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JP2021117326A - Lens array, led illumination unit, exposure device, and exposure method - Google Patents

Lens array, led illumination unit, exposure device, and exposure method Download PDF

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JP2021117326A JP2020010056A JP2020010056A JP2021117326A JP 2021117326 A JP2021117326 A JP 2021117326A JP 2020010056 A JP2020010056 A JP 2020010056A JP 2020010056 A JP2020010056 A JP 2020010056A JP 2021117326 A JP2021117326 A JP 2021117326A
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昌明 松坂
洋一 山口
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洋一 山口
智恒 松下
Tomotsune Matsushita
智恒 松下
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Abstract

【課題】レンズアレイをLEDのベースプレートに安定して組み付けることができ、照度分布に優れ、かつ小型化できるレンズアレイ、LED照明ユニット、露光装置、及び露光方法を提供する。【解決手段】レンズアレイ50は、レンズプレート51と、複数のレンズ52と、を備える。レンズプレート51には、レンズ52が固定されるレンズ領域と、レンズ52が固定されない非レンズ領域とを有する。また、LED25が固定されるベースプレート24には、LED25が固定されるLED領域と、LED25が固定されない非LED領域とを有する。レンズプレート51とベースプレート24は、レンズ領域とLED領域、及び非レンズ領域と非LED領域が重ね合わされて締結される。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens array, an LED lighting unit, an exposure apparatus, and an exposure method capable of stably assembling a lens array to an LED base plate, having an excellent illuminance distribution, and being able to be miniaturized. A lens array 50 includes a lens plate 51 and a plurality of lenses 52. The lens plate 51 has a lens region in which the lens 52 is fixed and a non-lens region in which the lens 52 is not fixed. Further, the base plate 24 to which the LED 25 is fixed has an LED region in which the LED 25 is fixed and a non-LED region in which the LED 25 is not fixed. The lens plate 51 and the base plate 24 are fastened by overlapping the lens region and the LED region, and the non-lens region and the non-LED region. [Selection diagram] Fig. 3

Description

本発明は、レンズアレイ、LED照明ユニット、露光装置、及び露光方法に関する。 The present invention relates to a lens array, an LED lighting unit, an exposure apparatus, and an exposure method.

露光装置用の照明装置として、近年、消費電力が小さい複数のLEDを2次元にマトリクス状に配列したものが使用されている。LEDを光源とする場合、LEDからの光に指向性をもたせるために各LEDにレンズを被せる必要がある。また、LEDが配置される基板にレンズを個々に組付けるのは効率が悪いため、複数のレンズを集合体としてレンズアレイとしたものが知られている。 In recent years, as a lighting device for an exposure device, a device in which a plurality of LEDs having low power consumption are arranged in a two-dimensional matrix is used. When an LED is used as a light source, it is necessary to cover each LED with a lens in order to give directivity to the light from the LED. Further, since it is inefficient to individually assemble the lenses on the substrate on which the LEDs are arranged, a lens array in which a plurality of lenses are aggregated is known.

例えば、特許文献1では、LED光源を備える露光装置に関し、複数のLEDを100個単位に纏め、冷却部材上に配置された接続基板上に搭載された複数のLED光源装置を備え、また、各LED光源装置では、複数の凸型集光レンズが基材に載せられたレンズアレイが、複数のLEDの上面に設けられたものが記載されている。また、特許文献2では、レンズアレイの複数のレンズ要素の後端部に凹部を形成し、該凹部に夫々LEDを収容して、LED基板とレンズアレイを組み付けている。特許文献3では、裏面が平面状のレンズアレイが、マトリクス状に配置された各LEDに対向して配置されている。 For example, in Patent Document 1, regarding an exposure device including an LED light source, a plurality of LEDs are grouped in units of 100, and a plurality of LED light source devices mounted on a connection substrate arranged on a cooling member are provided. In the LED light source device, a lens array in which a plurality of convex condensing lenses are mounted on a base material is provided on the upper surface of the plurality of LEDs. Further, in Patent Document 2, recesses are formed at the rear ends of a plurality of lens elements of the lens array, LEDs are housed in the recesses, respectively, and the LED substrate and the lens array are assembled. In Patent Document 3, a lens array having a flat back surface is arranged to face each LED arranged in a matrix.

特開2014−11107号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-11107 特開2012−42670号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-42670 特開2005-228606号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-22806

ところで、複数のLEDを有する照明装置では、照度を向上するため、多数のLED素子を密に配置することが求められるとともに、LED素子の容易な交換やLED素子を冷却する冷却効率の観点から、所定数のLED素子を1単位とするLED照明ユニットとし、このLED照明ユニットを複数用いることが求められる。このため、レンズアレイもユニット化されたLED素子ごとに設けられる必要があり、レンズアレイをLED素子を取り付けるベースプレートに配置する必要がある。しかしながら、多数のLED素子を密に配置すると、レンズアレイ取付け用の締結手段を配置するスペースが限られる。また、LED素子間に締結手段を配置するとLED素子の間隔を広げる必要があり、配置可能なLED素子の数が制限されて照度低下の要因となる。 By the way, in a lighting device having a plurality of LEDs, in order to improve the illuminance, it is required to densely arrange a large number of LED elements, and from the viewpoint of easy replacement of the LED elements and cooling efficiency for cooling the LED elements, It is required to use a plurality of LED lighting units as an LED lighting unit having a predetermined number of LED elements as one unit. Therefore, the lens array also needs to be provided for each unitized LED element, and the lens array needs to be arranged on the base plate on which the LED element is attached. However, if a large number of LED elements are densely arranged, the space for arranging the fastening means for mounting the lens array is limited. Further, if the fastening means is arranged between the LED elements, it is necessary to widen the interval between the LED elements, which limits the number of LED elements that can be arranged and causes a decrease in illuminance.

特許文献1のLED光源装置では、複数のLEDを100個単位に纏め、レンズアレイが複数のLEDの上面に設けられることが記載されているが、レンズアレイのLED基板への取り付けについて言及されていない。特許文献2のLED照明装置では、レンズ要素の後端部に形成された凹部に、夫々LEDを収容して組み付けるので、LEDを密に配置することができず、小型化し難いという課題がある。また、特許文献3の照明装置は、液晶表示パネルのバックライト光源となる照明装置であり、複数のLEDが、枠状のホルダー部材によって配列保持されているため、周辺部にLEDを密に配置することができない。また、レンズアレイのLED基板への取り付けについて言及されていない。 In the LED light source device of Patent Document 1, it is described that a plurality of LEDs are grouped in units of 100 and a lens array is provided on the upper surface of the plurality of LEDs, but the attachment of the lens array to the LED substrate is mentioned. do not have. In the LED lighting device of Patent Document 2, since the LEDs are housed and assembled in the recesses formed at the rear ends of the lens elements, the LEDs cannot be densely arranged, and there is a problem that it is difficult to miniaturize the LED lighting device. Further, the lighting device of Patent Document 3 is a lighting device that serves as a backlight source for a liquid crystal display panel, and since a plurality of LEDs are arranged and held by a frame-shaped holder member, the LEDs are densely arranged in a peripheral portion. Can not do it. Also, there is no mention of mounting the lens array on the LED substrate.

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、レンズアレイをLEDのベースプレートに安定して組み付けることができ、照度分布に優れ、かつ小型化できるレンズアレイ、LED照明ユニット、露光装置、及び露光方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is a lens array and an LED lighting unit which can stably assemble a lens array to an LED base plate, have an excellent illuminance distribution, and can be miniaturized. , An exposure apparatus, and an exposure method.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) レンズプレートと、該レンズプレートに固定され、LEDから発光される光を集光可能な複数のレンズと、を備え、前記レンズプレートの表面には、前記レンズが固定されるレンズ領域と、前記レンズが固定されない非レンズ領域のいずれかである、第1の方向にm個、該第1の方向に直交する第2の方向にn個(m、n:整数)のマトリクス状の領域が形成される、レンズアレイであって、
前記非レンズ領域は、前記マトリクス状の領域の少なくとも3か所に形成され、
前記非レンズ領域の各々は、前記LEDが配置されるベースプレートに対して前記レンズアレイを固定するための締結手段が挿通される締結用孔を備え、
前記非レンズ領域の各々は、前記レンズ領域によって周囲が囲われている、レンズアレイ。
The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) A lens plate and a plurality of lenses fixed to the lens plate and capable of condensing light emitted from an LED are provided, and a lens region on which the lens is fixed is provided on the surface of the lens plate. , N (m, n: integer) matrix-like regions of m in the first direction and n in the second direction orthogonal to the first direction, which is one of the non-lens regions to which the lens is not fixed. Is a lens array in which
The non-lens region is formed at least three places in the matrix-like region.
Each of the non-lens regions comprises a fastening hole through which a fastening means for fixing the lens array is inserted with respect to the base plate on which the LED is arranged.
Each of the non-lens regions is a lens array surrounded by the lens region.

