JP3191702B2 - ビームホモジナイザ - Google Patents
ビームホモジナイザInfo
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- JP3191702B2 JP3191702B2 JP31404096A JP31404096A JP3191702B2 JP 3191702 B2 JP3191702 B2 JP 3191702B2 JP 31404096 A JP31404096 A JP 31404096A JP 31404096 A JP31404096 A JP 31404096A JP 3191702 B2 JP3191702 B2 JP 3191702B2
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Description
度分布の均一化を行うビームホモジナイザに関する。
は、前段のシリンダアレイと後段のシリンダアレイ、及
びフォーカスレンズにより構成される。各シリンダアレ
イは、複数の等価なシリンドリカルレンズをその光軸面
に垂直な方向に配列して構成される。前段のシリンダア
レイの各シリンドリカルレンズの光軸面が、後段のシリ
ンダアレイの対応するシリンドリカルレンズの光軸面に
一致するように配置される。ここで、光軸面は、シリン
ドリカルレンズの面対称な結像系の対称面を意味する。
各シリンドリカルレンズにより収束される。収束された
各光線束が、後段のシリンダアレイの各シリンドリカル
レンズにより再度収束される。このようにして、2つの
シリンダアレイにより、入射光線束がシリンドリカルレ
ンズの個数分の小光線束に分割される。
イの相対位置によって、発散光、平行光、または収束光
になる。各小光線束をフォーカスレンズ群を用いてある
面上に重ね合わせることにより、シリンドリカルレンズ
の光軸面に垂直な方向に関して、照射領域の光強度分布
を均一に近づけることができる。
は、例えばレーザアニールにおけるレーザ光の光強度分
布を均一化するために用いられる。液晶表示パネルの製
造において、ガラス基板上に成膜したアモルファスシリ
コン膜をレーザアニールして多結晶化する技術が注目さ
れている。液晶表示パネルの大型化に伴い、レーザ光の
照射領域の長尺化が望まれている。
射領域の長尺方向の長さを長くすると、エネルギ密度が
低下する。アモルファスシリコンを多結晶化するために
は、一定値以上のエネルギ密度が必要である。照射領域
を長尺化したときのレーザ光のエネルギ密度の低下を抑
制するためには、照射領域の幅を細くする必要がある。
された)照射領域の光強度の均一性は、トップフラット
率で評価される。ここで、トップフラット率RTFは、光
強度分布の最高値の90%以上の強度を有する部分の幅
をW0.9 、半値幅をW0.5 としたとき、
は、照射領域の長尺方向及び短軸方向に関する光強度分
布のトップフラット率を高くすることが好ましい。ホモ
ジナイズされた照射領域の幅が1mm以上であれば、比
較的高いトップフラット率が得られるが、1mm以下に
なると、高いトップフラット率を得ることが困難にな
る。
化かつ細線化しても光強度分布のトップフラット率の低
下を抑制できるビームホモジナイザを提供することであ
る。
と、複数の第1のシリンドリカルレンズが、各々の円柱
面の母線同士及び光軸面同士を相互に平行にし、かつ光
軸面に対して垂直な第1の仮想平面に沿って配列した第
1のシリンダアレイと、複数の第2のシリンドリカルレ
ンズが、各々の円柱面の母線同士及び光軸面同士を相互
に平行にし、かつ前記第1の仮想平面に平行な第2の仮
想平面に沿って配列した第2のシリンダアレイであっ
て、各第2のシリンドリカルレンズが、対応する前記第
1のシリンドリカルレンズと光軸面を共通にし、前記第
1のシリンドリカルレンズを透過した光線束が、対応す
る第2のシリンドリカルレンズに入射する前記第2のシ
リンダアレイと、複数の第3のシリンドリカルレンズ
