(57)【要約】【課題】  光源部を構成する密接状態に配列された複数の光源ユニットの各々が確実に冷却可能とされたものでありながら、光源部それ自体の小型化が図られ、十分に高い光強度が得られる光照射装置を提供すること。【解決手段】  本発明の光照射装置は、超高圧水銀ランプと反射鏡とを具えてなる光源ユニットの複数が、光照射方向から見たときに密接状態に縦横に並ぶよう配置された光源部を有し、当該光源ユニットの各々からの光が光照射領域において重ね合わせられて照射されるものにおいて、光源部においては、光照射方向から見たときに互いに隣接して見える一方の光源ユニットが、他方の光源ユニットにおける反射鏡の背面から光照射方向後方側に位置されて、光照射方向前方側に位置される光源ユニットにおける反射鏡の背面と、光照射方向後方側に位置される光源ユニットの前端面との間に空隙が形成された状態とされていることを特徴とする。【選択図】  図２
2007115817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管内に０．０８ｍｇ／ｍｍ3 以上の水銀が封入されてなる超高圧水銀ランプと、当該超高圧水銀ランプの管軸と光軸が略一致した状態で当該超高圧水銀ランプを取り囲むよう配置された反射鏡とを具えてなる光源ユニットの複数が、光照射方向から見たときに密接状態に縦横に並ぶよう配置された光源部を有し、当該光源ユニットの各々からの光が光照射領域において重ね合わせられて照射される光照射装置において、
光源部においては、光照射方向から見たときに互いに隣接して見える一方の光源ユニットが、他方の光源ユニットにおける反射鏡の背面から光照射方向後方側に位置されて、光照射方向前方側に位置される光源ユニットにおける反射鏡の背面と、光照射方向後方側に位置される光源ユニットの前端面との間に空隙が形成された状態とされていることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
光源部は、複数の光源ユニットが千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材によって保持されてなる第１の光源組立体、および、この第１の光源組立体における隣接する光源ユニット保持部間に形成された開口部の配列パターンに対応して複数の光源ユニットが千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材によって保持されてなる第２の光源組立体が、第１の光源組立体を構成する光源ユニットにおける反射鏡の背面と、第２の光源組立体を構成する光源ユニットの前端面との間に空隙が形成されるよう、光照射方向に対して前後に並んだ状態で配置されて、構成されており、
光源ユニットの隣接方向に平行な断面において、第２の光源組立体の保持枠部材における光源ユニット保持部の前端縁位置が、当該光源ユニット保持部によって保持される光源ユニットの光軸に平行な直線であって、光照射方向から見たときに当該光源ユニットに隣接する第１の光源組立体における光源ユニットを保持する光源ユニット保持部の前端縁位置を含む仮想直線上に位置されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
光源部は、複数の光源ユニットが千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材によって保持されてなる第１の光源組立体、および、この第１の光源組立体における隣接する光源ユニット保持部間に形成された開口部の配列パターンに対応して複数の光源ユニットが千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材によって保持されてなる第２の光源組立体が、第１の光源組立体を構成する光源ユニットにおける反射鏡の背面と、第２の光源組立体を構成する光源ユニットの前端面との間に空隙が形成されるよう、光照射方向に対して前後に並んだ状態で配置されて、構成されており、
