(57)【要約】【課題】発光管が破損せず長い使用寿命を有するとともに、電極に対してトリガー電界が常に一定にかかりミス発光が起こらない閃光放電ランプ装置を提供することにある。【解決手段】本発明の閃光放電ランプ装置は、一対の電極１が配置されてなる閃光放電ランプの発光管２の外部において電極１間にわたって伸びる高電圧給電用近接導体３とを備えてなる閃光放電ランプ装置において、発光管２の外部であって、電極１と対向する位置に誘電体部材４が配置され、誘電体部材４の内部には高電圧給電用近接導体３が配置されるとともに、誘電体部材４と発光管２が高電圧給電用近接導体３と連結されていない導電性部材４によって固定されていることを特徴とする。【選択図】　　図１
2004022456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極が対向配置されてなる発光管を有する閃光放電ランプと、当該閃光放電ランプの発光管の外部において電極間にわたって伸びる高電圧給電用近接導体とを備えてなる閃光放電ランプ装置において、
前記発光管の外部であって、電極と対向する位置に誘電体部材が配置され、
前記誘電体部材の内部には前記高電圧給電用近接導体が配置されるとともに、当該誘電体部材と前記発光管が前記高電圧給電用近接導体と連結されていない導電性部材によって固定されていることを特徴とする閃光放電ランプ装置。
【請求項２】
前記導電性部材は、前記発光管の外部であって電極と対向する位置に存在していることを特徴とする請求項１に記載の閃光放電ランプ装置。
【請求項３】
前記誘電体部材は、一方の電極と対向する位置から他方の電極と対向する位置まで伸びていることを特徴とする請求項２に記載の閃光放電ランプ装置。
【請求項４】
閃光放電ランプ装置を取り付けるケーシングに、前記導電性部材によって前記閃光放電ランプを固定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の閃光放電ランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体基板や液晶基板の熱処理などに好適に用いられる閃光放電ランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、閃光放電ランプ装置としては、例えば一対の電極が対向配置されてなる発光管を有する閃光放電ランプと、当該閃光放電ランプの発光管の外部に、トリガー電極と称される高電圧供給用近接導体（以下、単に「近接導体」ともいう。）とを備えたものが広く知られている。
【０００３】
具体的には、図７に示すように、内部に一対の電極１を有する発光管２の外周面に、近接導体３が接触する状態で直線状に配置され、発光管２の外部であって、電極１と対向する位置に近接導体３の一部であるリング部３１が形成されている。
リング部３１は、電極１に対するトリガー電界を強くさせるものであり、この位置にリング部３１を配置することにより、確実に閃光放電ランプを点灯させるものである。
このような技術は、特開平１０−７４４８５号（米国特許６００８５８３号）に記載されている。
【０００４】
このような構成の閃光放電ランプ装置は、近年、例えば半導体基板や液晶基板を急速に熱処理するための熱処理装置の加熱源として用いることが検討されており、このような閃光放電ランプ装置を加熱源とした熱処理装置によれば、被処理物である半導体基板や液晶基板の表層部分を極めて短時間に所定の温度に加熱することが可能となる。
【０００５】
一般に、半導体基板を熱処理するためには、半導体基板の表層部分のみを１０００〜１４００℃に昇温するよう加熱する必要があることから、閃光放電ランプ装置においては、具体的に、例えば１ｍｓｅｃの短時間の間に、２０Ｊ／ｃｍ２以上のエネルギーを有する光を、被処理物である半導体基板に対して照射することが要求され、これを達成するためには、閃光放電ランプに投入されるピークエネルギーは５×１０６Ｗにもおよぶ。
【０００６】
しかしながら、閃光放電ランプ装置における閃光放電ランプから放射される光が大きなエネルギーを有するものであることから、この光を受けることによって近接導体３が熱膨張することに起因して、特に、近接導体３のリング部３１のエッジによってリング部３１が存在する位置の発光管２の外周全体に、リング部３１と発光管２が擦れ合って当該発光管２に傷がつくため、点灯と消灯を繰り返すうちに、その擦り傷が原因となって最終的には発光管２が破損してしまう、という問題があった。
【０００７】
