TW201506548A - 光源裝置、曝光裝置 - Google Patents

Abstract

提供可不使用光圈，進行在光照射面之視角控制的光源裝置。 光源裝置(1)係具有包含第1發光部及第2發光部的光源(11)、可對於第1發光部及第2發光部，各別調整光量的控制部(17)、具備複數個圓柱型光學積分器所成的圓柱型光學積分器群(13)、射入來自圓柱型光學積分器群(13)之射出光的透鏡陣列式積分器(15)。圓柱型光學積分器群(13)係包含第1圓柱型光學積分器(2)，與以包圍其外周之方式形成的第2圓柱型光學積分器(3)，第1圓柱型光學積分器(2)係擷取從第1發光部射出之光線，對於透鏡陣列式積分器(15)的第1區域照射光線，第2圓柱型光學積分器(3)係擷取從第2發光部射出之光線，對於透鏡陣列式積分器(15)的第2區域照射光線。

Description

光源裝置、曝光裝置

本發明係關於光源裝置及具備其的曝光裝置。

先前，於使用光線的細微加工，利用曝光裝置。近年來，曝光技術在各種領域中展開，即使細微加工之中，也利用於比較大之圖案的製作及3維的細微加工。更具體來說，例如於LED的電極圖案的製作、加速度感測器所代表之MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)的製造工程等利用曝光技術。

於該等曝光技術中，作為光源，從以前開始使用高亮度的放電燈。例如，於後述專利文獻1，揭示於光源具備放射紫外線的燈管，作為視角調整機構，使用光圈的光照射器。先前為了控制照射面的視角，於遠心光學系的光瞳位置，設置光圈，藉由改變該直徑來實現。

又，伴隨近年的固體光源技術，檢討作為光源，將複數LED配置成矩陣者。例如，於後述專利文獻2，揭示將由複數紫外LED元件所成的固體光源單元作為 光源，於配置在該光源與遮罩之間的照明光學系，配置蠅眼鏡(透鏡陣列式積分器的一種)的曝光裝置。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2008-164729號公報

[專利文獻2]日本特開2004-335949號公報

藉由曝光裝置對於被照射物進行照射時，需要因應要求，調整對於被照射物照射之光線的視角。縮小視角的話，焦點深度會變深，故可進行高精度的曝光，但是一次可擷取的光量會變少，所以，會花費處理時間。相反地，增大視角的話，焦點深度會變淺，故雖然不適合高精度的處理，一次可擷取的光量變多，所以，可進行短時間的處理。如此，於曝光裝置中，因應被要求之精度與處理時間的均衡，調整對於被照射物照射之光線的視角。

在專利文獻1的技術中，於該視角的調整使用光圈。利用調整光圈的直徑，或與直徑及形狀不同之其他光圈進行交換，可因應光圈的直徑，遮蔽從透鏡陣列式積分器射出之光線的一部分，來調整視角。

但是，依據此方法，需要因應被要求的視 角，每次調整光圈的直徑，或交換成適合之光圈的作業，有處理需要時間的課題。又，為了交換，必需預先準備複數種類的光圈，故也有該管理會煩雜化的課題。

本發明的目的係有鑑於前述的課題，提供可不使用光圈，進行在光照射面之視角調整的光源裝置。又，本發明的其他目的係提供使用此種光源裝置的曝光裝置。

本發明是一種光源裝置，係對於被照射物，照射光線的光源裝置，其特徵為： 具有：光源，係包含第1發光部及第2發光部；控制部，係可對於前述第1發光部及前述第2發光部，各別調整光量；圓柱型光學積分器群，係具備複數個圓柱型光學積分器；及透鏡陣列式積分器，係射入來自前述圓柱型光學積分器群的射出光；前述圓柱型光學積分器群，係包含第1圓柱型光學積分器，與以包圍前述第1圓柱型光學積分器的外周之方式形成的第2圓柱型光學積分器；前述第1圓柱型光學積分器，係擷取從前述第1發光部射出之光線，對於前述透鏡陣列式積分器的第1區域照 射光線；前述第2圓柱型光學積分器，係擷取從前述第2發光部射出之光線，對於與前述透鏡陣列式積分器的前述第1區域不同的第2區域照射光線的構造。

依據前述構造，來自第1圓柱型光學積分器之射出面的射出光量，與來自第2圓柱型光學積分器之射出面的射出光量，係可分別藉由控制部來各別控制的構造。然後，從第1圓柱型光學積分器射出之光線，係在照度均勻的狀態下被照射至被照射面的第1區域，同樣地，從第2圓柱型光學積分器射出之光線，係在照度均勻的狀態下被照射至被照射面的第2區域。

