(57)【要約】  本発明は、オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を提供する照明装置に関する。光源のグループは、オブジェクトをプロセスするための照明を生成する。ここで、光源のグループは、プロセス照明を生成するためのイメージユニットによって、作業平面上に結像される。結果として生じる強度分布は、空間的な統合方向において強度分布が積分される場合に、結果として生じる強度分布が強度ディップを有するように、構成されている。ここで、光源のグループの一つ又は数個は、光源の他のグループから独立して、統合された強度分布を変更するためにコントロール可能である。これにより、プロセス装置において照明装置を使用することができる。オブジェクトがプロセス、特にシールされるプロセスラインに垂直に、オブジェクトは比較的均一にプロセスされる。これによって、オブジェクトをプロセスする品質が改善される。
2015525135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を提供する照明装置であって：
前記オブジェクトをプロセスするための照明を生成する光源のグループと、
前記オブジェクトがシールされるべき作業平面の上に前記光源のグループを結像させ、それにより前記プロセス照明を生成するイメージユニットと、を含み、
前記光源のグループと前記イメージユニットは、前記作業平面において、前記プロセス照明が輝度分布を伴って生成可能なように適合されており、
前記輝度分布は、空間的な統合方向において積分された場合に、結果として生じる統合された強度分布が強度ディップを有し、
前記統合された強度分布を変更するために、一つ又は数個の前記光源のグループが、他のグループとは独立してコントロール可能である、
照明装置。
【請求項２】
前記光源のグループと前記イメージユニットは、前記統合された強度分布が、前記光源のグループの一つのグループによって提供される照明により生じる第１の最大値と前記光源のグループの別のグループによって提供される照明により生じる第２の最大値とを有するように適合されており、
前記第１の最大値と前記第２の最大値との間に強度ディップが配置されている、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第１の最大値を生じている少なくとも一つの前記グループと前記第２の最大値を生じている前記別のグループは個々にコントロール可能であり、前記第１の最大値と前記第２の最大値のうち少なくとも一つの位置における統合された強度をそれぞれに削減することができる、
請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
少なくとも一つの前記光源のグループは、前記強度ディップの深さを変更できるように、個々にコントロール可能である、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
前記光源のグループと前記イメージユニットは、前記照明装置によって生成可能な前記強度分布が数個の平行な照明ラインを有するように適合されており、
少なくとも一つの前記照明ラインにおいて、前記強度分布は第１の最大値と中間により低い強度を伴う第２の最大値とを有する、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
少なくとも２つのグループの光源は、異なる形状を有している、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項７】
前記イメージユニットは、それぞれの光源を結像させるためにそれぞれのマイクロレンズが使用されるように、前記光源に対して割り当てられたマイクロレンズを含み、
少なくとも一つの光源について、前記マイクロレンズの中心が前記光源の中心と一致しないように、前記マイクロレンズが前記光源に関して非対称的に配置されている、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
前記イメージユニットは、光源の異なるグループの画像が前記作業平面においてオーバーラップするように、前記光源のグループが前記作業平面の上に結像するよう適合されている、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項９】
前記照明装置は、さらに、前記作業平面における温度を測定するために光源のグループに隣接して配置された、少なくとも一つの熱放射検出ユニットを含み、
コントロールユニットによって、測定された温度に応じて前記光源のグループをコントロールすることができる、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１０】
２つの異なる空間的な方向において前記強度分布が変更できるように、一つ又は数個の前記光源のグループが他のグループとは独立してコントロール可能である、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記光源のグループは、一つ又は数個のサブストレートが発光領域と非発光領域を含むように、一つ又は数個のサブストレートの上に配置され、
前記非発光領域は、前記作業平面から後方反射された照明が前記作業平面に戻るように反射されないように、前記非発光領域にあたる照明を吸収し、及び/又は、散乱させるように適合される、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１２】
プロセスラインに沿ってオブジェクトをプロセスするためのプロセス装置であって：
プロセス照明を提供するための請求項１に記載の前記照明装置と、
前記プロセス照明が前記プロセスラインに沿って移動されるように、前記照明装置と前記オブジェクトとを互いに関して移動するための移動ユニットと、
を含む、プロセス装置。
【請求項１３】
オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を提供する照明装置の製造方法であって：
前記オブジェクトをプロセスするための照明を生成する光源のグループを備えるステップと、
前記プロセス照明を生成するために、前記オブジェクトがシールされるべき作業平面の上に前記光源のグループを結像させるイメージユニットを備えるするステップと、
前記照明装置を製作するために前記光源のグループと前記イメージユニットとを組み立てるステップと、
を含み、
前記光源のグループと前記イメージユニットは、前記作業平面において、前記プロセス照明が輝度分布を伴って生成可能なように適合されており、
前記輝度分布は、空間的な統合方向において積分された場合に、結果として生じる統合された強度分布が強度ディップを有し、
前記強度分布を変更するために、一つ又は数個の前記光源のグループが、他のグループとは独立してコントロール可能である、
製造方法。
【請求項１４】
プロセスラインに沿ってオブジェクトをプロセスするためのプロセス方法であって：
請求項１に記載の前記照明装置によってプロセス照明を提供するステップと、
前記プロセス照明が前記プロセスラインに沿って移動されるように、前記照明装置と前記オブジェクトとを互いに関して移動するステップと、
を含む、プロセス方法。
【請求項１５】
作業平面においてオブジェクトをプロセスするためのコンピュータプログラムであって、コンピュータでコントロールされているプロセス装置上で前記コンピュータプログラムが実行されると、請求項１に記載のプロセス装置に、請求項１４に記載のプロセス方法に係るステップを実行させるためのプログラムコード手段を含む、
コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オブジェクトをプロセスするためにプロセス照明を提供する照明装置、および、照明装置を製造するための製造方法に関する。より特定的には、本発明は、プロセス装置、プロセス方法、および、照明装置を使用してプロセスするコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許出願公開第２０１１／１６５８１６号は、第１のサブストレートと第２のサブストレートとを密封するために、第１のサブストレートと第２のサブストレートとの間に配置されたシーリング（ｓｅａｌｉｎｇ）エレメントの上にレーザービームを照射するレーザービーム照射装置について開示している。レーザービームのビーム強度は、レーザービームの進行方向に垂直な平面上で、レーザービームの中心部から末端部に向かって増加する。レーザービームの中心部でのビーム強度は、レーザービームの末端部でのビーム強度の半分より大きくはない。ここで、ビームのプロファイルは、レーザービームの進行方向に関して対称である。
【０００３】
シーリングエレメントがカーブしている場合、レーザービームはこのカーブした曲線に沿って移動される必要がある。この場合、カーブにおいて、シーリングエレメントの内側部分は、シーリングエレメントの外側部より大きなビーム強度を受けてしまう。
【０００４】
このことは、不均一なシーリングを引き起こし、結果としてシール漏れが生じることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／１６５８１６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１／０２１１４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、オブジェクトをプロセスするためにプロセス照明を提供する照明装置を提供することである。それにより、オブジェクトをプロセスする品質を改善することができる。本発明の目的は、さらに、照明装置を製造するための製造方法を提供し、かつ、プロセス装置、プロセス方法、および、照明装置を使用してプロセスするコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様においては、オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を提供する照明装置が提供される。本照明装置は、オブジェクトをプロセスするための照明を生成する光源のグループと、オブジェクトがシールされるべき作業平面の上に光源のグループを結像させ、それによりプロセス照明を生成するイメージユニットと、を含み、光源のグループとイメージユニットは、作業平面において、プロセス照明が輝度分布を伴って生成可能なように適合されており、輝度分布は、空間的な統合方向において積分された場合に、結果として生じる統合された強度分布が強度ディップを有し、統合された強度分布を変更するために、一つ又は数個の光源のグループが、他のグループとは独立してコントロール可能である。
