JPS59501029A - 非点収差光学素子，その製造方法，それを含む照明装置及びその照明装置により処理される物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 非点収差光学素子、その製造方法、それを含む照明装置及びその照明装置により 処理される物品本発明は、特に照明装置に使用される光学系に関する。

すなわち、本発明は非点収差光学素子、その製造方法、そのような光学素子を含 む照明装置及びそのような装置により処理される物品に関する。

以下、「光学素子」は、回転面ではない光学的に研磨された面を有するミラー又 はレンズのような反射光学素子又は屈折光学素子を意味する。［−非点収差」と いう用語は、そのような光学素子の非点収差が補正されていないこと、すなわち 物点の像へ全形成しないことを飲味する。たとえば、このような光学素子は１本 の線Ｑ′？ｃ沿って又は広い領域にわたって点源からのエネルギーを分配する。

発明の背策及び先行技術 本発明により本来解決される特定の問題は、単一モート又Ｕ、７昆合モードのレ ーザービームから、エネルギー密度が均一である集束線を形成１−ることである 。本発明かこの分野に限定されないことは自明であるが、この問題は本発明の特 徴を理解する上で重要である。

多くの技術分野において、１本の線に沿って均一なエネルギー密度を有するレー サービームエネルギーを集束ｒること又は広い領域にわたって均一なエネルギー 密度Ｃそのようなエネルギーを分配することが望まれているが、公知の光学系は その時間の間にエネルギーを蓄積し、リアルタイムの処理を防け、寸だ異なる処 理状態を生ず乙か、あるいは、利用可能なエネルギーの大半を阻止す５ので、エ ネルギー収率はわずか約３０％である。

本発明は、そのようなエネルギー分布を提供する光学系に関する。このような光 学系により設定され、る問題（は、少なくとも反射面又は屈折面が回転形とけ全 く異なる形状を有し７ていなけれはならないのて、表面研磨に平面又は回転面で なければ行なうことができないので、上述のような形状は、光学技術で採用され ７ていた従来の方法では得ることができない。

厳密には平面又は球面でない而を有する光学系も提供されている。たとえは、フ ランス特許第２．４７２．　］９８−弓は、カラス半加工品を鋳造し２、その面 の一力を平坦な而又は球面として研磨する方法を開示する。その後、半加工品に 、たとえば真空によりひすみ力が加えられ、縁部に治って適切に保持される材料 に球形にひすむ。得られる変形はこぐ小さく、最大でも可視光の数波長分に相当 する。この変形は、光学系により形成され、る像の収差全修正するだめのもので ある。

ＮＡＳＡも、宇宙探測機により観堅される惑星及び衛星の像の収差を修正するた めのり撓性ミラーを開発した。

このミラーは、反射面を局部的にひず寸せる多数の圧電アクチュエータを含み、 ひずみはｉ５Ｊ　ＩＬＩ光の一彼長分の振幅を有する。

すなわち、このような光学系は、反射面の形状をごくわずか変化させ、面に主な 湾曲を与えない方法を利用する。

たとえばフェアやアトラクションて使用されるひずみミラーも知られている。こ のようなミラーは、拡大保父（は縮小像を提供するように交互の方向にひず１せ た金属製の板から構成される。ミラーの厚さは一定であり、得られる形状は厳密 には決められていない。ひずみは非常に大きい。このようなミラーの光学的品質 は低い。

発明の概要 本発明は、平面でも回転面でもなく、高精度に光学的研磨がほどこされた少なく とも１つの面全治する非点収差光学素：ｆ−ｆ：提供することに関する。その面 は平面又は回転面とは全く異なったものであることができる。

本発明によれば、光学器機メーカー（は所望の線繊曲面（ルールドサーフェス） の形状を決定し２だときには、平坦な部材に所定の応力又は力が加わったときに その表面の一方が所定の形状をとるように平坦な部材の厚さの変化を割算する。

平坦な部材が寸たひず寸ないときに表面を研磨することができ、次に、研磨した 面について所望の形状をとるように平坦な部材をひずませる。あるいは、ひずみ 力が部材に加えられるときに表面を研磨し、力を抑制することにより又は様々に 異なる力を加えることにより研磨面は所望の形状をとる。

