Устройство для равномерного освещения объекта

 

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i! 654924

Онюа Оооо сник

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.07.77 (21) 2509731/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень М 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) М. Кл.

С 02В 19/00

Государственный комитет (63) УДК 778.22(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Болотников, Б. Н. Котлецов, М. Н. Сокольский и Л. А. Окишева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАВНОМЕРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

ОБЪЕКТА

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может найти применение в контактной фотолитографии, а также во всех устройствах, где требуется получить равномерную освещенность на 5 больших полях зрения.

Известны устройства для освещения объектов, состоящие из линзовых элементов, например осветительное устройство для микроскопов (1). Осветитель представляет 1о линзовую систему, включающую апертурную и полевую диафрагмы. Оптическая система, рассчитанная по принципу Келора, позволяет получить равномерную освещенность объекта. 15

Недостатком осветительного устройства является то, что оно имеет сложную конструкцию. Размеры освещаемого объекта не могут быть большими из-за отсутствия больших светящихся тел источников свечения, используемых в фотолитографии.

Известны также зеркально-линзовые осветители, например оптический конденсор для источника света,(2). Система зеркал рассчитана и расположена так, что свето- 25 вой поток, исходящий из источника света, отражаясь, равномерно распределяется по всей площади освещаемого объекта.

Такое устройство имеет следующие недостатки: оно имеет сложную конструкцию; 30 изготовление зеркал эллиптической формы является сложной технологической задачей; из-за высоких температур зеркала следует изготовлять из кварца, что очень дорого; с ростом размеров освещаемого объекта растут габариты оптического конденсора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для равномерного освещения объекта, содержащее источник света, конденсор, выполненный в виде положительного компонента и набора микролинз (3).

Для этого устройства характерна недостаточная равномерность освещенности.

Цель изобретения — повышение равномерности освещения с одновременным упрощением конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве для равномерного освещения объекта микролинзы выполнены с отрицательной оптической силой, удовлетворяющей соотношению

D — d =dS где D — диаметр освещаемого объекта;

d — световой размер микролинз;

S — расстояние от конденсора до плоскости объекта, при этом плоскость объекта совмещена с

654924

0 — d

Заказ 191/9

Изд. № 243 Тираж 590

НПО

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 плоскостью изображения источника света, создаваемой положительным компонентом конденсора.

На чертеже изображена оптическая схема предлагаемого устройства. 5

Устройство состоит из источника 1 света и конденсора 2, выполненного в виде склейки положительного компонента 3 с набором микролинз 4. При этом микролинзы набора выполнены с отрицательной оптиче- 10 ской силой р, удовлетворяющей соотношению

15 и плоскость объекта 5 совмещена с плоскостью изображения источника света, создаваемой положительным компонентом 3.

Работа устройства осуществляется следующим образом. 20

Конденсор 2, выполненный в виде положительного компонента 3, например плосковыпуклой линзы, проецирует источник 1 света (при отсутствии микролинз) в плоскость объекта 5. На пути хода лучей между 25 положительным компонентом 3 и плоскостью объекта 5 вблизи последней поверхности компонента 3 устанавливается набор микролинз 4, оптические оси которых параллельны оптической оси компонента 3, с отрицательной оптической силой. Пучок света, падая на каждую из микролинз 4, рассеивается последней так, что пучок перекрывает объект 5. На освещаемый объект

5 падает множество пучков лучей по числу з5 микролинз 4. Перекрываемые пучки создают в плоскости объекта 5 равномерное освещение.

Во избежание потерь света микролинзы 4 могут быть выполнены квадратной формы. 40

Плоскость освещаемого объекта 5 совмещена с плоскостью изображения источника света, создаваемого положительным компонентом 3. Неравномерность освещенности не превышает 5%.

Предлагаемое устройство значительно проще и дешевле в изготовлении и не требует дополнительной сборки и юстировки отдельных элементов.

Формула изобретения

Устройство для равномерного освещения объекта, содержащее источник света, конденсор, выполненный в виде положительного компонента и набора микролинз, от л ичающееся тем, что, с целью повышения равномерности освещения с одновременным упрощением конструкции, микролинзы выполнены с отрицательной оптической силой, удовлетворяющей соотношению

D — d — = dS где 0 — диаметр освещаемого объекта;

d — световой размер микролинз;

$ — расстояние от конденсора до плоскости объекта, при этом плоскость объекта совмещена с плоскостью изображения источника света, создаваемой положительным компонентом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3833283, кл. 350 — 87, 1974, 2. Патент Франции № 2090026, кл. G 02В

19/00, 1972.

3. Патент США № 3296923, кл. 353 — 387, 1967.