NL8602406A

NL8602406A - Werkwijze voor het verbeteren van de uniformiteit van afgegeven verlichting in een optische inrichting, apparaat voor het uitvoeren van de werkwijze en optische verlichtingsinrichting.

Info

Publication number: NL8602406A
Application number: NL8602406A
Authority: NL
Original assignee: American Semiconductor Equip
Priority date: 1985-09-24
Filing date: 1986-09-24
Publication date: 1987-04-16
Also published as: JPS62115119A

Description

J» * « ^ » * -1- 25889/JF/tv

Korte aanduiding: Werkwijze voor het verbeteren van de uniformiteit van afgegeven verlichting in een optische inrichting, apparaat voor het uitvoeren van de werkwijze en optische verlichtingsinrichting.

5

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verbeteren van de uniformiteit van af gegeven verlichting van een optische verlichtingsinrichting met een optische integrator van het lensjesreekstype.

Voorts heeft de uitvinding betrekking op een apparaat voor het 10 verbeteren van de uniformiteit van afgegeven verlichting van een optische verlichtingsinrichting met een optische integrator van het lensjesreekstype .

Ook heeft de uitvinding betrekking op een optische verlichtingsin-ricntirig, omvattende een lichtbron en een optische inrichting voor het focusseren 15 van licht van de lichtbron op een beeldvlak, waarbij de optische inrichting een integrator omvat, die is voorzien van een aantal lensjes.

De onderhavige uitvinding heeft aldus betrekking op optische' verlichtingsinrichtingen en meer in het bijzonder op optische verlich-tingsinrichtingen met een lensjesreeks voor lichtintegratie.

20 Optische verlichtingsinrichtingen zijn in het algemeen die, welke voorzien in een uitgaande lichtbundel die op een of andere gewenste manier is gemoduleerd. Deze optische inrichtingen hebben een verscheidenheid van toepassingen en worden wijd en zijd in de elektronicaindustrie toegepast. Bij het vervaardigen van geïntegreerde schakelingsplakjes bij-25 voorbeeld wordt een plak siliciumsubstraat typisch bedekt met een lichtgevoelig materiaal en blootgesteld aan het afgegeven licht van een optische verlichtingsinrichting als een deel van het proces van het vormen van een patroon op de substraatplak. Typisch wordt een of ander belichtingssja-Dloonmasker gebruikt aan de uitgang van de verlichtingsinrichting om een gewenst 30 patroon van lichte en donkere gebieden op het substraat voort te brengen.

Een groot aantal identieke patronen wordt gebruikelijk op een enkele plak gevormd, die daarna in een aantal afzonderlijke geïntegreerde schakelingsplakjes wordt gesneden.

Om een zeker niveau van consistentie onder de talrijke patronen 35 die op de substraatplak worden gevormd, te verzekeren, moeten de optische verlichtingsinrichtingen die bij de vervaardiging van geïntegreerde schake- 8302406 ί.

» » '5 -2- lingsplakjes worden gebruikt, voorzien in een hoge mate van uniformiteit in hun afgegeven verlichting, d.w.z. de intensiteit van hun afgegeven licht. Een inrichting die gewoonlijk wordt gebruikt om de uniformiteit van de intensiteit van het afgegeven licht vanaf een optische verlichtingsin-5 richting te verbeteren is een optische integrator. Een optische integrator omvat typisch een reeks van afzonderlijke lenselementen, oftewel lensjes, die op een of ander punt langs de optische bundelweg binnen een optische inrichting zijn geplaatst. De afzonderlijke lensjes van de reeks zijn typisch zo ingericht dat een lichtbundel binnen de optische inrichting 10 wordt opgesplitst en superponeren daarna het door alle lensjes afgegeven licht op een of ander van tevoren uitgekozen beeldvlak, waardoor in een uniformere uitgaande bundel wordt voorzien.

Gebruikmakend van optische integratoren van het lensjesreeks-type zijn optische verlichtingsinrichtingen voortgebracht, die een uniformi-15 teit van de afgegeven verlichting hebben die zo weinig als 5% van de gemiddelde lichtintensiteit van de uitgaande bundel.over het totale gebied van de uitgaande bundel op het beeldvlak verandert. Bij voortgaande verbeteringen in de geïntegreerde schakelingsvervaardigingstechniek wordt echter een toenemend aantal van zelfs nog compactere schakelingen op een 20 enkele substraatplak gevormd. Dientengevolge zijn nog hogere maten van verlichtingsuniformiteit gewenst. Er bestaat dus nog steeds een behoefte aan een werkwijze en apparaat voor het verbeteren van de uniformiteit van afgegeven verlichting van een optische verlichtingsinrichting.

