JP2012108069A

JP2012108069A - 紫外線用の照度計

Info

Publication number: JP2012108069A
Application number: JP2010258703A
Authority: JP
Inventors: Masanori Sato; 正則佐藤; Hiroyuki Matsumoto; 裕幸松本; Fujio Saiki; 富士男斎木
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-06-07
Anticipated expiration: 2030-11-19
Also published as: TWI486562B; JP5644411B2; KR101538824B1; KR20120054510A; TW201221922A; CN202362075U

Abstract

【課題】紫外線用の照度計において、紫外線が入射する受光口を紫外線が照射領域内に配置できているのかどうか、また受光口をどの方向に移動させれば、受光口全体を紫外線の照射領域内に配置できるのかを、容易に確認できるようにすること。
【解決手段】紫外線が入射する受光口と、この受光口から入射した紫外線を受光し受光した光の強度に応じた電気信号を送信する受光素子を備える受光部と、受光部からの信号に基づき紫外線の照度値を計算する演算部を備える本体部とを有する紫外線用の照度計において、受光部の受光口の周囲に紫外線を可視光に変換する蛍光材を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、紫外線の放射照度を測定するための照度計に関するものである。

樹脂、接着剤、塗料、インク、フォトレジスト等の被照射物に対して紫外線を照射し、硬化、乾燥、溶融あるいは軟化といったさまざまな処理を行うことが、各分野で幅広く行われている。
被照射物に照射される紫外線の放射照度（以下照度と呼ぶ）の測定には、紫外線用の照度計が使用される。

図４は、従来の照度計の構成を示す図である。
照度計１００は、本体部２００と受光部３００とを備え、本体部２００と受光部３００とはリード線４００により接続されている。
受光部３００は、紫外線が入射する受光口（アパーチャとも呼ばれる）３１０が形成されている。受光口３１０の直径は例えば３ｍｍである。

受光部３００の内部には受光素子３２０が設けられている。受光部３００を紫外線が照射されている領域に配置すると、受光口３１０からから取り込まれた紫外線が受光素子３２０に入射する。受光素子３２０は、受光した紫外線の強度に応じた電気信号を出力する。出力した電気信号はリード線４００を介して本体部２００に送られる。

本体部２００は内部に演算部２１０を有している。演算部２１０は、受光素子３２０からの電気信号を入力し、これを紫外線の照度値に変換する。この照度値は本体部２００に設けた照度表示部２２０に表示される。
このような照度計の例として、特許文献１や特許文献２に記載されたものがある。

特開平５−２４０７０３特開平９−１４５４７３特開２００１−２５０４０９特開２００４−３５８７７０

上記した紫外線による処理の用途の一つに、狭い領域にある微量の被照射物にのみ紫外線を照射することがある。
例えば、ＤＶＤなどの光ディスクの読取装置のピックアップレンズを固定する際には、紫外線硬化型の接着剤をレンズと固定フレームの間に塗布し、接着剤にのみ紫外線を照射する。接着剤以外の部分にはできるだけ紫外線を照射しないようにすることが望まれている。

このような用途においては、スポット照射装置と呼ばれる紫外線照射装置が用いられる。スポット照射装置は、ランプやＬＥＤからの紫外線を、レンズなどにより例えば直径５ｍｍ程度のスポット状に成形して被照射物に照射する。
スポット照射装置の例として、特許文献３や特許文献４に記載されたものがある。

このようなスポット照射装置から出射する紫外線の照度を照度計で測定する場合、受光部の受光口の位置を、紫外線が照射されている領域内に配置する必要がある。
即ち、上記した例のピックアップレンズの接着の場合、スポット状に成形された直径５ｍｍ程度の紫外線照射領域の中に、直径約３ｍｍの受光口全体が含まれるように照度計の受光部を配置しなければならない。
受光口の全体が紫外線照射領域内に含まれていないと、紫外線照度を正確に測定することはできない。

