Осветитель для проекционной оптической печати

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в проекционных установках экспонирования для микроэлектроники . Цель изобретения - увеличение поля освещения. Изображение входной грани светового интегратор а 4, освещенной источником 1 с помощью коллектора 2, переносится полевой линзой 6во входной зрачок объектива 9, а затем посредством объектива 14 и конденсора 17 - во входной зрачок проекционного объектива. Изображение полевой диафрагмы 5 объективами 9, 10 и конденсором 17 переносится в плоскость фотошаблона. Светофильтр 7с радиальным изменением коэффициента пропускания выравнивает распределение освещенности. Приведены соотношения , связывающие фокусные расстояния объективов 9. и 14 и позволяющие определить оптимальные величины ребер светового интег1 атор а 4 в виде -прямоугольного, стержня. 1с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!! 4 G 03 В 27/32, 27/72

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,,1

«

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4277999/24-!О (22) 19.05.87 (46) 15.03.89. Бюл. 10 (72) 3.С. Гуревич, Г,В. Фокова и В.И. Шевлюкевич (53) 778.6(088.8) (56) Патент США Â 3922085, кл. С 03 В 27/76, опублик. 1975. (54) ОСВЕТИТЕЛЬ ДЛЯ ПРОЕКЦИОННОЙ

ОПТИЧЕСКОЙ ПЕЧАТИ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в проекционных установках экспонирования для микроэлектроники. Цель изобретения — увеличение поля освещения, Изображение входной грани светового интегратора 4, осве„„SU„„1465863 А 1 щенной источником 1 с помощью коллек" тора 2, переносится полевой линзой

6 во входной зрачок объектива 9, а затем посредством объектива 14 и конденсора 17 — во входной зрачок проекционного объектива. Изображение полевой диафрагмы 5 объективами 9, 10 и конденсором 17 переносится в плоскость фотошаблона, Светофильтр

7 с радиальным изменением коэффициента пропускания выравнивает распределение освещенности. Приведены соотношения, связывающие фокусные расстояния объективов 9. и 14 и позволяющие определить оптимальные величины ребер светового интегратора 4 в виде прямоугольного; стержня. 1 с. и

2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1465863

Изобретение относится к оптическим системам и может найти применение в микроэлектронике в проекционных установках экспонирования.

Цель изобретения. — увеличение

5 поля освещения, а также регулирование формы и размеров освещаемого поля.

На фиг. l изображена принципиальная оптическая схема предлагаемого осветителя; на фиг. 2 — световой интегратор в виде прямоугольного стержня; на фиг, 3 — изображение первой поверхности стержня в плоскости апер- 15 турной диафрагмы; на фиг. 4 - график распределения освещенности в плоскости фотошаблона, Осветитель содержит источник 1 света, например ртутную дуговую лампу, коллектор 2 в виде эллипсоидального отражателя, тепловой фильтр 3, световой интегратор 4, выполненный иэ кварцевоro стекла в виде прямо-угольного стержня, торцовые грани 25 которого преломляющие, а боковые грани отражающие, причем размеры ребер выбираются иэ соотношения

0,01 Г, « A .- 0Ä1 F<

А В 1,5А;

I5A < С 25А, 30 полевую диафрагму 5 с автоматически изменяемым положением шторок, распо35 ложенную на расстоянии О, 005 Г Sá (< 0,05 Р„ от светового интегратора, полевую (коллективную) линзу 6,. расположенную рядом с полевой диафраг<

40 мой, выполненную из кварцевого стекла с соотношением радиусов l 8: 1, элемент 7 изменения равномерности освещенности, в виде светофильтра с .радиальным изменением пропускания, полосовой фильтр 8, пропускающий ра-.

