光源装置以及具有光源装置的曝光装置的制造方法_3

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弧辉点产生点(顶点)相隔距离d。
[0077]这样,使放电灯22相对于反射镜21不为完全的同轴配置,而为偏移的配置,由此,能够延长灯寿命。以下,使用图7进行说明。
[0078]图7是示出随灯点亮时间经过的灯功率的图表。
[0079]在进行恒定照度控制的期间,因电极前端部29A、29B的变形,电弧辉点发生变动,为了补偿照度的下降,使灯功率增加,将其增加率视为大致恒定。
[0080]放电灯22使灯中心轴E相对于反射镜21的中心轴T偏移配置,因此,在灯初始起动时,与如现有那样使灯中心轴E与反射镜中心轴T 一致时相比,以功率值较大的初始极限功率Wl进行点亮。其中,初始极限功率Wl表示抑制了闪烁的产生的最小功率值。图7还示出了使放电灯22与反射镜21完全同轴配置时的初始极限功率W0。
[0081]在长时间持续点亮放电灯22时,随着时间经过,电极前端部29A、29B朝铅直上方变形,电弧辉点的位置朝铅直上方移动,在到达前灯寿命前的中途的阶段,电弧辉点到达反射镜21的中心轴T上。而且,在接近灯寿命时,电弧辉点从中心轴T进一步移动至铅直上方。
[0082]不像现有的灯那样,电弧辉点随着时间经过而从焦点位置远离,而是电弧辉点在到达中途之前,先靠近焦点位置然后远离。由于放电管的消耗等,灯功率必然增加,但电弧辉点朝铅直方向上方移动而引起的照度提高抑制了整体的照度下降。由此,供给的灯功率的增加率降低。在图7中,以线k0表示现有的放电灯的灯功率的变化,以线kl表示本实施方式的功率变化。
[0083]因此,即使初始极限功率相对较大,灯功率的增加比例也被抑制,因此结果是灯寿命延长。不过,如上所述,灯中心轴E从反射镜中心轴T起的偏移距离d在电极支承棒27A、27B的直径D的5%?45%的范围内被确定。此外,电极前端部的大小、即电极支承棒27A、27B的直径D被确定为0.3mm?0.6mm。
[0084]在偏移距离d过大时,初始极限功率过度增大,放电管的消耗、电极前端部的变形变得非常快速,导致照度提前下降。此外,在电弧辉点移动到反射镜中心轴T时,在放电管上部附近产生电弧放电,有可能发生热导致的放电管变形。
[0085]另一方面,在偏移距离d过小时,初始极限功率与现有的灯没有差别,灯寿命不延长。此外,在电极支承棒27A、27B的直径D过小,容易产生电极变形,在直径D过大时,电弧辉点的位置容易变动,因此被确定为上述范围。
[0086]这样,根据本实施方式,在具有沿水平方向配置的放电灯22和反射面为旋转抛物面的反射镜21的光源装置20中,放电灯22被配置在反射镜21的中心部,另一方面,灯中心轴E以从反射镜中心轴T起沿着铅直方向隔开距离d的方式平行地配置。
[0087]接下来,使用图8、9,对第2实施方式进行说明。在第2实施方式中,在反射镜中形成有开口部。除此以外的结构与第I实施方式相同。
[0088]图8是第2实施方式的光源装置的主视图。图9是第2实施方式的光源装置的概略性剖视图。
[0089]光源装置20具有反射镜121,放电灯22沿着其中心轴偏移地配置。在反射镜121的铅直下方侧,形成有矩形开口部121A。另外,关于开口部121A的形状,也可以设为其它形状。
[0090]在灯点亮时,对于放电管铅直上方侧的温度,电弧放电的热的影响是支配性的。另一方面,下方侧的温度也主要受到电弧放电的热影响,此外,还受到反射镜的辐射热的影响。放电灯22朝铅直下方侧偏移配置,因此,以高效率反射辐射热的反射镜与放电管铅直下部的距离间隔缩短,所以,放电管铅直下方侧的温度受反射镜较大程度的影响,从而温度上升。
[0091]在第2实施方式中,在反射镜121的铅直下侧部分形成有开口部121A,因此,放电管下部的温度由于没有反射镜接近,而被抑制了辐射热的影响。其结果是,放电管下部侧与放电管上部侧的温度差增大。这使放电管内的气体对流变得剧烈,从而增大电极前端部的变形量、即电弧辉点的移动量。
[0092]由此,能够将放电灯22的偏移距离间隔尽可能设定得较长,能够提高灯初始起动时的初始极限功率。
