JPH07104499B2 - 照明用光学系 - Google Patents
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- JPH07104499B2 JPH07104499B2 JP63153305A JP15330588A JPH07104499B2 JP H07104499 B2 JPH07104499 B2 JP H07104499B2 JP 63153305 A JP63153305 A JP 63153305A JP 15330588 A JP15330588 A JP 15330588A JP H07104499 B2 JPH07104499 B2 JP H07104499B2
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- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Description
《産業上の利用分野》 この発明は、プリント基板やIC等の回路パターンを基板
上に焼付けるためのプロキシミティ露光装置、若しくは
製版用フィルム原板を刷版に焼付けるための密着プリン
タ、あるいは製版用カメラ等の原稿照明装置に適用する
ことができる照明用光学系に関し、特にプロキシミティ
露光装置や密着プリンタ（以下これらを単に密接照明方
式と称する）においては被照射面を全面均一に照明し、
製版用カメラ等（以下単に投影照明方式と称する）にお
いては像面における照度を均一に照明することができる
照明用光学系に関するものである。 《従来の技術》 上記密接照明方式の一例として、従来より第38図に示す
もの（光工学ハンドブック第682頁、朝倉書店昭和61年
２月発行、以下従来例１という）が知られており、また
投影照明方式の一例として第39図に示すもの（以下従来
例２という）が知られている。 従来例１は、光源LSと、光源LSからの光を集光する楕円
鏡EMの第２焦点近傍に配置されたフライアイレンズOS
と、フライアイレンズOSと被照射面Ｐとの間に配設され
たコリメータレンズCLとを基本的構成として備え、フラ
イアイレンズOSによつて楕円鏡EMの射出瞳の実像をコリ
メータレンズCLの前側焦点近傍に形成し、フライアイレ
ンズOSの射出瞳の実像をコリメータレンズCLによつて被
照射面Ｐ上に形成している。つまり、パターン原板OGと
感材PMとの間に若干の隙間があっても平行光で焼付ける
ことにより、焼付けられたパターン画像にボケが生じた
り、位置ずれが生じるのを防ぎながら、二次光源たるフ
ライアイレンズOSの射出瞳の実像を被照射面Ｐ上に形成
することで可能な限り照度を上げるとともに、フライア
イレンズOSで楕円鏡EMの第２焦点に生じる光量ムラを打
消し、照度分布を均一にするのである。 なお、被照射面Ｐ上での照度分布を均一にする必要があ
ることから、コリメータレンズCLは長焦点距離を有する
ものを使用している。 また、従来例２は、光源ボックス10内に多数の光源ラン
プ11を配列し、その前面に光拡散板12を配置し、光拡散
板12と原稿OGとの間に中心ほど透過率が低くなつている
グランディエントフィルタGFを配置し、グランディエン
トフィルタGFを介して原稿OGを照明することにより原稿
面Ｐ上では周辺部の照度を高くして像面Ｐ′上の照度を
均一にするように構成されている。 つまり、投影レンズILによる「cos4θ則」に従う像面
Ｐ′の周辺部における照度低下をグランディエントフィ
ルタGFによつて補正するというものである。 《発明が解決しようとする課題》 従来例１の密接照明方式の場合、光路長を短かくして装
置全体をコンパクトにまとめると被照射面上で均一な照
度領域が狭くなり、均一な照度領域を広くするには、光
路長を長くする必要があり、大型化するという問題があ
る。 また、従来例２の投影照明方式の場合、均一な像面照度
を得るために、グランディエントフィルタGFを介在させ
ているため、光量の利用効率が低下するという問題があ
る。 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、密接
照明方式にあっては、被照射面上で均一な照度を得なが
らも、光路長を十分短くして装置全体をコンパクトにす
ること、投影照明方式にあっては、グランディエントフ
ィルタ等を介在させずに光量の有効利用を図りながら、
均一な像面照度が得られるようにすることを技術課題と
する。 《課題を解決するための手段及び作用》 本発明に係る照明用光学系は、上記課題を解決するため
になされたものであり、レンズ光学系とミラー光学系と
に大別される２発明を含んでいる。以下それぞれの発明
について説明する。 なお、説明の便宜上第１図〜第10図を引用して本発明の
構成及び作用を説明する。また、本照明用光学系に用い
られる光源は、当該光学系の開口径、焦点距離に比較し
て十分小さく、その放射強度Ｊ（θ）は光軸対象である
ものとする。 （第１の発明） 第１の発明は第１図に示すレンズ光学系Ｌに対応する。 即ち、光源LSと被照射面Ｐとの間に配置された、レンズ
光学系Ｌによつて構成される照明用光学系において、被
照射面Ｐ上の照射高Ｈにおける照度をＳ（Ｈ）と規定
し、光源LSからレンズ光学系Ｌの入射面F1へ向かう光線
がレンズ光軸Ｚとなす角θと照射高Ｈとの関係を ∫Ｓ（Ｈ）HdH＝∫Ｊ（θ）sinθｄθ ……（１−１） で規定することにより、レンズ光学系Ｌの入射高R1にお
ける入射面F1がレンズ光軸Ｚとなす角α1を で規定するとともに、レンズ光学系Ｌの出射高R2におけ
る出射面F2がレンズ光軸Ｚとなす角α2を で規定したことを特徴とする照明用光学系 ただし、ｎは当該レンズの屈折率、 Ｊ（θ）は光源LSの、レンズ光軸Ｚとなす角がθ方向の
放射強度、 θ1は当該レンズ中を通つて出射面F2へ向かう光線がレ
ンズ光軸Ｚとなす角、 φは当該レンズの出射面F2上の出射高R2より照射高Ｈへ
向かう光線がレンズ光軸Ｚとなす角、 である。 まず、レンズ光学系Ｌに係る本発明の原理について説明
する。 第１図において、レンズ光学系Ｌは光源LSと被照射面Ｐ
との間に配置されている。今、第４図に示す如く、光源
LSのまわりに半径ｒの仮想面を想定すると、球心Ｏから
光軸Ｚと角度θをなし、微小角δθの球面上での輪帯W1
の面積δS1は次式で表わされる。 δS1＝２πr2sinθδθ ……（１−11） 球心Ｏからその輪帯W1を見込む立体角δΩ1は δΩ1＝２πsinθδθ ……（１−12） となるので、輪帯W1を通過する放射束Ｆは上記立体角δ
Ω1と放射強度Ｊ（θ）との積として次式で表わされ
る。 Ｆ＝Ｊ（θ）・２πsinθδθ ……（１−13） 一方、この放射束Ｆがレンズ光学系Ｌを介して、被照射
面Ｐ上の内径がＨ、幅がδＨの輪帯W2を照射するものと
すると、この輪帯W2の面積δS2は、 δS2＝２πＨδＨ ……（１−14） であるから、被照射面Ｐ上での輪帯W2の照度Ｓ（Ｈ）
は、レンズ光学系Ｌの透過率を100％とすると、次式で
表わされる。 この（１−15）式より前記（１−１）次式を得る。 ∫Ｓ（Ｈ）HdH＝∫Ｊ（θ）sinθｄθ ……（１−１） この（１−１）式は、第１図において光源LSからレンズ
光学系Ｌの入射高R1へ向かう光線がレンズ光軸Ｚとなす
角θと照射高Ｈとの関係を規定する式である。 つまり、前記（１−１）式は密接照明方式にあっては、
被照射面Ｐが全面均一になるように、また、投影照明方
式にあっては像面照度が均一になるように、例えば被照
射面Ｐ上での照度Ｓ（Ｈ）を Ｓ（Ｈ）≧Ｓ（０） ……（１−16） を満たす任意の関数に設定したとき、光源LSから出射す
る光線の出射角θを規定する式である。 次に、レンズ光学系Ｌの入射面F1と出射面F2が、それぞ
れ光軸Ｚとなす角α1，α2を前記（１−２）式、（１−
３）式で規定すれば、光源LSより出射角θで出射した光
線を所要の照射高Ｈへ向けて出射させることができるこ
とを説明する。 第１図において、光源LSより出射角θで出射した光線
が、レンズ光学系Ｌの入射面F1上の入射高R1の点Ｑに入
射するものとする。第２図は第１図のII部拡大図であ
る。第２図において、Ｑ点でsne11の法則を適用すると
次式が成立する。 sin（θ＋β）＝n sin（β＋θ1） ……（１−20） β＝90°−α1 ……（１−21） ただし、α1はＱ点における入射面F1がレンズ光軸Ｚと
なす角、βはＱ点に立てた法線N1が光軸Ｚとなす角、θ
1は屈折光線がレンズ光軸Ｚとなす角である。 （１−21）式を（１−20）式に代入して整理し、次式を
得る。 cosθcosα1＋sinθ・sinα1＝ｎ［cosθ1・cosα1＋si
nθ1・sinα1］ ……（１−22） （１−22）式の両辺をcosα1で除算して整理し、前記
（１−２）式を得る。 一方、第１図において屈折光線が出射面F2の出射高R2の
点Ｔより出射するものとする。第３図は第１図のIII部
拡大図である。第３図において、Ｔ点でsnellの法則を
適用すると次式が成立する。 n sin（γ−θ1）＝sin（γ−φ） ……（１−23） γ＝α2−90° ……（１−24） ただし、α2はＴ点における出射面F2がレンズ光軸Ｚと
なす角、γはＴ点に立てた法線N2が光軸Ｚとなす角、φ
