光源装置及其点亮方法、具备光源装置的照射装置与流程

本发明涉及例如发出用于印刷布线基板等的曝光的光的光源装置、使用该光源装置的照射装置、及使该光源装置点亮并且熄灭的方法。

背景技术：

目前，为了在电子设备安装零件而使用在树脂或玻璃环氧材料的基板上利用铜等金属形成布线图案的印刷布线基板。关于布线图案在这些印刷布线基板上的形成，使用光刻技术。光刻是通过在整面形成有成为布线的金属层的基板上整面涂敷作为感光性药剂的光致抗蚀剂从而穿过与布线图案相同的光致抗蚀剂对其照射来自曝光装置的照射光而进行的。

作为光致抗蚀剂，有通过照射光而光致抗蚀剂的溶解性降低的负型光致抗蚀剂、和相反通过照射光而光致抗蚀剂的溶解性增大的正型光致抗蚀剂。在对通过照射光而溶解性相对增大的光致抗蚀剂部分进行化学处理而将其去除，通过蚀刻去除露出的金属层时，仅处于光致抗蚀剂残留的部分之下的金属层残留，通过去除光致抗蚀剂而在基板上形成布线图案。无论在对正型、负型哪一种光致抗蚀剂照射照射光的情况下，为了遍及照射面整面确保均匀的曝光量，都需要以均匀的照度进行一定时间的稳定的照射光的照射。

如此，例如在以曝光装置为代表的照射装置中作为光源使用的光源装置需要对放出的光的照射角或照射分布等进行控制的功能。因此，光源装置不仅是光源(例如放电灯)单体，还要组合具有光的反射面的反射器(reflector)来构成(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-98086号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

但是，如放电灯那样在将发光中其自身成为高温的光源用于上述光源装置的情况下，可能产生问题。即，当从冷状态开始光源装置的放电灯的点亮时，反射器的内表面(反射面)侧的表面温度直接受到来自该放电灯的放射热而急剧上升。另一方面，反射器的外表面侧的表面温度与上述内表面侧的表面温度相比，上升延迟。

特别是，在以于给定位置保持反射器和放电灯为目的而在反射器的底部外侧安装基体部件(例如陶瓷制)的情况下，该基体部件实现放热部件的作用，从放电灯开始点亮起给定期间内的、反射器的底部外侧的表面温度与反射器的内表面侧的表面温度之差进一步增大。因此，因反射器的底部的内表面侧的表面温度与外表面侧的表面温度之间的温度差，反射器可能发生“破裂”。

进一步而言，在从持续一定程度时间点亮状态的状态(温状态)来熄灭光源装置的放电灯的情况下也存在同样的问题。即，在刚刚熄灭放电灯之后，因来自该放电灯的余热而反射器的内表面侧的表面温度较缓慢地降低。与之相对，反射器的外表面侧(特别是安装有基体部件的反射器的底部外侧)的表面温度急剧降低。因此，在熄灭放电灯的情况下，反射器也可能发生“破裂”。

本发明是鉴于上述的问题而创建的，其目的在于，提供一种能够将放电灯开始点亮时或熄灭时的反射器发生“破裂”的可能性极小化的光源装置、具备该光源装置的照射装置以及使光源装置点亮且熄灭的方法，所述光源装置具备光源(放电灯)及反射器容器。

