TW201809908A - 光源裝置 - Google Patents

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Abstract

於印刷電路板等的曝光裝置，提供可檢測出成為光源的放電燈是否為純正品的曝光裝置及其檢查方法。一種曝光裝置(100)，具備：以放電燈(1)、白熾燈(2)、及反射器容器(3)而構成的1至複數個光源裝置(4)；裝戴前述光源裝置(4)的框(5)；對前述白熾燈(2)供應電流的定電流電源(8)；將來自前述定電流電源(8)的前述電流作導通/關斷的開關(10)；將前述開關(10)以既定時間作導通/關斷的控制部(9)；測定前述白熾燈(2)的兩端電壓的測定部(11)；比較前述兩端電壓與既定電壓範圍的比較部(12)；利用前述比較結果而判定前述放電燈(1)是否為純正品的判定部(13)；以及顯示部(14)。

Description

光源裝置
本發明，係於在印刷電路板等的曝光所使用的曝光裝置，有關具備供於針對成為光源的放電燈是否為純正品作檢測用的白熾燈的曝光裝置及其檢查方法。
歷來，為了將構件安裝於電子機器而採用在樹脂、玻璃環氧材等的基板上以銅等的金屬形成配線圖案的印刷電路板。往此等的印刷電路板上的配線圖案的形成係採用光蝕刻技術。此係在成為配線的金屬層被形成於整面的基板上整面，塗佈是感光性的藥劑的光阻，對此通過與配線圖案相同的光罩而照射來自曝光裝置的照射光。在光阻方面，係存在因照射光使得光阻的溶解性降低的負型光阻、及相反地因照射光使得光阻的溶解性增大的正型光阻。對因照射光使得溶解性相對增大的光阻部分作化學處理而除去，將曝露的金屬層藉蝕刻而除去時僅殘留存在於殘留了光阻的部分之下的金屬層，將光阻除去使得配線圖案形成於基板上。對正型、負型任一方的光阻以照射光作 照射的情況下，皆為了確保遍及照射面整面為均勻的曝光量，而需要均勻的照度下一定時間、穩定的照射光的照射。
另一方面，於印刷電路板，為了製程的效率化而進行：將印刷電路板大型化，在基板完成後作分割而小型化，使用於期望的電子機器。隨著印刷電路板的大型化，曝光裝置製造商係打算將是光源的放電燈大型化為高照度，或以使用複數個低照度的小型的放電燈的多燈的光源而確保均勻之曝光量。例如，代替使用1個8kW的高壓放電燈的光源而使用4個2kW的高壓放電燈的光源等。低照度的放電燈係比起高照度的放電燈，於製造難易度、製造成本等方面優勢，多數販售具有多燈的光源的曝光裝置。
然而，隨著光源的多燈化，從均勻之曝光量的確保的必要性變成複數個放電燈彼此的均質性更重要。為此，要使曝光裝置的性能穩定，製造可靠性高的印刷電路板，係需要僅使用由相同製造商以相同材料、相同工法而製作的純正品的放電燈，需要識別放電燈是否為純正品的裝置及檢查方法。
不限於曝光裝置而於光學裝置，已知一些識別所使用的放電燈、光源等的方法(例如，日本發明專利平成7-52677號公報(專利文獻1)、日本發明專利公表2010-527504號公報(專利文獻2)、及日本發明專利公開昭和62-43059號公報(專利文獻3)參照)。例如，在 記載於專利文獻1之燈異常檢測裝置，係作成對鹵素燈等使用燈絲的白熾燈泡供應既定電壓，比較燈絲半斷狀態時的電流值、及燈絲正常時的電流值而檢測出存在異常之燈。然而，藉此，係即使可檢測出燈的壽命，仍難以識別燈是否為純正品。
