JP7004996B2 - LED light source for exposure - Google Patents

Description

本発明は 露光用のLED光源に関し、特にLEDユニットの配置に関する。 The present invention relates to an LED light source for exposure, and particularly to an arrangement of LED units.

特許文献１には、水銀ランプの代わりに発光ダイオード（LED）アレイを利用した露光装置が開示されている。簡単に説明する。 Patent Document 1 discloses an exposure apparatus using a light emitting diode (LED) array instead of a mercury lamp. I will explain briefly.

この発光ダイオードアレイには、矩形状の基板上に発光ダイオードが複数個、アレイ状に配列されている。これは、発光ダイオードによる光源が、水銀ランプに比べて単位面積あたりの光量が少ないので、そのままでは露光できないという問題に対応するためである。 In this light emitting diode array, a plurality of light emitting diodes are arranged in an array on a rectangular substrate. This is to deal with the problem that the light source using the light emitting diode cannot be exposed as it is because the amount of light per unit area is smaller than that of the mercury lamp.

光源１からの光束は、照明光学系（コリメートレンズ、フライアイレンズ、σ絞り、ミラー及びコンデンサ光学系）を介して、露光対象（基板など）に与えられる。 The luminous flux from the light source 1 is given to an exposed object (a substrate or the like) via an illumination optical system (collimating lens, fly-eye lens, σ diaphragm, mirror and condenser optical system).

特開2004-335953号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-335953

上記特許文献１に記載された装置には以下のような問題があった。 The device described in Patent Document 1 has the following problems.

LEDを平面に複数並べると、配置面積に対応するコリメートレンズが必要となる。特にLEDの場合、発光角度が120度と広く、一般的なレンズを用いて集光しても20度程度の臨界角内に配置しなければならない。そのため、平行光の場合と比べると、コリメートレンズを大型化しなければならない。 When multiple LEDs are arranged on a flat surface, a collimating lens corresponding to the arrangement area is required. Especially in the case of LED, the emission angle is as wide as 120 degrees, and even if it is focused using a general lens, it must be placed within a critical angle of about 20 degrees. Therefore, the collimated lens must be larger than that in the case of parallel light.

このように第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDを複数配置しようとすると、物理的な制約があった。 As described above, when trying to arrange a plurality of LEDs having a large emission angle within the critical angle of the second optical system, there is a physical restriction.

本発明は、上記問題を解決し、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置できるLEDユニットまたはLED光源を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an LED unit or an LED light source capable of arranging more LEDs having a large emission angle within the critical angle of the second optical system.

１）本発明にかかるLEDユニットは、第１のLEDとその周辺に配置された複数のLEDとで構成されたLEDユニットであって、前記周辺に配置された複数のLEDの光軸は、前記第１のLEDの光軸上で、かつ、同じ点で交差するように、前記各周辺LEDの光軸がななめに傾いている。したがって、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 1) The LED unit according to the present invention is an LED unit composed of a first LED and a plurality of LEDs arranged around the first LED, and the optical axes of the plurality of LEDs arranged in the periphery thereof are described above. The optical axes of the peripheral LEDs are slanted so as to intersect on the optical axis of the first LED and at the same point. Therefore, more LEDs having a large emission angle can be arranged within the critical angle of the second optical system.

２）本発明にかかるLEDユニットにおいては、前記周辺LEDは、前記第1のLEDを中心に、同一円周上に配置されている。このように、１のLEDの周辺に複数のLEDう配置することにより、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 2) In the LED unit according to the present invention, the peripheral LEDs are arranged on the same circumference around the first LED. By arranging a plurality of LEDs around one LED in this way, it is possible to arrange more LEDs having a large emission angle within the critical angle of the second optical system.

３）本発明にかかるLEDユニットにおいては、前記各LEDは、設置用のフランジを有しており、前記各LEDユニットは、前記フランジが接する台座面を有しており、この台座面自体がななめに傾いることにより、前記各周辺LEDの光軸が、前記第１のLEDの光軸と同じ点で交差する。したがって、簡易な構成で、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 3) In the LED unit according to the present invention, each of the LEDs has a flange for installation, and each LED unit has a pedestal surface to which the flange is in contact, and the pedestal surface itself is tanned. By tilting to, the optical axes of the peripheral LEDs intersect at the same points as the optical axes of the first LED. Therefore, with a simple configuration, more LEDs having a large emission angle can be arranged within the critical angle of the second optical system.

４）本発明にかかるLEDユニットにおいては 前記周辺LEDは６以上である。したがって、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 4) In the LED unit according to the present invention, the number of peripheral LEDs is 6 or more. Therefore, more LEDs having a large emission angle can be arranged within the critical angle of the second optical system.

５）本発明にかかるLEDユニットにおいては 前記周辺LEDは６である。したがって、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 5) In the LED unit according to the present invention, the peripheral LED is 6. Therefore, more LEDs having a large emission angle can be arranged within the critical angle of the second optical system.

６）本発明にかかるLED光源は 第１のLEDとその周辺に配置された複数のLEDとで構成されたLEDユニットを、１集合ユニットとして、複数配置したLED光源であって、前記各集合ユニットの中央の個別LEDの光軸が同じ点で交差するよう、前記各集合ユニットが設置されている。このように、複数のLEDユニってにLEDユニットを分離して、各集合ユニットの中央の個別LEDの光軸が、交差するように配置することで、簡単に位置合わせができる。 6) The LED light source according to the present invention is an LED light source in which a plurality of LED units composed of a first LED and a plurality of LEDs arranged around the first LED are arranged as one set unit, and each set unit is described above. The collective units are installed so that the optical axes of the individual LEDs in the center of the center intersect at the same point. In this way, by separating the LED units into a plurality of LED uni and arranging them so that the optical axes of the individual LEDs in the center of each collective unit intersect, alignment can be easily performed.

７）本発明にかかるLED光源においては、前記集合ユニットの複数配置は、中央に配置した集合ユニットを中央集合ユニットとして、この中央集合ユニットを取り囲むように、複数の周辺集合ユニットが配置されており、前記各周辺集合ユニットの中央の個別LEDの光軸が、前記中央集合ユニットの中央の個別LEDの光軸上の一点で交差するよう、前記各集合ユニットが設置されている。このように、１の集合ユニットの周辺に複数の集合ユニットを配置することにより、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 7) In the LED light source according to the present invention, in the plurality of arrangements of the collective units, the centrally arranged aggregate unit is regarded as the central aggregate unit, and a plurality of peripheral aggregate units are arranged so as to surround the central aggregate unit. Each of the assembly units is installed so that the optical axis of the individual LED in the center of each peripheral assembly unit intersects at a point on the optical axis of the individual LED in the center of the central assembly unit. By arranging a plurality of collective units around one collective unit in this way, it is possible to arrange more LEDs having a large emission angle within the critical angle of the second optical system.

８）本発明にかかるLED光源においては、前記集合ユニットは３以上である。したがって、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 8) In the LED light source according to the present invention, the number of collective units is 3 or more. Therefore, more LEDs having a large emission angle can be arranged within the critical angle of the second optical system.

９）本発明にかかるLED光源においては、前記周辺集合ユニットは６である。したがって、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 9) In the LED light source according to the present invention, the peripheral assembly unit is 6. Therefore, more LEDs having a large emission angle can be arranged within the critical angle of the second optical system.