はＴ点からの出射光線がレンズ光軸となす角である。 （１−24）式を（１−23）式に代入して、同様に前記
（１−４）式を得る。 つまり、本発明によれば、レンズ光学系Ｌの入射面を
（１−２）式で規定し、出射面を（１−３）式で規定す
ることにより、光源LSより出射角θで出射した光線を照
射高Ｈへ到達せしめ、例えば前記（１−16）式を充足す
る所要の照度Ｓ（Ｈ）で被照射面Ｐを照明することがで
きることを示している。 次に、レンズ光学系をフレネルレンズFLで構成した場合
について説明する。 第５図において、光源LSより出射角θで出射した光線が
フレネルレンズFLの平坦な入射面F1上の入射高R1の点Ｑ
に入射するものとする。第６図は第５図のVI部拡大図で
ある。第６図において、Ｑ点でsnellの法則を適すると
次式が成立する。 sinθ＝n sinθ1 ……（２−11） この（２−11）式を変形して次式を得る。 一方、第５図において屈折光線が出射高R2のフレネル光
学面Fsより出射するものとする。第７図は第５図のVII
部拡大図である。第７図においてＴ点でsnellの法則を
適用すると、前記（１−３）式を得る。 前記（２−11）、（２−12）式をこの（１−３）式に代
入して前記（２−１）式を得る。 この（２−１）式に基づき、フレネル光学面Fsを形成す
れば、フレネルレンズFLを用いた場合でも前記レンズ光
学系Ｌと同様、所要の照度分布を得ることができること
を示している。 以下、フレネル光学系FLを用いて被照射面Ｐ上で均一な
照度分布を得る場合について、さらに詳述する。 前記（１−１）式において、被照射面Ｐ上の照度Ｓ
（Ｈ）をＳ（Ｈ）＝Ｓ（０）＝ｋ（ｋは定数）とする
と、次式を得る。 ∫ｋ・HdH＝∫Ｊ（θ）sinθ dθ ……（２−13） 光源LSの放射強度をＪ（θ）＝１（理想的な点光源の場
合）として、上記（２−13）式の両辺を積分して次式を
得る。 この（２−14）式は光源LSから、フレネルレンズFLの入
射面F1へ向かう光線がレンズ光軸Ｚとなす角θと、照射
高Ｈとの関係を規定している。 ここで、近軸領域では上記（２−14）式で規定される照
射高Ｈは次式で表わされる。 Ｈ＝θ（ａ＋ｂ−ab/f） ……（２−15） ただし、ａは光源LSからフレネルレンズFLの入射面まで
の距離、 ｂはフレネルレンズFLの光軸上における出射面から被照
射面Ｐまでの距離、 ｆはフレネルレンズFLの軸上焦点距離 である。 （２−14）式及び（２−15）式よりｋは次式で表わされ
る。 （２−16）式を（２−14）式に代入して次式を得る。 この（２−17）式は光源LSと、フレネルレンズFLと、被
照射面Ｐとの配置条件ａ・ｂが規定され、点光源を用い
て被照射面Ｐを均一の照度で照明する場合の光源LSから
の出射角θと照射高Ｈとの関係を規定する。 そして、具体的には光源LSからの出射角θに対して入射
面F1上での入射高R1が規定され、フレネルレンズFLの厚
さｄが無視できるものとして、出射高R2が規定され、出
射高R2におけるフレネル光学面Fsの傾き角α2が前記
（２−１）式によつて規定され、フレネルレンズFLの形
状が定まるのである。 （第２の発明） 第２の発明は第８図に示すミラー光学系Ｍに対応する。 即ち、光源LSの後方に配置され、光源LSの前方の被照射
面Ｐを照射するミラー光学系Ｍによつて構成された照明
用光学系において、被照射面Ｐ上の照射高Ｈにおける照
度をＳ（Ｈ）と規定し、光源LSからミラー光学系Ｍの反
射面F3へ向かう光線がミラー光軸Ｚとなす角θと照射高
Ｈとの関係を ∫Ｓ（Ｈ）HdH＝∫Ｊ（θ1）sinθ1ｄθ1＋∫Ｊ（θ）
・Ｋ（β）sinθｄθ ……（３−１） で規定することにより、ミラー光学系Ｍの入射高R3にお
ける反射面F3が光軸Ｚとなす角α3を で規定したことを特徴とする照明用光学系 ただし、θは光源LSからミラー光学系Ｍへ向かう光線が
光軸Ｚとなす角、 θ1は光源LSから直接照射高Ｈへ向かう光線が光軸Ｚと
なす角、 Ｊ（θ1）、Ｊ（θ）は光源LSの光軸Ｚとなす角がθ1、
θ方向の放射強度、 Ｋ（β）はミラー光学系への入射角βに対する反射率、 φはミラー光学系Ｍの入射高R3より照射高Ｈへ向かう光
線が、光軸Ｚとなす角 である。 ミラー光学系Ｍの場合には、レンズ光学系Ｌの場合にお
ける（１−15）式に代えて次式を適用することができ
る。 Ｓ（Ｈ） ＝Ｊ（θ1）sinθ1ｄθ1δθ1/H・δＨ＋Ｊ（θ）Ｋ
（β）sinθδθ/HδＨ ……（３−11） （３−11）式において、右辺第１項は、光源LSからの直
接光による照度を示し、。右辺第２項は光源LSより出射
した光がミラー光学系Ｍによつて反射される。その反射
光による照度を示す。なお、光源LSがミラー光学系Ｍに
のみ光を出射する面光源等の場合には、実質上第１項は
無視される。 上記（３−11）式より、前記（３−１）式を得る。 ∫Ｓ（Ｈ）HdH ＝∫Ｊ（θ1）sinθ1ｄθ1＋∫Ｊ（θ）Ｋ（β）sinθ
ｄθ ……（３−１） この（３−１）式は、光源LSからミラー光学系Ｍの入射
高R3へ向かう光線がミラー光軸Ｚとなす角θと照射高Ｈ
との関係を規定する式である。 つまり、この式は、レンズ光学系Ｌの場合と同様に照射
面Ｐ上で必要な照度Ｓ（Ｈ）を得るためのミラー光学系
Ｍを形成し得ることを示している。 次に、上記ミラー光学系Ｍの入射高R3における反射面F3
が光軸Ｚとなす角α3が前記（３−２）式で規定される
ことを説明する。 第８図において、光源LSより出射角θで出射した光源が
ミラー光学系Ｍの反射面F3上の入射高R3のＴ点に入射す
るものとする。第９図は第８図のIX部拡大図である。 第９図においてＴ点で反射の法則を適用すると次式が成
立する。 β＝γ＋φ ……（３−12） ここで、βは入射光線がＴ点に立てた法線N3となす角、
γは法線N3がミラー光軸Ｚとなす角、φは反射光線がミ
ラー光軸Ｚとなす角であり、βとγとの間には次式が成
立し、 β＋γ＝θ ……（３−13） γとα3との間には次式が生立する。 α3＝90°−γ （３−14） （３−12）、（３−13）、（３−14）式より次式を得
る。 （３−15）式において両辺の正接をとると、前記（３−
２）式を得る。 つまり、（３−２）式に基づき、ミラー光学系Ｍの反射
面F3を形成すれば、レンズ光学系Ｌによる場合と同様、
所要の照度Ｓ（Ｈ）を与えるミラー光学系を構成するこ
とができることを示している。 また、第10図に示すように、上記（３−２）式に基づ
き、フルネル光学系面F3を形成すれば、フレネルミラー
FMを用いた場合でも上記ミラー光学系Ｍと同様の照度分
布を得ることができることも明らかである。 《実施例》 本発明に基づく実施例を第１の発明に係るレンズ光学系
と第２の発明に係るミラー光学系とに大別し、下記の類
別に従つて順次説明する。
上に焼付けるためのプロキシミティ露光装置、若しくは
製版用フィルム原板を刷版に焼付けるための密着プリン
タ、あるいは製版用カメラ等の原稿照明装置に適用する
ことができる照明用光学系に関し、特にプロキシミティ
露光装置や密着プリンタ（以下これらを単に密接照明方
式と称する）においては被照射面を全面均一に照明し、
製版用カメラ等（以下単に投影照明方式と称する）にお
いては像面における照度を均一に照明することができる
照明用光学系に関するものである。 《従来の技術》 上記密接照明方式の一例として、従来より第38図に示す
もの（光工学ハンドブック第682頁、朝倉書店昭和61年
２月発行、以下従来例１という）が知られており、また
投影照明方式の一例として第39図に示すもの（以下従来
例２という）が知られている。 従来例１は、光源LSと、光源LSからの光を集光する楕円
鏡EMの第２焦点近傍に配置されたフライアイレンズOS
と、フライアイレンズOSと被照射面Ｐとの間に配設され
たコリメータレンズCLとを基本的構成として備え、フラ
イアイレンズOSによつて楕円鏡EMの射出瞳の実像をコリ
メータレンズCLの前側焦点近傍に形成し、フライアイレ
ンズOSの射出瞳の実像をコリメータレンズCLによつて被
照射面Ｐ上に形成している。つまり、パターン原板OGと
感材PMとの間に若干の隙間があっても平行光で焼付ける
ことにより、焼付けられたパターン画像にボケが生じた
り、位置ずれが生じるのを防ぎながら、二次光源たるフ
ライアイレンズOSの射出瞳の実像を被照射面Ｐ上に形成
することで可能な限り照度を上げるとともに、フライア
イレンズOSで楕円鏡EMの第２焦点に生じる光量ムラを打
消し、照度分布を均一にするのである。 なお、被照射面Ｐ上での照度分布を均一にする必要があ
ることから、コリメータレンズCLは長焦点距離を有する
ものを使用している。 また、従来例２は、光源ボックス10内に多数の光源ラン
プ11を配列し、その前面に光拡散板12を配置し、光拡散
板12と原稿OGとの間に中心ほど透過率が低くなつている
グランディエントフィルタGFを配置し、グランディエン
トフィルタGFを介して原稿OGを照明することにより原稿
面Ｐ上では周辺部の照度を高くして像面Ｐ′上の照度を
均一にするように構成されている。 つまり、投影レンズILによる「cos4θ則」に従う像面
Ｐ′の周辺部における照度低下をグランディエントフィ
ルタGFによつて補正するというものである。 《発明が解決しようとする課題》 従来例１の密接照明方式の場合、光路長を短かくして装
