JPH0545604A - 照明光学装置 - Google Patents
照明光学装置Info
- Publication number
- JPH0545604A JPH0545604A JP3287433A JP28743391A JPH0545604A JP H0545604 A JPH0545604 A JP H0545604A JP 3287433 A JP3287433 A JP 3287433A JP 28743391 A JP28743391 A JP 28743391A JP H0545604 A JPH0545604 A JP H0545604A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fly
- optical system
- lens
- eye lens
- illumination
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フライアイレンズを用いた照明光学装置に
於て、通常の光源を用いても、長方形の照明エリアを高
い効率をもって照明し得るようにした照明光学装置を提
供する。 【構成】 前記フライアイレンズと前記照明エリアと
の間にアナモフィックな光学系を配置する。
於て、通常の光源を用いても、長方形の照明エリアを高
い効率をもって照明し得るようにした照明光学装置を提
供する。 【構成】 前記フライアイレンズと前記照明エリアと
の間にアナモフィックな光学系を配置する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、写真製版、投影検査
機、ステッパ、映写機、プロジェクタなどの光学機器に
広く用いることのできる照明光学装置に関し、特にフラ
イアイレンズを用いた照明光学装置に関する。
機、ステッパ、映写機、プロジェクタなどの光学機器に
広く用いることのできる照明光学装置に関し、特にフラ
イアイレンズを用いた照明光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フライアイレンズ（蝿の目レンズ）は一
般に、入射する光線の角度情報を位置の情報に変換して
出射する光学素子として知られ、具体的には、光源の光
を拡散して、均一に被照明体に与えるための光拡散素子
として用いられている。例えば、写真製版システムに於
て、原稿を撮影した反射フィルムを照明して投影光学系
でＰＳ板上に投影する場合、光源とコンデンサレンズと
の間にこのフライアイレンズを配設して光源の像を均一
に拡散し、この拡散した光によって、コンデンサレンズ
と投影光学系との間に置いた版下フィルムを照明する。
このフライアイレンズは、拡散板よりも光の拡散効果が
高く、より均一に被照明体を照明することができる。フ
ライアイレンズを構成する個々の微小レンズは、一般に
断面円柱状、四角柱状、六角柱状をなしていて、これを
束ねることによりフライアイレンズが構成される。
般に、入射する光線の角度情報を位置の情報に変換して
出射する光学素子として知られ、具体的には、光源の光
を拡散して、均一に被照明体に与えるための光拡散素子
として用いられている。例えば、写真製版システムに於
て、原稿を撮影した反射フィルムを照明して投影光学系
でＰＳ板上に投影する場合、光源とコンデンサレンズと
の間にこのフライアイレンズを配設して光源の像を均一
に拡散し、この拡散した光によって、コンデンサレンズ
と投影光学系との間に置いた版下フィルムを照明する。
このフライアイレンズは、拡散板よりも光の拡散効果が
高く、より均一に被照明体を照明することができる。フ
ライアイレンズを構成する個々の微小レンズは、一般に
断面円柱状、四角柱状、六角柱状をなしていて、これを
束ねることによりフライアイレンズが構成される。
【０００３】フライアイレンズによる照明エリアの形状
は、フライアイレンズを構成する個々の微小レンズの入
射側端面形状に相似形となることは特願昭６３−１４１
３４０号明細書に記載されている。また、このような用
途に於いては被照明体が長方形である場合が多いため、
照明光のロスを少なくするためには照明エリアの形状を
被照明体の形状と相似である長方形とする必要がある。
は、フライアイレンズを構成する個々の微小レンズの入
射側端面形状に相似形となることは特願昭６３−１４１
３４０号明細書に記載されている。また、このような用
途に於いては被照明体が長方形である場合が多いため、
照明光のロスを少なくするためには照明エリアの形状を
被照明体の形状と相似である長方形とする必要がある。
【０００４】一方、フライアイレンズを構成する個々の
微小レンズの射出瞳は射出面の位置に生じその形状は入
射光束の角度に比例する。即ち、放射状光束が入射すれ
ば射出瞳形状は丸くなり、入射光束の角度が大きいほど
射出瞳径は大きくなる。
微小レンズの射出瞳は射出面の位置に生じその形状は入
射光束の角度に比例する。即ち、放射状光束が入射すれ
ば射出瞳形状は丸くなり、入射光束の角度が大きいほど
射出瞳径は大きくなる。
【０００５】従って、特願昭６３−１４１３４０号明細
書に記載されているように個々の微小レンズの入射側断
面形状を長方形とした場合、射出瞳の大きさが射出側断
面よりも大きくなってケラれてしまい、照明光をロスし
てしまうか、射出瞳の大きさを小さくするために入射光
束の角度を小さくしなくてはならず、照明体の照度を充
分に高めることが困難となる。
書に記載されているように個々の微小レンズの入射側断
面形状を長方形とした場合、射出瞳の大きさが射出側断
面よりも大きくなってケラれてしまい、照明光をロスし
てしまうか、射出瞳の大きさを小さくするために入射光
束の角度を小さくしなくてはならず、照明体の照度を充
分に高めることが困難となる。
【０００６】そこで、アナモフィックな光学系を使用す