此外，在例如專利文獻2中，係作成將連接有電阻及電容器的電路與白熾燈或螢光燈如此之光源並聯連接，測定對此光源的兩端供應既定電壓時的時間常數(電阻值與電容值的積)而檢測光源是白熾燈或螢光燈。然而，藉此，係即使可檢測出時間常數大的差異(白熾燈與螢光燈係時間常數非常不同)，仍難以識別是否為同白熾燈間下的純正品。此外，在例如專利文獻3中，係作成在封入相同白熾燈泡的燈泡內的複數個燈絲放射紫外線，同時測定該等燈絲間的放電開始電壓，檢測出不良品。然而，藉此係即使可檢測出不良品，仍難以識別燈是否為純正品。
要將純正品的光源與由其他製造商所製造的類似品的光源作識別係比如專利文獻1及3識別光源是否不良，或比如專利文獻2識別是否為不同種類的光源，需要精度更高的識別裝置。此外，亦需要同時解決複數個光源的檢查時間不大幅超過曝光裝置的啟動時間、及不會大 幅增加曝光裝置整體的成本如此的課題。
本發明，係鑒於前述之課題而創作者，其目的係在於：於在印刷電路板等的曝光所使用的曝光裝置，提供具備供於針對成為光源的放電燈是否為純正品以高精度、短時間且低成本作識別用的白熾燈的曝光裝置及其檢查方法。
為了解決上述課題，本發明，係如例如示於圖1~3，將第1曝光裝置100構成為如下。亦即，第1曝光裝置100，係具備：以成為光源的放電燈1、檢測前述放電燈1是否為純正品的白熾燈2、及裝戴前述放電燈1及前述白熾燈2的反射器容器3而構成的1至複數個光源裝置；將前述光源裝置4朝向被照射物而裝戴的框5；對前述白熾燈2供應電流的定電流電源8；將來自前述定電流電源8的前述電流作導通/關斷的開關10；在前述放電燈1的點燈中將前述開關10作導通/關斷而使前述白熾燈2既定時間點燈的控制部9；測定點燈中的前述白熾燈2的兩端電壓的測定部11；比較以前述測定部11所測定的前述兩端電壓與針對放電燈1的正確與否作判定的既定的上限值及下限值的電壓範圍的比較部12；接收來自前述比較部12的信號，前述兩端電壓為前述既定的上限值及下限值的電壓範圍內的情況下，係判定檢查對象放電燈為純正品，前述兩端電壓為前述既定的上限值及下限值 的電壓範圍外的情況下，係判定檢查對象放電燈為非純正品的判定部13；以及顯示判定結果的顯示部14。
此外，本發明，係如例如示於圖1~3，將第2曝光裝置101構成為如下。亦即，第2曝光裝置101，係具備：以成為光源的放電燈1、檢測前述放電燈1是否為純正品的白熾燈2、及裝戴前述放電燈1及前述白熾燈2的反射器容器3而構成的1至複數個光源裝置；將前述光源裝置4朝向被照射物而裝戴的框5；對前述白熾燈2供應電流的定電流電源8；將來自前述定電流電源8的前述電流作導通/關斷的開關10；在前述放電燈1的點燈中將前述開關10作導通/關斷而使前述白熾燈2既定時間點燈的控制部9；針對點燈中的前述白熾燈2的兩端電壓2次分別在既定時間作測定的測定部15；比較於前述測定部15該白熾燈2的第1次測定時的電壓與第2次測定時的電壓的差、及針對放電燈的正確與否作判定的既定的上限值及下限值的電壓差範圍的比較部16；接收來自前述比較部16的信號，前述第1次測定時的電壓與第2次測定時的電壓的差在前述既定的上限值及下限值的電壓差範圍內的情況下，係判定檢查對象放電燈為純正品，前述第1次測定時的電壓與第2次測定時的電壓的差在前述既定的上限值及下限值的電壓差範圍外的情況下，係判定檢查對象放電燈為非純正品的判定部17；以及顯示判定結果的顯示部14。
