JPH0218856A - ショートアーク放電灯 - Google Patents
ショートアーク放電灯Info
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- JPH0218856A JPH0218856A JP16592488A JP16592488A JPH0218856A JP H0218856 A JPH0218856 A JP H0218856A JP 16592488 A JP16592488 A JP 16592488A JP 16592488 A JP16592488 A JP 16592488A JP H0218856 A JPH0218856 A JP H0218856A
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Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
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。
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、主として使用目的に応じた波長の光を放射す
るショートアーク放電灯に関するものである。
るショートアーク放電灯に関するものである。
発光空間囲続部内にアーク輝点が形成されように一対の
電極が対向配置され、水銀などの金属が封入されたショ
ートアーク放電灯は、アーク輝点が点光源に極めて近い
ので、光学系を利用して光の集中や拡散を容易に行うこ
とができ、均一な照度分布が得られるので、各種の工業
的用途に幅広く使用されている。そして、用途によって
要求される光の波長は異なり１例えば半導体製造におけ
るレジスト焼付は工程の光源として使用する場合は、紫
外線波長領域の中でも、特に４３６ｒｖ＋、４０５ｎｍ
。
電極が対向配置され、水銀などの金属が封入されたショ
ートアーク放電灯は、アーク輝点が点光源に極めて近い
ので、光学系を利用して光の集中や拡散を容易に行うこ
とができ、均一な照度分布が得られるので、各種の工業
的用途に幅広く使用されている。そして、用途によって
要求される光の波長は異なり１例えば半導体製造におけ
るレジスト焼付は工程の光源として使用する場合は、紫
外線波長領域の中でも、特に４３６ｒｖ＋、４０５ｎｍ
。
３６５ｎｍなどの光が用いられている。従って、使用さ
れる光風外は、光学系内にフィルターおよびコールドミ
ラーを配置してカットしているが、光学系が高価で大型
化する不具合がある。
れる光風外は、光学系内にフィルターおよびコールドミ
ラーを配置してカットしているが、光学系が高価で大型
化する不具合がある。
ところで、かかるショートアーク放電灯の発光スペクト
ルは、封入される不活性ガスや金属の種類によってほぼ
定まるが、これらの封入物を選定すれば任意の発光スペ
クトルを有するランプを得られる訳ではなく、その工業
用用途に要求される波長領域の光を放射し、不要な波長
領域の光は放射しないショートアーク放電灯を自由に得
ることは不可能である。ショートアーク放電灯の発光ス
ペクトルの例を示すと、第５図（Ａ）は超高圧水銀ラン
プ、第５図（Ｂ）はキセノンランプをペースに水銀など
の金属を封入した遠紫外線ランプの発光スペクトルをそ
れぞれ示す、これらのランプは、例えば半導体製造にお
けるレジスト焼付は工程の光源として使用され、第５図
（Ａ）のランプは４３６ｎ−用、第５図（Ｂ）のランプ
は３６５ｎ耐ＩＩである。そして、これらのランプは、
使用する光風外にも種々の光を放射している。
ルは、封入される不活性ガスや金属の種類によってほぼ
定まるが、これらの封入物を選定すれば任意の発光スペ
クトルを有するランプを得られる訳ではなく、その工業
用用途に要求される波長領域の光を放射し、不要な波長
領域の光は放射しないショートアーク放電灯を自由に得
ることは不可能である。ショートアーク放電灯の発光ス
ペクトルの例を示すと、第５図（Ａ）は超高圧水銀ラン
プ、第５図（Ｂ）はキセノンランプをペースに水銀など
の金属を封入した遠紫外線ランプの発光スペクトルをそ
れぞれ示す、これらのランプは、例えば半導体製造にお
けるレジスト焼付は工程の光源として使用され、第５図
（Ａ）のランプは４３６ｎ−用、第５図（Ｂ）のランプ
は３６５ｎ耐ＩＩである。そして、これらのランプは、
使用する光風外にも種々の光を放射している。
（発明の目的〕
そこで本発明は、その使用目的上要求される波長の光を