しかし、スポット照射装置から出射する紫外線は、例えば紫外線硬化型接着剤の硬化には波長３６５ｎｍの紫外線が使われるが、このような波長の光はほとんど目に見えない。
したがって、スポット照射装置により紫外線が照射されている位置（領域）がどこであるか、目視ではほとんどわからない。
そのため、受光部をどこに置けば受光口が紫外線の照射領域内に配置できるのかわかりにくい。

また、照度計の照度表示部に照度が表示されたとしても、受光口全体が紫外線照射領域内に含まれているのか、それとも受光口の一部しか紫外線照射領域に含まれていないのかの確認が難しい。受光口の一部しか紫外線照射領域に含まれていない場合は、照度値は実際よりも低く表示されてしまう。
また、上記のような場合、受光部をどの方向に移動させれば、受光口全体が紫外線照射領域内に含まれるようになるのかもわからない。

本発明は上記した従来の問題点を考慮してなされたものであり、本発明の目的は、紫外線用の照度計において、紫外線が入射する受光口が紫外線照射領域内に配置できているのかどうか、また受光部をどの方向に移動させれば受光口全体を紫外線照射領域内に配置できるのかを、容易に確認できるようにすることである。

上記課題を解決するため本発明は、紫外線が入射する受光口と、この受光口から入射した紫外線を受光し受光した光の強度に応じた電気信号を送信する受光素子を備える受光部と、受光部からの信号に基づき紫外線の照度値を計算する演算部を備える本体部とを有する紫外線用の照度計において、受光部の受光口の周囲に、紫外線を可視光に変換する蛍光材を設ける。

このように照度計を構成することで、受光口の周囲の蛍光材が一様に光っていれば、受光口全体が紫外線の照射領域内に配置できていることが確認できる。
また、受光口の周囲の蛍光材の一部がかたよって光っている場合は、その光っている位置から、受光部をどの方向に移動させれば、受光口全体を紫外線の照射領域内に配置できるかを確認することができる。

本発明によれば、紫外線の照射を受けて受光口の周囲の蛍光材が光ることにより、紫外線が照射されている領域が目視できるようになる。
したがって、スポット的に照射される紫外線の照射領域内に、確実かつ容易に照度計の受光部の受光口を配置することができる。

本発明の照度計の構成を示す図である。受光部の受光口の周辺部の示す拡大図である。紫外線の照射領域と受光部の受光口の位置関係とを示す図である。従来の照度計の構成を示す図である。

図１は、本発明の照度計の構成を示す図である。
照度計１０は、本体部２０と受光部３０とを備え、本体部２０と受光部３０とはリード線４０により接続されている。
受光部３０は、紫外線が入射する受光口（アパーチャともいう）３１が形成されている。受光口３１の直径は、例えば３ｍｍである。
受光口２１の周囲には、後述するように蛍光材３３が設けられている。

受光部３０の内部には、例えばシリコン・フォトダイオードのような受光素子３２が設けられている。
受光部３０を紫外線が照射されている領域に配置すると、受光口３１からから取り込まれた紫外線が受光素子３２に入射する。受光素子３２は、受光した紫外線の強度に応じた電気信号を出力する。出力した電気信号はリード線４０を介して本体部２０に送られる。

なお、受光素子３２の入射側には、拡散板や所望の紫外線の波長領域のみを通過させる波長選択フィルタなどが設けられている。

本体部２０は内部に演算部２１を有している。演算部２１は、受光素子３２からの電気信号を入力し、これを紫外線の照度値に変換する。演算部２１が変換した照度値は、本体部に設けた照度表示部２２に表示される。

なお、照度計の構成には様々な種類がある。例えば、受光部と本体部間の信号やり取りを、リード線を用いず無線により行うものもある。
また、受光部と本体部とが分離しておらず一体に構成されたものもある。
また、本体部に照度表示部を設けず、本体部を例えばパーソナル・コンピュータに接続し、照度値をコンピュータの表示画面に表示したり記憶したりするように構成されているものもある。
また、本体部に記憶部を有し、測定した照度値を記憶し、記憶した照度値を出力するようにしたものもある。

