JP3938010B2 - エキシマランプ装置 - Google Patents

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  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のエキシマランプを長手方向に連結したエキシマランプ装置に関し、特に大径の外側管と小径の内側管が同軸上に配置されて二重管構造をとるエキシマランプを複数個長手方向に連結したエキシマランプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エキシマランプは、放電容器内に封入された放電ガスを誘電体バリア放電によって、エキシマ分子を形成させ、この分子からの光を放射する放電ランプである。このようなランプは、例えば、単一の波長の真空紫外光を強く放射するという特徴を有している。
【0003】
図17は、エキシマランプの全体構造を示す。エキシマランプ20は、円筒形状であり、材質は誘電体として機能し、且つ、真空紫外光を透過する石英ガラスである。エキシマランプ20は、大径の外側管1と小径の内側管2が同軸上に配置された二重管構造をとり、外側管1の端部と内側管2の端部は溶着されることによって、密封されている。この外側管1と内側管2との間に放電空間3が形成され、放電用ガスとして、例えば、キセノンガスが封入されている。外側管1の外側には網状の一方の電極4が設けられ、内側管2の内側には他方の電極5が設けられている。
網状の一方の電極4と他方の電極5との間には、高周波高電圧が印加されることにより、放電空間3内にはエキシマ分子が形成され、真空紫外光が放射される。
【0004】
図18に、エキシマランプ20の作製方法を示す。まず、(a)に示すように、内側管2となるガラス管2´の両端部にラッパ状部Xを形成させる。その後、(b)に示すように、外側管1の中にガラス管2´を挿入して、ラッパ状部Xと外側管1を溶着させる。従って、内側管2は(c)に示すように端部の溶着部Yのみにおいて支えられることになる。
【0005】
このようなエキシマランプは、液晶パネルのような表示素子の基板表面に前記ランプからの光を照射することによって、基板表面に付着した有機物の分解や除去に用いられている。近年では、表示素子の大面積化に伴い、より一層の長尺化が求められている。
【0006】
ところが、二重管構造を有する長尺のエキシマランプは、製品として出荷する際の輸送時に、内側管の端部に形成されたラッパ状の加工部が割れてしまうことがあった。この原因として、発光長が例えば、1000mmを超えるようなランプでは、ランプを水平に保持した際にランプに衝撃がかかると、内側管はたわみ振動する。したがって、内側管に形成されたラッパ状部Xと外側管との溶着部Yには、相当な引張り、圧縮の応力が集中することになる。ガラスは引張り応力に対して脆弱であり、とりわけ、内側管の端部に形成されたラッパ状の加工部は、その肉厚が当初の内側管の肉厚よりも薄くなっているため、比較的破損しやすい状態になっており、輸送時の衝撃によって発生する前記引張り応力により、簡単に割れてしまうと考えられる。
【0007】
このため、従来は比較的短い複数のエキシマランプを別々に用意して、照射装置内にて、長手方向に連結することにより、全体として長尺のエキシマランプ装置を作製していた。
【0008】
しかしながら、このようなエキシマランプ装置は、次に述べる2つの問題がある。第1の問題は、エキシマランプを長手方向に並べるための配置作業のたびに端部同士間の距離がばらつくので、個々のエキシマランプ装置の照度分布がばらつくというものである。エキシマランプを端部間の距離を考慮して並べる作業を照射装置が置かれた環境にて行うことは、非常に困難で煩わしいものである。
第2の問題は、複数のエキシマランプを長手方向に連結しているために、エキシマランプを連結した部分において照度が低下するというものである。照度低下を抑えるためには、エキシマランプを対向配置させる際にエキシマランプの端部同士を極力近づけることが望ましいが、エキシマランプを連結した部分の照度低下を完全に抑えることは困難である。
【0009】
このような問題を解決する手段として、複数のランプを長手方向に連結し、且つ、ランプを連結した部分の照度の低下を抑えることのできる光源装置の技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0010】
