JP2012182281A - Light irradiation apparatus - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light irradiation apparatus that can determine an anomalous discharge lamp by detecting a change in illuminance distribution and can maintain illuminance uniformity upon such a change in illuminance distribution.SOLUTION: The light irradiation apparatus having a light irradiation section 1 for simultaneously lighting an array of light source elements 21 each comprising a discharge lamp and a reflector to irradiate a light irradiation region with light from the light source elements 21 includes diffusion means 55 for diffusely radiating the light from the light source elements 21, and includes a light sensor 60 for detecting a light quantity distribution of diffusely scattered light reflected by the diffusion means 55. A signal detected by the light sensor 60 is fed into an image processing unit 7, and the image processing unit 7 converts an illuminance distribution on the diffusion means 55 to an illuminance distribution in the light irradiation region, and displays it on a display section or the like. When the illuminance by a specific lamp lowers, the low illuminance lamp is identified and an alarm is output, and power supplied to the lamp is increased to compensate for the change in light quantity distribution.

Description

本発明は、ショートアーク型放電ランプを用いた複数の光源素子を一方向に並べ同時に点灯させ、露光処理等を行う光照射装置において、複数の光源素子から放射された光の照度分布を瞬時に検出することが可能な光検出器を備えた光照射装置に関し、特に、該光検出器の出力に基づき照射領域における照度分布や積算光量分布を表示することができ、また、光の照度分布を均一化することができる光照射装置に関するものである。   The present invention provides a light irradiation apparatus that performs exposure processing and the like by illuminating the illuminance distribution of light emitted from a plurality of light source elements instantaneously by arranging a plurality of light source elements using a short arc type discharge lamp in one direction and lighting them simultaneously. In particular, the light irradiation apparatus having a light detector that can detect the light intensity distribution and the integrated light amount distribution in the irradiation region can be displayed based on the output of the light detector. The present invention relates to a light irradiation device that can be made uniform.

例えば、半導体素子や液晶表示基板、あるいはパターン化位相差フィルムの製造においては、線状パターンを形成するために露光処理が行われており、この露光処理においては、紫外光などの活性エネルギー線を被照射物に対して広範囲にわたって照射することによって量産性を高めるために、通常ロングアーク型の放電ランプを備えた光照射装置を用いることが検討されている。
しかし、ロングアーク型の放電ランプでは長手方向における互いに平行な光を照射することが困難であるため、マスクパターンに忠実で解像力の高いパターンが得られないという問題が生じている。また、液晶パネルの大型化や生産効率の向上などの観点から照射エリア大面積化の要求がある。
従来、放電ランプを大型化して大面積化に対応してきたが、製造技術上の問題などがありこれ以上の放電ランプの大型化は困難になりつつある。
そこで、小型のショートアーク型放電ランプを用いて複数の光源素子を並べた光照射装置が使用されているが、個々のショートアーク型ランプには、照度や寿命に個体差があり、照度を均一に保持することが必要になっている。
For example, in the manufacture of a semiconductor element, a liquid crystal display substrate, or a patterned retardation film, an exposure process is performed to form a linear pattern. In this exposure process, active energy rays such as ultraviolet light are used. In order to increase mass productivity by irradiating an object to be irradiated over a wide range, it has been studied to use a light irradiation apparatus that is usually equipped with a long arc type discharge lamp.
However, since it is difficult to irradiate light parallel to each other in the longitudinal direction with a long arc type discharge lamp, there is a problem that a pattern faithful to the mask pattern and having high resolving power cannot be obtained. In addition, there is a demand for a larger irradiation area from the viewpoint of increasing the size of the liquid crystal panel and improving production efficiency.
Conventionally, the discharge lamp has been increased in size to cope with an increase in area. However, due to problems in manufacturing technology, it is becoming difficult to further increase the size of the discharge lamp.
Therefore, a light irradiation device is used in which multiple light source elements are arranged using a small short arc type discharge lamp. However, there are individual differences in illuminance and life of each short arc type lamp, and the illuminance is uniform. It is necessary to hold on.

従来、ショートアーク型放電ランプを用いて複数の光源素子を並べた光照射装置において、個々のランプの照度を測定する方法は、図23のように複数の放電ランプ101−aからの光をインテグレーター102により重ね合わせた後に折返し反射鏡103の一部に開けられた光透過部103−aから一部を透過させ照度測定装置107で測定する方法がある。
個々の光源ユニット101の照度を測定するために、光源部100を消灯する際に一つずつ光源ユニット101を消灯させながら、個々の光源ユニットの照度を測定し記憶手段106−cに照度情報を記録する。
この方法で個々の光源ユニット101の照度値を測定することができる(例えば特許文献1参照)。
Conventionally, in a light irradiation apparatus in which a plurality of light source elements are arranged using a short arc type discharge lamp, a method of measuring the illuminance of each lamp is performed by integrating light from a plurality of discharge lamps 101-a as shown in FIG. There is a method in which a part of light is transmitted through a light transmitting part 103-a opened in a part of the folding reflecting mirror 103 after being overlapped by 102 and measured by the illuminance measuring device 107.
In order to measure the illuminance of each light source unit 101, the illuminance information of each light source unit is measured while turning off the light source unit 101 one by one when turning off the light source unit 100, and the illuminance information is stored in the storage means 106-c. Record.
By this method, the illuminance value of each light source unit 101 can be measured (see, for example, Patent Document 1).

また、ショートアーク型放電ランプを用いて複数の光源素子を並べた光照射装置において、照度分布を測定する方法としては、図24に示す方法が知られている。同図に示すように、光センサ115をXYZステージ117の上に配置し、測定する際に照明系ユニット111−aが並んだ方向に光センサ115をスキャンしながら照度を測定する。そして、照度の変化を測定することにより照明光学系111の照度分布を測定することができる(例えば特許文献2参照)。   Further, as a method for measuring the illuminance distribution in a light irradiation apparatus in which a plurality of light source elements are arranged using a short arc type discharge lamp, a method shown in FIG. 24 is known. As shown in the figure, the optical sensor 115 is disposed on the XYZ stage 117, and the illuminance is measured while scanning the optical sensor 115 in the direction in which the illumination system units 111-a are arranged. And the illumination intensity distribution of the illumination optical system 111 can be measured by measuring the change of illumination intensity (for example, refer patent document 2).

特開2010−034293号公報JP 2010-034293 A 特開平10−284401号公報JP-A-10-284401

特許文献1の測定方法は、複数の光源ユニット101の光が加算された値が照度測定装置107で検出される。このため、個別の光源ユニットの値を測定するためには、光源部100を消灯する際に、一灯ずつ光源ユニットを消灯させながら照度の変動を記録しなければならない。
装置が稼動しているときには、個々の照度ユニットの照度を測定することができず、測定する際には照明系ユニットを一度消灯させなければならず、測定に時間がかかる。また、この方法ではインテグレーター等を使用して2次光源を作る光学系でのみ有効である。
In the measurement method of Patent Document 1, the illuminance measurement device 107 detects a value obtained by adding the light of a plurality of light source units 101. For this reason, in order to measure the value of an individual light source unit, when the light source unit 100 is turned off, the change in illuminance must be recorded while turning off the light source unit one by one.
When the apparatus is in operation, the illuminance of each illuminance unit cannot be measured, and the illumination system unit must be turned off once for measurement, which takes time. In addition, this method is effective only for an optical system that uses an integrator or the like to create a secondary light source.

