KR20200041958A - Optical system device, biconvex lens - Google Patents

Optical system device, biconvex lens Download PDF

Info

Publication number
KR20200041958A
KR20200041958A KR1020207007834A KR20207007834A KR20200041958A KR 20200041958 A KR20200041958 A KR 20200041958A KR 1020207007834 A KR1020207007834 A KR 1020207007834A KR 20207007834 A KR20207007834 A KR 20207007834A KR 20200041958 A KR20200041958 A KR 20200041958A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
irradiation
light
irradiated
optical system
incident
Prior art date
Application number
KR1020207007834A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
오카와 타카후미
Original Assignee
칸툼 우시카타 씨오., 엘티디.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 칸툼 우시카타 씨오., 엘티디. filed Critical 칸툼 우시카타 씨오., 엘티디.
Publication of KR20200041958A publication Critical patent/KR20200041958A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • 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
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

광원에서 조사된 조사광을 평행화하는 동시에 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 광학계 장치(1)에 있어서, 조사광의 조사 방향으로 마련된 양볼록 렌즈(20)이며, 상기 조사 방향에서의 입사측에 위치하는 제1면(21)과, 조사 방향에서의 출사측에 위치하는 제2면(22)을 가지며, 제2면(22)이 입사된 조사광을 평행화하는 곡률 반경으로 형성되고, 제1면(21)이 제2면(22)에 의해 출사되는 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 곡률 반경으로 형성되는 양볼록 렌즈(20), 광원과 상기 양볼록 렌즈(20)의 사이에 배치되어, 상기 조사광의 일부를 통과시키는 애퍼처(30)를 구비한다.An optical system device (1) for parallelizing irradiated light irradiated from a light source and equalizing illuminance on an irradiated surface by irradiated light, which is a biconvex lens (20) provided in the irradiated direction of irradiated light. It has a first surface 21 located on the incidence side and a second surface 22 located on the exit side in the irradiation direction, and the second surface 22 is formed with a radius of curvature that parallelizes the incident light. A convex lens 20 having a radius of curvature that equalizes illuminance on the irradiated surface by the irradiated light emitted from the first surface 21 by the second surface 22, the light source and the biconvex lens ( 20) and an aperture 30 through which a portion of the irradiated light passes.

Description

광학계 장치, 양볼록 렌즈Optical system device, biconvex lens

본 발명은 광원에서 조사된 조사광을 평행화 및 균일화하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for parallelizing and uniformizing irradiated light irradiated from a light source.

종래, 다수의 자외선 LED 등의 자외선 발광 소자를 이용한 자외광 조사 장치는 자외선 경화형 수지의 경화 등에 이용되며, 이 자외선 경화형 수지의 경화에는 경화에 불균일(얼룩)이 생기지 않도록 하기 위해, 조사면에서 균일한 조도를 가지는 것이 요구되고 있다. 또한, 마스크를 이용하여 LED 광에 의해 노광을 수행하는 경우에는, 노광 대상과 마스크 사이에 틈이 생기고, 또한 LED 광의 방사 각도가 120° 정도이기 때문에 정밀도를 높이기 위해서는 조사면에 대해 조사광이 수직이 되도록 조사광을 평행화할 필요가 있다. 일반적으로, 이 조사광의 평행화에는 포물면 미러 등이 이용된다. Conventionally, an ultraviolet light irradiation device using an ultraviolet light-emitting element such as a plurality of ultraviolet LEDs is used for curing ultraviolet-curable resins, and uniformity is uniform on the irradiation surface in order to prevent unevenness (stains) in curing during curing of the ultraviolet-curable resins. It is desired to have one illuminance. In addition, when exposure is performed with LED light using a mask, a gap is formed between the object to be exposed and the mask, and since the emission angle of the LED light is about 120 °, the irradiation light is perpendicular to the irradiation surface to increase precision. To achieve this, it is necessary to parallelize the irradiation light. Generally, a parabolic mirror or the like is used to parallelize the irradiated light.

조사면에서의 조도의 균일화에는 일반적으로 플라이 어레이 렌즈 등이 이용되며, 이에 관련된 기술로서, 복수의 발광 소자를 평면상에 배열한 LED 어레이 광원과, 각 발광 소자로부터 출사된 광을 각각 콜리메이트하는 제1 조명 광학계와, 제1 조명 광학계로부터 출사된 광을 초점 위치에 집광시키는 제2 조명 광학계와, 평면상에 배열된 복수의 렌즈를 가지며, 제2 조명 광학계로부터 출사된 광을 각 렌즈의 입사면에서 입사하여 조도의 균일성을 높이는 플라이 아이·인터그레이터(fly eye·integrator)를 구비하고, 플라이 아이·인터그레이터의 입사면은 제2 조명 광학계의 초점 위치에 배치되고, 각 발광 소자의 발광면은 플라이 아이·인터그레이터의 입사면과 공역 관계에 있으며, 각 발광 소자의 상(像)이 플라이 아이·인터그레이터의 입사면에 결상되는 것을 특징으로 하는 광조사 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).A fly array lens or the like is generally used for uniformity of illuminance on the irradiation surface, and as a related technology, the LED array light source in which a plurality of light emitting elements are arranged on a plane, and the light emitted from each light emitting element are collimated, respectively. A first illumination optical system, a second illumination optical system for condensing light emitted from the first illumination optical system at a focal position, and a plurality of lenses arranged on a plane, incident light from the second illumination optical system to each lens A fly eye integrator is provided to increase the uniformity of illuminance by incident on the surface, and the fly eye integrator is disposed at a focal position of the second illumination optical system and emits light of each light emitting element. The surface is conjugated to the incidence surface of the fly-eye integrator, and the image of each light-emitting element is formed on the incident surface of the fly-eye integrator. A light irradiation device having a characteristic is known (for example, see Patent Document 1).

일본 공개특허공보 특개2016-200787호Japanese Patent Application Publication No. 2016-200787

조사광을 평행화하는 동시에, 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 경우, 조도를 균일하게 하는 장치와 조사광을 평행화하는 장치가 둘다 필요해지며, 이로써 장치가 대형화된다는 문제가 있었다.When the irradiated light is parallelized and the illuminance on the irradiated surface is uniformized, both the apparatus for uniformizing the illuminance and the apparatus for parallelizing the irradiated light are required, thereby causing a problem that the apparatus becomes large.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 보다 공간을 절약하여 조사광을 평행화하는 동시에, 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 광학계 장치, 양볼록 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide an optical system device and a biconvex lens for parallelizing irradiated light by saving more space and equalizing illuminance on an irradiated surface by irradiated light. do.