光源ユニットの隣接方向に平行な断面において、第２の光源組立体を構成する保持枠部材における光源ユニット保持部の前端縁位置が、当該光源ユニット保持部によって保持される光源ユニットの光軸に平行な直線であって、光照射方向から見たときに当該光源ユニットに隣接する第１の光源組立体における光源ユニットを保持する光源ユニット保持部の前端縁位置を含む仮想直線より、反射鏡の肉厚の大きさの範囲内で、光源ユニットの隣接方向内方側に位置されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体集積回路基板や液晶表示基板等の露光装置などに用いられる光照射装置に関し、特に、発光管内に０．０８ｍｇ／ｍｍ3 以上の水銀が封入されてなる超高圧水銀ランプが露光用光源として用いられた光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば半導体集積回路基板や液晶表示基板等の露光装置においては、主に、発光物質としての水銀が発光管内に例えば０．０１〜０．０５ｍｇ／ｍｍ3 程度封入されて、入力電力が数ｋＷから数十ｋＷとなる大型の高圧水銀ランプが露光用光源として用いられてきた。
【０００３】
近年においては、例えば液晶表示基板の大面積化が要求されており、このような要請に伴って光照射領域の拡大化が露光装置に対して要求されている。光照射領域の拡大化を図るための手段の一として、露光用光源の大型化を図ることが行われているが、高圧水銀ランプを大型化することは、高圧水銀ランプを構成する発光管や電極を大型化することが必要であり、製作工数が大幅に増加し、製造コスト面で不利になる。
また、このような大型の高圧水銀ランプにおいては、電極に大電流を印加することが必要とされるため、電極を構成する例えばタングステンの蒸発が促進されて発光管の内壁にタングステンが付着することにより、発光管が黒化しやすくなる、という問題がある。
【０００４】
一方、光源ランプとこの光源ランプを囲むよう配置された反射鏡とからなる光源ユニットを複数組み合わせることによって光照射領域の拡大化を図ることが行われており、このような光源部を具えた光照射装置は、例えば特許文献１に開示されている。このような光照射装置においては、例えば液晶プロジェクタなどの光源として好適に使用されている、上述の高圧水銀ランプよりも動作圧が高い超高圧水銀ランプが光源ランプとして用いられている。
【０００５】
図７は、従来における光照射装置の一例における構成の概略を示す説明図、図８は、図７に示す光照射装置における光源部の構成を平面的に示す前面図、図９は、図８に示す光源部におけるＡ−Ａ部断面図である。
この光照射装置は、各々、超高圧水銀ランプ７１と反射鏡７２とからなる光源ユニット７０の複数が互いに離間して縦横に並んだ状態で支持部材７５によって支持、固定されてなる光源部６０を具えてなり、光照射方向前方側の位置には、照度分布を均一にするための光学素子であるインテグレータレンズ６１が配置されていると共に、このインテグレータレンズ６１から出射された光を平行光として、マスクステージ６３に保持されたマスク６４を介してワークステージ６５上に保持された、例えばレジスト等の感光剤が塗布された液晶パネルや半導体素子などのワークＷに照射するコリメータレンズ６２が配置されている。
【０００６】
光源ユニット７０を構成する反射鏡７２は、例えばガラス製の放物面反射鏡あるいは楕円面反射鏡よりなり、その内表面には、超高圧水銀ランプ７１から放射された光のうち、波長３００〜４５０ｎｍである紫外領域の光、あるいは波長３００〜５９０ｎｍの紫外領域から可視領域の光を反射させて、不要な可視領域あるいは赤外領域の光を反射鏡７２の背後に透過させる誘電体多層膜（図示せず）が形成されている。
【０００７】
支持部材７５は、例えば放物面または楕円面に沿った緩やかな曲面形状とされており、従って、光源部６０においては、各々の光源ユニット７１の光出射口７３が支持部材７５の周縁部に向かうに従って、インテグレータレンズ６１における光照射面に対する光源ユニット７０の光軸のなす角が徐々に大きくなる状態とされている。なお、図７においては、特徴点が明確に理解されるよう、支持部材７５における光源ユニット配置面の曲率が実際のものより小さい状態で示してある。
そして、各々の光源ユニット７０からの光は、インテグレータレンズ６１に対してその光照射面において重ね合せられた状態で照射される。
【０００８】
而して、超高圧水銀ランプ７１が多数使用されて光源部６０が構成されてなるこのような光照射装置においては、超高圧水銀ランプ７１は点灯時に熱源となるため、装置内部が高温になってマスク６４やワークＷが熱で損傷するおそれがある。また、光源ユニット７０が多数隣接した状態とされているので、超高圧水銀ランプ７１から放射された光のうち、誘電体多層反射膜の作用によって反射鏡７２を透過した可視光線や赤外線が互いに隣接する光源ユニット７０に照射されることとなり、例えば超高圧水銀ランプ７１における発光管の表面が高温になって失透が生じたり、あるいは、反射鏡７２が高温になって誘電体多層膜が劣化したり、反射鏡７２それ自体が破損したりすることがある。