置全体をコンパクトにまとめると被照射面上で均一な照
度領域が狭くなり、均一な照度領域を広くするには、光
路長を長くする必要があり、大型化するという問題があ
る。 また、従来例２の投影照明方式の場合、均一な像面照度
を得るために、グランディエントフィルタGFを介在させ
ているため、光量の利用効率が低下するという問題があ
る。 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、密接
照明方式にあっては、被照射面上で均一な照度を得なが
らも、光路長を十分短くして装置全体をコンパクトにす
ること、投影照明方式にあっては、グランディエントフ
ィルタ等を介在させずに光量の有効利用を図りながら、
均一な像面照度が得られるようにすることを技術課題と
する。 《課題を解決するための手段及び作用》 本発明に係る照明用光学系は、上記課題を解決するため
になされたものであり、レンズ光学系とミラー光学系と
に大別される２発明を含んでいる。以下それぞれの発明
について説明する。 なお、説明の便宜上第１図〜第10図を引用して本発明の
構成及び作用を説明する。また、本照明用光学系に用い
られる光源は、当該光学系の開口径、焦点距離に比較し
て十分小さく、その放射強度Ｊ（θ）は光軸対象である
ものとする。 （第１の発明） 第１の発明は第１図に示すレンズ光学系Ｌに対応する。 即ち、光源LSと被照射面Ｐとの間に配置された、レンズ
光学系Ｌによつて構成される照明用光学系において、被
照射面Ｐ上の照射高Ｈにおける照度をＳ（Ｈ）と規定
し、光源LSからレンズ光学系Ｌの入射面F1へ向かう光線
がレンズ光軸Ｚとなす角θと照射高Ｈとの関係を ∫Ｓ（Ｈ）HdH＝∫Ｊ（θ）sinθｄθ ……（１−１） で規定することにより、レンズ光学系Ｌの入射高R1にお
ける入射面F1がレンズ光軸Ｚとなす角α1を で規定するとともに、レンズ光学系Ｌの出射高R2におけ
る出射面F2がレンズ光軸Ｚとなす角α2を で規定したことを特徴とする照明用光学系 ただし、ｎは当該レンズの屈折率、 Ｊ（θ）は光源LSの、レンズ光軸Ｚとなす角がθ方向の
放射強度、 θ1は当該レンズ中を通つて出射面F2へ向かう光線がレ
ンズ光軸Ｚとなす角、 φは当該レンズの出射面F2上の出射高R2より照射高Ｈへ
向かう光線がレンズ光軸Ｚとなす角、 である。 まず、レンズ光学系Ｌに係る本発明の原理について説明
する。 第１図において、レンズ光学系Ｌは光源LSと被照射面Ｐ
との間に配置されている。今、第４図に示す如く、光源
LSのまわりに半径ｒの仮想面を想定すると、球心Ｏから
光軸Ｚと角度θをなし、微小角δθの球面上での輪帯W1
の面積δS1は次式で表わされる。 δS1＝２πr2sinθδθ ……（１−11） 球心Ｏからその輪帯W1を見込む立体角δΩ1は δΩ1＝２πsinθδθ ……（１−12） となるので、輪帯W1を通過する放射束Ｆは上記立体角δ
Ω1と放射強度Ｊ（θ）との積として次式で表わされ
る。 Ｆ＝Ｊ（θ）・２πsinθδθ ……（１−13） 一方、この放射束Ｆがレンズ光学系Ｌを介して、被照射
面Ｐ上の内径がＨ、幅がδＨの輪帯W2を照射するものと
すると、この輪帯W2の面積δS2は、 δS2＝２πＨδＨ ……（１−14） であるから、被照射面Ｐ上での輪帯W2の照度Ｓ（Ｈ）
は、レンズ光学系Ｌの透過率を100％とすると、次式で
表わされる。 この（１−15）式より前記（１−１）次式を得る。 ∫Ｓ（Ｈ）HdH＝∫Ｊ（θ）sinθｄθ ……（１−１） この（１−１）式は、第１図において光源LSからレンズ
光学系Ｌの入射高R1へ向かう光線がレンズ光軸Ｚとなす
角θと照射高Ｈとの関係を規定する式である。 つまり、前記（１−１）式は密接照明方式にあっては、
被照射面Ｐが全面均一になるように、また、投影照明方
式にあっては像面照度が均一になるように、例えば被照
射面Ｐ上での照度Ｓ（Ｈ）を Ｓ（Ｈ）≧Ｓ（０） ……（１−16） を満たす任意の関数に設定したとき、光源LSから出射す
る光線の出射角θを規定する式である。 次に、レンズ光学系Ｌの入射面F1と出射面F2が、それぞ
れ光軸Ｚとなす角α1，α2を前記（１−２）式、（１−
３）式で規定すれば、光源LSより出射角θで出射した光
線を所要の照射高Ｈへ向けて出射させることができるこ
とを説明する。 第１図において、光源LSより出射角θで出射した光線
が、レンズ光学系Ｌの入射面F1上の入射高R1の点Ｑに入
射するものとする。第２図は第１図のII部拡大図であ
る。第２図において、Ｑ点でsne11の法則を適用すると
次式が成立する。 sin（θ＋β）＝n sin（β＋θ1） ……（１−20） β＝90°−α1 ……（１−21） ただし、α1はＱ点における入射面F1がレンズ光軸Ｚと
なす角、βはＱ点に立てた法線N1が光軸Ｚとなす角、θ
1は屈折光線がレンズ光軸Ｚとなす角である。 （１−21）式を（１−20）式に代入して整理し、次式を
得る。 cosθcosα1＋sinθ・sinα1＝ｎ［cosθ1・cosα1＋si
nθ1・sinα1］ ……（１−22） （１−22）式の両辺をcosα1で除算して整理し、前記
（１−２）式を得る。 一方、第１図において屈折光線が出射面F2の出射高R2の
点Ｔより出射するものとする。第３図は第１図のIII部
拡大図である。第３図において、Ｔ点でsnellの法則を
適用すると次式が成立する。 n sin（γ−θ1）＝sin（γ−φ） ……（１−23） γ＝α2−90° ……（１−24） ただし、α2はＴ点における出射面F2がレンズ光軸Ｚと
なす角、γはＴ点に立てた法線N2が光軸Ｚとなす角、φ
はＴ点からの出射光線がレンズ光軸となす角である。 （１−24）式を（１−23）式に代入して、同様に前記
（１−４）式を得る。 つまり、本発明によれば、レンズ光学系Ｌの入射面を
（１−２）式で規定し、出射面を（１−３）式で規定す
ることにより、光源LSより出射角θで出射した光線を照
射高Ｈへ到達せしめ、例えば前記（１−16）式を充足す
る所要の照度Ｓ（Ｈ）で被照射面Ｐを照明することがで
きることを示している。 次に、レンズ光学系をフレネルレンズFLで構成した場合
について説明する。 第５図において、光源LSより出射角θで出射した光線が
フレネルレンズFLの平坦な入射面F1上の入射高R1の点Ｑ
に入射するものとする。第６図は第５図のVI部拡大図で
ある。第６図において、Ｑ点でsnellの法則を適すると
次式が成立する。 sinθ＝n sinθ1 ……（２−11） この（２−11）式を変形して次式を得る。 一方、第５図において屈折光線が出射高R2のフレネル光
学面Fsより出射するものとする。第７図は第５図のVII
部拡大図である。第７図においてＴ点でsnellの法則を
適用すると、前記（１−３）式を得る。 前記（２−11）、（２−12）式をこの（１−３）式に代
入して前記（２−１）式を得る。 この（２−１）式に基づき、フレネル光学面Fsを形成す
れば、フレネルレンズFLを用いた場合でも前記レンズ光
学系Ｌと同様、所要の照度分布を得ることができること
を示している。 以下、フレネル光学系FLを用いて被照射面Ｐ上で均一な
照度分布を得る場合について、さらに詳述する。 前記（１−１）式において、被照射面Ｐ上の照度Ｓ
（Ｈ）をＳ（Ｈ）＝Ｓ（０）＝ｋ（ｋは定数）とする
と、次式を得る。 ∫ｋ・HdH＝∫Ｊ（θ）sinθ dθ ……（２−13） 光源LSの放射強度をＪ（θ）＝１（理想的な点光源の場
合）として、上記（２−13）式の両辺を積分して次式を
得る。 この（２−14）式は光源LSから、フレネルレンズFLの入
射面F1へ向かう光線がレンズ光軸Ｚとなす角θと、照射
高Ｈとの関係を規定している。 ここで、近軸領域では上記（２−14）式で規定される照
射高Ｈは次式で表わされる。 Ｈ＝θ（ａ＋ｂ−ab/f） ……（２−15） ただし、ａは光源LSからフレネルレンズFLの入射面まで
の距離、 ｂはフレネルレンズFLの光軸上における出射面から被照
射面Ｐまでの距離、 ｆはフレネルレンズFLの軸上焦点距離 である。 （２−14）式及び（２−15）式よりｋは次式で表わされ
る。 （２−16）式を（２−14）式に代入して次式を得る。 この（２−17）式は光源LSと、フレネルレンズFLと、被
照射面Ｐとの配置条件ａ・ｂが規定され、点光源を用い
て被照射面Ｐを均一の照度で照明する場合の光源LSから
の出射角θと照射高Ｈとの関係を規定する。 そして、具体的には光源LSからの出射角θに対して入射
面F1上での入射高R1が規定され、フレネルレンズFLの厚
さｄが無視できるものとして、出射高R2が規定され、出
射高R2におけるフレネル光学面Fsの傾き角α2が前記
（２−１）式によつて規定され、フレネルレンズFLの形
状が定まるのである。 （第２の発明） 第２の発明は第８図に示すミラー光学系Ｍに対応する。 即ち、光源LSの後方に配置され、光源LSの前方の被照射
面Ｐを照射するミラー光学系Ｍによつて構成された照明
用光学系において、被照射面Ｐ上の照射高Ｈにおける照
度をＳ（Ｈ）と規定し、光源LSからミラー光学系Ｍの反
射面F3へ向かう光線がミラー光軸Ｚとなす角θと照射高
Ｈとの関係を ∫Ｓ（Ｈ）HdH＝∫Ｊ（θ1）sinθ1ｄθ1＋∫Ｊ（θ）
・Ｋ（β）sinθｄθ ……（３−１） で規定することにより、ミラー光学系Ｍの入射高R3にお