本発明によれば、放射線ビームのエネルギー分布を修正する非点収差光学素子は 、厚さが変化し、少なくとも２つの状態の間でたわむことができ、２つの対向す る広い面を有する平坦な部材を含み、・それらの２つの状態では、第１の広い面 が平面又は回転面であり、第２の広い面は実質的に線繊曲面である準備状態と、 第１の広い面が平面でも回転面でもなく、第２の広い面は実質的に線繊曲面であ る作用状態であり、前記２つの状態の間の変形は、線繊曲面の母線を中心とする 平坦な部材のたわみ分布により生じ、平坦な部材の第１の広い面は光学的に研磨 され；平坦な部材は、第１の広い面の研磨の間は準備状態にあり、光学素子が放 射線ビームを反射又は屈折するために使用されるときは作用状態にある。

１つの状態から別の状態への平坦な部材の変形の全ては、部材の材料の弾性変形 の範囲内に含めることができる。たとえは、平坦な部材が銅又はモリブデンなど の金属から形成されている場合、変形は、加えられる応力が材料の降伏強さを越 えないように十分小さくすることがてき、このような状態では、平坦な部材は一 方の状態から他方の状態へ、寸たその逆にとそれぞれひずむことができる。ある いは、加えられる応力が材料の降伏強さを越え、平坦な部材は永久的に変形する 。たとえば、ある種の焼きな首し銅製ミラーはこのような変形を示す。

平坦な部材を変形させるにはカを加えることが必要なので、光学素子は力印加手 段を含むのが好ましい。このような手段は、準備状態及び作用状態のいずれが一 方又はそれら２つの状態において必要に応じて力を加えることができる。力印加 手段は、前記平坦な部材が作用状態に設定されたときに平坦な部材に力を加える のが好ましい。このような特徴は平坦な部材がいくつかの作用状態を有するとき に特に好ましく、加えられる力の振幅又は方向は前記部材がとる特定の作用状態 を決定する。

平坦な部材の線繊曲面は円筒形の面であるのが好捷しい。

第〕の広い面は反射面であるのが好ｉ　Ｌい。平坦な部Ｈの材料が金属である亡 き　反射面をそのような材料によ１・）直接形成せるここができ、あるいは、反 射金層層により被覆した非反射材料にｊ：　！、構成でれる平坦な部材の表面に よＶ、１反射面を形成することができる。

不発明は、厚でか可変であり、２つの広（〜７ｍｌを有するＳＶ坦な部材を形成 する工程と、前記部材の第１の広い面を研摩する工程と、研磨中又は研摩された 而を利用する時に升坦な部材Ｖこひすみ力を加えるか、又は研摩中及び研磨さ、 ｆｌ、た面を利用する時に様々に異なる変形を生じさせる様々に異なる力を平坦 な部材に加える工程とを含む光学的に研磨さ？した而を形成する方法にも関する 。本発明によれば、前記厚略が可変である部材を形成する工程は、第２の広い面 が平面でない線繊曲面である部材を形成する工程を含み、前記第１の面を研磨す る工程は、その而が平面又は回転面であるときに実施され、変形力は、平坦な部 材のｆｌ線を中心として平坦な部材にたわみを配分するこ々により加えられる。

前記厚さが可変である平坦な部材を形成する工程は前記第２の広い面を機械加工 することにより提供することができる。このような機械加工は、たとえば、フラ イス削り、研削、電気放電加工又は他の適切な公知の技術とすることができる。

しかしながら、前記厚ζが可変である平坦な部材は鋳造によっても製造すること ができる。

変形力は、才坦な部材の２つの縁部を母線と平行に２つの保持部材の中に埋込み 、前記保持部材の、平坦な部材から幾分離れた箇所に、前記部材にほぼ平行であ り且つ母線に対し垂直である方向に収縮力又は拡張力を加えることにより加えら れるのが好寸しい。変形力は、少なくとも１本の角線に平行に作用する支点をも って加えることができる。力を加えると、たとえは板の座屈により、又は全く逆 に、多少の湾曲のある板をくぜ取りすることにより任意の種類の変形を（！０す ることがてきる。

