(57)【要約】【課題】所望の照度分布を実現できる光源装置を提供する。【解決手段】  光源装置は、給電量が一括制御可能な形態で配置された複数のＬＥＤを有する第１発光部と、第１発光部とは独立して給電量が一括制御可能な形態で、１発光部とは異なる箇所に配置された複数のＬＥＤを有する第２発光部と、第１発光部及び第２発光部のそれぞれに対して給電量を変化させながら点灯させたときの所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた情報を記憶した記憶部と、記憶部に記憶された情報に基づいて第１発光部及び第２発光部に対するそれぞれの電気制御値を演算し、当該演算結果に従って第１発光部及び第２発光部への給電を個別に制御する制御部とを備える。【選択図】        図５
2015053449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射物に対して光を照射する光源装置であって、
給電量が一括制御可能な形態で配置された複数のＬＥＤを有する第１発光部と、
前記第１発光部とは独立して給電量が一括制御可能な形態で、前記第１発光部とは異なる領域に光を照射する複数のＬＥＤを有する第２発光部と、
前記第１発光部及び前記第２発光部のそれぞれに対して給電量を変化させながら点灯させたときの所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた情報を記憶した記憶部と、
前記記憶部に記憶された情報に基づいて前記第１発光部及び前記第２発光部に対するそれぞれの前記電気制御値を演算し、当該演算結果に従って前記第１発光部及び前記第２発光部への給電を個別に制御する制御部とを備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記被照射物への所望照度分布に関する情報を入力する入力部を備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された情報と前記所望照度分布に関する情報に基づいて、前記所望照度分布に一致又は近似した一の設定照度分布と当該設定照度分布を実現する前記第１発光部及び前記第２発光部に対するそれぞれの前記電気制御値とを決定し、当該決定された電気制御値に基づいて前記第１発光部及び前記第２発光部への給電を個別に制御することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記記憶部に記憶された情報は、前記第１発光部及び前記第２発光部のそれぞれに対し、給電量を変化させながら個別に点灯させたときの前記所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた個別照度分布情報を含み、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記個別照度分布情報に基づいて、前記第１発光部及び前記第２発光部のそれぞれに対する給電量を変化させながら前記第１発光部及び前記第２発光部を同時に点灯させたときの前記所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた同時照度分布情報を演算により作成し、当該同時照度分布情報に基づいて近似計算を行うことで前記設定照度分布を導出することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記記憶部に記憶された情報は、前記第１発光部及び前記第２発光部のそれぞれに対する給電量を変化させながら前記第１発光部及び前記第２発光部を同時に点灯させたときの前記所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた同時照度分布情報を含み、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記同時照度分布情報に基づいて近似計算を行うことで前記設定照度分布を導出することを特徴とする請求項２又は３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第２発光部は、前記第１発光部を取り囲むように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
照度を測定する照度計を備え、
前記制御部は、前記照度計による測定値に基づいて、前記第１発光部及び前記第２発光部のそれぞれに対して給電量を変化させながら点灯させたときの前記所定の被照射位置における照度分布を作成すると共に、当該給電量に基づく電気制御値とを関連付けて前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
複数の前記第２発光部を備え、
前記複数の第２発光部のそれぞれは、前記第１発光部及び他の前記第２発光部とは独立して給電量が一括制御可能な形態で、前記第１発光部及び他の前記第２発光部とは異なる領域に光を照射する複数のＬＥＤを有し、
前記記憶部は、前記第１発光部及び複数の前記第２発光部のそれぞれに対して給電量を変化させながら点灯させたときの所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた情報を記憶し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された情報に基づいて前記第１発光部及び複数の前記第２発光部それぞれに対する前記電気制御値を演算し、当該演算結果に従って前記第１発光部及び複数の前記第２発光部それぞれへの給電を個別に制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数のＬＥＤを備えた光源装置に関し、特に照度分布の制御が可能な光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細な凹凸構造を製造する方法として、インプリント法が知られている（例えば、特許文献１参照）。加工対象物である基材の上面にＵＶ硬化性樹脂を形成した状態で、成形したい型（金型）を基材に押し付ける。そして、ＵＶ光をこの加工対象物と金型に対して照射することで、基材上に金型の凹凸構造とは反対の凹凸構造が形成される。このとき、ＵＶ光の光源としてＬＥＤが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７１３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、加工対象物たる基材及び型の双方の面が平面形状のものが想定されている。このため、光源から均一強度の光が出射されていれば、加工対象物の対象面、より詳細にはＵＶ硬化性樹脂に対して、均一な照度の光が照射される。
