(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状のドラムの外周面の一部分に沿って密着して移動するシート状の照射対象物に光を照射する光照射装置であって、
基板上に前記ドラムの中心軸と平行な第１方向に沿って第１の所定間隔をおいてｎ個（ｎは２以上の整数）、前記第１方向と直交する第２方向に沿って第２の所定間隔をおいてｍ列（ｍは１以上の整数）に並べられ、前記基板面と直交する第３方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の発光素子からなる光源部と、前記複数の発光素子の光軸を前記第２方向から挟むように前記第１方向及び前記第３方向に延び、反射面が対向するように配置された一対の反射ミラーとを有し、前記光源部からの光を前記一対の反射ミラーで導光し、前記ドラムの外周面の一部分に対して所定の拡がり角及び光量の光を出射する光学ユニットを複数備え、
前記複数の光学ユニットは、Ｎ種類（Ｎは２以上の整数）の異なる波長の光を出射するＮ×Ｍ個（Ｍは１以上の整数）の光学ユニットより成り、
前記Ｎ×Ｍ個の光学ユニットの各出射面は、前記第１方向と前記第２方向とによって規定される所定の基準平面上に配置されており、
前記各光学ユニットから出射される光のピーク強度が前記照射対象物上でそれぞれ略等しくなるように、前記各光学ユニットの前記一対の反射ミラー間の距離が、前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離に基づいて設定されていることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記Ｎ×Ｍ個の光学ユニットのうち、前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離が最も長い光学ユニットを第１番目の光学ユニットとして、前記第２方向に沿って順番に第１番目から第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットを定めたとき、第ｉ番目（ｉは、１以上Ｎ×Ｍ以下の整数）の光学ユニットの前記一対の反射ミラー間の距離をａｉとし、前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離をｂｉとし、前記光源部の前記第２方向のサイズをｃとし、第２方向の両端に位置する反射ミラー間の距離をｄとし、前記ドラムの直径をｅとしたときに、下式（１）、（２）及び（３）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
ａｉ＞ｃ  ・・・（１）
ａｉ×ｂｉ＝ｋ（ｋは所定の定数）  ・・・（２）
ｄ＜ｅ  ・・・（３）
【請求項３】
前記Ｎ×Ｍ個の光学ユニットのうち、前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離が最も長い光学ユニットを第１番目の光学ユニットとして、前記第２方向に沿って順番に第１番目から第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットを定めたとき、前記第２方向の両端に位置する各反射ミラーの先端部から前記ドラムの外周面の近傍に略平行に延び、前記第１番目及び第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットから出射される光をそれぞれ反射する一対の延長ミラーを備え、
前記第１番目の光学ユニットの前記一対の反射ミラー間の距離をａ１とし、前記第１番目の光学ユニットの前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離をｂ１とし、前記第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットの前記一対の反射ミラー間の距離をａ（Ｎ×Ｍ）とし、前記第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットの前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離をｂ（Ｎ×Ｍ）とし、第ｉ番目（ｉは、２以上（Ｎ×Ｍ−１）以下の整数）の光学ユニットの前記一対の反射ミラー間の距離をａｉとし、前記第ｉ番目の光学ユニットの前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離をｂｉとし、前記光源部の前記第２方向のサイズをｃとし、第２方向の両端に位置する反射ミラー間の距離をｄとし、前記ドラムの直径をｅとしたときに、下式（４）、（５）及び（６）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
ａ１、ａ（Ｎ×Ｍ）、ａｉ＞ｃ  ・・・（４）
ａ１×ｂ１／２＝ａ（Ｎ×Ｍ）×ｂ（Ｎ×Ｍ）／２＝ａｉ×ｂｉ＝ｋ（ｋは所定の定数）
・・・（５）
ｄ≦ｅ  ・・・（６）
【請求項４】
前記Ｎ×Ｍ個の光学ユニットの各出射面は、前記第２方向に沿って等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項５】
前記Ｎ×Ｍ個の光学ユニットは、前記照射対象物が該照射対象物の移動に伴って、短波長から長波長の光を順番に受光するように、波長毎にグループ化されて配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項６】
前記複数の発光素子は、略正方形状の発光面を有するＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、該発光面の２辺が前記第１方向と平行となるように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項７】
前記複数の発光素子は、略正方形状の発光面を有するＬＥＤであり、該発光面の一方の対角線が前記第１方向と平行となるように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項８】
前記ｍは、２以上であり、
前記複数の発光素子のうち、前記第２方向のｖ列目（ｖは、１以上（ｍ−１）以下の整数）の発光素子は、（ｖ＋１）列目の発光素子に対して、前記第１の所定間隔の１／２の距離だけ前記第１方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項９】
前記発光素子が、少なくとも１つ以上のＬＥＤチップを有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項１０】
前記Ｎ種類の異なる波長の光は、前記照射対象物の表面に塗布された紫外線硬化型樹脂に作用する波長を含む光であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項１１】
前記一対の反射ミラーは、前記第２方向から見たときに、それぞれ矩形状の形状を有していることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱状のドラムの外周面の一部分に沿って密着して移動するシート状の照射対象物に光を照射する光照射装置であって、特に複数の異なる波長の光を照射可能な光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板、プラスチック基板又はフィルム基板上に所定のパターンや微細構造を形成するために紫外線硬化樹脂が広く使用されている。このような紫外線硬化樹脂は、例えば波長３６５ｎｍ付近の紫外光の照射によって硬化するように設計されており、紫外線硬化樹脂の硬化には、紫外光を照射する光照射装置（いわゆる紫外線照射装置）が用いられる。
