(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
希ガスを封入した発光管内に一対の電極が配置されたフラッシュランプと、当該フラッシュランプを包囲する、底部に平面部を有する反射板と、を備える照射装置において、
前記フラッシュランプの前記発光管の両端部を略垂直に屈曲させ前記反射板の外側に位置し、前記反射板の外側に位置する箇所に前記電極を配置し、
前記フラッシュランプの陰極部の発光管外面には、帯状金属板を設けて外部始動補助電極を構成し、
前記反射板に高電圧パルスを印加する始動回路を有した点灯回路を備え、
前記始動回路は、前記フラッシュランプの始動時に、前記反射板と並列に接続された前記外部始動補助電極に前記反射板に印加する電圧と同電位の高電圧パルスを印加する
ことを特徴とする照射装置。
【請求項２】
前記反射板の平面部に対して前記フラッシュランプの発光管を、前記平面部から近接導体効果が得られる１０ｍｍ以下の距離をあけて配置した、ことを特徴とする請求項１に記載の照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラッシュランプを光源に備えた照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラッシュランプは、紫外線を瞬時にしかも非常に高い照度で照射できることから、紫外線硬化性樹脂の硬化用の光源に好適に用いられている。紫外線硬化性樹脂は、プラスチック材やガラス材、金属材、或いは異種材の接着に用いられ、例えば、ＤＶＤやＣＤ等の光ディスクの製造における円盤ディスクピースの貼り合せや、ＩＣチップが形成された半導体ウエハを所定サイズに切断するダイシング工程で用いられている。
【０００３】
円盤ディスクピースの貼り合せ工程では、少なくとも一方が情報記録層を有する２枚のディスクピースの間に、接着剤である紫外線硬化性樹脂を介在させて両ディスクピースを重ね合わせ、これに紫外線を照射することにより紫外線硬化性樹脂を硬化させて両ディスクピースを貼り合わせ一体化させ光ディスクが製造されている。
また、半導体ウエハのダイシング工程では、半導体ウエハの裏面に紫外線硬化性樹脂のシートが紫外線照射により貼り付けられる。
【０００４】
しかしながら、紫外線の照射面における均斉度が低いと、紫外線硬化性樹脂に硬化ムラが生じる。このため、円盤ディスクピースの貼り合せ工程では、ディスクピースに反りが生じて次工程で不良となったり、また同じショット数でも紫外線硬化性樹脂が硬化せず剥がれる部分が生じたりする。これと同様に、半導体ウエハのダイシング工程では、シートの貼り付けにムラが生じたりする。
そこで従来から、円盤ディスクピースの貼り合せ工程や半導体ウエハのダイシング工程には、均斉度が高い照射装置が用いられている。
【０００５】
一方、フラッシュランプにおいては、点灯時間の経過に伴って、電極近くに発生する黒化現象が知られている。黒化現象が発生した場合、黒化により照射面に影が生じるため均斉度が低くなり、円盤ディスクピースの貼り合せ工程や半導体ウエハのダイシング工程で要求されている均斉度に満たなくなってしまう。この黒化現象の抑制手法については、従来から各種の手法が提案されている（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５１５０２号公報
【特許文献２】特開平１０−３０２７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、黒化現象を完全に防止することはできないため、高い均斉度が要求される照射装置にあっては、黒化現象が生じると、フラッシュランプが寿命に達する前であっても、フラッシュランプを交換しなければならず、ランニングコストが高くなる、といった問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、フラッシュランプに黒化現象が生じた場合でも、照度の低下を防止できる照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、希ガスを封入した発光管内に一対の電極が配置されたフラッシュランプと、当該フラッシュランプを包囲する、底部に平面部を有する反射板と、を備える照射装置において、前記フラッシュランプの前記発光管の両端部を略垂直に屈曲させ前記反射板の外側に位置し、前記反射板の外側に位置する箇所に前記電極を配置し、前記フラッシュランプの陰極部の発光管外面には、帯状金属板