主として放射し、その他の光をほとんど放射しないショ
ートアーク放電灯を提供することを目的とするものであ
る。
主として放射し、その他の光をほとんど放射しないショ
ートアーク放電灯を提供することを目的とするものであ
る。
請求項１に記載された発明のショートアーク放電灯は、
一対の電極が対向配置され、水銀などの金属が封入され
た発光空間囲繞部を球形にするとともに、形成されたア
ーク輝点を発光空間囲繞部の中心に位置させ、前記発光
空間囲繞部の外面に特定波長の光を選択的に透過する干
渉膜を形成させたことを特徴とする。
一対の電極が対向配置され、水銀などの金属が封入され
た発光空間囲繞部を球形にするとともに、形成されたア
ーク輝点を発光空間囲繞部の中心に位置させ、前記発光
空間囲繞部の外面に特定波長の光を選択的に透過する干
渉膜を形成させたことを特徴とする。
すなわち、特定波長の光を選択的に透過する干渉膜自体
は、２種類の光屈折率の異なる層からなる薄膜において
、その光屈折率と層の光学膜厚を選定すれば透過する波
長の光を自由に設計できるが、本発明では、この干渉膜
を球形の発光空間囲繞部の外面に直接形成したので、発
光空間囲繞部の中心の位置するアーク輝点から放射され
た光はこの干渉膜に直角に入射し、予め設計された干渉
膜の特性通りに、所定の波長領域の光を外部へ放射する
。このため、干渉膜を使用目的に応じて設計すれば、そ
の用途に要求される波長領域の光を主として放射し、そ
の他の光をほとんど放射しないショートアーク放電灯と
することができる。なお、発光空間囲繞部が球形とは、
必ずしも完全な球形を意味せず、また、アーク輝点の位
置も厳密に発光空間囲繞部の中心を意味せず、アーク輝
点からの光の干渉膜への入射角度が０°に近くて干渉膜
の特性通りに透過すればよい。
は、２種類の光屈折率の異なる層からなる薄膜において
、その光屈折率と層の光学膜厚を選定すれば透過する波
長の光を自由に設計できるが、本発明では、この干渉膜
を球形の発光空間囲繞部の外面に直接形成したので、発
光空間囲繞部の中心の位置するアーク輝点から放射され
た光はこの干渉膜に直角に入射し、予め設計された干渉
膜の特性通りに、所定の波長領域の光を外部へ放射する
。このため、干渉膜を使用目的に応じて設計すれば、そ
の用途に要求される波長領域の光を主として放射し、そ
の他の光をほとんど放射しないショートアーク放電灯と
することができる。なお、発光空間囲繞部が球形とは、
必ずしも完全な球形を意味せず、また、アーク輝点の位
置も厳密に発光空間囲繞部の中心を意味せず、アーク輝
点からの光の干渉膜への入射角度が０°に近くて干渉膜
の特性通りに透過すればよい。
また、発光空間囲繞部が球形でなく、アーク輝点の位置
が発光空間囲繞部の中心から偏位しているときは、この
発光空間囲繞部をアーク輝点を中心とする球形部が形成
された外管で覆い、この球形部の外面に特定波長の光を
選択的に透過する干渉膜を形成させると請求項１記載の
発明と同じ技術課題を達成することができる。
が発光空間囲繞部の中心から偏位しているときは、この
発光空間囲繞部をアーク輝点を中心とする球形部が形成
された外管で覆い、この球形部の外面に特定波長の光を
選択的に透過する干渉膜を形成させると請求項１記載の
発明と同じ技術課題を達成することができる。
以下に図面に示す実施例に基いて本発明を具体的に説明
する。
する。
第１図は請求項１記載の発明の実施例を示すが、発光空
間囲繞部１は、石英ガラスからなる球状体であり、その
内部の陰極２１ と陽極２２が対向配置されている。陰
極２１ と陽極２２の１１１隔は、例えば３ｆｆｌ１１
１程度のショートアークタイプであり、画電極２１．２
２間で放電したときに形成されるアーク輝点３は、発光
空間囲繞部１の中心に位置している。また、発光空間囲
繞部１内部には、アルゴンやクリプトン、キセノンなど
の不活性ガスが単独で、もしくは混合されて所定圧力で
封入され、更に、水銀、ガリウム、メタルハライドなど
の金属も所定圧力で封入されている。
間囲繞部１は、石英ガラスからなる球状体であり、その
内部の陰極２１ と陽極２２が対向配置されている。陰
極２１ と陽極２２の１１１隔は、例えば３ｆｆｌ１１
１程度のショートアークタイプであり、画電極２１．２
２間で放電したときに形成されるアーク輝点３は、発光
空間囲繞部１の中心に位置している。また、発光空間囲
繞部１内部には、アルゴンやクリプトン、キセノンなど
の不活性ガスが単独で、もしくは混合されて所定圧力で
封入され、更に、水銀、ガリウム、メタルハライドなど
