JP6951740B2

JP6951740B2 - 光源装置、それを備える照射装置、および光源装置の点灯方法

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Publication number: JP6951740B2
Application number: JP2017174413A
Authority: JP
Inventors: 池田　富彦; 富彦池田; 弘一小谷
Original assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Current assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2021-10-20
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Description

本発明は、例えば、プリント配線基板等の露光に用いる光を発する光源装置、その光源装置を用いた照射装置、および当該光源装置を点灯するとともに消灯する方法に関する。

従来、電子機器に部品を実装するために樹脂やガラスエポキシ材の基板上に銅等の金属で配線パターンを形成したプリント配線基板が用いられている。これらのプリント配線基板上への配線パターンの形成にはフォトエッチング技術が用いられている。フォトエッチングは、配線となる金属層が全面に形成された基板上全面に、感光性の薬剤であるフォトレジストを塗布し、これに配線パターンと同一のフォトマスクを通して露光装置からの照射光を照射することによって行う。

フォトレジストには、照射光によりフォトレジストの溶解性が低下するネガ型フォトレジストと、逆に照射光によりフォトレジストの溶解性が増大するポジ型フォトレジストがある。照射光により溶解性が相対的に増大したフォトレジスト部分を化学処理して取り除き、露出した金属層をエッチングにより除去するとフォトレジストが残った部分の下にある金属層だけが残り、フォトレジストを除去することで配線パターンが基板上に形成される。ポジ型、ネガ型いずれのフォトレジストに照射光を照射する場合でも、照射面全面に亘って均一な露光量を確保するために、均一な照度で一定の時間、安定した照射光の照射が必要である。

このように、例えば、露光装置に代表される照射装置に光源として使用される光源装置には、放出する光の照射角や照射分布等を制御する機能が必要である。このため、光源装置は、光源（例えば放電灯）単体ではなく、これに光の反射面を有するリフレクタを組み合わせて構成されている（例えば、特許文献１）

特開２００８−９８０８６号公報

しかしながら、放電灯のように、発光中にそれ自身が高温になる光源を上述の光源装置に使用する場合には問題が生じるおそれがあった。すなわち、冷間状態から光源装置の放電灯の点灯を開始すると、リフレクタの内面（反射面）側の表面温度は、当該放電灯からの放射熱を直接受けて急激に上昇する。その一方で、リフレクタの外面側の表面温度は上記内面側の表面温度に比べて上がるのが遅れてしまう。

とりわけ、リフレクタと放電灯とを所定の位置で互いに保持することを目的としてリフレクタの底部外側にベース部材（例えばセラミック製）を取り付けている場合、このベース部材が放熱部材の役割を果たすことになり、放電灯の点灯開始から所定の期間内における、リフレクタにおける底部外側の表面温度とリフレクタの内面側の表面温度との差がさらに大きくなる。このため、リフレクタの底部における内面側の表面温度と外面側の表面温度との間の温度差によってリフレクタに「割れ」が生じるおそれがあった。

さらに言えば、ある程度の時間点灯状態が続いていた状態（温間状態）から光源装置の放電灯を消灯する場合も同様の問題があった。すなわち、放電灯を消灯した直後は、当該放電灯からの余熱によってリフレクタの内面側の表面温度は比較的ゆっくりと低下していく。これに対して、リフレクタの外面側（とりわけ、ベース部材が取り付けられているリフレクタの底部外側）の表面温度は急激に低下する。このため、放電灯を消灯する場合においてもリフレクタに「割れ」が生じるおそれがあった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源（放電灯）およびリフレクタ容器を備える光源装置であって、放電灯の点灯開始時および消灯時におけるリフレクタの「割れ」が生じる可能性を極小化できる光源装置、それを備える照射装置、および光源装置を点灯するとともに消灯する方法を提供することにある。

