(57)【要約】【課題】  本発明は、管球内に封入した放電媒体にレーザー光線を集光し、レーザー光線によって放電媒体を励起してプラズマを生成するレーザー駆動光源において、管球内に生成したプラズマに吸収されずにそれを透過したレーザー光線を遮蔽することを目的とする。【解決手段】  放電媒体を封入した管球を備え、前記管球内に集光させたレーザー光線によって前記管球内にプラズマを生成するレーザー駆動光源において、前記管球内には、前記管球内に生成したプラズマを透過したレーザー光線を遮蔽する光線遮蔽部材が設けられていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電媒体を封入した管球を備え、前記管球内に集光させたレーザー光線によって前記管球内にプラズマを生成するレーザー駆動光源において、
前記管球内には、前記管球内に生成したプラズマを透過したレーザー光線を遮蔽する光線遮蔽部材が設けられていることを特徴とするレーザー駆動光源。
【請求項２】
前記放電媒体が金属であり、
前記光線遮蔽部材が、前記管球内に生成したプラズマを透過したレーザー光線を吸収して発熱することを特徴とする請求項１記載のレーザー駆動光源。
【請求項３】
前記光線遮蔽部材には、前記管球内に生成したプラズマを透過したレーザー光線を反射誘導して吸収するビームダンパーが設けられていることを特徴とする請求項２記載のレーザー駆動光源。
【請求項４】
前記光線遮蔽部材は、その輻射率を高めるための表面加工が施されていることを特徴とする請求項２記載のレーザー駆動光源。
【請求項５】
前記光線遮蔽部材には、ピッチが１μｍ〜１ｍｍの範囲内である凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項２記載のレーザー駆動光源。
【請求項６】
前記光線遮蔽部材の、前記管球内に生成したプラズマを透過したレーザー光線が照射される表面に、タングステンパウダーを焼結したことを特徴とする請求項２記載のレーザー駆動光源。
【請求項７】
前記光線遮蔽部材が、タングステン、モリブデン、タンタルおよびレニウムの何れか一種以上の金属によって構成されることを特徴とする請求項２記載のレーザー駆動光源。
【請求項８】
前記管球内に封入された放電媒体が水銀を含むことを特徴とする請求項２記載のレーザー駆動光源。
【請求項９】
前記管球内に封入された放電媒体が、水銀および希ガスの何れか一種以上を含むことを特徴とする請求項１記載のレーザー駆動光源。
【請求項１０】
前記光線遮蔽部材が、前記管球内に伸び出るように配置された支持部材によって支持されていることを特徴とする請求項１記載のレーザー駆動光源。
【請求項１１】
前記管球内に、互いに向き合うように配置された一対の電極を備えることを特徴とする請求項１記載のレーザー駆動光源。
【請求項１２】
前記光線遮蔽部材が、前記電極に固定された支持部材によって支持されていることを特徴とする請求項１１記載のレーザー駆動光源。
【請求項１３】
前記光線遮蔽部材が、前記管球内に生成したプラズマを透過したレーザー光線を反射する反射面を備えることを特徴とする請求項１記載のレーザー駆動光源。
【請求項１４】
前記光線遮蔽部材の反射面が散乱反射面であることを特徴とする請求項１３記載のレーザー駆動光源。
【請求項１５】
前記管球の外方に、前記光線遮蔽部材の反射面によって反射されたレーザー光線を吸収する、光線吸収部材を設けたことを特徴とする請求項１３記載のレーザー駆動光源。
【請求項１６】
前記管球内に生成するプラズマに対して焦点位置が一致するように配置され、前記プラズマが出射する光線を反射する凹面反射鏡を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレーザー駆動光源。
【請求項１７】
前記凹面反射鏡には、前記管球内に集光するレーザー光線の光軸上に開口が設けられ、前記凹面反射鏡の開口に、前記管球内にレーザー光線を集光するための光学部材が配置されていることを特徴とする請求項１６記載のレーザー駆動光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザー駆動光源に関する。特に、半導体、液晶基板およびカラーフィルタの露光工程に使用される露光装置、デジタルシネマ用の画像投影装置、並びに光分析装置の光源として使用されるレーザー駆動光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、上記した露光工程に使用される露光装置、デジタルシネマ用の画像投影装置、および光分析装置等に使用される光源には、所望波長域の発光強度が充分であることの他に、寿命が長いことが必要である。
この種の分野において使用される光源は、水銀または希ガス（キセノンガス）を封入したガラス管球内で電極間にアーク放電を発生させるタイプのものであったが、電極がアーク放電に曝されるため、極めて高温になって徐々に蒸発することが避けられなかった。
この電極から蒸発した金属は、管球内壁面に付着して紫外域の波長透過性を変化させるので、点灯時間が経過するにつれて、光源の発光強度とスペクトルとを徐々に変化させる、という問題があった。
【０００３】
このような問題に対して、従来より様々な対策が検討されている。例えば、特許文献１のＦｉｇ．７に示すレーザー駆動光源は、石英バルブ内に封入されたガスに外部からレーザー光線を集光して、石英バルブ内に封入されたガスをレーザー光線で励起させることによってプラズマを発生させることにより、封入ガスの成分組成に応じたスペクトル分布の安定した発光強度および発光中心位置の光源を得ている。
【０００４】
特許文献１のレーザー駆動光源は、レーザー光を石英バルブ内に封入された放電ガスに照射して放電ガスを励起して高温プラズマを生成すると共に、当該高温プラズマに対しレーザー光を照射している。
しかしながら、高温プラズマに照射されたレーザー光の全てが高温プラズマに吸収される訳ではなく、高温プラズマを透過したレーザー光が石英バルブから発した光と共に出射することが頻繁にあった。この高温プラズマを透過したレーザー光の強度は、石英バルブから発する光に対して無視することができない位に高いことが確認された。それ故に、レーザー駆動光源の周辺機器等が、高温プラズマを透過したレーザー光線に曝されることによって破壊される、といった不具合を生じる惧れがあった。ところが、上記のレーザー駆動光源においては、高温プラズマを透過したレーザー光についての対策が検討されていなかった。
【０００５】
図１３は、特許文献２に開示される、従来のレーザー駆動光源の基本構成を示す構成図である。
図１３に示すレーザー駆動光源１３０は、パルス状のレーザー光線を発振するレーザー発振器１３１と、レーザー光を適当な形状にして伝達する光学系部材１３２，１３３と、伝達されたレーザー光を管球内の焦点に集光させる集光用光学系部材１３４と、キセノンガス等の希ガス、アルゴンガスおよび水銀蒸気などを封入した管球１３５と、管球１３５を透過したレーザー光をもう一度管球内へ入射させるための反射光学系部材１３６とを備える。
【０００６】