用于解决问题的技术方案

根据本发明的一方面，提供一种光源装置，具备：

作为光源的放电灯；

电阻体，其在自身的温度上升时电阻值上升，在所述温度降低时所述电阻值降低；以及

反射器容器，其安装有所述放电灯及所述电阻体，

在开始所述放电灯的点亮时，所述电阻体根据所述放电灯的温度上升来加热所述反射器容器的外表面。

另外，根据本发明的另一方面，提供一种光源装置，其具备：

作为光源的放电灯；

电阻体，其在自身的温度上升时电阻值上升，在所述温度降低时所述电阻值降低；以及

反射器容器，其安装有所述放电灯及所述电阻体，

在熄灭所述放电灯时，所述电阻体根据所述放电灯的温度降低来加热所述反射器容器的外表面。

优选的是，所述放电灯主要放射紫外光，所述反射器容器具有反射从所述放电灯放射的所述紫外光的反射面。

优选的是，所述电阻体容置于所述反射器容器内。

进而，根据本发明的另一方面，提供一种照射装置，具有：

至少一个所述光源装置；以及

对所述电阻体供给恒压的恒压电源。

进而，根据本发明的另一方面，提供一种照射装置，具有：

至少一个所述光源装置；以及

对所述电阻体供给恒流的恒流电源。

进而，根据本发明的另一方面，提供一种照射装置，具有：

至少一个所述光源装置；

在所述放电灯的开始点亮阶段对所述电阻体供给恒压的恒压电源；以及

在所述放电灯的熄灭阶段对所述电阻体供给恒流的恒流电源。

另外，根据本发明的另一方面，提供一种光源装置的点亮方法，在开始所述光源装置中的所述放电灯的点亮后给定期间，对所述电阻体供给恒压。

另外，根据本发明的另一方面，提供一种光源装置的点亮方法，在开始所述光源装置中的所述放电灯的点亮后给定期间，对所述电阻体供给恒流。

另外，根据本发明的另一方面，提供一种光源装置的点亮方法，在熄灭所述光源装置中的所述放电灯后给定期间，对所述电阻体供给恒压。

另外，根据本发明的另一方面，提供一种光源装置的点亮方法，在熄灭所述光源装置中的所述放电灯后给定期间，对所述电阻体供给恒流。

另外，根据本发明的另一方面，提供一种光源装置的点亮方法，在开始所述光源装置中的所述放电灯的点亮后给定期间，对所述电阻体供给恒压，且在熄灭所述的光源装置中的所述放电灯后给定期间，对所述电阻体供给恒流。

发明效果

根据本发明，能够提供能够将放电灯开始点亮时或熄灭时的反射器发生“破裂”的可能性极小化的光源装置、具备该光源装置的照射装置、及使光源装置点亮且熄灭的方法，所述光源装置具备光源(放电灯)及反射器容器。

附图说明

图1是表示应用了本发明的曝光机10的一例的图。

图2是表示应用了本发明的照射装置50的一例的图。

图3是表示应用了本发明的照射装置50的一例的俯视图。

图4是表示应用了本发明的光源装置100的一例的剖视图。

图5是表示放电灯110的一例的剖视图。

图6是表示应用了本发明的恒压供给控制装置57的一例的图。

图7是表示放电灯110点亮时供给恒压的情况下的、反射器150的内表面侧的表面温度、及电阻体200的有无带来的外表面侧的表面温度的行为的一例的图表。

图8是表示放电灯110熄灭时供给恒压的情况下的、反射器150的内表面侧的表面温度、及电阻体200的有无带来的外表面侧的表面温度的行为的一例的图表。

图9是表示放电灯110点亮时供给恒流的情况下的、反射器150的内表面侧的表面温度、及电阻体200的有无带来的外表面侧的表面温度的线缆的一例的图表。

图10是表示放电灯110熄灭时供给恒流的情况下的、反射器150的内表面侧的表面温度、及电阻体200的有无带来的外表面侧的表面温度的行为的一例的图表。

图11是表示有关电阻体200的配设位置的其它实施例的剖视图。

图12是表示有关电阻体200的配设位置的其它实施例的剖视图。

(标号说明)

10…曝光机、12…光线整合器、14…凹面镜、16…照射面

50…照射装置、52…框架、54…点亮电路、55…开关、56…恒压电源、57…恒压供给控制装置、58…凹部、60…控制部、62…计时器、70…恒流电源、72…恒流供给控制装置

100…光源装置

110…放电灯、112…发光管部、114…密封部、116…内部空间、118…箔、120…电极、122…引线棒、124…汞

150…反射器、151…反射器容器、152…反射面、154…开口、155…底颈部、156…密封部插设孔、

170…绝缘基体、172…反射器插入孔、174…内侧空间、176…电源线缆插通孔、

200…电阻体

具体实施方式

(实施例1)