【０００５】
しかし、この技術をレンズ面への凹凸構造の形成に適用しようとした場合には、以下の問題が生じる。図１は、インプリント技術を用いてレンズ面に対して凹凸構造を形成する場合の模式的概念図である。
【０００６】
レンズ２５は、両面又は片面に曲面を有する構成が一般的である。この曲面上に凹凸を形成するためには、この対象面に押し当てる側の型２３の面もまた曲面に沿った構成となる。このとき、加工対象物たるレンズ２５上に形成された樹脂２７も、曲面上に形成されることになり、この結果、レンズ２５上の位置に応じて、光源２１から放射される光線（各発光部からレンズ２５に向かう直進性の高い光線）が樹脂２７に入射される角度、光源２１から樹脂２７までの光の直進成分に沿った距離、樹脂２７の光の直進成分に沿った厚みが位置に応じて異なってしまう。
【０００７】
この状態で、光源２１から均一な光量の光が出射された場合、位置に応じては樹脂２７を硬化させるのに十分な光量が照射されず、処理ムラ（樹脂硬化ムラ）が生じてしまうという課題があった。
【０００８】
また、型２３やレンズ２５が曲面（凹面又は凸面）を有している場合、光の入射面や出射面が曲面で形成されていると、この曲面において光が屈折して光の向きが曲げられる。このことも、位置に応じて樹脂２７に対して照射される光量を変化させる要因となっていた。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑み、所望の照度分布が実現できる光源装置を提供することを目的とする。より詳細には、例えばインプリント加工の用途に利用された場合において、加工対象物の形状に関係なく、位置に応じた処理ムラが生じないように加工対象物に対するインプリント加工を施すことの可能な光源装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、被照射物に対して光を照射する光源装置であって、
給電量が一括制御可能な形態で配置された複数のＬＥＤを有する第１発光部と、
前記第１発光部とは独立して給電量が一括制御可能な形態で、前記第１発光部とは異なる領域に光を照射する複数のＬＥＤを有する第２発光部と、
前記第１発光部及び前記第２発光部のそれぞれに対して給電量を変化させながら点灯させたときの所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた情報を記憶した記憶部と、
前記記憶部に記憶された情報に基づいて前記第１発光部及び前記第２発光部に対するそれぞれの前記電気制御値を演算し、当該演算結果に従って前記第１発光部及び前記第２発光部への給電を個別に制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、第１発光部及び第２発光部に対する給電量が制御部によって各別に制御されることで、各発光部単位で発光光量を各別に制御することができる。従って、第１発光部からの光が照射される領域と、第２発光部からの光が照射される領域に関して、各領域別に照度の制御が可能となる。
【００１２】
例えば、本装置を上述したインプリント加工用の光源装置として利用する場合を想定する。「発明を解決するための課題」の項で上述したように、加工ムラを生じさせないようにすべく、加工対象物の形状によっては領域毎に必要となる照度が異なる場合が考えられる。本装置によれば、領域単位で照度の制御が行えるため、領域毎に必要な照度を得ることが可能となる。
【００１３】
ここで、照射領域毎に照度を変化させる方法として、各ＬＥＤ単位で発光光量を制御するという方法も考えられる。しかし、この方法を採用するためには、ＬＥＤの数に応じた電源回路（給電部）を備える必要があり、装置規模の大幅な増大、配線及び制御の複雑化を余儀なくされる。本発明は、同一の発光部内においては一括で光量制御がされるため、給電量を制御するのは発光部の数だけでよく、簡素な構成で領域別の所望の照度分布が実現できる。
【００１４】
特に上記構成では、記憶部において、第１発光部及び第２発光部のそれぞれに対して給電量を変化させながら点灯させたときの所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた情報が記憶されている。よって、制御部において、記憶部に記憶された上記情報に基づき所望の照度分布に近い照度分布を得るために必要な給電量（電気制御値）を演算することができ、この演算結果に基づいて各発光部に対する給電量を決定して給電することで、所望の照度分布に近い照度分布を得ることが可能となる。
【００１５】
なお、上記電気制御値としては、各発光部に供給される電流値や電力値とすることができる。また、第１発光部及び第２発光部は、異なる箇所に複数のＬＥＤが配置されてなる光源部であればよく、その配置態様には限定されない。一態様として、第１発光部の外側を取り囲むように第２発光部を位置させることができる。この態様の場合、被照射物に対して内側の領域と外側の領域とで各別に照度を制御することができる。
【００１６】
ここで、上記光源装置が、前記被照射物への所望照度分布に関する情報を入力する入力部を備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された情報と前記所望照度分布に関する情報に基づいて、前記所望照度分布に一致又は近似した一の設定照度分布と当該設定照度分布を実現する前記第１発光部及び前記第２発光部に対するそれぞれの前記電気制御値とを決定し、当該決定された電気制御値に基づいて前記第１発光部及び前記第２発光部への給電を個別に制御する構成とすることができる。
