TWI463272B

TWI463272B - Light irradiation device

Info

Publication number: TWI463272B
Application number: TW100137555A
Authority: TW
Inventors: Shigenori Nakata
Original assignee: Ushio Electric Inc
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2014-12-01
Also published as: KR20120059359A; KR101408516B1; CN102540757A; CN102540757B; TW201237560A

Description

光照射裝置

本發明係關於例如於半導體裝置或液晶顯示裝置或者圖案化相位差薄膜的製造工程等中為了形成線狀圖案所使用之光照射裝置，且將使用短弧型放電燈之複數光源元件並排於一方向並同時點燈，進行曝光處理的光照射裝置中，具備可瞬時檢測從複數光源元件放射之光線的照度分布之光檢測器的光照射裝置，尤其，關於可依據該光檢測器來顯示照射區域之照度分布及積算光量分布，又，可使光線的照度分布均一化的光照射裝置者。

例如，於半導體裝置或液晶顯示裝置或者圖案化相位差薄膜的製造中，為了形成線狀圖案而進行曝光處理，於此曝光處理中，為了藉由對被照射物，廣範圍照射紫外光等的活性能量線而提升量產性，通常檢討使用具備長弧型放電燈的光照射裝置。

但是，在長弧型放電燈中難以於燈長邊方向中照射相互平行之光線，故產生難以獲得忠於遮罩圖案且解析度高的圖案之問題。又，根據液晶面板的大型化及生產效率的提升等之觀點，有照射區域大面積化的要求。

先前，對應放電燈大型化而大面積化，但是，有製造技術上的問題，實現其以上之放電燈的大型化越來越困難。

對於此種要求，提案有使用小型短弧型放電燈而並排複數光源元件的光照射裝置。

然而，於此種光照射裝置中，因各放電燈具有照度及壽命的個體差別，難以將各放電燈的照度維持率保持為均一，對於為了確保在製造線上之高信賴性及穩定之生產性來說，需要進行各放電燈之照度及照度分布(光量分布)的監控，均一地保持照度。

如此，於使用短弧型放電燈而並排複數光源元件的光照射裝置中，測定各放電燈之照度的方法係例如圖27所示，提案有將從由複數放電燈101-a及反射鏡101-b所構成之複數光源部100放射之光線(紫外線)藉由積光器102重疊之後，從開口於折返反射鏡103的一部分之透光部103-a透射一部分，並藉由照度測定裝置107測定的方法。

為了測定各光源單元101的照度，在使光源部100消燈時，一邊1次使1個光源單元101消燈，一邊測定各光源單元的照度，並將照度資訊記錄於記憶手段106-b。

在此方法中，可測定各光源單元101的照度值(專利文獻1)。

然而，在此種方法中，僅測定從積光器102射出之複數放電燈101-a所致之合成光的照度(所謂整體的照度分布被平均化之值)，無法獲得光照射裝置所致之光照射區域之正確的照度分布，故無法適用於形成線狀圖案的光照射裝置。

又，於曝光處理中，即使在任一放電燈的照度降低之狀況，也僅檢測出合成光的照度降低，故無法特定發生異常之放電燈。

又，於使用短弧型放電燈而並排複數光源元件的光照射裝置中，作為測定照度分布的方法，公知有圖28所示之方法。如同圖所示，將光感測器115配置於XYZ平台117上，在測定時一邊於照明系單元111-a並排之方向掃描光感測器115一邊測定照度。然後，可藉由測定照度的變化，測定照明光學系111的照度分布(專利文獻2)。

又，公知有藉由對應各放電燈而設置照度測定手段，測定各放電燈的照度，藉由，檢測出放電燈的照度降低等之異常的方法。

依據此種方法，例如，因長時間的使用而任一放電燈的照度經時性降低時，可特定發生問題的放電燈，但是，藉由各照度測定手段來測定的是在某特定處之照度(從特定光源輝點放射，在反射鏡的特定處反射之值)，就算配置與燈光源相同數量程度的照度測定手段，也無法獲得光照射裝置所致之光照射區域之正確的照度分布，故會產生以下問題。亦即，參照圖7來說明的話，例如，於任一放電燈產生因對構成放電燈之電極施加外力而變形等的要因，放電燈的光軸偏離之現象時，該放電燈所致之光照射區域會移位至鄰接於該放電燈之放電燈所致之光照射區域側，實際的照度分布成為圖7中虛線所示之曲線。由圖7可知，發生問題之放電燈的照度變化之影響，在鄰接於該放電燈之放電燈所致之光照射區域也會產生，故例如儘管於該鄰接之放電燈的紫外線之光量本身沒有變化，藉由對應該放電燈的照度測定手段所測定之照度會表示比初始值還低或增加之值。然而，在前述的方法中，因為在測定各放電燈所致之光線的重疊區域之位置並未有照度測定手段，故無法正確判別此種放電燈之異常的狀態。為此，依據各照度測定手段所致之測定結果，例如以使放電燈的照度增加或降低之方式進行放電燈的點燈控制時，反而會使照度分布不均一。

又，於將短弧型放電燈排列於一方向的光照射裝置中，尤其於藉由往正交於光照射區域的長邊方向相對掃描被照射物(工件)來處理的製程中，例如就算僅有些微部分，只要有照度降低之部分的話就會產生條紋狀的不均，故涵蓋長邊方向全域，確認在細微測定節距的照度分布及積算光量分布非常重要。

另一方面，在使用長弧型放電燈之印刷物的乾燥硬化之用途中，根據光線從1條電弧產生與來自各發散角較大之寬廣的寬度方向之光線重疊之狀況，長邊方向的照度分布事實上不會產生局部變動，故先前並不算是問題。因此，在長弧型放電燈中，於其長邊方向的數個地方程度，取得積算光量資料即可。但是，在將短弧型放電燈複數並排於一方向的光照射裝置中，如前述般，僅在長邊方向的數個地方程度取得積算光量資料並不足夠。

於將短弧型放電燈複數並排於一方向的光照射裝置中，為了涵蓋長邊方向全域來確認在細微測定節距的照度分布及積算光量分布，也考慮密接配置多數照度測定手段。但是，此時不僅成本會增加，也會有各受光元件的汙染問題及紫外線所致之劣化速度、溫度上升時之感度變化的特性(溫度係數)之各體差，故也產生難以長期間進行照度分布測定之問題。

如上所述，為了形成線狀圖案而使用之複數放電燈並排配設於所定方向的光照射裝置中，詳細的照度分布測定首次成為技術上的大課題。但是，實際上也未有可高信賴性檢測出各放電燈的照度及照度分布之方法。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2010-034293號公報

[專利文獻2]日本特開平10-284401號公報

專利文獻1的測定方法係利用照度測定裝置107來檢測出加算複數光源單元101的光線之值。為此，對於為了測定個別光源單元之值來說，在使光源部100消燈時，必須一邊1次使1個光源單元消燈一邊記錄照度的變動。

在裝置作動時，無法測定各照度單元的照度，在測定時必須先使照明系單元測定，測定需耗費時間。又，在此方法中僅使用積光器等製作2次光源的光學系有效。

在專利文獻2的方法中，在使照明光學系111點燈之狀態下，可利用使光感測器115進行掃描，測定XYZ平台117上的照度分布。

所以，在進行測定時，必須從XYZ平台117上去除基板116。在基板為薄膜狀時，因為無法容易去除，故照度測定僅限於交換薄膜狀的基板時等。

因此，在裝置動作之間無法進行測定，檢測裝置動作中的異常而無法控制照度分布。

又，在一邊使1個光感測器115掃描一邊進行測定的方法中，在測定詳細的照度分布時，必須增加測定點數，故非常耗時。進而於測定中光感測器115會暴露於照明光源之較強光線下，所以光感測器的溫度會上升。光感測器會因溫度而測定感度產生變化，故無法進行正確之照度分布的測定。

對於為了測定正確之照度分布來說，必須讓光感測器在相同溫度下同時測定。

進而，使用短弧型放電燈而並排複數光源元件的光照射裝置之狀況中，照度降低的原因係不僅個別光源元件的照度降低，有任意光源元件照度不降低之狀態下，光軸對於其他光源元件偏離之狀況。

此時，為了使降低之照度回復，使投入至放電燈之電流值增加的話，會成為照度分布會惡化、放電燈的壽命減少、裝置故障的原因。

為此，不僅進行照度分布的測定，以測定結果為基準來掌握照度的變動原因，可依據此進行適切對應為佳。

本發明係有鑒於前述情況所發明者，於作為光源將複數短弧型放電燈並排於所定方向的光照射裝置中，可總括檢測出從各光源元件放射之光線的照度分布之變動，並且可判別並顯示亮度降低的放電燈等，進行產生問題的放電燈之特定及異常之狀態，可確認裝置的正常動作狀態。又，提供於光照射區域中照度分布變動時，可謀求照度之均一化的光照射區域。

本發明的光照射裝置，其特徵為具備：光射出部，係具有由短弧型的放電燈，及以包圍該放電燈之方式配置，且反射來自該放電燈之光線的反射器所構成之光源元件複數並排配置於一方向的光源元件列；及光檢測元件陣列，係檢測各放電燈所致之光到達區域之來自複數測定處的擴散光之光量。