別の面においては、本発明は、エネルギービーム源と、本発明による−上述のよ うな反射光学素子と、別のミラーとを含む照明装置に関する。・Ｙ−坦な部材の 厚さの変化、加えられる変形力及び別のミラーの形状は１、前記光学素子及０・ 前記別のミラーの一ト流側に位置し、前記エネルギービームに対して横方向の選 択された平面において、エネルギー分布があらかじめ定められた通りになるよう になっている。

一実施例においては、前記別のミラーは集束線を形成する円形面断面を有する円 筒形のミラーであシ、前記光学素子は、集束、線に沿ってエネルギー量の変化が 定められた通り、たとえばゼロになるように可変厚さを有する。

別の実施例では、前記別のミラーも本発明による反射光学素子であり、２つの光 学素子は、エネルギービーム軸と第１の光学素子の母線とを含む平面が前記ビー ム軸と第２の光学素子の母線を含む平面に対しほぼ垂直となるように配置され、 前記２つの光学素子は、前記選択された平面の単位面積当たりのエネルギー密度 があらかじめ定められた通りになるように変化する厚さを有する。

この変化はゼロとすることができ、この場合、エネルギー密度は広い領域にわた って一定である。

別の実施例においては、装置は、前記ビームに沿って光学素子の前方に配置され 、前記ビームの幾何学的パラメータを修正する別の光学系を含む。このような別 の光学系は、円形面断面の円筒形を有する簡単な凹面鏡又は凸面鏡であるか、又 はたとえば２つの円筒形ミラーにより構成される無限焦点光学系である。この別 の光学系は、それぞれ一定の厚さを有す、る２つの柔軟性の円筒形ミラーで構成 されるのが特に好捷しい。２つの曲率中心がほぼ交叉するように２つの平坦部材 を異なるようにひず捷せる。このような光学系は、本発明と同じ光学素子を使用 すると特に好ましく、異なる直径の単一モードレーザービームにより選択された 長さを有する連続的集束線が得られる。

別の実施例によれば、前記照明装置は、選択された速度で物品を搬送する手段を 含み、前記手段は、物品の表面のエネルギー密度が、たとえば一定に、あらかじ め定められている前記選択された平面の一部において搬送されるように配置され る。このような装置は、固体材料物品の処理、たとえば物品の熱処理Ｋ特に適し ている。

本発明の別の面によれは、このような装置の使用により物品の照明の工程が提供 される。照明工程が、はぼ一定のエネルギー密度を有する集束線又はエネルギー 密度がほぼ一定である広い領域を形成すると特に有用である。

寸だ前記搬送手段の選択された速度は、所望の処理に従って調節される。速度が 比較的速くなると、前記処理により搬送された物品の外面部分の構造がわずかに 修正され、材料の表面が溶解温度以下に保たれる。搬送速度が遅くなると、物品 の外面部分が外面のゼ］構成に十分な程、溶解されるか又は粘性流体になる。速 度が遅くなり及び／又はエネルギー密度′カニ大きくなると、外面部分の材料は 全体的に又はある要素のみの蒸発により蒸発せしめられる。

本発明の他の面によれば、固体材料物品は、少なくとも外面領域部分を有し、未 処理物品材料のそれとは異なる構造を有し７ている。このような異なる構造は、 前述の照明装置により前記外面部分を照明することにより提供される。

図面の簡単な説明 本発明の他の特徴と利点は添付の図面を参照して、特定の実施例の以下の説明か らより良く理解されるであろう。

第１図は、本発明による等化円筒形ミラーの斜視図；第２図は、第１図の線２− ２に沿った平面横断面図；及び 第３図は、本発明によりフライス削により得られる段付きの平坦な部材の一例の 概略的な部分断面図である。

詳細な説明 第１図は、本発明による典型的な非点収差光学素子の斜視図であり、その光学素 子は、円形面断面（図示せずンを有する円筒形のミラーにより形成される集束線 に沿ってエネルギーを等化するミラーを形成する。

