JPH0555675A - エキシマレーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ミスファイアを有効に防止することができ、
かつ目標充電電圧を変化させた場合にも最適な充電状態
を得ることのできるエキシマレーザ装置を提供する。 【構成】 充電用コンデンサ１１への目標充電電圧を設
定する手段１と、トリガ信号が発生する直前の充電用コ
ンデンサ１１の最終充電電圧を検出する手段２とを設け
る。充電時間演算手段３により、目標充電電圧と最終充
電電圧とに基づいて次回充電時の充電時間を演算する。
そして、充電開始・停止時期算出手段４により、充電時
間とトリガ信号の発生時期とから充電開始時期及び充電
停止時期を算出し、その算出結果に基づいて充電制御手
段５が、充電制御信号を出力して高電圧発生手段１０に
よる充電用コンデンサ１１への充電動作を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エキシマレーザ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来のエキシマレーザ装置の一例
を示す。この装置においては、まず高電圧発生手段１０
により充電用コンデンサ１１が充電される。充電後、ト
リガ信号発生手段１２からスイッチング手段１３にトリ
ガ信号が入力されると、スイッチング手段１３が閉じ
て、充電用コンデンサ１１に充電されていた電荷が、予
備電離電極１４で火花放電を起こしながら放電用コンデ
ンサ１５に移行する。このときコイル１６には電流は流
れない。予備電離電極１４で生じた火花放電は紫外線を
発生し、主放電電極１７、１８間に存在するレーザガス
を予備的に電離させる。そして、放電用コンデンサ１５
の充電電圧が放電開始電圧に達すると、主放電電極１
７、１８間に放電が発生し、レーザガスが励起されてレ
ーザ光が発振される。

【０００３】ところで、充電用コンデンサ１１への充電
が完了してからトリガ信号が発生するまでに時間が長く
開くと、トリガ信号が発生する前に、何らかの原因で放
電が起きてしまうことがある（「ミスファイア」とい
う）。そこで、従来ではトリガ信号が入る直前に所定時
間だけ充電する方法が考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は、
レーザガスの劣化等に対応するため目標充電電圧を変化
させた場合には、最適な充電状態を得られなくなるとい
う問題がある。

【０００５】本発明は、そのような事情を考慮し、ミス
ファイアを有効に防止し得るとともに、レーザガスの劣
化等に対応させるため目標充電電圧を変化させた場合に
も、最適な充電状態を得ることのできるエキシマレーザ
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１の例に示
すように、高電圧発生手段１０と、この高電圧発生手段
１０により充電される充電用コンデンサ１１と、トリガ
信号を発生する手段１２と、トリガ信号に応答して動作
することにより充電用コンデンサ１１に蓄えられた電荷
を放電用コンデンサ１５に移行させるスイッチング手段
１３とを有し、上記放電用コンデンサ１５の両端の電圧
が放電開始電圧に達することにより主放電電極１７、１
８間に放電が発生し、レーザガスが励起されるエキシマ
レーザ装置において、上記充電用コンデンサ１１への目
標充電電圧を設定する手段１と、上記トリガ信号が発生
する直前の充電用コンデンサ１１の最終充電電圧を検出
する手段２と、目標充電電圧と最終充電電圧とに基づい
て次回充電時の充電時間を演算する手段３と、該充電時
間と上記トリガ信号の発生時期とから充電開始時期及び
充電停止時期を算出する手段４と、該手段４の算出結果
に基づいて充電制御信号を出力しそれにより高電圧発生
手段１０による充電動作を制御する充電制御手段５と、
を備えたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】トリガ信号発生手段１２は、予め与えられる周
期でトリガ信号を発生する。目標充電電圧設定手段１に
よって目標充電電圧が設定されると、初回は適当な充電
時間を演算してトリガ信号の発生タイミングに合わせて
充電開始時期及び停止時期を算出し、それに基づいて充
電制御信号を出力し、高電圧発生手段１０による充電動
作を制御する。この場合、充電停止時期はトリガ信号発
生の直前に設定することができる。そして、充電用コン
デンサ１１への充電が完了すると、トリガ信号が発生し
て、充電用コンデンサ１１に蓄えられた電荷が放電用コ
ンデンサ１５に移行し、放電用コンデンサ１５の両端の
電圧が放電開始電圧に達することで主放電が発生する。
上記動作の際、トリガ信号が発生する直前の充電用コン
デンサ１１の両端の最終充電電圧が、電圧検出手段２に
よって検出される。次回充電時は、前回検出した最終充
電電圧と目標充電電圧とにより充電時間を演算し、必要
に応じて初回の充電時間演算値を修正する。そして、ト
リガ信号発生タイミグに合わせて充電開始時期と停止時
期を算出し直し、それに基づいて充電動作を制御する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２に基
づいて説明する。この実施例のエキシマレーザ装置は、
図１に示すように高電圧発生手段１０、充電用コンデン
サ１１、トリガ信号発生手段１２、サイラトロン等のス
イッチング手段１３、予備電離電極１４、放電用コンデ
ンサ１５、コイル１６、主放電電極１７、１８を有す
る。ここまでは従来のものと同じである。

【０００９】そしてそれ以外に、充電用コンデンサ１１
への目標充電電圧を設定する目標充電電圧設定手段１
と、トリガ信号が発生する直前の充電用コンデンサ１１
の最終充電電圧を検出する最終電圧検出手段２と、目標
充電電圧と最終充電電圧とに基づいて次回充電時の充電
時間を演算する充電時間演算手段３と、該充電時間と上
記トリガ信号の発生時期とから充電開始時期及び充電停
止時期を算出する充電開始・停止時期算出手段４と、該
手段４の算出結果に基づいて充電制御信号を出力しそれ
により高電圧発生手段１０による充電動作を制御する充
電制御手段５と、トリガ周期を設定するトリガ周期設定
手段６と、を備えている。なお、この実施例において
は、充電時間演算手段３、充電開始・停止時期算出手段
４、充電制御手段５、トリガ信号発生手段１２は、マイ
クロコンピュ−タ８が所定のプログラムを実行すること
により達成される。

