JP4391136B2

JP4391136B2 - 露光用照明装置

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Publication number: JP4391136B2
Application number: JP2003161233A
Authority: JP
Inventors: 誠上原
Original assignee: MEJIRO GENOSSEN INC.
Current assignee: MEJIRO GENOSSEN INC.
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: JP2004361746A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶カラーフィルター基板やプラズマディスプレイ基板、プリント基板などのパターンニング露光工程に使われる照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶カラーフィルター基板やプリント基板等の基板は大きくなりつつある。例えば、液晶カラーフィルター基板であるガラス基板は、７３０mm×９２０mmの大きさが現在主流である。このような現状に対して、近い将来においては、１１００mm×１２５０mmのガラス基板を用いることが既に予定されている。現行の７３０mm×９２０mmのガラス基板を用いた場合には、１枚のガラス基板からは１７型パネルを１度に６枚しか製造できないのに対し、１１００mm×１２５０mmのガラス基板を用いた場合には、１２枚製造することができる。このように、基板の生産性を高めることができるため、今後基板の大きさがさらに大きくなっていくことは十分に予想される。
【０００３】
基板を大きくした場合には、基板の大きさに従って、基板製造に用いられる光源の出力を高める必要がある。光源は、基板製造工程においては、基板の表面を露光するために用いられる。基板の表面には、感光剤が塗布されおり、光源から発せられた光を基板表面の所望する領域に照射して、感光剤に照射光のエネルギーを与えることにより、基板表面を露光する。感光剤に与える照射光のエネルギーは、単位面積当りに対して変わらないようにする必要がある。このため、基板を大きくした場合には、光源の出力を高くする必要がある。
【０００４】
光源の出力を高める方法として、２つの方法がある。１つ目は、光源自体の出力を高めるものである。２つ目は、複数の光源を用いて、全体の出力を高めるものである。
【０００５】
しかしながら、光源自体の出力を高めようとする方法には、以下のような不都合が生ずる。
【０００６】
現時点において製造可能な高出力の光源、例えば超高圧水銀ランプは、既に設計の限界で製造されてる。このため、現行のものよりも高出力の超高圧水銀ランプを製造することは、技術的に極めて困難である。
【０００７】
また、仮に、高出力の光源を製造することができたとしても、光源の電極に大電流を供給する必要があるために、電極への負荷が大きくなる。このため、電極がタングステンで作られている場合には、光源のバルブ内で徐々にタングステンが蒸発して、バルブの内壁にタングステンの付着が進む。超高圧水銀ランプを長時間使用したときには、発光した光エネルギーはこの付着物に吸収されてしまい、所望の照度が得られなくなる。また、タングステンの蒸発によって電極同士の間隔が広がり、光源の基点が大きくなるために露光面で得られる照度も小さくなる。
【０００８】
さらに、上述したように、現時点で製造可能な高出力の光源は、既に設計の限界で製造されているので、使用時に破裂等の故障が起こりやすくなっている。このため、一旦、故障が生じたときには、露光装置を普及させるための時間を要し、稼働率が低下するという不都合も生じる。
【０００９】
さらにまた、光源自体の出力を高くするに従って光源全体が大きくなり、光源の取り扱いに注意を要したり煩雑になったりし、作業時の効率を低下させるという不都合も生じる。
【００１０】
これに対して複数の光源を用いた装置は、上述した問題は生じない。しかしながら、以下のような問題がある。
【００１１】
