准分子灯照明装置转让专利
申请号 : CN200510096565.5
文献号 : CN100583385C
文献日 : 2010-01-20
发明人 : 中村雅规 , 山森贤治
申请人 : 优志旺电机株式会社
摘要 :
本发明是提供一种不会使将电力供应给加热机构的电源电路变复杂又大型化，且装置的电路构成简单化的准分子灯照明装置。该准分子灯照明装置具有将稀有气体封装至放电空间的准分子灯(5)、将准分子灯(5)点灯的准分子灯点灯用电源(1，3)、内部配置有准分子灯(5)的灯室(9)、以及使灯室(9)中准分子灯(5)所放射的准分子光透过的玻璃制的窗部(8)，其特征在于，在窗部(8)设有从准分子灯点灯用电源(1)所供电的感应加热线圈(6)和借助于感应加热线圈(6)来感应加热，形成为准分子光可从窗部(8)透过，将窗部(8)加热的感应加热用导体(7)。
权利要求 :
1.一种准分子灯照明装置，具有：将稀有气体封装在放电空间的准分子灯；包括使高频电压产生的变频器以及将该变频器的输出升压的升压变压器的准分子灯点灯用电源；内部配置有该准分子灯的灯室；以及使在该灯室中从准分子灯所放射的准分子光透过的玻璃制的窗部，其特征在于， 在所述窗部，设有被提供由所述准分子灯点灯用电源输出的高频电压的感应加热线圈和借助于该感应加热线圈来感应加热，形成为准分子光从所述窗部透过，将所述窗部加热的感应加热用导体， 在所述准分子灯点灯用电源中设有开关机构，该开关机构用于将所述变频器的输出切换到所述升压变压器或所述感应加热线圈。
2. 如权利要求1所述的准分子灯照明装置，其中，所述感应加热 用导体为沿着所述准分子灯侧的所述窗部面所配置的多个金属环路。
3. 如权利要求l所述的准分子灯照明装置，其中，所述感应加热 用导体为混入在所述窗部的金属体。
说明书 :
准分子灯照明装置
技术领域
本发明是关于准分子灯照明装置，特别是关于在被照射物与准分 子灯之间有窗部的准分子灯照明装置的窗部的加热方法。
背景技术
近年来，半导体的制造工序或液晶基板的洗净等，大多是采用准 分子灯照明装置，准分子灯照明装置采用有强大的光能量又能有效放 射单一波长的光的准分子灯。将准分子灯作为紫外线光源来使用的准 分子灯照明装置，一般是设有用来把紫外线透过的窗部。
例如，在配置有多个准分子灯的灯室与被照射物之间配置有石英
玻璃制的窗部的准分子灯照明装置，已知在日本专利特开平8-85861 号公报中已有记载。
但是，在灯室与被照射物之间配置有窗部的准分子灯照明装置会 有在窗部的被照射物侧附着有被准分子光所光分解的反应生成物的问 题。因此防止该反应生成物的附着的技术，在日本专利特开平11-295500
号公报中记载有借助于在窗部设置厚膜加热器或线状加热器来防止附 着的技术。
图6为表示现有技术的准分子灯照明装置的概略构成图。
该准分子灯照明装置是在灯室21内，设有用来将准分子灯22所 放射的准分子光有效聚集到准分子灯22的背面侧的反射镜23，而从准 分子灯22及反射镜所放射的准分子光，从设置在灯室21的窗部24放 射至被照射物25侧。再则，窗部24的加热装置则是在窗部24的准分
3子灯侧，形成有网版印刷导电性发热糊状物而成的厚膜加热器26。另 外，除了厚膜加热器以外，加热装置也能采用线状加热器等的电阻加
热。该厚膜加热器26由设置在灯室外部的直流电源或商用电源等电源 27来提供电力，对厚膜加热器26通电而进行加热。
专利文献l:日本专利特开平8-85861号公报 专利文献2:日本专利特开平11-295500号公报
例如，在配置有多个准分子灯的灯室与被照射物之间配置有石英
玻璃制的窗部的准分子灯照明装置，已知在日本专利特开平8-85861 号公报中已有记载。
但是，在灯室与被照射物之间配置有窗部的准分子灯照明装置会 有在窗部的被照射物侧附着有被准分子光所光分解的反应生成物的问 题。因此防止该反应生成物的附着的技术，在日本专利特开平11-295500
