JP7096676B2 - Optical unit and optical device - Google Patents
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本発明は、光学ユニットおよび光学装置に関する。 The present invention relates to an optical unit and an optical device.
特許文献1,2には、空間変調によって形成されたパターン光を感光材料に照射することによって、感光材料に所定のパターンを露光する投影露光装置が記載されている。 Patent Documents 1 and 2 describe a projection exposure apparatus that exposes a predetermined pattern to a photosensitive material by irradiating the photosensitive material with a pattern light formed by spatial modulation.
この投影露光装置では、光源から出力された光をマイクロミラーデバイス(DMD)によって空間変調してパターン光が形成される。そのパターン光は、光学系によって感光材料上に結像される。 In this projection exposure device, the light output from the light source is spatially modulated by a micromirror device (DMD) to form patterned light. The pattern light is imaged on the photosensitive material by the optical system.
ここで、光学系は、例えば、DMDによって形成されたパターン光を結像する第1結像光学系と、第1結像光学系の結像面に配されたマイクロレンズアレイ(MLA)と、MLAを通過した光を感光材料上に結像する第2結像光学系と、を含む。MLAは、DMDのマイクロミラーのそれぞれに対応するように、二次元状に配列された複数のマイクロレンズを備える。 Here, the optical system includes, for example, a first imaging optical system that forms an image of a pattern light formed by DMD, a microlens array (MLA) arranged on an imaging surface of the first imaging optical system, and the like. It includes a second imaging optical system that forms an image of light that has passed through the MLA on a photosensitive material. The MLA comprises a plurality of microlenses arranged in two dimensions so as to correspond to each of the DMD's micromirrors.
また、特許文献2には、DMDおよびMLAが予め設定された温度に維持されるようにペルチェ素子で温調を行って、熱膨張によるDMDとMLAの光軸との位置ずれを低減して消光比の向上を図り、DMDの像を結像面に正確に投影することが記載されている。 Further, in Patent Document 2, temperature control is performed by a Pelche element so that DMD and MLA are maintained at preset temperatures, and the positional deviation between the DMD and the optical axis of MLA due to thermal expansion is reduced to extinguish the light. It is described that the image of DMD is accurately projected on the image plane in order to improve the ratio.
しかしながら、特許文献2の技術では、MLAの全面に透明なペルチェ素子が配置されている。このため、透明なペルチェ素子の存在によって、MLAにおける光の透過率が低下する。その結果、消光比が低下してDMDの像を結像面に正確に投影することができない。 However, in the technique of Patent Document 2, a transparent Pelche element is arranged on the entire surface of the MLA. Therefore, the presence of the transparent Pelche element reduces the light transmittance in the MLA. As a result, the extinction ratio is lowered and the DMD image cannot be accurately projected on the image plane.
このような問題は、自発光あるいは反射によって複数の光を発する光源部と、これらの複数の光を結像する複数のマイクロレンズを含むマイクロレンズアレイと、を有する光学ユニットおよび光学装置一般に共通する。 Such a problem is common to optical units and optics having a light source unit that emits a plurality of lights by self-emission or reflection, and a microlens array including a plurality of microlenses that form an image of the plurality of lights. ..
そこで、本発明は、複数の光を投影面に正確に投影する技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for accurately projecting a plurality of lights onto a projection surface.
上記課題を解決するために、第1の態様に係る光学ユニットは、基準部と、発光部と、第1ベース部と、マイクロレンズアレイと、レンズ保持部と、2つの断熱部と、第2ベース部と、を備えている。前記発光部は、前記基準部から第1方向に離れた状態で位置しており、且つ光を発する複数の発光領域を有する。前記第1ベース部は、前記基準部に連結しており、且つ前記発光部を保持した状態で位置している。前記マイクロレンズアレイは、前記基準部から前記第1方向に離れた状態で位置しており、且つ前記複数の発光領域から発せられる複数の光の経路上にそれぞれ位置している複数のマイクロレンズを有する。前記レンズ保持部は、前記複数のマイクロレンズの光軸に垂直な方向において前記マイクロレンズアレイのうちの前記複数のマイクロレンズを囲んでいる環状の領域に沿って位置している環状部分と、該環状部分から該環状部分の径方向の外側に向けてそれぞれ突出している2つの突出部と、を有し、前記環状の領域の少なくとも一部が取り付けられた状態で位置している。前記2つの断熱部は、前記第1方向における、前記複数のマイクロレンズの前記第1方向の側の端に位置している第1マイクロレンズの第1光軸と、前記複数のマイクロレンズの前記第1方向とは逆の第2方向の側の端に位置している第2マイクロレンズの第2光軸と、の間に位置する区間において、前記複数の光の経路を挟むように位置している、前記レンズ保持部の2箇所に、それぞれ取り付けられた状態で位置している。前記第2ベース部は、前記基準部に連結しており、且つ前記レンズ保持部を前記2つの断熱部を介して保持した状態で位置している。前記2箇所は、各前記突出部の面を含む。 In order to solve the above problems, the optical unit according to the first aspect includes a reference unit, a light emitting unit, a first base unit, a microlens array, a lens holding unit, two heat insulating units, and a second. It has a base part. The light emitting unit is located in a state of being separated from the reference unit in the first direction, and has a plurality of light emitting regions that emit light. The first base portion is connected to the reference portion and is located in a state of holding the light emitting portion. The microlens array is a plurality of microlenses located in a state separated from the reference portion in the first direction, and each located on a plurality of paths of light emitted from the plurality of light emitting regions. Have. The lens holding portion includes an annular portion located along an annular region surrounding the plurality of microlenses in the microlens array in a direction perpendicular to the optical axis of the plurality of microlenses. It has two protrusions, each protruding outward from the annular portion in the radial direction, and is located in a state where at least a part of the annular region is attached. The two heat insulating portions are the first optical axis of the first microlens located at the end of the plurality of microlenses on the side of the first direction in the first direction, and the plurality of microlenses. It is located so as to sandwich the plurality of light paths in the section located between the second optical axis of the second microlens located at the end on the side opposite to the first direction and the second optical axis. It is located in a state of being attached to each of the two places of the lens holding portion. The second base portion is connected to the reference portion and is positioned in a state where the lens holding portion is held via the two heat insulating portions. The two locations include the surface of each of the protrusions.
また、第2の態様に係る光学ユニットは、第1の態様に係る光学ユニットであって、前記2箇所は、前記複数の光の経路のうち、前記複数のマイクロレンズの前記第1方向の中央に位置している第3マイクロレンズを通過する光の経路を挟むように位置している。 Further, the optical unit according to the second aspect is the optical unit according to the first aspect, and the two locations are the centers of the plurality of microlenses in the first direction among the plurality of light paths. It is located so as to sandwich the path of light passing through the third microlens located in.
また、第3の態様に係る光学ユニットは、第2の態様に係る光学ユニットであって、前記2箇所は、前記第3マイクロレンズの第3光軸を挟むように位置している。 Further, the optical unit according to the third aspect is the optical unit according to the second aspect, and the two places are located so as to sandwich the third optical axis of the third microlens.
また、第4の態様に係る光学ユニットは、第1の態様に係る光学ユニットであって、前記2箇所は、前記複数のマイクロレンズの中心を通り、且つ前記複数のマイクロレンズの光軸に沿った経路を挟むように位置している。 Further, the optical unit according to the fourth aspect is the optical unit according to the first aspect, and the two locations pass through the center of the plurality of microlenses and along the optical axis of the plurality of microlenses. It is located so as to sandwich the path.
また、第5の態様に係る光学ユニットは、第1から第4の何れか1つの態様に係る光学ユニットであって、前記2箇所は、前記第1方向に垂直な仮想面に沿って位置している。 Further, the optical unit according to the fifth aspect is the optical unit according to any one of the first to fourth aspects, and the two locations are located along a virtual plane perpendicular to the first direction. ing.
また、第6の態様に係る光学ユニットは、第1から第5の何れか1つの態様に係る光学ユニットであって、前記2箇所は、各前記突出部のうちの前記第2方向の側の面を含む。
また、第7の態様に係る光学ユニットは、第1から第6の何れか1つの態様に係る光学ユニットであって、前記環状部分は、前記環状の領域に沿う環の一部が欠損した形状を有する。
Further, the optical unit according to the sixth aspect is the optical unit according to any one of the first to fifth aspects, and the two places are the side of each of the protrusions in the second direction. Including the face of.
Further, the optical unit according to the seventh aspect is the optical unit according to any one of the first to sixth aspects, and the annular portion has a shape in which a part of the ring along the annular region is missing. Has.
また、第8の態様に係る光学ユニットは、第1から第7の何れか1つの態様に係る光学ユニットであって、前記第2ベース部を冷却する冷却部、をさらに備えている。 Further, the optical unit according to the eighth aspect is the optical unit according to any one of the first to seventh aspects, and further includes a cooling unit for cooling the second base portion.
また、第9の態様に係る光学ユニットは、第1から第7の何れか1つの態様に係る光学ユニットであって、第1センサ部と、第2センサ部と、温度調節部と、をさらに備えている。前記第1センサ部は、前記第1ベース部の第1温度を測定する。前記第2センサ部は、前記第2ベース部の第2温度を測定する。前記温度調節部は、前記第1ベース部および前記第2ベース部のうちの少なくとも一方のベース部を冷却または加熱する。 Further, the optical unit according to the ninth aspect is the optical unit according to any one of the first to seventh aspects, and further includes a first sensor unit, a second sensor unit, and a temperature control unit. I have. The first sensor unit measures the first temperature of the first base unit. The second sensor unit measures the second temperature of the second base unit. The temperature control unit cools or heats at least one of the first base unit and the second base unit.
また、第10の態様に係る光学装置は、第9の態様に係る光学ユニットと、制御部と、を備えている。前記制御部は、前記第1センサ部からの第1信号および前記第2センサ部からの第2信号に基づき、前記第1温度と前記第2温度とが同一となるように前記温度調節部を制御する。 Further, the optical device according to the tenth aspect includes an optical unit according to the ninth aspect and a control unit. Based on the first signal from the first sensor unit and the second signal from the second sensor unit, the control unit sets the temperature control unit so that the first temperature and the second temperature are the same. Control.