此外，本發明，係有關前述放電燈1的檢查 方法，於裝備以成為光源的前述放電燈1、檢測前述放電燈1是否為純正品的前述白熾燈2、及裝載前述放電燈1及前述白熾燈2的前述反射器容器3而構成的複數個前述光源裝置4的曝光裝置100或曝光裝置101，前述控制部9，係在前述放電燈1的點燈中將前述白熾燈2依次導通/關斷而依次檢查前述放電燈1的正確與否。
依本發明時，於收納於相同的反射器容器的放電燈與白熾燈，放電燈係作為光源，白熾燈係利用為產生供於識別放電燈是否為純正用的固有的電壓的電阻裝置。將白熾燈裝入反射器容器前，對白熾燈單體供應定電流，測定既定時間經過後的白熾燈的兩端的電壓。同條件下測定複數個白熾燈的兩端的電壓，確定電壓分布範圍。之後，於收納於相同的反射器容器的放電燈與白熾燈，比較與上述同條件下所測定的白熾燈的兩端的電壓與上述的電壓分布範圍，所測定的電壓在該電壓分布範圍內時，可識別為所測定的白熾燈與相同的反射器容器內的放電燈係純正品。於上述的曝光裝置，係針對全部的放電燈依次進行上述的比較判定，能以短時間、低成本且高精度識別放電燈是否為純正品。此外，在上述的發明，係測定白熾燈的兩端的電壓1次即可識別是否為純正品。
在本發明的曝光裝置所使用者係一般的白熾燈，其燈絲的材質係鎢等且燈絲的電阻值依燈絲所發的熱 而展現固有的溫度變動。為此，在緊接著對白熾燈供應定電流後，燈絲的溫度尚低時該電阻值係非常小(數歐姆程度)，測定此時的白熾燈的兩端的電壓，接著在燈絲的溫度充分上升時(攝氏600度以上)，係該電阻值係增加為數倍，測定此時的電壓，而測定兩者的電壓的差時即成為燈絲固有的電壓差。
依本發明時，利用上述的燈絲固有的溫度所致的電壓差，使得可進一步以高精度識別純正品。將白熾燈裝入反射器容器前，對白熾燈單體供應定電流，首先測定在緊接著往白熾燈的定電流供應開始後燈絲的溫度低時的白熾燈的兩端的電壓，接著在既定時間經過後測定燈絲的溫度充分上升時的兩端的電壓，而測定兩者的電壓差。同條件下測定複數個白熾燈的兩端的電壓，確定電壓差分布範圍。之後，於收納於相同的反射器容器的放電燈與白熾燈，比較與上述同條件下所測定的白熾燈的電壓差與上述的電壓差分布範圍，所測定的電壓差在該電壓差分布範圍內時，可識別為白熾燈與相同的反射器容器內的放電燈係純正品。於上述的曝光裝置，係針對全部的放電燈依次進行上述的比較判定，能以短時間、低成本且更高精度識別放電燈是否為純正品。
在上述的發明，係測定白熾燈的兩端的電壓2次，比較第1次與第2次的溫度所致的電壓差作比較，故代替白熾燈，針對具備連接著具有與白熾燈的燈絲同樣的電阻值的固定電阻等的非純正品的放電燈的光學裝置作比 較判定的情況下，固定電阻等的溫度所致的電壓差與白熾燈仍大為不同，故可識別該光學裝置的放電燈非純正品。
1‧‧‧放電燈
1a‧‧‧內部空間
1b‧‧‧發光部
1c‧‧‧密封部
1d‧‧‧發光管
1e‧‧‧電極
1f‧‧‧供電線
2‧‧‧白熾燈
2a‧‧‧燈絲
2b‧‧‧供電線
3‧‧‧反射器容器
3a‧‧‧反射面
3b‧‧‧基底部
3c‧‧‧蓋部
3d‧‧‧插入孔
3e‧‧‧接著劑
3f‧‧‧插入孔
3g‧‧‧收容空間
4‧‧‧光源裝置
5‧‧‧框
6‧‧‧光源部
7‧‧‧點燈電路
8‧‧‧定電流電源
9‧‧‧控制部
10‧‧‧開關
11‧‧‧測定部
11a‧‧‧電阻
12‧‧‧比較部
13‧‧‧判定部
14‧‧‧顯示部
15‧‧‧測定部
15a‧‧‧電阻
16‧‧‧比較部
17‧‧‧判定部
30‧‧‧電阻
100‧‧‧曝光裝置
101‧‧‧曝光裝置