亦即，可對透鏡陣列式積分器的射入面上之每一不同的區域，在將相同區域內的照度保持為均勻之狀態下，進行照射光量的調整。

在此，第2圓柱型光學積分器，係以包圍第1圓柱型光學積分器的外周之方式形成。藉此，被來自第2圓柱型光學積分器的射出光照射之透鏡陣列式積分器上的第2區域，係位於被來自第1圓柱型光學積分器的射出光照射之透鏡陣列式積分器上的第1區域的外側。亦即，於透鏡陣列式積分器之光射入面的內側與外側中，可一邊使各區域內的照度成為一定，一邊調整該照射光量。

所以，例如作為於控制部中，將來自第2光源部的光量設為幾近0，僅輸出來自第1光源部的光線的構造時，實質上，可作為光線僅射入至透鏡陣列式積分器 上的第1區域，光線不會射入至其外側之第2區域的構造。亦即，可實現使內側的光線通過，遮蔽其外側之光線的光圈相同的功能。

藉此，於將本光源裝置使用來作為曝光裝置之狀況中，不用調整光圈的直徑，或交換光圈，可藉由利用控制部來調整各光源部的光量，進行對被照射物照射之光線的視角的調整。

又，利用光圈來進行視角之調整的構造之狀況中，因藉由光圈來遮蔽一部分從光源放射的光線，故也有光線的利用效率低的課題。相對於此，如果是本發明的構造，為了縮小視角，例如可將來自第2發光部的發光光量設為0，所以也有提升光線的利用效率的效果。

又，在前述構造中，設為在射入至透鏡陣列式積分器的前段，使來自光源的射出光，一旦射入至圓柱型光學積分器的構造。藉此，進行射入之光線的重疊對合。

從光源放射的光線具有某種張開角，對應每一各角度成分，在圓柱型光學積分器的內面多重反射，在圓柱型光學積分器之光線的射出面上，光線會到達複數點。在使用配置複數固體光源元件時，從各元件放射之光線的到達位置，係根據各元件的配置位置而不同，利用重疊對合該等來進行均勻化。結果，從圓柱型光學積分器射出的光線成為光源之明暗的圖案均勻化者，不會反映各固體光源元件的配置圖案。

然後，從圓柱型光學積分器射出的光線不會反映各固體光源元件的配置圖案，而射入至透鏡陣列式積分器的光射入面。因為透鏡陣列式積分器之各透鏡的射入面的照度成為均勻，在被來自透鏡陣列式積分器的射出光照射之被照射物的照射面上，照度也成為均勻。

藉此，可不用反映構成光源之複數固體光源元件的配置圖案，將照度分布均勻化的光線，從透鏡陣列式積分器照射至對象物。

尤其，第1發光部及第2發光部是以複數LED構成時，前述的效果會顯著地顯現。

亦即，在配置複數LED時，需要用以對各LED供給電流的訊號線及開關元件等的周邊電路，故無法無間隙地並排LED。因此，來自具有間隔而並排之複數LED的射出光，係於照射面中表示反映LED之配置圖案的照度分布。

如此，使反映LED的配置圖案之狀態的光線，直接射入至透鏡陣列式積分器的光射入面的話，於透鏡陣列式積分器的各透鏡內，會反映出該圖案。結果，在照射對象物的工件面(光的照射面)無法確保充分均勻性(uniformity)。

但是，如上所述，依據本構造，因為設為在射入至透鏡陣列式積分器的前段，使來自光源的光線一旦射入至圓柱型光學積分器的構造，所以，即使於被來自透鏡陣列式積分器的射出光照射之被照射物的照射面上，也 可不反映LED的配置圖案，讓照度均勻化。

再者，於前述構造中，將前述第2圓柱型光學積分器設定為形成於前述第1圓柱型光學積分器的同心軸上者亦可。

進而，以圓柱或橢圓柱形狀來形成前述第1圓柱型光學積分器；以圓環柱或橢圓環柱形狀來形成前述第2圓柱型光學積分器者亦可。

圓柱型光學積分器群，係設為具備複數個包圍第1圓柱型光學積分器之環狀的第2圓柱型光學積分器的構造亦可。此時，具備對應第2圓柱型光學積分器的數量之對於各第2圓柱型光學積分器射入光線的第2發光部。

亦即，其他特徵為：前述光源，係具備複數前述第2發光部；前述控制部，係可對於複數前述第2發光部，各別調整光量的構造；前述圓柱型光學積分器群，係具備以分別包圍前述第1圓柱型光學積分器的外周之方式形成的複數前述第2圓柱型光學積分器；複數前述第2圓柱型光學積分器，係分別擷取從不同的前述第2發光部射出之光線，對於不同的前述第2區域，照射光線的構造。

再者，此時，於透鏡陣列式積分器的光射入 面上，被複數第2圓柱型光學積分器的各射出光照射之各第2區域，係分別於透鏡陣列式積分器的光射入面上，位於被來自第1圓柱型光學積分器的光線照射之第1區域的外側。亦即，於第1區域的外側，形成一個第2區域，於其外側形成其他第2區域，以下，成為以因應第2圓柱型光學積分器的數量之數量，與其外側形成其他第2區域的構造。藉此，於透鏡陣列式積分器之光射入面的內側與外側中，可一邊維持各區域內的照度，一邊細微調整該照射光量。