ける反射面F3が光軸Ｚとなす角α3を で規定したことを特徴とする照明用光学系 ただし、θは光源LSからミラー光学系Ｍへ向かう光線が
光軸Ｚとなす角、 θ1は光源LSから直接照射高Ｈへ向かう光線が光軸Ｚと
なす角、 Ｊ（θ1）、Ｊ（θ）は光源LSの光軸Ｚとなす角がθ1、
θ方向の放射強度、 Ｋ（β）はミラー光学系への入射角βに対する反射率、 φはミラー光学系Ｍの入射高R3より照射高Ｈへ向かう光
線が、光軸Ｚとなす角 である。 ミラー光学系Ｍの場合には、レンズ光学系Ｌの場合にお
ける（１−15）式に代えて次式を適用することができ
る。 Ｓ（Ｈ） ＝Ｊ（θ1）sinθ1ｄθ1δθ1/H・δＨ＋Ｊ（θ）Ｋ
（β）sinθδθ/HδＨ ……（３−11） （３−11）式において、右辺第１項は、光源LSからの直
接光による照度を示し、。右辺第２項は光源LSより出射
した光がミラー光学系Ｍによつて反射される。その反射
光による照度を示す。なお、光源LSがミラー光学系Ｍに
のみ光を出射する面光源等の場合には、実質上第１項は
無視される。 上記（３−11）式より、前記（３−１）式を得る。 ∫Ｓ（Ｈ）HdH ＝∫Ｊ（θ1）sinθ1ｄθ1＋∫Ｊ（θ）Ｋ（β）sinθ
ｄθ ……（３−１） この（３−１）式は、光源LSからミラー光学系Ｍの入射
高R3へ向かう光線がミラー光軸Ｚとなす角θと照射高Ｈ
との関係を規定する式である。 つまり、この式は、レンズ光学系Ｌの場合と同様に照射
面Ｐ上で必要な照度Ｓ（Ｈ）を得るためのミラー光学系
Ｍを形成し得ることを示している。 次に、上記ミラー光学系Ｍの入射高R3における反射面F3
が光軸Ｚとなす角α3が前記（３−２）式で規定される
ことを説明する。 第８図において、光源LSより出射角θで出射した光源が
ミラー光学系Ｍの反射面F3上の入射高R3のＴ点に入射す
るものとする。第９図は第８図のIX部拡大図である。 第９図においてＴ点で反射の法則を適用すると次式が成
立する。 β＝γ＋φ ……（３−12） ここで、βは入射光線がＴ点に立てた法線N3となす角、
γは法線N3がミラー光軸Ｚとなす角、φは反射光線がミ
ラー光軸Ｚとなす角であり、βとγとの間には次式が成
立し、 β＋γ＝θ ……（３−13） γとα3との間には次式が生立する。 α3＝90°−γ （３−14） （３−12）、（３−13）、（３−14）式より次式を得
る。 （３−15）式において両辺の正接をとると、前記（３−
２）式を得る。 つまり、（３−２）式に基づき、ミラー光学系Ｍの反射
面F3を形成すれば、レンズ光学系Ｌによる場合と同様、
所要の照度Ｓ（Ｈ）を与えるミラー光学系を構成するこ
とができることを示している。 また、第10図に示すように、上記（３−２）式に基づ
き、フルネル光学系面F3を形成すれば、フレネルミラー
FMを用いた場合でも上記ミラー光学系Ｍと同様の照度分
布を得ることができることも明らかである。 《実施例》 本発明に基づく実施例を第１の発明に係るレンズ光学系
と第２の発明に係るミラー光学系とに大別し、下記の類
別に従つて順次説明する。
【１】レンズ光学系 （１）非球面レンズで構成されたレンズ光学系（Ｌ） （ｉ）密接露光用（L1） （ii）投影露光用（L2） （２）フレネルレンズで構成されたレンズ光学系（FL） （ｉ）密接露光用（FL1） （ii）投影露光用（FL2）
【２】ミラー光学系 （１）非球面ミラーで構成されたミラー光学系（Ｍ） （ｉ）密接露光用（M1） （ii）投影露光用（M2） （２）フレネルミラーで構成されたミラー光学系（FM） （ｉ）密接露光用（FM1） （ii）投影露光用（FM2） これらの各実施例を、下記条件設定値及びその条件設定
値に基づくレンズデータ、若しくはミラーデータと、そ
のレンズ光学系若しくはミラー光学系による光線追跡図
とによつて例示する。 各条件設定値は下記記号によつて示す。 〔１〕レンズ光学系の場合（第１図〜第３図参照） ａは光源LSと入射面F1間の距離、 ｂは出射面F2と被照射面Ｐ間の距離、 ｄはレンズ光学系Ｌの厚み、 ｆはレンズ光学系の近軸領域における焦点距離、 ｎはレンズＬの屈折率、 Ｈは被照射面Ｐ上の照射高、 θは光源LSからの出射光線がレンズ光軸Ｚとなす角、 θはレンズ出射面F2からの出射光線がレンズ光軸Ｚとな
す角、 α2は出射高R2における出射面F2が光軸Ｚとなす角、 d2は出射高R2でのサグ、 Ｅは光源LSからの全放射束に対する利用率、 である。 なお、本実施例では入射面F1を球面又は平面で形成した
ので、第１図中のα1，R1，d1についてはその値の表示
を省略した。 〔２〕ミラー光学系の場合（第８図〜第10図参照） ａは光源LSと反射面F3間の距離、 ｂは反射面F3と被照射面Ｐ間の距離、 Ｈは被照射面Ｐ上の照射高、 θは光源LSからの出射光線が光軸Ｚとなす角、 φは反射面F3からの反射光線が光軸Ｚとなす角、 α3は反射面F3が光軸Ｚとなす角、 R3は反射面F3上の反射光線の反射高、 d3は反射高R3でのサグ、 Ｅは光源LSからの全放射束に対する利用効率、 を示す。 ミラー光学系Ｍの反射率はＫ（β）＝0.9とする。 また、光源LSが点光源の場合には配光強度分布は一様で
Ｊ（θ）＝１とし、面光源の場合にはＪ（θ）＝cosθ
を適用する。 〔実施例１（L1−１）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用として
構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表１
に示し、このレンズによる光線の追跡図を第11図に示
す。 本実施例では、当該レンズＬの入射面F1が点光源LSに向
けて凸状の球面に形成され、出射免F2が非球面で形成さ
れている。なお第11図中符号M0は点光源LSの後方に出射
する光束を前方に向けるための球面ミラーである。 〔実施例２（L1−２）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用として
構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表２
に示し、このレンズによる光線の追跡図を第12図に示
す。 本実施例では、当該レンズＬの入射面F1が平面に形成さ
れ、出射面F2が非球面に形成されている。 また、光源LSは当該レンズＬ側へのみ出射する面光源が
用いられている。 〔実施例３（L1−３）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用として
構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表３
に示し、このレンズ光学系Ｌによる光線の追跡図を第13
図に示す。 本実施例では、当該レンズＬの入射面F1が光源LSに向け
て凹状の球面に形成され、出射面F2が非球面に形成され
ている。又、光源LSは当該レンズＬ側へのみ出射する面
光源が用いられている。 〔実施例４（L2−１）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用とし
て構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表
４に示し、このレンズによる光線の追跡図を第14図に示
す。 本実施例では、当該レンズの入射面F1が平面に形成さ
れ、出射面F2が非球面に形成されている。また、点光源
LSの後方に球面ミラーM0が配置されている。 なお、本実施例では、投影レンズの有効半画角を26.6°
と想定し、像面照度が均一となるように被照射面上の相
対照度を表４のように設定してある。 〔実施例５（L2−２）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用とし
て構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表
５に示し、このレンズによる光線の追跡図を第15図に示
す。 本実施例は、当該レンズＬの入射面F1が光源LSに向けて
凹状の球面に形成され、出射面F2が非球面に形成されて
いる。 また、点光源LSの後方に球面ミラーM0が配置されてい
る。 なお、本実施例も前記実施例４と同様像面照度が均一と
なるように被照射面上の相対照度が表５のように設定し
てある。 〔実施例６（L2−３）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用とし
て構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表
６に示し、このレンズによる光線の追跡図を第16図に示
す。 本実施例では、当該レンズＬの入射面F1が光源LSに向け
て凸状の球面に形成され、出射面F2が非球面に形成され
ている。 また、光源LSは当該レンズ側へのみ出射する面光源が用
いられている。 なお、本実施例も前記実施例４と同様被照射面上の相対
照度が表６のように設定されている。 〔実施例７（FL1−１）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表７に示し、このフレネルレンズFLによる光線の追跡図
