(57)【要約】【課題】紫外線照射装置にて発生した光から不要な波長の光を遮断し、有効な光のみを対象物に照射する。【解決手段】紫外線を発光して照射するためのランプ１と、ランプ１より発光した紫外線を反射して所定の方向へ向けるためのリフレクタ２と、ランプ１で発光した光のうち不要な波長の光を遮断するためのフィルタ３と、フィルタ３を透過した紫外線が照射される対象物４と、を備える。ランプ１より紫外線が照射され、吸収型フィルタにより構成されたフィルタ３により、入射光の角度依存性を示すことなく所望の波長以下の光が遮断され、所望とする波長の光のみが対象物４に照射される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希ガスと水銀とハロゲン金属がガラス管内に封入され、前記ガラス管内の放電空間に配置された電極と、該電極に接続されて点灯に必要な電力を供給するための電源と、前記点灯における光について特定の波長域のみを透過させるためのフィルタと、を備えた紫外線照射装置において、
前記フィルタは吸収型フィルタであることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記吸収型フィルタは、
吸収ガラスにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記吸収型フィルタは、
波長傾斜幅の波長の間隔が２５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記光は反射型フィルタを透過した後に前記吸収型フィルタに入射することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記反射型フィルタは、
前記吸収型フィルタの表面に蒸着されて形成されていることを特徴とする請求項４に記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
前記反射型フィルタは、
カット波長領域が前記吸収型フィルタのカット波長領域よりも短波長であることを特徴とする請求項４または５に記載の紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光に用いられる紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、紫外線を照射する紫外線照射装置を応用した様々な装置が実用化されている。たとえば、紫外線を照射した対象物の洗浄を行うための光洗浄装置が知られている。
【０００３】
この光洗浄装置は光源として紫外線ランプを備え、波長が３００ｎｍ以下の光のみを透過するフィルタを備えている。このフィルタを備えることで低圧水銀ランプなどの紫外線ランプから照射される３００ｎｍ以上の不要な波長の光を遮断し、光洗浄に有効な１８５ｎｍと２５４ｎｍの光を対象物へ効率よく照射している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１０１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の紫外線照射装置においては、短波長カットフィルタとして、ガラス基材に多層膜を蒸着したフィルタが使用されていた。多層膜フィルタは特定の入射角度（例えば０°）を想定して膜設計してあり、反射により波長カットを行うものである。このため、この多層膜フィルタには角度依存性があり、例えば０°入射を想定して膜設計を行ったフィルタを使用した場合、このフィルタに角度をもって光が入射したときの透過スペクトルは短波長側にシフトしてしまう。そのため、所望の波長以下の光も透過してしまい、紫外線照射の対象物に不要な波長の光が照射されてしまう可能性があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記に鑑みてなされたものであり、紫外線照射装置にて発生した光から不要な波長の光を遮断し、有効な光のみを対象物に照射することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る紫外線照射装置は、希ガスと水銀とハロゲン金属がガラス管内に封入され、前記ガラス管内の放電空間に配置された電極と、該電極に接続されて点灯に必要な電力を供給するための電源と、前記点灯における光について特定の波長域のみを透過させるためのフィルタと、を備えた紫外線照射装置において、前記フィルタは吸収型フィルタであることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において、前記吸収型フィルタは、吸収ガラスにより構成されている。
【０００８】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１または２において、前記吸収型フィルタは、波長傾斜幅の波長の間隔が２５ｎｍ以下である。
【０００９】
また、請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記光は反射型フィルタを透過した後に前記吸収型フィルタに入射する。
【００１０】
また、請求項５に記載の本発明は、請求項４において、前記反射型フィルタは、前記吸収型フィルタの表面に蒸着されて形成されている。
【００１１】
また、請求項６に記載の本発明は、請求項４または５において、前記反射型フィルタは、カット波長領域が前記吸収型フィルタのカット波長領域よりも短波長である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、紫外線照射装置にて発生した光から不要な波長の光を遮断し、有効な光のみを対象物に照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、紫外線照射装置の実施の形態を説明するための構成図を示している。この図１に示された紫外線照射装置は、紫外線を発光して照射するためのランプ１と、ランプ１より発光した紫外線を反射して所定の方向へ向けるためのリフレクタ２と、ランプ１で発光した光のうち不要な波長の光を遮断するためのフィルタ３と、フィルタ３を透過した紫外線が照射される対象物４と、が示されている。
【００１４】
ランプ１は、両端が封止された透明のガラス管の中に希ガスと水銀およびハロゲン金属が封入されている。ガラス管の封止された端部には図示しないリード線が備わり、このリード線を介してランプ１が点灯して紫外線を発光するための電源が外部より供給される。
