JP4808733B2

JP4808733B2 - 光均質化装置

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Publication number: JP4808733B2
Application number: JP2007549798A
Authority: JP
Inventors: ガンゼル，ハイコ; ヒル，ウィーラント; ぺトロフ，ミハイル
Original assignee: Limo Patentverwaltung GmbH and Co KG
Current assignee: Focuslight Germany GmbH
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2011-11-02
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Also published as: DE502005010250D1; JP2008527430A; IL184420A0; EP1839083B1; WO2006072263A1; US7532406B2; CN100489594C; CN101099103A; US20080002261A1; EP1839083A1; ATE480793T1; IL184420A

Description

発明の詳細な説明

本発明は、均質化すべき光を透過することが可能な第１のシリンドリカルレンズアレイであって、互いに平行なシリンダ軸を有する凸状および凹状シリンドリカルレンズを含み、それら凸状および凹状シリンドリカルレンズは互いに交互に配置された、第１のシリンドリカルレンズアレイと、第１のシリンドリカルレンズアレイを透過した光を透過することが可能な第２のシリンドリカルレンズアレイであって、互いに平行なシリンダ軸を有する凸状および凹状シリンドリカルレンズを含み、それら凸状および凹状シリンドリカルレンズは互いに交互に配置された、第２のシリンドリカルレンズアレイとを有し、第２のシリンドリカルレンズアレイのシリンドリカルレンズのシリンダ軸は、第１のシリンドリカルレンズアレイのシリンドリカルレンズのシリンダ軸に平行に配置されている、光均質化装置に関する。さらにまた、本発明は、請求項１６の上位概念に従った装置に関する。

隣接する凸状シリンドリカルレンズよりも明らかに小さい、凹状シリンドリカルレンズを含むシリンドリカルレンズアレイも前述の装置によって包含される。たとえば、凹状シリンドリカルレンズは、ただ単にへこんだものであってもよく、または２つの凹状シリンドリカルレンズ間の空間の実質的に平らな領域であってもよい。上述のタイプの装置は公知である。かかる装置は、比較的均質な光、たとえば、エキシマレーザ、またはレーザダイオードバーから出射した光を均質化するためにたとえば利用される。図１は、かかるタイプの均質化装置の動作原理を概略的に示す。そこに図示された装置において、第１の基板２上の第１のシリンドリカルレンズアレイ１と第２の基板４上の第２のシリンドリカルレンズアレイ３が設けられ、基板２，４は、互いに離間されている。装置に入射する不均質な光５は、シリンドリカルレンズアレイ１，３の各シリンドリカルレンズによって、光が、装置から出射される光照射野の角度領域に亘って均質に分布されるように、該装置によって均質化される。第２の基板４の後段に配置される対物レンズによって、光照射野６の均質な角度分布を、作業面における均質な位置分布に変えることが可能である。

冒頭に述べたタイプの装置の場合、通常、第２のシリンドリカルレンズアレイ３の凸状シリンドリカルレンズの焦点距離は、第１のシリンドリカルレンズアレイと第２のシリンドリカルレンズアレイとの間の距離にほぼ対応する。このようにして、第２のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズは、第１のシリンドリカルレンズアレイの領域における入射する不均質な光５の伝播方向に垂直に平面を、作業面に投影する。

図２は、入射する光５が、第１のシリンドリカルレンズアレイ１の凸状および凹状シリンドリカルレンズ７，８と、第２のシリンドリカルレンズアレイ２の凸状および凹状シリンドリカルレンズ９，１０をどのように進むかを詳細に示す。図２において、特に、図の左領域を進む部分ビーム１１と図の右領域を進む部分ビーム１２が示されている。均質化されるべき光５のこれらの部分ビーム１１，１２は、第１のシリンドリカルレンズアレイの２つの凸状シリンドリカルレンズ８を通過する。部分ビーム１１，１２は凸状シリンドリカルレンズ８を通過し、大部分が第２のシリンドリカルレンズアレイ２の凸状シリンドリカルレンズ９へと偏向されることは明らかである。この凸状シリンドリカルレンズ９によって投影された部分ビーム１１，１２は、それらが対物レンズによって、作業面における照射領域の外方側部に到達するような角度で偏向される。