【０００８】
統合された強度分布が強度ディップ、つまり統合された強度が隣接する場所よりも小さい位置、を有するので、統合された強度分布のそれぞれの終端に向かって構成された位置での統合された強度分布は、強度ディップよりも大きい。別の言葉で言えば、強度分布のより中央の部分でカバーされる、作業平面の一部分は、強度分布のそれぞれの終端によってカバーされる、作業平面の部分よりも少ない強度を受ける。強度分布と作業平面、特には作業平面に置かれたオブジェクトが、空間的な統合方向に沿ってお互いに関して移動する場合にである。このことは、プロセス照明が、シーリングラインに沿って移動されるシーリング照明であり、それに沿ってオブジェクトがシールされる場合に、特に有利である。ここで、上述のように、空間的な統合方向は、シーリングラインンに対して平行である。この場合、シーリングラインの中央部分は、シーリングラインの外側部分より少ない強度を受ける。ここで、オブジェクトをシールするために使用されてシーリングラインに沿って配置される、シーリング材料は、一般的に、シーリング材料の中央部分において熱除去が最少であるため、これにより、シーリングラインに沿って比較的に均一なオブジェクトのシーリングを生じさせ得る。
【０００９】
一般的に、均一性の程度は、シーリングラインのカーブした部分に沿って減少され得る。カーブの外側部分は、内側部分よりも少ない強度を受けるからである。しかしながら、統合された強度分布を変更するために、光源のグループの少なくとも一つがコントロール可能であるので、シーリングエレメントが比較的均一に照明されるように統合された強度分布を適合することができる。シーリングエレメントが、直線のシーリングラインに沿ってではなく、カーブしたシーリングラインに沿って配置されている場合にでも、そうである。これにより、照明装置はオブジェクトのシーリング品質を改善することができ、かつ、はんだ付け又は溶接アプリケーションのような、プロセス照明を使用する、オブジェクトをプロセスするための更なるアプリケーションの品質も改善することができる。
【００１０】
光源のグループとイメージユニットによって生成された作業平面に配分された強度は、優先的には、２次元の強度分布である。この２次元の強度分布の、プロセスライン、特にシーリングラインによって定義される方向に沿った積分が、プロセスラインに垂直なラインに沿って配置された１次元の統合された強度分布を生じるように、優先的に構成されている
【００１１】
強度分布の統合は、もちろん、照明装置によって数学的に実行されるものではなく、光源のグループおよびイメージユニットによって生成される強度分布を特徴付けるためだけに使用されることに、留意すべきである。
【００１２】
光源は、優先的には、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）である。
【００１３】
イメージユニットは、一つ又は数個の光学レンズを含んでいる。特に、一つ又は数個のマイクロレンズ及び/又は一つ又は数個の円柱レンズのようなものである。イメージユニットは、光源のグループをシャープに、または、よりぼやけて結像するように適合されてよい。
【００１４】
強度ディップが、優先的には、統合された強度分布の内側の中央に配置される。作業平面において生成された強度分布とオブジェクトが、プロセスラインに沿った空間的な統合方向において相互にそれぞれ移動する場合に、プロセスラインの中央部分が、プロセスラインのより外側の部分よりも、少ない照明強度を受けるようにである。
【００１５】
優先的には、光源のグループとイメージユニットは、統合された強度分布が、光源のグループに係る一つのグループによって提供される照明によって生じる第１の最大値と、光源のグループに係る別のグループによって提供される照明によって生じる第２の最大値を有するように適合される。ここで、第１の最大値と第２の最大値との間に強度ディップが配置される。最大値は、単一のグループによって提供される照明、または、光源のグループの数個によって提供される照明によって生じ得るものである。第１の最大値、第２の最大値、および、中間の強度ディップを伴う統合された強度分布は、優先的には、Ｍ型であり、特には、おおよそＭ型である。
【００１６】
第１の最大値を生じる少なくとも一つのグループと第２の最大値を生じる他のグループは、優先的には、個別にコントロール可能であり、第１の最大値と第２の最大値のうち少なくとも一つの位置における統合された強度を、それぞれに、削減することができる。統合された強度分布の望ましいＭ型は、従って、Ｍ型の少なくとも一つのピークが低減されるように、特には、少なくとも一つのピークが見えなくなるように、変更され得る。オリジナルのピークは、元々の中間の強度ディップよりも小さい統合された強度にまで削減され得る。このように、プロセス照明が作業平面においてカーブしたプロセスラインに沿って移動する場合に、同一の時点において、プロセスラインの内側部分が、より少ない照明強度を受け、一方、プロセスラインの外側部分はより多くの照明強度を受ける。ここでは、カーブにおいてプロセスラインの内側部分はプロセスラインの外側部分より短いので、プロセスラインに垂直に受け取った照明強度の総量、プロセスラインのカーブした部分に沿って完結した移動の最中に受け取ったものは、より均一であり得る。
【００１７】
一つの実施例において、、光源のグループの少なくとも一つは、統合された強度分布における強度ディップの深さを変更できるように、個別にコントロール可能である。これにより、照明装置は、プロセスが所望の統合された強度分布を用いて実行できるように、それぞれのプロセスに対して強度ディップの深さを適合することができる。このことは、さらに、オブジェクトのプロセス品質を改善し得る。
【００１８】
光源のグループとイメージユニットは、照明装置によって生成可能な強度分布が数個の平行な照明ラインを有するように適合されており、少なくとも一つの照明ラインにおいて、強度分布は第１の最大値と中間により低い強度を伴う第２の最大値とを有する。例えば、全ての照明ラインは、第１の最大値、第２の最大値、および、中間のより低い強度を伴う強度分布を有することができる。または、一つ又は数個の照明ラインは別の強度分布を有してもよい。例えば、均一な強度分布である。一つの実施例において、一つの照明ラインは、、第１の最大値、第２の最大値、および、中間のより低い強度を伴う強度分布を有し、他の照明ラインは、均一な強度分布を有する。
【００１９】
照明装置は、優先的には、数個の平行な照明ラインが、それに沿ってシーリングエレメントが配置される、シーリングラインに垂直であるように構成される。さらに、平行な照明ライン間に、優先的には、距離が存在する。平行な照明ラインは、シーリングラインに沿って、強度分布を変更することもできるように、優先的には、個別にコントロール可能である。さらに、それぞれの照明ラインの中の第１の最大値と第２の最大値は、それぞれに第１の最大値と第２の最大値を形成している光源のグループのそれぞれをコントロールすることによって、個別にコントロール可能である。特に、シーリングラインが直線部分およびカーブした部分を有する場合に、照明装置が、シーリングラインに垂直な強度分布を変更できるようにするためである。
【００２０】
照明ラインの強度、特に強度分布は、個別に変更することができる。プロセスラインまたはプロセスラインの周辺において小さな特徴が存在する可能性に対処するためである。例えば、プロセスラインまたはプロセスラインの周辺における吸収率及び/又は反射率の変化によって吸収される照明の量を変更する。例えば、電気的な接続のための金属レーンがプロセスラインの下でプロセスラインを横切ってよく、プロセスラインを通じて伝送された照明の一部分をプロセスラインの中に戻るように反射してよい。金属ラインにより横切られた、プロセスラインの部分によって吸収された強度が、金属ラインが横切っていないプロセスラインの他の部分よりも大きな強度を受けるようにである。この反対の効果に対処するために、プロセスラインにおいて吸収された強度がおよそ一定に維持されるように、金属レーンの領域内にある照明ラインの強度が削減され得る。金属レーンが、プロセスラインの下でプロセスラインを横切る場合でさえそうである。照明ラインは、従って、優先的には、プロセスラインの方向、つまり移動方向における次元を有している。特徴、例えば、金属レーンの次元に係るオーダーであり、同一の方向において、プロセスラインにおける吸収を増加させそうなものである。
【００２１】
光源のグループは、優先的には、光源の２次元のアレイである。しかしながら、一つの実施例において、グループは、また、単一の光源だけを含んでもよい。
【００２２】
光源のグループは、全てが個々にコントロール可能であるか、または、数個のグループが組合わされて、結果として生じる組合せが光源の他のグループとは独立してコントロール可能である。照明装置は、これらの組合せのうちいくつかを含んでよく、光源のグループのこうした組合せのそれぞれが、個別にコントロール可能である。
【００２３】
少なくとも２つのグループに係る光源は、優先的には、異なる形状を有している。例えば、少なくとも一つのグループに係る光源は、三角形、長方形、または、おおよそ円錐形状を有してよい。これにより、光源の所定の形状を使用して所望の強度分布を仕立てることができる。
【００２４】
一つの実施例において、照明装置は、２つのグループを含んでおり、それぞれのグループは光源の直線的な配置を含んでいる。ここで、２つのグループの直線的な配置は相互に平行である。この２つの列（ｒｏｗ）のソリューションにより、例えば、ワイヤボンディングを介して、外側に向かう光源の電気的な接続ができる。
【００２５】