を設けて外部始動補助電極を構成し、前記反射板に高電圧パルスを印加する始動回路を有した点灯回路を備え、前記始動回路は、前記フラッシュランプの始動時に、前記反射板と並列に接続された前記外部始動補助電極に前記反射板に印加する電圧と同電位の高電圧パルスを印加することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記照射装置において、前記反射板の平面部に対して前記フラッシュランプの発光管を、前記平面部から近接導体効果が得られる１０ｍｍ以下の距離をあけて配置した、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フラッシュランプの発光管の両端部を反射板の外側に位置させ、反射板の外側に位置する箇所に電極を配置する構成としたため、電極近くに黒化現象が発生した場合でも、黒化による照度の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る照射装置の構成を示す上方斜視図である。
【図２】照射装置の内部構成を示す断面斜視図である。
【図３】照射装置の分解図である。
【図４】照射装置の使用態様図である。
【図５】光源ユニットの分解図である。
【図６】フラッシュランプの全体構成を示す斜視図である。
【図７】図６に示すフラッシュランプの上下を逆転させ、これを側面から見た状態を示す模式的外観側面図である。
【図８】図７の側面図の陰極近傍を拡大して示す模式的断面図である。
【図９】フラッシュランプの反射板への取付態様を拡大して示す図である。
【図１０】照射装置の電気的構成を概略的に示す図である。
【図１１】点灯回路の回路図である。
【図１２】始動性能の試験結果を示す図である。
【図１３】始動性能の試験の比較構成を示す回路図である。
【図１４】照射面の照度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下では、本発明に係る照射装置の一態様として、ＩＣチップが形成された半導体ウエハを所定サイズに切断するダイシング工程において用いられる照射装置について説明する。
【００１６】
図１は本実施形態に係る照射装置１の構成を示す上方斜視図、図２は照射装置１の内部構成を示す断面斜視図、図３は照射装置１の分解図、図４は照射装置１の使用態様図である。
照射装置１は、これらの図に示すように、照射器本体２と、この照射器本体２に内蔵され紫外光を放射する光源ユニット３と、光源ユニット３の放射光を反射する補助反射ユニット４と、を備えている。
補助反射ユニット４は、照射器本体２側の基端４Ａから先端４Ｂに向かって次第に拡径する略円錐状を成し、ダイシング工程で要求される所定の均斉度が先端開口４Ｃ、及び近傍で得られるように光源ユニット３の放射光を反射する。
【００１７】
ダイシング工程では、図４に示すように、切断対象の半導体ウエハ７０が粘着シートであるバックシート７１の表面に載置され、バックシート７１の裏面から照射装置１によって紫外光が照射される。バックシート７１の表面には紫外線硬化性樹脂の層が設けられており裏面から紫外光が照射されることで、紫外線硬化性樹脂の層が硬化によって収縮し半導体ウエハ７０の裏面に接着してバックシート７１に保持される。またダイシング工程後には、半導体ウエハ７０からバックシート７１の剥離を容易にするために、当該半導体ウエハ７０の裏面から照射装置１によって紫外光を再照射することで粘着力を低下させる。
上述の通り、照射装置１は、補助反射ユニット４の先端開口４Ｃでダイシング工程に必要な所定の均斉度が得られるように構成されているため、この先端開口４Ｃに近接してバックシート７１が配置される。なお、より正確には、本実施形態では、１ｃｍ程度の厚みの紫外光に対して透明な石英ガラス板（不図示）が補助反射ユニット４の先端開口４Ｃに半導体ウエハ７０の載置ステージとして重ねて配置されており、この石英ガラス板にバックシート７１が載置され、石英ガラス板を通じて紫外光が照射される。
【００１８】
次いで照射装置１の各部を詳細に説明する。
照射器本体２は、底面開放の上箱５と、当該上箱５の底面開口に係合して閉じる背面カバーとして機能する下箱６とを有する略箱型に構成され、光源ユニット３、及び光源ユニット３を点灯する点灯回路４７（図１０）を収納する。すなわち、上箱５の天面８には、紫外光に対して透明な石英ガラス１０で覆われた照射開口９が設けられ、この照射開口９に面して上記光源ユニット３が取り付けられており、照射器本体２の残余のスペースに、点灯回路４７が収められている。上箱５、及び下箱６のそれぞれには、図２に示すように、送排気ダクト７が設けられており、一方の送排気ダクト７から冷却空気が送り込まれて内蔵の光源ユニット３、及び点灯回路が冷却され、他方の送排気ダクト７から排気される。