また、近接導体３のリング部３１が発光管１の管軸方向中心側にずれた場合、リング部３１が放電空間上に位置することになり、放電空間から発せられる光をまともに受けることになり、リング部３１が異常に高温となってリング部３１を構成している金属材料がスパッタして飛散することにより、例えばこの金属材料が発光管２の外表面に付着し、この金属材料が高温にさらされると、発光管材料、例えばガラスとの膨張係数の差から発光管２にクラックが生じる、という問題があった。
【０００８】
さらに、点灯と消灯を繰り返すうちに、発光管２に対する近接導体３の位置が変わり、あるいは、近接導体３が変形することにより、電極１と対向する位置に存在している近接導体３のリング部３１の位置がずれてしまい、電極１と対向しない位置にリング部３１が変位することがあった。この場合、電極１に対するトリガー電界が弱くなりトリガー作用が低下し、閃光放電ランプ自体は正常であってもミス発光を起こし閃光放電ランプが不点灯になる、という問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、発光管が破損せず長い使用寿命を有するとともに、電極に対してトリガー電界が常に一定にかかりミス発光が起こらない閃光放電ランプ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の閃光放電ランプ装置は、一対の電極が対向配置されてなる発光管を有する閃光放電ランプと、当該閃光放電ランプの発光管の外部において電極間にわたって伸びる高電圧給電用近接導体とを備えてなる閃光放電ランプ装置において、前記発光管の外部であって、電極と対向する位置に誘電体部材が配置され、前記誘電体部材の内部には前記高電圧給電用近接導体が配置されるとともに、当該誘電体部材と前記発光管が前記高電圧給電用近接導体と連結されていない導電性部材によって固定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の閃光放電ランプ装置は、請求項１に記載の閃光放電ランプ装置であって、特に、前記導電性部材は、前記発光管の外部であって電極と対向する位置に存在していることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の閃光放電ランプ装置は、請求項２に記載の閃光放電ランプ装置であって、特に、前記誘電体部材は、一方の電極と対向する位置から他方の電極と対向する位置まで伸びていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の閃光放電ランプ装置は、請求項１または請求項２に記載の閃光放電ランプ装置であって、特に、閃光放電ランプ装置を取り付けるケーシングに、前記導電性部材によって前記閃光放電ランプを固定することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図を用いて本発明の照明装置を説明する。
図１は、本発明の閃光放電ランプ装置の構成を示す説明図であり、図２は図１中のＡ−Ａ矢印断面図である。
【００１５】
この閃光放電ランプ装置は、石英ガラス製の管型の発光管２内に一対の電極１が配置された閃光放電ランプと、この閃光放電ランプの発光管２の外部にタングステン製の高電圧給電用近接導体（以下、単に、「近接導体」ともいう。）３が配置されている。
そして、この近接導体３は、両端が封止された円筒状の石英ガラス管よりなる誘電体部材４の内部に配置されており、この誘電体部材４は、少なくとも電極１と対向する位置に配置されている。
【００１６】
この例においては、導電性部材４は、一方の電極１（図１中右側の電極）と対向する位置から他方の電極１（図１中左側の電極）と対向する位置まで連続して伸びており、近接導体３の一端部３１は金属箔３２に接続され、金属箔３２の他端には誘電体部材４から突出するようにリード３３が接続されており、この金属箔３２の部分で誘電体部材４を圧潰封止することにより、近接導体３を誘電体部材４内に密閉保持している。
この近接導体３は、後述する導電部材５とは連結されていない構造になっており、密閉された誘電体部材４内には不活性ガスが充填されているかもしくは真空雰囲気になっており、近接導体３が酸化することを防止している。
【００１７】
さらに、誘電体部材４と発光管２はニッケル製の導電性部材５によって、固定されている。図１では、導電性部材５は、発光管２の外部であって電極１と対向する位置に存在している。導電性部材５は、具体的には、帯状になっており、発光管２と誘電体部材４を当接した状態で、導電部材５を発光管２と誘電体部材４に巻きまわすことにより、誘電体部材４を発光管１に固定している。