本発明の一局面によれば、
光源となる放電灯と、
自身の温度が上昇すると抵抗値が上昇し、前記温度が低下すると前記抵抗値が低下する抵抗体と、
前記放電灯および前記抵抗体が取り付けられたリフレクタ容器とを備える光源装置であって、
前記リフレクタ容器は、内側に前記放電灯が配置されるリフレクタと、絶縁ベースとを有しており、
前記放電灯の点灯を開始したとき、前記抵抗体は、前記放電灯の温度上昇に応じて前記リフレクタの外面を直接あるいは前記絶縁ベースを介して加熱して前記リフレクタの前記外面と内面との温度差を低減することを特徴とする光源装置が提供される。

また、本発明の他の局面によれば、
光源となる放電灯と、
自身の温度が上昇すると抵抗値が上昇し、前記温度が低下すると前記抵抗値が低下する抵抗体と、
前記放電灯および前記抵抗体が取り付けられたリフレクタ容器とを備える光源装置であって、
前記リフレクタ容器は、内側に前記放電灯が配置されるリフレクタと、絶縁ベースとを有しており、
前記放電灯を消灯したとき、前記抵抗体は、前記放電灯の温度低下に応じて前記リフレクタの外面を直接あるいは前記絶縁ベースを介して加熱して前記リフレクタの前記外面と内面との温度差を低減することを特徴とする光源装置が提供される。

好適には、前記放電灯は主に紫外光を放射し、前記リフレクタは、前記放電灯から放射された前記紫外光を反射させる反射面を有している。

好適には、前記抵抗体は、前記絶縁ベース内に収容されている。

さらに、本発明の他の局面によれば、
少なくとも１つの前記光源装置と、
前記抵抗体に定電圧を供給する定電圧電源とを有する照射装置が提供される。

さらに、本発明の他の局面によれば、
少なくとも１つの前記光源装置と、
前記抵抗体に定電流を供給する定電流電源とを有する照射装置が提供される。

さらに、本発明の他の局面によれば、
少なくとも１つの光源装置と、
前記放電灯の点灯開始段階において前記抵抗体に定電圧を供給する定電圧電源と、
前記放電灯の消灯段階において前記抵抗体に定電流を供給する定電流電源とを有する照射装置が提供される。

また、本発明の他の局面によれば、
上記光源装置における前記放電灯の点灯を開始してから所定の期間、前記抵抗体に定電圧を供給する光源装置の点灯方法が提供される。

また、本発明の他の局面によれば、
上記光源装置における前記放電灯の点灯を開始してから所定の期間、前記抵抗体に定電流を供給する光源装置の点灯方法が提供される。

また、本発明の他の局面によれば、
上記光源装置における前記放電灯を消灯してから所定の期間、前記抵抗体に定電圧を供給する光源装置の点灯方法が提供される。

また、本発明の他の局面によれば、
上記光源装置における前記放電灯を消灯してから所定の期間、前記抵抗体に定電流を供給する光源装置の点灯方法が提供される。

また、本発明の他の局面によれば、
上記光源装置における前記放電灯の点灯を開始してから所定の期間、前記抵抗体に定電圧を供給し、
前記光源装置における前記放電灯を消灯してから所定の期間、前記抵抗体に定電流を供給する光源装置の点灯方法が提供される。

本発明によれば、光源（放電灯）およびリフレクタ容器を備える光源装置であって、放電灯の点灯開始時あるいは消灯時におけるリフレクタの「割れ」が生じる可能性を極小化できる光源装置、それを備える照射装置、および光源装置を点灯するとともに消灯する方法を提供できた。

本発明が適用された露光機１０の一例を示す図である。本発明が適用された照射装置５０の一例を示す図である。本発明が適用された照射装置５０の一例を示す平面図である。本発明が適用された光源装置１００の一例を示す断面図である。放電灯１１０の一例を示す断面図である。本発明が適用された定電圧供給制御装置５７の一例を示す図である。放電灯１１０の点灯時に定電圧を供給する場合における、リフレクタ１５０の内面側の表面温度、および、抵抗体２００の有無による外面側の表面温度の挙動の一例を示すグラフである。放電灯１１０の消灯時に定電圧を供給する場合における、リフレクタ１５０の内面側の表面温度、および、抵抗体２００の有無による外面側の表面温度の挙動の一例を示すグラフである。放電灯１１０の点灯時に定電流を供給する場合における、リフレクタ１５０の内面側の表面温度、および、抵抗体２００の有無による外面側の表面温度の挙動の一例を示すグラフである。放電灯１１０の消灯時に定電流を供給する場合における、リフレクタ１５０の内面側の表面温度、および、抵抗体２００の有無による外面側の表面温度の挙動の一例を示すグラフである。抵抗体２００の配設位置に関する他の実施例を示す断面図である。抵抗体２００の配設位置に関する他の実施例を示す断面図である。

