図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2019年10月31日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

すでに装置に設けられた点灯装置を変更することなく、様々な放電ランプなどを使用可能にする。

解決手段

露光装置10は、直流ランプ用点灯装置19と、点灯装置19に対して着脱自在に装着可能な光源ユニット20とを備え、点灯装置19がイグナイタ19Cを備えるとともに、光源ユニット20もイグナイタ20Cを備える。そして、光源ユニット20のイグナイタ起動抑制回路20Aが、点灯装置19のイグナイタ19Cを起動させないように動作する。

概要

背景

露光装置などでは、光源としてHIDランプといった放電ランプを使用している。放電ランプの点灯装置は、ランプ電流を制御する安定化器などを備えた点灯装置本体と、ランプ電極間絶縁破壊させるために高電圧パルスを発生するイグナイタ点灯始動回路)とを備え、放電ランプと点灯装置本体との間にイグナイタが配置されている。イグナイタ起動による絶縁破壊後ランプ側への電流供給によってアーク放電移行し、放電が維持される。

放電ランプには、交流(AC)ランプと、直流(DC)ランプが存在し、露光装置の仕様などによって使用ランプの種類が定められる。点灯装置は、ランプの種類(交流/直流)に応じてその回路構成が異なる(例えば、特許文献1参照)。

概要

すでに装置に設けられた点灯装置を変更することなく、様々な放電ランプなどを使用可能にする。露光装置10は、直流ランプ用点灯装置19と、点灯装置19に対して着脱自在に装着可能な光源ユニット20とを備え、点灯装置19がイグナイタ19Cを備えるとともに、光源ユニット20もイグナイタ20Cを備える。そして、光源ユニット20のイグナイタ起動抑制回路20Aが、点灯装置19のイグナイタ19Cを起動させないように動作する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

イグナイタを備えた点灯装置接続可能な光源ユニットであって、放電ランプと、前記放電ランプの絶縁破壊を生じさせる光源側イグナイタと、前記点灯装置と前記光源側イグナイタとの間に配置されるイグナイタ起動抑制部とを備え、前記イグナイタ起動抑制部が、前記点灯装置のイグナイタによって前記放電ランプの絶縁破壊が生じないように、動作することを特徴とする光源ユニット。

請求項2

前記イグナイタ起動抑制部が、前記点灯装置において検出される前記光源ユニットの電圧を、前記点灯装置のイグナイタの起動条件となる電圧閾値よりも小さくなるようにすることを特徴とする請求項1に記載の光源ユニット。

請求項3

前記イグナイタ起動抑制部が、抵抗を備え、前記抵抗の抵抗値が、点灯中の前記放電ランプの電極間抵抗より大きいことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の光源ユニット。

請求項4

前記点灯装置が、直流ランプ用点灯装置であり、前記光源ユニットが、前記光源側イグナイタと前記イグナイタ起動抑制部との間にDC/AC変換部を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光源ユニット。

請求項5

前記点灯装置が、交流ランプ用点灯装置であり、前記光源ユニットが、前記光源側イグナイタと前記イグナイタ起動抑制部との間にAC/DC変換部を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光源ユニット。

請求項6

前記放電ランプが、着脱自在に装着可能であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の光源ユニット。

請求項7

前記光源側イグナイタが、前記放電ランプに適応した仕様の構成であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の光源ユニット。

請求項8

前記点灯装置に設けられた点灯制御連素子に応じた点灯制御関連素子をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の光源ユニット。

請求項9

請求項1乃至8のいずれかに記載の光源ユニットを備えたことを特徴とする露光装置

技術分野

0001

本発明は、露光装置などに使用される光源ユニットに関し、特に、放電ランプを備えた光源ユニットに関する。

背景技術

0002

露光装置などでは、光源としてHIDランプといった放電ランプを使用している。放電ランプの点灯装置は、ランプ電流を制御する安定化器などを備えた点灯装置本体と、ランプ電極間絶縁破壊させるために高電圧パルスを発生するイグナイタ点灯始動回路)とを備え、放電ランプと点灯装置本体との間にイグナイタが配置されている。イグナイタ起動による絶縁破壊後ランプ側への電流供給によってアーク放電移行し、放電が維持される。

0003

放電ランプには、交流(AC)ランプと、直流(DC)ランプが存在し、露光装置の仕様などによって使用ランプの種類が定められる。点灯装置は、ランプの種類(交流/直流)に応じてその回路構成が異なる(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0004

特開2009−195825号公報

発明が解決しようとする課題

0005

露光装置などでは、直流ランプもしくは交流ランプいずれか一方のランプを使用することを前提として点灯装置が構成されている。すなわち、点灯装置の安定器、イグナイタなどの回路は、一定の放電ランプ(例えば、直流ランプもしくは交流ランプいずれか一方)にしか適応できない。異なる種類の放電ランプの使用、新しいタイプの放電ランプの使用、新たな点灯制御方式への変更などを行う場合、装置内に実装された点灯装置を改造交換などしなければならない。

