(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源（１）から照射された光を波長分別する露光装置において、
光源（１）から照射された光をコンデンサ（２）を使用して光束にし、
露光光路中に第１の波長分別鏡面（７）を配置し、
第１の波長分別鏡面を反射した光束は、露光に必要な紫外線成分である第１のスペクトル成分（１４）であり、
第１の波長分別鏡面を透過した光束は、可視光線及び赤外線成分である第２のスペクトル成分（１５）であり、
第１の波長分別鏡面にて、光束を第１のスペクトル成分と第２のスペクトル成分に分別し、
第１の波長分別鏡面を透過した第２のスペクトル成分（１５）の光路中に第２の鏡（１６）を配置し、
第２の鏡（１６）で反射した第２のスペクトル成分は、第１の波長分別鏡面（７）の方向に反射し、第１の波長分別鏡面（７）にて反射し、反射した光線成分（１７）の光路中に観測スクリーン（１９）が配置され、
観測スクリーン（１９）に光源（１）の像を結像するため、観測スクリーン（１９）と第１の波長分別鏡面（７）との間に画像光学器具（１８）を配置する
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
第２の鏡（１６）は曲面に形成されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
光源（１）から照射された光を波長分別する露光方法であって、
光源（１）から照射された光をコンデンサ（２）を使用して光束にし、
露光光路中に第１の波長分別鏡面（７）を配置し、
第１の波長分別鏡面を反射した光束は、露光に必要な紫外線成分である第１のスペクトル成分（１４）であり、
第１の波長分別鏡面を透過した光束は、可視光線及び赤外線成分である第２のスペクトル成分（１５）であり、
第１の波長分別鏡面にて、光束を第１のスペクトル成分と第２のスペクトル成分に分別し、
第１の波長分別鏡面を透過した第２のスペクトル成分（１５）の光路中に第２の鏡（１６）を配置し、
第２の鏡（１６）で反射した第２のスペクトル成分は、第１の波長分別鏡面（７）の方向に反射し、第１の波長分別鏡面（７）にて反射した光線成分（１７）を観測スクリーン（１９）に転写させる
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
第２の鏡（１６）で反射した第２のスペクトル成分は、第１の波長分別鏡面（７）の方向に反射し、第２のスペクトル成分の大部分は第１の波長分別鏡面を透過して、光源の方向に戻り、
光源の方向に戻った第２のスペクトル成分の大部分は、光源容器内で又は光源容器内の冷却要素（２０）で吸収する請求項３記載の方法。
【請求項５】
光源（１）から照射された光をコンデンサ（２）を使用して光束にし、第１の波長分別鏡面（７）によって露光に必要な第１のスペクトル成分（１４）と、可視光線及び赤外線成分である第２のスペクトル成分（１５）とに分別する方法であって、
第２のスペクトル成分（１５）が第１の波長分別鏡面（７）を透過して、第２の鏡（１６）から第１の波長分別鏡面（７）の方向に反射転向し、
そして第１の波長分別鏡面（７）で一部を観測スクリーン（１９）の方向に反射させて、観測スクリーン（１９）に光源像を生じさせることを特徴とする請求項３または４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は光源およびコンデンサ装置を有し、光を波長分別する露光装置に関するものであり、第１の露光に必要な紫外線成分と第２の主として可視光線および/または赤外線スペクトル成分とに分別するため、光源の露光光路中に第１の波長分別鏡面を配置し、第２のスペクトル成分の光路に第２の鏡を配置して、第２のスペクトル成分を第１の鏡面に反射転向させるものである。
【０００２】