【００１０】次に上記構成のエキシマレーザ装置の作用
を、図２のフローチャートを見ながら説明する。この装
置においては、まずレーザガスの条件や出力条件等に基
づいて、目標充電電圧とトリガ周期を設定する。そして
図示しないスタートスイッチを動作すると、図２に示す
流れでマイクロコンピュータが処理を開始する。

【００１１】処理がスタートすると、まず最初に、ステ
ップ１０１でトリガ周期設定値を読み取り、ついでステ
ップ１０２で目標充電電圧設定値を読み取る。そして、
ステップ１０３に進み、初回の処理の場合はこのステッ
プで目標充電電圧に基づいて適当な充電時間を演算す
る。次にステップ１０４にてトリガ信号発生タイミング
を考慮して充電開始時期と充電停止時期とを算出する。
この場合の充電停止時期は、トリガ信号を発生する直前
に設定する。そして、その算出した時期に充電信号を出
力し充電を開始する（ステップ１０５）。充電制御信号
が出力されると、高電圧発生手段１０により充電用コン
デンサ１１への充電が始まる。演算した充電時間が経過
すると、充電制御信号の出力が停止され充電が完了する
（ステップ１０６）。そしてトリガ信号発生の直前に充
電用コンデンサ１１の両端の最終充電圧を検出し（ステ
ップ１０７）、その検出値を一時記憶した後、トリガ信
号を出力する（ステップ１０８）。

【００１２】トリガ信号が出力されると、スイッチング
手段１３が閉じて、充電用コンデンサ１１に充電されて
いた電荷が、予備電離電極１４で火花放電を起こしなが
ら放電用コンデンサ１５に移行する。このときコイル１
６には電流は流れない。予備電離電極１４で生じた火花
放電は、紫外線を発生し、主放電電極１７、１８間に存
在するレーザガスを予備的に電離させる。そして、放電
用コンデンサ１５の充電電圧が放電開始電圧に達する
と、主放電電極１７、１８間に放電が発生し、レーザガ
スが励起されてレーザ光が発振される。

【００１３】トリガ信号を出力した後は、次回の充電に
際しステップ１０９にて、目標電圧を変化させたか否か
を判断する。目標電圧を変化させた場合はステップ１０
２に戻り、このステップ１０２から処理を繰り返す。目
標電圧を変化させない場合はステップ１０３に戻り、こ
のステップ１０３から処理を繰り返す。次回の処理で
は、前回充電時の最終充電電圧と前回目標充電電圧の偏
差に基づいて、今回演算する充電時間を修正する。そし
て、最終充電電圧が目標充電電圧に近付くように補正す
る。

【００１４】このように、目標充電電圧と前回の最終充
電電圧に応じて充電時間を演算し、それに基づいて充電
動作を制御しているので、常に最適な充電状態を確保す
ることができ、安定したレーザ光の発振に寄与する。ま
た、演算した充電時間とトリガ信号の発生タイミングに
基づいて充電の開始と停止を制御しているので、充電完
了直後に、時間を置かずにトリガ信号を発生させること
ができ、ミスファイアを有効に防止することができる。

【００１５】なお、本発明は上記実施例の形式のエキシ
マレーザ装置に限らず、他の形式のエキシマレーザ装置
にも勿論適用できる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のエキシマ
レーザ装置においては、目標充電電圧に応じて充電時間
を演算しそれに基づいて充電制御を行うので、目標充電
電圧を変化させても、常に最適な充電状態を確保するこ
とができる。また、演算した充電時間とトリガ信号発生
タイミングとに基づいて充電開始時期と停止時期とを算
出し、その算出結果に応じて充電動作を制御するので、
トリガ信号発生の直前に充電が完了するように設定する
ことができ、ミスファイアを有効に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。

【図２】同実施例の動作を示すフローチャートである。

【図３】従来のエキシマレーザ装置の一例を示す構成図
である。

【符号の説明】

１ … 目標充電電圧設定手段 ２ … 最終充電電圧検出手段 ３ … 充電時間演算手段 ４ … 充電開始・停止時期算出手段 ５ … 充電制御手段 １０ … 高電圧発生手段 １１ … 充電用コンデンサ １２ … トリガ信号発生手段 １３ … スイッチング手段 １５ … 放電用コンデンサ １７ … 主放電電極 １８ … 主放電電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高電圧発生手段と、この高電圧発生手段
   により充電される充電用コンデンサと、トリガ信号を発
   生する手段と、トリガ信号に応答して動作することによ
   り充電用コンデンサに蓄えられた電荷を放電用コンデン
   サに移行させるスイッチング手段とを有し、上記放電用
   コンデンサの両端の電圧が放電開始電圧に達することに
   より主放電電極間に放電が発生し、レーザガスが励起さ
   れるエキシマレーザ装置において、 上記充電用コンデンサへの目標充電電圧を設定する手段
   と、上記トリガ信号が発生する直前の充電用コンデンサ
   の最終充電電圧を検出する手段と、目標充電電圧と最終
   充電電圧とに基づいて次回充電時の充電時間を演算する
   手段と、該充電時間と上記トリガ信号の発生時期とから
   充電開始時期及び充電停止時期を算出する手段と、該手
   段の算出結果に基づいて充電制御信号を出力しそれによ
   り高電圧発生手段による充電動作を制御する充電制御手
   段と、を備えたことを特徴とするエキシマレーザ装置。