[發明專利]光照射裝置與繪制裝置

有效

• 申請號: 201510096672.1
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104950438B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 古谷祥雄;小久保正彥;北村藤和;笹田正樹
• 申請（專利權）人: 斯克林集團公司
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B27/18;G03B21/20;G03B21/14
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 魏彥,金相允

技術領域

本發明涉及光照射裝置與繪制裝置(描畫裝置)。

背景技術

已經提出一種使從半導體激光器等光源出射的激光能夠均勻照射在指定面上的技術。例如，在光照射裝置中，通過圓柱透鏡陣列的多個透鏡分割從光源部入射的激光，并使來自多個透鏡的光照射區域通過其他透鏡而重疊在照射面上，在光源部與圓柱透鏡陣列間安裝光程差生成部。在光程差生成部上，安裝多個透光部，能夠互相產生比該激光的相干長度(可干涉距離)更長的光程差，光通過多個透光部分別入射至多個透鏡。由此，可防止出現干涉條紋，并使照射面上的照射光的強度分布均勻化(此類裝置可參考JP特開昭61-169815號公報，JP特開2004-12757號公報，JP特開2006-49656號公報)。

然而，在上述光照射裝置的照射面上安裝空間光調制器，并使空間調制的光照射在對象物從而繪制圖案的繪制裝置中，為了快速繪制圖案，需要光照射裝置能夠使具有均勻強度分布的高強度的光照射在照射面上。

發明內容

本發明涉及光照射裝置，目的在于提供能夠一種光照射裝置，使具有均勻強度分布的高強度的光照射在照射面上。

本發明涉及的光照射裝置，包括：光源單元，其具有在一個面上排列的多個光源部，上述多個光源部沿上述面而從不同方向朝規定位置出射激光；照射光學系統，其配置在上述規定位置，將來自上述光源單元的激光沿光軸引導至照射面；上述照射光學系統包括：分割透鏡部，其具有與上述光軸垂直且沿上述面的方向排列的多個透鏡，利用上述多個透鏡分割來自上述多個光源部的入射光；光程差生成部，其具有多個透光部，所述多個透光部排列在與上述光軸垂直的方向且彼此具有不同光程，所述光程差生成部使透過上述多個透鏡的光分別入射至上述多個透光部；會聚透鏡部，其在上述激光的路徑上配置在與上述光程差生成部相比而更靠近上述照射面的一側，使來自上述多個透光部的光的照射區域在上述照射面上重疊。

根據本發明，能夠使具有均勻強度分布的高強度的光照射在照射面上。

在本發明的一種優選方式下，光照射裝置還具有中間變倍部，其配置在上述分割透鏡部與上述光程差生成部之間，并構成放大光學系統。此時，優選地，上述中間變倍部構成兩側遠心光學系統。更優選地，上述中間變倍部使上述多個透鏡的出射面的像形成在上述多個透光部的內部或者附近。

在本發明的其他優選方式下，上述照射光學系統還包括反射部，該反射部使透過上述光程差生成部而從上述多個透光部的多個出射面出射的光折回，并分別入射至上述多個出射面。此時，優選地，上述反射部，使來自上述多個出射面的出射光，分別與上述光的出射方向平行地入射至上述多個出射面。

在本發明的其他優選方式下，上述分割透鏡部與上述光程差生成部配置為相互接近，在上述多個透光部的排列方向上，從上述多個透光部各自的出射面出射的光的寬度小于上述多個透光部的間距。

本發明也涉及繪制裝置。本發明涉及的繪制裝置，包括：上述光照射裝置；空間光調制器，其配置在上述光照射裝置中的上述照射面上；投影光學系統，其將被上述空間光調制器進行了空間調制的光引導至對象物；移動機構，其使被進行了上述空間調制的光在上述對象物上的照射位置移動；控制部，其與上述移動機構使上述照射位置移動同步地，控制上述空間光調制器。

上述目的以及其他的目的、特征、方式、優點，將參照以下附圖進行詳細說明。

附圖說明

圖1為第一實施方式相關的繪制裝置構成的示意圖。

圖2為光照射裝置構成的示意圖。

圖3為光照射裝置構成的示意圖。

圖4為分割透鏡部及光程差生成部的一部分示意圖。

圖5為照射面上的強度分布示意圖。

圖6為光照射裝置的另一個示例的示意圖。

圖7為光照射裝置的另一個示例的示意圖。

圖8A為照射面上的強度分布的示意圖。

圖8B為光照射裝置的另一個示例示意圖。

圖9為第二實施方式相關的光照射裝置構成的示意圖。

圖10為第二實施方式相關的光照射裝置構成的示意圖。

圖11為分割透鏡部附近的示意圖。

圖12為光照射裝置的另一個示例示意圖。

圖13為光照射裝置的另一個示例示意圖。

圖14為光照射裝置的另一個示例示意圖。

圖15為光照射裝置的另一個示例示意圖。

圖16為光程差生成部的另一個示例示意圖。