【００１７】
更に具体的な第１の態様として、
前記記憶部に記憶された情報は、前記第１発光部及び前記第２発光部のそれぞれに対し、給電量を変化させながら個別に点灯させたときの前記所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた個別照度分布情報を含み、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記個別照度分布情報に基づいて、前記第１発光部及び前記第２発光部のそれぞれに対する給電量を変化させながら前記第１発光部及び前記第２発光部を同時に点灯させたときの前記所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた同時照度分布情報を演算により作成し、当該同時照度分布情報に基づいて近似計算を行うことで前記設定照度分布を導出する構成とすることができる。
【００１８】
記憶部に記憶された個別照度分布情報の一例としては、第１発光部に対する給電量を、給電可能な最大量（例えば定格値）に対する比率として０％から１００％まで１％刻みや１０％刻みで変化させたときの、所定の被照射位置における照度分布と給電量に基づく電気制御値を関連付けた情報とすることができる。また、記憶部において、最大給電量を第１発光部に給電したときの所定の被照射位置における照度分布の情報を個別照度分布情報として記憶すると共に、給電可能な最大量に対する第１発光部への給電量の比率に関連付けて係数を記憶させておくものとしてもよい。後者の場合には、最大給電量を第１発光部に給電したときの照度分布に、記憶部において記憶されている係数を乗じることで、任意の給電量だけ第１発光部に対して供給されたときの個別照度分布情報の作成が可能となる。
【００１９】
第２発光部についても同様の情報を個別照度分布情報として記憶部に記憶させることができる。
【００２０】
制御部は、この個別照度分布情報に基づき、各発光部への給電量をそれぞれ変化させながら第１発光部と第２発光部を同時に点灯させた場合の、所定の被照射位置における照度分布を演算によって導出することができる。そして、制御部は、給電量に応じて演算によって導出された照度分布の中から、所望照度分布に一致又は近似した照度分布を近似計算によって導出し、この導出された照度分布を「設定照度分布」とする。そして、制御部は、この設定照度分布を実現する電気制御値に基づいて各発光部に対して給電を行う。これにより、所望照度分布に一致又は近似した照度分布が実現される。
【００２１】
なお、所望照度分布に一致した一致又は近似した設定照度分布を導出するための近似計算の方法としては、種々の方法を用いることができる。一例としては、個別照度分布情報に基づき各発光部への給電量を異ならせて算出された照度分布と所望照度分布の相関係数を求め、相関係数が最も１に近い照度分布を設定照度分布とする方法や相関係数が所定の閾値を上回る一の照度分布を設定照度分布とする方法が採用され得る。
【００２２】
ここで、各発光部への給電量の変化の幅を小さくすればするほど、所望照度分布に近い設定照度分布を得ることができるという点では好ましい。ただし、厳密に所望照度分布に近い設定照度分布を導出するには演算数が増加するために演算時間が増える。そこで、設定照度分布を実現する際に、より厳密に所望照度分布に近似させることを要求する第１のモードと、ある程度の誤差は許容する代わりに短い処理時間での導出を要求する第２のモードのいずれかについて入力部から指定できるような構成とし、指定されたモードに応じて近似計算の方法を変更する構成とすることも可能である。
【００２３】
例えば第１のモードであれば、制御部が、記憶部に記憶された全ての個別照度分布情報に基づき、各発光部への給電量を順次変更させたときの同時照度分布情報を全て導出した上で、所望照度分布に最も近い一の照度分布を設定照度分布として決定する方法を採用することができる。また、第２のモードであれば、制御部が、記憶部に記憶された個別照度分布情報に基づき、所定の規則に従って各発光部への給電量の組み合わせを順次選択して同時照度分布情報を導出すると共に所望照度分布に対する近似の程度を求め、この近似の程度が所定の閾値を上回ったものが確認された時点で、その照度分布を設定照度分布として決定する方法を採用することができる。このとき、第２のモードにおいても「所定の閾値」の値を変更することで設定照度分布の所望照度分布に対する近似の程度を調整することができる。
【００２４】
また、具体的な第２の態様として、
前記記憶部に記憶された情報は、前記第１発光部及び前記第２発光部のそれぞれに対する給電量を変化させながら前記第１発光部及び前記第２発光部を同時に点灯させたときの前記所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた同時照度分布情報を含み、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記同時照度分布情報に基づいて近似計算を行うことで前記設定照度分布を導出する構成とすることができる。
【００２５】
この構成によれば、各発光部に対する給電量を異ならせながら同時に点灯させたときの照度分布に関する情報である同時照度分布情報が記憶部に予め記憶されている。よって、制御部は、記憶部に記憶された同時照度分布情報の中から、所望照度分布に一致又は近似した照度分布を近似計算によって導出し、この導出された照度分布を「設定照度分布」とすることができる。この場合、上記第１の態様と比べて、設定照度分布を決定するまでの演算処理数が少なくなり、時間の短縮化が図られる。
【００２６】
なお、上記光源装置において、第２発光部を複数備える構成とすることもできる。この場合、前記複数の第２発光部のそれぞれは、前記第１発光部及び他の前記第２発光部とは独立して給電量が一括制御可能な形態で、前記第１発光部及び他の前記第２発光部とは異なる領域に光を照射する複数のＬＥＤを有し、
