JP4328143B2

JP4328143B2 - 高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置

Info

Publication number: JP4328143B2
Application number: JP2003197970A
Authority: JP
Inventors: 清志猿渡
Original assignee: 富士光研株式会社
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: JP2005037500A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置に係わり、特に超高圧水銀ランプ等の複数の曲管放電ランプを用いて露光面上の絶対光量を増加させた高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高輝度放電ランプ（ＨｉｇｈＩｎｔｅｎｓｉｔｙＤｉｓｃｈａｒｇｅＬａｍｐ：ＨＩＤ）は一般的には発光するアークが発光管の管壁温度によって、安定化される管壁負荷が３×１０^-4ｗ．ｍ^-2以上である熱陰極放電ランプと定義されていて一般的には高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプを指している。
【０００３】
高圧水銀ランプは点灯中の蒸気分圧が１０⁵Ｐａ以上の水銀蒸気中の放電によって発光し、メタルハライドランプは金属蒸気とハロゲン化物の解離生成物との混合中の放電によって発光し、高圧ナトリウムランプは、点灯中の蒸気圧が１０⁴Ｐａ程度のナトリウム蒸気中の放電によって発光している。
【０００４】
本発明者は上述の高圧水銀灯を超高圧化し、点灯時の圧力を２×１０⁷Ｐａ程度とし、ガラス管を逆Ｕ字状に形成した高輝度放電ランプを特許文献１で提案している。
【０００５】
図１６は特許文献１に開示された高輝度放電ランプを示すものであり、この構造を簡単に説明すると高圧水銀ランプから成る、高輝度放電ランプＭは放電空間２２を内部に形成する逆Ｕ字状に弯曲形成された石英管等より成る管体２１を設け、この管体２１の両端に例えばタングステン線より成る棒状の放電電極２３Ｌ及び２３Ｒを、管体２１の両端部の管軸上に貫通配置させ、且つ気密的に封着させている。
【０００６】
又、管体２１の両端部には各端から所要の間隔を保持した位置に環状に縊れ部２４Ｌ及び２４Ｒを管体２１自体に突設し、各縊れ部２４Ｌ及び２４Ｒからガラスの管体２１の各端の封着部の間に水銀２６Ｌ及び２６Ｒを充填した水銀溜２５Ｌ及び２５Ｒを形成する。各電極２３Ｌ及び２３Ｒは、その内端が水銀２６Ｌ及び２６Ｒより突出するようになされ、各電極２３Ｌ及び２３Ｒの外端自体より成るリード、又はこの外端に連結されて成るリード２７Ｌ及び２７Ｒが管体２１外に導出されている。
【０００７】
又、高輝度放電ランプＭの両端には、他部との電気的連結及び機械的補強に供する金属又は合成樹脂より成るベース２８を設ける。このベース２８には、管体２１の両端部を夫々挿入する透孔２９Ｌ及び２９Ｒが穿設され、これら透孔２９Ｌ及び２９Ｒを通じて両電極２３Ｌ及び２３Ｒのリード２７Ｌ及び２７Ｒがベース２８の例えば下端より導出される。また、透孔２９Ｌ及び２９Ｒ内には、接着剤３０、例えばベース２８が導電性である場合は絶縁性接着剤が充填されてベース２８に管体２１の機械的保持がなされる。
【０００８】
上述の構成によると放電空間２２を物理的に両端の水銀溜２５Ｌ及び２５Ｒより上方に配置したので水銀の蒸発凝縮の繰り返しにおいて、液化した水銀２６Ｌ及び２６Ｒが表面張力のみならず、その自重によって速やかに水銀溜２５Ｌ及び２５Ｒへと戻ることから、希ガスの取り込みを激減させることができ、これによって気泡の発生を効果的に減少させることができると共に、管体２１が屈曲されていることによってベース２８から両電極の端子導出をなし得ることから、外部回路との連結が簡便となると共に、ベース２８によって管体２１の両端部が機械的に一体化されることによって補強効果を生じ、管体２１の破損事故が激減される。また、全体の小型コンパクト化もはかられる。更に、高圧水銀ランプが直線状である場合に比し、配光分布もとり易いという利点がある。
【０００９】
また、上述の様な逆Ｕ字状の超高圧水銀ランプを用いて、陰極線管の蛍光体やシャドウマスク、印刷製版、プリント基板、ＩＣリードフレーム等の露光或いは焼付光源として用いる場合は図１７及び図１８に示すように、高輝度放電ランプハウス収納装置が用いられる。この様な高輝度放電ランプハウス収納装置は本出願人が先に特許文献２として提案している。
【００１０】
図１７及び図１８は上記特許文献２に提示した一形態例を示す平面図及び図１７のＡ−Ａ断面図を示すものである。
【００１１】
図１７及び図１８において、３１はランプハウス台であり、このランプハウスの４隅にピン孔３１ａを設けてガイドピンを嵌め込むことにより、基台に位置決めするようになっている。ランプハウス台３１上には上面にネジ孔３１ｂと、このネジ孔３１ｂよりやや小さい径で同心状の窓孔３１ｃがそれぞれ形成され、さらに右側面から内方に向って先端が円弧形のランプ収納部３１ｄが形成されている。ランプ収納部３１ｄは窓孔３１ｃの下方に連続して配置されている。