特許文献2の方法では、照明光学系1を点灯させた状態で、光センサ115をスキャンさせることでXYZステージ117上の照度分布を測定することができる。
したがって、測定を行うときには基板116をXYZステージ117上から除かなければならない。基板がフィルム状の場合は、容易に取り除くことができないため、照度測定はフィルム状の基板を交換する時などに限られる。
このため、装置を稼動させている間は測定を行うことができず、装置稼動中の異常を検出して照度分布を制御することができない。
また、1個の光センサ115をスキャンさせながら測定する方法では、詳細な照度分布を測定する場合には測定ポイント数を増やす必要がある為に非常に時間がかかる。更に測定中に光センサ115が照明光源の強い光に曝されるため光センサの温度が上昇する。光センサは温度によって測定感度が変化するため、正確な照度分布の測定を行うことができない。
正確な照度分布を測定するためには、光センサが同じ温度で同時に測定することが必要になる。
In the method of Patent Document 2, the illuminance distribution on the XYZ stage 117 can be measured by scanning the optical sensor 115 while the illumination optical system 1 is turned on.
Therefore, the substrate 116 must be removed from the XYZ stage 117 when performing measurement. When the substrate is in the form of a film, it cannot be easily removed. Therefore, the illuminance measurement is limited to replacing the film-like substrate.
For this reason, measurement cannot be performed while the apparatus is in operation, and an illuminance distribution cannot be controlled by detecting an abnormality during operation of the apparatus.
Further, in the method of measuring while scanning one optical sensor 115, it is very time consuming because it is necessary to increase the number of measurement points when measuring a detailed illuminance distribution. Furthermore, since the optical sensor 115 is exposed to strong light from the illumination light source during measurement, the temperature of the optical sensor rises. Since the measurement sensitivity of the optical sensor changes depending on the temperature, it is impossible to accurately measure the illuminance distribution.
In order to measure an accurate illuminance distribution, it is necessary for the optical sensor to simultaneously measure at the same temperature.

更に、ショートアーク型放電ランプを用いて複数の光源素子を並べた光照射装置の場合、照度が低下する原因は、個別の光源素子の照度が低下するだけでなく、任意の光源素子が照度は低下しない状態で、他の光源素子に対して光軸がずれる場合がある。
この場合に、低下した照度を回復させるために、放電ランプに投入する電流値を増加させると、照度分布が悪化するばかりか、放電ランプの寿命が低下したり、装置が故障したりする原因になる。
このため、照度分布の測定を行うだけでなく、測定結果を元に照度の変動原因を把握し、これに基づき適切な対応をできるようにすることが望ましい。
本発明は上記事情に基づくものであって、光源としてショートアーク型放電ランプを用いて複数の光源素子を並べた光照射装置において、複数の光源素子から放射された光の照度分布の変動を一括して検出することができるとともに、明るさの低下した放電ランプ等、不具合の生じた光源素子を判定して表示することができ、また、光照射領域において照度分布が変動したときに照度の均一化を図ることができる光照射装置を提供することである。
Furthermore, in the case of a light irradiation device in which a plurality of light source elements are arranged using a short arc type discharge lamp, the cause of the decrease in illuminance is not only the decrease in illuminance of individual light source elements, but also the illuminance of an arbitrary light source element. In some cases, the optical axis may be shifted with respect to other light source elements without being lowered.
In this case, in order to recover the reduced illuminance, increasing the current value input to the discharge lamp not only deteriorates the illuminance distribution but also decreases the life of the discharge lamp or causes the device to malfunction. Become.
For this reason, it is desirable not only to measure the illuminance distribution, but also to grasp the cause of fluctuations in illuminance based on the measurement result and to take appropriate measures based on this.
The present invention is based on the above circumstances, and in a light irradiation apparatus in which a plurality of light source elements are arranged using a short arc type discharge lamp as a light source, fluctuations in illuminance distribution of light emitted from the plurality of light source elements are batched. It is possible to detect and display a defective light source element such as a discharge lamp with reduced brightness, and the illuminance uniformity when the illuminance distribution fluctuates in the light irradiation area It is providing the light irradiation apparatus which can achieve.

本発明においては、ショートアーク型の放電ランプおよび該放電ランプを取り囲み配置された該放電ランプからの光を反射するリフレクタよりなる光源素子を一方向に並べ同時に点灯させ、上記光源素子からの光を光照射領域に照射することにより、露光処理等を行う光照射装置において、該光源素子からの光の光到達領域に配置され、該光源素子からの光を拡散させて放射する拡散手段を設けるとともに、該拡散手段で反射する拡散散乱光の光量(光強度)を検出するための複数の光検出素子を並べた光量検出手段を設ける。
上記光量検出手段は、上記光源素子から出射し、拡散手段で反射した拡散散乱光を受光するが、光量検出手段の各位置で検出される光量(光強度)は、光量検出手段への光の入射角度や、拡散板の反射特性等によって、必ずしも上記光源素子から出射する光が照射される光照射領域上の各位置における照度を正確に反映したものにならない。例えば、同じ強度の散乱光であっても、光量検出手段の正面から入射する散乱光に対して、光量検出手段に斜めに入射する光の散乱光の方が低く測定される。
そこで、本発明では、上記光量検出手段上の各位置において検出された光量を、光源素子から出射する光が照射される光照射領域における各位置における照度に対応付け、光量検出手段上の各位置における光量を、該光照射領域の各位置における照度変動を表す信号に変換する手段を設ける。
これにより、上記光量検出手段の出力により、光照射領域における照度分布に相当する信号を得ることができ、照度分布の変動を検出することが可能となる。
なお、照度は光照射領域等に照射される光の明るさを表す物理量である。測定を行う光検出素子には有限の大きさがあり、例えば、長方形の光検出素子を長辺が搬送方向と平行になる様に配置して測定を行う場合、測定される量は積算光量など別の名称で呼ばれる場合もあるが、本明細書では光検出素子で測定された明るさを表す物理量を総称して照度と表記している。
In the present invention, a light source element composed of a short arc type discharge lamp and a reflector that reflects light from the discharge lamp that is disposed around the discharge lamp is arranged in one direction and simultaneously lit, and the light from the light source element is emitted. In a light irradiation apparatus that performs exposure processing by irradiating the light irradiation region, the light irradiation device is provided in a light arrival region of light from the light source element, and provided with a diffusing unit that diffuses and emits the light from the light source element A light amount detecting means in which a plurality of light detecting elements for detecting the light amount (light intensity) of the diffuse scattered light reflected by the diffusing means is provided.
The light quantity detection means receives diffuse scattered light emitted from the light source element and reflected by the diffusion means, but the light quantity (light intensity) detected at each position of the light quantity detection means is the light intensity to the light quantity detection means. The illuminance at each position on the light irradiation region irradiated with the light emitted from the light source element is not necessarily accurately reflected by the incident angle, the reflection characteristic of the diffusion plate, and the like. For example, even if the scattered light has the same intensity, the scattered light of the light incident obliquely on the light quantity detection means is measured lower than the scattered light incident from the front of the light quantity detection means.
Therefore, in the present invention, the light amount detected at each position on the light amount detection unit is associated with the illuminance at each position in the light irradiation region irradiated with the light emitted from the light source element, and each position on the light amount detection unit Means are provided for converting the amount of light into a signal representing illuminance fluctuation at each position of the light irradiation region.
As a result, a signal corresponding to the illuminance distribution in the light irradiation region can be obtained by the output of the light amount detecting means, and the fluctuation of the illuminance distribution can be detected.
Note that the illuminance is a physical quantity representing the brightness of light irradiated on the light irradiation region or the like. There are finite sizes of light detecting elements to be measured. For example, when measuring with a rectangular light detecting element arranged with its long side parallel to the transport direction, the amount to be measured is the integrated light quantity, etc. Although it may be called by another name, in this specification, the physical quantity indicating the brightness measured by the light detection element is generically expressed as illuminance.

上記光量検出手段上の各位置における光量を、光照射領域の各位置における照度変動を表す信号に変換する処理は、例えば、以下のように行うことができる。
・予め、光量検出手段上の各位置における光量を、光照射領域における各位置の照度を表す信号に変換するための変換比率データを用意し、この変換比率データを用いて、光量検出手段上の各位置における該拡散散乱光の光量から、光照射領域における各位置の照度変動を表す信号を算出する。
・光源素子列の放電ランプを最初に点灯させたときに検出される光量検出手段上の各位置における光量を、基準光量データとして保存し、光量検出手段上の各位置における該拡散散乱光の光量と、上記基準光量データとから、光照射領域における各位置の照度変動を表す信号を算出する。
The process of converting the light quantity at each position on the light quantity detection means into a signal representing the illuminance fluctuation at each position of the light irradiation area can be performed as follows, for example.
Prepare in advance conversion ratio data for converting the light quantity at each position on the light quantity detection means into a signal representing the illuminance at each position in the light irradiation area, and using this conversion ratio data, A signal representing the illuminance fluctuation at each position in the light irradiation region is calculated from the amount of the diffuse scattered light at each position.
The amount of light at each position on the light amount detection means detected when the discharge lamp of the light source element array is first turned on is stored as reference light amount data, and the amount of diffuse scattered light at each position on the light amount detection means And the signal showing the illumination intensity fluctuation | variation of each position in a light irradiation area | region is calculated from the said reference | standard light quantity data.

