JP4501915B2 - 放電ランプ保持機構 - Google Patents
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Description
フォトリソグラフィにおける光源は、フォトレジストが感度を有する波長365nm(i線)の光を効率よく放射する放電ランプが適用され、また、液晶やプリント基板の露光では、波長350nm〜450nmの光を放射する放電ランプが適用される。放電ランプは発光物質として水銀が封入されるとともに、始動用ガスとしてアルゴン、キセノンなどの希ガスが封入される。
しかし、ランプ入力の増大はランプを物理的に大型化させることになり、反射ミラーへの組み付ける作業が一段と煩雑化する。特に、ランプが大型化すると、寸法的にも重量的にも作業者への負担が増大することになる。
光源装置は、ランプハウス100の中に、放電ランプ10、反射ミラー20およびホルダ30を備えて構成される。反射ミラー20は凹面形状で、上側開口部21を上部に向けて設置され、反射ミラー20の下側開口部22の下方にホルダ30が設置され、それはホルダ固定台300に取り付けられている。反射ミラー20の中に放電ランプ10が垂直方向に立てるように取り付けられる。
放電ランプ10を取り付けるには、反射ミラー20の下側開口部22からリード線15を先に通し、その後、放電ランプ10を挿入し、反射ミラー20の内部空間において片手で保持しつつ、もう一方の片手で反射ミラー20の外側でホルダ30をネジ止めする。
前記放電ランプの口金は、導電性部材からなる放電ランプの軸と垂直に形成された口金側平坦部と、該口金側平坦部に設けられた口金側嵌め合い部および口金側回転防止部と、口金側平坦部の側部に形成された口金側ネジ機構とを備え、
前記ホルダは、前記口金側平坦部と当接する導電性部材からなるホルダ側平坦部と、該ホルダ側平坦部に設けられたホルダ側嵌め合い部と、前記口金側回転防止部と係合するホルダ側回転防止部と、前記口金側ネジ機構と係合するホルダ側ネジ機構が形成された回転部とを備え、
前記口金側回転防止部と前記ホルダ側回転防止部とを係合させるとともに前記口金側嵌め合い部と前記ホルダ側嵌め合い部とを嵌め合わせることにより、両者の仮固定を行い、
その後、前記回転部を回転させることにより、前記口金側ネジ機構と前記ホルダ側ネジ機構とを係合させて、両者を本固定することを特徴とする。
放電ランプ10(以下、単に「ランプ」ともいう)は、反射ミラー20の下側開口部22を通過して、ホルダ30に取り付けられる。ここで、ランプ10とホルダ30を放電ランプ保持機構とし、ランプ10、反射ミラー20、ホルダ30を光源装置と称する。ホルダ30は、例えばネジ止めにより露光装置の保持台50に固定される。また、ホルダ30の下部にはピン51が設けられ、保持台50の側面に押し当てられている。なお、反射ミラー20は、図示略の機構により露光装置などに固定される。
このランプ10は、何れかの電極を上方に、他方の電極を下方に位置させる垂直配置をしており、この実施例では陰極を下方に、陽極を上方に配置している。
ランプ10について、数値例を示すと、ランプ電力は定格値3KW〜40KW、ランプ電流は定格値50A〜200A、発光管部11の最大外径(電極の伸びる方向に垂直な方向の径)は50mm〜250mmである。また、ランプの重量は0.5kg〜10kgである。
また、反射ミラー20について、数値例を示すと、前面開口はφ300mm〜1000mmであり、ランプが伸びる方向の奥行きは200mm〜800mmである。
反射ミラー20は、大径の上側開口部21と小径の下側開口部22を有する。下側開口部22は、ランプ10の封止部12あるいは口金40が通過できるだけの大きさを少なくとも必要とする。下側開口部22があまりに大きいと、ランプ10の放射光が、下側開口部22から漏れてしまい光の利用効率が低下する。