在实施例1中，作为一例，对将应用了本发明的照射装置50用于进行印刷布线基板等的曝光的曝光机10的情况进行说明。当然，照射装置50不仅能够用于曝光机10，而且还能够用于其它照明用途。另外，从光源装置100放射的光的波长也被选择与照明用途对应的波长。

(曝光机10的结构)

图1表示应用了本发明的实施例1的曝光机10。曝光机10大致由照射装置50、光线整合器(integrator)12、凹面镜14、照射面16构成。

照射装置50放射包含适于曝光对象物x的曝光的波长的光。关于照射装置50的详情，在说明了曝光机10的结构之后进行说明。

光线整合器12具有接受来自照射装置50的光的入射面18、及提高了所接受的光的均匀性后出射该光的出射面20。在入射面18及出射面20分别形成有多个复眼透镜21。

凹面镜14在其内侧具有反射凹面22。该凹面镜14将从光线整合器12出射的光由反射凹面22反射而形成平行光。

照射面16是接收来自凹面镜14的平行光的面，并以相对于该平行光大致正交的朝向配置。在该照射面16载置曝光对象物x。在曝光对象物x的表面涂敷有例如感光剂。通过来自凹面镜14的平行光照射曝光对象物x上的所希望的区域，在曝光对象物x的表面形成所希望的电路图案等。

(照射装置50的结构)

图2是表示应用了本发明的实施例1的照射装置50的图。另外，图3是照射装置50的俯视图。照射装置50具备多个光源装置100、框架52、点亮电路54、开关55、恒压电源56以及恒压供给控制装置57。

光源装置100放射包含适于曝光对象物x的曝光的波长的紫外光的光。如图4所示，光源装置100大致由放电灯110、反射器150、绝缘基体170、电阻体200构成。此外，有时将反射器150和绝缘基体170一并记载为反射器容器151。

如图5所示，放电灯110具有发光管部112和从该发光管部112延伸的一对密封部114。发光管部112及一对密封部114由石英玻璃一体地形成。进而，在发光管部112内形成有被密封部114密闭的内部空间116。

在放电灯110的各密封部114内分别设有：被埋设的钼制的箔118、一端与箔118的一端部连接并且另一端配置于内部空间116内的钨制的一对电极120、一端与箔118的另一端部连接并且另一端从密封部114延伸到外部的一对引线棒122。另外，在内部空间116封入有规定量的汞124及卤素(例如溴)。

当对设于放电灯110的一对引线棒122施加给定高电压时，在设于发光管部112的内部空间116的一对电极120间开始的辉光放电过渡为电弧放电，利用通过该电弧蒸发及激发的汞124来放射光(主要是紫外线)。

返回图4，在本实施例的光源装置100中，将一密封部114插设于反射器150的密封部插设孔156。此外，放电灯110可以为交流点亮用也可以为直流点亮用。

反射器150在其内表面具有碗状的反射面152。该反射面152反射来自以发光管部112位于反射器150的内侧的方式配置的放电灯110的光的一部分。在本实施例中，该反射面152以旋转抛物面规定。另外，放电灯110中的发光点(概略而言为内部空间116的一对电极120间所形成的电弧的中央位置)与该旋转抛物面的焦点一致。由此，从放电灯110的发光点放射且由反射面152反射后从反射器150的开口154射出的光成为大致平行光。当然，反射面152的形状不限于此，也可以是旋转椭圆面或其它旋转面、或者旋转面以外的形状。另外，无需使发光点与焦点一致，根据需要也可以使发光点偏离焦点。

另外，从反射器150的与开口154的相反侧突设有底颈部155。进而，在反射器150的反射面152上形成有插设放电灯110的一个密封部114的密封部插设孔156。该密封部插设孔156从反射面152的底部朝向底颈部155的前端形成。

如图1所示，通过在放电灯110上组合反射器150，从放电灯110放射的光以沿着反射面152的中心轴cl行进的光为中心，以具有规定角度(开角)的范围向反射器150的前方行进。

返回图4，绝缘基体170由陶瓷等的电绝缘体形成，形成有插入反射器150的底颈部155及插设于密封部插设孔156的放电灯110上的一个密封部114的反射器插入孔172。通过将底颈部155及密封部114插入反射器插入孔172，绝缘基体170从外侧覆盖密封部插设孔156。