このような状態の概略は、図３に明らかである。図３において、作業面における強度は、位置座標または角度座標で表されている。図３に示された光の分布は、実質的に均質な中間領域１３と、両脇の２つの盛り上がった部分１４とを有し、これらは、第１のシリンドリカルレンズアレイ１の凹状シリンドリカルレンズ８を通過する、実質的に上述の部分ビーム１１，１２、または、さらなる対応する部分ビームによって生じる。このような部分ビームの寄与は、第１のシリンドリカルレンズアレイ１の凹状シリンドリカルレンズ８が非常に小さな半径を有し、したがって非常に小さな焦点距離を有することによって説明がつく。したがって、凹状シリンドリカルレンズ８の虚焦点が、ほぼ第１のシリンドリカルレンズアレイ１の面内にあり、第２のシリンドリカルレンズアレイ２の凸状シリンドリカルレンズ９によって、作業面内に投影される。

図３から明らかであって、技術水準にとって典型的な盛り上がり部１４は、広範な利用の妨げとなっている。

本発明の基礎となる課題は、作業面に均質な光をもたらすことが可能である、冒頭で述べたタイプの装置を提供することである。

これは、本発明に従って、請求項１または請求項１６の特徴を有する、冒頭で述べたタイプの装置によって、達成される。下位の請求項は、本発明の好ましい実施形態に関する。

請求項１に従えば、シリンドリカルレンズが並んで配置されている方向の第１のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズは、シリンドリカルレンズが並んで配置されている方向の第２のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズとは別の形状を有する。たとえば、第１および／または第２のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズの大きさおよび／または曲率を目的に合わせて変更することによって、図３に明らかな盛り上がりを避けることができる。

その場合、たとえば、シリンドリカルレンズが並んで配置されている方向の第２のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズは、より大きく、好適には、第１のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズよりも大きく形成される。たとえば、この方向における第２のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズは、第１のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズの少なくともおよそ２倍の大きさとすることが可能である。第２のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズを大きくすることによって、第１のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズを通過した部分ビームが、第２のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズ上に入射することを少なくとも部分的に回避することが可能である。したがって、この第１のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズを通過した部分ビームは、第２のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズから作業面の光照視野のわきの領域に偏向される、または投影されることはもはやない。これによって、盛り上がりは取り除かれる。したがって、図３に明らかな均質な領域１３は大きくなる。特に、第１のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズを通過した部分ビームが、第２のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズを通過するという事実に基づき、この部分ビームは、均質な照射野の全幅に亘って分布することとなる。このようにして、装置の効率（均質な領域の光量または全光量）が高められる。

さらにまた、シリンドリカルレンズが並んで配置されている方向の第１のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズは、第１のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズよりも大きく、特に、何倍か大きくすることが可能である。特に、第１のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズ間のくぼみであってもよく、おおよそ平らな領域としてもよい。

技術水準におけるように、本発明においても、第２のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズの焦点距離は、第１のシリンドリカルレンズアレイと第２のシリンドリカルレンズアレイとの間の距離と同じとすることが可能である。このようにして、第２のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズによって、第１のシリンドリカルレンズアレイの面の作業面への投影が達成される。

さらなる好ましい実施形態に従えば、第１のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズの焦点距離は、第２のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズの焦点距離よりも実質的に大きい。このようにして、第１のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズの虚焦点を、第２のシリンドリカルレンズアレイの焦点面から遠く離すことが可能となり、したがって、これらの焦点を、第２のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズから作業面に鮮明に投影される。このようにして、第２のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズが比較的小さい場合でさえも、および、第１のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズを先に通過した、第２のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズを通過されるべき部分ビームの場合であっても、作業面における光分布のわき領域における盛り上がりをなくすことが達成される。

特に、シリンドリカルレンズが並んで配置されている方向の第１のシリンドリカルレンズアレイの凹状シリンドリカルレンズは、シリンドリカルレンズが並んで配置されている方向の第１のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズと同じ大きさを有することが可能である。かかる配置の場合、凹状シリンドリカルレンズの焦点は、第１のシリンドリカルレンズアレイの面から明確に離すことが可能である。

本装置は、第１のシリンドリカルレンズアレイと第２のシリンドリカルレンズアレイとが互いに対向した側に設けられる基板を有することが可能である。この基板は、適切な厚みを有し、したがって、第１のシリンドリカルレンズアレイは、第２のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズの焦点距離だけ、第２のシリンドリカルレンズアレイから離間されている。