イメージユニットは、それぞれの光源を結像させるためにそれぞれのマイクロレンズが使用されるように、光源に対して割り当てられたマイクロレンズを含み、少なくとも一つの光源について、マイクロレンズの中心が光源の中心と一致しないように、マイクロレンズが光源に関して非対称的に配置されている。それぞれのマイクロレンズをそれぞれの光源に関して非対称的に配置することによって、作業平面での最終的な強度分布に寄与する、それぞれの光源に係る結像を、作業平面の中で所望の強度分布を生成するように望むように移動することができる。例えば、空間的な方向に関して強度ディップの前に配置されている統合された強度分布の第１の最大値を生成するために、マイクロレンズの中心は、空間的な方向に関してこの第１の最大値を形成しているそれぞれの光源の後端に配置されてよい。対応して、空間的な方向に関して強度ディップの後ろに配置されている統合された強度分布の第２の最大値を生成するために、マイクロレンズの中心は、空間的な方向に関してこの第２の最大値を形成しているそれぞれの光源の前端に配置されてよい。
【００２６】
イメージユニットは、光源の異なるグループの画像が作業平面においてオーバーラップするように、光源のグループが作業平面上に結像するよう適合されている。
【００２７】
作業平面上への光源のグループの結像は、オーバーラップする、画像が作業平面上でシャープに結像するように実行され得る。代替的に、光源の異なるグループの画像がよりぼやけた、つまり焦点がずれたように、結像が実行されてよい。例えば、イメージユニットは、第１の平面を結像するように適合されてよい。第１の平面は、第２の平面の前方または後方に配置されている。光源が配置され、光源の異なるグループの照明が、作業平面上でシャープにオーバーラップする。
【００２８】
照明装置は、さらに、作業平面における温度を測定するために光源のグループに隣接して配置された、少なくとも一つの熱放射検出ユニットを含み、コントロールユニットによって、測定された温度に応じて光源のグループをコントロールすることができる。特に、シーリングラインに沿ってオブジェクトをシールするために照明装置が使用される場合であって、シーリングラインに沿ってシーリング照明が移動するように、照明装置とオブジェクトがお互いに関して移動する場合には、一つの実施例において、照明装置は、数個の熱放射検出ユニットを含んでいる。熱放射検出ユニットは、シーリングラインに対して垂直な温度プロファイルを測定するために、シーリング照明の移動方向に対して垂直なラインに沿って配置されている。さらに、光源のグループは、優先的には、統合された強度分布をシーリングラインに対して垂直である空間的な方向に沿って変更することができるように適合される。これにより、シーリングラインに対して垂直な、空間的な方向において統合された強度分布を変更することができる。同一の空間的な方向に沿って測定された温度プロファイルに応じたものであり、シーリングラインに沿って配置される、シーリングエレメントの中に所望の温度プロファイルを生成するためである。この温度プロファイルに応じたシーリングプロセスのコントロールは、オブジェクトのシーリング品質をさらに改善することができる。
【００２９】
さらに、２つの異なる空間的な方向において強度分布が変更できるように、一つ又は数個の光源のグループが他のグループとは独立してコントロール可能であることが、望ましい。特に、２つの異なる空間的な方向において、強度分布を変更するために、光源のグループは、個々にコントロールすることができる。２つの異なる空間的な方向は、優先的には、相互に垂直である。特に、強度分布が、変更可能である。それに沿ってシーリングプロセスが実行される、シーリングラインに垂直である第１の空間的な方向において、かつ、第１の空間的な方向に垂直、つまりシーリングラインに沿った第２の空間的な方向である、第２の空間的な方向において、変更可能である。これにより、強度分布を第１の空間的な方向に沿って適合することができる。例えば、シーリングラインの直線部分とシーリングラインのカーブした部分における強度分布の必要とされる違いを考慮するためのものである。そして、第２の空間的な方向において、シーリングラインの形状が変化しない、つまりシーリングラインが直線のままであるか一定の曲率を有する場合でさえも異なる強度が望ましいということを考慮するためのものである。なぜなら、シーリングラインのそれぞれの部分の周辺は、例えば、異なる吸収及び/又は反射特性を有し、照明強度が変化されない場合に、シーリングラインに沿って異なる温度を生じさせ得るからである。従って、第１および第２の空間的な方向における光源のグループを個々のコントロールすることは、オブジェクトのシーリング品質をさらに改善することができる。
【００３０】
さらに、光源のグループの少なくとも数個は、個々にコントロール可能であり、プロセスラインに対して優先的には垂直な、空間的な方向に沿って、統合された強度プロファイルが生成される。プロファイルは、中間に強度ディップを持った２つの外側の強度最大値を有する。ここで、統合された強度分布がそれに沿っておおよそＭ型である、この空間的な方向に係る空間的な向きを変更することができる。この実施例において、統合された強度分布は、その方向において積分された作業平面における強度分布であり、そこにプロセスラインが配置されている。例えば、光源のグループは、個々にコントロール可能であり、この空間的な方向に係る空間的な向きは、４５度ステップ、又は、より小さい角度ステップで変更され得る。これにより、照明装置を含んでいるプロセス装置は、プロセスラインに沿ってプロセス照明を操縦することでき、統合された強度分布がおおよそＭ型である、空間的な方向は、プロセスラインがカーブしている場合でさえ、照明装置を回転することなしに、プロセスラインに対していつも実質的に垂直である。これにより、照明装置を回転させるための機械的手段を必ずしも必要としないで、オブジェクトのプロセス品質を改善することができる。
【００３１】
光源のグループは、一つ又は数個のサブストレートが発光領域と非発光領域を含むように、一つ又は数個のサブストレートの上に配置されてよい。ここで、非発光領域は、作業平面から後方反射された照明が作業平面に戻るように反射されないように、非発光領域にあたる照明を吸収し、及び/又は、散乱させるように適合される。例えば、非発光領域は、吸収性があり、発光領域に関して傾いており、または、任意の方向に照明を散乱するように適合される。このことは、反射された照明によって生じる作業平面における光源の「ゴースト画像（”ｇｈｏｓｔ  ｉｍａｇｅ”）」の確率を削減し、それによって、オブジェクトのプロセス品質をさらに改善している。
【００３２】
本発明のさらなる態様においては、プロセスラインに沿ってオブジェクトをプロセスするためのプロセス装置が提示される。本プロセス装置は、プロセス照明を提供するための請求項１に記載の照明装置と、プロセス照明がプロセスラインに沿って移動されるように、照明装置とオブジェクトとを互いに関して移動するための移動ユニットと、を含む。
【００３３】
本発明の別の態様においては、オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を提供する照明装置の製造方法が提示される。本製造方法は、オブジェクトをプロセスするための照明を生成する光源のグループを備えるステップと、プロセス照明を生成するために、オブジェクトがシールされるべき作業平面の上に光源のグループを結像させるイメージユニットを備えるステップと、照明装置を製作するために光源のグループとイメージユニットとを組み立てるステップと、を含み、光源のグループとイメージユニットは、作業平面において、プロセス照明が輝度分布を伴って生成可能なように適合されており、輝度分布は、空間的な統合方向において積分された場合に、結果として生じる統合された強度分布が強度ディップを有し、強度分布を変更するために、一つ又は数個の光源のグループが、他のグループとは独立してコントロール可能である。
【００３４】
本発明のさらなる態様においては、プロセスラインに沿ってオブジェクトをプロセスするためのプロセス方法が提示される。本方法は、請求項１に記載の照明装置によってプロセス照明を提供するステップと、プロセス照明がプロセスラインに沿って移動されるように、照明装置とオブジェクトとを互いに関して移動するステップと、を含む。
【００３５】
本発明の別の態様においては、作業平面においてオブジェクトをプロセスするためのコンピュータプログラムが提示される。プロセスするコンピュータプログラムは、コンピュータでコントロールされているプロセス装置上でコンピュータプログラムが実行されると、請求項１に記載のプロセス装置に、請求項１４に記載のプロセス方法に係るステップを実行させるためのプログラムコード手段を含んでいる。
【００３６】
請求項１に記載の照明装置、請求項１２に記載のプロセス装置、請求項１３に記載の製造方法、請求項１４に記載のプロセス方法、および、請求項１５に記載のコンピュータプログラムは、特に、独立請求項において定義されるように、類似及び/又は同一の望ましい実施例を有することが、理解されるべきである。
【００３７】
本発明の望ましい実施例は、それぞれの独立請求項と従属請求項とのあらゆる組合せであってもよいことが、理解されるべきである。
【００３８】
本発明に係るこれら及び他の態様は、以降に説明される実施例に関して、明らかであり、説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、プロセスラインに沿ってオブジェクトをプロセスするためのプロセス装置に係る一つの典型的な実施例を模式的に示している。
【図２】図２は、プロセスライン上でのプロセス照明が取り得る位置について、典型的な例を模式的に示している。
【図３】図３は、プロセス装置の照明装置に係る光源のグループについて、典型的な例を模式的に示している。
【図４】図４は、プロセス装置の照明装置について、典型的な例を模式的に示している。
【図５】図５は、プロセス照明の統合された強度分布について、典型的な例を模式的に示している。
【図６】図６は、照明装置に係る光源のグループについて、さらなる典型的な実施例を模式的に示している。
【図７】図７は、図６に示された光源のグループによって生成されるプロセス照明の統合された強度分布について、典型的な例を模式的に示している。
【図８】図８は、照明装置に係る光源のグループについて、さらなる典型的な実施例を模式的に示している。