(2) (1)に記載のレンズアレイと、
前記ベースプレートと、前記ベースプレートに固定される複数の前記LEDと、を備え、前記ベースプレートの表面には、前記LEDが固定されるLED領域と、前記LEDが固定されない非LED領域のいずれかである、前記第1の方向及び前記第2の方向に並ぶマトリクス状の領域が形成される、発光部と、
前記複数のLEDが固定される表面と反対側の前記ベースプレートの裏面と当接して、前記発光部を冷却するヒートシンクと、
を備えるLED照明ユニットであって、
前記レンズアレイ及び前記発光部は、前記レンズ領域と前記LED領域、及び前記非レンズ領域と前記非LED領域がそれぞれ対向するようにして前記ヒートシンクに取り付けられる、LED照明ユニット。
(2) With the lens array described in (1)
The base plate and a plurality of the LEDs fixed to the base plate are provided, and the surface of the base plate is either an LED region where the LEDs are fixed or a non-LED region where the LEDs are not fixed. A light emitting unit and a light emitting portion in which a matrix-like region arranged in the first direction and the second direction is formed.
A heat sink that cools the light emitting portion by abutting against the back surface of the base plate opposite to the front surface to which the plurality of LEDs are fixed.
It is an LED lighting unit equipped with
An LED lighting unit in which the lens array and the light emitting unit are attached to the heat sink so that the lens region and the LED region, and the non-lens region and the non-LED region face each other.

(3) レンズプレートと、該レンズプレートに固定される複数のレンズと、を備えるレンズアレイと、
ベースプレートと、該ベースプレートに固定される複数のLEDと、を備える発光部と、
前記複数のLEDが固定される表面と反対側の前記ベースプレートの裏面と当接して、前記発光部を冷却するヒートシンクと、
を備え、
前記レンズアレイにおいて、前記レンズプレートの表面には、前記レンズが固定されるレンズ領域と、前記レンズが固定されない非レンズ領域のいずれかである、第1の方向にm個、該第1の方向に直交する第2の方向にn個(m、n:整数)のマトリクス状の領域が形成され、且つ、前記非レンズ領域は、前記マトリクス状の領域の少なくとも3か所に形成され、
前記発光部において、前記ベースプレートの表面には、前記LEDが固定されるLED領域と、前記LEDが固定されない非LED領域のいずれかである、前記第1の方向及び前記第2の方向に並ぶマトリクス状の領域が形成される、
LED照明ユニットであって、
前記レンズアレイ及び前記発光部は、前記レンズ領域と前記LED領域、及び前記非レンズ領域と前記非LED領域がそれぞれ対向するようにして前記ヒートシンクに取り付けられ、
前記レンズプレートは、前記非レンズ領域の各々に、前記ベースプレートを介して前記ヒートシンクに前記レンズアレイを固定するための第1締結手段が挿通される第1締結用孔を備え、
前記ベースプレートは、前記非LED領域の各々に、前記ヒートシンクに前記ベースプレートを固定するための第2締結手段が挿通される第2締結用孔と、前記第1締結手段が挿通される第3締結用孔と、を備え、
前記レンズアレイは、前記LEDと前記レンズプレートとの間に隙間を形成するように、前記レンズプレートと前記ベースプレートの間に介在されるスペーサを介して、前記第1締結手段によって前記ヒートシンクに固定される、LED照明ユニット。
(4) (2)又は(3)に記載のLED照明ユニットを複数備える照明装置を有し、該照明装置からの露光光によりマスクのパターンをワークに露光転写することを特徴とする露光装置。
(5) (2)又は(3)に記載のLED照明ユニットを複数備える照明装置を有し、該照明装置からの露光光によりマスクのパターンをワークに露光転写することを特徴とする露光方法。
(3) A lens array including a lens plate and a plurality of lenses fixed to the lens plate.
A light emitting unit including a base plate and a plurality of LEDs fixed to the base plate.
A heat sink that cools the light emitting portion by abutting against the back surface of the base plate opposite to the front surface to which the plurality of LEDs are fixed.
With
In the lens array, on the surface of the lens plate, m lenses in the first direction, which are either a lens region in which the lens is fixed or a non-lens region in which the lens is not fixed, are in the first direction. N (m, n: integer) matrix-like regions are formed in the second direction orthogonal to the above, and the non-lens region is formed at at least three places in the matrix-like region.
In the light emitting portion, on the surface of the base plate, a matrix arranged in the first direction and the second direction, which is either an LED region in which the LED is fixed or a non-LED region in which the LED is not fixed. A region of shape is formed,
It is an LED lighting unit
The lens array and the light emitting unit are attached to the heat sink so that the lens region and the LED region, and the non-lens region and the non-LED region face each other.
The lens plate comprises, in each of the non-lens regions, a first fastening hole through which a first fastening means for fixing the lens array to the heat sink is inserted via the base plate.
The base plate has a second fastening hole through which a second fastening means for fixing the base plate is inserted into the heat sink and a third fastening hole through which the first fastening means is inserted in each of the non-LED regions. With holes,
The lens array is fixed to the heat sink by the first fastening means via a spacer interposed between the lens plate and the base plate so as to form a gap between the LED and the lens plate. LED lighting unit.
(4) An exposure apparatus comprising a plurality of LED illumination units according to (2) or (3), wherein a mask pattern is exposed and transferred to a work by exposure light from the illumination apparatus.
(5) An exposure method comprising a plurality of LED lighting units according to (2) or (3), and exposing and transferring a mask pattern to a work by exposure light from the lighting device.

本発明のレンズアレイ、LED照明ユニット、露光装置、及び露光方法によれば、レンズアレイをLEDのベースプレートに安定して組み付けることができ、照度分布に優れ、かつ小型化することができる。 According to the lens array, the LED lighting unit, the exposure device, and the exposure method of the present invention, the lens array can be stably assembled to the LED base plate, the illuminance distribution can be excellent, and the size can be reduced.

図1は、本発明に係るLED照明ユニットを備える近接露光装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a proximity exposure apparatus including an LED lighting unit according to the present invention. 図2は、複数のLED照明ユニットがマトリクス状に配置された照明装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a lighting device in which a plurality of LED lighting units are arranged in a matrix. 図3(a)は、LED照明ユニットの平面図、図3(b)は、図3(a)のIII−III線に沿った部分断面図である。FIG. 3A is a plan view of the LED lighting unit, and FIG. 3B is a partial cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 3A. 図4は、図3(a)のLED照明ユニットからレンズアレイを取り外して示す発光部の部分平面図である。FIG. 4 is a partial plan view of the light emitting portion shown by removing the lens array from the LED lighting unit of FIG. 3A. 図5は、1ブロックを構成するレンズアレイの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a lens array constituting one block. 図6(a)は、図5に示すレンズアレイの平面図、図6(b)は、図6(a)のVI−VI線に沿った断面図である。6 (a) is a plan view of the lens array shown in FIG. 5, and FIG. 6 (b) is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 6 (a). 図7は、図3(a)のVII−VII線に沿った断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 3 (a). 図8は、変形例のレンズアレイの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a modified lens array. 図9は、LEDの間に固定ネジを配置する実装例を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic view showing a mounting example in which the fixing screws are arranged between the LEDs.

以下、本発明に係るレンズアレイ、LED照明ユニット、露光装置、及び露光方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a lens array, an LED lighting unit, an exposure apparatus, and an exposure method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明に係るLED照明ユニットを備える一実施形態の近接露光装置の概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態の近接露光装置100は、マスクステージに保持されたマスクMと、ワークステージに載置されたワークWとを所定のギャップを介して配置し、照明装置10から出射された光を、マスクMを介してワークWに照射して、マスクMのパターンをワークWに露光転写する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a proximity exposure apparatus according to an embodiment including the LED lighting unit according to the present invention.
As shown in FIG. 1, in the proximity exposure apparatus 100 of the present embodiment, the mask M held on the mask stage and the work W placed on the work stage are arranged via a predetermined gap, and the illumination apparatus 10 The work W is irradiated with the light emitted from the mask M, and the pattern of the mask M is exposed and transferred to the work W.

