JPH0244276Y2 - - Google Patents
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- JPH0244276Y2 JPH0244276Y2 JP19474484U JP19474484U JPH0244276Y2 JP H0244276 Y2 JPH0244276 Y2 JP H0244276Y2 JP 19474484 U JP19474484 U JP 19474484U JP 19474484 U JP19474484 U JP 19474484U JP H0244276 Y2 JPH0244276 Y2 JP H0244276Y2
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- Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
この考案は超高圧水銀ランプ、キセノンランプ
などの点光源を使用し、これらの光をミラーによ
り一旦集光した後、レンズにより感光板に照射露
光する装置に関する。[Detailed explanation of the invention] Industrial application field This invention uses a point light source such as an ultra-high pressure mercury lamp or a xenon lamp, and after condensing this light with a mirror, the photosensitive plate is exposed to light using a lens. Regarding equipment.
このような装置は主とししてフオトエツチング
やプリント基板の露光に用いられている。 Such devices are mainly used for photoetching and exposing printed circuit boards.
従来の技術
この種の装置ではランプから出る光を有効に利
用するため、ランプの少なくとも半分を取囲む楕
円ミラーの一方の焦点にランプの発光中心を置
き、他の焦点近くに配置された複数個の凸レンズ
よりなるインテグレータ上に集光し、前記インテ
グレータを構成する凸レンズにより、多重に露光
面に投射することにより露光面の照射強度を出来
るだけ一様となるように構成されている。Prior Art In this type of device, in order to effectively utilize the light emitted from the lamp, the light emitting center of the lamp is placed at one focal point of an elliptical mirror that surrounds at least half of the lamp, and multiple mirrors placed near the other focal points are placed. The light is focused onto an integrator consisting of a convex lens, and the convex lens constituting the integrator projects the light multiple times onto the exposure surface, thereby making the irradiation intensity on the exposure surface as uniform as possible.
解決しようとする問題点
使用されるランプの発光強度は、一般にランプ
の中心軸の直角方向に強く、かつ直角方向での配
光断面は円形となつている。また、楕円ミラーは
通常その中心軸がランプの中心軸に一致するよう
取付けられており、中心軸に直角方向のミラー断
面は円形である。従つてインテグレータ上には円
形の光が集光され、これより露光面上に照射され
る強度分布もほぼ円形となる。一方、露光面に置
かれた感光板は長方形または正方形であるため、
小さい寸法の感光板を用いるとランプの照射光が
有効に利用出来ず、また大きい寸法の感光板を用
いると四隅の照射強度が不足する。Problems to be Solved Generally, the luminous intensity of the lamp used is strong in the direction perpendicular to the central axis of the lamp, and the light distribution cross section in the perpendicular direction is circular. Further, the elliptical mirror is usually mounted so that its central axis coincides with the central axis of the lamp, and the cross section of the mirror in the direction perpendicular to the central axis is circular. Therefore, circular light is focused on the integrator, and the intensity distribution irradiated onto the exposure surface from this light also becomes approximately circular. On the other hand, since the photosensitive plate placed on the exposure surface is rectangular or square,
If a photosensitive plate with small dimensions is used, the irradiated light from the lamp cannot be used effectively, and if a photosensitive plate with large dimensions is used, the irradiation intensity at the four corners will be insufficient.
問題点を解決するための手段
本考案はミラーによりインテグレータに集光さ
れた円形の光を長方形または正方形の露光面上に
有効に照射するもので、複数個のレンズにより構
成されたインテグレータ上に点光源の光をミラー
により集光し、個々のレンズの入射角を長方形ま
たは正方形の露光面に重複して投射するものにお
いて、インテグレータに曲率半径の異なる2種以
上の半球面レンズを使用し、周辺部に位置する半
球面レンズの一部に曲率半径が他の部分の半球面
レンズの1.2倍以上のレンズを組合せ、このレン
ズの個数をレンズの全個数の1/2以下としたもの
である。Means for Solving the Problems This invention effectively irradiates a rectangular or square exposure surface with circular light that has been focused on an integrator by a mirror, and is focused on an integrator made up of multiple lenses. In systems where light from a light source is focused by a mirror and the incident angle of each lens is projected onto a rectangular or square exposure surface overlappingly, two or more types of hemispherical lenses with different radii of curvature are used in the integrator, and the peripheral A lens with a radius of curvature of at least 1.2 times that of the hemispherical lens in the other part is combined with a part of the hemispherical lens located in the part, and the number of lenses is less than 1/2 of the total number of lenses.