を第17図に示す。 また、光源LSには点光源が用いられている。 〔実施例８（FL1−２）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表８に示し、このフレネルレンズFLによる光線の追跡図
を第18図に示す。 本実施例は、フレネルレンズからの出射角φが平行光に
近い小さい角となるように条件設定値a,b,fを定めた実
施例である。 本実施例によれば光路長は第17の実施例よりも長くなる
が、被照射面上のディクリネーション角は３°以内であ
り、平行光に近い光で被照射面を照明することができ
る。従つて、パターン原板と感光材料との間に若干の隙
間があっても、解像力の低下や位置ずれを生ずるおそれ
がない。 また、光源LSには点光源が用いられている。 〔実施例９（FL1−３）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表９に示し、このフレネルレンズFLによる光線の追跡図
を第19図に示す。 本実施例は、例えば光源LSの発熱による悪影響を回避す
るために、フレネルレンズを光源から遠ざける必要があ
る場合などに適用しうる。 本実施例によれば、光路長を小さく（800mm）設定しな
がらも、ディクリネーション角は12.8°以内でさほど大
きくなく、しかも有効な被照射領域1000φmm全面に亘つ
て均一に照明できる。 また、光源LSには点光源が用いられている。 〔実施例10（FL1−４）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表10に示し、このフレネルレンズFLによる光線の追跡図
を第20図に示す。 実施例は、被照射領域をφ7.78mmとし、フレネルレンズ
と被照射面との間隔ｂを100mmに設定した実施例であ
る。本実施例は比較的小さい領域を比較的遠方から照明
する場合に適用しうる。 また、光源LSには点光源が用いられている。 〔実施例11（FL1−５）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表11に示し、このフレネルレンズによる光線の追跡図を
第21図に示す。 本実施例では点光源LSの後方に球面ミラーM0が配置され
ている。 〔実施例12（FL1−６）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表12に示し、このフレネルレンズによる光線の追跡図を
第22図に示す。 本実施例では当該フレネルレンズ側にのみ出射する面光
源を用いている。 〔実施例13（FL1−７）〕 本実施例は本発明に係る第１フレネルレンズFL1の後方
に、第２フレネルレンズFL2を配置することにより、被
照射面Ｐ上のディクリネーション角φ′が０°になよう
に設定したもので、例えば高度なパターン焼付寸法精度
が要求されるプロキシミティ露光装置等に適用しうる。 条件設定値及びフレネルレンズデータを表13に示し、こ
のフレネルレンズによる光線の追跡図を第23図に示す。 ただし、ｂは第１フレネルレンズと第２フレネルレンズ
との間隙、ｎ′は第２フレネルレンズの屈折率、α′は
第２フレネルレンズのフレネル光学面が光軸となす角、
φ′は被照射面上のディクリネーション角（第２フレネ
ルレンズからの出射角に相当する）である。 本実施例では第１フレネルレンズFL1によつて第２フレ
ネルレンズFL2の入射面を一様に照明し、第２フレネル
レンズFL2によつて平行光を出射する。そして、この平
行光の光束密度は第２フレネルレンズFL2と被照射面Ｐ
との間隙Ｃが変化しても均一に保たれるため、間隙Ｃは
必要に応じて任意に選択することができる。 従つて、本実施例によれば光路長を小さく（841mm＋
Ｃ）設定しながら被照射領域φ1000mmの全面を均一に照
明することができ、しかも、高度なパターン焼付精度を
確保することができる。 また、この場合の光源LSには点光源が用いられている。 〔実施例14（FL1−８）〕 本実施例は前記実施例13と同じく、本発明に係る第１フ
レネルレンズFL1とその後方に第２フレネルレンズFL2を
配置して、プロキシミティ露光装置の照明光学系として
適用し得るものである。 条件設定値及びフレネルレンズデータを表14に示し、フ
レネルレンズによる光線の追跡図を第24図に示す。 ただし、f1は第１フレネルレンズFL1の軸上焦点距離、 f2は第２フレネルレンズFL2の軸上焦点距離、 なお、本実施例の場合には、点光源LSの後方に球面ミラ
ーM0が配置されている。 〔実施例15（FL2−１）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用
として構成されている。各条件設定値及びレンズデータ
を表15に示し、このフレネルレンズFLによる光線の追跡
図を第25図に示す。 なお、点光源LSの後方には球面ミラーM0が配置されてい
る。 〔実施例16（FL2−２）〕 本実施例は前記実施例15と同様、照明用光学系がフレネ
ルレンズFLで形成され、被照射面Ｐ上の照度が周辺部で
高くなる投影露光用として構成されている。各条件設定
値及びレンズデータを表16に示し、このフレネルレンズ
FLによる光線の追跡図を第26図に示す。 なお、この実施例の光源はフレネルレンズ側にのみ出射
する面光源である。 〔実施例17（FL2−３）〕 この実施例は本発明に係る第１フレネルレンズFL1の後
方に第２フレネルレンズFL2を配置するとともに、第２
フレネルレンズFL2の直後の被照射面Ｐにパターン原板
（原稿）OGを配置し、パターン原板OGの像を結像レンズ
ILを介して像面Ｐ′上に投影するように構成されている 条件設定値及びフレネルレンズデータを表17に示し、フ
レネルレンズによる光線の追跡図を第27図に示す。 ただし、ｂは第１フレネルレンズと第２フレネルレンズ
との間隙、Ｃは第２フレネルレンズと結像レンズとの間
隙、ｎ′は第２フレネルレンズの屈折率、α′は第２フ
レネルレンズのフレネル光学面が光軸となす角、φ′は
原稿面上のディクリネーション角である。 本実施例では第１フレネルレンズFL1によつて第２フレ
ネルレンズFL2の入射面を均一に照明し、これにより第
２フレネルレンズFL2の直後に配置した原板OGを均一に
照明することができる。そして、第２フレネルレンズFL
2はその後方のＣの位置に配置した結像レンズILの入射
瞳に光を収束させる。従つて、本実施例によれば理想的
なケラー照明系を実現し得る。 なお、この実施例の光源LSには点光源が用いられてい
る。 〔実施例18（FL2−４）〕 本実施例は、前記実施例17と同じく、本発明に係る第１
フレネルレンズFL1とその後に第２フレネルレンズFL2を
配置して投影露光装置の照明光学系として適用し得るも
のである。 条件設定値及びフレネルレンズデータを表18に示し、こ
のフレネルレンズによる光線の追跡図を第28図に示す。 なお、本実施例では点光源LSの後方に球面ミラーM0が配
置されている。 〔実施例19（M1−１）〕 本実施例は照明用光学系がミラー光学系Ｍで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用として
構成されている。各条件設定値及びミラーデータを表19
に示し、このミラー光学系Ｍによる光線の追跡図を第29
図に示す。 なお、光源LSは点光源である。 〔実施例20（M1−２）〕 本実施例は、実施例19と同様、照明用光学系がミラー光
学系Ｍで形成され、被照射面Ｐ上の照度が全面均一とな
る密接露光用として構成されている。各条件設定値及び
ミラーデータを表20に示し、このミラー光学系Ｍによる
光線の追跡図を第30図に示す。 なお、光源LSはミラーＭ側への出射する面光源であり、
その大きさは無視し得るものとする。 〔実施例21（M1−３）〕 本実施例は、前記実施例19、20と同様照明用光学系がミ
ラー光学系Ｍで形成され、被照射面Ｐ上の照度が全面均
一となる密接露光用として構成されている。各条件設定
値及びミラーデータを表21に示し、このミラー光学系Ｍ
による光源の追跡図を第31図に示す。 なお、光源LSはミラーＭ側へのみ出射する面光源でああ
り、その大きさは無視し得るものとする。又、ディクリ
ネーション角は30°以下であり、プロキシミティ露光用
としても十分使用できるものである。 〔実施例22（M2−１）〕 本実施例は照明用光学系がミラー光学系Ｍで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用とし
て構成されている。各条件設定値及びミラーデータを表
22に示し、このミラー光学系Ｍによる光線の追跡図を第
32図に示す。 本実施例は投影レンズの有効画角を45°と規定し、像面
照度が均一になるようにしたものである。 〔実施例23（M2−２）〕 本実施例は、実施例22と同様照明用光学系がミラー光学
系Ｍで形成され、被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くな
る投影露光用として構成されている。各条件設定値及び
ミラーデータを表23に示し、このミラー光学系Ｍによる
光線の追跡図を第33図に示す。 本実施例は投影レンズの有効画角を53°と想定し、像面
照度が均一になるようにしたものである。 なお、光源SLはミラー側へのみ出射する面光源であり、