상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태는 광원에서 조사된 조사광을 평행화하는 동시에 상기 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 광학계 장치로서, 상기 조사광의 조사 방향으로 마련된 양볼록 렌즈이며, 상기 조사 방향에서의 입사측에 위치하는 제1면과, 상기 조사 방향에서의 출사측에 위치하는 제2면을 가지며, 상기 제2면이 입사된 조사광을 평행화하는 곡률 반경으로 형성되고, 상기 제1면이 제2면에 의해 출사되는 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 곡률 반경으로 형성되는 양볼록 렌즈; 및 상기 광원과 상기 양볼록 렌즈의 사이에 배치되어, 상기 조사광의 일부를 통과시키는 애퍼처를 구비한다.In order to solve the above-described problem, an aspect of the present invention is an optical system device that parallelizes irradiated light irradiated from a light source and equalizes illuminance on an irradiated surface by the irradiated light, the amount provided in the irradiation direction of the irradiated light A radius of curvature that is a convex lens, has a first surface located on the incidence side in the irradiation direction, and a second surface located on the exit side in the irradiation direction, and parallelizes the irradiated light incident on the second surface. A biconvex lens formed with a radius of curvature that is formed by, and equalizes the illuminance on the irradiation surface by the irradiation light emitted from the first surface by the second surface; And an aperture disposed between the light source and the convex lens to pass a portion of the irradiated light.

또한, 본 발명의 일 양태는 광원에서 조사된 조사광을 평행화하는 동시에 상기 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 광학계 장치로서, 상기 조사광의 조사 방향으로 마련된 요철 렌즈이며, 상기 조사 방향에서의 입사측에 위치하며 오목면으로 형성된 제1면과, 상기 조사 방향에서의 출사측에 위치하며 볼록면으로 형성된 제2면을 가지며, 상기 제2면이 입사된 조사광을 평행화하는 곡률 반경으로 형성되고, 상기 제1면이 제2면에 의해 출사되는 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 곡률 반경으로 형성되는 요철 렌즈; 적어도 1개 이상의 상기 광원으로서의 조사부; 상기 조사부와 상기 양볼록 렌즈의 사이에 배치되어, 상기 조사광의 일부를 통과시키는 애퍼처; 및 상기 조사부와 상기 애퍼처의 사이에 배치되어, 상기 조사부에 의해 조사되는 조사광의 배광각을 좁히는 배광각 변환부를 구비한다. In addition, an aspect of the present invention is an optical system device for parallelizing the irradiated light irradiated from the light source and equalizing the illuminance on the irradiated surface by the irradiated light, which is an uneven lens provided in the irradiation direction of the irradiated light, and the irradiating direction A curvature that has a first surface formed on the incidence side in the concave surface and a second surface formed on the exit side in the irradiation direction and formed as a convex surface, and the second surface parallelizes the incident light. A concavo-convex lens formed in a radius and formed with a radius of curvature that equalizes illuminance on the irradiation surface by the irradiation light emitted from the first surface by the first surface; At least one irradiation unit as the light source; An aperture which is disposed between the irradiation part and the convex lens and passes a part of the irradiation light; And a distribution angle conversion unit disposed between the irradiation unit and the aperture to narrow the distribution angle of the irradiation light irradiated by the irradiation unit.

또한, 본 발명의 일 양태는 입사된 조사광을 평행화하는 동시에 상기 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 양볼록 렌즈로서, 상기 조사 방향에서의 입사측에 위치하는 제1면과, 상기 조사 방향에서의 출사측에 위치하는 제2면을 가지며, 상기 제2면이 입사된 조사광을 평행화하는 곡률 반경으로 형성되고, 상기 제1면이 제2면에 의해 출사되는 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 곡률 반경으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, an aspect of the present invention is a biconvex lens that parallelizes the incident irradiation light and uniformizes the illuminance on the irradiation surface by the irradiation light, and includes a first surface located on the incident side in the irradiation direction, It has a second surface located on the exit side in the irradiation direction, the second surface is formed with a radius of curvature that parallels the incident light, the first surface is irradiated to the irradiation light emitted by the second surface It is characterized by being formed with a radius of curvature that equalizes the roughness on the irradiation surface.

본 발명에 의하면, 보다 공간을 절약하여 조사광을 평행화하는 동시에 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화할 수 있다.According to the present invention, it is possible to parallelize the irradiation light by saving more space and at the same time to make the illuminance on the irradiation surface by the irradiation light uniform.

도 1은 제1 실시 형태에 따른 광학계 장치의 구성을 나타낸 개략 사시도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 광학계 장치의 구성을 나타낸 개략 측면도이다.
도 3은 광선 추적의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 조사면의 X축 좌표에 대한 인코히어런트(incoherent) 방사 조도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 제1면에서의 입사측의 곡률 반경과 렌즈 직경의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 제1면에서의 렌즈 직경에 대응하는 입사측의 곡률 반경을 나타낸 도면이다.
도 7은 제2 실시 형태에 따른 광학계 장치의 구성을 나타낸 개략 측면도이다.
도 8은 제3 실시 형태에 따른 광학계 장치의 구성을 나타낸 개략 측면도이다.
도 9는 제4 실시 형태에 따른 광학계 장치의 구성을 나타낸 개략 측면도이다.1 is a schematic perspective view showing the configuration of an optical system device according to a first embodiment.
2 is a schematic side view showing the configuration of an optical system device according to the first embodiment.
3 is a view showing a simulation result of ray tracing.
4 is a graph showing incoherent irradiance with respect to the X-axis coordinate of the irradiation surface.
5 is a graph showing the relationship between the radius of curvature of the incident side on the first surface and the lens diameter.
Fig. 6 is a view showing the radius of curvature of the incident side corresponding to the lens diameter on the first surface.
7 is a schematic side view showing the configuration of an optical system device according to a second embodiment.
8 is a schematic side view showing the configuration of an optical system device according to a third embodiment.
9 is a schematic side view showing the configuration of an optical system device according to a fourth embodiment.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings.