照明装置10は、光源部20と、該光源部20からの光の強度を均一化するインテグレータを構成するフライアイレンズ80と、フライアイレンズ80から出射された光路ELの向きを変えるとともに平行光として照射するコリメーションミラー82と、光源部20を制御する制御部83と、を備える。
なお、コリメーションミラー82の代わりに、コリメータレンズが使用されてもよいが、広範囲に光を照射する露光装置の場合には、コリメーションミラー82が好適に使用される。
また、インテグレータとしては、フライアイレンズ80の代わりに、ロッドレンズが使用されてもよい。
The lighting device 10 changes the direction of the light source unit 20, the fly-eye lens 80 constituting the integrator for equalizing the intensity of the light from the light source unit 20, and the optical path EL emitted from the fly-eye lens 80, and parallel light. A collimation mirror 82 that irradiates the light source unit and a control unit 83 that controls the light source unit 20 are provided.
A collimator lens may be used instead of the collimator mirror 82, but in the case of an exposure apparatus that irradiates a wide range of light, the collimator mirror 82 is preferably used.
Further, as the integrator, a rod lens may be used instead of the fly-eye lens 80.

図2〜図4に示すように、光源部20は、それぞれ略同じ構成を有する複数(図に示す実施形態では、28個)のLED照明ユニット21によって構成されている。また、複数のLED照明ユニット21は、各LED照明ユニット21の複数のLED(Light Emitting Diode)25が平面上でX方向及びY方向に並び、且つ、後述する接続部26が光源部20の外側となるように、それぞれ近接して配置されている。
具体的に、本実施形態では、4個のLED照明ユニット21は、各接続部26がY方向両端側に位置し、且つ、長手方向がY方向に沿うようにして、X方向に2個ずつ配置されている。また、4個のLED照明ユニット21のX方向両側において、24個のLED照明ユニット21は、各接続部26がX方向両端側に位置し、且つ、長手方向がX方向に沿うようにして、Y方向に12個ずつ近接して配置している。これにより、複数のLED25が高密度に配置される一方、LED照明ユニット21に不具合が発生した場合には、該当するLED照明ユニット21のみ着脱して交換することができ、メンテナンスが容易に行われる。
なお、これらのLED照明ユニット21は、図示しないフレームに位置決めされている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the light source unit 20 is composed of a plurality of LED lighting units 21 (28 in the embodiment shown in the figure) having substantially the same configuration. Further, in the plurality of LED lighting units 21, a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) 25 of each LED lighting unit 21 are arranged in the X direction and the Y direction on a plane, and the connection portion 26 described later is outside the light source unit 20. They are arranged close to each other so as to be.
Specifically, in the present embodiment, the four LED lighting units 21 have two connecting portions 26 located on both ends in the Y direction and two in the X direction so that the longitudinal direction is along the Y direction. Have been placed. Further, on both sides of the four LED lighting units 21 in the X direction, the 24 LED lighting units 21 are arranged so that the connection portions 26 are located on both ends in the X direction and the longitudinal direction is along the X direction. Twelve are arranged in close proximity in the Y direction. As a result, while a plurality of LEDs 25 are arranged at high density, if a problem occurs in the LED lighting unit 21, only the corresponding LED lighting unit 21 can be attached and detached and replaced, and maintenance can be easily performed. ..
The LED lighting unit 21 is positioned on a frame (not shown).

各LED照明ユニット21は、図3も参照して、発光部22と、該発光部22の前方に配置されるレンズアレイ50と、発光部22及びレンズアレイ50が固定されるヒートシンク23と、を備える。 Each LED lighting unit 21 has a light emitting unit 22, a lens array 50 arranged in front of the light emitting unit 22, and a heat sink 23 to which the light emitting unit 22 and the lens array 50 are fixed, with reference to FIG. Be prepared.

発光部22は、平面視矩形状のベースプレート24と、該ベースプレート24の表面に固定される複数のLED25と、ベースプレート24のX方向の一端(図3において右端)に設けられ、各LED25を制御するための、不図示の配線やコネクタなどが設置される接続部26と、を備える。
LED25は、図7に示すように、パッケージ基板25bに取り付けられたLEDチップ25aの前方にカバーガラス25cが設けられる構成を有している。
The light emitting unit 22 is provided at a base plate 24 having a rectangular shape in a plan view, a plurality of LEDs 25 fixed to the surface of the base plate 24, and one end (right end in FIG. 3) of the base plate 24 in the X direction to control each LED 25. A connection portion 26 for installing wiring, a connector, etc. (not shown) is provided.
As shown in FIG. 7, the LED 25 has a configuration in which a cover glass 25c is provided in front of the LED chip 25a attached to the package substrate 25b.

複数のLED25は、図4に示すように、X方向及びY方向にマトリクス状に並ぶ一方、LED25を固定しない領域を部分的に設けて、ベースプレート24に固定されている。
したがって、ベースプレート24の表面には、LED25が固定されるLED領域27、又はLED25が固定されない非LED領域28のいずれかである、第1の方向(図3,4では、X方向)に25個及び第1の方向に直交する第2の方向(図3,4では、Y方向)に5個のマトリクス状の領域が形成される。
As shown in FIG. 4, the plurality of LEDs 25 are arranged in a matrix in the X and Y directions, while a region in which the LEDs 25 are not fixed is partially provided and fixed to the base plate 24.
Therefore, on the surface of the base plate 24, 25 in the first direction (X direction in FIGS. 3 and 4), which is either the LED region 27 to which the LED 25 is fixed or the non-LED region 28 to which the LED 25 is not fixed. And five matrix-like regions are formed in the second direction (Y direction in FIGS. 3 and 4) orthogonal to the first direction.

また、本実施形態では、5×5のマトリクス状のベースプレート24の領域に対応する大きさの複数(本実施形態では、5つ)のレンズアレイ50が、発光部22の前方にそれぞれ配置される。このため、ベースプレート24の合計125個のマトリクス状の領域は、LED領域27と非LED領域28のいずれかである、5×5(25個)の領域を持った、5つの同一なパターンPAがX方向に並ぶことで構成される。 Further, in the present embodiment, a plurality of lens arrays 50 having a size corresponding to the region of the 5 × 5 matrix-shaped base plate 24 (five in the present embodiment) are arranged in front of the light emitting unit 22. .. Therefore, a total of 125 matrix-like regions of the base plate 24 have five identical pattern PAs having 5 × 5 (25) regions, which are either LED regions 27 or non-LED regions 28. It is composed of lining up in the X direction.

ここで、各パターンPAは、マトリクス状の25個(5×5)に区分された領域のうち、非LED領域28は、8つのLED領域27によって周囲が囲われるように、3か所が選択的に設けられている。この場合、5×5のマトリクス状の周縁部の領域は、すべてLED領域27となっており、内部の9か所の領域のうち3箇所の領域が、非LED領域28として、上記条件を満たすように、選択的に設けられる。したがって、LED照明ユニット21が隣接して配置されたとしても、隣り合うLED照明ユニット21の非LED領域28同士が隣り合って照度分布がばらつくのを抑制することができる。 Here, each pattern PA is selected from three locations so that the non-LED region 28 is surrounded by eight LED regions 27 among the regions divided into 25 (5 × 5) matrix-shaped regions. It is provided as a target. In this case, the 5 × 5 matrix-shaped peripheral region is all the LED region 27, and three of the nine internal regions are the non-LED regions 28, satisfying the above conditions. As such, it is selectively provided. Therefore, even if the LED lighting units 21 are arranged adjacent to each other, it is possible to prevent the non-LED regions 28 of the adjacent LED lighting units 21 from being adjacent to each other and the illuminance distribution from being scattered.

図4及び図7を参照して、各非LED領域28には、第2締結手段である固定ネジ32によって、ベースプレート24をヒートシンク23に固定するための第2締結用孔29と、第1締結手段である固定ネジ33によって、スペーサ34を介してレンズアレイ50及びベースプレート24をヒートシンク23に固定するための第3締結用孔30と、が形成されている。
3か所に設けられた第2締結用孔29及び第3締結用孔30のそれぞれにおいて、それらのうちのいずれか2つは、X方向の中間位置X1に対して両側に位置し、他のいずれか2つは、Y方向の中間位置Y1に対して両側に位置している。即ち、3か所の非LED領域28のうちのいずれか2つは、X方向の中間位置X1に対して両側に位置し、他のいずれか2つは、Y方向の中間位置Y1に対して両側に位置している。これにより、ベースプレート24及びレンズアレイ50をXY平面上において均等な押圧力でヒートシンク23に固定できる。
With reference to FIGS. 4 and 7, each non-LED region 28 has a second fastening hole 29 for fixing the base plate 24 to the heat sink 23 and a first fastening by a fixing screw 32 which is a second fastening means. A fixing screw 33, which is a means, forms a third fastening hole 30 for fixing the lens array 50 and the base plate 24 to the heat sink 23 via the spacer 34.
In each of the second fastening hole 29 and the third fastening hole 30 provided at the three locations, any two of them are located on both sides of the intermediate position X1 in the X direction, and the other Any two of them are located on both sides of the intermediate position Y1 in the Y direction. That is, any two of the three non-LED regions 28 are located on both sides of the intermediate position X1 in the X direction, and the other two are located on both sides of the intermediate position Y1 in the Y direction. Located on both sides. As a result, the base plate 24 and the lens array 50 can be fixed to the heat sink 23 with an even pressing force on the XY plane.