另外，在绝缘基体170上形成有与上述的反射器插入孔172连通的内侧空间174，进而形成有将该内侧空间174与外侧相互连通而插通电源线缆a的电源线缆插通孔176。

进而，绝缘基体170及放电灯110(本实施例的情况下还可以为电阻体200)通过具有电绝缘性及高的热传导性的无机粘接剂c相互固定。如果具体进行说明，则在于绝缘基体170的反射器插入孔172插入了反射器150的底颈部155的端部、及放电灯110的一个密封部114，进而于绝缘基体170的内侧空间174配置了电阻体200及电源线缆a的状态下在该内侧空间174充填无机粘接剂c。

电阻体200具有感知自身的温度，当该温度上升时电阻值上升，且当该温度降低时电阻值降低的特性。具体而言，电阻体200使用ptc热敏电阻等。此外，安装电阻体200的位置如图示，优选为在使用反射器150的底颈部155的安装有光源装置100的照射装置50时成为上侧的位置(图中上侧)、或其附近。该位置是其内表面侧的温度非常容易形成高温且与外表面侧的温度之差容易最大的位置。

返回图3，框架52为形成有安装多个光源装置100的多个凹部58的大致长方体状的部件。

返回图2，点亮电路54是对安装于框架52的各光源装置100的放电灯110供给必要的电力的电路。另外，恒压电源56是对各光源装置100的电阻体200供给直流的恒压的电源，开关55使向电阻体200供给的直流的恒压接通或断开。此外，供给的恒压也可以是交流。

恒压供给控制装置57是用于控制(接通或断开)恒压对各光源装置100的电阻体200的供给的装置，如图6所示，大致具有控制部60和计时器62。

控制部60具有操作开关55而使从恒压电源56向电阻体200供给的电压接通或断开的功能。

计时器62具有通知控制部60使开关55接通后经过了给定时间之后相对于控制部60经过了给定时间的功能。

(照射装置50的动作)

当接通照射装置50的电源开关(未图示)时，点亮电路54向安装于框架52的所有的光源装置100的放电灯110供给电力。通常，放电灯110完全照亮需要数分钟。

在照射装置50的电源开关刚刚接通之后，恒压供给控制装置57的控制部60也使与各光源装置100的电阻体200连接的开关55接通，从恒压电源56向该电阻体200供给恒压。当然，恒压供给控制装置57动作的定时不限于此，可以是与点亮电路54对各放电灯110供给电力同时，也可以是在对各放电灯110的供电开始之前、之后。

即使恒压供给控制装置57对各光源装置100的电阻体200开始恒压的供给，在放电灯110刚刚开始发光之后，从该放电灯110放射的热量也少，因此，电阻体200自身的温度低至室温程度。因此，因为电阻体200的电阻值小，所以在供给恒压的电阻体200中流动较多的电流。通过这样流动较多的电流，电阻体200的温度急剧上升，因此，反射器150、特别是底颈部155的外表面侧的表面温度上升。

当放电灯110点亮片刻后，从该放电灯110放射的热量增多，反射器150的内表面(反射面152)侧的表面温度急剧上升。因来自该放电灯110的热而电阻体200自身的温度进一步上升。于是，电阻体200的电阻值也上升。当电阻体200的电阻值上升时，在供给恒压的电阻体200中流动的电流减少，从电阻体200自身发出的热量降低。

对恒压供给控制装置57的计时器62预先设定至电阻体200自身的温度充分变高，在该电阻体200中流动的电流减少所需的时间(点亮时计时器时间)，在给定定时通知该计时器62相对于控制部60经过了给定时间。接收到来自计时器62的通知的控制部60使开关55断开，停止对电阻体200供给恒压。

通过恒压供给控制装置57如上述动作，反射器150的内表面侧的表面温度、及电阻体200的有无带来的外表面侧的表面温度成为如图7所示的行为。

反射器150的内表面侧的表面温度从放电灯110刚刚开始点亮之后起受到来自该放电灯110的热而急剧上升。

另一方面，反射器150的外表面侧的表面温度在未设置电阻体200的情况下，与内表面侧的表面温度相比相当缓慢地上升。于是，在内表面侧的表面温度大致上升时，未设置电阻体200时的反射器150的内表面侧的表面温度仍为低的状态。因此，因为内表面侧的表面温度与外表面侧的表面温度之差增大，所以反射器150可能发生“破裂”。