【００１２】
ランプ収納部３１ｄの先端円弧部の中心には、馬蹄形状のランプ収納部３１ｄを形成する円盤形の仕切り板３２がネジ３３により固定されている。これにより、ランプ収納部３１ｄ内にほぼ半円状の曲管収納部分が形成され、この端部においてランプ収納部３１ｄとランプハウス台３１の外側面との間に流路３１ｅ，３１ｆがそれぞれ形成されている。
【００１３】
一方逆Ｕ字状に形成した、図１６で詳記した例えば、高圧水銀ランプから成る高輝度放電ランプＭは馬蹄形状のランプ収納部３１ｄ内に配設され、図１６で説明したベース２８のソケットと成るフランジ２８ａをランプハウス台３１にＯリング３４を介して、気密に螺着している。尚、３５はフランジに螺着した端子、２７Ｌ及び２７Ｒは端子から引き出された高輝度放電ランプＭのリードである。
【００１４】
また、窓孔３１ｃにはガラスからなるフェースプレート３６が嵌め込まれており、このフェースプレート３６の外縁部にはＯリング３７を挟んでリング３８が設けられている。枠リング３９をネジ孔３１ｂにネジ込むことにより、リング３８は下方に押されてＯリング３７を圧縮して、窓孔３１ｃは気密状に保たれる。
【００１５】
このような構成において、流路３１ｆから冷却用の水を流入すると、水は高輝度放電ランプＭの周囲を通過して流路３１ｅから流出し、高輝度放電ランプＭは水冷される。そして、リード２７Ｌ及び２７Ｒを電源に接続すると放電電極２３Ｌ及び２３Ｒ間に高電圧が加わり、管体内２１内で放電が起こって逆Ｕ字状の高輝度放電ランプＭが光源として発光する様に成されていた。
【００１６】
【特許文献１】
特公平６−３０２４０号公報（３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平１−１４５７２号（２頁、第３図、第４図）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
図１６で説明した略逆Ｕ字状に形成した高輝度放電ランプによるとプリント基板、ＩＣリードフレーム、陰極線管の蛍光体やシャドウマスク、印刷製版等の露光或いは焼付等の光源として用いる場合、露光面或いは焼付面の絶対光量の不足及び配光分布を考慮した時の照度分布の均一性調整が難しい課題を有していた。また、図１７及び図１８による高輝度放電ランプハウス（ランプハウス台３１）と高輝度放電ランプハウス収納装置の従来構成よると、ランプハウス台３１に形成したランプ収納部３１ｄに配設した高輝度放電ランプＭから窓孔３１ｃに嵌着したフェースプレート３６を介して、上方（図１８で矢印Ａ方向）へ放射される紫外光以外の例えば、図１８で矢印Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆで示す方向に放射され紫外光はランプ収納部３１ｄ内で吸収されて有効に利用することが出来ない課題があった。
また、高輝度放電ランプＭの背面側に矢印Ｅの様に放射した熱エネルギーがランプ収納部３１ｄの底面で反射されて、再び、高輝度放電ランプＭに戻されて再度高輝度放電ランプＭを加熱する為に特に超高圧水銀灯の様に電極温度が１６００℃乃至１７００℃に達する高輝度放電ランプＭでは寿命を縮める等の課題を生じていた。
【００１８】
本発明は叙上の課題を解消した高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置を提供しようとするものであり、発明が解決しようとする課題は露光面或いは焼付面での絶対光量を増大させると共に、照度分布の均一性調整が容易な高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置を得ようとするものである。更に高輝度放電ランプハウスから全方向に放射する紫外光を被露光体或は被焼付体の前面に有効に散乱させる様にして、被露光体或は被焼付体に到達する紫外光の強度を高める様に成した高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置を得ようとするものである。
【００１９】
本発明が解決しようとする他の課題は高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置から放射される熱エネルギーを再度高輝度放電ランプに戻して再加熱しない様にすることで高輝度放電ランプ及び高輝度放電ランプハウス及並びに高輝度放電ランプハウス収納装置の寿命を延ばすことが可能な高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置を得ようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明の高輝度放電ランプハウスは、第１の対の放電電極部間に方形管状の第１の放電空間部を形成した第１の管体から成る第１の高輝度放電ランプと、第２の対の放電電極部間に、上記第１の放電空間部の内側に配設した少なくとも１つのΩ型若しくは逆凸型の曲管状の第２の放電空間部を形成した第２の管体から成る第２の高輝度放電ランプと、上記第１及び第２の高輝度放電ランプが収納され、冷却用の水路と成る略馬蹄形状で溝状の通路と成されたランプ収納部を有する高輝度放電ランプハウスと、を具備し、上記第１及び第２の高輝度放電ランプの上記背面及び側面方向に放射される放射光を上記高輝度放電ランプハウスの反射面を介して前方に放射させて成るものである。
