(57)【要約】【課題】均一、かつ高い照度の略平行光を照射可能な光照射装置を提供すること。【解決手段】照射対象物上の矩形状の照射エリアに対して光を照射する光照射装置が、基板上に正方格子状または三角格子状に配置され光を出射する複数の発光素子と、発光素子から出射された光を所定の広がり角の光に成形する第１レンズを複数有するレンズユニットと、レンズユニットから出射された光をミキシングして導光する導光部材と、導光部材から出射された各発光素子からの光をそれぞれ略平行光に成形する第２レンズと、第２レンズから出射された光を所定の倍率で拡大し照射対象物上に集光する第３レンズと、導光部の光軸を中心とする円形の開口を有し、導光部材と第２レンズとの間、または第２レンズと第３レンズとの間に配置される開口絞りと、を備える。【選択図】図１
2015114633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射対象物上の矩形状の照射エリアに対して光を照射する光照射装置であって、
基板上の矩形状の領域に、光軸の向きを揃えて正方格子状または三角格子状に配置され、前記光を出射する複数の発光素子と、
前記各発光素子の光軸上に配置され、該発光素子から出射された光を所定の広がり角の光に成形する第１レンズを複数有するレンズユニットと、
前記レンズユニットから出射された光をミキシングして導光する導光部材と、
前記導光部の光軸と共通の光軸を有し、前記導光部材から出射された前記各発光素子からの光を、それぞれ略平行光に成形する第２レンズと、
前記導光部の光軸と共通の光軸を有し、前記第２レンズから出射された光を所定の倍率で拡大し、前記照射対象物上に集光する第３レンズと、
前記導光部の光軸を中心とする円形の開口を有し、前記導光部材と前記第２レンズとの間、または前記第２レンズと前記第３レンズとの間に配置される開口絞りと、
を備えることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記第２レンズは、少なくとも２枚のレンズから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記第２レンズは、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカスレンズまたはこれらの組み合わせからなることを特徴とする請求項２に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記第３レンズは、少なくとも２枚のレンズから構成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】
前記第３レンズは、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカスレンズまたはこれらの組み合わせからなることを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。
【請求項６】
前記導光部材は、前記レンズユニットと対向し、前記複数の発光素子からの光を全て取り込む矩形状の入射面と、前記第２レンズと対向し、前記入射面から入射した光を第２レンズに出射する矩形状の出射面とを有する、四角柱状のガラスロッドであ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】
前記第２レンズから出射される略平行光は、広がり角が２５°以下の光であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項８】
前記光は、紫外線波長域の光であ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】
前記複数の発光素子は、ｎ種類（ｎは２以上の整数）の異なる波長の光を発するｎ種類の発光素子によって構成されてい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】
前記複数の発光素子は、前記光軸の方向と直交し、かつ互いに直交する第１方向及び第２方向に並び、
前記各発光素子は、前記光軸の方向から見たときに、略正方形状の外形を有するＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、該外形の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９のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項１１】
前記複数の発光素子は、前記光軸の方向と直交し、かつ互いに直交する第１方向及び第２方向に並び、
