JP3434015B2 - Optical homogenizer - Google Patents

Optical homogenizer

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JP3434015B2
JP3434015B2 JP10857894A JP10857894A JP3434015B2 JP 3434015 B2 JP3434015 B2 JP 3434015B2 JP 10857894 A JP10857894 A JP 10857894A JP 10857894 A JP10857894 A JP 10857894A JP 3434015 B2 JP3434015 B2 JP 3434015B2
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はオプチカル・ホモジナ
イザーに関する。この発明のオプチカル・ホモジナイザ
ーは、フォトリソグラフィの露光用光源や、液晶プロジ
ェクタの液晶用光源として利用できる。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an optical homogenizer. The optical homogenizer of the present invention can be used as a light source for exposure of photolithography and a light source for liquid crystal of a liquid crystal projector.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ICの製造に於て、「マスクによ
りIC回路パターンをウエハに露光する」場合や、液晶
プロジェクタに於て、「液晶を照明して液晶上の画像を
スクリーン上に投影する」場合等には、一定の面積領域
を均一な強度の光で照明する必要が生じる。
2. Description of the Related Art In the manufacture of a semiconductor IC, when "exposing an IC circuit pattern on a wafer with a mask" or when "illuminating a liquid crystal and projecting an image on the liquid crystal onto a screen" in a liquid crystal projector. In such a case, it is necessary to illuminate a certain area with uniform intensity of light.

【0003】一般に、光源側からの光束は、その光束断
面上の光強度が均一な場合は稀であり、通常は、何等か
の強度分布を伴っている。このため、一定の面積領域を
均一な強度分布の光で照射するには、光源側からの光束
の強度分布を均一化(ホモジナイズ)する必要があり、
これを実行する光学素子を「オプチカル・ホモジナイザ
ー」と呼ぶ。
In general, a light beam from the light source side is rare when the light intensity on the cross section of the light beam is uniform, and usually has some intensity distribution. Therefore, in order to irradiate a certain area area with light having a uniform intensity distribution, it is necessary to make the intensity distribution of the light flux from the light source side uniform (homogenize),
An optical element that does this is called an "optical homogenizer".

【0004】オプチカル・ホモジナイザーは、従来から
種々のものが知られているが、中でも実用的と思われる
ものは、特開平3−16114号公報に開示された、
「互いに等価な小径レンズ(エレメントレンズ)を多
数、互いに稠密に組み合わせ、押圧力により相互間を不
動としてレンズ群(フライアイレンズ)とし、このレン
ズ群に光源側からの光束を平行光束化して入射させ、各
小径レンズにより集光した光束が、発散しつつコンデン
サーレンズに入射するようにし、コンデンサーレンズに
より、各小径レンズからの光束を平行光束化しつつ、所
望の面積領域に照射するように構成した」ものであろ
う。
Various types of optical homogenizers have been known so far. Among them, the one considered to be practical is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-16114.
“A large number of equivalent small-diameter lenses (element lenses) are densely combined with each other, and they are made immobile by pressing force to form a lens group (fly-eye lens), and the light flux from the light source side is made into a parallel light flux and enters this lens group Then, the light flux condensed by each small-diameter lens is made to enter the condenser lens while diverging, and the condenser lens is configured to collimate the light flux from each small-diameter lens and irradiate the desired area region. It will be something.