また、3か所の非LED領域28のうちの2か所には、ベースプレート24に対してレンズアレイ50を位置決めするためのピン孔31A,31Bが形成されている。一方のピン孔31Aは、パターンPの中心寄りに設けられ、他方のピン孔31Bは、一方のピン孔31Aより遠くに設けられている。ピン孔31A,31Bは、いずれも丸孔である。 Further, pin holes 31A and 31B for positioning the lens array 50 with respect to the base plate 24 are formed in two of the three non-LED regions 28. One pin hole 31A is provided near the center of the pattern P, and the other pin hole 31B is provided farther than one pin hole 31A. The pin holes 31A and 31B are both round holes.

図3を参照して、ヒートシンク23は、複数のLED25が固定される表面と反対側のベースプレート24の裏面を当接させて、LED25の熱を冷却するためのものであり、熱伝導率の高い素材、例えば、アルミニウムや銅で形成され、内部には、冷却水を循環させる不図示の水路が設けられている。 With reference to FIG. 3, the heat sink 23 is for cooling the heat of the LED 25 by abutting the back surface of the base plate 24 on the opposite side to the front surface on which the plurality of LEDs 25 are fixed, and has high thermal conductivity. It is made of a material such as aluminum or copper, and is provided with a water channel (not shown) for circulating cooling water inside.

図3、図5及び図6に示すように、レンズアレイ50は、平板状のレンズプレート51と、該レンズプレート51に固定され、LED25から発光される光を集光可能な複数のレンズ52とが、一体に形成されている。 As shown in FIGS. 3, 5 and 6, the lens array 50 includes a flat lens plate 51 and a plurality of lenses 52 fixed to the lens plate 51 and capable of collecting light emitted from the LED 25. However, they are formed integrally.

レンズプレート51の表面には、レンズ52が固定されるレンズ領域53と、レンズ52が固定されない非レンズ領域54のいずれかである、X方向及びY方向に5×5のマトリクス状の領域が設けられている。非レンズ領域54は、発光部22の非LED領域28の位置に対応して、8つのレンズ領域53によって周囲が囲われるように、3か所が選択的に設けられている。この場合も、5×5のマトリクス状の周縁部の領域は、すべてレンズ領域53となっており、内部の9か所の領域のうち3箇所の領域が、非レンズ領域54として、上記条件を満たすように、選択的に設けられる。なお、レンズ領域53も、LED領域の位置に対応して設けられている。 On the surface of the lens plate 51, a matrix-like region of 5 × 5 in the X and Y directions, which is either a lens region 53 to which the lens 52 is fixed or a non-lens region 54 to which the lens 52 is not fixed, is provided. Has been done. The non-lens region 54 is selectively provided at three locations so as to be surrounded by eight lens regions 53 corresponding to the positions of the non-LED region 28 of the light emitting unit 22. Also in this case, the 5 × 5 matrix-shaped peripheral edge region is all the lens region 53, and three regions out of the nine internal regions are the non-lens region 54, and the above conditions are satisfied. It is selectively provided to meet. The lens area 53 is also provided corresponding to the position of the LED area.

各非レンズ領域54には、ベースプレート24に対してレンズアレイ50を固定するための第1締結用孔55が設けられている。3か所の第1締結用孔55のうちのいずれか2つは、レンズアレイ50のX方向の中間位置X2に対して両側に位置し、他のいずれか2つは、レンズアレイ50のY方向の中間位置Y2に対して両側に位置している。 Each non-lens region 54 is provided with a first fastening hole 55 for fixing the lens array 50 to the base plate 24. Any two of the three first fastening holes 55 are located on both sides of the intermediate position X2 in the X direction of the lens array 50, and the other two are Y of the lens array 50. It is located on both sides of the intermediate position Y2 in the direction.

また、3か所の非レンズ領域54のうち、2か所には、ベースプレート24に対してレンズアレイ50を位置決めするためのピン孔56A,56Bが設けられている。2か所のピン孔56A,56Bのうち、レンズアレイ50の中心寄りに形成された一方のピン孔56Aは丸孔であり、レンズアレイ50の中心から遠くに形成された他方のピン孔56Bは、2か所のピン孔56A,56Bを結ぶ直線L1方向に長い長孔である。これにより、丸孔である一方のピン孔56Aにより、ベースプレート24に対してレンズアレイ50を精度よく位置決めし、長孔である他方のピン孔56Bにより、レンズアレイ50の回転方向位置を位置決めできる。 Further, pin holes 56A and 56B for positioning the lens array 50 with respect to the base plate 24 are provided in two of the three non-lens regions 54. Of the two pin holes 56A and 56B, one pin hole 56A formed near the center of the lens array 50 is a round hole, and the other pin hole 56B formed far from the center of the lens array 50 is a round hole. It is a long hole long in the straight line L1 direction connecting two pin holes 56A and 56B. As a result, the lens array 50 can be accurately positioned with respect to the base plate 24 by the one pin hole 56A which is a round hole, and the rotational position of the lens array 50 can be positioned by the other pin hole 56B which is a long hole.

各レンズ52は、隣接するレンズ52が、その側面同士が互いに融着して連結されるように、レンズ52が隣接するX方向及びY方向の側面を平坦面57に形成している。レンズ52の平坦面57同士を融着して連結することで、レンズ52の間隔を狭くすることができ、単位面積当たりのレンズ52数が増加する。また、非レンズ領域54の周囲で、X方向及びY方向に隣接して配置されるレンズ52は、非レンズ領域54側に曲面状に膨出する側面58を有している。非レンズ領域54側に曲面状に膨出する側面58を有することで、LED25から発光される光を効率的に集光できる。なお、図8に示すように、非レンズ領域54の周囲に隣接して配置される複数のレンズ52の各側面も、平坦面57とすることもできる。即ち、各レンズ52のすべての側面が平坦面57であってもよい。
これにより、レンズ52同士を密着配置することができ、レンズ52の配置密度を高めることができる。また、レンズプレート51が割れにくくなり、レンズプレート51のうねりを防止することができる。
In each lens 52, the side surfaces of the lenses 52 in the X and Y directions adjacent to each other are formed on the flat surface 57 so that the side surfaces of the adjacent lenses 52 are fused and connected to each other. By fusing and connecting the flat surfaces 57 of the lenses 52 to each other, the distance between the lenses 52 can be narrowed, and the number of lenses 52 per unit area increases. Further, the lens 52 arranged adjacent to the X direction and the Y direction around the non-lens region 54 has a side surface 58 that bulges in a curved shape toward the non-lens region 54 side. By having the side surface 58 that bulges in a curved shape on the non-lens region 54 side, the light emitted from the LED 25 can be efficiently collected. As shown in FIG. 8, each side surface of the plurality of lenses 52 arranged adjacent to the periphery of the non-lens region 54 may also be a flat surface 57. That is, all the side surfaces of each lens 52 may be flat surfaces 57.
As a result, the lenses 52 can be arranged in close contact with each other, and the arrangement density of the lenses 52 can be increased. In addition, the lens plate 51 is less likely to crack, and waviness of the lens plate 51 can be prevented.

(光源部の組み付け)
次に、光源部20の組み付けについて詳述する。先ず、LED照明ユニット21の組み付けを行う。LED照明ユニット21は、図3、図4及び図7に示すように、ヒートシンク23上に発光部22を載置し、ベースプレート24の3か所の非LED領域28に形成された第2締結用孔29に固定ネジ32を挿通してベースプレート24がヒートシンク23に締結固定される。
(Assembly of the light source)
Next, the assembly of the light source unit 20 will be described in detail. First, the LED lighting unit 21 is assembled. As shown in FIGS. 3, 4 and 7, the LED lighting unit 21 has a light emitting portion 22 mounted on the heat sink 23 and is formed in three non-LED regions 28 of the base plate 24 for second fastening. The base plate 24 is fastened and fixed to the heat sink 23 by inserting the fixing screw 32 into the hole 29.