また、第11の態様に係る光学装置は、第1から第9の何れか1つの態様に係る光学ユニットと、複数のマイクロレンズから出射される光の経路上に位置している光学系と、を備えている。 Further, the optical device according to the eleventh aspect includes an optical unit according to any one of the first to ninth aspects, an optical system located on a path of light emitted from a plurality of microlenses, and an optical system. It is equipped with.
第1の態様に係る光学ユニットによれば、例えば、発光部からの光の照射によってマイクロレンズアレイが加熱されても、マイクロレンズアレイの熱がレンズ保持部を介して放熱されやすく、2つの断熱部に存在によって第2ベース部が加熱されにくい。これにより、例えば、マイクロレンズアレイおよび第2ベース部が熱膨張を生じにくい。また、仮にマイクロレンズアレイが熱膨張を生じたとしても、マイクロレンズアレイ自身の熱膨張が、レンズ保持部に2つの断熱部が取り付けられている2箇所で挟まれた部分を基準として上下に分かれる。その結果、発光部からの複数の光の経路と各マイクロレンズの光軸との位置ずれが生じにくい。したがって、例えば、発光部から発せられる複数の光が投影面に正確に投影され得る。 According to the optical unit according to the first aspect, for example, even if the microlens array is heated by irradiation of light from the light emitting portion, the heat of the microlens array is easily dissipated through the lens holding portion, and the two heat insulating units are insulated. The presence of the portion makes it difficult for the second base portion to be heated. As a result, for example, the microlens array and the second base portion are less likely to undergo thermal expansion. Further, even if the microlens array causes thermal expansion, the thermal expansion of the microlens array itself is divided into upper and lower parts based on the portion sandwiched between the two places where the two heat insulating portions are attached to the lens holding portion. .. As a result, the positional deviation between the plurality of light paths from the light emitting portion and the optical axis of each microlens is unlikely to occur. Therefore, for example, a plurality of lights emitted from the light emitting unit can be accurately projected onto the projection surface.
第2の態様に係る光学ユニットによれば、例えば、発光部からの複数の光の経路と各マイクロレンズの光軸との位置ずれがより低減され得る。これにより、例えば、発光部から発せられる複数の光が投影面により正確に投影され得る。 According to the optical unit according to the second aspect, for example, the positional deviation between the plurality of light paths from the light emitting unit and the optical axis of each microlens can be further reduced. Thereby, for example, a plurality of lights emitted from the light emitting unit can be accurately projected by the projection surface.
第3および第4の何れの態様に係る光学ユニットによっても、例えば、発光部からの複数の光の経路と各マイクロレンズの光軸との位置ずれがさらに低減され得る。これにより、例えば、発光部から発せられる複数の光が投影面にさらに正確に投影され得る。 By the optical unit according to any of the third and fourth aspects, for example, the positional deviation between the path of the plurality of lights from the light emitting unit and the optical axis of each microlens can be further reduced. Thereby, for example, a plurality of lights emitted from the light emitting unit can be projected more accurately on the projection surface.
第5の態様に係る光学ユニットによれば、例えば、仮にマイクロレンズアレイが熱膨張を生じたとしても、マイクロレンズアレイ自身の熱膨張が仮想面を基準として上下に分かれる。その結果、発光部からの複数の光の経路と各マイクロレンズの光軸との位置ずれが生じにくい。したがって、例えば、発光部から発せられる複数の光が投影面に正確に投影され得る。 According to the optical unit according to the fifth aspect, for example, even if the microlens array causes thermal expansion, the thermal expansion of the microlens array itself is divided into upper and lower parts with reference to a virtual surface. As a result, the positional deviation between the plurality of light paths from the light emitting portion and the optical axis of each microlens is unlikely to occur. Therefore, for example, a plurality of lights emitted from the light emitting unit can be accurately projected onto the projection surface.
第1、第6および第7の何れの態様に係る光学ユニットによっても、例えば、マイクロレンズアレイの熱がレンズ保持部を介してより放熱されやすい。これにより、例えば、マイクロレンズアレイが熱膨張を生じにくい。その結果、例えば、発光部からの複数の光の経路と各マイクロレンズの光軸との位置ずれがさらに低減され得る。したがって、例えば、発光部から発せられる複数の光が投影面により正確に投影され得る。 With the optical unit according to any one of the first, sixth and seventh aspects, for example, the heat of the microlens array is more likely to be dissipated through the lens holding portion. As a result, for example, the microlens array is less likely to undergo thermal expansion. As a result, for example, the positional deviation between the plurality of light paths from the light emitting unit and the optical axis of each microlens can be further reduced. Therefore, for example, a plurality of lights emitted from the light emitting unit can be accurately projected by the projection surface.
第8の態様に係る光学ユニットによれば、例えば、第2ベース部の昇温を低減することができる。これにより、例えば、第2ベース部の熱膨張を生じにくくすることができる。その結果、例えば、発光部からの複数の光の経路と各マイクロレンズの光軸との位置ずれを低減することができる。したがって、例えば、発光部から発せられる複数の光を投影面に正確に投影することができる。 According to the optical unit according to the eighth aspect, for example, the temperature rise of the second base portion can be reduced. Thereby, for example, thermal expansion of the second base portion can be made less likely to occur. As a result, for example, it is possible to reduce the positional deviation between the plurality of light paths from the light emitting unit and the optical axis of each microlens. Therefore, for example, a plurality of lights emitted from the light emitting unit can be accurately projected onto the projection surface.
第9の態様に係る光学ユニットおよび第10の態様に係る光学装置の何れによっても、例えば、基準部からの第1方向における発光部の位置ずれと、基準部からの第1方向におけるマイクロレンズアレイの位置ずれと、を整合させることが可能である。これにより、例えば、発光部からの複数の光の経路と各マイクロレンズの光軸との位置ずれを低減することができる。したがって、例えば、発光部から発せられる複数の光を投影面に正確に投影することができる。 In any of the optical unit according to the ninth aspect and the optical device according to the tenth aspect, for example, the positional deviation of the light emitting portion in the first direction from the reference portion and the microlens array in the first direction from the reference portion. It is possible to match with the misalignment of. Thereby, for example, it is possible to reduce the positional deviation between the plurality of light paths from the light emitting unit and the optical axis of each microlens. Therefore, for example, a plurality of lights emitted from the light emitting unit can be accurately projected onto the projection surface.