於本發明的光照射裝置中，構成為前述測定處之擴散光係經由成像光學元件而藉由前述光檢測元件陣列被檢測出。

又，於本發明的光照射裝置中，構成為擴散板係可自由進退地設置於從前述光射出部射出之光線的光路徑；該擴散板的光擴散面之擴散光的光量藉由前述光檢測元件陣列被檢測出。

又進而，於本發明的光照射裝置中，構成為設置有在動作時位於從前述光射出部射出之光線的光路徑上，將來自該光射出部之光線加以遮光的光閘構件；前述擴散板係設置於該光閘構件之光照射面上。

又進而，於本發明的光照射裝置中，構成為具備聚光構件，係將來自前述光射出部之光線聚光成延伸於一方向之線狀。

又進而，於本發明的光照射裝置中，構成為具備：反射構件，係使來自前述光射出部之光線中所定波長範圍的光線反射，且施加有使該波長範圍以外之光線透射的波長選擇塗層；於來自前述光射出部之光線透射該反射構件之透射光的光到達區域上，設置有擴散板，來自該擴散板之擴散光藉由前述光檢測元件陣列被檢測出。

於本發明中，藉由將由短弧型放電燈及以包圍該放電燈之方式配置，反射來自該放電燈之光線的反射器所構成的光源元件並排於一方向並同時點燈，將來自前述光源元件的光線照射至光照射區域，進行曝光處理等的光照射裝置中，設置配置於來自該光源元件之光線的光到達區域，且使來自該光源元件之光線擴散並加以放射的擴散手段，並且設置並排用以檢測以該擴散手段反射之擴散散亂光之光量(光強度)的複數光檢測元件的光量檢測手段。

前述光量檢測手段，係將從前述光源元件射出，以擴散手段反射之擴散散亂光加以受光，但是，在光量檢測手段的各位置檢測出之光量(光強度)因為對光量檢測手段之光線的射入角度、擴散板的反射特性等，不一定會正確反映於從前述光源元件射出之光線被照射之光照射區域上的各位置之照度。例如，即使是相同強度的散亂光，相對於從光量檢測手段正面射入之散亂光，傾斜射入至光量檢測手段之光的散亂光被測定出較低。

在此，在本發明中，設置將前述光量檢測手段上的各位置中被檢測出之光量，與從光源元件射出之光線被照射的光照射區域之各位置之照度建立對應，並將光量檢測手段上的各位置之光量，轉換成表示該光照射區域的各位置之照度變動的訊號的手段。

藉此，藉由前述光量檢測手段的輸出，可獲得相當於光照射區域之照度分布的訊號，可檢測出照度分布的變動。

再者，照度係表示照射至光照射區域等之光線的亮度的物理量。進行測定的光檢測元件的大小有限制，例如，在將長方形的光檢測元件以長邊與搬送方向平行之方式配置來進行測定時，被測定之量也有稱為積算光量等以其他名稱稱呼之狀況，但是，在本說明書中將表示以光檢測元件測定之亮度的物理量總稱表記為照度。

將光量檢測手段上的各位置之光量，轉換成表示光照射區域的各位置之照度變動的訊號之處理係例如可如以下所述般進行。

‧預先準備用以將光量檢測手段上的各位置之光量，轉換成表示光照射區域之各位置的照度之訊號的轉換比率資料，使用此轉換比率資料，根據光量檢測手段上的各位置之該擴散散亂光的光量，計算出表示光照射區域之各位置的照度變動之訊號。

‧將使光源元件列的放電燈初次點燈時所檢測出之光量檢測手段上的各位置之光量，作為基準光量資料而保存，根據光量檢測手段上的各位置之該擴散散亂光的光量與前述基準光量資料，計算出表示光照射區域之各位置的照度變動之訊號。

可藉由顯示並輸出如此檢測出之照度分布的變動，監視從複數光源元件放射之光線的照度分布之變動。又，根據前述照度分布的變動，檢測出從特定光源元件照射之光線的照度降低之狀況時，例如利用使供給給該光源元件的放電燈之電力增加，可彌補照度的降低。

作為前述擴散手段，於前述光源元件與光照射裝置之間的光路徑中設置擴散光線並加以反射的擴散元件亦可，但是，在裝置動作之間也欲檢測照度分布的變動時，作為擴散手段而利用設置於前述光路徑中的遮罩等，又，將設置於前述光路徑中之聚光構件等的光學元件設為冷光鏡，於該冷光鏡的背面側設置擴散手段，利用擴散手段使透射冷光鏡之光線擴散，導引至光量檢測手段亦可。

依據以上所述，於本發明中，如以下所述來解決前述課題。

(1)一種光照射裝置，係具備：光射出部，係具有由短弧型的放電燈，及以包圍此放電燈之方式配置，且反射來自該放電燈之光線的反射器所構成之光源元件複數並排配置於一方向的光源元件列；擴散手段，係配置於來自各光源元件之光線的光到達區域，且使來自該光源元件之光線擴散並加以放射；光量檢測手段，係具備將來自該擴散手段之擴散散亂光加以受光，並檢測出受光各處之該擴散散亂光的光量之複數光檢測元件；及畫像處理單元，係處理前述光量檢測手段的輸出；於前述畫像處理單元設置：轉換處理部，係將前述光量檢測手段上的各位置，與照射從前述光源元件射出之光線的光照射區域之各位置建立對應，並將藉由光量檢測手段所檢測出之各位置的光量，轉換成表示該光照射區域的各位置之光量變動的訊號；及輸出表示藉由前述轉換處理部所得之光照射區域的各位置之光量變動的訊號的手段。

(2)於前述(1)中，前述畫像處理單元係設置：顯示處理手段，係將表示藉由前述轉換處理部所得之光量變動的訊號，與光照射區域的位置建立對應並加以顯示於顯示單元。

(3)於前述(1)(2)中，於前述畫像處理單元設置：光量變動監視手段，係監視表示藉由前述轉換處理部所得之光照射區域的各位置之光量變動的訊號；及供電控制手段，係用以控制從電源裝置供給給各光源元件用以使各光源元件的放電燈點燈之電力；前述光量變動監視手段，係在藉由表示前述光照射區域之各位置的光量變動之訊號，檢測出光源元件中特定光源元件的放電燈之光量降低時，藉由前述供電控制手段來控制供給用以使各光源元件的放電燈點燈之電力的前述電源裝置，使供給給前述光量降低之放電燈的電力增大，來使該放電燈的光量增加。

(4)於前述(1)(2)(3)中，前述畫像處理單元係具有：記憶體，係儲存用以將光量檢測手段上的各位置之光量，轉換成表示該光照射區域之各位置的光量之訊號的轉換比率資料；前述轉換處理部，係從前述記憶體讀入轉換比率資料，根據前述光量檢測手段上的各處之該擴散散亂光之光量，與儲存於前述記憶體之轉換比率資料，計算出表示光照射區域之各位置的光量變動之訊號。

(5)於前述(1)(2)(3)中，前述畫像處理單元係具有：記憶體，係作為基準光量資料，儲存使該光照射裝置之光源元件列的放電燈初次點燈時所檢測出之光量檢測手段上的各位置之光量；前述轉換處理部，係根據前述光量檢測手段上的各位置之該擴散散亂光的光量，與儲存於前述記憶體之基準光量資料，計算出表示光照射區域之各位置的光量變動之訊號。

依據本發明的光照射裝置，可獲得以下效果。

(1)藉由構成為具備檢測各放電燈所致之光到達區域之複數測定處個別的擴散光之光量的光檢測元件陣列，藉由該光檢測元件陣列，取得光射出部所致之光到達區域之光源元件的排列方向之照度分布及積算光量分布、以及關於各放電燈的照度之資料。然後，依據取得之資料，檢測出構成光源元件列之任一放電燈產生照度降低等異常時，可正確特定產生問題的放電燈，並且可判別照度降低或光軸偏離等之異常狀態，故可確實確認光照射裝置的正常動作狀態。

(2)設置使來自光源元件之光線擴散並加以放射的擴散手段，並利用光量檢測手段檢測出該擴散手段上的各處之擴散散亂光之光量，將光量檢測手段上的各位置之光量，轉換成表示該光照射區域之各位置之照度變動的訊號並加以輸出，故可不需如先前技術般，一邊1次使1個光源消燈一邊觀察照度的變動，不需使光感測器進行掃描，即可同時監視從複數光源元件放射之光線的照度分布之變動。

為此，可一邊進行對於被處理物的光照射處理，一邊進行各放電燈之點燈狀態的監視，在檢測出任一放電燈的異常時，可使生產線停止，迅速採取交換放電燈等之措施，可進行有效率的設備動作。

又，藉由將表示光照射區域之各位置的照度變動之訊號，與光照射區域的位置建立對應並顯示於顯示單元，可監視哪個光源元件的光量降低等。

(3)設置監視表示光照射區域的各位置之照度變動的訊號之光量變動監視手段，藉由表示光照射區域的各位置之照度變動的訊號，檢測出光源元件中特定光源元件的放電燈之照度降低時，使供給給該放電燈的電力增大，彌補照度的降低，藉此，防止光源裝置的照度降低等之性能降低，可防止不良品的大量產生。

(4)設置用以將光量檢側手段上的各位置之光量，轉換成該光照射區域之各位置的照度之訊號的轉換比率資料，根據光量檢測手段上各處之該擴散散亂光的光量與儲存於前述記憶體的轉換比率資料，計算出表示光照射區域之各位置的照度變動之訊號，藉此，可比較簡單地取得表示光照射區域之各位置的照度變動之訊號。