前記記憶部は、前記第１発光部及び複数の前記第２発光部のそれぞれに対して給電量を変化させながら点灯させたときの所定の被照射位置における照度分布と当該給電量に基づく電気制御値とが関連付けられた情報を記憶し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された情報に基づいて前記第１発光部及び複数の前記第２発光部それぞれに対する前記電気制御値を演算し、当該演算結果に従って前記第１発光部及び複数の前記第２発光部それぞれへの給電を個別に制御する構成とすることができる。
【００２７】
また、上記光源装置において、照度を測定する照度計を備え、
前記制御部は、前記照度計による測定値に基づいて、前記第１発光部及び前記第２発光部のそれぞれに対して給電量を変化させながら点灯させたときの前記所定の被照射位置における照度分布を作成すると共に、当該給電量に基づく電気制御値とを関連付けて前記記憶部に記憶させる構成とすることができる。
【００２８】
所定の給電量を供給したときの各ＬＥＤからの発光光量は、駆動時間が長くなると経時的に低下することが想定される。このため、光源装置として利用する時間が長くなってくると、記憶部に記憶されている照度分布と電気制御値の関係は、実際のものと少しずつ乖離することが考えられる。上記構成によれば、照度計によって測定された照度分布と電気制御値とを関連付けた情報を得ることができるので、この情報を記憶部に記憶させることで、現状のＬＥＤの発光光量に則した情報に更新することができる。これにより、光源装置として利用する時間が長くなったときにおいても、所望の照度分布に近い照度分布を実現することができる。
【００２９】
なお、この照度計は、被照射物を載置する載置台に設置されるものとすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、簡易な構成によって領域別に照度の制御が可能な光源装置が実現できるので、照射領域に応じて要求される照度が異なる用途に適した光源装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】インプリント技術を用いてレンズ面に対して凹凸構造を形成する場合の模式的概念図である。
【図２】光源装置の光学系の構成を示す模式図である。
【図３】光源装置が備える光源の構成を示す模式図である。
【図４】被照射物上の照度分布を示す図である。
【図５】給電制御部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図６Ａ】各発光部への給電量を所定の条件としたときの被照射位置における照度分布と所望照度分布を同時に表示させたグラフである。
【図６Ｂ】各発光部への給電量を別の所定の条件としたときの被照射位置における照度分布と所望照度分布を同時に表示させたグラフである。
【図６Ｃ】各発光部への給電量を更に別の所定の条件としたときの被照射位置における照度分布と所望照度分布を同時に表示させたグラフである。
【図７】光源装置の別の構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の光源装置の一実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、各図において図面の寸法比と実際の寸法比は必ずしも一致しない。
【００３３】
［光源装置の全体構成］
図２は光源装置の光学系の構成を示す模式図である。光源装置１は、光源２、ロッドインテグレータ群３、給電制御部４、及び投影光学系５を備える。
【００３４】
光源２は、複数の発光部（本実施形態では「ＬＥＤ素子」とする。）を備える。図３は、光源２の構成を示す模式図である。光源２は、基板１０上に複数のＬＥＤ素子２１が配列されて構成されている。複数のＬＥＤ素子２１は、領域別に発光部３１，発光部３２ａ，発光部３２ｂ，発光部３２ｃを構成している。なお、発光部３１が「第１発光部」に対応し、発光部３２ａ，発光部３２ｂ，発光部３２ｃを含む発光部３２が「第２発光部」に対応する。
【００３５】
本実施形態では、第２発光部３２が第１発光部３１の外側を取り囲むように配置されている。より詳細には、第２発光部３２を構成する発光部３２ａが、第１発光部３１の外側を取り囲むように配置されている。そして、第２発光部３２を構成する発光部３２ａ，３２ｂ，３２ｃにおいても、発光部３２ｂが発光部３２ａの外側を取り囲むように配置され、発光部３２ｃが発光部３２ｂの外側を取り囲むように配置されている。
【００３６】
本実施形態では、第１発光部３１に備えられた複数のＬＥＤは直列に接続されており、給電制御部４による給電量の制御によって、発光光量が一括に制御される構成である。第２発光部３２においても、各発光部３２ａ，３２ｂ，３２ｃに備えられた複数のＬＥＤはそれぞれ直列に接続され、他の発光部とは独立して給電制御部４により発光光量が一括に制御される構成である。
【００３７】
本実施形態においては、光源装置１がロッドインテグレータ群３を備える構成としている。ロッドインテグレータ群３は、複数のロッドインテグレータ（１１，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）を備える。このうち、ロッドインテグレータ１１が円柱形状を示し、各ロッドインテグレータ１２が、ロッドインテグレータ１１の外周を取り囲むように、ロッドインテグレータ１１と同心軸上の円環柱状を示す構成としている。より詳細には、ロッドインテグレータ１２ａが、ロッドインテグレータ１１の外周を取り囲むような円環柱状で構成され、ロッドインテグレータ１２ｂが、更にロッドインテグレータ１２ａの外周を取り囲むような円環柱状で構成され、ロッドインテグレータ１２ｃが、更にロッドインテグレータ１２ｂの外周を取り囲むような円環柱状で構成される。
【００３８】
ただし、ロッドインテグレータ１１は、矩形柱状又は多角形柱状でも構わないし、楕円柱状でも構わない。この場合、各ロッドインテグレータ１２は、ロッドインテグレータ１１の形状に応じた形状の環柱状としてよい。
【００３９】
各ロッドインテグレータ（１１，１２）は、入射された光の出射面での照度を均一化する機能を有する。また、各ロッドインテグレータ（１１，１２）は、光が入射される入射元の発光部（３１，３２）が異なる。
