。
【請求項９】
前記フィルタ及び前記マイクロレンズ配列は共通のホルダに配列され、少なくとも前記フィルタは交換可能なように構成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載の要素。
【請求項１０】
各フィルタが前記マイクロレンズ配列の各レンズ要素にそれぞれ関連付けられ、各フィルタは前記マイクロレンズ配列に固定的に接続されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載の要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明の均質化のための要素、特に偏光度の同時調整による照明の均質化のための要素に関する。この要素は少なくとも２つの部材から構成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明の課題は、対物レンズの瞳の構造化された照明が簡単な方法で達成できる、均質化された照明のための要素を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
この目的は、請求項１に記載の特徴を含む要素によって達成される。即ち、偏光度の同時調整による照明の均質化のための要素であって、該要素は少なくとも２つの部材から構成され、第１の部材はマイクロレンズ配列を含み、第２の部材は所望の偏光に調整するためのフィルタを含む。
【発明の効果】
【０００４】
本発明により、対物レンズの瞳の構造化された照明が簡単な方法で達成できる、均質化された照明のための要素が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
偏光度の同時調整による照明の均質化のための要素が、少なくとも２つの部材から構成されることが特に有利である。第１の部材はマイクロレンズ配列を含む。第２の部材は所望の偏光に調整するためのフィルタからなる。
【０００６】
フィルタはＸ軸方向に直線偏光を持ちうる。またフィルタは、Ｙ軸方向に直線偏光を持つことも考えられる。
【０００７】
直線偏光の方向性は、通常基板上の構造（複数）の方向性による。もしも構造がＸ軸方向又はＹ軸方向に好ましい方向性を有する場合、偏光はそれに応じて方向付けられるであろう。しかしこれは斜め方向の構造の場合には通常あてはまらない。
【０００８】
フィルタは円偏光を形成するように構成されうる。
【０００９】
フィルタとマイクロレンズ配列は共通のホルダに配置されうる。少なくともフィルタは交換可能に構成される。またフィルタは、光路内に固定して配置されうる。
【００１０】
更なる実施例として、フィルタはマイクロレンズ配列の各レンズ要素と関連付けることができる。その場合、各フィルタはマイクロレンズ配列（各レンズ要素）と固定的に接続することができる。
【００１１】
この要素は、光学系の対象の瞳の照明のために主として用いられ、規定された偏光を持つ光が対物レンズの瞳上に出射される。同時に、対物レンズの対象領域が均質化される。
【実施例】
【００１２】
以下に本発明の実施例及びその利点を、添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、照明光の偏光の規定された調整のための要素１を示す概略図である。要素１は少なくとも第１の要素３と第２の要素５から構成される。第１の要素３はマイクロレンズ配列（アレイ）であり、第２の要素５は所定の偏光が得られるフィルタを示す。第１の要素３及び第２の要素５は、光軸９に沿って配向（軸合わせ）されている。
【００１４】
図２は、光学系１００における要素１の使用（方法）を示す概略図である。光学系１００の要素（複数）は光軸９に沿って配向（軸合わせ）されている。光源４からの光線は、要素１に光を方向付ける集光器（コンデンサ）６に到達する。要素１は、照明瞳１０の前面に配置されている。要素１からの光は結像光学装置８によって中間結像面１４に向けられる。均質な照明を達成するための要素１のマイクロレンズ配列と結像光学装置８の構成方法は公知である。更なる光学装置１１により、結像光学装置８は対物レンズ１２の瞳中に照明瞳１０を結像する。さらに、中間結像面１４は光学装置１１及び対物レンズ１２により、対物レンズ１２の対物面１３に投影される。中間結像面１４は均質に照明されているので、光学装置１１及び対物レンズ１２が適切に構成されていれば、対物面１３もまた均質に照明される。従って対物レンズ１２の瞳での偏光度は照明瞳１０での偏光度に等しい。
【００１５】
図３（ａ）は、Ｘ軸方向に直線偏光した偏光フィルタ３０を用いた場合の対物レンズ１２の瞳の照明である（図３（ｂ）も参照）。マイクロレンズ配列３は、こうして照明瞳１０内の像に直線偏光を示す各セグメント３１を結像することができる。対物レンズ１２の瞳の開口全体としてみると、直線偏光が得られる。
【００１６】
図４（ａ）は、対物レンズ１２の瞳内のマイクロレンズ配列３の結像の概略図である。Ｙ方向に偏光を持つ、図４（ｂ）に示すフィルタが用いられている。要素１を対物レンズ１２の瞳内に結像させると図４（ａ）のようなパターンが得られ、各セグメント３１はそれぞれＹ方向の偏光を持つ。対物レンズ１２の瞳の開口全体を平均化すると、Ｙ方向に直線偏光した結果が得られる。