(5)作為基準光量資料，儲存在使光照射裝置之光源元件列的放電燈初次點燈時所檢測出之光量檢測手段上的各位置之光量，根據光量檢測手段上各處之擴散散亂光的光量與儲存於前述記憶體的基準光量資料，計算出表示光照射裝置之各位置的照度變動之訊號，藉此，相較於使光源元件列的放電燈初次點燈時的照度分布，可掌握照度分布變動了哪種程度。又，可易於檢測出光源元件之照度的降低及光源元件之光軸的偏離等，可準確判斷燈或燈單元交換之必要性的有無及時機。

以下，針對本發明的實施形態，進行詳細說明。

圖1係揭示本發明實施例之光照射裝置的整體之概略構造的圖，圖2係以A-A線切斷圖1之光照射裝置的側面剖面圖。又，圖3係從聚光構件40的背面側透視光源側，觀看圖2所示之光照射部的圖。

本發明的光照射裝置係例如為了製造圖案化相位差薄膜所使用者，如圖1所示，由具備聚光構件40的光射出部10、具備將來自光射出部10之光線整形成條紋狀之遮罩45的光照射部1、畫像處理單元7、對光照射部1的燈供給電力的電源部9所構成。於遮罩45的下側，如圖2所示，設置有搬送手段50，藉由搬送手段50搬送被照射物W，對被照射物W照射從光照射部1射出之光線。

再者，於圖1、2，用以測定照度分布的擴散板55被插入於遮罩45的光射入側，關於此於後說明。

前述光射出部10係由複數個例如3個以上的光源元件21所成的光源元件列20，與將來自此光源元件列20之光線聚光成延伸於光源元件21並排之一方向的線狀的聚光構件40，配置於例如由鋁所成的燈室11內所構成。

於聚光構件40的下方，形成有沿著聚光構件40的長邊方向而延伸於一方向的光射出用開口12A，又，於形成該光射出用開口12A之下壁的聚光構件40之背面側的位置，形成有使在從後述之光射出部10射出之光線被照射的光到達區域反射之擴散散亂光射入至燈室11內的擴散光射入用開口12B。然後，例如由石英玻璃所構成的窗板構件13以覆蓋光射出用開口12A之方式設置。

於光射出部10，光源元件21以並排於一方向(於圖2中垂直於紙面之方向。以下，也將此方向稱為「X方向」。)之方式配置，藉由該等來構成光源元件列20。光源元件列20之各光源元件21係具有短弧型放電燈30、以包圍此放電燈30之方式配置，反射來自該放電燈30之光線的反射器22。

作為放電燈30，係可使用例如具有圖4所示之構造，例如以高效率放射例如波長270～450nm之紫外光的超高壓水銀燈。此放電燈30係具備具有形成放電空間S之例如球形狀的發光部32及連續於此發光部32兩端的桿狀之封止部33的發光管31，於發光管31內，以沿著其管軸而相互對向之方式對向配置一對的電極35，並且封入水銀、稀有氣體及鹵素。然後，各電極35係經由於封止部33中被氣密地埋設的金屬箔36，連接於外部導線37。於此種放電燈30中，一對的電極35間的電極間距離例如為0.5～2.0mm，水銀的封入量例如為0.08～0.30mg/mm³ 。

反射器22係藉由具有以其光軸C為中心的旋轉拋物面狀之光反射面23的拋物面鏡所構成，該反射器22係以其光軸C位於放電燈30之發光管31的管軸上，且其焦點F位於放電燈30之電極35間的亮點之方式配置，在此狀態下，藉由固定構件，固定於放電燈30。

聚光構件40係藉由具有垂直於X方向之剖面為拋物線狀的光反射面41，沿著X方向延伸的柱面拋物面鏡所構成，在垂直於光源元件列20之各反射器22的光軸C之光射出面的前方，以其焦點位於被照射物W的表面上之方式配置。

此聚光構件40係例如施加僅使目標之波長的光線反射，使不需要之波長的光線透射之波長選擇塗層的冷光鏡亦可。

遮罩45係X方向之長條矩形的板狀者，於聚光構件40的下方，沿著對於該當聚光構件40所致之反射光的光軸L垂直之平面進行配置。此遮罩45係以分別往垂直於X方向的方向(於圖2中為左右方向。以下，將此方向稱為「Y方向」。)延伸之線狀的多數遮光部及多數透光部於X方向交互並排之方式配置。

被照射物W係例如如圖2所示，藉由搬送手段50被搬送至Y方向，遮罩45係對於被照射物W離間而設置。遮罩45與被照射物W之間的最小間隔係例如為50～1000μm。

又，遮罩45與被照射物W之間的間隔係隨著該被照射物W被搬送至Y方向而變動，故射入遮罩45之來自聚光構件40的光線的有效照射寬度係考慮遮罩45與被照射物W之間的間隔之允許變動值及滾筒51的半徑，在可能範圍內設定較小為佳。此係以下理由所致。在搬送被照射物W，通過遮罩45的正下區域時，被照射物W與遮罩45之間的間隔係首先隨著被照射物W往Y方向移動而變小，到達遮罩45之中央位置的正下之後，隨著被照射物W往Y方向移動而變大，但是，最小有效照射寬度越大，間隔的變動幅度也越大，故無法形成忠於遮罩45的圖案且高解析度的圖案。

具體來說，在將遮罩45與被照射物W之間的間隔之允許變動值設為a，將滾筒51的半徑設為r時，有效照射寬度d可藉由d=√{r² -(r-a)² }×2來求出。於此計算式中，理論上，必須考慮被照射物W的厚度，但是，被照射物W的厚度係相較於滾筒51的半徑，非常地小，故可以無視。舉出具體範例的話，在遮罩45與被照射物W之間的間隔之允許變動值a為50μm，滾筒51的半徑r為300mm時，有效照射寬度d為約11mm以下為佳。所以，將來自前述之光射出部10之短弧型的各放電燈30的放射光，藉由各反射器22及聚光構件40聚光成往X方向延伸之線狀，有助於使光線聚光於有效照射寬度d的範圍內，進而，促使形成忠於遮罩45的圖案且高解析度的圖案。

此實施形態的光照射裝置之搬送手段50係具有接觸被照射物W而搬送該被照射物W的滾筒51。具體來說，滾筒51係以接觸被照射物W之處位於遮罩45的正下位置之方式，該當滾筒51的旋轉軸(省略圖示)往X方向延伸之姿勢配置，藉由該滾筒51旋轉，被照射物W被搬送至Y方向。

在被照射物為薄膜狀者時，因為搬送手段50具有接觸被照射物W而搬送該被照射物W的滾筒51，故藉由減少滾筒51的偏心，可將遮罩45與接觸滾筒51之薄膜狀的被照射物W之間的間隔維持為一定。

再者，藉由於滾筒51設置水冷機構，即使對被照射物W照射高照度的紫外光之狀況，也可藉由接觸被照射物W的滾筒51來冷卻被照射物W，故可防止被照射物W的收縮等之變形。

在此實施形態的光照射裝置中，擴散板55可自由進退地設置於使從光射出部10射出之光線擴散反射的光路徑上，具體來說，設置於聚光構件40與遮罩45之間的光路徑上。擴散板55在對被照射物W進行光照射處理時，從來自光射出部10之光線的光路徑上退避，並且在進行後述之各放電燈30的點燈狀態之監視動作(各放電燈的照度測定、照度分布測定)時，藉由未圖示之驅動機構，於來自光射出部10之光線的光路徑上，以沿著對於聚光構件40所致之反射光的光軸L垂直的平面配置之方式移動(參照圖1、圖2的擴散板55)。

此種擴散板55係使用例如波長270～450nm之紫外光的擴散反射率為90%以上者為佳，例如可使用燒結氟樹脂粒子者或包含硫酸鋇等之透射率較低之遮光物質的光擴散層形成於基材上所構成者等。

又，塗佈或含有混合以紫外線激發且主要發出可視光之螢光體的擴散板因為對於入射光也具有良好擴散性且可有效率地發光，所以也適合。

在本發明的第2實施例中，監視光照射區域之照度分布時，於從光射出部10射出之光線的光到達區域，插入擴散板55。

本發明係設置取得從光射出部10射出之光線的光到達區域之光強度分布像，依據藉由進行適切的畫像處理所得之X方向之照度分布，監視各放電燈30之點燈狀態的監視手段。

此實施形態之光照射裝置的監視手段，係藉由配置於燈室11內的光感測器60、形成於燈室11的擴散光射入用開口12B、成像光學元件、藉由利用對藉由光感測器60所得之畫像資料進行畫像處理，取得照度分布的畫像處理裝置所構成。

如圖3所示，於聚光構件40的背面側，設置有將來自該擴散板55的擴散散亂光加以受光，內藏具備檢測出受光之各處之該擴散散亂光的光量之複數光檢測元件的身為光量檢測手段之光檢測元件陣列的光感測器60，又，於形成於燈室11的擴散光射入用開口12B，設置有針孔板等的成像光學元件65，插入擴散板55的話，從光射出部10射出之光線係以擴散板55反射，其擴散散亂光係藉由前述成像光學元件65成像於光感測器60上。

以光感測器60檢測出之訊號係被送至圖1所示之畫像處理單元7。

畫像處理單元7係將利用前述光感測器60檢測出之訊號轉換為配置被照射物W之光照射裝置的照度分布訊號所對應之訊號，例如於顯示裝置顯示照度分布訊號，在特定燈的照度降低時輸出警報訊號。又，構成光源元件列20之特定光源元件21因劣化等而照度降低時，例如控制光源元件21的電源部9，增加對該光源元件21的供給電力，彌補照度降低。又，例如因燈的光軸偏離等的原因而照度分布變動時，輸出警報等。