【００２１】
第２の本発明の高輝度放電ランプハウスは第１及び少なくとも第２の放電空間部を略逆Ｕ字状と成した高輝度放電ランプをランプ収納部の通路に配したものである。
【００２２】
第３の本発明の高輝度放電ランプハウスは第１及び少なくとも第２の放電空間部を略方形状と成した高輝度放電ランプをランプ収納部の通路に配したものである。
【００２３】
第４の本発明の高輝度放電ランプハウスは第２の放電空間内に少なくとも第３の対の放電電極と第３の放電空間部を形成した第３の管体から成る第３の少なくとも高輝度放電ランプをランプ収納部の通路に設けてなるものである。
【００２４】
第５の本発明の高輝度放電ランプハウスは第１及び第２の放電空間部を有する第１及び第２の管体から成る第１及び少なくとも第２の高輝度放電ランプより放射される露光面或は焼付面上の照度域を同一で均一分布する様に成したものである。
【００２５】
第６の本発明の高輝度放電ランプハウスは第１及び少なくとも第２の高輝度放電ランプをランプ収納部に収納した高輝度放電ランプハウスが馬蹄形状で溝状の通路となされたハウス収納部の中心から放射方向に複数に分割した扇形部を有し、複数の扇形部の放射方向に凹面鏡を形成してなるものである。
【００２６】
第６の本発明の高輝度放電ランプハウス収納装置は第１の対の放電電極部間に曲管状の第１の放電空間部を形成した第１の管体から成る第１の高輝度放電ランプと、第１の対の放電電極部間の内側に配設した少なくとも１つの曲管状の第２の放電空間部と第２の対の放電電極部を形成した第２の管体から成る第２の高輝度放電ランプと、第１及び第２の高輝度放電ランプが収納され、冷却用の水路と成る略馬蹄形状で溝状の通路と成されたランプ収納部を有する高輝度放電ランプハウスと、高輝度放電ランプハウスを固定する基台と、輝度放射ランプハウス上に配設されたフェースプレートと、フェースプレート上に配設された補正フィルタと、ホルダベース上に配設された照射窓を有するホルダとホルダベースに固定されたソケットとを具備し、ホルダ内に補正フィルタ、フェースプレートを配設し、基台上に固定され、複数の高輝度放電ランプを有する高輝度放電ランプハウスをホルダに収納させ、第１及び第２の高輝度放電ランプの背面及び側面方向に放射される放射光は高輝度放電ランプハウスを介して前方に放射させたものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置として複数の超高圧水銀ランプを曲管状に形成した高輝度放電ランプを高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置に収納した構成を図１乃至図８を用いて詳記する。
【００２８】
図１（Ａ）（Ｂ）は本発明の１形態例を示す高輝度放電ランプハウスの正面図及び右側面図、図２（Ａ）（Ｂ）は本発明の他の形態例を示す高輝度放電ランプハウスの正面図及び右側面図、図３（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の露光方法を説明する斜視図、図４乃至図８は本発明の更に他の形態例を示す高輝度放電ランプハウスの正面図及び右側面図である。
【００２９】
以下、図１（Ａ）（Ｂ）乃至図８に於いて、図１６乃至図１８との対応部分には同一符号を付して説明する。
【００３０】
図１（Ａ）（Ｂ）に於いて、第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂を構成する石英等の碍子より成る第１及び第２の管体５及び６はその平面形状が図１（Ａ）に示す様に略逆Ｕ字状の底部（図１（Ａ）では頂部）を折曲げ部を除いて直線状とした略方形状（以下方形状と記す）に形成される。
【００３１】
即ち、方形状に形成した第１及び第２の管体５及び６の両端内には図１６と同様にタングステン線より成る棒状の左右の放電電極２３Ｌ及び２３Ｒが設けられ、これら第１及び第２の管体５及び６の左右封止端から貫通立設されている。左右の放電電極２３Ｌ及び２３Ｒ近傍の第１及び第２の管体５及び６の内壁には縊れ部２４Ｌ及び２４Ｒが突出形成され、左右封止部と縊れ部２４Ｌ及び２４Ｒ間には水銀を挿入して水銀溜２５Ｌ及び２５Ｒが形成されている。
【００３２】
第１及び第２の管体５及び６内の左右の放電電極２３Ｌ及び２３Ｒ部に対向する第１及び第２の管体部分は略直線状と成され、第１及び第２の放電空間部３及び４を形成する曲管部分は直線部とコーナ部でＲをとったコ字状と成され、第１及び第２の管体５及び６は全体として方形状と成されている。
【００３３】
