JPH01286478A - ビーム均一化光学系おゆび製造法 - Google Patents
ビーム均一化光学系おゆび製造法Info
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- JPH01286478A JPH01286478A JP63114681A JP11468188A JPH01286478A JP H01286478 A JPH01286478 A JP H01286478A JP 63114681 A JP63114681 A JP 63114681A JP 11468188 A JP11468188 A JP 11468188A JP H01286478 A JPH01286478 A JP H01286478A
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- 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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- G03F7/70941—Stray fields and charges, e.g. stray light, scattered light, flare, transmission loss
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は照明光学系に係り、特に、レーザビームを光源
とし、フライアイレンズと集光レンズを用いて光束の強
度分布の均一化を図るビーム均一化光学系に関する。
とし、フライアイレンズと集光レンズを用いて光束の強
度分布の均一化を図るビーム均一化光学系に関する。
〔従来の技術］
エキシマレーザからのビームのような中心軸に対して対
称な強度分布を持つ光ビームから均一な強度分布（例は
矩形の強度分布）を持つ光束を得るためには、特開昭６
２−９２９１３号公報に記載のように、フライアイレン
ズと集光レンズの組合せによる照明光学系が用いられる
。
称な強度分布を持つ光ビームから均一な強度分布（例は
矩形の強度分布）を持つ光束を得るためには、特開昭６
２−９２９１３号公報に記載のように、フライアイレン
ズと集光レンズの組合せによる照明光学系が用いられる
。
上記従来技術では、フライアイレンズは、光源となるレ
ーザビームの径よりも十分小さい径の要素レンズを多数
集合したものにより構成される。
ーザビームの径よりも十分小さい径の要素レンズを多数
集合したものにより構成される。
このようなフライアイレンズでは、その要素レンズ間の
境界に照射されたレーザ光は、要素レンズの端部で散乱
されたり、境界からの漏れなどにより迷光となる。これ
らの迷光は集光レンズにより微小点に集光され、照射面
において、局部的な強度分布の不均一（スパイク状の光
）を生じるという問題があった。
境界に照射されたレーザ光は、要素レンズの端部で散乱
されたり、境界からの漏れなどにより迷光となる。これ
らの迷光は集光レンズにより微小点に集光され、照射面
において、局部的な強度分布の不均一（スパイク状の光
）を生じるという問題があった。
本発明の目的は、迷光による局部的な強度分布の不均一
を生じないビーム均一化光学系を提供することにある。
を生じないビーム均一化光学系を提供することにある。
本発明のビーム均一化光学系は、フライアイレンズの境
界面と集光面とに対応する遮蔽部と透過孔とを有する遮
光板を、フライアイレンズの出射側に配置することにあ
る。
界面と集光面とに対応する遮蔽部と透過孔とを有する遮
光板を、フライアイレンズの出射側に配置することにあ
る。
この結果、境界面および集光面から迷光および集光が出
射される。迷光は遮蔽部により阻止され、集光のみが透
過孔を通過するので、均一なレーザビームを得ることが
できる。
射される。迷光は遮蔽部により阻止され、集光のみが透
過孔を通過するので、均一なレーザビームを得ることが
できる。
以下１本発明の実施例を第１図（ａ）ないしくｄ）によ
り説明する。
り説明する。
エキシマレーザ発振器からのレーザ光１は、平行光線と
なり、フライアイレンズ２に入射する。
なり、フライアイレンズ２に入射する。
レーザ光１の強度分布は、同図（ｂ）に示すように、中
心に対してほぼ対称な分布となっている。
心に対してほぼ対称な分布となっている。
フライアイレンズ２は同一形状（第１図（ａ）では四角
柱）、同一焦点距離の要素レンズ２ａを多数集合して構
成されている。フライアイレンズ２に入射したレーザ光
１は、集光面である要素レンズ２ａの大きさに分割され
、その出射光側において、それぞれ、微小な空間に集光