第11の態様に係る光学装置によれば、例えば、光学系ユニットから出射される複数の光が光学系を介して投影面に正確に投影され得る。 According to the optical device according to the eleventh aspect, for example, a plurality of lights emitted from the optical system unit can be accurately projected onto the projection surface via the optical system.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図面では同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係などは正確に図示されたものではない。図1から図3、図6から図9(b)、図11(a)、図11(b)および図13(a)から図15(b)には、右手系のXYZ座標系が付されている。このXYZ座標系では、パターン露光装置10の主走査方向がY軸方向とされ、パターン露光装置10の副走査方向がX軸方向とされ、X軸方向とY軸方向との両方に直交する垂直方向がZ軸方向とされている。具体的には、重力方向(鉛直方向)が-Z方向とされている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, parts having the same structure and function are designated by the same reference numerals, and duplicate description is omitted in the following description. Further, the drawings are schematically shown, and the sizes and positional relationships of various structures in each drawing are not accurately illustrated. A right-handed XYZ coordinate system is attached to FIGS. 1 to 3, 6 to 9 (b), 11 (a), 11 (b), and 13 (a) to 15 (b). ing. In this XYZ coordinate system, the main scanning direction of the
<1.第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る光学装置としてのパターン露光装置10の概略的な構成を示す側面図である。図2は、第1実施形態に係るパターン露光装置10の概略的な構成を示す平面図である。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a
パターン露光装置10は、レジストなどの感光材料の層が形成された基板Wの上面(感光材料の層の上面)に、CADデータなどに応じて空間変調したパターン光(描画光)を照射して、パターン(例えば、回路パターン)を露光(描画)する装置である、直描型の描画装置である。パターン露光装置10で処理対象とされる基板Wとしては、例えば、半導体基板、プリント基板、液晶表示装置などに具備されるカラーフィルタ用基板、液晶表示装置またはプラズマ表示装置などに具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板ならびに太陽電池用パネル、などが採用され得る。以下の説明では、基板Wが、長方形状の基板であるものとする。
The
パターン露光装置10は、基台15および支持フレーム16を備えている。支持フレーム16は、基台15上に位置しており、基台15をX軸方向に沿って横断している状態にある門型状の形状を有している。
The
また、パターン露光装置10は、ステージ4、ステージ駆動機構5、ステージ位置計測部6、露光部8および制御部9を備えている。
Further, the
<ステージ4>
ステージ4は、基板Wを保持するための部分である。ステージ4は、例えば、基台15の上に位置している。具体的には、ステージ4は、例えば、平板状の外形を有している。この場合、ステージ4は、平坦な上面の上に水平に沿った姿勢で載置された基板Wを保持することができる。ここで、ステージ4の上面に複数の吸引孔(図示省略)が存在していれば、ステージ4は、これらの複数の吸引孔に負圧(吸引圧)を形成することで、ステージ4の上面に基板Wを固定した状態で保持することができる。
<
The
<ステージ駆動機構5>
ステージ駆動機構5は、ステージ4を基台15に対して移動させることができる。ステージ駆動機構5は、例えば、基台15上に位置している。ステージ駆動機構5は、例えば、回転機構51、支持プレート52および副走査機構53を備えている。回転機構51は、ステージ4を回転方向(Z軸周りの回転方向(θ方向))に回転させることができる。支持プレート52は、回転機構51を介してステージ4を支持している。副走査機構53は、支持プレート52を副走査方向(X軸方向)に移動させることができる。また、ステージ駆動機構5は、ベースプレート54および主走査機構55を備えている。ベースプレート54は、副走査機構53を介して支持プレート52を支持している。主走査機構55は、ベースプレート54を主走査方向(Y軸方向)に移動させることができる。
<
The
具体的には、回転機構51は、ステージ4の上面(基板Wが載置される被載置面)の中心を通り、この被載置面に垂直な仮想の回転軸Aを中心としてステージ4を回転させることができる。回転機構51の構成としては、例えば、回転軸部511および回転駆動部(例えば、回転モータ)512とを含んでいる構成が採用され得る。この場合には、回転軸部511は、鉛直方向(Z軸方向)に沿って延在している状態で位置している。回転軸部511の上端は、ステージ4の裏面側に固定されている状態で位置している。回転駆動部512は、回転軸部511の下端を回転自在に保持している状態で位置しており、回転軸部511を回転させることができる。このような構成が採用されれば、例えば、回転駆動部512による回転軸部511の回転に応じて、ステージ4が水平面内で回転軸Aを中心として回転し得る。なお、回転機構51は必須ではなく、回転方向の位置合わせなどを行う場合、回転機構51に代えて、例えば後述するパターンデータ960にアフィン変換などの公知の回転補正を施すことで回転方向の位置合わせなどを行っても良い。
Specifically, the
副走査機構53は、例えば、リニアモータ531および一対のガイド部材532を有している。リニアモータ531は、支持プレート52の下面に取り付けられた状態で位置している移動子と、ベースプレート54の上面に敷設された状態で位置している固定子と、を有している。一対のガイド部材532は、ベースプレート54の上面に、副走査方向に沿って互いに平行な状態で敷設された状態で位置している。ここで、各ガイド部材532と支持プレート52との間には、例えば、ボールベアリングが位置している。このボールベアリングは、ガイド部材532に対して摺動しながらこのガイド部材532の長手方向(副走査方向)に沿って移動することができる。このため、支持プレート52は、ボールベアリングを介して一対のガイド部材532によって支持されている状態で位置している。このような構成が採用されれば、リニアモータ531を動作させると、支持プレート52は、一対のガイド部材532に案内されつつ副走査方向に沿って滑らかに移動し得る。
The
主走査機構55は、例えば、リニアモータ551および一対のガイド部材552を有している。リニアモータ551は、ベースプレート54の下面に取り付けられた状態で位置している移動子と、基台15上に敷設された状態で位置している固定子と、を有している。一対のガイド部材552は、基台15の上面に、主走査方向に沿って互いに平行な状態で敷設された状態で位置している。ここで、各ガイド部材552としては、機械の直線運動部を“転がり”を用いてガイドする機械要素部品としてのLMガイド(登録商標)を採用することができる。また、各ガイド部材552とベースプレート54との間に、例えば、エアベアリングを用いることで、ベースプレート54は一対のガイド部材552に対して非接触の状態で支持されることとなる。このような構成が採用されれば、リニアモータ551を動作させると、ベースプレート54は、一対のガイド部材552に案内されつつ主走査方向に沿って摩擦を生じずに滑らかに移動し得る。
The
<ステージ位置計測部6>
ステージ位置計測部6は、ステージ4の位置を計測する。ステージ位置計測部6としては、例えば、干渉式のレーザ測長器が採用される。干渉式のレーザ測長器は、例えば、ステージ4の外からステージ4に向けてレーザ光を出射するとともにその反射光を受光し、この反射光と出射光との干渉からステージ4の位置(具体的には、主走査方向に沿うY方向の位置)を計測することができる。なお、レーザ測長器に代えて、リニアスケールを用いても良い。
<Stage
The stage
<露光部8>
露光部8は、パターン光を形成して基板Wにそのパターン光を照射する装置(光照射装置ともいう)である。露光部8は、複数の露光ユニット800を備えている。図3は、第1実施形態に係る露光ユニット800の構成を示す概略斜視図である。図4は、第1実施形態に係る露光ヘッド82の構成を示す概略側面図である。図4では、ミラー825が省略されており、空間光変調器820、第1結像光学系822、マイクロレンズアレイ824および第2結像光学系826が同一の光軸上に並べられている。露光部8は、図3で示される露光ユニット800を複数台(ここでは、9台)備えている。露光ユニット800の搭載台数は、9台であることは必須ではなく、1台以上であればよい。各露光ユニット800は、例えば、露光ヘッド82を有しており、支持フレーム16によって支持されている。ここでは、支持フレーム16は、X軸方向に並んでいる複数の露光ヘッド82をそれぞれ含み且つY軸方向に並んでいる複数(例えば、2つ)の露光ヘッド82の列を支持している状態で位置している(図2および図6参照)。
<
The
<光源部80>
光源部80は、露光部8が基板Wに照射するパターン光のもととなる光を発生させる部分である。例えば、各露光ユニット800が、1つの光源部80を有していてもよいし、複数の露光ユニット800が、1つの光源部80を有していてもよい。光源部80は、レーザ発振器および照明光学系を備えている。レーザ発振器は、レーザ駆動部からの駆動信号を受けてレーザ光を出力することができる。照明光学系は、レーザ発振器から出力された光(スポットビーム)を、強度分布が均一な光とすることができる。光源部80から出力された光は、露光ヘッド82に入力される。ここで、例えば、1つの光源部80から出力されるレーザ光が、複数のレーザ光に分割されて、複数の露光ヘッド82に入力される構成が採用されてもよい。
<
The
<露光ヘッド82>
露光ヘッド82は、例えば、空間光変調器820、第1結像光学系822、マイクロレンズアレイ824、ミラー825および第2結像光学系826を備えている。また、露光ヘッド82は、例えば、測定器84を備えていてもよい。第1実施形態では、例えば、図3で示されるように、空間光変調器820、第1結像光学系822およびマイクロレンズアレイ824は、支持フレーム16の+Z方向の側に位置している。そして、第2結像光学系826および測定器84は、支持フレーム16の+Y方向の側に位置している。このような露光ヘッド82は、例えば、第1の収容ボックス(不図示)に収容されている状態で位置している。この場合には、第1の収容ボックスは、支持フレーム16の+Z方向の側において+Y方向に延び、さらに支持フレーム16の+Y方向の側において-Z方向に延びている状態で位置している。光源部80は、例えば、第1の収容ボックスの+Z方向の側に固定された状態で位置している第2の収容ボックス802内に位置している。ここでは、光源部80から-Z方向に出力された光は、ミラー804で反射して、空間光変調器820に入射する。
<
The
<空間光変調器820>