光檢測元件陣列61係例如以圖5之CCD線感測器(1維線感測器)所構成，檢測出並排於擴散板55上的光擴散面55之X方向的複數測定處(P1、P2、…、Pn-1、Pn)個別的擴散光(R1、R2、…、Rn-1、Rn)之光量，對應該測定處(P1、P2、…、Pn-1、Pn)個別的複數光檢測元件(受光元件)排列於X方向所成者。具體來說，例如，使用針對1個放電燈，對應光照射區域之3處以上的測定處之光檢測元件排列於X方向所成者(針對1個放電燈所致之光照射區域，具有3像素以上的解析度者)為佳，實際上，例如，以數十個光源元件21構成光源元件列20時，光檢測元件陣列61係使用具有500～2000像素或其以上的解析度者。

在1維的光檢測元件陣列中，未求出積算光量，但是，只要光檢測元件的受光面相對於搬送方像為較長的長方形形狀的話，計測值則為積算光量。

光檢測元件陣列受光部的尺寸之一例，係各像素的尺寸為高數mm，寬數十μm時，高度為數mm，寬度為數十mm。為此，在圖5中，為了易於理解，僅記載P1～Pn與代表點，但是，實際上，擴散光於各點中即使於掃描方像具有有限的寬度，也可充分正確地測定掃描時的積算光量。

光感測器60所致之擴散光的可檢測範圍(照度的可測定範圍)之大小，係可藉由成像光學元件與光感測器60的離開距離及光檢測元件陣列60之X方向的長度來進行調整。

光感測器60整體的視野角(光感測器60之受光面601的法線，與來自X方向之最外面的測定處P1之擴散光R1的光路徑所成角度)θ係例如60°以下為佳，更理想為45°以下。藉此，可確實檢測出擴散板55所致之擴散光。

又，各光檢測元件之感度係因應擴散光(R1、R2、…、Rn-1、Rn)相對於光檢測元件的射入方向來調整。

成像光學元件65係例如使用藉由將較薄之金屬板加以蝕刻，開孔加工之針孔板。針孔板的開口徑係例如Φ 50μm～Φ 1000μm，厚度係例如100μm～1000μm。又，於玻璃蒸鍍鉻膜，利用蝕刻於鉻膜形成針孔者亦可。

於前述光照射裝置中，從光射出部10射出之光線係經由遮罩45，照射至被照射物W。亦即，在光射出部10中，從構成光源元件列20的放電燈30放射之光線，係以反射器22的光反射面23反射，成為沿著該反射器22的光軸C之平行光，從光射出部朝向聚光構件40射出。此平行光係以聚光構件40的光反射面41往下方反射，從光射出用開口12A，一邊被聚光成延伸於X方向之線狀，一邊射入至遮罩45(此時，擴散板55並未插入)。此時，射入至遮罩45之光線係於X方向中為平行光。

然後，射入至遮罩45之光線利用遮光部及透光部被整形成條紋狀，並照射至被照射物W，藉此，於被照射物W之滾筒51接觸之處的表面，形成對應遮罩45的遮光部及透光部的圖案之條紋狀的光照射區域，並利用被照射物W藉由搬送手段50被搬送往Y方向，對於該被照射物W，進行所需要的光照射處理。

另一方面，例如在開始檢測時及1天的作業結束時等，監視光射出部10之各放電燈30的照度及光照射區域之照度分布之狀況中，擴散板55藉由未圖示之驅動機構，插入配置於聚光構件40與遮罩45之間的光路徑上，從光射出部10射出之光線照射至擴散板55。

此時，照射至擴散板55之光線係平行於X方向之光線，於光擴散面55A上，形成帶狀的光照射區域LA。照射至擴散板55之光線係如圖5所示，以光擴散面55A擴散反射，來自各測定處(P1、P2、…、Pn-1、Pn)的擴散光經由成像光學元件65，於光感測器60的受光面601上對應各測定處的受像位置(D1、D2、…、Dn-1、Dn)，作為光照射區域LA之1維的光強度分布像而成像。然後，藉由光檢測元件陣列61的各光檢測元件，檢測出對應之各測定處之擴散光的光量(照度)，對於藉此所得之畫像資料，藉由畫像處理手段，進行適切的畫像處理，取得光照射區域LA之X方向的照度分布。

構成光源元件列20之放電燈30全部為點燈初始狀態時，如圖6的實線A所示，可獲得照度的峰值與底值之差較小的照度分布。亦即，重疊各光源元件21的光線所致之光照射區域，各光源元件21的光線所致之光照射區域之照度C的峰值位置相互不同，故光射出部10整體的照度分布為均一值。

前述，進行前述之各放電燈30的點燈狀態之監視動作，獲得圖6的虛線所示之照度分布時，根據從左邊第2個放電燈已劣化，可判斷該放電燈所致之光照射區域的照度降低。

又例如，進行前述各放電燈30的點燈狀態之監視動作，獲得圖7的虛線所示之照度分布時，檢測出某些異常，藉此，採取交換放電燈30等的措施。

如上所述，依據本發明，藉由構成為具備檢測出各放電燈30所致之在光擴散面55A的光照射區域之複數測定處的擴散光之光量，對應該測定處之複數光檢測元件排列於X方向之光檢測元件陣列61，對於以光感測器60取得之畫像資料，進行適切的畫像處理，藉此，針對光照射區域之X方向的照度分布或積算光量分布已及各放電燈30的照度，取得詳細的資料。然後，依據取得之資料，檢測出任一放電燈30產生照度降低等異常時，可正確特定產生問題的放電燈，並且可判別照度降低或光軸偏離等之異常狀態，故可確實確認光照射裝置的正常動作狀態。

又，各光檢測元件係在1個光檢測元件陣列的封裝內，溫度等的條件幾近相同，故較難受到各光檢測元件之間的經時感度差的影響。進而，因不需要個別準備各光檢測元件的配線纜線及放大電路，故儘管可進行詳細的分布測定，也可將成本抑制為較低。

又，構成為於放電燈30之點燈狀態的監視動作中，將擴散板55插入配置於從光射出部10射出之光線的光路徑上，檢測出在光擴散面55A之擴散光的光量之構造，因為擴散板55具有將射入之光線控制為一定大小的擴散反射率者，可藉由光感測器60確實檢測出擴散光，在檢測結果上可獲得高信賴性。

進而，因為光感測器60固定於燈室11，故光感測器60與光源元件列20的位置關係被固定，不需要繁雜的光學調整。

又，依據此實施形態的光照射裝置，光源元件21為點光源之短弧型放電燈30，將由該放電燈30與具有旋轉拋物面狀之光反射面23的反射器22所構成之複數光源元件21以沿著一方向(X方向)並排之方式配置所成的光源元件列20，構成光射出部10，故從各光源元件21之各放電燈30放射之光線，藉由該光源元件21之各反射器22，於光源元件21並排之一方向成為平行之光線，藉此，來自聚光構件40之光源於遮罩45的透光部，對於其面方向正交或略正交而射入並透射。所以，防止或抑制位於遮罩45的遮光部正下之被照射物W的區域被照射光線，結果，可形成忠於遮罩45的圖案且高解析度的圖案。

以上，已針對本發明的實施形態進行說明，但是，本發明不限定於前述之實施形態者，可施加各種變更。在圖3中，已揭示使用1個光感測器60之狀況，但是，使用複數光感測器60，進行比使用1個光感測器60時還要寬廣之區域的照度分布亦可。

圖8係複數光檢測元件陣列並排於X方向之方式配置之構造的範例，只要是此種構造的話，針對X方向的寬廣區域，即可高信賴性地獲得各放電燈的照度及光照射區域的照度分布。

在圖8的範例中，於前述實施形態的光照射裝置中，於燈室11內，各個例如由CCD線感測器所成的第1光感測器60A與第2光感測器60B並排於X方向而配置。其他構造係與圖3所示之光照射裝置相同，於相同者附加相同符號。

再者，在此構造中，第1光感測器60A與第2光感測器60B係可檢測範圍不重複而進行並排配置，如圖8所示，以可檢測範圍的一部分重複之方式並排配置中任一皆可，但是，根據迴避第1光感測器60A與第2光感測器60B的感度之個體差所致之照度分布的不均產生，在檢測結果上獲得高信賴性，構成為第1光感測器60A與第2光感測器60B的可檢測範圍的一部分重複之方式並排配置為佳。

又，光檢測元件陣列係不限定於複數光檢測元件並排排列於X方向之1維線感測器，使用複數光檢測元件排列成2維之例如CCD區域感測器(2維區域感測器)亦可。

於作為光檢測元件陣列而使用2維區域感測器的構造者中，如圖9所示，來自擴散板55的光擴散面55A上之各測定處(P11，…，Pn1，…P1m，…，Pnm)的擴散光，藉由成像光學元件65，於光感測器60的受光面601上之對應各測定處(P11，…，Pn1，…P1m，…，Pnm)的各受像位置(D11，…，Dn1，…D1m，…，Dnm)，可將光照射區域LA整體之光強度分布加以總括攝像，故例如即使放電燈於光源元件並排之X方向以外的方向，產生光學軸偏離之狀況，也可特定產生異常的放電燈。