が、各々の円柱面の母線同士及び光軸面同士を相互に平
行にし、かつ前記第1の仮想平面に平行な第3の仮想平
面に沿って配列した第3のシリンダアレイであって、第
3のシリンドリカルレンズの各々の光軸面が、前記第1
及び第2のシリンダアレイの光軸面と直交する前記第3
のシリンダアレイと、前記第3のシリンダアレイの出射
側に配置され、複数の第4のシリンドリカルレンズが、
各々の円柱面の母線同士及び光軸面同士を相互に平行に
し、かつ前記第1の仮想平面に平行な第4の仮想平面に
沿って配列した第4のシリンダアレイであって、各第4
のシリンドリカルレンズが、対応する前記第3のシリン
ドリカルレンズと光軸面を共通にする前記第4のシリン
ダアレイと、前記第1〜第4のシリンダアレイを透過し
た光線束を、仮想的なホモジナイズ面上にホモジナイズ
させる収束光学系であって、前記第1及び第2のシリン
ダアレイにより分割された複数のビームの各々が、該収
束光学系により、前記第1のシリンドリカルレンズの母
線に垂直な面内に関して収束するビームとなり、前記第
3及び第4のシリンダアレイにより分割された複数のビ
ームの各々が、該収束光学系により、前記第3のシリン
ドリカルレンズの母線に垂直な面内に関して発散するビ
ームとなるように配置されている前記収束光学系と、前
記収束光学系の出射側に配置された第1のイメージング
シリンドリカルレンズ系であって、その円柱面の母線及
び光軸面が、それぞれ前記第1のシリンドリカルレンズ
の円柱面の母線及び光軸面に平行であり、前記収束光学
系によりホモジナイズされた光照射領域を前記第3のシ
リンドリカルレンズの母線方向に関して縮小し、被照射
体の表面上に再度ホモジナイズさせる前記第1のイメー
ジングシリンドリカルレンズ系と、前記収束光学系の出
射側に配置された第2のイメージングシリンドリカルレ
ンズ系であって、その円柱面の母線及び光軸面が、それ
ぞれ前記第3のシリンドリカルレンズの円柱面の母線及
び光軸面に平行であり、前記収束光学系によりホモジナ
イズされた光照射領域を前記第1のシリンドリカルレン
ズの母線方向に関して拡大し、前記被照射体の表面上に
再度ホモジナイズさせる前記第2のイメージングシリン
ドリカルレンズ系とを有するビームホモジナイザが提供
される。
の平行光線束が複数の光線束に分割される。分割された
複数の光線束が、収束光学系によりホモジナイズ面上で
重ね合わされる。種々の光強度分布を有する光線束が重
ね合わされるため、ホモジナイズ面上における光照射領
域の光強度分布を均一に近づけることができる。第1及
び第2のイメージングシリンドリカルレンズ系により、
ホモジナイズされた照射領域を、一方向に関して長尺化
し、他方向に関して細線化することができる。
ームホモジナイザの断面図を示す。ビームホモジナイザ
に入射する光線束の光軸に平行なz軸を有するxyz直
交座標系を考える。図1(A)は、yz面に平行な断面
図、図1(B)は、xz面に平行な断面図を示す。
1A及び1Bの各々は、等価な7本のシリンドリカルレ
ンズにより構成される。各シリンドリカルレンズの光軸
面はxz面に平行であり、円柱面の母線はx軸に平行で
ある。ここで、光軸面とは、シリンドリカルレンズの面
対称な結像系の対称面のことを意味する。このように配
置されたシリンドリカルレンズが、コバ面同士を密着さ
せてx軸に平行に向いてy軸方向に並んで(xy面に沿
って)配列している。シリンダアレイ1Aは光の入射側
(図の左方)に配置され、シリンダアレイ1Bは出射側
(図の右方)に配置されている。また、シリンダアレイ
1Aの各シリンドリカルレンズは、シリンダアレイ1B
の対応するシリンドリカルレンズと光軸面を共有するよ
うに配置されている。
2A及び2Bの各々は、等価な7本のシリンドリカルレ
ンズにより構成される。各シリンドリカルレンズの光軸
面はyz面に平行であり、円柱面の母線はy軸に平行で
ある。このように配置されたシリンドリカルレンズが、
コバ面同士を密着させてy軸に平行に向いてx軸方向に
並んで(xy面に沿って)配列している。シリンダアレ