【0005】この場合、精度の悪いエレメントレンズが
あると、エレメントレンズを互いに稠密に組み合わせる
ことができないため、エレメントレンズはプリズムに必
要とされるような高い精度で形成する必要があり、レン
ズ群の形成に際しては、エレメントレンズ群を組み合わ
せつつ、精度の悪いエレメントレンズを、精度の良いエ
レメントレンズで置き換えて組み合わせており、レンズ
群の形成作業が面倒であり、レンズ群の製造コストの低
減が困難であるという問題がある。
In this case, if there is an element lens with low accuracy, the element lenses cannot be densely combined with each other. Therefore, it is necessary to form the element lens with high accuracy as required for the prism. At the time of formation, while combining the element lens groups, the element lenses with low accuracy are replaced by the element lenses with high accuracy, and the combination work is complicated, and it is difficult to reduce the manufacturing cost of the lens groups. There is a problem.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、容易且つ安価な製造
が可能である、新規なオプチカル・ホモジナイザーの提
供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a novel optical homogenizer which can be manufactured easily and inexpensively.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載のオプチカ
ル・ホモジナイザーは、図1に示すように、板状透明体
の片面に、円錐面C1,C2,..Ci,..Cnを、
同心円状に密接し(図1(a)、各円錐面Ciの傾き
が,中心部から外周部へ向かって漸次増加するように形
成して円錐面群とし(図1(b),(c))、この円錐
面群に入射する光束を、光束光軸上の所定の領域に集光
する機能を持つ」ことを特徴とする。
As shown in FIG. 1, an optical homogenizer according to claim 1 has conical surfaces C1, C2 ,. . Ci ,. . Cn
They are closely concentrically arranged (FIG. 1A), and the conical surfaces Ci are formed so that the inclination of each conical surface Ci gradually increases from the central portion toward the outer peripheral portion to form a conical surface group (FIGS. 1B and 1C). ), It has a function of condensing a light beam incident on this conical surface group in a predetermined region on the light beam optical axis.

【0008】「円錐面群」を形成される「板状透明体」
は、図1(b)に示す例のように、「平行平板状」でも
よいし、図1(c)に示す例のように、肉厚が「中央の
円錐面C1の部分から周辺部へ向かい次第に薄くなる」
ようなものでもよく、あるいは逆に、肉厚が「中央部か
ら周辺部へ向かい次第に厚くなる」ようなものでもよ
い。
"Plate-shaped transparent body" in which "conical surface group" is formed
May be "parallel plate-like" as in the example shown in FIG. 1 (b), or as in the example shown in FIG. 1 (c), the wall thickness is "from the central conical surface C1 portion to the peripheral portion." It gets thinner as you go. "
Alternatively, the wall thickness may be such that “the thickness gradually increases from the central portion to the peripheral portion”.

【0009】板状透明体の材料としては、通常の光学ガ
ラス、プラスチック等はもとより、紫外光を透過させる
材料、例えば、溶融石英、合成石英や、SiO2、Al2
3あるいはCaF2に代表されるようなフッ化物、塩化
物、臭化物、ヨウ化物、酸化物の単結晶を用いることが
できる(請求項2)。
Examples of the material of the plate-shaped transparent body include not only ordinary optical glass, plastic, etc., but also materials that transmit ultraviolet light, such as fused quartz, synthetic quartz, SiO 2 , and Al 2.
A single crystal of fluoride, chloride, bromide, iodide or oxide represented by O 3 or CaF 2 can be used (claim 2).

【0010】上記請求項1または2記載のオプチカル・
ホモジナイザーは、これらによる光束集光位置の像を拡
大する拡大光学系と組み合わせて、別のオプチカル・ホ
モジナイザーとして構成することができる(請求項
3)。
The optical unit according to claim 1 or 2
The homogenizer can be configured as another optical homogenizer in combination with a magnifying optical system that magnifies the image of the light flux condensing position by these (claim 3).