（実施例１）
実施例１では、一例として、本発明が適用された照射装置５０をプリント配線基板等の露光を行う露光機１０に用いた場合について説明する。もちろん、照射装置５０は露光機１０だけでなく、他の照明用途に使用することができる。また、光源装置１００から放射される光の波長も照明用途に応じたものが選択される。

（露光機１０の構成）
図１は、本発明が適用された実施例１に係る露光機１０を示す。露光機１０は、大略、照射装置５０と、インテグレータ１２と、凹面鏡１４と、照射面１６とで構成されている。

照射装置５０は、露光対象物Ｘの露光に適した波長を含む光を放射する。照射装置５０の詳細については、露光機１０の構成を説明した後で説明する。

インテグレータ１２は、照射装置５０からの光を受け入れる入射面１８、および、受け入れた光の均一性を高めたうえで当該光を出射する出射面２０を有している。入射面１８および出射面２０には、それぞれ、複数のフライアイレンズ２１が形成されている。

凹面鏡１４は、その内側に反射凹面２２を有している。この凹面鏡１４は、インテグレータ１２から出射された光を反射凹面２２で反射させて平行光にする。

照射面１６は、凹面鏡１４からの平行光を受ける光であり、当該平行光に対して略直交する向きに配置されている。この照射面１６には、露光対象物Ｘが載置される。露光対象物Ｘの表面には、例えば感光剤が塗布されている。凹面鏡１４からの平行光が露光対象物Ｘにおける所望の領域を照射することにより、露光対象物Ｘの表面に所望の回路パターン等が形成される。

（照射装置５０の構成）
図２は、本発明が適用された実施例１に係る照射装置５０を示す図である。また、図３は、照射装置５０の平面図である。照射装置５０は、複数の光源装置１００と、フレーム５２と、点灯回路５４と、スイッチ５５と、定電圧電源５６と、定電圧供給制御装置５７とを備えている。

光源装置１００は、露光対象物Ｘの露光に適した波長の紫外光を含む光を放射する。光源装置１００は、図４に示すように、大略、放電灯１１０と、リフレクタ１５０と、絶縁ベース１７０と、抵抗体２００とで構成されている。なお、リフレクタ１５０と絶縁ベース１７０とをまとめてリフレクタ容器１５１と記載することがある。

放電灯１１０は、図５に示すように、発光管部１１２と、当該発光管部１１２から延出する一対のシール部１１４とを有している。発光管部１１２および一対のシール部１１４は、石英ガラスで一体的に形成されている。さらに、発光管部１１２内にはシール部１１４によって密閉された内部空間１１６が形成されている。

放電灯１１０の各シール部１１４内には、埋設されたモリブデン製の箔１１８と、一端が箔１１８の一方端部に接続されているとともに他端が内部空間１１６内に配置されたタングステン製の一対の電極１２０と、一端が箔１１８の他方端部に接続されているとともに他端がシール部１１４から外部へ延出する一対のリード棒１２２とがそれぞれ設けられている。また、内部空間１１６には、所定量の水銀１２４およびハロゲン（例えば臭素）が封入されている。

放電灯１１０に設けられた一対のリード棒１２２に所定の高電圧を印加すると、発光管部１１２の内部空間１１６に設けられた一対の電極１２０間で開始したグロー放電がアーク放電に移行し、このアークによって蒸発および励起された水銀１２４によって光（主に紫外線）が放射される。

図４に戻って、本実施例にかかる光源装置１００では、一方のシール部１１４がリフレクタ１５０のシール部挿設孔１５６に挿設されている。なお、放電灯１１０は、交流点灯用でも直流点灯用でもよい。