[0093]接下来,使用图10,对第3实施方式的曝光装置进行说明。在第3实施方式中,在四个方向设置有开口部的4个光源装置相邻配置。除此以外的结构与第I实施方式相同。
[0094]图10是第3实施方式的I个光源装置的概略性剖视图。
[0095]光源装置20是准备4个上述光源装置并组装为方形的组装结构,在沿着图10所示的光源装置20的水平方向的右侧(或左侧)、铅直下方侧、斜下侧,相邻地配置有未图示的3个光源装置。
[0096]而且,光源装置20的反射镜221在上下左右的四个方向上,大致等间隔地形成有同形状的开口部。在图10中,仅图示了 I个开口部。通过该结构,能够抑制来自相邻的光源装置的反射镜外表面侧的热,从而抑制放电管铅直下方侧的温度上升。即,发光管上部、下部的温度差增大,从而能够增大电弧辉点移动量。
[0097]接下来,使用图11,对第4实施方式进行说明。在第4实施方式中,调节初始起动时的灯功率。
[0098]图11是示出灯点亮起动时的灯点亮控制的流程图的图。
[0099]在步骤SlOl中,测量光量,并设定作为目标的光量。目标光量表示不产生闪烁范围内的最小极限的光量,预先由操作者等设定。而且,以与目标光量对应的功率值(初始极限功率值)来驱动放电灯。
[0100]在确认到测量光量等于或大于目标光量时,为了进一步提高灯输出,以比初始极限功率值大规定值的功率值W2来驱动放电灯(S102、S103)。该功率值W2是基于放电灯距反射镜中心轴的偏移距离d等而确定出的。
[0101]另外,在多灯式光源装置的情况下,初始极限功率值因灯的个体差异而不同。因此,提供比其中的作为最大值的初始极限功率值大的功率值。
[0102]这样,根据第4实施方式,在光源装置中,以比初始极限功率大的功率值点亮起动灯,该光源装置具有沿水平方向配置的放电灯22和反射面为旋转抛物面的反射镜21、放电灯22被配置在反射镜21的中心部,而灯中心轴E以从反射镜中心轴T起沿着铅直方向隔开距离d的方式平行地配置。
[0103]放电灯相对于反射镜被偏移配置,因此,在长时间地点亮灯来进行了恒定照度点亮控制时的功率增加率较低。因此,即使将初始起动时的灯功率设定得较大,到达灯寿命的期间也变长。另一方面,由于灯初始功率较高,因此,可靠地抑制闪烁产生并迅速地转入稳定的点壳状态。
[0104]这样,通过设定超过以往所设定的最小极限功率值的值,能够可靠地防止灯初始起动时的闪烁产生,并延长灯寿命。尤其是,在多灯式光源装置的情况下,能够与灯个体差异无关地可靠地防止闪烁产生。
[0105]接下来,使用图12?15,对第5实施方式进行说明。在第5实施方式中,定期进行组合有利用DMD的投影光的光量调节和利用灯输出控制的照明光光量调节的调光处理。
[0106]图12是示出由控制器执行的调光处理的流程图。
[0107]作为进行调光处理的时机,有安装新的放电灯时、对感光度不同的感光材料的基板进行处理时等各种时机,也可以按每一批次(产品单位),按处理固定张数的基板,每隔恒定期间进行调光处理。此处,每隔恒定期间执行调光处理。
[0108]在通过用户的输入操作等而开始调光处理时,在放电灯22点亮的状态下,测光装置34在光路上移动,进行光量测量(S201)。此时,在DMD 32中,将能够用于描绘的镜片(以下称作有效镜片)全部设为启用状态,来测量光量。
[0109]因此,在测光装置34中,以该投影区(曝光区)为对象,计测有效镜片全部为启用状态的光的光量。另外,有效镜片表示在DMD的全部镜片中,将预先定为不用于描绘的镜片(DMD周缘部的镜片等)除外的镜片。
[0110]在光量的测量之后,判断测量出的光量是否为预先设定的光量(以下称作目标光量)以上(S202)。在判断为测量光量为目标光量以上时,计算在DMD 32的有效镜片整体中实际用于描绘的镜片的比例(以下称作使用率)(S204)。
[0111]在使用率为100%的情况下,构成描绘区的有效镜片整体为启用状态,设定为不启用状态镜片数越增多(使用的镜片的数量越下降),使用率越下降。此处的调光处理使向基板W投影的光的光量与目标光量相符,以测量出的光量为基准,确定减光的程度、即使用率。
[0112]此处,在设镜片的使用率为R、在有效镜片全
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