【０００３】
基板上に微細構造を形成する技術としては、ナノインプリント法が挙げられる。ナノインプリント法は、基板表面にナノサイズの微細構造パターンを生成する上で非常に優れており、特に量産性や離型性の観点から、微細構造パターンを転写複製するために、ロール形状のモールドを使用する構成が提案されている。このような構成のパターン形成装置は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載のパターン形成装置は、表面に紫外線硬化樹脂が塗布されたフィルムを、外周面上に微細構造パターンが形成されたロール形状のモールドに巻き付け、光照射装置からモールドの外周面に対して紫外光を照射して樹脂を硬化させた後、モールドから引き離すことで、フィルム上に微細構造パターンを連続して（繰り返して）転写している。
【０００５】
このような方法で得られる微細構造パターンの転写品質は、紫外光による樹脂の硬化工程によって決まるため、転写品質を向上させるためには（つまり、正確な微細構造パターンを得るためには）、フィルムがモールドに密着している状態の時に確実に樹脂を硬化させることが要求される。そこで、より確実に樹脂を硬化させるために、複数の波長の紫外光を照射させる構成も提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００６】
特許文献２に記載のパターン形成装置は、紫外線硬化樹脂を基板上にライン状に塗布し、これを紫外光によって硬化させる装置であり、先ず短波長の紫外光を照射して樹脂の表面部分のみを硬化させ、次いで、樹脂の内部にまで浸透し易い長波長の紫外光を照射して樹脂の内部を硬化させることで、ライン状に塗布された樹脂を確実に硬化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０８６３８８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４３６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のパターン形成装置のように、ロール形状のモールド（つまり、ドラム）によって微細構造パターンを生成する場合、所望する微細構造パターンや使用するフィルムに応じて、モールド自体を適宜付け替える必要がある。従って、様々な外径のモールドを取り付け可能にし、かつモールドの付け替え作業のスペースを確保するためには、モールドの外周面に対向する光出射面がフラットな形状の光照射装置が求められる。
【０００９】
従って、特許文献１に記載のパターン形成装置に特許文献２に記載の構成（つまり、複数の波長の紫外光を照射させる構成）を適用する場合には、異なる波長の紫外光を出射する光学ユニットをモールドの外周面に対してフラットに並べるのが望ましい。
【００１０】
しかしながら、異なる波長の光学ユニットをモールドの外周面に対してフラットに並べると、各光学ユニットからモールドまでの距離がそれぞれ異なることとなり、モールド上の樹脂には波長毎にピーク強度が異なった紫外光が入射する。このように、波長毎にピーク強度の異なる紫外光が樹脂に入射した場合、樹脂の硬化は、ピーク強度の低い紫外光の影響を受け、微細構造パターンが精度良く転写されず、転写品質および製品の信頼性が著しく低下するといった問題があった。また、ピーク強度の低い紫外光に合わせて、転写速度を遅くし、積算光量を増加させることによって、転写品質を向上させることも可能であるが、この方法では生産効率が著しく低下するといった問題があった。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、異なる波長の紫外光を出射する光学ユニットをモールド（つまり、ドラム）の外周面に対してフラットに並べた構成を採りつつも、各波長間でピーク強度が揃った紫外光を出射可能な光照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、円柱状のドラムの外周面の一部分に沿って密着して移動するシート状の照射対象物に光を照射する光照射装置であって、基板上にドラムの中心軸と平行な第１方向に沿って第１の所定間隔をおいてｎ個（ｎは２以上の整数）、第１方向と直交する第２方向に沿って第２の所定間隔をおいてｍ列（ｍは１以上の整数）に並べられ、基板面と直交する第３方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の発光素子からなる光源部と、複数の発光素子の光軸を第２方向から挟むように第１方向及び第３方向に延び、反射面が対向するように配置された矩形状の一対の反射ミラーとを有し、光源部からの光を一対の反射ミラーで導光し、ドラムの外周面の一部分に対して所定の拡がり角及び光量の光を出射する光学ユニットを複数備え、複数の光学ユニットは、Ｎ種類（Ｎは２以上の整数）の異なる波長の光を出射するＮ×Ｍ個（Ｍは１以上の整数）の光学ユニットより成り、Ｎ×Ｍ個の光学ユニットの各出射面は、第１方向と第２方向とによって規定される所定の基準平面上に配置されており、各光学ユニットから出射される光のピーク強度が照射対象物上でそれぞれ略等しくなるように、各光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離が、光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離に基づいて設定されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、Ｎ×Ｍ個の光学ユニットをドラムの外周面に対してフラットに並べた構成となるが、各光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離が、光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離に基づいてそれぞれ設定されるため、Ｎ種類の各波長間でピーク強度が揃った紫外光を出射することが可能となる。
【００１４】
また、Ｎ×Ｍ個の光学ユニットのうち、光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離が最も長い光学ユニットを第１番目の光学ユニットとして、第２方向に沿って順番に第１番目から第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットを定めたとき、第ｉ番目（ｉは、１以上Ｎ×Ｍ以下の整数）の光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離をａｉとし、光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離をｂｉとし、光源部の第２方向のサイズをｃとし、第２方向の両端に位置する反射ミラー間の距離をｄとし、ドラムの直径をｅとしたときに、下式（１）、（２）及び（３）を満たすことが望ましい。
ａｉ＞ｃ  ・・・（１）
ａｉ×ｂｉ＝ｋ（ｋは所定の定数）  ・・・（２）
ｄ＜ｅ  ・・・（３）
【００１５】
