CN1103630C - 点光源装置 - Google Patents

Abstract

一种点光源装置，包括：发射光的放电灯(2)；有开口部分，反射从所述放电灯发射的光的冷光镜(4)；位于所述冷光镜的开口部分侧，反射由所述冷光镜反射的光的反射镜(10)；有发射由所述反射镜反射的光的光射出口(8)的遮光滚筒(6)；以所述放电灯的光轴为中心旋转驱动所述反射镜和所述遮光滚筒的步进电机(14)；检测所述反射镜和所述遮光滚筒的旋转角度的旋转角检测装置(18、20)，和根据所述旋转角检测装置检测的旋转角度，利用所述步进电机(14)控制所述反射镜和所述遮光滚筒(6)的旋转驱动的控制装置(40、46)；其特征在于，通过所述遮光滚筒的所述光射出口将所述反射镜反射的光有选择地照射在多个照射口中任何照射器上。

Description

点光源装置

本发明涉及对多个照射口有选择地照射光的点光源装置。

以往，点光源装置配有聚焦从灯发射的光的聚光镜，该聚光镜具有将该聚光镜聚焦的光入射在插入纤维口的纤维束端部的结构。此外，该点光源装置配有遮挡由聚光镜聚焦的光入射到纤维束端部的光闸板，利用该光闸板，使入射纤维束端部的光ON/OFF。此外，在以往的点光源装置中，还有特公平5-22212号公报中披露的装置。

但是，在上述的点光源装置中，为了驱动光闸板，使用旋转螺线管。该旋转螺线管因将磁力按旋转运动变换和操作因而操作声音变大，此外，光闸板操作时产生的振动大，因该振动容易产生螺钉松动等，因而成为因长时间运动使可靠性降低等的原因。

此外，在利用光闸板使灯的发射光OFF期间，该发射光被无用地消耗，不能实现发射光的有效使用。

再有，在调整入射到纤维束端部的光量的情况下，在光路上必须特别设置光圈机构等，此外，还必须配备驱动该光圈机构的电机等。

本发明的目的在于提供可以有效使用放电灯的发射光的点光源装置。

本发明的点光源装置包括：发射光的放电灯；有开口部分，反射从所述放电灯发射的光的冷光镜；位于所述冷光镜的开口部分侧，反射由所述冷光镜反射的光的反射镜；具有发射由所述反射镜反射的光的光射出口的遮蔽部件；以所述放电灯的光轴为中心旋转驱动所述反射镜和所述遮蔽部件的旋转驱动装置；检测因所述旋转驱动装置造成的所述反射镜和所述遮蔽部件的旋转角度的旋转角检测装置；和根据所述旋转角检测装置检测的旋转角度，利用所述旋转驱动装置控制所述反射镜和所述遮蔽部件的旋转驱动的控制装置；其特征在于，通过所述遮蔽部件的所述光射出口将所述反射镜反射的光有选择地照射在多个照射口的任意照射口上。

按照本发明，以放电灯的光轴为中心，利用旋转驱动装置一体旋转驱动遮蔽部件和反射镜，可以从多个照射口中选择发射光的照射口。在这种情况下，被选择的照射口以外的照射口因用遮蔽部件被遮蔽，所以可以防止散乱光等的入射。

附图的简单说明

图1是本发明的UV点光源装置的示意性结构图。

图2是说明本发明的UV点光源装置的反射镜旋转状态的图。

图3是说明本发明的UV点光源装置的反射镜旋转状态的图。

图4是本发明的UV点光源装置的方框结构图。

实施发明的最佳形态

以下，参照附图说明本发明实施形态的UV点光源装置。图1是UV点光源装置1的示意性结构图。

图中符号2所示的部分是发射紫外光的两端密封型的放电灯。该放电灯2配置在朝向图1的右方向上的开口部分的冷光镜4的内侧，利用该冷光镜4的内面将放电灯2发射的紫外光反射到开口部分侧。