このレーザー駆動光源１３０は、レーザー発振器１３１からのレーザー光線が、光学系部材１３２，１３３によって適当な形状にされて所要の光路を伝達され、集光用光学系部材１３４によって集光されて管球１３５内の焦点位置に集まる。管球１３５の焦点では、レーザー光の強い電場（高いエネルギー密度）によって封入ガスがプラズマ化され、そのプラズマから紫外線を含むスペクトルの放射がなされる。プラズマ生成に寄与しなかったレーザー光は、反射光学系部材１３６に入射し、そこで反射されて再び管球１３５内の焦点に集光される。
【０００７】
上記のレーザー駆動光源１３０は、管球内に電極が存在しないため、その蒸発やスパッタの影響で発光強度やスペクトルが変化することがなく、長寿命のものが得られる。そのほか、上記のレーザー駆動光源１３０は、発光中心位置が、外部からのレーザー光の焦点位置で定まるために常に安定に維持できると共に、管球の交換によって変化することがない。上記のレーザー駆動光源１３０は、それらの面に関しては有益であるといえる。
【０００８】
しかしながら、図１３に示すレーザー駆動光源１３０の始動時においては、管球１３５内に封入された水銀は殆ど蒸発していないので、管球１３５内の水銀蒸気圧は非常に低い。しかも、従来のレーザー駆動光源１３０は、管球１３５内から電極を排除したので、管球１３５内の水銀を十分に蒸発させることができず、管球１３５内の水銀蒸気圧を上昇させることができない。
【０００９】
こういった事情により、従来のレーザー駆動光源１３０は、管球１３５の外部へ放出される水銀の発光の強度が極めて低く、かつ、管球１３５内の焦点に集光したレーザー光線の殆どは、水銀蒸気に吸収されずに管球１３５の外部へ放出される、という問題を引き起こす。
【００１０】
しかしながら、図１３に示すレーザー駆動光源１３０においては、管球１３５内における水銀蒸気圧が低く、これに起因して上記した問題が生じることに関し、何ら検討されていなかった。そして、上記の問題は、水銀を発光用金属として管球１３５に封入した場合に限らず、水銀以外の他の発光用金属を管球１３５に封入した場合も当然に発生すると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＵＳ２００７／０２２８３００Ａ１
【特許文献２】特開昭６１−１９３３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上から、本発明は、管球内に封入した放電媒体にレーザー光線を集光し、レーザー光線によって放電媒体を励起してプラズマを生成するレーザー駆動光源において、管球内に生成したプラズマに吸収されずにそれを透過したレーザー光線を遮蔽することを目的とする。また、本発明は、管球内に封入した発光用金属にレーザー光線を集光し、レーザー光線によって発光用金属を励起してプラズマを生成するレーザー駆動光源において、管球内の発光用金属の蒸気圧を高い状態に維持し、管球内に安定したプラズマを形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、放電媒体を封入した管球を備え、前記管球内に集光させたレーザー光線によって前記管球内にプラズマを生成するレーザー駆動光源において、前記管球内には、前記管球内に生成したプラズマを透過したレーザー光線を遮蔽する光線遮蔽部材が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１記載のレーザー駆動光源において、前記放電媒体が金属であり、前記光線遮蔽部材が、前記管球内に生成したプラズマを透過したレーザー光線を吸収して発熱することを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項２記載のレーザー駆動光源において、前記光線遮蔽部材には、前記管球内に生成したプラズマを透過したレーザー光線を反射誘導して吸収するビームダンパーが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項２記載のレーザー駆動光源において、前記光線遮蔽部材に輻射率を高めるための表面加工が施されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項２記載のレーザー駆動光源において、前記光線遮蔽部材には、ピッチが１μｍ〜１ｍｍの範囲内である凹凸部が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項２記載のレーザー駆動光源において、前記光線遮蔽部材の、前記管球内に生成したプラズマを透過したレーザー光線が照射される表面に、タングステンパウダーを焼結したことを特徴とする。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項２記載のレーザー駆動光源において、前記光線遮蔽部材が、タングステン、モリブデン、タンタルおよびレニウムの何れか一種以上の金属によって構成されることを特徴とする。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項２記載のレーザー駆動光源において、前記管球内に封入された放電媒体が水銀を含むことを特徴とする。
【００２１】
請求項９の発明は、請求項１記載のレーザー駆動光源において、前記管球内に封入された放電媒体が、水銀および希ガスの何れか一種以上を含むことを特徴とする。
【００２２】
請求項１０の発明は、請求項１記載のレーザー駆動光源において、前記光線遮蔽部材が、前記管球内に伸び出るように配置された支持部材によって支持されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項１１の発明は、請求項１記載のレーザー駆動光源において、前記管球内に、互いに向き合うように配置された一対の電極を備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２の発明は、請求項１１記載のレーザー駆動光源において、前記光線遮蔽部材が、前記電極に固定された支持部材によって支持されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項１３の発明は、請求項１記載のレーザー駆動光源において、前記光線遮蔽部材が、前記管球内に生成したプラズマを透過したレーザー光線を反射する反射面を備えることを特徴とする。
【００２６】
請求項１４の発明は、請求項１３記載のレーザー駆動光源において、前記光線遮蔽部材の反射面が散乱反射面であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１５の発明は、請求項１３記載のレーザー駆動光源において、前記管球の外方に、前記光線遮蔽部材の反射面によって反射されたレーザー光線を吸収する、光線吸収部材を設けたことを特徴とする。
【００２８】
請求項１６の発明は、請求項１記載のレーザー駆動光源において、前記管球内に生成するプラズマに対して焦点位置が一致するように配置され、前記プラズマが出射する光線を反射する凹面反射鏡を備えたことを特徴とする。
【００２９】