【0011】請求項1または2または3記載のオプチカ
ル・ホモジナイザーにおいて、「円錐面群」は、「板状
透明体の表面に形成されたフォトレジスト層に、円錐面
群に応じた形状をパターニングし、パターニングされた
形状を異方性のエッチングにより板状透明体に彫り写
す」ことにより形成することができ(請求項4)、ある
いはまた、上記円錐面群を、「円錐面群に応じた型形状
を有する型と、板状透明体の表面とにより硬化性樹脂を
挾んで、光及び/又は熱により硬化させることにより硬
化性樹脂の表面に形成される形状を、エッチングにより
透明基板に彫り写す」ことにより形成することができる
(請求項5)。
In the optical homogenizer according to claim 1, 2 or 3, the "conical surface group" is that "the photoresist layer formed on the surface of the plate-shaped transparent body is patterned into a shape corresponding to the conical surface group. , A patterned shape is engraved on a plate-shaped transparent body by anisotropic etching. (Claim 4), or alternatively, the conical surface group is formed into a shape corresponding to the conical surface group. A curable resin is sandwiched between a mold having a shape and the surface of a plate-shaped transparent body, and the shape formed on the surface of the curable resin by curing with light and / or heat is engraved on a transparent substrate by etching. Can be formed (claim 5).

【0012】また、プラスチックを材料とする場合に
は、型成形や射出成形により、円錐面群を形成されたオ
プチカル・ホモジナイザーを得ることができる。
When plastic is used as the material, an optical homogenizer having a conical surface group can be obtained by molding or injection molding.

【0013】なお、上記「光束光軸上の所定の領域」と
は、所定の位置で光束光軸に直交する「面積領域」の場
合もあるし、「光軸方向にある程度の幅を持った領域」
であることもある。
The "predetermined area on the optical axis of the light beam" may be an "area area" orthogonal to the optical axis of the light beam at a predetermined position, or may have a certain width in the optical axis direction. region"
Sometimes.

【0014】また、上記請求項1〜5記載のオプチカル
・ホモジナイザーに入射させる光束(ホモジナイズされ
るべき光束)は平行光束でもよいし、発散性でも、収束
性でもよい。これら、入射光束の形態に応じて、適切な
オプチカル・ホモジナイザーを設計できる。
Further, the light beam (light beam to be homogenized) which is incident on the optical homogenizer according to the first to fifth aspects may be a parallel light beam, divergent or convergent. An appropriate optical homogenizer can be designed according to the form of the incident light flux.

【0015】円錐面群における各円錐面の配列間隔(半
径方向の間隔)は、一様でも良いし、中心部分からの距
離に応じて異ならせても良い。しかし、この配列間隔
(円錐面を、中心軸に直交する面へ射影した状態におけ
るリング状領域の幅)は、500μm〜数mmが好適で
ある。
The arrangement intervals (radial intervals) of the conical surfaces in the conical surface group may be uniform or may be different according to the distance from the central portion. However, the arrangement interval (the width of the ring-shaped region when the conical surface is projected on the surface orthogonal to the central axis) is preferably 500 μm to several mm.

【0016】なお、この発明のオプチカル・ホモジナイ
ザーは、蛍光灯やハロゲンランプ等からの光束や、L
D,LEDからの光束、さらには、エキシマレーザー等
の各種レーザーからの光束等、広範な種類の光束のホモ
ジナイズに利用できる。
The optical homogenizer according to the present invention is designed so that the luminous flux from a fluorescent lamp, a halogen lamp or the like, or L
It can be used for homogenizing a wide variety of light fluxes such as light fluxes from D and LED, and further light fluxes from various lasers such as excimer lasers.

【0017】[0017]

【作用】上記のように、この発明のオプチカル・ホモジ
ナイザーは「円錐面群」を用いている。円錐面群におけ
る各円錐面の傾きは、中心部から外周部へ向かって、漸
次増加するように定められているから、円錐面により屈
折された光束は、円錐面が円錐面群の外周部に近いほ
ど、中心部の側へ大きく偏向されることになり、偏向角
は、円錐面が円錐面群の中心部を離れるほど大きくな
る。
As described above, the optical homogenizer of the present invention uses the "conical surface group". Since the inclination of each conical surface in the conical surface group is determined so as to gradually increase from the central portion toward the outer peripheral portion, the light flux refracted by the conical surface has the conical surface at the outer peripheral portion of the conical surface group. The closer it is, the larger the deflection toward the center portion side becomes, and the deflection angle becomes larger as the conical surface moves away from the center portion of the conical surface group.