口金40は、キャップ状の全体ボディ41と、この全体ボディ41の端部に構成される口金側平坦部42と、口金側平坦部42の略中心から伸びる突出部43から構成される。これら全体ボディ41、口金側平坦部42および突出部43は物理的に一部材から構成され、例えば真鍮などの導電性部材からなる。
ホルダ30は、棒状の中心ボディ31と、その先端に位置する回転部32から構成される。中心ボディ31は、例えば、銅、真鍮等の電気抵抗の低いものやそれらの基材にニッケル、銀、金等の電気抵抗が低く耐酸化、耐薬品性のものをコーティングしたものから構成される。回転部32は、耐磨耗、耐酸化、耐薬品性を有する部材よりなり、例えば、ステンレス、ニッケルメッキされた真鍮等よりなる。中心ボディ31は、軸部33とホルダ側平坦部34より構成され、上部のホルダ側平坦部34は下部の軸部33に比べて径方向に大きくなっている。
押圧部35は、サラバネ351と目印352を有し、中心ボディ31と回転部32の間に取り付けられる。回転部32の上下移動に伴い、押圧力が働くようにサラバネ351が設けられる。また、押圧部35には、回転部32と口金40が本固定したときの、回転部32の位置を示す目印352が形成される。目印352は、線状の切り欠きを設けたもの、線状に色を塗布したものなど、目視で線がわかるものであればよい。なお、ここではサラバネ351を用いたものを示したが、圧着コイルバネを用いることもできる。
(a)は口金40がホルダ30の中に挿入される直前の状態を示す。
(b)は口金40がホルダ30の中に挿入された状態を示す。具体的には、口金の突出部43が中心ボディ31の挿入孔343の中に挿入されている。(仮固定)
(c)は口金40とホルダ30の本固定が完了した状態を示す。上記(b)で示す仮固定状態からホルダ30の回転部32を回すことで、ネジ機構が働く。(本固定)
この際、口金40の先端小径部433と口金側回転防止部432の軸径は、ホルダ30の嵌め合い用穴部3431の穴径より十分小さく加工されており、また、口金40の先端小径部433の軸径は、ホルダ30の回転防止用穴部3432の穴径より十分小さく加工されている。
仮固定では、放電ランプを手放しても保持できるので、従来のように、片手でランプを保持しつつ、他方の片手でランプを固定させる困難を必要としない。
また、口金側ネジ機構422とホルダ側ネジ機構321が螺合して、口金側平坦面421は、ホルダ側上平坦面341方向に押圧する力が常に働き、離れることなく密着しているので、電気的接触不良が発生しない。
本固定では、口金側平坦部42とホルダ側平坦部34が垂直な方向から押さえて電気的給電するため、放電ランプ10への給電をホルダ30に接する口金側平坦部42より行うことができ、従来のように、リード線を用いる必要がないので、反射ミラーを傷つける恐れがない。
なお、口金40とホルダ30との位置合わせの精度は、JIS0401−1(1998)、JIS0401−1(1998)から選択することができる。一例を挙げると、穴H7、H8、軸e7、e8、f6、f7、g6、h6、h7などの穴と軸の組み合わせとなる。
口金側平坦部42は、全体ボディ41より径方向に大きくなっており、その側部は口金側フック部423となる。口金側フック部423は口金側平坦面421に続いて、口金側平坦面421に垂直に形成される。さらに、口金側フック部423の上部はテーパー状に加工され、全体ボディ41へと続く。
ホルダ30は中心ボディ31と回転部32よりなる。中心ボディ31は、軸部33とホルダ側平坦部34より構成され、上部のホルダ側平坦部34は下部の軸部33に比べて径方向に大きくなっている。
中心ボディ31の上部はホルダ側平坦部34であり、回転部32と係合している。また、ホルダ側平坦部34の上端面はホルダ側上平坦面341である。ホルダ側上平坦面341にはホルダ側フック部344と係止ピン345が設けられる。ホルダ側フック部は細長い小片からなり、一方の端部は押圧部3442であり、他方の端部は制止部3443である。ホルダ側フック部344の中央にはヒンジ3441が設けられ、押圧部3442および制止部3443はヒンジ3441を軸として回転できるように構成されている。また、押圧部3442の内側面にはフックテーパ部3444が設けられる。また、係止ピン345は、ホルダ側上平坦面341から突出するように設けられている。
