Осветитель для проекционной оптической печати

 

Изобретение относится к оптическим системам и может найти применение в микроэлектронике, а именно в проекционных системах экспонирования. Цель изобретения - увеличение интенсивности излучения в рабочей области спектра при одновременном уменьшении интенсивности излучения в видимой и ИК-области спектра. Для достижения поставленной цели в устройство введены коллективная линза 5, фокусное расстояние которой F<SB POS="POST">к</SB> удовлетворяет соотношению 0,04 F<SB POS="POST">об</SB> ≤ F<SB POS="POST">к</SB> ≤ 0,05 F<SB POS="POST">об</SB>, где F<SB POS="POST">об</SB> - фокусное расстояние второго объектива 6, расположенного за коллективной линзой на расстоянии от нее равном 0,29 F<SB POS="POST">к</SB>, величина отрицательной дисторсии которого определяется из выражения ΔY<SP POS="POST">1</SP>/Y<SP POS="POST">1</SP> = Δα/α, где Y<SP POS="POST">1</SP> - размер изображения

ΔY<SP POS="POST">1</SP> - изменение размера изображения вследствие дисторсии

α - апертурный угол во второй фокальной плоскости коллектора

Δ α - изменение апертурного угла при изменении расстояния от оптической оси, и три зеркала с селективным покрытием 3,11,24, первое из которых расположено за коллектором 2, второе - за объективом 6, а третье - перед конденсором 25. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

119) (11) А2 (д) 4 С 03 В 27/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1444694 (21) 4366238/24-10 (22) 20. 0 1. 88 (46) 23.09.89. Бюп. г(-. 35 (72) В.И.Чухлиб, Э.С.Гуревич, В.M.UåBëþêåBè÷ и Г.В,Фокова (53) 778.124 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1444694, кл. G 03 В 27/32, 1987.

2 в устройство введены коллективная линза 5, фокусное расстояние которой

fq удоглетворяет соотношению 0,04(6 ф расстояние второго объектива 6, расположенного за коллективной линзой на расстоянии от нее, равном 0,29f„, величина отрицательной дисторсии которого определяется иэ выражения и ( — — где у — размер изображеУ ния; 1у — изменение размера изображения вследствие дисторсии, ((., — апертурный угол во второй фокальной плоскости коллектора, АЫ, — изменение апертурного угла при изменении расстояния от оптической оси, и три sepкала с селективным покрытием 3, 11, 24, первое иэ которых расположено за коллектором 2, второе — эа объек- ( тивом 6, а третье — перед конденсором 25. 3 ил. (54) ОСВЕТИТЕЛЬ ДЛЯ ПРОЕКЦИОННОЙ

ОПТИЧЕСКОЙ ПЕЧАТИ (57) Изобретение относится к оптическим системам и может найти применение в микроэлектронике, а именно в проекционных системах экспонирования. Цель изобретения - увеличение интенсивности .излучения в рабочей области спектра при одновременном уменьшении интенсивности излучения в видимой и ИК-области спектра. Для достижения поставленной цели

783

0,04 и (f 0,05 f05» где f — фокусное расстояние объектива 6.

Объектив 6 с отрицательной дисторсией, содержащий, например, отрицательный мениск 7, обращенный вогнутостью к коллективной линзе 5, 40 положительную линзу 8, отрицательный мениск 9, обращенный вогнутостью к коллективной линзе 5, и положительную линзу 10, выполненные иэ кварцевого стекла, причем величина,45 отрицательной дисторсии определяется из выражения

b.y 11о

50 где у

Ду» размер изображения; изменение размера изображения вследствие дисторсии; апертурный угол во второй фокальной плоскости коллектора; изменение апертурного угла при изменении расстояния от оптической оси;

3

15098 1

Изобретение относится к оптическим системам, может найти применение в микроэлектронике в проекционных установках экспонирования и является усо- 5 вершенствованием изобретения по авт. св. ¹ 1444694, Целью изобретения является увеличение интенсивности излучения рабочей области спектра при однонременном 10 уменьшении интеНсивности излучения в видимой и ИК-области спектра.

На фиг. 1 изображена оптическая схема осветителя, на фиг.2 — график распределения освещенности в плос- 15 кости фотошаблона; на фиг.3 — вариант выполнения оптической схемы.

Осветитель содержит источник 1 света, например ртутную дуговую лампу, коллектор 2 (эллипсоидальный 20 отражатель), зеркало 3 с селективным покрытием» отражающим, например, 977 излучения рабочей области спектра и пропускающим более 757. излучения ИК-области спектра, расположенное на расстоянии 1,54 f< от коллектора, где f — фокусное расстояние коллективной линзы, тепловой фильтр

4, коллективную линзу 5, расположенную во второй фокальной плоскости 30 коллектора, фокусное расстояние f которой удовлетворяет соотношению зеркало 11 с селективным покрыти отражающим, например, 977. излучения рабочей области спектра и пропускающим более 757. излучения н видимой и

ИК-области спектра, расположенное за объективом 6 на расстоянии от него, равном 0,78 f, световой интегратор

12, ныполненный в виде блока сферических линз прямоугольной или квадратной формы из кварцевого стекла, фокальные отрезки которых равны нулю, а апертурный угол удовлетворяет соотношению О, 12 c sine((0,3, апертурную диафрагму 13, полевую плосковыпуклую линзу 14, выполненную из кварцевого стекла, полосоной фильтр

