包括放电灯的光源装置、照射装置以及放电灯的判定方法与流程

本发明涉及例如包括发出在印刷布线基板等的曝光中使用的光的放电灯的光源装置、照射装置以及该放电灯是否为正品的判定方法。

背景技术：

以往，为了将部件安装于电子设备而使用在树脂或玻璃环氧材料的基板上用铜等金属形成了布线图案的印刷布线基板。为了在这些印刷布线基板上形成布线图案而使用光刻技术。光刻是通过在整个面形成有成为布线的金属层的基板上的整个面涂布感光性的药剂即光刻胶，并穿过与布线图案相同的光掩模对光刻胶照射来自曝光装置的照射光来进行的。

光刻胶包括光刻胶的溶解性由于照射光而降低的负性光刻胶和光刻胶的溶解性由于照射光而增加的正性光刻胶。当对溶解性由于照射光而相对增大的光刻胶部分进行化学处理而将其去掉，并利用蚀刻去除暴露的金属层时，只有处于光刻胶残留的部分之下的金属层残留，通过去除光刻胶从而在基板上形成布线图案。即使在将照射光照射于正性、负性的任一种光刻胶的情况下，为了在照射面整个面确保均匀的曝光量，作为光源，均使用每一盏灯的发光量多的放电灯。

放电灯通过在发光管的气密的内部空间中相互分离相对配置的一对电极彼此之间产生电弧放电，由此激发被封入到该内部空间中的水银而发出紫外光。

为了开始放电灯的点亮，在一对电极彼此之间开始辉光放电，然后转移到电弧放电，但为了开始辉光放电，需要在真空环境下在物理性分离的电极间产生绝缘破坏。为了产生该绝缘破坏，需要向电极间施加高频的大电压，但施加这样的大电压的电源装置非常昂贵，另外，也被指出所产生的高频有可能引起周围的机器的误动作。因此，为了以稍低的电压或低的频率开始放电，也即为了提高放电灯的启动性而提出了各种办法。

例如，专利文献1中记载了一种通过在发光管的内部空间封入氪85等启动性促进物质来提高启动性的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-181927号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

然而，在将氪85封入到发光管的内部空间的情况下，虽然放电灯的启动性良好，但是在废弃该放电灯时会有影响环境之虞。

此外，在已开发出实施了提高没有封入氪85的放电灯的启动性的设计的照射装置的情况下，存在与没有封入氪85的正品的放电灯发生混淆，而将封入有氪85的非正品的放电灯安装于照射装置的可能性，因此对于照射装置需要一种能够排除这样的非正品的放电灯的办法。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种即使在放电灯的发光管的内部空间没有封入启动性促进物质也能够得到良好的启动性，并且能够辨别该放电灯是否为正品的光源装置、照射装置以及该放电灯是否为正品的判定方法。

用于解决问题的手段

根据本发明的一个方面，提供一种光源装置，其具备：

放电灯，成为光源；

白炽灯，用于检测所述放电灯是否为正品；以及

反射器容器，安装有所述放电灯及所述白炽灯，

所述光源装置的特征在于，

所述放电灯受到来自设置于外部的紫外线光源的紫外线的照射而点亮。

根据本发明的一个方面，提供一种照射装置，其具备：

放电灯，成为光源；以及

紫外线光源，在所述放电灯启动时，为了检测所述放电灯是否为正品而对所述放电灯照射紫外光。

优选地，所述照射装置具备多个所述放电灯，所述紫外线光源对多个所述放电灯照射所述紫外光。

优选地，所述紫外线光源安装于所述放电灯的附近，一个所述紫外线光源对一个所述放电灯照射所述紫外光。

优选地，所述紫外线光源是led。

优选地，所述紫外线光源具有led和相对于所述led串联连接的白炽灯。

优选地，所述照射装置还具备：

放电灯用电源，向所述放电灯供给点亮用的电力；

紫外线光源用电源，向所述紫外线光源供给点亮用的电力；

放电灯用开关，将来自所述放电灯用电源的所述电力进行接通/断开；

紫外线光源用开关，将来自所述紫外线光源用电源的所述电力进行接通/断开；

控制部，具有将所述放电灯用开关及所述紫外线光源用开关进行接通/断开的功能，第一次在将所述紫外线光源用开关断开的状态下将所述放电灯用开关接通，第二次在将所述紫外线光源用开关接通的状态下将所述放电灯用开关接通；以及

