【手続補正書】
【提出日】令和2年5月7日(2020.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学システムであって、前記光学システムは、
より下方レベルおよびより上方レベルを含むマルチレベルメタ表面を含む光学的に透過性の基板
を含み、
前記より下方レベルは、上下断面図に見られるように、複数のユニットセルを含み、各ユニットセルは、
第１の幅を有する側方に伸長の第１のナノビームと、
前記第１のナノビームから離間される側方に伸長の第２のナノビームであって、前記第２のナノビームは、前記第１の幅より大きい第２の幅を有する、第２のナノビームと
を含み、
前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームの高さは、１０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内にあり、
前記より上方レベルは、前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームの各々の上部上の材料の層を含み、前記材料の層を形成する材料は、前記第１のナノビームまたは前記第２のナノビームのどちらかを形成する材料と異なる、光学システム。
【請求項２】
前記ユニットセルは、側方に伸長かつ相互に平行である、請求項１に記載の光学システム。
【請求項３】
前記メタ表面は、可視波長の入射光を第１の回折次数に回折するように構成される、請求項１に記載の光学システム。
【請求項４】
前記第２の幅は、１０ｎｍ〜１μｍである、請求項１に記載の光学システム。
【請求項５】
前記第２の幅は、１０ｎｍ〜３００ｎｍである、請求項４に記載の光学システム。
【請求項６】
前記ユニットセルのピッチは、１０ｎｍ〜１μｍである、請求項１に記載の光学システム。
【請求項７】
前記ユニットセルのピッチは、１０ｎｍ〜５００ｎｍである、請求項６に記載の光学システム。
【請求項８】
前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームは、１０ｎｍ〜１μｍの距離によって分離される、請求項１に記載の光学システム。
【請求項９】
前記距離は、１０ｎｍ〜３００ｎｍ幅である、請求項８に記載の光学システム。
【請求項１０】
前記光学的に透過性の基板は、ガラスを含む、請求項１に記載の光学システム。
【請求項１１】
前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームは、シリコンを含む、請求項１に記載の光学システム。
【請求項１２】
前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームは、窒化ケイ素を含む、請求項１１に記載の光学システム。
【請求項１３】
前記光学的に透過性の基板および前記メタ表面は、偏光ビームスプリッタを形成する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項１４】
前記光学的に透過性の基板は、導波管プレートである、請求項１に記載の光学システム。
【請求項１５】
前記光学的に透過性の基板のスタックをさらに含み、前記ユニットセルの特徴の寸法は、前記基板間で変動する、請求項１４に記載の光学システム。
【請求項１６】
前記メタ表面は、内部結合光学要素であり、光を前記内部結合光学要素に投影するように構成される画像投入デバイスをさらに含み、前記メタ表面は、前記光を再指向し、全内部反射によって前記基板を通して前記光を伝搬するように構成される、請求項１に記載の光学システム。
【請求項１７】
前記メタ表面は、外部結合光学要素であり、前記メタ表面は、光を前記基板から抽出するように構成される、請求項１に記載の光学システム。
【請求項１８】
マルチレベルメタ表面を形成するための方法であって、前記方法は、
光学的に透過性の基板を提供することと、
光学的に透過性の層を前記基板にわたって提供することと、
前記光学的に透過性の層をパターン化し、前記メタ表面のより下方レベル上に複数のユニットセルを画定することであって、各ユニットセルは、上下図に見られるように、
第１の幅を有する側方に伸長の第１のナノビームと、
前記第１のナノビームから離間される側方に伸長の第２のナノビームであって、前記第２のナノビームは、前記第１の幅より大きい第２の幅を有する、第２のナノビームと
を含み、前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームの高さは、１０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内にある、ことと、
前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームの各々の上部に材料の層を堆積させることによって、前記メタ表面のより上方レベルを形成することであって、前記材料の層の材料は、前記第１のナノビームと前記第２のナノビームとの間の間隙を画定し、前記材料の層を形成する材料は、前記第１のナノビームまたは前記第２のナノビームのどちらかを形成する材料と異なる、ことと
を含む、方法。
【請求項１９】
前記光学的に透過性の層をパターン化することは、
レジスト層を前記光学的に透過性の層にわたって提供することと、
パターンを前記レジスト層内に画定することと、
前記パターンを前記レジスト層から前記光学的に透過性の層に転写することと
を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
反射層を前記材料の層上に形成することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記転写することは、異方性エッチングを実施することを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
光学システムであって、前記システムは、
より下方レベルおよびより上方レベルを含むマルチレベルメタ表面を含む光学的に透過性の基板
を含み、
前記より下方レベルは、複数のユニットセルを含み、各ユニットセルは、上下断面図に見られるように、
第１の幅を有する側方に伸長の第１のナノビームと、
前記第１のナノビームから離間される側方に伸長の第２のナノビームであって、前記第２のナノビームは、前記第１の幅より大きい第２の幅を有する、第２のナノビームと
を含み、
前記ユニットセルのピッチは、１０ｎｍ〜１μｍであり、
前記より上方レベルは、前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームの各々の上部上の材料の層を含み、前記材料の層を形成する材料は、前記第１のナノビームまたは前記第２のナノビームのどちらかを形成する材料と異なる、光学システム。