実施例
以下、本考案を図面に基いて説明する。第1図
において、1は点光源として用いる超高圧水銀ラ
ンプ、キセノンランプなどの点光源であり、ラン
プの中心軸は図のXーY方向に置かれている。ラ
ンプは一般に500ワツトから5000ワツトのものが
用いられ、その発光長は3〜15mmである。Embodiments Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a point light source such as an ultra-high pressure mercury lamp or a xenon lamp used as a point light source, and the central axis of the lamp is placed in the X-Y direction in the figure. The lamps used are generally 500 watts to 5000 watts and have a light emitting length of 3 to 15 mm.
ランプの発光中心Oからの光はOZ方向に最も
強く放射され、楕円ミラー2で反射された光はイ
ンテグレータ3の一方の面上に集光される。イン
テグレータ3は複数個の凸レンズにより構成さ
れ、それぞれのレンズからの投射光は拡散されて
露光面6に重複して照射される。本考案ではイン
テグレータ3に曲率半径の異なる2種以上の半球
面レンズを使用し、周辺部に位置する半球面レン
ズの一部4,4′……の曲率半径を他の部分の半
球面レンズ5,5′……の曲率半径の1.2倍以上と
したレンズを組合せるとともに、このレンズの個
数を全個数の1/2以下とする。 Light from the light emission center O of the lamp is most intensely emitted in the OZ direction, and the light reflected by the elliptical mirror 2 is focused on one surface of the integrator 3. The integrator 3 is composed of a plurality of convex lenses, and the projection light from each lens is diffused and irradiated onto the exposure surface 6 in duplicate. In the present invention, two or more types of hemispherical lenses with different radii of curvature are used in the integrator 3, and the radius of curvature of a portion 4, 4' of the hemispherical lens located at the periphery is set to the radius of curvature of the hemispherical lens 5 of the other portion. , 5'... are combined with lenses whose radius of curvature is 1.2 times or more, and the number of lenses is less than 1/2 of the total number.
第2図はインテグレータ3に入射する光と、こ
れより凸レンズを通つて拡散し、露光面に投射さ
れる光を摸式的に表わした図であり、インテグレ
ータ上のP,Qはそれぞれ周辺と中央付近に入射
する光を示す。また7はランプよりO−Z方向に
向いミラーにより反射された光が集光し、インテ
グレータ上に作る最強々度円を示す。 Figure 2 is a diagram schematically representing the light incident on the integrator 3, the light diffused from this through a convex lens, and projected onto the exposure surface, where P and Q on the integrator are the periphery and center, respectively. Shows light incident nearby. Further, 7 indicates the strongest circle formed on the integrator by the light directed from the lamp in the O-Z direction and reflected by the mirror.
第2図で示した角形のインテグレータを用いる
とき、最強強度円は外枠8に内接するか、または
外枠より少し内側にあるとき、露光面への投射光
量が最大となる。周辺に入射した光Pは露光面上
のRに投射され、中央付近に入射した光Qは露光
面上のSに投射される。周辺部に用いる凸レンズ
の曲率半径が中央付近に用いる凸レンズの曲率半
径より大きいと、照射強度分布を示す同心円は露
光面上のRでSより小さくなり、PとQが同一入
射強度であればRでのピーク強度値はSより大き
く、ほぼレンズの曲率半径比に比例する。 When using the rectangular integrator shown in FIG. 2, when the highest intensity circle is inscribed in the outer frame 8 or slightly inside the outer frame, the amount of light projected onto the exposure surface becomes maximum. Light P incident on the periphery is projected onto R on the exposure surface, and light Q incident near the center is projected onto S on the exposure surface. If the radius of curvature of the convex lens used at the periphery is larger than the radius of curvature of the convex lens used near the center, the concentric circle indicating the irradiation intensity distribution will be smaller than S at R on the exposure surface, and if P and Q are the same incident intensity, R The peak intensity value at is larger than S and is approximately proportional to the radius of curvature ratio of the lens.
第3図および第4図は本考案でインテグレータ
に組合わせて使用する2種類の半球面凸レンズの
一例を示したものである。 3 and 4 show examples of two types of hemispherical convex lenses used in combination with the integrator in the present invention.