装置が全体として大きくならざるを得ないという問題が生ずる。例えば、複数の光源を用いた露光装置としては、特開２０００−２５０２２３号公報に開示されている装置がある。この装置は、基板の形状に応じて光源の配置を変更し、効率よく基板を露光するものである。この装置に用いられている光源は、発光部から発せられた光を楕円鏡によって反射し、複合レンズに向かって進むに従って収束していく光を発する。さらに、複数の光源を用いた光源装置や照明装置としては、特開平７−２４８４６２号公報や特開平１１−１４９０６１号公報に開示されている装置がある。これらの装置は、上述した従来の装置と同様に、発光部から発せられた光は、反射鏡によって反射した後、進むに従って収束していく。このように、これらの装置は、進むに従って収束していく光を発する光源を用いている。
【００１２】
一般に、フィラメント等の発光部に対して反射鏡の大きさが十分に大きい場合には、反射鏡によって収束していく光を作り出すことができる。このことから、上述した従来の装置は、大きい反射鏡を用いた光源、即ち、光源全体が大きい光源を用いている。このように、大きい光源を用いた場合には、光源の取り扱いが不便であったり、光源を設置するための空間を必要としたりするために、装置の導入に際して設置環境を整えなければならないという不都合が生じた。
【００１３】
また、光源を小さくするために、フィラメント等の発光部に対して反射鏡を小さくした場合には、反射鏡によって収束していく光を作り出すことができず、発散する光を発する光源となる。このため、上述した装置に小さくした光源を単に用いただけでは、十分な照度を得ることができず、これらの装置の特性を活かすことができない。
【００１４】
このような事実があるにもかかわらず、発散光を発する光源を敢えて用いた装置も存在する。例えば、発散していく光を発する光源を複数用いた例としては、特開２００２−１０７８２４号公報、特開２００２−９０８８８号公報、特開２００２−９０８７７号公報、特開２００２−７２０８３号公報、特開２０００−１９４０６７号公報又は特開平１１−１４９０６１号公報に開示されている装置がある。これらの装置は、投写型表示装置、いわゆる液晶プロジェクタ等の装置であり、その光源の反射鏡は小さく、光源の大きさも小さい。このような投写型表示装置では、小型化を図ることを目的としており、その意味では、目的を達成することができる装置ではある。
【００１５】
【特許文献１】
特開２０００−２５０２２３号公報
【特許文献２】
特開平７−２４８４６２号公報
【特許文献３】
特開平１１−１４９０６１号公報
【特許文献４】
特開２００２−１０７８２４号公報
【特許文献５】
特開２００２−９０８８８号公報
【特許文献６】
特開２００２−９０８７７号公報
【特許文献７】
特開２００２−７２０８３号公報
【特許文献８】
特開２０００−１９４０６７号公報
【特許文献９】
特開平１１−１４９０６１号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、投写型表示装置に用いられている光源から発せられる光は、発散光である。このため、このような装置においては、上述した公報からも明らかなように、発散光の全てを活用するものではなかった。即ち、発せられる光の一部の光のみをレンズやプリズムに入射させて用い、それ以外の光についてはなんら用いてはいなかった。このため、このような従来の装置は、装置の小型化を図ることはできても、光源から発せられた光を十分に活用することができなかった。
【００１７】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、露光すべき基板等の被照射体の大きさが大きくなったときでも、十分な出力で的確に光を照射することができるとともに、光源から発せられた光を有効に活用して、基板の生産性を高く維持できる露光用照明装置を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明においては、複数の光源部の各々から発せられた光の各々は、入射面に向かって進むに従って発散する発散光であり、かつ、発散光の全てを入射面に入射させることを特徴とする。
【００１９】
より具体的には、本発明は以下の如き露光用照明装置を提供する。
