光照射装置 【技术领域】
本发明涉及在半导体元件、印刷基板或液晶基板等的制造用的曝光装置中使用的光照射装置，特别是关于具备多个灯的光照射装置。
背景技术
作为在半导体元件、印刷基板或液晶显示基板的曝光装置中所使用的光源，一直以来主要使用从数kw至数10kw的大型的超高压水银灯。这些光源可靠性也较高，从以前开始就被使用。
近年来，液晶显示基板和印刷基板的大面积化发展，随之在曝光装置中也期望光照射区域的扩大，曝光用光源也被要求大型化。
作为具备大型的曝光用光源的光照射装置，例如专利文献1那样，提出一种光照射装置，由多个灯和对从该灯放射的光进行反射的反射镜(聚光镜)来构成光源。
图9表示专利文献1所记载的现有光照射装置的构成。
作为光源10例如使用2个灯1a、1b及聚光镜2a、2b。2个聚光镜2a、2b被配置为各自的第2焦点一致。
图10是表示图9所示的光源10的构成的图。如该图所示，聚光镜2a、2b被配置为，将其一部分相对于聚光镜2a、2b的光轴L倾斜地切取，使该切取的切断面S相互平行，而共有聚光镜2a、2b的第2焦点f。
返回图9，来自光源10的光，由第1平面镜3折返，并入射至被放置于聚光镜2a、2b的第2焦点位置的积分透镜(integrator lens)4。通过积分透镜4调整为在光照射面8上的照度分布均匀的光为，经由快门5并由第2平面镜6折返，通过准直透镜7使中心光线成为平行，而照射到光照射面8。
在具备由多个灯和聚光镜构成的光源的光照射装置中，如图10所示那样将聚光镜的一部分切口地配置的理由为，不使照射在光照射面8上的光的准直角(视角)θ变大，而能够提高光的利用效率，并提高光照射面8上的照度。
专利文献1：日本特开2004-245912号公报
专利文献2：日本特开2008-83586号公报
但是，如图10所示，当将聚光镜切口地并列时，在相邻接的灯与灯之间，没有将彼此遮住的部件。
因此，可以认为，假设在点灯中1个灯产生破裂这种不良情况时，该破裂的灯的碎片到达相邻的灯，根据情况不同会引起伤及其他灯这种二次的不良情况。
为了防止该不良情况，考虑到在并列配置的聚光镜及聚光镜之间设置隔壁，即使例如灯破裂，其碎片也不会到达相邻的灯。
例如，在专利文献2记载的曝光用光源中，虽然设置的目的不同，但示出在聚光镜与聚光镜之间设置隔壁的情况。
但是，作为隔壁仅将板状部件配置在聚光镜之间，会产生以下的问题。
图11是表示对用作为隔壁的板状部件施加的力的图。
如图11(a)所示，当在聚光镜与聚光镜之间配置一个板状的部件100时，板状部件100为，在灯点灯中被从灯1被放射的光B加热，接近灯1的中央部(图中圆包围的斜线部)101成为高温，结果，中央部101产生要朝向外侧膨胀的力F1。
另一方面，远离灯1的板状部件100的周边部102，与中央部101相比温度上升较少，热膨胀的量也小。
因此，如图11(b)所示，在中央部101产生的要膨胀的力F1，被从不太膨胀的周边部102按压，中央部101从周边部102受到相反地压缩的力F2。因此，在中央部101产生相对于板状部件100地平面正交的方向的力F3，结果，中央部101产生向相对于板状部件100的平面正交的方向膨胀(翘曲)的被称为“压曲”的变形。
如上所述，在光照射装置的光源中，作为隔壁的板状部件配置在聚光镜与聚光镜之间。但是，为了减少来自灯的光不被反射的成分，配置该隔壁的聚光镜与聚光镜的间隔，优选尽可能窄。
因此，可以认为，在该狭窄的场所，当隔壁即板状部件产生压曲的变形时，变形的板状部件按压聚光镜的边缘并损伤聚光镜，根据情况不同会产生破损。
【发明内容】
本发明是考虑上述问题点而进行的，本发明的目的是提供一种光照射装置，在具备多个灯及反射镜的光照射装置中，在反射镜与反射镜之间设置隔壁的情况下，隔壁不会产生向相对于隔壁的平面正交的方向膨胀的变形(压曲)。