リフレクタ１５０は、椀状の反射面１５２をその内面に有している。この反射面１５２は、リフレクタ１５０の内側に発光管部１１２が位置するように配置された放電灯１１０からの光の一部を反射させる。本実施例では、この反射面１５２は回転放物面で規定されている。また、放電灯１１０における発光点（概略、内部空間１１６における一対の電極１２０間に形成されたアークの中央位置）は当該回転放物面の焦点に一致している。これにより、放電灯１１０の発光点から放射され、反射面１５２で反射した後、リフレクタ１５０の開口１５４から出た光は、ほぼ平行光となる。もちろん、反射面１５２の形状はこれに限定されるものではなく、回転楕円面やその他の回転面、あるいは回転面以外の形状であってもよい。また、発光点を焦点に一致させることは必須ではなく、必要に応じて、発光点を焦点からずらしてもよい。

また、リフレクタ１５０における開口１５４とは反対側からは、底頸部１５５が突設されている。さらに、リフレクタ１５０の反射面１５２には、放電灯１１０における一方のシール部１１４が挿設されるシール部挿設孔１５６が形成されている。このシール部挿設孔１５６は、反射面１５２の底から底頸部１５５の先端にかけて形成されている。

図１に示すように、放電灯１１０にリフレクタ１５０を組み合わせることにより、放電灯１１０から放射された光は、反射面１５２の中心軸ＣＬに沿って進む光を中心として所定の角度（開き角）をもった範囲でリフレクタ１５０の前方に進むようになる。

図４に戻り、絶縁ベース１７０は、セラミック等の電気的絶縁体で形成されており、リフレクタ１５０の底頸部１５５およびシール部挿設孔１５６に挿設された放電灯１１０における一方のシール部１１４が挿入されるリフレクタ挿入穴１７２が形成されている。底頸部１５５およびシール部１１４がリフレクタ挿入穴１７２に挿入されることにより、絶縁ベース１７０がシール部挿設孔１５６を外側から覆うことになる。

また、絶縁ベース１７０には、上述したリフレクタ挿入穴１７２に連通する内側空間１７４が形成されており、さらに当該内側空間１７４と外側とを互いに連通して電源ケーブルＡが挿通される電源ケーブル挿通穴１７６が形成されている。

さらに、絶縁ベース１７０および放電灯１１０（本実施例の場合、さらに、抵抗体２００）は、電気絶縁性および高い熱伝導性を有する無機接着剤Ｃによって互いに固定されている。具体的に説明すると、絶縁ベース１７０のリフレクタ挿入穴１７２にリフレクタ１５０の底頸部１５５の端部、および、放電灯１１０の一方のシール部１１４を挿入し、さらに、絶縁ベース１７０の内側空間１７４に抵抗体２００や電源ケーブルＡを配置した状態で、当該内側空間１７４に無機接着剤Ｃが充填されている。

抵抗体２００は、自身の温度を感知して、当該温度が上昇すると抵抗値が上昇し、かつ、当該温度が低下すると抵抗値が低下する特性を有している。具体的に、抵抗体２００には、ＰＴＣサーミスタ等が使用される。なお、抵抗体２００を取り付ける位置は、図示するように、リフレクタ１５０の底頸部１５５における、光源装置１００を取り付けた照射装置５０を使用する際に上側となる位置（図中上側）、あるいはその近傍が好適である。当該位置は、その内面側の温度が非常に高温になりやすく、外面側の温度との差が最も大きくなりやすい位置だからである。

図３に戻り、フレーム５２は、複数の光源装置１００が装着される複数の凹所５８が形成された略直方体状の部材である。

図２に戻り、点灯回路５４は、フレーム５２に取り付けられた各光源装置１００の放電灯１１０に必要な電力を供給する回路である。また、定電圧電源５６は、各光源装置１００の抵抗体２００に直流の定電圧を供給する電源であり、スイッチ５５は抵抗体２００に供給する直流の定電圧をオン・オフする。なお、供給する定電圧は交流であってもよい。

定電圧供給制御装置５７は、各光源装置１００の抵抗体２００に対する定電圧の供給を制御（オン・オフ）するための装置であり、図６に示すように、大略、制御部６０と、タイマー６２とを有している。