【００４０】
すなわち、本実施形態の構成では、ロッドインテグレータ１１は、発光部３１から出射された光が取り込まれ、出射面１１ｚ上での照度が均一化される（図２及び図３参照）。ロッドインテグレータ１２ａは、発光部３２ａから出射された光が取り込まれ、出射面１２ａｚでの照度が均一化される。ロッドインテグレータ１２ｂは、発光部３２ｂから出射された光が取り込まれ、出射面１２ｂｚでの照度が均一化される。ロッドインテグレータ１２ｃは、発光部３２ｃから出射された光が取り込まれ、出射面１２ｃｚでの照度が均一化される。
【００４１】
更に、各ロッドインテグレータ（１１，１２）は、それぞれが異なる領域に対して光を照射する。より具体的には、ロッドインテグレータ１１からの出射光は、投影光学系５を介して被照射物６の照射領域１５に投影される。ロッドインテグレータ１２ａからの出射光は、投影光学系５を介して被照射物６の照射領域１６ａに投影される。ロッドインテグレータ１２ｂからの出射光は、投影光学系５を介して被照射物６の照射領域１６ｂに投影される。ロッドインテグレータ１２ｃからの出射光は、投影光学系５を介して被照射物６の照射領域１６ｃに投影される。
【００４２】
図４は、被照射物６の照射領域の光強度の分布を示す図である。図４（ａ）は、被照射物６の各照射領域を模式的に示したものであり、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、給電制御部４によって各発光部（３１，３２）への給電量を制御することで、各発光部（３１，３２）からの光量を異ならせた場合の、図４（ａ）のＡ−Ａ線上における各照射領域での光強度の分布を示したものである。
【００４３】
より詳細には、図４（ｂ）は、給電制御部４によって各発光部（３１，３２）への給電量を制御することで、発光部３１の発光光量を最も多くし、発光部３２ａ，３２ｂ，３２ｃの順に発光光量が少なくなるように制御した場合の光強度分布である（図３参照）。また、図４（ｃ）は、図４（ｂ）とは逆に、給電制御部４によって各発光部（３１，３２）への給電量を制御することで、発光部３１からの光量を最も少なくし、発光部３２ａ，３２ｂ，３２ｃの順に発光光量が多くなるように制御した場合の光強度分布である（図３参照）。
【００４４】
図４（ｂ）によれば、照射領域１５の照度が最も高く、照射領域１６ａ，１６ｂ，１６ｃの順に照度が低くなっている。つまり、この場合、被照射物６に対して内側に行くほど照度が高く、外側に行くほど照度が低くなるように設定されている。
【００４５】
また、図４（ｃ）によれば、照射領域１５の照度が最も低く、照射領域１６ａ，１６ｂ，１６ｃの順に照度が高くなっている。つまり、この場合、被照射物６に対して内側に行くほど照度が低く、外側に行くほど照度が高くなるように設定されている。
【００４６】
以上により、給電制御部４によって各発光部（３１，３２）への給電量を制御して、各発光部（３１，３２）の発光光量を調整することで、被照射物６に対して照射領域毎に照度を調整できることが分かる。従って、処理領域の位置に応じて、その領域に必要な照射光量の光を照射することができるので、処理ムラを回避するために無用に光照射時間を長くして、過剰に光を照射することなく、効率的に所定の処理を完遂させることができる。
【００４７】
光源装置１を、図１に示したようにレンズ表面のインプリント加工に利用する場合を想定する。この場合、被照射物６は、加工対象面に樹脂２７が形成されたレンズ２５及び加工対象形状を有する型２３を含む構成となる。このとき、加工対象面はレンズ２５由来の曲面を有するため、内側と外側で、被照射面の光源２に対する傾きが異なる。このような場合に、当該傾きに応じて給電制御部４によって各発光部（３１，３２）の光量を調整することで、被照射面の全体に対して処理に必要な光量の光を照射させることが可能である。
【００４８】
また、各ロッドインテグレータ（１１，１２）は、それぞれの出射面で照度が均一化されており、各ロッドインテグレータの出射面からの出射光は、被照射物６の異なる照射領域に照射される。これにより、同一の照射領域内においては、同一照度の光を照射させることができる。よって、被照射物の形状に対称性があるような場合など、照度条件を同一にさせたい箇所には同一照度で光を照射させつつ、照度条件を異ならせたい箇所に対してのみ発光部（３１，３２）の強度を調整して対応することが可能となる。
【００４９】
［給電制御部の構成］
次に、給電制御部４の構成と、給電制御部４が行う制御方法の一例につき、図面を参照して説明する。図５は、給電制御部４の構成を模式的に示すブロック図である。なお、図５では、説明の都合上、各発光部（３１，３２＜３２ａ，３２ｂ，３２ｃ＞）についても図示している。
【００５０】
本実施形態では、給電制御部４が入力部４１、制御部４３、記憶部４５、及び各発光部の数に対応した給電部（５１，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ）を備える。なお、以下では、給電部５２ａ，５２ｂ，５２ｃをまとめて「給電部５２」と記載することがある。
【００５１】
給電部５１は、第１発光部３１に対する給電を行うドライバ（電源回路）として機能する。給電部５２ａは、第２発光部３２のうちの発光部３２ａに対する給電を行うドライバとして機能する。給電部５２ｂは、第２発光部３２のうちの発光部３２ｂに対する給電を行うドライバとして機能する。給電部５２ｃは、第２発光部３２のうちの発光部３２ｃに対する給電を行うドライバとして機能する。
【００５２】
制御部４３は、各給電部（５１，５２）に対し、対応する各発光部に対して供給する給電量を制御する。このときの制御パラメータとしては、電流量としても電力量としても構わない。一例として、給電部５１は、制御部４３より供給電流量に関する情報が与えられ、当該情報に基づく電流量を発光部３１に供給する。また、給電部５２ａは、制御部４３より給電部５１とは独立して供給電流量に関する情報が与えられ、当該情報に基づく電流量を発光部３２ａに供給する。給電部５２ｂ及び給電部５２ｃについても同様に他の給電部とは独立して制御部４３から供給電流量に関する情報が与えられ、この情報に基づく電流量を各発光部に供給する。