（１）発光部と前記発光部から発せられた光に指向性をもたせて出射する反射光学系とを含む複数の光源部と、前記光源部の各々から出射された光が入射される入射面と入射された光が導びかれて前記複数の発光部の各々の像が形成されるとともに導かれた光を出射する出射面とを含むインテグレーター光学素子と、を含む露光用照明装置であって、
前記複数の光源部の各々から出射された光の各々は、前記入射面に向かって進むに従って発散する発散光であり、かつ、
前記発散光の各々が前記入射面に入射する領域の大きさが、前記入射面よりも小さいことを特徴とする露光用照明装置。
上述した（１）の発明によれば、複数の光源部の各々から出射された光の各々は、入射面に向かって進むに従って発散する発散光であり、かつ、発散光が入射面に入射する領域の大きさが、入射面よりも小さいので、発散光の全てが入射面に入射され、露光すべき基板等の被照射体の大きさが大きくなったときでも、光源から発せられた光を有効に活用して露光に十分な出力で的確に光を照射することができる。また、複数の光源部の各々の出力を高める必要はないので、光源部の照度寿命を十分に長くすることができ、結果として、基板の生産効率を高めることができる。
【００２０】
（２）前記発散光の全てが、前記入射面において略同心状に入射される上記（１）記載の露光用照明装置。
上述した（２）の発明によれば、入射面において同心状に入射されるので、露光に要する照度の分布や角度の分布を小さくすることができる。例えば、複数の光源部のうちの一部の光源部から光が発せられなくなった場合でも、他の光源部から発せられる光は入射面に同心状に重畳して入射されるので、照度の変化を少なくすることができる。
【００２１】
（３）前記発光部をが所定の曲面に沿うように前記複数の光源部が並置され、かつ前記複数の光源部の発光部の各々から発せられた光の方向が前記曲面に対して略垂直となるように前記複数の光源部を支持する支持体を含む上記（１）記載の露光用照明装置。
上述した（３）の発明によれば、支持体上に複数の光源部を設けているので、光源部の取り扱いを容易にすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による露光用照明装置の概略を示す。
光源系１００は、後述するように、複数の光源部１１０、例えば、超高圧水銀ランプからなる。光源系１００は、その下方に設けられている基部（図示せず）上に載設された支持部材（図示せず）によって、所望する位置でかつ所望する方向に光が発せられるように支持されている。光源系１００の複数の光源部１１０の各々からは、進行するに従って発散していく発散光が発せられる。これらの光は、フライアイブロック２０に向けて発せられる。尚、図１に示した例では、複数の光源部１１０から発せられてフライアイブロック２０まで至る光については、主光線のみ示し、発散する光のうちの最も外側を進行する光については省略して示した。
【００２３】
光源系１００から発せられた光の進行方向の前方には、フライアイブロック２０が設けられている。フライアイブロック２０は、入射面２２とこの入射面２２に略平行な出射面２４とを有する。フライアイブロック２０は、光源系１００の複数の光源部１１０とフライアイブロック２０の出射面２４とが共役の関係になるように、フライアイブロック２０の下方に設けられている基部（図示せず）上に載設された支持部材（図示せず）によって支持されている。フライアイブロック２０は、後述するように、複数の同一のフライアイレンズ２６からなる。フライアイレンズ２６の各々は、略直方体形状を有する。フライアイレンズ２６の各々も入射面２７とこの入射面２７に略平行な出射面２８とを有する。フライアイブロック２０は、全てのフライアイレンズ２６の長手方向が同一の方向に向け互いに密着するように束ねられている。さらに、束ねられたときに、全ての入射面２７が略同一平面になるようにかつ全ての出射面２８が略同一平面になるように構成されている。全てのフライアイレンズ２６の入射面２７からなる面が、上述したフライアイブロック２０の入射面２２であり、全てのフライアイレンズ２６の出射面２８からなる面が、上述したフライアイブロック２０の出射面２４である。
【００２４】
光源系１００から発せられた光は、フライアイブロック２０の入射面２２の略中心に入射する。フライアイブロック２０の入射面２２に入射された光は、フライアイブロック２０を構成するフライアイレンズ２６の各々の中で進行し、フライアイレンズ２６の出射面２８まで導かれ、出射面２８の各々から発せられる。これにより、フライアイブロック２０の入射面２２に入射した光は、フライアイブロック２０の出射面２４から発せられる。