空間光変調器820は、例えば、デジタルミラーデバイス(DMD)を備えている。このDMDは、入射光のうちの、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させることで、入射光を空間変調することができる。DMDとしては、例えば、多数(1920個×1080個)のマイクロミラーがメモリセル上にマトリクス状に配列している状態で位置している空間変調素子が適用される。各マイクロミラーは、例えば、1辺が約10μmの正方形とされた画素を構成している。DMDは、マイクロミラー側から平面視した場合に、例えば、約20mm×10mmの矩形状の外形を有している。DMDでは、例えば、制御部9からの制御信号に基づいて、メモリセルにデジタル信号が書き込まれ、マイクロミラーのそれぞれが、対角線を中心として所要の角度に傾く。これにより、デジタル信号に応じたパターン光が形成される。換言すれば、空間光変調器820は、例えば、光源部80から入射した光の反射によって光をそれぞれ発する複数の領域(発光領域ともいう)としての複数のマイクロミラーを有している部分(発光部ともいう)としての役割を有している。空間光変調器820は、例えば、支持フレーム16に対して直接的もしくは他の部材を介して間接的に固定されている状態で位置している。他の部材には、例えば、上述した第1の収容ボックスなどが含まれ得る。
<Spatial
The spatial
<第1結像光学系822>
第1結像光学系822は、第1鏡筒8220および第2鏡筒8222を備えている。第1鏡筒8220は、第1レンズ10Lを保持している状態で位置している。第2鏡筒8222は、第2レンズ12Lを保持している状態で位置している。第1レンズ10Lおよび第2レンズ12Lは、空間光変調器820によって形成されたパターン光の経路上に位置している。図7(a)で示されるように、例えば、第1結像光学系822の光軸822pは、Y軸方向に沿って位置している。ここで、第1レンズ10Lは、例えば、空間光変調器820の各マイクロミラーから出力されたパターン光をY軸方向に沿った平行光に整えて第2レンズ12Lに導くことができる。第2レンズ12Lは、例えば、像側テレセントリックのものであり、第1レンズ10Lからのパターン光を、第2レンズ12Lの光軸822pに対して平行な状態でマイクロレンズアレイ824に導くことができる。ここでは、第1結像光学系822には、例えば、空間光変調器820で形成されたパターン光を、1倍を超える横倍率(例えば、約2倍)で結像する拡大光学系が適用される。この場合、例えば、第2レンズ12Lの半径は、第1レンズ10Lの半径よりも大きくなっている。第1鏡筒8220および第2鏡筒8222は、例えば、支持フレーム16に対して直接的もしくは他の部材を介して間接的に固定されている状態で位置している。他の部材には、例えば、上述した第1の収容ボックスなどが含まれ得る。また、第1レンズ10Lは複数のレンズによっても構成され得る。
<First imaging
The first imaging
<マイクロレンズアレイ824>
マイクロレンズアレイ824は、複数のマイクロレンズML1を有している。マイクロレンズアレイ824では、複数のマイクロレンズML1が一体的に構成されている状態で位置している。複数のマイクロレンズML1の数は、例えば、空間光変調器820におけるDMDのマイクロミラーの数と同数にされる。より具体的には、複数のマイクロレンズML1は、空間光変調器820におけるDMDの複数のマイクロミラーに対応するようにマトリックス状に配列している状態で位置している。そして、各マイクロレンズML1は、空間光変調器820におけるDMDの複数のマイクロミラーのうちの対応するマイクロミラーから発せられる光の経路上にそれぞれ位置している。換言すれば、複数のマイクロレンズML1は、複数の発光領域としての複数のマイクロミラーから発せられる複数の光の経路上にそれぞれ位置している。このため、DMDの各マイクロミラーで反射した光は、対応するマイクロレンズML1に入射し、このマイクロレンズML1によって集光される。ここでは、各マイクロレンズML1は、例えば、第1結像光学系822の光軸822pに平行な光軸を有している。また、マイクロレンズアレイ824は、複数のマイクロレンズML1以外の部分において、光の透過を遮るための遮光膜を有する場合がある。この場合には、例えば、光軸822pに沿った+Y方向にマイクロレンズアレイ824を平面視したときに、各マイクロレンズML1を囲むように遮光膜が位置している態様が採用され得る。この遮光膜の素材としては、例えば、クロムなどが採用される。
<
The
マイクロレンズアレイ824で形成される複数のスポット(集光スポットともいう)の配列およびピッチは、マイクロレンズアレイ824における複数のマイクロレンズML1の配列およびピッチに対応するものとなる。ここでは、複数の集光スポットを有して構成されているスポットアレイ824SAが形成される。ここで、例えば、空間光変調器820で形成された約20mm×10mmのパターン光は、第1結像光学系822によって約2倍に拡大されて、像サイズが約40mm×20mmであるスポットアレイ824SAを形成する。ここで、DMDの各マイクロミラーからの光は、マイクロレンズML1によって集光されるため、各マイクロミラーからの光が結ぶスポットのサイズは絞られて小さく保たれる。このため、基板Wに投影される像(DMD像)の鮮鋭度は高く保たれ得る。
The arrangement and pitch of the plurality of spots (also referred to as condensing spots) formed in the
マイクロレンズアレイ824は、例えば、直接的もしくは他の部材を介して間接的に、支持フレーム16に対して固定された状態であってもよいし、支持フレーム16に対して相対的に移動可能に取り付けられた状態であってもよい。他の部材には、例えば、上述した第1の収容ボックスなどが含まれ得る。
The
<露光ヘッド82の形態>
第1実施形態では、図3で示されるように、空間光変調器820のDMD、第1結像光学系822の第1レンズ10Lおよび第2レンズ12Lならびにマイクロレンズアレイ824は、第1結像光学系822の光軸822pに沿った一直線上に位置している。ここで、図3で示されるように、第1結像光学系822およびマイクロレンズアレイ824を通過したパターン光は、+Y方向に進んでミラー825に照射され、-Z方向に反射する。この反射したパターン光は、第2結像光学系826に入力される。このため、露光ヘッド82に含まれている構成のうち、一部の構成がY軸方向に沿った一直線上に位置し、他の一部の構成がZ軸方向に沿った一直線上に位置している。換言すれば、露光ヘッド82に含まれている複数の構成が、L字状の経路上に並んでいる。これにより、露光ヘッド82に含まれている複数の構成が、Z軸方向に沿った一直線上に位置している場合と比較して、例えば、Z軸方向における露光ヘッド82の高さが低減され得る。その結果、例えば、パターン露光装置10の高さが低減され得る。したがって、例えば、パターン露光装置10の設置の自由度が高まり得る。
<Form of
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the DMD of the spatial
<第2結像光学系826>
第2結像光学系826は、マイクロレンズアレイ824における複数のマイクロレンズML1から出射される光の経路上に位置している。この第2結像光学系826は、第1鏡筒8260および第2鏡筒8262を備えている。第1鏡筒8260は、第1レンズ20Lを保持している状態で位置している。第2鏡筒8262は、第2レンズ22Lを保持している状態で位置している。第1レンズ20Lおよび第2レンズ22Lは、Z軸方向に所要の間隔をあけて、支持フレーム16に対して固定されている状態にある。より具体的には、第1鏡筒8260および第2鏡筒8262は、連結部材によって一体に連結されており、これらの鏡筒間の間隔が一定に維持されている。この連結部材としては、例えば、第1鏡筒8260および第2鏡筒8262を収容する筐体が採用される。また、第1レンズ20Lは複数のレンズによっても構成され得る。
<Second imaging
The second imaging
第2結像光学系826は、ここでは両側テレセントリックとされている。第2結像光学系826の像側をテレセントリックとすることで、基板Wの感光材料の位置がパターン光の光軸方向にずれても、パターン光の像の大きさが一定となり、高精度での露光が可能となる。ここで、第2結像光学系826の物体側もテレセントリックとされている。このため、例えば、仮に、第1結像光学系822の第2レンズ12Lおよびマイクロレンズアレイ824が光軸方向に移動可能であっても、第2結像光学系826の像側におけるパターン光の像の大きさが維持されたまま基板Wの感光材料の露光を行うことが可能である。
The second imaging
第2結像光学系826の第2レンズ22Lには、例えば、1倍を超える横倍率(例えば、約3倍)でパターン光を拡大して結像する拡大光学系が適用される。このとき、第2レンズ22Lの半径は、第1レンズ20Lの半径よりも大きい。このため、スポットアレイ824SAは、第2結像光学系826によって約3倍に拡大されて、約120mm×60mmの大きさとなり、基板Wの感光材料の上面(感光材料面ともいう)に投影される。この感光材料面が、露光ヘッド82によってパターン光が投影される面(投影面ともいう)FL1である。
For the
<露光ヘッド82によるパターン光の投影>
上記構成を有する露光ヘッド82によれば、空間光変調器820のDMDによって形成されたパターン光は、第1結像光学系822、マイクロレンズアレイ824および第2結像光学系826を介して、基板Wに投影される。そして、DMDによって形成されるパターン光は、主走査機構55によるステージ4の移動に伴って、主走査機構55のエンコーダー信号を元に作られるリセットパルスによって連続的に変更される。これにより、パターン光が基板Wの感光材料面(投影面FL1)に照射され、ストライプ状の像が形成される(図6参照)。
<Projection of patterned light by the
According to the
ここで、例えば、第1結像光学系822の第2レンズ12Lおよびマイクロレンズアレイ824を光軸方向(ここでは、Y軸方向)に移動可能に保持するレンズ移動部が存在していてもよい。このレンズ移動部は、例えば、移動プレート、一対のガイドレールおよび移動駆動部を備えて構成され得る。例えば、一対のガイドレールは、例えば、支持フレーム16上に位置する。移動プレートは、例えば、矩形の板状に形成された部材であって、ガイドレール上に位置する。第2鏡筒8222およびマイクロレンズアレイ824は、例えば、移動プレートの上面に、Y軸方向に所要の間隔をあけて固定された状態で位置する。このとき、例えば、移動プレートは、移動駆動部からの駆動力を受けて、一対のガイドレールに案内されつつ、Y軸方向に沿って移動することが可能となる。これにより、第2レンズ12Lおよびマイクロレンズアレイ824は、第1レンズ10Lに対して近づく方向(-Y方向)および離れる方向(+Y方向)に移動され得る。移動駆動部は、例えば、リニアモータ式またはボールネジ式の駆動部などで構成され、制御部9からの制御信号に基づいて移動プレートを移動させることができればよい。
Here, for example, there may be a lens moving portion that movably holds the
このように、例えば、第2レンズ12Lおよびマイクロレンズアレイ824が、光軸方向(Y軸方向)に移動可能であれば、図3に示すように、測定器84が存在していてもよい。測定器84は、露光ヘッド82と基板Wの表面としての感光材料面(投影面FL1)との間の離間距離を測定することができる。測定器84は、例えば、第2鏡筒8262の下端部、第2結像光学系826から離れた位置または支持フレーム16上に配置され得る。測定器84は、レーザ光を基板Wに照射する照射器840と、基板Wで反射したレーザ光を受光する受光器842とを有する。照射器840は、例えば、基板Wの表面に対する法線方向(ここでは、Z軸方向)に対して所定の角度傾斜した軸に沿って、基板Wの上面にレーザ光を照射する。受光器842は、例えば、Z軸方向に延びるラインセンサーを有し、そのラインセンサー上において基板Wの上面で反射したレーザ光の入射位置を検出することができる。これにより、例えば、露光ヘッド82と基板Wの感光材料面(投影面FL1)との間の離間距離が測定され得る。制御部9は、測定器84で検出された離間距離に係る信号に応じて、露光ヘッド82が出力するパターン光の光軸方向における結像位置(ピント位置)を調整することができる。この場合には、例えば、制御部9は、レンズ移動部に制御信号を出力して移動プレートを移動させることで、第2鏡筒8222の第2レンズ12Lおよびマイクロレンズアレイ824をY軸方向に沿って移動させることができる。
As described above, for example, if the
ここで、例えば、基板Wの感光材料面(投影面FL1)のうちの第2結像光学系826から出力されるパターン光が照射される位置に測定器84が近接していれば、露光の直前または露光とほぼ同時に、基板Wの感光材料面(投影面FL1)の高さの変動が測定され得る。その測定結果に基づいて、制御部9によってパターン光のピント位置が調整され得る。また、例えば、基板Wの感光材料面(投影面FL1)の各部分の高さを露光前に測定しておき、各部分ごとに露光ヘッド82が露光するタイミングで制御部9がピント位置を調整してもよい。