【図９】図９は、図８に示された光源のグループによって生成されるプロセス照明の統合された強度分布について、典型的な例を模式的に示している。
【図１０】図１０は、プロセス装置の照明装置について、さらなる典型的な実施例を模式的に示している。
【図１１】図１１は、中間の熱放射検出ユニットを伴う光源のグループについて、さらなる典型的な実施例を模式的に示している。
【図１２】図１２は、プロセス装置の照明装置について、さらなる典型的な実施例の側面図を模式的に示している。
【図１３】図１３は、プロセス装置の照明装置について、さらなる典型的な実施例の異なる側面図を模式的に示している。
【図１４】図１４は、図１２と図１３に示された照明装置に係る光源のグループの配置について、典型的な実施例を模式的に示している。
【図１５】図１５は、図１２と図１３に示された照明装置によって生成されるプロセス照明の強度プロファイルおよび統合された強度プロファイルを示している。
【図１６】図１６は、プロセスラインに沿ってオブジェクトをプロセスするためのプロセス方法に係る一つの典型的な実施例のフローチャートを示している。
【図１７】図１７は、オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を提供する照明装置の製造方法について、さらなる典型的なフローチャートを示している。
【図１８】図１８は、照明装置に係る光源のグループの配置について、さらなる典型的な実施例を模式的に示している。
【図１９】図１９は、照明装置に係る光源のグループの配置について、さらなる典型的な実施例を模式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、プロセスラインに沿ってオブジェクトをプロセスするためのプロセス装置に係る一つの典型的な実施例を模式的に示している。この実施例において、プロセス装置１は、シーリングラインに沿ってオブジェクトをシールするためのシーリング装置である。シーリング装置１は、シーリング照明１１を提供する照明装置１０、および、照明装置１０とオブジェクト３、従って、シーリングエレメント５とを移動するための移動ユニット９を含んでいる。シーリング照明１１は、シーリングラインに沿って移動され、シーリングラインに沿ってシーリングエレメント５が配置されている。この実施例において、シールされるべきオブジェクトは、少なくとも一つの有機発光デバイスを含んでいる有機発光ユニット３であり、デバイスの中では、発光層を含む少なくとも一つの有機層が第１の電極と第２の電極との間に挟まれている。第１の電極と第２の電極は、ホール（ｈｏｌｅ）を注入するアノードとして、および、電極を注入するカソードとして、それぞれに機能する。有機発光ユニット３はよく知られているので、図１においては、明確化のために有機発光ユニット３の詳細は示されていない。他の実施例においては、別のオブジェクトもまた、シーリング装置１によってシールされ得る。
【００４１】
オブジェクト３は、第１のサブストレート２と第２のサブストレート４との間に配置されており、オブジェクト３を取り囲んでいるシーリングエレメント５が第１および第２サブストレート２、４の間に配置されている。第１のサブストレート２は、第２のサブストレート４の上に配置されたオブジェクト３を被包するカプセル化サブストレートであってよい。優先的には、カプセル化である第１のサブストレート２は、シーリング照明１１に対して透過的である。シーリング照明１１が、第１と第２のサブストレート２、４との間のシーリングエレメント５を熱することができるようにである。
【００４２】
サブストレート２、４は、ガラスのサブストレートであってよい。シーリングエレメント５は、優先的にはガラスフリット（ｇｌａｓｓ  ｆｒｉｔ）であり、シーリング照明１１によって溶かされる。カプセル化の第１のサブストレート２を第２のサブストレート４に対してシールするためである。第２のサブストレート４は、ホールドエレメント６によって、移動可能なテーブル７に関して固定された位置に保持されている。ホールドエレメントは、クランプエレメントまたは他の保持エレメントであってよい。テーブル７は、移動ユニット９によって移動可能であり、オブジェクト３、特にシーリングエレメント５が、照明装置１０に関して移動され得る。シーリング照明１１をシーリングラインに沿って操縦するためであり、シーリングラインに沿ってシーリングエレメント５が配置されている。
【００４３】
図２は、オブジェクト３、シーリングエレメント５、および、第１のカプセル化サブストレート２の典型的な配置の上面図を模式的に示している。ここで、参照番号１３は、シーリングエレメント上のシーリング照明を示しており、矢印１４は、シーリングエレメント５に関してシーリング照明１３の実際の移動方向を示している。
【００４４】
シーリング装置１は、さらに、照明装置１０がシーリング照明１１を発光することができるようにするための電力を提供する電源８、および、電源８、照明装置１０、そして、モータ９をコントロールするためのコントロールユニット１２を含んでいる。モータ９は、オブジェクト３、特にシーリングエレメント５を照明装置１０に関して移動するので、モータ９は、シーリング照明１１がシーリングラインに沿って移動されるように、照明装置１０とオブジェクト３をお互いに関して移動するための移動ユニットとして捉えることができる。他の実施例において、移動ユニットは、シーリング照明をシーリングラインに沿って移動するために、オブジェクトに関して照明装置だけを移動してもよい。または、移動ユニットは、シーリング照明をシーリングラインに沿って移動するために、照明装置とオブジェクト、特にシーリングエレメント、の両方をお互いに関して移動してよい。
【００４５】
照明装置１０は、オブジェクト３をシールするための照明を生成するための光源のいくつかのグループ２０、２１、２２を含んでおり、典型的な例が図３において模式的に示されている。図３は、また、ｘ軸とｙ軸を伴う座標系を示している。ここで、ｙ軸は、図２において示された移動方向１４と並行である。第１のグループ２０は、サブストレート１４の上に配置された三角形光源２４を含んでいる。長方形光源２６に係る第２のグループ２１は、サブストレート３０の上に配置されており、そして、三角形光源２８に係る第３のグループ２２は、サブストレート３１上に配置されている。３つの光源のグループ２０、２１、２２は、ｘ軸に平行なラインに沿って配置されている。他の実施例において、３つの光源のグループ２０、２１、２２は、また、異なるｙ位置に配置され得る。ｘ方向における３つにグループの順序も、変更され得る。例えば、ｘ方向において、最初に三角形状の光源を伴うグループ２０、２２を、次に、長方形状の光源を伴うグループ２１を配置することができる。作業平面における光源のイメージに係るある種の重ね合わせは、以下に詳細に説明するように、実質的には光源に関するマイクロレンズの配置によって決定される。この実施例において、それぞれのグループ２０、２１、２２は、光源２４、２６、２８の２つの列を含んでおり、それらは相互に平行である。ここで、光源２４、２６、２８のそれぞれのラインは、３つの光源を含んでいる。
【００４６】
照明装置１０は、さらに、光源のグループ２０、２１、２２を作業平面上に結像させるためのイメージユニット１６を含んでいる。そこで、オブジェクト３は、生成されたシーリング照明１１によってシールされる。図４において、典型的な例が模式的に示されている。
【００４７】
図４には、光源２６の第２のグループの作業平面１７上への結像が模式的に示されている。イメージユニット１６は、マイクロレンズの３つのアレイ（ａｒｒａｙ）を含んでおり、それぞれのグループ２０、２１、２２の光源のグループ、つまりアレイ、に対応している。それぞれの光源に対してマイクロレンズがそれぞれに割り当てられるようにである。図４は、光源２６の第２のグループ２１に対するマイクロレンズのアレイ５０について、典型的な例を模式的に示している。イメージユニット１６は、さらに、マイクロレンズからの照明を作業平面１７の上に結像させるために光学エレメント１９を含んでいる。優先的には、異なる光源のグループに係るマイクロレンズからの照明を結像させるために、同一の光学エレメント１９が使用される。それは、優先的には光学レンズである。
【００４８】
図３において、破線２５、２７、２９は、光源２４、２６、２８のそれぞれが結像するために使用されるそれぞれのマイクロレンズの中心に係る空間的な位置を意味している。図３および図４でわかるように、第２のグループ２１に対するマイクロレンズの中心は、第２のグループ２１の光源の中心と一致している。一方、光源２４の第１のグループ２０に対するマイクロレンズと光源２８の第３のグループ２２に対するマイクロレンズは、それぞれの光源に関して非対称的に配置されており、それぞれのマイクロレンズの中心がそれぞれの光源の中心とは一致していない。特に、第１のグループ２０の光源２４に関して、それぞれのマイクロレンズの中心は、増加していくｘ方向におけるそれぞれの光源の終端と一致している。一方、第３のグループ２２の光源２８を結像させるためのそれぞれのマイクロレンズの中心は、減少していくｘ方向におけるそれぞれの光源２８の終端と一致している。
【００４９】
光源は、優先的にはマイクロレンズの焦点面において配置される。光源とマイクロレンズとの間の距離１８が、優先的にはマイクロレンズの焦点距離と等しくなるようにである。さらに、作業平面１７は、優先的には光学エレメント１９の焦点面内にある。作業平面１７と光学エレメント１９との間の距離が、優先的には光学エレメント１９の焦点距離と等しくなるようにである。
【００５０】
作業平面において光源のグループおよびイメージユニットによって生成される強度分布は、２次元の強度分布である。この２次元の強度分布をシーリングラインによって定義される方向に沿って積分すると、１次元の統合された強度分布を生じる。シーリングラインに垂直な直線に沿って配置されているものである。
【００５１】
光源のグループ２０、２１、２２およびイメージユニット１６は、作業平面１７において、シーリング照明１１が、この実施例においては、ｘ方向である空間的な方向に沿った強度ディップ（ｄｉｐ）を有する統合された強度分布を生成できるように適合されており、かつ、光源のグループ２０、２１、２２の一つ又は数個が、統合された強度分布を変更するために他のグループとは独立してコントロール可能であるように適合されている。優先的に、統合された強度分布は、第１のグループ２０によって提供される照明により生じる第１の最大値、および、第３のグループ２２の照明により提供される第３の最大値を有する。ここで、強度ディップは、第１の最大値とダイヤグラム２の最大値との間に位置している。ｘ方向に沿った統合された強度分布は、従って、優先的には、実質的なＭ型である。