制御部６０は、スイッチ５５を操作して、定電圧電源５６から抵抗体２００に供給される電圧をオン・オフする機能を有する。

タイマー６２は、制御部６０がスイッチ５５をオンにしてから所定の時間が経過した後、制御部６０に対して所定の時間が経過したことを知らせる機能を有する。

（照射装置５０の動作）
照射装置５０の電源スイッチ（図示せず）が投入されると、点灯回路５４はフレーム５２に取り付けられたすべての光源装置１００における放電灯１１０に電力を供給する。通常、放電灯１１０が完全に立ち上がるには数分を要する。

照射装置５０の電源スイッチ投入の直後に、定電圧供給制御装置５７における制御部６０も、各光源装置１００における抵抗体２００に接続されたスイッチ５５をオンにして、定電圧電源５６から当該抵抗体２００に定電圧を供給する。もちろん、定電圧供給制御装置５７が動作するタイミングはこれに限定されるものではなく、点灯回路５４が各放電灯１１０に対して電力を供給するのと同時でもよいし、各放電灯１１０に対する給電開始より先であっても、後であってもよい。

定電圧供給制御装置５７が各光源装置１００における抵抗体２００に定電圧の供給を開始しても、放電灯１１０の発光開始直後では当該放電灯１１０から放射される熱量が少ないことから、抵抗体２００自身の温度は室温程度と低い。このため、抵抗体２００の抵抗値は小さいことから、定電圧が供給されている抵抗体２００には比較的多くの電流が流れる。このように多くの電流が流れることにより、抵抗体２００の温度が急激に上昇していくことから、リフレクタ１５０、とりわけ底頸部１５５の外面側の表面温度が上昇する。

放電灯１１０が点灯してからしばらくすると、当該放電灯１１０から放射される熱量が多くなり、リフレクタ１５０の内面（反射面１５２）側の表面温度が急激に上昇する。この放電灯１１０からの熱により抵抗体２００自身の温度がさらに上昇していく。すると、抵抗体２００の抵抗値も上昇していく。抵抗体２００の抵抗値が上昇していくと、定電圧が供給されている抵抗体２００を流れる電流は少なくなり、抵抗体２００自身から発する熱量は低下していく。

抵抗体２００自身の温度が十分に高くなり、当該抵抗体２００を流れる電流が少なくなってくるまでに要する時間（点灯時タイマー時間）が定電圧供給制御装置５７におけるタイマー６２に予め設定されており、所定のタイミングで当該タイマー６２が制御部６０に対して所定の時間が経過したことを知らせる。タイマー６２からの知らせを受けた制御部６０は、スイッチ５５をオフにして抵抗体２００に対する定電圧の供給を停止する。

定電圧供給制御装置５７が上記のように動作することにより、リフレクタ１５０の内面側の表面温度、および、抵抗体２００の有無による外面側の表面温度は、図７に示すような挙動となる。

リフレクタ１５０の内面側の表面温度は、放電灯１１０の点灯開始直後から、当該放電灯１１０からの熱を受けて急激に上昇する。

一方、リフレクタ１５０の外面側の表面温度は、抵抗体２００を設けない場合、内面側の表面温度に比べてかなりゆっくりと上昇する。すると、内面側の表面温度がほぼ上昇しきった頃において、抵抗体２００を設けない場合におけるリフレクタ１５０の内面側の表面温度はまだ低い状態になっている。このため、内面側の表面温度と外面側の表面温度との差が大きくなってしまうことから、リフレクタ１５０に「割れ」が生じるおそれがある。

しかし、本実施例に係る光源装置１００の場合は抵抗体２００を備えており、放電灯１１０への給電に併せて当該抵抗体２００にも定電圧が供給されることから、リフレクタ１５０の外面側の表面温度も早く上昇する。これにより、内面側の表面温度と外面側の表面温度との差が大きくなるのを回避することができるようになり、リフレクタ１５０に「割れ」が生じる可能性を極小化することができる。