【請求項２３】
前記ピッチは、３００ｎｍ〜５００ｎｍである、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項２４】
前記メタ表面は、可視波長の入射光を第１の回折次数に回折するように構成される、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項２５】
前記ユニットセルは、側方に伸長かつ相互に平行である、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項２６】
前記第２の幅は、１０ｎｍ〜１μｍである、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項２７】
前記第２の幅は、１０ｎｍ〜３００ｎｍである、請求項２６に記載の光学システム。
【請求項２８】
前記ユニットセルのピッチは、１０ｎｍ〜５００ｎｍである、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項２９】
前記ユニットセルのピッチは、３００ｎｍ〜５００ｎｍである、請求項２８に記載の光学システム。
【請求項３０】
前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームは、１０ｎｍ〜１μｍの間隙によって分離される、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項３１】
前記間隙は、１０ｎｍ〜３００ｎｍ幅である、請求項３０に記載の光学システム。
【請求項３２】
前記光学的に透過性の基板は、ガラスを含む、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項３３】
前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームは、シリコンを含む、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項３４】
前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームは、窒化ケイ素を含む、請求項３３に記載の光学システム。
【請求項３５】
前記光学的に透過性の基板および前記メタ表面は、偏光ビームスプリッタを形成する、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項３６】
前記光学的に透過性の基板は、導波管プレートである、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項３７】
前記光学的に透過性の基板のスタックをさらに含み、前記ユニットセルの特徴の寸法は、前記基板間で変動する、請求項３６に記載の光学システム。
【請求項３８】
前記メタ表面は、内部結合光学要素であり、光を前記内部結合光学要素に投影するように構成される画像投入デバイスをさらに含み、前記メタ表面は、前記光を再指向し、全内部反射によって前記基板を通して前記光を伝搬するように構成される、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項３９】
前記メタ表面は、外部結合光学要素であり、前記メタ表面は、光を前記基板から抽出するように構成される、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項４０】
マルチレベルメタ表面を形成するための方法であって、前記方法は、
光学的に透過性の基板を提供することと、
光学的に透過性の層を前記基板にわたって提供することと、
前記光学的に透過性の層をパターン化し、前記メタ表面のより下方レベル上に複数のユニットセルを含む格子を画定することであって、各ユニットセルは、上下図に見られるように、
第１の幅を有する側方に伸長の第１のナノビームと、
前記第１のナノビームから離間される側方に伸長の第２のナノビームであって、前記第２のナノビームは、前記第１の幅より大きい第２の幅を有する、第２のナノビームと
を含み、前記ユニットセルのピッチは、１０ｎｍ〜１μｍである、ことと、
前記第１のナノビームおよび前記第２のナノビームの各々の上部上に材料の層を堆積させることによって、前記メタ表面のより上方レベルを形成することであって、前記材料の層の材料は、前記第１のナノビームと前記第２のナノビームとの間の間隙を画定し、前記材料の層を形成する材料は、前記第１のナノビームまたは前記第２のナノビームのどちらかを形成する材料と異なる、ことと
を含む、方法。
【請求項４１】
前記ピッチは、３００ｎｍ〜５００ｎｍである、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記材料の層の材料は、前記より下方レベル上の前記第１のナノビームと前記第２のナノビームとの間に延在する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項４３】
前記材料の層は、前記第１のナノビームの上部から前記第１のナノビームの側壁まで、前記第１のナノビームと前記第２のナノビームとの間の前記基板上の分離部にわたって、前記第２のナノビームの側壁まで、および、前記第２のナノビームの上部まで、連続的に延在する、請求項４２に記載の光学システム。
【請求項４４】
前記材料の層の材料は、前記第１のナノビーム、前記第２のナノビーム、または前記基板のいずれかを形成する材料より高い屈折率を有する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項４５】
前記材料の層を堆積させることは、共形性ブランケット堆積によって前記材料の層を形成することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項４６】
前記材料の層を堆積させることは、指向性堆積によって前記材料の層を形成することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項４７】
前記材料の層の材料は、前記第１のナノビーム、前記第２のナノビーム、または前記基板のいずれかを形成する材料より高い屈折率を有する、請求項２２に記載の光学システム。
【請求項４８】
前記材料の層は、前記第１のナノビームの上部から前記第１のナノビームの側壁まで、前記第１のナノビームと前記第２のナノビームとの間の前記基板上の分離部にわたって、前記第２のナノビームの側壁まで、および、前記第２のナノビームの上部まで、連続的に延在する、請求項４７に記載の光学システム。
【請求項４９】
前記材料の層の材料は、前記第１のナノビーム、前記第２のナノビーム、または前記基板のいずれかを形成する材料より高い屈折率を有する、請求項２２に記載の光学システム。