これに代えて、本装置は、第１の基板と、第１とは異なった、特に、第１の基板から離間された第２の基板を有してもよく、第１のシリンドリカルレンズアレイは第１の基板上に、第２のシリンドリカルレンズアレイは第２の基板上に設けられる。かかる装置の場合、基板間の距離は、第１のシリンドリカルレンズアレイと第２のシリンドリカルレンズアレイ間の距離が、第２のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズの焦点距離に対応するように合わせることが可能である。

かかる装置の場合、さらにまた、本装置は第３のシリンドリカルレンズアレイを有してもよく、これは、第１の基板の第１のシリンドリカルレンズアレイに対向する側に設けられ、互いに平行なシリンダ軸を有する凸状および凹状のシリンドリカルレンズを含み、これらは互いに交互に配置され、第１のシリンドリカルレンズアレイのシリンドリカルレンズのシリンダ軸は、第３のシリンドリカルレンズアレイのシリンドリカルレンズのシリンダ軸に垂直に配設される。

これに代えて、本装置は、さらにまた、第４のシリンドリカルレンズアレイを有してもよく、該シリンドリカルレンズアレイは、第２の基板の第２のシリンドリカルレンズアレイに対向する側に設けられ、互いに平行なシリンダ軸を有する凸状および凹状のシリンドリカルレンズを含み、かかるシリンドリカルレンズは互いに交互に設けられ、第２のシリンドリカルレンズアレイのシリンドリカルレンズのシリンダ軸は、第４のシリンドリカルレンズアレイのシリンドリカルレンズのシリンダ軸に垂直に配設される。第３、および、場合によっては、第４のシリンドリカルレンズアレイによって、第１および第２のシリンドリカルレンズアレイが光の均質化に寄与する方向に対して垂直な方向において、均質化されるべき光の均質化が行われる。加えて、第３および第４のシリンドリカルレンズアレイは、特に、第３および第４のシリンドリカルレンズアレイのシリンドリカルレンズの幅に関して、第１および第２のシリンドリカルレンズアレイに対応させて形成することが可能である。さらにまた、第３のシリンドリカルレンズアレイの第４のシリンドリカルレンズアレイからの距離も、第３のシリンドリカルレンズアレイの凸状シリンドリカルレンズの焦点距離に実質的に対応させてもよい。

請求項１６に従えば、シリンドリカルミラーが並んで配置されている方向の第１のシリンドリカルミラーアレイの凹状シリンドリカルミラーは、シリンドリカルミラーが並んで配置されている方向の第２のシリンドリカルミラーアレイの凹状シリンドリカルミラーとは別の形状、特に別の大きさおよび／または曲率を有する。請求項１〜１５に従ったシリンドリカルレンズアレイの特徴を、シリンドリカルミラーアレイに転用することによって、同じ利点が達成される。

特に、請求項１６に従った装置は、請求項２〜１５においてシリンドリカルレンズアレイのために限定された対応する特徴によって、さらに形成することも可能である。特に、第１のシリンドリカルミラーアレイの凹状シリンドリカルミラーの焦点は、第１のシリンドリカルミラーアレイの面から比較的離れるようにして設けてもよい。さらにまた、第２のシリンドリカルミラーアレイの凹状シリンドリカルミラーは、第１のシリンドリカルミラーアレイの凹状シリンドリカルミラーよりも大きく、特に、明確に大きくしてもよい。さらにまた、第１のシリンドリカルミラーアレイの第２のシリンドリカルミラーアレイからの距離は、第２のシリンドリカルミラーアレイの凸状シリンドリカルミラーの焦点距離にほぼ対応させることも可能である。さらにまた、第３および／または第４のシリンドリカルミラーアレイは、第１および第２のシリンドリカルミラーアレイのシリンドリカルミラーのシリンダ軸に垂直に設けられたシリンダ軸を有するシリンドリカルミラーを有する構成としてもよい。