第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂の管体５及び６の左右両端の第１及び第２の放電電極部１Ｌ，１Ｒ及び２Ｌ，２Ｒは第１及び第２の放電電極２３Ｌ及び２３Ｒを電気的な連結及び機械的に補強するために合成樹脂より成る円筒状ベースと成され、これら円筒状ベースは板状で略長方形状のベース２８と一体に形成されている。
【００３４】
これら第１及び第２の放電電極部１Ｌ，１Ｒ及び２Ｌ，２Ｒの円筒状ベースと長方形状のベース２８を貫通したリード２７Ｌ及び２７Ｒは端子３５を介して外部に導出されている。尚８は第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂を水冷するための水路管の仕切りとなる後述する高輝度放電ランプハウスの人型状突部５０ｂを示す。
【００３５】
即ち、図１（Ａ）の高圧水銀ランプ（ダブルランプ、以下ＷＬと記す）は第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂で構成され、高輝度放電ランプハウス５０内に配され、第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂を構成する第１及び第２の管体５及び６は方形状と成され、略コ字状の第１及び第２の放電空間部３及び４と第１及び第２の放電電極２３Ｌ，２３Ｒを内蔵した直線管体部より構成され、これら直線管体部が埋込まれた第１及び第２の放電電極部１Ｌ，１Ｒ及び２Ｌ，２Ｒは第１の高圧水銀ランプＭ₁の内側に第２の高圧水銀ランプＭ₂が配される様にして、第１及び第２の管体３及び４は異なる大きさの同一形状と成している。
【００３６】
また、図１で５０は後述するランプハウスを示すもので溝状の通路５１内にＷＬが配設される。
【００３７】
図２（Ａ）（Ｂ）は本発明の他の形態例を示す、高輝度放電ランプハウスであり、図１（Ａ）（Ｂ）との相違点は第１及び第２の高圧水銀ランプの曲管部を形成する第１及び第２放電空間部３及び４部分の管体５及び６を図１６と同様に逆Ｕ字状と成した以外は全く同一構成であるので同一部分には図１（Ａ）（Ｂ）と同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３８】
図３（Ａ）〜（Ｄ）は本発明のＷＬを、高輝度放電ランプハウス５０の光源として用いた場合の露光方法或いは焼付方法を説明するための斜視図である。
【００３９】
図３（Ｄ）は本発明の高輝度放電ランプハウス５０内に有するＷＬを露光面１０上に露光する場合の１形態例を示すものであり、パラボラ状の曲率を有する凹面鏡と成された反射板１１を介して露光面１０上に露光或いは焼付が行なわれる。この場合、図３（Ａ）に示す様にＷＬの小さいコ字状管体で構成される第２の高圧水銀ランプＭ₂で反射板１１を介して露光面或いは焼付面１０に投射される露光面或いは焼付面１０ａ上の光量は露光面或いは焼付面１０ａに対し均一に分布する様に調整される。
【００４０】
同様に、図３（Ｂ）に示すようにＷＬの大きいコ字状管体で構成される第１の高圧水銀ランプＭ₁で反射板１１を介して露光面或いは焼付面１０に投射される露光面或いは焼付面１０ｂ上の光量は露光面或いは焼付面１０ｂに対し均一に分布する様に調整される。
【００４１】
従って、露光面或いは焼付面１０上では図３（Ｃ）に示す様に第１の高圧水銀ランプＭ₁と第２の高圧水銀ランプＭ₂での均一に分布された露光面１０ａ及び１０ｂを合わせた露光用の光量と成るため、第１及び第２の点灯電力が１：１の割合であれば略２倍の光量が得られ、露光或いは焼付面１０上の絶対光量の増加が図られると共に万一、一方の高圧水銀ランプが照度低下を起こしても照度分布全体としてみた時の影響を極めて小さく出来るため、露光装置や焼付装置用の光源に適したＷＬを有する高輝度放電ランプハウス５０を得ることが出来る。
【００４２】
図４（Ａ）（Ｂ）乃至図８（Ａ）（Ｂ）に示す、高輝度放電ランプハウス５０は本発明の更に他の形態例を示すＷＬ及び多段ランプ（マルチランプ：ＭＬ）を配設した、高輝度放電ランプハウス５０を示すもので図１及び図２との対応部分に同一符号を付して重複説明を省略する。
【００４３】
図４（Ａ）（Ｂ）は図２で示した、高輝度放電ランプハウス５０内の第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂の第１及び第２の管体５及び６の形状をΩ型とし、第１及び第２の管体を略円状の第１及び第２の放電空間部３及び４と放電電極２３Ｌ及び２３Ｒを内蔵した直線部と成した場合である。
【００４４】
図５（Ａ）（Ｂ）の高輝度放電ランプハウス５０は図１で示した第１及び第２の高圧水銀灯ランプＭ₁及びＭ₂の第１及び第２の管体５及び６の形状を逆凸型と成し、第１及び第２の放電空間部３及び４を略方形状と成したものであり、第１及び第２の放電電極部１Ｌ，１Ｒ及び２Ｌ，２Ｒ間を図１の場合に比べて狭める様に成した場合である。
【００４５】
図６（Ａ）（Ｂ）の高輝度放電ランプハウス５０は図４（Ａ）で説明した第２の高圧水銀ランプＭ₂と図１（Ａ）で説明した第１の高圧水銀ランプＭ₁を組み合わせてＷＬを構成させた場合であり、図７（Ａ）（Ｂ）では図５（Ａ）で説明した第２の高圧水銀ランプＭ₂と図１（Ａ）で説明した第１の高圧水銀ランプＭ₁を組合せてＷＬを構成させた場合を示す。