此外，图中符号6所示的部分为具有一端密闭的圆筒形状的遮光滚筒，该遮光滚筒(遮蔽部件)6的侧壁上设有发射紫外光的一个光射出口8。该遮光滚筒6这样来设置，以便开口部分侧位于放电灯2侧，在遮光滚筒6的圆筒内部配置具有矩形平板形状的反射镜10。在该反射镜10的里面与反射镜安装轴12的一端连接，反射镜安装轴12的另一端固定在遮光滚筒6的底部。该反射镜10相对于放电灯2的光轴配置成具有45度的角度，常常向遮光滚筒6的光射出口8反射由冷光镜4反射的紫外光。

此外，在遮光滚筒6的右侧设有步进电机14，利用该步进电机14使反射镜10和遮光滚筒6一体旋转。此外，在步进电机14的驱动轴16上连接位置检测板18，同时配有检测该位置检测板18旋转量的位置检测传感器20。

再有，位置检测板18在由圆板状的部件构成的反射镜10的旋转方向上与原点32(参照图2和图3)对应的位置上有位置检测孔(图中未示出)。此外，位置检测传感器20由光检测传感器构成，通过检测穿过位置检测板18的位置检测孔的光，检测反射镜10朝向旋转方向上的原点32的方向。

在上述放电灯2和冷光镜4的周围，配置遮挡紫外光防止不需要的紫外光漏出装置外的遮光板22。此外，放电灯2、冷光镜4、遮光滚筒6、反射镜10、步进电机14、位置检测板18和位置检测传感器20等被装入机壳24的内部。在机壳24的侧壁上，设有两个照射口(纤维插入口)26、28，通过使反射镜10旋转，可以有选择地照射来自这两个照射口26、28的紫外光(参照图2、图3)。

其中，如图2和图3所示，照射口26、28相对于机壳24的侧壁倾斜设置。就是说，照射口26、28被设置在机壳24的侧壁上，以便该照射口26、28的中心轴与反射镜10反射的紫外光的光轴一致。

在该照射口26、28中，如图2所示，分别插入光纤束34的一个端部34a，光纤束34的端部34a朝向反射镜10的方向。再有，按照两端密封型的放电灯2的特性，在照射口26、28中插入的光纤束34的端部34a中入射周边部分的光量大中央部分的光量小的紫外光，但为了在出射端可发射均匀的紫外光，采用在光纤束34入射端与射出端之间各光纤维复杂地交叉构成的光纤束。

此外，在机壳24内的左端部分即冷光镜4的外表面侧上配有冷却扇30，利用该冷却扇30，通过在机壳24的放电灯2和冷光镜4附近、步进电机14附近设置的空气取入口吸收引入的空气。因此，利用空气取入口引入的空气从遮光板22和机壳24之间通过，向机壳24外排出，用空气冷却遮光板22，间接地进行对配置于遮光板22内部的放电灯2的电极和冷光镜4等的冷却。

图4是UV点光源装置1的方框结构图。中央处理装置(CPU)40控制UV点光源装置1整体，在CPU40上连接着操作板42、存储器44、电机驱动器46和灯电源控制部分48。

在操作板42上，设有相对于UV点光源装置1的用于接入电源的电源开关42a，使放电灯2点火的灯开关42b和设定从照射口26、28射出的紫外线光量的光量开关42c等。此外，在存储器44中，存储从照射口26、28射出的紫外线光量的设定值等。

再有，利用操作板42的光量开关42c等操作来进行从照射口26、28射出的紫外线光量的设定。例如，按从照射口26射出100％光量的紫外光，从照射口28射出50％光量的紫外光进行设定的情况下，通过光量开关42c的操作，如果相对于照射口26进行100％的指定，相对于照射口28进行50％的指定，那么在CPU40中运算为了从照射口26中射出100％光量的紫外光所需要的步进电机14的旋转量，并存储在存储器44中，同时运算为了从照射口28中射出50％光量的紫外光所需要的步进电机14的旋转量，并存储在存储器44中。

电机驱动器46控制步进电机14的驱动，通过使操作板42的电源开关42a处于ON，利用与AC电源(图中未示出)连接的DC24V电源50对步进电机14供电，开始步进电机14的驱动。此外，灯电源控制部分48根据来自CPU40的控制信号控制对放电灯2的供电。再有，DC24V电源50还对冷却扇30进行供电。