次に、放電灯１１０を消灯する際について説明する。点灯回路５４からの放電灯１１０への給電を停止すると、定電圧供給制御装置５７における制御部６０が各光源装置１００における抵抗体２００に接続されたスイッチ５５をオンにして、定電圧電源５６から当該抵抗体２００に定電圧を供給する。定電圧供給制御装置５７が動作するタイミングはこれに限定されるものではなく、照射装置５０に対してユーザが放電灯１１０の消灯を指示したとき、先に定電圧供給制御装置５７における制御部６０が各光源装置１００における抵抗体２００への定電圧の供給を開始し、然る後、点灯回路５４からの放電灯１１０への給電を停止する順番でもよい。

放電灯１１０が消灯すると、当該放電灯１１０から放射される熱量は低下していく。このとき、放電灯１１０からの余熱を受けることから、リフレクタ１５０の内面側の表面温度は緩やかに低下していく。しかし、リフレクタ１５０の外面側は放電灯１１０からの余熱を受けにくいことから、当該外側面の表面温度は急激に低下していく。

一方、定電圧供給制御装置５７が各光源装置１００における抵抗体２００に定電圧の供給を開始したとき、点灯していた放電灯１１０からの熱によって抵抗体２００自身の温度は高められている。このため、抵抗体２００の抵抗値は大きくなっており、定電圧が供給される抵抗体２００に流れる電流が少ないことから、抵抗体２００から発する熱量は少ない。

しかし、放電灯１１０からの熱を受けにくくなった抵抗体２００自身の温度が低下していくと、抵抗体２００の抵抗値は小さくなっていき、定電圧が供給される抵抗体２００に流れる電流が多くなっていくことから、抵抗体２００から発する熱量も多くなっていく。

リフレクタ１５０の内面側の表面温度が十分に低くなり、当該リフレクタ１５０の外側面の表面温度を抵抗体２００からの熱によって上昇させる必要がなくなるまでに要する時間（消灯時タイマー時間）が定電圧供給制御装置５７におけるタイマー６２に予め設定されており、所定のタイミングで当該タイマー６２が制御部６０に対して所定の時間が経過したことを知らせる。タイマー６２からの知らせを受けた制御部６０は、スイッチ５５をオフにして抵抗体２００に対する定電圧の供給を停止する。

定電圧供給制御装置５７が上記のように動作することにより、リフレクタ１５０の内面側の表面温度、および、抵抗体２００の有無による外面側の表面温度は、図８に示すような挙動となる。

リフレクタ１５０の内面側は放電灯１１０を消灯しても当該放電灯１１０からの余熱を受けることから、当該内面側の表面温度は緩やかに低下していく。

一方、リフレクタ１５０の外面側は放電灯１１０からの余熱を受けにくいことから、当該外面の表面温度は、抵抗体２００を設けない場合、内側面の表面温度に比べて急激に低下する。すると、内面側の表面温度はほとんど低下していないにもかかわらず、外側面の表面温度がかなり低い状態になる。このため、内面側の表面温度と外面側の表面温度との差が大きくなってしまうことから、リフレクタ１５０に「割れ」が生じるおそれがある。

しかし、本実施例に係る光源装置１００の場合は抵抗体２００を備えており、放電灯１１０の消灯に併せて当該抵抗体２００に定電圧が供給されることから、抵抗体２００からの熱によってリフレクタ１５０の外面側が熱せられ、当該外面側の表面温度の低下が緩やかになる。これにより、内面側の表面温度と外面側の表面温度との差が大きくなるのを回避することができるようになり、リフレクタ１５０に「割れ」が生じる可能性を極小化することができる。

（照射装置５０の特徴）
本実施例によれば、放電灯１１０およびリフレクタ容器１５１を備える光源装置１００であって、放電灯１１０の点灯開始時あるいは消灯時におけるリフレクタ１５０の「割れ」が生じる可能性を極小化できる光源装置１００、それを備える照射装置５０、および光源装置１００を点灯するとともに消灯する方法を提供できた。

（変形例１）
上述の実施例１において、照射装置５０には定電圧電源５６および定電圧供給制御装置５７が備えられていたが、これに代えて、定電流電源７０および定電流供給制御装置７２を設けてもよい。