この技術によると、前記の問題を解決することはできるものの、新たな問題が発生する。詳しく説明すると、ランプを連結した部分の近傍にしか連結用の接続部材が取り付けられていないので、運搬や照射装置への取り付け作業を行う際に、光源装置全体がランプを連結した部分を起点として、歪んでしまう可能性がある。すなわち、光源装置全体を歪ませないように十分に注意して作業を行わねばならないので、ハンドリングを容易に行うことができない。とりわけ、エキシマランプのような重量の大きいランプを連結する場合は、ハンドリングが一層困難となる。
【0011】
【特許文献1】
特開平11−317201号公報
【特許文献2】
特開平10−241633号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、二重管構造の概略棒状のエキシマランプを長手方向に複数個連結したエキシマランプ装置において、照射装置に組み込む際にハンドリングを容易にし、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減し、さらに、長手方向において、照度がなるべく均一であるような構造を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明によるエキシマランプ装置は、複数の棒状のエキシマランプからなり、エキシマランプは、大径の外側管と小径の内側管が同軸上に配置されて二重管構造をとり、外側管の外側には一方の電極が設けられ、内側管の内側には他方の電極が設けられており、この外側管と内側管の間には放電ガスが封入された構造であり、
エキシマランプ装置は、前記外側管の外側に設けられ、各エキシマランプが配置されて支持される支持台を有し、各エキシマランプは固定部材によって支持台に取り付けられると共に、隣接する各々のエキシマランプにおける各々の他方の電極同士を電気的に接続する接続部材が設けられて長手方向に一体的に連結され、
前記支持台は、各々の前記エキシマランプを長手方向に連結した部分に存在する、各々のエキシマランプの隣接する端部同士の間の空間を跨いで配置され、各々のエキシマランプの隣接する端部から放射される光を反射する反射鏡を兼ねていることを特徴とする。
【0014】
さらに、前記支持台が、樋状の板材よりなり、各々のエキシマランプの全長にわたって配置されていることを特徴とする。
【0016】
ある実施形態において、エキシマランプ装置は、複数の棒状のエキシマランプからなり、エキシマランプは、大径の外側管と小径の内側管が同軸上に配置されて二重管構造をとり、外側管の外側には一方の電極が設けられ、内側管の内側には他方の電極が設けられており、この外側管と内側管の間には放電ガスが封入された構造であり、エキシマランプ装置は、各エキシマランプが配置されて支持される支持台を有し、支持台が前記他方の電極を兼ねていることを特徴とする。
【0017】
ある実施形態において、エキシマランプ装置は、複数の棒状のエキシマランプからなり、エキシマランプは、大径の外側管と小径の内側管が同軸上に配置されて二重管構造をとり、外側管の外側には一方の電極が設けられ、内側管の内側には他方の電極が設けられており、この外側管と内側管の間には放電ガスが封入された構造であり、エキシマランプ装置は、各エキシマランプが配置されて支持される支持台を有し、前記支持台が、前記他方の電極の内側に配置されることを特徴とする。
【0018】
【作用】
本発明の第1の構成を以下に述べる。
支持台上にて2本のエキシマランプが長手方向に並べて配置され、各エキシマランプは支持台に設けられた固定部材によって支持台に取り付けられている。
さらに、支持台は各エキシマランプから放射される光を反射する反射鏡を兼ねている。
【0019】
このような構成によると、2本のエキシマランプが全長にわたって支持台上に搭載されているので、エキシマランプ装置全体がランプを連結した部分を起点として歪むことを防止できる。すなわち、エキシマランプ装置を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になる。
また、照射装置が置かれた環境と比べて、作業環境の良好な場所にて、あらかじめエキシマランプを長手方向に連結することができるので、エキシマランプの端部同士の間隔を比較的一定にすることができる。すなわち、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
また、前記支持台が、反射鏡を兼ねているので、後述のような理由でエキシマランプを連結した部分のような放電が形成されない場所からも光が放射されるようになるので、長手方向における照度の均一性が向上する。
さらに、後述するように、支持台が取り付けられた側に向かって放射される光を照射面側へ反射させることができるので、照度が向上する。
さらに、支持台に設けられた固定部材により、各エキシマランプを支持台に固定することができる。これにより、エキシマランプを連結する作業を容易に行うことができるので、エキシマランプの端部同士をぶつけて破損させることがない。