【００１９】
図５は光源ユニット３の分解図であり、図６はフラッシュランプ１１の全体構成を示す斜視図である。また、図７は便宜上、図６に示すフラッシュランプ１１の上下を逆転させ、これを側面から見た状態を示す模式的外観側面図であり、図８は図７の側面図の陰極近傍を拡大して示す模式的断面図である。
光源ユニット３は、パルス光を放射するフラッシュランプ（閃光放電ランプ）１１と、反射板１２とを備えている。
フラッシュランプ１１は、内部に数１０ｋＰａのキセノンガス（希ガス）を封入した概略二重円環形状の発光管２０を備えている。発光管２０は、より具体的には、二重円環形状の内側の円環を構成する開環状の内管部２１と、外側の円環を構成する開環状の外管部２２と、それぞれの開いた一端を相互に繋ぐ連結部２３と、それぞれの他端に垂直上方に一体に立設された端部２６、２７と、を有し、これらが断面円形状のオゾンレス石英管から形成されている。本実施形態の発光管２０には、図８に示すように、内径Ｉが８ｍｍ、外径Ｉｏが１０ｍｍ（すなわち、厚みが１ｍｍ）のものが用いられている。
【００２０】
発光管２０の内管部２１と外管部２２は、若干の寸法的歪みはあるものの、管の断面中心が同一平面Ｐ上に位置し（図７、図８参照）、ほぼ精確な二重円環を形成している。発光管２０の端部２６側には陽極１３とこれを同軸上で支持する電極芯棒２８が、端部２７側には陰極１４とこれを同軸上で支持する電極芯棒２９が設けられている。
【００２１】
また発光管２０の端部２６、２７の外端には、電極芯棒２８、２９と端部２６、２７の発光管外端を封止する図示せぬ封止部が設けられており、この封止部の外周にこれを囲繞するようにベース３０、３１がそれぞれ配置されている。電極芯棒２８、２９の外端は、図７に示すように、それぞれ端子３２、３３に電気的に接続されている。なお、図６ではベース３０、３１の外端部から先の構造の図示を省略している。
【００２２】
反射板１２は、フラッシュランプ１１が発する紫外光を反射し、なおかつ導電性を有する例えば金属材から形成され、図５に示すように、フラッシュランプ１１を収める概略皿状を成している。すなわち、反射板１２は、底部に設けられた平面視円形の平面部４０と、この平面部４０の縁部に沿って設けられてフラッシュランプ１１を包囲する側面部４１とを有し、これら平面部４０、及び側面部４１の両方で、フラッシュランプ１１の紫外光を照射開口９に向けて反射する。このとき、フラッシュランプ１１から照射開口９と反対側の平面部４０側に向けて放射される光が当該平面部４０で反射されるので、フラッシュランプ１１の放射光が照射光として効率良く利用される。
【００２３】
この平面部４０の面内には、表裏に貫通する多数の通気孔４５が設けられており、これらの通気孔４５を通じて上述の送排気ダクト７から送り込まれた冷却風が反射板１２の中に入り込みフラッシュランプ１１を冷却する。これらの通気孔４５は、フラッシュランプ１１の発光管２０の直下に対応して設けられており、発光管２０に冷却風が直接吹き付けられることで効率良く冷却される。
【００２４】
反射板１２へのフラッシュランプ１１の収納構造について説明すると、反射板１２の平面部４０の面内には、フラッシュランプ１１の発光管２０の内管部２１が載置される複数の支持台４２と、支持台４２に載置された発光管２０の内管部２１を上側から抑え付ける複数の抑え機構４３とが設けられている。支持台４２は、平面部４０に対して発光管２０を略平行に配置すべく、全て同じ高さＴを有し、これらの支持台４２にフラッシュランプ１１の発光管２０が載置されることで、図８に示すように、発光管２０が平面部４０に対して平行に、なおかつ、後述する所定距離Ｔだけ離間して配置される。抑え機構４３は、支持台４２に載置された発光管２０の上側にバネ棒４４を横断配置し、当該バネ棒４４で発光管２０を抑え付けるものであり、かかる抑え機構４３によって発光管２０が平面部４０内の所定の位置に位置決めされ、位置ズレや浮き上がりが防止される。
【００２５】
ここで、反射板１２の平面部４０の径は、フラッシュランプ１１の発光管２０の外管部２２の径よりも僅かに大きい程度（すなわち、概略二重円環形状のフラッシュランプ１１の最大径と同程度）に形成されている。フラッシュランプ１１の発光時には、発光管２０からの発光と平面部４０での反射によって平面部４０の全体が発光することで、例えばＬＥＤ等の発光素子を等間隔で配置して構成した平面光源のように機能する。