第3図のレンズイは曲率半径がrで、第4図の
レンズロは曲率半径がr′である。本考案ではrは
r′の1.2倍以上が用いられる。この実施例ではレン
ズの断面形状を組合せ容易な正方形とし、その一
辺が6mm、厚さ6mmの石英製レンズを64枚用い
た。 The lens of FIG. 3 has a radius of curvature r, and the lens of FIG. 4 has a radius of curvature r'. In this invention, r is
1.2 times or more of r′ is used. In this example, the cross-sectional shape of the lenses was a square that could be easily assembled, and 64 quartz lenses each having a side of 6 mm and a thickness of 6 mm were used.
第5図は本考案装置に使用するインテグレータ
の一例を示すもので、64枚のレンズより構成さ
れ、曲率半径が大きいレンズイ(二重丸印)が24
枚、インテグレータ上の最強強度円の外側でイン
テグレータの対角の四隅に配置され、残部に曲率
半径の小さいレンズロ(一重丸印)が配置されて
いる。 Figure 5 shows an example of an integrator used in the device of the present invention, which is composed of 64 lenses, with 24 lenses having a large radius of curvature (double circles).
The lenses are placed outside the strongest strength circle on the integrator at the four diagonal corners of the integrator, and the rest have small radius of curvature (single circle mark).
レンズロによる投射光は中央で最大強度となる
同心円状に露光面を照射し、一方レンズイによる
投射光は第2図の露光面上でR,T,U,Vの部
分を照射する。レンズイの個数と位置が適切であ
るとR,T,U,Vの部分で照射強度の極大が生
じ、この強度がレンズロによる中央部の最大値に
近づくので、特に角形の露光面での四隅と中心部
の強度差が少くなる。 The light projected by the Lens-Ro irradiates the exposure surface in concentric circles with maximum intensity at the center, while the light projected by the Lens-I irradiates the R, T, U, and V portions on the exposure surface as shown in FIG. If the number and position of the lenses are appropriate, the maximum irradiation intensity will occur at the R, T, U, and V parts, and this intensity will approach the maximum value at the center due to the lenses, so it will be especially difficult to reach the four corners of a square exposed surface. The difference in strength at the center is reduced.
レンズイの個数が全個数の1/2より多いと適切
な配置のレンズの組合せができず、このためレン
ズイとロで曲率半径を変えた効果がなく、またレ
ンズイの個数が全個数の1/10より少いとレンズイ
を用いる効果がなくなる。さらにレンズイによる
周辺部での極大強度を得るには曲率半径rをr′の
1.2倍とすることが必要であり、このようにする
と角形の露光面外への照射損失も少くなる。 If the number of lenses is more than 1/2 of the total number, it will not be possible to combine the lenses in an appropriate arrangement, so there will be no effect of changing the radius of curvature between lenses and b, and if the number of lenses is more than 1/10 of the total number. If the amount is less, the effect of using Lensui will be lost. Furthermore, in order to obtain the maximum strength at the periphery due to Lensui, the radius of curvature r should be
It is necessary to increase the number by 1.2 times, and by doing so, the loss of irradiation to the outside of the square exposure surface will also be reduced.
一実施例において、rをr′の1.3倍としたとき、
第2図のインテグレータ7より2.2m離れた露光
面6で500mm×500mmの正方形の感光板上の強度分
布は85%であつた。一方、rをr′と等しくする
と、同じ条件で感光板上の強度分布は72%に低下
した。 In one example, when r is 1.3 times r′,
At the exposure surface 6 located 2.2 m away from the integrator 7 in FIG. 2, the intensity distribution on the 500 mm x 500 mm square photosensitive plate was 85%. On the other hand, when r was made equal to r', the intensity distribution on the photosensitive plate decreased to 72% under the same conditions.
第6図は64枚のレンズを用いたインテグレータ
のレンズ配置の参考例を示し、曲率半径が大きい
レンズ(二重丸印)40枚をインテグレータの中心
部以外に配置し、残部はレンズロ(一重丸)を24
枚配置している。 Figure 6 shows a reference example of the lens arrangement of an integrator using 64 lenses. 40 lenses with a large radius of curvature (double circles) are arranged outside the center of the integrator, and the rest are lens lenses (single circles). )24
They are arranged.
中心部のレンズロは全て最強強度円の内側に来
るため、その投射光量が少くなり、また最強強度
円上およびその内側に配置されたレンズイによる
投射光は、中心部も照射し、その光量も多くなる
ため強度分布が悪くなる。 Since all the lenses in the center are located inside the circle of highest intensity, the amount of light projected by them is small, and the light projected by the lenses placed on and inside the circle of highest intensity also illuminates the center, resulting in a large amount of light. As a result, the intensity distribution deteriorates.