【００５３】
記憶部４５には、各発光部（３１，３２）のそれぞれに対して、給電部（５１，５２）からの給電量を変化させながら個別に点灯させたときの、所定の被照射位置における照度分布が、そのときの給電量に関連付けられて記憶されている。なお、この関連付けられている情報は、「給電量」等の電流値に限られず、電力値でも構わないし、これらの値に所定の演算を施した値でも構わない。いずれにせよ、照度分布と給電量に基づく値（「電気制御値」に対応）が関連付けられた情報が記憶部４５には記憶されている。この記憶部４５に記憶されている情報が、「個別照度分布情報」に対応する。なお、以下では、個別照度分布情報が、照度分布が給電量と関連付けられた情報であるものとして説明する。
【００５４】
ここで、所定の被照射位置は、例えば図２において被照射物６が設置される位置とすることができる。より詳細な例として、光源装置１が、被照射物６を載置する載置台を備える構成である場合には、当該載置台の上面とすることができる。
【００５５】
以下、個別照度分布情報に関する説明を行う。例えば、発光部３１のみに給電を行い、発光部３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）に対する給電は行わない場合を想定する。この状態で、給電部５１から発光部３１に対する給電量を、例えば０％から１００％まで１０％刻みで変化させ、給電量別に被照射位置における照度分布を記憶する。この場合、発光部３１のみに給電を行っているため、図４（ａ）における照射領域１５のみが照度が高まり、照射領域１６においては照度がほぼ０となる。そして、給電部５１からの給電量を異ならせていき、給電量毎に例えば図４（ａ）のＡ−Ａ線上における照度分布を例えば照度計による測定によって取得すると共に、給電量に関連付けて記憶部４５に記憶させる。
【００５６】
同様に、発光部３２ａ、発光部３２ｂ、発光部３２ｃについても、それぞれ他の発光部を点灯させない状態で、当該発光部に対する給電量を変化させながら被照射位置における照度分布を測定しておき、給電量に関連付けて記憶部４５に記憶させる。記憶部４５には、このような個別照度分布情報が発光部（３１，３２）毎に予め記憶されている。
【００５７】
入力部４１は、外部から給電制御部４に対してユーザが被照射物６に対して実現したい照度分布（「所望照度分布」に対応）に関する情報を入力するためのインタフェースである。
【００５８】
制御部４３は、入力部４１から所望照度分布に関する情報が入力されると、記憶部４５に記憶された個別照度分布情報に基づいて、所望照度分布に一致又は近似する照度分布を決定し、この決定された照度分布（「設定照度分布」に対応）を実現するための各発光部（３１，３２）への給電量を決定する。
【００５９】
制御部４３が所望照度分布に関する情報と個別照度分布情報とに基づいて設定照度分布を決定する方法の具体的な一例について以下に説明する。なお、以下の例では、第２発光部３２が４つの発光部を備え、これらの発光部に対応して給電部を備える構成であるものとして説明する。すなわち、第２発光部３２として、発光部３２ａ，３２ｂ，３２ｃに加えて、発光部３２ｃを取り囲むように発光部３２ｄ（不図示）が備えられているものとし、この発光部３２ｄに対して制御部４３からの制御に従って給電を行う給電部５２ｄ（不図示）が備えられているものとする。また、記憶部４５には、各発光部に対する給電量を０％から１００％まで１％刻みで変化させたときの、給電量別の照度分布が個別照度分布情報として記憶されているものとする。
【００６０】
図６Ａは、発光部３１への給電量を１０％とし、他の発光部への給電量を０％としたときの被照射位置における照度分布６０と所望照度分布７０を同時に表示させたグラフである。グラフにおいて、横軸は図４（ａ）におけるＡ−Ａ線上の座標（又は中心位置からの変位）を示し、縦軸は照度を示している。この照度分布６０は、発光部３１に対する給電量を１０％としたときの個別照度分布に対応するが、他の発光部に対する給電量を０％とし、発光部３１に対する給電量を１０％としたときの照度分布を重ね合わせたものにも対応する。このように、被照射位置の照度分布を全ての発光部の給電量に関連付けた情報が「同時照度分布情報」に対応する。この表現を用いると、照度分布６０が示す情報は、給電量を１０％としたときの発光部３１の個別照度分布情報であると同時に、発光部３１への給電量を１０％とし、他の発光部への給電量を０％としたときの同時照度分布情報でもある。
【００６１】
制御部４３は、照度分布６０と所望照度分布７０の各情報から、照度分布６０が所望照度分布７０に対してどの程度近似しているかを演算によって導出する。この近似度合を算出する方法の一例として、照度分布６０と所望照度分布７０の相関係数を求める方法が挙げられる。
【００６２】
すなわち、Ａ−Ａ線上の座標をｉとし、座標ｉの位置における照度分布６０上の照度をＸ（ｉ）、座標ｉの位置における所望照度分布７０上の照度をＹ（ｉ）としたときに、下記数１によって照度分布６０と所望照度分布７０の相関係数ｒを算定する。
【００６３】
【数１】
2015053449.tif 000003
【００６４】
図６Ａに示す例によれば、上記数１の演算を行うことで相関係数ｒ＝０．１６７と算定される。上記方法によって所望照度分布７０との近似度合を算出する場合には、相関係数ｒが１に近いほど、所望照度分布７０との近似度合が大きい、すなわち所望照度分布７０に近似していることが分かる。
【００６５】
図６Ｂは、全ての発光部への給電量を６４％としたときの被照射位置における照度分布６１と所望照度分布７０を同時に表示させたグラフである。グラフの描画方法は図６Ａの場合と同様である。この照度分布６１は、全ての発光部への給電量を６４％としたときの同時照度分布情報に対応する。この場合、上記数１によって相関係数ｒ＝０．８５１と算定される。これにより、照度分布６１の方が照度分布６０よりも所望照度分布に近似していることが分かる。
【００６６】