判定部，在第一次和第二次均在将所述放电灯用开关接通时所述放电灯点亮的情况下，判定为所述放电灯不是正品，在仅在第二次将所述放电灯用开关接通时所述放电灯点亮的情况下，判定为所述放电灯是正品。

根据本发明的另一个方面，提供一种放电灯的判定方法，其中，

第一次在将对从紫外线光源用电源供给的紫外线光源的点亮用的电力进行接通/断开的紫外线光源用开关断开的状态下，将对从放电灯用电源供给的放电灯的点亮用的电力进行接通/断开的放电灯用开关接通；

第二次在将所述紫外线光源用开关接通的状态下，将所述放电灯用开关接通；以及

在第一次和第二次均在将所述放电灯用开关接通时所述放电灯点亮的情况下，判定为所述放电灯不是正品，在仅在第二次将所述放电灯用开关接通时所述放电灯点亮的情况下，判定为所述放电灯是正品。

发明效果

根据本发明，能够提供一种即使在放电灯的发光管的内部空间没有封入启动性促进物质也能够得到良好的启动性，并且能够辨别该放电灯是否为正品的光源装置、照射装置以及该放电灯是否为正品的判定方法。

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为表示放电灯110的一例的剖视图。

图6是表示应用了本发明的判定装置57的一例的图。

图7是表示变形例1所涉及的照射装置50的一例的图。

图8是表示变形例2所涉及的光源装置100的一例的剖视图。

图9是表示变形例3所涉及的光源装置100的一例的剖视图。

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不仅可以用于曝光机10，还可以用于其他的照明用途。另外，从放电灯110放射的光的波长也可根据照明用途来进行选择。

(曝光机10的结构)

图1表示应用了本发明的实施例1所涉及的曝光机10。曝光机10大致由照射装置50、积分器(integrator)12、凹面镜14和照射面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。

积分器12具有接收来自照射装置50的光的入射面18、以及在提高了接收到的光的均匀性的基础上出射该光的出射面20。在入射面18和出射面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使从积分器12出射的光在反射凹面22反射而成为平行光。

照射面16接受来自凹面镜14的平行光的光，被配置成与该平行光大致正交的朝向。在该照射面16载置曝光对象物x。在曝光对象物x的表面涂布有例如感光剂。通过来自凹面镜14的平行光照射曝光对象x中的所期望的区域，从而在曝光对象物x的表面形成所期望的电路图案等。

(照射装置50的结构)

图2是表示应用了本发明的实施例1所涉及的照射装置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、紫外线光源200、框架52、放电灯用开关53、放电灯用电源54、紫外线光源用开关55、紫外线光源用电源56、以及判定装置57。

光源装置100放射包含适于曝光对象物x的曝光的波长的光。如图4所示，光源装置100大致由放电灯110、反射器150、以及绝缘基座170构成。另外，有时将反射器150和绝缘基座170总称为反射器容器151。

紫外线光源200在本实施例的情况下是放射紫外光的led，被组装于各光源装置100中。因此，本实施例中的紫外线光源200的说明与光源装置100的说明一并进行。另外，紫外线光源200并不限定于led，只要是能够放射紫外光的光源，也可以使用高压水银灯或金属卤化物灯等。特别是，如后述的变形例1所示，在对多个放电灯110照射紫外光的情况下，优选为选择每一个的发光量多的灯。

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

在放电灯110的各密封部114内分别设有：埋设的钼制的箔118；一端与箔118的一端部连接且另一端配置在内部空间116内的钨制的一对电极120；以及一端与箔118的另一端部连接且另一端从密封部114向外部延伸出的一对引线棒122。另外，在内部空间116封入有给定量的水银124和卤素(例如溴)。

当向设置于放电灯110的一对引线棒122施加给定的高电压时，在设置于发光管部112的内部空间116的一对电极120之间开始的辉光放电转换为电弧放电，通过由该电弧蒸发并激发的水银124而放射光(主要是紫外线)。