【0020】
本発明の第2の構成を以下に述べる。
支持台上にて2本のエキシマランプが長手方向に並べて配置され、各エキシマランプは支持台に設けられた固定部材によって支持台に取り付けられている。
さらに、支持台は、各エキシマランプから放射される光を反射する反射鏡を兼ねている。
さらに、支持台は、前記一方の電極を兼ねている。
【0021】
このような構成によると、第1の構成で述べた効果を得ることができる。
さらに、2本のエキシマランプの放電空間のうち、支持台を取り付けた側にのみ放電が形成されるので、放電空間の全てに放電が形成される場合と比較して電力の消費を低減できる。これにより、エキシマランプの温度上昇を抑えることができるので、エキシマランプの寿命を延ばすことが可能である。
【0022】
本発明の第3の構成を以下に述べる。
支持台が、2本のエキシマランプを構成する放電容器の内側管を貫通するように配置され、各放電容器の内側管の内面に密着している。これにより、2本の放電容器が長手方向に連結されている。この支持台は、2本の放電容器を連結するとともに前記他方の電極としての機能を有している。
【0023】
このような構成によると、第1の構成と同様な理由により、エキシマランプ装置を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になるとともに、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
【0024】
本発明の第4の構成を以下に述べる。
支持台が、2本のエキシマランプの内側管を貫通するように配置され、各エキシマランプの内面に設けられた前記他方の電極に密着している。
【0025】
このような構成によると、第1の構成と同様な理由により、エキシマランプ装置を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になるとともに、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1の実施例であるエキシマランプ装置30を示す。
(a)図は長手方向の断面図である。本発明に係るエキシマランプ20aおよび20bは図17に示すものと同じである。
支持台6上にて同じ構成をした2本のエキシマランプ20aと20bが長手方向に並べて配置され、各エキシマランプは支持台6に設けられた固定部材9によって支持台6に固定されている。各々の他方の電極5を各々の内側管2の内面に押し当てるように接続部材12が嵌め込まれている。エキシマランプ20aと20bのそれぞれの一方の電極4と、エキシマランプ20aの他方の電極5との間には、不図示の高周波高電圧電源が接続されている。エキシマランプ20aと20bを連結した部分には、長手方向の長さが、例えば5mmの空間11が存在する。
(b)図はエキシマランプ装置30を図中A−A´で示す線で径方向にて輪切りにした断面図である。
支持台の形状は樋状であり、エキシマランプ20aと20bの外周を半周するように密着している。この支持台6の側縁には、つば部7cが設けられており、つば部7cは、固定部材9cが通過するための穴8cが設けられている。つば部7cに設けられた穴8cに固定部材9cを後述するように通過させることによって、支持台6にエキシマランプ20aと20bを固定している。
(c)図はエキシマランプ装置30の外観を示す。
支持台6の側縁は、例えば6個のつば部7(7a〜7f)が設けられ、各々のつば部7に6個の固定部材9(9a〜9f)をそれぞれ通すことによって支持台6にエキシマランプ20aと20bを固定している。
ここで、エキシマランプ20aの数値例を挙げると、全長850mm、外径40mm、内側管2の外径は16mm、外側管1の肉厚は2mm、内側管2の肉厚は1mmである。
【0027】
尚、図1において、他方の電極5は内側管2に密着しているように示されているが、必ずしも密着している必要はない。
また、エキシマランプ20aと20bの各々について、一方の電極4と他方の電極5との間に高周波高電圧電源を接続して、エキシマランプ20aと20bの各々に給電する場合は、図1(a)に示される接続部材12は必ずしも用いる必要はない。
また、接続部材12の有無に関わらず、エキシマランプ20aと20bのそれぞれの一方の電極4同士を電気的に接続してもよい。
【0028】
支持台6は、2本のエキシマランプ20aと20bの連結した部分を支持するためのもので、その形状は樋状である。無論、この形状に限らずその他の形状であっても構わない。
【0029】