Here, for example, if the measuring
<制御部9>
図5は、第1実施形態に係るパターン露光装置10のバス配線を示すブロック図である。制御部9は、中央演算ユニット(CPU)90、読み取り専用メモリ(ROM)92、RAM(Random Access Memory)94および記憶部96を備えている。CPU90は、演算回路としての機能を有する。RAM94は、CPU90の一時的なワーキングエリアとしての機能を有する。記憶部96には、例えば、不揮発性の記録媒体が適用される。
<
FIG. 5 is a block diagram showing a bus wiring of the
制御部9は、回転機構51、副走査機構53、主走査機構55、光源部80(例えば、光源ドライバ)、空間光変調器820および測定器84などのパターン露光装置10の構成要素とそれぞれバス配線、ネットワーク回線またはシリアル通信回線などで接続されており、これらの構成要素のそれぞれの動作を制御する。これらの構成要素には、例えば、第2レンズ12Lおよびマイクロレンズアレイ824を光軸方向(Y軸方向)に移動可能に保持するレンズ移動部が含まれていてもよい。
The
CPU90は、ROM92内に格納されているプログラム920を読み取りつつ実行することで、RAM94または記憶部96に保存されている各種データについての演算を行う。制御部9は、例えば、一般的なコンピュータとしての構成を備えている。描画制御部900は、CPU90がプログラム920に従って動作することで実現される機能である。これらの要素の一部または全部は、例えば、論理回路などで実現されてもよい。
The
記憶部96は、例えば、基板W上に描画すべきパターンを示すパターンデータ960を記憶する。パターンデータ960には、例えば、CADソフトなどで作成されたベクトル形式のデータを、ラスター形式のデータに展開した画像データが適用される。制御部9は、例えば、パターンデータ960に基づいて空間光変調器820のDMDを制御することで、露光ヘッド82から出力する光ビームを変調することができる。パターン露光装置10では、例えば、主走査機構55のリニアモータ551から送られてくるリニアスケール信号に基づいて、変調のリセットパルスが生成され得る。このリセットパルスに基づいて動作する空間光変調器820のDMDによって、基板Wの位置に応じて変調されたパターン光が、各露光ヘッド82から出力され得る。
The
第1実施形態では、パターンデータ960は、例えば、単一の画像(基板Wの全面に形成すべきパターンを示す画像)を示すものであってもよいし、その単一の画像のうちの各露光ヘッド82が描画を担当する部分の画像を個別に示すものであってもよい。
In the first embodiment, the
制御部9には、表示部980および操作部982が接続されている。表示部980は、一般的なCRTモニタまたは液晶ディスプレイなどで構成され、各種データに係る画像を表示可能である。操作部982は、各種ボタン、各種キー、マウスおよびタッチパネルの少なくとも何れかで構成され、オペレータがパターン露光装置10に各種指令を入力する際に操作される。操作部982がタッチパネルを含む場合、操作部982が表示部980の機能の一部または全部を備えていてもよい。
A
図6は、パターン露光を行っている複数の露光ヘッド82を示す概略斜視図である。図6で示されるように、複数の露光ヘッド82は、例えば、複数の列(ここでは、2列)に沿って直線状に並べられた状態で位置している。このとき、2列目の露光ヘッド82は、例えば、副走査方向(X軸方向)において、隣接する1列目の2つの露光ヘッド82,82の間に位置している。換言すれば、複数の露光ヘッド82は、千鳥状に並んだ状態で位置している。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a plurality of exposure heads 82 performing pattern exposure. As shown in FIG. 6, the plurality of exposure heads 82 are located, for example, in a state of being linearly arranged along a plurality of rows (here, two rows). At this time, the
各露光ヘッド82の露光エリア82Rは、主走査方向(Y軸方向)に沿った短辺を有する矩形状である。ステージ4のY軸方向への移動に伴って、基板Wの感光材料には、各露光ヘッド82について帯状の被露光領域8Rが形成される。ここでは、上述したように、例えば、複数の露光ヘッド82が千鳥状の配列などの相互にずれた配列を有していれば、帯状の被露光領域8RがX軸方向に隙間なく並び得る。なお、帯状の被露光領域8RがX軸方向に隙間なく並ぶように構成した場合、副走査方向(X軸方向)へステージ4を移動させる必要がなくなるため副走査機構53は不要とすることができる。
The
複数の露光ヘッド82の配列は、図6に示されるものに限定されない。例えば、隣接する被露光領域8R間に、露光エリア82Rの長辺の長さの自然数倍の隙間が生じるように、複数の露光ヘッド82が配列している状態であってもよい。この場合、例えば、Y軸方向の主走査を、X軸方向に露光エリア82Rの長辺の長さ分ずらしながら複数回行うことで、基板Wの感光材料に複数の帯状の被露光領域8Rを隙間なく形成することができる。
The arrangement of the plurality of exposure heads 82 is not limited to that shown in FIG. For example, a plurality of exposure heads 82 may be arranged so that a gap of several times the length of the long side of the
<露光ヘッドにおける光軸の位置ずれの発生要因>
ところで、露光ヘッド82では、例えば、マイクロレンズアレイ824は、空間光変調器820から出射された光の照射に応じて発熱する場合がある。この場合には、例えば、マイクロレンズアレイ824自身およびマイクロレンズアレイ824を支持している周辺の部材が熱膨張を生じ得る。このとき、例えば、マイクロレンズアレイ824を構成する複数のマイクロレンズML1の光軸が、光軸822pを基準としてずれる傾向を示す。このため、例えば、空間光変調器820におけるDMDの複数のマイクロミラーからの複数の光の経路に対して、各マイクロレンズML1の光軸がずれを生じ得る。このとき、各マイクロレンズML1には、隣のマイクロレンズML1に入射すべき光が入射され得る。これにより、例えば、露光ヘッド82における消光比が低下し、パターン露光装置10における露光による描画の精度が低下し得る。
<Factors that cause misalignment of the optical axis in the exposure head>
By the way, in the
また、例えば、マイクロレンズアレイ824は、複数のマイクロレンズML1以外の部分に遮光膜を有していれば、遮光膜に対する光の照射によってさらに発熱する場合がある。この場合には、マイクロレンズアレイ824自身およびマイクロレンズアレイ824を支持している周辺の部材がさらに熱膨張を生じ得る。このとき、例えば、空間光変調器820におけるDMDの複数のマイクロミラーからの複数の光の経路に対して、各マイクロレンズML1の光軸がさらなるずれを生じ得る。これにより、例えば、露光ヘッド82における消光比がさらに低下し、パターン露光装置10における露光による描画の精度がさらに低下し得る。
Further, for example, if the
<マイクロレンズの光軸のずれの低減>
第1実施形態に係るパターン露光装置10では、空間光変調器820におけるDMDの複数のマイクロミラーからの複数の光の経路に対する、各マイクロレンズML1の光軸のずれが生じにくい露光ヘッド82の構成が採用されている。
<Reduction of optical axis deviation of microlens>
In the
図7(a)は、第1実施形態に係る露光ヘッド82における光学ユニット850の構成を示す概略側面図である。図7(b)は、図7(a)のVIIb-VIIb線に沿った光学ユニット850の一部の切断面の一例を示す概略端面図である。図7(a)および図7(b)で示されるように、光学ユニット850は、例えば、基準部850bと、空間光変調器820と、第1ベース部820bと、マイクロレンズアレイ824と、レンズ保持部824h、2つの断熱部HI1と、第2ベース部824bと、を備えている。
FIG. 7A is a schematic side view showing the configuration of the
基準部850bは、例えば、光学ユニット850を構成する各部の位置の基準となる部分である。第1実施形態では、基準部850bには、例えば、支持フレーム16もしくは支持フレーム16に固定されている部材が含まれ得る。ここで、例えば、第2レンズ12Lおよびマイクロレンズアレイ824を光軸方向(Y軸方向)に移動可能に保持するレンズ移動部が存在している場合には、基準部850bには、レンズ移動部が含まれ得る。
The
空間光変調器820は、例えば、基準部850bから第1方向としての+Z方向に離れた状態で位置している。
The spatial
第1ベース部820bは、例えば、基準部850bに連結しているとともに、空間光変調器820を保持している状態で位置している。図7(a)の例では、-X方向に側面視すると、第1ベース部820bは、基準部850bから鉛直方向とは逆の+Z方向(上方向ともいう)に延びている状態で位置している。そして、空間光変調器820は、基準部850bの上方において第1ベース部820bによって片側で支持されている状態(片持ち状態ともいう)にある。これにより、例えば、第1ベース部820bの小型化および素材の低減が図られるとともに、露光ヘッド82の高さが低減され得る。第1ベース部820bは、例えば、基準部850bに対して固定された状態にある各種部材であってもよいし、基準部850bと一体的に構成された状態にあってもよい。
The
マイクロレンズアレイ824は、上述したように、空間光変調器820におけるDMDの複数のマイクロミラーから発せられる光の経路上にそれぞれ位置している複数のマイクロレンズML1を有している。図7(a)の例では、マイクロレンズアレイ824は、例えば、基準部850bから第1方向(+Z方向)に離れた状態で位置している。マイクロレンズアレイ824の素材としては、例えば、ガラスあるいは石英などが採用される。
As described above, the
レンズ保持部824hは、例えば、マイクロレンズアレイ824を保持している状態で位置している。このレンズ保持部824hは、例えば、複数のマイクロレンズML1の光軸に垂直な方向においてマイクロレンズアレイ824のうちの複数のマイクロレンズML1を囲んでいる環状の領域(環状領域ともいう)824pの少なくとも一部が、取り付けられた状態で位置している。
The
図7(a)および図7(b)の例では、環状領域824pとしては、例えば、マイクロレンズアレイ824のうちの光軸822pを囲むように位置している外周に沿った部分が採用される。ここでは、例えば、レンズ保持部824hのうちの空間光変調器820とは逆の+Y方向の側に位置している面(裏面ともいう)に、環状領域824pの少なくとも一部が接着されている状態で位置している。このとき、例えば、レンズ保持部824hの裏面に位置している突起部(不図示)上にマイクロレンズアレイ824が載置された状態で、環状領域824pの少なくとも一部が接着剤でレンズ保持部824hの裏面に接着された態様が考えられる。
In the examples of FIGS. 7 (a) and 7 (b), as the
また、図7(a)および図7(b)の例では、例えば、レンズ保持部824hは、マイクロレンズアレイ824の環状領域824pと近接し且つ対向している状態で位置している。これにより、空間光変調器820からの光の照射によってマイクロレンズアレイ824が発熱しても、環状領域824pに近接しているレンズ保持部824hを介して、マイクロレンズアレイ824からの放熱が促進される。レンズ保持部824hの素材としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮および銅などの熱伝導性に優れた金属が採用され得る。また、ここで、例えば、レンズ保持部824hの裏面とマイクロレンズアレイ824の環状領域824pとが密着していれば、レンズ保持部824hを介したマイクロレンズアレイ824からの放熱がさらに促進され得る。ここでは、例えば、レンズ保持部824hの裏面にマイクロレンズアレイ824が接着される代わりに、レンズ保持部824hのうちの空間光変調器820に近い-Y方向の側に位置している面(前面ともいう)にマイクロレンズアレイ824が接着されてもよい。