【００４６】
上述には示されていないが図１及び図２（Ａ）（Ｂ）に示した第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁又はＭ₂と図４（Ａ）（Ｂ）及び図５（Ａ）（Ｂ）で説明した第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁又はＭ₂を適宜組合せてＷＬを構成させた高輝度放電ランプハウス５０を得ることが出来る。
【００４７】
図８（Ａ）（Ｂ）は多段ランプ（ＭＬ）構成の高輝度放電ランプハウス５０を示すもので図８（Ａ）では図１で詳記したと同様の第１及び第２の管体５及び６から成る第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂に、更に第３の高圧水銀ランプＭ₃を追加したものである。
【００４８】
即ち、図８（Ａ）（Ｂ）の高輝度放電ランプハウス５０では第２の高圧水銀ランプＭ₂の第２の放電電極部２Ｌ及び２Ｒ間には第３の放電空間部１３を略方形状と成した第３の管体１２及び第３の放電電極１４Ｌ及び１４Ｒを有する第３の高圧水銀ランプＭ₃をベース２８上に設けたものであり、この構成でも第３の高圧水銀ランプＭ₃の露光面１０上での光量分布は第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂と同一分布と成る様に形成する。勿論、３個以上の第３乃至第Ｎの高圧水銀ランプＭｎとすることも出来る。
【００４９】
以下、本発明の高輝度放電ランプハウスのランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置の構成を図９乃至図１２を用いて詳記する。図９は本発明のランプハウスの斜視図、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は本発明のランプハウスの平面、側面及び底面図、図１１は本発明の高輝度放電ランプハウス収納装置の分解斜視図、図１２は本発明の高輝度ハウス収納装置の散乱光説明図である。
【００５０】
図９及び図１０は本発明の高輝度放電ランプハウスのランプハウスを示すものであり、従来の図１７及び図１８で詳記したランプハウス台３１に対応するものである。
【００５１】
このランプハウス５０は図９及び図１０Ａ乃至図１０Ｃに示す様に略円盤状の例えば、直径１１０ｍｍ×厚み２０ｍｍの寸法で金属により構成され、円盤５０ａの中心位置に水路の仕切板８（図１，２，４乃至８参照）を構成する人型状突部５０ｂを残して逆Ｕ字状溝５０ｃを形成すると共に円盤５０ａの中心５０ｄから逆Ｕ字状溝５０ｃの方向に放射状に２２０°の範囲内を７等分した扇形部５０ｅを形成する。他の１４０°の範囲内には人型状突部５０ｂの内周と逆Ｕ字状溝５０ｃの外周に囲まれた左右半楕円形状部５０ｆ及び５０ｇが形成されている。
【００５２】
上述の複数の扇形部５０ｅ，５０ｅ‥‥及び左右半楕円形状部５０ｆ及び５０ｇは逆Ｕ字状溝５０ｃの外周部から人型状突部５０ｂの外周部に向って図１０（Ａ）のＤ矢視断面図である図１０（Ｄ）に示す様に７プラス２つの凹面部５０ｈが形成される。
【００５３】
又、左右半楕円形状部５０ｆ及び５０ｇは逆Ｕ字状溝５０ｃの扇形部５０ｅ，５０ｅ‥‥の外周部及び人型状突部５０ｂの外周部から左右半楕円形状部５０ｆ及び５０ｇの最外端の境界峰５０ｊに向って曲面が形成される様に凹面部５０ｋが形成されている。
【００５４】
更に、円盤５０ａの中心５０ｄから左右３０ｍｍ程度の位置に幅２０ｍｍ程度の第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁又はＭ₂との端子３５及び３５と後述する冷却水の水路となる左右通路５０Ｌ及び５０Ｒを円盤５０ａの外周から逆Ｕ字状溝５０ｃ方向に土手を切り開き、左右半楕円形状部５０ｆ及び５０ｇに達する様に形成する。
【００５５】
従って、逆Ｕ字状溝５０ｃと人型状突部５０ｄ間には逆Ｕ字状に形成した第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂が配設可能で且つ、冷却用の水を通す通路となる馬蹄形状の逆Ｕ字状溝５０ｃが形成される。
【００５６】
複数の凹面部５０ｈは図１０（Ａ）のＤ矢視断面図である図１０（Ｄ）及び図２（Ｂ）に示されている様に円盤５０ａの上面から１．５ｍｍ下から１５ｍｍＲ程度の半径を有する曲率で凹面部５０ｈを形成し、馬蹄形状の逆Ｕ字状溝５０ｃを形成し、第１の高圧水銀ランプＭ₁及び第２の高圧水銀ランプＭ₂の放電空間部３及び４の曲率に沿って形成された凹面部５０ｈの最も深い谷の部分には平坦部５０ｍが形成される。この平坦部５０ｍは図９及び図１０（Ａ）に示されている様に略楕円形状と成され、馬蹄形状の逆Ｕ字状溝５０ｃの第１の高圧水銀ランプＭ₁及び第２の高圧水銀ランプＭ₂の放電部空間部３及び４と同一の曲率に沿って配列されている。
【００５７】
また、５０ｎは背面に形成したネジ孔であり、５０ｐは位置出しピンを示す。