この支持台6は、エキシマランプ20aと20bから放射される光のうち、支持台6が取り付けられた側に放射される光を反射する反射鏡としての機能も有する。支持台6は、光輝アルミニウムの板材によって形成されているが、光輝アルミニウムに限らず、真空紫外光の反射特性を有するものならばその他の材料によって形成しても構わない。ここで、支持台6の数値例を挙げると、長手方向に長さが1600mmで、厚みが0.5mmである。
尚、1つの板材で支持台6を形成するのが困難な場合は、支持台6となるべき複数個の板材を溶接により繋ぎ合わせることによって支持台6を形成してもよい。
【0030】
図2は、固定部材9の形状を示す。固定部材9は、全体としてU字形状であり、L字状部9Aと直線部9BとU字状部9Cからなる。固定部材9の直径は1mm程度である。この固定部材9のうち、9a〜9cをエキシマランプ20aの外周に、9d〜9fをエキシマランプ20bの外周に巻き付けることによって、支持台6にエキシマランプ20aと20bを固定している。
【0031】
図3は、固定部材9の取り付け方法を説明する図である。まず、(a)図に示すように、固定部材9aの両端のL字状部9Aを一方のつば部7aに設けられた穴8aに通す。次に、(b)図に示すように、この直線部9Bをエキシマランプ20aの外周に密着させるようにしてU字状部9Cをもう一方のつば部7aに設けられた穴8aに通す。その後、つば部7aを挟み込むように直線部9Bを折り曲げる。この作業を全ての固定部材9a〜9fについて行う。
固定部材9は全体としてU字形状であるが、この形状に限らず、その他の形状であっても構わない。また、固定部材9は、例えば、ステンレスから構成されるが、その他の材料を用いても構わない。
【0032】
図4は、接続部材12の概略図を示す。支持台6によって、エキシマランプ20aと20bは一体的に連結されるが、さらに接続部材12によって、エキシマランプ20aと20bのそれぞれの他方の電極5を電気的に接続する。
接続部材12は、タングステン製の金属ロッド部12aの両端にタングステン製のコイルバネ部12bを設けた構造になっている。このコイルバネ部12bが径方向に開くことにより、2本のエキシマランプ20aと20bのそれぞれの内側管2の内面に設けられた他方の電極5を内側管2に押し当てるようにして固定している。接続部材12は、前述の構造に限らずその他の構造であってもよい。また、タングステン以外の材料を用いて形成することも可能である。
【0033】
このような構成によると、2本のエキシマランプが全長にわたって支持台上に搭載されているので、エキシマランプ装置30全体がランプを連結した部分を起点として歪むことを防止できる。すなわち、エキシマランプ装置30を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になる。さらに、照射装置が置かれている環境にて、個別のエキシマランプを決められた間隔で長手方向に連結させる作業をする必要がないので、あらかじめ作製した長尺のエキシマランプ装置30を持って行き当該照射装置に組み込むだけで容易に作業が完了する。
また、照射装置が置かれた環境と比べて作業環境の良好な場所にて、あらかじめエキシマランプを連結することができるので、エキシマランプの端部同士の間隔を比較的一定にすることができる。すなわち、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
また、支持台6は各エキシマランプから放射される光を反射する反射鏡を兼ねていることから、2本のエキシマランプ20aと20bを連結した部分に存在する空間11のような放電が形成されない場所からも、図5の矢印で示すようにランプ端面からの光が反射されることで、石英ガラスを透過せずに直接光が放射されるようになる。これにより、連結した部分における照度の低下を抑えることができる。すなわち、長手方向における光照度の均一性が向上する。
さらに、支持台6に向かって放射される光は、図5に示される照射面方向200へ反射されることになる。これにより、照度が向上する。
さらに、固定部材9a〜9fによって、支持台6にエキシマランプ20aと20bを固定することができる。これにより、エキシマランプ20aと20bを配置する作業を容易に行うことができる。
【0034】
図6は、支持台6の他の構成を示す。
(a)図に示された支持台6は、エキシマランプを連結した部分に接する場所の近傍にのみアルミニウムの膜が形成されている。アルミニウムの膜の部分は、ステンレスの部分と比較して、172nmのエキシマ光に対する反射率が高い。
(b)図に示された支持台6は、エキシマランプを連結した部分に接する場所の近傍以外の部分にパンチング等で所々穴あけ加工が施され、反射する面積が小さくなっている。この他にも、エキシマランプを連結した部分に接する場所の近傍以外の部分に、ニッケルや金をメッキしたり、ヤスリ等で表面に傷を設けてもよい。