定電流電源７０は、各光源装置１００の抵抗体２００に直流の定電流を供給する電源である。なお、供給する定電流は交流であってもよい。

また、定電流供給制御装置７２は、各光源装置１００の抵抗体２００に対する定電流の供給を制御（オン・オフ）するための装置であり、実施例１の場合と同様に、大略、制御部６０と、タイマー６２とを有している。

抵抗体２００に定電流を供給する場合における照射装置５０の動作も、上述した実施例１における照射装置５０の動作と基本的に同じである。定電流供給制御装置７２が動作することにより、リフレクタ１５０の内面側の表面温度、および、抵抗体２００の有無による外面側の表面温度は、図９に示すような挙動となる。

抵抗体２００に定電流を供給する場合は、定電圧の場合に比べて、供給開始直後における抵抗体２００自身の温度上昇が遅い。しかしながら、抵抗体２００自身の温度が上昇し始めると、抵抗体２００の抵抗値が上昇して、これに伴い供給電圧も上昇していく。抵抗体２００の抵抗値の上昇と供給電圧の上昇とが相乗効果を生み出すことにより、抵抗体２００自身の温度は時間の経過とともに加速していく。

この結果、リフレクタ１５０の内面側の表面温度と外面側の表面温度との差が大きくなるのを回避することができ、リフレクタ１５０に「割れ」が生じる可能性を極小化することができる。

また、放電灯１１０を消灯する際についても実施例１と同様であり、定電流供給制御装置７２が動作することにより、リフレクタ１５０の内面側の表面温度、および、抵抗体２００の有無による外面側の表面温度は、図１０に示すような挙動となる。

放電灯１１０の消灯段階では、当該放電灯１１０からの熱によって抵抗体２００自身の温度が高くなっていることから、抵抗体２００に定電流を供給する場合、供給開始直後における供給電圧が高い。このため、抵抗体２００自身の発熱量が多くなることから、リフレクタ１５０の外面側の表面温度が放電灯１１０の消灯直後から急激に低下するのを防止することができ、定電圧を供給する場合よりもリフレクタ１５０の内外面の表面温度差を小さくすることができる。

（変形例２）
さらに、照射装置５０に、定電圧電源５６および定電流電源７０、そして、定電圧供給制御装置５７および定電流供給制御装置７２を設けるようにしてもよい。これまでに述べたように、放電灯１１０の点灯開始段階では、抵抗体２００に定電圧を供給した方がリフレクタ１５０の内外面の表面温度差を小さくすることができる。また、放電灯１１０の消灯段階では、抵抗体２００に定電流を供給した方がリフレクタ１５０の内外面の表面温度差を小さくすることができる。

したがって、放電灯１１０の点灯開始段階では、定電圧電源５６および定電圧供給制御装置５７を動作させ、放電灯１１０の消灯段階では、定電流電源７０および定電流供給制御装置７２を動作させることにより、点灯・消灯の両段階においてリフレクタ１５０の内面側の表面温度と外面側の表面温度との差が大きくなるのを回避することができ、リフレクタ１５０に「割れ」が生じる可能性を最も低下させることができる。もちろん、放電灯１１０の点灯開始段階では、定電流電源７０および定電流供給制御装置７２を動作させ、放電灯１１０の消灯段階では、定電圧電源５６および定電圧供給制御装置５７を動作させてもよい。

（変形例３）
上述の実施例１において、定電圧供給制御装置５７は放電灯１１０の点灯時および消灯時の両方で動作するようになっているが、これに代えて、放電灯１１０の点灯時および消灯時のいずれか一方のみで動作するようにしてもよい。もちろん、変形例１のように、抵抗体２００に定電流を供給する場合も同様である。

（変形例４）
上述の実施例１において、定電圧供給制御装置５７の制御部６０はタイマー６２からの通知によってスイッチ５５をオフにしていたが、このタイマー６２に代えて、例えば、リフレクタ１５０の内面側の温度、あるいは、外面側の温度を測定する測定部を定電圧供給制御装置５７に設け、リフレクタ１５０の内面側の温度、あるいは、外面側の温度が所定の温度になったことを検知した測定部からの通知により、制御部６０がスイッチ５５をオフにするようにしてもよい。もちろん、変形例１のように、抵抗体２００に定電流を供給する場合も同様である。