ることにより、フライアイレンズの断面形状を長方形と
しなくても長方形のエリアを効率よく照明することが考
えられる。発明者の知見によれば、アナモフィックな光
学系を使用した光学系に於ても、フライアイレンズと投
影光学系の入射瞳とが共役であれば、照明エリアの照度
分布が均一となり、しかも２枚以上のアナモフィック光
学素子を組み合わせることにより、共役条件を満足する
ことができる。
ることにより、フライアイレンズの断面形状を長方形と
しなくても長方形のエリアを効率よく照明することが考
えられる。発明者の知見によれば、アナモフィックな光
学系を使用した光学系に於ても、フライアイレンズと投
影光学系の入射瞳とが共役であれば、照明エリアの照度
分布が均一となり、しかも２枚以上のアナモフィック光
学素子を組み合わせることにより、共役条件を満足する
ことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点及び発明者の知見に鑑み、本発明の主な目的は、
長方形をなす照明エリアを照明するための、フライアイ
レンズを用いた照明光学装置に於て、照明効率を高めし
かもパワーの大きな光源を使用し得るようにして、照明
体の照度を高め得るようにした照明光学装置を提供する
ことにある。
問題点及び発明者の知見に鑑み、本発明の主な目的は、
長方形をなす照明エリアを照明するための、フライアイ
レンズを用いた照明光学装置に於て、照明効率を高めし
かもパワーの大きな光源を使用し得るようにして、照明
体の照度を高め得るようにした照明光学装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、このよ
うな目的は、光源の像をフライアイレンズを介してコン
デンサレンズに入射させ、このコンデンサレンズと投影
光学系との間に、照明すべき透光性の被照明体を配置す
る照明光学装置に於て、前記フライアイレンズと前記照
明エリアとの間にアナモフィックな光学系を配置したこ
とを特徴とする照明光学装置を提供することにより達成
される。
うな目的は、光源の像をフライアイレンズを介してコン
デンサレンズに入射させ、このコンデンサレンズと投影
光学系との間に、照明すべき透光性の被照明体を配置す
る照明光学装置に於て、前記フライアイレンズと前記照
明エリアとの間にアナモフィックな光学系を配置したこ
とを特徴とする照明光学装置を提供することにより達成
される。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明に基づく照明光学装置を単純
化して示す光路図である。光源１の光は、断面形状が正
方形の微小レンズ３ａを多数組み合わせてなる（図２）
フライアイレンズ３に入射され、該フライアイレンズの
出射光はシリンダレンズ４及びトーリックコンデンサレ
ンズ５によって集光された後、長方形の照明エリア６
（図３）に設けられた被照明体を透過し、投影光学系７
（図４）に入射する。
化して示す光路図である。光源１の光は、断面形状が正
方形の微小レンズ３ａを多数組み合わせてなる（図２）
フライアイレンズ３に入射され、該フライアイレンズの
出射光はシリンダレンズ４及びトーリックコンデンサレ
ンズ５によって集光された後、長方形の照明エリア６
（図３）に設けられた被照明体を透過し、投影光学系７
（図４）に入射する。
【００１０】この照明光学装置に於て、光源１は、超高
圧水銀ランプ１ａと楕円反射ミラー２とを組み合わせて
なる。水銀ランプの配光は、電極に垂直な方向に偏って
いるため、楕円ミラーを組み合わせることにより効率良
く照明光を取り込むことができる。
圧水銀ランプ１ａと楕円反射ミラー２とを組み合わせて
なる。水銀ランプの配光は、電極に垂直な方向に偏って
いるため、楕円ミラーを組み合わせることにより効率良
く照明光を取り込むことができる。
【００１１】多くの用途に於いて水銀ランプが好適であ
るが、所望に応じてハロゲンランプを光源として用いる
こともできる。ハロゲンランプは放射方向にほぼ一定の
配光パターンを有しているため、ＮＡの大きな集光レン
ズを用い、反対側に球面鏡を配置して照明光を集光レン
ズに向けて反射させることにより、効率良く照明光を取
り込むことができる。
るが、所望に応じてハロゲンランプを光源として用いる
こともできる。ハロゲンランプは放射方向にほぼ一定の
配光パターンを有しているため、ＮＡの大きな集光レン
ズを用い、反対側に球面鏡を配置して照明光を集光レン
ズに向けて反射させることにより、効率良く照明光を取
り込むことができる。
【００１２】フライアイレンズ３に於ては、微小レンズ
３ａがそれぞれ正方形の断面を有し、光源１からの光を
無駄なく取り込むことができる。また、微小レンズ３ａ
の入射面の入射光線像は照明エリア６に結像し、微小レ
ンズ３ａの射出面からの出射光線像は、投影光学系７に
結像することから、光の利用効率が高い照明光学装置が
得られる。しかも、このようなアナモフィックな光学系
を使用した光学系に於ても、フライアイレンズ３と投影
光学系７の入射瞳とが共役であれば、照明エリア６の照
度分布が均一となり、しかも２枚以上のアナモフィック
光学素子、例えばシリンダレンズ４とトーリックコンデ
ンサレンズ５とを組み合わせることにより、共役条件を
満足することができる。その結果、通常の光源を用いた
場合でも、フライアイレンズを用いて、長方形の照明エ
リアを、高い効率をもってしかも均一に好適に照明する
ことができる。
３ａがそれぞれ正方形の断面を有し、光源１からの光を
無駄なく取り込むことができる。また、微小レンズ３ａ
の入射面の入射光線像は照明エリア６に結像し、微小レ
ンズ３ａの射出面からの出射光線像は、投影光学系７に
結像することから、光の利用効率が高い照明光学装置が
得られる。しかも、このようなアナモフィックな光学系
