SU1509812A2

SU1509812A2 - Осветитель дл проекционной оптической печати

Info

Publication number: SU1509812A2
Application number: SU884366238A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Чухлиб; Элла Семеновна Гуревич; Владимир Михайлович Шевлюкевич; Галина Валерьяновна Фокова
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6495
Priority date: 1988-01-20
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1989-09-23

Abstract

Изобретение относитс к оптическим системам и может найти применение в микроэлектронике, а именно в проекционных системах экспонировани . Цель изобретени - увеличение интенсивности излучени в рабочей области спектра при одновременном уменьшении интенсивности излучени в видимой и ИК-области спектра. Дл достижени поставленной цели в устройство введены коллективна линза 5, фокусное рассто ние которой F_к удовлетвор ет соотношению 0,04 F_об ≤ F_к ≤ 0,05 F_об, где F_об - фокусное рассто ние второго объектива 6, расположенного за коллективной линзой на рассто нии от нее равном 0,29 F_к, величина отрицательной дисторсии которого определ етс из выражени ΔY¹/Y¹ = Δα/α, где Y¹ - размер изображени

ΔY¹ - изменение размера изображени вследствие дисторсии

α - апертурный угол во второй фокальной плоскости коллектора

Δ α - изменение апертурного угла при изменении рассто ни от оптической оси, и три зеркала с селективным покрытием 3,11,24, первое из которых расположено за коллектором 2, второе - за объективом 6, а третье - перед конденсором 25. 3 ил.

Description

/2 ,

//SK г( f

2S

SD

Ю

15 гогпггз

фие.1

/150

Изобретение относитс к оптически системам, может найти применение в микроэлектронике в проекционных установках экспонировани и вл етс усо вершенствованием изобретени по авт. св. № 1444694,

Целью изобретени вл етс увеличение интенсивности излучени рабочей области спектра при одновременно уменьшении интенсивности излучени в видимой и ИК-области спектра.

На фиг.1 изображена оптическа схема осветител 5 на фиг.2 - график распределени освещенности в плос- кости фотошаблона; на фиг.З - вариан вьшолнени оптической схемы.

Осветитель содержит источник 1 света, например ртутную дуговую лампу , коллектор 2 (эллипсоидальньй отражатель), зеркало 3 с селективным покрытием, отражающим, например , 97% излучени рабочей области спектра и пропускающим более 75% излучени ИК-области спектра, располо- женное на рассто нии 1,54f| от коллетора , где ц - фокусное рассто ние коллективной линзы, тепловой фильтр 4, коллективную линзу 5, расположенную во второй фокальной плоскости коллектора, фокусное рассто ние fj, которой удовлетвор ет соотношению

0., 0,,, где f,,- - сЬокусное рассто ние объOD

ектива 6.

Объектив 6 с отрицательной дис- торсией, содержащий, например, отрицательный мениск 7, обращенный вогнутостью к коллективной линзе 5, положительную линзу 8, отрицатель- ньй мениск 9, обращенньй вогнутостью к коллективной линзе 5, и положительную линзу 10, выполненные из кварцевого стекла, причем величина отрицательной дисторсии определ етс из выражени

,1

ЛУ

об

размер изображени ;

изменение размера изображени вследствие дисторсии; апертурньй угол во второй фокальной плоскости коллектора;

изменение апертурного угла при изменении рассто ни от оптической оси;

с

1 о

15

20 25 30

35

0

5

0

5

2

зеркало 11 с селективным покрытие. . отражающим, нагфимер, 97% излучен и рабочей области спектра и пропускающим более 75% излучени в видимой и ИК-области спектра, расположенное за объективом 6 на рассто нии от его, равном 0,78 f, световой интегратор 12, вьшолненный в виде блока сферических линз пр моугольной или квадратной формы из кварцевого стекла, фокальные отрезки которых равны нулю , а апертурньй угол удовлетвор ет соотношению О, 12 sinoi 0,3, апер- турную диафрагму 13, полевую плосковыпуклую линзу 14, выполненную из кварцевого стекла, полосовой фильтр 15, пропускающий рабочую линию спектра , элемент 16 изменени равномерности освещенности в виде блока асферических линз с отрицательной дистор- сией, состо щий, например, из двух менисковых линз, выполненных из кварцевого стекла и обращенньк вогнутостью к полосовому фильтру, при этом величина отрицательной дисторсии менисковых линз корректирует равномерность освещенности в плоскости фотошаблона, а сферические поверхности этих линз исправл ют сфери- ческую аберрацию в изображении апер- турной диафрагмы (возможно выполнение элемента 16 в виде одиночной дво ковыпуклой асферической линзы 16 (фиг.З), полевую диафрагму 17 с автоматически измен емым положением шторок, расположенную за элементом 16 изменени равномерности освещенности на рассто нии от него, равном 0,1-0,4 фокусного рассто ни полевой линзы 14, объектив 18, состо щий, например, из плоековыпуклой линзы 19, положительного мениска 20, обращенного вы- пуклостью к полевой диафрагме 17, отрицательной линзы 21, положительной линзы 22 и плосковыпуклой линзы 23,обращенного вьшуклостью к полевой диафрагме 1/, и расположенньй за полевой диафрагмой 17 на рассто нии от нее, определ емом из выражени