为了解决上述课题，在本发明中为一种光照射装置，具备：多个灯；反射镜，设在该多个灯的各自的周围，对来自各灯的光进行反射；以及隔壁，设在该反射镜与反射镜之间；其特征在于，该隔壁具备：在长度方向上对齐地并列的多个长方形状的板状部件；和对该多个板状部件进行支持的支柱；板状部件相对于支柱安装为，容许热膨胀导致的板状部件沿着长度方向的伸缩(移动)。
将板状部件支持在支柱上的具体方法如下所示。
在将板状部件配置为横长的情况下，在板状部件上形成沿着其长度方向的长孔。然后，将螺钉或销插入该长孔，并将插入的螺钉或销固定在支柱上，由此将板状部件支持在支柱上。
或者，在支柱上形成沿着板状部件的长度方向的长孔。然后，将螺钉或销插入该长孔，并将插入的螺钉或销固定在板状部件上，由此将板状部件支持在支柱上。
通过如此进行支持，板状部件能够与形成在板状部件或支柱上的长孔相应、在其长度方向上相对于支柱进行热膨胀因此的移动。
并且，在将板状部件纵长地配置的情况下，将其上端安装在支柱上，下端不固定。板状部件，能够在其长度方向即重力方向上进行热膨胀引起的移动。
另外，优选在长度方向上对齐地并列的板状部件，无论是在横长地配置的情况下，还是在纵长地配置的情况下，在与相邻的板状部件之间都形成间隙而支持在支柱上。
并且，在上述的光照射装置中，在作为光源而使用4个灯及反射镜的情况下，使隔壁在中央交叉而配置成十字型，在由该隔壁形成的4个象限中，设置各灯及对来自该灯的光进行反射的反射镜。
并且，在上述的光源中，各反射镜是将90°方向的2处切口，并将切口的部分彼此相对地配置，隔壁配置在该切口与切口之间。
发明的效果：
在本发明的光照射装置中，在对来自灯的光进行反射的反射镜与反射镜之间设置的隔壁的、形成壁面的板状部件，由在长度方向上对齐地并列的多个长方形状的板状部件构成，由此使每一个板状部件的宽度变窄，减少各板状部件的宽度方向的温度差。由此能够将板状部件由于热膨胀而较大地延伸的方向，限定在板的长度方向上。
并且，将各板状部件安装为，相对于分别支持板状部件支持的支柱，容许热膨胀引起的向长度方向的延伸，因此，在灯点灯中，板状部件不会产生向相对于自身的平面正交的方向膨胀的变形(压曲)。
因此，即使将隔壁设在反射镜与反射镜之间的间隔较窄的部分，也不会损伤反射镜。
并且，使板状部件与相邻的板状部件之间形成间隙地安装在支柱上，由此在各板状部件热膨胀时，在相邻的板状部件中热膨胀的量(伸缩的长度)不同，但是相互不会磨擦，能够防止产生灰尘。并且，还作为对于板状部件向宽度方向的膨胀的余地起作用。
另外，在使用4个灯及聚光镜的光照射装置中，使隔壁交叉而配置成十字型，由此在将形成隔壁的长方形状的板状部件横长地配置的情况下，特别是在板状部件的一端侧(隔壁交叉一侧的相反侧)，容易形成板状部件由于热膨胀而能够延伸的自由的空间。
并且，上述的光照射装置的情况下，反射镜如果是将90°方向的2处切口，并使切口彼此相对地配置，则4个的反射镜成为相同形状并能够共通化。由此能够实现装置整体的成本下降。
【附图说明】
图1是表示本发明的光照射装置的概略构成的图。
图2是表示隔壁的第1实施例的构成的图。
图3是将卡片板支持在支柱上的部分放大显示的图。
图4是将隔壁适用在4灯式的光源的光照射装置中的图。
图5是表示安装在4灯式的光源中的隔壁的图。
图6是模式地表示灯点灯时的隔壁的状态的图。
图7是表示第1实施例所示的隔壁的变形例的图。
图8是表示周壁的第2实施例的图。
图9是表示现有的光照射装置的构成的图。
图10是表示图9所示的光源的构成的图。
图11是表示对隔壁的板状部件施加的力的图。
符号说明：
1a、1b、1c、1d：灯
2a、2b、2c、2d：聚光镜(反射镜)
20：隔壁
21：卡片板(长方形状的板状部件)
22、23、24、25：支柱
30：贯通孔
40：螺钉
50：销
【具体实施方式】
图1是表示本发明的光照射装置的概略构成的图。另外，对于与图9相同者赋予相同符号。
与图9的不同点为，在由多个灯构成的光源的聚光镜与聚光镜之间设置有隔壁20，其他构成基本上相同。
图2是表示图1所示的隔壁的第1实施例的构成的图。