このようにして検出した照度分布の変動を出力して表示することにより、複数の光源素子から放射された光の照度分布の変動を監視することができる。また、上記照度分布の変動から、特定の光源素子から照射される光の照度が低下したことが検出されたとき、例えば該光源素子の放電ランプに供給する電力を増大させることで、照度の低下を補償することができる。
上記拡散手段としては、上記光源素子と光照射領域の間の光路中に光を拡散して反射する拡散素子を設けてもいいが、装置を稼動させている間にも照度分布の変動を検出したい場合には、上記光路中に設けられたマスク等を拡散手段として利用したり、また、上記光路中に設けられた集光部材等の光学素子をコールドミラーとし、該コールドミラーの背面側に拡散手段を設け、コールドミラーを透過した光を拡散手段で反射させて、光量検出手段に導くようにしてもよい。
By outputting and displaying the variation in the illuminance distribution thus detected, the variation in the illuminance distribution of the light emitted from the plurality of light source elements can be monitored. Further, when it is detected from the fluctuation of the illuminance distribution that the illuminance of light emitted from a specific light source element is reduced, for example, the power supplied to the discharge lamp of the light source element is increased to reduce the illuminance. Can be compensated.
As the diffusing means, a diffusing element that diffuses and reflects light may be provided in the optical path between the light source element and the light irradiation region, but the fluctuation of the illuminance distribution is detected even while the apparatus is in operation. If desired, use a mask or the like provided in the optical path as a diffusing means, or use an optical element such as a condensing member provided in the optical path as a cold mirror on the back side of the cold mirror. A diffusing unit may be provided, and the light transmitted through the cold mirror may be reflected by the diffusing unit and guided to the light amount detecting unit.

以上に基づき、本発明においては、以下のようにして前記課題を解決する。
(1)ショートアーク型の放電ランプおよび該放電ランプを取り囲み配置された該放電ランプからの光を反射するリフレクタよりなる光源素子の複数が、一方向に並んで配置された光源素子列を有する光出射部と、個々の光源素子からの光の光到達領域に配置され、該光源素子からの光を拡散させて放射する拡散手段と、該拡散手段からの拡散散乱光を受光し、受光した各箇所における該拡散散乱光の光量を検出する複数の光検出素子を備えた光量検出手段と、上記光量検出手段の出力を処理する画像処理ユニットとを備えた光照射装置であって、上記画像処理ユニットに、上記光量検出手段上の各位置を、上記光源素子から出射する光が照射される光照射領域における各位置に対応付け、光量検出手段により検出された各位置における光量を、該光照射領域における各位置における光量変動を表す信号に変換する変換処理部と、上記変換処理部により得られた光照射領域の各位置の光量変動を表す信号を出力する手段とを設ける。
(2)上記(1)において、上記画像処理ユニットは、上記変換処理部により得られた光量変動を表す信号を、光照射領域の位置に対応づけて表示ユニットに表示させる表示処理手段を設ける。
(3)上記(1)(2)において、上記画像処理ユニットに、上記変換処理部により得られた光照射領域の各位置の光量変動を表す信号を監視する光量変動監視手段と、各光源素子の放電ランプを点灯させるため電力を供給する電源装置から各光源素子に供給される電力を制御するための給電制御手段を設け、上記光量変動監視手段は、上記光照射領域の各位置の光量変動を表す信号により、光源素子のうちの特定の光源素子の放電ランプの光量低下が検出されたとき、上記給電制御手段により、各光源素子の放電ランプを点灯させるため電力を供給する電源装置を制御して、上記光量が低下した放電ランプに供給される電力を増大させ、該放電ランプの光量を増加させる。
(4)上記(1)(2)(3)において、上記画像処理ユニットは、光量検出手段上の各位置における光量を、該光照射領域における各位置の光量を表す信号に変換するための変換比率データを格納したメモリを有し、上記変換処理部は、上記メモリから変換比率データを読み込み、上記光量検出手段上の各位置における該拡散散乱光の光量と、上記メモリに格納された変換比率データとから、光照射領域における各位置の光量変動を表す信号を算出する。
(5)上記(1)(2)(3)において、前記画像処理ユニットは、当該光照射装置の光源素子列の放電ランプを最初に点灯させたときに検出された光量検出手段上の各位置における光量を、基準光量データとして格納したメモリを有し、上記変換処理部は、上記光量検出手段上の各位置における該拡散散乱光の光量と、上記メモリに格納された基準光量データとから、光照射領域における各位置の光量変動を表す信号を算出する。
Based on the above, in the present invention, the above-described problem is solved as follows.
(1) Light having a light source element array in which a plurality of light source elements each including a short arc type discharge lamp and a reflector that reflects light from the discharge lamp that is disposed so as to surround the discharge lamp are arranged in one direction. The light emitting unit is disposed in the light arrival region of the light from each light source element, diffuses the diffused light from the light source element and radiates, and receives the diffuse scattered light from the diffuser and receives each received light A light irradiation apparatus comprising: a light amount detection unit including a plurality of light detection elements that detect a light amount of the diffuse scattered light at a location; and an image processing unit that processes an output of the light amount detection unit. The unit is associated with each position on the light quantity detection means to each position in the light irradiation area where the light emitted from the light source element is irradiated, and the light quantity at each position detected by the light quantity detection means. Provided a conversion processing unit for converting the signal representative of the change of light intensity at each position in the optical irradiation region, and means for outputting a signal representative of the amount of fluctuation of the position of the light irradiation area obtained by the conversion processing unit.
(2) In the above (1), the image processing unit is provided with display processing means for causing the display unit to display a signal representing the light amount fluctuation obtained by the conversion processing unit in association with the position of the light irradiation region.
(3) In the above (1) and (2), a light quantity fluctuation monitoring means for monitoring a signal representing a light quantity fluctuation at each position of the light irradiation area obtained by the conversion processing unit in the image processing unit, and each light source element A power supply control means for controlling the power supplied to each light source element from a power supply device that supplies power for lighting the discharge lamp of the light source. When a decrease in the light amount of the discharge lamp of a specific light source element is detected from the signal representing the light source element, the power supply control means controls the power supply device that supplies power to turn on the discharge lamp of each light source element. Then, the electric power supplied to the discharge lamp whose light quantity has decreased is increased, and the light quantity of the discharge lamp is increased.
(4) In the above (1), (2) and (3), the image processing unit converts the light quantity at each position on the light quantity detection means into a signal representing the light quantity at each position in the light irradiation region. The conversion processing unit reads the conversion ratio data from the memory and stores the light quantity of the diffuse scattered light at each position on the light quantity detection means and the conversion ratio stored in the memory. From the data, a signal representing the light amount fluctuation at each position in the light irradiation region is calculated.
(5) In the above (1), (2), and (3), the image processing unit detects each position on the light amount detection means detected when the discharge lamp of the light source element array of the light irradiation device is first turned on. The conversion processing unit includes the amount of diffuse scattered light at each position on the light amount detection unit and the reference light amount data stored in the memory. A signal representing the light amount fluctuation at each position in the light irradiation region is calculated.