前記各発光素子は、前記光軸の方向から見たときに、略正方形状の外形を有するＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、該外形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９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、照射対象物上の矩形状の照射エリアに対し略平行光を照射可能な光照射装置に関し、特に照射対象物を均一、かつ高い照度で照射可能な光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶用周辺露光装置等に搭載される光源装置（光照射装置）として、照射対象物上の矩形状の照射エリアに対し、紫外線波長域の略平行光を照射する光源装置が用いられている。このような光源装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の光源装置は、紫外光を発する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が搭載された平面基板と、複数のＬＥＤからの照度不均一な光束を平行光に成形する１枚の非球面レンズと、非球面レンズからの紫外光をミキシングして出射する四角柱状の透光性ロッドとを備えており、透光性ロッドによって均一光となった紫外光を、コンデンサーレンズ及びリレーレンズ等を介してガラス基板上の矩形状の照射エリアに投影することで、照射エリア内のレジストを露光している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０４１４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されている光源装置によれば、複数のＬＥＤからの紫外光が透光性ロッドに入射し、ミキシングされるため、均一、かつ高い照度の紫外光が得られる。しかしながら、特許文献１に記載の光源装置においては、複数のＬＥＤからの紫外光を１枚の非球面レンズによって平行光に成形して透光性ロッドに導く構成であるため、複数のＬＥＤが搭載された基板、非球面レンズ及び透光性ロッドとの位置合わせを正確に行わないと、所望する紫外光が得られないといった問題がある。つまり、これらの位置合わせが正確になされていないと、非球面レンズを通った紫外光が平行光にならなくなり、均一な紫外光にならなくなるといった問題や、また複数のＬＥＤからの紫外光の一部がけられ、所望の照度が得られないといった問題が生じる。
【０００６】
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、光学部品の煩雑な位置合わせ作業を必要とすることなく、照射対象物上の矩形状の照射エリアに対し、均一、かつ高い照度の略平行光を照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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、照射対象物上の矩形状の照射エリアに対して光を照射する光照射装置であって、基板上の矩形状の領域に、光軸の向きを揃えて正方格子状または三角格子状に配置され、光を出射する複数の発光素子と、各発光素子の光軸上に配置され、該発光素子から出射された光を所定の広がり角の光に成形する第１レンズを複数有するレンズユニットと、レンズユニットから出射された光をミキシングして導光する導光部材と、導光部の光軸と共通の光軸を有し、導光部材から出射された各発光素子からの光を、それぞれ略平行光に成形する第２レンズと、導光部の光軸と共通の光軸を有し、第２レンズから出射された光を所定の倍率で拡大し、照射対象物上に集光する第３レンズと、導光部の光軸を中心とする円形の開口を有し、導光部材と第２レンズとの間、または第２レンズと第３レンズとの間に配置される開口絞りとを備える。
【０００８】
このような構成によれば、レンズユニットによって複数の第１レンズが一体的に固定、支持されるため、各発光素子と各第１レンズとの位置調整（アライメント調整）を行う必要がない。また、レンズユニットによって複数の第１レンズが一体的に固定、支持されるため、発光素子と第１レンズの光軸にずれが生じ、設計値とは異なる不要光が発生する場合があるが、不要光は光路中に配置された開口絞りによって除去される。このため、光学部品の煩雑な位置合わせ作業を必要とすることなく、照射対象物上の矩形状の照射エリアに対し、均一、かつ高い照度の略平行光を照射することが可能となる。
【０００９】
また、第２レンズは、少なくとも２枚のレンズによって構成することができる。
【００１０】
また、第２レンズは、第２レンズは、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカスレンズまたはこれらの組み合わせによって構成することができる。
【００１１】
また、第３レンズは、少なくとも２枚のレンズによって構成することができる。
【００１２】
また、第３レンズは、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカスレンズまたはこれらの組み合わせによって構成することができる。
【００１３】
また、導光部材は、レンズユニットと対向し、複数の発光素子からの光を全て取り込む矩形状の入射面と、第２レンズと対向し、入射面から入射した光を第２レンズに出射する矩形状の出射面とを有する、四角柱状のガラスロッドであることが望ましい。
【００１４】
また、第２レンズから出射される略平行光は、広がり角が２５°以下の光であることが望ましい。
【００１５】