0006

したがって、すでに装置に設けられた点灯装置を変更することなく、様々な放電ランプなどを使用可能にする光源ユニットが求められる。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、イグナイタを備えた点灯装置に接続可能な光源ユニットであって、露光装置やプロジェクタなどの装置に設けることが可能である。光源ユニットは、放電ランプと、放電ランプの絶縁破壊を生じさせる光源側イグナイタと、点灯装置と前記光源側イグナイタとの間に配置されるイグナイタ起動抑制部とを備える。ランプ点灯制御(ランプの絶縁破壊)に関しては、点灯装置に設けられた点灯制御関連素子に応じた点灯制御関連素子を設け、点灯装置のイグナイタ、光源側イグナイタの動作を制御することが可能である。あるいは、点灯装置のイグナイタ、光源側イグナイタが起動条件に応じて動作するようにしてもよい。

0008

本発明では、イグナイタ起動抑制部が、点灯装置のイグナイタによって放電ランプの絶縁破壊が生じないように、動作する。イグナイタ起動抑制部は、回路、デバイスなどによって構成可能であり、光源ユニットのケース内に設けることも可能であり、ケース外に独立したデバイスとして設けることも可能である。

0009

イグナイタ起動抑制部は、点灯装置において検出される光源ユニットの電圧を、点灯装置のイグナイタの起動条件となる電圧閾値よりも小さくなるようにすればよい。例えば、イグナイタ起動抑制部に抵抗を設け、抵抗の抵抗値点灯中の放電ランプの電極間抵抗より大きくなるように構成することができる。

0010

例えば、点灯装置が、直流ランプ用点灯装置の場合、交流ランプを備えた光源ユニットは、前記光源側イグナイタと前記イグナイタ起動抑制部との間にDC/AC変換部を備えればよい。また、点灯装置が、交流ランプ用点灯装置の場合、直流ランプを備えた光源ユニットは、前記光源側イグナイタと前記イグナイタ起動抑制部との間にAC/DC変換部を備えればよい。

0011

放電ランプを、光源ユニットに対して着脱自在に装着可能にすることも可能である。あるいは、光源側イグナイタが、装備された放電ランプに適応した仕様の構成にすることもできる。

発明の効果

0012

本発明によれば、すでに装置に設けられた点灯装置を変更することなく、様々な放電ランプなどを、装置の仕様、作業状況などに応じて使用することができる。

図面の簡単な説明

0013

第1の実施形態である露光装置のブロック図である。
点灯装置、光源ユニットの機能的ブロック図である。
点灯装置、光源ユニットの電気回路図である。
第2の実施形態における点灯装置と光源ユニットの機能的ブロック図である。
第3の実施形態における点灯装置と光源ユニットの機能的ブロック図である。
第4の実施形態における点灯装置と光源ユニットの機能的ブロック図である。

実施例

0014

以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

0015

図1は、第1の実施形態である露光装置のブロック図である。

0016

露光装置10は、フォトマスク14を用いてパターン光基板Wに投影する装置であって、ここではコンタクト露光装置として構成されている。露光装置10は、放電ランプ(ここでは図示せず)をそれぞれ備えた光源ユニット20と、基板Wにパターン光を投影する露光ヘッド11を備えている。露光ヘッド11は、照度を均一化するインテグレータレンズを含む照明光学系12と、フォトマスク14を備える。

0017

光源ユニット20の放電ランプは、ここでは高圧もしくは超高圧水銀ランプであり、例えば、一対の電極間隔が2mm以下であって、放電ランプの内部に0.2mg/mm3以上の水銀と、希ガスと、ハロゲンとが封入されている。点灯装置19は、放電ランプの始動(絶縁破壊)、アーク放電への移行、点灯維持を行う。

0018

光源ユニット20から放射された光は、照明光学系12を通り、フォトマスク14に入射する。フォトマスク14を通った光は、露光ステージ18に搭載された基板Wに投影される。これによって、基板Wに所定のパターンが形成される。なお、露光装置10を、マスクレス露光装置投影露光装置などで構成することも可能である。

0019

図2は、点灯装置19、光源ユニット20の機能的ブロック図である。図3は、点灯装置19、光源ユニット20の電気回路図である。

0020

点灯装置19は、直流ランプ用の点灯装置であって、電源19A、直流ランプ用バラスト19B、イグナイタ(装置側イグナイタ、点灯装置のイグナイタ)19Cを備えている。一方、光源ユニット20は、放電ランプとして交流ランプ30を備えるとともに、直流ランプ用の点灯装置19に対して着脱可能に接続、装着されている。また、点灯装置19は、各回路を制御する制御回路19D、突入電流制限回路19Eを備えている。