号公报中记载有借助于在窗部设置厚膜加热器或线状加热器来防止附 着的技术。
图6为表示现有技术的准分子灯照明装置的概略构成图。
该准分子灯照明装置是在灯室21内，设有用来将准分子灯22所 放射的准分子光有效聚集到准分子灯22的背面侧的反射镜23，而从准 分子灯22及反射镜所放射的准分子光，从设置在灯室21的窗部24放 射至被照射物25侧。再则，窗部24的加热装置则是在窗部24的准分
3子灯侧，形成有网版印刷导电性发热糊状物而成的厚膜加热器26。另 外，除了厚膜加热器以外，加热装置也能采用线状加热器等的电阻加
热。该厚膜加热器26由设置在灯室外部的直流电源或商用电源等电源 27来提供电力，对厚膜加热器26通电而进行加热。
专利文献l:日本专利特开平8-85861号公报 专利文献2:日本专利特开平11-295500号公报
发明内容
但是，如同上述现有技术的准分子灯照明装置，为了要将窗部24 加热而借助于厚膜加热器26等来通电加热，除了要有用来使准分子灯 照明装置点灯的髙频高压电源以外，还必须要有直流电源或商用电源 等的电源27，而会有准分子灯照明装置中的电源电路既复杂又大型化 的问题。另外，厚膜加热器26等经常有断线的危险性，而会有一部分 断线就无法整体加热的问题。
鉴于上述的问题点，本发明的目的是提供虽在用来把准分子光透 过的窗部，设有用来抑制被照射物侧附着有所生成的反应性生成物的 加热机构，却不致于使电力供应给加热机构的电源电路变复杂又大型 化，结果是使装置上电路的构成简单化的准分子灯照明装置。
本发明为了解决上述的课题而采用了以下的装置。
第1装置是一种准分子灯照明装置，具有：将稀有气体封装在放 电空间的准分子灯；将该准分子灯点灯的准分子灯点灯用电源；内部 配置有该准分子灯的灯室；以及使在该灯室中从准分子灯所放射的准 分子光透过的玻璃制的窗部，其特征在于，在前述窗部，设有由前述 准分子灯点灯用电源所供电的感应加热线圈和借助于该感应加热线圈 来感应加热，形成为准分子光可从前述窗部透过，并将前述窗部加热 的感应加热用导体。
4第2装置如同第1装置，其中前述感应加热用导体为沿着前述准 分子灯侧的前述窗部面所配置的多个金属环路。
第3装置如同第1装置，其中前述感应加热用导体为混入在前述 窗部的金属体。
第4装置如同第1、 2或3的装置中的任意一种装置，其中设有当 前述准分子灯熄灯的时候，由前述准分子灯点灯用电源供电给前述感 应加热用线圈的开关机构。
依据本发明的第1装置，因是一种具备有：将稀有气体封装在放 电空间的准分子灯、将该准分子灯点灯的准分子灯点灯用电源、内部 配置有该准分子灯的灯室、以及使在该灯室中从准分子灯所放射的准 分子光透过的玻璃制的窗部的准分子灯照明装置，在前述窗部，设有 由前述准分子灯点灯用电源所供电的感应加热线圈和借助于该感应加 热线圈来感应加热，形成为准分子光可从前述窗部透过，并将前述窗 部加热的感应加热用导体，所以能将电力供应给将窗部加热的感应加 热线圈的电力供应电源和准分子灯点灯用电源共享化，而能使准分子 灯照明装置的电路构成简单化，结果是能使准分子灯照明装置小型化。
依据本发明的第2装置，因是以沿着前述准分子灯侧的前述窗部
面所配置的多个金属环路来构成前述感应加热用导体，且感应加热用 金属环路配置在形成窗部的玻璃面上，所以窗部的加热效率良好，又 能将窗部脱离金属环路来加以清洗。
依据本发明的第3装置，因前述感应加热用导体为，混入在前述
窗部的金属体，所以可以将感应加热用导体与窗部构成为一体，因而 可以更进一步简化准分子灯照明装置的构成。依据本发明的第4装置，因设有当前述准分子灯熄灯的时候，由 前述准分子灯点灯用电源供电给前述感应加热用线圈的开关机构，所 以能确实切换准分子灯及感应加热线圈的电力供应，而能只在准分子 灯熄灯时确实加热感应加热线圈的窗部，且能有效活用输入电力。