如该图所示，隔壁20包括：多个(图中为8个)细长的长方形状的板(以下称为卡片板)21；和在两端支持该多个卡片板21的2个支柱22、23。
用于防止灯破裂时的碎片到达相邻的灯的壁面的部分，通过将该卡片板的长度方向为横向地对齐、并在上下方向上并列多个来构成。另外，在该图中，在壁面的下部还表示出对支柱进行固定的框架。
卡片板21为，能够耐受来自灯的光的加热(推定的到达温度为400℃～600℃)，且是比较便宜的素材，所以采用不锈钢板。
并且，当在卡片板21中残留有加工引起的内部应变时，容易发生压曲(翘曲)、且其变形量也变大，因此用作为卡片板的不锈钢板进行退火(annealing)而除去应变。
另外，本实施例中的1个卡片板21的大小为，长度600mm，宽度30mm，厚度6mm。
在此，卡片板21的长度设计为，与形成于聚光镜上的切口的长度相对应，并为切口的长度以上。
并且，厚度设计为，破裂的灯的碎片与卡片板碰撞时，计算该碎片不会穿过卡片板的厚度。
并且，宽度设计为，在卡片板的厚度为上述厚度时，计算不产生在宽度方向上产生压曲那样的温度分布的距离。
图3是将卡片板21支持在支柱22、23上的局部放大图。
如该图所示，在卡片板21的长度方向的端部，形成沿着其长度方向的长孔的贯通孔30，将螺钉40或销50插入该贯通孔30。然后，将插入的螺钉4o或销50固定在支柱22、23上。由此卡片板21被支柱22、23支持。
另外，如后所述，在卡片板21的两端形成贯通孔30的情况下，不需要使双方为长孔，仅使形成于某一端的贯通孔为长孔即可。
图3(a)及图3(b)是表示通过螺钉40将卡片板21安装在支柱23上的例子的图。图3(a)是其立体图，图3(b)是其剖面图。
在支柱23上形成支持卡片板21的螺钉40的螺纹孔60，并且在卡片板21上形成贯通孔30。卡片板21在长度方向上热膨胀，因此贯通孔30考虑该热膨胀的量，成为在卡片板21的长度方向上为数毫米长的长孔。
接着，在螺钉40的轴41上放入弹簧垫圈42及平垫圈43之后，通过被称为轴环44的筒状的部件，并与该轴环44一起将螺钉40插入贯通孔30，而螺纹固定在支柱23上。轴环44比卡片板21的板厚(6mm)高，且贯通孔30的直径比轴环44的外径大。
螺钉40被紧固到垫圈42、43接触轴环44为止。如上所述，轴环44比卡片板21的板厚高，所以卡片板21不会相对于支柱23完全被固定。卡片板21相对于支柱23被支持为，容许形成的贯通孔30的长孔量的、热膨胀引起的伸缩的移动。
图3(c)是表示通过销50将卡片板21安装在支柱22上的例子的图。
在该例子中，支柱22为“コ”字(U字)型，在两侧形成供销50通过而进行固定的销孔70。在卡片板21上形成贯通孔30，但该贯通孔30与上述同样，考虑卡片板21的热膨胀引起的伸缩，成为在卡片板21的长度方向上为数毫米长的长孔。
将卡片板21插入支柱22的“コ”字(U字)的凹部71，按照支柱22的一个销孔70→卡片板21的贯通孔30→支柱22的另一个销孔70的顺序通过销50。
另外，支柱22的“コ”字(U字)的凹部71的宽度，比卡片板21的厚度稍大。并且，“コ”字(U字)较深地形成，以便卡片板21的长度方向的侧面，不与支柱22的“コ”字(U字)的底面碰撞。
如此，与上述使用螺钉的例子同样，卡片板21相对于支柱22未完全地固定，卡片板21相对于支柱22被支持为，容许形成的贯通孔30的长孔量的、热膨胀引起的伸缩。
另外，作为将卡片板21的两端支持在支柱22、23上的方法，可以是两端都使用螺钉或两端都使用销，也可以是一方使用螺钉而另一方使用销。
另外，如上所述，在如本实施例那样，使卡片板21横长地并列，并通过支柱22、23支持其两端的情况下，不需要使形成于卡片板21的两端的供螺钉40或销50通过的贯通孔30双方都为长孔。至少一端的贯通孔30是与卡片板21的热膨胀引起的伸缩相当的长度的长孔即可。
如上所述，使多个卡片板21分别独立，而将多个长度方向对齐并在上下方向上并列地安装在支柱22、23上。由此，各卡片板21与相邻的上下的卡片板相独立，而能够进行热膨胀引起的伸缩，并且还能够每次一个地进行安装、拆卸。