請求項１７の発明は、請求項１６記載のレーザー駆動光源において、前記凹面反射鏡には、前記管球内に集光するレーザー光線の光軸上に開口が設けられ、前記凹面反射鏡の開口に、前記管球内にレーザー光線を集光するための光学部材が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のレーザー駆動光源は、管球内にプラズマを生成・維持するために、管球内に封入された放電媒体に対してレーザー光線を照射するものであり、管球内にレーザー光線遮蔽部材が設けられているため、管球内に生成したプラズマに吸収されることなくそれを透過したレーザー光線を確実に遮蔽することができるので、レーザー駆動光源の周辺機器等が管球内のプラズマを透過したレーザー光線に曝されることにより破壊される、という不具合を生じる惧れがない。
【００３１】
さらに、本発明のレーザー駆動光源は、管球の焦点に生成したプラズマを透過したレーザー光線を吸収して発熱する光線遮蔽部材が管球内に設けられているため、管球内に封入された放電媒体が金属である場合に、次のような効果が得られる。
レーザー光線を吸収して発熱した光線遮蔽部材は、プランクの法則にしたがって管球に向けて赤外〜遠赤外の波長域の光を放射して管球を輻射加熱し、管球を高温化して管球内に封入された金属の蒸気圧を上昇させる。この状態の管球内においては、管球内に集光されたレーザー光線によって金属が確実に励起して、管球内の焦点位置に安定したプラズマが生成する。したがって、本発明のレーザー駆動光源によれば、管球内に生成したプラズマから放出される光の出力を、高いレベルで安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施例のレーザー駆動光源の基本構成を示す図である。
【図２】図１に示すレーザー駆動光源の管球を拡大して示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例のレーザー駆動光源の変形例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例のレーザー駆動光源の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例のレーザー駆動光源の変形例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例のレーザー駆動光源の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例のレーザー駆動光源の基本構成を示す図である。
【図８】図７に示すレーザー駆動光源の管球を拡大して示す図である。
【図９】本発明の第２の実施例のレーザー駆動光源の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例のレーザー駆動光源の変形例を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施例のレーザー駆動光源の基本構成を示す図である。
【図１２】図１１に示すレーザー駆動光源の管球を拡大して示す図である。
【図１３】従来のレーザー駆動光源の基本構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
〔第１の実施例のレーザー駆動光源〕
図１は、本発明の第１の実施例のレーザー駆動光源の基本構成を示す断面図である。本実施例のレーザー駆動光源は、管球内に電極を有しない、無電極タイプの光源である。また、本実施例のレーザー駆動光源は、プラズマに吸収されずにそれを透過したレーザー光線を吸収することによって遮蔽する光線遮蔽部材を備える。
【００３４】
レーザー駆動光源１００は、管球３の周囲を覆うように配置された、光出射開口１２を有する碗状の凹面反射鏡１と、レーザー光線Ｌ１を管球３内の焦点Ｆに集光させるための光学系部材２と、凹面反射鏡１の焦点Ｆに一致するように配置された、放電媒体が封入された管球３と、管球３に向けて連続またはパルス状のレーザー光線を出射するレーザー源４とを備えている。凹面反射鏡１の焦点Ｆには、レーザー源４から出射したレーザー光線Ｌ１が光学系部材２によって集光され、管球３内に封入された放電媒体がレーザー光線Ｌ１によって励起されプラズマＰが生成する。
【００３５】
管球３は、回転楕円形状の密閉空間３５を有しており、密閉空間３５内に、例えば水銀が発放電媒体として封入されている。管球３内に封入された水銀の封入量は２〜７０ｍｇ／ｃｃである。なお、水銀の他にカドミウム、亜鉛、錫等の金属を放電媒体として封入することもできる。
管球３は、凹面反射鏡１に対し、封止部３２が凹面反射鏡１の光出射開口１２側に位置するように配置されているので、レーザー光線Ｌ１が封止部３２によって遮られることがない。
【００３６】
凹面反射鏡１は、例えば回転放物面形状の反射面１１と、プラズマＰが発した光を凹面反射鏡１の外部へ放出する光出射開口１２と、レーザー光線Ｌ１を凹面反射鏡１の内部に導入するための後方開口１３とを備えてなり、その焦点Ｆに生成したプラズマＰが発した光を前方方向（紙面の右方）に反射し、平行光を光出射開口１２から出射する。
反射面１１は、管球３が発した光ＬＸを反射する誘電体多層膜により構成されている。反射面１１は、例えば、高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層とを交互に積層してなる誘電体多層膜により構成されている。例えば、反射面１１は、ＨｆＯ２（酸化ハフニウム）およびＳｉＯ２（酸化シリコン）を交互に積層してなる誘電体多層膜、または、Ｔａ２Ｏ５（酸化タンタル）およびＳｉＯ２（酸化シリコン）を交互に積層してなる誘電体多層膜等によって構成されている。
なお、反射面１１は、回転放物面形状に限らず、回転楕円形状を有するものであっても良い。
【００３７】
凹面反射鏡１の後方開口１３は、レーザー光線Ｌ１の光軸ＬＡ上に一致するように形成され、光学系部材２が配置されている。後方開口１３をレーザー光線Ｌ１の光軸ＬＡ上に配置することによって、反射面１１の有効反射面積を減少させることがない。なお、特許文献１の第２図に示すように、レーザー光線を凹面反射鏡内に導入するための開口を凹面反射鏡の側面に形成すると、有効反射面積を減少させることになる。
【００３８】
光学系部材２は、レーザー光線Ｌ１を管球３内の焦点位置に集光させるレンズである。レーザー源４は、パルス駆動、ＣＷ駆動、あるいはそれらを併用する駆動方式のレーザーを使用することができ、放電媒体の励起に十分な強度のレーザー光線Ｌ１を発振する。レーザー光線Ｌ１は、可視〜赤外の波長域、例えば１．０６μｍにピークを有する。
【００３９】
図２は、図１のレーザー駆動光源の管球３を拡大して示す図である。管球３は、図２（Ａ）に示すように、回転楕円形状の密閉空間３５を内部に有する略球状に形成された発光部３１と、発光部３１の端部に連続して形成され、例えばモリブデンからなる金属箔３３によって気密に封止された柱状の封止部３２とを備えると共に、発光部３１の内部に密閉空間３５を有している。なお、図２に示す例では、発光部３１の一端側のみに封止部３２を有する。
【００４０】