下面说明UV点光源装置1的操作。首先，如果操作板42的电源开关42a被ON，那么电机驱动器46由DC24V电源50开始对步进电机14供电。利用该步进电机14的驱动，进行反射镜10和遮光滚筒6的旋转，进行确认反射镜10的旋转方向的原点32的处理。

就是说，在利用步进电机14进行反射镜10和遮光滚筒6的旋转，利用位置检测传感器20检测位置检测板18的位置检测孔后(在穿过位置检测孔后，达到预定位置)，由步进电机14停止反射镜10和遮光滚筒6的旋转。然后，使步进电机14每次一步地旋转，在利用位置检测传感器20检测位置检测板18的位置检测孔的位置上，利用步进电机14停止反射镜10和遮光滚筒6的旋转。

再有，直至确认该反射镜10旋转方向的原点32的处理结束，就是说，直至反射镜10朝向原来位置(原点)32的方向，通过CPU40的控制，即使在灯开关42b被操作的情况下，也都可以不进行从灯电源控制部分48对放电灯2的供电。

因此，在反射镜10的旋转方向原点32的确认处理结束之后，如果操作板42的灯开关42b被操作，那么在灯电源控制部分48的控制下，就将来自DC24V电源50的电力供给放电灯2，使放电灯2点火。

接着，在向插入照射口26中的光纤束34的端部34a导入紫外光的情况下，利用CPU40的控制，根据在存储器44中存储的步进电机14的旋转量，使步进电机14旋转至照射口26方向，使遮光滚筒6的光射出口8与照射口26的位置一致(参照图2)。由此，反射镜10反射的紫外光向插入照射口26中的光纤束34的端部34a导光。在该时刻，在插入照射口28中的光纤束34的端部34a因被遮光滚筒6遮光，所以紫外光不导入该光纤束34的端部34a中。

接着，在向插入照射口28中的光纤束34的端部34a导入紫外光的情况下，使遮光滚筒6和反射镜10旋转，必须使遮光滚筒6的光射出口8的位置移动至照射口28的位置。就是说，通过CPU40的控制，根据在存储器44中存储的步进电机14的旋转量，使步进电机14旋转至照射口28方向，使遮光滚筒6的光射出口8与照射口28的位置一致(参见图3)。

再有，在图3中，示出照射口28的中心轴与由反射镜10反射的紫外光的光轴错开，缩小从照射口28射出的紫外光的状态。利用该反射镜10的旋转，由反射镜10反射的紫外光被导入插入照射口28中的光纤束34的端部34a。

再有，在遮光滚筒6的光射出口8位置向照射口28移动的途中，处于照射口26和照射口28之间时，插入照射口26中的光纤束34端部34a和插入照射口28中的光纤束端部34a的任何一个都变成被遮光滚筒6遮光的状态，紫外光未导入各光纤束34的端部34a中。

按照本实施例的UV点光源装置1，由于进行控制，直至确认反射镜10旋转方向原点32的处理结束才进行放电灯2的点火，所以可以防止不需要的紫外光导入光纤束34中，可以提高放电灯2点火时的安全性。

此外，通过使遮光滚筒6和反射镜10一体旋转，可以对插入照射口26或照射口28中的纤维束34的端部34a切换导入紫外光，有效地利用从放电灯2发射出的紫外光。此外，在照射口26和照射口28之间即机壳24的内壁面上照射紫外光的状态下，插入照射口26和照射口28中的光纤束34端部34a的任何一个都变为被遮光滚筒6遮蔽的状态，可以用该遮光滚筒6兼备光闸机构。

此外，按照本实施形态的UV点光源装置1，由于可以进行从照射口26、28射出的紫外线光量的设定，所以例如可以将一台UV点光源装置1用于两种粘结树脂的固化。就是说，在两条制造线中，有使用各自不同的粘结树脂的情况，但为了在这种情况下使粘结树脂固化，必须进行用于各自粘结树脂固化的适当光量的紫外光的照射。

因此，按用于使各自粘结树脂固化的适当光量设定从照射口26、28射出的紫外线光量，UV点光源装置1就可以用于两种粘结树脂的固化。此外，在粘结一条制造线上流动的两个产品的情况下，在使用各自不同的粘结树脂的情况下，都可以使用本UV点光源装置1。