本発明のさらなる特徴と利点は、添付の図を参照して、好ましい実施形態についての以下の詳細な説明によって明らかになるであろう。

図４および図５においては、明瞭化のために、デカルト座標が示されている。
本発明の装置の、図４から明らかな第１の実施形態は、第１の基板１５と第２の基板１６とを有している。第１の基板１５は、その入射面に第１のシリンドリカルレンズアレイ１７を有し、反対にその出射面は平らに形成されている。これに代えて、出射面に、たとえば第１のシリンドリカルレンズアレイ１７に交差して配列されるシリンドリカルレンズアレイを設けてもよい。この第１のシリンドリカルレンズアレイ１７は、凸状シリンドリカルレンズ１８と凹状シリンドリカルレンズ１９を含み、それらは、交互に設けられる。図４に示された実施形態においては、２つの凸状シリンドリカルレンズ１９と１つの凸状シリンドリカルレンズ１８とだけが示されている。しかしながら、Ｘ方向に、多数の凸状および凹状シリンドリカルレンズ１８，１９が互いに並んで配置されてもよい。凹状シリンドリカルレンズ１９は、Ｘ方向、すなわちシリンドリカルレンズ１８，１９が並んで配置されている方向において、凸状シリンドリカルレンズ１８よりも明確に小さい。

第２の基板１６は、その入射面上に、すなわち、第１の基板１５に対向した側に、凸状シリンドリカルレンズ２１と凹状シリンドリカルレンズ２２を有する第２のシリンドリカルレンズアレイ２０を有する。これらの凸状および凹状シリンドリカルレンズ２１，２２は、Ｘ方向に互いに交互に設けられ、多数の凸状および凹状シリンドリカルレンズ２１，２２が基板１６に入射面上に設けられる。さらにまた、図４から、第１のシリンドリカルレンズアレイ１７のシリンドリカルレンズ１８，１９のシリンダ軸と、第２のシリンドリカルレンズアレイの凸状および凹状シリンドリカルレンズ２１，２２のシリンダ軸とは、Ｙ方向、すなわちシリンドリカルレンズ１８，１９，２１，２２が並んで配置されている方向に方向づけられていることがわかる。第２の基板１６の出射面は、平らに形成されている。これに代えて、第２の基板１６の出射面にも、さらなるシリンドリカルレンズアレイを設けてもよく、この場合、シリンドリカルレンズのシリンダ軸は、第２のシリンドリカルレンズアレイ２０のシリンドリカルレンズ２１，２２のシリンダ軸に対して垂直に方向づけられる。

図４から、第２のシリンドリカルレンズアレイ２０の凹状シリンドリカルレンズ２２は、Ｘ方向、すなわちシリンドリカルレンズ１８，１９，２１，２２が並んで配置されている方向においては、第１のシリンドリカルレンズアレイ１７の凹状シリンドリカルレンズ１９よりも明確に大きいことがわかる。特に、この実施形態においては、第２のシリンドリカルレンズアレイ２０の凹状シリンドリカルレンズ２２は、第１のシリンドリカルレンズアレイ１７の凹状シリンドリカルレンズ１９の２倍の幅がある。

さらにまた、図４においては、均質化されるべき光２５の部分ビーム２３，２４であって、第１のシリンドリカルレンズアレイ１７の凹状シリンドリカルレンズ１９を通過する部分ビーム２３，２４が描かれている。技術の水準に従った部分ビーム１１，１２とは反対に（図２）、部分光ビーム２３，２４は、第２のシリンドリカルレンズアレイ２０の凸状シリンドリカルレンズ２１を通過しない、または実質的でない程度しか通過せず、第２のシリンドリカルレンズアレイの広がった凸状シリンドリカルレンズ２２を通過する。このようにして、第２のシリンドリカルレンズアレイ２０の凹状シリンドリカルレンズ２２から、部分ビーム２３，２４が、作業面において、広い範囲に亘って、特に、均質化されるべき光照視野の全幅に亘って分布される。このようにして、技術の水準に従った場合の、図３に明らかな、明確なわきの盛り上がり１４が回避される。

図５から明らかな、本発明に従った装置の第２の実施形態も、第１の基板２６と第２の基板２７を有する。第１の基板２６は、その入射面上に、凸状シリンドリカルレンズ２９と凹状シリンドリカルレンズ３０とを含む第１のシリンドリカルレンズアレイ２８を有する。第２の基板２７は、その入射面上に、すなわち、第１の基板２６に対向した側に、凸状シリンドリカルレンズ３２と凹状シリンドリカルレンズ３３を含む、第２のシリンドリカルレンズアレイ３１を有する。これら両基板２６，２７の場合、図示された数のシリンドリカルレンズ２９，３０，３２，３３だけでなく、多くのシリンドリカルレンズ２９，３０，３２，３３を互いに交互に配設してもよい。