Further, in the examples of FIGS. 7A and 7B, for example, the
第2ベース部824bは、例えば、基準部850bに連結しているとともに、2つの断熱部HI1を介してレンズ保持部824hを保持している状態で位置している。図7(a)および図7(b)の例では、第2ベース部824bは、基準部850bから鉛直方向とは逆の+Z方向(上方向)に延びている状態で位置している。そして、レンズ保持部824hは、基準部850bの上方において第2ベース部824bによって片側で支持されている状態(片持ち状態)にある。これにより、例えば、第2ベース部824bの小型化および素材の低減が図られるとともに、露光ヘッド82の高さが低減され得る。また、図7(b)の例では、第2ベース部824bは、主走査方向(Y軸方向)に平面視した場合に、U字状の形状を有している。具体的には、第2ベース部824bは、例えば、第1部分PN1、第2部分PN2および第3部分PN3を有している。ここでは、第1部分PN1と第2部分PN2とが第3部分PN3によって連結されている状態にある。第3部分PN3は、基準部850bに対して直接連結している。第1部分PN1は、第3部分PN3の-X方向の側の端部から上方向(+Z方向)に沿って突出している状態で位置している。第2部分PN2は、第3部分PN3の+X方向の側の端部から上方向(+Z方向)に沿って突出している状態で位置している。このように、第2ベース部824bが、一体的なU字状の形態を有していれば、基準部850bに対して第2ベース部824bを容易に連結することができる。また、第2ベース部824bに対して2つの断熱部HI1およびレンズ保持部824hを容易に配置することができる。すなわち、光学ユニット850の組み立てが容易となり得る。
The
2つの断熱部HI1は、例えば、レンズ保持部824hの2箇所にそれぞれ取り付けられた状態で位置している。2つの断熱部HI1には、第1断熱部HI11と、第2断熱部HI12と、が含まれる。第1断熱部HI11は、レンズ保持部824hの-X方向の側に取り付けられた状態で位置している。第2断熱部HI12は、レンズ保持部824hの+X方向の側に取り付けられた状態で位置している。ここで、レンズ保持部824hのうちの2つの断熱部HI1が取り付けられている2箇所は、空間光変調器820から発せられてマイクロレンズアレイ824を通過する光の経路を挟んでいる状態で位置している。別の観点から言えば、光軸822pに沿って平面透視した場合に、レンズ保持部824hのうちの2つの断熱部HI1が取り付けられている2箇所は、マイクロレンズアレイ824における複数のマイクロレンズML1を挟んでいる状態で位置している。第1実施形態では、レンズ保持部824hのうちの2つの断熱部HI1が取り付けられている2箇所は、例えば、第1方向(+Z方向)に垂直な仮想的な面(仮想面ともいう)CP0に沿って位置している。図7(b)の例では、仮想面CP0は、マイクロレンズアレイ824において複数のマイクロレンズML1が配置されている領域の第1方向(+Z方向)における中心を通っている状態にある。換言すれば、仮想面CP0は、複数のマイクロレンズML1の中心を通っている状態にある。この中心としては、例えば、重心点が採用される。さらに別の観点から言えば、仮想面CP0は、例えば、第1結像光学系822の光軸822pが通っている状態にあるXY平面に平行な面である。
The two heat insulating portions HI1 are located, for example, in a state of being attached to two locations of the
また、ここで、2つの断熱部HI1の素材には、例えば、断熱性に優れている、ガラス、セラミックスおよび樹脂が適用され得る。ここで、各断熱部HI1は、例えば、熱伝導を阻害する空間を含むものであってもよい。2つの断熱部HI1の寸法は、例えば、任意に設定され得る。また、ここで、2つの断熱部HI1の素材として、硬く且つ線膨張係数が比較的小さな石英ガラスあるいはセラミックスなどが採用されれば、断熱部HI1自体が熱膨張などの形状の変化を生じにくい。これによっても、空間光変調器820の複数のマイクロミラーからの複数の光の経路に対する、各マイクロレンズML1の光軸のずれが生じにくい。
Further, here, for example, glass, ceramics and resin having excellent heat insulating properties can be applied to the material of the two heat insulating portions HI1. Here, each heat insulating portion HI1 may include, for example, a space that inhibits heat conduction. The dimensions of the two insulation HI1s can be set arbitrarily, for example. Further, if quartz glass or ceramics, which are hard and have a relatively small coefficient of linear expansion, are adopted as the materials of the two heat insulating portions HI1, the heat insulating portion HI1 itself is unlikely to undergo a change in shape such as thermal expansion. This also makes it difficult for the optical axis of each microlens ML1 to shift with respect to a plurality of light paths from the plurality of micromirrors of the spatial
ここで、図8(a)および図8(b)で示されるように、仮に、基準部850bに直接連結している第2ベース部824bAが、マイクロレンズアレイ824を直接保持している状態で位置している光学ユニット850Aを想定する。ここでは、例えば、空間光変調器820からの光の照射によってマイクロレンズアレイ824が発熱すると、マイクロレンズアレイ824から第2ベース部824bAに熱が伝わり、この第2ベース部824bAが熱膨張を生じる。これにより、空間光変調器820からの複数の光の経路に対して各マイクロレンズML1の光軸が大きくずれやすい。
Here, as shown in FIGS. 8A and 8B, tentatively, the second base portion 824bA directly connected to the
これに対して、第1実施形態に係るパターン露光装置10では、図7(a)および図7(b)で示されるように、2つの断熱部HI1の存在により、マイクロレンズアレイ824およびレンズ保持部824hにおける熱が、第2ベース部824bに伝わりにくい。このため、第2ベース部824bが加熱されにくく、第2ベース部824bが熱膨張を生じにくい。また、例えば、空間光変調器820からの光の照射によってマイクロレンズアレイ824が発熱しても、マイクロレンズアレイ824の熱がレンズ保持部824hを介して放熱されやすい。このため、例えば、マイクロレンズアレイ824自身が熱膨張を生じにくい。これにより、空間光変調器820からの複数の光の経路に対して、各マイクロレンズML1の光軸がずれを生じにくい。
On the other hand, in the
さらに、仮にマイクロレンズアレイ824自身が発熱によって膨張したとしても、複数のマイクロレンズML1のうちの仮想面CP0よりも上方向(+Z方向)の側に位置している部分は、仮想面CP0を基準として上方向(+Z方向)にずれる。一方、複数のマイクロレンズML1のうちの仮想面CP0をよりも下方向(-Z方向)の側に位置している部分は、仮想面CP0を基準として下方向(-Z方向)にずれる。換言すれば、例えば、マイクロレンズアレイ824自身の熱膨張は、仮想面CP0を基準とした上下に分かれる。これにより、空間光変調器820からの複数の光の経路に対して、各マイクロレンズML1の光軸がずれを生じにくい。したがって、例えば、空間光変調器820から発せられる複数の光が投影面FL1に正確に投影され得る。
Further, even if the
ここで、例えば、図7(a)および図7(b)で示されるように、レンズ保持部824hが、マイクロレンズアレイ824の環状領域824pに沿って位置している環状の部分(環状部分ともいう)Cp1と、2つの突出部PR1と、を有している構成が採用され得る。図7(a)および図7(b)の例では、環状部分Cp1は、空間光変調器820からの複数の光の経路が位置している+Y方向に貫通している貫通孔TH0を、形成している状態で位置している。2つの突出部PR1は、環状部分Cp1からこの環状部分Cp1の径方向の外側に向けてそれぞれ突出している状態で位置している。2つの突出部PR1には、第1突出部PR11および第2突出部PR12が含まれている。図7(a)および図7(b)の例では、第1突出部PR11が、環状部分Cp1の-X方向の側の部分から-X方向に突出している状態で位置している。第2突出部PR12が、環状部分Cp1の+X方向の側の部分から+X方向に突出している状態で位置している。そして、レンズ保持部824hのうちの2つの断熱部HI1が取り付けられている状態で位置している2箇所は、各突出部PR1のうちの第1方向(+Z方向)とは逆の第2方向(-Z方向)の側の面(下面ともいう)を含んでいる。
Here, for example, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the
このような構成が採用されれば、例えば、マイクロレンズアレイ824の熱が、マイクロレンズアレイ824の環状領域824pの全周に沿って位置している環状部分Cp1を含むレンズ保持部824hを介して、より放熱されやすくなる。これにより、例えば、マイクロレンズアレイ824がより熱膨張を生じにくい。その結果、例えば、空間光変調器820からの複数の光の経路に対して、各マイクロレンズML1の光軸がずれを生じにくい。したがって、例えば、空間光変調器820から発せられる複数の光が投影面FL1により正確に投影され得る。
If such a configuration is adopted, for example, the heat of the
<第1実施形態のまとめ>
以上のように、第1実施形態に係る光学ユニット850によれば、例えば、空間光変調器820からの光の照射によってマイクロレンズアレイ824が発熱しても、マイクロレンズアレイ824の熱がレンズ保持部824hを介して放熱されやすい。また、例えば、2つの断熱部HI1の存在によってレンズ保持部824hから第2ベース部824bへ熱が伝わりにくく、第2ベース部824bが加熱されにくい。このため、マイクロレンズアレイ824および第2ベース部824bが熱膨張を生じにくい。また、例えば、仮にマイクロレンズアレイ824が熱膨張を生じたとしても、マイクロレンズアレイ824自身の熱膨張は、レンズ保持部824hが2つの断熱部HI1を介して第2ベース部824bによって保持されている位置に対応する仮想面CP0を基準とした上下に分かれる。これにより、空間光変調器820からの複数の光の経路に対して、各マイクロレンズML1の光軸がずれを生じにくい。その結果、空間光変調器820から発せられる複数の光が、投影面FL1に正確に投影され得る。
<Summary of the first embodiment>
As described above, according to the
また、第1実施形態に係る光学ユニット850を含むパターン露光装置10によれば、光学ユニット850から出射される複数の光が、第2結像光学系826を介して投影面FL1に正確に投影され得る。
Further, according to the
<2.他の実施形態>
本発明は上述の第1実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。
<2. Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-mentioned first embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.