また、Ｎ×Ｍ個の光学ユニットのうち、光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離が最も長い光学ユニットを第１番目の光学ユニットとして、第２方向に沿って順番に第１番目から第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットを定めたとき、第２方向の両端に位置する各反射ミラーの先端部からドラムの外周面の近傍に略平行に延び、第１番目及び第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットから出射される光をそれぞれ反射する一対の延長ミラーを備え、第１番目の光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離をａ１とし、第１番目の光学ユニットの光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離をｂ１とし、第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離をａ（Ｎ×Ｍ）とし、第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットの光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離をｂ（Ｎ×Ｍ）とし、第ｉ番目（ｉは、２以上（Ｎ×Ｍ−１）以下の整数）の光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離をａｉとし、第ｉ番目の光学ユニットの光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離をｂｉとし、光源部の第２方向のサイズをｃとし、第２方向の両端に位置する反射ミラー間の距離をｄとし、ドラムの直径をｅとしたときに、下式（４）、（５）及び（６）を満たすことが望ましい。
ａ１、ａ（Ｎ×Ｍ）、ａｉ＞ｃ  ・・・（４）
ａ１×ｂ１／２＝ａ（Ｎ×Ｍ）×ｂ（Ｎ×Ｍ）／２＝ａｉ×ｂｉ＝ｋ（ｋは所定の定数）
・・・（５）
ｄ≦ｅ  ・・・（６）
【００１６】
また、Ｎ×Ｍ個の光学ユニットの各出射面は、第２方向に沿って等間隔に配置されていることが望ましい。
【００１７】
また、Ｎ×Ｍ個の光学ユニットは、照射対象物が該照射対象物の移動に伴って、短波長から長波長の光を順番に受光するように、波長毎にグループ化されて配置されていることが望ましい。このような構成によれば、照射対象物の表面に紫外線硬化樹脂が塗布されている場合、当該紫外線硬化樹脂の表面を硬化させた後にその内部を硬化させることができる。
【００１８】
また、複数の発光素子は、略正方形状の発光面を有するＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、該発光面の２辺が第１方向と平行となるように配置されていることが望ましい。
【００１９】
また、複数の発光素子は、略正方形状の発光面を有するＬＥＤであり、該発光面の一方の対角線が第１方向と平行となるように配置されていることが望ましい。このような構成によれば、ＬＥＤから出射される光とＬＥＤに隣接するＬＥＤから出射される光とが第１方向及び第２方向において互いにオーバーラップするため、照射対象物上でさらに均一な光量分布が得られる。
【００２０】
また、ｍは、２以上であり、複数の発光素子のうち、第２方向のｖ列目（ｖは、１以上（ｍ−１）以下の整数）の発光素子は、（ｖ＋１）列目の発光素子に対して、第１の所定間隔の１／２の距離だけ第１方向にずれて配置されていることが望ましい。このような構成によれば、ｖ列目の各ライン状の光と（ｖ＋１）列目の各ライン状の光とが互いに光量分布の低くなる部分打ち消し合うため、照射対象物上で第１方向に略均一な光量分布が得られる。
【００２１】
また、発光素子が、少なくとも１つ以上のＬＥＤチップを有する構成とすることが望ましい。
【００２２】
また、Ｎ種類の異なる波長の光は、照射対象物の表面に塗布された紫外線硬化型樹脂に作用する波長を含む光であることが望ましい。
【００２３】
また、一対の反射ミラーは、第２方向から見たときに、それぞれ矩形状の形状を有していることが望ましい。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明の光照射装置によれば、異なる波長の紫外光を出射する光学ユニットをドラムの外周面に対してフラットに並べた構成でありながらも、各波長間でピーク強度が揃った紫外光をドラムに対して出射することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の左側面図である。
【図３】図１のＡで示す領域の拡大図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光とドラムの照射領域との関係を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光のドラム上での強度分布を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光とドラムの照射領域との関係を説明する図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光のドラム上での強度分布を示すグラフである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の構成を説明する左側面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光のドラム上での強度分布を示すグラフである。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る光照射装置に備えられる、第１ＬＥＤユニット、第２ＬＥＤユニット及び第３ＬＥＤユニットの構成を説明する図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る光照射装置に備えられる、第１ＬＥＤユニット、第２ＬＥＤユニット及び第３ＬＥＤユニットの構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１００の正面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１００の左側面図である。また、図３は、図１のＡで示す領域の拡大図である。本実施形態の光照射装置１００は、パターン形成装置等（以下、「本体装置」という。）に組み込まれて、照射対象物の表面に塗布された紫外線硬化樹脂を硬化させる装置であり、後述するように、本体装置に配置されたドラムの外周面の一部分に沿って密着して移動するシート状の照射対象物に光を照射する。本体装置に配置されるドラムは、所望する微細構造パターンや使用するフィルムの特性・仕様に応じて、交換可能に構成されており、図２に示すように、本実施形態の光照射装置１００は、大径ドラムＤ１に沿って密着して移動するシート状の照射対象物Ｐ１や小径ドラムＤ２に沿って密着して移動するシート状の照射対象物Ｐ２に光を照射する。なお、図２に示すように、本実施形態においては、照射対象物Ｐ１、Ｐ２は、大径ドラムＤ１、Ｄ２上を矢印の方向に（つまり、反時計回りに）一定速度で移動するものとして以下説明する。また、本明細書においては、大径ドラムＤ１及び小径ドラムＤ２を総称して「ドラム」といい、照射対象物Ｐ１及びＰ２を総称して「照射対象物」という。
【００２８】