この平面部４０の面内の発光は、側面部４１によって当該平面部４０の径方向への拡がりを抑えながら、照射器本体２の照射開口９を通じて光源ユニット３の放射光として上記補助反射ユニット４に入射される。そして当該補助反射ユニット４による反射によって先端開口４Ｃ近傍で高い均斉度が得られるように紫外光が照射される。なお、かかる補助反射ユニット４の具体的な構成については後述する。
【００２６】
ただし、フラッシュランプ１１は、点灯時間の経過に伴って電極近くに黒化現象が発生し、均斉度を低下させる要因となる。そこで、本実施形態では、以下のようにして黒化現象に起因した均斉度低下を防止している。
先ず、フラッシュランプ１１の構成について更に詳述する。
フラッシュランプ１１の陽極１３は、例えば外径φ７．５ｍｍの純タングステン製棒状部材から構成される。陰極１４は、陽極１３と同径の純タングステン製棒状部材から構成される基部５０と、円柱状焼結体から構成される先端部５１とを結合させて、全体としては陽極１３と同じ長さに構成される。このうち先端部５１は、その長さを例えば陰極１４の全長の１／５程度とし、その外径を基部５０と同径または幾分小さくしてもよい。先端部５１の焼結体は、ランプの始動性改善のために設けたものであって、純タングステンを主成分としこれに金属複合酸化物ＢａＯ・Ａｌ２Ｏ３を少量含有させた混合物から構成される。
【００２７】
陽極１３と陰極１４との間に点灯回路４７から電力が投入されると、陽極１３と陰極１４との間の放電路全体が発光し発光領域５２が形成される。ここで、被照射物である半導体ウエハ７０は、発光管２０の二重円環が形成する平面Ｐと実質的に平行に配置される。したがって、発光領域５２のうち、陽極１３と陰極１４近傍を含む端部２６、２７の放電領域から発せられる光は、端部２６、２７が平面Ｐに対して共に垂直上方（図６）に屈曲しているため、被照射物表面に直接届かず有効に寄与しない。そこで、発光領域５２から端部２６、２７の放電領域を除いた領域を有効発光部５３と呼ぶことにする。
【００２８】
有効発光部５３は、発光管２０の二重円環を形成する内管部２１と外管部２２、及び連結部２３とから構成される連続した部分を指し、その直上に直射光が照射される。有効発光部５３を構成する発光管２０の内壁のうち垂直上方に屈曲した端部２６、２７に近い方の内壁、すなわち図８(上下を逆にして描かれている)の断面図において発光管２０の上面側の内壁を含む平面Ｐ１を想定すると、端部２６、２７の平面Ｐ１からの突出長は、いずれも例えば６０ｍｍである。陽極１３及び陰極１４(先端部５１)の先端面はいずれも、平面Ｐ１に対して幾分引っ込んだ位置にあり(図７参照)、この実施形態では平面Ｐ１との距離は５．０ｍｍとしてある。
【００２９】
なお、本実施形態では、陰極１４側の芯棒２９の外面には、発光管２０内部の不純ガスの吸着のために、ＺｒＡｌ(ジルコニウムアルミニウム)から成る複合金属を保持したゲッター５４が設置されている。
陽極１３側、陰極１４側共に、端部２６、２７の発光管２０の内径Ｉ（図８）は８ｍｍであり、電極中心軸を発光管２０の端部２６、２７の中心軸とほぼ一致させるように配置してあり、陽極１３及び陰極１４の電極先端面の最大径Ｄ（図８）は７．５ｍｍであるから、電極を構成する棒状体(陰極の場合は基部５０)の外面と発光管２０の内面との距離(隙間)はいずれも、（８．０−７．５）／２＝０．２５ｍｍとなっている。
【００３０】
かかる構成の下、フラッシュランプ１１の端子３２、３３との間に直流電圧を印加すると、フラッシュランプ１１がフラッシュ放電を起こし、発光管２０に封入されたキセノンの発光による紫外光を含む紫外光、可視光及び近赤外光を放射する。
このフラッシュ放電においては、上述の通り、発光領域５２のうちの有効発光部５３から放射する光が被照射対象の照射に寄与し、残余の部分、すなわち発光管２０の端部２６、２７の発光は被照射対象の照射への寄与が小さい。この端部２６、２７に陽極１３、陰極１４が配置されることで、陽極１３、陰極１４のスパッタ現象が生じて近傍の管体表面に黒化が発生したとしても、均斉度に与える影響を抑えることができる。
【００３１】
ただし、本実施形態の光源ユニット３では、フラッシュランプ１１を反射板１２で包囲し、フラッシュランプ１１の直射光のみならず、反射板１２の反射光を含めて均斉度を高めているため、反射板１２内で黒化現象が発生すると、例え直射光に影響が無くとも均斉度が低下する。