并且，将卡片板21向上并列到未切除聚光镜时的周缘的高度为止。
在本实施例中，如图2所示，并列(堆高)有8个卡片板。由此，假设即使1个灯破裂，其碎片也会被隔壁遮挡，不会到达相邻的灯。
图4是将如此构成的隔壁20适用于4灯式光源(具备4个灯1a、1b、1c、1d及将来自各灯的光反射并聚光的聚光镜2a、2b、2c、2d的光源)的光照射装置的图。
并且，图5是表示安装在4灯式光源中的隔壁的图，是从图4将灯及聚光镜去除的图。
如图5所示，在4灯式光源中，使4个隔壁在中央交叉而配置成十字型。并且，如图4所示，在通过交叉为十字型地配置的隔壁产生的、被分割为90°的4个象限中，每个象限1个地配置灯1a、1b、1c、1d和将从该灯放射的光反射并聚光的反射镜(聚光镜)2a、2b、2c、2d。
各聚光镜2a、2b、2c，2d为，将90°方向的2处切口，并将切口的部分彼此相对地配置。由此，与不将聚光镜切口的情况相比，灯彼此接近，将4个灯及聚光镜看作为一个光源时的亮度变高，如上所述，不增大准直角(视角)θ，就能够提高光的利用效率。
并且，通过将灯及聚光镜如上述那样地配置，4个聚光镜2a、2b、2c、2d都是成为切口在相同方向且为相同形状，作为部件能够共通化。由此，能够实现装置整体的成本下降。
并且，隔壁20配置在这些聚光镜2a、2b、2c、2d的切口与切口之间。聚光镜彼此的间隔，当较大时，来自灯的光之中不被反射的成分变多相应量，因此优选尽可能窄，在本实施例中为约14mm。
在本实施例中，如图5所示，对隔壁20的卡片板21进行支持的支柱22、23，在中央设置1个、在周边部设置4个。在中央的支柱22上，以朝向4个方向延伸的方式安装卡片板21的一端，卡片板21的另一端安装在设在周边部的支柱23上。由此构成交叉为十字型的隔壁。
另外，通过如此将4个隔壁20交叉为十字型地配置，各隔壁20的卡片板21，在由于热膨胀而延伸时，不能够向4个隔壁20相接的内侧(中央的支柱22的方向)延伸，但是容易形成能够向外侧方向(周边部的支柱23的方向)延伸的自由的空间。
因此，在为了将卡片板21固定在支柱22、23上而形成的贯通孔30之中，使中央的支柱22侧的贯通孔不为长孔，而仅使周边部的支柱23侧的贯通孔为长孔，而使卡片板21在热膨胀时向外侧延伸。另外，长孔的形状是考虑卡片板21的热膨胀的伸缩而形成的。
图6是模式地表示灯点灯时的隔壁的状态的图，使用该图说明灯点灯时的由卡片板构成的隔壁的状态。在该图中，隔壁的壁面由用A至E表示的5个卡片板构成，省略表示支柱。
当灯进行点灯时，卡片板A～E的中央部(接近灯的部分)上升到约400℃至600℃。在该图中，各卡片板的温度变高的部分用斜线表示。接近灯的发光点的中央的卡片板C为，温度变高的区域较大，其上下的卡片板，随着远离灯的发光点而温度变高的区域变窄。
此时，将在卡片板A～E上产生的力分为在上下方向上产生的力和在左右方向上产生的力的2个进行考虑。
首先，对于卡片板的上下方向，如上所述，卡片板将宽度变窄，以便尽可能不产生上下方向的温度差。因此，在1个卡片板中，上下方向的温度差较小，对于上下方向难以产生热的部分(热膨胀大的部分)及冷的部分(热膨胀少的部分)。因此，不产生对温度较高的部分从上下方向进行压缩的力。
并且，卡片板的宽度较窄，所以即使温度较高的部分向宽度方向进行了热膨胀，其量也较少、为1mm以下，通过形成于各卡片板的供螺钉或销通过的贯通孔的直径的游隙量，能够进行吸收。
另一方面，对于卡片板的左右方向，由于将卡片板横长地配置，所以与上下方向不同，在左右方向(卡片板的长度方向)上，产生热的部分(热膨胀较大的部分)及冷的部分(热膨胀较少的部分)。热的部分进行热膨胀，由此卡片板在左右方向上延伸数毫米程度，但是该延伸如上所述那样通过形成于卡片板的长孔而被吸收。
即，由于是长方形状的卡片板，所以板状部件(卡片板)的热膨胀方向被限定在其长度方向，因此能够通过长孔来吸收板的热膨胀和伸缩。