イ2Aはシリンダアレイ1Aの入射側(図の左方)に配
置され、シリンダアレイ2Bはシリンダアレイ1Aと1
Bとの間に配置されている。また、シリンダアレイ2A
の各シリンドリカルレンズは、シリンダアレイ2Bの対
応するシリンドリカルレンズと光軸面を共有するように
配置されている。
ズ3が配置されている。収束レンズ3の光軸は、z軸に
平行である。
ンドリカルレンズ5が配置されている。イメージングシ
リンドリカルレンズ5は、その光軸面に関してシリンダ
アレイ1Aが対称な構成になる位置に配置され、その円
柱面の母線はx軸に平行である。イメージングシリンド
リカルレンズ5の出射側にイメージングシリンドリカル
レンズ6が配置されている。イメージングシリンドリカ
ルレンズ6は、その光軸面に関してシリンダアレイ2A
が対称な構成になる位置に配置され、その円柱面の母線
はy軸に平行である。
光線束の伝搬の様子を説明する。yz面内においては、
シリンダアレイ2A、2B、及びイメージングシリンド
リカルレンズ6は単なる平板と等価であるため、光線束
の収束、発散に影響を与えない。z軸に平行な光軸を有
する平行光線束11がシリンダアレイ2Aを透過し、シ
リンダアレイ1Aに入射する。入射光線束は、シリンダ
アレイ1Aにより各シリンドリカルレンズに対応した7
つの収束光線束に分割される。図1(A)では、中央と
両端の光線束のみを代表して示している。シリンダアレ
イ1Aによって収束された各光線束は、シリンダアレイ
1Bにより再度収束される。
収束光線束12は、それぞれ収束レンズ3の前方で集光
する。この結像位置は、収束レンズ3の入射側焦点より
もレンズに近い。このため、収束レンズ3を透過した7
つの光線束はそれぞれ発散光線束13となり、ホモジナ
イズ面4上において重なる。7つの光線束により照射さ
れたホモジナイズ面4における照射領域のy軸方向の光
強度分布は、シリンダアレイ1Aにより分割された7つ
の各光線束のy軸方向の強度分布の和に相似する。
は、一般的に対称性を有する。従って、7つの光線束の
各々のy軸方向の光強度分布は、シリンダアレイ1Aの
中央のシリンドリカルレンズの光軸面に関して対称の位
置にある光線束の光強度分布をy軸方向に関して反転さ
せた分布にほぼ等しい。これらの光線束の光強度分布を
足し合わせて得られたホモジナイズ面4における照射領
域の光強度分布は、y軸方向に関して均一な分布に近づ
く。
ージングシリンドリカルレンズ5により、各発散光線束
13が収束され、それぞれ収束光線束14になる。各収
束光線束14は、ホモジナイズ面4の後方のホモジナイ
ズ面7において再度ホモジナイズする。ホモジナイズ面
4とイメージングシリンドリカルレンズ5との距離が、
イメージングシリンドリカルレンズ5の焦点距離の2倍
未満であるとき、ホモジナイズ面7における照射領域の
y軸方向の長さが、ホモジナイズ面4における照射領域
のy軸方向の長さよりも長くなる。すなわち、照射領域
をより長尺化することができる。
光線束の伝搬の様子を説明する。入射光線束11がシリ
ンダアレイ2Aに入射し、各シリンドリカルレンズに対
応した7つの収束光線束に分割される。図1(B)で
は、中央と両端の光線束のみを代表して示している。x
z面内においては、シリンダアレイ1A、1B及びイメ
ージングシリンドリカルレンズ5は単なる平板と等価で
あるため、光線束の収束、発散に影響を与えない。
結像し、発散光線束となってシリンダアレイ2Bに入射
する。シリンダアレイ2Bに入射した各光線束は、それ
ぞれ相互に等しいある広がり角を持った光線束12にな
り、収束レンズ3に入射する。
はそれぞれ収束光線束となり、ホモジナイズ面4上にお
いて重なる。7つの光線束13により照射されたホモジ
ナイズ面4における光照射領域のx軸方向の光強度分布
は、図1(A)の場合と同様に、均一な分布に近づく。
断面でのそれよりも小さいので、x軸方向の長さはy軸
方向の長さよりも短くなる。
で集光した後、それぞれ発散光線束となってイメージン