その大きさは無視し得るものとする。 〔実施例24（FM1−１）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルミラーFMで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びミラーデータを
表24に示し、このフレネルレンズFMによる光線の追跡図
を第34図に示す。 なお、光源LSは放射強度Ｊ（θ）が一様な点光源を想定
している。 〔実施例25（FM1−２）〕 本実施例は、実施例24と同様照明用光学系がフレネルミ
ラーFLで形成され、被照射面Ｐ上の照度が全面均一とな
る密接露光用として構成されている。各条件設定値及び
ミラーデータを表25に示し、このフレネルミラーFMによ
る光線の追跡図を第35図に示す。 なお、光源LSはミラー側へのみ出射する面光源であり、
その大きさは、無視し得るものとする。 〔実施例26（FM2−１）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルミラーFMで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用
として構成されている。各条件設定値及びミラーデータ
を表26に示し、このフレネルミラーFMによる光線の追跡
図を第36図に示す。 本実施例は投影レンズの有効画角を45°と想定し、像面
照度が均一となるようにしたものである。 なお、光源LSは放射強度Ｊ（θ）が一様な点光源を想定
している。 〔実施例27（FM2−２）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルミラーFMで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度分布が周辺部で高くなる投影露
光用として構成されている。各条件設定値及びミラーデ
ータを表27に示し、このフレネルミラーFMによる光線の
追跡図を第37図に示す。 なお、光源LSはミラー側へのみ出射する面光源であり、
その大きさは無視し得るものとする。 上記実施例ではレンズ光学系において、入射面F1を球面
で形成したものについて例示したが、これに限るもので
はなく、例示した出射面F2と同様に非球面で形成するこ
とができる。 また、光源LSは例えば、別の反射ミラー等の焦光手段に
よつて形成される２次光源を用いるものでもよい。 《発明の効果》 以上の説明で明らかなように、本発明の照明用光学系は
前記のように構成されているので、以下のような優れた
効果を奏する。 （イ）密接照明方式において、被照射面の周辺部におけ
る照度低下をもたらすことなく、光源から被照射面に至
る光路長を極めて短く設定することができる。これによ
り、露光装置を小形化することができる。 （ロ）投影照明方式において、グランディエントフィル
タ等を介在させずに、光量の有効利用を図りながら均一
な像面照度を得ることが可能となる。
値に基づくレンズデータ、若しくはミラーデータと、そ
のレンズ光学系若しくはミラー光学系による光線追跡図
とによつて例示する。 各条件設定値は下記記号によつて示す。 〔１〕レンズ光学系の場合（第１図〜第３図参照） ａは光源LSと入射面F1間の距離、 ｂは出射面F2と被照射面Ｐ間の距離、 ｄはレンズ光学系Ｌの厚み、 ｆはレンズ光学系の近軸領域における焦点距離、 ｎはレンズＬの屈折率、 Ｈは被照射面Ｐ上の照射高、 θは光源LSからの出射光線がレンズ光軸Ｚとなす角、 θはレンズ出射面F2からの出射光線がレンズ光軸Ｚとな
す角、 α2は出射高R2における出射面F2が光軸Ｚとなす角、 d2は出射高R2でのサグ、 Ｅは光源LSからの全放射束に対する利用率、 である。 なお、本実施例では入射面F1を球面又は平面で形成した
ので、第１図中のα1，R1，d1についてはその値の表示
を省略した。 〔２〕ミラー光学系の場合（第８図〜第10図参照） ａは光源LSと反射面F3間の距離、 ｂは反射面F3と被照射面Ｐ間の距離、 Ｈは被照射面Ｐ上の照射高、 θは光源LSからの出射光線が光軸Ｚとなす角、 φは反射面F3からの反射光線が光軸Ｚとなす角、 α3は反射面F3が光軸Ｚとなす角、 R3は反射面F3上の反射光線の反射高、 d3は反射高R3でのサグ、 Ｅは光源LSからの全放射束に対する利用効率、 を示す。 ミラー光学系Ｍの反射率はＫ（β）＝0.9とする。 また、光源LSが点光源の場合には配光強度分布は一様で
Ｊ（θ）＝１とし、面光源の場合にはＪ（θ）＝cosθ
を適用する。 〔実施例１（L1−１）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用として
構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表１
に示し、このレンズによる光線の追跡図を第11図に示
す。 本実施例では、当該レンズＬの入射面F1が点光源LSに向
けて凸状の球面に形成され、出射免F2が非球面で形成さ
れている。なお第11図中符号M0は点光源LSの後方に出射
する光束を前方に向けるための球面ミラーである。 〔実施例２（L1−２）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用として
構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表２
に示し、このレンズによる光線の追跡図を第12図に示
す。 本実施例では、当該レンズＬの入射面F1が平面に形成さ
れ、出射面F2が非球面に形成されている。 また、光源LSは当該レンズＬ側へのみ出射する面光源が
用いられている。 〔実施例３（L1−３）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用として
構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表３
に示し、このレンズ光学系Ｌによる光線の追跡図を第13
図に示す。 本実施例では、当該レンズＬの入射面F1が光源LSに向け
て凹状の球面に形成され、出射面F2が非球面に形成され
ている。又、光源LSは当該レンズＬ側へのみ出射する面
光源が用いられている。 〔実施例４（L2−１）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用とし
て構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表
４に示し、このレンズによる光線の追跡図を第14図に示
す。 本実施例では、当該レンズの入射面F1が平面に形成さ
れ、出射面F2が非球面に形成されている。また、点光源
LSの後方に球面ミラーM0が配置されている。 なお、本実施例では、投影レンズの有効半画角を26.6°
と想定し、像面照度が均一となるように被照射面上の相
対照度を表４のように設定してある。 〔実施例５（L2−２）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用とし
て構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表
５に示し、このレンズによる光線の追跡図を第15図に示
す。 本実施例は、当該レンズＬの入射面F1が光源LSに向けて
凹状の球面に形成され、出射面F2が非球面に形成されて
いる。 また、点光源LSの後方に球面ミラーM0が配置されてい
る。 なお、本実施例も前記実施例４と同様像面照度が均一と
なるように被照射面上の相対照度が表５のように設定し
てある。 〔実施例６（L2−３）〕 本実施例は照明用光学系がレンズ光学系Ｌで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用とし
て構成されている。各条件設定値及びレンズデータを表
６に示し、このレンズによる光線の追跡図を第16図に示
す。 本実施例では、当該レンズＬの入射面F1が光源LSに向け
て凸状の球面に形成され、出射面F2が非球面に形成され
ている。 また、光源LSは当該レンズ側へのみ出射する面光源が用
いられている。 なお、本実施例も前記実施例４と同様被照射面上の相対
照度が表６のように設定されている。 〔実施例７（FL1−１）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表７に示し、このフレネルレンズFLによる光線の追跡図
を第17図に示す。 また、光源LSには点光源が用いられている。 〔実施例８（FL1−２）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表８に示し、このフレネルレンズFLによる光線の追跡図
を第18図に示す。 本実施例は、フレネルレンズからの出射角φが平行光に
近い小さい角となるように条件設定値a,b,fを定めた実
施例である。 本実施例によれば光路長は第17の実施例よりも長くなる
が、被照射面上のディクリネーション角は３°以内であ
り、平行光に近い光で被照射面を照明することができ
る。従つて、パターン原板と感光材料との間に若干の隙
間があっても、解像力の低下や位置ずれを生ずるおそれ