ベースプレート24は、3本の固定ネジ32によってヒートシンク23に固定されるので、ベースプレート24とヒートシンク23の間は、隙間なく密着してしっかりと固定できる。これにより、高い冷却効果が得られる。なお、該組み付けに際して、ベースプレート24とヒートシンク23との間に熱伝達効率の高い熱伝達材料を塗布或いは挟持することが好ましい。 Since the base plate 24 is fixed to the heat sink 23 by the three fixing screws 32, the base plate 24 and the heat sink 23 can be firmly fixed in close contact with each other without any gap. As a result, a high cooling effect can be obtained. At the time of the assembly, it is preferable to apply or sandwich a heat transfer material having high heat transfer efficiency between the base plate 24 and the heat sink 23.

次いで、ベースプレート24の2か所のピン孔31A,31Bに、レンズアレイ50を位置決めするための2本のピン(図示せず)を打ち込み、さらにベースプレート24の3か所の第3締結用孔30上にスペーサ34を配置した後、該2本のピンを、レンズアレイ50の非レンズ領域54に設けられているピン孔56A,56Bに挿通する。そして、平面であるレンズアレイ50(レンズプレート51)の裏面をスペーサ34に当接させて、LED25の上面を覆うように配置する。 Next, two pins (not shown) for positioning the lens array 50 are driven into the two pin holes 31A and 31B of the base plate 24, and the third fastening holes 30 at the three locations of the base plate 24 are further driven. After arranging the spacer 34 on the spacer 34, the two pins are inserted into the pin holes 56A and 56B provided in the non-lens region 54 of the lens array 50. Then, the back surface of the flat lens array 50 (lens plate 51) is brought into contact with the spacer 34 and arranged so as to cover the upper surface of the LED 25.

これにより、レンズアレイ50は、2本のピンによりベースプレート24に対して位置決めされる。一方のピン孔56Aは丸孔であり、他方のピン孔56Bは長孔であるので、ベースプレート24のピン孔31A,31Bと、レンズアレイ50のピン孔56A,56Bの位置に多少の製作誤差があっても、該誤差は吸収されて容易に位置決めすることができる。なお、2本のピンは、LED照明ユニット21の組付け終了後に撤去することが好ましい。 As a result, the lens array 50 is positioned with respect to the base plate 24 by the two pins. Since one pin hole 56A is a round hole and the other pin hole 56B is an elongated hole, there is some manufacturing error in the positions of the pin holes 31A and 31B of the base plate 24 and the pin holes 56A and 56B of the lens array 50. Even if there is, the error is absorbed and can be easily positioned. The two pins are preferably removed after the assembly of the LED lighting unit 21 is completed.

そして、固定ネジ33を、レンズアレイ50の第1締結用孔55、スペーサ34の孔34a、及びベースプレート24の第3締結用孔30に挿通し、レンズアレイ50が、スペーサ34及びベースプレート24を介して、ヒートシンク23に締結固定される。 Then, the fixing screw 33 is inserted into the first fastening hole 55 of the lens array 50, the hole 34a of the spacer 34, and the third fastening hole 30 of the base plate 24, and the lens array 50 passes through the spacer 34 and the base plate 24. Then, it is fastened and fixed to the heat sink 23.

スペーサ34の高さは、ベースプレート24に固定されたLED25の高さより僅かに大きく設定されているため、レンズアレイ50とLED25との間には、例えば、0.1mm程度の隙間が形成され、レンズプレート51とLED25との干渉を防止することができ、薄いカバーガラス25cの破損が防止され、組み付けが容易になる。 Since the height of the spacer 34 is set to be slightly larger than the height of the LED 25 fixed to the base plate 24, a gap of, for example, about 0.1 mm is formed between the lens array 50 and the LED 25, and the lens is formed. Interference between the plate 51 and the LED 25 can be prevented, damage to the thin cover glass 25c is prevented, and assembly becomes easy.

このように組み付けられた複数のLED照明ユニット21は、図2に示すように、各接続部26を外周側に向けてマトリクス状に配置して光源部20が構成される。 As shown in FIG. 2, the plurality of LED lighting units 21 assembled in this way form the light source unit 20 by arranging the connection portions 26 in a matrix toward the outer peripheral side, as shown in FIG.

ここで、本実施形態のように、5×5のマトリクス状の領域内に22個のLED25を配置する場合と、図9に示すように、5×5のマトリクス状の領域すべてにLED25を実装する一方、固定ネジ32又は固定ネジ33を配置するためのスペースを4つのLED25の間に設けた場合の単位面積当たりの出力について確認した。 Here, as in the present embodiment, 22 LEDs 25 are arranged in a 5 × 5 matrix-shaped area, and as shown in FIG. 9, the LEDs 25 are mounted in all the 5 × 5 matrix-shaped areas. On the other hand, the output per unit area was confirmed when a space for arranging the fixing screw 32 or the fixing screw 33 was provided between the four LEDs 25.

図9に示す実装例の場合、固定ネジ32、33を、LED25と干渉させることなく4つのLED25の間の空隙SAに配置するためには、下記式(1)の関係を満たすことが条件となる。 In the case of the mounting example shown in FIG. 9, in order to arrange the fixing screws 32 and 33 in the gap SA between the four LEDs 25 without interfering with the LEDs 25, it is a condition that the relationship of the following formula (1) is satisfied. Become.

Figure 2021117326
但し、P:LED25の取付ピッチ、L:LED25のサイズ、S:固定ネジの頭部の直径、A:4つのLED25の間の空隙SAの対角線距離
Figure 2021117326
However, P: the mounting pitch of the LED25, L: the size of the LED25, S: the diameter of the head of the fixing screw, A: the diagonal distance of the gap SA between the four LEDs25.

例えば、P=10mm、L=6.8mmとすると、A=4.5mmとなり、S=4mmであるM2又はM2.5の固定ネジ32、33を用いることで、式(1)を満足する。したがって、5×5に区分されたすべての領域にLED25を配置するこの実装例の場合、単位面積当たりの出力は、1個のLED25の出力をWとすると、25W/(10×5/10)=1.0Wとなる。 For example, when P = 10 mm and L = 6.8 mm, A = 4.5 mm, and the equation (1) is satisfied by using M2 or M2.5 fixing screws 32 and 33 having S = 4 mm. Therefore, in the case of this implementation example in which the LEDs 25 are arranged in all the areas divided into 5 × 5, the output per unit area is 25 W / (10 × 5/10), where W is the output of one LED 25. 2 = 1.0 W.

一方、P=8mm、L=6.8mmとすると、A=1.7mmとなり、S=4mmであるM2又はM2.5の固定ネジ32、33を用いると、式(1)を満足しないことから、本実施形態のように、固定ネジ32、33を配置するため、3か所の非LED領域28を設ける。即ち、LED25を22個にした場合の単位面積当たりの出力は、1個のLED25の出力をWとすると、22W/(8×5/10)=1.375Wとなる。 On the other hand, when P = 8 mm and L = 6.8 mm, A = 1.7 mm, and when M2 or M2.5 fixing screws 32 and 33 having S = 4 mm are used, the equation (1) is not satisfied. , In order to arrange the fixing screws 32 and 33 as in the present embodiment, three non-LED regions 28 are provided. That is, when the number of LEDs 25 is 22, the output per unit area is 22 W / (8 × 5/10) 2 = 1.375 W, where W is the output of one LED 25.

従って、単位面積当たりの出力は、図9に示す実装例の場合よりも、本実施形態の実装例の方が高く、レンズの集光効率が10%の差であるならば、LED25の数が減少しても、取付ピッチPを短くしてLED25を密に配置した方が、照度の面で有利であることが実証された。これにより、発光部22をヒートシンク23に隙間なく固定することができ、冷却効率が向上する。 Therefore, the output per unit area is higher in the mounting example of the present embodiment than in the mounting example shown in FIG. 9, and if the focusing efficiency of the lens is a difference of 10%, the number of LEDs 25 is increased. Even if it decreased, it was proved that it is advantageous in terms of illuminance to shorten the mounting pitch P and arrange the LEDs 25 densely. As a result, the light emitting unit 22 can be fixed to the heat sink 23 without a gap, and the cooling efficiency is improved.