鉴于上述的问题点，本发明的目的是提供虽在用来把准分子光透 过的窗部，设有用来抑制被照射物侧附着有所生成的反应性生成物的 加热机构，却不致于使电力供应给加热机构的电源电路变复杂又大型 化，结果是使装置上电路的构成简单化的准分子灯照明装置。
本发明为了解决上述的课题而采用了以下的装置。
第1装置是一种准分子灯照明装置，具有：将稀有气体封装在放 电空间的准分子灯；将该准分子灯点灯的准分子灯点灯用电源；内部 配置有该准分子灯的灯室；以及使在该灯室中从准分子灯所放射的准 分子光透过的玻璃制的窗部，其特征在于，在前述窗部，设有由前述 准分子灯点灯用电源所供电的感应加热线圈和借助于该感应加热线圈 来感应加热，形成为准分子光可从前述窗部透过，并将前述窗部加热 的感应加热用导体。
4第2装置如同第1装置，其中前述感应加热用导体为沿着前述准 分子灯侧的前述窗部面所配置的多个金属环路。
第3装置如同第1装置，其中前述感应加热用导体为混入在前述 窗部的金属体。
第4装置如同第1、 2或3的装置中的任意一种装置，其中设有当 前述准分子灯熄灯的时候，由前述准分子灯点灯用电源供电给前述感 应加热用线圈的开关机构。
依据本发明的第1装置，因是一种具备有：将稀有气体封装在放 电空间的准分子灯、将该准分子灯点灯的准分子灯点灯用电源、内部 配置有该准分子灯的灯室、以及使在该灯室中从准分子灯所放射的准 分子光透过的玻璃制的窗部的准分子灯照明装置，在前述窗部，设有 由前述准分子灯点灯用电源所供电的感应加热线圈和借助于该感应加 热线圈来感应加热，形成为准分子光可从前述窗部透过，并将前述窗 部加热的感应加热用导体，所以能将电力供应给将窗部加热的感应加 热线圈的电力供应电源和准分子灯点灯用电源共享化，而能使准分子 灯照明装置的电路构成简单化，结果是能使准分子灯照明装置小型化。
依据本发明的第2装置，因是以沿着前述准分子灯侧的前述窗部
面所配置的多个金属环路来构成前述感应加热用导体，且感应加热用 金属环路配置在形成窗部的玻璃面上，所以窗部的加热效率良好，又 能将窗部脱离金属环路来加以清洗。
依据本发明的第3装置，因前述感应加热用导体为，混入在前述
窗部的金属体，所以可以将感应加热用导体与窗部构成为一体，因而 可以更进一步简化准分子灯照明装置的构成。依据本发明的第4装置，因设有当前述准分子灯熄灯的时候，由 前述准分子灯点灯用电源供电给前述感应加热用线圈的开关机构，所 以能确实切换准分子灯及感应加热线圈的电力供应，而能只在准分子 灯熄灯时确实加热感应加热线圈的窗部，且能有效活用输入电力。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式的准分子灯照明装置的构成图。
图2为表示从图1所示的准分子灯5侧来看的感应加热线圈6和 感应加热用金属环路71、 72的具体构成图。
图3为表示图2a所示的感应加热线圈6和感应加热用金属环路71 的具体构成图的主视图。
图4为表示取代图1所示的感应加热用导体感应加热用金属环路 71,改而在窗部8混入金属粉末73来作为感应加热用导体时的具体构 成图的主视图。
图5为表示取代图1所示的感应加热用导体感应加热用金属环路 71，改而在窗部8镶嵌金属片74来作为感应加热用导体时的具体构成 图的主视图。
图6为表示现有技术的准分子灯装置的构成图。
图2为表示从图1所示的准分子灯5侧来看的感应加热线圈6和 感应加热用金属环路71、 72的具体构成图。
图3为表示图2a所示的感应加热线圈6和感应加热用金属环路71 的具体构成图的主视图。
图4为表示取代图1所示的感应加热用导体感应加热用金属环路 71,改而在窗部8混入金属粉末73来作为感应加热用导体时的具体构 成图的主视图。
图5为表示取代图1所示的感应加热用导体感应加热用金属环路 71，改而在窗部8镶嵌金属片74来作为感应加热用导体时的具体构成 图的主视图。
图6为表示现有技术的准分子灯装置的构成图。