<2-1.第2実施形態>
例えば、上記第1実施形態に係る光学ユニット850が、図9(a)および図9(b)で示されるように、第2ベース部824bを冷却する冷却部824cをさらに備えていてもよい。冷却部824cには、例えば、ペルチェ素子または水冷ジャケットなどが適用され得る。また、冷却部824cとして、第2ベース部824bの内部に位置している水冷用の配管(水冷配管ともいう)が採用されてもよい。この場合、図10で示されるように、例えば、冷却部824cが制御部9に接続され、制御部9が、CPU90がプログラム920に従って動作することで実現される機能として、冷却部824cの動作を制御する温度制御部910を有していてもよい。
<2-1. 2nd Embodiment>
For example, the
このような構成が採用されれば、例えば、第2ベース部824bの昇温を低減することができる。これにより、例えば、第2ベース部824bの熱膨張を生じにくくすることができる。その結果、例えば、空間光変調器820から出射される複数の光の経路と各マイクロレンズML1の光軸との位置ずれを低減することができる。したがって、例えば、空間光変調器820から発せられる複数の光が投影面FL1に正確に投影され得る。
If such a configuration is adopted, for example, the temperature rise of the
<2-2.第3実施形態>
例えば、上記第1実施形態に係る光学ユニット850が、図11(a)および図11(b)などで示されるように、第1センサ部St1と、第2センサ部St2と、温度調節部82cと、をさらに備えていてもよい。第1センサ部St1は、例えば、第1ベース部820bの温度(第1温度ともいう)を測定することができる。第2センサ部St2は、例えば、第2ベース部824bの温度(第2温度ともいう)を測定することができる。温度調節部82cは、例えば、第1ベース部820bおよび第2ベース部824bのうちの少なくとも一方のベース部を冷却または加熱することができる。ここで、第1センサ部St1および第2センサSt2には、例えば、熱電対もしくはサーミスタなどの接触式の温度センサあるいは放射温度計などの非接触式の温度センサが適用され得る。温度調節部82cには、対象部分を冷却するためのペルチェ素子、水冷ジャケットもしくは水冷配管あるいは対象部分を加熱するための抵抗加熱式のヒータもしくは赤外線ヒータなどが適用され得る。
<2-2. Third Embodiment>
For example, as shown in FIGS. 11A and 11B, the
ここで、例えば、第1温度と第2温度とが同一となるように温度調節部82cを制御すれば、基準部850bからの第1方向(+Z方向)における空間光変調器820の位置ずれと、基準部850bからの第1方向(+Z方向)におけるマイクロレンズアレイ824の位置ずれと、を整合させることができる。これにより、例えば、空間光変調器820から出射される複数の光の経路と各マイクロレンズML1の光軸との位置ずれを低減することができる。したがって、例えば、空間光変調器820から発せられる複数の光が投影面FL1に正確に投影され得る。
Here, for example, if the
また、ここで、例えば、制御部9が、第1センサ部St1からの第1信号および第2センサ部St2からの第2信号に基づいて、第1温度と第2温度とが同一となるように温度調節部82cを制御してもよい。例えば、図12で示されるように、第1センサ部St1、第2センサ部St2および温度調節部82cが、制御部9に接続され、制御部9が、CPU90がプログラム920に従って動作することで実現される機能として、温度調節部82cの動作を制御する温度制御部910を有していてもよい。
Further, here, for example, the
<2-3.第4実施形態>
例えば、上記各実施形態に係る光学ユニット850において、図13(a)および図13(b)で示されるように、レンズ保持部824hが、2つの凹部Re1を有し、この2つの凹部Re1のそれぞれに断熱部HI1が位置していてもよい。図13(a)および図13(b)の例では、レンズ保持部824hは、-X方向の側に第1凹部Re11を有し、+X方向の側に第2凹部Re12を有している。そして、第1凹部Re11に第1断熱部HI11が位置しており、第2凹部Re12に第2断熱部HI12が位置している。このような構成が採用されても、例えば、第1凹部Re11の上側に第1突出部PR11が位置し、第2凹部Re12の上側に第2突出部PR12が位置している。
<2-3. Fourth Embodiment>
For example, in the
<2-4.その他>
例えば、上記各実施形態において、仮想面CP0は、マイクロレンズアレイ824において複数のマイクロレンズML1の中心を通る構成に限られず、第1方向(+Z方向)における区間AR1内に位置していてもよい。図14(a)および図14(b)は、それぞれレンズ保持部824hに断熱部HI1が取り付けられた2箇所が存在する第1方向(+Z方向)における区間AR1を例示する図である。図14(a)および図14(b)では、それぞれマイクロレンズアレイ824と区間AR1との関係に着目した図が示されている。
<2-4. Others>
For example, in each of the above embodiments, the virtual surface CP0 is not limited to the configuration that passes through the centers of the plurality of microlenses ML1 in the
ここで、例えば、図14(a)で示されるように、第1方向(+Z方向)における区間AR1が、複数のマイクロレンズML1の第1方向(+Z方向)の側の端に位置しているマイクロレンズ(第1マイクロレンズともいう)ML11の光軸(第1光軸ともいう)Op1と、複数のマイクロレンズML1の第2方向(-Z方向)の側の端に位置しているマイクロレンズ(第2マイクロレンズともいう)ML12の光軸(第2光軸ともいう)Op2と、の間に位置する区間であってもよい。このような構成が採用されても、例えば、仮にマイクロレンズアレイ824自身が熱膨張を生じたとしても、複数のマイクロレンズML1を含む領域の熱膨張が、仮想面CP0を基準とした上下に分かれる。これにより、空間光変調器820が発する複数の光の経路に対して、各マイクロレンズML1の光軸がずれを生じにくい。したがって、例えば、空間光変調器820から発せられる複数の光が投影面FL1により正確に投影され得る。
Here, for example, as shown in FIG. 14A, the section AR1 in the first direction (+ Z direction) is located at the end on the side of the plurality of microlenses ML1 in the first direction (+ Z direction). A microlens located at the end of the optical axis (also referred to as the first optical axis) Op1 of the microlens (also referred to as the first microlens) ML11 and the second direction (-Z direction) of the plurality of microlenses ML1. It may be a section located between the optical axis (also referred to as the second optical axis) Op2 of the ML12 (also referred to as a second microlens). Even if such a configuration is adopted, for example, even if the
このとき、例えば、レンズ保持部824hの2つの断熱部HI1が取り付けられている2箇所が、仮想面CP0に沿って位置しているか否かにかかわらず、上記区間AR1において、空間光変調器820から発せられてマイクロレンズアレイ824を通過する複数の光の経路を挟むように位置していてもよい。このような構成が採用されても、仮にマイクロレンズアレイ824が熱膨張を生じたとしても、マイクロレンズアレイ824自身の熱膨張が、レンズ保持部824hに2つの断熱部HI1が取り付けられている2箇所を挟む仮想的な面を基準として上下に分かれる。その結果、空間光変調器820からの複数の光の経路と各マイクロレンズML1の光軸との位置ずれが生じにくい。したがって、例えば、空間光変調器820から発せられる複数の光が投影面FL1に正確に投影され得る。
At this time, for example, the spatial
ここで、例えば、図14(b)で示されるように、第1方向(+Z方向)における上記区間AR1が、複数のマイクロレンズML1のうちの第1方向(+Z方向)における中央に位置しているマイクロレンズ(第3マイクロレンズともいう)ML13が存在している区間であってもよい。この場合には、仮想面CP0が、第3マイクロレンズML13上を通っている状態となる。このような構成が採用されれば、例えば、仮にマイクロレンズアレイ824自身が熱膨張を生じたとしても、マイクロレンズアレイ824の熱膨張が、仮想面CP0を基準とした上下にほぼ均等に分かれる。これにより、空間光変調器820が発する複数の光の経路に対して複数のマイクロレンズML1の光軸がよりずれにくい。その結果、例えば、空間光変調器820から発せられる複数の光が投影面FL1により正確に投影され得る。このとき、例えば、レンズ保持部824hの2つの断熱部HI1が取り付けられている2箇所が、仮想面CP0に沿って位置しているか否かにかかわらず、空間光変調器820から発せられて第3マイクロレンズML13を通過する光の経路を挟むように位置していてもよい。
Here, for example, as shown in FIG. 14B, the section AR1 in the first direction (+ Z direction) is located at the center of the plurality of microlenses ML1 in the first direction (+ Z direction). It may be a section in which the existing microlens (also referred to as a third microlens) ML13 exists. In this case, the virtual surface CP0 passes over the third microlens ML13. If such a configuration is adopted, for example, even if the
ここで、さらに、例えば、図14(b)で示されるように、仮想面CP0が、第3マイクロレンズML13の光軸(第3光軸ともいう)Op3上を通っていれば、例えば、仮にマイクロレンズアレイ824が熱膨張を生じたとしても、マイクロレンズアレイ824自身の熱膨張が、仮想面CP0を基準とした上下にさらに均等に分かれる。これにより、空間光変調器820が発する複数の光の経路に対して複数のマイクロレンズML1の光軸がさらにずれにくい。その結果、例えば、空間光変調器820から発せられる複数の光が投影面FL1にさらに正確に投影され得る。このとき、例えば、レンズ保持部824hの2つの断熱部HI1が取り付けられている2箇所が、仮想面CP0に沿って位置しているか否かにかかわらず、第3マイクロレンズML13の第3光軸Op3を挟むように位置していてもよい。また、ここで、例えば、レンズ保持部824hの2つの断熱部HI1が取り付けられている2箇所が、仮想面CP0に沿って位置しているか否かにかかわらず、複数のマイクロレンズML1の中心を通り、且つ複数のマイクロレンズML1の光軸に沿った経路を挟むように位置していてもよい。また、断熱部HI1が設けられる場所は、2箇所に限られず、3箇所以上であってもよい。すなわち、断熱部HI1は2箇所以上に設けても良い。
Here, further, for example, as shown in FIG. 14B, if the virtual surface CP0 passes on the optical axis (also referred to as the third optical axis) Op3 of the third microlens ML13, for example, tentatively. Even if the
また、例えば、光源部80が、複数のレーザ光を合波する光源(レーザ光合波光源ともいう)80Bである場合に、上記光学ユニット850と類似の構成がレーザ光合波光源80Bに適用されてもよい。このとき、例えば、図15(a)または図15(b)で示されるように、レーザ光合波光源80Bは、例えば、発光部820Bと、マイクロレンズアレイ824Bと、集光レンズLz0と、1本の光ファイバFv0と、を有している。発光部820Bは、複数(例えば、7つ)の半導体レーザLD1を有する部分である。ここで、複数の半導体レーザLD1が並んでいる方向は、例えば、図15(a)で示されるように鉛直方向(Z軸方向)であってもよいし、図15(b)で示されるように水平方向(X軸方向)であってもよい。マイクロレンズアレイ824Bは、各半導体レーザLD1から発せられる光を平行光にするコリメートレンズとしての機能をそれぞれ有する複数のマイクロレンズML1が一体的に構成されたものである。集光レンズLz0は、各半導体レーザLD1から発せられてマイクロレンズML1で平行光とされたレーザ光を光ファイバFv0の端面FL1Bに対して集光する。ここでは、端面FL1Bが投影面としての役割を有する。ここで、例えば、発光部820Bとマイクロレンズアレイ824Bとを有する光学ユニット850Bが、上記各実施形態に係る光学ユニット850を基本構成として、第1結像光学系822が省略されて、発光部としての空間光変調器820が発光部820Bに置換され、マイクロレンズアレイ824がマイクロレンズアレイ824Bに置換された構成を有していてもよい。このような構成が採用されれば、例えば、投影面としての1本の光ファイバFv0の端面FL1Bに対して複数のレーザ光が精度良く集光され得る。
Further, for example, when the
また、例えば、上記各実施形態において、レンズ保持部824hの環状部分Cp1のうちの少なくとも一部が欠損しているような形状を有していてもよい。この場合でも、例えば、レンズ保持部824hは、例えば、マイクロレンズアレイ824の環状領域824pの少なくとも一部が、取り付けられた状態で位置していれば、マイクロレンズアレイ824からレンズ保持部824hを介した放熱が促進され得る。