又，例如對於液晶面板用之平板狀的玻璃基板等的被照射物，形成線狀之圖案的構造之狀況中，不需要將來自光源元件列之光線藉由聚光構件而聚光成線狀來進行照射，構成為將來自光源元件列之光線藉由適切的反射構件反射而作為相互平行於X方向與Y方向之光線來進行照射(形成帶狀的光照射區域)的構造亦可，但是，於此種構造中，藉由作為光檢測元件陣列而使用2維區域感測器，可確實獲得前述效果。

作為光檢測元件陣列61，使用2維區域感測器的話，如圖9所示，也可檢測出Y方向的光量分布(Dk1～Dkm(k=1～n)之光強度分布)，藉由針對Y方向來積算光量分布，可求出被照射物之搬送方向的積算光量。

又進而，監視手段係不需要為配置於構成光射出部之燈室內的構造，如圖10所示，構成為固定於光照射裝置的框體來設置於構成光射出部10之燈室11的外部之構造亦可。

在圖10的範例中，例如藉由具備2維區域感測器之光檢測元件陣列61、將擴散板55的光擴散面之擴散光成像於光檢測元件陣列61的成像透鏡66(成像光學元件)所構成，並依據藉由光檢測元件陣列61所取得之畫像資料，取得光射出部10所致之光照射區域之X方向及Y方向的照度分布。

又進而，於本發明的光照射裝置中，構成為設置有在動作時位於從光射出部射出之光線的光路徑上，將來自該光射出部之光線加以遮光的光閘構件的構造之狀況中，可設為於該光閘構件之光照射面上，設置擴散板的構造。

在以上內容，已針對藉由檢測出目標之波長的紫外光之光到達區域(例如擴散板上的光照射區域)之擴散光，取得各放電燈的照度及光照射區域之照度分布的構造進行說明，但是，構成為藉由檢測出於被照射物的處理中不需要之可視光或紅外光的擴散光，取得各放電燈的照度及光照射區域之照度分布的構造亦可。

於圖11，揭示檢測出透射聚光構件40A之可視光或紅外光的擴散散亂光時的構造例。於聚光構件40A，施加反射被照射物的處理所需之波長的紫外光(270～340nm)，並使其以外波長之光線(例如近紫外光及可視光)透射的波長選擇塗層。於聚光構件40A的背面側，在透射該聚光構件40A之來自光射出部10的透射光之光路徑上，將使該透射光擴散反射的擴散板56，以光擴散面朝向斜上方之方向，對於透射光的光軸傾斜之狀態設置。然後，光擴散面上之複數測定處的各擴散光之光量，係經由成像光學元件65而利用光感測器60檢測出。再者，針對與圖1乃至圖3的光照射裝置相同之構造構件，附加相同符號。

在此實施形態的光照射裝置中所使用之擴散板56係例如波長350nm～700nm之可視光的擴散反射率為90%以上者。

然後，在任一放電燈產生異常時，不僅目標之波長的紫外光，例如可視光也產生照度降低，根據照度降低的程度係紫外光及可視光任一皆表示相同傾向，即使前述構造的光照射裝置，也可獲得與上述之實施形態的光照射裝置相同的效果。又，因為可一邊進行光源元件列20之各放電燈30的點燈狀態之監視動作，一邊進行對於被照射物W的光照射處理，在使裝置動作之間也可檢測出照度分布的變動。在檢測出任一放電燈的異常時，可迅速採取使生產線停止，交換放電燈等的措施。

又，在此構造之狀況中，也可將光檢測元件陣列的封裝配置於易於冷卻的場所，也沒有各光檢測元件間的溫度係數之差所致之感度差的影響，也易於進行維護。進而，因不需要個別準備各受光元件(光檢測元件)的配線纜線及放大電路，故儘管可進行詳細的分布測定，也可將成本抑制為較低。

又，即使於此種構造的光照射裝置中，並不需要將來自光射出部10之光線藉由聚光構件40A聚光成線狀而加以照射的構造，構成為使用適切的反射構件來代替聚光構件40A，將來自光射出部10的光線藉由該反射構件反射而作為平行於X方向及Y方向之平行光來進行照射(形成帶狀的光照射區域)的構造亦可。

又進而，於本發明的光照射裝置中，不需要具備擴散板的構造，例如圖12所示，構成為從被照射物W的表面或遮罩45的表面擴散反射之擴散光(散亂光)係經由針孔板等的成像光學元件65，藉由光感測器60檢測的構造亦可。

依據此種構造，可一邊進行光源元件列20之各放電燈30的點燈狀態之監視動作，一邊進行對於被照射物W的光照射處理，故在檢測出任一放電燈的異常時，可迅速採取使生產線停止，交換放電燈等的措施。

又進而，作為本發明的光照射裝置中所使用之成像光學元件，並不限定於針孔板，使用可於光檢測元件陣列上，投影光射出部所致之光到達區域之光強度分布，例如攝像機透鏡等的透鏡亦可。

又進而，光射出部係構成為分別延伸於X方向之2個以上的光源元件列以連結一個光源元件列的光源元件之放電燈的電極中心點，與最接近該光源元件之其他光源元件列的光源元件之放電燈的電極中心點之直線，與延伸於X方向之直線斜交之方式配置的構造亦可。

接著，針對適用於前述構造的光照射裝置，監視光照射區域之照度分布的變動之畫像處理單元的實施例進行說明。

圖13係揭示本發明第2實施例之光照射裝置的畫像處理單元的功能區塊圖，圖14係揭示前述畫像處理單元之處理順序的流程圖。

於圖13中，如前述般，從放電燈30(在同圖中將各燈記載為L1～L5)放出之光線係以橢圓鏡的反射器22反射，作為平行之光線放出。

此平行之光線係以聚光構件40反射，照射至擴散板55上(照射光線之區域係圖中影線部分)，以擴散板55擴散反射。

以擴散板55擴散反射之光線(在圖13中依每個燈記載為SL1…SL5)係藉由內藏於光感測器60之透鏡單元或針孔板等的成像光學元件65，對應擴散板55上之照度分布的光量之光線成像於光檢測元件陣列61上。再者，作為光檢測元件陣列61，如前述般可使用2維區域感測器(CCD)或線感測器，但是，在以下的實施例中，針對使用2維區域感測器之狀況進行說明。

對應以前述光感測器60檢測出之光量的訊號，係被送至畫像處理單元7。畫像處理單元7係如圖13所示，由處理部71、記憶部72、顯示部73及警報部74等構成。

於前述記憶部72，儲存有用以將對應以光感測器60檢測出之光量的訊號與從光源元件21射出之光線被照射的光照射區域之各位置建立對應的位置建立對應資料72a、用以將光量檢測手段上的各位置之光量轉換為表示該光照射區域的各位置之照度變動的訊號的轉換比率資料72b、表示照度變動之限度值的照度變動臨限值資料72c、對應可保障燈之使用的積算點燈時間之燈保障壽命時間資料72d。

處理部71係具備：針對從光感測器60送來之光量訊號，進行Y方向(線方向)的光量分布(圖9之Dk1～Dkm(k=1～n)的光強度)之積算處理等的前處理的前處理部71a，和依據記憶於記憶部72之位置建立對應資料72a與轉換比率資料72b，將前述光感測器60之光檢測元件陣列61上的各位置，與從前述光源元件射出之光線被照射的光照射區域之各位置建立對應，並將光量檢測手段上的各位置之光量，轉換為表示該光照射區域的各位置之照度變動的訊號的轉換處理部71b。又，具有進行比較藉由該轉換處理部71b轉換之光照射區域的各位置之照度變動，與記憶於記憶部72之照度變動臨限值資料72c等，監視照度是否變動，並從警報部74輸出警報訊號的照度變動監視部71c，進而具備：進行於藉由前述轉換處理部71b轉換之光照射區域的各位置之照度顯示於顯示部73的處理的顯示處理部71d，與依據從電源部9送來之燈點燈訊號，監視各燈的點燈時間是否到達儲存於記憶部72之燈保障壽命時間資料72d的時間的點燈時間監視部71e。

在此，針對前述轉換處理部71b之轉換處理進行說明。

於前述轉換處理中，進行(1)將光量檢測手段上的各位置，與從前述光源元件射出之光線被照射的光照射區域之各位置建立對應的處理，(2)將光檢測元件陣列61上的各位置之光量，轉換為表示該光照射區域的各位置之照度變動的訊號的處理。以下，針對前述(1)(2)處理，更詳係進行說明。

(1)針對光檢測元件陣列上的各位置與照射區域的各位置之建立對應的處理。

於記憶部72，儲存有位置建立對應資料72a，光檢測元件陣列61上的各位置，與從前述光源元件射出之光線照射之光照射區域的各位置，藉由參照前述位置建立對應資料72a而建立對應。

此因，如果不知道光檢測元件陣列61上的各位置是對應光照射區域的哪個位置的話，則無法正確測定光照射區域之照度分布。

例如，光檢測元件陣列61的朝向稍微偏離時，不更新各檢測元件(CCD)上的像素位置是對應實際之照射區域的何處(對應哪個燈的照射位置)的話，會輸出錯誤之資訊。

各檢測元件(CCD)的像素位置與照射區域位置為線形(1次函數)的關係，即使知道尺度(斜率)，如圖15所示，不決定相當於Y軸(照射區域位置)的截距之參數的話，無法明確求出實際的位置。亦即，不知道光檢測元件陣列61的哪個位置是哪個燈照射的區域的話，燈的照度降低，進行照度調整時，也無法訂定進行哪個燈的照度回授(電力調整)即可。