【００５２】
第１のグループ２０と第３のグループ２２のうち少なくとも一つは、独立してコントロール可能である。第１の最大値と第２の最大値うち少なくとも一つの位置における統合された強度が、それに、削減することができるようにである。光源の第２のグループも、独立してコントロール可能であってよい。第１の最大値と第２の最大値との間の強度ディップの高さを変更するためである。ｘ軸に沿った統合された強度分布の好適なＭ型は、従って、Ｍ型形状の少なくとも一つのピークを低下させるように、特には、少なくとも一つのピークバニッシュ（ｖａｎｉｓｈ）といったものを低下させるように変更される。これにより、シーリングエレメント５の曲線を通して、シーリング照明１１の移動を考慮することができる。曲線における、シーリングエレメント５の外側部分よりもより強いカーブの中で、シーリングエレメント５の内側部分を熱することがない。優先的には、強度分布はコントロール可能であり、シーリングラインに対して垂直なラインに沿ってシーリングエレメント５が均一に熱せられる。シーリングラインに沿ってシーリングエレメント５は配置されており、シーリングエレメント５のカーブした部分にも配置されている。
【００５３】
図５は、ｘ位置に応じて作業平面１７内におけるｙ方法に沿って積分された強度である統合された強度Ｉｉについて、典型的な例を模式的に示している。従って、図５は、シーリングラインに垂直なラインに沿って統合された強度分布について、典型的な例を模式的に示している。統合された強度分布は、３つの部分１２０、１２１、１２２から形成されている。第１の部分１２０は、光源の第１のグループ２０の照明によって生じている。第２の部分１２１は、光源の第２のグループ２１の照明によって生じており、そして、第３の部分１２２は、光源の第３のグループ２２の照明によって生じている。統合された強度は、第１の最大値、第２の最大値、および、中間の強度ディップを含んでいる。シーリング照明１１が直線のシーリングラインに沿って移動する場合、統合された強度プロファイルが優先的に使用される。シーリングラインがカーブしている場合、第１のグループ２０または第２のグループ２２の強度が削減され、特に、それぞれのグループが電源オフされることがある。統合された強度分布に係る第１の部分１２０または第２の部分１２２の強度を、それぞれに、削減するためである。これにより、カーブしたシーリングラインにフィットするように、統合された強度分布を変更することができる。図５において、座標ｘｃは、シーリングエレメント５の中心のｘ位置を示している。
【００５４】
図６は、光源２２４、２２６、２２８に係るグループ２２０、２２１、２２２の典型的な別の実施例を模式的に示している。図６に示されるように、３つのグループ２２０、２２１、２２２の光源２２４、２２６、２２８は、同一の形状を有しているが、その方向が異なっている。さらに、また図６において、破線２２５、２２７、２２９は、マイクロレンズが第２のグループ２２１の光源２２６に関して中心に配置されており、かつ、第１および第３のグループ２２０、２２２の光源２２４、２２８に関して非対称的に配置されていること、そして、この実施例において、光源２２４、２２６、２２８がそれぞれのサブストレート２１４、２３０、２３１の上に配置されていること、を示している。結果として生じるｘ位置に応じた統合された強度について、図７において典型的な例が模式的に示されている。
【００５５】
図７に示されるように、この実施例においては、また、光源の第１のグループ２２０の照明によって生じる第１の部分３２０、光源の第２のグループ２２１の照明によって生じる第２の部分３２１、および、光源の第３のグループ２２２の照明によって生じる第１の部分３２２を含んでいる。図７に示される統合された強度分布は、Ｘ線画像の第１のシーケンスに係る画像軸に平行な空間的な方向において実質的にＭ型である。ここで、シーリング照明がシーリングラインのカーブした部分に沿って操縦されるときには、統合された強度分布の一つ最大値を縮小、特には、電源オフすることができる。
【００５６】
図８は、光源に係る異なるグループの典型的な更なる実施例を模式的に示しており、照明装置１０によって使用され得るものである。両方のグループ４２０、４２１は、ｙ軸に平行なラインにおいて配置された実質的に円錐形状の光源４２４、４２６を含んでいる。ここで、光源４２４、４２６は、それぞれのサブストレート４１４、４３０の上に配置されており、異なるグループの光源は同一の形状を有しているが、それらはお互いに関して１８０°回転されている。この実施例において、光源４２４、４２６の中心は、破線４２５、４２７によって示されるように、マイクロレンズの中心と一致している。
【００５７】
図９は、ｘ位置に応じて、作業平面におけるｙ方法に沿って積分された強度である統合された強度分布について、典型的な例を模式的に示している。この実施例においても、統合された強度分布は実質的にＭ型である。ここで、光源のグループ４２０、２１のうち一つの強度を削減することによって、特には、グループ４２０、２１のうち一つを電源オフすることで、光源の第２のグループ４２１によって生じる部分５２１、または、光源の第１のグループ４２０によって生じる部分５２０を縮小、特には、統合された強度分布から除去することができる。従って、この実施例においても、シーリングラインのカーブした部分にフィットするように、強度分布を変更することができる。
【００５８】
照明装置１０は、従って、作業平面内において統合された強度分布を提供するように優先的に適合される。強度分布は、シーリングラインに垂直なｘ方向において、おおよそＭ型である。ここで、シーリングエレメントの中心においては熱除去が最少であるために、シーリングラインの中心では、より少ない強度が提供される。さらに、照明装置は、Ｍ型形状に統合された強度分布の少なくとも一つの肩における強度を削減するための、アドレス可能性を提供する。シーリング照明が、シールトラック、つまりシーリングライン、に沿って丸みのある角の周りを移動する場合である。
【００５９】
光源は、優先的にはＶＣＳＥＬである。ここで、ＶＣＳＥＬの異なるグループは、優先的に、対応する電流電源によって個々にアドレス可能であり、ターゲット平面、つまり作業平面、に対して結像する。ＶＣＳＥＬは、図３、図６、および図８において模式的かつ典型的に示したように、異なる形状を有し得る。ここで、光源の結像の重ね合わせが、図５、図７、図９のそれぞれに示されている。異なるグループは、優先的に、個々の電流電源を備えている。個々の電力設定ができるように、かつ、強度プロファイルが要求通りに適合できるようにである。例えば、カーブでは、Ｍ型の統合された強度分布の内側の肩に対してより低い電力を提供することができる。
【００６０】
図６と図７は、中央のディップと肩、特には最大値、との間のより極端な差を許容するコンフィグレーションを示している。さらに、これらの図に示された実施例においては、ただ一つのＶＣＳＥＬ形状が必要とされる。つまり、単純に、個々のグループに係るチップの方法が異なっている。図８と図９は、２つの異なるグループだけを用いた代替案を示しており、両方とも同一のＶＣＳＥＬ形状を使用する。この実施例において、それぞれのグループは、光源のリニアな配置を含んでおり、ここで、２つのグループのリニアな配置は、相互に平行である。このコンフィグレーションは、アドレスラインの数を削減し、特に、２つの列（ｔｗｏ−ｒｏｗ）のソリューションを提供する。ここでは、全ての電気的な接続が、外側に向かうワイヤボンディングを介して行われ得る。
【００６１】
照明装置は、さらに、作業平面における温度を測定するために、光源のグループに隣接して配置された、熱放射検出ユニットを含んでよい。測定された温度に応じて、光源のグループをコントロールユニット１２によってコントロールできるようにである。このように、熱放射検出ユニットによって測定された温度は、コントロールユニット１２に提供され得る。コントロールユニットが、測定された温度に応じて、光源の異なるグループに対して供給されている電力をコントロールすることができるようにするためである。以降に、熱放射検出ユニットの好適な構成が、照明装置の更なる実施例６１０を参照して説明される。図３から図９に関して上記に説明された照明装置１０の代わりに、シーリング装置１によって使用され得るものである。
【００６２】
照明装置６１０は、図１０に典型的な例が模式的に示されているが、サブストレート６１４の上に配置されたＶＣＳＥＬのいくつかのグループ６２０を含んでいる。ＶＣＳＥＬのグループ６２０のそれぞれは、優先的には、ＶＣＳＥＬの２次元アレイである。ＶＣＳＥＬのグループ６２０の間に、熱放射検出ユニット６２１が配置されている。光源のグループ６２０の間における、サブストレート６１４の上での熱放射検出ユニット６２１の配置について、図１１において典型的な実施例が模式的に示されている。
【００６３】
図１１に示されるように、この実施例において、照明装置は、光源のグループ６２０に係る３×３アレイを含んでいる。ここにおいて、光源の３つのグループは、ｙ軸に平行なラインに沿って配置され、電源８と電気的に接続されている。ｙ軸に平行である、光源のグループ６２０に係るそれぞれの列が、個々に、他の列とは独立してコントロールできるようにである。熱放射検出ユニット６２１は、Ｘ線画像の第１のシーケンスに係る画像軸に平行なラインに沿って配置されている。シーリングラインに垂直なラインに沿った温度プロファイルを測定するために、熱放射検出ユニット６２１を使用することができるようにである。コントロールユニット１２は、電源８をコントロールするように適合され得る。熱放射検出ユニット６２１によって測定された温度プロファイルに応じて、光源のグループ６２０の３つの異なる列が個別に電力を供給されるようにであり、所望の既定の温度プロファイルを得る。特に、コントロールユニット１２は、生成された温度プロファイルがシーリングラインに垂直な方向に沿ってできる限り均一であるように、電源８をコントロールするよう適合され得る。