図6に示された支持台を用いると、支持台のうち、エキシマランプを連結した部分に接する場所の近傍がエキシマ光に対する反射率が高いので、この部分のみ照度が向上する。すなわち、エキシマランプ装置30で用いられる支持台6を用いた場合と比較して、長手方向における光照度の均一性を一層向上させることができる。
【0035】
さらに、エキシマランプ装置30の長手方向における照度の均一性を一層向上させる方法として、支持台6に取り付ける固定部材9の幅を長手方向に広くとり、遮光材としての機能を持たせるという方法もある。
具体的な例を挙げて説明すると、エキシマランプを連結した部分に存在する空間が長手方向に5mm存在し、固定部材9を用いなかった場合、長手方向における光照度の最大値と最小値から求めた照度分布は±11%であった。これと比較して、エキシマランプを連結した部分に存在する空間が長手方向に5mm存在し、固定部材の幅が長手方向に5mmであり、隣り合わせた固定部材の間隔が長手方向に50mmであるとき、長手方向における照度分布は±7%となり、長手方向における照度の均一性が向上した。
エキシマランプを連結した部分に存在する空間の長さに応じて、固定部材の幅および固定部材同士の間隔を調整することにより、一層長手方向における照度の均一性を向上させることが可能である。
【0036】
第1の実施例では、2本のエキシマランプを長手方向に連結する例について述べたが、3本以上のランプを連結することも可能である。
【0037】
図7は、本発明の第1の実施例における他の実施例としてエキシマランプ装置40を示す。(a)図は長手方向の断面図であり、(b)図は図中B−B´で示される線で径方向で輪切りにした断面図である。
エキシマランプ装置40は、第1の実施例で用いた支持台6に、冷却機能を持たせるように構成したもので、支持台6のランプに取り付けられた側の反対側の表面がフィン状に形成されている。無論、この形状に限らず空冷効果を有するのならば、その他の形状に形成しても構わない。この点以外は、図1のエキシマランプ装置30と構成は同じである。
尚、図7において、他方の電極5は内側管2に密着しているように示されているが、必ずしも密着している必要はない。
【0038】
このような構成によると、第1の実施例で得られる効果の他に、次に挙げるような効果を得ることができる。
具体的に説明すると、支持台6の表面積が増えるので、空冷効果が向上し、エキシマランプを効果的に冷却することができる。これにより、エキシマランプの寿命を延ばすことが可能である。
【0039】
図8は、本発明の第2の実施例であるエキシマランプ装置50を示す。(a)図は、長手方向の断面図であり、(b)図は外観を示す。
支持台6は、第1の実施例で述べた機能の他に、第1の実施例における網状の一方の電極の機能も兼ねている。この点以外は、図1のエキシマランプ装置30と構成は同じである。
尚、図8において、他方の電極5は内側管2に密着しているように示されているが、必ずしも密着している必要はない。
【0040】
このような構成によると、エキシマランプ装置において、光を照射する面が外側管の一部でよい場合に、第1の実施例で得られる効果の他に、次に挙げるような効果を得ることができる。
具体的に説明すると、エキシマランプ20aと20bの各々の放電空間3のうち、支持台が取り付けられた側にのみ放電が形成されるので、放電空間3の全てに放電が形成される場合と比較して、電力の消費を低減できる。
これにより、エキシマランプの温度上昇を抑えることができるので、エキシマランプの寿命を延ばすことができる。
【0041】
第2の実施例では、2本のエキシマランプを長手方向に連結する例について述べたが、3本以上のランプを連結することも可能である。
【0042】
図9は、本発明の第3の実施例であるエキシマランプ装置60を示す。(a)図は長手方向の断面図であり、(b)図は図中C−C´で示される線で径方向で輪切りにした断面図を示す。
支持台13は、2本のエキシマランプを構成する放電容器70の内側管2を貫通し、各放電容器70の内側管2の内側に配置されている。これにより、2本の放電容器70を長手方向に連結している。2本の放電容器70を連結した部分には、長手方向の長さが、例えば、1mmの空間14が存在する。
尚、図9において、一方の電極4は外側管1に密着しているように示されるが、必ずしも密着している必要はない。
【0043】
図10は、エキシマランプ装置60を作製するのに用いた放電容器70の長手方向の断面図を示す。この放電容器70は、他方の電極5が設けられていない点以外は、図17のエキシマランプ20と同じ構成である。
【0044】