１０）本発明にかかるLEDユニットは、第１のLEDとその周辺に配置された複数のLEDとで構成されたLEDユニットであって、前記各LEDは、設置用のフランジを有しており、前記各LEDは、前記フランジが接する台座面を有しており、この台座面は凹型球面状であり、前記LEDは前記球面状の接地面と接する凸型球面状のフランジを有し、前記凸型球面状のフランジが、前記凹型球面状と接することにより、前記各周辺LEDの光軸が、前記第１のLEDの光軸上の同じ点で交差する。したがって、簡易な構成で、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 10) The LED unit according to the present invention is an LED unit composed of a first LED and a plurality of LEDs arranged around the first LED, and each of the LEDs has a flange for installation. Each of the LEDs has a pedestal surface to which the flange contacts, the pedestal surface has a concave spherical shape, and the LED has a convex spherical flange to contact the spherical ground surface, and the convex When the shaped spherical flange comes into contact with the concave spherical shape, the optical axes of the peripheral LEDs intersect at the same point on the optical axis of the first LED. Therefore, with a simple configuration, more LEDs having a large emission angle can be arranged within the critical angle of the second optical system.

１１）本発明にかかるLED光源は、LEDユニットを１集合ユニットとして複数配置したLED光源であって、中央に配置した集合ユニットを中央集合ユニットとして、前記中央集合ユニットを取り囲むように、複数の周辺集合ユニットが配置されており、前記各周辺集合ユニットの中央の個別LEDの光軸が、前記中央集合ユニットの中央の個別LEDの光軸上の一点で交差するよう設置されている。したがって、簡易な構成で、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 11) The LED light source according to the present invention is an LED light source in which a plurality of LED units are arranged as one collective unit, and the centrally arranged aggregate unit is used as a central aggregate unit, and a plurality of peripherals thereof are surrounded by the central aggregate unit. The assembly unit is arranged, and the optical axis of the individual LED in the center of each peripheral assembly unit is installed so as to intersect at one point on the optical axis of the individual LED in the center of the central assembly unit. Therefore, with a simple configuration, more LEDs having a large emission angle can be arranged within the critical angle of the second optical system.

１２）本発明にかかるLED光源は、第１のLEDとその周辺に配置された複数のLEDとで構成されたLED光源であって、前記各LEDは、設置用のフランジを有しており、前記各LEDは、前記フランジが接する台座面を有しており、この台座面は凹型球面状であり、前記LEDは前記球面状の接地面と接する凸型球面状のフランジを有し、前記凸型球面状のフランジが、前記凹型球面状と接することにより、前記周辺配置された複数のLEDの光軸が、前記第１のLEDの光軸上の同じ点で交差し、前記周辺に配置されたLEDの周辺には、さらに拡張周辺LEDが、前記周辺に配置されたLEDを取り囲むように配置されており、前記拡張周辺LEDの凸型球面状のフランジが、前記凹型球面状と接することにより、前記各拡張周辺LEDの光軸も、前記同じ点で交差する。したがって、簡易な構成で、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 12) The LED light source according to the present invention is an LED light source composed of a first LED and a plurality of LEDs arranged around the first LED, and each of the LEDs has a flange for installation. Each of the LEDs has a pedestal surface to which the flange contacts, the pedestal surface has a concave spherical shape, and the LED has a convex spherical flange to contact the spherical ground surface, and the convex When the shaped spherical flange is in contact with the concave spherical shape, the optical axes of the plurality of LEDs arranged in the periphery intersect at the same point on the optical axis of the first LED and are arranged in the periphery. Further, the extended peripheral LED is arranged around the extended peripheral LED so as to surround the LED arranged in the peripheral portion, and the convex spherical flange of the extended peripheral LED is in contact with the concave spherical shape. , The optical axes of the extended peripheral LEDs also intersect at the same point. Therefore, with a simple configuration, more LEDs having a large emission angle can be arranged within the critical angle of the second optical system.

１３）本発明にかかるLED光源においては、前記凹型球面状は１の球面である。したがって、１の球面で前記凹型球面を形成することができる。これにより、球面加工をまとめてすることができる。 13) In the LED light source according to the present invention, the concave spherical surface is a spherical surface of 1. Therefore, the concave spherical surface can be formed by one spherical surface. As a result, spherical surface processing can be performed collectively.

１４）本発明にかかるLEDによる露光方法においては、第１のLEDの周辺に複数のLEDを配置し、前記周辺に配置された複数のLEDの光軸を、前記第１のLEDの光軸上で、かつ、同じ点で交差するように、前記各周辺LEDの光軸をななめに傾けて配置している。したがって、第２光学系に対して、効率的にLEDによる光を照射できる。 14) In the LED exposure method according to the present invention, a plurality of LEDs are arranged around the first LED, and the optical axes of the plurality of LEDs arranged around the first LED are placed on the optical axis of the first LED. In addition, the optical axes of the peripheral LEDs are arranged so as to be slanted so as to intersect at the same point. Therefore, the second optical system can be efficiently irradiated with the light from the LED.

１５）本発明にかかる保持台座は、ボディ部およびフランジ部を有するLEDユニットを複数保持するための、LEDユニットの保持台座であって、中央部のLEDユニット保持部と、その周辺に配置されるた複数の周辺LEDユニット保持部を有しており、前記各周辺LEDユニット保持部は、前記LEDのフランジ部が接する台座面を有しており、この各台座面は、前記各周辺LEDの光軸が前記第１のLEDの光軸上の同じ点で交差するように、ななめに傾いており、前記中央部のLEDユニット保持部および前記周辺LEDユニット保持部には、前記台座面に直交する方向に貫通穴が設けられている。したがって、簡易な構成で、第２光学系の臨界角内に、発光角度が大きなLEDをより多く配置することができる。 15) The holding pedestal according to the present invention is a holding pedestal for LED units for holding a plurality of LED units having a body portion and a flange portion, and is arranged in the central LED unit holding portion and its periphery. Each peripheral LED unit holding portion has a plurality of peripheral LED unit holding portions, and each peripheral LED unit holding portion has a pedestal surface in which the flange portion of the LED is in contact, and each pedestal surface is the light of the peripheral LED. The axes are slanted so that they intersect at the same point on the optical axis of the first LED, and the central LED unit holding portion and the peripheral LED unit holding portion are orthogonal to the pedestal surface. A through hole is provided in the direction. Therefore, with a simple configuration, more LEDs having a large emission angle can be arranged within the critical angle of the second optical system.

本明細書の用語について、説明する。 The terms used herein will be described.

「集合ユニット」とは、第１実施形態では、図３のマルチユニット１１、１２，または１３、図８のマルチユニット５１～５７が該当する。第２実施形態についても、同様に、図１０の台座にLEDユニットが挿入されたものが該当する。 In the first embodiment, the “aggregate unit” corresponds to the multi-units 11, 12, or 13 in FIG. 3 and the multi-units 51 to 57 in FIG. Similarly, the second embodiment also corresponds to the one in which the LED unit is inserted into the pedestal of FIG.

「中央集合ユニット」は、集合ユニットのうち、他の集合ユニットに周辺を取り囲まれている集合ユニットであり、第１実施形態では、図８のマルチユニット５１が該当する。第２実施形態についても、同様に、図１４の台座８１にLEDユニットが挿入されたものが該当する。 The "central collective unit" is an aggregate unit whose periphery is surrounded by other aggregate units among the aggregate units, and in the first embodiment, the multi-unit 51 of FIG. 8 corresponds. Similarly, the second embodiment also corresponds to the one in which the LED unit is inserted into the pedestal 81 of FIG.

「周辺集合ユニット」は、第1実施形態では、図８のマルチユニット５２～５７が該当する。第２実施形態についても、同様に、図１４の台座８２～８７にLEDユニットが挿入されたものが該当する。 In the first embodiment, the "peripheral collective unit" corresponds to the multi-units 52 to 57 in FIG. Similarly, the second embodiment also corresponds to the one in which the LED unit is inserted into the pedestals 82 to 87 of FIG.

「保持台座」は、第1実施形態では、図６の台座３１が該当する。第2実施形態については、図１１の台座７１が該当する。 The "holding pedestal" corresponds to the pedestal 31 in FIG. 6 in the first embodiment. The pedestal 71 in FIG. 11 corresponds to the second embodiment.