グシリンドリカルレンズ6に入射する。イメージングシ
リンドリカルレンズ6によって収束された各光線束15
は、ホモジナイズ面7上にホモジナイズする。ホモジナ
イズ面4とイメージングシリンドリカルレンズ6との距
離が、イメージングシリンドリカルレンズ6の焦点距離
の2倍よりも長いとき、ホモジナイズ面7における照射
領域のx軸方向の幅は、ホモジナイズ面4におけるそれ
よも細くなる。
リンドリカルレンズ5との距離をS 5 、ホモジナイズ面
4とイメージングシリンドリカルレンズ6との距離をS
6 、イメージングシリンドリカルレンズ5及び6の焦点
距離を、それぞれf5 及びf 6 としたとき、S5 2 /
(S5 −f5 )=S6 2 /(S6 −f6 )の関係を有す
るとき、yz面内及びxz面内に関するホモジナイズ面
の位置が一致する。
メージングシリンドリカルレンズ5及び6を配置するこ
とにより、ホモジナイズ面4における照射領域をホモジ
ナイズ面7において長尺化し、かつ細線化することがで
きる。
に、長さと幅が可変のスリットを有する遮光板20を、
ホモジナイズ面4の位置に配置してもよい。ホモジナイ
ズ面4における照射領域の外周近傍では、内部から離れ
るに従ってある傾きをもって光強度が減少する。光強度
が変化している外周近傍の領域を遮光板20で遮光する
ことにより、ホモジナイズ面7における照射領域の外周
近傍における光強度の変化を急峻にすることができる。
また、遮光板20のスリットの幅または長さをホモジナ
イズ面4に形成されるビームサイズに連動させて変化さ
せることにより、ホモジナイズ面7における照射領域の
長さ及び幅を変化させることができる。
の効果について説明する。なお、図2(A)〜2(C)
の横軸のスケールは任意である。図2(A)は、ホモジ
ナイズ面4上の照射領域の幅(光強度分布の半値幅)を
0.58mmとしたときの、ホモジナイズ面4における
x軸(短軸)方向の光強度分布を示す。トップフラット
率は、0.43であった。
領域の幅を0.90mmとしたときの、ホモジナイズ面
4におけるx軸(短軸)方向の光強度分布を示す。トッ
プフラット率は、0.72であった。
イズ面4における照射領域を、図1のイメージングシリ
ンドリカルレンズ6によりホモジナイズ面7上に再度ホ
モジナイズさせ、照射領域の幅を0.44mmとした場
合のホモジナイズ面7におけるx軸方向の光強度分布を
示す。トップフラット率は、図2(B)の場合と同じ
0.72であった。なお、用いたイメージングシリンド
リカルレンズ6の円柱面の曲率は69mm、焦点距離は
142mmである。
における照射領域の幅を0.90mmとするときは、図
1(B)のイメージングシリンドリカルレンズ6を使用
しなくても、トップフラット率0.72程度を確保する
ことができる。しかし、照射領域の幅を0.58mmま
で細くすると、図2(A)に示すように、トップフラッ
ト率が0.43程度まで低下してしまう。
図2(C)に示すように、照射領域の幅を0.44mm
程度まで細くしても、トップフラット率0.72を得る
ことができ、トップフラット率の低下を抑制することが
可能になる。
用したレーザアニーリング装置について説明する。
面図を示す。筐体50に、処理チャンバ51、搬送チャ
ンバ52、搬入チャンバ53、搬出チャンバ54、ホモ
ジナイザ42、CCDカメラ58、及びビデオモニタ5
9が取り付けられている。
ートバルブ55を介して結合され、搬送チャンバ52と
搬入チャンバ53、及び搬送チャンバ52と搬出チャン
バ54が、それぞれゲートバルブ56及び57を介して
結合されている。処理チャンバ51、搬入チャンバ53
及び搬出チャンバ54には、それぞれ真空ポンプ61、
62及び63が取り付けられ、各チャンバの内部を真空
排気することができる。
64が収容されている。搬送用ロボット64は、処理チ
ャンバ51、搬入チャンバ53及び搬出チャンバ54の
相互間で処理基板を移送する。
用の窓60が設けられている。パルス発振したエキシマ
レーザ装置41から出力されたレーザビームがアッテネ