がない。 また、光源LSには点光源が用いられている。 〔実施例９（FL1−３）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表９に示し、このフレネルレンズFLによる光線の追跡図
を第19図に示す。 本実施例は、例えば光源LSの発熱による悪影響を回避す
るために、フレネルレンズを光源から遠ざける必要があ
る場合などに適用しうる。 本実施例によれば、光路長を小さく（800mm）設定しな
がらも、ディクリネーション角は12.8°以内でさほど大
きくなく、しかも有効な被照射領域1000φmm全面に亘つ
て均一に照明できる。 また、光源LSには点光源が用いられている。 〔実施例10（FL1−４）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表10に示し、このフレネルレンズFLによる光線の追跡図
を第20図に示す。 実施例は、被照射領域をφ7.78mmとし、フレネルレンズ
と被照射面との間隔ｂを100mmに設定した実施例であ
る。本実施例は比較的小さい領域を比較的遠方から照明
する場合に適用しうる。 また、光源LSには点光源が用いられている。 〔実施例11（FL1−５）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表11に示し、このフレネルレンズによる光線の追跡図を
第21図に示す。 本実施例では点光源LSの後方に球面ミラーM0が配置され
ている。 〔実施例12（FL1−６）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びレンズデータを
表12に示し、このフレネルレンズによる光線の追跡図を
第22図に示す。 本実施例では当該フレネルレンズ側にのみ出射する面光
源を用いている。 〔実施例13（FL1−７）〕 本実施例は本発明に係る第１フレネルレンズFL1の後方
に、第２フレネルレンズFL2を配置することにより、被
照射面Ｐ上のディクリネーション角φ′が０°になよう
に設定したもので、例えば高度なパターン焼付寸法精度
が要求されるプロキシミティ露光装置等に適用しうる。 条件設定値及びフレネルレンズデータを表13に示し、こ
のフレネルレンズによる光線の追跡図を第23図に示す。 ただし、ｂは第１フレネルレンズと第２フレネルレンズ
との間隙、ｎ′は第２フレネルレンズの屈折率、α′は
第２フレネルレンズのフレネル光学面が光軸となす角、
φ′は被照射面上のディクリネーション角（第２フレネ
ルレンズからの出射角に相当する）である。 本実施例では第１フレネルレンズFL1によつて第２フレ
ネルレンズFL2の入射面を一様に照明し、第２フレネル
レンズFL2によつて平行光を出射する。そして、この平
行光の光束密度は第２フレネルレンズFL2と被照射面Ｐ
との間隙Ｃが変化しても均一に保たれるため、間隙Ｃは
必要に応じて任意に選択することができる。 従つて、本実施例によれば光路長を小さく（841mm＋
Ｃ）設定しながら被照射領域φ1000mmの全面を均一に照
明することができ、しかも、高度なパターン焼付精度を
確保することができる。 また、この場合の光源LSには点光源が用いられている。 〔実施例14（FL1−８）〕 本実施例は前記実施例13と同じく、本発明に係る第１フ
レネルレンズFL1とその後方に第２フレネルレンズFL2を
配置して、プロキシミティ露光装置の照明光学系として
適用し得るものである。 条件設定値及びフレネルレンズデータを表14に示し、フ
レネルレンズによる光線の追跡図を第24図に示す。 ただし、f1は第１フレネルレンズFL1の軸上焦点距離、 f2は第２フレネルレンズFL2の軸上焦点距離、 なお、本実施例の場合には、点光源LSの後方に球面ミラ
ーM0が配置されている。 〔実施例15（FL2−１）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルレンズFLで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用
として構成されている。各条件設定値及びレンズデータ
を表15に示し、このフレネルレンズFLによる光線の追跡
図を第25図に示す。 なお、点光源LSの後方には球面ミラーM0が配置されてい
る。 〔実施例16（FL2−２）〕 本実施例は前記実施例15と同様、照明用光学系がフレネ
ルレンズFLで形成され、被照射面Ｐ上の照度が周辺部で
高くなる投影露光用として構成されている。各条件設定
値及びレンズデータを表16に示し、このフレネルレンズ
FLによる光線の追跡図を第26図に示す。 なお、この実施例の光源はフレネルレンズ側にのみ出射
する面光源である。 〔実施例17（FL2−３）〕 この実施例は本発明に係る第１フレネルレンズFL1の後
方に第２フレネルレンズFL2を配置するとともに、第２
フレネルレンズFL2の直後の被照射面Ｐにパターン原板
（原稿）OGを配置し、パターン原板OGの像を結像レンズ
ILを介して像面Ｐ′上に投影するように構成されている 条件設定値及びフレネルレンズデータを表17に示し、フ
レネルレンズによる光線の追跡図を第27図に示す。 ただし、ｂは第１フレネルレンズと第２フレネルレンズ
との間隙、Ｃは第２フレネルレンズと結像レンズとの間
隙、ｎ′は第２フレネルレンズの屈折率、α′は第２フ
レネルレンズのフレネル光学面が光軸となす角、φ′は
原稿面上のディクリネーション角である。 本実施例では第１フレネルレンズFL1によつて第２フレ
ネルレンズFL2の入射面を均一に照明し、これにより第
２フレネルレンズFL2の直後に配置した原板OGを均一に
照明することができる。そして、第２フレネルレンズFL
2はその後方のＣの位置に配置した結像レンズILの入射
瞳に光を収束させる。従つて、本実施例によれば理想的
なケラー照明系を実現し得る。 なお、この実施例の光源LSには点光源が用いられてい
る。 〔実施例18（FL2−４）〕 本実施例は、前記実施例17と同じく、本発明に係る第１
フレネルレンズFL1とその後に第２フレネルレンズFL2を
配置して投影露光装置の照明光学系として適用し得るも
のである。 条件設定値及びフレネルレンズデータを表18に示し、こ
のフレネルレンズによる光線の追跡図を第28図に示す。 なお、本実施例では点光源LSの後方に球面ミラーM0が配
置されている。 〔実施例19（M1−１）〕 本実施例は照明用光学系がミラー光学系Ｍで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用として
構成されている。各条件設定値及びミラーデータを表19
に示し、このミラー光学系Ｍによる光線の追跡図を第29
図に示す。 なお、光源LSは点光源である。 〔実施例20（M1−２）〕 本実施例は、実施例19と同様、照明用光学系がミラー光
学系Ｍで形成され、被照射面Ｐ上の照度が全面均一とな
る密接露光用として構成されている。各条件設定値及び
ミラーデータを表20に示し、このミラー光学系Ｍによる
光線の追跡図を第30図に示す。 なお、光源LSはミラーＭ側への出射する面光源であり、
その大きさは無視し得るものとする。 〔実施例21（M1−３）〕 本実施例は、前記実施例19、20と同様照明用光学系がミ
ラー光学系Ｍで形成され、被照射面Ｐ上の照度が全面均
一となる密接露光用として構成されている。各条件設定
値及びミラーデータを表21に示し、このミラー光学系Ｍ
による光源の追跡図を第31図に示す。 なお、光源LSはミラーＭ側へのみ出射する面光源でああ
り、その大きさは無視し得るものとする。又、ディクリ
ネーション角は30°以下であり、プロキシミティ露光用
としても十分使用できるものである。 〔実施例22（M2−１）〕 本実施例は照明用光学系がミラー光学系Ｍで形成され、
被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用とし
て構成されている。各条件設定値及びミラーデータを表
22に示し、このミラー光学系Ｍによる光線の追跡図を第
32図に示す。 本実施例は投影レンズの有効画角を45°と規定し、像面
照度が均一になるようにしたものである。 〔実施例23（M2−２）〕 本実施例は、実施例22と同様照明用光学系がミラー光学
系Ｍで形成され、被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くな
る投影露光用として構成されている。各条件設定値及び
ミラーデータを表23に示し、このミラー光学系Ｍによる
光線の追跡図を第33図に示す。 本実施例は投影レンズの有効画角を53°と想定し、像面
照度が均一になるようにしたものである。 なお、光源SLはミラー側へのみ出射する面光源であり、
その大きさは無視し得るものとする。 〔実施例24（FM1−１）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルミラーFMで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が全面均一となる密接露光用と
して構成されている。各条件設定値及びミラーデータを
表24に示し、このフレネルレンズFMによる光線の追跡図