の金属も所定圧力で封入されている。
そして、発光空間囲繞部１の外表面には、干渉膜４が形
成されている。この干渉膜４は、ＴｉＯ。
成されている。この干渉膜４は、ＴｉＯ。
やｌ’ａ、０５ などの耐熱性の高い高尚屈折率材料か
らなる薄膜層と、Ｓｉｎ、やＭｇＦ、などの同じく耐熱
性の高い低光屈折率材料からなる薄膜層とが交互に多層
に形成されたものであり、高尚屈折率材料と低光屈折率
材料の光屈折率および各薄膜層の光学膜厚を選定して所
定の波長の光を選択的に透過させるようにしたものであ
る。干渉ＩＦＪ４の形成方法は１例えば真空蒸着装置内
で高尚屈折率材料および低光屈折率材料を交互に蒸着さ
せるが、均−な１１カ厚に形成するために、発光空間囲
繞部１を回転させ、２個の蒸着源から中心線に対して対
称の角度で投射すると良い、更には、膜厚が局部的に厚
くなる部位には所定形状の遮蔽板を介在させて均一にな
るようにするのがよく、これらの処置を施せば膜厚分布
は±５％以内にすることができる。あるいはディッピン
グ法でも干渉膜４を形成することが出来るが、この場合
は、液面と球形である発光空間囲続部１のなす角度の変
化に合せて引き上げ速度を調節すれば均一な膜厚を得る
ことができる。
らなる薄膜層と、Ｓｉｎ、やＭｇＦ、などの同じく耐熱
性の高い低光屈折率材料からなる薄膜層とが交互に多層
に形成されたものであり、高尚屈折率材料と低光屈折率
材料の光屈折率および各薄膜層の光学膜厚を選定して所
定の波長の光を選択的に透過させるようにしたものであ
る。干渉ＩＦＪ４の形成方法は１例えば真空蒸着装置内
で高尚屈折率材料および低光屈折率材料を交互に蒸着さ
せるが、均−な１１カ厚に形成するために、発光空間囲
繞部１を回転させ、２個の蒸着源から中心線に対して対
称の角度で投射すると良い、更には、膜厚が局部的に厚
くなる部位には所定形状の遮蔽板を介在させて均一にな
るようにするのがよく、これらの処置を施せば膜厚分布
は±５％以内にすることができる。あるいはディッピン
グ法でも干渉膜４を形成することが出来るが、この場合
は、液面と球形である発光空間囲続部１のなす角度の変
化に合せて引き上げ速度を調節すれば均一な膜厚を得る
ことができる。
第２図は、請求項２記載の発明の実施例を示すが、発光
空間囲繞部１が球形でなく、楕円球状であり、また、ア
ーク輝点３の位置が発光空間囲繞部１の中心と偏位して
いるときは、発光空間囲繞部１を外管５の球形部５１で
覆い、アーク輝点３の位置が球形部５１の中心になるよ
うにする。そして１球形部５１の表面に干渉膜４を形成
すると、アーク輝点３からの光は、請求項１記載の発明
の場合と同様に干渉膜４に直角に入射する。
空間囲繞部１が球形でなく、楕円球状であり、また、ア
ーク輝点３の位置が発光空間囲繞部１の中心と偏位して
いるときは、発光空間囲繞部１を外管５の球形部５１で
覆い、アーク輝点３の位置が球形部５１の中心になるよ
うにする。そして１球形部５１の表面に干渉膜４を形成
すると、アーク輝点３からの光は、請求項１記載の発明
の場合と同様に干渉膜４に直角に入射する。
次に、干渉膜４の一例を示すと、高尚屈折率材料として
Ｔａ、Ｏｓ を、低光屈折率材料としてＳｉＯ３を使用
し、光学膜厚が２５Ｏｎ＋ｍの高光屈折層と低光屈折層
とを交互に１２層形成し、その上に、光学膜厚が２５０
ｎｍの高光屈折層および光学膜厚が１２５ｎｍの低光屈
折層を形成した。そして、この干渉膜４自体の分光特性
を測定した結果を第３図に示す、これから分かるように
、波長が約８５０ｎ＠〜１２５０止の赤外光を反射して
透過させず、波長が約８５０ｎｍ以下の可視光および３
５０ｒ＋＋ｗ以上の紫外光はほぼ完全に透過させる。な
お、波長が３２０ｎｍ以下の紫外光は干渉膜４がこの波
長域の紫外光を吸収するので透過しない、かかる干渉１
１’Ｊ ４を形成した定格ランプ入力が５００Ｗの超高
圧水銀ランプの発光スペクトルを第４図（Δ）に、キセ
ノンランプをベースに水銀などの金属を封入した同じ＜
５００Ｗの遠紫外線ランプの発光スペクトルを第４図（
Ｂ）にそれぞれ示す、第５図（Ａ）および（Ｂ）と比較
すれば明らかなように、いずれのランプも、波長が約８
５０ｎｍ”１２５０ｎａ＋の赤外光域および３５０ｎ鵡
以下の紫外光域を透過させないので、半導体レジストの
焼付けに有効な４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍな
どの光が相対的に強く放射し、単純なスペクトルになる
。この結果、半導体レジストの焼付は用光源に使用した
場合、赤外光を反射して外部に放射しないので、光学系