なお、図１では、導電性部材５は、発光管２の外部であって電極１と対向する位置にだけ存在しているが、電極１と対向しない位置にも別の導電性部材を追加的に設けてもよい。この場合、放電空間から発生する光によって導電性部材５の温度が上昇するが温度上昇を抑制する手段が必要になってくる場合がある。
【００１８】
ここに、「高電圧給電用近接導体」とは、閃光放電ランプを構成する発光管内を外部からの電界によって予備電離をさせ主電極間の放電を起こすものである。
【００１９】
図１、図２に示すように、近接導体３は誘電体部材４内に配置された状態で近接導体３は発光管２の外表面に接触していない構造であるので、点灯と消灯を繰り返し近接導体３が膨張収縮しても発光管２に傷がつくことがなく、発光管２の破損を防止することができる。
【００２０】
また、導電性部材５は近接導体３と直接接続されていないが、近接導体３に印加された高電圧は誘電体部材４を介して導電性部材５に印加されることになり、導電性部材５が近接導体３と直接接続されていなくても効果的にトリガー電界をかけることができる。
【００２１】
さらに、導電性部材５は近接導体３と直接接続されていない構造であるとともに、誘電体部材４は発光管２と同じ材質であり、ランプ点灯中高温になってもほとんど膨張しないものであるので、放電空間から発生する光によって近接導体３が膨張しても、導電性部材５の位置が変わるものでなく、特に、電極１に対して導電性部材５の位置を常に一定にすることができ、電極１に対してトリガー電界が常に一定にかかり、閃光放電ランプのミス発光をなくすことができる。
【００２２】
そして、電極１に対して導電性部材５の位置が変位せず、具体的には、導電性部材５が放電空間上にづれてくることがないので、導電性部材５が高温になり変形することがなく、導電性部材５を構成している金属材料がスパッタすることもない。
【００２３】
また、近接導体３は誘電体部材４内に密閉に配置された状態になっているので、近接導体３が高温になり、近接導体３を構成している金属材料がスパッタしたとしても、その金属材料は誘電体部材４内のみに存在することになり、発光管２の表面にその金属材料が付着することがないので、発光管の破損を防止することができる。
【００２４】
このような閃光放電ランプ装置によれば、近接導体に高電圧を供給すると確実に閃光放電ランプを点灯させることができ、さらに、発光管が破損せず長い使用寿命を有する閃光放電ランプ装置となる。
【００２５】
なお、図１では、誘電体部材４は両端で封止されているが、両端が開口された円筒状であってもよい。
あるいは、図３に示すように、誘電体部材４１は、電極１と対向する位置にのみ設けられている構造であってもよい。この場合、誘電体部材４１は両端が開口しており、内部に近接導体３が挿通された構造であり、誘電体部材４１と発光管２が導電性部材５によって固定されている。
【００２６】
この閃光放電ランプ装置の場合、図１に示す閃光放電ランプ装置と同様に、導電性部材５が近接導体３と直接接続されていない構造であるので、放電空間から発生する光によって近接導体３が膨張しても、導電性部材５の位置が変わるものでなく、また、誘電体部材４１は発光管２と同じ材質であり、ほとんど膨張しないものであるので、電極１に対して導電性部材５の位置を常に一定することができ、電極１に対してトリガー電界が常に一定にかかり、閃光放電ランプのミス発光をなくすことができる。
【００２７】
なお、近接導体３の一部は外部に露出した構造になっているが、例えば、閃光放電ランプ装置を冷却するための冷却風が流れている場合は、近接導体３を構成する金属材料がスパッタしても発光管２の表面に付着することを防止することができ、このような場合は図３に示す閃光放電ランプ装置を好適に利用することができる。
【００２８】
図４は、閃光放電ランプと誘電体部材と導電性部材との位置関係を示す他の実施例の断面図である。
図４に示す閃光放電ランプ装置は、閃光放電ランプと誘電体部材４は不図示の固定部材によってケーシング等に固定されている。そして、金属製の導電性部材５は円弧状に曲がった挟持部５１を有し、この挟持部５１で発光管２の表面を挟持し、この挟持部５１に続いて挟持部５１から離間する方向に伸びる直線状の押当部５２が形成されており、この押当部５２が内部に近接導体３が位置する誘電体部材４の表面に押し当てられている。
【００２９】
このような導電性部材５を用いることにより、予め導電性部材５の形状を整えておき、その塑性変形（弾性力）を利用することにより、簡単な構造でしかも簡単な取り付け作業で、発光管２と誘電体部材４の間に導電性部材５を配置することができる。
【００３０】
図５は、閃光放電ランプと誘電体部材と導電性部材との位置関係を示す他の実施例の断面図である。