そこで、本実施形態では、図５に示すように、反射板１２の平面部４０には、フラッシュランプ１１の端部２６、２７に対応する位置に通し孔５５を設ける構成としている。この構成により、フラッシュランプ１１が反射板１２の支持台４２に載置されたときには、図９に示すように、通し孔５５から端部２６、２７が平面部４０の裏面側に通されて反射板１２の外に位置する。
したがって、陽極１３、陰極１４が配置された端部２６、２７で黒化現象が生じたとしても、当該黒化現象によって均斉度が低下することがなく、また黒化現象による照射面での照度低下が抑えられるため、寿命末期における照度維持率の向上が図られることとなる。
【００３２】
ここで、フラッシュランプ１１では、発光管２０の端部２６、２７を略垂直に曲げて発光領域５２の有効発光部５３の外に位置させ、さらに、これらの端部２６、２７を反射板１２の外に位置させる構成としているが、この構成においては、発光管２０の端部２６、２７が反射板１２の外まで延長されることから、これらの端部２６、２７に配置された陽極１３、及び陰極１４の距離が離れ、始動性能の低下を招くことになる。
そこで、本実施形態では、次のようにして始動性能の低下を補うこととしている。
【００３３】
図１０は照射装置１の電気的構成を概略的に示す図である。
照射装置１は、図１０に示すように、交流の商用電源３３を直流に変換する直流電源３４と、この直流電源３４の出力電圧を所定電圧に昇圧する昇圧インバータ３５と、この昇圧インバータ３５の出力を整流する整流回路３６と、この整流回路３６の出力電圧によって点灯する点灯回路４７と、これらの各部を制御する制御回路３７とを備えている。
【００３４】
図１１は点灯回路４７の回路図である。なお、同図では、フラッシュランプ１１の発光管２０の形状を便宜上、直管で示している。
点灯回路４７は、上記整流回路３６の出力電圧によって高電位に充電されフラッシュランプ１１に印加する充電コンデンサ３８と、充電コンデンサ３８とフラッシュランプ１１の間に介挿されたコイル３９（図１０では省略）と、始動回路４９とを備えている。
始動回路４９は、フラッシュランプ１１に高電圧パルスＰｈ（約マイナス１０〜１５ｋＶ）を印加してフラッシュランプ１１を始動させる回路であり、パルストランス４９Ａを備えている。始動時にはパルストランス４９Ａから高電圧パルスＰｈが印加されることにより充電コンデンサ３８を通じて充電電圧Ｖｃがフラッシュランプ１１に印加され、これにより、陽極１３と陰極１４との間に放電路が形成され、当該放電路全体が発光する。
【００３５】
さらに、反射板１２と、フラッシュランプ１１の陰極部の発光管外面に設けられた外部始動補助電極とが並列に接続されており、始動時には、パルストランス４９Ａから光源ユニット３の反射板１２、及び外部始動補助電極にも高電圧パルスＰｈが印加されるように構成されている。外部始動補助電極は、陰極部の発光管外面にトリガーバンドと呼ばれる帯状金属板８２を設けて構成したものであり、上述の通り、反射板１２と同電位の高電圧パルスＰｈが印加されることで始動補助を行う。
反射板１２は、上述の通り、導電性を有する材料から形成され、なおかつ、反射板１２の平面部４０に対して平行にフラッシュランプ１１の発光管２０が配置されていることから、始動時に平面部４０に高電圧パルスＰｈが印加されることで、当該平面部４０が近接導体として機能して始動が補助され、始動性能の向上が図られる。
【００３６】
図１２は、始動性能の試験結果を示す図である。
この試験では、反射板１２とフラッシュランプ１１の発光管２０の距離Ｔ２と、充電電圧Ｖｃとを可変して、１００ショットの始動パルスの入力に対して正常に始動した割合を測定している。また反射板１２による近接導体効果に基づく始動性能を試験すべく、フラッシュランプ１１には、上記帯状金属板８２から成る外部始動補助電極に、反射板１２と同電位の高電圧パルスＰｈを印加することにより始動補助を行い、試験を行った。さらに、この試験の比較例の照射装置１００には、図１３に示すように、発光管２０の外面に、両側の端部２６、２７のそれぞれの陽極１３、陰極１４の周囲を囲繞するようにトリガーバンドと呼ばれる帯状金属板８１、８２を設け、これに加えて、発光管２０の外面には、金属線８３を巻回し、当該金属線８３の両端をそれぞれ帯状金属板８１、８２に接続してトリガー線を形成し、これら一対の帯状金属板８１、８２と金属線８３（トリガー線）とにより外部始動補助電極を構成し、この外部補助電極に高電圧パルスＰｈを印加してフラッシュランプ１１を始動する構成を用いている。なお、図１３において、図１１と同じ部材については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３７】
