JPH01264103A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光源装置に係り、特に平面を照射するのに適し
た無電極ランプに関する。

〔従来の技術〕

マイクロ波空胴共振器の中で無電極ランプを点灯する装
置は米国特許３９１１３１８号に記載されている。この
装置は円筒状の空胴共振器とその中に入る直管形の無電
極ランプとマグネトロンのような高周波電源から成る。

ランプは高周波の誘導で放電する。このために、ランプ
に電極をつける必要が無く、ランプの製作が極めて容易
となりランプに封入する物質を電極に制限されなくなる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術で使用されるランプの形状は、直管状ある
いは球状であるが、平面を一様に照らすことに対する配
慮はなされていない、一方、現在は半導体製造プロセス
などで、光源を利用することが多くなっている。このよ
うな特殊利用では。

しばしば平面を一様に照射することが要求される。

本発明の目的は、平面を一様に照射できる光源装置を得
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、マイクロ波を伝達する導波管をホーン状（
円錐形、角錐形、ボックス形など）にして、その中に上
記マイクロ波に点灯されるランプを設置することで達成
できる。

〔作用〕

ホーンはマイクロ波電力を定形導波管からより大きな空
間に一様に放射するように動作する。従って、ホーンの
開口付近に広い面積を被うようなランプを置くとランプ
を一様に点灯せしめることができ、前記の目的を達成す
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。

第１図は１本発明の基本構成図、第２図は第１図のＡ−
Ａ’断面図である。マイクロ波はマイクロ波発生源１の
アンテナ２から放射される。ふつう、マイクロ波発生源
１はマグネトロン（周波数２．４５ＧＨｚ）である。マ
イクロ波は導波管３とホーン４の中を伝搬し、徐々に自
由空間に広がる。

ホーン４の開口付近にはランプ５が並んでいる。

ランプ５の中には発光物質が封入されている。マイクロ
波電力により、ランプ５内で放電が誘起され、発光する
。

発光物質は用途により変わる。例えば主ｌこ可視光を利
用する場合には、Ｈｇ、Ｎａ、ＴＱ、Ｉ　ｎ。

Ｓｃ、Ｔｈ、Ｓｈ、またはこれらのハロゲン化物と数＋
Ｔｏｒｒの希ガスを封入する。主に紫外線を利用する場
合は、ランプ５の材質を石英などの紫外線透過物として
１発光物質は、Ｈｇ　、　Ｚ　ｎ　、　Ｃｄ　。

Ａｓ、Ｓｅまたはこれらのハロゲン化物と数Ｔｏｒｒの
希ガスを封入する。ホーン４の開口付近では、マイクロ
波が平面波に近くなるので、ランプ５は、平面的にほぼ
均一に光る。

このような光源装置は、たとえば半導体製造工程で半導
体ウェハ上に塗布されたレジストをオゾンと紫外線を用
い分解除去する、あるいは光ＣＶＤなどに使われる。こ
のため、ホーン４の開口の面積は、５インチのＳｉウェ
ハ程度を被うことができるよう、１５個Ｘ１５ａａ以上
にするのがよい。

ホーン４の長さは、装置をコンパクトにするために０．
５λ〜２λ（λはマイクロ波の導波管内波長）が適当で
ある。

第１図の実施例では、導波管３とホーン４の断面は矩形
であるが、これは円形でもかまわない。

あるいは、導波管３の長辺、短辺のいずれか、１つ広が
る扇形のホーンでもよい。

第３図は、ホーン４の開口部に金網６を設けた実施例で
ある。金網６を設けると、マイクロ波が外に出ないので
安全上好ましい。

第４図は、ホーン４の開口部出口の断面図で。

平板形ランプ７を設けたものである。この実施例ではラ
ンプの作製は直管形より難かしくなるが、平面の均一性
は良くなる。

第５図は、ホーン４を滑らかな曲面で形成した実施例で
ある。断面は矩形でも円形でもよい。

第６図はランプ５の裏側にマイクロ波は透過する光反射
板７を設けた実施例である。光反射板７は、たとえば白
色のセラミック板など絶縁物を用いる。これにより光の
利用率が上がる。

第７図は、ホーン４に小孔９を開けて、ランプ５に設け
た枝管８をホーン４の外に出した実施例である。この目
的は、ランプ５の温度制御である。

ランプの明るさは、ランプ内の発光物質の密度により変
わり、ある最適値がある。そこでランプ５の温度を変え
て、発光物質の密度を制御する。たとえば、水銀輝線２
５４ｎｍを利用する場合の最適値は約４０℃である。ホ
ーン４の中はふつう１００℃以上になるので、枝管８を
４０”Ｃに冷却することで最適値を保つことができる。

第８図はボックス形ホーン１０を用いた実施例の横断面
と縦断面図である。

第９図はボックス形ホーン１０の接続にテーパ導波管１
１を用いた実施例の横断面図である。

なお、これらの実施例において、前記導波管３と前記ホ
ーン４との間に整合器や電力計を挿入してもよい。また
、ランプ５を並べる方向は図の方向とに限定されるもの
ではない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、広い面積を均一な光で照射できる光源
装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第５図、第６図、第９図は本発明の実
施例の光源装置の側断面図、第２図、第４図、第７図は
第１図の実施例に示した光源装置のボーン開口部の各種
変形例を示す平面図、第８図は本発明のさらに他の実施
例の光源装置の側断面図および平面図である。 早　４　目 第　６　昭 第　７　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マイクロ波の発生源と該発生源に接続されたマイク
   ロ波伝達手段とマイクロ波により点灯されるランプとか
   らなる光源装置において、該マイクロ波伝達手段が少な
   くとも導波管とマイクロ波ホーンから成ることを特徴と
   した光源装置。 ２、前記ランプは複数本、平面状に並べられていること
   を特徴とする請求項第１項記載の光源装置。