<제1 실시 형태><First Embodiment>

먼저, 제1 실시 형태에 따른 광학계 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 따른 광학계 장치를 나타낸 개략 사시도이다. 또한, 도 2는 광학계 장치의 구성을 나타낸 개략 측면도이다. 아울러, 도 2에서는 애퍼처 및 광흡수부에 대해서는 광축을 지나는 동시에 광축에 평행하는 평면에 의해 절단된 단면이 도시된다.First, the optical system device according to the first embodiment will be described. 1 is a schematic perspective view showing an optical system device according to the present embodiment. 2 is a schematic side view showing the configuration of the optical system device. In addition, in FIG. 2, the aperture and the light absorbing section are shown in cross section cut by a plane parallel to the optical axis while passing through the optical axis.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 광학계 장치(1)는 자외선광을 조사하는 자외선 LED 광원인 조사부(10), 조사부(10)에 의한 조사광이 입사 가능하도록 배치되는 양볼록 렌즈(20), 조사부(10)와 양볼록 렌즈(20)의 사이에서 조사부(10)측에 배치되는 애퍼처(30), 조사부(10)와 양볼록 렌즈(20)의 사이에서 양볼록 렌즈(20)측에 배치되는 광흡수부(40)를 구비한다. 이 광학계 장치(1)에 의하면, 조사부(10)에 의한 조사광에 의해, 양볼록 렌즈(20)의 광축 방향에 직교하는 조사면이 형성된다.1 and 2, the optical system device 1 according to the present embodiment is an amount that is arranged so that the irradiation light by the irradiation unit 10, the irradiation unit 10, which is an ultraviolet LED light source for irradiating ultraviolet light can be incident. The convex lens 20, the aperture 30 disposed on the irradiating portion 10 side between the irradiating portion 10 and the biconvex lens 20, the biconvex between the irradiating portion 10 and the biconvex lens 20 It has a light absorbing portion 40 disposed on the lens 20 side. According to this optical system apparatus 1, an irradiation surface orthogonal to the optical axis direction of the biconvex lens 20 is formed by the irradiation light by the irradiation unit 10.

애퍼처(30)는 양볼록 렌즈(20)의 광축 방향과 직교하는 평면을 갖는 판 형상의 부재이며, 광축 방향으로 관통하는 구멍부(31)가 형성되어 있다. 이 구멍부(31)는 원 형상으로 형성되며, 이 원의 중심이 양볼록 렌즈(20)의 광축에 일치하도록 되어 있다. 이러한 애퍼처(30)에 의하면, 조사부(10)에 의한 조사광의 일부가 구멍부(31)로부터 출사되게 되어, 결과적으로 양볼록 렌즈(20)에 대한 입사광의 광원의 사이즈가 규정된다.The aperture 30 is a plate-shaped member having a plane orthogonal to the optical axis direction of the biconvex lens 20, and a hole 31 penetrating in the optical axis direction is formed. The hole portion 31 is formed in a circular shape, and the center of the circle is coincident with the optical axis of the biconvex lens 20. According to such an aperture 30, a part of the irradiated light by the irradiating unit 10 is emitted from the hole 31, and as a result, the size of the light source of the incident light to the biconvex lens 20 is defined.

광흡수부(40)는 중공으로 된 각통 형상으로 형성되고 그 내벽면에 광흡수면이 형성된 부재이며, 입사측 즉 조사부(10) 및 애퍼처(30)측, 출사측 즉 양볼록 렌즈(20)측에 각각 개구가 형성되고, 이들 개구가 입사측 개구부(41), 출사측 개구부(42)로서 형성되어 있다. 입사측 개구부(41)에 대해서는, 광흡수부(40) 내에 구멍부(31)를 통과한 조사광만이 입사되도록 애퍼처(30)가 배치되어 있다. 또한, 출사측 개구부(42)에서 출사되는 조사광은 양볼록 렌즈(20)에 입사되도록 되어 있다. 또한, 광흡수부(40)의 내벽 표면, 즉 광흡수면은 반사율이 현저히 낮아, 바람직하게는 4% 이하로 되어 있으며, 이로써 광흡수부(40)에 입사한 조사광 중, 내벽에 조사되는 조사광의 대부분이 내벽 표면에서 흡수되어, 출사측 개구부(42)로부터 출사되지 않도록 되어 있다. 아울러, 광흡수부(40)는 중공의 각통 형상으로 한정되지 않으며, 입사측 및 출사측에서 개구된 통 형상의 부재로서, 양볼록 렌즈(20)에 의해 평행화 가능한 각도로 입사하는 조사광만이 출사측 개구부(42)에서 출사 가능하도록 형성되어 있으면 된다. 아울러, 광흡수부(40)의 광축 방향 길이, 즉 입사측 개구부(41)로부터 출사측 개구부(42)까지의 거리는 양볼록 렌즈(20)의 초점 거리를 기초로 하는 길이로 이루어져 있다.The light absorbing portion 40 is a member formed in a hollow rectangular tube shape and having a light absorbing surface formed on its inner wall surface, the incident side, that is, the irradiating portion 10 and the aperture 30 side, the emitting side, that is, the biconvex lens 20 Openings are respectively formed on the) side, and these openings are formed as the incidence-side opening 41 and the exit-side opening 42. The aperture 30 is disposed in the entrance-side opening 41 so that only the irradiated light that has passed through the hole portion 31 enters the light absorbing portion 40. In addition, the irradiation light emitted from the exit side opening 42 is incident on both convex lenses 20. In addition, the surface of the inner wall of the light absorbing portion 40, that is, the light absorbing surface has a remarkably low reflectance, preferably 4% or less, thereby irradiating the inner wall among the irradiation light incident on the light absorbing portion 40 Most of the irradiated light is absorbed from the inner wall surface, and is not emitted from the exit-side opening 42. In addition, the light absorbing portion 40 is not limited to a hollow prismatic cylinder shape, and is a cylindrical member opened on the incidence side and the exit side, and only irradiated light incident at an angle that can be parallelized by the biconvex lens 20 It should just be formed so that it can exit from the exit side opening 42. In addition, the length of the light absorbing portion 40 in the optical axis direction, that is, the distance from the incident-side opening 41 to the exit-side opening 42 consists of a length based on the focal length of the biconvex lens 20.