図６Ｃは、発光部３１への給電量を５５％、発光部３２ａへの給電量を６３％、発光部３２ｂへの給電量を６８％、発光部３２ｃへの給電量を５３％、発光部３２ｄへの給電量を９３％としたときの被照射位置における照度分布６２と所望照度分布７０を同時に表示させたグラフである。グラフの描画方法は図６Ａの場合と同様である。この照度分布６２は、各発光部（３１，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ）への給電量を上記の値とした場合における同時照度分布情報に対応する。この場合、上記数１によって相関係数ｒ＝０．９１０と算定される。これにより、照度分布６２は、照度分布６０及び照度分布６１よりも所望照度分布に近似していることが分かる。
【００６７】
制御部４３は、上記のように各発光部（３１，３２）への給電量を変化させたときの被照射位置における照度分布を演算によって算出し、給電量との関連付けた情報、すなわち同時照度分布情報を作成する。そして、この同時照度分布情報が示す照度分布と所望照度分布との近似度合を例えば上記数１に規定される演算によって算定し、最も近似度合の高い一の照度分布（「設定照度分布」に対応）を決定すると共に、この照度分布を実現するための各発光部（３１，３２）への給電量を給電させるように各給電部（５１，５２）に対して制御を行う。これにより、被照射物６における照度分布が所望照度分布に近似した設定照度分布を示すように制御される。
【００６８】
なお、制御部４３において、設定照度分布を決定する方法は、上記の方法に限定されない。上記の方法は、各発光部（３１，３２）への給電量をそれぞれ変化させて照度分布（同時照度分布）を作成して所望照度分布との近似度合を算定し、この算定結果に基づき最も所望照度分布に近似した同時照度分布を設定照度分布とする内容である。この方法は、光源装置１が、被照射位置における照度分布を厳密に所望照度分布に近づける必要のある用途に利用される場合に有効であるが、演算量が多くなるため設定照度分布を決定するまでに時間を要する場合がある。
【００６９】
このため、制御部４３において所定の閾値を設定しておき、各発光部（３１，３２）への給電量をそれぞれ変化させて照度分布（同時照度分布）を作成して所望照度分布との近似度合を算定する処理を行う際、この所定の閾値を上回る近似度合を示す照度分布が確認されると、この照度分布をもって設定照度分布とするものとしても構わない。この方法によれば、所望照度分布に最も近い照度分布ではない可能性があるものの、所望照度分布に近い照度分布を短時間で実現することができる。また、この方法においても、所定の閾値を適宜変更することで、所望照度分布に対する近似程度を高めることを優先させるか、演算時間を短くすることを優先させるかを設定することが可能である。この場合、入力部４１から利用者によって所定の閾値を適宜変更できるものとしても構わない。
【００７０】
なお、上記の方法では、制御部４３が記憶部４５に記憶されていた個別照度分布情報より同時照度分布を作成し、入力部４１より入力された所望照度分布との近似度合を演算によって算定することで、設定照度分布を導出する構成であった。これに対し、予め各発光部（３１，３２）への給電量を変えながら同時に点灯させたときの照度分布を各発光部（３１，３２）への給電量に関連付けた情報、すなわち同時照度分布情報を記憶部４５に記憶しておく構成としても構わない。
【００７１】
この場合、制御部４３は、記憶部４５より同時照度分布情報を読み出して、上記と同様の方法により所望照度分布との近似度合を演算によって算定することで、設定照度分布を導出することができる。すなわち、その都度同時照度分布を作成する必要がないため、上記の方法よりも演算量が少なくてすみ、所望照度分布に近い照度分布を実現する各発光部（３１，３２）への給電量を短時間で決定することができる。ただし、この場合、記憶部４５には膨大な情報量を記憶させる必要が生じるため、光源装置１が備える記憶部４５の記憶容量によって、いずれの方法を採用するかを適宜選択するものとしても構わない。
【００７２】
なお、記憶部４５が各発光部（３１，３２）を点灯させた状態で給電量を変化させたときの同時照度分布情報を記憶している場合、制御部４３は記憶部４５より同時照度分布情報を読み出して、所望照度分布との近似度合を演算によって算定することで設定照度分布を導出できるため、必ずしも個別照度分布情報を記憶していなくても構わない。
【００７３】
また、図７に示すように、光源装置１が照度計７５を備える構成としても構わない。照度計７５は、例えば被照射物６が載置される載置台６ａの上面を、図４のＡ−Ａ線に沿った方向７６、すなわち径方向に沿って移動しながら各箇所における照度を測定することができる構成である。そして、照度計７５は各箇所の座標と照度の情報を制御部４３に送る。制御部４３は、この情報より方向７６に沿った照度分布を作成し、記憶部４５に記憶する。
【００７４】
この構成によれば、他の発光部を不点灯とした状態で、一の発光部への給電量を変化させながら照度計７５による測定結果に基づいて照度分布を作成することで、制御部４３は個別照度分布情報を作成することができる。なお、図７では、給電制御部４として制御部４３及び記憶部４５のみを図示しており、他の要素の図示を省略している。
【００７５】
上述したように、個別照度分布情報は予め記憶部４５に記憶させる構成とすることができるが、例えば光源装置１の駆動時間が長くなることにより、各発光部（３１，３２）を点灯させたときに被照射位置で得られる実際の照度分布と記憶部４５に予め記憶されている照度分布に乖離が生じることも考えられる。この場合、記憶部４５に記憶されている個別照度分布情報に基づいて設定照度分布を作成すると、演算上では所望照度分布近い照度分布として得られたはずの設定照度分布を実現する給電量を各発光部（３１，３２）に給電しているものの、実際に被照射位置で得られる照度分布は、設定照度分布とは異なる照度分布になっている可能性がある。このとき、所望照度分布と異なる照度分布が実現されてしまい、例えば光源装置１をインプリント用光源装置として利用した場合に加工ムラなどが生じる可能性も考えられる。
【００７６】