この図に示すように、反射板１２を近接導体として機能させることで、例えば充電電圧Ｖｃが２．４ｋＶの場合には、比較例と同等な始動性能が得られることが分かる。
ただし、反射板１２の平面部４０とフラッシュランプ１１の発光管２０の距離Ｔ２とを大きくするほど、平面部４０の近接導体効果が弱まり始動性能が低下することが分かる。そこで、距離Ｔ２は、平面部４０から近接導体効果が得られる距離として最大でも１０ｍｍ以下であることが望ましい。
【００３８】
この始動性能の試験により、トリガー線による始動補助方式と比較しても十分な始動性能が得られることが分かる。したがって、照射装置１の用途において、反射板１２による近接導体方式で十分な始動性能が維持できるため、少なくとも外部始動補助電極が含むトリガー線による始動補助を用いる必要はない。
さらに、帯状金属板８２から成る外部始動補助電極による始動補助を行わなくとも、反射板１２の近接導体効果のみで十分な始動性能が得られている場合には、当該外部始動補助電極を省略することもできる。
【００３９】
また反射板１２の平面部４０が近接導体として機能することで、仮に、有効発光部５３の領域に黒化現象が発生したとしても、黒化は、発光管２０の外面のうち平面部４０に対向する箇所に生じ、照射開口９側での発生が抑えられるため直射光への影響が抑えられる。
【００４０】
さらに、反射板１２を近接導体として使用することで、発光管２０の黄色化による照射面側への早期照度低下を軽減することができる。
詳述すると、一般的に、高電流を瞬間的に流すフラッシュランプにおいては、例えば特開２００１−１８５０８８号公報に記載のように、フラッシュランプの閃光回数に応じて発光管の黄色化が発生することが知られており、また、この黄色化の現象は、トリガー線に沿って発生することも実験的に判明している。例えば、発光管の外面に金属線から成るトリガー線を螺旋状に旋廻させた場合、閃光回数を重ねるとともにトリガー線に沿って、螺旋状に石英が黄色に変化してくる。このような変化を起こした部分は紫外線の透過率が悪くなり、照度低下をもたらしてしまう。
【００４１】
この黄色化現象の詳しい原因は判明していないが、トリガー線に沿ってこの現象が生じることから考えると、発光時のアーク放電により発光管の基材たる石英が変化を起こしているものだと予想される。発光時のアーク放電について概説すると、ランプ始動させる際、トリガー線と電極の間に高電圧パルス（マイナス１０ｋＶ〜マイナス２０ｋＶ）が印加され、発光管を介して絶縁破壊が起こり、発光管内部に封入されたキセノンガスが電離し、コンデンサから放電されるエネルギーにより陰極先端部よりアーク放電が生じ、陽極との間のアーク放電に移行する。そこで、発明者等は、この様子を、高速度カメラを用いて観測した結果、発光管に旋廻されたトリガー線に沿って、アーク放電を起こしていることを確認した。つまり、アーク放電の際の急激な温度上昇に伴って石英が反応し、黄色化を引き起こすものだと考えられる。
このように、トリガー線を螺旋状に発光管に配置していると照射面側に石英の黄色化が発生してしまう。そのため、早期に照度維持率の低下を起こしてしまう可能性がある。
【００４２】
これに対して、本実施形態の照射装置１にあっては、反射板１２を近接導体として用いてトリガー線の代わりに高電圧パルスＰｈを印加するため、反射板１２に沿ってアーク放電が起きる。このため、黄色化は被照射面側に発生し照射面側には発生しないので、早期照度低下を防止することができるのである。
【００４３】
次いで、補助反射ユニット４について詳述する。
上述の通り、補助反射ユニット４は、照射器本体２の照射開口９に基端４Ａが接続された略円錐台形状を成し、照射開口９を通じて光源ユニット３から放射される紫外光を内周面で反射して、先端開口４Ｃにおいて、ダイシング工程等で要求される所定の均斉度を実現し、当該先端開口４Ｃを含む近傍に照射面を設定可能にするユニットである。
このように、照射面が補助反射ユニット４の先端開口４Ｃを含む近傍に配置可能であるため、照射面が先端開口４Ｃから遠い場合に比べて、光源ユニット３の放射光を高照度で照射面に照射することができる。
【００４４】
ただし、照射面が先端開口４Ｃに近いほど、光源ユニット３の直射光が拡がらずに照射面に到達することから、当該光源ユニット３の発光形状に応じた照度ムラが照射面に生じ易くなり、高い均斉度を得ることが困難となる。