【0018】従って、各円錐面により偏向させた光束同
志を合流させることにより、合流部に光強度が均一な領
域を実現できる。
Therefore, by combining the light beams deflected by the respective conical surfaces, a region where the light intensity is uniform can be realized at the converging portion.

【0019】板状透明体の材料として、請求項2記載の
オプチカル・ホモジナイザーのように、SiO2等、
「紫外光を透過させる材料」を用いると、紫外光束に対
してもホモジナイズ効果を得ることができる。
As the material of the plate-shaped transparent body, SiO 2 etc., as in the optical homogenizer according to claim 2 ,
When a "material that transmits ultraviolet light" is used, a homogenizing effect can be obtained even for an ultraviolet light flux.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例を説明する。図2は、請求項1
記載の「オプチカル・ホモジナイザー」の1実施例を説
明するための図である。
EXAMPLES Examples will be described below. FIG. 2 shows claim 1.
It is a figure for demonstrating one Example of the described "optical homogenizer."

【0021】図2において、符号10はオプチカル・ホ
モジナイザーを示している。オプチカル・ホモジナイザ
ー10は「板状透明体」である透明平行平板の片面に、
円錐面C1,C2,..,Ci,...を、同心円状に
形成して同心円群としたものである。
In FIG. 2, reference numeral 10 indicates an optical homogenizer. The optical homogenizer 10 has one side of a transparent parallel plate, which is a "plate-shaped transparent body".
The conical surfaces C1, C2 ,. . , Ci ,. . . Are formed into concentric circles to form a concentric circle group.

【0022】円錐面Ciの傾きは「90度−円錐角」で
定義され、同心円状の円錐面群の中央部から外周部へ向
かって漸次大きくなっている。換言すれば、各円錐面C
iの「円錐角」は、中心部から外周部へ向かって漸次減
少している。
The inclination of the conical surface Ci is defined by "90 degrees-cone angle", and gradually increases from the central part to the outer peripheral part of the concentric circular conical surface group. In other words, each conical surface C
The “cone angle” of i gradually decreases from the central portion toward the outer peripheral portion.

【0023】図2に示すように、ホモジナイズさるべき
入射光束LFは「平行光束」として円錐面群の全面にわ
たって、オプチカル・ホモジナイザー10に直交的に入
射するが、光束LFのうち、円錐面Ciに入射する光束
部分を光束fiとする。光束fiは、光束光軸を中心軸と
する中空シリンダー状の光束部分である。
As shown in FIG. 2, the incident light beam LF to be homogenized is orthogonally incident on the optical homogenizer 10 as a "parallel light beam" over the entire surface of the conical surface group. The incident light flux portion is defined as a light flux f i . The light beam f i is a hollow cylindrical light beam portion whose central axis is the light beam optical axis.

【0024】光束fiは、円錐面Ciにより図の如く偏
向され、面S上に、「円錐面Ciを、中心軸に直交する
面へ射影した状態におけるリング状領域の幅」を直径と
する円形状の領域S1に集光する。
The light beam f i is deflected by the conical surface Ci as shown in the figure, and the diameter is defined as "the width of the ring-shaped region when the conical surface Ci is projected on the surface orthogonal to the central axis" on the surface S. The light is focused on the circular area S1.