設為該構造時，從複數第2圓柱型光學積分器射出的光線，係在各照度均勻的狀態下，照射至透鏡陣列式積分器之不同的第2區域。亦即，可增加可進行照射光量之調整的區域數。藉此，可更細微地調整射入至透鏡陣列式積分器的光量。亦即，實質上，可實現與在多階段中調整光圈的直徑相同的功能，藉此，可細微地調整被照射至被照射物的光線的視角。

進而，設為圓柱型光學積分器群的光射出面，與透鏡陣列式積分器的光射入面連接的構造亦可。

來自圓柱型光學積分器群之光射出面的射出光，係維持對於圓柱型光學積分器射入之光線的張開角。例如，作為第1發光部及第2發光部，使用如LED等之射出光具有一定張開角度的固體光源元件時，來自圓柱型光學積分器的射出光也具有張開角度。所以，圓柱型光學積分器群與透鏡陣列式積分器的間隔較寬廣時，可能發生 來自圓柱型光學積分器的射出光所包含之一部分的光束，無法擷取至透鏡陣列式積分器之狀況。

因此，利用設為圓柱型光學積分器群的光射出面，與透鏡陣列式積分器的光射入面連接的構造，使透鏡陣列式積分器可擷取幾乎全部來自圓柱型光學積分器的射出光。藉此，可提升光線的利用效率。

又，設為具備使來自光源的射出光，成像於圓柱型光學積分器群之光射入面的第1光學構件的構造亦可。此時，第1光學構件可採用透過凸透鏡等的光學構件而射入的構造。

利用設為此種構造，可使來自光源的射出光，聚光(成像)於圓柱型光學積分器群的光射入面。

又，設為光源的射出面，與圓柱型光學積分器群的光射入面連接的構造亦可。

設為此種構造時，可使來自光源的射出光，以高效率射入至圓柱型光學積分器群的光射入面。

又，設為具備使來從圓柱型光學積分器群射出的光線，成像於透鏡陣列式積分器之光射入面的第2光學構件的構造亦可。此時，第2光學構件可採用透過凸透鏡等的光學構件而射入的構造。

即使設為此種構造之狀況中，也使來自圓柱型光學積分器群的射出光，聚光於透鏡陣列式積分器的光射入面，可使透鏡陣列式積分器可擷取幾乎全部來自圓柱型光學積分器群的射出光。

又，藉由具有前述特徵的光源裝置，與具有將來自積光器之照射面的光線，照射至遮罩，將遮罩的圖案投影至感光性基板上的投影光學系的曝光裝置，可實現不使用光圈，即可進行視角調整的曝光裝置。

依據本發明的光源裝置，藉由利用控制部來調整各光源部的光量，可不使用光圈，進行在光照射面的視角調整。

1，1a，1b，1c，1d，1e，1f‧‧‧光源裝置

2‧‧‧圓柱型光學積分器(第1圓柱型光學積分器)

2z‧‧‧圓柱型光學積分器2的光射出面

3(3a，3b，3c)‧‧‧圓柱型光學積分器(第2圓柱型光學積分器)

3az‧‧‧圓柱型光學積分器3a的光射出面

3bz‧‧‧圓柱型光學積分器3b的光射出面

3cz‧‧‧圓柱型光學積分器3c的光射出面

5‧‧‧透鏡陣列式積分器的第1區域

6(6a，6b，6c)‧‧‧透鏡陣列式積分器的第2區域

10‧‧‧基板

11‧‧‧光源

13‧‧‧圓柱型光學積分器群

13s‧‧‧圓柱型光學積分器群的光射入面

15‧‧‧透鏡陣列式積分器

15s‧‧‧透鏡陣列式積分器的光射入面

17‧‧‧控制部

21‧‧‧LED元件

22‧‧‧透鏡

25‧‧‧光學系

26‧‧‧被照射物

26p，26q‧‧‧聚光位置

31‧‧‧發光部(第1發光部)

32(32a，32b，32c)‧‧‧發光部(第2發光部)