図１〜３に示すように、光照射装置１００は、大径ドラムＤ１の中心軸Ｏ１（図１において不図示）及び小径ドラムＤ２の中心軸Ｏ２に沿って平行に延びる矩形状の基板１０１と、該基板１０１上に等間隔に並べて配置され、それぞれライン状の紫外光を出射する第１ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０と、カバーガラス１０５等を備えている。なお、実際の光照射装置１００においては、基板１０１、第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０、第３ＬＥＤユニット１３０及びカバーガラス１０５は、ケース（不図示）に収容されて固定されているが、図１〜３においては、図面を見易くするためにケースを省略して示している。なお、本明細書においては、光照射装置１００の基板１０１の長手方向をＸ軸方向（第１方向）、短手方向をＹ軸方向（第２方向）、Ｘ軸及びＹ軸と直交する方向（すなわち、基板１０１の表面に垂直な方向）をＺ軸方向（第３方向）と定義し説明する。
【００２９】
また、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０（以下、これらを総称して「ＬＥＤユニット」という場合がある。）は、各ＬＥＤユニットが出射する紫外光の波長と、各ＬＥＤユニットが有する一対の反射ミラー（詳細は後述）の間隔が異なるものの、その他の構成については共通するため、以下、代表して第１ＬＥＤユニット１１０の構成を主に説明する。
【００３０】
第１ＬＥＤユニット１１０は、Ｘ軸方向に延びる基板１０１上に配置される光源部１１２と、光源部１１２をＹ軸方向から挟むように配置され、Ｘ軸方向に長く延びる一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂとを備えている。
【００３１】
図１及び図３に示すように、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１１０の光源部１１２は、中心部に正方形状の発光面１１３ａを有する、６．８ｍｍ（Ｘ軸方向長さ）×６．８ｍｍ（Ｙ軸方向長さ）の矩形の複数のＬＥＤ素子（発光素子）１１３から構成されている。本実施形態のＬＥＤ素子１１３は、その２辺がＸ軸方向に平行となるような向きで、２列（Ｙ軸方向）×８５個（Ｘ軸方向）の２次元正方格子状に基板１０１上に配置され、基板１０１と電気的に接続されている。基板１０１は、ガラスエポキシ樹脂、セラミックス等から成る電子回路基板であり、不図示のＬＥＤ駆動回路に接続されており、各ＬＥＤ素子１１３には、基板１０１を介してＬＥＤ駆動回路からの駆動電流が供給されるようになっている。
【００３２】
図３に示すように、本実施形態のＬＥＤ素子１１３は、その内部に正方格子状に配置された４つのＬＥＤチップ１１３ｂを備えている。各ＬＥＤ素子１１３に駆動電流が供給されると、各ＬＥＤチップ１１３ｂが駆動電流に応じた光量で発光し、各ＬＥＤ素子１１３からは所定の光量の紫外光が出射される。なお、本実施形態においては、各ＬＥＤチップ１１３ｂは、ＬＥＤ駆動回路から駆動電流の供給を受けて、波長３６５ｎｍの紫外光を出射するように構成されている。つまり、各ＬＥＤ素子１１３からは波長３６５ｎｍの紫外光が所定の光量で出射されるようになっている。
【００３３】
なお、本実施形態の各ＬＥＤ素子１１３は、略一様な光量の紫外光を出射するように各ＬＥＤ素子１１３に供給される駆動電流が調整されており、第１ＬＥＤユニット１１０から出射されるライン状の紫外光は、Ｘ軸方向において略均一な光量分布を有している。また、図３に示すように、本実施形態においては、各ＬＥＤモジュール１１０のＸ軸方向のピッチＰＨ、及びＹ軸方向のピッチＰＶは、共に約８ｍｍに設定されている。
【００３４】
一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂは、それぞれＸ―Ｚ平面上に配置され、光源部１１２から出射された紫外光を導光するミラーであり、反射面を内側に向け（つまり、反射面が対向し）、光源部１１２をＹ軸方向から挟むように、間隔ａ１を空けて平行に配置されている（図３）。また、図２に示すように、Ｘ軸方向から見たときに、一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂの基端側は、光源部１１２に近接して配置され、先端側は、カバーガラス１０５に近接して配置されており、光源部１１２から出射された紫外光は、一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂによって導光され、カバーガラス１０５から（つまり、第１ＬＥＤユニット１１０から）は、Ｚ軸方向に所定の拡がり角を有し、Ｘ軸に平行なライン状の紫外光が出射される。なお、上述のように、本実施形態の一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂは、Ｘ軸方向に平行に配置されているため、カバーガラス１０５から出射される紫外光のＺ軸方向の拡がり角は、ＬＥＤ素子１１３から出射される紫外光のＺ軸方向の拡がり角と略等しく、本実施形態においては、Ｚ軸方向を０°として±約５０°の拡がり角の紫外光が出射されるようになっている。なお、図２のＡＸ１は、第１ＬＥＤユニット１１０の光軸（つまり、第１ＬＥＤユニット１１０から出射される紫外光の光路中心）を示している。また、詳細は後述するが、第１ＬＥＤユニット１１０の一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂの間隔ａ１は、第２ＬＥＤユニット１２０の一対の反射ミラー１２４ａ、１２４ｂの間隔ａ２よりも狭く設定されている（図３）。
【００３５】
上述したように、第２ＬＥＤユニット１２０は、第１ＬＥＤユニット１１０と同様の構成であり、第１ＬＥＤユニット１１０からＹ軸方向に所定の距離をおいて配置されている。第２ＬＥＤユニット１２０は、基板１０１上に配置される光源部１２２と、光源部１２２をＹ軸方向から挟むように配置され、Ｘ軸方向に長く延びる一対の反射ミラー１２４ａ、１２４ｂとを備えている。光源部１２２も、光源部１１２と同様、２列（Ｙ軸方向）×８５個（Ｘ軸方向）のＬＥＤ素子１２３から構成されているが、各ＬＥＤ素子１２３（つまり、光源部１２２）からは波長４０５ｎｍの紫外光が出射されるように構成されている点で、光源部１１２とは異なっている。つまり、光源部１２２から出射される波長４０５ｎｍの紫外光は、一対の反射ミラー１２４ａ、１２４ｂによって導光され、カバーガラス１０５から（つまり、第２ＬＥＤユニット１２０から）は、Ｚ軸方向に±約５０°の拡がり角を有し、Ｘ軸に平行なライン状の紫外光が出射される。なお、図２のＡＸ２は、第２ＬＥＤユニット１２０の光軸（つまり、第２ＬＥＤユニット１２０から出射される紫外光の光路中心）を示している。また、詳細は後述するが、第２ＬＥＤユニット１２０の一対の反射ミラー１２４ａ、１２４ｂの間隔ａ２は、第１ＬＥＤユニット１１０の一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂの間隔ａ１、及び第３ＬＥＤユニット１３０の一対の反射ミラー１３４ａ、１３４ｂの間隔ａ３よりも広く設定されている（図３）。また、一般に、紫外光とは、波長３６０〜４００ｎｍまでの光をいうが、本明細書においては、波長４０５ｎｍの波長の光も紫外光に含まれるものとする。
【００３６】