0021

光源ユニット20は、交流ランプ30とともに、イグナイタ起動抑制回路20A、DC/AC変換器20B、イグナイタ(光源側イグナイタ、光源ユニットのイグナイタ)20C、チョークコイル20Eおよび制御回路20Dを備える(ただし、図2ではチョークコイル20Eを示していない)。交流ランプ30は、光源ユニット20に対して着脱自在に装着可能であり、他の交流用放電ランプに置き換えや同様の交流ランプと交換することが可能である。DC/AC変換器20Bは、光源ユニット20に入力する直流電流交流電流に変換する。イグナイタ20Cは、高電圧パルスを発生し、交流ランプ30の絶縁破壊を生じさせる。

0022

イグナイタ起動抑制回路20Aは、点灯装置19のイグナイタ19Cが起動して交流ランプ30の絶縁破壊を生じさせるのを防ぐ回路として機能する。イグナイタ起動抑制回路20Aは、並列に接続される抵抗21Aとコンデンサ21Bとを備える。抵抗21Aの抵抗値は、点灯装置19から光源ユニット20にランプ点灯電流が供給されると、後述する所定の電圧閾値より小さい電圧を生じるように設定される。

0023

ここで、点灯装置19に放電ランプ(第1の実施形態では直流ランプ)が直接装着された場合、点灯装置19の制御回路19Dは、放電ランプの電極間電圧を検出、モニタリングする。点灯装置19から放電ランプにランプ点灯電流を供給し、その放電ランプの電極間電圧が所定の電圧値(以下、電圧閾値とする)を超えた場合、制御回路19Dは放電ランプが消灯(始動前)状態と判断し、絶縁破壊を生じさせるため、イグナイタ19Cによって高圧パルス絶縁破壊電圧)をその放電ランプのランプ電極間に印加する。

0024

しかしながら、点灯装置19に対して光源ユニット20を接続させた場合、制御回路19Dは、放電ランプ(交流ランプ)30の電極間電圧として、光源ユニット20全体に印加される電圧を検出する。この光源ユニット20に印加される電圧は、イグナイタ起動抑制回路20Aの抵抗21Aによる電圧降下の影響を受ける。そのため、ランプ点灯電流が光源ユニット20へ流れても、制御回路19Dによって検出される電圧(光源ユニット20全体の電圧)は、イグナイタ19Cの起動条件である電圧閾値を超えない。そのため、制御回路19Dは、ランプ点灯中と判断してイグナイタ19Cを起動させない。

0025

一方、イグナイタ起動抑制回路20Aの抵抗21Aの抵抗値は、交流ランプ30のランプ点灯中の電極間抵抗値より大きい。つまり、ランプ点灯後(ランプ絶縁破壊後)において、ランプ点灯電流がイグナイタ起動抑制回路20Aを流れることがなく、ランプ点灯電流は確実に放電ランプに供給される。そのため、交流ランプ30を流れるランプ点灯電流が不足し、立ち消える(消灯する)ことが生じない。

0026

光源ユニット20の制御回路20Dは、交流ランプ30のランプ電極間の電圧を検出、モニタリングしている。制御回路20Dは、イグナイタ起動抑制回路20Aに影響されずに電極間電圧を測定し、電圧閾値を超えるとイグナイタ20Cを起動させる。

0027

なお、制御回路19Dと制御回路20Dにかわり、イグナイタ19Cとイグナイタ20Cが、交流ランプ側の電圧(イグナイタ19Cは光源ユニット20全体に印加される電圧、イグナイタ20C)が電圧閾値を上回ったことを検知することで起動の判断をしてもよい。その場合は、チョークコイルが無くてもよい。

0028

このように第1の実施形態によれば、露光装置10は、直流ランプ用点灯装置19と、点灯装置19に対して着脱自在に装着可能な光源ユニット20とを備え、点灯装置19がイグナイタ19Cを備えるとともに、光源ユニット20もイグナイタ20Cを備える。そして、光源ユニット20のイグナイタ起動抑制回路20Aが、点灯装置19のイグナイタ19Cを起動させないように動作する。

0029

これにより、直流用点灯装置19の回路構成を改良、変更することなく、交流ランプ30を使用することができる。また、光源ユニット20のイグナイタ20Cと点灯装置19との間に負荷(イグナイタ起動抑制回路20A)を設けることによって、点灯装置19のイグナイタ19Cを起動させない。そのため、光源ユニット20のDC/AC変換器20Bがイグナイタ19Cより生じる高圧パルスで破損することなく、交流ランプ30を点灯(始動)させることができる。一方で、直流ランプも直流用点灯装置19に装着させることで使用可能であり、照度の高い直流ランプ、寿命の比較的長い交流ランプを用途に応じて使用することができる。