支持台13は、2本の放電容器70を連結するとともに、他方の電極としての機能も有している。この支持台13の形状は、例えば、断面において一部に切り欠きを有する概略C字状のものである。その他にも、パイプ状のものや、半円状のものを挿入してもよい。支持台13は、例えば、ステンレスから構成されているが、これに限らずその他の材料を用いても構わない。ここで数値例を挙げると、長手方向の長さは600mm、厚みは0.2mmである。
【0045】
1つの材料で支持台13を形成するのが困難な場合は、支持台13となるべき複数個のC字状部材を溶接により繋ぎ合わせることによって、支持台13を形成してもよい。
溶接による接続を行わない場合は、支持台13となるべき複数個のC字状部材を内側管2の内側に確実に固定する方法として、他方の電極がスペーサ部材を介して、面状弾性部材によって内側管2の内側に押し付けられるようにして固定される技術がある(例えば、特許文献2参照。)。
【0046】
このような構成によると、第1の実施例と同様の理由により、このエキシマランプ装置60を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になる。
また、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
さらに、支持台13が他方の電極として機能するので、実施例1で用いられるような給電用の接続部材を必要としない。
【0047】
図11は、本発明の第3の実施例における他の実施例として、エキシマランプ装置80の長手方向の断面図を示す。
支持台13は、2本の放電容器90の内側管2を貫通し、各放電容器90の内側管2の内側に配置される。この支持台13のうち、2本の放電容器90を連結した部分に存在する空間14を通過する部分13aの表面には、アルミニウムの膜が、例えば、蒸着などによって形成されている。このアルミニウムの膜は、172nmの光に対して反射率が高い。さらに、一方の電極15が、2本の放電容器90の外周に密着し、前記空間14をまたぐように配置される。尚、この一方の電極15は、一方の放電容器90の端部から他方の放電容器90の端部に渡って配置される。すなわち、一方の電極15は、エキシマランプ装置80における全ての放電空間3をカバーしている。
数値例を挙げると、支持台13のうち、放電容器90を連結した部分に存在する空間14を通過する部分13aの長手方向の長さは150mmである。一方の電極15は、長手方向の長さが1600mmである。
尚、図11において、一方の電極15は外側管1に密着しているように示されるが、必ずしも密着している必要はない。
【0048】
図12は、エキシマランプ装置80を作製するために用いた放電容器90の長手方向の断面図を示す。この放電容器90は、一方の電極と他方の電極が設けられていない点以外は、図17のエキシマランプ20と同じ構成である。
【0049】
このような構成によると、エキシマランプ装置60で得られた効果の他に次に説明する効果を得ることができる。
図13に示すように支持台13のうち、アルミニウムの膜が形成された部分13aに向かって放射される光を反射させることができるので、2本の放電容器90を連結した部分に存在する空間14のような放電が形成されない場所からも光が放射されるようになるので、放電容器を連結した部分における照度の低下を抑えることができる。すなわち、長手方向における光照度の均一性が向上する。
さらに、1本の一方の電極15をエキシマランプ装置80の全長にわたって設けたので、2本の放電容器90のそれぞれの外側管1に対して、当該外側管1の空間14側の最端部に至るまで一方の電極15を接触させることができる。これにより、放電空間3において、空間14側の最端部にも放電を形成することができるので、長手方向における光照度の均一性がさらに向上する。
【0050】
第3の実施例においては、一方の電極を有する2本の放電容器、あるいは、単体の2本の放電容器を長手方向に連結して長尺のエキシマランプ装置を作製する例について述べた。無論、一方の電極を有する3本以上の放電容器を連結することも可能であり、3本以上の単体の放電容器を連結することも可能である。
【0051】
図14は、本発明の第4の実施例であるエキシマランプ装置100を示す。(a)図は、長手方向の断面図であり、(b)図は図中D−D´で示される線で径方向で輪切りにした断面図である。
支持台16がエキシマランプ20aと20bの内側管を貫通するように配置されている。この支持台16は、面状弾性部材17によって、各エキシマランプの他方の電極5に密着している。2本のエキシマランプ20aと20bを連結した部分には、長手方向の長さが、例えば、1mmの空間14が存在する。
尚、図14において、一方の電極4は外側管1に密着しているように示されるが、必ずしも密着している必要はない。