封止部３２には、光線遮蔽部材Ｓ１を支持するための支柱３４が埋設されている。この支柱３４は、その根本部が金属箔３３に接続され、その先端部が密閉空間３５内に伸び出すと共に光線遮蔽部材Ｓ１を密閉空間３５において支持している。
【００４１】
管球３内に配置された光線遮蔽部材Ｓ１は、管球３内の焦点Ｆに生成したプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２を吸収する板状部材である。
光線遮蔽部材Ｓ１は、プラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２を効果的に吸収するために、レーザー光線の焦点Ｆよりもレーザー光線Ｌ２の進行方向に位置する封止部３２側において、レーザー光線Ｌ１の光軸ＬＡに対して直交するように配置されている。
なお、光線遮蔽部材Ｓ１の光軸ＬＡに直交する方向の幅は、レーザー光線Ｌ１の入射角および管球３の焦点Ｆと、光線遮蔽部材Ｓ１との間の距離に応じて適宜設定される。
【００４２】
光線遮蔽部材Ｓ１は、レーザー源４が発する可視〜赤外の波長域のレーザー光線を吸収することができるとともに、高温時に溶融することのないように耐熱性に優れた物質によって構成される。光線遮蔽部材Ｓ１を構成する物質は、例えば、タングステン、モリブデン、タンタルおよびレニウムの何れか一種以上を含む金属である。
【００４３】
次に、図１に示す第１の実施例のレーザー駆動光源１００の動作について、図２を参照しながら説明する。図２（Ａ）はレーザー駆動光源の始動初期の状態を、図２（Ｂ）はレーザー駆動光源の定常時の状態をそれぞれ示す。
（始動時）
まず、レーザー駆動光源の始動時の動作について図２（Ａ）に基いて説明する。以下では、管球３内の焦点Ｆにレーザー光線Ｌ１を集光開始してから、管球３内に封入した放電媒体としての発光用金属が完全に蒸発するまでの期間を始動時と呼ぶ。
レーザー源４から発振される連続またはパルス状のレーザー光線Ｌ１は、光学系部材２によって管球３内の焦点Ｆに集光される。レーザー駆動光源の始動時においては、管球３内の発光用金属の蒸気圧は非常に低いため、焦点Ｆに集光したレーザー光線Ｌ１の全てのエネルギーがプラズマを生成するために費消されず、管球３内の焦点Ｆには極めて小さいプラズマＰが形成される。
つまり、管球３内の焦点Ｆに集光したレーザー光線Ｌ１は、その大部分は焦点Ｆを通過するものの、光線遮蔽部材Ｓ１に吸収され、管球３の外部へ放出されることが防止される。
光線遮蔽部材Ｓ１は、レーザー光線Ｌ２を吸収して発熱し、図２（Ａ）に示すように、管球３の発光部３１に向けて赤外〜遠赤外の波長域の熱線Ｔ１を輻射し、発光部３１を輻射加熱し、管球３内に封入した発光用金属の蒸気圧を上昇させる。これに伴い、管球３内の焦点Ｆに形成されたプラズマＰは、次第に大きくなり発光強度が徐々に増加する。
【００４４】
（定常時）
次に、レーザー駆動光源の定常時の動作について図２（Ｂ）に基いて説明する。以下では、管球３内の発光用金属の蒸気圧が所定のレベルで安定し、焦点Ｆに形成されたプラズマＰの大きさが一定になった時を定常時と呼ぶ。
定常時においては、管球３内の焦点Ｆに集光したレーザー光線Ｌ１によって発光用金属が確実に励起され、焦点Ｆに形成されるプラズマＰが一定の大きさに収束し、プラズマＰから所定のレベルで安定した強度の光が放出される。管球内に発光用金属として水銀が封入されている場合は、例えば波長３６５ｎｍのｉ線が発光部３１の外方へ放出される。
定常時においては、レーザー光線Ｌ１をプラズマＰに照射し続ける。これは、管球３内に生成したプラズマＰを消滅させないためである。プラズマＰに照射されたレーザー光線Ｌ１のうちの一部は、プラズマＰに吸収されることなく焦点Ｆを通過する（図２（Ｂ）のＬ２を参照）。例えば、１ＫＷのＹＡＧレーザーを管球内に照射した場合は、プラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２の出力は約１５０Ｗである。
プラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２は光線遮蔽部材Ｓ１に吸収される。光線遮蔽部材Ｓ１はレーザー光線Ｌ２を吸収して発熱し、図２（Ｂ）に示すように、管球３の発光部３１に向けて赤外〜遠赤外の波長域の熱線Ｔ１を輻射し、管球３の発光部３１を輻射加熱する。
これに伴い、定常時の管球３においては、発光部３１が常に高温状態になり、発光用金属が完全に蒸発して蒸気圧が高い状態で安定するので、発光用金属によってレーザー光線Ｌ１が確実に吸収される。したがって、管球３内に生成したプラズマＰが消滅することがなく、プラズマＰから所定のレベルで安定した強度の光が放出される。
【００４５】
このように、本発明のレーザー駆動光源１００は、管球３内に生成したプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２を吸収する光線遮蔽部材Ｓ１が設けられているため、次の効果が得られる。
第１に、管球３内に生成したプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２が光線遮蔽部材Ｓ１によって確実に遮蔽されるため、レーザー駆動光源１００の周辺機器等が、管球３内に生成したプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２に曝されることによって破壊される、という不具合を生じる惧れがない。
第２に、光線遮蔽部材Ｓ１が、プラズマＰに吸収されずにそれを透過したレーザー光線Ｌ２を吸収して発熱し、管球３内に封入された放電媒体としての発光用金属の蒸気圧を速やかに上昇させるとともに高レベルで安定させることにより、管球３内に生成したプラズマＰが消滅することなく維持されるため、プラズマＰから安定した出力の光を放出することができる。
【００４６】
図３は、第１の実施例のレーザー駆動光源の変形例を示す断面図である。同図では、レーザー源および光学系部材については、図１に示すレーザー駆動光源と共通するので図示を省略し、管球のみを図示している。図３のレーザー駆動光源１０１は、光線遮蔽部材Ｓ２の形状が図１，２に示す光線遮蔽部材Ｓ１と異なることを除き、第１の実施例のレーザー駆動光源１００と同じ構成を備えるので、図１，２と共通する構成については図１，２と同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００４７】
図３（Ａ）に示すように、光線遮蔽部材Ｓ２は、プラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２の照射側の表面Ｓ２１において、その内側に向ってＶ字型に次第に狭くなる複数のビームダンパーＳ２２が形成されている。ビームダンパーＳ２２は、図３（Ｂ）に示すように、反射面Ｓ２３，Ｓ２４にカーボンブラックを塗布したり、或いは反射面Ｓ２３，Ｓ２４に微粒子のタングステンパウダーを焼結させることによって、ビームダンパーＳ２２に入射したレーザー光線Ｌ２を効果的に吸収、減衰することができるようにしている。
なお、ビームダンパーＳ２２の成す角度θは、レーザー光線Ｌ２が吸収されずにビームダンパーＳ２２の外部へ出ることがない程度の角度に設定されている。