0030

次に、図4を用いて第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、交流ランプ用点灯装置に対して直流ランプの光源ユニットが装着される。

0031

図4は、第2の実施形態における点灯装置と光源ユニットの機能的ブロック図である。第1の実施形態と同様、点灯装置、光源ユニットは制御回路等を備えている。

0032

点灯装置119は、電源119A、交流ランプ用バラスト119B、イグナイタ119Cを備えている。一方、光源ユニット120は、放電ランプとして直流ランプ130が着脱可能に接続、装着されているとともに、イグナイタ起動抑制回路120A、AC/DC変換器120B、イグナイタ120Cとを備える。

0033

第2の実施形態においても、イグナイタ起動抑制回路120Aを光源ユニット120のAC/DC変換器120Bと点灯装置119のイグナイタ119Cとの間に設けることにより、AC/DC変換器120Bを破損させることなく、交流ランプ用点灯装置119に対して直流ランプ130を使用することができる。

0034

次に、図5を用いて第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、新型放電ランプ用の光源ユニットが装着される。

0035

図5は、第3の実施形態における点灯装置と光源ユニットの機能的ブロック図である。第1の実施形態と同様、点灯装置、光源ユニットは制御回路等を備えている。

0036

点灯装置219は、電源219A、バラスト219B、イグナイタ219Cを備え、光源ユニット220は、イグナイタ起動抑制回路220A、イグナイタ220Bを備えている。点灯装置219は、ここでは交流ランプ用点灯装置であり、光源ユニット220も交流ランプを備えた光源ユニットとして構成される。光源ユニット220は、イグナイタ219Cが絶縁破壊させることができるランプとは異なる放電ランプ(交流ランプ)230を備え、イグナイタ220Bは、放電ランプ230に適応したイグナイタして構成されている。

0037

このように第3の実施形態によれば、放電ランプの性能や仕様などが改良されてイグナイタの仕様が変更された場合でも、点灯装置219を改造することなく、その新しい放電ランプを使用することができる。なお、点灯装置219、光源ユニット220を直流用として構成することも可能である。

0038

次に、図6を用いて第4の実施形態について説明する。第4の実施形態では、点灯装置の素子の変更を可能にする光源ユニットが装着される。

0039

図6は、第4の実施形態における点灯装置と光源ユニットの機能的ブロック図である。第1の実施形態と同様、点灯装置、光源ユニットは制御回路等を備えている。

0040

点灯装置329は、電源329A、バラスト329B、イグナイタ329Cを備え、光源ユニット330は、イグナイタ起動抑制回路330A、バラスト330B、イグナイタ330C、放電ランプ340を備えている。光源ユニット330のバラスト330Bは、点灯装置329のバラスト329Bの機能を変更させるために設けられている。具体的には、バラスト330Bは、バラスト329Bによる電流波形を変更した電流波形によってアーク放電を生じさせる。

0041

このように第4の実施形態によれば、放電ランプ340の性能や仕様などの影響で点灯装置329の回路構成を変更するような場合において、点灯装置の回路構成を変更することなく、所望する点灯制御によって放電ランプを点灯させることができる。

0042

第1〜第4の実施形態では、光源ユニット内にイグナイタ起動抑制回路が設けられる構成を示しているが、イグナイタ起動抑制回路を一体的にせず、点灯装置と放電ランプを収納する光源ユニットハウジングとの間に独立したデバイスとして設置してもよい。さらに、露光装置以外の光源ユニット使用可能な装置(プロジェクタなど)にも適用することが可能である。

0043

10露光装置
19点灯装置
19Cイグナイタ(点灯装置のイグナイタ)
19D制御回路(点灯制御関連素子)
20光源ユニット
20A イグナイタ起動抑制回路
20C イグナイタ(光源側イグナイタ)
20D 制御回路(点灯制御関連素子)
30交流ランプ(放電ランプ)

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社スリーエスの「 光学ユニット及びその光学ユニットを使ったLED照明器具」が 公開されました。( 2020/04/09)

    【課題】 効率的な有効光束を照射することができる光学ユニットを提供する。【解決手段】 光学ユニット(2)は、基板に配置されたLED光源の光軸に対して半楕円形状に形成された外郭(22g)と、LED光... 詳細

  • 東芝ライテック株式会社の「 照明装置」が 公開されました。( 2020/04/09)

    【課題】主光源の調色制御のときに副光源を適切に制御できる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置は、主光源、副光源および制御部を備える。主光源は、調色制御によって出射光に対する所定の色成分の光が含まれ... 詳細

  • 株式会社ルミカの「 発光具」が 公開されました。( 2020/04/09)

    【課題】文字や模様等を表示するなどの加飾性や表現性を向上でき、発光色や発光パターンを簡単に制御してエンターテイメント性を高めることができる発光具を提供する。【解決手段】携帯型の発光具D1であって、発光... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