このような写真複写の露光装置がＵＳ４０９５８８１で知られている。ハロゲンランプの光が曲面の反射器に当たり、そこから光路中でランプの前に配置された干渉フィルターの平行光束から一部反射され、その赤外線成分が通過する。赤外線成分は、これを加熱して、これでランプ操作の電気エネルギーを節約するために、鏡を通ってランプに反射転向する。
【０００３】
ＪＰ-Ａ-３０２２５１８で露光方法が知られている。光源の露光光路中に、光路を露光に必要なスペクトル成分とその他のスペクトル成分とに分別する波長分別鏡面に光線を通す。その他のスペクトル成分は通常はライトガイドの端部に集光し、これが正確な集光を制御する装置と接続される。この方法の欠点は、露光に不必要な全スペクトル成分で照射される器具部分が著しく加熱され、
結果として、調節のくるいまたは極端なときはその部分の破壊につながる可能性がある。
【０００４】
本発明の課題は簡単な手段で露光品質を最適にする露光装置および方法を提供することである。
この課題は、第１の鏡面を通過した第２の光路において、第２のスペクトル成分のうちこの鏡面で反射した光線成分の光路に観測スクリーンを配置し、かつ、観測スクリーンと第１の鏡面との間に、光源を観測スクリーンに転写する画像光学器具を配置することによって発明に従い解決される。
【０００５】
第１の波長分別鏡面を使用して光が波長分別される。この場合、光源から発散される光が露光に必要な紫外線成分と不必要な可視光線および赤外線スペクトル成分とに分別される。必要な紫外線スペクトル成分は対象物の方向に向けられるが、一方、可視光線および赤外線成分は鏡面を通過する。鏡面の最適化によって、おおよそＲ＝１００％の反射率とＴ＝９０％の透過率に達する。このようなユニットをいくつか使用することによって、約９８％の有効光効率の場合で、１：１０００の割合に良好に抑制することが可能となる。光の分別によって、ほとんど紫外線成分だけがオフセット印刷版に露光することになる。好ましくないスペクトル域で発生するエネルギーは非常に少ない。したがって不必要な加熱やこれに伴う不利な結果には至らない。
【０００６】
第１の波長分別鏡面を通過する、露光に不必要な可視光線および赤外線スペクトル成分は、不必要なスペクトル成分を広げるために特に垂直に配置した第２の鏡で第１の鏡面の方向に反射転向する。次の第２の光路は第１の波長分別鏡面によって生じるが、残余分の反射であるので、第１の光路とまったく同様に発生は完全でない。Ａ＝Ｔ＊（１−Ｔ）分が鏡面で反射され、対象物の方向から離れた観測スクリーンに向かって転向し、画像光学器具によって観測スクリーンに光源像が生じる。この画像は光源の調整に使用される。光源の機械的な精度誤差の理由で取り付け調整ができなかったとき、光源の位置を非常に有効に決めることが可能となる。露光される対象物へより正確な照射がなされる。調整を容易にするため観測スクリーンに適当な基準マークを付けることができる。
【０００７】
露光に不必要な第２のスペクトル成分の大部分は鏡面を通過して再度光源の方向にもどり、したがってオフセット印刷版にはとどかない。それで、いずれにせよ既存の光源冷却要素によって光線エネルギーが吸収される。露光に不必要な成分を吸収するためのほかの要素は設けなくてもよい。これにより装置全体がかなりコンパクトで、特にコスト的にかなり有利なものとなる。
観測スクリーンに光源もしくは光源フィラメントまたは光源電極の像が生じる。この像があるために、露光装置の有効な調整が実施できる。観測スクリーンは好ましくはくもりガラスで構成され、ここに鏡反転の光源像が投影される。観測スクリーンのこの簡単な形態は製造コストの点で有利であり、光源の位置が画像として十分正確に再現される。
【０００８】