41‧‧‧來自透鏡陣列式積分器之區域5的射出光

42‧‧‧來自透鏡陣列式積分器之區域6a的射出光

43‧‧‧來自透鏡陣列式積分器之區域6b的射出光

51‧‧‧光學構件

52‧‧‧凸透鏡

53‧‧‧光學構件

54‧‧‧凸透鏡

60‧‧‧投影光學系

61‧‧‧照射透鏡

62‧‧‧遮罩

63‧‧‧投影透鏡

64‧‧‧感光性基板

80‧‧‧曝光裝置

[圖1]揭示光源裝置之光學系的構造的模式圖。

[圖2]揭示光源裝置之光學系的構造的模式圖。

[圖3]揭示光源之構造的模式圖。

[圖4]揭示透鏡陣列式積分器之光射入面的模式圖。

[圖5]模式揭示從光源到被照射物為止之光路徑的圖。

[圖6]模式揭示從光源到被照射物為止之光路徑的圖。

[圖7]揭示射入至被照射物之照射面的任意位置的光線之視角與強度的關係的圖。

[圖8]揭示光源裝置之光學系的其他構造的模式圖。

[圖9]揭示光源裝置之光學系的其他構造的模式圖。

[圖10]揭示光源裝置之光學系的其他構造的模式圖。

[圖11]揭示光源裝置之光學系的其他構造的模式圖。

[圖12]揭示光源裝置之光學系的其他構造的模式圖。

[圖13]揭示光源裝置之光學系的其他構造的模式圖。

[圖14]揭示曝光裝置之光學系的構造的模式圖。

針對本發明的光源裝置，參照圖面來進行說明。再者，於各圖中，圖面的尺寸比與實際的尺寸比不一定一致。

圖1及圖2係揭示光源裝置之光學系的構造的模式圖。光源裝置1係具備光源11、圓柱型光學積分器群13及透鏡陣列式積分器15。圖2係詳細揭示圖1的構造者。

從光源11射出的光線係射入至圓柱型光學積分器群13。然後，圓柱型光學積分器群13係對透鏡陣列式積分器15的光射入面15s，照射該光線。

再者，於透鏡陣列式積分器15的後段(與光源11相反側)，設置有照射來自光源11之光線的被照射物(於圖1中未圖示)。在該被照射物與透鏡陣列式積分 器15之間，因應需要，設置投影透鏡等的光學系亦可。

光源11係具備複數發光部(在本實施形態中設為「LED元件」)。圖3係揭示光源11之構造的模式圖。光源11係於基板10上排列複數LED元件21所構成。複數LED元件21係對應每一區域構成發光部31、發光部32a、發光部32b、發光部32c。再者，發光部31對應「第1發光部」，包含發光部32a、發光部32b、發光部32c的發光部32對應「第2發光部」。

控制部17係進行構成光源11之各發光部(31，32)的光量的調整。更具體來說，對於各發光部31、32a、32b、32c，在各發光部單位中可分別進行光量的調整。例如，控制部17係可僅使來自發光部31的光量增加，或僅使來自發光部32c的光量減少。亦即，對於構成同一發光部的複數LED元件21，作為進行共通的光量控制者亦可。

圓柱型光學積分器群13係具備複數圓柱型光學積分器(2，3a，3b，3c)。再者，圓柱型光學積分器2對應「第1圓柱型光學積分器」，包含圓柱型光學積分器3a、圓柱型光學積分器3b、圓柱型光學積分器3c的圓柱型光學積分器3對應「第2圓柱型光學積分器」。

各圓柱型光學積分器(2，3a，3b，3c)係以玻璃構件或內面具有鏡片的筒型構件所構成，利用射入至射入面的光線在內部重複反射，重疊反射光，具有一邊維持入射光的配向分布，一邊使射出面之光線的照度分布均 勻化的功能。

更詳細來說，可利用以圓柱型的玻璃構件構成圓柱型光學積分器2，以圓環柱型的玻璃構件來構成位於其外周之各圓柱型光學積分器3a、3b、3c，形成圓柱型光學積分器群13。

又，作為其他範例，可利用以於內面形成鏡片之圓筒型的構件來構成圓柱型光學積分器2，以於內面形成鏡片之圓環筒型的構件來構成位於其外周的圓柱型光學積分器3a、3b、3c，形成圓柱型光學積分器群13。

在本實施形態中，圓柱型光學積分器2顯示圓柱形狀，各圓柱型光學積分器3以包圍圓柱型光學積分器2的外周之方式，顯示與圓柱型光學積分器2同心軸上的圓環柱狀的構造。更詳細來說，圓柱型光學積分器3a是以包圍圓柱型光學積分器2之外周的圓環柱狀所構成，圓柱型光學積分器3b是以更包圍圓柱型光學積分器3a之外周的圓環柱狀所構成，圓柱型光學積分器3c則以更包圍圓柱型光學積分器3b之外周的圓環柱狀所構成。

但是，圓柱型光學積分器2係作為矩形柱狀或多角形柱狀亦可，作為橢圓柱狀亦可。此時，各圓柱型光學積分器3係作為因應圓柱型光學積分器2之形狀的形狀之環柱狀亦可。

各圓柱型光學積分器(2，3)係具有使在被射入之光線的射出面之照度均勻化的功能。又，各圓柱型光學積分器(2，3)係射入光線之射入來源的發光部 (31，32)不同。

亦即，在本實施形態的構造中，圓柱型光學積分器2係擷取從發光部31射出之光線，使在射出面2z上的照度均勻化(參照圖2及圖3)。圓柱型光學積分器3a係擷取從發光部32a射出之光線，使在射出面3az的照度均勻化。圓柱型光學積分器3b係擷取從發光部32b射出之光線，使在射出面3bz的照度均勻化。圓柱型光學積分器3c係擷取從發光部32c射出之光線，使在射出面3cz的照度均勻化。