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
(1)光源素子からの光を拡散させて放射する拡散手段を設け、該拡散手段上の各箇所における該拡散散乱光の光量を光量検出手段で検出して、光量検出手段上の各位置における光量を、該光照射領域における各位置における照度変動を表す信号に変換して出力するようにしたので、複数の光源素子から放射された光の照度分布の変動を、従来技術のように一灯ずつ光源を消灯しながら照度の変動を観察したり、光センサをスキャンさせることなく、同時に監視することができる。
このため、簡便に短時間で照度分布を測定することが可能になり、照度分布測定のために必要であった時間を短くすることができ、効率的な設備の稼動が可能になる。
また、光照射領域における各位置の照度変動を表す信号を、光照射領域の位置に対応づけて表示ユニットに表示させることにより、どの光源素子の光量が低下したのかなどを監視することができる。
(2)光照射領域の各位置の照度変動を表す信号を監視する光量変動監視手段を設け、光照射領域の各位置の照度変動を表す信号により、光源素子のうちの特定の光源素子の放電ランプの照度低下が検出されたとき、該放電ランプに供給する電力を増大させ、照度の低下を補償することにより、光源装置の照度低下などの性能低下を防ぎ、不良品の大量発生を防止することができる。
(3)光量検出手段上の各位置における光量を、該光照射領域における各位置の照度を表す信号に変換するための変換比率データを設け、光量検出手段上の各箇所における該拡散散乱光の光量と、上記メモリに格納された変換比率データとから、光照射領域における各位置の照度変動を表す信号を算出することにより、比較的簡単に、光照射領域における各位置の照度変動を表す信号を得ることができる。
(4)光照射装置の光源素子列の放電ランプを最初に点灯させたときに検出された光量検出手段上の各位置における光量を、基準光量データとして格納し、光量検出手段上の各箇所における該拡散散乱光の光量と、上記メモリに格納された基準光量データとから、光照射領域における各位置の照度変動を表す信号を算出することにより、光源素子列の放電ランプを最初に点灯させたときの照度分布に比べて、どの程度照度分布が変動したかを把握することができる。また、光源素子の照度の低下や、光源素子の光軸のずれ等を容易に検出することができ、ランプ又はランプユニット交換の必要性の有無やタイミングを的確に判断できる。
In the present invention, the following effects can be obtained.
(1) A diffusing unit that diffuses and emits light from the light source element is provided, the light amount of the diffusely scattered light at each location on the diffusing unit is detected by the light amount detecting unit, and at each position on the light amount detecting unit Since the amount of light is converted into a signal representing the illuminance fluctuation at each position in the light irradiation area and output, the fluctuation in the illuminance distribution of the light emitted from the plurality of light source elements is It is possible to monitor simultaneously without illuminating the light source and observing fluctuations in illuminance or scanning the optical sensor.
For this reason, it is possible to easily measure the illuminance distribution in a short time, the time required for the illuminance distribution measurement can be shortened, and efficient operation of the facility is enabled.
In addition, by displaying a signal representing the illuminance fluctuation at each position in the light irradiation region on the display unit in association with the position of the light irradiation region, it is possible to monitor which light source element has a reduced light amount.
(2) A light amount fluctuation monitoring means for monitoring a signal representing illuminance fluctuation at each position in the light irradiation area is provided, and a discharge of a specific light source element of the light source elements is performed by a signal representing illuminance fluctuation at each position in the light irradiation area When a decrease in the illuminance of the lamp is detected, the power supplied to the discharge lamp is increased to compensate for the decrease in the illuminance, thereby preventing a decrease in performance such as a decrease in the illuminance of the light source device and preventing a large number of defective products from being generated. be able to.
(3) Conversion ratio data for converting the light quantity at each position on the light quantity detection means into a signal representing the illuminance at each position in the light irradiation region is provided, and the diffuse scattered light at each location on the light quantity detection means A signal representing the illuminance fluctuation at each position in the light irradiation area is calculated relatively easily by calculating a signal representing the illuminance fluctuation at each position in the light irradiation area from the light amount and the conversion ratio data stored in the memory. Can be obtained.
(4) The light quantity at each position on the light quantity detection means detected when the discharge lamp of the light source element array of the light irradiation device is first turned on is stored as reference light quantity data, and at each location on the light quantity detection means. By calculating a signal representing illuminance fluctuation at each position in the light irradiation region from the light amount of the diffuse scattered light and the reference light amount data stored in the memory, the discharge lamp of the light source element array was first turned on. It is possible to grasp how much the illuminance distribution has changed compared to the illuminance distribution at that time. Further, it is possible to easily detect a decrease in illuminance of the light source element, a deviation of the optical axis of the light source element, and the like, and it is possible to accurately determine whether or not a lamp or lamp unit needs to be replaced.

本発明の実施例の光照射装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the light irradiation apparatus of the Example of this invention. 図1に示す光照射部をA−A線で切断した側面断面図である。It is side surface sectional drawing which cut | disconnected the light irradiation part shown in FIG. 1 by the AA line. 図1に示す光照射部を集光部材の背面側から見た図である。It is the figure which looked at the light irradiation part shown in FIG. 1 from the back side of the condensing member. 拡散板上の測定箇所と二次元エリアセンサの受像箇所の関係を示す観念図である。It is an idea figure which shows the relationship between the measurement location on a diffusion plate, and the image receiving location of a two-dimensional area sensor. 拡散板上の測定箇所とラインセンサの受像箇所の関係を示す観念図である。It is an idea figure which shows the relationship between the measurement location on a diffusion plate, and the image receiving location of a line sensor. 集光部材の背面側に拡散板を設け集光部材を透過した光を検出する場合の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example in the case of providing the diffusing plate in the back side of a condensing member, and detecting the light which permeate | transmitted the condensing member. 光センサを2個設けた場合の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example at the time of providing two optical sensors. 本発明の第1の実施例の光照射装置における画像処理ユニットの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the image processing unit in the light irradiation apparatus of the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例の光照射装置における画像処理ユニットの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the image processing unit in the light irradiation apparatus of 1st Example of this invention. 光検出素子アレイの各検出素子のピクセル位置と照射領域位置との対応関係の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the correspondence of the pixel position of each detection element of an optical detection element array, and an irradiation field position. 変換比率データ(補正係数)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of conversion ratio data (correction coefficient). 光検出素子アレイにより検出された光量分布と、前記変換比率データにより変換した後の照度分布を示す図である。It is a figure which shows the light quantity distribution detected by the photon detection element array, and the illumination intensity distribution after converting with the said conversion ratio data. 第1の実施例における変換処理を説明する図である。It is a figure explaining the conversion process in a 1st Example. 特定のランプの照度が低下した場合の照度変化を示す図である。It is a figure which shows the illumination intensity change when the illumination intensity of a specific lamp falls. 本発明の第2の実施例の光照射装置における画像処理ユニットの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the image processing unit in the light irradiation apparatus of the 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例の光照射装置における画像処理ユニットの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the image processing unit in the light irradiation apparatus of the 2nd Example of this invention. 第2の実施例における変換処理を説明する図である。It is a figure explaining the conversion process in a 2nd Example. 特定のランプの照度が低下した場合の照度維持率を示す図である。It is a figure which shows the illumination intensity maintenance factor when the illumination intensity of a specific lamp falls. 本発明の第3の実施例の光照射装置における画像処理ユニットの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the image processing unit in the light irradiation apparatus of the 3rd Example of this invention. 本発明の第3の実施例の光照射装置における画像処理ユニットの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the image processing unit in the light irradiation apparatus of the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例の光照射装置における画像処理ユニットの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the image processing unit in the light irradiation apparatus of the 4th Example of this invention. 本発明の第4の実施例の光照射装置における画像処理ユニットの処理手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a processing procedure of an image processing unit in the light irradiation apparatus of the fourth embodiment of the present invention. 従来の光照射装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the conventional light irradiation apparatus. 従来の光照射装置のその他の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the conventional light irradiation apparatus.

図1は本発明の実施例の光照射装置の全体の概略構成を示す図、図2は図1の光照射部をA−A断面で切断した側面断面図である。また、図3は図2に示す光照射部を集光部材40の背面側から光源側を透視して見た図である。
本発明の光照射装置は、例えばパターン化位相差フィルムを製造するために用いられるものであって、図1に示すように、集光部材40を備えた光出射部10と、光出射部10からの光をストライプ状に整形するマスク45とを備えた光照射部1と、画像処理ユニット7と、光照射部1のランプに電力を供給する電源部9から構成されている。マスク45の下側には、図2に示すように、搬送手段50が設けられ、搬送手段50により被照射物Wが搬送され、被照射物Wに光照射部1から出射する光が照射される。
なお、図1、図2には、照度分布を測定するための拡散板55がマスク45の光入射側に挿入されているが、これについては後述する。
FIG. 1 is a diagram showing an overall schematic configuration of a light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side sectional view of the light irradiation unit of FIG. FIG. 3 is a view of the light irradiation unit shown in FIG. 2 as seen through the light source side from the back side of the light collecting member 40.
The light irradiation apparatus of the present invention is used, for example, for manufacturing a patterned retardation film. As shown in FIG. 1, a light emitting unit 10 including a light collecting member 40 and a light emitting unit 10 are provided. The light irradiation part 1 provided with the mask 45 which shapes the light from a stripe shape, the image processing unit 7, and the power supply part 9 which supplies electric power to the lamp | ramp of the light irradiation part 1 are comprised. As shown in FIG. 2, a transport unit 50 is provided below the mask 45, the irradiated object W is transported by the transport unit 50, and the irradiated object W is irradiated with light emitted from the light irradiation unit 1. The
1 and 2, a diffusing plate 55 for measuring the illuminance distribution is inserted on the light incident side of the mask 45. This will be described later.