図４に従った実施形態とは反対に、図５に従った実施形態の場合、第１のシリンドリカルレンズアレイ２８の凹状シリンドリカルレンズ３０は、Ｘ方向、すなわち、シリンドリカルレンズ２９，３０が並んで配置されている方向において、第１のシリンドリカルレンズアレイ２８の凸状シリンドリカルレンズ２９とほぼ同じだけの幅であるか、または同じだけ広がっている。これとは反対に、第２のシリンドリカルレンズアレイ３１の凹状シリンドリカルレンズ３３は、第２のシリンドリカルレンズアレイ３１の凸状シリンドリカルレンズ３２よりも明確に小さい。

第１のシリンドリカルレンズアレイ２８の凹状または凸状シリンドリカルレンズ３０，２９は実質的に同じ幅であることから、第１のシリンドリカルレンズアレイ２８の凹状シリンドリカルレンズ３０の焦点距離ｆ_1kは、比較的大きい、すなわち、均質化されるべき光の伝播方向Ｚにおいて、凸状シリンドリカルレンズ２９の高さまたは長さのほぼ２倍ある。さらにまた、図５においては、分かりやすくするために、第２のシリンドリカルレンズアレイ３１の凸状シリンドリカルレンズ３２の焦点距離ｆ_2vが記載されている。図５によって、この凸状シリンドリカルレンズ３２の焦点距離ｆ_2vは、第１のシリンドリカルレンズアレイ２８と第２のシリンドリカルレンズアレイ３１との間の距離にほぼ対応することがわかる。第１のシリンドリカルレンズアレイ２８の凹状シリンドリカルレンズ３０の焦点距離ｆ_1kは比較的大きいことから、図５に概略的に示された虚焦点３４は、第２のシリンドリカルレンズアレイ３１の凸状シリンドリカルレンズ３２から、作業面内に投影される。このことは、図５において、例として描かれた部分ビーム３５，３６，３７によって明らかである。

図４に従った実施形態の場合、また、図５に従った実施形態の場合においても、均質化されるべき光の伝播方向においては、第１のシリンドリカルレンズアレイ１７，２８の凸状シリンドリカルレンズ１８，２９の頂稜線は、第２のシリンドリカルレンズアレイ２０，３１の凸状シリンドリカルレンズ２１，３２の頂稜線と一直線となっている。さらにまた、第１のシリンドリカルレンズアレイ１７，２８の凹状シリンドリカルレンズ１９，３０の頂稜線は、第２のシリンドリカルレンズアレイ２０，３１の凹状シリンドリカルレンズ２２，３３の頂稜線と一直線となっている。

光を均質化するための装置の動作原理を概略的に示す図である。技術の水準に従った均質化装置の概略側面図を示す。図２に従った均質化装置によって生じる、作業面における光分布を概略的に示す図である。本発明に従った装置の第１の実施形態の断面を概略的に示す図である。本発明に従った装置の第１の実施形態の断面を概略的に示す図である。