此外，由于放电灯2的光量随经过的时间减少，所以在放电灯2的放电开始初期使遮光滚筒6的光射出口8和插入照射口26、28中的光纤束34的端部34a的位置错开，导入紫外光，然后，随着放电灯2光量的减少，通过减少错开量，常常可以将一定光量的紫外光导入纤维束34。

而且，在本实施形态的UV点光源装置1中，由于利用步进电机14旋转遮光滚筒6和反射镜10，选择可导入紫外光的纤维束34，所以可以减少振动和冲击，可以减小操作声音，同时可以使因振动造成的螺钉松动等难以发生。

此外，在上述实施形态的UV点光源装置1中，作为放电灯2使用发射紫外光的放电灯，但并不限于此，也可以使用发射蓝系可见光等紫外光以外的光的放电灯。在这种情况下，可以使作为粘结树脂固化用的点光源装置的用途多样化。

此外，在上述实施形态的UV点光源装置1中，在照射口26、28中插入作为光导的光纤束34，但并不限于光纤束34，也可以使用液体光导。其中，液体光导是其内部充满液体的光导，并且使其液体折射率比包围该液体的固体折射率高。液体光导因没有光纤束那样多的核心和覆盖层，因而透过率良好可以实现发射光的有效利用。

此外，在上述实施形态的UV点光源装置1中，遮光滚筒6的形状为圆筒形状，但并不限于此，也可以使用板状的遮光板。在这种情况下，板状的遮光板配置在UV点光源装置的机壳外壁上，必须有可以同时堵住多个照射口(纤维插入口)的宽度。由此，可以防止来自放电灯2的散乱光、漏出光不必要地射入纤维束34。

此外，在上述实施形态中，在照射口26和照射口28之间的机壳24的内壁面上，通过设置光检测传感器，也可以检测出放电灯2的有效端。在这种情况下，反射镜10和遮光滚筒6旋转，在光射出口8达到光检测传感器的位置时，利用光检测传感器检测放电灯2的紫外光强度。再有，也可以利用由该光检测传感器检测的放电灯2的紫外光的强度进行光量调节。

再有，在上述实施形态中，在机壳24中设有两个照射口(纤维插入口)，但并不限于此，也可以设置3个以上的照射口。

如上所述，本发明的点光源装置适用于产品制造线等中使用的粘结树脂的固化等。

Claims (7)

1.一种点光源装置，其特征在于包括：

放电灯，发射光，

冷光镜，有开口部分，反射从所述放电灯发射的光，

反射镜，位于所述冷光镜的开口部分侧，反射由所述冷光镜反射的光，

遮蔽部件，有发射由所述反射镜反射的光的光射出口，

旋转驱动装置，以所述放电灯的光轴为中心旋转驱动所述反射镜和所述遮蔽部件，

旋转角检测装置，检测受所述旋转驱动装置驱动，所述反射镜和所述遮蔽部件的旋转角度，和

控制装置，根据所述旋转角检测装置检测的旋转角度，利用所述旋转驱动装置控制所述反射镜和所述遮蔽部件的旋转驱动，

通过所述遮蔽部件的所述光射出口将所述反射镜反射的光有选择地照射在多个照射口中的任何照射口上。

2.如权利要求1所述的点光源装置，其特征在于，在所述照射口上连接通过所述遮蔽部件的所述光射出口导入照射光的光导。

3.如权利要求2所述的点光源装置，其特征在于，所述光导为光纤束。

4.如权利要求2所述的点光源装置，其特征在于，所述光导为液体光导。

5.如权利要求1～4中任一项所述的点光源装置，其特征在于，还配有在其内部配置所述遮蔽部件的机壳，在所述机壳的壁面上设置所述照射口，使所述光导的中心轴和所述反射镜反射的所述光的光轴一致。

6.如权利要求1～4中任一项所述的点光源装置，其特征在于，所述遮蔽部件有一个具有圆筒形状的所述光射出口。

7.如权利要求1～4中任一项所述的点光源装置，其特征在于，还配有在所述放电灯的上部设置的冷却装置。

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