【００６４】
照明装置６１０は、さらに、オブジェクトがシールされる、作業平面上に光源のグループ６２０を結像させるためのイメージユニット６１６を含んでいる。結果として生じる作業平面における強度分布が、参照番号１３によって示されている。図１０、および、さらなる図４、図１２、そして図１３に示された光線は、説明目的のためだけに示されたものであって、正確な光線のパスを必ずしも示すものではない。
【００６５】
レンズのような光学エレメントであるイメージユニット６１６と光源のグループ６２０は、光源の異なるグループの画像が作業平面においてオーバーラップするように配置されている。光源のグループ６２０と光学エレメント６１６は、従って、光源のグループ６２０が作業平面のおいてシャープに結像するようにではなく、わずかにぼやけた画像が作業平面において結像するように配置されている。例えば、光学エレメント６１６は、光源のグループ６２０と光学エレメント６１６との間で作業平面上に平面を結像するように適合されてよい。ここで、光源のグループ６２０と光学エレメント６１６との間の結像平面においては、光源の別のグループ６２０の照明がオーバーラップする。
【００６６】
作業平面からの熱放射６２３は、光学エレメント６１６を横切り、熱放射検出ユニット６２１によって検出され得る。
【００６７】
このように、熱放射検出ユニットは、ＶＣＳＥＬチップ間に配置されてよい。ここで、光源のグループによって生成される照明と熱放射は、同一のイメージ光学系を使用することができる。熱放射検出ユニットは、優先的には、フォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）とフォトダイオードの前面のフィルタを含んでおり、実質的には熱放射だけがフォトダイオードによって検出されるようにしている。フォトダイオードの代わりに、他の光感知デバイスを使用することもできる。
【００６８】
熱放射検出ユニットの波長感度は、優先的には、レーザ発光よりもかなり長くなるように選択される。熱放射を、シーリングエレメント５から、特には、第１のシール材料、レーザ発光から、分離するためである。例えば、光源のグループは、約８０８ｎｍの波長で発光し、かつ、熱放射検出ユニットは、１５００ｎｍより大きな波長を有する放射を測定するように適合されてよい。
【００６９】
熱放射検出ユニットは、優先的には、光源のグループに係る個々のアドレスラインに関連付けられる。ここで、シーリングラインを横切る、つまりシーリングラインに垂直な、温度プロファイルの測定、および、フィードバックループが提供され得る。フィードバックループは、優先的には、温度プロファイルを測定するための熱放射検出ユニット、コントロールユニット、および、電源を含んでいる。電源は、個々の電源グループを含んでおり、それらはコントロールユニット１２と通信している。コントロールユニット１２が個々の電源グループと通信できるようにするためである。ここで、それぞれの電源グループは、図１１に示される光源の３つのグループのそれぞれの列に対して接続されてよい。コントロールユニットは、例えば、光源の外側のグループを通じた電流を変更するように適合され得る。平坦な温度プロファイルを実現するためである。
【００７０】
以降では、プロセス装置の照明装置について、図１２から図１５に関して、さらなる典型的な実施例を模式的に示している。図１から図９に関して上記に説明された照明装置１０の代わりに、シーリング装置１によって使用され得るものである。
【００７１】
図１２と図１３は、照明装置７１０に係る異なる側面図を示している。これらの図でわかるように、この実施例においても、照明装置７１０は、サブストレート７１４の上に配置されている、光源のグループ７２０を含んでいる。光源のグループ７２０のそれぞれに係る照明は、個々のマイクロレンズのアレイ７５０、個々のシリンダレンズ７５１、および、優先的には共通の光学レンズである共通の光学エレメント７５２によって結像される。マイクロレンズのアレイ７５０は、光源のグループのそれぞれの光源に対して一つのマイクロレンズが割り当てられるように、適合されている。マイクロレンズのアレイ７５０、シリンダレンズ７５１、および、共通の光学エレメント７５２は、照明装置７１０のイメージユニット７１６を形成している。
【００７２】
シリンダレンズは、ｙ軸とｚ軸が配置される平面を示している、図１２に示される側面図におけるように構成され得る。光源のグループ７２０が、光学エレメント７５２によって作業平面の中に結像される平面７５３の中に結像されるようにである。ここで、結果として生じる強度分布７７０は、図１２の右側部分に模式的および典型的に示されるように、ｙ軸に沿って比較的にシャープなピークを含んでいる。さらに、シリンダレンズ７５１は、ｘ軸とｚ軸を含む平面を示している、図１３に示される側面図におけるように構成され得る。シリンダレンズ７５１は、照明に影響しない。ここで、平面７５３において、光源の異なるグループ７２０の照明がｘ方向においてオーバーラップしている。図１３の右側部分でわかるように、ｘ方向沿った強度分布７７０のプロファイルは、実質的にＭ型である。図１２と図１３において、参照番号７１３は、平面７５３に係る画像を示している。
【００７３】
光源のグループ７２０とイメージユニット７１６は、照明装置７１０によって生成可能な強度分布７７０が数個の平行な照明ラインを有するように、適合される。ここで、強度分布は、第１の最大値と第２の最大値を有し、かつ、第１の最大値と第２の最大値との間に強度ディップが配置されている。実質的にＭ型の強度分布７７０を形成するためである。
【００７４】
図１４は、サブストレート７１４の光源のグループ７２０の上面図について、典型的な実施例を模式的に示している。図１４でわかるように、この実施例において、光源のグループ７２０のそれぞれは、電源８に接続されている。強度分布７７０を説明したように変更するために、光源のグループ７２０のそれぞれが、個々にコントロールできるようにである。
【００７５】
図１５は、統合された強度プロファイルを示している。図１２から図１４に関して上記に説明したように、照明装置７１０によって形成される強度分布７７０から結果として生じるものである。統合された強度分布７６３は、ｙ位置に拠るものであり、ｘ方向に沿って強度分布７７０を積分することによって決定されるものであるが、３つの比較的にシャープな最大値７６３を含んでいる。ここで、これらの最大値７６３の間にはギャップが存在する。  統合された強度分布７６１は、ｘ位置に拠るものであり、ｙ方向に沿って積分された強度分布７７０であるが、中間に強度ディップを伴う、２つの外側の最大値を含んでおり、従って、実質的にＭ型である。破線で示されるように、統合された強度分布は、従って、光源のグループ７２０をコントロールすることで外側の最大値を減少させることｔによって変更することができる。特に、シーリング照明がシーリングラインのカーブした部分に沿って操縦される場合にそうである。
【００７６】
以降において、プロセスラインに沿ってオブジェクトをプロセスするためのプロセス方法、この実施例においては、シーリングラインに沿ってオブジェクトをシールするためのシール方法が、図１６に示されるフローチャートに関して典型的に説明される。
【００７７】
ステップ８０１において、シーリング照明が、照明装置によって提供される。ガラスフリットのようなシーリングエレメントの上にシーリング照明が方向付されるようにである。ステップ８０１と同時に、照明装置とオブジェクト、および、従ってシーリングエレメントは、ステップ８０２において、移動ユニットによって、シーリングラインに沿ってシーリング照明が移動されるように、お互いに関して移動される。ここで、シーリングエレメントは、シーリングラインに沿って配置されている。このようにして、シーリング照明は、オブジェクトをシールするために、例えば、ガラスフリットを溶かすように、シーリングラインに沿って操縦される。このシーリングプロセスの最中に、ステップ８０３において、放射検出エレメントを使用して、シーリングラインに対して垂直である空間的な方向に沿った温度プロファイルが測定される。ここで、温度プロファイルの測定は、移動ユニットをコントロールするコントロールユニット、及び/又は、照明装置に電力を供給する電源に対して提供され得る。シーリングラインに沿ったシーリング照明の移動、及び/又は、測定された温度プロファイルに応じたシーリングライン上の照明強度分布をコントロールするためである。
【００７８】
以降では、照明装置の製造のための製造方法に係る実施例について、図１７に示されるフローチャートに関して、典型的に説明される。
【００７９】
ステップ９０１において、オブジェクトをシールする照明を生成するための光源のグループが提供される。ステップ９０２においては、シーリング照明を生成するために、オブジェクトがシールされる、作業平面の上に光源のグループを結像させるためのイメージユニットが提供される。ステップ９０３においては、照明装置を生成するために、光源のグループとイメージユニットが組み立てられる。光源のグループとイメージユニットは、作業平面において、構成された強度分布を伴うシーリング照明が生成可能なように、構成され組み立てられる。強度分布が、空間的な統合方向において積分された場合に、結果として生じる統合された強度分布が強度ディップを有するように、かつ、強度分布を変更するために、光源の一つ又は数個のグループが、他のグループとは独立してコントロール可能であるように、構成される。
【００８０】
シーリング装置は、ディスプレイ、特には、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイを、生産において、密封してシールするように適合され得る。この目的のために、シーリングエレメントは、ディスプレイの縁に近いガラスフリットに係る約２ｍｍ幅のトレースであってよい。シーリングエレメントは、照明装置によって提供されるシーリング照明によって、進行的に溶かされる。ここで、全てのコンター（ｃｏｎｔｏｕｒ）は、それぞれのディスプレイ、および、従って、お互いに関するシーリングエレメントとシーリング照明の機械的な移動を介して、優先的にプロセスされる。シーリングプロセスの最中は、シーリングエレメントを横切る温度分布が重要である。特に、丸みをおびたディスプレイの縁に近いところでは重要である。カーブの内側でのより遅い進行スピードが、オーバーヒートおよびバリを生じさせ得るからである。シーリングラインの下の反射的アドレスラインが交差する場合も、数千回に一度起こり得るものであるが、反射がシーリングエレメントのオーバーヒートを生じさせ得る。上記のシーリング装置は、従って、優先的には、仕立てられ、アドレス可能で、かつ、コントロール可能な強度分布を提供する。