「中央部のLEDユニット保持部」は、第1実施形態では、図６の中央の貫通穴およびその周辺の球面状接地面が該当する。第2実施形態については、図１１の接地面７７a、および貫通穴７８aが該当する。 In the first embodiment, the "LED unit holding portion in the central portion" corresponds to the through hole in the center of FIG. 6 and the spherical ground surface around the central through hole. The second embodiment corresponds to the ground plane 77a and the through hole 78a in FIG.

「その周辺に配置されるた複数の周辺LEDユニット保持部」は、第1実施形態では、図６の中央の貫通穴以外の貫通穴、およびその周辺の球面状接地面が該当する。第2実施形態については、図１１の接地面７７b～g、および貫通穴７８b～gが該当する。 In the first embodiment, the "plurality of peripheral LED unit holding portions arranged around the peripheral LED unit holding portion" corresponds to a through hole other than the central through hole in FIG. 6 and a spherical ground plane around the through hole. The second embodiment corresponds to the ground plane 77b to g in FIG. 11 and the through hole 78b to g.

「フランジ」とは、図５に示すフランジ２２はもちろん、図１６に示すような段差２２２を含む概念である。 The "flange" is a concept including not only the flange 22 shown in FIG. 5 but also the step 222 as shown in FIG.

本発明にかかる露光装置１の主要要素の関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship of the main element of the exposure apparatus 1 which concerns on this invention. 光源部２の斜視図である。It is a perspective view of the light source part 2. 光源部２の先端のマルチユニットの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the multi-unit at the tip of a light source part 2. LEDユニット２１を示す図である。It is a figure which shows the LED unit 21. ボディ２９を示す図である。It is a figure which shows the body 29. 台座３１の斜視図である。It is a perspective view of a pedestal 31. マルチユニット１１～１３の中央LEDユニットの光軸と、第２光学系４との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the optical axis of the central LED unit of a multi-unit 11-13, and the 2nd optical system 4. マルチユニットの数を増やした実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the embodiment which increased the number of multi-units. 図８の実施形態における平面図、および裏面図である。8 is a plan view and a back view of the embodiment of FIG. 台座７１の斜視図である。It is a perspective view of a pedestal 71. 台座７１の平面図である。It is a top view of the pedestal 71. B-B断面拡大図である。It is a cross-sectional enlarged view of B-B. ７つのマルチユニットを組み合わせた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which combined the 7 multi-units. 図１３の実施形態における平面図、および裏面図である。FIG. 13 is a plan view and a back view of the embodiment of FIG. １マルチユニットのLEDユニットの数を増やした場合の配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the arrangement when the number of LED units of 1 multi-unit is increased. LEDユニット２０１を示す図である。It is a figure which shows the LED unit 201. フランジ２２の寸法の決定手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the dimensional determination method of a flange 22.

（１．第1実施形態）
図１に、本発明にかかるLED露光機１の全体構成（関係を示す概要）を示す。LED露光機１は、光源部２、第２光学系４、コリメーションミラー６を備えている。光源部２からの照射光は、第２光学系４を通過して、コリメーションミラー６で反射されて、露光対象物であるワーク８に照射される。 (1. First Embodiment)
FIG. 1 shows the overall configuration (outline showing the relationship) of the LED exposure machine 1 according to the present invention. The LED exposure machine 1 includes a light source unit 2, a second optical system 4, and a collimation mirror 6. The irradiation light from the light source unit 2 passes through the second optical system 4, is reflected by the collimation mirror 6, and irradiates the work 8 which is the object to be exposed.

光源部２について図２を用いて説明する。図２は光源部２の斜視図である。光源部２は、３つのマルチユニット１１～１３で構成されている。マルチユニット１１～１３について図３を用いて説明する。マルチユニット１２は、７つのLEDユニット２１を有している。マルチユニット１１，１３についても同様である。LEDユニット２１について図４を用いて説明する。図４Aは、LEDユニット２１を上面から見た図である。図４Bに図４AのA-A断面を示す。LEDユニット２１はボディ２９を有している。ボディ２９はフランジ２２を有しており、フランジ２２の下部面２２aは後述するように、球面で構成されている。 The light source unit 2 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view of the light source unit 2. The light source unit 2 is composed of three multi-units 11 to 13. The multi-units 11 to 13 will be described with reference to FIG. The multi-unit 12 has seven LED units 21. The same applies to the multi-units 11 and 13. The LED unit 21 will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a view of the LED unit 21 as viewed from above. FIG. 4B shows a cross section taken along the line AA of FIG. 4A. The LED unit 21 has a body 29. The body 29 has a flange 22, and the lower surface 22a of the flange 22 is formed of a spherical surface as described later.

ボディ２９には、LED素子２４を実装したLED基板２３が収容されている。レンズ部２６は、二枚のレンズ、すなわち第１レンズ２６aと、これより小口径の第２レンズ２６bで構成されている。第１レンズ２６aおよび第２レンズ２６bの光軸は、光源ユニット4の中心軸にそれぞれ一致する。LED素子２４から射出された光は１２０度程度であり、前記第１レンズ２６a、および第２レンズ２６bにより、出射角が約２０度程度に集光される。 The body 29 houses the LED substrate 23 on which the LED element 24 is mounted. The lens unit 26 is composed of two lenses, that is, a first lens 26a and a second lens 26b having a smaller diameter. The optical axes of the first lens 26a and the second lens 26b coincide with the central axis of the light source unit 4, respectively. The light emitted from the LED element 24 is about 120 degrees, and the emission angle is focused to about 20 degrees by the first lens 26a and the second lens 26b.

なお、レンズ部２６を第１レンズ２６a、第２レンズ２６bで構成した場合について説明したが、１または2以上のレンズで構成してもよい。 Although the case where the lens unit 26 is composed of the first lens 26a and the second lens 26b has been described, it may be composed of one or two or more lenses.

図５に、ボディ２９の部品図を示す。図５Ａは、第１レンズがセットされる穴１９からみた斜視図であり、図５Ｂは、その逆側からの斜視図であり、図５Ｃは、後端からみた端面図である。後端面には、プラグソケット２８が挿入されるプラグ挿入穴２９a、冷却用空気を取り込むための空気穴２９b～２９eが設けられている。取り込まれた冷却用空気は、図５Ａの穴２９fから排出される。本実施形態においては、穴２９fは放射状に４カ所設けたが、これに限定されない。 FIG. 5 shows a component diagram of the body 29. 5A is a perspective view seen from the hole 19 in which the first lens is set, FIG. 5B is a perspective view from the opposite side thereof, and FIG. 5C is an end view seen from the rear end. The rear end surface is provided with a plug insertion hole 29a into which the plug socket 28 is inserted, and air holes 29b to 29e for taking in cooling air. The taken-in cooling air is discharged from the hole 29f in FIG. 5A. In the present embodiment, the holes 29f are provided at four locations radially, but the present invention is not limited to this.

冷却機構は空冷以外に、水冷またはヒートパイプなど他のやり方でもよい。 In addition to air cooling, the cooling mechanism may be water cooling or other methods such as heat pipes.

LEDユニット２１を保持する台座３１について、図６を用いて説明する。台座３１は、ほぼ円盤状の形状であり、7カ所の貫通穴３２を有する。7カ所の貫通穴３２の配置は、中央に１つ、それを取り囲むように同心円状に６つの貫通穴が形成されている。貫通穴３２は、LEDユニット２１のボディが嵌合する直径を有する。貫通穴３２は後述するように、球面状接地面３３の法線方向に傾いている。 The pedestal 31 holding the LED unit 21 will be described with reference to FIG. The pedestal 31 has a substantially disk-like shape and has seven through holes 32. The arrangement of the seven through holes 32 is one in the center, and six through holes are formed concentrically so as to surround the one. The through hole 32 has a diameter to which the body of the LED unit 21 fits. As will be described later, the through hole 32 is inclined in the normal direction of the spherical ground plane 33.