Het is. dan ook een doel van de onderhavige uitvinding te 25 voorzien in een werkwijze en apparaat voor het verbeteren van de uniformiteit van afgegeven verlichting van een optische verlichtingsinrichting.

Het is een verder oogmerk van de onderhavige uitvinding te voorzien in een werkwijze en apparaat, die, respectievelijk dat kan worden ingericht om de afgifteüniformiteit van bestaande optische verlichtingsinrichtingen te 30 verbeteren.

De uitvinding voorziet daartoe in een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat deze de stappen omvat van het meten van de aan de lensjesreeks af gegeven verlichting, het bepalen van een relatief percentage verlichting dat een aantal afzonderlijke 35 lensjes van de reeks bijdraagt aan de totale afgegeven verlichting van de optische verlichtingsinrichting, het uitkiezen van een aantal afzonderlijke lensjes met een gecombineerd relatief percentage verlichtingsbijdrage 8602406 é * -3- dat niet meer is dan de niet-uniformiteit van de lensjesreeks voor de ontvangen verlichting en het blokkeren van een gedeelte van een optisch ingangsoppervlak van een aantal uitgekozen lensjes.

Voorts voorziet de uitvinding daartoe in een apparaat van de in de 5 aanhef genoemde soort, dat het kenmerk heeft, dat dit een masker omvat, dat binnen de optische inrichting naburig aan een lichtingang van de lensjesreeks is gemonteerd en een centrale opening met een aantal uitsteeksels heeft, die uitsteken in de centrale opening en een gedeelte van de lichtingang van een aantal langs de zijden van de lens jesreeks aangebrachte lensjes blokkeren.

10 Ook voorziet de uitvinding daartoe in een optische verlichtings- inrichting van de in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat de verlichtingsinrichting een masker omvat voor het selectief blokkeren van gedeelten van ten minste één van de lensjes om de hoeveelheid en verdeling van licht dat het beeldvlak vanaf het ten minste ene lensje 15 bereikt te regelen, waarbij het masker is voorzien van een ringvormige sectie en tenminste een uitsteeksel dat in het midden van de ringvormige sectie uitsteekfc.

Zoals uit het bovenstaande blijkt, worden de genoemde en andere doelen en oogmerken door de onderhavige uitvinding verwezenlijkt 20 door te voorzien in een werkwijze voor het uitkiezen en blokkeren van een centraal gedeelte van het optische ingangsoppervlak van afzonderlijke lensjes in een optische integrator van het lensjesreekstype. Door het blokkeren van de centrale gedeelten van de optische ingangsoppervlakken van uitgekozen lensjes, wordt de uniformiteit van de intensiteit van de 25 door de optische verlichtingsinrichting af gegeven bundel verbeterd.

De werkwijze omvat het aftasten van de lichtingang van de integratorreeks en het voor een aantal afzonderlijke lensjes bepalen van een gewichtsfunctie die betrekking heeft op de lichtbijdrage van deze lensjes aan de totale afgegeven verlichting van de optische inrichting.

30 Het passende te blokkeren lensje kan dan worden gekozen uit een van de lensjes in de reeks die gecombineerde gewichtsfuncties hebben die kleiner dan of gelijk aan de niet-uniformiteit van de afgegeven verlichting van de optische inrichting zijn.

Het blokkeren van de lichttoevoer aan de uitgekozen lensjes 35 wordt bereikt door een van meerdere werkwijzen volgens de uitvinding. Bij een wordt een metaal aangebracht op het centrale gedeelte van het optische ingangsoppervlak van de uitgekozen lensjes. 3ij een alternatieve werkwijze worden gedeelten van de optische ingangsoppervlakken van de uitgekozen lensjes 3602406 < s, -4- omgezet van een optisch doorlatend in een optisch verstrooiend karakter, zodat op het omgezette gedeelte van het lensje vallend licht niet door het lensje zal worden gefocusseerd.Bij nog een andere werkwijze volgens de uitvinding wordt voorzien in een maskerstructuur om de lichtingang vanuitge-5 kozen lensjes die rondde rand van de optische integratorlensjesreeks zijn aangebracht, te blokkeren.