そこで本実施形態では、次のようにして、先端開口４Ｃでの照度ムラを抑え高い均斉度を実現している。
【００４５】
すなわち、補助反射ユニット４は、図１に示すように、多角錘台形状の反射面６５を有する第１反射鏡６０と、この第１反射鏡６０の先端６０Ａに接続された円筒状の反射面６６を有する第２反射鏡６１とを備え、第１反射鏡６０の基端４Ａには、上記光源ユニット３から円環形状（或いは螺旋形状）に発光する光が入射される。
このように円環形状の発光を基端４Ａから入射することで、基端４Ａから先端開口４Ｃまでの距離が比較的短い場合であっても、光源ユニット３の直接光が照射面で略円形で、かつ比較的均一な照度分布を形成することとなる。このとき、光源ユニット３を面光源とすることで、照射面での直射光による照度分布をより均一なものにもできる。
【００４６】
上記第１反射鏡６０は、周方向に拡がる光を内面で反射して照射面に向けることで、当該照射面での照度を高めるものであり、台形板状の反射板６２を円周に沿って連接して多角錐台状の反射面６５が構成されている。
このとき、例えば第１反射鏡６０の内面を円錐台（すなわち曲面）とした場合、光源ユニット３の放射光をロスを少なくして照射面に照射することができるものの、円環形状の発光が照射面に投影されてしまい照度ムラが取り難くなり、また一枚の板材から円錐台状の反射鏡を作るには複雑な装置が必要となる。
これに対して、本実施形態の第１反射鏡６０にあっては、反射板６２が連接されることで、内周面の反射面６５が複数の反射板６２による平面の連接によって構成されることから、照射面では各平面から投影される上記光源ユニット３の発光像が幾重にも重なることとなり、照射面での光源像の照度ムラが打ち消されて高い均斉度が得られることとなる。
【００４７】
ただし、第１反射鏡６０の先端６０Ａでは、中央部よりも縁部で照度の低下が生じ易く、当該第１反射鏡６０だけで補助反射ユニット４を構成すると、補助反射ユニット４の先端開口４Ｃの全面で照度を均一にすることはできない。
そこで、本実施形態では、第１反射鏡６０の先端６０Ａに第２反射鏡６１を設けている。第２反射鏡６１の反射面６６は、先端６０Ａにかけて拡開する第１反射鏡６０の反射面６５とは異なり、一定の径の円筒状を成している。すなわち、第１反射鏡６０の先端６０Ａに第２反射鏡６１を接続することで、当該第１反射鏡６０の先端６０Ａが第２反射鏡６１によって略垂直に立ち上がることとなり、当該第２反射鏡６１での反射によって、照射面の縁部での照度の落ち込みが補われる。
【００４８】
図１４は、照射面の照度分布を示す図である。なお、この図において、線Ａは本実施形態の補助反射ユニット４を用いた場合を示し、線Ｂは比較例であって、第１反射鏡６０の反射面６５が円錐台状（曲面）、なおかつ、第２反射鏡６１が無い場合を示す。また線Ｃは比較例であって、本実施形態の補助反射ユニット４において第２反射鏡６１が無い場合を示す。
【００４９】
線Ｂで示されるように、第１反射鏡６０の反射面６５が円錐台状（曲面）であり、かつ、第２反射鏡６１が無い場合、円環状の発光形状が照射面に強く反映されることで、照射面中央部や照射面縁部での照度の落ち込みが顕著に見られ照射面に照度ムラが生じている。
これに対して、線Ｃで示されるように、第１反射鏡６０の反射面６５を多角錘台状にすることで照射面での照度ムラが解消している事が分かる。ただし、第１反射鏡６０だけで補助反射ユニット４を構成した場合には、照射面縁部（図中Ｘで示す）で照度の落ち込みが見られる。
これに対し、線Ａで示されるように、第２反射鏡６１を第１反射鏡６０の先端６０Ａに設けることで、照射面縁部での照度の落ち込みが補われ、中央部から縁部に亘る照射面の全面で均一な照度分布が得られ高い均斉度が得られていることが分かる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、次の効果を奏する。
本実施形態では、フラッシュランプ１１の発光管２０を両側の端部２６、２７が反射板１２の外側に位置するように形成し、反射板１２の外側に位置する箇所に陽極１３、陰極１４を配置する構成としたため、これら陽極１３、陰極１４の近くに黒化現象が発生した場合でも、黒化による照度の低下を防止でき、均斉度が低下することがない。また黒化現象に起因した照射面での照度低下が抑えられるため、寿命末期における照度維持率の向上が図られる。
【００５１】
また本実施形態では、反射板１２を底部に平面部４０を有する皿状に形成し、フラッシュランプ１１の発光管２０の両側の端部２６、２７を略垂直に屈曲させ平面部４０に設けた通し孔５５を通して反射板１２の外側に配置する構成とした。