台座３１は球面状接地面３３を有する。球面状接地面３３は、図６Bに示すように、球面状である。台座３１の貫通穴３２は、球面状接地面３３の法線方向に傾いている。すなわち、中央の貫通穴３２における球面状接地面の法線方向を基準とすると、かかる放線方向に対して、周辺に配置された貫通穴３２は、当該位置における球面状接地面の法線方向に傾いている。 The pedestal 31 has a spherical ground plane 33. As shown in FIG. 6B, the spherical ground plane 33 has a spherical shape. The through hole 32 of the pedestal 31 is inclined in the normal direction of the spherical ground plane 33. That is, with respect to the normal direction of the spherical ground plane in the central through hole 32, the through holes 32 arranged in the periphery are in the normal direction of the spherical ground plane at the position with respect to the radiation direction. It is tilted.

なお、図６Bにおいては、球面状接地面３３の形状が球面状であることがわかるように、実際と比べて大げさに表している。 In FIG. 6B, the shape of the spherical ground plane 33 is exaggerated as compared with the actual shape so that it can be seen that the shape of the spherical ground surface 33 is spherical.

フランジ２２の下部面２２aは、かかる球面状と一致する球面で構成されている。したがって、LEDユニット２１のボディが貫通穴３２に挿入されると、フランジ２２の下部面２２aが球面状接地面３３と接地する。これにより、各LEDユニット２１は、台座３１の球面状接地面３３の球面で定義される方向に保持される。すなわち、球面状接地面３３は、台座３１に挿入される複数のLEDユニット２１の光軸が特定の位置で交差する半径の凹曲面で構成されている。球面状接地面３３と接する下部面２２aは凸曲面で構成されている。 The lower surface 22a of the flange 22 is formed of a spherical surface that matches the spherical surface shape. Therefore, when the body of the LED unit 21 is inserted into the through hole 32, the lower surface 22a of the flange 22 comes into contact with the spherical ground surface 33. As a result, each LED unit 21 is held in the direction defined by the spherical surface of the spherical ground plane 33 of the pedestal 31. That is, the spherical ground plane 33 is composed of a concave curved surface having a radius at which the optical axes of the plurality of LED units 21 inserted in the pedestal 31 intersect at a specific position. The lower surface 22a in contact with the spherical ground surface 33 is formed of a convex curved surface.

台座３１の複数の貫通穴に、それぞれLEDユニット２１が挿入されて、位置決め固定されると（保持機構については図示していない）、マルチユニット１１～１３が完成する。 When the LED unit 21 is inserted into each of the plurality of through holes of the pedestal 31 and positioned and fixed (the holding mechanism is not shown), the multi-units 11 to 13 are completed.

マルチユニット１１～１３間の配置関係について、図７を用いて説明する。 The arrangement relationship between the multi-units 11 to 13 will be described with reference to FIG. 7.

図７に示すように、マルチユニット１１～１３の中央LEDユニットの光軸が第２光学系４のほぼ中央の点P１に向くように、各マルチユニット１１～１３が円弧状に配置されている。これにより、各マルチユニットにおける中央LEDユニット以外のLEDユニットの光軸も、第２光学系４のほぼ中央の点P１を向いて配置される。このように、複数のマルチユニットのLEDの出射光が第２光学系４の臨界角θ内を通過するように、効率的に配置することができる。 As shown in FIG. 7, each multi-unit 11 to 13 is arranged in an arc shape so that the optical axis of the central LED unit of the multi-units 11 to 13 faces the point P1 at the substantially center of the second optical system 4. .. As a result, the optical axes of the LED units other than the central LED unit in each multi-unit are also arranged so as to face the point P1 substantially at the center of the second optical system 4. In this way, the emitted light of the LEDs of the plurality of multi-units can be efficiently arranged so as to pass through the critical angle θ of the second optical system 4.

なお、図７では、マルチユニット１１～１３がそれぞれ離れており、かつ、それぞれの中央LEDユニットの光軸が第２光学系４の1点を向くように円弧状に配置されているものとして説明した。これは、マルチユニット１１～１３の、中央LEDユニットの光軸が、それぞれ、どのような関係にあるのかを概念的に示したものである。実際には、省スペースのために、図３に示すように、上面からみると、各マルチユニットの中央のLEDユニットは、１の円周上に配置されており、かつ、傾きの程度は、各マルチユニットの中央のLEDユニットの光軸が第２光学系４の１点に向くよう配置すればよい。 In FIG. 7, the multi-units 11 to 13 are separated from each other, and the optical axes of the respective central LED units are arranged in an arc shape so as to face one point of the second optical system 4. did. This conceptually shows the relationship between the optical axes of the central LED units of the multi-units 11 to 13. Actually, in order to save space, as shown in FIG. 3, when viewed from the top surface, the central LED unit of each multi-unit is arranged on the circumference of 1, and the degree of inclination is The optical axis of the central LED unit of each multi-unit may be arranged so as to face one point of the second optical system 4.

具体的には、各マルチユニットの基準面を、当該マルチユニットの中央のLEDユニットの光軸に対して、直交する方向と一致するように配置すればよい。図７であれば、マルチユニット１１の中央のLEDユニットの光軸α１と直交する基準面β１が、第２光学系４の点P１に向くように配置すればよい。マルチユニット１２，１３についても同様である。 Specifically, the reference plane of each multi-unit may be arranged so as to coincide with the direction orthogonal to the optical axis of the LED unit in the center of the multi-unit. In FIG. 7, the reference plane β1 orthogonal to the optical axis α1 of the central LED unit of the multi-unit 11 may be arranged so as to face the point P1 of the second optical system 4. The same applies to the multi-units 12 and 13.

これにより、点P1方向にそれぞれのマルチユニットから光が照射される。 As a result, light is emitted from each multi-unit in the direction of point P1.

このマルチユニットの数および配置関係は、図３の形状に限定されない。たとえば、図８に示すように、中央に第１マルチユニット５１を配置し、その周辺に６つの第２～第６マルチユニット５２～５７を配置してもよい。 The number and arrangement of the multi-units are not limited to the shape shown in FIG. For example, as shown in FIG. 8, the first multi-unit 51 may be arranged in the center, and six second to sixth multi-units 52 to 57 may be arranged around the first multi-unit 51.

それぞれのマルチユニットについて、図7と同様に、中央のLEDユニットの光軸と同じ点で交差するように、各マルチユニットが傾いて設置される。 For each multi-unit, as in FIG. 7, each multi-unit is tilted and installed so as to intersect at the same point as the optical axis of the central LED unit.

図９を用いて、各マルチユニットの固定方法について説明する。図９Aは図８に示す７つのマルチユニット５１（台座のみ）を配置した場合の正面図である。図９Bは背面から見た図である。図９Bに示すように、中央の第１マルチユニット５１は、周辺の第２～第６マルチユニット５２～５７と、バー６２～６７で接続されている。バー６２～６７は既に説明したように、各マルチユニットの中央のLEDの光軸が所定の点で交差するように、折れ曲がっている。なお、図９Bでは周辺マルチユニット５７のみ、隣接する周辺マルチユニット５６とバー６８で接続しているが、他の隣接する周辺マルチユニット５２～５６についても同様にバーを設ければよい。このように、各マルチユニットについて、中央のLEDユニットの光軸と同じ点で交差するように、マルチユニットを傾けて設置することで、複数のLEDの光軸調整が容易となる。 A method of fixing each multi-unit will be described with reference to FIG. 9. FIG. 9A is a front view when the seven multi-units 51 (pedestals only) shown in FIG. 8 are arranged. FIG. 9B is a view seen from the back. As shown in FIG. 9B, the central first multi-unit 51 is connected to the peripheral second to sixth multi-units 52 to 57 by bars 62 to 67. As described above, the bars 62 to 67 are bent so that the optical axes of the LEDs in the center of each multi-unit intersect at a predetermined point. In FIG. 9B, only the peripheral multi-unit 57 is connected to the adjacent peripheral multi-unit 56 by a bar 68, but the other adjacent peripheral multi-units 52 to 56 may be similarly provided with bars. In this way, by tilting and installing the multi-unit so that it intersects with the optical axis of the central LED unit at the same point, the optical axes of the plurality of LEDs can be easily adjusted.