De nieuwe maatregelen, waarvan wordt gemeend dat ze kenmerkend voor de onderhavige uitvinding zijn, tezamen met verdere oogmerken en voordelen daarvan, zullen beter worden begrepen uit de volgende beschrijving 10 wanneer deze in verband met de begeleidende tekening wordt beschouwd, waarin dezelfde verwijzingssymbolen dezelfde elementen aanwijzen. Het dient echter expliciet te worden begrepen dat de tekening dient voor illustratie en beschrijving en niet is bedoeld als een definitie van de grenzen van de uitvinding, in welke tekening: 15 Fig. 1 een vereenvoudigde illustratie van een optische ver- lichtingsinrichting is, die een optische integrator van het lensjesreeks-type gebruikt;

Fig. 2 een opengewerkt zijaanzicht van een optische integrator van het lensjesreekstype is, waarbij een blokkerend masker volgens de 20 uitvinding in de integratorreeksingang is gemonteerd;

Fig. 3 een aanzicht in doorsnede en perspectief van de inte-gratorreeks is;

Fig. 4 een vooraanzicht van een uitvoeringsvorm van het blok-' keermasker volgens de onderhavige uitvinding is; en 25 Fig. 5 een vooraanzicht van een integratorreeks is, waarbij sommige lensjes centraal zijn geblokkeerd door raetaalverdamping en andere lensjes zijn geblokkeerd door het masker volgens de onderhavige uitvinding.

Verwijzend naar de tekening, en meer in het bijzonder fig. 1, is er een vereenvoudigde illustratie van een typische optische verlichtings-30 inrichting 10 met een optische integrator 12 van het lensjesreekstype getoond. De optische inrichting 10 omvat gewoonlijk een lichtbron of lamp 14 en focusserende optica 16. Er kan zijn voorzien in extra optische elementen 18, 20 om het door de bron 14 geleverde licht in de integratorreeks 12 te focusseren en uit de afgegeven bundel ongewenste lichtfrequen-35 ties van de bron 14 uit te filteren. In de geïllustreerde optische inrichting 10 zijn eveneens spiegels 22 opgenomen om de totale afmetingen van de optische inrichting 10 te verkleinen.

Het door de optische inrichting 10 af gegeven licht wordt gefocusseerd op een beeldvlak 24. Wanneer de optische inrichting 10 bijvoorbeeld 8602406 -5- wordt gebruikt voor het vervaardigen van geïntegreerde schakelingen, wordt een belichtingssjabloonmasker voor het belichten van een siliciumsubstraatplak die met een fotogevoelig materiaal is bekleed, op dit beeldvlak 24 gepositioneerd, Typisch heeft de lichtintensiteit of optische verlichting van 5 de bundel van de bron 14 een in het algemeen klokvormige of Gaussiaanse verdeling, met een hete plek of intensiteitsmaximum dat zich bij benadering bij het centrum van de bundel bevindt.

De integratorreeks 12 is opgenomen in de optische inrichting 10 om het afgegeven licht van de bron 14 te integreren om de hete plek 10 te verkleinen en de lichtverdeling op het beeldvlak 24 te effenen. De integratorreeks 12, die duidelijker in fig. 2 en 3 is getoond, omvat typisch een behuizing 26, waarbinnen een aantal afzonderlijke lenselementen of lensjes 28 in positie worden gehouden door een of andere geschikte inrichting van klemelementen 30. In bedrijf wordt licht vanaf de bron 14 15 gefocusseerd op de integratorreeks 12, waarbij elk van’ de afzonderlijke lensjes 28 apart een gedeelte van het licht vanaf de bron 14 focusseert over het totale gebied van het beeldvlak 24. Optische integratoren zijn goed bekend in de industrie en hun bedrijfsprincipes zijn in het algemeen besproken in de literatuur. Zie bijvoorbeeld T. Harris & M. Wilson "Appli-20 cation of Variable Opties to Solar Simulation Systems for Generation of High Intensity Light Beams", AIAA 4th Space Simulation Conference, 1969.