されて、多数の２次点光源３を形成する。一方、フライ
アイレンズ２の境界２ｂで生じた迷光４は集光されずに
進む、光源３および迷光４は遮光板５に入射する。
柱）、同一焦点距離の要素レンズ２ａを多数集合して構
成されている。フライアイレンズ２に入射したレーザ光
１は、集光面である要素レンズ２ａの大きさに分割され
、その出射光側において、それぞれ、微小な空間に集光
されて、多数の２次点光源３を形成する。一方、フライ
アイレンズ２の境界２ｂで生じた迷光４は集光されずに
進む、光源３および迷光４は遮光板５に入射する。
遮光板５は光源３および迷光４と対応する個所に透過孔
５Ａおよび遮蔽部５Ｂを形成している。
５Ａおよび遮蔽部５Ｂを形成している。
この形成方法は、銅板の一方面に黒色又は白色のコーテ
ィングを施した後、コーティング面よりある程度層した
位置にフライアイレンズを設置し、フライアイレンズに
レーザ光又は光を照射し、その出射光をコーティング面
に照射すれば、各要素レンズの焦点光がコーティング面
に照射され、コーティング面を焼いて印しか付くので、
この印個所を機械的又は化学的に透過孔を形成し、透過
孔以外は遮蔽部を形成していることになる。遮光板５は
微調整機構部６に支持されている。微調整機構部６は遮
光板５を矢印で示すＸ、Ｙ方向に移動するようにして、
集光３および迷光４が透過孔５Ａおよび遮蔽部５Ｂに対
応するように微調整できるように構成されている。透過
孔５Ａを通過した光は集光レンズ７によって集光され、
被照射面８においてそれぞれ重ね合されて同図（ｄ）の
ような均一な強度分布を持つ光束１０を形成する。
ィングを施した後、コーティング面よりある程度層した
位置にフライアイレンズを設置し、フライアイレンズに
レーザ光又は光を照射し、その出射光をコーティング面
に照射すれば、各要素レンズの焦点光がコーティング面
に照射され、コーティング面を焼いて印しか付くので、
この印個所を機械的又は化学的に透過孔を形成し、透過
孔以外は遮蔽部を形成していることになる。遮光板５は
微調整機構部６に支持されている。微調整機構部６は遮
光板５を矢印で示すＸ、Ｙ方向に移動するようにして、
集光３および迷光４が透過孔５Ａおよび遮蔽部５Ｂに対
応するように微調整できるように構成されている。透過
孔５Ａを通過した光は集光レンズ７によって集光され、
被照射面８においてそれぞれ重ね合されて同図（ｄ）の
ような均一な強度分布を持つ光束１０を形成する。
この構成では、要素レンズ２ａの集光面および境界２ｂ
から集光３および迷光４を出射する。集光３は透過孔５
Ａを通過するが、迷光４は遮蔽部５Ｂにより阻止される
。もし、迷光４が阻止されないで、被照射面８を照射す
れば、同図（ｅ）に示すようなスパイク状の光１１を生
じるが、この迷光４を遮蔽部５Ｂで阻止することにより
、集光３のみが透過孔５Ａを通過し、被照射面８に照射
されるので、同図（ｄ）に示すような均一な強度分布の
レーザ光を得ることができる。したがって、本発明のレ
ーザ光で被加工物をたとえば焼入れする時に均一な硬さ
の焼入れが出来る。
から集光３および迷光４を出射する。集光３は透過孔５
Ａを通過するが、迷光４は遮蔽部５Ｂにより阻止される
。もし、迷光４が阻止されないで、被照射面８を照射す
れば、同図（ｅ）に示すようなスパイク状の光１１を生
じるが、この迷光４を遮蔽部５Ｂで阻止することにより
、集光３のみが透過孔５Ａを通過し、被照射面８に照射
されるので、同図（ｄ）に示すような均一な強度分布の
レーザ光を得ることができる。したがって、本発明のレ
ーザ光で被加工物をたとえば焼入れする時に均一な硬さ
の焼入れが出来る。
次に、第２図に示す実施例は、複数個の要素レンズ２ａ
を支持部材２０で一体に支持してフライアイレンズ２を
形成する。フライアイレンズ２の出射側の支持部材２０
を突出し、この突出部に遮光板５を取付ける。遮光板５
には透過孔５Ａおよび遮蔽部５Ｂを設けである。このた
め、上述の遮光板５をフライアイレンズ２に対して正確
に配置するためには微調機構９を必要としたが、この実
施例の遮光板５は、フライアイレンズ２に固定すること
により解決できる。フライアイレンズ２に対する遮光板
５の位置は、計算により、又はＨｅ−Ｎｅレーザ等の可
視光を利用した実験により容易に決定できる。
を支持部材２０で一体に支持してフライアイレンズ２を
形成する。フライアイレンズ２の出射側の支持部材２０
を突出し、この突出部に遮光板５を取付ける。遮光板５
には透過孔５Ａおよび遮蔽部５Ｂを設けである。このた
め、上述の遮光板５をフライアイレンズ２に対して正確
に配置するためには微調機構９を必要としたが、この実
施例の遮光板５は、フライアイレンズ２に固定すること
により解決できる。フライアイレンズ２に対する遮光板