図２は、受光部の受光口の周辺部の示す拡大図である。
同図に示すように、受光部３０の受光口３１の周囲に、照射された紫外線を可視光に変換する蛍光材３３を設ける。
蛍光材３３としては、例えばレーザ装置などで使用されている、紫外線を可視光に変換する結晶を用いることができる。なお、紫外線を照射した際の蛍光材の光る色はその種類により異なり、例えば、赤、青、緑など様々である。

蛍光材３３は、受光口３１全体が紫外線照射領域のほぼ中央にあるときに、受光口３１の周囲が一様に光る（可視光を放射する）ように設ける。
例えば、図１（ａ）のように、受光口３１を囲む同心円状の多重の円や、図１（ｂ）のように、受光口３１の位置を示すような三角印（または矢印）のように形成する。
蛍光材３３を設ける範囲は、紫外線照射領域の光の大きさ（スポット光が照射される領域の大きさ。例えばφ５ｍｍの円）の内側に、少なくとも蛍光材３３の一部が入るようにすることが望ましい。

蛍光材３３として結晶を用いる場合は、例えば受光口３１の周囲に、図１に示した多重の円や三角または矢印の溝を受光部の容器に形成し、その溝の中に結晶を埋め込む。
また、蛍光材３３の他の例として蛍光塗料が考えられる。蛍光塗料を用いる場合も、結晶を用いる場合と同様に、受光口３１の周囲に溝を形成しその中に塗る。
蛍光塗料の場合、溝を形成せず受光部３０の容器の表面に塗ったり印刷したりしても良い。しかし、溝の中に塗った方が摩擦による蛍光塗料の剥がれを防ぐことができ好適である。

図３は、紫外線の照射領域と受光部の受光口の位置関係とを示す図である。
図３（ａ）は、スポット照射装置からの紫外線の照射領域Ｓが、照度計の受光部の受光口３１からまったく離れている場合を示している。
このような場合、受光口３１の周囲に設けた蛍光材３３は光らない（可視光を放射しない）。したがって、受光口３１は紫外線照射領域Ｓの中に含まれていないことが確認できる。

図３（ｂ）は、紫外線の照射領域Ｓのほぼ中心に、受光口３１が位置している場合を示している。
このような場合、受光口３１の周囲の蛍光材３４が、紫外線の照射により受光口３１を取り囲むように一様に光る（可視光を放射する）。なお、同図においては、蛍光材３４の光っている部分を斜線で示している。
このことにより、受光口３１が紫外線照射領域Ｓ内に完全に含まれ、受光口３１全体に紫外線が照射されていることを確認できる。

図３（ｃ）は、紫外線の照射領域Ｓが受光口３１から少しずれており、蛍光材３３の一部（受光口３１に対して右上の蛍光材）が紫外線の照射により光っている場合を示している。なお、図３（ｂ）と同様に、蛍光材３４の光っている部分は斜線で示している。
このような場合、紫外線照射領域Ｓが、受光口３１に対して図面右上にあることが確認できる。したがって、受光口３１に紫外線が照射されるように、受光部３０を右上に移動するか、紫外線照射領域Ｓを左下に移動する。

そして、受光口３１の周囲の蛍光材３４が図３（ｂ）に示すように一様に光る位置に受光口３１を配置すれば、受光口３１全体に紫外線を照射することができる。
このように、蛍光材３３の光っている位置から、受光部または紫外線照射領域をどの方向に移動させれば、受光口３１を紫外線照射領域Ｓ内に配置できるかが容易に確認できる。

以上のように、受光口の周囲に蛍光材を設けることにより、紫外線が照射されている部分が目視できるようになるので、受光口を紫外線内に配置することが容易になる。

１０照度計
２０本体部
２１演算部
２２照度表示部
３０受光部
３１受光口
３２受光素子
３３蛍光材
４０リード線
Ｓ紫外線照射領域

Claims

紫外線が入射する受光口と、該受光口から入射した紫外線を受光し受光した光の強度に応じた電気信号を送信する受光素子を備える受光部と、
上記受光部からの信号に基づき紫外線の照度値を計算する演算部を備える本体部とを有する紫外線用の照度計において、
上記受光部の上記受光口の周囲には、紫外線を可視光に変換する蛍光材が設けられていることを特徴とする紫外線用の照度計。