また、第３ＬＥＤユニット１３０も、第１ＬＥＤユニット１１０及び第２ＬＥＤユニット１２０と同様の構成であり、第２ＬＥＤユニット１２０からＹ軸方向に所定の距離をおいて配置されている。第３ＬＥＤユニット１３０は、基板１０１上に配置される光源部１３２と、光源部１３２をＹ軸方向から挟むように配置され、Ｘ軸方向に長く延びる一対の反射ミラー１３４ａ、１３４ｂとを備えている。光源部１３２も、光源部１１２、１２２と同様、２列（Ｙ軸方向）×８５個（Ｘ軸方向）のＬＥＤ素子１３３から構成されているが、各ＬＥＤ素子１３３（つまり、光源部１３２）からは波長３８５ｎｍの紫外光が出射されるように構成されている点で、光源部１１２、１２２とは異なっている。つまり、光源部１３２から出射される波長３８５ｎｍの紫外光は、一対の反射ミラー１３４ａ、１３４ｂによって導光され、カバーガラス１０５から（つまり、第３ＬＥＤユニット１３０から）は、Ｚ軸方向に±約５０°の拡がり角を有し、Ｘ軸に平行なライン状の紫外光が出射される。なお、図２のＡＸ３は、第３ＬＥＤユニット１３０の光軸（つまり、第３ＬＥＤユニット１３０から出射される紫外光の光路中心）を示している。また、詳細は後述するが、第３ＬＥＤユニット１３０の一対の反射ミラー１３４ａ、１３４ｂの間隔ａ３は、第２ＬＥＤユニット１２０の一対の反射ミラー１２４ａ、１２４ｂの間隔ａ２よりも狭く、第１ＬＥＤユニット１１０の一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂの間隔ａ１と略等しくなるように設定されている（図３）。
【００３７】
このように、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０は、Ｙ軸方向に沿って等間隔に配置され、それぞれ異なる波長の紫外光をＺ軸方向に沿って平行に出射するように構成されている。従って、第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０の光路上に配置されたドラムの外周面に沿って密着して移動するシート状の照射対象物には、異なる波長の紫外光が順番に照射される。このため、照射対象物の表面に塗布された紫外線硬化樹脂は、その表面から内部まで確実に硬化する。
【００３８】
また、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０の各出射面は、Ｘ−Ｙ平面（つまり、カバーガラス１０５）に沿ってフラットに配置されている。このため、外径の異なる様々なドラムに対応することができ、またドラムを交換する際の作業スペースも十分に確保される。
【００３９】
しかしながら、本実施形態のように、第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０をＹ軸方向に沿ってフラットに配置すると、各ＬＥＤユニットから照射対象物までの距離が一定とはならないため、各ＬＥＤユニットから出射される紫外光の強度を揃えたとしても、照射対象物には波長毎にピーク強度が異なった紫外光が入射することとなる。そこで、本実施形態においては、各ＬＥＤユニットと照射対象物（つまり、ドラム）との間の距離に基づいて、各ＬＥＤユニットの一対の反射ミラーの間隔を調整することで、かかる問題を解決している。
【００４０】
図４は、かかる問題を説明するための図面であり、第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０の一対の反射ミラーを同じ間隔に設定した場合の、光照射装置１００の左側面図である。なお、図４においては、説明の便宜上、基板１０１及び照射対象物Ｐ１を省略している。また、図４においては、第１ＬＥＤユニット１１０によって照射される大径ドラムＤ１の外周面の領域を領域Ｅ１（太い実線で示す部分）、第２ＬＥＤユニット１２０によって照射される大径ドラムＤ１の外周面の領域を領域Ｅ２（太い破線で示す部分）、第３ＬＥＤユニット１３０によって照射される大径ドラムＤ１の外周面の領域を領域Ｅ３（太い実線で示す部分）として模式的に示している。
【００４１】
図４においては、第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０は、Ｙ軸方向に３２ｍｍの間隔で配置されている。また、一対の反射ミラー１１４ａと１１４ｂ、１２４ａと１２４ｂ、１３４ａと１３４ｂの間隔は、それぞれ２３ｍｍに設定されている。また、大径ドラムＤ１の直径はφ４００ｍｍであり、第２ＬＥＤユニット１２０の光軸ＡＸ２が、大径ドラムＤ１の外周面の法線と略一致するように配置されている。また、第２ＬＥＤユニット１２０の光軸ＡＸ２の出射面（つまり、カバーガラス１０５の先端面）から大径ドラムＤ１の外周面までの距離（以下、各光軸ＡＸ１、ＡＸ２、ＡＸ３のカバーガラス１０５の先端面から大径ドラムＤ１の外周面までの距離を「ワーキングディスタンスＷＤ」という。）は、５．０ｍｍに設定されており、第１ＬＥＤユニット１１０及び第３ＬＥＤユニット１３０のワーキングディスタンスＷＤは、７．６ｍｍになっている。
【００４２】
図４中、点線の矢印で示すように、第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０が、Ｚ軸方向に±約５０°の拡がり角を有する紫外光をそれぞれ大径ドラムＤ１の外周面に向けて出射すると、第１ＬＥＤユニット１１０によって大径ドラムＤ１の外周面の領域Ｅ１が照射され、第２ＬＥＤユニット１２０によって大径ドラムＤ１の外周面の領域Ｅ２が照射され、第３ＬＥＤユニット１３０によって大径ドラムＤ１の外周面の領域Ｅ３が照射されるが、上述したように、第２ＬＥＤユニット１２０のワーキングディスタンスＷＤが最も短いため、領域Ｅ２の周方向の長さは、領域Ｅ１及び領域Ｅ３の周方向の長さよりも短くなる。従って、第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０から同じ強度の紫外光が出射された場合、単位面積当たりの紫外光の強度は、領域Ｅ２において最も高くなり、またピーク強度も領域Ｅ２において最も高くなる。つまり、第２ＬＥＤユニット１２０から出射される波長４０５ｎｍの紫外光のピーク強度が、第１ＬＥＤユニット１１０から出射される波長３６５ｎｍの紫外光のピーク強度、及び第３ＬＥＤユニット１３０から出射される波長３８５ｎｍの紫外光のピーク強度よりも高くなる。
【００４３】
図５は、図４の大径ドラムＤ１上における紫外光の強度分布をシミュレーションによって求めた結果である。図５（ａ）は、各波長の紫外光のＸ軸方向における強度分布であり、横軸は大径ドラムＤ１上のＸ軸方向の位置（６００ｍｍの長さの大径ドラムＤ１の中心位置を０ｍｍとしたときの位置）を示し、縦軸は紫外光の強度（ｍＷ／ｃｍ２）を示している。また、図５（ｂ）は、大径ドラムＤ１の周方向における強度分布であり、横軸は大径ドラムＤ１の外周面の周方向の位置（第２ＬＥＤユニット１２０の光軸ＡＸ２が大径ドラムＤ１の外周面と交わる位置を０ｍｍとしたときの位置）を示し、縦軸は紫外光の強度（ｍＷ／ｃｍ２）を示している。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２ＬＥＤユニット１２０から出射される波長４０５ｎｍの紫外光のピーク強度が、第１ＬＥＤユニット１１０から出射される波長３６５ｎｍの紫外光のピーク強度、及び第３ＬＥＤユニット１３０から出射される波長３８５ｎｍの紫外光のピーク強度よりも高くなっているのが分かる。
【００４４】