45 бочую линию спектра, объектив 9 с фокусным расстоянием Г, состоящий

Я иэ положительного мениска 10, обращенного вогнутостью к полевой диафрагме, полижительной линзы 11 и отрицательного мениска 12, обращенного вогнутостью к полевой диафрагме 5, выполненных из кварцевого стекла, апертурную диафрагму 13, расположенную эа объективом 9 на расстоянии

L « 0,05 I, объектив 14 с фокусным расстоянием Г, содержащий отрицательную 15 и положительную 16 линзы, выполненные из кварцевого стекла, конденсор 17, состоящий из положительного мениска 18, обращенного вогнутостью к полевой: диафрагме, и положительной линзы 19, выполненных иэ ква рцево ro стекла.

Осветитель работает следующим обра зам.

Свет от источника 1 с помощью коллектора 2 фокусируется на первой поверхности прямоугольного стержня 4.

Полевая линза 6 передает размноженные изображения первой поверхности прямоугольного стержня во входной зрачок объектива 9, который перестраивает эти иэображения в плоскость апертурной диафрагмы, затем они при помощи объектива 14 и конденсора . 17 передаются во входной зрачок проекционного объектива (ие показан). Полевая диафрагма 5, выполненная в виде четырех ортогонально расположенных шторок с автоматической регулировкой, передается с помощью объективов 9 и 14 и конденсора 17 в плоскость фотошаблона. Тепловой фильтр

3 и полосовой фильтр 7 вырезают иэ спектрального излучения источника рабочую линию спектра.

Пучок лучей, падающих на входную преломляющую грань стержня, разделяется по углу на части, каждая из ко- торых претерпевает различную очередность и количество отражений от боковых граней а, Ь, с, d в меридиональном и сагиттальном сечениях пучка.,Каждая из частей пучка образует мнимое иэображение на входной преломляющей грани стержня. Совокупность мнимых иэображений представляет собой .раэмультиплицированное изображение входной грани. Каждое вторичное изображение создает на выходной преломляющей грани стержня свое, присущее только ему распределение освещенности. Суммирование всех в rоричных источников приводит к равномерному распределению освещенности на выходной преломляющей поверхности стержня.

Допуск равномерности освещенности за" висит от соотношения а : Ь : с размеров ребер стеклянного стержня. На фиг. 3 внутри каждого прямоугольника указаны грани, отражение от которых приводит к освещению этого участка .

Например, обозначение а, Ь означает, что освещение данного участка поля осуществляется излучением, отражен2F< с-Р а4Г,, 001 FА-01F

А(В<15А;

15 F С вЂ” 25A.

146586 ным сначала от грани а, а затем от грани Ь.

Применение предлагаемого осветителя дает возможность равномерно осветить поле размером 140 ф 100 мм

Фо рмула из обретения

1. Осветитель для проекционной оптической печати, содержащий источник света, коллектор, световой интегратор, полевую линзу, светофильтр с радиальным изменением коэффициента пропускания, конденсор и апертурную диафрагму, отличающийся тем, что, с целью увеличения поля освещения, между светофильтром с радиальным изменением коэффициента пропускания и конденсором установлены два объектива, между световым интегратором и полевой линзой установлена полевая диафрагма, а апертурная диафрагма размещена между первым и вторым объективами, при этом световой 2Б интегратор выполнен в виде прямоугольного стержня, на боковые грани которого нанесено отражающее покрытие.

ЗО

2. Осветитель по п. 1, cr т л и ч а ю шийся тем, что расстояние

4 между полевой линзой и первым объективом равна 0,4 F, расстояние между апертурной диафрагмой и вторым объективом равно 0,28 F, расстояние между первым объективом и полевой диафрагмой не превышает 0,05 Г, расстояние между световым интегратором и полевой диафрагмой составляет не менее О, 005 F, и не более О, 05 Г

У фокусные расстояния первого Г, и второго Г объективов удовлетворяют соотношению а длины ребер А, В, С светового интегратора удовлетворяют соотношениям

3. Осветитель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью регулирования формы и размеров освещаемого поля, полевая диафрагма выполнена в виде четырех ортогонально „ расположенных подвижных шторок, каждая из которых снабжена приводом.

)465863

Составитель В. Архипов

Редактор С. Лнсина Техред Л. Олийнык Корректор С. Черни

Заказ 945/48 Тираж 412 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. ужгород, ул. Гаг р и tf ° Гага ина 101