【００８１】
特に、シーリング装置は、優先的には、シーリングラインに沿って移動することができるアドレス可能なモジュールに基づく高電力ＶＣＳＥＬソリューションを提供する。強度分布は、ＶＣＳＥＬの光学的特性を使用して仕立てることができる。ここでは、シーリングトラックに沿った、つまりシーリングラインに沿った、異なる必要性を扱うために、異なるＶＣＳＥＬのパターンが重ね合わせられる。ＶＣＳＥＬは、数多くの電気的接続および異なるＶＣＳＥＬチップに対する要求が最小化されるように、構成され得る。さらに、シーリング装置は、特に図１０と図１１に関して上記に説明したように、統合された高温測定に基づいて強度分布をコントロールするように適合され得る。
【００８２】
照明装置に係る光源のグループは、優先的には、一つ又は数個のサブストレートが発光領域と非発光領域を含むように、一つ又は数個のサブストレートの上に配置される。非発光領域は、作業平面から後方反射された照明が作業平面に戻るように反射されないように、非発光領域にあたる照明を吸収し、及び/又は、散乱させるように適合され得る。
【００８３】
特に、シーリング照明が向けられる、ターゲット領域の一部としては、反射的であってよく、照射されたパワーの多くの部分は、一般的に、ターゲットから後方反射され得る。しかしながら、シーリング装置、特に照明装置は、例えば、シールされるべきディスプレイ上の、望まれない場所に戻っていく照明の量を削減するように適合されてよい。このように、シーリング装置に係る照明装置は、例えば、シールされるべきディスプレイからの後方反射が「ゴースト画像」を生じない方法で設計され得る。例えば、非発光領域は、黒色であり、発光領域に関して傾いており、または、任意の方向に照明を散乱するように適合されてよい。つまり、例えば、発光領域の外側のＶＣＳＥＬの一部は黒色であり、散乱し、または、所定の角度で傾いていてよい。レーザモジュール、つまり照明装置も、作業平面によって直接的に反射された照明がレーザモジュールの中に戻るよう方向付けされないように、作業平面に関して傾いてよい。
【００８４】
上記の実施例において、光源、特にＶＣＳＥＬは、所定の形状を有するが、他の実施例において、光源は他の形状を有してもよい。例えば、全て又はいくつかの光源は、蝶ネクタイ形状を有してよい。さらに、例えば、図８で示した所定の形状の代わりに、この図で示された光源は、長方形および三角形光源で置き換えることができる。ここで、三角形光源に関して、マイクロレンズの中心は三角形光源の終端と一致しており、そして、長方形光源に関して、マイクロレンズの中心は長方形光源の中心と一致している。さらに、図８において、およそ円錐形状の光源の代わりに、異なる形状の、他の光源が使用され得る。ここで、それらの異なる形状の光源は、ｙ方向においてより大きな幅をもった第１の終端とｙ方向においてより小さな幅をもった対向する第２の終端を有している。
【００８５】
上記の実施例において、イメージユニットは、作業平面の中に光源を結像させるための所定の光学的構成を有しているが、イメージユニットは、また、他の光学的構成を有してもよい。例えば、図１０で示したイメージユニットは、追加的にマイクロレンズを含んでよい。ここで、それぞれのマイクロレンズは、それぞれの光源に対して割り当てられ、そして、光学エレメント６１６、特にレンズ６１６は、近接場に代わりに、マイクロレンズを較正する平面を結像するように構成されてよい。一般的に、焦点合わせは、やや焦点がずれていてよい。作業平面における、個々の照明間または光源の個々のグループ間の視認できるギャップを避けるためである
【００８６】
シーリング装置は、個々にアドレス可能なシーリングラインを横切る光源のグループに加えて、シーリングラインに沿って他のセグメントも使用できるように、適合されてよい。これにより、シーリングの際の過熱プロセスの温度カーブをコントロールすることができ、そして、追加的な自由度が可能となる。シーリング材料のあらゆる個々の場所にデポジット（ｄｅｐｏｓｉｔ）されるエネルギ量を低下させるためである。つまり、例えば、根底にあるアルミ製のアドレスラインのような根底にある反射的なアドレスラインによって引き起こされる可能性のあるオーバーヒートを考慮するためである。ガラスまたはプラスチック材料のような熱伝導率が低い材料の場合、温度上昇は、一般的にデポジットされた累積のエネルギによって決まる。ここにおいて、シーリングラインの方向に沿って温度を較正するために、シーリングラインに沿って個別にコントロール可能な異なるセグメントによって提供される自由度が使用され得る。シーリングラインに沿って、光源のグループ間、つまり、例えばＶＣＳＥＬチップ間に、ギャップが存在してよい。電気的な接触を促進するため、または、上記の光源のグループ間にある熱放射検出ユニットのようなセンサエレメントを構成できるようにするためである。全てのグループの電気的なアドレスは、最大の自由度を提供するために、個別のものであってよい。しかしながら、電気的な接触を促進するために、いくつかのグループを結合することもできる。
【００８７】
上記の実施例において、光源のグループは所定の構成に配置され、かつ、所定のやり方で電気的に接続されているが、他の実施例において、光源のグループは他の構成で配置されてよく、そして、電源に対する電気的な接続も異なってよい。例えば、図１８で模式的および典型的に示されるように、光源の数個のグループ９２０は、特に、実質的に円に沿って、または、正方形に沿って、対称的に配置されてよい。ここで、光源のグループ９２０のそれぞれは、個別にアドレス可能である。これにより、レーザヘッドを回転することなく、つまり照明装置を回転させることなく、カーブに沿ってシーリングラインを移動することができる。図１９は、光源のグループの更なる可能な構成について、典型的な例を模式的に示している。この実施例において、構成は、光源のグループの数個のセット８２０・・・８２４を含んでおり、それぞれのセットの中では、光源のグループがｘ方向に平行なラインに沿って配置されており、異なるセットの異なるラインは相互に平行である。光源のグループの第１のセット８２４と最後のセット８２０は、それらが個別にコントロール可能であるように、ｙ方向に関して、電源に対して電気的に接続されている。一方、光源のグループの他のセット８２１、８２２、８２３は、同一のセットの光源のグループは共通してコントロール可能であり、かつ、異なるセットは個別にコントロール可能であるように、電気的に接続されている。従って、この実施例において、グループに関する個別のアドレすは、第１のセット８２４と最後のセット８２０に対してだけ実現されている。そうした構成および電気的な接続によって、例えば、ワイヤーボンディングによるエッジからの全ての個々の部分に対するアクセスを可能にしている。
【００８８】
光源のグループの一つ又は数個のグループを個別にコントロールするために、電源は、個別の電源ユニットを含んでよく、それらは光源のそれぞれのグループと電気的に接続されており、個別にコントロールされる。
【００８９】
上記の実施例において、プロセス装置は、シールのためのシーリング装置、例えば、ガラスフリットのようなシーリングエレメントを使用したＯＬＥＤディスプレイであるが、プロセス装置は、また、シーリング照明を必要とする、別のシーリング動作を実行するシーリング装置であってもよい。例えば、シーリング装置は、シーリングエレメントを必要としないで、直接的にオブジェクトをシールするように適合されているものとして提供されてよい。さらに、シーリング装置は、他のオブジェクトをシールするように適合されているものとして提供されてよい。一般的に、シーリング装置は、多くのシーリングアプリケーションのために使用されるように適合されているものとして提供されてよい。シーリングアプリケーションは、例えば、シールされるべきオブジェクトの縁に沿って、所定の強度プロファイルが適用され、進行されるものである。例えば、シーリング装置は、ＯＬＥＤ照明システム、光電池セル、食品、薬、などのプラスチック包装、をシールするように適合され得る。
【００９０】
プロセス装置は、また、シーリングプロシージャではない、別のプロシージャを実行するように適合されてもよい。例えば、プロセス装置は、はんだ付け、または、溶接プロシージャを実行するように適合されてもよく、照明装置によって提供される照明により材料を溶かす。
【００９１】
図面、明細書、および添付の特許請求の範囲を研究すれば、クレームされた本発明の実施において、当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され、もたらされ得る
【００９２】
請求項において、用語「含む（“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ“」は、他のエレメントまたはステップを排除するものではなく、不定冠詞「一つの（”ａ“または”ａｎ“）」は、複数を排除するものではない。
【００９３】
単一のユニットまたはデバイスは、請求項で述べられる数個のアイテムに係る機能を満たし得る。特定の手段が、お互いに異なる従属請求項の中で引用されているという事実だけでは、これらの手段の組合せが有利に使用され得ないことを示すものではない。
【００９４】
シーリング方法に従ったシーリング装置のコントロールは、コンピュータプログラムのプログラムコード手段として、及び/又は、専用のハードウェアとして実施されてよい。
【００９５】
コンピュータープログラムは、光記録媒体もしくはハードウェアと供に、またはハードウェアの一部として提供される半導体媒体といった、好適な媒体上に記録され、配布され得る。しかし、インターネット、または他の有線もしくは無線の電子通信システムを介するといった、他の形式においても配布され得る。
【００９６】
請求項におけるいかなる参照番号も、発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【００９７】