光線遮蔽部材Ｓ２は、上記のように、複数のビームダンパーＳ２２がレーザー光線Ｌ２の照射側の表面Ｓ２１に形成されており、管球３内のプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２が効率良く吸収されるため、発熱し易い構造になっている。
【００４８】
光線遮蔽部材Ｓ２のビームダンパーＳ２２の機能について説明する。図３（Ｂ）に示すように、プラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２がビームダンパーＳ２２の一方の反射面Ｓ２３に照射されると、当該ビームダンパーの一方の反射面Ｓ２３で吸収することができなかったレーザー光線Ｌ２は、ビームダンパーＳ２２の他方の反射面Ｓ２４に向けて反射される。
上記したように、ビームダンパーＳ２２を成す溝の角度θは、入射したレーザー光線Ｌ２がビームダンパーＳ２２の外部に出ることがない角度に設定されている。したがって、ビームダンパーＳ２２内に入射したレーザー光線Ｌ２は、ビームダンパーＳ２２の内側に向かって多数回にわたり反射誘導され、最終的にはビームダンパーＳ２２によって完全に吸収される。
【００４９】
図３に示すレーザー駆動光源１０１は、上記のように、光線遮蔽部材Ｓ２の、レーザー光線Ｌ２が照射される側の表面Ｓ２１に複数のビームダンパーＳ２２が形成されている。
ビームダンパーＳ２２は、管球３の焦点Ｆに生成したプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２を効率良く吸収するので、光線遮蔽部材Ｓ２が容易に発熱する。光線遮蔽部材Ｓ２は、管球３の発光部３１に向けて赤外〜遠赤外の波長域の熱線Ｔ１を輻射し、管球３の発光部３１を輻射加熱する。
したがって、レーザー駆動光源１０１は、管球３内の発光用金属の蒸気圧がより速やかに上昇するとともに高レベルで安定し易くなり、管球３内に生成したプラズマＰが消滅することなく維持されるため、プラズマＰから安定した出力の光を放出することができる。
【００５０】
なお光線遮蔽部材Ｓ２は、図３に示すようなＶ字型のビームダンパーＳ２２によって高温プラズマＰを透過したレーザー光を吸収するものに限らない。
光線遮蔽部材Ｓ２は、例えば高融点金属からなる基板の表面に対して黒色アルマイト処理をしたり或いはカーボンブラックを塗布したものでも良いし、また、有機色素あるいは有機顔料を含有したセラミックス基板でも良いし、さらには、光線遮蔽部材Ｓ２の表面に微粒子のタングステンパウダーを焼結等により付着させたものでも良い。
このようにすることで、光線遮蔽部材Ｓ２の実効的表面積が増加し、管球３内に生成したプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２を吸収して発熱し易くなり、管球３の発光部３１を効果的に輻射加熱することができる。
【００５１】
図４は、第１の実施例のレーザー駆動光源１００の変形例を示す断面図である。同図では、レーザー源および光学系部材については、図１に示すレーザー駆動光源と共通するので図示を省略し、管球のみを図示している。
図４のレーザー駆動光源１０２は、光線遮蔽部材Ｓ３の形状が図１，２に示す光線遮蔽部材Ｓ１と異なることを除き、第１の実施例のレーザー駆動光源１００と同じ構成を備えるので、図１，２と共通する構成については図１，２と同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００５２】
図４（Ａ）に示すように、光線遮蔽部材Ｓ３は、光線遮蔽部材Ｓ３の表面に微細な凹凸部Ｓ３１が形成されている。微細な凹凸部Ｓ３１は、光線遮蔽部材Ｓ３の表面積を増やし、プラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２を効率良く吸収するとともに、光線遮蔽部材Ｓ３からの熱放射を促進する。
凹凸部Ｓ３１のピッチは例えば１μｍ〜１ｍｍの範囲である。凹凸部Ｓ３１のピッチは、図４（Ｂ）に示すように、凹凸部Ｓ３１において隣接する凸部Ｓ３２および凸部Ｓ３３のそれぞれの頂点を通過し、かつ、レーザー光線の光軸ＬＡに平行に伸びる一対の仮想線Ｋ１およびＫ２の間の距離を意味する。
【００５３】
図５は、第１の実施例のレーザー駆動光源１００の変形例を示す図である。同図では、レーザー源および光学系部材は、図１に示すレーザー駆動光源と共通するので省略してある。
図５のレーザー駆動光源１０３は、光線遮蔽部材Ｓ４の形状が図１に示す光線遮蔽部材Ｓ１と異なることを除き、第１の実施例のレーザー駆動光源１００と同じ構成を備えるので、図１，２と共通する構成については図１，２と同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００５４】
図５に示すように、光線遮蔽部材Ｓ４は、その全表面にわたり微細な凹凸部Ｓ４１が形成されるとともに、レーザー光線Ｌ２を受ける側の面に円柱状の凹部Ｓ４２が形成されている。
微細な凹凸部Ｓ４１は、光線遮蔽部材Ｓ４の表面積を増やし、管球３の焦点Ｆに生成したプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２を効率良く吸収するとともに、光線遮蔽部材Ｓ４からの熱放射を促進する。
円柱状の凹部Ｓ４２は、光線遮蔽部材Ｓ４の表面積を増やし、且つ光線遮蔽部材Ｓ４を軽量化する。凹凸部Ｓ４１のピッチは、上記した光線遮蔽部材Ｓ４の凹凸部Ｓ４１と同じく１μｍ〜１ｍｍである。
【００５５】
図６は、第１の実施例のレーザー駆動光源１００の変形例を示す断面図である。同図では、レーザー源および光学系部材は、図１に示すレーザー駆動光源と共通するので省略してある。
図６のレーザー駆動光源１０４は、光線遮蔽部材Ｓ５の形状が図１に示す光線遮蔽部材Ｓ１と異なることを除き、第１の実施例のレーザー駆動光源１００と同じ構成を備えるので、図１，２と共通する構成については図１，２と同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００５６】
図６に示すように、レーザー駆動光源１０４が備える光線遮蔽部材Ｓ５は、レーザー光線Ｌ１の光軸ＬＡ上に位置する中心Ｓ５２から径方向外方に向かって放射状に伸びる多数の線状部Ｓ５１を有することにより束子状に形成されている。多数の線状部材Ｓ５１は、光線遮蔽部材Ｓ５の表面積を増やし、プラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２を効率良く吸収するとともに、光線遮蔽部材Ｓ５からの熱放射を促進する。
【００５７】
図３乃至図６に示すレーザー駆動光源１０１乃至１０４は、上記のように、光線遮蔽部材Ｓ２乃至Ｓ５がそれぞれの表面積を増やすための表面構造を有しており、プラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２を効率良く吸収して容易に発熱して、管球３の発光部３１を効率良く輻射加熱する。