を第34図に示す。 なお、光源LSは放射強度Ｊ（θ）が一様な点光源を想定
している。 〔実施例25（FM1−２）〕 本実施例は、実施例24と同様照明用光学系がフレネルミ
ラーFLで形成され、被照射面Ｐ上の照度が全面均一とな
る密接露光用として構成されている。各条件設定値及び
ミラーデータを表25に示し、このフレネルミラーFMによ
る光線の追跡図を第35図に示す。 なお、光源LSはミラー側へのみ出射する面光源であり、
その大きさは、無視し得るものとする。 〔実施例26（FM2−１）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルミラーFMで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度が周辺部で高くなる投影露光用
として構成されている。各条件設定値及びミラーデータ
を表26に示し、このフレネルミラーFMによる光線の追跡
図を第36図に示す。 本実施例は投影レンズの有効画角を45°と想定し、像面
照度が均一となるようにしたものである。 なお、光源LSは放射強度Ｊ（θ）が一様な点光源を想定
している。 〔実施例27（FM2−２）〕 本実施例は照明用光学系がフレネルミラーFMで形成さ
れ、被照射面Ｐ上の照度分布が周辺部で高くなる投影露
光用として構成されている。各条件設定値及びミラーデ
ータを表27に示し、このフレネルミラーFMによる光線の
追跡図を第37図に示す。 なお、光源LSはミラー側へのみ出射する面光源であり、
その大きさは無視し得るものとする。 上記実施例ではレンズ光学系において、入射面F1を球面
で形成したものについて例示したが、これに限るもので
はなく、例示した出射面F2と同様に非球面で形成するこ
とができる。 また、光源LSは例えば、別の反射ミラー等の焦光手段に
よつて形成される２次光源を用いるものでもよい。 《発明の効果》 以上の説明で明らかなように、本発明の照明用光学系は
前記のように構成されているので、以下のような優れた
効果を奏する。 （イ）密接照明方式において、被照射面の周辺部におけ
る照度低下をもたらすことなく、光源から被照射面に至
る光路長を極めて短く設定することができる。これによ
り、露光装置を小形化することができる。 （ロ）投影照明方式において、グランディエントフィル
タ等を介在させずに、光量の有効利用を図りながら均一
な像面照度を得ることが可能となる。
第１図は第１の発明に係るレンズ光学系の概要図、第２
図及び第３図はそれぞれ第１図のII部及びIII部の拡大
図、第４図はレンズ光学系を用いた照明用光学系の模式
的斜視図、第５図は第１の発明に係るフレネルレンズの
概要図、第６図及び第７図はそれぞれ第５図のVI部およ
びVII部の拡大図、第８図は第２の発明に係るミラー光
学系の概要図、第９図は第８図のIX部拡大図、第10図は
第２の発明に係るフレネルミラーの概要図、第11図〜第
28図はそれぞれ第１の発明に係るレンズ光学系の実施例
１〜実施例18に対応する光線追跡図、第29図〜第37図は
それぞれ第２の発明に係るミラー光学系の実施例19〜実
施例27に対応する光線追跡図、そして、第38図及び第39
図はそれぞれ従来例１及び従来例２に対応する照明用光
学系の概要図である。 LS……光源、Ｌ……レンズ光学系、F1……入射面、F2…
…出射面、Ｐ……被照射面、Ｚ……光軸、FL……フレネ
ルレンズ、Fs……フレネル光学面、Ｍ……ミラー光学
系、F3……反射面、FM……フレネルミラー。
図及び第３図はそれぞれ第１図のII部及びIII部の拡大
図、第４図はレンズ光学系を用いた照明用光学系の模式
的斜視図、第５図は第１の発明に係るフレネルレンズの
概要図、第６図及び第７図はそれぞれ第５図のVI部およ
びVII部の拡大図、第８図は第２の発明に係るミラー光
学系の概要図、第９図は第８図のIX部拡大図、第10図は
第２の発明に係るフレネルミラーの概要図、第11図〜第
28図はそれぞれ第１の発明に係るレンズ光学系の実施例
１〜実施例18に対応する光線追跡図、第29図〜第37図は
それぞれ第２の発明に係るミラー光学系の実施例19〜実
施例27に対応する光線追跡図、そして、第38図及び第39
図はそれぞれ従来例１及び従来例２に対応する照明用光
学系の概要図である。 LS……光源、Ｌ……レンズ光学系、F1……入射面、F2…
…出射面、Ｐ……被照射面、Ｚ……光軸、FL……フレネ
ルレンズ、Fs……フレネル光学面、Ｍ……ミラー光学
系、F3……反射面、FM……フレネルミラー。
Claims (4)
- 【請求項１】光源LSと被照射面Ｐとの間に配置されたレ
ンズ光学系Ｌによつて構成される照明用光学系におい
て、 被照射面Ｐ上の照射高Ｈにおける照度をＳ（Ｈ）と規定
し、光源LSからレンズ光学系Ｌの入射面F1へ向かう光線
がレンズ光軸Ｚとなす角θと照射高Ｈとの関係を ∫Ｓ（Ｈ）HdH＝∫Ｊ（θ）sinθｄθ ……（１−１） で規定することにより、レンズ光学系Ｌの入射高R1にお
ける入射面F1がレンズ光軸Ｚとなす角α1を で規定するとともに、レンズ光学系Ｌの出射高R2おける
出射面F2がレンズ光軸Ｚとなす角α2を で規定したことを特徴とする照明用光学系 ただし、ｎは当該レンズの屈折率 Ｊ（θ）は光源LSの、レンズ光軸Ｚとなす角がθ方向の
放射強度、 θ1は当該レンズ中を通つて出射面F2へ向かう光線がレ
ンズ光軸Ｚとなす角、 φは当該レンズの出射面F2上の出射高R2より照射高Ｈへ
向かう光線がレンズ光軸Ｚとなす角 - 【請求項２】レンズ光学系ＬをフレネルレンズFLで構成
し、フレネルレンズの入射面F1を平面に形成するととも
に、出射面F2を同心状の多数のフレネル光学面Fsで形成
し、フレネル光学面Fsがレンズ光軸Ｚとなす角α2を で規定した請求項１に記載の照明用光学系 - 【請求項３】光源LSの後方に配置され、光源LSの前方の
被照射面Ｐを照射するミラー光学系Ｍによつて構成され
た照明用光学系において、 被照射面Ｐ上の照射高Ｈにおける照度をＳ（Ｈ）と規定
し、光源LSからミラー光学系Ｍの反射面F3へ向かう光線
がミラー光軸Ｚとなす角θと照射高Ｈとの関係を ∫Ｓ（Ｈ）HdH＝∫Ｊ（θ1）sinθ1ｄθ1＋∫Ｊ（θ）
・Ｋ（β）sinθｄθ ……（３−１） で規定することにより、ミラー光学系Ｍの入射高R3にお
ける反射面F3が光軸Ｚとなす角α3を で規定したことを特徴とする照明用光学系 ただし、θは光源LSからミラーＭへ向かう光線が光軸Ｚ
となす角、 θ1は光源LSから直接照射高Ｈへ向かう光線が光軸Ｚと
なす角、 Ｊ（θ1）、Ｊ（θ）は光源LSの、光軸Ｚとなす角が
θ1、θ方向の放射強度、 Ｋ（β）はミラーへの入射角βに対する反射率、 φはミラー光学系Ｍの入射高R3より照射高Ｈへ向かう光
線が、ミラー光軸Ｚとなす角 - 【請求項４】ミラー光学系ＭをフレネルミラーFMで構成
し、その反射面F3を同心状の多数のフルネル光学面F3で
形成した請求項４に記載の照明用光学系
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63153305A JPH07104499B2 (ja) | 1987-07-31 | 1988-06-20 | 照明用光学系 |
| US07/225,039 US5010465A (en) | 1987-07-31 | 1988-07-27 | Optical lighting system |
| KR1019880009631A KR920010622B1 (ko) | 1987-07-31 | 1988-07-29 | 조명용 광학계 |
| EP88112323A EP0304666A3 (en) | 1987-07-31 | 1988-07-29 | Optical lighting system |
| US07/626,992 US5084808A (en) | 1987-07-31 | 1991-01-22 | Lighting optical system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19333087 | 1987-07-31 | ||
| JP62-193330 | 1987-07-31 | ||
| JP63153305A JPH07104499B2 (ja) | 1987-07-31 | 1988-06-20 | 照明用光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112246A JPH01112246A (ja) | 1989-04-28 |
| JPH07104499B2 true JPH07104499B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=26481965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63153305A Expired - Lifetime JPH07104499B2 (ja) | 1987-07-31 | 1988-06-20 | 照明用光学系 |
Country Status (4)
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