光照射装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种可以对照射对象物上的矩形照射区照射大致平行光的光照射装置，特别涉及一种可以以均匀且高的照度照射照射对象物的光照射装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为搭载于液晶用周边曝光装置等的光源装置(光照射装置)，使用对照射对象物上的矩形照射区照射紫外线波长区域的大致平行光的光源装置。这种光源装置记载于例如专利文献I中。
[0003]专利文献I中记载的光源装置具备搭载有发出紫外光的多个LED (Light EmittingD1de:发光二级管)的平面基板、将来自多个LED的照度不均匀的光束形成为平行光的一片非球面透镜、以及将来自非球面透镜的紫外光混合射出的四棱柱形透光性棒，将通过透光性棒成为均匀光的紫外光经由聚光透镜以及中继透镜等投影于玻璃基板上的矩形照射区，从而使照射区内的抗蚀剂曝光。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献1:日本专利特开2007-041466号公报。
【实用新型内容】
[0006]实用新型要解决的技术问题
[0007]根据专利文献I中记载的光源装置，由于来自多个LED的紫外光入射至透光性棒而被混合，所以能够得到均匀且高照度的紫外光。然而，在专利文献I记载的光源装置中，由于是一种通过一片非球面透镜使来自多个LED的紫外光形成为平行光并传导至透光性棒的构造，所以，如果不能准确地进行搭载有多个LED的基板、非球面透镜以及透光性棒的对位，则存在不能获得所希望的紫外光的问题。即，如果这些对位不能准确地进行，则会产生通过非球面透镜的紫外光不能成为平行光，不能形成均匀的紫外光的问题以及来自多个LED的紫外光的一部分被屏蔽，不能获得所希望的光照度的问题。
[0008]本实用新型是鉴于以上情况而完成的，其目的在于提供一种不需要进行光学部件的复杂的对位操作，就可以对照射对象物上的矩形照射区照射均匀且高照度的大致平行光的光照射装置。
[0009]解决技术问题的技术方案
[0010]为达成上述目的，本实用新型的光照射装置是一种对照射对象物上的矩形照射区照射光的光照射装置，具备:多个发光元件，在基板上的矩形区域将光轴的方向一致地配置成正方格子状或者三角格子状，并射出光；透镜单元，配置于各发光元件的光轴上，具有多个将从该发光元件射出的光形成为规定的发散角的光的第一透镜；导光部件，将从透镜单元射出的光混合并进行传导；第二透镜，具有与导光部件的光轴共同的光轴，将从导光部件射出的来自各发光元件的光分别形成为平行光；第三透镜，具有与导光部件的光轴共同的光轴，以规定的倍率扩大从第二透镜射出的光，并聚光在照射对象物上；孔径光阑，具有以导光部件的光轴为中心的圆形开口，并配置于导光部件与第二透镜之间或者第二透镜与第三透镜之间。
[0011]根据这种构造，多个第一透镜通过透镜单元被一体地固定支撑，所以，无需进行各发光元件与各第一透镜的位置调整(对准调整)。另外，多个第一透镜通过透镜单元被一体地固定支撑，所以，虽然存在发光元件与第一透镜的光轴产生偏移，产生不同于设计值的不需要的光的情况，但不需要的光可以通过配置于光路中的孔径光阑被去除。因此，无需进行光学部件的复杂的对位操作，可以对照射对象物上的矩形照射区照射均匀且高照度的大致平行光。
[0012]另外，第二透镜可以由至少两片透镜构成。
[0013]另外，第二透镜可以由双凸透镜、平凸透镜、弯月形透镜或者这些透镜组合构成。
[0014]另外，第三透镜可以由至少两片透镜构成。
[0015]另外，第三透镜可以由双凸透镜、平凸透镜、弯月形透镜或者这些透镜组合构成。
[0016]另外，优选导光部件为具有与透镜单元相对、且将来自多个发光元件的光全部收入的矩形入射面、以及与第二透镜相对、且将从入射面入射的光向第二透镜射出的矩形射出面的四棱柱形玻璃棒。