【０００９】
このような光照射装置においては、上記問題が生ずることを防止するために、各々の光源ユニット７０を冷却することが必要とされており、例えば支持部材７５における互いに隣接する光源ユニット７０間の位置において、支持部材７５の厚み方向に貫通する冷却風流通用貫通孔７６を形成し、適宜の冷却機構によって光照射方向前方側から供給される冷却風を当該冷却風流通用貫通孔７６を介して光源部６０の背後に流過させることにより、各光源ユニット７０を冷却する構成とされている。
【特許文献１】特開２００４−３６１７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
半導体集積回路基板や液晶表示基板等の露光処理に用いられる光照射装置においては、更に、露光処理時間の短縮化の要請があり、このような要請に対応するために、例えばインテグレータレンズ６１に入射される光束を多くすることにより、ワークＷに照射される光強度を高くする方法が検討されている。
【００１１】
ワークＷに照射される光強度を高くする方法としては、例えば超高圧水銀ランプ７１として入力（電力）が大きいものを用いること、あるいは光源部６０とインテグレータレンズ６１との離間距離を小さくすることなどが考えられる。
しかしながら、前者の場合には、単に超高圧水銀ランプ７１の入力電力を大きくするだけでは、電極の損耗が激しくなることに加え、発光管が高温になるなど、さまざまな問題が生じやすくなるため、例えばランプ設計をし直すことが必要となり、実際上、望ましい方法ではない。
【００１２】
一方、後者の場合には、通常、インテグレータレンズ６１の光照射面における照度は、距離に反比例するため、光源部６０とインテグレータレンズ６１との離間距離を小さくすると照度が高くなると考えられるが、インテグレータレンズ６１は、取り込める光の角度の大きさに制限があるものであるので、光源部６０をインテグレータレンズ６１に近づけるにつれて、光源部６０の外周縁側に位置される光源ユニット７０から放射される光がインテグレータレンズ６１に取り込まれにくくなって入射率が低下し、ワークＷに照射される光強度をかえって低下させることとなる。
【００１３】
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、光源部を構成する密接状態に配列された複数の光源ユニットの各々を確実に冷却することができるものでありながら、光源部それ自体を小型のものとして構成することができ、従って、光照射領域において十分に高い光強度を得ることのできる光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】
【００１４】
本発明の光照射装置は、発光管内に０．０８ｍｇ／ｍｍ3 以上の水銀が封入されてなる超高圧水銀ランプと、当該超高圧水銀ランプの管軸と光軸が略一致した状態で当該超高圧水銀ランプを取り囲むよう配置された反射鏡とを具えてなる光源ユニットの複数が、光照射方向から見たときに密接状態に縦横に並ぶよう配置された光源部を有し、当該光源ユニットの各々からの光が光照射領域において重ね合わせられて照射される光照射装置において、
光源部においては、光照射方向から見たときに互いに隣接して見える一方の光源ユニットが、他方の光源ユニットにおける反射鏡の背面から光照射方向後方側に位置されて、光照射方向前方側に位置される光源ユニットにおける反射鏡の背面と、光照射方向後方側に位置される光源ユニットの前端面との間に空隙が形成された状態とされていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の光照射装置においては、光源部が、複数の光源ユニットが千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材によって保持されてなる第１の光源組立体、および、この第１の光源組立体における隣接する光源ユニット保持部間に形成された開口部の配列パターンに対応して複数の光源ユニットが千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材によって保持されてなる第２の光源組立体が、第１の光源組立体を構成する光源ユニットにおける反射鏡の背面と、第２の光源組立体を構成する光源ユニットの前端面との間に空隙が形成されるよう、光照射方向に対して前後に並んだ状態で配置されて、構成されており、