Zelfs wanneer een integratorreeks 12 wordt gebruikt, is toch de uitgaande verlichting van de optische inrichting 10 lichtelijk niet-uniform. De lichtintensiteit verandert nog steeds over het beeldvlak 24 25 zoals in het algemeen wordt voorgesteld door de kromme 25, waarbij de totale variatie typisch in de orde van 10% is en de grootste intensiteit optreedt bij het midden van het beeldvlak.

Het is vastgesteld dat de uniformiteit van de afgegeven verlichting van de optische inrichting 10 kan worden verbeterd door het 30 = blokkeren van een centraal gedeelte van het optische ingangsoppervlak 28a van een of meer specifiek uitgekozen lensjes 28, ten einde de hoeveelheid licht dat het centrale gedeelte van het beeldvlak treft, te verkleinen.

Dat wil zeggen dat licht vanaf de bron 14 dat het midden van elk lensje binnentreedt wordt afgebeeld op het midden van het beeldvlak, terwijl 35 licht van de bron dat de rand van elk lensje binnentreedt wordt afgebeeld op de rand van het beeldvlak. Intensiteit bij het midden van het beeldvlak kan dus worden verminderd door het blokkeren van het midden van uitgekozen lensjes. De onderhavige uitvinding is gericht op een werkwijze en apparaat voor het uitkiezen van de passende lensjes 28 en het blokkeren van het 40 centrale gedeelte van het optische ingangsoppervlak 28a van deze uitge- 8 6 0 2-:06 -6- kozen lensjes 28, ten einde de uniformiteit van de afgegeven verlichting van optische verlichtingsinrichtingen zoals de optische inrichting 10 in fig. 1 te verbeteren.

g Uniformiteit van afgegeven verlichting wordt verbeterd door de volgende procedure. Eerst wordt de niet-uniformiteit van de afgegeven verlichting van de optische inrichting 10 gemeten op het beeldvlak 24.

De lichtintensiteit op verschillende punten binnen het beeldvlak 24 wordt gemeten onder gebruikmaking van een gebruikelijke fotodetector, bij voor-10 keur met een in het algemeen lineair uitgangssignaal over het bereik van lichtintensiteiten die op het beeldvlak 24 worden tegengekomen. Dergelijke fotodetectoren zijn goed bekend in de techniek, waarbij een voorbeeld een spectrale radiometer is, die wordt vervaardigd door E G & G, te Salem, Massachusetts, Verenigde Staten van Amerika. De metingen oftewel uitlezingen van 15 de fotodetector voor afgegeven verlichting worden dan genormaliseerd. De niet-uniformiteit van de afgegeven verlichting van de optische inrichting 10 kan dan worden bepaald in termen van een fraktie van de totale intensiteit van de afgegeven bundel door het verschil te nemen tussen de maximale en minimale genormaliseerde fotodetectoruitlezingen en het verschil door 20 een gemiddelde van alle genormaliseerde uitlezingen te delen.

Een gewichtsfunctie die betrekking heeft op de lichtbijdrage van de afzonderlijke lensjes 28 en de totale afgegeven verlichting van de optische inrichting 10 wordt dan bepaald. Dit wordt volbracht door het meten van de intensiteit van in de lensjes 28 door de lichtbron 14 gevoerd 25 licht. De gewichtsfunctie wordt dan verkregen door het normaliseren van uitlezingen van de fotodetector van ingevoerde verlichting en het uitzetten van een kromme van de genormaliseerde fotodetectoruitlezingen tegen de plaatsen waarop de uitlezingen werden verkregen. Dan wordt een reeks histo-gramstaven loodrecht op de coördinaatassen getrokken, die de fotodetector-30 plaatsen voorstellen, waarbij de bovenzijde van elke staaf de kromme van de genormaliseerde fotodetectoruitlezingen snijdt. De gewichtsfunctie voor elk bepaald lensje 28 wordt dan verkregen door het delen van de oppervlakte van de overeenkomstige histogramstaaf door de totale oppervlakte onder de kromme van de fotodetectoruitlezingen.