上記光出射部10は、複数の光源素子21よりなる光源素子列20と、この光源素子列20からの光を、光源素子21が並ぶ一方向に伸びる線状に集光する集光部材(シリンドリカル集光ミラー)40とから構成され、これらがランプハウス11内に収納されている。
ランプハウス11の集光部材40の下方には、集光部材40の長手方向に沿って一方向に伸びる光出射用開口12Aが形成され、また、該光出射用開口12Aが形成された下壁の集光部材40の背面側の位置に、後述する光出射部10から出射した光が照射される光到達領域で反射した拡散散乱光をランプハウス11内に入射させる拡散光入射用開口12Bが形成されている。そして、例えば石英ガラスよりなる窓板部材13が光出射用開口12Aを覆うように設けられている。
The light emitting unit 10 includes a light source element array 20 composed of a plurality of light source elements 21 and a light condensing member (cylindrical) that condenses light from the light source element array 20 in a line extending in one direction in which the light source elements 21 are arranged. Condensing mirror) 40 and these are housed in the lamp house 11.
A light emitting opening 12A extending in one direction along the longitudinal direction of the light collecting member 40 is formed below the light collecting member 40 of the lamp house 11, and the lower wall on which the light emitting opening 12A is formed. The diffused light incident opening 12B for allowing the diffused scattered light reflected in the light arrival region irradiated with the light emitted from the light emitting unit 10 described later to enter the lamp house 11 at the position on the back side of the light collecting member 40. Is formed. A window plate member 13 made of, for example, quartz glass is provided so as to cover the light emitting opening 12A.

光出射部10には、光源素子21が一方向(図2において紙面に垂直な方向。以下、この方向を「X方向」ともいう。)に並ぶよう配置され、これらにより光源素子列20が構成される。光源素子列20における各光源素子21は、ショートアーク型放電ランプ30と、この放電ランプ30を取り囲むよう配置された、当該放電ランプ30からの光を反射するリフレクタ22とを有する。
放電ランプ30としては、例えば波長270〜450nmの紫外光を高い効率で放射する超高圧水銀ランプを用いることができる。この放電ランプ30は、発光部およびこの発光部の両端に連続するロッド状の封止部を有する発光管を備え、発光管内には、一対の電極35が対向して配置されていると共に、水銀、希ガスおよびハロゲンが封入されている。このような放電ランプ30においては、一対の電極間の電極間距離が例えば0.5〜2.0mm、水銀の封入量が例えば0.08〜0.30mg/mmである。
In the light emitting unit 10, the light source elements 21 are arranged in one direction (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2; hereinafter, this direction is also referred to as “X direction”). Is done. Each light source element 21 in the light source element array 20 includes a short arc type discharge lamp 30 and a reflector 22 arranged so as to surround the discharge lamp 30 and reflecting light from the discharge lamp 30.
As the discharge lamp 30, for example, an ultra-high pressure mercury lamp that emits ultraviolet light having a wavelength of 270 to 450 nm with high efficiency can be used. The discharge lamp 30 includes a light-emitting portion and a light-emitting tube having a rod-shaped sealing portion that is continuous at both ends of the light-emitting portion. A pair of electrodes 35 are disposed in the light-emitting tube so as to face each other. , Rare gas and halogen are enclosed. In such a discharge lamp 30, the distance between the pair of electrodes is, for example, 0.5 to 2.0 mm, and the amount of mercury enclosed is, for example, 0.08 to 0.30 mg / mm 3 .

リフレクタ22は、その光軸Cを中心とする回転放物面状の光反射面23を有するパラボラミラーにより構成されており、該リフレクタ22は、その光軸Cが放電ランプ30における発光管31の管軸上に位置し、かつ、その焦点Fが放電ランプ30における電極間の輝点に位置されるよう配置されている。
集光部材40は、X方向に垂直な断面が放物線状の光反射面41を有するシリンドリカルパラボラミラーにより構成されており、その長手方向はX方向に沿って伸び、その焦点fが被照射物Wの表面上に位置するよう配置されている。
この集光部材40は、例えば、目的とする波長の紫外光のみを反射させ、不要な可視光および赤外光を透過させる波長選択コーティングが施されたコールドミラーであってもよい。
The reflector 22 is configured by a parabolic mirror having a rotary parabolic light reflecting surface 23 centered on the optical axis C. The reflector 22 has an optical axis C of the arc tube 31 in the discharge lamp 30. It is located on the tube axis, and its focal point F is disposed at the bright spot between the electrodes in the discharge lamp 30.
The condensing member 40 is constituted by a cylindrical parabolic mirror having a parabolic light reflecting surface 41 having a cross section perpendicular to the X direction, the longitudinal direction of which extends along the X direction, and the focal point f is the irradiation object W. It is arrange | positioned so that it may be located on the surface of.
The condensing member 40 may be, for example, a cold mirror provided with a wavelength selective coating that reflects only ultraviolet light having a target wavelength and transmits unnecessary visible light and infrared light.

マスク45は、X方向に長尺な矩形の板状のものであって、集光部材40の下方において、当該集光部材40による反射光の光軸Lに対して垂直な平面に沿って配置されている。このマスク45は、それぞれX方向に垂直な方向(図2において左右方向。以下、この方向を「Y方向」ともいう。)に伸びる線状の多数の遮光部および多数の透光部がX方向に交互に並ぶよう配置されてなるものである。
被照射物Wは、例えば図2に示すようにローラー51を有する搬送手段50によってY方向に搬送され、マスク45は、被照射物Wに対して離間して配置される。マスク45と被照射物Wとの間の最小ギャップGは、例えば50〜1000μmである。
The mask 45 has a rectangular plate shape that is long in the X direction, and is disposed below the light collecting member 40 along a plane perpendicular to the optical axis L of the light reflected by the light collecting member 40. Has been. The mask 45 has a large number of linear light-shielding portions and a large number of light-transmitting portions extending in a direction perpendicular to the X direction (left and right direction in FIG. 2; hereinafter, this direction is also referred to as “Y direction”). Are arranged alternately.
For example, as shown in FIG. 2, the object to be irradiated W is transported in the Y direction by a transport unit 50 having a roller 51, and the mask 45 is disposed separately from the object W to be irradiated. The minimum gap G between the mask 45 and the irradiation object W is, for example, 50 to 1000 μm.

この実施例に係る光照射装置においては、光出射部10からの光を拡散反射させる拡散板55が、光出射部10から出射される光の光路、具体的には、集光部材40とマスク45との間の光路に進退自在に設けられている。拡散板55は、被照射物Wに対する光照射処理を行う場合には、光出射部10からの光の光路上から退避されると共に、後述する各放電ランプ30の点灯状態の監視動作(各放電ランプの照度測定、照度分布測定)を行う場合には、図示しない駆動機構によって、光出射部10からの光の光路上において、集光部材40による反射光の光軸Lに対して垂直な平面に沿って配置されるように、移動する(図1、図2の拡散板55参照)。   In the light irradiation apparatus according to this embodiment, the diffusion plate 55 that diffuses and reflects the light from the light emitting unit 10 is the optical path of the light emitted from the light emitting unit 10, specifically, the light collecting member 40 and the mask. 45 is provided so as to freely advance and retreat in the optical path between them. The diffuser plate 55 is retracted from the light path of the light from the light emitting unit 10 when performing the light irradiation process on the irradiation object W, and also monitors the lighting state of each discharge lamp 30 described later (each discharge). When performing illuminance measurement and illuminance distribution measurement of a lamp), a plane perpendicular to the optical axis L of the reflected light by the condensing member 40 on the optical path of the light from the light emitting unit 10 by a driving mechanism (not shown). (See the diffusion plate 55 in FIGS. 1 and 2).