また、光は、紫外線波長域の光であることが望ましい。
【００１６】
また、複数の発光素子は、ｎ種類（ｎは２以上の整数）の異なる波長の光を発するｎ種類の発光素子によって構成することができる。
【００１７】
また、複数の発光素子は、光軸の方向と直交し、かつ互いに直交する第１方向及び第２方向に並び、各発光素子は、光軸の方向から見たときに、略正方形状の外形を有するＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、該外形の２辺が第１方向と平行となるように配置することができる。
【００１８】
また、複数の発光素子は、光軸の方向と直交し、かつ互いに直交する第１方向及び第２方向に並び、各発光素子は、光軸の方向から見たときに、略正方形状の外形を有するＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、該外形の一方の対角線が第１方向と平行となるように配置することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、光学部品の煩雑な位置合わせ作業を必要とすることなく、照射対象物上の矩形状の照射エリアに対し、均一、かつ高い照度の略平行光を照射可能な光照射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る光照射装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光照射装置に備わるＬＥＤユニットの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光照射装置に備わるＬＥＤ素子の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光照射装置に備わるレンズユニットの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光照射装置に備わるガラスロッドの構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る光照射装置に備わるガラスロッドから出射される紫外光の光路図である。
【図７】本発明の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光の照射対象物Ｗ上での光量分布及び光束角の分布を示すグラフである。
【図８】本発明の変形例に係る光照射装置のＬＥＤユニットの構成を示す図である。
【図９】本発明の変形例に係る光照射装置のＬＥＤユニットの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る光照射装置１００の構成を示す模式図である。本実施形態の光照射装置１００は、液晶用周辺露光装置等に組み込まれて、照射対象物Ｗ（例えば、ガラス基板上のレジストなど）上の矩形状の照射エリアに対し、紫外線波長域の略平行光を照射する装置である。
【００２３】
図１に示すように、光照射装置１００は、ＬＥＤユニット１１０と、レンズユニット１２０と、ガラスロッド１３０（導光部材）と、コンデンサーレンズ１４０（第２レンズ）と、開口絞り１５０と、リレーレンズ１６０（第３レンズ）と、これらの部品を収容する円筒状のケース１０１とを備えている。ＬＥＤユニット１１０、レンズユニット１２０、ガラスロッド１３０、コンデンサーレンズ１４０、開口絞り１５０、及びリレーレンズ１６０は、照射対象物Ｗに向かって、光軸を揃えて（つまり、光軸ＡＸ上に）順番に配置されている。なお、本実施形態においては、光照射装置１００のワーキングディスタンスＷＤ（ケース１０１から照射対象物Ｗまでの距離）は、１２５ｍｍに設定されており、光照射装置１００から出射される紫外線波長域の光（以下、「紫外光」という。）は、ワーキングディスタンスＷＤ上で均一な光量分布となるように集光している（詳細は後述）。なお、本明細書においては、光照射装置１００から出射される紫外光の進行方向（つまり、光軸ＡＸに平行な方向）をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向と直交し、かつ互いに直交する２つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向と定義して説明する。
【００２４】
図２は、本実施形態のＬＥＤユニット１１０の構成を示す図である。図２に示すように、本実施形態のＬＥＤユニット１１０は、略正方形状の基板１１２と、該基板１１２上の矩形領域１１２ａ内に、Ｚ軸方向に光軸を揃えて配置された複数のＬＥＤ素子１１４（発光素子）とを備えている。本実施形態のＬＥＤ素子１１４は、６．８ｍｍ（Ｘ軸方向長さ）×６．８ｍｍ（Ｙ軸方向長さ）の矩形状の外形を有し（図３）、その２辺がＸ軸方向に平行となるような向きで、６列（Ｙ軸方向）×６個（Ｘ軸方向）の２次元正方格子状に矩形領域１１２ａ内に配置され、基板１１２と電気的に接続されている。基板１１２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１１４には、基板１１２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。