Claims

光の均質化装置であって、
均質化されるべき光（２５）を通過させることが可能である第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２８）であって、互いに平行なシリンダ軸を有する凸状および凹状シリンドリカルレンズ（１８，１９，２９，３０）を含み、該シリンドリカルレンズは互いに交互に配列された、第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２８）と、
第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２８）を通過して入射した光を通過させることが可能である、第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）であって、互いに平行なシリンダ軸を有する凸状および凹状シリンドリカルレンズ（２１，２２，３２，３３）を含み、それら凸状および凹状シリンドリカルレンズ（２１，２２，３２，３３）は互いに交互に配置され、第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）のシリンドリカルレンズ（２１，２２，３２，３３）のシリンダ軸は、第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２８）のシリンドリカルレンズ（１８，１９，２９，３９）のシリンダ軸に平行に配置されている、第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）と
を有する光均質化装置において、
シリンドリカルレンズ（１８，１９，２９，３０）が並んで配置されている方向（Ｘ）の第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２８）の凹状シリンドリカルレンズ（１９，３０）は、シリンドリカルレンズ（２１，２２，３２，３３）が並んで配置されている方向（Ｘ）の第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）の凹状シリンドリカルレンズ（２２，３３）とは別の形状を有し、
均質化されるべき光（２５）の伝播方向（Ｚ）においては、第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２８）の凹状シリンドリカルレンズ（１９，３０）の頂稜線は、第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）の凹状シリンドリカルレンズ（２２，３３）の頂稜線と重なっており、
均質化されるべき光（２５）の伝播方向（Ｚ）においては、第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２８）の凸状シリンドリカルレンズ（１８，２９）の頂稜線は、第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）の凸状シリンドリカルレンズ（２１，３２）の頂稜線と重なっていることを特徴とする、光均質化装置。
シリンドリカルレンズ（１８，１９，２９，３９）が並んで配置されている方向の第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２８）の凹状シリンドリカルレンズ（１９，３０）は、シリンドリカルレンズ（２１，２２，３２，３３）が並んで配置されている方向の第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）の凹状シリンドリカルレンズ（２２，３３）とは別の大きさおよび／または曲率を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
第１および／または第２のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２０，２８，３１）のシリンドリカルレンズ（１８，１９，２１，２２，２９，３０，３２，３３）のシリンダ軸は、シリンドリカルレンズ（１８，１９，２１，２２，２９，３０，３２，３３）が並んで配置されている方向（Ｘ）に垂直に配設されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
シリンドリカルレンズ（１８，１９，２１，２２）が並んで配置されている方向（Ｘ）における第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０）の凹状シリンドリカルレンズ（２２）は、好ましくは、第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７）の凹状シリンドリカルレンズ（１９）よりも実質的に大きいことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
シリンドリカルレンズ（１８，１９，２１，２２）が並んで配置されている方向（Ｘ）の第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７）の凸状シリンドリカルレンズ（１８）は、第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７）の凹状シリンドリカルレンズ（１９）よりも大きく、特に、何倍か大きいことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）の凸状シリンドリカルレンズ（２１，３２）の焦点距離（ｆ_2v）は、第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２８）と第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）との間の距離と同じであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
第１のシリンドリカルレンズアレイ（２８）の凹状シリンドリカルレンズ（３０）の焦点距離（ｆ_1k）は、均質化されるべき光（２５）の伝播方向（Ｚ）における第１のシリンドリカルレンズアレイ（２８）の凸状シリンドリカルレンズ（２９）の大きさよりも大きいことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
第１のシリンドリカルレンズアレイ（２８）の凹状シリンドリカルレンズ（３０）の焦点距離（ｆ_1k）は、均質化されるべき光の伝播方向（Ｚ）において、凸状シリンドリカルレンズ（２９）の大きさの少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
シリンドリカルレンズ（２９，３０）が並んで配置されている方向（Ｘ）における第１のシリンドリカルレンズアレイ（２８）の凹状シリンドリカルレンズ（３０）は、シリンドリカルレンズ（２９，３０）が並んで配置されている方向（Ｘ）における第１のシリンドリカルレンズアレイ（２８）の凸状シリンドリカルレンズ（２９）と同じ大きさを有していることを特徴とする、請求項７または８に記載の装置。
第１のシリンドリカルレンズアレイ（２８）の凹状シリンドリカルレンズ（３０）の焦点距離（ｆ_1k）は、第２のシリンドリカルレンズアレイ（３１）の凹状シリンドリカルレンズ（３３）の焦点距離よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
第１のシリンドリカルレンズアレイと第２のシリンドリカルレンズアレイとが互いに対向した側に設けられる基板を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
第１の基板（１５，２６）と、第１とは異なった、特に、第１の基板（１５，２６）から離間された第２の基板（１６，２７）とを有し、第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，１８）は第１の基板（１５，２６）上に、第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）は第２の基板（１６，２７）上に設けられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
第３のシリンドリカルレンズアレイであって、第１の基板（１５，２６）の第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２８）に対向する側に設けられ、互いに平行なシリンダ軸を有する凸状および凹状のシリンドリカルレンズを含み、これらは互いに交互に配置され、第１のシリンドリカルレンズアレイ（１７，２８）のシリンドリカルレンズ（１８，１９，２９，３０）のシリンダ軸は、第３のシリンドリカルレンズアレイのシリンドリカルレンズのシリンダ軸に垂直に配設される第３のシリンドリカルレンズアレイを有することを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
第４のシリンドリカルレンズアレイであって、第２の基板（１６，２７）の第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）に対向する側に設けられ、互いに平行なシリンダ軸を有する凸状および凹状のシリンドリカルレンズを含み、かかるシリンドリカルレンズは互いに交互に設けられ、第２のシリンドリカルレンズアレイ（２０，３１）のシリンドリカルレンズ（２１，２２，３２，３３）のシリンダ軸は、第４のシリンドリカルレンズアレイのシリンドリカルレンズのシリンダ軸に垂直に配設される、第４のシリンドリカルレンズアレイを有することを特徴とする、請求項１２または１３に記載の装置。