JP2012013459A5 - - Google Patents

Description

上記目的を達成するために、本発明は、光を放射するランプ、当該ランプの光を集光する集光反射鏡、当該集光反射鏡からの光束が入射する透過型インテグレータ光学系、及び、当該透過型インテグレータ光学系を通った光束を平行光化して照射面に照射するコリメーション光学系を備えた照射装置において、前記集光反射鏡の光束を鋭角に反射する第１ミラーと、前記第１ミラーで反射した光束を鋭角に反射する第２ミラーとを備え、前記コリメーション光学系に球面鏡を設け、前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間の光路に前記透過型インテグレータ光学系を配置し、前記第２ミラーで反射した光束を前記照射面に向けて前記球面鏡が反射することを特徴とする。

また本発明は、上記照射装置において、前記透過型インテグレータ光学系はフライアイレンズであり、前記第２ミラーと前記球面鏡の反射光の光束との間、及び、前記フライアイレンズと前記第２ミラーとの間のそれぞれに、前記フライアイレンズから照射面に向かう迷光を遮光する遮光板を設けたことを特徴とする。

また本発明は、上記照射装置において、前記透過型インテグレータ光学系はフライアイレンズであり、前記フライアイレンズの射出側に、前記フライアイレンズの射出光束よりも小さな径の絞りを設け、前記照射面での光束の平行度を±ψ、前記球面鏡の曲率半径をＲとしたときに、前記絞りの半径ｒを、
ｒ≦Ｒ・ｔａｎ（ψ／２）
としたことを特徴とする。

また本発明は、上記照射装置において、前記透過型インテグレータ光学系はフライアイレンズであり、前記フライアイレンズからの射出光束の拡がり角θ２が、前記照射面での照射エリアの対角方向の平行度±ψの絶対値ψに対し、（θ２／２）≦１０・ψの関係を満たすことを特徴とする。

本発明によれば、集光反射鏡の光束を鋭角に反射する第１ミラーと、前記第１ミラーで反射した光束を鋭角に反射する第２ミラーとを備えるとともに、コリメーション光学系に球面鏡を設け、第１ミラーと第２ミラーとの間の光路上に透過型インテグレータ光学系を配置し、第２ミラーで反射した光束を集光反射鏡の光軸と平行に前記照射面に向けて反射するように球面鏡を配置する構成とした。
この構成により、集光反射鏡から照射面に至る光路がＭ字型になって、集光反射鏡と照射面の間の空間が光路として利用されることとなり、装置を小型化しても十分な平行度を得るための長い光路を確保することができる。
さらに、コリメーション光学系に球面鏡を設ける構成としたため、照射面の面積が広くなってもコリメーション光学系が大型化することなく、また放物面鏡に比べて作成が容易であるためコストを抑えることができる。

Claims (6)

1. 光を放射するランプ、当該ランプの光を集光する集光反射鏡、当該集光反射鏡からの光束が入射する透過型インテグレータ光学系、及び、当該透過型インテグレータ光学系を通った光束を平行光化して照射面に照射するコリメーション光学系を備えた照射装置において、
   前記集光反射鏡の光束を鋭角に反射する第１ミラーと、前記第１ミラーで反射した光束を鋭角に反射する第２ミラーとを備え、前記コリメーション光学系に球面鏡を設け、
   前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間の光路に前記透過型インテグレータ光学系を配置し、前記第２ミラーで反射した光束を前記照射面に向けて前記球面鏡が反射する
   ことを特徴とする照射装置。
2. 前記第２ミラーから前記球面鏡に光束を、前記球面鏡の光軸に対し８°〜３０°の範囲の入射角θ１で入射したことを特徴とする請求項１に記載の照射装置。
3. 前記透過型インテグレータ光学系はフライアイレンズであり、前記第２ミラーと前記球面鏡の反射光の光束との間、及び、前記フライアイレンズと前記第２ミラーとの間のそれぞれに、前記フライアイレンズから照射面に向かう迷光を遮光する遮光板を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の照射装置。
4. 前記透過型インテグレータ光学系はフライアイレンズであり、前記フライアイレンズの射出側に、前記フライアイレンズの射出光束よりも小さな径の絞りを設け、前記照射面での光束の平行度を±ψ、前記球面鏡の曲率半径をＲとしたときに、前記絞りの半径ｒを、
   ｒ≦Ｒ・ｔａｎ（ψ／２）
   としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照射装置。
5. 前記透過型インテグレータ光学系はフライアイレンズであり、前記フライアイレンズからの射出光束の拡がり角θ２が、前記照射面での照射エリアの対角方向の平行度±ψの絶対値ψに対し、（θ２／２）≦１０・ψの関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の照射装置。
6. 下段側空間と上段側空間の上下２段に仕切られた箱形の筐体と、
   前記筐体を載置したステージと、を備え、
   前記ステージの片方の端部を前記照射面として構成し、
   前記筐体の上段側空間に、前記ランプ、前記集光反射鏡、前記透過型インテグレータ光学系、前記球面鏡を含むコリメーション光学系、前記第１ミラー、及び前記第２ミラーの各々を、前記照射面に前記球面鏡から垂直に前記ランプの光を照射し、なおかつ、前記ランプから前記照射面に至る光路がＭ字状になるように収め、
   前記筐体の下段側空間に、前記ランプ、及び前記集光反射鏡を有した装置光源の光軸調整機構を含む電気部品、及び機械部品を配置した
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の照射装置。