【0025】オプチカル・ホモジナイザー10から面S
までの距離をL、円錐面Ciの半径をriとする。円錐
面Ciにより偏向された光束fiの偏向角をθiとする
と、偏向角:θiは、円錐面Ciの傾き角:αi(図示さ
れず)と板状透明体の屈折率の関数であり、傾き角:α
iに対し比例的に変化する。即ち、傾き角:αiが定まる
と偏向角:θiが決まるので、この関係を「θ
i(αi)」と書くことができる。なお、平行光束をオプ
チカル・ホモジナイザーの平面側から入射させれば、各
円錐面による屈折角が、そのまま偏向角になる。
From optical homogenizer 10 to surface S
Is L and the radius of the conical surface Ci is r i . If the deflection angle of the light beam f i deflected by the conical surface Ci is θ i , the deflection angle θ i is a function of the inclination angle α i (not shown) of the conical surface Ci and the refractive index of the plate-shaped transparent body. And the tilt angle: α
It changes in proportion to i . That is, when the tilt angle: α i is determined, the deflection angle: θ i is determined.
ii ) ”can be written. If the parallel light flux is made incident from the flat surface side of the optical homogenizer, the refraction angle by each conical surface becomes the deflection angle as it is.

【0026】任意の円錐面Ciに入射した光束fiが全
て、面S上の面積領域S1で合流するには、偏向角:θ
i(αi)が、関係: 「θi(αi)=tan~1(ri/L)」 を満足すればよい。この関係が満足するように、円錐面
Ci(i=1,2,..)の傾き角:αiを設定すれば、
オプチカル・ホモジナイザー10に入射した平行光束L
Fは全て、面S上の面積領域S1上で合流することにな
る。
In order for all the light beams f i incident on the arbitrary conical surface Ci to merge in the area S1 on the surface S, the deflection angle: θ
i (α i) is the relationship: it is sufficient to satisfy the "θ i (α i) = tan ~ 1 (r i / L) ". If the inclination angle α i of the conical surface Ci (i = 1, 2, ...) Is set so that this relationship is satisfied,
Parallel light flux L incident on the optical homogenizer 10
All F will merge on the area S1 on the surface S.

【0027】今、入射光束LFにおける光強度分布を、
2次元極座標:r,φを用いて、F(r,φ)とし、円
錐面Ciの幅をΔiとする。F(r,φ)はr方向にお
いて、円錐面の幅:Δiの範囲内では一様と見做せる程
度に緩やかな変化である(一般的な状況である)とする
と、円錐面Ciにおける光束fiの強度分布は、F
(ri,φ)となる。
Now, the light intensity distribution in the incident light beam LF is
Using two-dimensional polar coordinates: r, φ, F (r, φ), and the width of the conical surface Ci is Δi. It is assumed that F (r, φ) is a gradual change in the direction of r in the range of the width of the conical surface: Δi (which is a general situation) so that it can be regarded as uniform (a general situation). The intensity distribution of f i is F
(R i , φ).

【0028】光束fiの強度分布は、面S上の面積領域
S1(光束合流部)に集光されることにより、φに関す
る変化は完全に積分され、半径:rに就いての依存性の
みが残るが、前述のように、円錐面の幅Δiの範囲内で
は光強度を一様と見做せるから、面積領域S1に集光さ
れた光束fiの光強度は面積領域S1内では均一とな
る。
The intensity distribution of the light beam f i is converged in the area S1 (light beam confluence portion) on the surface S, so that the change with respect to φ is completely integrated, and only the dependence on the radius r is obtained. However, as described above, since the light intensity can be regarded as uniform within the range of the width Δi of the conical surface, the light intensity of the light flux f i condensed in the area region S1 is uniform in the area region S1. Becomes

【0029】従って、各円錐面Ciによる偏向光束を面
積領域S1において合流させれば、光強度は、ΣF(r
i)(和はiに就き、全ての円錐面に就いてとる)とな
り、均一化される。
Therefore, if the light beams deflected by the respective conical surfaces Ci are merged in the area S1, the light intensity becomes ΣF (r
i ) (the sum is for i, and for all conical surfaces) and is uniform.