【００２５】
フライアイブロック２０の出射面２４から発せられる光の進行方向の前方には、コリメータ光学系である凹面鏡３０が設けられている。凹面鏡３０は、所望する位置でかつ所定の方向に光の進行方向を変え得るように、凹面鏡３０の下方に設けられている基部（図示せず）上に載設された支持部材（図示せず）によって支持されている。出射面２４から発せられた光は、凹面鏡３０によってその進行方向が変えられる。その光の進行方向の前方には、液晶カラーフィルター基板やプラズマディスプレイ基板やプリント基板等の被照射体４０が設置されている。被照射体４０は、上述したフライアイブロック２０の入射面２２と被照射体４０とが共役の関係になるように位置づけられる。出射面２４から発せられた光は、凹面鏡３０によってその進行方向が変えられるとともに平行光に変換され、被照射体４０の照射面に略垂直方向に照射される。尚、被照射体４０の表面には、感光剤が塗布されており、光源系１００から発せられた光を被照射体４０の所望する領域に照射することにより、被照射体４０は露光される。
【００２６】
上述した光源系１００は、図２に示すように、複数の光源部１１０、例えば、３５個の超高圧水銀ランプと、これらの光源部１１０を支持する支持体１２０とを含む。３５個の超高圧水銀ランプは、図２（ａ）に示すように、水平方向に５個ずつ、鉛直方向に７個ずつ支持体１２０上に並置されている。
【００２７】
支持体１２０は、金属等の熱伝導の高い材質からなる。支持体１２０は、図２（ａ）に示すように略矩形の板状体であるとともに、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、所定の曲面、例えば球面に沿った湾曲した形状を有する。支持体１２０には、光源部１１０を取り付けるための貫通孔（図示せず）と、光源部１１０の先端部を支持体１２０に固定するための取付用ネジ穴（図示せず）と、が形成されている。後述するように、光源部１１０の各々は、発光部（図示せず）、例えば、発光管の陰極と陽極との中間点を含む。上述したように、支持体１２０は、所定の曲面、例えば球面に沿った形状を有しているので、支持体１２０に複数の光源部１１０を取り付けたときには、複数の光源部１１０の発光部の各々がその曲面に沿って配置するように光源部１１０を並置することができる。また、図１に示すように、複数の光源部１１０の発光部の各々から発せられた光の方向、例えば主光線の方向が、支持体１２０に対して垂直となるように、複数の光源部１１０は支持体１２０に取り付けられている。即ち、複数の光源部１１０の発光部の各々から発せられた光の主光線方向が、複数の光源部１１０の各々の位置における接線に対して垂直となるように、複数の光源部１１０の各々は支持体１２０に支持されている。
【００２８】
また、図３に示すように、平坦な板状の形状を有する支持体１２２を用いてもよい。尚、図３においては、図２に示した要素と同様のものについては同一の符号を付して示した。図３に示した支持体１２２を用いる場合には、光源部１１０の各々の高さと光軸の向きとを調節するためのスペーサ１２４ａ〜１２４ｄを介して光源部１１０は支持体１２２に取り付けられる。尚、図３に符号を付したスペーサは、最も外側に配置された光源部１１０についてのみ示したもので、スペーサの種類は、１２４ａ〜１２４ｄの４種類には限られない。これらのスペーサの種類を適宜選択し、そのスペーサを介して光源部１１０を支持体１２２に取り付けることにより、光源部１１０の発光部が、図３（ｂ）及び（ｃ）の破線で示すような所定の曲面、例えば球面に沿うようにして、複数の、例えば３５個の光源部１１０を支持体１２２に取り付ることができる。このような構成とした場合でも、複数の光源部１１０の発光部が曲面、例えば球面に沿うように複数の光源部１１０を並置することができ、複数の光源部１１０の発光部の各々から発せられた光の主光線の方向が、この曲面、例えば球面に対して略垂直となるように複数の光源部１１０を支持することができる。
【００２９】