光源ユニットの隣接方向に平行な断面において、第２の光源組立体の保持枠部材における光源ユニット保持部の前端縁位置が、当該光源ユニット保持部によって保持される光源ユニットの光軸に平行な直線であって、光照射方向から見たときに当該光源ユニットに隣接する第１の光源組立体における光源ユニットを保持する光源ユニット保持部の前端縁位置を含む仮想直線上に位置された構成とすることができる。
【００１６】
本発明の光照射装置においては、光源部が、複数の光源ユニットが千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材によって保持されてなる第１の光源組立体、および、この第１の光源組立体における隣接する光源ユニット保持部間に形成された開口部の配列パターンに対応して複数の光源ユニットが千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材によって保持されてなる第２の光源組立体が、第１の光源組立体を構成する光源ユニットにおける反射鏡の背面と、第２の光源組立体を構成する光源ユニットの前端面との間に空隙が形成されるよう、光照射方向に対して前後に並んだ状態で配置されて、構成されており、
光源ユニットの隣接方向に平行な断面において、第２の光源組立体を構成する保持枠部材における光源ユニット保持部の前端縁位置が、当該光源ユニット保持部によって保持される光源ユニットの光軸に平行な直線であって、光照射方向から見たときに当該光源ユニットに隣接する第１の光源組立体における光源ユニットを保持する光源ユニット保持部の前端縁位置を含む仮想直線より、反射鏡の肉厚の大きさの範囲内で、光源ユニットの隣接方向内方側に位置された構成とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光照射装置によれば、光源部が、ランプ点灯時において、光源ユニットの各々を十分に冷却することができる構成のものでありながら、複数の光源ユニットが合理的に配列されて光源部の小型化を図ることができるので、光照射領域に対する入射率を低下させることなしに、光源部と光照射領域との離間距離を小さく設定することができ、従って、高い光強度で光を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】
【００１８】
本発明の光照射装置は、図７に示す光照射装置において、光源部の構成が異なることの他は、図７に示すものと基本的には同一の構成を有する。
本発明の光照射装置に係る光源部は、超高圧水銀ランプと反射鏡とからなる光源ユニットの複数が、光照射方向から見たときに密接状態に縦横に並ぶよう配置されてなり、光照射方向から見たときに互いに隣接して見える一方の光源ユニットが、他方の光源ユニットにおける反射鏡の背面から光照射方向後方側に位置されて、光照射方向前方側に位置される光源ユニットにおける反射鏡の背面と、光照射方向後方側に位置される光源ユニットの前端面との間に空隙が形成された状態とされている。
以下、本発明の光照射装置に係る光源部について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の光照射装置の第１の実施形態に係る光源部の構成の概略を示す斜視図、図２は、図１に示す光源部の、光源ユニットの隣接方向に平行な断面の一部を示す部分断面図、図３は、図１に示す光源部の一部を示す分解斜視図である。
本発明の光照射装置の第１実施形態に係る光源部１０は、複数の光源ユニット２０が千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材４０Ａによって保持されてなる第１の光源組立体３０Ａと、この第１の光源組立体３０Ａにおける光源ユニット２０間に形成された開口部４２Ａの配列パターンに対応して複数の光源ユニット２０が千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材４０Ｂによって保持されてなる第２の光源組立体３０Ｂとが、光照射方向に対して前後に並んだ状態で配置されて、構成されている。
【００２０】
各々の光源ユニット２０は、超高圧水銀ランプ２１と、この超高圧水銀ランプ２１を囲むよう配置された反射鏡２５とを具えてなり、超高圧水銀ランプ２１は、その管軸が反射鏡２５の光軸と一致する状態で、反射鏡２５の中央部背面に装着されたランプ保持部材２９によって保持されている。
【００２１】