第１図に示される等化凹面鏡は、固定ユニット１０と柔軟性のユニット１２とを 含む。固定ユニット１０は、両端にねじ１８により固定されている矩形の板１６ を有するＵ字形の棒部材１４を含む。部材１４と板１６とは、たとえば支柱によ り取付は可能である固定ユニットを形成する。２つのねし穴１９が部材１４の両 側面を貫通して形成され、同軸線的に位置決めされている。ねじ２０はねし穴１ ９に受入れられる。

柔軟性のユニット１２げ、寸ず第１に、厚さを変えることができ、柔軟性の板を 形成する平坦な部材２２と、２つの支持体２４とをτむ。図示される実施例にお いては、板２２はその縁部に、支持体２４に対してストラップ２６をクランプす るねじを受入れる穴を有するので、板２２の縁部は、それぞれ１つの支持体２４ と１本のｆトラップ２６とを含む保持部材に実質的に「埋設」きれている。

柔軟性のユニットは２つのねじ２０を介し７て固定ユニットにより支持される。

保持部材の支持体２４には、円錐角度が９０°である円錐形の受け口２８が形成 され、ねじ２０の丸い端部３０を受入れる。従って、第２図に示されるように、 穴１９にねじ２０をねし入れると、支持体２４の外側部分（第２図）が広げられ 、支持体２４は板２２からいくらか広がった形となる。板２２はヒンジとし２て たわまなければならず、たわんだときの形状は板の厚さによって異なる。厚さが 変化すれば、板２２の形状も変化する。以下の例に示すように、簡単な計算によ り、得られる形状を決定することができる。

柔軟性のユニットは、回転軸を中心として回動しうる２つのねじ２０によっての み保持されるということに注意すべきである。従って、柔軟性のユニットは板１ ６の一方に当接し１、ストラップ２６の上下に配設され、且つねじ２０を通る回 転軸線を中心として柔軟性のユニットの位置を調節することができるねじ３２（ 第１図には２つのみを示す）により保持される。あるい姥、各板１６の２つのね じ３２の代わりに、ストラップ２６に当接するように配置される棒（図示せす） の中心部に押何けられる中心ねじが使用される。

また、第２図において、板２２の縁部の近傍で板１６にみそ穴３４が形成されて いることにも注意すべきである。それらのみぞ穴は、板２２がレーザービームに より照明されたときに板に沿って空気又は他の気体を吹付けるためのものである 。各みぞ穴３４は、各板１６の内部に形成され且つポート３６により適切な圧縮 空気源又は圧縮気体源に接続されるチェンバ（図示せず）と連通ずる。気体の吹 付けにより板２２が冷却されると共に、板にちりやほこりが付着するのが防止き れる。このような構成により、板２２を約２５０”Ｏ〜３５００　Ｗ／ｃｒＡ以 上のエネルギー密度で照明することができる。

第３図は、本発明による典型的な板２２の略横断面図である。ミラーが使用され るときに実際に照明される広い領域４０に対向する複数の段により突出部３８が 限定されることに注意すべきである。段の高さはごくわずかであり（百分の数ミ リメートル）、段の中心点は厚さの変化についての所望の理論曲線の上にあるの で、有用な反射部分４０は、ひずんたとき、実際には所望の理論曲線と同一の形 状をとる。

板２２として示される平坦な部材を製造するときは、最大厚さく十分の数ミリメ ートル捷で）を越える厚さの板を第１の広い面が平坦になるように修正する。次 に、修正した面を固定支持体に固定し、第２の面を、たとえば段に治ってフライ ス削りすることにより機械加工する。

次に、板を固定支持体から取出し１、第２の面をプラスター材料又はプラスチッ ク材料のブロックに埋込み、第１の面を研磨する。プラスター材料又はプラスチ ック材料を取除いた後、平坦な部材を使用することができる。