これに対し、上記のように照度計７５を備える構成とすることで、制御部４３は所定のタイミングで実測値に基づく個別照度分布情報を作成することができるので、この情報を記憶部４５に記憶させることによって各発光部（３１，３２）の現状の発光光量に則した情報に更新することができる。制御部４３は、この更新された個別照度分布情報に基づいて設定照度分布が作成することで、経時的なＬＥＤの光量変化などの影響も考慮でき、所望照度分布に近い照度分布を実現することができる。
【００７７】
なお、初期状態において記憶部４５に記憶させる個別照度分布情報についても、この照度計７０による測定結果に基づくものとしても構わない。記憶部４５において同時照度分布情報を記憶させる場合においても同様である。
【００７８】
また、図７では照度計７５の移動方向７６を径方向としたが、これは各発光部（３１，３２）が、それぞれ環状に配置されている場合を想定したものである。この移動方向７６は、各発光部（３１，３２）の配置態様によって適宜選択することができる。
【００７９】
［別実施形態］
以下、別実施形態について説明する。
【００８０】
〈１〉  上述の実施形態では、図２を参照して光源装置１がロッドインテグレータ（１１，１２）を備えるものとして説明した。このロッドインテグレータ（１１，１２）は、各発光部（３１，３２）から照射される領域毎に照度を均一化させることを目的として設けられたものである。このため、例えば各発光部（３１，３２）と被照射物６との距離が近い場合や光源装置１のコリメート角が大きい場合等のように、ロッドインテグレータ（１１，１２）を備えなくても照射領域（１５，１６）毎の照度が十分均一化される場合には、ロッドインテグレータを必ずしも備えなくてよい。
【００８１】
〈２〉  上記の実施形態では、光源装置１がインプリント加工用の光源として利用される場合について説明した。しかし、この光源装置１は、インプリント加工用に限られず、一般的に被照射物６の照射領域毎に要求される照度が異なる用途に利用が可能である。例えば、レンズを形成する場合において、基板表面にレンズ形成用の所定の硬化性材料を塗布した後に紫外光を照射して当該箇所を硬化させることで当該箇所にレンズを形成する方法がある。このような方法においても、形成するレンズの条件によっては、場所によって必要となる照度が異なるため、光源装置１を用いることで、所望照度分布に近い照度分布が実現され、所望のレンズを形成できる。
【００８２】
また、光源装置１を露光装置として利用することもできる。リソグラフィを行う際においては、基板上にスピンコート等の方法によってフォトジレストを塗布した後、フォトマスクのパターンを露光によって転写して現像することによって行われる。しかし、フォトレジストの塗布の際には、その条件によって場所に応じた厚みムラが生じる場合がある。このような場合、露光に必要な照度が場所によって異なるため、光源装置１を用いることで、所望照度分布に近い照度分布が実現され、精度良くリソグラフィを行うことができる。
【００８３】
また、光源装置１はナノインプリント技術を用いたリソグラフィ用の光源としても利用できる。この技術は、基板上にＵＶ光硬化性樹脂を塗布した後、透明の型であるテンプレートを押し当ててＵＶ光を照射することで樹脂を硬化させた後、テンプレートを剥がすことによってパターンを形成するものである。この場合も、塗布される樹脂の厚みを均一にすることが要求されるが、場合によっては箇所毎に厚みが不均一になることが考えられる。このようなときにも、光源装置１を用いることで所望照度分布に近い照度分布が実現されるため、精度良くリソグラフィを行うことができる。
【符号の説明】
【００８４】
１      ：    光源装置
２      ：    光源
３      ：    ロッドインテグレータ群
４      ：    給電制御部
５      ：    投影光学系
６      ：    被照射物
６ａ    ：    被照射物が載置される台
１０      ：    基板
１１      ：    ロッドインテグレータ（第１ロッドインテグレータ）
１１ｚ    ：    ロッドインテグレータ１１の出射面
１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）      ：    ロッドインテグレータ（第２ロッドインテグレータ）
１２ａｚ  ：    ロッドインテグレータ１２ａの出射面
１２ｂｚ  ：    ロッドインテグレータ１２ｂの出射面
１２ｃｚ  ：    ロッドインテグレータ１２ｃの出射面
１５      ：    第１照射領域
１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）    ：    第２照射領域
２１      ：    ＬＥＤ素子
２３      ：    型
２５      ：    レンズ
２７      ：    樹脂
３１      ：    発光部（第１発光部）
３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ）      ：    発光部（第２発光部）
４１      ：    入力部
４３      ：    制御部
４５      ：    記憶部
５１      ：    第１発光部に対応した給電部
５２（５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ）      ：    第２発光部に対応した給電部
６０，６１，６２      ：    所定の条件下における照度分布の例
７０      ：    所望照度分布の例
７５      ：    照度計
７６      ：    照度計の移動方向
【図１】
2015053449.tif 000004
【図２】
2015053449.tif 000005
【図３】
2015053449.tif 000006
【図４】
2015053449.tif 000007
【図５】
2015053449.tif 000008
【図６Ａ】
2015053449.tif 000009
【図６Ｂ】
2015053449.tif 000010
【図６Ｃ】
2015053449.tif 000011
【図７】
2015053449.tif 000012