[0017]另外，优选从第二透镜射出的平行光为发散角为25°以下的光。
[0018]另外，优选光为紫外线波长区域的光。
[0019]另外，多个发光元件可以由发出η种(η为2以上的整数)不同波长的光的η种发光元件构成。
[0020]另外，多个发光元件沿着与光轴的方向正交且彼此正交的第一方向与第二方向排列，从光轴的方向观察时，各发光元件为具有正方形的外形的LED，可以配置成该外形的两边与所述第一方向平行。
[0021]另外，多个发光元件沿着与光轴的方向正交且彼此正交的第一方向与第二方向排列，从光轴的方向观察时，各发光元件为具有正方形的外形的LED，可以配置成该外形的一个对角线与所述第一方向平行。
[0022]实用新型的效果
[0023]如上所述，根据本实用新型，能够实现不需要进行光学部件的复杂的对位操作，就可以对照射对象物上的矩形照射区照射均匀且高照度的大致平行光的光照射装置。
【附图说明】
[0024]图1为表示本实用新型的实施方式涉及的光照射装置的构造的模式图。
[0025]图2为表示本实用新型的实施方式涉及的光照射装置中具备的LED单元的构造的图。
[0026]图3为表示本实用新型的实施方式涉及的光照射装置中具备的LED元件的构造的图。
[0027]图4为表示本实用新型的实施方式涉及的光照射装置中具备的透镜单元的构造的图。
[0028]图5为表示本实用新型的实施方式涉及的光照射装置中具备的玻璃棒的构造的图。
[0029]图6为从本实用新型的实施方式涉及的光照射装置中具备的玻璃棒射出的紫外光的光路图。
[0030]图7(a)?图7(c)为表示从本实用新型的实施方式涉及的光照射装置射出的紫外光在照射对象物W上的光量分布与光束角的分布的曲线图。
[0031]图8为表示本实用新型的变形例涉及的光照射装置的LED单元的构造的图。
[0032]图9为表示本实用新型的变形例涉及的光照射装置的LED单元的构造的图。
【具体实施方式】
[0033]以下，参照附图对本实用新型的实施方式加以详细说明。此外，对图中相同或者相当的部分标记相同的符号，不再重复其说明。
[0034]图1为表示本实用新型的实施方式涉及的光照射装置100的构造的模式图。本实施方式的光照射装置100为一种组装于液晶用周边曝光装置等，并对照射对象物w(例如，玻璃基板上的抗蚀剂等)上的矩形照射区照射紫外线波长区域的大致平行光的装置。
[0035]如图1所示，光照射装置100具有LED单元110、透镜单元120、玻璃棒130 (导光部件)、聚光透镜140 (第二透镜)、孔径光阑150、中继透镜160 (第三透镜)、以及容纳这些部件的圆筒状壳体101。LED单元110、透镜单元120、玻璃棒130、聚光透镜140、孔径光阑150、以及中继透镜160朝向照射对象物W，将光轴对齐地(即、在光轴AX上)依次配置。此夕卜，在本实施方式中，光照射装置100的工作距离WD (从壳体101到照射对象物W的距离)被设定为125mm，从光照射装置100射出的紫外线波长区域的光(以下，成为“紫外光”)在工作距离WD上聚光为均匀的光量分布(在后详述)。此外，在本说明书中，将从光照射装置100射出的紫外光的行进方向(即，平行于光轴AX的方向)设为Z轴方向，将与Z轴方向正交且相互正交的两个方向定义为X轴方向以及Y轴方向来进行说明。
[0036]图2为表示本实施方式的LED单元110的构造的图。如图2所示，本实施方式的LED单元110具备大致正方形的基板112、以及在该基板112上的矩形区域112a内、在Z轴方向上使光轴一致地配置的多个LED元件114 (发光元件)。本实施方式的LED元件114具有6.8mm(X轴方向长度)X6.8mm(Y轴方向长度)的矩形外形(图3)，其两边为与X轴方向平行的方向，在矩形区域112a内配置为6列(Y轴方向)X6个(X轴方向)的二维正方格子状，并与基板112电连接。基板112为由玻璃环氧树脂、陶瓷等构成的电子电路基板，与未图示的LED驱动电路连接，经由基板112