進而，如前述圖8所示，在並排複數光感測器，照射寬廣的區域時，重疊部分具體來說對應哪個位置不明確的話，合計利用複數光感測器所檢測出之光量資料，也無法取得整體的照度分布。

根據以上的理由，設置將光感測器60的光檢測元件陣列61上之各位置，與從前述光源元件射出之光線被照射的光照射區域之各位置建立對應的位置建立對應資料72a為佳。

再者，也可考慮預先在裝置的出貨時，並測定照度分布，將光檢測元件陣列61上的位置與放電燈30的關係建立對應，不一定要光檢測元件陣列61上的位置與照射區域的位置之對應資訊亦可。

(2)針對將光量檢測手段上的各位置之光量，轉換為表示該光照射區域的各位置之照度變動的訊號的處理。

如前述般，射入至光檢測元件陣列61之光線，係根據光線的射入角度及擴散板55的散亂特性等之要因，不會成為正確反映光照射區域的照度分布者，例如，相較於來自光檢測元件陣列正面的擴散散亂光，從傾斜方向射入之擴散散亂光係即使是相同強度的散亂光，也會計測到較低的光量。

亦即，擴散板55之散亂光的強度因散亂角度不同之配像角度依存性與對光檢測元件陣列61的射入角度之不同，即使是相同光量，也包含測定值變化之餘弦定律所致之效果等。

圖16係揭示前述轉換比率資料72b的修正係數之一例的圖，對於光檢測元件陣列61的射入角度θ，大約為接近cosθ² 的係數，表示前述餘弦定律的效果較大時之修正係數。

對於決定此修正係數來說，例如預先以該光照射裝置之照射條件，於遮罩、工件面上使用受光器等來測定正確的照度分布，求出與取得之光檢測元件陣列61的輸出訊號之比率，作成修正係數的表格之方法。

測定係例如離散地進行，各測定點間之值係進行內插處理來求出。或者，使用配置具有充分長度之棒狀燈的光源，設定均一的光源條件，求出修正係數之方法亦可。

圖17係揭示藉由前述光檢測元件陣列61所檢測出之光量分布，與藉由前述轉換比率資料轉換之後的照度分布(相當於光照射區域之照度分布)的圖，同圖的橫軸係表示燈排列長邊方向的位置(位於各燈正面的光照射區域上之位置)，L1～L11係相當於各燈L1～L11的照度分布之峰值位置。又，縱軸係照度(相對值)，藉由前述轉換處理，利用以同圖的點虛線所示之光檢測元件陣列61所檢測出之光量分布A，係如同圖的實線所示之照度分布B般修正。

圖18係說明本實施例之前述轉換處理的圖，圖18(a)係揭示藉由光檢測元件陣列61所檢測出之光量資料(A)(光量分布資料)。在此例中，以同圖的圓包圍之區域中，揭示因燈的照度降低等之理由，照度降低之狀況。又，圖18(b)係揭示前述圖16所示之轉換比率資料(B)。

前述轉換處理係例如，前述光量資料(A)除以轉換比率資料(B)，藉由運算(A)/(B)來進行。藉此，如圖18(c)所示，可取得對應光照射區域之照度分布的訊號。

藉由進行此種轉換處理，可使燈排列長邊方向的位置(前述X方向的位置)之照度的大小一致，馬上可掌握照度降低的部分。

圖14係揭示畫像處理單元7之處理的流程圖，一邊參照圖13一邊藉由圖14的流程圖，說明畫像處理單元之處理。

處理部71係擷取藉由光感測器60檢測出之CCD畫像(步驟S1)，利用前處理部71a如前述般進行線方向(Y方向)的光量分布之積算處理(步驟S2)。接下來，從記憶部72讀入轉換比率資料72b、位置建立對應資料72a，於轉換處理部71b中如前述般進行轉換處理(步驟S3，S4)。

接下來，以顯示處理部71d處理利用前述轉換處理部71b轉換處理之照度分布資料，作為畫像資料，顯示於顯示部73(步驟S5)。藉此，如前述圖18(c)所示，顯示照度分布的變動。

照度變動監視部71c係比較利用前述轉換處理部71b轉換處理之照度分布資料，與記憶於記憶部72之照度變動臨限值資料72c，判定是否有特定燈的照度變動(步驟S6，S7)。

圖6係揭示一部分燈的照度降低時之照度變動的圖，同圖的橫軸係表示燈排列長邊方向的位置(位於各燈的正面之光照射區域上的位置)，L1、L2、L3係相當於各燈L1～L4的照度分布之峰值位置。又，縱軸係照度(相對值)，A係表示被檢測出之光量分布資料，B係表示照度臨限值，C係表示設置於光源元件列20之各光源元件21的各放電燈L1～L4。

照度變動監視部71c係如圖6所示，比較被轉換處理之照度分布A與照度臨限值B，如同圖的虛線所示，有照度降低到低於照度臨限值B的區域時，判斷成為照度降低之原因的燈是哪個燈，從警報部74輸出警報訊號(步驟S11)。在此例中，因為可知燈L2的照度降低，作為警報訊號，輸出燈L2的照度降低之狀況。

作為警報訊號，輸出前述照度降低訊號時，光照射裝置的異常結束，或被消燈。

點燈時間監視部71e係監視從供電給燈L1～L5的電源部9送來之燈L1～L5的積算點燈時間(步驟S8)。然後，與記憶於燈保障壽命時間資料72d的燈保障壽命時間進行比較，判定積算點燈時間是否到達保障壽命(步驟S9)，判定積算點燈時間到達保障壽命時，則從警報部74輸出燈交換的警報訊號(步驟S10)。藉此，光照射裝置的動作結束且消燈。

又，積算點燈時間未到達保障壽命的話，在所定區間時間後回到步驟S1，重複前述處理。

圖19係揭示本發明第3實施例之光照射裝置的畫像處理單元的功能區塊圖，圖20係揭示前述畫像處理單元之處理順序的流程圖。

於圖19中，光照射部1的構造與圖13所示者相同，從放電燈30(在同圖中將各燈記載為L1～L5)放出之光線，係以橢圓鏡的反射器22反射，作為平行光而被放出之光線係以聚光構件40反射，被照射至擴散板55上。以擴散板55擴散反射之光線係藉由內藏於光感測器60之透鏡單元或針孔板等的成像光學元件65，對應擴散板55上之照度分布的光線之強度成像於光檢測元件陣列61上。

對應以前述光感測器60檢測出之光強度的訊號(光量)，係被送至畫像處理單元7。畫像處理單元7係與前述圖13所示者相同，由處理部71、記憶部72、顯示部73及警報部74等構成。

於前述記憶部72，儲存有用以將前述光量與光照射區域之各位置建立對應的位置建立對應資料72a、於光照射部1的各放電燈30之照度未降低之狀態中，藉由光檢測元件陣列61檢測出之光檢測元件陣列61上的各位置之身為光量資料的基準光量資料72e、表示照度變動之限度值的照度變動臨限值資料72c、對應可保障燈的使用之積算點燈時間的燈保障壽命時間資料72d。

前述基準光量資料72e係例如於光照射部1安裝新的放電燈30，將使該放電燈30首次點燈時所檢測出之光檢測元件陣列61上的各位置之光量資料，記錄於前述記憶部72者，將此資料作為基準光量資料來使用。

處理部71係基本上與圖13所示者相同構造，具備：針對從光感測器60送來之光量訊號，如前述般進行積算處理等的前處理的前處理部71a，和依據記憶於記憶部72之位置建立對應資料72a與前述基準光量資料72e，將前述光感測器60之光檢測元件陣列61上的各位置，與從前述光源元件射出之光線被照射的光照射區域之各位置建立對應，並將光量檢測手段上的各位置之光量，轉換為表示該光照射區域的各位置之照度變動的訊號的轉換處理部71b。

又，具有進行比較藉由該轉換處理部71b轉換之光照射區域的各位置之照度變動，與記憶於記憶部72之照度變動臨限值資料72c等，監視照度是否變動，並從警報部74輸出警報訊號的照度變動監視部71c，進而具備：進行於藉由前述轉換處理部71b轉換之光照射區域的各位置之照度顯示於顯示部73的處理的顯示處理部71d，與依據從電源部9送來之燈點燈訊號，監視各燈的點燈時間是否到達儲存於記憶部72之燈保障壽命時間資料72d的時間的點燈時間監視部71e。

於本實施例中，前述轉換處理部71b之轉換處理係如前述般，進行(1)將光量檢測手段上的各位置，與從前述光源元件射出之光線被照射的光照射區域之各位置建立對應的處理，(2)將光檢測元件陣列61上的各位置之光量，轉換為表示該光照射區域的各位置之照度變動的訊號的處理，但是，該(2)的處理與前述第2實施例不同。

前述(1)的處理係如前述般，使用位置建立對應資料72a，進行光檢測元件陣列61上的各位置，與從前述光源元件射出之光線被照射的光照射區域之各位置的建立對應。再者，如前述般，將光檢測元件陣列61上的位置與燈的關係建立對應亦可。

前述(2)的處理在本實施例中如以下所述進行轉換。

圖21係說明本實施例之前述轉換處理的圖，圖21(a)係揭示藉由光檢測元件陣列61所檢測出之光量資料(A)(光強度的分布資料)。在此例中，以同圖的圓包圍之區域中，揭示因燈的照度降低等之理由，光量降低之狀況。又，圖21(b)係揭示基準光量資料(B)。