このような拡散板55としては、例えば波長270〜450nmの紫外光の拡散反射率が90%以上であるものを用いることが好ましく、例えばフッ素樹脂粒子が焼結されてなるものや、例えば硫酸バリウムなどの透過率の低い遮光物質を含む光拡散層が基材上に形成されてなるものなどを用いることができる。
また、紫外線で励起され主に可視域の光を発光する蛍光体を塗布、あるいは含有混合させた板も入射光に対して非常に拡散性良くかつ効率良く発光するため、拡散板として好適に用いることができる。
As such a diffuser plate 55, for example, a plate having a diffuse reflectance of 90% or more of ultraviolet light having a wavelength of 270 to 450 nm is preferably used. For example, a plate obtained by sintering fluororesin particles, for example, barium sulfate. For example, a light diffusing layer containing a light-shielding substance having a low transmittance such as that formed on a substrate can be used.
In addition, a plate coated with or mixed with a phosphor that is excited by ultraviolet rays and mainly emits light in the visible region emits light with very good diffusibility and efficiency with respect to incident light, and is therefore preferably used as a diffusion plate. be able to.

本実施例の光照射装置において、光照射領域における照度分布を監視する際、前記したように光出射部10から出射される光の光到達領域に拡散板55が挿入される。
図3に示すように、集光部材40の背面側には、該拡散板55からの拡散散乱光を受光し、受光した各箇所における該拡散散乱光の光量を検出する複数の光検出素子を備えた光量検出手段である光検出素子アレイ(CCDカメラ)を内蔵した光センサ60が設けられ、また、ランプハウス11に形成された拡散光入射用開口12Bには、ピンホール板等の結像光学素子65が設けられ、拡散板55が挿入されると、光出射部10から出射する光は、拡散板55で反射し、その拡散散乱光は、上記結像光学素子65により光センサ60の光検出素子アレイ上に結像する。
In the light irradiation apparatus of the present embodiment, when monitoring the illuminance distribution in the light irradiation region, the diffusion plate 55 is inserted into the light arrival region of the light emitted from the light emitting unit 10 as described above.
As shown in FIG. 3, on the back side of the light collecting member 40, there are a plurality of light detecting elements that receive the diffuse scattered light from the diffusion plate 55 and detect the amount of the diffuse scattered light at each received light spot. An optical sensor 60 having a built-in light detection element array (CCD camera) as a light amount detection means provided is provided, and an image of a pinhole plate or the like is formed in the diffused light incident opening 12B formed in the lamp house 11. When the optical element 65 is provided and the diffusing plate 55 is inserted, the light emitted from the light emitting unit 10 is reflected by the diffusing plate 55, and the diffused scattered light is reflected by the imaging optical element 65 of the optical sensor 60. An image is formed on the photodetecting element array.

光センサ60により検出された信号は、図1に示す画像処理ユニット7に送られる。
画像処理ユニット7は上記光センサ60により検出された光量信号を被照射物Wが配置された光照射領域の照度分布信号に対応した信号に変換し、例えば表示装置にこの照度分布信号を表示したり、特定のランプの照度が低下した場合にアラーム信号などを出力する。また、光源素子列20を構成する光源素子21の内の特定の光源素子21のランプの劣化等により照度が低下したとき、例えば光源素子21に電力を供給する電源装置9を制御して、当該ランプへの供給電力を増加させて、照度低下を補償する。また、例えばランプの光軸がずれるなどの原因で照度分布が変動したとき、アラーム等を出力する。
The signal detected by the optical sensor 60 is sent to the image processing unit 7 shown in FIG.
The image processing unit 7 converts the light amount signal detected by the optical sensor 60 into a signal corresponding to the illuminance distribution signal of the light irradiation area where the irradiated object W is arranged, and displays the illuminance distribution signal on the display device, for example. Or output an alarm signal when the illuminance of a specific lamp decreases. Further, when the illuminance decreases due to deterioration of a lamp of a specific light source element 21 among the light source elements 21 constituting the light source element array 20, for example, the power supply device 9 that supplies power to the light source element 21 is controlled, Increase the power supplied to the lamp to compensate for the illuminance drop. Also, an alarm or the like is output when the illuminance distribution fluctuates due to, for example, the optical axis of the lamp deviating.

光センサ60の検出素子アレイは、例えばCCDからなる2次元エリアセンサ、CCDラインセンサ(一次元ラインセンサ)である。図3に示すように、拡散板55上の光拡散面における複数の測定箇所の各々の拡散散乱光は、結像光学素子65を介して、光センサ60の光検出素子アレイの各光検出素子に入射し、各光検出素子により、該拡散散乱光の光量を検出する。
例えば数十個の光源素子21により光源素子列20が構成されている場合には、光センサ60の光検出素子アレイとしては、X軸方向において500〜2000ピクセル、またはそれ以上の解像度を有するものが用いられる。
結像光学素子65としては、例えば、薄い金属板をエッチングにより穴あけ加工したピンホール板が用いられる。ここに、ピンホール板65の開口径は、例えばφ50μm〜φ1000μm、厚みは、例えば100μm〜1000μmである。また、ガラスにクロム膜を蒸着し、エッチングでクロム膜にピンホールを形成させたものでもよい。
The detection element array of the optical sensor 60 is, for example, a two-dimensional area sensor or a CCD line sensor (one-dimensional line sensor) made of a CCD. As shown in FIG. 3, the diffuse scattered light at each of the plurality of measurement locations on the light diffusing surface on the diffusion plate 55 is passed through the imaging optical element 65 to each light detection element of the light detection element array of the light sensor 60. , And the amount of the diffuse scattered light is detected by each light detection element.
For example, when the light source element array 20 is composed of several tens of light source elements 21, the light detection element array of the optical sensor 60 has a resolution of 500 to 2000 pixels or more in the X-axis direction. Is used.
As the imaging optical element 65, for example, a pinhole plate obtained by drilling a thin metal plate by etching is used. Here, the opening diameter of the pinhole plate 65 is, for example, φ50 μm to φ1000 μm, and the thickness is, for example, 100 μm to 1000 μm. Alternatively, a chromium film may be deposited on glass and pin holes may be formed in the chromium film by etching.

上記の光照射装置において、光出射部10から出射された光は、マスク45を介して、搬送手段50によってY方向に搬送される被照射物Wに照射される。すなわち、光出射部10においては、光源素子列20における各光源素子21の放電ランプ30から放射された光は、当該光源素子21におけるリフレクタ22の光反射面23によって反射されてリフレクタ22の光軸Cに沿った平行光とされ、集光部材40に向かって出射される。
この平行光は、集光部材40における光反射面41により下方に向かって反射され、ランプハウス11に形成された光出射用開口12Aを介して、X方向に伸びる線状に集光されながらマスク45に入射する(このとき拡散板55は未挿入)。このとき、マスク45に入射される光は、X方向において互いに平行な平行光である
そして、マスク45に入射された光が当該マスク45における遮光部および透光部によってストライプ状に整形されて被照射物Wに照射されることにより、被照射物Wにおけるローラー51が接する箇所の表面には、光出射部10によるマスク45における遮光部および透光部のパターンに対応するストライプ状の光照射領域が形成される。
In the light irradiation apparatus, the light emitted from the light emitting unit 10 is irradiated onto the irradiation object W conveyed in the Y direction by the conveying means 50 through the mask 45. That is, in the light emitting unit 10, the light emitted from the discharge lamp 30 of each light source element 21 in the light source element array 20 is reflected by the light reflecting surface 23 of the reflector 22 in the light source element 21, and the optical axis of the reflector 22. Parallel light along C is emitted toward the light collecting member 40.
The parallel light is reflected downward by the light reflecting surface 41 of the light condensing member 40 and is condensed into a linear shape extending in the X direction through the light emitting opening 12A formed in the lamp house 11 while being masked. 45 (the diffusion plate 55 is not inserted at this time). At this time, the light incident on the mask 45 is parallel light parallel to each other in the X direction. The light incident on the mask 45 is shaped into stripes by the light shielding portion and the light transmitting portion of the mask 45 and covered. By irradiating the irradiated object W, a striped light irradiation region corresponding to the pattern of the light shielding part and the light transmitting part in the mask 45 by the light emitting part 10 is formed on the surface of the irradiated object W where the roller 51 contacts. Is formed.