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本実施形態では、5×5のマトリクス状の領域に複数のレンズを有するレンズアレイについて説明したが、本発明の条件を満たす構成であれば、これに限らず、領域の数は、LEDの数や配置に合わせて変更してもよい。また、第1の方向と第2の方向の数は、本実施形態のように同数であってもよいし、異なる数であってもよい。
また、5×5のマトリクス状の領域に、本実施形態では、3か所の非レンズ領域(即ち、固定用領域)としているが、例えば、より強固な固定が必要な場合には、4か所とすることも可能である。
さらに、本実施形態では、LED25を平面視正方形状に示したが、長方形状であってもよい。
また、本発明の露光装置及び露光方法は、本実施形態の近接露光装置及び近接露光方法に限定されるものでなく、他の形式の露光装置及び露光方法であってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified, improved, and the like.
For example, in the present embodiment, a lens array having a plurality of lenses in a 5 × 5 matrix-like region has been described, but the number of regions is not limited to this as long as the configuration satisfies the conditions of the present invention, and the number of regions is LED. It may be changed according to the number and arrangement of. Further, the numbers in the first direction and the numbers in the second direction may be the same number as in the present embodiment or may be different numbers.
Further, in the present embodiment, three non-lens regions (that is, fixing regions) are set in the 5 × 5 matrix-shaped region, but for example, if stronger fixing is required, four regions are used. It is also possible to make it a place.
Further, in the present embodiment, the LED 25 is shown in a square shape in a plan view, but it may be in a rectangular shape.
Further, the exposure apparatus and the exposure method of the present invention are not limited to the proximity exposure apparatus and the proximity exposure method of the present embodiment, and may be other types of exposure apparatus and exposure method.

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) レンズプレートと、該レンズプレートに固定され、LEDから発光される光を集光可能な複数のレンズと、を備え、前記レンズプレートの表面には、前記レンズが固定されるレンズ領域と、前記レンズが固定されない非レンズ領域のいずれかからなる、第1の方向にm個、該第1の方向に直交する第2の方向にn個(m、n:整数)のマトリクス状の領域が形成される、レンズアレイであって、
前記非レンズ領域は、前記マトリクス状の領域の少なくとも3か所に形成され、
前記非レンズ領域の各々は、前記LEDが配置されるベースプレートに対して前記レンズアレイを固定するための締結手段が挿通される締結用孔を備え、
前記非レンズ領域の各々は、前記レンズ領域によって周囲が囲われている、レンズアレイ。
この構成によれば、レンズアレイをLEDのベースプレートに安定して組み付けることができ、照度分布に優れ、かつ小型化することができる。
As described above, the following matters are disclosed in this specification.
(1) A lens plate and a plurality of lenses fixed to the lens plate and capable of condensing light emitted from an LED are provided, and a lens region on which the lens is fixed is provided on the surface of the lens plate. , N (m, n: integer) matrix-like regions consisting of any of the non-lens regions to which the lens is not fixed, m in the first direction and n in the second direction orthogonal to the first direction. Is a lens array in which
The non-lens region is formed at least three places in the matrix-like region.
Each of the non-lens regions comprises a fastening hole through which a fastening means for fixing the lens array is inserted with respect to the base plate on which the LED is arranged.
Each of the non-lens regions is a lens array surrounded by the lens region.
According to this configuration, the lens array can be stably assembled to the base plate of the LED, the illuminance distribution is excellent, and the size can be reduced.

(2) 前記非レンズ領域のうち少なくとも2か所には、前記ベースプレートに対して前記レンズアレイを位置決めするためのピン孔が形成される、(1)に記載のレンズアレイ。
この構成によれば、2か所のピン孔により、レンズアレイをベースプレートに精度よく位置決めできる。
(2) The lens array according to (1), wherein pin holes for positioning the lens array with respect to the base plate are formed in at least two positions in the non-lens region.
According to this configuration, the lens array can be accurately positioned on the base plate by the two pin holes.

(3) 前記ピン孔は、2か所に設けられ、
前記ピン孔の一方は、前記レンズアレイの中心寄りの丸孔であり、前記ピン孔の他方は、前記丸孔より前記レンズアレイの中心から遠く、前記2か所のピン孔を結んだ方向に長い長孔である、(2)に記載のレンズアレイ。
この構成によれば、丸孔により、レンズアレイをベースプレートに対して位置決めし、長孔により、レンズアレイの回転方向位置を決めすることで、レンズアレイをベースプレートに容易かつ位置精度よく固定できる。
(3) The pin holes are provided at two places.
One of the pin holes is a round hole near the center of the lens array, and the other of the pin holes is farther from the center of the lens array than the round hole and in the direction connecting the two pin holes. The lens array according to (2), which has a long elongated hole.
According to this configuration, the lens array can be easily and accurately fixed to the base plate by positioning the lens array with respect to the base plate by the round holes and determining the rotational direction position of the lens array by the elongated holes.

(4) 前記非レンズ領域の周囲で、前記第1の方向及び前記第2の方向に隣接して配置される前記レンズは、前記非レンズ領域側に曲面状に膨出する側面を有する、(1)〜(3)のいずれかに記載のレンズアレイ。
この構成によれば、非レンズ領域側に曲面状に膨出する側面を有することで、LEDから発光される光を効率的に集光できる。
(4) The lens arranged adjacent to the first direction and the second direction around the non-lens region has a side surface that bulges in a curved shape toward the non-lens region (4). The lens array according to any one of 1) to (3).
According to this configuration, the light emitted from the LED can be efficiently collected by having the side surface that bulges in a curved shape on the non-lens region side.

(5) 隣接する前記レンズの側面同士は、それぞれ、互いに融着して連結される平坦面を有する、(1)〜(4)のいずれかに記載のレンズアレイ。
この構成によれば、レンズ同士を密着配置することができ、レンズの配置密度を高めることができ、また、レンズプレートが割れにくくなり、レンズプレートのうねりを防止することができる。
(5) The lens array according to any one of (1) to (4), wherein the side surfaces of the adjacent lenses have flat surfaces that are fused and connected to each other.
According to this configuration, the lenses can be arranged in close contact with each other, the arrangement density of the lenses can be increased, the lens plate is less likely to crack, and the undulation of the lens plate can be prevented.

(6) 前記締結用孔は、3か所に設けられ、
前記3か所の締結用孔のいずれか2つは、前記第1の方向の中間位置に対して両側に位置し、
前記3か所の締結用孔のいずれか2つは、前記第2の方向の中間位置に対して両側に位置する、(1)〜(5)のいずれかに記載のレンズアレイ。
この構成によれば、レンズアレイをレンズプレートの全面に亙り均等な押圧力でベースプレートに固定できる。
(6) The fastening holes are provided at three places.
Any two of the three fastening holes are located on both sides with respect to the intermediate position in the first direction.
The lens array according to any one of (1) to (5), wherein any two of the three fastening holes are located on both sides with respect to an intermediate position in the second direction.
According to this configuration, the lens array can be fixed to the base plate with an even pressing force over the entire surface of the lens plate.

(7) 前記複数のレンズは、それぞれ、隣り合う前記レンズと対向する第1の方向及び第2の方向の側面が平坦面を有する、(1)〜(6)のいずれかに記載のレンズアレイ。
この構成によれば、レンズ同士を密着配置することができ、レンズの配置密度を高めることができ、また、レンズプレートが割れにくくなり、レンズプレートのうねりを防止することができるとともに、すべてのレンズの集光性能を均一にでき、また、レンズを容易に加工できる。
(7) The lens array according to any one of (1) to (6), wherein the plurality of lenses have flat surfaces on the side surfaces in the first direction and the second direction facing the adjacent lenses, respectively. ..
According to this configuration, the lenses can be arranged in close contact with each other, the arrangement density of the lenses can be increased, the lens plate is less likely to crack, the waviness of the lens plate can be prevented, and all lenses can be arranged. The light collection performance can be made uniform, and the lens can be easily processed.

(8) (1)〜(7)のいずれかに記載のレンズアレイと、
前記ベースプレートと、前記ベースプレートに固定される複数の前記LEDと、を備え、前記ベースプレートの表面には、前記LEDが固定されるLED領域と、前記LEDが固定されない非LED領域のいずれかである、前記第1の方向及び前記第2の方向に並ぶマトリクス状の領域が形成される、発光部と、
前記複数のLEDが固定される表面と反対側の前記ベースプレートの裏面と当接して、前記発光部を冷却するヒートシンクと、
を備えるLED照明ユニットであって、
前記レンズアレイ及び前記発光部は、前記レンズ領域と前記LED領域、及び前記非レンズ領域と前記非LED領域がそれぞれ対向するようにして前記ヒートシンクに取り付けられる、LED照明ユニット。
この構成によれば、LED照明ユニットが隣接して配置されたとしても、隣り合うLED照明ユニットの非LED領域が隣り合うことによって照度分布がばらつくのを抑制することができる。
(8) The lens array according to any one of (1) to (7) and
The base plate and a plurality of the LEDs fixed to the base plate are provided, and the surface of the base plate is either an LED region where the LEDs are fixed or a non-LED region where the LEDs are not fixed. A light emitting unit and a light emitting portion in which a matrix-like region arranged in the first direction and the second direction is formed.
A heat sink that cools the light emitting portion by abutting against the back surface of the base plate opposite to the front surface to which the plurality of LEDs are fixed.
It is an LED lighting unit equipped with
An LED lighting unit in which the lens array and the light emitting unit are attached to the heat sink so that the lens region and the LED region, and the non-lens region and the non-LED region face each other.
According to this configuration, even if the LED lighting units are arranged adjacent to each other, it is possible to suppress the variation in the illuminance distribution due to the non-LED regions of the adjacent LED lighting units being adjacent to each other.