【００２５】
図３は、本実施形態のＬＥＤ素子１１４の構成を示す図である。図３に示すように、本実施形態のＬＥＤ素子１１４は、その内部に正方格子状に配置された４つのＬＥＤチップ１１４ａを備えている。各ＬＥＤ素子１１４に駆動電流が供給されると、各ＬＥＤチップ１１４ａが駆動電流に応じた光量で発光し、各ＬＥＤ素子１１４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１１４ａ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、基板１１２上の各ＬＥＤ素子１１４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。
【００２６】
なお、本実施形態の各ＬＥＤ素子１１４は、略一様な光量の紫外光を出射するように各ＬＥＤ素子１１４に供給される駆動電流が調整されている。また、図２に示すように、本実施形態においては、ＬＥＤ素子１１４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１０ｍｍに設定されている。また、本実施形態のＬＥＤユニット１１０は、基板１１２上の矩形領域１１２ａの中心Ｃが、光軸ＡＸと略一致するようにケース（不図示）内に配置されている。
【００２７】
図４は、本実施形態のレンズユニット１２０の構成を示す図である。図４に示すように、本実施形態のレンズユニット１２０は、ベースプレート１２２と、複数の第１レンズ１２４とを備えている。ベースプレート１２２は、複数の第１レンズ１２４を一体的に固定、支持するための板状の部材であり、ベースプレート１２２には第１レンズ１２４が取り付けられる６列（Ｙ軸方向）×６個（Ｘ軸方向）の円形の開口１２２ａが設けられており、各開口１２２ａには第１レンズ１２４が嵌め込まれ、固定されている。なお、第１レンズ１２４をベースプレート１２２に固定する方法としては、ベースプレート１２２と、ベースプレート１２２と略同形のプレート（不図示）とによって第１レンズ１２４を挟み込む方法や、嵌合、圧着、接着等の方法を適用することが可能である。
【００２８】
第１レンズ１２４は、ＬＥＤ素子１１４から出射された紫外光を所定の広がり角の紫外光に成形する平凸レンズであり、各第１レンズ１２４の光軸が、各ＬＥＤ素子１１４の光軸と略一致するように位置調整されて配置される。そして、各第１レンズ１２４を通った紫外光は、後段のガラスロッド１３０に向けて出射される（図１）。
【００２９】
このように、本実施形態のレンズユニット１２０においては、複数の第１レンズ１２４を一体的に固定、支持する構成とし、各ＬＥＤ素子１１４と各第１レンズ１２４との位置調整（アライメント調整）を不要としている。つまり、ＬＥＤユニット１１０とレンズユニット１２０の位置調整のみを行えば、各第１レンズ１２４の光軸が、各ＬＥＤ素子１１４の光軸と略一致するため、各第１レンズ１２４が各ＬＥＤ素子１１４からの紫外光を効率よく（つまり、むだなく）取り込み、後段のガラスロッド１３０に向けて出射することができるように構成されている。ここで、各第１レンズ１２４の光軸が、各ＬＥＤ素子１１４の光軸と略一致するためには、各ＬＥＤ素子１１４が基板１１２上の所定位置に正確に配置されている必要があり、また、各第１レンズ１２４がベースプレート１２２上の所定位置に正確に配置されている必要があるところ、実際には、基板１１２、ＬＥＤ素子１１４、第１レンズ１２４、ベースプレート１２２の製造上のバラツキや組立上の誤差があるため、全てのＬＥＤ素子１１４の光軸と全ての第１レンズ１２４の光軸とを正確に一致させることは困難である。そして、第１レンズ１２４の光軸が、ＬＥＤ素子１１４の光軸と一致しない場合（つまり、光軸が傾いたり、シフトしてしまった場合）、第１レンズ１２４を通った紫外光は、所望の広がり角とはならず、レンズユニット１２０からは、所定の広がり角の紫外光に混じって、所定の広がり角よりも広い広がり角の紫外光（以下、「不要光」という。）が出射される。そこで、本実施形態においては、紫外光の光路中に開口絞り１５０を配置して、かかる問題を解決している（詳細は後述）。
【００３０】
図１に示すように、各第１レンズ１２４を通った紫外光は、後段のガラスロッド１３０の入射面１３０ａに入射する。図５は、本実施形態のガラスロッド１３０の構成を示す図である。図５に示すように、ガラスロッド１３０は、四角柱状のガラスでできた導光部材であり、一端面に入射面１３０ａが形成され、他端面に出射面１３０ｂが形成されている。なお、本実施形態のガラスロッド１３０は、５８ｍｍ（Ｘ軸方向）×５８ｍｍ（Ｙ軸方向）×２５０ｍｍ（Ｚ軸方向）のサイズであり、レンズユニット１２０から出射された全ての紫外光が入射面１３０ａに入射するように構成されている。上述したように、ガラスロッド１３０の入射面１３０ａに入射する紫外光（つまり、レンズユニット１２０から出射される紫外光）は、所定の広がり角を有しているため、ガラスロッド１３０内では各角度成分の紫外光がそれぞれ反射されながら（つまり、ミキシングされながら）導光され、出射面１３０ｂからは均一な光量分布の紫外光が出射される。なお、本実施形態のガラスロッド１３０は、四角柱状であるため、入射面１３０ａに入射する紫外光の広がり角は出射面１３０ｂにおいても維持され、出射面１３０ｂからは所定の広がり角の紫外光（つまり、レンズユニット１２０から出射される紫外光と略等しい広がり角を有する紫外光）が後段のコンデンサーレンズ１４０、開口絞り１５０、リレーレンズ１６０に向けて出射される。