【0030】また、円錐面ごとに、光束fiの集光位置
を、光束光軸方向へ、少しづつずらすと「光軸方向にお
ける有限領域」で、実質的に光強度分布が均一な状態
(上記領域内で、光束光軸に直交する任意の面上におい
て光強度が均一である)を実現できる。またこのように
しないでも、面積領域S1の前後の、ある程度の領域で
は実質的に光強度分布が均一である。
When the converging position of the light beam f i is shifted little by little in the light beam optical axis direction for each conical surface, the state where the light intensity distribution is substantially uniform in the “finite region in the optical axis direction” ( Within the above region, the light intensity is uniform on any surface orthogonal to the optical axis of the light flux). Even if this is not done, the light intensity distribution is substantially uniform in some areas before and after the area area S1.

【0031】円錐面群における各円錐面の幅が小さくな
るほど「光強度の均一度」は高くなり、光強度は[∫∫
F(r,φ)rdrdφ]に近づく。
As the width of each conical surface in the conical surface group becomes smaller, the "uniformity of light intensity" becomes higher, and the light intensity becomes [∫∫
F (r, φ) rdrdφ].

【0032】円錐面の幅を大きくすれば、集光部(面積
領域S1)は大きくなるが、これらを大きくするほど、
円錐面群の半径方向のホモジナイズの効果は低下し、光
強度の均一度は低くなる。
If the width of the conical surface is increased, the light collecting portion (area area S1) is increased.
The effect of homogenization in the radial direction of the conical surface group is reduced, and the uniformity of light intensity is reduced.

【0033】従って、均一な光強度が必要とされるほ
ど、集光部の大きさは小さくなることになる。このよう
な場合には、図2に示すようにオプチカル・ホモジナイ
ザー10の後方に拡大光学系31を置き、オプチカル・
ホモジナイザー10による光束合流位置である面積領域
S1の像を拡大して、所望の照明部に結像させればよい
(請求項3)。
Therefore, the more the uniform light intensity is required, the smaller the size of the light converging portion becomes. In such a case, the magnifying optical system 31 is placed behind the optical homogenizer 10 as shown in FIG.
The image of the area S1 which is the light flux converging position by the homogenizer 10 may be enlarged and imaged on a desired illumination unit (claim 3).

【0034】以上、入射光束として平行光束を用いる場
合を説明したが、入射光束が「発散性」でも「収束性」
でも必要な性能を持ったオプチカル・ホモジナイザーを
設計できる。
The case where the parallel light flux is used as the incident light flux has been described above, but the incident light flux is "divergent" or "convergent".
But you can design an optical homogenizer with the required performance.

【0035】以下は、請求項4,5記載の発明の実施例
を説明する。
The embodiments of the present invention described in claims 4 and 5 will be described below.

【0036】図3は、請求項4記載のオプチカル・ホモ
ジナイザーの1実施例の特徴部分を説明するための図で
ある。
FIG. 3 is a diagram for explaining a characteristic part of one embodiment of the optical homogenizer according to the fourth aspect.

【0037】図3(a)において、符号1で示す板状透
明体の表面には、ポジ型のフォトレジスト3の層が形成
されている。フォトレジスト3の層の上にマスク5を密
着させ、マスク5を介して均一光を照射して、フォトレ
ジスト3の層を露光する。
In FIG. 3A, a layer of positive photoresist 3 is formed on the surface of the plate-shaped transparent body indicated by reference numeral 1. The mask 5 is brought into close contact with the layer of the photoresist 3, and uniform light is irradiated through the mask 5 to expose the layer of the photoresist 3.

【0038】マスク5は、鎖線で示す中心軸を中心とし
て、半径方向へ(図の左右方向)へ、図3(b)に示す
ような光透過率分布を持つように形成されている。
The mask 5 is formed so as to have a light transmittance distribution as shown in FIG. 3B in the radial direction (left and right direction of the figure) around the central axis shown by the chain line.

【0039】露光後、光照射されたフォトレジスト3を
除去し、ポストキュアした状態が、図3(c)に示され
た状態である。フォトレジスト3の表面は、鋸歯状の断
面形状を持つ凹凸が、同心円状に形成された状態となっ
ている。
After exposure, the photo-irradiated photoresist 3 is removed and post-cured is the state shown in FIG. 3 (c). The surface of the photoresist 3 is in a state where concavities and convexities having a sawtooth cross-sectional shape are concentrically formed.