板は０ＦＨＣ銅から形成することができる。その池に、焼きなまし７銅、モリブ デン、金めつきした金属などが有用な材料である。

板の所望の厚さ変化の計算は、材料の弾性の分野においては良く知られており、 容易であるので、ここでは説明しない。厚さの変化（は、ひ、すみ力が板にどの ように加えられるかによって決まる。該典型的な実施例は板を埋め込むものとし て示したが、２つのショーの間に板をクランプするたけても良く、あるいは、板 が円形面断面の円筒形状であるときには板を研磨し、縁部を引張ることにより板 を才つすぐにすることができる。厚さが変化する部分が、研磨面とは反対の側の 第２の面を機械加工することにより前もって形成されていることは明らかである 。すなわち、板の製造法は所期の力の加え方によって決する。加えられる力自体 が板に使用されるイ２料によって異なることは明らかである。材料が均質で等方 性を有するときには、計算は明らかに簡単になる。しかしながら、異方性を有す る材料を使用することができ、この場合、好捷しい方向は母線に対し平行又は垂 直である。

典型的な実施例においては、］、　００．５ｍｍ（１／ｅ２のとき）に等しい直 径のカウスエネルギー分布を有する単一モートレーザー発生ビームからエネルギ ーを分配するために円筒形のミラーが設計された。円装置断面を有する別の円筒 形ミラーにより形成される長さ７言の集束線に沿って一定のエネルギーを得るこ とができる。このミラーの焦点距離は１５０＋＋ｍに等しい。エネルギー等化の ための研磨ミラー面に必要とされる曲率半径は、等化ミラーが集束ミラーの３０ ０ｍｍ前方にあるときに一定のエネルギー密度の集束線を得るために中心から計 算される。計算により、等化ミラーの曲率半径は中心における１７４４岨から、 中心から１３＋ｍ＋＋離れた位置での４５１　ｍｍまで変化することがわかる。

中心から５個離れた位置では半径は６５０端であり、中心から１０ｍｍ離れた位 置ではｌＩ　６０胴である。次に、２つの埋込まれた部側２４．２６の間の自由 な長さが６０ｒｍｎである焼きなまし銅の板２２の厚さを計算する。中心部の厚 さは２．９０　ｍｍの値に選択される。次にＪｙ７さを計算すると、中心部から ５個離れたところてはＬ９７ｒｒｍであり、中心部から１０ｍｍ離れたところで ｉ″１１．６３　ｍｍ　、中心部から１３ｍｍ離れたところでは１．５３喘であ る（結果は最も近い百分の一ミリメート元に丸めである）。次に、０．５　ｍｍ 幅で段階的に板をフライス削りする（幅は根の横方向に測定した値である）。段 の高さは、各段の中心が所望の理論曲線の上にのるように計算される。

この〕ワ化ミラーと別の円筒形ミラーとが使用されるとき、それらのミラーは長 さ７　ｍｍ、幅０．３　ｍｍの集束線全形成し、この集束線には入射レーザービ ームエネルギーの約９５％が含まれる。

本発明によっては、ある１つの平面全体にわたって均一なエネルギー分布を得る こともできる。すなわち、たとえば厚さの変化が同じである２つの等化ミラーを 使用することができる。ある実施例においては、上述の寸法を有するように設計 された２つの等化ミラーは、ビーム軸線及び各母線を含む平面が互いに垂直とな るように配置される。２つのミラーに様々なカが加えられると、ミラーがビーム 軸線に沿って相前後して配置されているにもかかわらず、エネルギー分布が均一 である平面は２つのミラーについて同一である。エネルギー密度は、実際に’６ ．７　ｍｍ　Ｘ　７　ｍｍの正方形の内部で一定である。

第２の平坦な部材の紗織曲面が円筒形であるとき、すなわち母線が全て平行であ るとき、ビーム軸線を中心としてミラーを９０°ずらしても収差は発生しない。

実際には、母線を１つ含み、レーザービームに平行であるそれぞれの平面におい て、平坦な部材は単に平面鏡として作用し、従って収差を発生しない。

長さ７Ｍの集束線を形成する上述の光学系は、様々な材料から形成される物品を 処理するために使用される。

第１の例においては、物品は４０ＣＤＶ２０鋼がら形成される。物品は、集束線 が実際に物品の表面に来るように搬送される。搬送速度は、加えられるエネルギ ーの量が約１０００　Ｊ／ａＩ　となるように選択される。処理後、物品は表ｍ ｉ硬化され、ヒラカース硬さＨＶ５０は母相における２２０から、表面から０． １　ｍｍの深さて’ｒｉ　４００　ｉ−Ｃ及び表面では５００４で高くなったこ とがわかる。