【0052】
支持台16は、長尺状であり、断面が一部に切り欠きを有する概略C字状のものである。その他にも、断面の形状が半円状のものや、パイプ状のものでもよい。
【0053】
面状弾性部材17は、例えばステンレスから構成されているが、弾性力を有していればその材料は特に限定されない。この面状弾性部材17は、断面が一部に切り欠きを有する概略C字状であり、支持台16の内側に複数個配置される。このような面状弾性部材17を用いることで、支持台16を強固に他方の電極5に密着させることができる。
【0054】
このようなエキシマランプ装置100によると、第1の実施例と同様に、照射装置に組み込む際に取り扱いが容易になる。
また、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
さらに、支持台16によって、エキシマランプ20aと20bの各々の他方の電極5が電気的に接続されるので、実施例1で用いられるような給電用の接続部材を必要としない。
【0055】
図15は、本発明の第4の実施例における他の実施例として、エキシマランプ装置110の長手方向の断面図を示す。
支持台16が2本の放電容器120の各々の内側管を貫通するように配置されている。支持台16は、面状弾性部材17によって、2本の放電容器120の各々の他方の電極5に密着している。
さらに、実施例3のエキシマランプ装置80と同様にして、支持台16のうち2本の放電容器120を連結した部分に存在する空間14を通過する部分16aの表面には、172nmの光に対して反射率の高いアルミニウムの膜が形成される。一方の電極15が、2本の放電容器120の外周に密着し、空間14をまたぐように配置される。すなわち、一方の電極15は、エキシマランプ装置110における全ての放電空間3をカバーしている。
尚、図15において、一方の電極15は外側管1に密着しているように示されるが、必ずしも密着している必要はない。
【0056】
図16は、エキシマランプ装置110を作製するために用いた放電容器120の長手方向の断面図を示す。この放電容器120は、一方の電極が設けられていない点以外は、図17のエキシマランプ20と同じ構成である。
【0057】
このようなエキシマランプ装置110によると、エキシマランプ装置90で述べた効果の他に、長手方向における光照度の均一性が向上する。
【0058】
第4の実施例においては、2本のエキシマランプ、あるいは、他方の電極を有する2本の放電容器を長手方向に連結して長尺のエキシマランプ装置を作製する例について述べた。無論、3本以上のエキシマランプ、あるいは、他方の電極を有する放電容器を連結することも可能である。
【0059】
以上説明したように、本発明のエキシマランプ装置は、2本のエキシマランプが全長にわたって支持台上に搭載されているので、エキシマランプ装置全体がランプを連結した部分を起点として歪むことを防止できる。すなわち、エキシマランプ装置を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になる。
また、エキシマランプの端部同士の間の距離のばらつきが低減するので、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
また、前記支持台が各エキシマランプから放射される光を反射する反射鏡を兼ねているので、エキシマランプを連結した部分において照度の低下を抑えることができる。すなわち、長手方向におけるエキシマランプの照度の均一性を向上させることができる。
【0060】
【発明の効果】
本発明の発明によれば、2本のエキシマランプが全長にわたって支持台上に搭載されているので、エキシマランプ装置全体がランプを連結した部分を起点として歪むことを防止できる。すなわち、エキシマランプ装置を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になる。
また、エキシマランプの端部同士の間の距離のばらつきが低減するので、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
また、前記支持台が各エキシマランプから放射される光を反射する反射鏡を兼ねているので、エキシマランプを連結した部分において照度の低下を抑えることができる。すなわち、長手方向におけるエキシマランプの照度の均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図2】本発明に係る固定部材の概略を示す図である。
【図3】固定部材の取り付け方法を説明する図である。
【図4】接続部材の概略を示す図である。
【図5】本発明の第1の実施例のエキシマランプ装置においてエキシマランプを連結した部分を拡大した図である。