【００５８】
上記した様なランプハウス５０の円盤５０ａを全体として、表面にニッケル鍍金等を施して、少とも凹面部５０ｈ及び左右半楕円形状部５０ｆ及び５０ｇ並びに平坦部５０ｍを鏡面とし、凹面部５０ｈ及び左右半楕円形状部５０ｆ及び５０ｇ部分等を凹面鏡と成して、馬蹄形状の逆Ｕ字状溝５０ｃに配設する第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁、Ｍ₂から、背面（ランプハウス５０側）に放射する紫外光を前面側に散乱させる反射鏡（板）と成されている。
【００５９】
上述の構成のランプハウス５０を用いた高輝度放電ランプハウス収納装置の組み立て方法の１形態例を図１１の分解斜視図を基に説明する。
【００６０】
図１１で上述の５０はランプハウスであり、このランプハウス５０の裏面に形成したネジ孔５０ｎにフランジ５１ａ付の基台５１に穿ったネジ孔５１ｂを介して螺着し、固定する。
【００６１】
次に、ホルダ５２の照射リング５２ａの照射窓５２ｂを下から覆う様に第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂の光源像を補正する補正ファイル５３を嵌着させ、更に所定のスペーサを介して透明な石英ガラス円盤５３ａよりなるフェースプレート５４を照射リング５２ａに保持する。
【００６２】
補正フィルタ５３は石英ガラス円盤５３ａの表面に馬蹄形に形成した逆Ｕ字状部５０ｃ内の第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂に沿って複数の円形でドーム状の複数の凹部又は凸部５３ｃ，５３ｃ‥‥を形成し、凹部又は凸部５３ｃ，５３ｃ‥‥をマイクロ凹レンズ又はマイクロ凸レンズと成したものである。
【００６３】
次に逆Ｕ字状に曲げられ、端子３５の取り付けられた第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂をホルダ４のホルダベース５２ｃに固定させる。
【００６４】
即ち、ホルダベース５２ｃに形成した端子挿通孔５２ｄ内に第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂の端子３５を挿通固定する。又、ホルダベース５２ｃにはランプハウス５０に形成した左右通路５０Ｌ及び５０Ｒに連通する水路孔５０ｅ，５０ｅが形成されている。
【００６５】
ソケット５５はホルダベース５２ｃと対向して配設され、冷却水を流入及び排出させるジョイントパイプ５５ａ，５５ａがホルダベース５２ｃの水路孔５２ｅ及び５２ｅと対向する位置に植立されると共に第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂の端子３５が挿入突出される透孔５５ｂが穿たれている。
【００６６】
ホルダベース５２ｃとソケット５５とは適宜方法で一体に固定される。この様に、ホルダ５２に補正フィルタ５３及びフェースプレート５４並びに第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂を組み込んでサブアッセンブリしたものを基台５１に固定したランプハウス５０に嵌着させる。
【００６７】
即ち、ランプハウス５０の馬蹄形状の逆Ｕ字状溝５０ｃ内に第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂が配設され、フェースプレート５４がガラス円盤５３ａの外周に沿って水が漏れない様に気密に固着することで高輝度放電ランプハウス収納装置が組み立てられる。
【００６８】
上述の本発明の高輝度放電ランプハウス収納装置のランプハウス５０によれば図１２に示す様に馬蹄形の逆Ｕ字状溝５０ｃの凹面部５０ｈ内に配設された第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂周辺部から凹面部５０ｈ側の第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂の背面に向って放射された紫外光Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，‥‥は凹面鏡の凹面部５０ｈで散乱して前方のフェースプレート５４及び補正フィルタ５３を介して被露光体の露光面１０に照射させることが出来るために、被露光体の露光面１０に照射する紫外光の強度を高めることが可能となる。
【００６９】
更に、第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂の背面方向に放射された紫外光は平坦部５０ｍに照射されるため例えば、紫外光Ｇは凹面部５０ｈと成されていない平坦部５０ｍとされているために散乱して斜め前方向にＧ，Ｅの様に散乱し、第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂側に再反射して第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂を再加熱する様な弊害が除去される様に成る。即ち、熱エネルギーとして第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂自体を再び加熱することでの照射寿命を短くする弊害を除くことが出来る。