ータ46を通って図1で説明したビームホモジナイザ4
2に入射する。ホモジナイザ42は、レーザビームの断
面形状を細長い形状にする。ホモジナイザ42を通過し
たレーザビームは、レーザ光の断面形状に対応した細長
い窓60を透過して処理チャンバ51内の処理基板を照
射する。処理基板の表面がホモジナイズ面に一致するよ
うに、ホモジナイザ42と処理基板との相対位置が調節
されている。
向きに平行移動する。1ショット分の照射領域の一部が
前回のショットにおける照射領域の一部と重なるような
速さで処理基板を移動することにより、処理基板表面の
広い領域を照射することができる。処理基板表面はCC
Dカメラ58により撮影され、処理中の基板表面をビデ
オモニタ59で観察することができる。
2、搬送用ロボット64、ゲートバルブ55〜57の動
作は、制御装置65によって制御される。
光学系の概略図を示す。エキシマレーザ装置41から出
力したレーザビームは、アッテネータ46を通過し、タ
ーンミラー47及び48で反射し、ホモジナイザ42に
入射する。ホモジナイザ42を通過したレーザビーム
は、ターンミラー49で反射し、ガラス窓60を透過し
て処理チャンバ51内に導入される。
相互の相対位置関係を保った状態で、入射レーザ光の光
軸に沿って平行移動することができる。ターンミラー4
9で反射した後のレーザビームが図中の位置cにあると
き、処理チャンバ51内の処理基板上にレーザ光が照射
される。
2が配置されている。レーザビームを位置dに移動させ
たとき、レーザ光がパワーメータ72に照射され、レー
ザ光の強度を測定することができる。また、処理チャン
バ51の外にもパワーメータ73が配置されており、レ
ーザビームを位置bに移動させることにより、処理チャ
ンバ51内に導入される前のレーザ光の強度を測定する
ことができる。
を直線状に配列したビームプロファイラ74が配置され
ている。レーザビームを位置aに移動させてビームプロ
ファイラ74にレーザ光を照射することにより、線状の
断面形状を有するレーザビームの断面内の長軸方向に関
する強度分布を測定することができる。
間にパワーメータ70が配置され、ターンミラー48と
ホモジナイザ42との間にパワーメータ71が配置され
ている。パワーメータ70及び71により、その位置に
おけるレーザ光の強度を測定することができる。
ザ光の強度をそれぞれの位置における正常値と比較する
ことにより、各光学部品の劣化状態を知ることができ
る。また、ビームプロファイラ74からの検出信号を解
析することにより、レーザビームの断面の長軸方向に関
する強度分布の正常性を確認することができる。
イザ42にイメージングシリンドリカルレンズ5及び6
を設けることにより、線状の光照射領域の幅を細くして
も、光強度分布のトップフラット率を比較的高く維持す
ることができる。トップフラット率を高くすることによ
り、基板全面に、より均一にレーザ光を照射することが
できる。
ができる。長尺化することにより、レーザ光の照射領域
をその短軸方向に移動して、より広い領域にレーザ光を
照射することができる。
例によるビームホモジナイザについて説明する。
て、ホモジナイズ面4で一度ホモジナイズさせ、イメー
ジングシリンドリカルレンズでさらにホモジナイズ面7
にホモジナイズさせる場合を説明した。図5に示すビー
ムホモジナイザにおいては、図1に示すビームホモジナ
イザのイメージングシリンドリカルレンズ5を取り除
き、代わりに収束レンズ3とホモジナイズ面4との間に
yz面内に関して光線束を発散させる発散シリンドリカ
ルレンズ8が配置されている。その他の構成は、図1に
示すビームホモジナイザの構成と同様である。
(B)はxz面に平行な断面図を示す。図5(B)に示
すように、xz面に平行な断面に関する光線束の伝搬の
様子は、図1(B)の場合と同様である。
断面に関しては、発散シリンドリカルレンズ8のため
に、収束レンズ3と発散シリンドリカルレンズ8との合
成焦点距離が、収束レンズ3単体の焦点距離より長くな