尚、図３に示した例は、支持体１２２の前面１２６の前側にスペーサを設けて光源部１１０を取り付ける場合を示したが、支持体１２２の前面１２６の後側ににスペーサを設けて光源部１１０を取り付けてもよい。即ち、複数の光源部１１０の各々から発せられた光の全てが、後述するフライアイブロック２０の入射面２２で入射面２２の全面にわたって入射されるように、支持体１２２に光源部１１０が設けられていればよい。
【００３０】
フライアイブロック２０は、上述したように、複数の同一のフライアイレンズ２６から構成されている。例えば、図５に示す例では、１０個のフライアイレンズ２６からなるフライアイブロック２０を示す。尚、この図５は、フライアイブロック２０の入射面２２と、この入射面２２を構成するフライアイレンズ２６の入射面２７とを示す。また、図７に示した実線の長方形の各々がフライアイレンズ２６の入射面２７を示す。
【００３１】
フライアイレンズ２６の各々は、長尺な略直方体の形状を有する。フライアイレンズ２６の各々の入射面２７は、図５に示すように略長方形である。フライアイブロック２０は、フライアイレンズ２６の長手方向に沿って互いに密着するように束ねられている。上述したように、束ねられたときに、全ての入射面２７が略同一平面になるように、かつ全ての出射面２８が略同一平面になるように配置されている。全ての入射面２７からなる面が、上述したフライアイブロック２０の入射面２２であり、全ての出射面２８からなる面が、上述したフライアイブロック２０の出射面２４である。また、フライアイブロック２０のの入射面２２の形状が、円形に近くなるように、複数のフライアイレンズ２６を束ねて構成するのが好ましい。このように、光源部１１０の各々から発せられた光の全てが、フライアイブロック２０の入射面２２に入射する。特に、光源部１１０の各々から発せられた光の全てが、入射面２２の略中心に略同心状になるように入射するのが好ましい。
【００３２】
光源部１１０の各々は、例えば、超高圧水銀ランプであり、発光管と反射鏡とからなる。発光管の内部には、陰極及び陽極からなる２つの電極等が設けられている。発光管の内部は、所定の水銀蒸気圧、例えば８．１×１０^６パスカル以上の水銀が封入されている。反射鏡は、放物面又は楕円面を有するガラスの成形体からなる。反射鏡の表面には反射コーティング膜が形成されており、この反射コーティング膜は、青から波長３６５nm近傍までの紫外光を反射させる波長帯を有する。陰極と陽極との中点が反射鏡の焦点に略位置するように、発光管は、反射鏡に対して固定されている。この陰極と陽極との中点が「発光部」を構成する。また、反射鏡が「反射光学系」を構成する。このような超高圧水銀ランプは、発光部に対して反射鏡の大きさが小さいために、以下で説明するように、反射鏡によって収束していく光を作り出すことができず、進行するに従って発散していく光が発せられる。
【００３３】
以下では、反射鏡の１つの例として、反射鏡が放物面状に形成されている場合を示す。超高圧水銀ランプの陰極と陽極との間で放電を起こすことにより、陰極と陽極との間でプラズマ発光が生じる。反射鏡の焦点の近傍で発せられた光は、反射鏡で反射されて、図４（ａ）に示すように、光軸に対して略平行に進む。これは、放物面の他の焦点は無限遠に位置するからである。また、反射鏡の焦点位置から多少離れて反射鏡の軸心に近い箇所で発せられた光は、図４（ｂ）に示すように、多少発散しながら進む。さらに、反射鏡の焦点位置から多少離れて反射鏡の軸心から遠い箇所で発せられた光は、図４（ｃ）に示すように、多少収束しながら進む。このため、光源部１１０の各々から発せられる光は、図４（ｄ）に示すように、これらの３種類の光の全てを重ね合わせた光であり、進行するに従って発散していく光となり、この発散光がフライアイブロック２０の入射面２２に入射される。尚、発散光が発せられる一つの例として反射鏡が放物面状に形成されている場合を示したが、反射鏡が楕円面状に形成されている場合であっても、発光部に対して反射鏡の大きさが小さいときには、光源部１１０から発せられる光は発散光となることにはかわりはない。
【００３４】