返回至图4，在本实施例所涉及的光源装置100中，一个密封部114插设于反射器150的密封部插设孔156。另外，放电灯110既可以是交流点亮用，也可以是直流点亮用。

反射器150在其内侧表面具有碗状的反射面152。该反射面152使来自配置成发光管部112位于反射器150的内侧的放电灯110的光的一部分反射。在本实施例中，该反射面152由旋转抛物面规定。另外，放电灯110中的发光点(大致为内部空间116中的一对电极120之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的发光点放射并由反射面152反射后从反射器150的开口154放出的光大致成为平行光。当然，反射面152的形状并不限定于此，也可以为旋转椭圆面或其他旋转面、或者旋转面以外的形状。另外，不必一定使发光点与焦点一致，也可以根据需要使发光点偏离焦点。

另外，从反射器150的与开口154相反的一侧突出设置有底颈部155。而且，在反射器150的反射面152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的底部形成到底颈部155的前端。

如图1所示，通过将反射器150组合到放电灯110，从而从放电灯110放射的光以沿着反射面152的中心轴cl前进的光为中心，在具有给定的角度(张角)的范围内向反射器150的前方前进。

返回至图4，绝缘基座170由陶瓷等电绝缘体形成，形成有反射器插入孔172，在该反射器插入孔172插入反射器150的底颈部155及插设到密封部插设孔156中的放电灯110的一个密封部114。通过将底颈部155及密封部114插入到反射器插入孔172，从而绝缘基座170从外侧覆盖密封部插设孔156。

另外，在绝缘基座170形成有与上述的反射器插入孔172连通的内侧空间174，而且还形成有使该内侧空间174与外侧相互连通而供电源电缆a插通的电源电缆插通孔176。

而且，绝缘基座170及放电灯110通过具有电绝缘性和高导热性的无机粘接剂c而相互固定。具体地说明，在绝缘基座170的反射器插入孔172插入有反射器150的底颈部155的端部及放电灯110的一个密封部114，而且在绝缘基座170的内侧空间174配置有紫外线光源200及电源电缆a的状态下，在该内侧空间174填充有无机粘接剂c。另外，紫外线光源200安装于放电灯110的附近，进一步而言，优选设置于来自该紫外线光源200的紫外光朝向放电灯110中的插入于反射器插入孔172的一侧的密封部114的端面放射的位置。

返回至图3，框架52是形成有用于安装多个光源装置100的多个凹部58的大致长方体状的构件。

返回至图2，放电灯用电源54供给安装于框架52的各光源装置100的放电灯110所需的电力(直流或交流)。另外，紫外线光源用电源56是向组装于各光源装置100中的紫外线光源200供给直流电流的电源，紫外线光源用开关55将向紫外线光源200供给的直流的恒定电流进行接通/断开(on/off)。由紫外线光源用电源56供给的直流沿构成紫外线光源200的led的正向流通。

判定装置57是用于判定各光源装置100(放电灯110)是否为正品的装置，如图6所示，大致具有控制部60和判定部66。

控制部60具有如下功能：操作放电灯用开关53及紫外线光源用开关55，将从放电灯用电源54向放电灯110供给的电流进行接通/断开，并且将从紫外线光源用电源56向紫外线光源200供给的电流进行接通/断开。

控制部60基本上进行两个动作。即，控制部60第一次在将紫外线光源用开关55断开的状态下将放电灯用开关53接通，第二次在将紫外线光源用开关55接通的状态下将所述放电灯用开关53接通。

判定部66在上述控制部60进行的第一次动作的结果以及第二次动作的结果均为在将放电灯用开关53接通时放电灯110点亮的情况下，判定为放电灯110不是正品，在仅在第二次将放电灯用开关53接通时(即，将紫外线光源用开关55接通的状态时)放电灯110点亮的情况下，判定为放电灯110是正品。

另外，判定部66中的放电灯110是否点亮的判断可以例如基于从放电灯用电源54对放电灯110供给的电压从高电压(点亮[绝缘破坏]前)变化到更低的电压(点亮[绝缘破坏]后)的情况，判断为“放电灯110点亮”。或者，也可以在能接收到来自放电灯110的光的位置设置光传感器，并基于该光传感器接收到来自放电灯110的光的情况，判断为“放电灯110点亮”。当然，也可以通过其他方法判断为“放电灯110点亮”。