別の例では、この物品の代わりに９６係のＡｔ２０３　を含有する焼結アルミナ 物品を使用する。加えられるエネルギーの密度ｆｄ約５０　Ｊ／ｃＪ　であるの で、それに応じて搬送速度を上げる。実効（ルートミーンスクエア）粗さは、処 理前のＷｊＯ，１ミクロンから処理後の０．００５ミクロン未満せで減少した。

野における幾多の産業上の用途を有する。たとえば、これ寸でに、表面処理にレ ーサービームのＸ−Ｙ走査を使用する機掃及び冶金の分野−の応用が知られてい る。本発明による照明装置は特にこのような分野に適している。

たとえば、公知の方法として、金属の表面硬化、たとえばクランク軸の局部的な 硬化など、たとえば腐食防止合金に」−る′ｊＴ座のめっきのような表ｍｉ処理 がある。レーザ一つや出しのような処理は、このような光学系があって始めて実 際に使用できる。

他の技術分野においては、照明装置により粗さを減少させることができる。たと えば、焼結アルミナセラミックを実際につや出しすることができる。この処理は 、電：を回路の基板及び現在は研磨に高いコストを要する密封パに利用するのが 好捷しい。

名−ノ１（内容（こ変更なし） 手続補正書 二 昭和５９年６月１２日 特許庁長籍　若杉和夫　殿 ｌ　事イ′（の表示昭和　年　願第　号　０非点収差光学素子、その製造方法、 それを含む照明　し：ｌ　？ｌｒｌ＋Ｅ　ｔオ６□装置及びその照明装置により 処理される物品　−ド（′４との関係　特許出願人　１； ］ 氏名　アイルランド共和ｒｉ；Ｌ　ダブリン　４．ウオタールー　ロード　３６ 　１（６８１ライフエル　リミテッド　１ ５捕１「のス豫　「図面の翻訳文」　Ｉ６袖正の内容　別紙のとおり （図面の浄書内容に変更なし） 国際調査報告 １ｆｉ１ｅ＋ｆｉｓｌｌａＩＩｍ−＾、、ｌｉｃ、、、、、ＮｏＰＣＴ／ＥＰ８ ３１００１４６ｅＬＡ５ｓＩＦｌｌ：ＡＴ＋ＯＮＯＦＳＬＩＩＩＪＥＣＴＭＡＴ ＴｆＲ１−１＋ｅ＋ｅｌａｌｃ＋＋＋ｔｌＴｆ＋ｌ自ｏｎ＋ｙｍｌ＋＋＋ｌｓｍ ｏｏｌｙ、ｌｏａ−＋ｍ＋ｌｌｌ’ｈ＋ｃａ＋ｍ−１Ｉａｌａｌｎ＋ｅｒｎａ＋ −〇ｎａｌＰａｌ＊ＭＩＣＩＩＩｌｌ＋１ＩＣＡＩｌＯｌｌｆＩＰ＋’ｌａｔ瞭 ０ｂｏｔｈＮ＋ｗｎａｌＣｌｉ＋＋−６ｅｉ＋−ｏｎａｎｄＩＰｃＩＰ仁３：　 Ｇ　Ｏ２Ｂ　２６７０８．　Ｇ　Ｏ２Ｂ　７／１８１、ＦＩＩＬＣＩＳ　５ＥＡ ＲＣＨＬＤｅｌａｉｉ＋Ｉｔｅａｌｉ６１１５１ｍｌ＋ａ喝＄ｆｆ　ｉ　Ｇ　０ ２　Ｂ’ｓ／ｉｏ；　Ｇ　０２　Ｂ　７／１８ＸＧ　０２　Ｂ　２６１０８゜ｒ ｐ［７−ｃ　０２　Ｂ　２６１０６．　Ｂ　２３　Ｋ　２６１０６１０情−εＩ ｔｅｍｔｈａｔ＋ｕｃｈロａｃｗｍｅｍ＋ａｒｅＩｎｃｌｕｄｅｄＩｎｌハｅＦ ｌｅｌｄ＋Ｓａａ＋ｅｈ＋ｄＩ：＋ｇｏ＋ｙ’ｊＬヨＮｈ＋ユｏｎａｌＯｏｅｕ ｍｅｎ＋Ｉｉｗｎｎ□１ｎｄｉｅａ＋ｉｏｎ、ｗｈｅｒｅＩＯ旦Ｔ０１１イー１ １ｅ、６１１ｈ！