（変形例５）
上述した実施例・変形例では、抵抗体２００はリフレクタ容器１５１内に収容されているが、抵抗体２００の配設位置はこれに限定されるものではなく、例えば、リフレクタ容器１５１の外部側方に配設してもよいし（図１１）、リフレクタ１５０の外側（背面側）に配設してもよい（図１２）。この場合も、前述のように、抵抗体２００を取り付ける位置は、光源装置１００を取り付けた照射装置５０を使用する際に上側となる位置が好適である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０…露光機、１２…インテグレータ、１４…凹面鏡、１６…照射面
５０…照射装置、５２…フレーム、５４…点灯回路、５５…スイッチ、５６…定電圧電源、５７…定電圧供給制御装置、５８…凹所、６０…制御部、６２…タイマー、７０…定電流電源、７２…定電流供給制御装置
１００…光源装置
１１０…放電灯、１１２…発光管部、１１４…シール部、１１６…内部空間、１１８…箔、１２０…電極、１２２…リード棒、１２４…水銀
１５０…リフレクタ、１５１…リフレクタ容器、１５２…反射面、１５４…開口、１５５…底頸部、１５６…シール部挿設孔、
１７０…絶縁ベース、１７２…リフレクタ挿入穴、１７４…内側空間、１７６…電源ケーブル挿通穴、
２００…抵抗体

Claims

光源となる放電灯と、
自身の温度が上昇すると抵抗値が上昇し、前記温度が低下すると前記抵抗値が低下する抵抗体と、
前記放電灯および前記抵抗体が取り付けられたリフレクタ容器とを備える光源装置であって、
前記リフレクタ容器は、内側に前記放電灯が配置されるリフレクタと、絶縁ベースとを有しており、
前記放電灯の点灯を開始したとき、前記抵抗体は、前記放電灯の温度上昇に応じて前記リフレクタの外面を直接あるいは前記絶縁ベースを介して加熱して前記リフレクタの前記外面と内面との温度差を低減することを特徴とする光源装置。
光源となる放電灯と、
自身の温度が上昇すると抵抗値が上昇し、前記温度が低下すると前記抵抗値が低下する抵抗体と、
前記放電灯および前記抵抗体が取り付けられたリフレクタ容器とを備える光源装置であって、
前記リフレクタ容器は、内側に前記放電灯が配置されるリフレクタと、絶縁ベースとを有しており、
前記放電灯を消灯したとき、前記抵抗体は、前記放電灯の温度低下に応じて前記リフレクタの外面を直接あるいは前記絶縁ベースを介して加熱して前記リフレクタの前記外面と内面との温度差を低減することを特徴とする光源装置。
前記放電灯は主に紫外光を放射し、前記リフレクタは、前記放電灯から放射された前記紫外光を反射させる反射面を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
前記抵抗体は、前記絶縁ベース内に収容されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光源装置。
少なくとも１つの、請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記抵抗体に定電圧を供給する定電圧電源とを有する照射装置。
少なくとも１つの、請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記抵抗体に定電流を供給する定電流電源とを有する照射装置。
少なくとも１つの、請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記放電灯の点灯開始段階において前記抵抗体に定電圧を供給する定電圧電源と、
前記放電灯の消灯段階において前記抵抗体に定電流を供給する定電流電源とを有する照射装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置における前記放電灯の点灯を開始してから所定の期間、前記抵抗体に定電圧を供給する光源装置の点灯方法。
請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置における前記放電灯の点灯を開始してから所定の期間、前記抵抗体に定電流を供給する光源装置の点灯方法。
請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置における前記放電灯を消灯してから所定の期間、前記抵抗体に定電圧を供給する光源装置の点灯方法。
請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置における前記放電灯を消灯してから所定の期間、前記抵抗体に定電流を供給する光源装置の点灯方法。
請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置における前記放電灯の点灯を開始してから所定の期間、前記抵抗体に定電圧を供給し、
前記光源装置における前記放電灯を消灯してから所定の期間、前記抵抗体に定電流を供給する光源装置の点灯方法。