JP2011181298A5 - - Google Patents

Description

また、本願発明の擬似太陽光照射装置は、下記（１）乃至（８）の態様で実施できる。
（態様１） 前記光源部、前記ビームスプリッター、前記照射レンズユニットを同一光軸上に配置することを特徴とする擬似太陽光照射装置である。光源部、ビームスプリッター、照射レンズユニットを同一光軸に配置することで平面反射鏡を１枚に低減することができるからである。光軸は被検査試料照射面に対して水平でも垂直でもよい。被照射面に対して水平である方が光源ランプの点灯用電源部及び制御回路部を装置内（具体的には、遮熱遮光板を介して光源部の下部）に設置することができ、設置スペースを削減できる。

（態様３） 前記光遮蔽手段として、光源側に光散乱構造を設けた遮蔽板を用いることを特徴とする擬似太陽光照射装置である。光遮蔽手段の光源側が平滑面であると光遮蔽手段からの反射光が光源ランプを直接照射する。このため、光源ランプの電気的接続部が加熱により酸化が促進される。同様に光源ランプの電極部も加熱されて、光源ランプ自体が破損する。いずれの場合も光源ランプの寿命が短縮される。
本発明では、光源側に光散乱構造を設けた遮蔽板を用いることにより、上述した光源ランプの寿命短縮を防ぐことができる。ここで、光散乱構造としては、遮光シャッター板の形状を一辺で折り曲げた屋根形状または角錐形状がある。また、耐熱性繊維を被覆した形状であってもよい。

図１は、本発明の擬似太陽光照射装置における光学系の全体構成の一実施形態を示す側断面図である。同図において、光源ランプ２、該光源ランプ２からの光束を照射面に導く楕円反射鏡３が光源部を構成し、該楕円反射鏡３からの光束を透過光束と反射光束に分岐するビームスプリッター５がそれぞれ水平に筐体１内に収容されている。

筐体１には、光源ランプ２を空冷するためのファン（図示せず）と光源ランプ２の交換等の保守点検のために扉（図示せず）が設けられている。

光源ランプ２は、横置きに配置され、支持棒により固定されている（図示せず）。該支持棒は筐体により固定されたＸＹＺモーター付光軸調整ユニット１９を介して筐体に支持される。光源ランプ２はＸＹＺモーター付光軸調整ユニット１９により上下左右に位置を調整できる。
紫外線を含む光源としては、ハロゲンランプ、キセノンランプを用いることができ、疑似太陽光の照射に際しては、一定照度に連続点灯させて照射する方式、または、パルス状に発光させて照射する方式のいずれかの方法が用いられる。また、点灯用の専用電源装置も組み合わせて用いられる。

照射レンズユニット６は、単一ロッドレンズ７と小口径コリメーターレンズ群８で構成されている。
ロッドレンズ７は、角柱形状のレンズであり、長軸方向の一方が入射面で他方が照射面となる。光源ランプ２から不定な角度で入射した透過光束１４がロッドレンズ内で全反射を繰り返しながら長軸方向に進み、他端面に到達すると均一な光束となる。入射面での乱反射の発生を抑制し、照射領域の外郭を明瞭にするために、ロッドレンズの長軸方向端のエッジは角張っていることが好ましい。従来技術において採用されていたインテグレーターレンズでは、レンズ他端面から照射された集光点が複数あるため、焦点範囲が広く単位面積当たりの光量が少なくなるが、本発明で採用したロッドレンズではレンズ他端面から照射された集光点は単一で、焦点範囲も狭く単位面積当たりの光量が多くなるという特徴がある。

小口径コリメーターレンズ群８は複数のレンズから構成されており、ロッドレンズ７との間隙幅を変化させることにより、どのような大きさのエリアに対してもピントを合わせることができる。これにより、正確に照射範囲を決定することができる。

１…筐体、２…光源ランプ、３…楕円反射鏡、４…磁性体、５…ビームスプリッター、６…照射レンズユニット、７…ロッドレンズ、８…小口径コリメーターレンズ群、９…照射ヘッド、１０…平面反射鏡、１１…波長選択フィルター、１２…照射領域、１３…放射光束、１４…透過光束、１５…反射光束、１６…拡散板、１７…光量減衰フィルター、１８…光電変換素子、１９…ＸＹＺモーター付光軸調整ユニット。
２１…光源ランプ、２２…楕円集光鏡、２３…第１平面反射鏡、２４…波長選択フィルター、２５…インテグレーターレンズ、２６…第２平面反射鏡、２７…コリメータ−レンズ、２８…照射面。
３１…遮光シャッター。
４１…ガラスバルブ部、４２…楕円集光鏡、４３…電極口金部、４４…遮光シャッター板、４５…放射光束、４６…反射光束。
５１…ガラスバルブ部、５２…楕円集光鏡、５３…電極口金部、５４…遮光シャッター板、５５…放射光束、５６…反射光束。

Claims (9)

1. 紫外線を含む光源と、前記光源を第１焦点に配置し、前記光源の放射光を第２焦点に集光する楕円反射鏡からなる光源部と、
   前記光源部からの照射光を透過光と反射光に分岐するスプリット面を有するビームスプリッターと、
   長軸方向端の一方が入射面で他方が照射面となっており、前記入射面が前記楕円反射鏡の第２焦点に位置するように配置される単一のロッドレンズと、前記ロッドレンズの後方に配置されたコリメーターレンズからなる照射レンズユニットと、
   前記照射レンズユニットからの照射光の光軸変更手段としての平面反射鏡と、
   波長選択フィルターと、
   をこの順に配置したことを特徴とする擬似太陽光照射装置。
2. 前記光源部、前記ビームスプリター、前記照射レンズユニットを同一光軸上に配置することを特徴とする請求項１記載の擬似太陽光照射装置。
3. 前記光源部と前記照射レンズユニットの間に、光遮蔽手段を設けることを特徴とする請求項１または２記載の擬似太陽光照射装置。
4. 前記光遮蔽手段として、光源側に光散乱構造を設けた遮蔽板を用いることを特徴とする請求項３記載の擬似太陽光照射装置。
5. 前記光源部に、集光位置調整手段として磁性体を用いることを特徴とする請求項１乃至４記載の擬似太陽光照射装置。
6. 前記単一のロッドレンズの照射面形状が試料面と相似形状であり、前記試料面が被検査面であることを特徴とする請求項１乃至５記載の擬似太陽光照射装置。
7. 前記ロッドレンズと前記コリメーターレンズの距離を可変とする手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至６記載の擬似太陽光照射装置。
8. 前記ビームスプリッターからの反射光を受光することにより光源光量を制御することを特徴とする請求項１乃至７記載の擬似太陽光照射装置。
9. 前記ビームスプリッターがスプリット面に反射防止層を積層した平面型ビームスプリッターであることを特徴とする請求項１乃至８記載の擬似太陽光照射装置。