このように、波長毎にピーク強度の異なる紫外光がドラムに照射され、ドラムに密着して配置される照射対象物（図４において不図示）の表面の紫外線硬化樹脂に入射した場合、樹脂の硬化は、ピーク強度の低い紫外光の影響を受け、微細構造パターンが精度良く転写されず、転写品質および製品の信頼性が著しく低下するといった問題が発生する。また、ピーク強度の低い紫外光に合わせて、転写速度を遅くし、積算光量を増加させることによって、転写品質を向上させることも可能であるが、この方法では生産効率が著しく低下するといった問題が発生する。そこで、本実施形態においては、かかる問題を解決するため、各ＬＥＤユニットと照射対象物（つまり、ドラム）との間の距離に基づいて、各ＬＥＤユニットの一対の反射ミラーの間の距離を調整している。具体的には、領域Ｅ１及び領域Ｅ３の単位面積当たりの紫外光の強度が、領域Ｅ２の単位面積当たりの紫外光の強度と略等しくなるように、一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂの間隔ａ１と、一対の反射ミラー１３４ａ、１３４ｂの間隔ａ３を狭め、領域Ｅ１及び領域Ｅ３の周方向の長さが、領域Ｅ２の周方向の長さと略等しくなるように調整している。
【００４５】
ここで、領域Ｅ１及び領域Ｅ３の周方向の長さが、領域Ｅ２の周方向の長さと等しくなるための条件を検討すると、先ず、各ＬＥＤユニットの光源部から出射される紫外光が全て一対の反射ミラーの間に入る必要があることから、第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０、第３ＬＥＤユニット１３０の各一対の反射ミラーの間隔をそれぞれａ１、ａ２、ａ３とし、光源部のＹ方向のサイズ（つまり、１列目のＬＥＤ素子の上端から２列目のＬＥＤ素子の下端までの距離）をｃとすると、以下の条件式（７）が導かれる。
ａ１、ａ２、ａ３＞ｃ  ・・・（７）
【００４６】
また、各ＬＥＤユニットからは同じ拡がり角の紫外光がＺ軸方向に平行に出射されることから、各領域Ｅ１〜Ｅ３の周方向の長さは、各ＬＥＤユニットのワーキングディスタンスＷＤに比例し、かつ各一対の反射ミラーの間隔（つまり、ａ１〜ａ３）に比例することとなる。従って、第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０、第３ＬＥＤユニット１３０のワーキングディスタンスＷＤをそれぞれｂ１、ｂ２、ｂ３とすると、以下の条件式（８）が導かれる。
ａ１×ｂ１＝ａ２×ｂ２＝ａ３×ｂ３＝ｋ（ｋは所定の定数）  ・・・（８）
【００４７】
また、各ＬＥＤユニットから出射される紫外光が全てドラムに入射する必要があることから、Ｙ軸方向の両端に位置する反射ミラー間の距離（つまり、第１ＬＥＤユニット１１０の反射ミラー１１４ａと第３ＬＥＤユニット１３０の反射ミラー１３４ｂとの間の距離）をｄとし、ドラムの直径をｅとすると、以下の条件式（９）が導かれる。
ｄ＜ｅ  ・・・（９）
【００４８】
つまり、条件式（７）、（８）及び（９）を満たすとき、第１ＬＥＤユニット１１０から出射される波長３６５ｎｍの紫外光のピーク強度、及び第３ＬＥＤユニット１３０から出射される波長３８５ｎｍの紫外光のピーク強度は、第２ＬＥＤユニット１２０から出射される波長４０５ｎｍの紫外光のピーク強度と略等しくなる。
【００４９】
図６は、図４の構成において、第１ＬＥＤユニット１１０の一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂの間隔ａ１、及び第３ＬＥＤユニット１３０の一対の反射ミラー１３４ａ、１３４ｂの間隔ａ３を調整したときの、光照射装置１００の左側面図であり、第１ＬＥＤユニット１１０の一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂの間隔ａ１、及び第３ＬＥＤユニット１３０の一対の反射ミラー１３４ａ、１３４ｂの間隔ａ３が、上記条件式（７）、（８）及び（９）に基づいて、１５ｍｍに設定されている点で図４の構成とは異なっている。つまり、図６の構成においては、領域Ｅ１及び領域Ｅ３の単位面積当たりの紫外光の強度が、領域Ｅ２の単位面積当たりの紫外光の強度と略等しくなるように（つまり、領域Ｅ１及び領域Ｅ３の周方向の長さが、領域Ｅ２の周方向の長さと略等しくなるように）、一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂの間隔ａ１及び一対の反射ミラー１３４ａ、１３４ｂの間隔ａ３が調整されている。
【００５０】
図７は、図６の大径ドラムＤ１上における紫外光の強度分布をシミュレーションによって求めた結果である。図７（ａ）は、各波長の紫外光のＸ軸方向における強度分布であり、横軸は大径ドラムＤ１上のＸ軸方向の位置（６００ｍｍの長さの大径ドラムＤ１の中心位置を０ｍｍとしたときの位置）を示し、縦軸は紫外光の強度（ｍＷ／ｃｍ２）を示している。また、図７（ｂ）は、大径ドラムＤ１の周方向における強度分布であり、横軸は大径ドラムＤ１の外周面の周方向の位置（第２ＬＥＤユニット１２０の光軸ＡＸ２が大径ドラムＤ１の外周面と交わる位置を０ｍｍとしたときの位置）を示し、縦軸は紫外光の強度（ｍＷ／ｃｍ２）を示している。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１１０から出射される波長３６５ｎｍの紫外光のピーク強度、及び第３ＬＥＤユニット１３０から出射される波長３８５ｎｍの紫外光のピーク強度は、第２ＬＥＤユニット１２０から出射される波長４０５ｎｍの紫外光のピーク強度と略等しくなっているのが分かる。
【００５１】
このように、本実施形態の光照射装置１００においては、第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０をＹ軸方向に沿ってフラットに配置し、かつ第１ＬＥＤユニット１１０の一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂの間隔ａ１、及び第３ＬＥＤユニット１３０の一対の反射ミラー１３４ａ、１３４ｂの間隔ａ３を調整することにより、各ＬＥＤユニットから出射される紫外光のピーク強度が照射対象物上で略等しくなるように構成されている。従って、本実施形態の光照射装置１００をパターン形成装置に適用すれば、生産効率を低下させることなく、微細構造パターンを精度良く転写することができる。
【００５２】
以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。
【００５３】
本実施形態においては、第１ＬＥＤユニット１１０の光源部１１２、第２ＬＥＤユニット１２０の光源部１２２及び第３ＬＥＤユニット１３０の光源部１３２は、それぞれ２列（Ｙ軸方向）×８５個（Ｘ軸方向）のＬＥＤ素子１１３、１２３、１３３を備えるものとしたが、このような構成に限定されるものではなく、Ｘ軸方向に沿って所定間隔をおいてｎ個（ｎは２以上の整数）、Ｙ方向に沿って所定間隔をおいてｍ列（ｍは１以上の整数）に並べられた構成であればよい。
【００５４】
本実施形態においては、３つの異なる波長の紫外光を照射する構成としたが、このような構成に限定されるものではなく、本発明はＮ種類（Ｎは２以上の整数）の異なる波長の紫外光を照射する光照射装置１００に適用することが可能である。また、本実施形態においては、１個の第１ＬＥＤユニット１１０が波長３６５ｎｍの紫外光を出射し、１個の第２ＬＥＤユニット１２０が波長４０５ｎｍの紫外光を出射し、１個の第３ＬＥＤユニット１３０が波長３８５ｎｍの紫外光を出射する構成としたが、このような構成に限定されるものではなく、各波長の紫外光を出射するＬＥＤユニットを複数個で構成してもよい。つまり、本実施形態の光照射装置１００は、Ｎ種類（Ｎは２以上の整数）の異なる波長の光を出射するＮ×Ｍ個（Ｍは１以上の整数）のＬＥＤユニットを備える構成とすることができる。また、この場合において、Ｎ×Ｍ個のＬＥＤユニットは、Ｙ軸方向に沿って並び、上記条件式（７）、（８）及び（９）を満たす限り、本実施形態と同様の効果を生じ、特に等間隔に並べられる必要はない。つまり、上記条件式（７）、（８）及び（９）は、以下の条件式（１０）、（１１）及び（１２）のように一般化できる。