回転部32には、上方に突出するように制御片322が伸びている。制御片322の内側面は内側中央が突出するようにテーパー状に加工されている。制御片322の内側面の一方の面を開状面3221、他方の面を閉状面3222とする。また、ホルダ側フック部344の外側面が制御片322の内側面に接している。
(a)は口金40がホルダ30の中に挿入される直前の状態を示す。フック機構は開いた状態である。
(b)は口金40がホルダ30の中に挿入された状態を示す。具体的には、口金の突出部が中心ボディ31の挿入孔の中に挿入されている。フック機構は開いた状態である。(仮固定)
(c)は口金40とホルダ30の本固定が完了した状態を示す。上記(b)で示す仮固定状態からホルダ30の回転部32を回すことで、フック機構が働く。(本固定)
なお、フック機構では、ネジ機構と異なり、口金40が回転しても本固定動作を妨げないので、口金側回転防止部432およびホルダ側回転防止部3432を設けなくてもよい。
本固定では、口金側平坦部42とホルダ側平坦部34が垂直な方向から押さえて電気的給電をするため、放電ランプ10への給電をホルダ30に接する口金側平坦部42より行うことができ、従来のように、リード線を用いる必要がないので、反射ミラーを傷つける恐れがない。
11 発光管部
12 封止部
13 陽極
14 陰極
15 リード線
20 反射ミラー
21 上側開口部
22 下側開口部
100 ランプハウス
200 ホルダ固定台
30 ホルダ
31 中心ボディ
32 回転部
321 ホルダ側ネジ機構
322 制御片
3221 開状面
3222 閉状面
33 軸部
34 ホルダ側平坦部
331 回転部留
341 ホルダ側上平坦面
342 ホルダ側下平坦面
343 挿入孔
344 ホルダ側フック部
3431 ホルダ側嵌め合い部
3432 ホルダ側回転防止部
3441 ヒンジ
3442 押圧部
3443 制止部
3444 フックテーパ部
40 口金
41 全体ボディ
42 口金側平坦部
421 口金側平坦面
422 口金側ネジ機構
423 口金側フック部
431 口金側嵌め合い部
432 口金側回転防止部
433 先端小径部
Claims (2)
- 少なくとも一方の端部に口金が装着された放電ランプと、この放電ランプを垂直方向に立てるように、かつ着脱可能に保持するホルダからなる放電ランプ保持機構であって、
前記放電ランプの口金は、導電性部材からなる放電ランプの軸と垂直に形成された口金側平坦部と、該口金側平坦部に設けられた口金側嵌め合い部および口金側回転防止部と、口金側平坦部の側部に形成された口金側ネジ機構とを備え、
前記ホルダは、前記口金側平坦部と当接する導電性部材からなるホルダ側平坦部と、該ホルダ側平坦部に設けられたホルダ側嵌め合い部と、前記口金側回転防止部と係合するホルダ側回転防止部と、前記口金側ネジ機構と係合するホルダ側ネジ機構が形成された回転部とを備え、
前記口金側回転防止部と前記ホルダ側回転防止部とを係合させるとともに前記口金側嵌め合い部と前記ホルダ側嵌め合い部とを嵌め合わせることにより、両者の仮固定を行い、
その後、前記回転部を回転させることにより、前記口金側ネジ機構と前記ホルダ側ネジ機構とを係合させて、両者を本固定することを特徴とする放電ランプ保持機構。 - 前記放電ランプは定格電流が50A以上であることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ保持機構。
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