但是，在本实施例的光源装置100的情况下，具备电阻体200，在进行对放电灯110的供电的同时也对该电阻体200供给恒压，因此，反射器150的外表面侧的表面温度也迅速上升。由此，能够避免内表面侧的表面温度与外表面侧的表面温度之差增大，能够将反射器150发生“破裂”的可能性极小化。

接着，对使放电灯110熄灭时进行说明。当停止从点亮电路54对放电灯110的供电时，恒压供给控制装置57的控制部60使与各光源装置100的电阻体200连接的开关55接通，从恒压电源56对该电阻体200供给恒压。恒压供给控制装置57动作的定时不限于此，也可以是在用户对照射装置50指示了放电灯110的熄灭时，恒压供给控制装置57的控制部60先开始对各光源装置100的电阻体200供给恒压，然后停止从点亮电路54对放电灯110的供电的顺序。

当放电灯110熄灭时，从该放电灯110放射的热量降低。此时，因为受到来自放电灯110的余热，所以反射器150的内表面侧的表面温度缓慢降低。但是，因为反射器150的外表面侧不易受到来自放电灯110的余热，所以该外侧面的表面温度急剧降低。

另一方面，在恒压供给控制装置57开始对各光源装置100的电阻体200供给恒压时，通过来自点亮的放电灯110的热，电阻体200自身的温度提高。因此，因为电阻体200的电阻值变大，在供给恒压的电阻体200中流动的电流少，所以从电阻体200发出的热量少。

但是，当不易受到来自放电灯110的热的电阻体200自身的温度降低时，电阻体200的电阻值减小，在供给恒压的电阻体200中流动的电流增大，因此，从电阻体200发出的热量也变多。

对恒压供给控制装置57的计时器62预先设定直至反射器150的内表面侧的表面温度充分降低从而无需使该反射器150的外侧面的表面温度因来自电阻体200的热而上升为止所需的时间(熄灭时计时器时间)，在给定定时通知该计时器62相对于控制部60经过了给定时间。接收到来自计时器62的通知的控制部60使开关55断开，停止对电阻体200供给恒压。

通过恒压供给控制装置57如上进行动作，反射器150的内表面侧的表面温度、及电阻体200的有无带来的外表面侧的表面温度成为如图8所示的行为。

即使熄灭放电灯110，反射器150的内表面侧也会受到来自该放电灯110的余热，因此，该内表面侧的表面温度缓慢降低。

另一方面，有无反射器150的外表面侧不易受到来自放电灯110的余热，所以在未设置电阻体200的情况下，该外表面的表面温度相较于内侧面的表面温度急剧降低。于是，尽管内表面侧的表面温度几乎未降低，外侧面的表面温度仍为相当低的状态。因此，内表面侧的表面温度与外表面侧的表面温度之差会增大，所以反射器150可能发生“破裂”。

但是，在本实施例的光源装置100的情况下，具备电阻体200，在熄灭放电灯110的同时也对该电阻体200供给恒压，因此，反射器150的外表面侧被来自电阻体200的热加热，该外表面侧的表面温度的降低减缓。由此，能够避免内表面侧的表面温度与外表面侧的表面温度之差增大，能够将反射器150发生“破裂”的可能性极小化。

(照射装置50的特征)

根据本实施例，能够提供能够将放电灯110开始点亮时或熄灭时的反射器150发生“破裂”的可能性极小化的光源装置100、具备该光源装置的照射装置50、及使光源装置100点亮并且熄灭的方法，该光源装置100具备放电灯110及反射器容器151。

(变形例1)