一方、例えば始業点検時や1日の作業の終了時などにおいて、光出射部10における各放電ランプ30の照度および光出射部10による光照射領域における照度分布を監視する場合には、拡散板55が図示しない適宜の駆動機構によって集光部材40とマスク45との間の光路上に挿入配置され、この状態において、光出射部10から出射された光が拡散板55に照射される。
このとき、拡散板55に照射される光は、X方向において互いに平行な平行光であって、拡散板55の光拡散面上に、光出射部10による帯状の光照射領域が形成される。拡散板55に照射された光は、図4に示すように、光拡散面55Aで拡散反射され、各々の測定箇所(P11〜P1m−Pn1〜Pnm)からの拡散散乱光が、結像光学素子(ピンホール板)65を介して、光センサ60の光検出素子アレイ61に入射する。
図4は、光センサ60の光検出素子アレイ61として、2次元エリアセンサ(CCD)を用いた場合を示しており、同図に示すように、光検出素子アレイ61の受光面上における各々の測定箇所に対応する受像位置(D11〜D1m−Dn1〜Dnm)に、上記光出射部10による光照射領域LAの2次元の光量分布像として結像する。そして、光検出素子アレイ61における各光検出素子によって、対応する各測定箇所における拡散散乱光の光量が検出される。
光検出素子アレイ61として、2次元エリアセンサを用いれば、図4に示すように、Y方向の光量分布(Dk1〜Dkm(k=1〜n)の光強度分布)を検出することも可能であり、Y方向について光量分布を積算することにより、被照射物の搬送方向の積算光量を求めることができる。
On the other hand, when monitoring the illuminance of each discharge lamp 30 in the light emitting unit 10 and the illuminance distribution in the light irradiation region by the light emitting unit 10 at the start of work inspection or at the end of the day's work, for example, the diffusion plate 55 Is inserted and disposed on the optical path between the light condensing member 40 and the mask 45 by an appropriate driving mechanism (not shown). In this state, the light emitted from the light emitting unit 10 is applied to the diffusion plate 55.
At this time, the light irradiated to the diffusion plate 55 is parallel light parallel to each other in the X direction, and a band-shaped light irradiation region by the light emitting unit 10 is formed on the light diffusion surface of the diffusion plate 55. As shown in FIG. 4, the light applied to the diffusion plate 55 is diffusely reflected by the light diffusion surface 55A, and the diffuse scattered light from each measurement location (P11 to P1m-Pn1 to Pnm) is converted into an imaging optical element. The light is incident on the light detection element array 61 of the optical sensor 60 via the (pinhole plate) 65.
FIG. 4 shows a case where a two-dimensional area sensor (CCD) is used as the light detection element array 61 of the light sensor 60. As shown in FIG. 4, each of the light detection elements on the light receiving surface of the light detection element array 61 is shown. An image is formed as a two-dimensional light quantity distribution image of the light irradiation area LA by the light emitting unit 10 at the image receiving positions (D11 to D1m-Dn1 to Dnm) corresponding to the measurement location. Then, each light detection element in the light detection element array 61 detects the amount of diffuse scattered light at each corresponding measurement location.
If a two-dimensional area sensor is used as the light detection element array 61, it is possible to detect a light amount distribution in the Y direction (light intensity distribution of Dk1 to Dkm (k = 1 to n)) as shown in FIG. Yes, by integrating the light amount distribution in the Y direction, the integrated light amount in the conveyance direction of the irradiated object can be obtained.

なお、光検出素子アレイ61として、2次元エリアセンサ(CCD)に代えて、ラインセンサを用いてもよい。
ラインセンサを用いた場合、拡散板55上の計測点と光検出素子アレイ61の受光面上の個々の光検出素子との対応関係は図5に示すようになる。すなわち、拡散板55上の光拡散面における複数の測定箇所(P1,P2,…,Pn−1,Pn)の各々の拡散散乱光は、結像光学素子65を介して、光検出素子アレイ61の各光検出素子に入射し、各光検出素子により、該拡散散乱光の光量を検出する。
この場合、光検出センサが一次元に配列されているため、積算光量を求めることはできないが、光検出素子の受光面が搬送方向に対して長い長方形のセンサを選択すれば、計測される値は積算光量になる。
As the light detection element array 61, a line sensor may be used instead of the two-dimensional area sensor (CCD).
When the line sensor is used, the correspondence between the measurement points on the diffusion plate 55 and the individual light detection elements on the light receiving surface of the light detection element array 61 is as shown in FIG. That is, the diffuse scattered light of each of the plurality of measurement locations (P1, P2,..., Pn−1, Pn) on the light diffusion surface on the diffusion plate 55 is passed through the imaging optical element 65 to the light detection element array 61. The light quantity of the diffuse scattered light is detected by each light detection element.
In this case, since the light detection sensors are arranged one-dimensionally, the integrated light quantity cannot be obtained, but if a rectangular sensor whose light receiving surface of the light detection element is long with respect to the transport direction is selected, a measured value is obtained. Is the integrated light quantity.

なお、光検出素子アレイ61と結像光学素子65からなる光センサ60は、必ずしも図2に示すようにランプハウス11内に配置する必要はなく、ランプハウス11の外部に配置してもよい。この場合は、上記結像光学素子として、拡散板55の光拡散面における拡散散乱光を光センサ60の光検出素子上に結像させる結像レンズを用いることができる。
また、前述したように集光部材40として、コールドミラーを用い、集光部材40を透過した、被照射物の処理には不要な可視光または赤外光の拡散散乱光を検出することにより、光照射領域における照度分布を取得するようにしてもよい。
Note that the optical sensor 60 including the photodetecting element array 61 and the imaging optical element 65 is not necessarily arranged in the lamp house 11 as shown in FIG. 2, and may be arranged outside the lamp house 11. In this case, as the imaging optical element, an imaging lens that forms an image of diffuse scattered light on the light diffusion surface of the diffusion plate 55 on the light detection element of the optical sensor 60 can be used.
Further, as described above, by using a cold mirror as the condensing member 40, by detecting the diffuse scattered light of visible light or infrared light that is transmitted through the condensing member 40 and is unnecessary for the treatment of the irradiated object, You may make it acquire the illumination distribution in a light irradiation area | region.

図6に、集光部材40を透過した可視光または赤外光の拡散散乱光を検出する場合の構成例を示す。
集光部材40には、被照射物の処理に必要な波長の紫外光(270〜340nm)を反射させ、それ以外の波長の光(例えば近紫外光や可視光)を透過させる波長選択コーティングが施されており、同図に示すように、集光部材40の背面側の集光部材40の透過光の光路上に、当該透過光を拡散反射させる拡散板55が配置される。この拡散板55としては、例えば波長350〜700nmの可視光の拡散反射率が90%以上であるものを用いる。
拡散板55は、光拡散面が斜め上方を向くよう透過光の光軸に傾斜した状態で設けられ、拡散板55の光拡散面における複数の測定箇所の各々の拡散散乱光は、結像光学素子65を介して光検出素子アレイ60に入射し、光量が検出される。その他の構成は図2に示したものと同じであり、同一のものには同一の符号が付されている。
このように構成すれば、図2で説明したように集光部材40と光照射領域間の光路中に拡散板を挿入することなく、光量を検出することができるので、装置を稼動させている間にも照度分布の変動を検出することが可能である。
FIG. 6 shows a configuration example in the case of detecting diffused scattered light of visible light or infrared light transmitted through the light collecting member 40.
The light collecting member 40 has a wavelength selective coating that reflects ultraviolet light (270 to 340 nm) having a wavelength necessary for processing the irradiated object and transmits light having other wavelengths (for example, near ultraviolet light or visible light). As shown in the figure, a diffusion plate 55 that diffuses and reflects the transmitted light is disposed on the optical path of the transmitted light of the light collecting member 40 on the back side of the light collecting member 40. As this diffusing plate 55, for example, a plate having a diffuse reflectance of visible light having a wavelength of 350 to 700 nm of 90% or more is used.
The diffusing plate 55 is provided in a state where the light diffusing surface is inclined with respect to the optical axis of the transmitted light so that the light diffusing surface faces obliquely upward, and the diffuse scattered light at each of the plurality of measurement locations on the light diffusing surface of the diffusing plate 55 The light is incident on the photodetecting element array 60 via the element 65, and the amount of light is detected. Other configurations are the same as those shown in FIG. 2, and the same components are denoted by the same reference numerals.
If comprised in this way, as FIG. 2 demonstrated, since the light quantity can be detected, without inserting a diffuser plate in the optical path between the condensing member 40 and a light irradiation area | region, the apparatus is operated. In the meantime, it is possible to detect fluctuations in the illuminance distribution.