の反射鏡にコールドミラーを使用する必要がなく、軽量
で低コストの光学系となる利点がある。また、赤外光を
発光空間囲繞部１の内部に反射して戻すので、封入され
た水銀などの金属が短時間で蒸発して素早く十分な高圧
になり、発光効率が２〜５％上昇してそれだけ消費電力
を低減することができる。
Ｔａ、Ｏｓ を、低光屈折率材料としてＳｉＯ３を使用
し、光学膜厚が２５Ｏｎ＋ｍの高光屈折層と低光屈折層
とを交互に１２層形成し、その上に、光学膜厚が２５０
ｎｍの高光屈折層および光学膜厚が１２５ｎｍの低光屈
折層を形成した。そして、この干渉膜４自体の分光特性
を測定した結果を第３図に示す、これから分かるように
、波長が約８５０ｎ＠〜１２５０止の赤外光を反射して
透過させず、波長が約８５０ｎｍ以下の可視光および３
５０ｒ＋＋ｗ以上の紫外光はほぼ完全に透過させる。な
お、波長が３２０ｎｍ以下の紫外光は干渉膜４がこの波
長域の紫外光を吸収するので透過しない、かかる干渉１
１’Ｊ ４を形成した定格ランプ入力が５００Ｗの超高
圧水銀ランプの発光スペクトルを第４図（Δ）に、キセ
ノンランプをベースに水銀などの金属を封入した同じ＜
５００Ｗの遠紫外線ランプの発光スペクトルを第４図（
Ｂ）にそれぞれ示す、第５図（Ａ）および（Ｂ）と比較
すれば明らかなように、いずれのランプも、波長が約８
５０ｎｍ”１２５０ｎａ＋の赤外光域および３５０ｎ鵡
以下の紫外光域を透過させないので、半導体レジストの
焼付けに有効な４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍな
どの光が相対的に強く放射し、単純なスペクトルになる
。この結果、半導体レジストの焼付は用光源に使用した
場合、赤外光を反射して外部に放射しないので、光学系
の反射鏡にコールドミラーを使用する必要がなく、軽量
で低コストの光学系となる利点がある。また、赤外光を
発光空間囲繞部１の内部に反射して戻すので、封入され
た水銀などの金属が短時間で蒸発して素早く十分な高圧
になり、発光効率が２〜５％上昇してそれだけ消費電力
を低減することができる。
なお、本実施例では、波長が約８５０ｎｍ〜１２５０ｎ
Ｉ１１の赤外光域および約３５Ｏｎ＋ｓ以下の紫外光域
を透過させない干渉膜４の例を示したが、前述のとおり
、干渉膜４自体の特性は任意に設計できるので、使用目
的に応じた特性の干渉膜４を発光空間囲繞部１ないし外
管５の球形部５１の表面に形成すれば。
Ｉ１１の赤外光域および約３５Ｏｎ＋ｓ以下の紫外光域
を透過させない干渉膜４の例を示したが、前述のとおり
、干渉膜４自体の特性は任意に設計できるので、使用目
的に応じた特性の干渉膜４を発光空間囲繞部１ないし外
管５の球形部５１の表面に形成すれば。
その工業的用途に要求される波長領域の光を主として放
射し、不要な領域の光を放射させないことができる。
射し、不要な領域の光を放射させないことができる。
以上説明したように、本発明のショートアーク放電灯は
、発光空間囲続部あるいは発光空間囲続部を覆う外管の
球形部の表面に、特定の波長の光を選択的に透過させる
干渉膜を形成し、アーク輝点からの光がこの干渉膜に直
角に入射するようにしたので、その工業的用途に要求さ
れる波長領域の光を主として放射し、その他の領域の光
をほとんど放射しないショートアーク放電灯とすること
ができる。
、発光空間囲続部あるいは発光空間囲続部を覆う外管の
球形部の表面に、特定の波長の光を選択的に透過させる
干渉膜を形成し、アーク輝点からの光がこの干渉膜に直
角に入射するようにしたので、その工業的用途に要求さ
れる波長領域の光を主として放射し、その他の領域の光
をほとんど放射しないショートアーク放電灯とすること
ができる。
第１図と第２図は本発明実施例の断面図、第３図は干渉
膜の分光特性の説明図、第４図は本発明実施例の発光ス
ペクトル説明図、第５図は従来例の発光スペクトル説明
図である。 １・・・発光空間囲繞部 ２１・・・陰極 ２２・・
・陽極３・・・アーク輝点 ４・・・干渉ＩＦＪ５・
・・外管５１・・・球形部 第 亀 図 第 図 第 図 第 図 波長（ｎｍ）
膜の分光特性の説明図、第４図は本発明実施例の発光ス
ペクトル説明図、第５図は従来例の発光スペクトル説明
図である。 １・・・発光空間囲繞部 ２１・・・陰極 ２２・・
・陽極３・・・アーク輝点 ４・・・干渉ＩＦＪ５・
・・外管５１・・・球形部 第 亀 図 第 図 第 図 第 図 波長（ｎｍ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、球形の発光空間囲繞部の中心にアーク輝点が形成さ