양볼록 렌즈(20)는 양볼록 렌즈이며, 조사광의 입사측을 향하는 제1면(21)과 출사측을 향하는 제2면(22)의 곡면을 가지고, 제1면(21)과 제2면(22)의 형상은 상이하다. 이들 제1면(21) 및 제2면(22)은 본 실시 형태에서는 정밀도를 향상시키기 위해 모두 비구면으로 형성되어 있으나, 구면으로 형성될 수도 있다. 제1면(21)은 양볼록 렌즈(20)에서 출사된 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 기능을 주로 가지며, 제2면(22)은 양볼록 렌즈(20)에 입사되는 조사광을 평행화하는 기능을 주로 갖는다.The biconvex lens 20 is a biconvex lens, and has a curved surface of a first surface 21 facing the incident side of the irradiated light and a second surface 22 facing the exit side, and the first surface 21 and the second surface The shape of (22) is different. Although the first surface 21 and the second surface 22 are formed aspherical surfaces in order to improve precision in the present embodiment, they may be formed as spherical surfaces. The first surface 21 mainly has a function of uniformizing the illuminance on the irradiation surface by the irradiation light emitted from the two convex lenses 20, and the second surface 22 is the irradiation incident on the two convex lenses 20 Mainly has the function of parallelizing light.

제2면(22)의 곡률 반경 r2는 광각도를 θ, 광원의 크기(구멍부(31)의 직경)를 X, 양볼록 렌즈(20)의 초점 거리를 f라 한 경우, 제1면(21)을 평면이라 가정하여 f=r2/2로 하고, 또한 X=2가 되도록 구멍부(31)를 형성한 다음, X×f×tanθ의 식, 즉 r2×tanθ의 식으로부터 광각도θ를 규정하도록 결정된다. 여기서, 광각도θ는 조사면에 직교하는 수선(垂線)과, 양볼록 렌즈(20)로부터 출사된 조사광이 이루는 각도이며, θ=0인 경우에 이상적인 평행광이 되지만, 실제적으로는 예를 들어 1° 등 가능한 한 0에 가까운 값으로 설정된다.When the radius of curvature r 2 of the second surface 22 is θ for the wide angle, the size of the light source (diameter of the hole 31) is X, and the focal length of the biconvex lens 20 is f, the first surface to the 21 assumed to be flat f = r 2/2, and also the formation of the hole portion 31 so that X = 2, and then, X × equation f × tanθ, i.e. a wide angle from the formula r 2 × tanθ It is decided to define the figure θ. Here, the wide angle θ is an angle formed by a perpendicular line perpendicular to the irradiation surface and the irradiation light emitted from the biconvex lens 20, and is an ideal parallel light when θ = 0, but in practice, for example For example, it is set as close to 0 as possible, such as 1 °.

제1면(21)의 곡률 반경 r1은 상술한 바와 같이 결정된 곡률 반경 r2로 형성된 제2면(22)으로부터의 출사광에 대해, 광축에 직교하는 평면상에서의 조도부 분포가 균일해지도록 결정된다. 즉, 제1면(21)의 곡률 반경 r1은 제2면의 곡률 반경 r2를 기초로 하는 것으로 되어 있다.The radius of curvature r 1 of the first surface 21 is such that the distribution of illuminances in a plane orthogonal to the optical axis is uniform with respect to the light emitted from the second surface 22 formed with the radius of curvature r 2 determined as described above. Is decided. That is, the radius of curvature r 1 of the first surface 21 is based on the radius of curvature r 2 of the second surface.

여기서, 제1면에서의 곡률 반경과 렌즈 직경의 관계에 대해 설명한다. 도 5는 제1면에서의 입사측의 곡률 반경과 렌즈 직경의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 6은 제1면에서의 렌즈 직경에 대응하는 입사측의 곡률 반경을 나타낸 도면이다.Here, the relationship between the radius of curvature and the lens diameter on the first surface will be described. 5 is a graph showing the relationship between the radius of curvature of the incident side on the first surface and the lens diameter. Fig. 6 is a view showing the radius of curvature of the incident side corresponding to the lens diameter on the first surface.

도 5에 나타낸 바와 같이, 양볼록 렌즈(20)에서 출사된 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 제1면(21)에서는, 그 입사측의 곡률 반경 r1과 렌즈 직경 d 사이에는 r1=5.64×d라는 식이 성립되며, 이를 구체적인 값으로 하면 도 6에 나타낸 바와 같이 된다. 아울러, 실제적으로는 어느 렌즈 직경 d를 갖는 제1면(21)에서, 상기 식에서의 일차 계수 5.64가 ±15%의 범위 내에 들어가는 곡률 반경 r1로 할 수 있다.As shown in Fig. 5, in the first surface 21 for equalizing the illuminance on the irradiation surface by the irradiated light emitted from the biconvex lens 20, r1 is between the radius of curvature r1 of the incident side and the lens diameter d. = 5.64 × d is established, and when it is a specific value, it becomes as shown in FIG. 6. In addition, in the first surface 21 having a certain lens diameter d, the radius of curvature r1 in which the first order coefficient of 5.64 in the above formula falls within the range of ± 15% can be used.

다음으로, 광학계 장치의 효과에 대해 설명한다. 도 3은 광선 추적의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다. 또한, 도 4는 조사면의 X축 좌표에 대한 인코히어런트 방사 조도를 나타낸 그래프이다. 아울러, 도 4에서의 X좌표값은 평면으로서의 조사면에서의 한쪽 축의 값이다.Next, the effect of the optical system device will be described. 3 is a view showing a simulation result of ray tracing. In addition, Figure 4 is a graph showing the incoherent emission roughness with respect to the X-axis coordinates of the irradiation surface. In addition, the X-coordinate value in FIG. 4 is the value of one axis on the irradiation surface as a plane.

도 3에 나타낸 바와 같이, 광학계 장치(1)에서의 조사광에 대한 광선 추적의 시뮬레이션 결과에 의하면, 조사부에 의해 조사된 조사광에서, 광흡수부(40)의 내벽으로 향하지 않는 조사광만이 양볼록 렌즈(20)로 입사하여 평행화되는 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 3, according to the simulation result of the ray tracing to the irradiated light in the optical system device 1, only the irradiated light that does not face the inner wall of the light absorbing portion 40 is irradiated from the irradiated light irradiated by the irradiated portion. It can be seen that the convex lens 20 is incident and parallelized.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 광학계 장치(1)에 의하면, 양볼록 렌즈(20)에서의 제1면(21)에 의해, 조사면에서의 조도가 균일화되는 것을 알 수 있다.Moreover, as shown in FIG. 4, according to the optical system apparatus 1, it turns out that the illuminance in an irradiation surface becomes uniform by the 1st surface 21 in the biconvex lens 20. As shown in FIG.