S F/V + Зр,

где F - фокусное рассто ние объектива 18;

Sp- передний фокальньй отрезок, V - уве личение, с которым полева диафрагма 17 передаетс в плоскость фотошаблона,

зеркало 24, отражающее не менее 95% излучени рабочей области спектра, расположенное перед конденсатором 25 на рассто нии от него, равном 1,58 fj и конденсор 25, состо щий из плосковыпуклых линз, например, выполненных из кварцевого стекла и обращенных выпуклостью друг к другу (возможно выполнение конденсора в виде одиночной , например, плосковьтуклой линзы 25 (фиг.З).

Осветитель работает следующим образом .

Свет от источника 1, отраженный от эллипсоида 2 и зеркала 3 с селективным покрытием, проходит через тепловой фильтр 4 и фокусируетс на первой поверхности коллективной линзы 5, котора передает изображение эллипсоида 2 во входной зрачок объектива 6. На первую поверхность коллективной линзы падает световой поток с переменной числовой апертурой, величина которой дл осевой точки о1 , а дл крайней точки пучка о;, , изменение числовой апертуры

Л(у1 -о,;,,

вызывает уменьшение светового потока в крайних зонах пучка. Объектив 6 передает изображение первой поверхности коллективной линзы 5, отраженное от зеркала 11, на первую поверхность светового интегратора 12, при этом падение светового потока в крайних зонах компенсируетс его увеличением за счет отрицательной дис- торсии. Положительна линза 14 передает совмещенные изображени первой поверхности всех растровых линз интегратора 12 в плоскость полевой диафрагмы 17, при этом изображение апертурной диафрагмы 13, расположенной на вьгходной поверхности интегратора 12, передаетс посредством блока асферических линз 16 в плоскость входного зрачка объектива 18, а затем посредством объектива 18 и конденсора 25 после отражени от зеркала 24 - во входной зрачок проекционного объектива (не показан). Тепловой фильтр 4, полосовой фильтр 15 и интерференционные покрыти зеркал вырезают из спектрального излучени источника рабочую линию спектра „ Изображение палевой диафрагмы 17

8126

передаетс обьективом 18 в плоскоегь фотошаблона.

Применение осветител дает возможность увеличить интенсивность излучени в рабочей области спектра и уменьшить температурньй нагрев ПФО

Claims

до величины 0,1 . 10 Формула изобретени

Осветитель дл проекционной оптической печати по авт. св. № 1444694, отличающийс тем, что, с целью увеличени интенсивности излучени в рабочей области спектра при одновременном уменьшении интенсивности излучени в видимой и ИК- области спектра, в него введены коллективна линза, расположенна во второй фокальной плоскости коллектора , второй объектив с отрицательной дисторсией, расположенный за коллективной линзой на рассто нии от нее 0,29 f, где f - фокусное рассто ние коллективной линзы, и три зеркала с селективным покрытием, одно из которых расположено за коллектором на рассто нии от него 1,54f,, второе - за вторым объективом на рассто нии от него 0,78 f, а третье - перед конденсором на рассто нии от него 1,58 f,, причем фокусное рассто ние коллективной линзы удовлетвор ет условию

О О foe к 005 f,B, где fflg - фокусное рассто ние объектива , величина отрицательной дисторсии

лу

У

второго объектива определ етс

из выражени ду uot

45

У

об

где у - размер изображени ,

Л у - изменение размера изображени вследствие дисторсии;

с - апертурный угол во второй фокальной плоскости коллектора;

изменение апертурного угла при изменении рассто ни от оптической оси,

а световой интегратор расположен от второго зеркала на рассто нии 0,63 fj.

W/f.

ji

0 Ю 20 3ff ifO 50 fO 70

Фие.1

V

LJ L J4

i P

J Щ 8 wт

IIт

ji

20

,l

9 W

13 W ZJ 23

I

25