観測スクリーンに光源像を表示するために、観測スクリーンと第１の波長分別鏡面との間に、観測スクリーンに光源を転写する画像光学器具が配置される。この画像光学器具は例えばレンズ系で構成される。レンズ系の利点は高い光強度と良好な精度にある。レンズを適当に配置することで光源を拡大表示させる可能性が存在し、このことが露光装置を迅速かつ簡単に調整するのに役立つ。構造を簡略化するために、光学器具として簡単な穴付き遮光板を使用することが可能である。「カメラ・オブスキューラ」の原理により、光源の鏡反転像が例えばくもりガラスとして構成された観測スクリーンに生じる。
【０００９】
本発明の有利な実施形態においては、第２の鏡を曲面に形成すると、画像光学器具の写像および鏡の反射機能は１つの構成部分に統合される。この構成方法では、鏡壁と観測スクリーンの間に複雑でコストのかかるレンズ系がなくなるのでコストが節約できる。
【００１０】
光源の後方の光路に反射部材を配置して、露光装置をさらに改善することができる。これにより、光源または好ましくは光源近傍に横に反対の光源像が生じる。これによって光の利用量はほぼ倍となる。さらに、光源の像および光源像の像が観測スクリーンで互いに隣接することになり調整が明らかに簡単になる。
【００１１】
特に場所を節約して有効に装置を形成するために、個々の構成部分の配置が極めて重要になる。それで光源の後の光路中の光線装置にコンデンサおよび半透過の鏡面を配置し、光線を露光に必要な第１の紫外線成分と第２のスペクトル成分とに分別する。この場合、第２のスペクトル成分が直線で続くところに鏡を配置し、ここで第２のスペクトル成分が半透過の鏡面の方向に反射転向する。この鏡面は第２のスペクトル成分の一部を観測スクリーンに向けるように配置する。それで非常にコンパクトな構成方法ですべての機能が実現できる。反射のあと光源に戻ってきた露光に不必要な光はそこで冷却要素に吸収される。この第２のスペクトル成分の一部は観測スクリーンで光源の調整に使われる。必要な紫外線成分のみオフセット印刷版に向けれることが特に有利な点である。
【００１２】
波長分別で光線を分別する本発明による露光方法の場合において、露光に必要な第１のスペクトル成分と第２のスペクトル成分とに光路を分別するため、光源の露光光路中の、少なくとも第１の波長分別鏡面に光線を通すときに、第２のスペクトル成分の少なくとも一部を光源調整のために使用すること、第２のスペクトル成分を第２の鏡で第１の鏡面の方向に反射転向すること、さらに、第２の光路において第１の鏡面によって反射した光線成分を観測スクリーンに転写することによって、この方法の課題が解決される。
【００１３】
本発明による方法で特に有利なところは、生じた像によって光源が問題なく調整され、可視光線およびとりわけ赤外線光線の大部分が遠ざけられる点である。第２のスペクトラル成分の大部分は、第２の光路において、好ましくは波長分別の鏡面を介して光源の方向に鏡面を通過し、エネルギーは有利な方法で既存の冷却要素に吸収される。別の冷却要素は省略してもよく、これによって構造はかなりコンパクトにかつコスト的にかなり有利となる。
【００１４】
本発明の方法は特に有利に実施され、光源から照射される光をコンデンサを使用して束にし、第１の波長分別鏡面によって、露光に必要なスペクトル成分と第２のスペクトル成分とに分別する。この場合、第２のスペクトル成分は鏡面を貫通し、第２の鏡から第１の鏡面の方向に反射転向する。そして、鏡面のところでその一部が観測スクリーンの方向に向かうので、観測スクリーンに光源像が生じる。この像は光源の調整に使用される。方法の好ましいこの実施形態によって装置を非常にコンパクトに構成する方法が可能となる。
【００１５】
図を使用して本発明の実施例の詳細について以下に説明する。
図１に露光装置１０を示す。光源１の光路中に、出てくる発散光束を集光して平行光束とするコンデンサ装置２を配置する。平行光束は光路中のかなり離れたところに配置された半透過の鏡面７の方向に走る。この半透過の鏡面７で光線は第１の露光に必要な紫外線成分１４と第２の可視光線および赤外線成分１５とに分けられる。