図６に示すように、フライアイブロック２０の入射面２２に向かって光源部１１０の各々から発せられた光の全ては、この入射面２２に入射される。尚、図６に示した例は、光源系１００に並置された光源部１１０のうち、図２（ａ）又は図３（ａ）上で中央に配置されたもの１１０ａと、図２（ａ）又は図３（ａ）上で最も右側に配置された光源部１１０ｂと、図２（ａ）又は図３（ａ）上で最も左側に配置された光源部１１０ｃと、のみを示す。また、図６では、光源部１１０ａと１１０ｂと１１０ｃとから発せられた発散光のうち最も外側を進む光を実線で示した。即ち、光源部１１０ａから発せられた発散光のうちの最も外側を進む光を実線６０ａ及び６０ｂで示し、光源部１１０ｂから発せられた発散光のうちの最も外側を進む光を実線６２ａ及び６２ｂで示し、光源部１１０ｃから発せられた発散光のうちの最も外側を進む光を実線６４ａ及び６４ｂで示した。
【００３５】
図６に示すように、光源部１１０ａから発せられた光の主光線６０ｃは、入射面２２に対して垂直に入射面２２の略中央に入射する。また、光源部１１０ａから発せられた光の最も外側を進む光６０ａは、入射面２２の一の端部の近傍に入射し、光６０ｂは、入射面２２の他の端部の近傍に入射する。また、光源部１１０ｂ又は１１０ｃから発せられた光の主光線６２ｃ及び６４ｃは、入射面２２に対してやや斜めに入射面２２の略中央に入射する。光源部１１０ｂ又は１１０ｃから発せられた光のうちの最も外側を進む光６２ａ又は６４ａは、入射面２２の一の端部の近傍に入射する。さらに、光源部１１０ｂ又は１１０ｃから発せられた光のうちの最も外側を進む光６２ｂ又は６４ｂは、入射面２２の他の端部の近傍に入射する。
【００３６】
このように、入射面２２に入射した光の入射領域は、図５に示すように、光源部１１０ａから発せられた光の場合には、略円形の入射領域７０となり、光源部１１０ｂ又は１１０ｃから発せられた光の場合には、左右方向に歪んだ円形７２又は７４となる。尚、図５においては、上述した、主光線６０ｃ、６２ｃ及び６４ｃ、最も外側を進む光６０ａ及び６０ｂ、６２ａ及び６２ｂ、並びに６４ａ及び６４ｂが入射面２２上に照射される点も記した。また、光源系１００に並置された光源部１１０のうち上側や下側に配置された光源部１１０から発せられた光の入射領域は、上下方向に歪んだ円形となる（図示せず）。このように光源系１００に並置された光源部１１０の全てから発せられた光の全てを重ね合わせると、その入射領域の形状は全体として円形に近づく。このようなことから、上述したように、フライアイブロック２０のの入射面２２の形状が、円形に近くなるように、複数のフライアイレンズ２６を束ねて構成するのが好ましい。
【００３７】
上述したように、光源系１００の複数の光源部１１０とフライアイブロック２０の出射面２４とが共役の関係になるように、フライアイブロック２０は設けられている。このため、フライアイブロック２０の出射面２４では、図７に示すように、光源系１００の複数の光源部１１０の像が形成される。尚、図７に示した実線の長方形の各々がフライアイレンズ２６の出射面２８を示す。フライアイブロック２０を構成するフライアイレンズ２６の出射面２８の全てに光源系１００の複数の光源部１１０が形成される。即ち、フライアイレンズ２６の出射面２８の全てに、図２（ａ）や図３（ａ）に示した水平方向に５個ずつ鉛直方向に７個ずつ合計で３５個の光源部１１０の像が形成される。このようなことから、フライアイレンズ２６の出射面２８の形状が、光源系１００に並置された複数の光源部１１０の配列の外形に近いことが好ましい。さらに、この出射面２８の形状が被照射体４０の露光すべき領域の形状に対応する。このため、被照射体４０の露光すべき領域の形状に応じて、フライアイレンズ２６の出射面２８の形状と、複数の光源部１１０の配列の外形とを定めることができる。即ち、出射面２８の形状が、被照射体４０の露光すべき領域の形状の相似形となるようにフライアイレンズ２６を選択するとともに、複数の光源部１１０の配列の外形が、被照射体４０の露光すべき領域の形状の相似形となるように複数の光源部１１０の配置を定めることにより、複数の光源部１１０から発せられた光を効率よく被照射体４０に照射することができる。
【００３８】
尚、上述した図６に示した例では、入射面２２の中心に略同心状に、光源部１１０の各々から発せられた光の全てを入射させる場合を示した。しかしながら、図８に示すように光源部１１０の各々から発せられた光を部分的に重複するように入射面２２に入射させるようにしてもよい。このようにした場合には、光源系１００やフライアイブロック２０の位置調整や、光軸の調整を容易にすることができ、装置の取り扱いを簡素にすることができる。
【００３９】