これにより、フラッシュランプ１１の反射板１２に載置するだけで端部２６、２７を反射板１２の外に配置できる。さらに、通し孔５５を平面部４０に設けることで、側面部４１に通し孔５５を設ける構成に比べ、照射開口９から取り出される光への影響が抑えられる。
【００５２】
また本実施形態では、フラッシュランプ１１を始動するときに、導電性の反射板１２に電圧を印加する始動回路４９を有した点灯回路４７を備え、反射板１２の平面部４０に対してフラッシュランプ１１の発光管２０を、平面部４０から近接導体効果が得られる距離をあけて配置する構成とした。
これにより、フラッシュランプ１１の端部２６、２７を反射板１２の外に配置することで端部２６、２７の距離が離れても、反射板１２の平面部４０による近接導体効果によって始動が補助されることから、始動性能の低下が防止される。
これに加え、発光管２０に金属線８３を螺旋状に巻いたトリガー線をフラッシュランプ１１の始動補助のために用いる必要が無いことから、照射面側に石英の黄色化が発生することがなく、照度維持率が早期に低下することが無い。
【００５３】
また本実施形態では、光源ユニット３が基端４Ａに配置され先端開口４Ｃに照射面が設定される補助反射ユニット４、を備え、補助反射ユニット４は、多角錐台状の反射面６５を有する第１反射鏡６０と、この第１反射鏡６０の先端６０Ａに連続して先端開口４Ｃを形成する円筒状の反射面６６を有する第２反射鏡６１と、を備える構成とした。
これにより、補助反射ユニット４の先端開口４Ｃに照射面が設定されることで、光源ユニット３と照射面の距離が近くなり照射面での照度が高められる。これに加え、補助反射ユニット４が多角錐台状の反射面６５を有する第１反射鏡６０を備えるため、多角錘台の各平面で反射した光源ユニット３の発光形状が照射面で幾重にも重なり照度ムラが抑えられ、高い均斉度が実現される。さらに、補助反射ユニット４は、第１反射鏡６０の先端６０Ａに連続して先端開口４Ｃを形成する円筒状の反射面６６を有する第２反射鏡６１を備えるため、先端開口４Ｃの縁部近傍での照度の落ち込みが抑えられ、当該先端開口４Ｃ内の全面で高い均斉度が実現できる。
【００５４】
また本実施形態では、光源ユニット３の発光形状を円環状にした。
これにより、補助反射ユニット４には円環形状の発光が基端４Ａから入射されることから、基端４Ａから先端開口４Ｃまでの距離が比較的短い場合であっても、光源ユニット３の直接光が照射面で略円形で、かつ比較的均一な照度分布を形成することができ、第１反射鏡６０及び第２反射鏡６１を用いて比較的容易に均斉度を高めることができる。
【００５５】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
【００５６】
また上述した実施形態では、有効発光部５３の発光管形状が二重円環を基調とした形状であるフラッシュランプ１１について説明したが、本発明のフラッシュランプ１１はこれに限定されることはなく、有効発光部５３の発光管形状が多くの円環が組み合わされた多重円環であってもよく、また渦巻き型形状や螺旋形状であってもよい。要するに、有効発光部５３が、補助反射ユニット４の円形の先端開口４Ｃに対応するように、螺旋形(渦巻き形)、円環またはそれらの組合せから成る形状に形成されていればよい。但し、有効発光部５３が実質的に同一平面上にあり管状材料から連続して形成されていることが条件である。
【符号の説明】
【００５７】
１  照射装置
２  照射器本体
３  光源ユニット（光源）
４  補助反射ユニット（反射ユニット）
４Ａ  基端
４Ｃ  先端開口
１１  フラッシュランプ
１２  反射板
１３  陽極（電極）
１４  陰極（電極）
２０  発光管
２６、２７  端部
４０  平面部
４１  側面部
４２  支持台
４７  点灯回路
４９  始動回路
５２  発光領域
５３  有効発光部
６０  第１反射鏡
６０Ａ  先端
６１  第２反射鏡
６５  多角円錐台状の反射面
６６  円筒状の反射面
８１、８２  帯状金属板
８３  金属線（トリガー線）
【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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【図１４】
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