進而，各圓柱型光學積分器(2，3)分別對於不同的區域照射光線。圖4係模式揭示透鏡陣列式積分器15的光射入面15s者。參照該圖4來進行說明。

來自圓柱型光學積分器2的射出光，係被照射至透鏡陣列式積分器15之光射入面15s的區域5。來自圓柱型光學積分器3a的射出光，係被照射至透鏡陣列式積分器15之光射入面15s的區域6a。來自圓柱型光學積分器3b的射出光，係被照射至透鏡陣列式積分器15之光射入面15s的區域6b。來自圓柱型光學積分器3c的射出光，係被照射至透鏡陣列式積分器15之光射入面15s的區域6c。再者，區域5對應「第1區域」，包含區域6a、區域6b、區域6c的區域6對應「第2區域」。

透鏡陣列式積分器15係以具有複數透鏡22之方式構成，利用在照射面重疊對合射入至各透鏡22的射入面之光線的照度分布，具有使照度分布均勻化的功 能。亦即，透鏡陣列式積分器15係從各圓柱型光學積分器(2，3a，3b，3c)，射入照度被均勻化的射出光，對透鏡陣列式積分器15之後段的被照射面的照射面，照射照度分布被均勻化的光線。

亦即，依據光源裝置1，利用藉由控制部17來調整各發光部(31，32)的光量，可各別調整各圓柱型光學積分器(2，3)的射入光量。然後，藉此，可調整透鏡陣列式積分器15之每一光射入面的區域(5，6)別所射入之光量。

如圖4所示，區域6位於區域5的外側。進而，於區域6內，區域6b位於區域6a的外側，區域6c位於區域6b的外側。亦即，利用使與將光線射入至位於外側之區域的圓柱型光學積分器對應之發光部的光量，比射入至位於其內側之區域的光線的光量還減少或幾近於0，實質上可使從位於透鏡陣列式積分器15之區域射出的光量減少或成為0。

更具體來說，針對藉由控制部17，與來自發光部31及發光部32a的光量比較，大幅減少來自發光部32b及發光部32c的光量之狀況進行說明。在此，將來自發光部32b及發光部32c的光量設為0來進行說明。此時，來自光源11的光線僅射入至圓柱型光學積分器2及3a，光線不會射入至位於其外側的圓柱型光學積分器3b及3c。

因此，即使於透鏡陣列式積分器15的光射入 面15s中，光線也僅射入至區域5及6a，光線不會射入至位於其外側之區域6b及6c。結果，透鏡陣列式積分器15中，僅位於內側之區域5及6a所擷取的光線，對於後段的被照射物照射。

亦即，利用藉由控制部17，調整發光的各發光部(31，32)，可改變射入至透鏡陣列式積分器15之光線的光束的直徑。此係代表實質上成功實現與遮蔽外側的光線，僅使內側的光線通過的光圈同等的功能。

圖5及圖6係用以更詳細說明前述內容的模式圖。在此，想定來自透鏡陣列式積分器15的射出光透過光學系25，投影至被照射物26的照射面之狀況。

再者，為了簡單說明，光源11設為具備發光部31、發光部32a及發光部32b的構造。亦即，於圖3中，作為光源11未具備發光部32c，發光部32b是位於最外側的發光部來說明。同樣地，圓柱型光學積分器群13設為具備圓柱型光學積分器2、圓柱型光學積分器3a及圓柱型光學積分器3b的構造。又，透鏡陣列式積分器15的光射入面15a設為從內側朝向外側，被分割為區域5、區域6a及區域6b者來進行說明。

圖5(a)及圖6(a)係對應藉由控制部17，使發光部31、發光部32a及發光部32b全部點燈時的光路徑圖。另一方面，圖5(b)及圖6(b)係對應使內側的發光部31及發光部32a點燈，使其外側的發光部32b消燈時的光路徑圖。

再者，圖5(a)及圖5(b)係揭示關於透鏡陣列式積分器15的後段，射入至構成透鏡陣列式積分器15之各透鏡22的光射入面的中央部之光線的光路徑。另一方面，圖6(a)及圖6(b)係揭示於圖5中，關於透鏡陣列式積分器15的後段，揭示射入至構成透鏡陣列式積分器15之各透鏡22的光射入面的端部之光線的光路徑。

針對圖5(a)及圖6(a)進行說明。來自發光部31的射出光，係射入至圓柱型光學積分器2，射出照度被均勻化的光線。來自圓柱型光學積分器2的射出光，係射入至透鏡陣列式積分器15的區域5。更詳細來說，射入至該區域5內的透鏡。從透鏡陣列式積分器15的區域5之光射出面射出之光線41，係透過光學系25，成像於被照射面26的照射面。