【００１７】
図５（ａ）は、対物レンズ１２の瞳に入射するマイクロレンズ配列３の像が半径方向（放射状）の偏光を有する場合の実施例である。半径（ラジアル）方向の偏光は、図５（ｂ）に示すフィルタ３５を用いることによって得られる。フィルタ３５は各セグメント３５１、３５２〜３５ｎに分割されている。個々のセグメントの偏光は、フィルタの中心３６から外側へ放射状（ラジアル方向）に向かっている。もしもマイクロレンズ配列がフィルタ３５を介して照明されると、個別セグメント３１は対物レンズ１２の瞳内でそれぞれの偏光を持ち、全ての要素全体を平均して半径方向の偏光を持つ。
【００１８】
図６（ａ）は、対物レンズ１２の対物瞳の偏光を調整するさらなる一実施例である。対物レンズ１２の瞳は、図６（ｂ）に示すフィルタ３７により照明される。フィルタには、同心円に配列された円４０１、４０２〜４０ｎを含む。円４０１に続く円４０２〜４０ｎはさらにいくつかのセグメントに分割されている。各セグメントは接線方向に向いた偏光方向を有する。図６（ｂ）に示すフィルタ３７による対物瞳の照明により、対物レンズの中心４０に対して接線方向に向いた個別セグメントの偏光が得られる。全てのセグメント３１を平均することにより、対物レンズ１２の瞳での接線方向の偏光が得られる。
【００１９】
図７（ａ）は、対物レンズ１２の対物瞳での個々のセグメントの偏光のさらなる一実施例である。図７（ａ）に示す実施例では、図７（ｂ）に示す要素１により照明されている。図１に示すように、この要素はマイクロレンズ配列３とフィルタ５から構成される。図７（ｂ）に示す実施例では、フィルタは個々の要素５１、５２〜５ｎからなる。フィルタ５の個々のセグメント５１、５２〜５ｎは、マイクロレンズ配列３の個々のレンズ３１、３２〜３ｎに対応している。フィルタ５の各要素５１、５２〜５ｎは、それぞれ独自の偏光を持ちうる。ここに示す実施例では、フィルタはマイクロレンズ配列に固定的に接続されている。フィルタの個々のセグメント５１、５２〜５ｎは、円偏光を持つ。対物レンズ１２の瞳の照明は、こうして円偏光を持つ個別セグメントとなる。セグメント化していない円偏光フィルタを用いても円偏光を行いうる。セグメント化は主として放射状及び接線状（タンジェンシャル）偏光のために考慮される。
【００２０】
図８に示す実施例も、対物レンズ１２の瞳内の個々の要素の円偏光を示す。フィルタ５の個別セグメント５１、５２〜５ｎは、矩形、正方形又は六角形の形状である。その形状は通常、マイクロレンズ配列の中のレンズ配列によって決まる。もしもマイクロレンズ配列が六角形構造であれば（図７（ａ）参照）、フィルタのセグメントもまた六角形に配列されるであろう。図８では、マイクロレンズ配列中の要素は直交して（碁盤状に）配列されている。当業者であれば、フィルタの個別セグメント５１、５２〜５ｎはどのような形状でもよいことが理解されるであろう。ただひとつ必要なことは、フィルタの個別セグメントの形状は、フィルタ５が完全にカバーされるように構成されなければならないということである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】マイクロレンズ配列とフィルタからなる要素の概略図である。
【図２】対物レンズの瞳の照明のための要素の使用（方法）を示す概略図である。
【図３】（ａ）直線偏光された照明瞳の一例を示す概略図であり、各セグメントはＸ方向に偏光されている。（ｂ）Ｘ軸方向に直線偏光されたフィルタの概略図である。
【図４】（ａ）直線偏光された光で照明された照明瞳のさらなる一実施例であり、各セグメントはＹ方向に偏光されている。（ｂ）Ｙ方向に直線偏光されたフィルタの概略図である。
【図５】（ａ）照明瞳が全体として半径方向（放射状）に偏光されるようにフィルタを構成した、照明瞳のさらなる一実施例である。（ｂ）照明瞳の半径方向（放射状）に偏光を生じるフィルタの概略図である。
【図６】（ａ）照明瞳が全体として円周接線方向に偏光されるようにフィルタを構成した、照明瞳のさらなる一実施例である。（ｂ）照明瞳の円周接線方向に偏光を生じるフィルタの概略図である。
【図７】（ａ）円偏光された照明瞳の一例を示す概略図であり、各セグメントは円偏光されている。（ｂ）本発明のさらなる一実施例に係る要素の概略図である。
【図８】図７とは異なる形状のセグメントを持つ、照明瞳の円偏光の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  要素
３  第１の要素（マイクロレンズ配列）
４  光源
５  第２の要素
６  集光器
８  結像光学装置
９  光軸
１０  照明瞳
１１  光学装置
１２  対物レンズ
１３  対物面
１４  中間結像面
３０  偏光フィルタ
３１  セグメント
３５、３７  フィルタ
１００  光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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