【図6】本発明における支持台のその他の実施例の概略を示す図である。
【図7】本発明の第1の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図9】本発明の第3の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図10】本発明の第3の実施例のエキシマランプ装置を作製するのに用いた放電容器の構成を示す図である。
【図11】本発明の第3の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図12】本発明の第3の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置を作製するのに用いた放電容器の構成を示す図である。
【図13】本発明の第3の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置においてエキシマランプを連結した部分を拡大した図である。
【図14】本発明の第4の実施例におけるエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図15】本発明の第4の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図16】本発明の第4の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置を作製するのに用いた放電容器の構成を示す図である。
【図17】従来のエキシマランプの構成を示す図である。
【図18】従来のエキシマランプの作製方法を示す図である。
【符号の説明】
1 外側管
2 内側管
3 放電空間
4 一方の電極
5 他方の電極
6 支持台
7 つば部
8 穴
9 固定部材
11 空間
12 接続部材
13 支持台
14 空間
15 一方の電極
16 支持台
17 面状弾性部材
20 エキシマランプ
30 エキシマランプ装置
40 エキシマランプ装置
50 エキシマランプ装置
60 エキシマランプ装置
70 放電容器
80 エキシマランプ装置
90 放電容器
100 エキシマランプ装置
110 エキシマランプ装置
120 放電容器
200 照射面方向

Claims (4)

  1. 複数の棒状エキシマランプからなるエキシマランプ装置において、
    前記エキシマランプは、大径の外側管と小径の内側管が同軸上に配置されて二重管構造をとり、外側管の外側には一方の電極が設けられ、内側管の内側には他方の電極が設けられており、この外側管と内側管の間には放電ガスが封入された構造であって、
    エキシマランプ装置は、前記外側管の外側に設けられ、各エキシマランプが配置されて支持される支持台を有し、各エキシマランプは固定部材によって支持台に取り付けられると共に、隣接する各々のエキシマランプにおける各々の他方の電極同士を電気的に接続する接続部材が設けられて長手方向に一体的に連結され、
    前記支持台は、各々の前記エキシマランプを長手方向に連結した部分に存在する、各々のエキシマランプの隣接する端部同士の間の空間を跨いで配置され、各々のエキシマランプの隣接する端部から放射される光を反射する反射鏡を兼ねていることを特徴とするエキシマランプ装置。
  2. 前記支持台が、樋状の板材よりなり、各々のエキシマランプの全長にわたって配置されていることを特徴とする請求項1に記載のエキシマランプ装置。
  3. 複数の棒状エキシマランプからなるエキシマランプ装置において、
    前記エキシマランプは、大径の外側管と小径の内側管が同軸上に配置されて二重管構造をとり、外側管の外側には一方の電極が設けられ、内側管の内側には他方の電極が設けられており、この外側管と内側管の間には放電ガスが封入された構造であって、
    エキシマランプ装置は、各エキシマランプが配置されて支持される支持台を有し、前記支持台が、前記他方の電極を兼ねていることを特徴とするエキシマランプ装置。
  4. 複数の棒状エキシマランプからなるエキシマランプ装置において、
    前記エキシマランプは、大径の外側管と小径の内側管が同軸上に配置されて二重管構造をとり、外側管の外側には一方の電極が設けられ、内側管の内側には他方の電極が設けられており、この外側管と内側管の間には放電ガスが封入された構造であって、
    エキシマランプ装置は、各エキシマランプが配置されて支持される支持台を有し、前記支持台が、前記他方の電極の内側に配置されることを特徴とするエキシマランプ装置。
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