【手続補正書】
【提出日】平成15年8月6日(2003.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散の異なる材質からなる第１層と第２層を積層し、第１層と第２層の境界で第１の回折格子面、第２層と空気の境界で第２の回折格子面を形成し、使用波長領域全域で特定次数の回折効率を高くするようにした回折光学素子に於いて、該第１層と第２層のうち少なくとも１つは、その材質がプラスチック光学材料または紫外線硬化樹脂であり、該第１層、第２層の材質の温度変化による屈折率変化率を各々ｄｎ１／ｄｔ，ｄｎ２／ｄｔ、第１層に設けられた第１の回折格子の最大格子厚をｄ１、第１の回折格子面と第２の回折格子面をもつ、第２層に設けられた第２の回折格子の最大格子厚をｄ２とし、温度変化による屈折率変化率に第１、第２の回折格子の最大格子厚を掛け合わせた値φｔを、
φｔ＝（  ｄｎ１／ｄｔ  ）ｄ１−（ｄｎ２／ｄｔ）ｄ２
とし、温度変化量をΔｔ＝３０ｄｅｇ、設計次数をｍ、使用波長をλ０としたとき、
｜φｔ・Δｔ｜＜ｍ・λ０／４
を満たすことを特徴とする回折光学素子。
【請求項２】
少なくとも２種類の分散の異なる材質からなる層を複数積層して各層で回折格子を形成し、使用波長領域全域で特定次数の回折効率を高くするようにした回折光学素子に於いて、該複数の層のうち少なくとも１つは、その材質がプラスチック光学材料または紫外線硬化樹脂であり、第Ｌ層の材質の温度変化による屈折率変化をｄｎｏＬ／ｄｔ  とし、第Ｌ層の回折格子の最大格子厚をｄＬ、とし、温度変化による屈折率変化率に各回折格子の最大格子厚を掛け合わせた値φｔを、
φｔ  ＝（ｄｎｏ１／ｄｔ  ）ｄ１±（ｄｎｏ２／ｄｔ  ）ｄ２±‥‥±（ｄｎｏＬ／ｄｔ  ）ｄＬ
（但し、±の符号は、第１層の回折格子の格子厚が変化する方向を基準として、
第１層の回折格子と同方向に格子厚が変化する場合が＋であり、第１
層の回折格子と逆方向に格子厚が変化する場合が−である）
とし、温度変化量をΔｔ＝３０ｄｅｇ、設計次数をｍ、使用波長をλ０としたとき、
｜φｔ・Δｔ｜＜（ｍ・λ０）／４
を満たすことを特徴とする回折光学素子。
【請求項３】
複数の回折格子の積層格子構造は、１周期内での格子厚みが一方向で単調に減少していく回折格子と、一方向で単調に増加する回折格子を組み合わせて構成された構造を有し、少なくとも１種類は単調減少する格子と単調増加する格子が含まれた構成とすることを特徴とする請求項１又は２記載の回折光学素子。
【請求項４】
前記複数の層のうち、その光学的形状が、１周期内で格子厚みが単調増加の場合は、単調減少する層の材質の分散が、単調増加する層の材質の分散より大きいことを特徴とする請求項３の回折光学素子。
【請求項５】
前記複数の層のうち、その光学的形状が、１周期内で格子厚みが単調減少の場合は、単調増加する層の材質の分散が、単調減少する層の材質の分散より大きいことを特徴とする請求項３の回折光学素子。
【請求項６】
前記使用波長域が、可視光域であることを特徴とする請求項１又は２の回折光学素子。
【請求項７】
前記第１層は基盤上に設けられ、前記第１層と該基盤が同材質であることを特徴とする請求項１又は２の回折光学素子。
【請求項８】
前記｜φｔ・Δｔ｜の値が使用波長のｍ／  ８以下であることを特徴とする請求項１又は２の回折光学素子。
【請求項９】
少なくとも２種類の分散の異なる材質からなる層を複数積層して各層で回折格子を形成し、該回折格子によって定まる最大光学光路長差が２つの波長でその波長の整数倍となる回折光学素子に於いて、該複数の層のうち少なくとも１つは、その材質がプラスチック光学材料または紫外線硬化樹脂であり、第Ｌ層の材質の温度変化による屈折率変化をｄｎｏＬ／ｄｔ  とし、第Ｌ層の回折格子の格子厚をｄＬ、とし、温度変化による屈折率変化率に各回折格子の格子厚を掛け合わせた値φｔを、
φｔ  ＝（ｄｎｏ１／ｄｔ  ）ｄ１±（ｄｎｏ２／ｄｔ  ）ｄ２±‥‥±（ｄｎｏＬ／ｄｔ  ）ｄＬ
（但し、±の符号は、第１層の回折格子の格子厚が変化する方向を基準として、
第１層の回折格子と同方向に格子厚が変化する場合が＋であり、逆方
向に格子厚が変化する場合が−である）
とし、温度変化量をΔｔ＝３０ｄｅｇ、設計次数をｍ、使用波長をλ０としたとき、
｜φｔ・Δｔ｜＜（ｍ・λ０）／４
を満たすことを特徴とする回折光学素子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項記載の回折光学素子を用いたことを特徴とする光学系。
【請求項１１】
前記光学系は、結像光学系であることを特徴とする請求項１０の光学系。
【請求項１２】
前記光学系は、観察光学系であることを特徴とする請求項１０の光学系。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の回折光学素子は、分散の異なる材質からなる第１層と第２層を積層し、第１層と第２層の境界で第１の回折格子面、第２層と空気の境界で第２の回折格子面を形成し、使用波長領域全域で特定次数の回折効率を高くするようにした回折光学素子に於いて、該第１層と第２層のうち少なくとも１つは、その材質がプラスチック光学材料または紫外線硬化樹脂であり、該第１層、第２層の材質の温度変化による屈折率変化率を各々ｄｎ１／ｄｔ，ｄｎ２／ｄｔ、第１層に設けられた第１の回折格子の最大格子厚をｄ１、第１の回折格子面と第２の回折格子面をもつ、第２層に設けられた第２の回折格子の最大格子厚をｄ２とし、温度変化による屈折率変化率に第１、第２の回折格子の最大格子厚を掛け合わせた値φｔを、