また、上述した実施例では、インテグレーター光学素子としてフライアイレンズからなるフライアイブロックである場合を示したが、インテグレーター光学素子としてロッドレンズを用いてもよい。
【００４０】
また、光源系１００の複数の光源部１１０を冷却するために、光源部１１０の各々の周囲に冷却水を供給や循環するための配管や、空冷用のファン等を支持体１２０を設けてもよい。
【００４１】
更に、上述した複数の光源部１１０は、液晶プロジェクタに用いられる光源を用いるのが好ましい。光源を取り替えを容易にすることができ、予備品を速やかにかつ容易に準備したり、代替品への切替も容易にすることができる。特に、光源として紫外領域で露光するものが好ましい。
【００４２】
また、複数の光源部１１０のうち、点灯すべき光源を選択するスイッチ等の選択手段を設けてもよい。このようにした場合には、光量を調節することができ、例えば、当初は、全ての光源部１１０を点灯せずに所定の数の光源部１１０のみを点灯するようにし、使用するにつれて照度が低下したようなときには、点灯すべき光源部１１０の数を増やすことができる。このようにすることで、使用当初であっても、使用時間が増えた場合であっても、被照射体の照射面への単位面積当りの照度を常に一定にすることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、露光すべき基板等の被照射体の大きさが大きくなったときでも、十分な出力で的確に光を照射することができるとともに、光源から発せられた光を有効に活用して、基板の生産性を高く維持できる露光用照明装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による照明装置を示す平面図である。
【図２】本発明による照明装置の光源系の第１の実施形態を示す正面図（ａ）と平面図（ｂ）と側面図（ｃ）とである。
【図３】本発明による照明装置の光源系の第２の実施形態を示す正面図（ａ）と平面図（ｂ）と側面図（ｃ）とである。
【図４】本発明による照明装置の光源部から発せられる光束の概略を示す概略図である。
【図５】本発明による照明装置のフライアイレンズ２０の入射面２２の概略を示す概略図である。
【図６】本発明による照明装置の光源部から発せられる発散光と、発散光が入射面２２に入射する様子を示す概略図である。
【図７】本発明による照明装置のフライアイレンズ２０の出射面２４の概略を示す概略図である。
【図８】本発明による照明装置の光源部から発せられる発散光と、発散光が入射面２２に入射する様子を示す概略図である。
【符号の説明】
１０照明装置
２０フライアイレンズ（インテグレーター光学素子）
２２入射面
２４出射面
１００光源系
１１０光源部
１２０、１２０’、１２２支持体

Claims

発光部と前記発光部から発せられた光に指向性をもたせて出射する反射光学系とを含む複数の光源部と、前記光源部の各々から出射された光が入射される入射面と入射された光が導びかれて前記複数の発光部の各々の像が形成されるとともに導かれた光を出射する出射面とを含みインテグレーター光学素子と、を含む露光用照明装置であって、
前記発光部は水銀ランプからなり、
前記反射光学系は、前記発光部に対して収束していく光を作り出すのに十分な大きさよりも小さく放物面状又は楕円面状に形成される反射鏡を有し、前記反射鏡に対して前記水銀ランプの陰極と陽極との中点が前記反射鏡の焦点に略位置するように前記水銀ランプの発光管が固定され、
前記複数の光源部の各々から出射された光の各々は、前記入射面に向かって進むに従って発散する発散光であり、かつ、
前記発散光の各々が前記入射面に入射する領域の大きさが、前記発散光の全てを入射面に入射させるために前記入射面よりも小さいことを特徴とする露光用照明装置。
前記インテグレーター光学素子は、前記発散光の全てが、前記入射面において略同心状に入射され、前記複数の光源部と前記出射面とが共役の関係になり、前記入射面と被照射体とが共役の関係になるように位置づけられる請求項１記載の露光用照明装置。
前記発光部が所定の曲面に沿うように前記複数の光源部が並置され、かつ前記複数の光源部の発光部の各々から発せられた光の方向が前記曲面に対して略垂直となるように前記複数の光源部を支持し、熱伝導の高い材質からなる支持体を含む請求項１記載の露光用照明装置。