Further, for example, in each of the above embodiments, the
例えば、上記各実施形態において、複数の発光領域は、光の反射によって光を発するものに限られず、光を発する複数の発光領域を有するものであればよい。例えば、発光部としての空間光変調器820は、光源部からの入射光のうちの、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光と、について透過および遮蔽を切り換えることで、入射光を空間変調することが可能なものであってもよい。この場合、例えば、光源部には、自発光を行うバックライトが適用される。空間光変調器820には、例えば、複数の領域における光の透過と遮蔽とを切り換え可能な透過型の液晶が適用される。このような構成では、透過型の液晶が、光源部としてのバックライトから入射した光の透過によって光をそれぞれ発する複数の領域(発光領域)を有している発光部として機能する。
For example, in each of the above embodiments, the plurality of light emitting regions are not limited to those that emit light by reflection of light, and may be those having a plurality of light emitting regions that emit light. For example, the spatial
上記各実施形態および上記各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。 Needless to say, all or a part of each of the above-described embodiments and the above-mentioned various modifications can be combined as appropriate and within a consistent range.
8 露光部
9 制御部
10 パターン露光装置
82c 温度調節部
800 露光ユニット
820 空間光変調器
820B 発光部
820b 第1ベース部
824,824B マイクロレンズアレイ
824b,824bA 第2ベース部
824c 冷却部
824h レンズ保持部
824p 環状領域
826 第2結像光学系
850,850B 光学ユニット
850b 基準部
900 描画制御部
910 温度制御部
AR1 区間
CP0 仮想面
Cp1 環状部分
FL1 投影面
HI1 断熱部
HI11 第1断熱部
HI12 第2断熱部
ML1 マイクロレンズ
ML11 第1マイクロレンズ
ML12 第2マイクロレンズ
ML13 第3マイクロレンズ
PR1 突出部
PR11 第1突出部
PR12 第2突出部
St1 第1センサ部
St2 第2センサ部
8
Claims (11)
該基準部から第1方向に離れた状態で位置しており、且つ光を発する複数の発光領域を有する発光部と、
前記基準部に連結しており、且つ前記発光部を保持した状態で位置している第1ベース部と、
前記基準部から前記第1方向に離れた状態で位置しており、且つ前記複数の発光領域から発せられる複数の光の経路上にそれぞれ位置している複数のマイクロレンズを有する、マイクロレンズアレイと、
前記複数のマイクロレンズの光軸に垂直な方向において前記マイクロレンズアレイのうちの前記複数のマイクロレンズを囲んでいる環状の領域に沿って位置している環状部分と、該環状部分から該環状部分の径方向の外側に向けてそれぞれ突出している2つの突出部と、を有し、前記環状の領域の少なくとも一部が取り付けられた状態で位置しているレンズ保持部と、
前記第1方向における、前記複数のマイクロレンズの前記第1方向の側の端に位置している第1マイクロレンズの第1光軸と、前記複数のマイクロレンズの前記第1方向とは逆の第2方向の側の端に位置している第2マイクロレンズの第2光軸と、の間に位置する区間において、前記複数の光の経路を挟むように位置している、前記レンズ保持部の2箇所に、それぞれ取り付けられた状態で位置している2つの断熱部と、
前記基準部に連結しており、且つ前記レンズ保持部を前記2つの断熱部を介して保持した状態で位置している第2ベース部と、
を備え、
前記2箇所は、各前記突出部の面を含む、光学ユニット。 The reference part and
A light emitting unit that is located away from the reference unit in the first direction and has a plurality of light emitting regions that emit light, and a light emitting unit.
A first base portion that is connected to the reference portion and is located while holding the light emitting portion.
A microlens array having a plurality of microlenses located apart from the reference unit in the first direction and located on a plurality of paths of light emitted from the plurality of light emitting regions. ,
An annular portion located along an annular region surrounding the plurality of microlenses in the microlens array in a direction perpendicular to the optical axis of the plurality of microlenses, and an annular portion to the annular portion. A lens holding portion having two protrusions, each protruding outward in the radial direction of the lens, and a lens holding portion located in a state where at least a part of the annular region is attached.
The first optical axis of the first microlens located at the end of the plurality of microlenses on the side of the first direction in the first direction is opposite to the first direction of the plurality of microlenses. The lens holding portion located so as to sandwich the plurality of light paths in a section located between the second optical axis of the second microlens located at the end on the side in the second direction. Two heat insulating parts that are located in the two places of each, and
A second base portion that is connected to the reference portion and is located in a state where the lens holding portion is held via the two heat insulating portions.
Equipped with
The two places are optical units including the surfaces of the protrusions .
前記2箇所は、
前記複数の光の経路のうち、前記複数のマイクロレンズの前記第1方向の中央に位置している第3マイクロレンズを通過する光の経路を挟むように位置している、光学ユニット。 The optical unit according to claim 1.
The above two places
An optical unit located so as to sandwich a path of light passing through a third microlens located at the center of the first direction of the plurality of microlenses among the plurality of paths of light.
前記2箇所は、
前記第3マイクロレンズの第3光軸を挟むように位置している、光学ユニット。 The optical unit according to claim 2.
The above two places
An optical unit located so as to sandwich the third optical axis of the third microlens.
前記2箇所は、
前記複数のマイクロレンズの中心を通り、且つ前記複数のマイクロレンズの光軸に沿った経路を挟むように位置している、光学ユニット。 The optical unit according to claim 1.
The above two places
An optical unit positioned so as to pass through the center of the plurality of microlenses and to sandwich a path along the optical axis of the plurality of microlenses.
前記2箇所は、前記第1方向に垂直な仮想面に沿って位置している、光学ユニット。 The optical unit according to any one of claims 1 to 4.
The two locations are optical units located along a virtual plane perpendicular to the first direction.
前記2箇所は、各前記突出部のうちの前記第2方向の側の面を含む、光学ユニット。 The optical unit according to any one of claims 1 to 5.
The two points are optical units including the surface of each of the protrusions on the side in the second direction.
前記環状部分は、前記環状の領域に沿う環の一部が欠損した形状を有する、光学ユニット。The annular portion is an optical unit having a shape in which a part of the ring along the annular region is missing.
前記第2ベース部を冷却する冷却部、をさらに備えている、光学ユニット。 The optical unit according to any one of claims 1 to 7 .
An optical unit further comprising a cooling unit for cooling the second base unit.
前記第1ベース部の第1温度を測定する第1センサ部と、
前記第2ベース部の第2温度を測定する第2センサ部と、
前記第1ベース部および前記第2ベース部のうちの少なくとも一方のベース部を冷却または加熱する温度調節部と、
をさらに備えている、光学ユニット。 The optical unit according to any one of claims 1 to 7 .
The first sensor unit that measures the first temperature of the first base unit and
A second sensor unit that measures the second temperature of the second base unit, and
A temperature control unit that cools or heats at least one of the first base portion and the second base portion.
Further equipped with an optical unit.
前記第1センサ部からの第1信号および前記第2センサ部からの第2信号に基づき、前記第1温度と前記第2温度とが同一となるように前記温度調節部を制御する制御部と、
を備えている、光学装置。 The optical unit according to claim 9 and
A control unit that controls the temperature control unit so that the first temperature and the second temperature are the same based on the first signal from the first sensor unit and the second signal from the second sensor unit. ,
It is equipped with an optical device.
前記複数のマイクロレンズから出射される光の経路上に位置している光学系と、
を備えている、光学装置。 The optical unit according to any one of claims 1 to 9 ,
An optical system located on the path of light emitted from the plurality of microlenses, and
It is equipped with an optical device.
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