φｔ＝（  ｄｎ１／ｄｔ  ）ｄ１−（ｄｎ２／ｄｔ）ｄ２
とし、温度変化量をΔｔ＝３０ｄｅｇ、設計次数をｍ、使用波長をλ０としたとき、
｜φｔ・Δｔ｜＜ｍ・λ０／４
を満たすことを特徴としている。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項２の発明の回折光学素子は、少なくとも２種類の分散の異なる材質からなる層を複数積層して各層で回折格子を形成し、使用波長領域全域で特定次数の回折効率を高くするようにした回折光学素子に於いて、該複数の層のうち少なくとも１つは、その材質がプラスチック光学材料または紫外線硬化樹脂であり、第Ｌ層の材質の温度変化による屈折率変化をｄｎｏＬ／ｄｔ  とし、第Ｌ層の回折格子の最大格子厚をｄＬ、とし、温度変化による屈折率変化率に各回折格子の最大格子厚を掛け合わせた値φｔを、
φｔ ＝（ｄｎｏ１／ｄｔ  ）ｄ１±（ｄｎｏ２／ｄｔ  ）ｄ２±‥‥±（ｄｎｏＬ／ｄｔ  ）ｄＬ
（但し、±の符号は、第１層の回折格子の格子厚が変化する方向を基準として、
第１層の回折格子と同方向に格子厚が変化する場合が＋であり、第１
層の回折格子と逆方向に格子厚が変化する場合が−である）
とし、温度変化量をΔｔ＝３０ｄｅｇ、設計次数をｍ、使用波長をλ０としたとき、
｜φｔ・Δｔ｜＜（ｍ・λ０）／４
を満たすことを特徴としている。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、複数の回折格子の積層格子構造は、１周期内での格子厚みが一方向で単調に減少していく回折格子と、一方向で単調に増加する回折格子を組み合わせて構成された構造を有し、少なくとも１種類は単調減少する格子と単調増加する格子が含まれた構成とすることを特徴としている。
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記複数の層のうち、その光学的形状が、１周期内で格子厚みが単調増加の場合は、単調減少する層の材質の分散が、単調増加する層の材質の分散より大きいことを特徴としている。
請求項５の発明は、請求項３の発明において、前記複数の層のうち、その光学的形状が、１周期内で格子厚みが単調減少の場合は、単調増加する層の材質の分散が、単調減少する層の材質の分散より大きいことを特徴としている。
請求項６の発明は、請求項１又は２の発明において、前記使用波長域が、可視光域であることを特徴としている。
請求項７の発明は、請求項１又は２の発明において、前記第１層は基盤上に設けられ、前記第１層と該基盤が同材質であることを特徴としている。
請求項８の発明は、請求項１又は２の発明において、前記｜φｔ・Δｔ｜の値が使用波長のｍ／  ８以下であることを特徴としている。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項９の発明の回折光学素子は、少なくとも２種類の分散の異なる材質からなる層を複数積層して各層で回折格子を形成し、該回折格子によって定まる最大光学光路長差が２つの波長でその波長の整数倍となる回折光学素子に於いて、該複数の層のうち少なくとも１つは、その材質がプラスチック光学材料または紫外線硬化樹脂であり、第Ｌ層の材質の温度変化による屈折率変化をｄｎｏＬ／ｄｔ  とし、第Ｌ層の回折格子の格子厚をｄＬ、とし、温度変化による屈折率変化率に各回折格子の格子厚を掛け合わせた値φｔを、
φｔ ＝（ｄｎｏ１／ｄｔ  ）ｄ１±（ｄｎｏ２／ｄｔ  ）ｄ２±‥‥±（ｄｎｏＬ／ｄｔ  ）ｄＬ
（但し、±の符号は、第１層の回折格子の格子厚が変化する方向を基準として、
第１層の回折格子と同方向に格子厚が変化する場合が＋であり、逆方
向に格子厚が変化する場合が−である）
とし、温度変化量をΔｔ＝３０ｄｅｇ、設計次数をｍ、使用波長をλ０としたとき、
｜φｔ・Δｔ｜＜（ｍ・λ０）／４
を満たすことを特徴としている。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれか１項記載の回折光学素子を用いたことを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、前記光学系は、結像光学系であることを特徴としている。
請求項１２の発明は、請求項１０の発明において、前記光学系は、観察光学系であることを特徴としている。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
（７）式中位相誤差φ０＝｛（ｎ０１−１）ｄ１−（ｎ０２−１）ｄ２｝／ｍλ０の項は初期の形状決定で決まる値であり、温度変化に依存しない。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
ここで回折方向を図中０次回折光から左寄りに回折するのを正の回折次数とすると、（８）式の±の符号は図中左から右に格子厚が減少する格子形状（第１，第３層）が正となり、逆に左から右に格子厚が増加する格子形状（第２層）が負となる。
±の符号は、第１層の回折格子の格子厚が変化する方向を基準として、第１層の回折格子と同方向に格子厚が変化する場合が＋であり、第１層の回折格子と逆方向に格子厚が変化する場合が−である。