【００７０】
尚、上述のランプハウス５０では放射状に７つに分割した扇形部５０ｅを形成した場合を説明したが、これらの分割数は適宜選択可能であり、又、逆Ｕ字状溝５０ｃと人型状突部５０ｂ間を１つの凹面部として反射鏡を形成する様に成してもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００７１】
図１３は本発明の高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置の照度分布の測定方法を示す模式的な原理図であり、図１３で５０は反射鏡を構成する図９で説明したランプハウス、ＷＬは少なくとも第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂からなる光源である。
【００７２】
光源ＷＬから所定距離Ｓまでを露光用の照射面とすると、この位置に受光板４７の受光素子４６が来る様に配置する。受光板４７の前段に置かれた全面を黒色塗料で塗布した遮光板４４にマトリックス状に形成した複数の透孔４５（図１３では９個）を通して通過した光を受光する様に同じくマトリックス状に配列した複数のフォトダイオード等の受光素子４６が受光板４７上に配設されている。実際には受光板４７と遮光板４４は重ねられている。
【００７３】
上述の構成で光源ＷＬから出射した光はランプハウス５０で反射された光を含めて遮光板４４の透孔４５を通過して受光素子４６の受光面に照射される。この様なマトリックス状に配列した受光素子４６の個々の本発明のＷＬと従来のシングルのＷＬの照射面での照度分布測定結果を図１４及び図１５によって説明する。
【００７４】
１４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は従来の１本の高圧水銀ランプを用いた場合の夫々の露光面での紫外線強度分布特性図及び紫外線強度比分布特性図、図１５は本発明の２本の高圧水銀ランプを用いた場合のＷＬの紫外線強度分布特性図及び紫外線強度比分布特性図である。図１４（Ａ）（Ｂ）は図２に示した逆Ｕ字状の第１の高圧水銀ランプＭ₁の１本（外側）のみを用いた場合の直射成分の照射分布を示すものであり、図１３で示す光源と受光板４７までの距離Ｓ＝９００ｍｍで照射面である受光板４７の大きさは６００ｍｍ×６００ｍｍであって、高圧水銀ランプＭ₁のアーク長は１８０ｍｍ、ランプ入力８ｋｗを用いた場合を示すもので中心を０としてＸ及びＹ軸をマトリックス状に３６等分して図１４（Ａ）（Ｃ）は紫外線強度分布（ｍｗ／ｃｍ²）を図１４（Ｂ）（Ｄ）は紫外線強度比分布で中心部を１００％とし、各分割単位ブロックの輝度を％表示したものであり、測定結果を下記表１及び表２に示す。
【００７５】
【表１】

【表２】

【００７６】
図１４（Ｃ）（Ｄ）に本発明の図２に示した逆Ｕ字状の第２の高圧水銀ランプＭ₂の１本（内側）のみを用いた場合の直射成分の照射分布を示すもので第１の高圧水銀ランプＭ₁と比べてアーク長１２０ｍｍと成した以外、図１４（Ａ）（Ｂ）と同一条件で測定したもので測定結果を表３及び表４に示す。
【００７７】
【表３】

【表４】

【００７８】
図１５（Ａ）（Ｂ）は本発明の図２に示した第１及び第２の高圧水銀ランプＭ₁及びＭ₂の２本を用いた場合のランプハウス５０の反射成分を含む総合照射分布を示すものであり、第１の高圧水銀ランプＭ₁及び第２の高圧水銀ランプＭ₂は図１４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）と同一仕様であり（アーク長１８０＋１２０）、測定結果を表５及び表６に示す。
【００７９】
【表５】

【表６】

【００８０】
本発明は上述の総合照射分布特性図からも明らかな様にＷＬ或いはＭＬは大幅に絶対照度の増大が図られ、照度面での均一性が改善され均一な露光可能なＷＬ或いはＭＬが得られていることが解る。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置に依ると、プリント基板やＩＣリードフレーム、ＣＲＴのシャドウマスク等の露光光源に用いる場合の露光面の絶対光量を増加させると共に照度分布の均一性調整が容易なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高輝度放電ランプハウスの１形態例を示す正面及び側面図である。
【図２】本発明の高輝度放電ランプハウスの他の形態例を示す正面及び側面図である。
【図３】本発明の高輝度放電ランプハウスを用いた露光方法の説明図である。
【図４】本発明の高輝度放電ランプハウスの更に他の形態例（Ｉ）を示す正面及び側面図である。
【図５】本発明の高輝度放電ランプの更に他の形態例（ＩＩ）を示す正面及び側面図である。
【図６】本発明の高輝度放電ランプハウスの更に他の形態例（ＩＩＩ）を示す正面及び側面図である。