本実施形態においては、図６Bに示すように、周辺LEDユニットの貫通穴３２を、球面状接地面の法線方向に傾け、LEDユニットを貫通穴と嵌合させるようにした。しかし、これに限定されることなく、かかる傾きを設けることなく、全て中央の貫通穴３２と同じ方向にするとともに、直径を大きくし、光軸の方向はフランジ２２の下部面２２aで位置合わせし、ねじなどで各LEDユニットの固定するようにしてもよい。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the through hole 32 of the peripheral LED unit is tilted in the normal direction of the spherical ground plane so that the LED unit is fitted with the through hole. However, without being limited to this, all of them are in the same direction as the central through hole 32, the diameter is increased, and the direction of the optical axis is aligned with the lower surface 22a of the flange 22 without providing such an inclination. , Each LED unit may be fixed with screws or the like.

本実施形態においては、中央の第１マルチユニット５１と、周辺の第２～第６マルチユニット５２～５７とを、バー６２～６７で接続した場合について説明したが、これらを保持する台座を設けてもよい。 In the present embodiment, the case where the central first multi-unit 51 and the peripheral second to sixth multi-units 52 to 57 are connected by bars 62 to 67 has been described, but a pedestal for holding these is provided. You may.

また、本実施形態における台座の球面状接地面は、旋盤加工すればよい。また、貫通穴については、ワークを傾けて穴開け加工をすればよい。さらに、嵌合させず、直径を大きく開ける場合には、真ん中の貫通穴と平行に周辺の貫通穴については、穴開け加工をすればよい。 Further, the spherical ground plane of the pedestal in the present embodiment may be lathe-processed. Further, for the through hole, the work may be tilted to make a hole. Further, in the case of making a large diameter without fitting, the through holes in the periphery may be drilled in parallel with the through hole in the center.

本実施形態においては、台座３１の接地面を凹状の球面とし、かつ、フランジの下部面２２aを同じ凸状の球面で構成したので、LEDユニットをいずれの位置に配置しても、光軸を同じ点で交差させることができる。また、接地面積が増えるので、冷却効率が向上する。 In the present embodiment, the ground plane of the pedestal 31 is a concave spherical surface, and the lower surface 22a of the flange is formed of the same convex spherical surface. Therefore, no matter where the LED unit is arranged, the optical axis is set. Can be crossed at the same point. In addition, since the ground contact area is increased, the cooling efficiency is improved.

（２．第２実施形態）
上記実施形態では、台座３１の接地面およびLEDユニットのフランジの下部面２２aを球面状としたが、かかる面の形状はこれに限定されない。この実施形態では、図１０に台座３１における接地面を斜面（傾いている平面)とし、LEDユニット１２１のフランジの面１２２aを、LEDユニット１２１の光軸に対して垂直面で構成した。以下、説明する。 (2. Second embodiment)
In the above embodiment, the ground plane of the pedestal 31 and the lower surface 22a of the flange of the LED unit are spherical, but the shape of the surface is not limited to this. In this embodiment, the ground plane of the pedestal 31 is an inclined surface (inclined plane) in FIG. 10, and the flange surface 122a of the LED unit 121 is configured as a plane perpendicular to the optical axis of the LED unit 121. This will be described below.

図１０に台座７１の斜視図を示す。台座７１は、接地面７７aを基準として、他の接地面７７b～７７gは、斜面で構成されている。各接地面には、貫通穴７８a～７８gが形成されている。貫通穴７８a～７８gには、上記各実施形態と同様に、LEDユニット１２１が挿入される。なお、この実施形態におけるLEDユニット１２１におけるフランジ１２２の下部面１２２aは、第１実施形態と異なり、光軸に対して垂直である（図示せず）。 FIG. 10 shows a perspective view of the pedestal 71. The pedestal 71 has a ground plane 77a as a reference, and the other ground planes 77b to 77g are formed of slopes. Through holes 78a to 78g are formed on each ground plane. The LED unit 121 is inserted into the through holes 78a to 78g in the same manner as in each of the above embodiments. The lower surface 122a of the flange 122 in the LED unit 121 in this embodiment is perpendicular to the optical axis, unlike the first embodiment (not shown).

図１１に、台座７１の貫通穴７８eにLEDユニット１２１が挿入された状態の平面図を示す。図１２にB-B断面の拡大端面図を示す。図１２にて、中央の貫通穴７８aに挿入されるLEDユニットの光軸γ１は、接地面７７aと直交している。周辺LEDユニットが挿入される貫通穴７８bの側面は、図１２に示すように、ななめに傾いている光軸γ２、γ３と平行である。 FIG. 11 shows a plan view of the LED unit 121 inserted in the through hole 78e of the pedestal 71. FIG. 12 shows an enlarged end view of the BB cross section. In FIG. 12, the optical axis γ1 of the LED unit inserted into the central through hole 78a is orthogonal to the ground plane 77a. As shown in FIG. 12, the side surface of the through hole 78b into which the peripheral LED unit is inserted is parallel to the optical axes γ2 and γ3 that are slanted.

これにより、上記実施形態と異なり、接地面１２２aが光軸に対して垂直である形状でも、台座３１にセットしたマルチユニットにおいて、各LEDの光軸を所望の一点に向けることができる。 As a result, unlike the above embodiment, even if the ground plane 122a is perpendicular to the optical axis, the optical axis of each LED can be directed to a desired point in the multi-unit set on the pedestal 31.

なお、台座の貫通穴および接地面は、５軸のマシニングセンタなどで切削および穴開け加工をすればよい。 The through hole and the ground plane of the pedestal may be cut and drilled with a 5-axis machining center or the like.

図１３に、台座７１を７つ組み合わせたマルチユニットの集合体を示す。図１３は、各マルチユニットの１の貫通穴にLEDユニット１２１が挿入されている状態で、これを組み合わせた状態である。図１４Aに図１３の上面図を示す。各マルチユニットについて８１～８７と番号を付与した。すなわち、中央のマルチユニット８１を取り囲むように、６のマルチユニット８２～８７を同一円周上に配置している。この場合も、各マルチユニットの中央のLEDユニットの光軸が、１の点にて交差するように、中央のマルチユニット８１に対して、６の周辺マルチユニット８２～８７が配置されている。 FIG. 13 shows an aggregate of multi-units in which seven pedestals 71 are combined. FIG. 13 shows a state in which the LED unit 121 is inserted into the through hole of 1 of each multi-unit, and a state in which the LED units 121 are combined. FIG. 14A shows a top view of FIG. 13. Each multi-unit was numbered 81-87. That is, the multi-units 82 to 87 of 6 are arranged on the same circumference so as to surround the central multi-unit 81. Also in this case, the peripheral multi-units 82 to 87 of 6 are arranged with respect to the central multi-unit 81 so that the optical axes of the central LED units of each multi-unit intersect at one point.