したがって、レーザー駆動光源１０１乃至１０４によれば、管球３内の発光用金属の蒸気圧が速やかに上昇するとともに上昇後に高いレベルで安定し、管球３内に生成したプラズマＰが消滅することなく維持され、プラズマＰから安定した出力の光を放出することができる。
【００５８】
〔第２の実施例のレーザー駆動光源〕
図７は、本発明の第２の実施例のレーザー駆動光源の基本構成を示す断面図である。本実施例のレーザー駆動光源は、管球内に電極を有する、有電極タイプの光源である。また、本実施例のレーザー駆動光源は、プラズマに吸収されずにそれを透過したレーザー光線を吸収することによって遮蔽する光線遮蔽部材を備える。
なお、図７のレーザー駆動光源２００は、図１に示すレーザー駆動光源１００と共通する構成については、図１と同一符号を付すことにより、説明を省略する。
【００５９】
同図に示すレーザー駆動光源２００は、光出射開口１２を有し、全体として碗状に形成された凹面反射鏡１と、レーザー源４が発したレーザー光線Ｌ１を集光する光学系部材２と、凹面反射鏡１の光軸ＬＡに対して、管軸Ｘが直交する姿勢で凹面反射鏡１の焦点Ｆに配置された管球７と、管球７に向けてレーザー光線Ｌ１を照射するレーザー源４とを備えている。
同図に示すレーザー駆動光源２００は、レーザー源４、光学系部材２および管球７がレーザー光線Ｌ１の光軸ＬＡ上において、この順通りに凹面反射鏡１の光軸ＬＡ上に一直線に並んで配置されている。
【００６０】
図８（Ａ）は、図７に示すレーザー駆動光源２００の管球７を拡大して示す断面図である。管球７は、例えば石英ガラスによって構成される略球状の発光部７１と、その両端のそれぞれに連続して管軸Ｘ方向に伸びるロッド状の封止部７２および７３と、発光部７１の内部に形成された回転楕円形状の密閉空間７７と、封止部７２および７３にそれぞれ埋設された棒状の電極７４および７５と、密閉空間７７内に配置され、レーザー源４が発して高温プラズマＰを透過したレーザー光を吸収して遮蔽する光線遮蔽部材Ｓ２と、光線遮蔽部材Ｓ２を電極７４に固定するための支持部材７６とを備えている。
【００６１】
管球７の密閉空間７７には、放電媒体として、希ガス、水銀（蒸気）の少なくとも１種以上が封入されている。すなわち、放電媒体の組み合わせは、希ガス単独、水銀単独、並びに希ガスおよび水銀の双方の３通りである。
例えば、放電媒体として水銀を封入した場合は、管球１２から水銀の発光である波長３６５ｎｍの紫外光を発する。水銀の封入量は、例えば２〜７０ｍｇ／ｃｃである。希ガスは、キセノンガスに加え、アルゴンガス若しくはハロゲンガスの一種以上を封入しても良い。なお、放電媒体として、上記以外に、カドミウム、亜鉛、錫等を封入することもできる。
【００６２】
電極７４，７５は、それぞれ例えばロッド状のタングステンにより構成され、ロッドシールされることによって封止部７２，７３に気密に埋設されている。
電極７４，７５は、それぞれの一端部７４１，７５１が密閉空間７７内に伸び出すと共に、密閉空間７７において所定の距離を隔てて互いに向き合って配置されている。
また、電極７４および７５は、それぞれの他端部７４２，７５２が封止部７２，７３の外方へ伸び出して、不図示の給電装置に電気的に接続されている。これら電極７４，７５の極間中心位置は、図７に示すように、凹面反射鏡１の焦点Ｆに一致する。
【００６３】
電極７４，７５の極間中心位置には、上記した電極７４，７５の間に高電圧が印加されることによって高温のプラズマＰが生成する。
第２の実施例のレーザー駆動光源２００の管球７は、上記した電極７４，７５を備えているので、管球７の始動時において電極７４および７５の間を容易に絶縁破壊することができるため、プラズマＰを電極７４および７５の間の極間中心位置に容易に生成することができる。
【００６４】
図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＡ部を拡大した部分拡大図である。
光線遮蔽部材Ｓ２は、図８（Ｂ）に示すように、全体として鉤状に形成された支持部材７６によって、電極７４，７５に対して平行方向に伸びるようにして電極７４に固定され、発光部７１の密閉空間７７内に配置されている。
【００６５】
図８（Ｂ）に示すように、支持部材７６は、電極７４に対して直交する方向に伸びる管軸直交部７６１と、管軸直交部７６１に対して直角に折り曲げられて電極７４と平行に伸びる管軸平行部７６２とで全体として鉤状に構成され、管軸直交部７６１が電極７４に固定されると共に、管軸平行部７６２が光線遮蔽部材Ｓ２に固定されている。
これら光線遮蔽部材Ｓ２および支持部材７６は、それぞれ例えばタングステン、タンタルおよびモリブデン等の高融点金属によって構成されている。
【００６６】
第２の実施例のレーザー駆動光源２００においては、電極７４、光線遮蔽部材Ｓ２および支持部材７６がそれぞれ金属で構成されていることから、支持部材７６が電極７４および光線遮蔽部材Ｓ２のそれぞれに対して、例えばスポット溶接により一体的に固定されている。無論、支持部材７６は、電極７４および光線遮蔽部材Ｓ２のそれぞれに対して、ネジ、バンド等の他の機械的固定方法によって固定されていても良い。
【００６７】
光線遮蔽部材Ｓ２は、管球７内に生成したプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２（図８（Ｂ））を吸収するために、当該レーザー光線Ｌ２の光路上において、プラズマＰの近傍に配置される。また、光線遮蔽部材Ｓ２は、光線遮蔽部材Ｓ２が固定されていない電極７５との間で不所望な放電が発生しないような位置に配置される。
光線遮蔽部材Ｓ２は、プラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２の照射側の表面Ｓ２１において、その内側に向ってＶ字型に次第に狭くなる複数のビームダンパーが形成されている。ビームダンパーは、図３と同様の構成を有しており、これについては前述したとおりの構成を有するので、説明は省略する。
【００６８】
第２の実施例のレーザー駆動光源２００の動作について、以下に図７を用いて説明する。
管球７の一対の電極７４および７５に高電圧が印加されることにより、電極７４および７５の極間が絶縁破壊され、電極７４および７５の極間中心位置に予備放電が形成される。
この状態で、レーザー源４は、光学系部材２に向けてレーザー光線Ｌ１を出射する。レーザー光線Ｌ１は、光学系部材２によって管球７の電極７４および７５の極間中心位置に集光され、電極７４および７５の極間中心位置に生成した予備放電に照射される。電極７４および７５の極間中心位置には、予備放電に対してレーザー光線Ｌ１が照射されることによって、高輝度のプラズマＰが生成する。
プラズマＰから発した光ＬＸは、凹面反射鏡１の反射面１１によって光軸ＬＡと平行方向に反射され、光出射開口１２から凹面反射鏡１の外部へ放出される。
一方、プラズマＰに吸収されずにそれを透過したレーザー光線Ｌ２は、図８（Ｂ）に示すように、管球７の密閉空間７７内に配置された光線遮蔽部材Ｓ２に入射して、前述したように、Ｖ字型のビームダンパーＳ２２（図３参照）の内部で多数回にわたり反射誘導され、最終的に吸収、減衰する。
【００６９】