【００１５】
そして、この図１の構成において、ランプ１より紫外線が照射され、フィルタ３により所望の波長以下の光が吸収されて遮断され、所望とする波長の光のみが対象物４に照射される。このフィルタ３は従来使用されている多層膜（反射型）フィルタではなく吸収型フィルタにより構成されている。この吸収型フィルタは入射する光の角度に依存性が無く、所望の波長以下の光を角度依存性を示さずに有効に内部に吸収することにより遮断している。
【００１６】
なお、図１中の（ニ）〜（ト）はランプ１より照射される光のフィルタ３に対する入射角度を示しており、（ニ）は０°、（ホ）は１０°、（ヘ）は２０°、（ト）は３０°を示している。
【００１７】
図２は、フィルタ３が有するフィルタ特性の一例を示している。フィルタ３は吸収型フィルタであるので、図２中の（イ）の特性を示す。すなわち、光の入射角度が透過率に依存しないので、光（紫外線）の入射角度に関係なく（イ）に示す特性を有する。所望の波長以下の波長領域は良好に遮断され、必要な波長領域が（イ）に示すように透過されている。
【００１８】
なお、このフィルタ３の透過特性としては、たとえば波長傾斜幅（透過率が５％と７２％の間の幅）の波長の間隔が２５ｎｍ以下を吸収する特性とすればより好ましく、対象物４に不要な波長の光が照射されることを防止できる。さらに、より具体的には光の波長が３２０ｎｍ以下のである帯域の光が透過率０％になるようにフィルタ３の透過特性を設定することが好ましい。
【００１９】
また、フィルタ３を構成する吸収型フィルタは一般に知られている吸収ガラスを適用してもよく、その組成の一例としては、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｒｂ2Ｏ、Ｃｓ2Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＰｂＯ、ＺｒＯ2、Ｌａ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ3及びＧｄ2Ｏ3の中から選択されて、特定の割合で組合せたものでもよい。
【００２０】
図３は、図１に示した実施の形態の変形例を説明するための構成図を示している。この図３には、図１に示した紫外線照射装置と同様にランプ１と、リフレクタ２と、を備え、対象物４へ紫外線を照射することができる。そして、図１に示した構成と異なる部分は、フィルタ３以外にフィルタ７を備えている構成である。
【００２１】
このフィルタ７はフィルタ３とランプ１との間に配置されており、フィルタ７は多層膜（反射型）フィルタである。ランプ１からの光はフィルタ７により所望の波長以下の光を遮断する。ただし、反射型フィルタの透過特性として図６に示すように角度依存性を有していることから、入射角が０°（図１、図６中の(ニ））付近の光については良好に不要な波長を遮断するものの、入射角が１０°（図１、図６中の（ホ））、２０°（図１、図６中の（ヘ））、３０°（図１、図６中の（ト））へと大きくなるにつれて不要な波長の光が透過してしまう。この透過してくる不要な波長の光はフィルタ３により吸収され、対象物４へ照射されることはない。
【００２２】
すなわち、図５に示すように、反射型フィルタであるフィルタ７の透過特性（ロ）により、その角度依存性を原因として短い波長の光が透過した部分（ハ）は、吸収型フィルタであるフィルタ３の透過特性（イ）により有効に遮断される。なお、フィルタ７により反射されて遮断される光は、フィルタ３により吸収されて遮断される波長領域よりも短波長側になるように設定されている。
【００２３】
こうした構成により、フィルタ３は全ての波長の光（紫外線）がランプ１から照射されることがないので、フィルタ３を構成する吸収型フィルタに生じやすいソラリゼーション（透過特性の劣化）の発生を防止することができる。
【００２４】
なお、ソラリゼーションについては、図７に示すようにフィルタの透過率が時間経過とともに劣化する現象として現れる。図７においては、吸収型フィルタ（吸収ガラスフィルタ）の特性（Ｂ）で示されており、当初の透過率が約９５％程度であったものが時間経過と共に劣化して５００時間経過付近では約７５％程度にまで劣化する。これに対して、反射型フィルタ（多層膜フィルタ）をランプ１と吸収型フィルタの間に配置した場合は、特性（Ａ）で示すように経時的な劣化は少なくなる。当初の透過率が９５％程度であったものは、５００時間経過付近では約９０％程度の劣化で済み、その後の劣化の進行もほとんど検知し得ない。また、フィルタ７は反射型フィルタであるので自身におけるソラリゼーションの発生は無視し得るレベルである。
【００２５】
このように、反射型フィルタのフィルタ７と、吸収型フィルタのフィルタ３と、を組み合わせることにより、入射する光の角度に依存することなく全ての入射角度の光のうち不要な波長の光を遮断することができ、同時にソラリゼーションの発生も防止することができる。
【００２６】
なお、フィルタ７とフィルタ３は図３においては別体に示されているが、図４に示すように両者を一体に構成してもよい。この場合、たとえばフィルタ３の片面にフィルタ７を蒸着などの方法により密着して構成することもできる。
【００２７】
以上説明した実施の形態によれば、紫外線照射装置にて発生した光から不要な波長の光を遮断し、有効な光のみを対象物に照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】紫外線照射装置の実施の形態を説明するための構成図を示す。
【図２】実施の形態に係る、フィルタ特性の一例を示す。
【図３】図１に示した実施の形態の変形例を説明するための構成図を示す。
【図４】実施の形態に係る、反射型フィルタと吸収型フィルタの構成例を示す。
【図５】実施の形態に係る、フィルタの透過特性を示す。
【図６】実施の形態に係る、反射型フィルタの透過特性を示す。
【図７】実施の形態に係る、フィルタの透過率の経時的変化の一例を示す。
【符号の説明】
【００２９】
１…ランプ
２…リフレクタ
３…フィルタ（吸収型フィルタ）
４…対象物
７…フィルタ（反射型フィルタ）
【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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