35 De passende lensjes 28 voor het blokkeren worden dan gekozen uit die lensjes 28, die een gewichtsfunctie hebben, die kleiner dan of gelijk aan de gemeten niet-uniformiteit van de afgegeven verlichting van de optische inrichting 10 is. Verschillende lensjes 28 kunnen worden uitgekozen, waarbij de cumulatieve som van hun afzonderlijke gewichtsfuncties 8602406 -Τ'- minder dan of gelijk aan de niet-uniformiteit van de afgegeven verlichting is. Wanneer bijvoorbeeld de afgegeven verlichting bij het beeldvlak 24 met 5% van de gemiddelde verlichting (een niet-uniformiteit van 5%) verandert, zouden verschillende lensjes 28 met een cumulatieve gewichts-5 functie van bij benadering 5% of minder worden uitgekozen voor blokkering.

De centrale gedeelten van de optische ingangsoppervlakken 28a van de uitgekozen lensjes 28 worden feitelijk geblokkeerd door een van verschillende technieken volgens de uitvinding. In overeenstemming met een uitvoeringsvorm van het proces voor het verbeteren van uniformiteit 10 van af gegeven verlichting volgens de onderhavige uitvinding wordt het blokkeren bereikt door het verdampen van een metaal op een centraal gedeelte van de uitgekozen optische ingangsoppervlakken 28a van de lensjes. Een aantal metalen zijn geschikt voor verdamping op de ingangsoppervlakken 28a van de lensjes. Het metaal dat wordt gebruikt dient bij voorkeur een smelt-15 punt te hebben boven de temperaturen die typisch bij de lensjes 28 wordt tegengekomen gedurende bedrijf van de optische inrichting 10. Dergelijke temperaturen kunnen zo hoog als 500°C zijn. Metalen zoals bijvoorbeeld chroom zouden bijvoorbeeld geschikt zijn voor gebruik als een verdampte blokkeerdeklaag. De werkwijzen en apparaten voor het verdampen van metaal 20 op een glazen of kwartsoppervlak zijn wijd en zijd bekend en hoeven niet te worden besproken.

Het is vastgesteld dat het blokkeerpatroon tussen bij benadering 40 en 60% van het totale optische ingangsoppervlaktegebied van de uitgekozen lensjes 28 moet bedekken. Betere uniformiteit van af gegeven verlichting 25 wordt typisch bereikt wanneer het blokkeerpatroon ongeveer 50% van het optische ingangsoppervlak van de lensjes 28 beslaat. De specifieke vorm van het blokkeerpatroon kan een van een aantal geschikte vormen zijn. Bijvoorbeeld kan een in het algemeen cirkelvormig blokkeerpatroon zoals dat, welk lensje 31 in fig. 5 beslaat worden gebruikt, of kan alternatief een in het 30 algemeen rechthoekig blokkeerpatroon worden gebruikt, zoals het patroon dat lensje 33 in fig. 5 bedekt.

Als een alternatief voor metaalverdamping kan het centrale gedeelte van het ingangsoppervlak 28a van een lensje worden geblokkeerd aoor het fysisch wijzigen van ie optiscne doorlatingskarakteristieken /an 35 het optische ingangsoppervlak 28a, ten einde het geblokkeerde gedeelte van het ingangsoppervlak van een lensje van een optisch doorlatend om te zetten in een optisch verstrooiend karakter. Deze wijziging kan door een aantal 8602408 V' * -8- goed bekende technieken worden volbracht, zoals bijvoorbeeld door het fysisch slijpen van een gedeelte van het ingangsoppervlak van een lensje of alternatief door slijpende zandstraaltechnieken. De grootte en vorm van de optische doorlatingskarakteristiek blokkerende patronen zouden 5 dezelfde zijn als in het geval van de hierboven besproken verdampings-' blokkeerpatronen.

Bij nog een andere uitvoeringsvorm van het proces voor het verbeteren van de uniformiteit van de afgegeven verlichting volgens de onderhavige uitvinding, wordt een specifiek geconfigureerd maskerelement 10 34 geplaatst aan de ingang van de integratorreeks om gedeelten van een aantal lensjes 28 die zich aan de randen van de integratorreeks 12 bevinden, te blokkeren. Het is bepaald dat bij benadering gelijkwaardige verbetering van de uniformiteit van de afgegeven verlichting kan worden bereikt door hetzij het blokkeren van 40-60% van het centrale gedeelte van het optische 15 ingangsoppervlak 28a van een of meer lensjes 28, hetzij door het blokkeren van op 10-15% na van een zij- of hoekgedeelte van het ingangsoppervlak 28a van verschillende lensjes 28. De som van de gewichtsfuncties voor deze verscheidene geblokkeerde lensjes dient bij benadering dezelfde te zijn als de gewichtsfunctie van het centraal geblokkeerde lensje. Bij benadering 20 gelijkwaardige verbetering van de uniformiteit van afgegeven verlichting van een optische inrichting 10 kan derhalve worden bereikt door het blokkeren van 50% van het centrale gedeelte van het ingangsoppervlaktegebied van bijvoorbeeld een van de twee lensjes 31 eh 33 of door het blokkeren op twaalf en een half procent na van een hoek- of zijgedeelte van het 25 ingangsoppervlaktegebied van 8 lensjes 36 met cumulatieve gewichtsfuncties die overeenstemmen met de gewichtsfunctie van het lensje 31 of 33.