【００３１】
図６は、本実施形態のガラスロッド１３０の出射面１３０ｂから出射される紫外光の光路図である。本実施形態のコンデンサーレンズ１４０とリレーレンズ１６０は、出射面１３０ｂの像を所定の倍率で拡大して照射対象物Ｗに投影する投影光学系であり、上述したように、本実施形態のガラスロッド１３０出射面１３０ｂからは均一な光量分布の紫外光が出射されるため、照射対象物Ｗ上には均一な光量分布の紫外光が照射される。
【００３２】
図１及び６に示すように、コンデンサーレンズ１４０は、ガラスロッド１３０から入射する紫外光を略平行光に成形するレンズである。本実施形態においては、一対の両凸レンズ１４１、１４２で構成されており、ガラスロッド１３０から入射した紫外光が一対の両凸レンズ１４１、１４２を通ると、Ｚ軸方向に±１４°以下の広がり角を有する紫外光に成形される。
【００３３】
コンデンサーレンズ１４０から出射された紫外光は、開口絞り１５０を通り、リレーレンズ１６０に入射する。本実施形態の開口絞り１５０は、中心に直径８６ｍｍの円形の開口を有する絞りであり、コンデンサーレンズ１４０から出射された紫外光から不要光を除去する機能を有する。
【００３４】
上述したように、基板１１２、ＬＥＤ素子１１４、第１レンズ１２４、ベースプレート１２２の製造上のバラツキや組立上の誤差の影響により、レンズユニット１２０からは、所定の広がり角の紫外光に混じって、所定の広がり角よりも広い広がり角の紫外光（つまり、不要光）が出射される。かかる不要光も、ガラスロッド１３０、コンデンサーレンズ１４０を通るが、不要光は、広がり角が所定の広がり角よりも広いため、コンデンサーレンズ１４０を通っても、規定の（つまり、設計値であるところの）±１４°以下の広がり角にならない。そして、このように広がり角の広い不要光が照射対象物Ｗに照射されると光量分布の均一性が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、コンデンサーレンズ１４０とリレーレンズ１６０との間に開口絞り１５０を配置することにより、不要光を除去し、照射対象物Ｗ上において均一な光量分布が得られるように構成している。つまり、本実施形態においては、開口絞り１５０を配置することにより、基板１１２、ＬＥＤ素子１１４、第１レンズ１２４、ベースプレート１２２の製造上のバラツキや組立上の誤差の影響をキャンセルしている。そして、開口絞り１５０によって不要光が除去され、所定の広がり角の紫外光（つまり、コンデンサーレンズ１４０によってＺ軸方向に±１４°以下の広がり角を有する紫外光）のみがリレーレンズ１６０を通り、照射対象物Ｗ上に照射されるようになっている。
【００３５】
図１及び６に示すように、リレーレンズ１６０は、開口絞り１５０を通って入射する紫外光を所定の倍率で拡大し、照射対象物Ｗ上に集光するレンズである。本実施形態においては、凸面が互いに対向するように配置された一対の平凸レンズ１６１、１６２で構成されており、開口絞り１５０を通って入射した紫外光が一対の平凸レンズ１６１、１６２を通ると、ワーキングディスタンスＷＤ上に配置された照射対象物Ｗ上の矩形状の照射エリア内に集光され、当該照射エリアが均一に照明される。
【００３６】
図７は、本実施形態の光照射装置１００を用いて照射対象物Ｗを照明したときの、紫外光の光量分布及び光束角の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、照射対象物Ｗ上のＸ軸方向における紫外光の光量分布であり、横軸は光軸ＡＸの位置を０ｍｍとするＸ軸方向の位置を示し、縦軸は紫外光の強度（ｍＷ／ｃｍ２）を示している。また、図７（ｂ）は、照射対象物Ｗ上のＹ軸方向における紫外光の光量分布であり、横軸は光軸ＡＸの位置を０ｍｍとするＹ軸方向の位置を示し、縦軸は紫外光の強度（ｍＷ／ｃｍ２）を示している。また、図７（ｃ）は、照射対象物Ｗに入射する紫外光の光束角の分布であり、横軸は光軸ＡＸの方向（つまり、Ｚ軸方向）を０°としたときの紫外光の光束の角度を示し、縦軸は各角度の度数を相対値で示したものである。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、ワーキングディスタンスＷＤ上に配置された照射対象物Ｗ上の矩形状の照射エリア（±３５ｍｍ×±３５ｍｍ）内が紫外光によって均一に照明されているのが分かる。また、図７（ｃ）に示すように、照射エリア内には±１４°以内の紫外光のみが照射されているのが分かる。
【００３７】
以上のように、本実施形態の光照射装置１００においては、レンズユニット１２０によって複数の第１レンズ１２４を一体的に固定、支持する構成とし、各ＬＥＤ素子１１４と各第１レンズ１２４との位置調整（アライメント調整）を不要としている。また、このような構成を採ったことによって発生する不要光を紫外光の光路中に開口絞り１５０を配置することで除去している。従って、本実施形態の構成によれば、光学部品の煩雑な位置合わせ作業を必要とすることなく、照射対象物Ｗ上の矩形状の照射エリアに対し、均一、かつ高い照度の略平行光を照射することが可能となる。