図５に示す閃光放電ランプ装置では、金属製の導電性部材５は円弧状に曲がった第１挟持部５３を有し、この第１挟持部５３で発光管２の表面を挟持し、この第１挟持部５３に続いて反対方向に円弧状に曲がった第２挟持部５４が形成されており、この第２挟持部５４で誘電体部材４の表面を挟持し、さらに、この第２挟持部５４に続いて直線状の固定部５５が形成されており、この固定部５５を利用してケーシングＫにネジ等適宜の構造によって導電性部材５を固定するものである。
【００３１】
このような導電性部材５を用いることにより、予め導電性部材５の形状を整えておき、その塑性変形（弾性力）を利用することにより、簡単な構造でしかも簡単な取り付け作業で、発光管２と誘電体部材４の間に導電性部材５を配置することができ、しかも、導電性部材５で閃光放電ランプと誘電体部材４を一体的にケーシングＫに固定することができる。
【００３２】
図６は、閃光放電ランプと誘電体部材と導電性部材との位置関係を示す他の実施例の断面図である。
図６に示す閃光放電ランプ装置では、金属製の導電性部材５は２つの部材からなり、それぞれ円弧状に曲がった第１挟持部５３ａを有し、この第１挟持部５３ａで発光管２の表面を挟持し、それぞれの第１挟持部５３ａに続いて、それぞれ円弧状に曲がった第２挟持部５４ａが形成されており、それぞれの第２挟持部５４ａで誘電体部材４の表面を挟持し、さらに、それぞれの第２挟持部５４ａに続いてそれぞれ直線状の固定部５５ａが形成されており、この固定部５５ａを利用してケーシングＫにネジ等適宜の構造によって２つの導電性部材５を固定するものである。
【００３３】
このような導電性部材５を用いることにより、予め導電性部材５の形状を整えておき、その塑性変形（弾性力）を利用することにより、簡単な構造でしかも簡単な取り付け作業で、発光管２と誘電体部材４を導電性部材５で連結することができ、しかも、導電性部材５で閃光放電ランプと誘電体部材４を一体的にケーシングＫに固定することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の閃光放電ランプ装置によれば、発光管の外部であって、その内部に高電圧給電用近接導体が配置された誘電体部材が設けられ、この誘電体部材と発光管が高電圧給電用近接導体と直接接続されておらず連結されていない導電性部材によって固定されているので、放電空間から発生する光によって高電圧給電用近接導体が膨張しても、導電性部材の位置が変わるものでなく、電極に対して導電性部材の位置を常に一定することができ、電極に対してトリガー電界が常に一定にかかり、閃光放電ランプのミス発光をなくすことができる。
【００３５】
さらに、導電性部材は、発光管の外部であって電極と対向する位置に存在しているので、電極に対してトリガー電界が効果的に常に一定にかかり、閃光放電ランプのミス発光を確実になくすことができる。
【００３６】
そして、誘電体部材は、一方の電極と対向する位置から他方の電極と対向する位置まで伸びているので、高電圧給電用近接導体は誘電体部材内に配置された状態になり、直接、発光管の外表面に接触しない構造となり、点灯と消灯を繰り返し高電圧給電用近接導体が膨張収縮しても発光管に傷がつくことがなく、発光管の破損を防止することができ、また、高電圧給電用近接導体が高温になり、高電圧給電用近接導体を構成している金属材料がスパッタしたとしても、その金属材料は誘電体部材内のみに存在することになり発光管に付着することがないので、発光管の破損を防止することができる。
つまり、発光管が破損せず長い使用寿命を有する閃光放電ランプ装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の閃光放電ランプ装置の説明図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ矢印断面図である。
【図３】本発明の他の実施例の閃光放電ランプ装置の説明図である
【図４】閃光放電ランプと誘電体部材と導電性部材との位置関係を示す他の実施例の断面図である。
【図５】閃光放電ランプと誘電体部材と導電性部材との位置関係を示す他の実施例の断面図である。
【図６】閃光放電ランプと誘電体部材と導電性部材との位置関係を示す他の実施例の断面図である。
【図７】従来の閃光放電ランプ装置の説明図である。
【符号の説明】
１　　　　電極
２　　　　発光管
３　　　　高電圧給電用近接導体
４　　　　誘電体部材
５　　　　導電性部材
【図１】
2004022456.tif 000003
【図２】
2004022456.tif 000004
【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】
2004022456.tif 000009