<제2 실시 형태><Second Embodiment>

다음으로, 제2 실시 형태에 따른 광학계 장치에 대해 설명한다. 도 7은 본 실시 형태에 따른 광학계 장치의 구성을 나타낸 개략 측면도이다. 아울러, 도 7에서는, 도 2와 마찬가지로 애퍼처 및 광흡수부에 대해서는 광축을 지나는 동시에 광축에 평행하는 평면에 의해 절단된 단면이 도시된다.Next, the optical system device according to the second embodiment will be described. 7 is a schematic side view showing the configuration of an optical system device according to the present embodiment. In addition, in FIG. 7, the cross section cut by a plane parallel to the optical axis while passing through the optical axis is shown for the aperture and the light absorbing portion as in FIG. 2.

본 실시 형태에 따른 광학계 장치(1a)는 도 7에 나타낸 바와 같이, 조사부(10) 대신 2개의 조사부(10a, 10b)를 구비하는 동시에, 도광부(50)를 더 구비하는 점이 제1 실시 형태와는 상이하다.As shown in FIG. 7, the optical system device 1a according to the present embodiment includes two irradiating portions 10a and 10b instead of the irradiating portion 10, and further includes a light guiding portion 50. It is different from.

2개의 조사부(10a, 10b)는 각각 서로 파장이 상이한 광을 조사하는 LED 광원이며, 조사부(10)와 마찬가지로, 애퍼처(30)의 구멍부(31)를 통해 광흡수부(40)의 입사측 개구부(41)에 조사광을 입사시키도록 배치된다.The two irradiating units 10a and 10b are LED light sources irradiating light having different wavelengths from each other, and like the irradiating unit 10, the light absorbing unit 40 is incident through the aperture 31 of the aperture 30. It is arranged so that irradiation light is incident on the side opening 41.

도광부(50)는 조사부(10a, 10b)와 애퍼처(30)의 사이에 위치하도록 배치된다. 이 도광부(50)는 중공으로 이루어진 통 형상으로 형성되고, 그 내벽 표면이 조사광을 전반사하는 광반사면으로서 형성되며, 입사측 즉 조사부(10a, 10b)측에 제1 개구부(51)가 형성되는 동시에, 출사측 즉 애퍼처(30)측에 제2 개구부(52)가 형성된다. 이 도광부(50)에 의하면, 조사부(10a, 10b) 각각으로부터 제1 개구부(51)로 입사된 광이 도광부(50) 내에서 혼합되어 제2 개구부(52)로부터 애퍼처(30)의 구멍부(31)로 입사된다.The light guide portion 50 is disposed to be positioned between the irradiation portions 10a and 10b and the aperture 30. The light guide portion 50 is formed in a cylindrical shape made of a hollow, and its inner wall surface is formed as a light reflection surface that totally reflects the irradiation light, and the first opening 51 is formed on the incident side, that is, the irradiation portions 10a and 10b side. At the same time, the second opening 52 is formed on the exit side, that is, the aperture 30 side. According to the light guiding portion 50, light incident from the irradiating portions 10a and 10b to the first opening portion 51 is mixed in the light guiding portion 50, and the aperture 30 from the second opening portion 52 is mixed. The hole 31 is incident.

이러한 도광부(50)로서는, 예를 들어 집광이나 NA(Numerical Aperture) 변환을 수행하는 CPC(Compound Parabolic Concentrator: 복합 포물면 집광기)나 도광, 균일화를 수행하는 라이트 파이프를 들 수 있다.Examples of the light guide unit 50 include, for example, a CPC (Compound Parabolic Concentrator) that performs condensing or NA (Numerical Aperture) conversion, and a light pipe that performs light guiding and equalization.

본 실시 형태에 따른 광학계 장치(1a)에 의하면, 서로 파장이 상이한 광을 혼합한 출사광을 평행화하면서 조사면에서의 조도를 균일화할 수 있다. 아울러, 본 실시 형태에서는 광학계 장치(1b)가 2개의 조사부(10a, 10b)를 구비하는 것으로 했으나, 적어도 2개 이상의 조사부를 구비하는 것이면 무방하다.According to the optical system device 1a according to the present embodiment, it is possible to uniformize the illuminance on the irradiation surface while paralleling the emitted light in which light having different wavelengths is mixed with each other. In addition, in the present embodiment, it is assumed that the optical system device 1b is provided with two irradiating portions 10a and 10b, but it may be any one provided with at least two irradiating portions.

<제3 실시 형태><Third embodiment>

다음으로, 제3 실시 형태에 따른 광학계 장치에 대해 설명한다. 도 8은 본 실시 형태에 따른 광학계 장치의 구성을 나타낸 개략 측면도이다. 아울러, 도 8에서는, 도 2와 마찬가지로 애퍼처 및 광흡수부에 대해서는 광축을 지나는 동시에 광축에 평행하는 평면에 의해 절단된 단면이 도시된다.Next, the optical system device according to the third embodiment will be described. 8 is a schematic side view showing the configuration of an optical system device according to the present embodiment. In addition, in FIG. 8, as in FIG. 2, a cross section cut by a plane parallel to the optical axis while passing through the optical axis is shown for the aperture and the light absorbing portion.

본 실시 형태에 따른 광학계 장치(1b)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 2개의 배광각 변환부(60a, 60b)를 더 구비하는 점이 제2 실시 형태와는 상이하다.8, the optical system device 1b according to this embodiment is different from the second embodiment in that it further includes two light distribution angle conversion units 60a and 60b.

배광각 변환부(60a)는 조사부(10a)에 대응하여 마련되고, 배광각 변환부(60b)는 조사부(10b)에 대응하여 마련되며, 배광각 변환부(60a, 60b)는 모두 조사부(10a, 10b)의 배광 각도를 좁히는 평볼록 렌즈이며, 그 평면부가 입사측을 향하고 그 볼록면부가 출사측을 향하도록 조사부(10a, 10b)에 마련된다. 여기서, 배광각 변환부(60a, 60b)는 각각 그 평면부가 조사부(10a, 10b)의 발광면에 밀착하도록 마련된다.The light distribution angle conversion unit 60a is provided corresponding to the irradiation unit 10a, the light distribution angle conversion unit 60b is provided corresponding to the irradiation unit 10b, and the light distribution angle conversion units 60a and 60b are all irradiation units 10a , 10b) is a flat convex lens that narrows the light distribution angle, and is provided on the irradiation portions 10a, 10b such that the flat portion faces the incidence side and the convex surface portion faces the exit side. Here, the light distribution angle conversion units 60a and 60b are provided so that their flat portions are in close contact with the light emitting surfaces of the irradiation units 10a and 10b, respectively.