図１４Bを用いて、各マルチユニット間の連結について説明する。中央のマルチユニット８１と周辺のマルチユニット８２～８７とは、バー９１で連結固定される。 The connection between each multi-unit will be described with reference to FIG. 14B. The central multi-unit 81 and the peripheral multi-units 82 to 87 are connected and fixed by a bar 91.

本実施形態においても、各マルチユニットにおけるLEDユニットの数、およびマルチユニットの数については任意である。 Also in this embodiment, the number of LED units and the number of multi-units in each multi-unit are arbitrary.

本実施形態においては、各マルチユニットについて中央LEDユニットの周辺に６つのLEDユニットを配置している。このように配置することで、より効率的にLEDユニットを配置できる。 In this embodiment, six LED units are arranged around the central LED unit for each multi-unit. By arranging in this way, the LED unit can be arranged more efficiently.

（３．第３実施形態）
第１，第２実施形態では、１マルチユニットを７つのLEDユニットで構成し、さらに、各マルチユニットを中央のLEDユニットの光軸が1点を向くように配置することとで、多数のLEDユニットの光軸を所望の1点に向けるようにした。しかし、１マルチユニットを構成するLEDユニットの個数については限定されない。 (3. Third Embodiment)
In the first and second embodiments, one multi-unit is composed of seven LED units, and each multi-unit is arranged so that the optical axis of the central LED unit faces one point, whereby a large number of LEDs are used. The optical axis of the unit was oriented to the desired point. However, the number of LED units constituting one multi-unit is not limited.

図１５に、１マルチユニットを６７つのLEDユニットで構成した場合の、配置を示す。直径D11をフランジ２２よりもやや大きくしておき、直径D10の貫通穴をそれぞれ設ければよい。 FIG. 15 shows an arrangement when one multi-unit is composed of 67 LED units. The diameter D11 may be made slightly larger than the flange 22, and through holes having a diameter D10 may be provided respectively.

この場合、各LEDユニットの傾きは、上記と同様に、中央のLEDユニット１３０を基準として、所望の位置で各LEDユニットの光軸が交わるように定めればよい。本実施形態においては、第２実施形態のように、台座の接地面を斜めの平面で構成し、LEDユニットのフランジの接地面は光軸に直交した。各貫通穴の角度は中央のLEDユニット１３０から離れている距離d1～d7に応じて、各位置における円弧の法線を求めて、その角度で形成すればよい。 In this case, the inclination of each LED unit may be determined so that the optical axes of the LED units intersect at a desired position with the central LED unit 130 as a reference, as described above. In the present embodiment, as in the second embodiment, the ground plane of the pedestal is formed of an oblique plane, and the ground plane of the flange of the LED unit is orthogonal to the optical axis. The angle of each through hole may be formed at that angle by obtaining the normal of the arc at each position according to the distances d1 to d7 away from the central LED unit 130.

また、この実施形態では、LEDユニットの数を67個としたが、LEDユニットL0～L3までとしてもよい。また、さらに、その外側のL4～L5までとしてもよく、さらにL6～L7としたうえ、その外側にさらに配置してもよい。 Further, in this embodiment, the number of LED units is 67, but LED units L0 to L3 may be used. Further, it may be further set to L4 to L5 on the outer side thereof, and may be further set to L6 to L7 and further arranged on the outer side thereof.

なお、第１実施形態のように円弧状としてもよい。この場合、図６に示すように、貫通穴が６７個空いており、表面の接地面を円弧状とすればよい。また、当然LEDユニットのフランジの接地面も同様に円弧状となる。 In addition, it may be arcuate as in the first embodiment. In this case, as shown in FIG. 6, 67 through holes may be formed, and the contact patch on the surface may be arcuate. Naturally, the ground plane of the flange of the LED unit also has an arc shape.

この実施形態では、中央LEDユニットL0の周辺に６つのLEDユニットL1を配置し、さらに、その外側にこれを取り囲むLEDユニットL2およびL3を配置するようにしたが、中央LEDユニットL0の周辺に配置するLEDユニットは６つでなくてもよい。すなわち、増減可能である。 In this embodiment, six LED units L1 are arranged around the central LED unit L0, and further, LED units L2 and L3 surrounding the central LED unit L1 are arranged around the central LED unit L0. The number of LED units to be used does not have to be six. That is, it can be increased or decreased.

この実施形態では、個々のLEDユニットを配置する場合について説明したが、上記実施形態のマルチユニットをこのように中央の周辺に配置し、さらにその周辺に配置する・・・というように配置してもよい。 In this embodiment, the case where the individual LED units are arranged has been described, but the multi-units of the above-described embodiment are arranged around the center in this way, and further arranged around the center. May be good.

上記各実施形態では、各LEDユニットについて、上下で同径とし、その途中にフランジを設けた場合について説明したが、外形に、図１６に示すような段差２２２を設けて、当該部分をフランジ部として機能させるようにしてもよい。これは、第１レンズ２６aはある程度の直径が必要であるが、第２レンズおよびその下部は、それほど大きな直径が必要ないからである。これによりLEDユニットをより効率的に配置することができる。 In each of the above embodiments, the case where each LED unit has the same diameter at the top and bottom and a flange is provided in the middle thereof has been described. However, a step 222 as shown in FIG. 16 is provided on the outer shape, and the portion thereof is a flange portion. It may be made to function as. This is because the first lens 26a needs a certain diameter, but the second lens and its lower portion do not need a very large diameter. This makes it possible to arrange the LED units more efficiently.

なお、図１６では、第1実施形態と同じ部分については同じ番号を付している。また、LED基板２２３よりも下側（第1レンズ２６aと逆側）については、省略している。また、冷却穴については、図１６では記載されていないが、同様に存在する。さらに、図１６では、フランジと台座の表面が離れているように得害しているが、これは、計算式を説明するためだからである。 In FIG. 16, the same parts as those in the first embodiment are assigned the same numbers. Further, the part below the LED substrate 223 (the side opposite to the first lens 26a) is omitted. Further, although the cooling hole is not shown in FIG. 16, it exists in the same manner. Further, in FIG. 16, the flange and the surface of the pedestal are damaged as if they are separated from each other, because this is for explaining the calculation formula.

本実施形態においては、台座３１の各部の寸法を以下のように設定した。なおこれに限定されるものではない。 In this embodiment, the dimensions of each part of the pedestal 31 are set as follows. It is not limited to this.

LEDユニット２１は、図１７に示すように、中央のLEDユニット２１と周辺のLEDユニットとの間で、角度δだけ傾ける必要がある。この角度δが大きいと、LEDユニット間の距離rは大きくなる。角度δの最小値は、以下の式で求めることができる。 As shown in FIG. 17, the LED unit 21 needs to be tilted by an angle δ between the central LED unit 21 and the peripheral LED units. When this angle δ is large, the distance r between the LED units becomes large. The minimum value of the angle δ can be obtained by the following equation.

δ＝２＊tan^-1 （φ／２L)
ここで、φはLEDユニット２１のボディ２９の外径、Lは図７の点Pからレンズ先端までの距離である。 δ = 2 * tan ^-1 (φ / 2L)
Here, φ is the outer diameter of the body 29 of the LED unit 21, and L is the distance from the point P in FIG. 7 to the tip of the lens.

台座３１からの突出長さLFとすると、台座３１にて、各LEDユニット２１の中心位置におけるLEDユニット間の距離rの最小値は、以下の式で求めることができる。 Assuming that the protrusion length LF from the pedestal 31, the minimum value of the distance r between the LED units at the center position of each LED unit 21 on the pedestal 31 can be obtained by the following equation.

r＝２（L＋LF)＊sin（δ／２）
LEDユニット間の距離rの最小値が決まると、台座３１の直径Dの最小値は、以下の式で求めることができる。 r = 2 (L + LF) * sin (δ / 2)
Once the minimum value of the distance r between the LED units is determined, the minimum value of the diameter D of the pedestal 31 can be calculated by the following equation.