れるように一対の電極が対向配置され、水銀などの金属
が封入されたショートアーク放電灯において、 前記発光空間囲繞部の外面に特定波長の光を選択的に透
過する干渉膜を形成させたことを特徴とするショートア
ーク放電灯。 ２、内部にアーク輝点が形成されように一対の電極が対
向配置され、水銀などの金属が封入された発光空間囲繞
部と、該発光空間囲繞部を覆い、前記アーク輝点を中心
とする球形部が形成された外管とを有してなり、該球形
部の外面に特定波長の光を選択的に透過する干渉膜を形
成させたことを特徴とするショートアーク放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63165924A JP2668828B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | ショートアーク放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63165924A JP2668828B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | ショートアーク放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0218856A true JPH0218856A (ja) | 1990-01-23 |
| JP2668828B2 JP2668828B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=15821597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63165924A Expired - Fee Related JP2668828B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | ショートアーク放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668828B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0780880A1 (en) * | 1995-12-20 | 1997-06-25 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Discharge lamp |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61250958A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | Iwasaki Electric Co Ltd | メタルハライドランプ |
| JPS62131463A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-13 | Iwasaki Electric Co Ltd | 高圧放電灯 |
-
1988
- 1988-07-05 JP JP63165924A patent/JP2668828B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61250958A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | Iwasaki Electric Co Ltd | メタルハライドランプ |
| JPS62131463A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-13 | Iwasaki Electric Co Ltd | 高圧放電灯 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0780880A1 (en) * | 1995-12-20 | 1997-06-25 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Discharge lamp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2668828B2 (ja) | 1997-10-27 |
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