基準光量資料係如前述般，安裝新的放電燈30，而將使該放電燈30首次點燈時藉由光檢測元件陣列61所檢測出之光檢測元件陣列61上的各位置之光量，作為基準資料而記憶於記憶部72者。

本實施例之轉換處理係例如，前述光量資料(A)除以基準光量資料(B)，藉由運算(A)/(B)來進行。

藉此，如圖21(c)所示，取得對於使放電燈首次點燈時的光照射區域之照度分布，表示哪個位置的光量降低哪種程度的訊號，亦即，表示光量的降低之比例的訊號(以下，將此訊號稱為照度維持率)。在同圖中，附加圓的部分為照度降低。

如此藉由轉換處理，於燈排列長邊方向的位置(前述X方向的位置)中，相較於計測基準光量資料的時間點，可馬上掌握有哪種程度的照度降低。

圖22係揭示照度維持率之變動(照度之降低的比例)例的圖(模擬結果)，圖22(a)係揭示特定燈的照度降低之狀況，圖22(b)係揭示特定燈的光軸偏離之狀況。再者，同圖橫軸係揭示燈排列長邊方向的位置(位於各燈的正面之光照射區域上的位置)，L1、L2、L3係相當於各燈L1～L4之照度分布的峰值位置。

縱軸係揭示照度維持率、照度(相對值)，A係揭示前述照度維持率資料，實線係揭示照度相較於初始值，降低到0.9為止之狀況，點虛線係揭示照度相較於初始值，降低到0.8為止之狀況。又，C係設置於光源元件列20的各光源元件21之各放電燈L1～L4所致之照度。

如圖22(a)所示，特定燈的照度降低的話，藉由前述轉換所得之照度維持率資料A係在對應照度降低之燈的位置(在此例中為對應燈L2的位置)降低。藉此，可掌握是哪個燈的照度降低。

又，特定燈(在此例中為燈L2)的光軸傾斜的話，如圖22(b)所示，照度維持率資料會變動。

亦即，在特定燈的照度降低時，如圖22(a)所示，對應其中心的位置之光量維持率會降低，但是，在燈的光軸偏離時，因來自相鄰之燈的光量之重疊程度改變，谷部與峰部以相連之形態出現。

尤其谷部與峰部的峰值位置會在與燈中心之正面的位置不同之偏離處產生。例如，可知照度分布的谷部產生於L1與L2之間，峰部產生於L2與L3之間。

如上所述，在特定燈的照度降低之狀況與光軸傾斜之狀況中，因為照度維持率的變動狀態不同，可判別是燈的照度降低或光軸傾斜。

圖20係揭示畫像處理單元7之處理順序的流程圖，一邊參照前述圖19一邊藉由圖20的流程圖，說明畫像處理單元之處理。再者，本實施例之處理係僅轉換處理與圖14的流程圖相異，其他處理基本上與圖14相同。

處理部71係擷取藉由光感測器60檢測出之CCD畫像(步驟S1)，利用前處理部71a如前述般進行線方向(Y方向)的光量分布之積算處理(步驟S2)。

接下來，前進至步驟S3，讀入記憶於記憶部72之基準光量資料72e與位置建立對應資料72a，於轉換處理部71b中如前述般進行轉換處理(步驟S4)。

接著，判定此畫像的擷取是否是安裝新的燈而首次點燈時之畫像的擷取(步驟S5)，在該畫像的擷取是安裝新的燈而首次點燈時之畫像的讀取時，將此資料作為基準光量資料，保存於記憶部72(步驟S12)，在所定區間時間後，回到步驟S1。

又，在畫像的擷取不是安裝新的燈而首次點燈時之畫像的擷取時，利用顯示處理部71d處理以前述轉換處理部71b轉換處理之照度分布資料，作為畫像資料而顯示於顯示部73(步驟S6)。藉此，如前述圖21(c)所示，顯示照度分布的變動。

照度變動監視部71c係比較利用前述轉換處理部71b轉換處理之照度分布的變動資料，與記憶於記憶部72之照度變動臨限值資料72c，判定是否有特定燈的照度變動(步驟S7，S8)。

照度變動監視部71c係例如圖22(a)所示，在有照度降低的區域時，判定成為照度降低之原因的燈是哪個燈，並從警報部74輸出警報訊號(步驟S13)。在此例中，因為可知燈L2的照度降低，作為警報訊號，輸出燈L2的照度降低之狀況。

作為警報訊號，輸出前述照度降低訊號，在光軸偏離的程度為一定值以上時，光照射裝置的異常結束，或被消燈。

又，照度變動監視部71c係如前述之圖22(b)所示，照度分布的谷部產生於特定之第1燈L1與第2燈L2之間，峰部產生第2燈L2與第3燈L3之間時，判定為燈L2的光軸偏離，從警報部74輸出警報訊號(步驟S13)，光照射裝置的異常結束，或被消燈。

點燈時間監視部71e係如前述般，監視從供電給燈L1～L5的電源部9送來之燈L1～L5的積算點燈時間(步驟S9)。然後，與記憶於記憶部72之燈保障壽命時間資料72d進行比較，判定積算點燈時間是否到達保障壽命(步驟S10)，判定積算點燈時間到達保障壽命時，則從警報部74輸出燈交換的警報訊號(步驟S11)。藉此，光照射裝置的動作結束且消燈。又，積算點燈時間未到達保障壽命的話，在所定區間時間後回到步驟S1，重複前述處理。

圖23係揭示本發明第4實施例之光照射裝置的畫像處理單元的功能區塊圖，圖24係揭示前述畫像處理單元之處理順序的流程圖。本實施例係以於前述圖13、圖14所示之第2實施例中，在特定燈的照度降低時，增加供給給該燈之電力而使照度分布回復之方式構成者。

於圖23中，光照射部1的構造與圖13所示者相同，從放電燈30(在同圖中將各燈記載為L1～L5)放出之光線，係以橢圓鏡的反射器22反射，作為平行光而被放出之光線係以聚光構件40反射，被照射至擴散板55上。以擴散板55擴散反射之光線係藉由內藏於光感測器60之透鏡單元或針孔板等的成像光學元件65，對應擴散板55上之照度分布的光量成像於光檢測元件陣列61上。

對應以前述光感測器60檢測出之光強度的訊號(光量)，係被送至畫像處理單元7。畫像處理單元7係如前述般，由處理部71、記憶部72、顯示部73、警報部74等所構成，於前述記憶部72，儲存有前述位置建立對應資料72a、轉換比率資料72b、照度變動臨限值資料72c、燈保障壽命時間資料72d。

處理部71係如前述圖13所示，具備前處理部71a、轉換處理部71b、照度變動監視部71c、顯示處理部71d、監視各燈的點燈時間是否到達儲存於記憶部72之燈保障壽命時間資料72d的時間的點燈時間監視部71e。

又，在本實施例中，具備利用前述照度變動監視部71c檢測出特定燈的照度之降低時，增加該燈的電力之方式控制的供電控制部71f。

供電控制部71f係如果照度的降低在可進行電力調整的範圍的話，則控制對燈之電源部9的電源單元PS1～PS5內之該燈供給電力的電源單元(例如，在燈L2之狀況為電源單元PS2)，使電力增加。

再者，在照度的降低不在可進行電力調整的範圍時，照度變動監視部71c係從警報部74輸出照度降低的警報。

除了具有前述供電控制部71f，本實施例之畫像處理單元的構造與前述圖13所示者相同，各部的動作也相同。

藉由圖24的流程圖，針對本實施例之處理部的處理進行說明。再者，除了以在檢測出特定燈的照度之降低時，使該燈的電力增加之方式控制之處，與圖14的處理相同。

照度變動監視部71c係在有照度降低的區域時，判定成為照度降低之原因的燈是哪個燈，判定在可進行電力調整的範圍之照度降低(步驟S11)。在可利用電力調整來回復照度降低時，前進至步驟S13，控制供電控制部71f而調整該燈的電力。

此電力調整係例如以利用光感測器60檢測出之光量分布成為所希望之分布之方式回授控制電力量亦可，或者，記憶相對於照度降低量的電力調整量，因應照度降低量而使電力增大亦可。

照度的降低不在可利用電力調整來回復的範圍時，則從警報部74輸出照度降低的警報訊號(步驟S12)。作為警報訊號，輸出前述照度降低訊號時，光照射裝置的異常結束，或被消燈。

又，點燈時間監視部71e係監視燈L1～L5的積算點燈時間(步驟S8)，與記憶於記憶部72之燈保障壽命時間資料72d進行比較，判定積算點燈時間是否到達保障壽命(步驟S9)，積算點燈時間到達保障壽命時，則從警報部74輸出燈交換的警報訊號(步驟S10)。藉此，光照射裝置的動作結束且消燈。

圖25係揭示本發明第5實施例之光照射裝置的畫像處理單元的功能區塊圖，圖26係揭示前述畫像處理單元之處理順序的流程圖。本實施例係以於前述圖19、圖20所示之第3實施例中，在特定燈的照度降低時，增加供給給該燈之電力而使照度分布回復之方式構成者。