在圖5(a)中，如上所述，揭示射入至構成透鏡陣列式積分器15之各透鏡的光射入面的中央部之光線的光路徑，故該光線係聚光於被照射面26的照射面中，光軸附近的聚光位置26p。再者，射入至構成透鏡陣列式積分器15之各透鏡的光射入面的端部之光線，係如圖6(a)所示，聚光於從光軸遠離的聚光位置26q。

同樣地，來自發光部32a的射出光，係射入至圓柱型光學積分器3a，該射出光係射入至透鏡陣列式積分器15之區域6a內的透鏡。從透鏡陣列式積分器15的區域6a之光射出面射出之光線42，係透過光學系25， 成像於被照射面26的照射面。

來自發光部32b的射出光，係射入至圓柱型光學積分器3b，該射出光係射入至透鏡陣列式積分器15之區域6b內的透鏡。從透鏡陣列式積分器15的區域6b之光射出面射出之光線43，係透過光學系25，成像於被照射面26的照射面。

相對於此，圖5(b)及圖6(b)之狀況中，因藉由控制部17來使發光部32b消燈，不存在射入至圓柱型光學積分器3b的光線。因此，不存在射入至透鏡陣列式積分器15的區域6b內之透鏡的光線，從透鏡陣列式積分器15的區域6b的光射出部不會射出光線43。

藉此，根據圖5(a)及圖5(b)的比較，以及圖6(a)及圖6(b)的比較，可知圖5(b)及圖6(b)的構造相較於圖5(a)及圖5(b)，更縮小被照射物26的照射面上之光線的視角所成。

圖7係揭示射入至圖5之被照射物26之照射面的任意位置的光線之視角與強度的關係的圖。圖7(a)對應使發光部31、發光部32a及發光部32b全部點燈之狀況(圖5(a)及圖6(a))，圖7(b)對應使內側的發光部31及發光部32a點燈，使其外側的發光部32b消燈之狀況(圖5(b)及圖6(b))。

即使比較圖7(a)及圖7(b)，也可知相較於使發光部31、發光部32a及發光部32b全部點燈的圖7(a)，使發光部32b消燈的圖7(b)的視角被限制。

依據以上內容，可知利用藉由控制部17來調整發光的各發光部(31，32)，可調整對於被照射物26的照射面射入之光線的視角。

[其他構造例]

針對光源裝置的其他構造，參照圖面來進行說明。再者，以下所示各別構造例適當組合亦可。

(1)如圖8所示之光源裝置1a，設為圓柱型光學積分器群13的光射出面與透鏡陣列式積分器15的光射入面15s連接的構造亦可。於以下的其他構造中也相同。

構成圓柱型光學積分器群13的各圓柱型光學積分器，係因維持入射光具有之角度成分，故來自圓柱型光學積分器群13的射出光為具有張開角度者。利用設為光源裝置1a的構造，可使透鏡陣列式積分器15擷取幾乎全部來自圓柱型光學積分器群13的射出光。藉此，可有效率地使來自光源11的射出光射入至透鏡陣列式積分器15。

再者，在此所謂「連接」當然是指透鏡陣列式積分器15的光射入面的頂上與圓柱型光學積分器群13的光射出面完全接觸時，作為圓柱型光學積分器群13的光射出面覆蓋透鏡陣列式積分器15的光射入面的配置亦可。又，也包含圓柱型光學積分器群13的最大外徑與透鏡陣列式積分器15的最大外徑相較，為比較小徑時，兩 者的間隔為該直徑的差程度之狀況。

(2)如圖9所示之光源裝置1b，作為在光源11與圓柱型光學積分器群13之間具備光學構件51，透過該光學構件51，使來自光源11的射出光，成像於圓柱型光學積分器群13射入面13s的構造亦可。該光學構件51對應「第1光學構件」。

藉此，可使來自光源11的射出光，聚光於圓柱型光學積分器群13的光射入面13s。

(3)如圖10所示之光學裝置1c，作為在光源11與光學構件51之間更具備透鏡52的構造亦可。

凸透鏡52係配置於其光學構件51側的焦點位置與光學構件51的光源11側的焦點位置一致的位置。又，圓柱型光學積分器群13的光射入面13s，係配置於藉由光學構件51，凸透鏡52的射出面附近被投影的位置。進而雖未圖示，但是，作為使來自光源11的光線成為平行的光學系，追加於凸透鏡52的前段的構造亦可。

在該構造中，來自光源11的射出光，係一旦於凸透鏡52中，被聚光於該凸透鏡52的光學構件51側的焦點位置之後，射入至光學構件51。來自凸透鏡52附近的光線，係藉由光學構件51，成像於圓柱型光學積分器群13的光射入面13s。藉此，與其他構造(2)相同，可使來自光源11的射出光，聚光於圓柱型光學積分器群13的光射入面13s。