る。収束レンズ3と発散シリンドリカルレンズ8との後
ろ側合成焦点位置が、xz面内におけるホモジナイズ面
7に一致するように、発散シリンドリカルレンズ8の焦
点距離を選択する。
3及び発散シリンドリカルレンズ8を通過した光線束
は、ホモジナイズ面7上でホモジナイズする。このよう
に、シリンダアレイ1A、1B、2A及び2Bの後方に
配置する収束レンズのyz面内に関する焦点距離とxz
面内に関する焦点距離とを実質的に異ならせてもよい。
このような構成としても、図1の実施例の場合と同様
に、ホモジナイズ領域を細くかつ長尺化することができ
る。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
ビームホモジナイザを透過した光線束のホモジナイズ面
における照射領域を長尺化かつ細線化することができ
る。また、細線化した場合の光強度分布のトップフラッ
ト率の低下を抑制することができる。
面図である。
ジナイザによりホモジナイズされた光照射領域の光強度
分布を示すグラフであり、図2(C)は、図1に示すビ
ームホモジナイザによりホモジナイズされた光照射領域
の光強度分布を示すグラフである。
ザアニーリング装置の概略を示す平面図である。
示す図である。
の断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の第1のシリンドリカルレンズが、
各々の円柱面の母線同士及び光軸面同士を相互に平行に
し、かつ光軸面に対して垂直な第1の仮想平面に沿って
配列した第1のシリンダアレイと、 複数の第2のシリンドリカルレンズが、各々の円柱面の
母線同士及び光軸面同士を相互に平行にし、かつ前記第
1の仮想平面に平行な第2の仮想平面に沿って配列した
第2のシリンダアレイであって、各第2のシリンドリカ
ルレンズが、対応する前記第1のシリンドリカルレンズ
と光軸面を共通にし、前記第1のシリンドリカルレンズ
を透過した光線束が、対応する第2のシリンドリカルレ
ンズに入射する前記第2のシリンダアレイと、 複数の第3のシリンドリカルレンズが、各々の円柱面の
母線同士及び光軸面同士を相互に平行にし、かつ前記第
1の仮想平面に平行な第3の仮想平面に沿って配列した
第3のシリンダアレイであって、第3のシリンドリカル
レンズの各々の光軸面が、前記第1及び第2のシリンダ
アレイの光軸面と直交する前記第3のシリンダアレイ
と、 前記第3のシリンダアレイの出射側に配置され、複数の
第4のシリンドリカルレンズが、各々の円柱面の母線同
士及び光軸面同士を相互に平行にし、かつ前記第1の仮
想平面に平行な第4の仮想平面に沿って配列した第4の
シリンダアレイであって、各第4のシリンドリカルレン
ズが、対応する前記第3のシリンドリカルレンズと光軸
面を共通にする前記第4のシリンダアレイと、 前記第1〜第4のシリンダアレイを透過した光線束を、
仮想的なホモジナイズ面上にホモジナイズさせる収束光
学系であって、前記第1及び第2のシリンダアレイによ
り分割された複数のビームの各々が、該収束光学系によ
り、前記第1のシリンドリカルレンズの母線に垂直な面
内に関して収束するビームとなり、前記第3及び第4の
シリンダアレイにより分割された複数のビームの各々
が、該収束光学系により、前記第3のシリンドリカルレ
ンズの母線に垂直な面内に関して発散するビームとなる
ように配置されている前記収束光学系と、 前記収束光学系の出射側に配置された第1のイメージン
グシリンドリカルレンズ系であって、その円柱面の母線
及び光軸面が、それぞれ前記第1のシリンドリカルレン
ズの円柱面の母線及び光軸面に平行であり、前記収束光
学系によりホモジナイズされた光照射領域を前記第3の
シリンドリカルレンズの母線方向に関して縮小し、被照
射体の表面上に再度ホモジナイズさせる前記第1のイメ
ージングシリンドリカルレンズ系と、 前記収束光学系の出射側に配置された第2のイメージン
グシリンドリカルレンズ系であって、その円柱面の母線