５の位置は、計算により、又はＨｅ−Ｎｅレーザ等の可
視光を利用した実験により容易に決定できる。
第３図の実施例は、集光レンズ７とフライアイレンズ２
の位置が逆の場合である。この場合、フライアイレンズ
２による２次点光源３のできる位置は、要素レンズ２ａ
の間隔と同じにならないが。
の位置が逆の場合である。この場合、フライアイレンズ
２による２次点光源３のできる位置は、要素レンズ２ａ
の間隔と同じにならないが。
その位置は、要素レンズ２ａの間隔、及び焦点距離、集
光レンズ７の焦点距離等から計算できる。
光レンズ７の焦点距離等から計算できる。
又、可視光を用いた実験からも知ることができる。
遮光板５に当った光は反射されると迷光となる事がある
ため、吸収されることが望ましい。又。
ため、吸収されることが望ましい。又。
遮光板５には、集光した光を通過させる空間の加 。
工などの微細加工が要求される。さらに吸収した光を熱
として放熱するため、熱伝導が良い事が要求される。こ
れらの要求を考慮すると遮光板５の材質としては銅板が
適していた。遮光板５を銅板で製作することにより、迷
光の発生を低減でき。
として放熱するため、熱伝導が良い事が要求される。こ
れらの要求を考慮すると遮光板５の材質としては銅板が
適していた。遮光板５を銅板で製作することにより、迷
光の発生を低減でき。
又、安価に製作できるという効果がある。
遮光板５の製作方法は、銅板又は銅板上に施した黒色コ
ーティング面に、フライアイレンズ２の出射光を照射し
て、印をした後、印個所に透過孔５Ａを形成すれば、遮
蔽部５Ｂも同時に出来るので製作が容易であるばかりで
なく、また透過孔５Ａは各要素レンズ２ａからの出射光
を照射した個所に形成するので、正確に透過孔５Ａおよ
び遮蔽部５Ｂとを形成できる。
ーティング面に、フライアイレンズ２の出射光を照射し
て、印をした後、印個所に透過孔５Ａを形成すれば、遮
蔽部５Ｂも同時に出来るので製作が容易であるばかりで
なく、また透過孔５Ａは各要素レンズ２ａからの出射光
を照射した個所に形成するので、正確に透過孔５Ａおよ
び遮蔽部５Ｂとを形成できる。
本発明によれば、フライアイレンズで生じる迷光を除去
できるので、迷光による局部的な強度分布の不均一をな
くし、均一なレーザ光を得ることができる。
できるので、迷光による局部的な強度分布の不均一をな
くし、均一なレーザ光を得ることができる。
第１図（ａ）は本発明の実施例であるビーム均一化光学
系の構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）の遮光板の側断面
、同図（ｃ）ないし同図（ｄ）は同図（ａ）のレーザ光
の強度分布特性図、同図（８）は従来のレーザ光の強度
分布特性図、第２図は本発明の別の実施例として示した
フライアイレンズの支持部材の側断面図、第３図は本発
明の別の実施例として示したビーム均一化光学系の構成
図である。 ２・・・フライアイレンズ、２ａ・・・要素レンズ、２
ｂ・・・境界、５・・・遮光板、５Ａ・・・透過孔、５
Ｂ・・・遮蔽部。
系の構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）の遮光板の側断面
、同図（ｃ）ないし同図（ｄ）は同図（ａ）のレーザ光
の強度分布特性図、同図（８）は従来のレーザ光の強度
分布特性図、第２図は本発明の別の実施例として示した
フライアイレンズの支持部材の側断面図、第３図は本発
明の別の実施例として示したビーム均一化光学系の構成
図である。 ２・・・フライアイレンズ、２ａ・・・要素レンズ、２
ｂ・・・境界、５・・・遮光板、５Ａ・・・透過孔、５
Ｂ・・・遮蔽部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数個の要素レンズを組合せて構成したフライアイ
レンズと、フライアイレンズからの光を集光する集光レ
ンズと、集光レンズからの複数の光を照射面上に重ね合
せる被照射面とを備えた光学系において、要素レンズと
要素レンズとの間の境界と要素レンズとに対応する遮蔽
部と透過孔とを形成した遮光板を、フライアイレンズの
出射側に設置することを特徴とするビーム均一化光学系
。 ２、要素レンズと要素レンズとの間の境界と要素レンズ
とに対応する遮蔽部と透過孔とを形成した遮光板を、フ
ライアイレンズと集光レンズとの間に配置することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のビーム均一化光学
系。 ３、要素レンズと要素レンズとの間の境界と要素レンズ
とに対応する遮蔽部と透過孔とを形成した遮光板を、集
光レンズとフライアイレンズとの間に配置し、集光レン