[圖1]針對本發明的一實施例的曝光裝置作繪示的示意圖。
[圖2]針對本發明的一實施例的光源部作繪示的平面圖。
[圖3]針對本發明的一實施例的光源裝置作繪示的剖面圖。
[圖4]針對本發明的實施例1的開關的導通/關斷與白熾燈的兩端電壓測定的時機作繪示的時序圖。
[圖5]針對本發明的實施例2的開關的導通/關斷與白熾燈的兩端電壓測定的時機作繪示的時序圖。
以下，針對本發明依圖1至5作說明。另外，於各符號，以上位概念表示各部位的情況下係不加上字母的分枝編號而僅以阿拉伯數字表示，需要區別各部位的情況(亦即以下位概念表示的情況)下係將小寫字母的分枝編號附加於阿拉伯數字作區別。此外，於圖式的說明，對於相同要素係附加相同符號，省略重複之說明。
圖3，係針對本發明相關之一實施例的光源裝 置4作繪示的剖面圖。放電燈1，係具有：具有封入水銀等的發光物質的內部空間1a的發光部1b及具有將發光部1b的內部空間1a密封的一對的密封部1c的發光管1d、在發光部1b內彼此對向而配置的一對的電極1e、及使用於供電的一對的供電線1f。白熾燈2係一般的白熾燈，在燈絲2a方面係使用將鎢等加工為線圈狀者。鎢的電阻值係常溫下非常小，惟燈絲的發熱(攝氏600度以上)，使得電阻值會變大為數倍。在反射器容器3的材質方面，係考慮玻璃或鋁等，在內側係形成具有旋轉拋物面的反射面3a。反射器容器3，係在碗狀底部的外側予以蓋上基底部3b，其接合部係以接著劑3e固著。另外基底部3b的底部係以蓋部3c覆蓋，其接合部係以金屬接口構造作固定。基底部3b及蓋部3c，係在內部具有收容白熾燈2的收容空間3g的構材，已絕緣性及熱導性高的材料而形成為適合。
放電燈1的密封部1c的一方插入形成於反射器容器3的碗狀底部的插入孔3f，與插入孔3f係以接著劑等作固著。此外，密封部1c的一方，係配置為貫通基底部3b的插入孔3d而到達於蓋部3c的內部空間。白熾燈2，係配置於由基底部3b與蓋部3c而形成的收容空間3g。在光源裝置4，係連接著放電燈1的一對的供電線1f與白熾燈2的一對的供電線2b的合計4個供電線。
圖2，係本發明相關之一實施例的光源部6的平面圖。在框5分別裝戴光源裝置4縱向4列、橫向6 列，構成光源部6。
圖1，係針對本發明的實施例1及2的曝光裝置作繪示的示意圖，在對被照射物以照射光作照射的光源部6，係裝戴複數個光源裝置4，在各個光源裝置4，係連接著對放電燈1供應電力的點燈電路7及對白熾燈2供應定電流的定電流電源8。在定電流電源8與白熾燈2之間，係串聯連接將定電流作導通/關斷的開關10，此開關10係由控制部9作導通/關斷。此外，在定電流電源8與白熾燈2之間，係串聯連接電阻30，白熾燈2短路故障之情況下，保護定電流電源8。白熾燈2的兩端係為了可測定電壓而亦連接於測定部11，電阻11a係表示測定部11的內部電阻，比白熾燈2的燈絲2a的電阻值充分大的電阻值(數百萬歐姆程度)，為此測定部11係可正確測定在燈絲2a產生的電壓。
在比較部12係預先登錄以既定條件而測定的複數個純正品檢測用的白熾燈的電壓分布範圍，判定部13係依比較部12的比較結果判定放電燈是否為純正品，顯示部14係顯示該判定結果。於圖1，參考號為括號書寫的測定部15、比較部16、判定部17及曝光裝置101，係於實施例2，在與實施例1的測定部11、比較部12、判定部13各者同樣的構成下作使用，表示該情況下係曝光裝置101。在比較部16係預先登錄以既定條件針對複數個純正品檢測用的白熾燈以既定時間間隔作了2次測定時的電壓差的分布範圍。