再者，在此所謂「焦點位置的一致」係除了 焦點位置彼此完全一致之狀況之外，包含有某些偏差之狀況的概念。在此所使用之透鏡係大概球面球面透鏡即可，於球面透鏡存在有球面收差。凸透鏡52的焦點位置係設為通過透鏡之周緣部的光線所作出之光束的腰部位置。光學構件51之凸透鏡52側的焦點位置，係在光軸方向相當於腰部徑的±10%之距離的範圍內為佳。

又，在圖10中，為透過一凸透鏡52，來自光源11的射出光被射入至光學構件51的構造，但是，作為透過複數透鏡，射入至光學構件51者亦可。

(4)如圖11所示之光源裝置1d，設為光源11的光射出面與圓柱型光學積分器群13的光射入面13s連接的構造亦可。

構成光源11的各發光部(31，32)是以複數LED元件構成時，來自LED元件的射出光具有張開角度，故將各發光部(31，32)與圓柱型光學積分器群13的光射入面13s的距離隔開一定以上的話，射出光中的一部分不能被圓柱型光學積分器群13擷取。利用設為圖11所示之構造，可高效率地使來自光源11的射出光，射入至圓柱型光學積分器群13的光射入面13s。

(5)如圖12所示之光學裝置1e，作為在圓柱型光學積分器群13與透鏡陣列式積分器15之間具備光學構件53，使該光學構件53以使來自圓柱型光學積分器群13的射出光，成像於透鏡陣列式積分器15的光射入面15s之方式配置的構造亦可。該光學構件53對應「第2光 學構件」。

藉此，可使來自圓柱型光學積分器群13的射出光，聚光於透鏡陣列式積分器15的光射入面15s，可使透鏡陣列式積分器15可擷取幾乎全部來自圓柱型光學積分器群13的射出光。

(6)如圖13所示之光學裝置1f，作為在圓柱型光學積分器群13與光學構件53之間更具備透鏡54的構造亦可。

凸透鏡54係配置於其光學構件53側的焦點位置與光學構件53的光源11側的焦點位置一致的位置。又，透鏡陣列式積分器15的光射入面15s，係配置於藉由光學構件53，凸透鏡54的射出面附近被投影的位置。進而雖未圖示，但是，作為使來自光源11的光線成為平行的光學系，追加於圓柱型光學積分器群13的前段的構造亦可。

在該構造中，來自圓柱型光學積分器群13的射出光，係一旦於凸透鏡54中，被聚光於該凸透鏡54的光學構件53側的焦點位置之後，射入至光學構件53。來自凸透鏡54附近的光線，係藉由光學構件53，成像於透鏡陣列式積分器15的光射入面15s。此使也可使透鏡陣列式積分器15擷取幾乎全部來自圓柱型光學積分器群13的射出光。

再者，圖13係為透過一凸透鏡54，來自光源13的射出光被射入至光學構件53的構造，但是，作為透 過複數透鏡，射入至光學構件53者亦可。

[透鏡陣列式積分器的後段]

圖14係揭示包含光源裝置1之曝光裝置80的光學系之構造的模式圖。於透鏡陣列式積分器15的後段，具備作為投影光學系60的照射透鏡61、遮罩62，因應需要，具備投影透鏡63。於照射透鏡61的照射位置設置遮罩62，於遮罩62的後段設置成為轉印遮罩62之圖案像的對象之感光性基板64。

於圖14所示之曝光裝置80中，光線從光源11射出時，該光線透過圓柱型光學積分器群13，在維持配向分布之狀態下，圓柱型光學積分器群13的光射出面之光線的照度分布被均勻化。進而，該光線係透過透鏡陣列式積分器15而聚光，因應射入角度之光線的強度被均勻化，射出至投影光學系60。

然後，投影光學系60係直接或透過投影透鏡63，將遮罩62的圖案像投影至感光性基板64上。在沒有投影透鏡63的曝光裝置之狀況中，有使遮罩62與感光性基板64接觸的類型(接觸式曝光)與將遮罩62與感光性基板64的間隔設定為數微米至數十微米的類型(接近式曝光)。

依據具備光源裝置1的曝光裝置80，於光源裝置1中，利用藉由控制部17來調整發光的各發光部(31，32)，可調整對於感光性基板64射入之光線的視 角。因此，是不需改變光圈的直徑或進行光圈的交換，可將顯示因應曝光處理中被要求之條件的視角之光線，對於感光性基板64照射的構造。

進而，依據具備光源裝置1的曝光裝置80，即使在以配置複數LED元件的構造來實現構成光源11的各發光部(31，32)之狀況中，也可不反映該複數LED元件的配置圖案，將照度分布被均勻化的光線擷取至透鏡陣列式積分器15。藉此，於身為被照射物的感光性基板64上，不會因場所而產生光線的強度差。藉此，即使是配置圖案容易反映至光線的LED元件，也可利用來作為曝光裝置80的光源11。