Een uitvoeringsvorm van het maskerelement 34 volgens de onderhavige uitvinding is geïllustreerd in fig. 4 en 5- De buitengedaante van het masker 34 kan een vorm hebben die geschikt is voor het monteren 30 van het masker 34 aan de ingang van de integratorreeks 12. In de in fig.

2 getoonde uitvoeringsvorm is het masker 34 direkt in de behuizing 26 naburig aan de reeks lensjes 28 gemonteerd. Het masker 34 heeft een open inwendig gedeelte 34a met een aantal maskeruitsteeksels 34b, c die in het open inwendige gedeelte 34a uitsteken. Zoals getoond in fig. 5 dienen de 35 uitsteeksels 34b, c om gedeelten van de ingangsoppervlakken van uitgekozen lensjes 36 te blokkeren, die rond de rand van de lensjesreeks zijn geplaatst. Door het blokkeren van randlensjes 36, verduisteren de maskeruitsteeksels 8602406 ·· ^ -9- 34b, c niet gedeeltelijk een lensje 28 dat niet is bedoeld om te worden geblokkeerd.

Het masker 34 dient bij voorkeur te zijn samengesteld uit een materiaal dat de extreme temperaturen kan weerstaan, die worden 5 tegengekomen aan de ingang van de integratorreeks 12 gedurende bedrijf van de optische inrichting 10. Eerder zijn maskers 34 bijvoorbeeld vervaardigd van messing.

Het blokkeren van uitgekozen lensjes 28 onder gebruikmaking van een maskerelement 34 verschaft een voordeel ten opzichte van het 10 verdampen van metaal op het optische ingangsoppervlak 28 van afzonderlijke lensjes 28 of het omzetten van een gedeelte van het ingangsoppervlak 28a van het lensje van een optisch doorlatend in een optisch verstrooiend karakter doordat het niet noodzakelijk is de typisch kostbare lensjes 28 die de integratorreeks 12 vormen machinaal te bewerken of anderszins 15 fysisch te wijzigen. Door het hierboven beschreven lensjesuitkiesproces in combinatie met het maskerelement 34 voor het blokkeren te gebruiken, is de niet-uniformiteit van de afgegeven verlichting over het oppervlak van het beeldvlak 24 van een optische verlichtingsinrichting 10 gereduceerd van 5% van de gemiddelde afgegeven verlichting tot 2%.

20 Het hierboven besproken proces voor het verbeteren van af gegeven verlichting kan worden geïmplementeerd als een deel van het ontwerp en testen van een optische inrichting, of alternatief kan hetzelfde proces worden gebruikt voor het verbeteren van de uniformiteit van afgegeven verlichting van bestaande optische verlichtingsinrich-25 tingen. Optische integratoren 12 van het lensjesreekstype die reeds in gebruik zijn kunnen eenvoudig worden gemodificeerd door metaalverdamping of omzetting van optisch doorlatend karakter. Gelijksoortig kan de optische inrichting 10 of integratorreeksbehuizing 26 eenvoudig worden aangepast om een blokkeermasker 34 te monteren.

30 Het zal natuurlijk worden begrepen dat modificaties van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding duidelijk zullen zijn aan andere vaklui op dit gebied van de techniek. Bijvoorbeeld kan metaal-verdampingsblokkering worden toegepast onder gebruikmaking van hetzelfde blokkeerpatroon op dezelfde lensjes 28 als die worden gebruikt wanneer 35 het masker 34 wordt gebruikt, waardoor op 10 tot 15% na een zijgedeelte van de ingangsoppervlakken 28a van de geschikte lensjes wordt geblokkeerd. Dientengevolge dient de strekking van de onderhavige uitvinding niet te 8602406 -10- worden beperkt tot de bepaalde hierboven beschreven uitvoeringsvormen, maar dient alleen te worden bepaald door de hierna volgende conclusies en equivalenten daarvan.