【００１６】
第２のスペクトル成分１５は波長分別鏡面７を通過して第２の鏡１６に真っ直ぐに入り、ここから第２のスペクトル成分は、第２のスペクトル成分１５の光路中に４５°の傾斜で置かれた鏡面７の方向に反射転向される。第２のスペクトル成分の一部１７は９０°反射して画像光学器具１８を通過し観測スクリーン１９に至る。
【００１７】
必要なスペクトル成分１４は鏡面７によって直接に対象物２１の方向か、あるいはさらに別の鏡面を介して別の方向に向けられる。
光源１のコンデンサとは反対の側に反射部材２２が配置され、これにより光源１の左右反対の像２３が好ましくは光源１の近傍に生じる。これによって光の利用量がほぼ倍加される。光源の像および光源像の像は観測スクリーンに隣接して転写されることになるので、他のものに対して調整が明らかに簡単になる。不必要なスペクトル成分の光線エネルギーは光源冷却要素２０によって吸収される。追加の要素に光を吸収させることは断念することができる。
【００１８】
図２にマイクロミラー装置３を使用する印刷版の露光装置の光路を示す。光源１、コンデンサ装置２、マイクロミラー装置３として形成された光変調器、マイクロミラー装置３の直前に配置された視野レンズ４および投影対物レンズ５を有する露光装置１０は知られている。さらに、コンデンサ装置２の後の光路中には大きな収束レンズ６、第１の波長分別鏡面７、小径の収束レンズ８および平面鏡９が配置される。波長分別鏡面７の後方に、実施形態に応じて例えばパラボラにすることができる第２の鏡１６が配置される。その斜め上方に画像光学器具と観測スクリーンがある。光源１から発散光束１１が出てきて、コンデンサ装置で集光され平行光束１２とされる。平行光線１２は大きな収束レンズ６に達し、ここから収束光束が形成されて、収束レンズ８の手前で最小の断面積になる。
【００１９】
波長分別鏡面７で光束１３は第１の紫外線成分１４と第２の可視光線および赤外線成分１５とに分別される。
紫外線成分１４は波長分別鏡面７を介して斜め下方に反射されて収束レンズ８に達する。紫外線成分１４は小さな収束レンズ８の前を進んできて、平面鏡９で斜め上方に反射し視野レンズ４に入る。詳細には示していないが、視野レンズ４を通り抜けて平行になった光束がマイクロミラー装置３に当たり、そこで鋭角に反射し、再度視野レンズ４を通り抜ける。視野レンズ４で反射された光線の収束が形成され、下方の投影対物レンズ５に垂直に当たる。
【００２０】
第２の可視光線および赤外線成分１５は波長分別鏡面７を通過して、直線で第２の鏡１６に当たり、第２のスペクトル成分１５は波長分別鏡面で再度反射される。この第２のスペクトル成分の一部１７は反射して画像光学器具１８を通り観測スクリーン１９までいく。これによって光源１の調整ができる。第２のスペクトム成分の大部分は第１の鏡面を再度通り光源１に戻ってきて、そこで冷却要素２０に吸収される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の装置および方法の概略的な図を示す。
【図２】  マイクロミラー装置を使用した印刷版の露光装置における光路の概略的な図を示す。
【符号の説明】
１    光源
２    コンデンサ
３    マイクロミラー装置
４    視野レンズ
５    投影対物レンズ
６    大きな収束レンズ
７    波長分別鏡面
８    収束レンズ
９    平面鏡
１０  露光装置
１１  発散光束
１２  平行光束
１３  収束光束
１４  紫外線スペクトル成分
１５  第２のスペクトル成分
１６  第２の鏡
１７  第２のスペクトル成分の反射部分
１８  画像光学器具
１９  観測スクリーン
２０  冷却要素
２１  対象物
２２  反射部材
２３  光源像
【図１】
0004605964.tif 000002
【図２】
0004605964.tif 000003