[發明專利]光源裝置

有效

• 申請號: 201680052301.6
• 申請日: 2016-07-19
• 公開（公告）號: CN108027115B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 松島竹夫
• 申請（專利權）人: 優志旺電機株式會社
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;G03F7/20;F21Y115/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

本發明的目的在于實現包含多個LED元件且抑制了亮度的降低的光源裝置。本發明的光源裝置(1)具備包含第一LED元件以及第二LED元件的多個LED元件(3)；具備多個準直透鏡(6)的第一光學系統(5)，該多個準直透鏡(6)包含將從第一LED元件射出的光進行準直的第一準直透鏡、以及將從第二LED元件射出的光進行準直的第二準直透鏡；將從第一光學系統射出的光進行聚光的第二光學系統(7)；以及入射面配置在第二光學系統的焦點位置的積分光學系統(8)。從第一LED元件射出的光的一部分入射第二準直透鏡。

技術領域

本發明涉及光源裝置，特別是涉及具備多個LED元件的光源裝置。

背景技術

以往，運用了光的光處理技術被利用于多個領域。例如，在使用光的微細加工中利用曝光裝置。近年，曝光技術在各種領域中展開，在微細加工中用于比較大的圖案的制作或三維的微細加工。更具體而言，例如在LED的電極圖案的制作、或以加速度傳感器為代表的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)的制造工序等中利用曝光技術。

在這些光處理技術中，以往使用亮度較高的放電燈作為光源。然而，隨著近年的固體光源技術的進步，研究利用多個LED元件配置而成的構造作為光源。作為這樣的技術，例如在專利文獻1中公開了將由多個LED元件構成的單元作為光源、并在該光源與掩膜之間配置蠅眼透鏡的曝光裝置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2004－335953號公報

發明內容

發明所要解決的課題

與放電燈與相比，LED元件的每一個芯片的放射光束較少。因此，為了使用LED元件作為曝光用或投影儀用的光源裝置，需要盡可能聚集來自多個LED元件的射出光。為此，需要增加作為光源而配置的LED元件的數量。

參照圖17說明上述專利文獻1中公開的光源裝置的構成。圖17(a)為示意性地示出該光源裝置的一部分的圖。如圖17(a)所示，該光源裝置包含有著多個LED元件(101、102、…)的光源100、準直透鏡103、以及蠅眼透鏡104而構成。圖17(b)為圖17(a)的局部放大圖。

LED元件101位于光軸的中心，LED元件102位于光源100的周緣部。圖17所示的光線L1是來自LED元件101的放射光中的向蠅眼透鏡104所含的一個透鏡110的入射面121入射的光。同樣地，光線L2是來自LED元件102的放射光中的向蠅眼透鏡104所含的一個透鏡110的入射面121入射的光。

從位于光軸的中心的LED元件101射出的光線L1對于透鏡110，與光軸平行地入射。另一方面，從配置在離開光軸的位置的LED元件102射出的光線L2對于透鏡110，相對于光軸具有角度地入射。這些光在透鏡110的射出面122分別成像(IM101、IM102)。圖17(c)為示意性地示出在透鏡110的射出面122成像的狀態的圖。

從射出面122射出的光入射到后級的光學系統(未圖示)中，由此使該光被利用。換句話說，射出面122成為二次光源。該二次光源的亮度成為對各個LED元件(101，102，…)的亮度乘以LED像(IM101、IM102、…)的總面積，再除以射出面122的面積而得的值。即，為了盡可能提高作為二次光源發揮功能的射出面122的亮度，需要盡量使LED像的總面積與射出面122的面積一致。為此，需要使LED元件(101、102、…)無縫隙地排列。

然而，如圖17所示，配置多個LED元件(101、102、…)構成光源100的情況下，需要用于向各LED元件(101、102、…)供電的信號線、開關元件等的周邊電路。因此，現實上不能無縫隙地排列LED元件(101、102、…)。其結果，根據以往的構成，二次光源(如果是圖17的構成則是蠅眼透鏡104的射出面)的亮度降低。