(照射装置50中的正品判定的动作)

当接通照射装置50的电源开关(未图示)时，判定装置57中的控制部60开始动作，在将向安装于框架52的任一个光源装置100中的紫外线光源200供给电力的紫外线光源用开关55断开的状态下，将向该光源装置100中的放电灯110供给电力的放电灯用开关53接通，尝试该放电灯110的点亮(第一次)。然后，控制部60暂时将放电灯用开关53断开。然后，将紫外线光源用开关55接通，并且将放电灯用开关53再次接通(第二次)。另外，判定装置57进行动作的定时并不限定于此。

判定部66判断在第一次及第二次动作中放电灯110是否分别点亮，并基于该判断结果，如上述那样判定该放电灯110是否为正品。

在第一个光源装置100中的正品判定完成后，控制部60开始向其他光源装置100中的放电灯110供给电流。以后，与上述的第一个光源装置100的情况同样地进行正品判定，并反复进行同样的判定，直至结束全部的光源装置100的判定为止，或者直至结束给定范围的光源装置100的检查为止。

(照射装置50的特征)

根据本实施例，即使在放电灯110的发光管部112的内部空间116没有封入氪85等启动性促进物质，通过照射来自紫外线光源200的紫外光，也能够改善该放电灯110的启动性。

另外，通过判定装置57，能够判定放电灯110是否为正品。由此，能够避免长时间使用而存在破裂的危险性的非正品的放电灯110错误地被持续使用的情况。

(变形例1)

在上述实施例1中，虽然在多个放电灯110的每一个安装有紫外线光源(led)200，但如图7所示，也可以将一个紫外线光源200配置成能够朝向安装于框架52的多个光源装置100中的放电灯110照射紫外光。在该情况下，来自紫外线光源200的紫外光通过光源装置100中的各反射器150的开口154而直接照射放电灯110的发光管部112。由此，与实施例1的情况同样地，能够改善放电灯110的启动性。另外，配置的紫外线光源200的数量也可以为多个。

另外，即使在该变形例1的情况下，判定放电灯110是否为正品的方法也与实施例1相同。在第一次动作中，在将向紫外线光源200供电的紫外线光源用开关55断开的状态下，将向作为判定对象的放电灯110供电的放电灯用开关53接通并确认该放电灯110是否点亮。然后，在第二次动作中，在将紫外线光源用开关55接通的状态下，将放电灯用开关53接通并确认该放电灯110是否点亮。

然后，在第一次动作的结果以及第二次动作的结果均为在将放电灯用开关53接通时放电灯110点亮的情况下，判定为放电灯110不是正品，在仅在第二次将放电灯用开关53接通时(即，将紫外线光源用开关55接通的状态时)放电灯110点亮的情况下，判定为放电灯110是正品。

(变形例2)

上述实施例中的光源装置100的紫外线光源200仅由led构成，但如图8所示，也可以将紫外线光源200由led202和相对于该led202串联连接的白炽灯204构成，并设置于光源装置100(更准确地说，与实施例1同样地设置于绝缘基座170的内侧空间174)。另外，为了保护电路等，也可以相对于led202、白炽灯204串联地安装保险丝。

在该情况下，光源装置100的正品判定能够将与最初说明的实施例1同样地使用紫外线光源200的方法、和使用白炽灯204的方法进行组合。还可以同时实施两种方法，也可以实施任一种方法。

在该变形例2中，使用白炽灯204的正品判定是通过在利用控制部60从紫外线光源用电源56对白炽灯204持续供给恒定电流的状态下，隔开给定的时间(例如10秒)测定两次紫外线光源200的两端电压来进行的。

对紫外线光源200开始供给恒定电流后，由判定装置57的测定部(未图示，以下相同)测定该紫外线光源200的两端电压(第一次)。接着，经过给定的时间(例如，10秒)后，测定部再次测定紫外线光源200的两端电压(第二次)。测定出的两次的两端电压值被发送到判定装置57的判定部66。另外，流过紫外线光源200的恒定电流是与led202的正向电流相对应的直流。