본 실시 형태에 따른 광학계 장치(1b)에 의하면, 조사부(10a, 10b) 각각에 대응해 배광각 변환부(60a, 60b)를 마련하여 조사부(10a, 10b)의 배광 각도를 좁힘으로써, 조사면에서의 조도를 향상시킬 수 있다.According to the optical system device 1b according to the present embodiment, by providing the light distribution angle conversion units 60a, 60b corresponding to each of the irradiation units 10a, 10b, the light distribution angle of the irradiation units 10a, 10b is narrowed, and the irradiation surface It can improve the illuminance at.

아울러, 광학계 장치(1b)는 양볼록 렌즈(20) 대신, 입사측을 오목면으로 하여 형성한 요철 렌즈(도시하지 않음)를 구비하도록 할 수도 있다. 이 요철 렌즈는 입사측을 향하는 제1면이 오목면으로 형성되는 점이 양볼록 렌즈(20)와는 상이하다. 또한, 제1면은 양볼록 렌즈(20)의 제1면(21)과 마찬가지로, 요철 렌즈에서 출사된 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 기능을 주로 갖는다. 제1면의 곡률 반경에 대해서도, 양볼록 렌즈(20)의 제1면(21)과 마찬가지로, 제2면으로부터의 출사광에 대해, 광축에 직교하는 평면상에서의 조도부 분포가 균일해지도록 결정된다. 이러한 요철 렌즈를 구비한 광학계 장치(1b)에 의하면, 배광각 변환부(60a)에 의해 배광각이 좁혀진 조사광을 확산하여, 출사측의 제2면에 균형 있게 배광할 수 있다.In addition, the optical system device 1b may be provided with a concave-convex lens (not shown) formed by forming the incidence side as a concave surface instead of the biconvex lens 20. This concavo-convex lens differs from the biconvex lens 20 in that the first surface facing the incident side is formed as a concave surface. In addition, the first surface, like the first surface 21 of the biconvex lens 20, mainly has a function of uniformizing the illuminance on the irradiation surface by the irradiation light emitted from the uneven lens. As for the radius of curvature of the first surface, as in the first surface 21 of the biconvex lens 20, it is determined that the distribution of illuminances on the plane orthogonal to the optical axis is uniform with respect to the light emitted from the second surface. do. According to the optical system device 1b provided with such a concave-convex lens, the irradiation light with the narrowed light distribution angle narrowed by the light distribution angle conversion unit 60a can be diffused to distribute light to the second surface on the exit side.

<제4 실시 형태><Fourth embodiment>

다음으로, 제4 실시 형태에 따른 광학계 장치에 대해 설명한다. 도 9는 본 실시 형태에 따른 광학계 장치의 구성을 나타낸 개략 측면도이다. 아울러, 도 9에서는, 도 9와 마찬가지로 애퍼처 및 광흡수부에 대해서는 광축을 지나는 동시에 광축에 평행하는 평면에 의해 절단된 단면이 도시된다.Next, the optical system device according to the fourth embodiment will be described. 9 is a schematic side view showing the configuration of an optical system device according to the present embodiment. In addition, in FIG. 9, the cross section cut by a plane parallel to the optical axis while passing through the optical axis is shown for the aperture and the light absorbing portion as in FIG. 9.

본 실시 형태에 따른 광학계 장치(1c)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 도광부(50) 대신 도광부(50a)를 구비하며, 또한 회전 구동부(70)를 더 구비하는 점이 제3 실시 형태와는 상이하다.The optical system device 1c according to the present embodiment has a light guide portion 50a instead of the light guide portion 50 as shown in FIG. 9, and further includes a rotation driving portion 70, which is different from the third embodiment. Different.

도광부(50a)는 축방향이 광축 방향을 향하는 회전축 주위로 회전 가능하도록 광학계 장치(1c)에 마련되며, 그 외주벽에 기어가 형성되어 있는 점이 도광부(50)와는 상이하다. 도광부(50a)의 회전축은 광학계 장치(1c)에 의한 조사 방향과 직행하는 평면상에서, 그 축심 위치가 광축과 대략 일치한 위치로 하는 것이 바람직하다.The light guide portion 50a is provided in the optical system device 1c so as to be rotatable around a rotation axis whose axial direction is toward the optical axis direction, and a point in which gears are formed on the outer peripheral wall thereof is different from the light guide portion 50. It is preferable that the rotation axis of the light guide portion 50a is on a plane perpendicular to the irradiation direction by the optical system device 1c, and that the axial center position is substantially coincident with the optical axis.

회전 구동부(70)는 도광부(50a)에 형성된 기어를 통해 도광부(50a)를 그 회전축 주위로 회전 구동하는 구동 장치이며, 예를 들어 초음파 모터, 직류 모터로서 구성된다.The rotation driving unit 70 is a driving device for rotationally driving the light guide unit 50a around its rotation shaft through a gear formed in the light guide unit 50a, and is configured as, for example, an ultrasonic motor and a direct current motor.

본 실시 형태에 따른 광학계 장치(1c)에 의하면, 도광부(50a)가 회전됨으로써 소정 기간에서의 조사면의 조도를 균일화할 수 있다.According to the optical system device 1c according to the present embodiment, the illuminance of the irradiation surface in a predetermined period can be made uniform by rotating the light guide portion 50a.

아울러, 상술한 4개의 실시 형태 각각은 다른 실시 형태와 조합할 수 있다. 예를 들어, 제3 실시 형태에 따른 광학계 장치(1b)에서의 도광부(50)를 제4 실시 형태에 따른 광학계 장치(1c)에서의 도광부(50a)로 바꾸도록 구성할 수도 있다.In addition, each of the above-described four embodiments can be combined with other embodiments. For example, the light guide portion 50 in the optical system device 1b according to the third embodiment may be configured to be replaced with the light guide portion 50a in the optical system device 1c according to the fourth embodiment.