超高圧水銀ランプ２１は、例えば石英ガラスからなる発光管２２内に、各々タングステンからなる一対の電極２３が対向配置されると共に０．０８ｍｇ／ｍｍ3 以上の水銀、希ガスおよびハロゲンが封入されてなり、例えば３００〜４５０ｎｍの紫外領域の光を主に放射すると共に高い輝度を有するものである。ここに、電極間距離は例えば０．５〜２．０ｍｍとされている。
ハロゲンの封入量は、例えば２×１０-4〜７×１０-3μｍｏｌ／ｍｍ3 とされており、ハロゲンがこのような範囲内の封入量とされていることにより、ハロゲンサイクルを利用して発光管２２の黒化や白濁が生ずることを確実に抑制することができ、発光管２２の光透過率を長期間の間にわたって確実に維持することができる。
【００２２】
反射鏡２５は、例えば硼珪酸ガラスや結晶化ガラスよりなり、超高圧水銀ランプ２１から放射された光を集光するための空間を形成する、断面形状が例えば凹面状の集光部分２６を有し、この集光部分２６の前端には、正面形状が略矩形状の光出射口２７Ａを形成する前方外縁部分２７が形成されている。
反射鏡２５の集光部分２６の内表面には、超高圧水銀ランプ２１から放射される光のうち、３００〜５９０ｎｍの紫外領域から可視領域の光を反射させて、不要な可視領域や赤外領域の光を反射鏡の背後に透過させる例えばＳｉＯ2 とＮｂ2 Ｏ5 とからなる誘電体多層膜（図示せず）が形成されている。
反射鏡２５の前方外縁部分２７には、光出射口２７Ａを塞ぐよう光透過性ガラス２８が設けられている。
【００２３】
第１の光源組立体３０Ａは、上述したように、複数の光源ユニット２０が千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材４０Ａによって支持されて構成されている。
保持枠部材４０Ａは、図４に示すように、各々、正面形状が略矩形状の支持枠部分４１Ａの複数が一辺が接する状態で千鳥格子状に配列されて一体に形成された、放物面または楕円面に沿った形態を有し、隣接する支持枠部分４１Ａの間は、開口部４２Ａとされている。
各々の支持枠部分４１Ａには、その前方開口縁部に当該開口に適合する矩形枠状の薄肉のストッパ部材４３が嵌合されて設けられていると共に、互いに対向する壁部の中央位置に例えば一対の板バネ４４よりなる固定部材が後方に突出する状態で設けられており、これにより、光源ユニット保持部４５Ａが構成されている。
そして、光源ユニット２０における反射鏡２５の前方外縁部分２７が支持枠部分４１Ａに嵌め込まれて反射鏡２５の前端面がストッパ部材４３に対接された状態において、板バネ４４の弾性によって、反射鏡２５の背面が挟みこまれ、これにより、光源ユニット２０が保持枠部材４０Ａに保持、固定されている。
【００２４】
第２の光源組立体３０Ｂは、第１の光源組立体３０Ａにおける支持枠部材４０Ａの開口部４２Ａの配列パターンに対応して複数の光源ユニット２０が千鳥格子状に配列された状態で保持枠部材４０Ｂによって支持されて構成されていることの他は、第１の光源組立体３０Ａと同一の構成を有する。なお、第１の光源組立体３０Ａと同一の構成部材については、便宜上、「Ａ」を「Ｂ」に代えて同一の符号が付してある。
【００２５】
而して、この光源部１０においては、第１の光源組立体３０Ａと第２の光源組立体３０Ｂとが光照射方向に対して前後に並び、第１の光源組立体３０Ａにおける光源ユニット２０の後端部分が第２の光源組立体３０Ｂにおける開口部４２Ｂに挿通されると共に第２の光源組立体３０Ｂにおける光源ユニット２０が第１の光源組立体３０Ａの開口部４２Ａと対向する状態で、配置されている。
【００２６】
第１の光源組立体３０Ａにおける光源ユニット２０と、第２の光源組立体３０Ｂにおける光源ユニット２０との位置関係について、一の光源ユニットに着目して説明すると、第１の光源組立体３０Ａを構成する光源ユニット２０Ａにおける反射鏡２５の背面と、光照射方向から見たときに当該光源ユニット２０Ａに隣接する第２の光源組立体３０Ｂを構成する光源ユニット２０Ｂの前端面との間に冷却風流通用開口として機能する空隙Ｋが形成されている（図２参照）。
そして、光源ユニット２０の隣接方向に平行な断面において、第２の光源組立体３０Ｂの保持枠部材４０Ｂにおける光源ユニット保持部４５Ｂの前端縁位置が、当該光源ユニット保持部４５Ｂによって保持される光源ユニット２０Ｂの光軸に平行な直線であって、光照射方向から見たときに当該光源ユニット２０Ｂに隣接する第１の光源組立体３０Ａにおける光源ユニット２０Ａを保持する保持枠部材４０Ａにおける光源ユニット保持部４５Ａの前端縁位置を含む仮想直線Ｌ１上に位置された状態とされている。