(9) レンズプレートと、該レンズプレートに固定される複数のレンズと、を備えるレンズアレイと、
ベースプレートと、該ベースプレートに固定される複数のLEDと、を備える発光部と、
前記複数のLEDが固定される表面と反対側の前記ベースプレートの裏面と当接して、前記発光部を冷却するヒートシンクと、
を備え、
前記レンズアレイにおいて、前記レンズプレートの表面には、前記レンズが固定されるレンズ領域と、前記レンズが固定されない非レンズ領域のいずれかである、第1の方向にm個、該第1の方向に直交する第2の方向にn個(m、n:整数)のマトリクス状の領域が形成され、且つ、前記非レンズ領域は、前記マトリクス状の領域の少なくとも3か所に形成され、
前記発光部において、前記ベースプレートの表面には、前記LEDが固定されるLED領域と、前記LEDが固定されない非LED領域のいずれかである、前記第1の方向及び前記第2の方向に並ぶマトリクス状の領域が形成される、
LED照明ユニットであって、
前記レンズアレイ及び前記発光部は、前記レンズ領域と前記LED領域、及び前記非レンズ領域と前記非LED領域がそれぞれ対向するようにして前記ヒートシンクに取り付けられ、
前記レンズプレートは、前記非レンズ領域の各々に、前記ベースプレートを介して前記ヒートシンクに前記レンズアレイを固定するための第1締結手段が挿通される第1締結用孔を備え、
前記ベースプレートは、前記非LED領域の各々に、前記ヒートシンクに前記ベースプレートを固定するための第2締結手段が挿通される第2締結用孔と、前記第1締結手段が挿通される第3締結用孔と、を備え、
前記レンズアレイは、前記LEDと前記レンズプレートとの間に隙間を形成するように、前記レンズプレートと前記ベースプレートの間に介在されるスペーサを介して、前記第1締結手段によって前記ヒートシンクに固定される、LED照明ユニット。
この構成によれば、レンズプレートがベースプレートに固定されたとき、レンズプレートとLEDとの干渉を防止することができ、薄いカバープレートの破損を防止でき、組み付けが容易になる。
(9) A lens array including a lens plate and a plurality of lenses fixed to the lens plate.
A light emitting unit including a base plate and a plurality of LEDs fixed to the base plate.
A heat sink that cools the light emitting portion by abutting against the back surface of the base plate opposite to the front surface to which the plurality of LEDs are fixed.
With
In the lens array, on the surface of the lens plate, m lenses in the first direction, which are either a lens region in which the lens is fixed or a non-lens region in which the lens is not fixed, are in the first direction. N (m, n: integer) matrix-like regions are formed in the second direction orthogonal to the above, and the non-lens region is formed at at least three places in the matrix-like region.
In the light emitting portion, on the surface of the base plate, a matrix arranged in the first direction and the second direction, which is either an LED region in which the LED is fixed or a non-LED region in which the LED is not fixed. A region of shape is formed,
It is an LED lighting unit
The lens array and the light emitting unit are attached to the heat sink so that the lens region and the LED region, and the non-lens region and the non-LED region face each other.
The lens plate comprises, in each of the non-lens regions, a first fastening hole through which a first fastening means for fixing the lens array to the heat sink is inserted via the base plate.
The base plate has a second fastening hole through which a second fastening means for fixing the base plate is inserted into the heat sink and a third fastening hole through which the first fastening means is inserted in each of the non-LED regions. With holes,
The lens array is fixed to the heat sink by the first fastening means via a spacer interposed between the lens plate and the base plate so as to form a gap between the LED and the lens plate. LED lighting unit.
According to this configuration, when the lens plate is fixed to the base plate, interference between the lens plate and the LED can be prevented, damage to the thin cover plate can be prevented, and assembly becomes easy.

(10) 前記非レンズ領域の各々は、前記レンズ領域によって周囲が囲われている、(9)に記載のLED照明ユニット。
この構成によれば、複数のLED照明ユニットをマトリクス配置して光源部を構成しても、非レンズ領域同士が隣接することが防止され、照度分布を均一にすることができる。
(10) The LED lighting unit according to (9), wherein each of the non-lens regions is surrounded by the lens region.
According to this configuration, even if a plurality of LED lighting units are arranged in a matrix to form a light source unit, it is possible to prevent non-lens regions from being adjacent to each other and to make the illuminance distribution uniform.

(11) (8)〜(10)のいずれかに記載のLED照明ユニットを複数備える照明装置を有し、該照明装置からの露光光によりマスクのパターンをワークに露光転写することを特徴とする露光装置。
この構成によれば、複数のLED照明ユニットを備える照明装置から発光される露光光により、マスクのパターンをワークに露光転写することができる。
(11) A lighting device including a plurality of LED lighting units according to any one of (8) to (10) is provided, and a mask pattern is exposed and transferred to a work by exposure light from the lighting device. Exposure device.
According to this configuration, the mask pattern can be exposed and transferred to the work by the exposure light emitted from the lighting device including the plurality of LED lighting units.

(12) (8)〜(10)のいずれかに記載のLED照明ユニットを複数備える照明装置を有し、該照明装置からの露光光によりマスクのパターンをワークに露光転写することを特徴とする露光方法。
この構成によれば、複数のLED照明ユニットを備える照明装置から発光される露光光により、マスクのパターンをワークに露光転写することができる。
(12) The lighting device includes a plurality of LED lighting units according to any one of (8) to (10), and the mask pattern is exposed and transferred to the work by the exposure light from the lighting device. Exposure method.
According to this configuration, the mask pattern can be exposed and transferred to the work by the exposure light emitted from the lighting device including the plurality of LED lighting units.

10 照明装置
21 LED照明ユニット
22 発光部
23 ヒートシンク
24 ベースプレート
25 LED
27 LED領域
28 非LED領域
29 第2締結用孔
30 第3締結用孔
32 固定ネジ(第2締結手段)
33 固定ネジ(第1締結手段)
34 スペーサ
50 レンズアレイ
51 レンズプレート
52 レンズ
53 レンズ領域
54 非レンズ領域
55 第1締結用孔(締結用孔)
56A ピン孔(丸孔)
56B ピン孔(長孔)
57 平坦面
58 側面
100 近接露光装置(露光装置)
M マスク
W ワーク
10 Lighting device 21 LED lighting unit 22 Light emitting unit 23 Heat sink 24 Base plate 25 LED
27 LED area 28 Non-LED area 29 Second fastening hole 30 Third fastening hole 32 Fixing screw (second fastening means)
33 Fixing screw (first fastening means)
34 Spacer 50 Lens array 51 Lens plate 52 Lens 53 Lens area 54 Non-lens area 55 First fastening hole (fastening hole)
56A pin hole (round hole)
56B pin hole (long hole)
57 Flat surface 58 Side surface 100 Proximity exposure equipment (exposure equipment)
M mask W work

Claims (12)