具体实施方式
用图1至图3说明本发明的一个实施方式。
图1为表示本发明的实施方式的准分子灯照明装置的构成图。
图1中，1为使高频电压产生的变频器，2为将变频器1的输出切 换至升压变压器3或是加热线圈变压器4的切换器，3为为了要将变频 器1的输出升压到准分子灯5的用来点灯的高频电压的升压变压器，4 为将变频器1的输出调整到用以施加给感应加热线圈6的电压的加热 线圈变压器，5为配置在灯室9内的多个准分子灯，6为施加由加热线 圈变压器4所输出的电压来产生感应磁场的感应加热线圈，7为交链由-
6感应加热线圈6所产生的感应磁场来使感应电流流通并发热而将窗部8
加热的感应加热用导体，8为设置在灯室9，用来将准分子灯5或反射 镜（未图示）所放射的准分子光透过，照射到被照射物（未图示）的 玻璃制的窗部，9为收纳准分子灯5、感应加热线圈6、感应加热用导 体7等的灯室，IO为温度检测电路，11为A/D转换器，12为电压波形 检测电路，13为A/D转换器，14为电流波形检测电路，15为A/D转 换器，16为运算器（CPU)， 17为栅极驱动器，18为EEPROM。
图2a和图2b为分别表示从图1所示的准分子灯5侧来看的感应 加热线圈6和作为感应加热用导体7的感应加热用金属环路71、 72的 具体构成图；图3为表示图2a所示的感应加热线圈6和从感应加热用 金属环路71的正面来看的具体构成图。
如这些图所示，感应加热用金属环路71、 72交链感应加热线圈6 所产生的感应磁场来使感应电流流通并发热而将窗部8加热。
另外，感应加热用导体7也可以只在窗面配置金属网来取代图3 所示的感应加热用金属环路71。还可以如图4所示，在玻璃制的窗部 8内混入金属粉末73，在该金属粉末73产生涡流电流而发热。此处， 金属粉末73最好是例如：铝、钨等融点为160(TC以上的金属，金属粉 末73的颗粒径为lAtm〜数mm程度。混入的量设为开口率（Aperture Ratio) 90%以上，也就是设成没有混入的玻璃制的窗部8与有混入的 玻璃制的窗部8对被照射物有降低10%以下的照度的量。例如，颗粒 径lpm的大致球形的材料含有10ppm程度则开口率（Aperture Ratio) 为90%程度。
另外，也可以如图5所示，将许多金属片74镶嵌配置在玻璃制的 窗部8面上，再用Si02来涂敷金属片，而作为感应加热用导体。
其次，用图l和图2说明准分子灯照明装置的动作。该装置的动作由点灯动作模式及感应加热模式所组成，各模式则 是以切换器来进行切换。点灯动作模式中，高频电压由变频器1施加 给升压变压器3，再从升压变压器3输出高频电压。该高频电压施加给 准分子灯5，准分子灯5就会点灯。另外，借助于切换器来进行切换，
准分子灯熄灯的时候，即是感应加热模式，则高频电压（例如10kHz〜 100kHz)经由加热线圈变压器4施加给感应加热线圈6，感应加热线圈 6所感应出来的感应磁场与感应加热用导体7相交链，也就是与图2所 示的感应加热用金属环路71或72相交链，而在感应加热用金属环路 71或72流通感应电流并发热，就能将窗部8加热。
另外，温度检测电路10为检测窗部8的温度的电路，将温度转换 为电信号，进行预定的电平转换，经由A/D转换器ll转换成数字信号 后输入至运算器（CPU) 16。
电压波形检测电路12为检测供应至准分子灯5的电压波形的电 路，将电压波形进行预定的电平转换，经由A/D转换器13转换成数字 信号后输入至运算器（CPU) 16。
电流波形检测电路14将供应至准分子灯5的电流转换成预定的电 平，经由A/D转换器15转换成数字信号后输入至运算器（CPU) 16。
运算器（CPU) 16运算来自A/D转换器11、 13、 15的信号，将 控制信号输送给使变频器1作动的栅极驱动器17。运算器（CPU) 16 具备有用来保存各运算结果或比较结果的EEPROM18。
8