在上述的实施例1中，照射装置50具备恒压电源56及恒压供给控制装置57，但代替之，也可以设置恒流电源70及恒流供给控制装置72。

恒流电源70是对各光源装置100的电阻体200供给直流的恒流的电源。此外，供给的恒流也可以是交流。

另外，恒流供给控制装置72是用于控制(接通或断开)对各光源装置100的电阻体200的供给恒流的装置，与实施例1的情况相同，大致具有控制部60和计时器62。

对电阻体200供给恒流时的照射装置50的动作与上述实施例1的照射装置50的动作基本上相同。通过恒流供给控制装置72动作，反射器150的内表面侧的表面温度及电阻体200的有无带来的外表面侧的表面温度成为如图9所示的行为。

在对电阻体200供给恒流的情况下，与恒压的情况相比，刚刚开始供给之后的电阻体200自身的温度上升慢。但是，当电阻体200自身的温度开始上升时，电阻体200的电阻值上升，随之供给电压也上升。通过电阻体200的电阻值的上升和供给电压的上升产生相辅效果，电阻体200自身的温度随着经过时间而加速。

其结果，能够避免反射器150的内表面侧的表面温度与外表面侧的表面温度之差增大，能够将反射器150发生“破裂”的可能性极小化。

另外，将放电灯110熄灭时也与实施例1相同，通过恒流供给控制装置72动作，反射器150的内表面侧的表面温度、及电阻体200的有无带来的外表面侧的表面温度成为如图10所示的行为。

在放电灯110的熄灭阶段，电阻体200自身的温度因来自该放电灯110的热而变高，因此，在对电阻体200供给恒流的情况下，刚刚开始供给之后的供给电压高。因此，有无电阻体200自身的发热量增大，所以能够防止反射器150的外表面侧的表面温度从放电灯110刚刚熄灭之后起急剧降低，与供给恒压的情况相比，能够减小反射器150的内外表面的表面温度差。

其结果，能够避免反射器150的内表面侧的表面温度与外表面侧的表面温度之差增大，能够将反射器150发生“破裂”的可能性极小化。

(变形例2)

进而，也可以在照射装置50设置恒压电源56及恒流电源70、以及恒压供给控制装置57及恒流供给控制装置72。如迄今为止所述，在放电灯110的点亮开始阶段，对电阻体200供给恒压更能够减小反射器150的内外表面的表面温度差。另外，在放电灯110的熄灭阶段，对电阻体200供给恒流更能够减小反射器150的内外表面的表面温度差。

因此，在放电灯110的点亮开始阶段，使恒压电源56及恒压供给控制装置57动作，在放电灯110的熄灭阶段，使恒流电源70及恒流供给控制装置72动作，由此，在点亮和熄灭这两阶段，能够避免反射器150的内表面侧的表面温度与外表面侧的表面温度之差增大，能够将反射器150发生“破裂”的可能性降至最低。当然，也可以在放电灯110的点亮开始阶段，使恒流电源70及恒流供给控制装置72动作，在放电灯110的熄灭阶段，使恒压电源56及恒压供给控制装置57动作。

(变形例3)

在上述的实施例1中，恒压供给控制装置57在放电灯110的点亮时及熄灭时这两方进行动作，但代替之，也可以仅在放电灯110的点亮时及熄灭时的任一方进行动作。当然，如变形例1，对电阻体200供给恒流的情况也相同。

(变形例4)

在上述的实施例1中，恒压供给控制装置57的控制部60通过来自计时器62的通知而使开关55断开，但代替该计时器62，例如也可以在恒压供给控制装置57上设置测定反射器150的内表面侧的温度或外表面侧的温度的测定部，通过来自探测到反射器150的内表面侧的温度或外表面侧的温度成为给定温度的测定部的通知，控制部60使开关55断开。当然，如变形例1，对电阻体200供给恒流的情况也相同。

(变形例5)

在上述的实施例和变形例中，电阻体200容置于反射器容器151内，但电阻体200的配设位置不限于此，例如可以配设于反射器容器151的外部侧方(图11)，也可以配设于反射器150的外侧(背面侧)(图12)。该情况下，也如上述，安装电阻体200的位置优选在使用安装有光源装置100的照射装置50时成为上侧的位置。

本次公开的实施方式在所有的方面只是例示，应认为不是限制性内容。本发明的范围不通过上述的说明而通过权利要求书表示，意图包含与权利要求书均等的意思及范围内的所有的变更。