この光源部１０においては、すべての光源ユニット２０について、縦方向および横方向のいずれの隣接方向においても、このような位置関係を満足する状態とされており、第２の光源組立体３０Ｂを構成する光源ユニット２０の各々の前端面の最外郭縁の全周にわたって空隙Ｋが形成されている。
【００２７】
上記光照射装置においては、超高圧水銀ランプ２１の点灯時において、冷却風が適宜の冷却風供給手段によって光照射方向前方側から光源部１０に対して供給される。
光源部１０に供給される冷却風は、第１の光源組立体３０Ａを構成する各々の光源ユニット２０における反射鏡２５の背面に沿って流過して当該反射鏡２５を冷却すると共に超高圧水銀ランプ２１を間接的に冷却しながら、第１の光源組立体３０Ａおよび第２の光源組立体３０Ｂの間に形成された空隙Ｋを介して光源部１０の背後に流れ込み、その後、第２の光源組立体３０Ｂを構成する光源ユニット２０における反射鏡２５の背面に沿って流過することにより、第２の光源組立体３０Ｂに係る光源ユニット２０の反射鏡２５および超高圧水銀ランプ２１を冷却して、装置外部に排出される。
【００２８】
上記構成の光源部１０を具えた光照射装置によれば、光源部１０が、ランプ点灯時において、光源ユニット２０の各々が十分に冷却される構成のものでありながら、複数の光源ユニット２０が合理的に配列されていることにより、光源部１０の小型化を図ることができる。
すなわち、第１の光源組立体３０Ａおよび第２の光源組立体３０Ｂは、それぞれ、複数の光源ユニット２０が、光源ユニット保持部４５Ａ、４５Ｂを構成する支持枠部分４１Ａ、４１Ｂの複数が一辺が接する状態で千鳥格子状に配列されて一体に形成された保持枠部材４０Ａ、４０Ｂの各々の支持枠部分４１Ａ、４１Ｂによって保持、固定されてなるものであることにより、第１の光源組立体３０Ａおよび第２の光源組立体３０Ｂの各々は、光源ユニット２０が同一平面上において前端面が密接状態に縦横に配列されたものと同等の寸法で構成されたものとなる。従って、第１の光源組立体３０Ａおよび第２の光源組立体３０Ｂが光照射方向に対して前後に並んで配置されることにより、光照射方向から見た、各々の光源ユニット２０の光出射口２７Ａ（有効反射面）によって形成される光源面を、光源ユニット２０が密接状態に配列された場合と実質的に同等のものとすることができる。
従って、各々の光源ユニット２０からの光が重畳された状態で照射されるインテグレータレンズ６１の光照射面における入射率を低下させることなしに、換言すれば、光源部１０の周縁部に位置される光源ユニット２０から照射される光がインテグレータレンズ６１によって確実に取り込まれる状態が確保されながら、光源部１０とインテグレータレンズ６１との離間距離を小さく設定することができ、従って、例えば液晶パネルや半導体素子などのワークＷに対して高い光強度で光を照射することができる結果、露光処理を高い効率で行うことができる。
【００２９】
＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の光照射装置の第２の実施形態に係る光源部の構成の概略を示す斜視図、図６は、図５に示す光源部の、光源ユニットの隣接方向に平行な断面の一部を示す部分断面図である。なお、図５および図６においては、第１の実施形態に係る光源部１０と同一の構成部材については、便宜上、同一の符号が付してある。
この第２の実施形態に係る光源部５０における、第１の光源組立体３０Ａに係る光源ユニット２０と、第２の光源組立体３０Ｂに係る光源ユニット２０との位置関係を一の光源ユニットに着目して説明すると、光源ユニット２０の隣接方向に平行な断面において、第２の光源組立体３０Ｂを構成する保持枠部材４０Ｂにおける光源ユニット保持部４５Ｂの前端縁位置が、当該光源ユニット保持部４５Ｂによって保持される光源ユニット２０Ｂの光軸に平行な直線であって、光照射方向から見たときに当該光源ユニット２０Ｂに隣接する第１の光源組立体３０Ａにおける光源ユニット２０Ａを保持する保持枠部材４０Ａの光源ユニット保持部４５Ａの前端縁位置を含む仮想直線Ｌ１より、反射鏡２５の肉厚の大きさの範囲内で、光源ユニット２０の隣接方向内方側に位置された状態とされていることの他は、第１の実施形態に係る光源部１０と同様の構成を有する。
そして、第１の光源組立体３０Ａを構成する保持枠部材４０Ａは、隣接する支持枠部分４１Ａの間に形成される開口部５２Ａの大きさが第１の実施形態に係る保持枠部材における開口部４２Ａの大きさより小さい状態とされている。また、第２の光源組立体３０Ｂを構成する保持枠部材４０Ｂについても同様であり、開口部５２Ｂの大きさが第１の実施形態に係る保持枠部材における開口部４２Ｂの大きさより小さい状態とされている。