ａｉ＞ｃ  ・・・（１０）
ａｉ×ｂｉ＝ｋ（ｋは所定の定数）  ・・・（１１）
ｄ＜ｅ  ・・・（１２）
ここで、ａｉは、Ｎ×Ｍ個の光学ユニットのうち、ワーキングディスタンスＷＤが最も長い光学ユニット（つまり、Ｙ軸方向の両端に位置する光学ユニットのいずれか一方）を第１番目の光学ユニットとして、Ｙ軸方向に沿って順番に第１番目から第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットを定めたときに、第ｉ番目（ｉは、１以上Ｎ×Ｍ以下の整数）のＬＥＤユニットの一対の反射ミラーの間隔である。また、ｂｉは第ｉ番目のＬＥＤユニットのワーキングディスタンスＷＤ（つまり、ＬＥＤユニットの光軸の出射面からドラムの外周面までの距離）であり、ｃは光源部のＹ軸方向のサイズである。また、ｄはＹ軸方向の両端に位置する反射ミラー間の距離であり、ｅはドラムの直径である。
【００５５】
また、本実施形態においては、Ｙ軸方向に沿って第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０を順番に配し、照射対象物が移動に伴って、波長３６５ｎｍの紫外光、波長４０５ｎｍの紫外光、波長３８５ｎｍの紫外光を順番に受光する構成としたが、照射対象物上に塗布された紫外線硬化樹脂を確実に硬化できればよく、この順番に限定されるものではない。なお、本実施形態の光照射装置１００が搭載されるパターン形成装置においては、紫外線硬化樹脂の表面を硬化させた後にその内部を硬化させた方が、高精度なパターンを形成できるため、照射対象物が短波長から長波長の光を順番に受光するように、各ＬＥＤユニットを配置するのが望ましく、上述したＮ×Ｍ個のＬＥＤユニットを用いる場合には、波長毎に（つまり、Ｎ個の種類に）グループ化して配置するのが望ましい。
【００５６】
また、本実施形態のＬＥＤ素子１１３は、正方格子状に配置された４つのＬＥＤチップ１１３ａを備えているとしたが、この構成に限定されるものではなく、少なくとも１つ以上のＬＥＤチップを備えていればよい。
【００５７】
（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係る光照射装置２００の構成を説明する左側面図である。本実施形態の光照射装置２００は、小径ドラムＤ２に対して紫外光を照射する装置であり、カバーガラス１０５から小径ドラムＤ２の外周面に向かって延びる一対の延長ミラー２１０、２３０を備え、第２ＬＥＤユニット１２０の一対の反射ミラー１２４ａ、１２４ｂの間隔が２５ｍｍに設定されている点で第１の実施形態の光照射装置１００と異なる。本実施形態においては、小径ドラムＤ２の直径はφ１００ｍｍであり、第２ＬＥＤユニット１２０のワーキングディスタンスＷＤは５．０ｍｍ、第１ＬＥＤユニット１１０及び第３ＬＥＤユニット１３０のワーキングディスタンスＷＤは１６．６ｍｍである。なお、図８においては、図６と同様、説明の便宜上、基板１０１及び照射対象物Ｐ１を省略している。また、図８においても、図４と同様、第１ＬＥＤユニット１１０によって照射される小径ドラムＤ２の外周面の領域を領域Ｅ１（太い実線で示す部分）、第２ＬＥＤユニット１２０によって照射される小径ドラムＤ２の外周面の領域を領域Ｅ２（太い破線で示す部分）、第３ＬＥＤユニット１３０によって照射される小径ドラムＤ２の外周面の領域を領域Ｅ３（太い実線で示す部分）として模式的に示している。
【００５８】
第１ＬＥＤユニット１１０、第２ＬＥＤユニット１２０及び第３ＬＥＤユニット１３０から出射される紫外光は所定の拡がり角を有しているため、本実施形態のように、小径ドラムＤ２の直径が細く、第２ＬＥＤユニット１２０のワーキングディスタンスＷＤ２と、第１ＬＥＤユニット１１０及び第３ＬＥＤユニット１３０のワーキングディスタンスＷＤ１、ＷＤ３との差が大きくなると、第１ＬＥＤユニット１１０及び第３ＬＥＤユニット１３０から出射される紫外光の一部は小径ドラムＤ２の外側に照射されてしまう。そこで、本実施形態においては、Ｙ軸方向において最も外側に位置する第１ＬＥＤユニット１１０の反射ミラー１１４ａと第３ＬＥＤユニット１３０の反射ミラー１３４ｂとを、カバーガラス１０５を挟んでそれぞれ延長するように、一対の延長ミラー２１０、２３０を設けている。
【００５９】
延長ミラー２１０は、Ｘ軸方向に長く延びる矩形状の反射ミラーであり、反射面を第１ＬＥＤユニット１１０の光軸ＡＸ１側に向け、反射ミラー１１４ａと同一平面上に配置されている。Ｘ軸方向から見たとき、延長ミラー２１０の基端部はカバーガラス１０５に近接して配置され、先端部は小径ドラムＤ２の外周面近傍に配置されている。従って、上述したように、第１ＬＥＤユニット１１０から出射される紫外光は、Ｚ軸方向に沿って所定の拡がり角で拡がるが、反射ミラー１１４ａ側（つまり、図８の上側）に拡がろうとする紫外光は延長ミラー２１０によって小径ドラムＤ２の外周面に反射され（図８：Ｒ１）、領域Ｅ１を照射する。このように、領域Ｅ１には、第１ＬＥＤユニット１１０からの直接光と延長ミラー２１０からの反射光とが入射する。ここで、第１ＬＥＤユニット１１０から出射される紫外光は、一対の反射ミラー１１４ａ、１１４ｂによってミキシングされて、均一な強度となっているから、第１ＬＥＤユニット１１０からの直接光と延長ミラー２１０からの反射光は同じ強度である。従って、第１ＬＥＤユニット１１０からの直接光と延長ミラー２１０からの反射光とが領域Ｅ１に入射すると、そのピーク強度は、約２倍となる。つまり、本実施形態の領域Ｅ１に入射する紫外光のピーク強度は、第１の実施形態の領域Ｅ１に入射する紫外光のピーク強度の約２倍となる。
【００６０】
延長ミラー２３０も、反射ミラー２１０と同様、Ｘ軸方向に長く延びる矩形状の反射ミラーであり、反射面を第３ＬＥＤユニット１３０の光軸ＡＸ３側に向け、反射ミラー１３４ｂと同一平面上に配置されている。Ｘ軸方向から見たとき、延長ミラー２３０の基端部はカバーガラス１０５に近接して配置され、先端部は小径ドラムＤ２の外周面近傍に配置されている。従って、上述したように、第３ＬＥＤユニット１３０から出射される紫外光は、Ｚ軸方向に沿って所定の拡がり角で拡がるが、反射ミラー１３４ｂ側（つまり、図８の下側）に拡がろうとする紫外光は延長ミラー２３０によって小径ドラムＤ２の外周面に反射され（図８：Ｒ３）、領域Ｅ３を照射する。このように、領域Ｅ３には、第３ＬＥＤユニット１３０からの直接光と延長ミラー２３０からの反射光が入射する。従って、上述した領域Ｅ１と同様、本実施形態の領域Ｅ３に入射する紫外光のピーク強度は、第１の実施形態の領域Ｅ３に入射する紫外光のピーク強度の約２倍となる。
【００６１】
このように、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１１０及び第３ＬＥＤユニット１３０から出射される紫外光の、小径ドラムＤ２の外周面上におけるピーク強度は、第１の実施形態のそれと比較して、約２倍となる。このため、本実施形態においては、上記の条件式（７）及び（８）を以下の条件式（１３）及び（１４）に変更し、第２ＬＥＤユニット１２０の一対の反射ミラー１２４ａ、１２４ｂの間隔ａ２を条件式（１３）及び（１４）に基づいて設定することにより、各ＬＥＤユニットから出射される紫外光のピーク強度が略等しくなるようにしている。
ａ１、ａ２、ａ３＞ｃ  ・・・（１３）
ａ１×ｂ１／２＝ａ２×ｂ２＝ａ３×ｂ３／２＝ｋ（ｋは所定の定数）  ・・・（１４）
【００６２】