レンズプレートと、該レンズプレートに固定され、LEDから発光される光を集光可能な複数のレンズと、を備え、前記レンズプレートの表面には、前記レンズが固定されるレンズ領域と、前記レンズが固定されない非レンズ領域のいずれかからなる、第1の方向にm個、該第1の方向に直交する第2の方向にn個(m、n:整数)のマトリクス状の領域が形成される、レンズアレイであって、
前記非レンズ領域は、前記マトリクス状の領域の少なくとも3か所に形成され、
前記非レンズ領域の各々は、前記LEDが配置されるベースプレートに対して前記レンズアレイを固定するための締結手段が挿通される締結用孔を備え、
前記非レンズ領域の各々は、前記レンズ領域によって周囲が囲われている、レンズアレイ。
A lens plate and a plurality of lenses fixed to the lens plate and capable of condensing light emitted from an LED are provided, and a lens region to which the lens is fixed and the lens are provided on the surface of the lens plate. N (m, n: integer) matrix-like regions are formed, consisting of any of the non-lens regions in which the lens is not fixed, m in the first direction and n (m, n: integer) in the second direction orthogonal to the first direction. It is a lens array
The non-lens region is formed at least three places in the matrix-like region.
Each of the non-lens regions comprises a fastening hole through which a fastening means for fixing the lens array is inserted with respect to the base plate on which the LED is arranged.
Each of the non-lens regions is a lens array surrounded by the lens region.
前記非レンズ領域のうち少なくとも2か所には、前記ベースプレートに対して前記レンズアレイを位置決めするためのピン孔が形成される、請求項1に記載のレンズアレイ。 The lens array according to claim 1, wherein pin holes for positioning the lens array with respect to the base plate are formed in at least two of the non-lens regions. 前記ピン孔は、2か所に設けられ、
前記ピン孔の一方は、前記レンズアレイの中心寄りの丸孔であり、前記ピン孔の他方は、前記丸孔より前記レンズアレイの中心から遠く、前記2か所のピン孔を結んだ方向に長い長孔である、請求項2に記載のレンズアレイ。
The pin holes are provided in two places.
One of the pin holes is a round hole near the center of the lens array, and the other of the pin holes is farther from the center of the lens array than the round hole and in the direction connecting the two pin holes. The lens array according to claim 2, which has a long elongated hole.
前記非レンズ領域の周囲で、前記第1の方向及び前記第2の方向に隣接して配置される前記レンズは、前記非レンズ領域側に曲面状に膨出する側面を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレンズアレイ。 Claims 1 to that the lens arranged adjacent to the first direction and the second direction around the non-lens region has a side surface that bulges in a curved shape toward the non-lens region side. The lens array according to any one of 3. 隣接する前記レンズの側面同士は、それぞれ、互いに融着して連結される平坦面を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のレンズアレイ。 The lens array according to any one of claims 1 to 4, wherein the side surfaces of the adjacent lenses have flat surfaces that are fused and connected to each other. 前記締結用孔は、3か所に設けられ、
前記3か所の締結用孔のいずれか2つは、前記第1の方向の中間位置に対して両側に位置し、
前記3か所の締結用孔のいずれか2つは、前記第2の方向の中間位置に対して両側に位置する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のレンズアレイ。
The fastening holes are provided at three places.
Any two of the three fastening holes are located on both sides with respect to the intermediate position in the first direction.
The lens array according to any one of claims 1 to 5, wherein any two of the three fastening holes are located on both sides with respect to an intermediate position in the second direction.
前記複数のレンズは、それぞれ、隣り合う前記レンズと対向する第1の方向及び第2の方向の側面が平坦面を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のレンズアレイ。 The lens array according to any one of claims 1 to 6, wherein each of the plurality of lenses has a flat surface on a side surface in a first direction and a side surface in a second direction facing the adjacent lens. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のレンズアレイと、
前記ベースプレートと、前記ベースプレートに固定される複数の前記LEDと、を備え、前記ベースプレートの表面には、前記LEDが固定されるLED領域と、前記LEDが固定されない非LED領域のいずれかである、前記第1の方向及び前記第2の方向に並ぶマトリクス状の領域が形成される、発光部と、
前記複数のLEDが固定される表面と反対側の前記ベースプレートの裏面と当接して、前記発光部を冷却するヒートシンクと、
を備えるLED照明ユニットであって、
前記レンズアレイ及び前記発光部は、前記レンズ領域と前記LED領域、及び前記非レンズ領域と前記非LED領域がそれぞれ対向するようにして前記ヒートシンクに取り付けられる、LED照明ユニット。
The lens array according to any one of claims 1 to 7.
The base plate and a plurality of the LEDs fixed to the base plate are provided, and the surface of the base plate is either an LED region where the LEDs are fixed or a non-LED region where the LEDs are not fixed. A light emitting unit and a light emitting portion in which a matrix-like region arranged in the first direction and the second direction is formed.
A heat sink that cools the light emitting portion by abutting against the back surface of the base plate opposite to the front surface to which the plurality of LEDs are fixed.
It is an LED lighting unit equipped with
An LED lighting unit in which the lens array and the light emitting unit are attached to the heat sink so that the lens region and the LED region, and the non-lens region and the non-LED region face each other.
レンズプレートと、該レンズプレートに固定される複数のレンズと、を備えるレンズアレイと、
ベースプレートと、該ベースプレートに固定される複数のLEDと、を備える発光部と、
前記複数のLEDが固定される表面と反対側の前記ベースプレートの裏面と当接して、前記発光部を冷却するヒートシンクと、
を備え、
前記レンズアレイにおいて、前記レンズプレートの表面には、前記レンズが固定されるレンズ領域と、前記レンズが固定されない非レンズ領域のいずれかである、第1の方向にm個、該第1の方向に直交する第2の方向にn個(m、n:整数)のマトリクス状の領域が形成され、且つ、前記非レンズ領域は、前記マトリクス状の領域の少なくとも3か所に形成され、
前記発光部において、前記ベースプレートの表面には、前記LEDが固定されるLED領域と、前記LEDが固定されない非LED領域のいずれかである、前記第1の方向及び前記第2の方向に並ぶマトリクス状の領域が形成される、
LED照明ユニットであって、
前記レンズアレイ及び前記発光部は、前記レンズ領域と前記LED領域、及び前記非レンズ領域と前記非LED領域がそれぞれ対向するようにして前記ヒートシンクに取り付けられ、
前記レンズプレートは、前記非レンズ領域の各々に、前記ベースプレートを介して前記ヒートシンクに前記レンズアレイを固定するための第1締結手段が挿通される第1締結用孔を備え、
前記ベースプレートは、前記非LED領域の各々に、前記ヒートシンクに前記ベースプレートを固定するための第2締結手段が挿通される第2締結用孔と、前記第1締結手段が挿通される第3締結用孔と、を備え、
前記レンズアレイは、前記LEDと前記レンズプレートとの間に隙間を形成するように、前記レンズプレートと前記ベースプレートの間に介在されるスペーサを介して、前記第1締結手段によって前記ヒートシンクに固定される、LED照明ユニット。
A lens array comprising a lens plate and a plurality of lenses fixed to the lens plate.
A light emitting unit including a base plate and a plurality of LEDs fixed to the base plate.
A heat sink that cools the light emitting portion by abutting against the back surface of the base plate opposite to the front surface to which the plurality of LEDs are fixed.
With
In the lens array, on the surface of the lens plate, m lenses in the first direction, which are either a lens region in which the lens is fixed or a non-lens region in which the lens is not fixed, are in the first direction. N (m, n: integer) matrix-like regions are formed in the second direction orthogonal to the above, and the non-lens region is formed at at least three places in the matrix-like region.
In the light emitting portion, on the surface of the base plate, a matrix arranged in the first direction and the second direction, which is either an LED region in which the LED is fixed or a non-LED region in which the LED is not fixed. A region of shape is formed,
It is an LED lighting unit
The lens array and the light emitting unit are attached to the heat sink so that the lens region and the LED region, and the non-lens region and the non-LED region face each other.
The lens plate comprises, in each of the non-lens regions, a first fastening hole through which a first fastening means for fixing the lens array to the heat sink is inserted via the base plate.
The base plate has a second fastening hole through which a second fastening means for fixing the base plate is inserted into the heat sink and a third fastening hole through which the first fastening means is inserted in each of the non-LED regions. With holes,
The lens array is fixed to the heat sink by the first fastening means via a spacer interposed between the lens plate and the base plate so as to form a gap between the LED and the lens plate. LED lighting unit.
前記非レンズ領域の各々は、前記レンズ領域によって周囲が囲われている、請求項9に記載のLED照明ユニット。 The LED lighting unit according to claim 9, wherein each of the non-lens regions is surrounded by the lens region. 請求項8〜10のいずれか1項に記載のLED照明ユニットを複数備える照明装置を有し、該照明装置からの露光光によりマスクのパターンをワークに露光転写することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus comprising a plurality of LED illumination units according to any one of claims 8 to 10, wherein a mask pattern is exposed and transferred to a work by exposure light from the illumination apparatus. 請求項8〜10のいずれか1項に記載のLED照明ユニットを複数備える照明装置を有し、該照明装置からの露光光によりマスクのパターンをワークに露光転写することを特徴とする露光方法。 An exposure method comprising a plurality of LED lighting units according to any one of claims 8 to 10, and exposing and transferring a mask pattern to a work by exposure light from the lighting device.
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