[實施例1]
於圖1，導通曝光裝置100的電源開關時，點燈電路7係對全部的放電燈1供應電力。一般而言，放電燈1完全立升係需要數分鐘。在緊接著曝光裝置100的電源開關導通後控制部9，係使連接於光源裝置4內的第1白熾燈2的第1開關10為導通，從定電流電源8供應定電流。從第1開關10的導通時的既定時間後，例如10秒後測定部11測定第1白熾燈2的兩端電壓，將該結果送至比較部12，比較部12係比較該結果與預先登錄於比較部12的複數個純正品檢測用的白熾燈的電壓分布範圍，將是否為登錄電壓範圍內送至判定部13，登錄電壓範圍內時判定部13係判定對應的放電燈1係純正品，登錄範圍外時判定為對應的放電燈1係非純正品，將該判定結果顯示於顯示部14。從測定至顯示為止的檢查，係自動進行故以極短時間結束。
第1白熾燈2的電壓測定結束後，控制部9，係使連接於第1白熾燈2的第1開關10為關斷，使連接於第2白熾燈2的第2開關10為導通，從定電流電源8供應定電流。之後，係如同第1白熾燈2的情況判定對應的放電燈1是否為純正品，進行同樣的檢查直到結束全部的白熾燈2的檢查。
光源部6以24燈的放電燈而構成的情況下，係每1燈耗例如10秒，此情況下係以240秒(4分)結 束檢查。為此，一般的放電燈的立升時間為數分鐘程度，考量曝光裝置整體的啟動時間通常為10分鐘程度時，能以充分短的時間結束檢查。
此時，白熾燈2的電壓為登錄電壓範圍外，判定部13判定對應的放電燈1係非純正品的情況下，係優選上作成：顯示部14顯示確定該放電燈的位置的資訊的顯示及該放電燈為非純正品之旨，控制部9暫時中斷檢查，之後由操作員等的確認後，可再開始檢查。此外，在別的應對方面，更優選上作成：檢測出非純正品的放電燈的情況下仍不中斷檢查下進行全部的放電燈的檢查，針對檢查結果將與以顯示部14顯示的情況同樣的資訊另外儲存於記憶裝置等，全部的放電燈的檢查結束後，可總括顯示非純正品的放電燈的位置資訊等。
在圖4，係示出開關10的導通/關斷的時機與以測定部11的測定時機的關係。在圖4係示出：連接於第1白熾燈2的第1開關10成為導通時的既定時間後測定第1白熾燈2的兩端的電壓，在緊接著測定後使連接於第1白熾燈2的第1開關10成為關斷，連接於第2白熾燈2的第2開關10成為導通，既定時間後測定第2白熾燈2的兩端的電壓，之後同樣地測定全部的白熾燈2的兩端電壓。上述的構成，係在歷來的多燈型的曝光裝置，追加定電流電源8、開關10、控制部9、測定部11、比較部12、判定部13、顯示部14的構成，尤其控制部9、比較部12、判定部13係能以1台微電腦等實現，非大幅增 加曝光裝置的成本者。
[實施例2]
於圖1，與實施例1不同的要素，係測定部15(內部電阻係電阻15a)、比較部16、判定部17，其他要素相同。與實施例1相同的要素係省略說明。在緊接著曝光裝置101的電源開關導通後，使連接於光源裝置4內的第1白熾燈2的第1開關10為導通並從定電流電源8供應定電流。在緊接著其後測定部15針對第1白熾燈2的兩端電壓進行第1次的測定，將該結果送至比較部16。接著從第1次的測定的既定時間後，例如在10秒後測定部15針對第1白熾燈2的兩端電壓進行第2次的測定，將該結果送至比較部16，比較部16係針對2次的測定電壓之差的電壓、及預先登錄於比較部16的複數個純正品檢測用的白熾燈的電壓差分布範圍作比較，將是否為所登錄之電壓差範圍內送至判定部17，登錄範圍內時判定部17判定對應的放電燈1係純正品，登錄範圍外時判定為對應的放電燈1係非純正品，將該判定結果顯示於顯示部14。從測定至顯示為止的檢查，係自動進行故以極短時間結束。