15, пропускающий рабочую линию спектра, элемент 16 изменения равномерности освещенности н виде блока асферических линз с отрицательной дисторсией, состоящий, например, из двух менисковых линз, выполненных из кварцевого стекла и обращенных вогнутостью к полосовому фильтру, при этом величина отрицательной дисторсии менисковых линз корректирует равномерность освещенности в плоскости фотошаблона, а сферические поверхности этих линз исправляют сфери- ческую аберрацию в изображении апертурной диафрагмы (возможно выполнение элемента 16 в виде одиночной двояковыпуклой асферической линзы 16 (фиг.3), полевую диафрагму 17 с автоматически изменяемым положением шторок, расположенную за элементом 16 изменения равномерности освещенности на расстоянии от него, равном 0,1-0,4 фокусного расстояния полевой линзы 14, объектив 18, состоящий, например, из плосковыпуклой линзы 19, положительного мениска 20, обращенного выпуклостью к полевой диафрагме 17, отрицательной линзы 21, положительной линзы 22 и плосковыпуклой линзы

23,обращенного выпуклостью к полевой диафрагме 1I, и расположенный за полевой диафрагмой 17 на расстоянии от нее, определяемом из выражения

Я = F/V + Б„

I где F — фокусное расстояние объектива 18;

5 - передний фокальный отрезок, V — - увеличение, с которым полевая диафрагма 17 передается в плоскость фотошаблона, 30 ду 6 р6 у Ы, 5 150981 зеркало 24, отражающее не менее 957, излучения рабочей области спектра, расположенное перед конденсатором 25 на расстоянии от него, равном 1,58 и конденсор 25, cacao»»»»»»»A иэ плосковыпуклых линз, например, вьптолненных иэ кварцевого стекла и обращенных выпуклостью друг к другу (возможно выполнение конденсора в виде одиночной, например, плосковыпуклой линзы

25 (фиг ° 3).

Осветитель работает следующим образом.

Свет от источника 1, отраженный от эллипсоида 2 и зеркала 3 с селективным покрытием, проходит через тепловой фильтр 4 и фокусируется на первой поверхности коллективной линзы 5, 2р которая передает изображение эллипсоида 2 во входной зрачок объектива

6. На первую поверхность коллективной линзы падает световой поток с переменной числовой апертурой, величи- 25 на которой для осевой точки р»,, а для крайней точки пучка М,, изменение числовой апертуры вызывает уменьшение светового потока в крайних зонах пучка. Объектив 6 передает изображение первой поверхности коллективной линзы 5, отраженное от зеркала 11, на первую поверхность светового интегратора 12, при этом падение светового потока в крайних зонах компенсируется его увеличением эа счет отрицательной дисторсии. Положительная линза 14 передает совмещенные изображения первой поверхности всех растровых линз интегратора 12 в плоскость полевой диафрагмы 17, при этом изображение апертурной диафрагмы 13, расположенной на выходной поверхности интегратора 12, передается посредством блока асферических линз 16 в плоскость входного зрачка объектива 18, а затем посредством объектива 18 и конденсора 25 после отражения от зеркала 24 — во входной зрачок проекционного объектива (не показан) °

Тепловой фильтр 4, полосовой фильтр

15 и интерференционные покрытия зер55 кал вырезают из спектрального излучения источника рабочую линию спектра. Изображение полевой диафрагмы 17

2 6 передается о»>ьект1»»п>м 1Й в плоскость фотошаблона.

Применение осветителя дает возможность увеличить интенсивность излучения в рабочей области спектра и уменьшить температурный» нагрев ПФО

О до величины О, 1 °

Формула изобретения

Осветитель для проекционной оптической печати по авт. сн. У 1444694, отличающийся тем, что, с целью увеличения интенсивности излучения в рабочей области спектра при одновременном уменьшении интенсивности излучения в видимой и ИКобласти спектра, в него введены коллективная линза, расположенная во второй фокальной плоскости коллектора,,торой объектив с отрицательной дисторсией, расположенный за коллективной линзой на расстоянии от нее 0,29 f. где f», — фокусное расстояние коллективной линзы, и три зеркала с селективным покрытием, одно из которых расположено за коллек— тором на расстоянии от нега 1,54 f<, второе — эа вторым объективом на расстоянии от него 0,78 f, а третье — перед конденсором на расстоянии от него 1,58 f ..,,причем фокусное расстояние коллективной линзы удовлетворяет условию

0 04 c f„ 005 где f — фокусное расстояние объек06 тива, величина отрицательной дисторсии

1 второго объектива определяется

У из выражения где у — размер изображения, Ду - изменение размера изображения вследствие дисторсии, c4 — апертурный угол во второй фокальной плоскости коллектора;

AoL - изменение апертурного угла, при изменении расстояния от оптической оси, а световой интегратор расположен от второго зеркала на расстоянии 0,63 и .

1509812 о жую фиЕ. 2

1918 0 gg

Составитель В.Архипов

Редактор С.Пекарь Техред Л.Олийнык, Корректор М. Васильева

Заказ 5807/42 Тираж 411

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул, Гагарина, 101