また、本実施形態の光照射装置２００によれば、一対の延長ミラー２１０、２３０によって、本来小径ドラムＤ２の外側に照射されてしまう紫外光が小径ドラムＤ２側に折り返されるため、一対の延長ミラー２１０、２３０の間隔までドラム径を細くすることができる。つまり、一対の延長ミラー２１０、２３０の間隔（つまり、第１ＬＥＤユニット１１０の反射ミラー１１４ａと第３ＬＥＤユニット１３０の反射ミラー１３４ｂとの間の距離）をｄとし、ドラムの直径をｅとすると、以下の条件式（１５）が導かれる。
ｄ≦ｅ  ・・・（１５）
【００６３】
このように、本実施形態においては、条件式（１３）、（１４）及び（１５）を満たすとき、第１ＬＥＤユニット１１０から出射される波長３６５ｎｍの紫外光のピーク強度、第２ＬＥＤユニット１２０から出射される波長４０５ｎｍの紫外光のピーク強度、及び第３ＬＥＤユニット１３０から出射される波長３８５ｎｍの紫外光のピーク強度がそれぞれ略等しくなる。
【００６４】
図９は、図８の小径ドラムＤ２上における紫外光の強度分布をシミュレーションによって求めた結果である。図９（ａ）は、各波長の紫外光のＸ軸方向における強度分布であり、横軸は小径ドラムＤ２上のＸ軸方向の位置（６００ｍｍの長さの小径ドラムＤ２の中心位置を０ｍｍとしたときの位置）を示し、縦軸は紫外光の強度（ｍＷ／ｃｍ２）を示している。また、図９（ｂ）は、小径ドラムＤ２の周方向における強度分布であり、横軸は小径ドラムＤ２の外周面の周方向の位置（第２ＬＥＤユニット１２０の光軸ＡＸ２が小径ドラムＤ２の外周面と交わる位置を０ｍｍとしたときの位置）を示し、縦軸は紫外光の強度（ｍＷ／ｃｍ２）を示している。図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の実施形態と同様、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１１０から出射される波長３６５ｎｍの紫外光のピーク強度、第２ＬＥＤユニット１２０から出射される波長４０５ｎｍの紫外光のピーク強度、及び第３ＬＥＤユニット１３０から出射される波長３８５ｎｍの紫外光のピーク強度は、それぞれ略等しくなっているのが分かる。
【００６５】
このように、本実施形態の光照射装置２００においても、第１の実施形態と同様、各ＬＥＤユニットから出射される紫外光のピーク強度が照射対象物上で略等しくなるように構成されている。従って、本実施形態の光照射装置２００をパターン形成装置に適用すれば、生産効率を低下させることなく、微細構造パターンを精度良く転写することができる。
【００６６】
なお、本実施形態の光照射装置２００は、一対の延長ミラー２１０、２３０を備え、第２ＬＥＤユニット１２０の一対の反射ミラー１２４ａ、１２４ｂの間隔が異なる点で第１の実施形態の光照射装置１００と相違する。従って、一対の延長ミラー２１０、２３０を着脱可能に構成し、かつ第２ＬＥＤユニット１２０の一対の反射ミラー１２４ａ、１２４ｂを調整可能に構成すれば、使用するドラムの外径に応じて、本実施形態の光照射装置２００と第１の実施形態の光照射装置１００とを切り換えて使用することも可能となる。
【００６７】
なお、本実施形態の光照射装置２００も、第１の実施形態の光照射装置１００と同様、Ｎ種類（Ｎは２以上の整数）の異なる波長の光を出射するＮ×Ｍ個（Ｍは１以上の整数）のＬＥＤユニットを備える構成とすることができる。従って、第１の実施形態に倣って上記条件式（１３）、（１４）及び（１５）を一般化すると、以下のようになる。
ａ１、ａ（Ｎ×Ｍ）、ａｉ＞ｃ  ・・・（１６）
ａ１×ｂ１／２＝ａ（Ｎ×Ｍ）×ｂ（Ｎ×Ｍ）／２＝ａｉ×ｂｉ＝ｋ（ｋは所定の定数）
・・・（１７）
ｄ≦ｅ  ・・・（１８）
ここで、ａ１は、Ｎ×Ｍ個の光学ユニットのうち、ワーキングディスタンスＷＤが最も長い光学ユニットを第１番目の光学ユニットとして、Ｙ軸方向に沿って順番に第１番目から第Ｎ×Ｍ番目の光学ユニットを定めたときの、第１番目のＬＥＤユニットの一対の反射ミラー間の間隔である。また、ｂ１は、第１番目のＬＥＤユニットのワーキングディスタンスＷＤである。また、ａ（Ｎ×Ｍ）は、第Ｎ×Ｍ番目のＬＥＤユニットの一対の反射ミラー間の間隔であり、ｂ（Ｎ×Ｍ）は、第Ｎ×Ｍ番目のＬＥＤユニットのワーキングディスタンスＷＤである。また、ａｉは、第ｉ番目（ｉは、２以上（Ｎ×Ｍ−１）以下の整数）のＬＥＤユニットの一対の反射ミラー間の間隔であり、ｂｉは、第ｉ番目のＬＥＤユニットのワーキングディスタンスＷＤである。また、ｄはＹ軸方向の両端に位置する反射ミラー間の距離であり、ｅはドラムの直径である。
【００６８】
（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る光照射装置３００に備えられる、第１ＬＥＤユニット１１０Ａ、第２ＬＥＤユニット１２０Ａ、及び第３ＬＥＤユニット１３０Ａの構成を説明する図である。本実施形態の第１ＬＥＤユニット１１０Ａ、第２ＬＥＤユニット１２０Ａ、及び第３ＬＥＤユニット１３０Ａにおいては、各ＬＥＤユニット上に配置されるＬＥＤ素子１１３、１２３、１３３が千鳥状に（つまり、１列目の８５個のＬＥＤ素子が、２列目の８５個のＬＥＤ素子に対して間隔ＰＨの１／２の距離だけオフセットされて互い違いに）配置されている点で第１の実施形態の光照射装置１００と異なる。
【００６９】
ＬＥＤ素子１１３、１２３、１３３をこのように配置すると、第１ＬＥＤユニット１１０Ａ、第２ＬＥＤユニット１２０Ａ、及び第３ＬＥＤユニット１３０Ａから出射される２列のライン状の紫外光が、それぞれＬＥＤ素子１１３、１２３、１３３の間隔ＰＨの１／２の距離だけＸ軸方向に相対的にオフセットする。従って、各ライン状の紫外光が光量分布の低くなる部分を互いに打ち消し合うため、照射対象物上でＸ軸方向に略均一な光量分布が得られる。
【００７０】
（第４の実施形態）
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る光照射装置４００に備えられる、第１ＬＥＤユニット１１０Ｂ、第２ＬＥＤユニット１２０Ｂ、及び第３ＬＥＤユニット１３０Ｂの構成を説明する図である。本実施形態の第１ＬＥＤユニット１１０Ｂ、第２ＬＥＤユニット１２０Ｂ、及び第３ＬＥＤユニット１３０Ｂにおいては、各ＬＥＤユニット上に配置されるＬＥＤ素子１１３、１２３、１３３が、その一方の対角線がＸ軸方向と平行となるように配置されている点で第１の実施形態の光照射装置１００と異なる。
【００７１】
ＬＥＤ素子１１３、１２３、１３３をこのように配置すると、各ＬＥＤ素子から出射される紫外光と各ＬＥＤ素子に隣接するＬＥＤ素子から出射される紫外光とがＸ軸方向及びＹ軸方向において互いにオーバーラップするため、照射対象物上でさらに均一な光量分布が得られる。
【００７２】
なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７３】
１００、２００、３００、４００  光照射装置
１０１  基板
１０５  カバーガラス
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ  第１ＬＥＤユニット
１１２、１２２、１３２  光源部
１１３、１２３、１３３  ＬＥＤ素子
１１３ａ  発光面
１１３ｂ  ＬＥＤチップ
１１４ａ、１１４ｂ、１２４ａ、１２４ｂ、１３４ａ、１３４ｂ  反射ミラー
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ  第２ＬＥＤユニット
１３０、１３０Ａ、１３０Ｂ  第３ＬＥＤユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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