【0040】この状態から、異方性のエッチングを行
い、フォトレジスト3の表面形状を板状透明体1の表面
に彫り写すと、円錐面群を板状透明体1の表面形状とし
て形成できる(図3(d))。
From this state, anisotropic etching is performed to engrave the surface shape of the photoresist 3 on the surface of the plate-shaped transparent body 1 so that a conical surface group can be formed as the surface shape of the plate-shaped transparent body 1 ( FIG. 3D).

【0041】図4は、請求項5記載のオプチカル・ホモ
ジナイザーの1実施例の特徴部分を説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a diagram for explaining the characteristic portion of one embodiment of the optical homogenizer according to the fifth aspect.

【0042】図4(a)において、符号2で示す板状透
明体は、SiO2により形成されている。符号4で示す
型には、所望の円錐面群に対応した形状が形成されてい
る。
In FIG. 4A, the plate-shaped transparent body indicated by reference numeral 2 is made of SiO 2 . The mold shown by reference numeral 4 has a shape corresponding to a desired conical surface group.

【0043】図4(a)に示すように、板状透明体2の
表面と型4とにより硬化性樹脂である紫外線硬化樹脂6
を挾み、板状透明体2を介して均一紫外光を照射して、
紫外線硬化樹脂6を硬化させる。
As shown in FIG. 4A, the ultraviolet curable resin 6 which is a curable resin is formed by the surface of the transparent plate 2 and the mold 4.
And irradiate uniform ultraviolet light through the plate-shaped transparent body 2,
The ultraviolet curable resin 6 is cured.

【0044】硬化後、型4を外すと、図4(b)に示す
ように、板状透明体2の表面に、硬化した紫外線硬化樹
脂6が固着した状態が得られる。紫外線硬化樹脂6の表
面には、型4から所望の円錐面群の形状が転写されてい
る。
After curing, the mold 4 is removed to obtain a state in which the cured ultraviolet curable resin 6 is fixed to the surface of the plate-shaped transparent body 2 as shown in FIG. 4 (b). A desired shape of the conical surface group is transferred from the mold 4 to the surface of the ultraviolet curable resin 6.

【0045】この状態から、異方性のエッチングを行
い、紫外線硬化樹脂6の表面形状を板状透明体2の表面
に彫り写すと、円錐面群を板状透明体2の表面形状とし
て形成できる(図4(c))。
From this state, anisotropic etching is carried out to engrave the surface shape of the ultraviolet curable resin 6 on the surface of the plate-shaped transparent body 2, so that the conical surface group can be formed as the surface shape of the plate-shaped transparent body 2. (FIG.4 (c)).

【0046】なお、図3,図4の実施例において、異方
性のエッチングの選択比を1とすれば、フォトレジスト
3や紫外線硬化樹脂6の表面に形成された形状を、合同
的に、板状透明体の表面形状として彫り写せるが、選択
比を変えることにより、彫り写される形状の高さとフォ
トレジストや紫外線硬化樹脂の表面形状の高さの比を、
所望の値に調整できる。
In the embodiments of FIGS. 3 and 4, if the anisotropic etching selection ratio is 1, the shapes formed on the surfaces of the photoresist 3 and the ultraviolet curable resin 6 are jointly defined. It can be engraved as the surface shape of a plate-shaped transparent body, but by changing the selection ratio, the ratio of the height of the engraved shape to the height of the surface shape of photoresist or UV curable resin
It can be adjusted to the desired value.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規なオプチカル・ホモジナイザーを提供できる(請
求項1〜5)。この発明のオプチカル・ホモジナイザー
は、上記の如く、板状透明体に円錐面群を形成した構成
であるから、容易且つ安価な製造が可能である。
As described above, according to the present invention, a novel optical homogenizer can be provided (claims 1 to 5). Since the optical homogenizer of the present invention has the configuration in which the conical surface group is formed on the plate-shaped transparent body as described above, it can be easily and inexpensively manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明のオプチカル・ホモジナイザーを説明
するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining an optical homogenizer of the present invention.