再者，在圖14中，已針對圖1及圖2所示之光源裝置1進行圖示，但是，採用其他構造例所示之各光源裝置1a、1b、1c、1d、1e、1f亦可。

[其他實施形態]

以下，針對其他實施形態進行說明。

〈1〉在上述的實施形態中，圓柱型光學積分器群13係設為複數圓柱型光學積分器3(3a，3b，3c)包圍圓柱型光學積分器2的外周的構造。但是，只要是於圓柱型光學積分器2的外周，具備至少一個圓柱型光學積分器3的構造即可。然後，光源11係作為具備因應圓柱型光學積分器的數量之光源部的構造即可，此時，具備可總括對發光部31、發光部32a、32b、32c進行光量調整的發 光部32即可。

即使於此構造中，利用藉由控制部17來進行對於發光部31及32的光量調整，可調整對於被照射物26的照射面射入之光線的視角。

相反地，利用增加包圍圓柱型光學積分器2之外周的圓柱型光學積分器3(第2圓柱型光學積分器)的數量，因應該圓柱型光學積分器3的數量，增加發光部32(第2發光部)的數量，可更精細地調整對於被照射物26的照射面射入之光線的視角。

〈2〉在上述的實施形態中，已針對以複數LED元件21實現光源11的構造進行說明。但是，只要是可對各發光部(31，32)藉由發光部17來進行光量調整的構造的話，作為構成光源的元件，並不限定於LED元件。例如也可利用燈管等。

〈3〉在上述的實施形態中，作為於光源11的外側設置控制部17的構造，但是，作為在與搭載光源2之基板10相同基板上，搭載控制部17者亦可。

〈4〉於上述的實施形態中，在光源11與圓柱型光學積分器群13之間配置直準透鏡及光圈，構成兩側遠心的光學系亦可。同樣地，在透鏡陣列式積分器15與被照射物26之間配置光學系，構成兩側遠心的光學系亦可。

〈5〉作為具備光源裝置1的曝光裝置80，除了遮罩62與感光性基板64不接觸的投影曝光方式及接近 曝光方式之外，也可利用遮罩62與感光性基板64接觸的接觸曝光方式。

1‧‧‧光源裝置

11‧‧‧光源

13‧‧‧圓柱型光學積分器群

15‧‧‧透鏡陣列式積分器

15s‧‧‧光射入面

17‧‧‧控制部

Claims (7)

1. 一種光源裝置，係對於被照射物照射光線的光源裝置，其特徵為：具有：光源，係包含第1發光部及第2發光部；控制部，係可對於前述第1發光部及前述第2發光部，各別調整光量；圓柱型光學積分器群，係具備複數個圓柱型光學積分器；及透鏡陣列式積分器，係射入來自前述圓柱型光學積分器群的射出光；前述圓柱型光學積分器群，係包含第1圓柱型光學積分器，與以包圍前述第1圓柱型光學積分器的外周之方式形成的第2圓柱型光學積分器；前述第1圓柱型光學積分器，係擷取從前述第1發光部射出之光線，對於前述透鏡陣列式積分器的第1區域照射光線；前述第2圓柱型光學積分器，係擷取從前述第2發光部射出之光線，對於與前述透鏡陣列式積分器的前述第1區域不同的第2區域照射光線的構造。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之光源裝置，其中，前述光源，係具備複數前述第2發光部；前述控制部，係可對於複數前述第2發光部，各別調 整光量的構造；前述圓柱型光學積分器群，係具備以分別包圍前述第1圓柱型光學積分器的外周之方式形成的複數前述第2圓柱型光學積分器；複數前述第2圓柱型光學積分器，係分別擷取從不同的前述第2發光部射出之光線，對於不同的前述第2區域，照射光線的構造。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光源裝置，其中，前述第2區域，係於前述被透鏡陣列式積分器的射入面上，位於前述第1區域的外側。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光源裝置，其中，前述第1發光部及前述第2發光部是以LED所構成。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光源裝置，其中，前述第2圓柱型光學積分器，係形成於前述第1圓柱型光學積分器的同心軸上。
6. 如申請專利範圍第5項所記載之光源裝置，其中，前述第1圓柱型光學積分器，係圓柱或橢圓柱形狀；前述第2圓柱型光學積分器，係圓環柱或橢圓環柱形狀。
7. 一種曝光裝置，係將遮罩的圖案轉印至感光性基板上的曝光裝置，其特徵為具有：申請專利範圍第1項或第2項所記載之光源裝置；及投影光學系，係將來自前述透鏡陣列式積分器之光射出面的光線，照射至前述遮罩，並將前述遮罩的圖案像，投影至前述感光性基板上。