Ｉｅｌ＃＋ＡＭｌｐａｌｌａａｅｌ１１（ＲｌｌｅＴａＭ１１ ６Ｃｌａ＝ＮＯ，ｌｌＹ　Ｉ　ＵＳ、Ａ　、　４０２２５２３　＋Ｌ、Ｒ，Ｌ　 工ＮＤＯＴｈゴＩヨ；Ｎ　ｅｔ　ａｌ、）ｌ　Ｔｏ　Ｍａｙ　１９７７ ｓｅｅ　ｔｈｅ　ｅｎ七ｉｒｅ　ｄｏｃｕｍｅｎｔ　ｉ−３，５，９，１０゜＋ ２ｊ３ Ｙ　Ｉ　ＵＳ、Ａ、４１４９３６６　Ｆ（、Ｒ，ＬＥＭＡ工ＴＲＥＩ　ＴＯｌ　 １９７８ ｓｅｅ　ｃｌａｉｍｓ　ｉ−３ａｎｄ　ｆｉｇｕｒｅｓ　＋−４１−３，５，６ Ａ　ＵＳ、　Ａ、　４０４３６４４　（Ｗ、Ｅ−ＨＵＭＰＨＲ）ＥＹＩ　２３　 Ａｕｇｕｓｔ９７７ ｓｅｅ　ｃｏｌｕｍｎ　２．１ｉｎｅｓ　１＋−２０：　ｆｉｇｕｒｅｓ　＋− ４ Ａ　ＵＳ、　Ａ、　４４３９２７０　（Ｊ、Ｔ、　ＤＯＴＳＯＮＩ　１３　Ｆｅ ｂｒｕａｒｙ９７９ ｓｅｅ　ｃｌａｉｍ　ｉ　ａｎｄ　ｆｉｇｕｒｅ　ｉ　１Ａ　ＵＳ、　Ａ、　４ １９７４５７　ｉ、Ｔ、ｓ、　ＨＡＧＧＥＲＴＹＩ　８　Ａｐｒｉ１９８０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　厚さが可変であり、少なくとも２つの状態の間てたわむことができ、２つの 対向する広い面を有する平坦な部材を含み、前記２つの状態とは、 −第１の広い面が平面又は回転面であり、第２の広い面は実質的に組織曲面であ る準備状態と、−前記第１の広い面が平面でも回転面でもなく、前記第２の広い 面は実質的に組織曲面である少なくとも１つの作用状態であり、 一前記２つの状態の間の変形は、組織曲面の母線の捷わりの平坦な部材のたわみ 分布によりもたらされ、−・ｒ坦な部材の前記第１の広い面・は光学的に研すさ れ、’　ＩＩ’１１　Ｎｅ平坦な部材は、前記第１の広い而の研磨の間は準備状 態にあり、・光学素子が放射線ビームを反射又に屈折するために使用きれるとき は作用状態にあること、ル、・特徴とする放射線ビームのエネルギー分布を修正 する男点収バ′光学素子。 ２　平坦な部材を準備状態及び作用状態のいずれか一方とｆ：：特徴とする訂ｊ 求の範囲第１項記載の光学素子。 ３　前記゛ト坦な部材はいくつかの作用状態を有し、前記力印加手段（ｄ、前記 平坦な部材が選択された作用状態をとるように加えられる力を調節するために設 置げられることを特ν入とする請求の範囲第２項記載の光学素子。 ・１　組織曲面（１円筒形の而であることを特徴とする請求の範囲第１項から第 ３項のいずれか１項に記載の光学素子。 ５、光学素子はミラーであり、前記研磨される広い面は反射面であることを特徴 とする請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の光学素子。 ６　厚さが可変であり、２つの広い面を有する平坦な部材を形成する工程と、 一前記平坦な部材の第１の広い面を研磨する工程と、−研磨中又は研磨された面 を使用する時には前記部材にひずみ力を加えるか、又は研磨中及び研磨された面 を使用する時には様々に異なるひずみを生じさせる様々に異なる力を前記部材に 加える工程と、 を含む光学的に研磨された面を形成する方法において、−厚さが可変である平坦 な部材を形成する工程は、第２の広い面が平面でない組織曲面である部材を形成 する工程を含み、 一第１の広い面を研磨する工程は、その面が平面又は回転面であるときに実施さ れ、 −ひずみ力を加える工程は、前記組織曲面の母線のまわりに平坦な部材にたわみ を配分することにより実施されることを特徴とする方法。 ７、　前記厚さが可変である平坦な部材を形成する工程は前記平坦な部材の第２ の広い而を機械加工する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第６項記載の方 法。 ８　機械加工は、フライス削り、研削及び電気放電加工を含む群から選択される 加工工程により実施されることを特徴とする請求の範囲第７項記載の方法。 ９、　ひずみ力を加える工程は、前記平坦な部材の２つの縁部を艮つの保持部材 の内部に母線に対し平行に埋込む工程と、前記２つの保持部材の、平坦な部材か ら幾分離れた箇所に、前記平坦な部材にほぼ平行であり且つ母線に対しほぼ垂直 である方向に収縮力又は拡張力を加える工程とを含むことを特徴とする請求の範 囲第６項から第８項のいずれか１項に記載の方法。 １０　エネルギービーム源と、請求の範囲第５項記載の光学素−了と、別のミラ ーとを含み、前記光学素子のイ坦々部利の厚さの変化、加えられるひずみ力及び 別のミラーの形状は、前記光学素子及び前記別のミラーの下流側に位置し、前記 ビームに対して横方向の選択された平面において、エネルギー分布があらかじめ 定められた通りになるようになっていることを特徴とする叩明装置。 １１、前記別のミラーは集束線を形成する円形面断面の円筒形ミラーであり、前 記素子のＶ−坦な部材は、円筒形ミラーの集束線に沿ってエネルギー量の変化が あらかじめ定められた通りになるように変化する厚さを有することを特徴とする 請求の範囲第１０項記載の照明装置。 １２、前記別のミラーに請求の範囲第５項記載の光学素子であり、前記２つの光 学素子は、ビーム軸線と第１の素子の母線とを含む平面がビーム軸線と第２の素 子の母線とを含む平面に対しほぼ垂直となるように配置され、前記２つの光学素 子は、前記選択された平面の各即位面仏におけるエネルギー密度の変化があらか じめ定められた通りとなるように変化する厚さを有することを特徴とする請求の 範囲第１０項記載の照明装置。 １３　前記ビーム軸線に沿って前記光学素子の前方に配置され、前記ビームの幾 何学的パラメータを修正する別の光学手段をさらに含むことを特徴とする請求の 範囲第１０項から第１２項のいずれか１項に記載の照明装置。 １４　所定の固体材料物品を処理するために、物品を選択された速度で搬送する 手段をさらに含み、前記手段は、物品の表面のエネルギー分布があらかじめ定め られている前記選択された平面の一部において搬送されるように配置されること を特徴とする請求の範囲第１０項から第１３項のいずれか１項に記載の照明装置 。 １５　構造が未処理材料の構造と異なる少なくとも１つの表面部分を有する固体 イ」料物品において、前記少なくとも１つの表面部分は請求の範囲第１４項記載 の装置による照明により形成されることを特徴人する固体材料物品。