【図2】請求項1,3記載のオプチカル・ホモジナイザ
ーの実施例を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of the optical homogenizer according to claims 1 and 3.

【図3】請求項4記載のオプチカル・ホモジナイザーの
実施例を説明するための図である。
FIG. 3 is a view for explaining an embodiment of the optical homogenizer according to claim 4;

【図4】請求項5記載のオプチカル・ホモジナイザーの
実施例の特徴部を説明するための図である。
FIG. 4 is a view for explaining a characteristic part of an embodiment of the optical homogenizer according to claim 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ci 円錐面 S 円錐面により偏向された光束が合流する面 Ci conical surface S The surface where the light beams deflected by the conical surface join

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 521 G02B 3/08 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20 521 G02B 3/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】板状透明体の片面に、円錐面を、同心円状
に密接し、各円錐面の傾きが中心部から外周部へ向かっ
て漸次増加するように形成して円錐面群とし、 この円錐面群に入射する光束を、光束光軸上の所定の領
域に集光する機能を持つことを特徴とするオプチカル・
ホモジナイザー。
1. A conical surface is formed on one surface of a plate-shaped transparent body so that conical surfaces are concentrically closely contacted with each other and the inclination of each conical surface gradually increases from a central portion toward an outer peripheral portion. The optical beam has a function of condensing the light beam incident on the conical surface group in a predetermined area on the light beam optical axis.
Homogenizer.
【請求項2】請求項1記載のオプチカル・ホモジナイザ
ーにおいて、 板状透明体が、紫外光を透過させる材料の板であること
を特徴とするオプチカル・ホモジナイザー。
2. The optical homogenizer according to claim 1, wherein the plate-shaped transparent body is a plate made of a material that transmits ultraviolet light.
【請求項3】請求項1または2記載のオプチカル・ホモ
ジナイザーと、これらによる光束集光位置の像を拡大す
る拡大光学系とを有することを特徴とするオプチカル・
ホモジナイザー。
3. An optical homogenizer according to claim 1 or 2, and a magnifying optical system for magnifying an image of a light beam focusing position by the optical homogenizer.
Homogenizer.
【請求項4】請求項1または2または3記載のオプチカ
ル・ホモジナイザーにおいて、 円錐面群が、板状透明体の表面に形成されたフォトレジ
スト層に、円錐面群に応じた形状をパターニングし、パ
ターニングされた形状を異方性のエッチングにより板状
透明体に彫り写すことにより形成されていることを特徴
とするオプチカル・ホモジナイザー。
4. The optical homogenizer according to claim 1, 2 or 3, wherein the conical surface group is formed by patterning a shape corresponding to the conical surface group on a photoresist layer formed on the surface of the plate-shaped transparent body, An optical homogenizer, which is formed by engraving a patterned shape on a plate-shaped transparent body by anisotropic etching.
【請求項5】請求項1または2または3記載のオプチカ
ル・ホモジナイザーにおいて、 円錐面群が、円錐面群に応じた型形状を有する型と、板
状透明体の表面とにより硬化性樹脂を挾んで、光及び/
又は熱により硬化させることにより硬化性樹脂の表面に
形成される形状をエッチングにより透明基板に彫り写す
ことにより形成されていることを特徴とするオプチカル
・ホモジナイザー。
5. The optical homogenizer according to claim 1, 2 or 3, wherein the conical surface group includes a mold having a mold shape corresponding to the conical surface group and the surface of the plate-shaped transparent body to sandwich the curable resin. Then, light and /
Alternatively, the optical homogenizer is characterized by being formed by engraving a shape formed on the surface of the curable resin by curing with heat onto a transparent substrate by etching.
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