图1为表示本发明的实施方式的准分子灯照明装置的构成图。
图1中，1为使高频电压产生的变频器，2为将变频器1的输出切 换至升压变压器3或是加热线圈变压器4的切换器，3为为了要将变频 器1的输出升压到准分子灯5的用来点灯的高频电压的升压变压器，4 为将变频器1的输出调整到用以施加给感应加热线圈6的电压的加热 线圈变压器，5为配置在灯室9内的多个准分子灯，6为施加由加热线 圈变压器4所输出的电压来产生感应磁场的感应加热线圈，7为交链由-
6感应加热线圈6所产生的感应磁场来使感应电流流通并发热而将窗部8
加热的感应加热用导体，8为设置在灯室9，用来将准分子灯5或反射 镜（未图示）所放射的准分子光透过，照射到被照射物（未图示）的 玻璃制的窗部，9为收纳准分子灯5、感应加热线圈6、感应加热用导 体7等的灯室，IO为温度检测电路，11为A/D转换器，12为电压波形 检测电路，13为A/D转换器，14为电流波形检测电路，15为A/D转 换器，16为运算器（CPU)， 17为栅极驱动器，18为EEPROM。
图2a和图2b为分别表示从图1所示的准分子灯5侧来看的感应 加热线圈6和作为感应加热用导体7的感应加热用金属环路71、 72的 具体构成图；图3为表示图2a所示的感应加热线圈6和从感应加热用 金属环路71的正面来看的具体构成图。
如这些图所示，感应加热用金属环路71、 72交链感应加热线圈6 所产生的感应磁场来使感应电流流通并发热而将窗部8加热。
另外，感应加热用导体7也可以只在窗面配置金属网来取代图3 所示的感应加热用金属环路71。还可以如图4所示，在玻璃制的窗部 8内混入金属粉末73，在该金属粉末73产生涡流电流而发热。此处， 金属粉末73最好是例如：铝、钨等融点为160(TC以上的金属，金属粉 末73的颗粒径为lAtm〜数mm程度。混入的量设为开口率（Aperture Ratio) 90%以上，也就是设成没有混入的玻璃制的窗部8与有混入的 玻璃制的窗部8对被照射物有降低10%以下的照度的量。例如，颗粒 径lpm的大致球形的材料含有10ppm程度则开口率（Aperture Ratio) 为90%程度。
另外，也可以如图5所示，将许多金属片74镶嵌配置在玻璃制的 窗部8面上，再用Si02来涂敷金属片，而作为感应加热用导体。
其次，用图l和图2说明准分子灯照明装置的动作。该装置的动作由点灯动作模式及感应加热模式所组成，各模式则 是以切换器来进行切换。点灯动作模式中，高频电压由变频器1施加 给升压变压器3，再从升压变压器3输出高频电压。该高频电压施加给 准分子灯5，准分子灯5就会点灯。另外，借助于切换器来进行切换，
准分子灯熄灯的时候，即是感应加热模式，则高频电压（例如10kHz〜 100kHz)经由加热线圈变压器4施加给感应加热线圈6，感应加热线圈 6所感应出来的感应磁场与感应加热用导体7相交链，也就是与图2所 示的感应加热用金属环路71或72相交链，而在感应加热用金属环路 71或72流通感应电流并发热，就能将窗部8加热。
另外，温度检测电路10为检测窗部8的温度的电路，将温度转换 为电信号，进行预定的电平转换，经由A/D转换器ll转换成数字信号 后输入至运算器（CPU) 16。
电压波形检测电路12为检测供应至准分子灯5的电压波形的电 路，将电压波形进行预定的电平转换，经由A/D转换器13转换成数字 信号后输入至运算器（CPU) 16。
电流波形检测电路14将供应至准分子灯5的电流转换成预定的电 平，经由A/D转换器15转换成数字信号后输入至运算器（CPU) 16。
运算器（CPU) 16运算来自A/D转换器11、 13、 15的信号，将 控制信号输送给使变频器1作动的栅极驱动器17。运算器（CPU) 16 具备有用来保存各运算结果或比较结果的EEPROM18。
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