本発明は、オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を提供する照明装置に関する。光源のグループは、オブジェクトをプロセスするための照明を生成する。ここで、光源のグループは、プロセス照明を生成するためのイメージユニットによって、作業平面上に結像される。結果として生じる強度分布は、空間的な統合方向において強度分布が積分される場合に、結果として生じる強度分布が強度ディップを有するように、構成されている。ここで、光源のグループの一つ又は数個は、光源の他のグループから独立して、統合された強度分布を変更するためにコントロール可能である。これにより、プロセス装置において照明装置を使用することができる。オブジェクトがプロセス、特にシールされるプロセスラインに垂直に、オブジェクトは比較的均一にプロセスされる。これによって、オブジェクトをプロセスする品質が改善される。
【図１】
2015525135.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年10月20日(2014.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーリングラインに沿ってオブジェクトをシールするためのシーリングエレメントを含むオブジェクトをシールするためのプロセス照明を提供する照明装置であって：
前記オブジェクトをプロセスするための照明を生成する光源のグループと、
前記オブジェクトがシールされるべき作業平面の上に前記光源のグループを結像させ、それにより前記プロセス照明を生成するイメージユニットと、を含み、
前記光源のグループと前記イメージユニットは、前記作業平面において、前記プロセス照明が輝度分布を伴って生成可能なように適合されており、
前記輝度分布は、空間的な統合方向において積分された場合に、結果として生じる統合された強度分布が強度ディップを有し、
前記統合された強度分布を変更するために、一つ又は数個の前記光源のグループが、他のグループとは独立してコントロール可能であり、
前記光源のグループと前記イメージユニットは、前記統合された強度分布が、前記光源のグループの一つのグループによって提供される照明により生じる第１の最大値と前記光源のグループの別のグループによって提供される照明により生じる第２の最大値とを有するように適合されており、
前記第１の最大値と前記第２の最大値との間に強度ディップが配置されており、かつ、
前記第１の最大値を生じている少なくとも一つの前記グループと前記第２の最大値を生じている前記別のグループは個々にコントロール可能であり、前記第１の最大値と前記第２の最大値のうち少なくとも一つの位置における統合された強度をそれぞれに削減することができ、
前記シーリングエレメントがカーブしたシーリングラインに沿って配置されている場合に、前記シーリングエレメントが均一に照明される、
照明装置。
【請求項２】
少なくとも一つの前記光源のグループは、前記強度ディップの深さを変更できるように、個々にコントロール可能である、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光源のグループと前記イメージユニットは、前記照明装置によって生成可能な前記強度分布が数個の平行な照明ラインを有するように適合されており、
少なくとも一つの前記照明ラインにおいて、前記強度分布は第１の最大値と中間により低い強度を伴う第２の最大値とを有する、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
少なくとも２つのグループの光源は、異なる形状を有している、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
前記イメージユニットは、それぞれの光源を結像させるためにそれぞれのマイクロレンズが使用されるように、前記光源に対して割り当てられたマイクロレンズを含み、
少なくとも一つの光源について、前記マイクロレンズの中心が前記光源の中心と一致しないように、前記マイクロレンズが前記光源に関して非対称的に配置されている、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
前記イメージユニットは、光源の異なるグループの画像が前記作業平面においてオーバーラップするように、前記光源のグループが前記作業平面の上に結像するよう適合されている、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項７】
前記照明装置は、さらに、前記作業平面における温度を測定するために光源のグループに隣接して配置された、少なくとも一つの熱放射検出ユニットを含み、
コントロールユニットによって、測定された温度に応じて前記光源のグループをコントロールすることができる、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
２つの異なる空間的な方向において前記強度分布が変更できるように、一つ又は数個の前記光源のグループが他のグループとは独立してコントロール可能である、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光源のグループは、一つ又は数個のサブストレートが発光領域と非発光領域を含むように、一つ又は数個のサブストレートの上に配置され、
前記非発光領域は、前記作業平面から後方反射された照明が前記作業平面に戻るように反射されないように、前記非発光領域にあたる照明を吸収し、及び/又は、散乱させるように適合される、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１０】
シーリングラインに沿ってオブジェクトをシールするためのシーリングエレメントを含むオブジェクトをシールするためのプロセス装置であって：
プロセス照明を提供するための請求項１に記載の前記照明装置と、
前記プロセス照明が前記プロセスラインに沿って移動されるように、前記照明装置と前記オブジェクトとを互いに関して移動するための移動ユニットと、
を含む、プロセス装置。
【請求項１１】
プロセスラインに沿ってオブジェクトをシールするためのシーリングエレメントを含むオブジェクトをシールするためのプロセス方法であって：
請求項１に記載の前記照明装置によってプロセス照明を提供するステップと、
前記プロセス照明が前記プロセスラインに沿って移動されるように、前記照明装置と前記オブジェクトとを互いに関して移動するステップと、
を含み、
前記光源のグループと前記イメージユニットは、前記統合された強度分布が、前記光源のグループの一つのグループによって提供される照明により生じる第１の最大値と前記光源のグループの別のグループによって提供される照明により生じる第２の最大値とを有するように適合されており、
前記第１の最大値と前記第２の最大値との間に強度ディップが配置されており、かつ、
前記第１の最大値を生じている少なくとも一つの前記グループと前記第２の最大値を生じている前記別のグループは個々にコントロール可能であり、前記第１の最大値と前記第２の最大値のうち少なくとも一つの位置における統合された強度をそれぞれに削減することができ、
前記シーリングエレメントがカーブしたシーリングラインに沿って配置されている場合に、前記シーリングエレメントが均一に照明される、
プロセス方法。
【請求項１２】
作業平面においてオブジェクトをシールするためのコンピュータプログラムであって、コンピュータでコントロールされているプロセス装置上で前記コンピュータプログラムが実行されると、請求項１に記載のプロセス装置に、請求項１１に記載のプロセス方法に係るステップを実行させるためのプログラムコード手段を含む、
コンピュータプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、オブジェクトをプロセスするためにプロセス照明を提供する照明装置に関する。より特定的には、本発明は、プロセス装置、プロセス方法、および、照明装置を使用してプロセスするコンピュータプログラムに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
シーリングエレメントがカーブしている場合、レーザービームはこのカーブした曲線に沿って移動される必要がある。この場合、カーブにおいて、シーリングエレメントの内側部分は、シーリングエレメントの外側部より大きなビーム強度を受けてしまう。このことは、不均一なシーリングを引き起こし、結果としてシール漏れが生じることがある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
米国特許出願公開第２０１１／０２１１４０号は、数個の大領域ＶＣＳＥＬのアレイ、および、作業平面に対してアレイに係るＶＣＳＥＬのアクティブ層を結像するようにデザインされ構成された一つ又は数個の光学系を含むレーザデバイスを開示している。全てのＶＣＳＥＬのアクティブ層またはアレイに係るＶＣＳＥＬのサブグループのアクティブ層によって発せられたレーザ放射が、作業平面において重なり合うようにである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
別の態様においては、オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を提供する照明装置の製造方法が提示される。本製造方法は、オブジェクトをプロセスするための照明を生成する光源のグループを備えるステップと、プロセス照明を生成するために、オブジェクトがシールされるべき作業平面の上に光源のグループを結像させるイメージユニットを備えるステップと、照明装置を製作するために光源のグループとイメージユニットとを組み立てるステップと、を含み、光源のグループとイメージユニットは、作業平面において、プロセス照明が輝度分布を伴って生成可能なように適合されており、輝度分布は、空間的な統合方向において積分された場合に、結果として生じる統合された強度分布が強度ディップを有し、強度分布を変更するために、一つ又は数個の光源のグループが、他のグループとは独立してコントロール可能である。
【国際調査報告】
2015525135.tif 000022
2015525135.tif 000023
2015525135.tif 000024