この参考例において、rをr′の1.3倍としたと
き、2.2m離れた露光面で500mm×500mmの正方形
の感光板上の強度分布は75%であつた。 In this reference example, when r is 1.3 times r', the intensity distribution on the 500 mm x 500 mm square photosensitive plate at the exposure surface 2.2 m away was 75%.
他の実施例でレンズイとして曲率半径がr1と
r2のように二種類用い、r1をr′の1.25倍、r
2をr′の1.35倍とし、強度分布の調整をより細く
することもできる。また上記実施例に於ては正方
形に組合せたインテグレータレンズおよび正方形
の露光面について説明したが、インテグレータレ
ンズは8角形もしくは近似の円形、長方形等の組
合せ形状でも同様な効果が得られ、とくにインテ
グレータの組合せ形状または配列を長方形とし、
上下と左右を非対称にすると、長方形の露光面に
も適合し得る利点がある。 In another embodiment, two types of lenses with curvature radii r1 and r2 are used, r1 is 1.25 times r', and r
2 can be set to 1.35 times r' to make the adjustment of the intensity distribution even narrower. In addition, in the above embodiment, the integrator lens combined into a square shape and the square exposure surface were explained, but the same effect can be obtained even if the integrator lens has an octagonal shape or an approximate circular shape, a rectangular shape, etc. The combination shape or arrangement is a rectangle,
Making the structure vertically and horizontally asymmetric has the advantage that it can be adapted to a rectangular exposure surface.
考案の効果
上述の様に、本考案装置においては長方形また
は正方形の露光面において照射強度の分布が一様
となり、かつ照射光が露光面内に有効に利用さ
れ、露光面以外への光の損失を最小とすることが
出来る。Effects of the invention As mentioned above, in the device of the present invention, the distribution of irradiation intensity is uniform on the rectangular or square exposure surface, and the irradiation light is effectively used within the exposure surface, reducing the loss of light to areas other than the exposure surface. can be minimized.
第1図は本考案インテグレータ付き照射装置の
構成を示す該略図、第2図はインテグレータに入
射する光と露光面に投射されるスポツト光を表わ
す模式図、第3図は曲率半径の大きい半球面レン
ズの側面図、第4図は曲率半径の小さい半球面レ
ンズの側面図、第5図は本考案装置に用いられる
インテグレータにおける半球面レンズの組合せ配
列を示す図、第6図はインテグレータの参考例に
おけるレンズの組合せ配列を示す図である。
1……ランプ、2……ミラー、3……インテグ
レータ、4,5……半球面レンズ。
Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of the irradiation device with an integrator of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing the light incident on the integrator and the spot light projected onto the exposure surface, and Figure 3 is a hemispherical surface with a large radius of curvature. FIG. 4 is a side view of a hemispherical lens with a small radius of curvature. FIG. 5 is a diagram showing a combination arrangement of hemispherical lenses in an integrator used in the device of the present invention. FIG. 6 is a reference example of an integrator. FIG. 3 is a diagram showing a combination arrangement of lenses in FIG. 1... Lamp, 2... Mirror, 3... Integrator, 4, 5... Hemispherical lens.
Claims (1)
上に点光源の光をミラーにより集光し、個々のレ
ンズの入射光を長方形または正方形露光面に重複
して投射する装置において、インテグレータに曲
率半径の異なる2種以上の半球面レンズを使用
し、周辺部に位置する半球面レンズの一部に曲率
半径が他の部分の半球面レンズの1.2倍以上のレ
ンズを組合せるとともに、このレンズの個数をレ
ンズの全個数の1/2以下としたインテグレータ付
き照射装置。 In an apparatus in which light from a point light source is focused by a mirror onto an integrator composed of a plurality of lenses, and the incident light of each lens is projected onto a rectangular or square exposure surface in duplicate, the integrator has two lenses with different radii of curvature. Use a hemispherical lens of more than 100% of the size, and combine a lens with a radius of curvature of 1.2 times or more of the hemispherical lens in the other part in a part of the hemispherical lens located at the periphery, and increase the number of lenses in the lens. Irradiation equipment with an integrator that is less than 1/2 of the total number.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19474484U JPH0244276Y2 (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19474484U JPH0244276Y2 (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61109452U JPS61109452U (en) | 1986-07-11 |
JPH0244276Y2 true JPH0244276Y2 (en) | 1990-11-26 |
Family
ID=30752204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19474484U Expired JPH0244276Y2 (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0244276Y2 (en) |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP19474484U patent/JPH0244276Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61109452U (en) | 1986-07-11 |
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