を使用した光学系に於ても、フライアイレンズ３と投影
光学系７の入射瞳とが共役であれば、照明エリア６の照
度分布が均一となり、しかも２枚以上のアナモフィック
光学素子、例えばシリンダレンズ４とトーリックコンデ
ンサレンズ５とを組み合わせることにより、共役条件を
満足することができる。その結果、通常の光源を用いた
場合でも、フライアイレンズを用いて、長方形の照明エ
リアを、高い効率をもってしかも均一に好適に照明する
ことができる。
【００１３】上記した実施例に於ては、投影光学系７に
照明光束の全てが取り込まれる構成とするためには、照
明光束をあまり細長くできない。即ち、照明エリアを或
る程度以上に細幅にすることができない。その場合に
は、断面形状が長方形をなすフライアイレンズを用いれ
ば、配光も長方形となることから、上記実施例に於て、
長方形の微小レンズを組み合わせてなるフライアイレン
ズを用いれば、更に細長い配光が得られ、照明エリアの
幅がより細幅であっても、高い照明効率が得られる。
照明光束の全てが取り込まれる構成とするためには、照
明光束をあまり細長くできない。即ち、照明エリアを或
る程度以上に細幅にすることができない。その場合に
は、断面形状が長方形をなすフライアイレンズを用いれ
ば、配光も長方形となることから、上記実施例に於て、
長方形の微小レンズを組み合わせてなるフライアイレン
ズを用いれば、更に細長い配光が得られ、照明エリアの
幅がより細幅であっても、高い照明効率が得られる。
【００１４】
【発明の効果】フライアイレンズから投影面に至る光学
系は１組で済み、しかも均一な照明効果が得られる。ま
た、光源によって生じる瞳がケラれることがないように
正方形の微小レンズを用いても、長方形の照明エリア
を、高い効率をもって照明することが可能となる。
系は１組で済み、しかも均一な照明効果が得られる。ま
た、光源によって生じる瞳がケラれることがないように
正方形の微小レンズを用いても、長方形の照明エリア
を、高い効率をもって照明することが可能となる。
【図１】本発明に基づく照明光学装置を単純化して示す
光路図である。
光路図である。
【図２】フライアイレンズの入射面を示す平面図であ
る。
る。
【図３】照明エリアを示す平面図である。
【図４】投影レンズに於ける入射瞳を示す平面図であ
る。
る。
１ 光源 １ａ 水銀ランプ ２ 楕円ミラー ３ フライアイレンズ ３ａ 微小レンズ ４ シリンダレンズ ５ トーリックコンデンサレンズ ６ 照明エリア ７ 投影光学系
Claims (3)
- 【請求項１】 光源の像をフライアイレンズを介して
コンデンサレンズに入射させ、このコンデンサレンズと
投影光学系との間に、照明すべき透光性の被照明体を配
置する照明光学装置に於て、前記フライアイレンズと前
記照明エリアとの間にアナモフィックな光学系を配置し
たことを特徴とする照明光学装置。 - 【請求項２】 前記フライアイレンズと前記投影光学
系の入射瞳の位置とが、光軸に垂直ないずれの方向に対
しても共役であることを特徴とする請求項１に記載の照
明光学装置。 - 【請求項３】 前記フライアイレンズの断面形状が長
方形であることを特徴とする請求項２に記載の照明光学
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287433A JP2997350B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 照明光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287433A JP2997350B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 照明光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545604A true JPH0545604A (ja) | 1993-02-26 |
| JP2997350B2 JP2997350B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=17717258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3287433A Expired - Fee Related JP2997350B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 照明光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2997350B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100786066B1 (ko) * | 2001-02-01 | 2007-12-17 | 엘지전자 주식회사 | 액정 프로젝터의 광학계 |
-
1991
- 1991-08-12 JP JP3287433A patent/JP2997350B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100786066B1 (ko) * | 2001-02-01 | 2007-12-17 | 엘지전자 주식회사 | 액정 프로젝터의 광학계 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2997350B2 (ja) | 2000-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029 Year of fee payment: 11 |
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