卡片板为，在接近灯的卡片板(例如卡片板C)、远离灯的卡片板(例如卡片板A、卡片板E)、或处于其中间的卡片板(例如卡片板B、卡片板D)中，成为高温的区域(图中斜线的区域)的面积不同，因此热膨胀引起的延伸量FL分别不同。即，卡片板C较长地延伸，但是卡片板A、卡片板E的延伸量较短，卡片板B和卡片板C为其中间。
对此，如上所述，各卡片板独立而容许热膨胀的伸缩地相对于支柱安装。因此，A至E的各卡片板能够对应于各自的热膨胀进行延伸或收缩的移动。因此，在左右方向上也不产生对温度较高的部分进行压缩的力。
如以上那样，卡片板的宽度被制作为较窄，以便在其上下方向上不产生温度差，并且虽然在左右方向上产生温度差，但是容许热膨胀引起的伸缩(移动)地安装在支柱上，因此无论是在上下方向还是在左右方向上，都不会产生对温度较高的部分进行压缩的力。
因此，在各卡片板A～E中不会产生朝向相对于自身的板面正交的方向的力，而在并列多个卡片板的隔壁上，不会产生朝向相对于隔壁的平面正交的方向膨胀的变形(压曲)。
另外，在将各卡片板并列地配置时，优选以能够在相邻的卡片板之间隔开1mm或其以下的间隙地安装的方式，设置形成于支柱的固定用的螺纹孔或销孔。
原因为，如图6所示，卡片板在其长度方向上热膨胀，但其延伸量FL在各卡片板中不同。因此，如果在相邻的卡片板之间存在间隙，则在各卡片板进行与各自相应的热膨胀伸缩时，相邻的卡片板彼此之间不会相互磨擦。
结果，各卡片板能够顺畅地伸缩，并且也能够防止相互磨擦而产生灰尘。并且，还能够吸收上下方向(卡片板的宽度方向)的膨胀。另外，如果是1mm或其以下的间隙，则即使假设灯破裂而碎片通过该间隙，也不会成为损伤相邻的灯的程度。
另外，在上述第1实施例中，在卡片板上形成长孔，在支柱上形成固定螺钉的螺纹孔或固定销的销孔。但是，也可以在卡片板上形成固定螺钉或销的孔，将长孔形成在支柱侧。
图7表示上述第1实施例所示的隔壁的变形例。该图与图3同样，是将卡片板支持在支柱上的部分的放大图。
该图是将卡片板21通过螺钉40安装在支柱24上时的例子。在卡片板21上形成固定螺钉40的螺纹孔60，在支柱24上形成沿着卡片板21的长度方向的长孔的贯通孔30。考虑卡片板21的热膨胀引起的伸缩来形成长孔的长度。
将螺钉40插入该长孔30并将卡片板21安装在支柱上。另外，在螺钉40的轴上，即使如上述第1实施例所示通过有垫圈及轴环并紧固螺钉40，卡片板21也容许形成在支柱24上的长孔量的、热膨胀引起的伸缩。
在上述第1实施例中，使卡片板为横长地配置，并在上下方向上并列多个而作为壁面。但也可以使卡片板为纵长地配置，并在左右方向上并列多个而作为壁面。
图8表示设在本发明的光照射装置中的隔壁的第2实施例的构成。
该图表示的例子为，使A至E的5个卡片板纵长地配置，通过支柱25支持各卡片板A～E的上端侧，并且将各卡片板在左右方向上并列而构成隔壁。
如该图所示，在使卡片板为纵长地配置时，对卡片板A～E进行支持的支柱25设置为横向(左右方向)。各卡片板A～E为，上方端通过螺钉40螺纹固定在设置为横向的支柱25上，悬吊地安装。将如此安装的多个卡片板在长度方向对齐而左右并列，作为壁面。
如此，在将卡片板纵长地配置时，支柱25仅为支持各卡片板A～E的上部的1个即可，卡片板A～E的下部不需要支持。即，卡片板以所谓“悬臂”的方式被支柱25支持。各卡片板A～E下方的端自由，在热膨胀时，各卡片板能够对应于各自的延伸量FL，向卡片板的长度方向即重力方向下方自由延伸。
因此，在如此以悬臂的方式支持卡片板时，在卡片板或支柱上，不需要形成如上述第1实施例所示那样的长孔的贯通孔。
另外，如第1实施例所示，优选在相邻的卡片板之间设置间隙，在热膨胀时使卡片板彼此不会相互磨擦。
另外，在上述第1及第2实施例中，表示使卡片板为板状的部件，但也可以由网眼状的部件例如金属网构成。但是，网眼的大小需要为较小，以便灯破裂时，损伤相邻的灯的程度大小的碎片不会通过。