De onderhavige werkwijze en het onderhavige apparaat verbeteren 5 de uniformiteit van de lichtintensiteit van een uitgaande bundel van een optische verlichtingsinrichting die een optische integrator van het lensjesreekstype omvat. De uniformiteit van de lichtintensiteit van de uitgaande bundel wordt verbeterd door het blokkeren van de centrale gedeelten van een optisch ingangsoppervlak van uitgekozen lensjes in de 10 optische integrator. De werkwijze omvat de stappen van het meten van de lichtintensiteit van het door de optische integrator ontvangen licht en het bepalen van een gewichtsfunctie die betrekking heeft op een relatief percentage van de uitgaande bundel van de optische inrichting dat wordt bijgedragen door afzonderlijke lensjes in de integrator. De optische 15 ingangsoppervlakken van een of meer lensjes, die gecombineerde gewichts-functies hebben die kleiner dan of gelijk aan de niet-uniformiteit van de lichtintensiteit in de uitgaande bundel van optische inrichting zijn, worden dan selectief geblokkeerd. Het blokkeren wordt bereikt door het opdampen van een metalen deklaag op een centraal gedeelte van 20 het optische ingangsoppervlak van een of meer lensjes, of het omzetten" van een centraal gedeelte van het optische ingangsoppervlak van een of meer lensjes van een optisch doorlatend karakter in een optisch verstrooiend karakter. In een alternatieve uitvoeringsvorm is een masker naburig aan de lichtingang van de optische integrator gemonteerd. Het masker heeft 25 een centrale opening en een aantal uitsteeksels die uitsteken in de centrale opening om selectief gedeelten van de optische ingangsoppervlakken van een of meer lensjes die zich aan de randen van de optische integrator bevinden, te blokkeren.

8602406

Claims

1. Werkwijze voor het verbeteren van de uniformiteit van afgegeven verlichting van een optische verlichtingsinrichting met een optische 5 integrator van het lensjesreeks type, met het kenmerk, dat deze de stappen omvat van het meten van de aan de lensjesreeks afgegeven verlichting, het bepalen van een relatief percentage verlichting dat een aantal lensjes van de reeks bijdraagt aan de totale afgegeven verlichting van de optische verlichtinsinrichting, het uitkiezen van een aantal afzonderlijke lensjes 10 met een gecombineerd relatief percentage verlichtingsbijdrage dat niet meer is dan de niet-uniformiteit van de lensjesreeks voor de ontvangen verlichting en het blokkeren van een gedeelte van een optisch ingangsoppervlak van een aantal uitgekozen lensjes.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat lensjes 15 worden geblokkeerd door het aanbrengen van een metalen deklaag op een gedeelte van het ingangsoppervlak van een lensje.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de metalen deklaag een centraal gedeelte van het optische ingangsoppervlak van een lensje in een van tevoren bepaald patroon blokkeert en 40-60% van het 20 totale oppervlaktegebied van het ingangsoppervlak van een lensje bedekt.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de metalen deklaag 85-90% van het totale optische ingangsoppervlaktegebied van een lensje bedekt en een aantal randgebieden van het ingangsoppervlak van een lensje ineen van tevoren bepaald patroon onbedekt laat. 25

5* Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de metalen deklaag chroom omvat.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat lensjes worden geblokkeerd door het omzetten van een gedeelte van het optische ingangsoppervlak van een lensje van een optisch geleidend in een optisch 30 verstrooiend karakter.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat lensjes worden geblokkeerd door het omzetten van een optisch geleidend in een optisch verstrooiend karakter van een centraal gedeelte van het ingangs-opperviak van een lensje in een van cevoren bepaald patroon dat een gebied 35 van 40-60% van het totale optische ingangsoppervlaktegebied van een lensje heeft.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat lensjes 8002406 Λ -12- * * worden geblokkeerd door het voorzien in een masker naburig aan een licht-ingang van de lensjesreeks, waarbij het masker een open centraal gedeelte heeft met een aantal uitsteeksels,die uitsteken in het open centrale gedeelte en gedeelten van een aantal afzonderlijke lensjes,die langs de 5 zijden van de lensjesreeks zijn aangebracht, blokkeren.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de masker- uitsteeksels 85-90% van het totale optische ingangsoppervlaktegebied van een lensje van een aantal lensjes in een van tevoren bepaald patroon dat een aantal rand-gedeelten van de geblokkeerde lensjes onbedekt laat, blokkeert.