以上のように、本発明の第２の実施例のレーザー駆動光源２００は、図８（Ａ）に示すように、レーザー源４から発したレーザー光線Ｌ１がプラズマＰを透過したとしても、そのプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２が、その光路上に配置された光線遮蔽部材Ｓ２によって吸収されるため、プラズマＰから発した光ＬＸと共にプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２が同時に放出されることがない。したがって、本実施例のレーザー駆動光源２００によれば、その周辺機器等が管球７内のプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２に曝されることによって破壊される、という不具合を生じることがない。
しかも、本実施例のレーザー駆動光源２００によれば、光線遮蔽部材Ｓ２が、プラズマＰに吸収されずにそれを透過したレーザー光線を吸収して発熱することにより管球７を加熱するので、管球７内に封入された発光用金属の蒸気圧がより速やかに上昇するとともに高レベルで安定し易くなり、管球７内に生成したプラズマＰが消滅することなく維持されるため、プラズマＰから安定した出力の光を放出することができる。
【００７０】
図９および図１０は、第２の実施例のレーザー駆動光源の変形例をそれぞれ示す断面図である。図９および図１０に示すレーザー駆動光源２０１および２０２は、管球７に対するレーザー光線の入射経路のみが、図７に示すレーザー駆動光源２００と相違している。したがって、図９および図１０では、図７に示すレーザー駆動光源２００と共通する構成については、図７と同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００７１】
図９に示すように、レーザー駆動光源２０１は、光出射開口１２を有する全体として碗状の凹面反射鏡１と、管球７に向けてレーザー光線Ｌ１を集光する光学系部材２と、凹面反射鏡１の焦点Ｆに配置された管球７と、管球７に向けてレーザー光線Ｌ１を照射するレーザー源４とを備えている。
凹面反射鏡１は、回転放物面形状を有する反射面１１と、プラズマＰから発した光を出射する光出射開口１２と、光学系部材２を配置するための側方開口１４とを備えている。
【００７２】
管球７は、管軸Ｘが凹面反射鏡１の光軸ＬＡに対して平行となる姿勢で凹面反射鏡１の焦点Ｆに配置されている。
光線遮蔽部材Ｓ２は、図３に示すＶ字型のビームダンパーＳ２２が形成されており、光線遮蔽部材３２の管軸Ｘが凹面反射鏡１の光軸ＬＡに対して平行となる姿勢で、プラズマＰを透過したレーザー光線の光路上においてプラズマＰの近傍に配置されている。
【００７３】
図９に示すレーザー駆動光源２０１は、レーザー源４から発したレーザー光線Ｌ１が、凹面反射鏡１の側方開口１４に配置された光学系部材２によって集光され、管球７に照射される。管球７の密閉空間７７には、管球７内に封入された放電媒体が励起されることによって、凹面反射鏡１の焦点Ｆに高温のプラズマＰが生成される。プラズマＰから発した光ＬＸは、凹面反射鏡１の光軸ＬＡと平行方向に反射されて、光出射開口１２から凹面反射鏡１の外部へと放出される。
一方、プラズマＰに吸収されずにそれを透過したレーザー光線は、管球７の密閉空間７７内に配置された光線遮蔽部材Ｓ２に入射し、前述したように図３に示すＶ字状のビームダンパーＳ２２の内部で多数回にわたり反射誘導され、最終的に光線遮蔽部材Ｓ２によって吸収、減衰される。
【００７４】
図１０に示すレーザー駆動光源２０２は、光出射開口１２を有する全体として碗状の凹面反射鏡１と、凹面反射鏡１の光軸ＬＡに対して管軸Ｘが直交する姿勢で、凹面反射鏡１の焦点Ｆに配置された管球７と、管球７に向けてレーザー光線Ｌ１を照射するレーザー源４と、レーザー源４から出射したレーザー光線Ｌ１を管球７方向へ反射すると共に、プラズマＰから発した光ＬＸを透過する反射部材５とを備えている。
【００７５】
凹面反射鏡１は、回転放物面形状の反射面１１と、高温プラズマＰから発した光を出射する光出射開口１２とを備えている。
反射部材５は、高温のプラズマＰから発する光ＬＸの光路上に、凹面反射鏡１の光軸ＬＡに対して傾斜した状態で配置されている。反射部材５の表面には、プラズマＰから発する光ＬＸを透過すると共に、レーザー光線Ｌ１を管球７の方向へ反射する誘電体多層膜からなる反射面が形成されている。この反射部材５に設けられた誘電体多層膜からなる反射面については、凹面反射鏡１の反射面１１と同じであり、これについては前述したとおりであるので、説明は省略する。
【００７６】
図１０に示すレーザー駆動光源２０２は、レーザー源４から発したレーザー光線Ｌ１が、反射部材５と凹面反射鏡１の反射面１１とに順次反射されて管球７に照射され、密閉空間７７において凹面反射鏡１の焦点Ｆに高温のプラズマＰが生成される。プラズマＰから発した光ＬＸは、凹面反射鏡１の光軸ＬＡと平行方向に反射され、光出射開口１２から凹面反射鏡１の外部へと放出される。
一方、プラズマＰに吸収されずにそれを透過したレーザー光線は、管球７内の密閉空間７７内に配置された光線遮蔽部材Ｓ２に入射して、前述したように図３に示すＶ字状のビームダンパーＳ２２の内部で多数回にわたり反射誘導され、最終的に光線遮蔽部材Ｓ２によって吸収、減衰される。
【００７７】
〔第３の実施例のレーザー駆動光源〕
図１１は、第３の実施例のレーザー駆動光源の基本構成を示す断面図である。本実施例のレーザー駆動光源は、管球内に電極を有する有電極タイプの光源である。
また、本実施例のレーザー駆動光源は、プラズマに吸収されずにそれを透過したレーザー光線を反射することによって遮蔽する光線遮蔽部材を、管球内に備えることが、第１および第２の実施例のレーザー駆動光源と相違する。（第１および第２の実施例のレーザー駆動光源は、プラズマに吸収されずにそれを透過したレーザー光線を、管球内に配置した光線遮蔽部材で吸収することによって遮蔽するものである。）
なお、図１１に示すレーザー駆動光源３００は、図７，８に示すレーザー駆動光源２００と共通する構成については、図７，８と同一符号を付すことにより、説明を省略する。
【００７８】
レーザー駆動光源３００は、光出射開口１２を有する全体として碗状の凹面反射鏡１と、凹面反射鏡１の光軸ＬＡに対して管軸Ｘが直交する姿勢で凹面反射鏡１の焦点Ｆに配置された管球８と、レーザー源４が発したレーザー光線Ｌ１を管球８に集光する光学系部材２と、管球８に向けてレーザー光線Ｌ１を照射するレーザー源４と、凹面反射鏡１の外部に配置された光線吸収部材ＡＢ１とを備えている。
【００７９】
凹面反射鏡１は、回転放物面形状の反射面１１と、高温のプラズマＰから発した光ＬＸを出射する光出射開口１２と、光学系部材２を配置するための後方開口１３とを備えている。本実施例のレーザー駆動光源３００は、レーザー源４、光学系部材２および管球８がレーザー光線Ｌ１の光路上において、この順通りに凹面反射鏡１の光軸ＬＡ上に一直線に並んで配置されている。
【００８０】
図１２（Ａ）は、図１１に示すレーザー駆動光源３００が備える管球８の構成の概略を光線吸収部材ＡＢ１と共に示す断面図である。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示すＡ部を拡大した図である。