【図７】本発明の高輝度放電ランプハウスの更に他の形態例（ＩＶ）を示す正面及び側面図である。
【図８】本発明の高輝度放電ランプハウスの更に他の形態例（Ｖ）を示す正面及び側面図である
【図９】本発明の高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置に用いるランプハウスの斜視図である。
【図１０】本発明の高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置に用いるランプハウスの平面、側面及び底面図である。
【図１１】本発明の高輝度放電ランプハウス収納装置の分解斜視図である。
【図１２】本発明の高輝度放電ランプハウス収納装置の散乱光説明図である。
【図１３】本発明の高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置に用いる照度分布測定方法を説明するための斜視図である。
【図１４】従来の１本の高圧水銀ランプを用いた高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置の露光面での夫々の照度分布特性図である。
【図１５】本発明の高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置に２本の高圧水銀ランを用いた高輝度放電ランプハウス及び高輝度放電ランプハウス収納装置の露光面での総合照射分布特性図である。
【図１６】従来の高輝度放電ランプの構成を示す側断面図である。
【図１７】従来の高輝度放電ランプハウス収納装置の平面図である。
【図１８】従来の高輝度放電ランプハウス収納装置の側断面図である。
【符号の説明】
Ｍ，Ｍ₁，Ｍ₂，Ｍ₃‥‥高圧水銀ランプ、ＷＬ‥‥ダブルランプ、ＭＬ‥‥マルチランプ、１Ｌ，１Ｒ，２Ｌ，２Ｒ‥‥第１及び第２の放電電極部、３，４‥‥第１及び第２の放電空間部、５，６‥‥第１及び第２の管体、１０，１０ａ，１０ｂ‥‥露光面、２８‥‥ベース、３５‥‥端子、４７‥‥受光板、５０‥‥ランプハウス、５１‥‥基台、５２‥‥ホルダ、５３‥‥補正フィルタ、５４‥‥フェースプレート、５５‥‥ソケット

Claims

第１の対の放電電極部間に方形管状の第１の放電空間部を形成した第１の管体から成る第１の高輝度放電ランプと、
第２の対の放電電極部間に、上記第１の放電空間部の内側に配設した少なくとも１つのΩ型若しくは逆凸型の曲管状の第２の放電空間部を形成した第２の管体から成る第２の高輝度放電ランプと、
上記第１及び第２の高輝度放電ランプが収納され、冷却用の水路と成る略馬蹄形状で溝状の通路と成されたランプ収納部を有する高輝度放電ランプハウスと、を具備し、
上記第１及び第２の高輝度放電ランプの上記背面及び側面方向に放射される放射光を上記高輝度放電ランプハウスの反射面を介して前方に放射させて成ることを特徴とする高輝度放電ランプハウス。
前記第２の放電空間部の内側に少なくとも第３の対の放電電極部と第３の放電空間部を形成した第３の管体から成る第３の高輝度放電ランプを前記ランプ収納部の前記通路に設けて成ることを特徴とする請求項１記載の高輝度放電ランプハウス。
前記第１及び第２の放電空間部を有する第１及び第２の管体から成る前記第１及び少なくとも第２の前記高輝度放電ランプより放射される露光面或は焼付面上の照度域を同一で均一分布する様に成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の高輝度放電ランプハウス。
前記第１及び少なくとも第２の前記高輝度放電ランプを前記ランプ収納部に収納した前記高輝度放電ランプハウスは前記馬蹄形状で溝状の通路となされたランプ収納部の中心から放射方向に複数に分割した扇形部を有し、該複数の扇形部の放射方向に凹面鏡を形成してなることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項記載の高輝度放電ランプハウス。
第１の対の放電電極部間に方形管状の第１の放電空間部を形成した第１の管体から成る第１の高輝度放電ランプと、
第２の対の放電電極部間に、上記第１の放電空間部の内側に配設した少なくとも１つのΩ型若しくは逆凸型の曲管状の第２の放電空間部を形成した第２の管体から成る第２の高輝度放電ランプと、
上記第１及び第２の高輝度放電ランプが収納され、冷却用の水路と成る略馬蹄形状で溝状の通路と成されたランプ収納部を有する高輝度放電ランプハウスと、
上記高輝度放電ランプハウスを固定する基台と、
上記高輝度放射ランプハウス上に配設されたフェースプレートと、
上記フェースプレート上に配設された補正フィルタと、
ホルダベース上に配設された照射窓を有するホルダと、
上記ホルダベースに固定されたソケットと、
を具備し
上記ホルダ内に上記補正フィルタ、上記フェースプレートを配設し、上記基台上に固定され、複数の高輝度放電ランプを有する高輝度放電ランプハウスを該ホルダに収納させ、上記第１及び第２の高輝度放電ランプの上記背面及び側面方向に放射される放射光を上記高輝度放電ランプハウスを介して前方に放射させるように成したことを特徴とする高輝度放電ランプハウス収納装置。