及び光軸面が、それぞれ前記第3のシリンドリカルレン
ズの円柱面の母線及び光軸面に平行であり、前記収束光
学系によりホモジナイズされた光照射領域を前記第1の
シリンドリカルレンズの母線方向に関して拡大し、前記
被照射体の表面上に再度ホモジナイズさせる前記第2の
イメージングシリンドリカルレンズ系とを有するビーム
ホモジナイザ。 - 【請求項2】 さらに、前記収束光学系によって、入射
光線束がホモジナイズされる面に沿って配置され、前記
第1及び第3のシリンドリカルレンズの各々の円柱面の
母線に平行な辺により画定された矩形状の光透過孔が設
けられた遮光板を有する請求項1に記載のビームホモジ
ナイザ。 - 【請求項3】 前記遮光板の光透過孔の辺の長さが可変
である請求項2に記載のビームホモジナイザ。 - 【請求項4】 複数の第1のシリンドリカルレンズが、
各々の円柱面の母線同士及び光軸面同士を相互に平行に
し、かつ光軸面に対して垂直な第1の仮想平面に沿って
配列した第1のシリンダアレイと、 複数の第2のシリンドリカルレンズが、各々の円柱面の
母線同士及び光軸面同士を相互に平行にし、かつ前記第
1の仮想平面に平行な第2の仮想平面に沿って配列した
第2のシリンダアレイであって、各第2のシリンドリカ
ルレンズが、対応する前記第1のシリンドリカルレンズ
と光軸面を共通にし、前記第1のシリンドリカルレンズ
を透過した光線束が、対応する第2のシリンドリカルレ
ンズに入射する前記第2のシリンダアレイと、 複数の第3のシリンドリカルレンズが、各々の円柱面の
母線同士及び光軸面同士を相互に平行にし、かつ前記第
1の仮想平面に平行な第3の仮想平面に沿って配列した
第3のシリンダアレイであって、第3のシリンドリカル
レンズの各々の光軸面が、前記第1及び第2のシリンダ
アレイの光軸面と直交する前記第3のシリンダアレイ
と、 前記第3のシリンダアレイの出射側に配置され、複数の
第4のシリンドリカルレンズが、各々の円柱面の母線同
士及び光軸面同士を相互に平行にし、かつ前記第1の仮
想平面に平行な第4の仮想平面に沿って配列した第4の
シリンダアレイであって、各第4のシリンドリカルレン
ズが、対応する前記第3のシリンドリカルレンズと光軸
面を共通にする前記第4のシリンダアレイと、 前記第1〜第4のシリンダアレイで分割された複数の光
線束を収束させる収束光学系であって、前記第1及び第
2のシリンダアレイにより分割された複数のビームの各
々が、該収束光学系により、前記第1のシリンドリカル
レンズの母線に垂直な面内に関して収束するビームとな
り、前記第3及び第4のシリンダアレイにより分割され
た複数のビームの各々が、該収束光学系により、前記第
3のシリンドリカルレンズの母線に垂直な面内に関して
発散するビームとなるように配置されている前記収束光
学系と、 前記収束光学系の出射側に配置された第1のイメージン
グシリンドリカルレンズ系であって、その円柱面の母線
及び光軸面が、それぞれ前記第1のシリンドリカルレン
ズの円柱面の母線及び光軸面に平行であり、前記第1〜
第4のシリンダアレイで分割された複数の光線束が、前
記収束光学系により前記第3のシリンドリカルレンズの
円柱面の母線に平行な方向に関してホモジナイズされた
光照射領域を、前記第1のシリンドリカルレンズの母線
方向に関して縮小し、被照射体の表面上に再度ホモジナ
イズさせる前記第1のイメージングシリンドリカルレン
ズ系と、 前記収束光学系とその出射側焦点位置との間に配置され
た発散シリンドリカルレンズであって、該発散シリンド
リカルレンズの光軸面及び円柱面の母線が、それぞれ前
記第3のシリンドリカルレンズの光軸面及び円柱面の母
線に平行であり、前記第1〜第4のシリンダアレイで分
割された複数の光線束を、前記第1のシリンドリカルレ
ンズの円柱面の母線に平行な方向に関して前記被照射体
の表面上にホモジナイズさせる前記発散シリドリカルレ
ンズとを有するビームホモジナイザ。
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