図１２（Ａ）に示す管球８は、例えば石英ガラスによって構成される略球状の発光部８１およびその両端のそれぞれに連続して管軸Ｘ方向に伸びるロッド状の封止部８２および８３と、発光部８１の内部に形成された密閉空間８７と、発光部８１の封止部８２および８３にそれぞれ埋設された棒状の電極８４および８５と、密閉空間８７内に配置され、高温のプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２を反射して遮蔽する光線遮蔽部材Ｒ１（図１２（Ｂ）参照）と、光線遮蔽部材Ｒ１を電極８４に固定するための支持部材８６とを備えている。
【００８１】
管球８は、上記した８４および電極８５の間に高電圧が印加されることによって、電極８４および８５の極間中心位置に高温のプラズマＰを生成する。プラズマＰから発した光ＬＸは、図１１に示すように、凹面反射鏡１の光軸ＬＡと平行に光出射開口１２から凹面反射鏡１の外部へと放出される。
【００８２】
光線遮蔽部材Ｒ１は、図１２（Ｂ）に示すように、全体として鉤状に形成された支持部材８６によって、管軸Ｘに対して傾斜するように電極８４に固定されている。
光線遮蔽部材Ｒ１は、タングステン、タンタル、モリブデン等の高融点金属からなる基板上に、誘電体多層膜で構成された反射面Ｒ１１を備えて構成される。反射面Ｒ１１は、レーザー源４から出射したレーザー光線Ｌ１を殆ど吸収することなく、凹面反射鏡１の外方へ反射するように、誘電体多層膜の材質および膜数が適宜設計されている。
なお、光線遮蔽部材Ｒ１の反射面Ｒ１１は、上記したような誘電体多層膜に限られず、例えば上記の高融点金属からなる基板の表面を研磨することによって鏡面加工したものでも良い。
【００８３】
このような光線遮蔽部材Ｒ１は、高温のプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２の光路上においてプラズマＰの近傍に配置されている。また、光線遮蔽部材Ｒ１は、それが固定されていない電極８５との間で不所望な放電が発生しないような位置に配置される。
【００８４】
凹面反射鏡１の光出射開口１２の開口端縁の近傍には、図１１に示すように、光線遮蔽部材Ｒ１で反射したレーザー光線Ｌ２を吸収、減衰させる光線吸収部材ＡＢ１が設置されている。光線吸収部材ＡＢ１のレーザー光の入射面には、図３に示すＶ字型の溝状のビームダンパーＳ２２が形成されている。
図１２（Ｂ）に示されるように、光線遮蔽部材Ｒ１の反射面Ｒ１１と管球８の管軸Ｘとで成す角θは、反射面Ｒ１１に入射したレーザー光線Ｌ１が光線吸収部材ＡＢ１の方向に反射されるように適宜設定されている。
【００８５】
以上の本発明の第３の実施例のレーザー駆動光源３００では、図１１に示すように、高温のプラズマＰが電極８４および８５の極間中心位置に生成され、プラズマＰから発した光ＬＸが凹面反射鏡１によって光軸ＬＡと平行方向に反射され、光出射開口１２から凹面反射鏡１の外部へと放出される。
一方、高温のプラズマＰに吸収されずにそれを透過したレーザー光線Ｌ２は、図１２（Ａ）に示すように、管球８内の密閉空間８７内に配置された光線遮蔽部材Ｒ１の反射面Ｒ１１に入射すると共に、反射面Ｒ１１によって凹面反射鏡１の外方に設置された光線吸収部材ＡＢ１に向けて反射され、前述したように、図３に示すＶ字型の溝状のビームダンパーＳ２２で多数回にわたり反射誘導されることによって、光線吸収部材ＡＢ１に設けられたビームダンパーＳ２２に吸収される。
このように、プラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２は、光線遮蔽部材Ｒ１によって凹面反射鏡１の外方へと反射され、最終的には光線吸収部材ＡＢ１によって吸収、減衰する。
【００８６】
以上の本発明の第３の実施例のレーザー駆動光源３００によれば、管球８内に生成したプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２が、図１１に示すように、光線遮蔽部材Ｒ１によって凹面反射鏡１の外方へ反射され、光線吸収部材ＡＢ１によって吸収される。そのため、プラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２が、プラズマＰから発した光ＬＸと同時に凹面反射鏡１の外方へ放出されることがない。
したがって、本実施例のレーザー駆動光源３００によれば、その周辺機器等が、管球８内のプラズマＰを透過したレーザー光線Ｌ２に曝されることによって破壊される、という不具合を生じることがない。
【００８７】
なお、光線遮蔽部材Ｒ１は、凹面反射鏡１の外方に配置された光線吸収部材ＡＢ１と併用されることは必須ではない。
例えば、光線遮蔽部材Ｒ１は、銅、アルミニウムおよび銀のいずれかよりなる基板の表面を梨地加工することで凹凸形状に形成された散乱反射面を有するようにしても良いし、また、耐熱性および加工性に優れた樹脂からなる基板の表面を梨地加工することで凹凸形状に形成すると共に、当該基板の表面に銅、アルミニウムおよび銀のいずれかよりなる金属を塗布して散乱反射面を形成しても良い。
このようにすれば、プラズマＰに吸収されずにそれを透過したレーザー光線Ｌ２が、光線遮蔽部材Ｒ１の散乱反射面に入射した後に、散乱反射面の周囲に向けて拡散反射することによって遮蔽されるため、上記の光線吸収部材ＡＢ１を省略することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１００〜３００    第１〜第３の実施例のレーザー駆動光源
１                凹面反射鏡
２                光学系部材
３                管球
３１              発光部
３２              封止部
３３              金属箔
３４              支柱
３５              密閉空間
Ｓ１〜Ｓ５        光線遮蔽部材
Ｓ２２            ビームダンパー
Ｓ３１            凹凸部
Ｓ４１            凹凸部
Ｓ４２            凹部
Ｓ５１            線状部
４                レーザー源
７                管球
７１              発光部
７２，７３        封止部
７４，７５        電極
７６              支持部材
７７              密閉空間
８                管球
８１              発光部
８２，８３        封止部
８４，８５        電極
８６              支持部材
８７              密閉空間
Ｒ１              光線遮蔽部材
ＡＢ１            光線吸収部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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