【００３０】
第１の光源組立体３０Ａと第２の光源組立体３０Ｂとの位置関係について具体的に説明すると、第２の光源組立体３０Ｂを構成する保持枠部材４０Ｂにおける光源ユニット保持部４５Ｂの前端縁位置が、当該光源ユニット保持部４５Ｂによって保持される光源ユニット２０Ｂの光軸に平行な直線であって、光照射方向から見たときに当該光源ユニット２０Ｂに隣接する第１の光源組立体３０Ａにおける光源ユニット２０Ａの反射鏡２５の内縁位置を含む仮想直線Ｌ２上に位置された状態とされている。
この光源部５０においては、すべての光源ユニット２０について、縦方向および横方向のいずれの隣接方向においても、このような位置関係を満足する状態とされており、第２の光源組立体３０Ｂを構成する光源ユニット２０の各々における前端面の最外郭縁の全周にわたって冷却風流通用開口として機能する空隙Ｋが形成されている。
【００３１】
而して、上記構成の光源部５０を具えた光照射装置によれば、光源部５０が、ランプ点灯時において、光源ユニット２０の各々が十分に冷却される構成のものでありながら、光源部５０を一層小型のものとして構成することができ、従って、各々の光源ユニット２０からの光が重畳された状態で照射されるインテグレータレンズ６１の光照射面に対する入射率を低下させることなしに、換言すれば、光源部５０の周縁部に位置される光源ユニット２０から照射される光がインテグレータレンズ６１によって確実に取り込まれる状態が確保されながら、光源部５０とインテグレータレンズ６１との離間距離を一層小さく設定することができ、従って、例えば液晶パネルや半導体素子などのワークＷに対して高い光強度で光を照射することができる結果、露光処理を一層高い効率で行うことができる。
【００３２】
以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
以下に示す超高圧水銀ランプおよび反射鏡からなる光源ユニットを作製した。光源ユニットの光軸方向の全長は５４ｍｍである。
＜超高圧水銀ランプ仕様＞
発光管：材質；石英ガラス、最大外径；１１ｍｍ、全長；５０ｍｍ、放電空間の内容積；８０ｍｍ3 、
電極間距離：１．２ｍｍ、
封入物：水銀；０．１ｍｇ／ｍｍ3 、臭素ガス（ハロゲン）；１×１０-3μｍｏｌ／ｍｍ3 、アルゴン（希ガス）；１０ｋＰａ、
ランプ安定点灯時における水銀蒸気圧：１００気圧以上、
入力電力：２００Ｗ
＜反射鏡仕様＞
材質；硼珪酸ガラス、前方外縁部分の正面形状が５６ｍｍ角の矩形状、光出射口の径（有効反射径）；４８ｍｍ、
【００３３】
〔参照例１〕
図９に示す構成に従って、上記光源ユニットが、隣接する光源ユニット間に冷却風流通用貫通孔が形成された状態で、縦横に１３列の配置で並ぶ光源部を作製した。
作製された光源部における縦方向の寸法および縦方向の寸法は、いずれも、９１３ｍｍである。
この光源部においては、光取り込み角が６°であるインテグレータレンズとの離間距離を最小で４３４３ｍｍに設定することができ、この状態において、インテグレータレンズの光照射面における入射光束を、３３０〜３９０ｎｍの波長域に感度を有する照度計により測定したところ、１３０６Ｗであった。
【００３４】
〔実験例１〕
図１に示す構成に従って、光照射方向から見たときに、上記光源ユニットが縦横に１３列の配置で並ぶ光源部を作製した。
第１の光源組立体を構成する保持枠部材および第２の光源組立体を構成する保持枠部材は、それぞれ、各々の支持枠部分の正面形状が５８ｍｍ角の矩形状であり、隣接する支持枠部分の離間距離（開口部の大きさ）が５８ｍｍであるものである。
第１の光源組立体と第２の光源組立体との光照射方向における離間距離の大きさを２０ｍｍに設定し、第１の光源組立体を構成する光源ユニットにおける反射鏡の背面と、光照射方向から見たときに当該光源ユニットに隣接する第２の光源組立体を構成する光源ユニットの前端面との間に形成される空隙の大きさ（最近接距離の大きさ）を５ｍｍとした。  作製された光源部における縦方向の寸法および縦方向の寸法は、いずれも、７２６ｍｍである。
【００３５】
この光源部においては、光取り込み角が６°であるインテグレータレンズとの離間距離を３４５３ｍｍに設定することができ、この状態において、インテグレータレンズの光照射面における入射光束を、３３０〜３９０ｎｍの波長域に感度を有する照度計により測定したところ、１４８７Ｗであり、参照例における入射光束を１００％としたときの入射光束比が１１４％であった。