【００３８】
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。
【００３９】
例えば、本実施形態においては、コンデンサーレンズ１４０とリレーレンズ１６０の間に開口絞り１５０を配置する構成としたが、開口絞り１５０は、紫外光の光路中に配置されればよく、例えば、ガラスロッド１３０とコンデンサーレンズ１４０の間に配置してもよい。
【００４０】
また、本実施形態のコンデンサーレンズ１４０は、一対の両凸レンズ１４１、１４２で構成されているものとしたが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、一対の平凸レンズ、又は一対のメニスカスレンズで構成することもできる。また、コンデンサーレンズ１４０は、２枚以上のレンズを組み合わせて構成することができ、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカスレンズまたはこれらの組み合わせによって構成することができる。
【００４１】
また、本実施形態のリレーレンズ１６０は、凸面が互いに対向するように配置された一対の平凸レンズ１６１、１６２で構成されているものとしたが、このような構成に限定されるものではなく、一対の平凸レンズ１６１、１６２は、平面が互いに対向するように配置されてもよく、また両方の凸面又は両方の平面が向きを揃えて配置されてもよい。また、リレーレンズ１６０は、一対の両凸レンズ、又は一対のメニスカスレンズで構成することもできる。また、リレーレンズ１６０は、２枚以上のレンズを組み合わせて構成することができ、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカスレンズまたはこれらの組み合わせによって構成することができる。
【００４２】
また、本実施形態のガラスロッド１３０は、四角柱状の形状を呈するものとして説明したが、入射面１３０ａに入射した紫外光をミキシングして導光できればよく、例えば、角錐台形状のものを適用することもできる。
【００４３】
また、本実施形態においては、ガラスロッド１３０から出射される紫外光が、コンデンサーレンズ１４０によって、Ｚ軸方向に±１４°以下の広がり角を有する紫外光に成形されるものとしたが、このような構成に限定されるものではなく、照射対象物Ｗの仕様や求められる紫外光の仕様に応じて適宜変更することができる。一般に、広がり角が±２５°以下の紫外光であれば本実施形態の光照射装置１００が組み込まれる液晶用周辺露光装置等に適用可能であると考えられるが、照射対象物Ｗ上に均一な光量分布の紫外光を照射するためには、コンデンサーレンズ１４０を通った紫外光の広がり角は小さいほど望ましく（つまり、平行光に近づくほど望ましく）、好ましくは±２０°以下、更に好ましくは±１５°以下となるように構成するのが望ましい。
【００４４】
また、本実施形態のＬＥＤ素子１１４は、正方格子状に配置された４つのＬＥＤチップ１１４ａ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。
【００４５】
また、本実施形態のＬＥＤ素子１１４は、波長３６５ｎｍの紫外光を出射するものとしたが、このような構成に限定されるものではなく、他の波長（例えば、波長３８５ｎｍ、波長４０５ｎｍ）の紫外光を出射するものであってもよく、波長の異なる複数種類のＬＥＤ素子を組み合わせて（つまり、複数の波長を混ぜて）構成してもよい。
【００４６】
また、本実施形態のＬＥＤユニット１１０は、６列（Ｙ軸方向）×６個（Ｘ軸方向）の２次元正方格子状に配置された３６個のＬＥＤ素子１１４を備える構成としたが、矩形領域１１２ａ内に均等に配置されればよく、３６個の構成に限定されるものではない。また、ＬＥＤ素子１１４は必ずしも２次元正方格子状に配置される必要はなく、例えば、図８に示すように、三角格子状に配置されてもよい。また、本実施形態においては、ＬＥＤ素子１１４は、その２辺がＸ軸方向に平行となるような向きで配置されるものとしたが、例えば、図９に示すように、ＬＥＤ素子１１４の一方の対角線がＸ軸方向に平行となるような向きで配置されてもよい。
【００４７】
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】
【００４８】
１００  光照射装置
１０１  ケース
１１０  ＬＥＤユニット
１１２  基板
１１４  ＬＥＤ素子
１１４ａ  ＬＥＤチップ
１２０  レンズユニット
１２２  ベースプレート
１２４  第１レンズ
１３０  ガラスロッド
１４０  コンデンサーレンズ
１４１、１４２  両凸レンズ
１５０  開口絞り
１６０  リレーレンズ
１６１、１６２  平凸レンズ
【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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