D=2r＋φ＋2d
dは、図6における周辺LEDユニットの外側に設けるマージン(フランジ分)である。 D = 2r ＋ φ ＋ 2d
d is a margin (flange portion) provided on the outside of the peripheral LED unit in FIG.

台座31の直径Dが決まると、マルチユニット間の配置関係を決めることができる。マルチユニットを円形とする場合には、各マルチユニットにおける中央の貫通穴間の距離Rの最小値は、R=Dとなる。 Once the diameter D of the pedestal 31 is determined, the arrangement relationship between the multi-units can be determined. When the multi-unit is circular, the minimum value of the distance R between the central through holes in each multi-unit is R = D.

ただし、実際は、各マルチユニットは少し傾いているので、その分のマージンを取る必要がある。さらに、図９の周辺マルチユニットの外側にさらに、周辺マルチユニットを配置することもできる。 However, in reality, each multi-unit is slightly tilted, so it is necessary to take a margin for that amount. Further, the peripheral multi-unit can be further arranged outside the peripheral multi-unit shown in FIG.

また、図１３に示すように、マルチユニットの外形を6角形とすることにより、より集積度を高めることができる。計算上Rの最小値は、
R=（3^-2/2）D
となる。 Further, as shown in FIG. 13, the degree of integration can be further increased by making the outer shape of the multi-unit hexagonal. The minimum value of R in calculation is
R = (3 ^-2/2 ) D
Will be.

以上説明したように、マルチユニットにおける各寸法を決定すればよい。 As described above, each dimension in the multi-unit may be determined.

本実施形態においては、
φ＝16mm
L＝250mm
LF＝18.6mm
d＝２mm
としたので、
角度δ＝3.67°
距離r=17.18mm
D＝54.4mm
R＝47.1mm（六角形の場合）
（４．第４実施形態）
上記各実施形態においては、フランジ２２が台座３１の表面側（第２光学系側）に位置している場合について、説明したが、フランジ２２が台座３１の裏面側に位置するように、両者を位置づけてもよい。これにより、LEDユニットを台座の裏面側から挿入することができる。 In this embodiment,
φ = 16mm
L = 250mm
LF = 18.6mm
d = 2mm
So
Angle δ = 3.67 °
Distance r = 17.18mm
D = 54.4mm
R = 47.1mm (for hexagons)
(4. Fourth Embodiment)
In each of the above embodiments, the case where the flange 22 is located on the front surface side (second optical system side) of the pedestal 31 has been described, but both are placed so that the flange 22 is located on the back surface side of the pedestal 31. It may be positioned. This allows the LED unit to be inserted from the back side of the pedestal.

また、上記各実施形態においては、フランジ２２が台座の表面側から突出するように、表面に接している場合について説明したが、フランジ２２が台座の表面から一部または全部埋め込むようにしてもよい（ざぐり処理）。さらに、フランジ２２を裏面側に位置させる場合も同様である。 Further, in each of the above embodiments, the case where the flange 22 is in contact with the surface so as to protrude from the surface side of the pedestal has been described, but the flange 22 may be partially or completely embedded from the surface of the pedestal. (Tip processing). Further, the same applies when the flange 22 is positioned on the back surface side.

かかるざぐり処理において、フランジ２２の全面が接地して位置決めされるようにしてもよいし、一部のみ接するようにしてもよい。たとえば、第1実施形態のように台座３１の表面が球面で、かつ、裏側にざぐり処理する場合、フランジ２２はレンズ部側の面と、ざぐり処理された面が接するようになる。かかる場合、ざぐりの底面およびフランジ２２の接地面を球面加工すれば、両者は面接触することとなる。これに対して、フランジ２２の接地面を球面加工し、ざぐりの底面を傾けて平面加工すれば、フランジ２２の周縁部だけが、接地することとなる。この場合、一部しか接触しないが、周縁部が接する位置決めが可能となる。 In such counterbore processing, the entire surface of the flange 22 may be grounded and positioned, or only a part of the flange 22 may be in contact with the ground. For example, when the surface of the pedestal 31 is spherical and the back side is counterbored as in the first embodiment, the flange 22 comes into contact with the surface on the lens portion side and the counterbored surface. In such a case, if the bottom surface of the counterbore and the ground contact surface of the flange 22 are spherically processed, the two will come into surface contact with each other. On the other hand, if the ground contact surface of the flange 22 is spherically machined and the bottom surface of the counterbore is tilted and flattened, only the peripheral edge portion of the flange 22 is grounded. In this case, although only a part of the contact is made, the positioning where the peripheral portion is in contact is possible.

１・・・・・・・・LED露光機
２・・・・・・・・光源部
４・・・・・・・・第２光学系
６・・・・・・・・コリメーションミラー
１１～１３・・・・マルチユニット
２１・・・・・・・・LEDユニット
２２・・・・・・・・フランジ
２２a・・・・・・・・下部面
３１・・・・・・・・台座
３２・・・・・・・・貫通穴
３３・・・・・・・・球面状接地面
７１・・・・・・・・台座
７７a～７７g・・・接地面
７８a～７８g・・・貫通穴
１２１・・・・・・・LEDユニット
１２２・・・・・・フランジ
１２２a・・・・・下部面
γ１～γ３・・・・光軸 1 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ LED exposure machine 2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Light source part 4 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 2nd optical system 6 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Collimation mirrors 11 to 13・ ・ ・ ・ ・ ・ Multi-unit 21 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ LED unit 22 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Flange 22a ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Lower surface 31 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Pedestal 32 ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Through hole 33 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Spherical ground surface 71 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Pedestal 77a ～ 77g ・ ・ ・ Ground surface 78a ～ 78g ・ ・ ・ Through hole 121 ・・ ・ ・ ・ ・ ・ LED unit 122 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Flange 122a ・ ・ ・ ・ ・ Lower surface γ1 ～ γ3 ・ ・ ・ ・ ・ Optical axis

Claims (14)