接收到两次的两端电压值的判定部66确认两次两端电压值之差是否处于给定的电压范围内，在两端电压值之差处于给定的电压范围内的情况下，判定部66判定为作为检查对象的放电灯110是正品。相反地，在两端电压值之差不在给定的电压范围内的情况下，判定部66判定为作为检查对象的放电灯110不是正品。

通常，白炽灯204由于其中所含的灯丝的特性，在通过电流后不久(十几秒)的期间，电阻值存在增加的倾向。因此，第二次测定出的紫外线光源200的两端电压值(例如8.5v)与第一次测定出的相同的两端电压值(例如2.0v)相比变大。由此，在由上述的两次测定得到的两端电压值之差处于给定的电压范围内(例如6～7v之间)的情况下，能够判定为该放电灯110是具备白炽灯204的正品。

与此相对，在放电灯110不是正品的情况下，由于紫外线光源200不具备白炽灯204，因此紫外线光源200的两端电压值的第一次测定值与第二次测定值之差大致为零。因此，在两端电压值之差不在给定的电压范围内的情况下，判定部66判定为作为检查对象的放电灯110不是正品。

(变形例3)

在如上述的变形例1那样，配置朝向安装于框架52的多个光源装置100中的放电灯110照射紫外光的紫外线光源200的情况下，如图9所示，也可以仅将白炽灯204而不是led202设置于光源装置100。另外，白炽灯204也可以配置于绝缘基座170内的任一处，还可以通过配置于绝缘基座170的外表面或反射器150的外表面等而安装于反射器容器151。另外，为了保护电路等，也可以相对于白炽灯204串联地安装保险丝。

在该情况下，光源装置100的正品判定能够与变形例1同样地组合使用紫外线光源200的方法和使用白炽灯204的方法。可以同时实施两种方法，也可以依次实施实施两种方法，还可以实施任一种方法。

对使用白炽灯204的正品判定进行说明。使用白炽灯204的正品判定是通过在经由控制部60从紫外线光源用电源56或其他电源(未图示)对白炽灯204持续供给恒定电流(交流或直流)的状态下，隔开给定的时间(例如10秒)测定两次与白炽灯204连接的一对电源电缆a的两端电压而进行的。

对白炽灯204开始供给恒定电流后，由判定装置57的测定部(未图示，以下相同)测定该白炽灯204的两端电压(第一次)。接着，经过给定的时间(例如，10秒)后，测定部再次测定白炽灯204的两端电压(第二次)。测定出的两次的两端电压值被发送到判定装置57的判定部66。

接收到两次的两端电压值的判定部66确认两次两端电压值之差是否处于给定的电压范围内，在两端电压值之差处于给定的电压范围内的情况下，判定部66判定检查对象的放电灯110是正品。相反地，在两端电压值之差不在给定的电压范围内的情况下，判定部66判定检查对象的放电灯110不是正品。

在放电灯110为具备白炽灯204的正品的情况下，白炽灯204的两端电压值中，与第一次的测定值相比第二次的测定值变大。其理由与在变形例2中所说明的相同，因此援用其而省略。由此，在上述的两次测定得到的两端电压值之差处于给定的电压范围内(例如6～7v之间)的情况下，能够判定为该放电灯110是具备白炽灯204的正品。

与此相对，在放电灯110不是正品的情况下，由于不具备白炽灯204，因此电源电缆a的两端电压值的第一次测定值与第二次测定值之差大致为零。因此，在两端电压值之差不在给定的电压范围内的情况下，判定部66判定为作为检查对象的放电灯110不是正品。

应当理解的是本次公开的实施方式在所有方面均为例示而并非制限性的内容。本发明的范围并非由上述的说明而是由权利要求书来示出，旨在包含与权利要求书等同的含义及范围内的所有变更。

符号说明

10…曝光机、12…积分器、14…凹面镜、16…照射面、18…入射面、20…出射面、21…复眼透镜、22…反射凹面

50…照射装置、52…框架、53…放电灯用开关、54…放电灯用电源、55…紫外线光源用开关、56…紫外线光源用电源、57…判定装置、58…凹部、60…控制部、66…判定部

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…水银、

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…绝缘基座、172…反射器插入孔、174…内侧空间、176…电源电缆插通孔

200…紫外线光源、202…led、204…白炽灯