第1白熾燈2的2次的電壓測定結束後，控制部9，係使連接於第1白熾燈2的第1開關10為關斷，使連接於第2白熾燈2的第2開關10為導通，從定電流電源8供應定電流。之後，係如同第1白熾燈2的情 況判定對應的放電燈1是否為純正品，進行同樣的檢查直到結束全部的白熾燈的檢查。
在圖5，係示出開關10的導通/關斷的時機與以測定部15的測定時機的關係。在圖5係示出：在緊接著連接於第1白熾燈2的第1開關10成為導通後進行第1次的第1白熾燈2的兩端的電壓測定，進一步在既定時間後進行第2次的第1白熾燈2的兩端的電壓測定，在緊接著第2次的測定後使連接於第1白熾燈2的第1開關10成為關斷，連接於第2白熾燈2的第2開關10成為導通，在緊接著其後進行第1次的第2白熾燈2的兩端的電壓測定，進一步在既定時間後進行第2次的第2白熾燈2的兩端的電壓測定，在緊接著第2次的測定後使連接於第2白熾燈2的第2開關10成為關斷，之後同樣地2次測定全部的白熾燈2的兩端電壓。
在實施例2，第1次及第2次的電壓測定時間的設定，開關10為導通狀態的時區，係任何時間皆可設定。白熾燈的電壓差為所登錄的電壓差範圍外，判定部17判定對應的放電燈1係非純正品的情況下，係採取如同實施例1的情況的應對為優選。此外，於實施例1，不需藉針對控制部9、測定部11、比較部12、判定部13、顯示部14作控制的電腦程式的變更以變更硬體構成下，仍可實現實施例2。
在本發明的曝光裝置100(101)，係光源裝置4的台數多，該等的白熾燈2的檢查時間大幅超過曝光 裝置100(101)的啟動時間的情況下，係將控制部9、定電流電源8、測定部11(15)、比較部12(16)、判定部13(17)、顯示部14增設白熾燈2的檢查所需之台數份，使此等並列運轉，並行進行白熾燈2的檢查，使得可不使檢查時間增加下應對於光源裝置4的台數增加作檢查。
本發明，係不僅在印刷電路板上形成配線圖案的曝光程序用的曝光裝置，於利用放電燈的液晶顯示面板用、半導體裝置用等全部的曝光裝置與構件的外觀檢查裝置等具有複數個燈的光源裝置，可利用於需要純正品的放電燈的裝置。
1‧‧‧放電燈
4‧‧‧光源裝置
5‧‧‧框
6‧‧‧光源部
7‧‧‧點燈電路
8‧‧‧定電流電源
9‧‧‧控制部
10‧‧‧開關
11(15)‧‧‧測定部
11a(15a)‧‧‧電阻
12(16)‧‧‧比較部
13(17)‧‧‧判定部
14‧‧‧顯示部
15‧‧‧測定部
30‧‧‧電阻
100(101)‧‧‧曝光裝置

Claims (2)

  1. 一種光源裝置，以成為光源的放電燈、檢測前述放電燈是否為純正品的白熾燈、及裝載前述放電燈及前述白熾燈的反射器容器而構成，前述白熾燈，係在前述放電燈的點燈中被點燈，就該白熾燈的電壓是否在既定之上限值及下限值的電壓範圍內進行檢測，從而判定前述放電燈是否為純正品。
  2. 如申請專利範圍第1項的光源裝置，其中，反射器容器具有：在內側具有旋轉拋物面的反射面；碗狀底部；蓋於前述碗狀底部的外側的基底部；覆蓋前述基底部的底部的蓋部；其中，前述基底部與前述蓋部，係在內部具有收容白熾燈的空間。
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