第１のLEDとその周辺に配置された複数のLEDとで構成されたLEDユニットであって、
前記周辺に配置された複数のLEDの光軸は、前記第１のLEDの光軸上で、かつ、同じ点で交差するように、前記各周辺LEDの光軸がななめに傾いており、
前記各LEDは、設置用のフランジを有しており、
前記各LEDユニットは、前記フランジが接する台座面を有しており、この台座面自体がななめに傾いることにより、前記各周辺LEDの光軸が、前記第１のLEDの光軸と同じ点で交差すること、
を特徴とするLEDユニット。 It is an LED unit composed of the first LED and a plurality of LEDs arranged around it.
The optical axes of the plurality of LEDs arranged in the periphery are slanted so that the optical axes of the peripheral LEDs intersect on the optical axis of the first LED and at the same point .
Each of the LEDs has a flange for installation and
Each of the LED units has a pedestal surface to which the flange is in contact, and the pedestal surface itself is tilted so that the optical axis of each of the peripheral LEDs is the same as the optical axis of the first LED. Crossing at
LED unit featuring. 請求項１のLEDユニットにおいて、
前記周辺LEDは、前記第１のLEDを中心に、同一円周上に配置されていること、
を特徴とするLEDユニット。 In the LED unit of claim 1,
The peripheral LEDs are arranged on the same circumference around the first LED.
LED unit featuring. 請求項１～請求項３のいずれかのLEDユニットにおいて、
前記周辺LEDは６以上であること、
を特徴とするLEDユニット。 In the LED unit according to any one of claims 1 to 3.
The number of peripheral LEDs is 6 or more.
LED unit featuring. 請求項１～請求項３のいずれかのLEDユニットにおいて、
前記周辺LEDは６であること、
を特徴とするLEDユニット。 In the LED unit according to any one of claims 1 to 3.
The peripheral LED is 6.
LED unit featuring. 請求項１～４のいずれかのLEDユニットを、１集合ユニットとして、複数配置したLED光源であって、
前記各集合ユニットの中央の個別LEDの光軸が同じ点で交差するよう、前記各集合ユニットが設置されていること、
を特徴とするLED光源。 An LED light source in which a plurality of LED units according to any one of claims 1 to 4 are arranged as one collective unit.
The assembly units are installed so that the optical axes of the individual LEDs in the center of each assembly unit intersect at the same point.
LED light source featuring. 請求項５のLED光源において、
前記集合ユニットの複数配置は、中央に配置した集合ユニットを中央集合ユニットとして、この中央集合ユニットを取り囲むように、複数の周辺集合ユニットが配置されており、
前記各周辺集合ユニットの中央の個別LEDの光軸が、前記中央集合ユニットの中央の個別LEDの光軸上の一点で交差するよう、前記各集合ユニットが設置されていること、
を特徴とするLED光源。 In the LED light source of claim 5 ,
In the multiple arrangement of the collective units, the centrally arranged aggregate unit is regarded as the central aggregate unit, and a plurality of peripheral aggregate units are arranged so as to surround the central aggregate unit.
Each assembly unit is installed so that the optical axis of the individual LED in the center of each peripheral assembly unit intersects at a point on the optical axis of the individual LED in the center of the central assembly unit.
LED light source featuring. 請求項５のLED光源において、
前記集合ユニットは３以上であること、
を特徴とするLED光源。 In the LED light source of claim 5 ,
The number of collective units is 3 or more.
LED light source featuring. 請求項６のLED光源において、
前記周辺集合ユニットは６であること、
を特徴とするLED光源。 In the LED light source of claim 6 ,
The peripheral assembly unit is 6.
LED light source featuring. 第１のLEDとその周辺に配置された複数のLEDとで構成されたLEDユニットであって、
前記各LEDは、設置用のフランジを有しており、
前記各LEDは、前記フランジが接する台座面を有しており、この台座面は凹型球面状であり、
前記LEDは前記球面状の接地面と接する凸型球面状のフランジを有し、
前記凸型球面状のフランジが、前記凹型球面状と接することにより、前記各周辺LEDの光軸が、前記第１のLEDの光軸と同じ点で交差すること、
を特徴とするLEDユニット。 It is an LED unit composed of the first LED and a plurality of LEDs arranged around it.
Each of the LEDs has a flange for installation and
Each of the LEDs has a pedestal surface to which the flange is in contact, and the pedestal surface has a concave spherical shape.
The LED has a convex spherical flange in contact with the spherical ground plane.
When the convex spherical flange is in contact with the concave spherical surface, the optical axes of the peripheral LEDs intersect at the same points as the optical axes of the first LED.
LED unit featuring. 請求項９のLEDユニットを１集合ユニットとして複数配置したLED光源であって、
中央に配置した集合ユニットを中央集合ユニットとして、前記中央集合ユニットを取り囲むように、複数の周辺集合ユニットが配置されており、
前記各周辺集合ユニットの中央の個別LEDの光軸が、前記中央集合ユニットの中央の個別LEDの光軸上の一点で交差するよう、前記各集合ユニットが設置されていること、
を特徴とするLED光源。 An LED light source in which a plurality of LED units according to claim 9 are arranged as one collective unit.
A plurality of peripheral collective units are arranged so as to surround the central aggregate unit with the central aggregate unit as the central aggregate unit.
Each assembly unit is installed so that the optical axis of the individual LED in the center of each peripheral assembly unit intersects at a point on the optical axis of the individual LED in the center of the central assembly unit.
LED light source featuring. 第１のLEDとその周辺に配置された複数のLEDとで構成されたLED光源であって、
前記各LEDは、設置用のフランジを有しており、
前記各LEDは、前記フランジが接する台座面を有しており、この台座面は凹型球面状であり、
前記LEDは前記球面状の接地面と接する凸型球面状のフランジを有し、
前記凸型球面状のフランジが、前記凹型球面状と接することにより、前記周辺配置された複数のLEDの光軸が、前記第１のLEDの光軸上の同じ点で交差し、
前記周辺に配置されたLEDの周辺には、さらに拡張周辺LEDが、前記周辺に配置されたLEDを取り囲むように配置されており、
前記拡張周辺LEDの凸型球面状のフランジが、前記凹型球面状と接することにより、前記各拡張周辺LEDの光軸も、前記同じ点で交差していること、
を特徴とするLED光源。 It is an LED light source composed of the first LED and a plurality of LEDs arranged around it.
Each of the LEDs has a flange for installation and
Each of the LEDs has a pedestal surface to which the flange is in contact, and the pedestal surface has a concave spherical shape.
The LED has a convex spherical flange in contact with the spherical ground plane.
When the convex spherical flange is in contact with the concave spherical surface, the optical axes of the plurality of LEDs arranged around the periphery intersect at the same point on the optical axis of the first LED.
Around the LEDs arranged in the periphery, further extended peripheral LEDs are arranged so as to surround the LEDs arranged in the periphery.
The convex spherical flange of the extended peripheral LED is in contact with the concave spherical surface, so that the optical axes of the extended peripheral LEDs also intersect at the same point.
LED light source featuring. 請求項１１のLED光源において、
前記凹型球面状は１の球面であるもの、
を特徴とするLED光源。 In the LED light source of claim 11,
The concave spherical surface is a spherical surface of 1.
LED light source featuring. 第１のLEDの周辺に複数のLEDを配置し、
前記周辺に配置された複数のLEDの光軸を、前記第１のLEDの光軸上で、かつ、同じ点で交差するように、前記各周辺LEDの光軸をななめに傾けて配置し、
前記各LEDは、設置用のフランジを有しており、
前記各LEDユニットは、前記フランジが接する台座面を有しており、この台座面自体がななめに傾いることにより、前記各周辺LEDの光軸が、前記第１のLEDの光軸と同じ点で交差すること、
を特徴とする複数のLEDによる露光方法。 Place multiple LEDs around the first LED,
The optical axes of the plurality of LEDs arranged in the periphery are arranged on the optical axis of the first LED and at the same point so that the optical axes of the peripheral LEDs are slanted and arranged .
Each of the LEDs has a flange for installation and
Each of the LED units has a pedestal surface to which the flange is in contact, and the pedestal surface itself is tilted so that the optical axis of each of the peripheral LEDs is the same as the optical axis of the first LED. Crossing at
An exposure method using multiple LEDs. ボディ部およびフランジ部を有するLEDユニットを複数保持するための、LEDユニットの保持台座であって、
中央部のLEDユニット保持部と、その周辺に配置されるた複数の周辺LEDユニット保持部を有しており、
前記各周辺LEDユニット保持部は、前記LEDのフランジ部が接する台座面を有しており、この各台座面は、前記各周辺LEDの光軸が前記第１のLEDの光軸上の同じ点で交差するように、ななめに傾いており、
前記中央部のLEDユニット保持部および前記周辺LEDユニット保持部には、前記台座面に直交する方向に貫通穴が設けられていること、
を特徴とするLEDユニットの保持台座。




A holding pedestal for an LED unit for holding a plurality of LED units having a body portion and a flange portion.
It has an LED unit holding part in the center and a plurality of peripheral LED unit holding parts arranged around it.
Each peripheral LED unit holding portion has a pedestal surface in contact with the flange portion of the LED, and the optical axis of each peripheral LED is the same point on the optical axis of the first LED on the pedestal surface. It is tilted to the lick so that it intersects at
The central LED unit holding portion and the peripheral LED unit holding portion are provided with through holes in a direction orthogonal to the pedestal surface.
The holding pedestal of the LED unit featuring.

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