본 발명은 그 요지 또는 주요한 특징을 벗어나지 않고 다른 다양한 형태로 실시할 수 있다. 때문에, 상술한 실시 형태는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허 청구 범위에 의해 나타나는 것이며, 명세서 본문에는 아무런 구속되지 않는다. 또한, 특허 청구 범위의 균등 범위에 속하는 모든 변형, 다양한 개량, 대체 및 개질은 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.The present invention can be implemented in various other forms without departing from its gist or main characteristic. Therefore, the above-mentioned embodiment is only a mere illustration in all respects, and it should not interpret it limitedly. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not bound by the specification text. In addition, all modifications, various improvements, replacements, and modifications that fall within the scope of the claims are all within the scope of the present invention.

1, 1a, 1b, 1c: 광학계 장치
10: 조사부
20: 양볼록 렌즈
30: 애퍼처
40: 광흡수부1, 1a, 1b, 1c: optical system device
10: investigation unit
20: biconvex lens
30: aperture
40: light absorber

Claims (10)

광원에서 조사된 조사광을 평행화하는 동시에 상기 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 광학계 장치로서,
상기 조사광의 조사 방향으로 마련된 양볼록 렌즈이며, 상기 조사 방향에서의 입사측에 위치하는 제1면과, 상기 조사 방향에서의 출사측에 위치하는 제2면을 가지며, 상기 제2면이 입사된 조사광을 평행화하는 곡률 반경으로 형성되고, 상기 제1면이 제2면에 의해 출사되는 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 곡률 반경으로 형성되는 양볼록 렌즈; 및
상기 광원과 상기 양볼록 렌즈의 사이에 배치되어, 상기 조사광의 일부를 통과시키는 애퍼처를 구비하는 광학계 장치.
An optical system device that parallelizes irradiation light irradiated from a light source and uniformizes illuminance on an irradiation surface by the irradiation light,
It is a biconvex lens provided in the irradiation direction of the irradiation light, and has a first surface located on the incident side in the irradiation direction and a second surface located on the exit side in the irradiation direction, and the second surface is incident A biconvex lens formed with a radius of curvature that parallelizes the irradiated light, and wherein the first surface is formed with a radius of curvature that equalizes illuminance on the irradiated surface by the irradiated light emitted by the second surface; And
It is disposed between the light source and the convex lens, the optical system device having an aperture to pass a portion of the irradiation light.
제1항에 있어서,
상기 애퍼처는 구멍부에서 상기 조사광의 일부를 통과시키며,
양볼록 렌즈에서의 상기 제2면의 곡률 반경은, 상기 제1면을 평면이라 가정한 경우의 초점 거리와, 상기 구멍부의 크기를 기초로 하는 것을 특징으로 하는 광학계 장치.
According to claim 1,
The aperture passes a part of the irradiation light in the hole,
The radius of curvature of the second surface in the biconvex lens is based on a focal length when the first surface is assumed to be a plane and the size of the hole portion.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 애퍼처와 상기 양볼록 렌즈의 사이에 배치되어, 상기 애퍼처를 통과한 조사광이 입사하는 입사측 개구와, 상기 입사측 개구에서 입사된 조사광을 출사하는 출사측 개구를 가지며, 상기 입사측 개구로부터 출사측 개구까지 관통하는 통 형상으로 형성되어, 내벽 표면에서 광을 흡수하는 광흡수체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광학계 장치.
The method according to claim 1 or 2,
It is disposed between the aperture and the convex lens, and has an entrance-side opening through which the irradiation light passing through the aperture is incident, and an exit-side opening through which the irradiation light incident from the entrance-side opening is emitted. It is formed in a cylindrical shape penetrating from the side opening to the exit side opening, further comprising a light absorber for absorbing light from the inner wall surface.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 1개 이상의 상기 광원으로서의 조사부; 및
상기 조사부와 상기 애퍼처의 사이에 배치되어, 상기 조사부에 의해 조사되는 조사광의 배광각을 좁히는 배광각 변환부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광학계 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
At least one irradiation unit as the light source; And
And a light distribution angle conversion unit disposed between the irradiation unit and the aperture to narrow the distribution angle of the irradiation light irradiated by the irradiation unit.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 2개 이상의 상기 광원으로서의 조사부; 및
상기 적어도 2개 이상의 조사부와 상기 애퍼처의 사이에 배치되어, 상기 적어도 2개 이상의 조사부에 의해 조사된 조사광이 입사하는 제1 개구와, 상기 제1측 개구에서 입사된 조사광을 출사하는 제2 개구를 가지며, 상기 제1 개구로부터 상기 제2 개구까지 관통하는 통 형상으로 형성되어, 내벽 표면에서 광을 전반사하는 도광부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광학계 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
At least two irradiation units as the light source; And
A first opening disposed between the at least two or more irradiation units and the aperture, and emitting a first opening through which the irradiation light irradiated by the at least two or more irradiation units enters, and an irradiation light incident from the first side opening; An optical system device having two openings and formed in a cylindrical shape penetrating from the first opening to the second opening, and further comprising a light guide portion that totally reflects light on the inner wall surface.
제5항에 있어서,
상기 적어도 2개 이상의 조사부는 서로 파장이 상이한 조사광을 출사하는 것을 특징으로 하는 광학계 장치.
The method of claim 5,
The at least two or more irradiating units emit irradiation light having different wavelengths from each other.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 적어도 2개 이상의 조사부 각각에 대해 마련된 적어도 2개 이상의 배광각 변환부이며, 상기 적어도 2개 이상의 조사부와 상기 도광부의 사이에 배치되어, 상기 적어도 2개 이상의 조사부 각각에 의해 조사되는 조사광의 배광 각도를 좁히는 적어도 2개 이상의 배광 변환부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광학계 장치.
The method according to claim 5 or 6,
At least two or more light distribution angle conversion units provided for each of the at least two or more irradiation units, disposed between the at least two or more light irradiation units, and the light distribution angle of the irradiation light irradiated by each of the at least two or more irradiation units And further comprising at least two or more light distribution conversion unit for narrowing the optical system device.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도광부는 상기 광학계 장치의 광축을 향하는 회전축 주위로 회전 가능하도록 마련되며,
상기 도광부를 회전 구동하는 회전 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광학계 장치.
The method according to any one of claims 5 to 7,
The light guide portion is provided to be rotatable around a rotation axis toward the optical axis of the optical system device,
And a rotation driving unit for rotationally driving the light guide unit.
광원에서 조사된 조사광을 평행화하는 동시에 상기 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 광학계 장치로서,
상기 조사광의 조사 방향으로 마련된 요철 렌즈이며, 상기 조사 방향에서의 입사측에 위치하며 오목면으로 형성된 제1면과, 상기 조사 방향에서의 출사측에 위치하며 볼록면으로 형성된 제2면을 가지며, 상기 제2면이 입사된 조사광을 평행화하는 곡률 반경으로 형성되고, 상기 제1면이 제2면에 의해 출사되는 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 곡률 반경으로 형성되는 요철 렌즈;
적어도 1개 이상의 상기 광원으로서의 조사부;
상기 조사부와 상기 양볼록 렌즈의 사이에 배치되어, 상기 조사광의 일부를 통과시키는 애퍼처; 및
상기 조사부와 상기 애퍼처의 사이에 배치되어, 상기 조사부에 의해 조사되는 조사광의 배광각을 좁히는 배광각 변환부를 구비하는 광학계 장치.
An optical system device that parallelizes irradiation light irradiated from a light source and uniformizes illuminance on an irradiation surface by the irradiation light,
It is a concavo-convex lens provided in the irradiation direction of the irradiation light, has a first surface formed on the incident side in the irradiation direction and formed as a concave surface, and a second surface formed on the exit side in the irradiation direction and formed as a convex surface, The second surface is formed with a radius of curvature that parallelizes the incident light, and the first surface is a concave-convex lens formed with a radius of curvature that equalizes the illuminance on the irradiation surface by the irradiation light emitted by the second surface. ;
At least one irradiation unit as the light source;
An aperture which is disposed between the irradiation part and the convex lens and passes a part of the irradiation light; And
An optical system device comprising a distribution angle conversion unit disposed between the irradiation unit and the aperture to narrow the distribution angle of the irradiation light irradiated by the irradiation unit.
입사된 조사광을 평행화하는 동시에 상기 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 양볼록 렌즈로서,
상기 조사 방향에서의 입사측에 위치하는 제1면과, 상기 조사 방향에서의 출사측에 위치하는 제2면을 가지며, 상기 제2면이 입사된 조사광을 평행화하는 곡률 반경으로 형성되고, 상기 제1면이 제2면에 의해 출사되는 조사광에 의한 조사면에서의 조도를 균일화하는 곡률 반경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 양볼록 렌즈.
A biconvex lens which parallelizes the incident irradiation light and uniformizes the illuminance on the irradiation surface by the irradiation light,
It has a first surface located on the incidence side in the irradiation direction, and a second surface located on the exit side in the irradiation direction, and the second surface is formed with a radius of curvature that parallels the incident light. A biconvex lens characterized in that the first surface is formed with a radius of curvature that equalizes the illuminance on the irradiation surface by the irradiation light emitted by the second surface.
KR1020207007834A 2018-10-04 2018-10-04 Optical system device, biconvex lens KR20200041958A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/037207 WO2020070859A1 (en) 2018-10-04 2018-10-04 Optical system device and biconvex lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200041958A true KR20200041958A (en) 2020-04-22