於圖25中，光照射部1的構造與圖13所示者相同，從放電燈30(在同圖中將各燈記載為L1～L5)放出之光線，係以橢圓鏡的反射器22反射，作為平行光而被放出之光線係以聚光構件40反射，被照射至擴散板55上。以擴散板55擴散反射之光線係藉由內藏於光感測器60之透鏡單元或針孔板等的成像光學元件65，對應擴散板55上之照度分布的光量成像於光檢測元件陣列61上。

對應以前述光感測器60檢測出之光強度的訊號(光量)，係被送至畫像處理單元7。畫像處理單元7係與前述圖19所示者相同，由處理部71、記憶部72、顯示部73及警報部74等構成。

於前述記憶部72，儲存有位置建立對應資料72a、基準光量資料72e、照度變動臨限值資料72c、燈保障壽命時間資料72d。

前述基準光量資料72e係前述般例如於光照射部1安裝新的放電燈30，將使該放電燈30首次點燈時所檢測出之光檢測元件陣列61上的各位置之光量資料，記錄於前述記憶部72者，將此資料作為基準光量資料來使用。

處理部71係基本上與圖19所示者相同構造，具備前處理部71a、轉換處理部71b、照度變動監視部71c、顯示處理部71d、監視是否到達燈保障壽命時間資料72d的點燈時間監視部71e。

又，在本實施例中，如第4實施例所說明般，具備利用前述照度變動監視部71c檢測出特定燈的照度之降低時，增加該燈的電力之方式控制的供電控制部71f。

除了具有前述供電控制部71f，本實施例之畫像處理單元的構造與前述圖19所示者相同，各部的動作也相同。

圖26係揭示本實施例的畫像處理單元7之處理順序的流程圖，一邊參照前述圖25一邊藉由圖26的流程圖，說明畫像處理單元之處理。再者，除了以在檢測出特定燈的照度之降低時，使該燈的電力增加之方式控制之處，與圖20的處理相同。

處理部71係擷取藉由光感測器60檢測出之CCD畫像(步驟S1)，利用前處理部71a進行光量分布的積算處理(步驟S2)。

接下來，判定此畫像的擷取是否是安裝新的燈而首次點燈時之畫像的擷取(步驟S5)，在該畫像的擷取是安裝新的燈而首次點燈時之畫像的讀取時，將此資料作為基準光量資料，保存於記憶部72(步驟S13)，在所定區間時間後，回到步驟S1。

照度變動監視部71c係在有照度降低的區域時，判定成為照度降低之原因的燈是哪個燈，判定在可進行電力調整的範圍之照度降低(步驟S14)。在可利用電力調整來回復照度降低時，前進至步驟S15，控制供電控制部71f而調整該燈的電力。

照度的降低不在可利用電力調整來回復的範圍時，則從警報部74輸出照度降低的警報訊號(步驟S16)。作為警報訊號，輸出前述照度降低訊號時，光照射裝置的異常結束，或被消燈。

又，光量變動監視部71c係如前述之圖22(b)所說明般，在判定為燈的光軸偏離時(步驟S9)，從警報部74輸出警報訊號(步驟S17)，光照射裝置的異常結束，或被消燈。

點燈時間監視部71e係如前述般，監視從供電給燈L1～L5的電源部9送來之燈L1～L5的積算點燈時間(步驟S10)。然後，與記憶於記憶部72之燈保障壽命時間資料72d進行比較，判定積算點燈時間是否到達保障壽命(步驟S11)，判定積算點燈時間到達保障壽命時，則從警報部74輸出燈交換的警報訊號(步驟S12)。藉此，光照射裝置的動作結束且消燈。又，積算點燈時間未到達保障壽命的話，在所定區間時間後回到步驟S1，重複前述處理。

在前述實施例的說明中，針對從光感測器60送來之光量訊號，進行Y方向(線方向)之光量分布的積算處理，針對X方向，顯示照度分布的變動，但是，使用進行此積算處理之前的資料，不僅X方向的照度分布，也顯示Y方向的照度分布亦可。

具體來說，將X方向、Y方向的照度分布，例如以如等高線圖之方式來顯示。如此顯示照度分布的話，因為一眼就可看出整體的狀態，易於確認異常。

又，在前述說明中，作為光檢測元件陣列61，已針對使用2維區域感測器之狀況進行說明，但是，也可使用前述圖5所示之線感測器。

作為光檢測元件陣列61使用線感測器時，於前述實施例的流程圖中，不需要步驟S2的線方向之積分的處理，但是，其他處理與前述實施例所說明者相同。

又，在前述實施例中，已針對於照射區域置放擴散板之狀況進行說明，但是，於螢光板中，使用發明之可視光之光線亦可，不置放擴散板等而測定來自遮罩的散亂光亦可。進而，如前述圖11所說明般，作為聚光構件40，使用冷光鏡，檢測出透射聚光構件40，被照射物的處理不需要之可視光或紅外光的擴散散亂光，藉此，取得光照射區域之照度分布亦可。

測定來自遮罩的散亂光時，因場所而反射率變低，測定精度降低，但是，可一邊進行曝光一邊即時測定。又，作為聚光構件，在使用冷光鏡，藉由檢測出透射聚光構件之可視光或紅外光的擴散散亂光而取得光到達區域之照度分布時，同樣地也可一邊進行曝光一邊即時測定。

1．．．光照射部

7．．．畫像處理單元

9．．．電源部

10．．．光射出部

11．．．燈室

12A．．．光射出用開口

12B．．．擴散光射入用開口

13．．．窗板構件

20．．．光源元件列

21．．．光源元件

22．．．反射器

C．．．光軸

F．．．焦點

23．．．光反射面

30．．．放電燈

S．．．放電空間

31．．．發光管

32．．．發光部

33．．．封止部

35．．．電極

36．．．金屬箔

37．．．外部導線

40．．．聚光構件

L．．．光軸

40A．．．聚光構件

41．．．光反射面

45．．．遮罩

50．．．搬送手段

51．．．滾筒

W．．．被照射物

55．．．擴散板

55A．．．光擴散面

LA．．．光照射區域

56．．．擴散板

60．．．光感測器

601．．．受光面

60A．．．第1光感測器

60B．．．第2光感測器

61．．．光檢測元件陣列

65．．．成像光學元件

66．．．成像透鏡

71．．．處理部

71a．．．前處理部

71b．．．轉換處理部

71c．．．照度變動監視部

71d．．．顯示處理部

71e．．．點燈時間監視部

71f．．．供電控制部

72．．．記憶部

72a．．．位置建立對應資料

72b．．．轉換比率資料

72c．．．照度變動臨限值資料

72d．．．燈保障壽命時間資料

72e．．．基準光量資料

73．．．顯示部

74．．．警報部

100．．．光源部

101．．．光源單元

101-a．．．放電燈

101-b．．．反射鏡

102．．．積光器

103．．．折射反射鏡

103-a．．．透光部

104．．．曝光面

105．．．點燈電源

105-a．．．燈控制部

106-a．．．控制手段

106-b．．．記憶手段

106-c．．．照度檢測手段

107．．．照度測定裝置

108．．．顯示裝置

111．．．照明光學系

111-a．．．照明系單元

112．．．照明性能調整器

113．．．遮罩

114．．．投影光學系

114-a．．．投影系單元

115．．．光感測器

116．．．基板

117．．．XYZ平台

118．．．控制器

[圖1]揭示本發明實施例的光照射裝置之概略構造的圖。

[圖2]揭示以A-A線切斷圖1所示之光照射部的側面剖面圖。

[圖3]從聚光構件的背面側觀看圖1所示之光照射部的圖。

[圖4]沿著發光管之管軸的剖面圖。

[圖5]揭示擴散板上之測定處與線感測器之受像處的關係的觀念圖。

[圖6]揭示特定燈的照度降低時之照度變動的圖。

[圖7]揭示特定燈的光軸偏離時之照度變動的圖。

[圖8]揭示設置兩個光感測器時之構造例的圖。

[圖9]揭示擴散板上之測定處與2維區域感測器之受像處的關係的觀念圖。

[圖10]揭示本發明光照射裝置的其他例之構造概略的側面剖面圖。

[圖11]於聚光構件背面側設置擴散板，檢測出透射聚光構件之光線的構造例。

[圖12]從聚光構件背面側觀看本發明光照射裝置的其他例之概略構造的圖。

[圖13]本發明第2實施例之畫像處理單元的功能區塊圖。

[圖14]揭示本發明第2實施例的畫像處理單元之處理順序的流程圖。

[圖15]說明光檢測元件陣列的各檢測元件之像素位置與照射區域位置的對應關係之一例的圖。

[圖16]揭示轉換比率資料(修正係數)之一例的圖。

[圖17]揭示藉由光檢測元件陣列所檢測出之光量分布與藉由前述轉換比率資料所轉換後之照度分布的圖。

[圖18]說明第2實施例之轉換處理的圖。

[圖19]本發明第3實施例之畫像處理單元的功能區塊圖。

[圖20]揭示本發明第3實施例的畫像處理單元之處理順序的流程圖。

[圖21]說明第3實施例之轉換處理的圖。

[圖22]揭示特定燈的照度降低時之照度維持率的圖。

[圖23]本發明第4實施例之畫像處理單元的功能區塊圖。

[圖24]揭示本發明第4實施例的畫像處理單元之處理順序的流程圖。

[圖25]本發明第5實施例之畫像處理單元的功能區塊圖。

[圖26]揭示本發明第5實施例的畫像處理單元之處理順序的流程圖。

[圖27]揭示先前的光照射裝置之一例的概略圖。

[圖28]揭示先前的光照射裝置之其他例的概略圖。