【００３６】
〔実験例２〕
図５に示す構成に従って、光照射方向から見たときに、上記光源ユニットが縦横に１３列の配置で並ぶ光源部を作製した。
第１の光源組立体を構成する保持枠部材および第２の光源組立体を構成する保持枠部材は、それぞれ、各々の支持枠部分の正面形状が５８ｍｍ角の矩形状であり、隣接する支持枠部分の離間距離（開口部の大きさ）が４８ｍｍであるものである。
第１の光源組立体と第２の光源組立体との光照射方向における離間距離の大きさを２０ｍｍに設定し、第１の光源組立体を構成する光源ユニットにおける反射鏡の背面と、光照射方向から見たときに当該光源ユニットに隣接する第２の光源組立体を構成する光源ユニットの前端面との間に形成される空隙の大きさ（最近接距離の大きさ）を５ｍｍとした。  作製された光源部における縦方向の寸法および縦方向の寸法は、いずれも、７００ｍｍである。
【００３７】
この光源部においては、光取り込み角が６°であるインテグレータレンズとの離間距離を３３３０ｍｍに設定することができ、この状態において、インテグレータレンズの光照射面における入射光束を、３３０〜３９０ｎｍの波長域に感度を有する照度計により測定したところ、１５３３Ｗであり、参照例における入射光束を１００％としたときの入射光束比が１１７％であった。
【００３８】
以上のように、本発明に係る光源部によれば、光源部が小型のものとして構成されたものであることにより、インテグレータレンズに対する離間距離を小さく設定することができ、インテグレータレンズに対して高い入射光束を得ることができることが確認された。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、光源ユニットの具体的な構成および光源部を構成する光源ユニットの数は、特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜に設定することができる。また、光源ユニットを構成する反射鏡の光出射口の形状は、矩形状に限定されるものではない。
また、光源組立体の数は２つに限定されず、保持される光源ユニットの数が上記実施例のものより少ない光源ユニットを複数組み合わせられた構成とされていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の光照射装置の第１実施形態に係る光源部の構成の概略を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光源部の、光源ユニットの隣接方向に平行な断面の一部を示す部分断面図である。
【図３】図１に示す光源部の一部を示す分解斜視図である。
【図４】光源組立体を構成する保持枠部材の構成の一部を示す斜視図である。
【図５】本発明の光照射装置の第２の実施形態に係る光源部の構成の概略を示す斜視図である。
【図６】図５に示す光源部の、光源ユニットの隣接方向に平行な断面の一部を示す部分断面図である。
【図７】従来における光照射装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
【図８】図７に示す光照射装置における光源部の構成を平面的に示す前面図である。
【図９】図８に示す光源部におけるＡ−Ａ部断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  光源部
２０、２０Ａ、２０Ｂ  光源ユニット
２１  超高圧水銀ランプ
２２  発光管
２３  電極
２５  反射鏡
２６  集光部分
２７  前方外縁部分
２７Ａ  光出射口
２８  光透過性ガラス
２９  ランプ保持部材
３０Ａ  第１の光源組立体
３０Ｂ  第２の光源組立体
４０Ａ、４０Ｂ  保持枠部材
４１Ａ、４１Ｂ  支持枠部分
４２Ａ、４２Ｂ  開口部
４３  ストッパ部材
４４  板バネ
４５Ａ、４５Ｂ  光源ユニット保持部
５０  光源部
Ｌ１、Ｌ２  仮想直線
６０  光源部
６１  インテグレータレンズ
６２  コリメータレンズ
６３  マスクステージ
６４  マスク
６５  ワークステージ
７０  光源ユニット
７１  超高圧水銀ランプ
７３  光出射口
７２  反射鏡
７５  支持部材
７６  冷却風流通用貫通孔
Ｗ  ワーク
【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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