Family

ID=70055719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207007834A KR20200041958A (en) 2018-10-04 2018-10-04 Optical system device, biconvex lens

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR20200041958A (en)
CN (1) CN112955805B (en)
TW (1) TWI752344B (en)
WO (1) WO2020070859A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016200787A (en) 2015-04-14 2016-12-01 株式会社サーマプレシジョン Light irradiation device, exposure device and led array light source

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4290900B2 (en) * 2001-05-18 2009-07-08 日本ビクター株式会社 Light source device
JP2004334129A (en) * 2003-05-12 2004-11-25 Sony Corp Lens, light irradiation unit, and laser pointer
DE102007009660A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-28 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Confocal laser microscope
JP2009071065A (en) * 2007-09-13 2009-04-02 Seiko Epson Corp Stage device and exposure device
KR101064478B1 (en) * 2009-06-24 2011-09-15 경북대학교 산학협력단 Plane light emitting back light unit and lamp using point light source
JP5661016B2 (en) * 2011-09-30 2015-01-28 三菱電機株式会社 Light box equipment
CN104508356B (en) * 2012-07-27 2016-09-28 夏普株式会社 Illuminator
US9911907B2 (en) * 2014-07-28 2018-03-06 Epistar Corporation Light-emitting apparatus
TWI578068B (en) * 2015-01-05 2017-04-11 穎台科技股份有限公司 Direct back-lit light guide structure, light guide plate and back-light module

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016200787A (en) 2015-04-14 2016-12-01 株式会社サーマプレシジョン Light irradiation device, exposure device and led array light source

Also Published As

Publication number Publication date
CN112955805A (en) 2021-06-11
WO2020070859A1 (en) 2020-04-09
TWI752344B (en) 2022-01-11
TW202028801A (en) 2020-08-01
CN112955805B (en) 2023-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060061870A1 (en) Optical system for a light emitting apparatus
JP2018503132A (en) Optical device having collimator and small lens array
JP2017510850A (en) Optical system for light collimation
WO2011048877A1 (en) Laser exposure device
JP2014126604A (en) Light source device, illumination optical system, and image display device
CN111542769B (en) Diffusion plate and optical apparatus
JP5951141B1 (en) Lighting device
JP2018189958A (en) Optical system device, and double-convex lens
JP6537899B2 (en) Vehicle light emitting device
TW201541672A (en) Light source module
JP5332039B2 (en) Light irradiation device
US9746677B2 (en) Device for applying laser radiation to the outside of a rotationally symmetric component
KR20200041958A (en) Optical system device, biconvex lens
JP2016080748A (en) Image display device
JP7438485B2 (en) Light source device for resin curing equipment and resin curing equipment
TWI500967B (en) Aspectual illumination system
JP2020057571A (en) Optical system device and biconvex lens
JP2010140745A (en) Illuminating device and projection type image display device
WO2016084680A1 (en) Light guide plate, illumination optical system, and optical device
EP1731956A1 (en) Optical system for a light emitting apparatus
JP7287668B2 (en) lighting equipment
TWI762141B (en) Laser despeckle device and operation method of the same
JP2013037926A (en) Light irradiation device
JP2005300852A (en) Linear illumination apparatus and electrophotographic image forming apparatus
TWM578625U (en) Laser marking device capable of generating laser beam with uniform brightness

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application