ズの設置位置をフライアイレンズの入射側に配置するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のビーム均一
化光学系。 ４、複数個の要素レンズを支持部材で一体に支持してフ
ライアイレンズを形成し、フライアイレンズの出射側に
支持部材を突出し、この突出部に遮光板を取付け、この
遮光板に要素レンズと要素レンズとの間の境界と要素レ
ンズとに対応した遮蔽部と透過孔とを形成することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のビーム均一化光学
系。 ５、上記遮光板を移動させる微調整機構部に遮光板を支
持することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
４項記載のビーム均一化光学系。 ６、上記遮光板を銅部材で形成することを特徴とする特
許請求の範囲第１項ないし第４項記載のビーム均一化光
学系。 ７、複数個の要素レンズを組合せて構成したフライアイ
レンズと、フライアイレンズからの光を集光する集光レ
ンズと、集光レンズからの複数の光を照射面上に重ね合
せる被照射面とを備えた光学系の製造方法において、レ
ーザ光を反射される板部材上にコーティングを施し、コ
ーティング面上にフライアイレンズを配置し、フライア
イレンズからの出射光をコーティング面に照射して印を
形成し、印個所に透過孔を、それに以外に遮蔽部を、そ
れぞれ設け、遮光板を形成することを特徴とするビーム
均一化光学系の製造法。 ８、レーザ光を反射される板部材上にフライアイレンズ
を配置し、フライアイレンズからの出射光を板部材面に
照射して印を形成し、印個所に透過孔を、それ以外に遮
蔽部を、それぞれ設け、遮光板を形成することを特徴と
する特許請求の範囲第８項記載のビーム均一化光学系の
製造方法。 ９、上記板部材に銅部材を使用することを特徴とする特
許請求の範囲第７項ないし第８項記載のビーム均一化光
学系の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63114681A JPH01286478A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | ビーム均一化光学系おゆび製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63114681A JPH01286478A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | ビーム均一化光学系おゆび製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286478A true JPH01286478A (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=14643975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63114681A Pending JPH01286478A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | ビーム均一化光学系おゆび製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01286478A (ja) |
Cited By (17)
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-
1988
- 1988-05-13 JP JP63114681A patent/JPH01286478A/ja active Pending
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| WO1997007423A1 (fr) * | 1995-08-11 | 1997-02-27 | Societe De Production Et De Recherches Appliquees | Dispositif optique pour homogeneiser un faisceau laser |
| US6014260A (en) * | 1995-08-11 | 2000-01-11 | Societe De Production Et De Recherches Appliquees | Optical device for homogenizing a laser beam |
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