10. Werkwijze voor het verbeteren van de uniformiteit van af gegeven verlichting van een optische verlichtingsinrichting met een optische integrator van het lensjesreekstype, met het kenmerk, dat deze de stap omvat van het blokkeren van gedeelten van een aantal lensjes binnen de reeks door het in een van tevoren bepaald patroon aanbrengen van een metalen deklaag op een gedeelte 15 van een optisch ingangsoppervlak van een lensje.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de metalen deklaag chroom omvat,

12. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de metalen deklaag een centraal gedeelte van het optische ingangsoppervlak van een lensje 20 van een aantal uitgekozen lensjes bedekt en 40-60% van het totale oppervlakte-gebied van de ingangsoppervlakken van de uitgekozen lensjes bedekt.

13. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de metalen deklaag 85-90% van het totale ingangsoppervlaktegebied van een lensje in een van tevoren bepaald patroon dat een aantal hoekgedeelten van het ingangs-25 oppervlak van een leftsje onbedekt laat, bedekt.

14. Werkwijze voor het verbeteren van de uniformiteit van afgegeven verlichting van een optische verlichtingsinrichting met een optische integrator van het lensjesreekstype, met het kenmerk, dat deze de stap omvat van het blokkeren van een aantal lensjes binnen de reeks door het omzetten van een gedeelte 30 van ten minste één optisch ingangsoppervlak van een lensje van een optisch geleidend in een optisch verstrooiend karakter.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat 40-60% van het totale optische ingangsoppervlaktegebied van een lensje in een van tevoren bepaald patroon dat een centraal gedeelte van het ingangs- 35 oppervlak van een lensje uitsluit, wordt omgezet in een optisch verstrooiend karakter.

16. Werkwijze voor het verbeteren van de uniformiteit van afgegeven 8602406 -13- verlichting van een optische verlichtingsinrichting met een optische integrator van het lensjesreekstype, met het kenmerk, dat deze de stap omvat van het voorzien in een masker, dat binnen de optische inrichting naburig aan een lichtingang van de lensjesreeks is gemonteerd, waarbij het masker een centrale opening met 5 een aantal uitsteeksels heeft, die uitsteken in de opening en uitgekozen gedeelten van de lichtingang van een aantal lensjes, die langs de zijden van de lensjesreeks zijn geplaatst, blokkeren.

17* Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het masker metaal is.

18. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat elkraasker- uitsteeksel 85-90% van het ingangsoppervlak van een lensje van een aantal lensjes in een van tevoren uitgekozen patroon dat een aantal hoekgedeelten van de ingangsoppervlakken van de lensjes onbedekt laat, blokkeert.

19. Apparaat voor het verbeteren van de uniformiteit van afgegeven 15 verlichting van een optische verlichtingsinrichting met een optische integrator van het lensjesreekstype, met het kenmerk, dat dit een masker omvat, dat binnen de optische inrichting naburig aan een lichtingang van de lensjesreeks is gemonteerd en een centrale opening met een aantal uitsteeksels heeft, die uitsteken in de centrale opening en een gedeelte van de lichtingang van 20 een aantal langs de zijden van de lensjesreeks aangebrachte lensjes blokkeren.

20. Optische verlichtingsinrichting,omvattende een lichtbron en een optische inrichting voor het focusseren van licht van de lichtbron op een beeldvlak, waarbij de optische inrichting een integrator omvat, die is 25 voorzien van een aantal lensjes, met het kenmerk, dat de verlichtingsinrichting een masker omvat voor het selectief blokkeren van gedeelten van ten minste één van de lensjes om de hoeveelheid en verdeling van licht dat het beeldvlak vanaf het ten minste ene lensje bereikt te regelen, waarbij het masker is voorzien van een ringvormige sectie en ten minste een uitsteeksel dat in 30 het midden van de ringvormige sectie uitsteekt. Eindhoven, september 1986. '02406