また、図3では、1個の光センサ60を用いた場合を示したが、複数の光センサ60を用いて、1個の光センサ60を用いる場合よりも広い領域の照度分布の測定を行うようにしてもよい。
図7は、2個の光センサを用いた場合を示しており、ランプハウス11内に、光センサ60a,60bが、X方向に並んで配置されている。その他の構成は図3に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付されている。
なお、このような構成においては、第1の光センサ60aおよび第2の光センサ60bの検出可能範囲の一部が、図7に示すように重複するよう並んで配置されているのが好ましい。このように配置することで、第1、第2の光センサ60a,60bとの感度の個体差による照度分布測定値のバラツキの発生を回避することができ、検出結果に高い信頼性を得ることができる。
3 shows the case where one optical sensor 60 is used, the illuminance distribution in a wider area is measured using a plurality of optical sensors 60 than in the case where one optical sensor 60 is used. You may do it.
FIG. 7 shows a case where two optical sensors are used, and optical sensors 60 a and 60 b are arranged in the X direction in the lamp house 11. Other configurations are the same as those shown in FIG. 3, and the same components are denoted by the same reference numerals.
In such a configuration, it is preferable that a part of the detectable range of the first optical sensor 60a and the second optical sensor 60b is arranged side by side so as to overlap as shown in FIG. By arranging in this way, it is possible to avoid variations in illuminance distribution measurement values due to individual differences in sensitivity with the first and second optical sensors 60a, 60b, and to obtain high reliability in detection results. Can do.

次に、上記構成の光照射装置に適用され、光照射領域における照度分布の変動を監視する画像処理ユニットの実施例について説明する。
図8は、本発明の第1の実施例を示す光照射装置の画像処理ユニットの機能ブロック図であり、図9は上記画像処理ユニットにおける処理手順を示すフローチャートである。
図8において、前記したように放電ランプ30(同図では各ランプをL1〜L5と記載)から放出された光はリフレクタ(楕円ミラー)22で反射され、平行な光として放出される。
この平行な光は集光部材40で反射され、拡散板55上に照射され(光が照射されるエリアは、図中の網掛け部分)、拡散板55で拡散反射される。
拡散板55で拡散反射された光(図8ではランプ毎にSL1…SL5と記載)は、光センサ60に内蔵されたレンズユニット又はピンホールなどの結像光学素子65により、光検出素子アレイ61上に、拡散板55上の照度分布に対応した光量の光が結像する。なお、光検出素子アレイ61としては、前記したように2次元エリアセンサ(CCD)またはラインセンサを用いることができるが、以下の実施例では、2次元エリアセンサを用いた場合について説明する。
Next, an embodiment of an image processing unit that is applied to the light irradiation apparatus having the above-described configuration and monitors the fluctuation of the illuminance distribution in the light irradiation region will be described.
FIG. 8 is a functional block diagram of the image processing unit of the light irradiation apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure in the image processing unit.
In FIG. 8, as described above, the light emitted from the discharge lamp 30 (in the figure, each lamp is described as L1 to L5) is reflected by the reflector (elliptical mirror) 22 and emitted as parallel light.
The parallel light is reflected by the light collecting member 40 and irradiated on the diffusion plate 55 (the area irradiated with light is a shaded portion in the drawing) and is diffusely reflected by the diffusion plate 55.
The light diffusely reflected by the diffuser plate 55 (described as SL1... SL5 for each lamp in FIG. 8) is detected by an optical detection element array 61 by an imaging optical element 65 such as a lens unit or a pinhole built in the optical sensor 60. On top of this, light of a light amount corresponding to the illuminance distribution on the diffusion plate 55 is imaged. As described above, a two-dimensional area sensor (CCD) or a line sensor can be used as the photodetecting element array 61. In the following embodiments, a case where a two-dimensional area sensor is used will be described.

上記光センサ60で検出した光量に対応した信号は、画像処理ユニット7に送られる。画像処理ユニット7は、図8に示すように、処理部71と、記憶部72と表示部73と警報部74等から構成される。
上記記憶部72には、光センサ60で検出した光量に対応した信号を光源素子21から出射する光が照射される光照射領域における各位置に対応付けるための位置対応付けデータ72aと、光量検出手段上の各位置における光量を、該光照射領域の各位置における照度変動を表す信号に変換するための変換比率データ72bと、照度変動の限界値を示す照度変動閾値データ72cと、ランプの使用を保障できる積算点灯時間に対応したランプ寿命保障時間データ72dが格納されている。
A signal corresponding to the amount of light detected by the optical sensor 60 is sent to the image processing unit 7. As shown in FIG. 8, the image processing unit 7 includes a processing unit 71, a storage unit 72, a display unit 73, an alarm unit 74, and the like.
The storage unit 72 includes position association data 72a for associating a signal corresponding to the amount of light detected by the optical sensor 60 with each position in a light irradiation region irradiated with light emitted from the light source element 21, and light amount detection means. The conversion ratio data 72b for converting the amount of light at each of the above positions into a signal representing the illuminance fluctuation at each position of the light irradiation region, the illuminance fluctuation threshold data 72c indicating the limit value of the illuminance fluctuation, and the use of the lamp Stored is lamp life guarantee time data 72d corresponding to the accumulated lighting time that can be guaranteed.

処理部71は、光センサ60から送られてくる光量信号についてY方向(ライン方向)の光量分布(図4におけるDk1〜Dkm(k=1〜n)の光強度)の積算処理等の前処理を行う前処理部71aと、記憶部72に記憶された位置対応付けデータ72aと変換比率データ72bとに基づき、上記光センサ60の光検出素子アレイ61上の各位置を、上記光源素子から出射する光が照射される光照射領域における各位置に対応付け、光量検出手段上の各位置における光量を、該光照射領域の各位置における照度変動を表す信号に変換する変換処理部71bを備える。また、該変換処理部71bにより変換された光照射領域の各位置における照度変動と、記憶部72に記憶された照度変動閾値72cとを比較するなどして、照度が変動したか否かを監視し、警報部74から警報信号を出力する照度変動監視部71cを有し、さらに、前記変換処理部71bにより変換された光照射領域の各位置に照度を表示部73に表示させる処理を行う表示処理部71dと、電源部9から送られてくるランプ点灯信号に基づき、各ランプの点灯時間が記憶部72に格納されたランプ保障寿命時間72dに達しているかを監視する点灯時間監視部71eを備える。   The processing unit 71 performs preprocessing such as integration processing of a light amount distribution in the Y direction (line direction) (light intensity of Dk1 to Dkm (k = 1 to n in FIG. 4)) of the light amount signal transmitted from the optical sensor 60. Based on the pre-processing unit 71a that performs the processing, the position association data 72a and the conversion ratio data 72b stored in the storage unit 72, each position on the light detection element array 61 of the photosensor 60 is emitted from the light source element. A conversion processing unit 71b is provided that converts the light amount at each position on the light amount detection unit into a signal that represents the illuminance fluctuation at each position in the light irradiation region in association with each position in the light irradiation region irradiated with the light to be emitted. In addition, the illuminance fluctuation at each position of the light irradiation area converted by the conversion processing unit 71b is compared with the illuminance fluctuation threshold 72c stored in the storage unit 72 to monitor whether the illuminance has changed. And an illuminance fluctuation monitoring unit 71c that outputs an alarm signal from the alarm unit 74, and a display for performing processing for displaying the illuminance on the display unit 73 at each position of the light irradiation region converted by the conversion processing unit 71b. Based on the lamp lighting signal sent from the processing unit 71d and the power source unit 9, a lighting time monitoring unit 71e for monitoring whether the lighting time of each lamp has reached the guaranteed lamp life time 72d stored in the storage unit 72 Prepare.

ここで、上記変換処理部71bにおける変換処理について説明する。
上記変換処理においては、(1)光量検出手段上の各位置を、上記光源素子から出射する光が照射される光照射領域における各位置に対応付ける処理、(2)光検出素子アレイ61上の各位置における光量を、該光照射領域の各位置における照度変動を表す信号に変換する処理を行っている。以下上記(1)(2)の処理についてさらに詳細に説明する。
Here, the conversion process in the conversion processing unit 71b will be described.
In the conversion processing, (1) processing for associating each position on the light amount detection means with each position in a light irradiation region irradiated with light emitted from the light source element, and (2) each position on the light detection element array 61 A process of converting the light quantity at the position into a signal representing the illuminance fluctuation at each position of the light irradiation region is performed. Hereinafter, the processes (1) and (2) will be described in more detail.

(1)光検出素子アレイ上の各位置と照射領域の各位置との対応付けの処理について。
記憶部72には、位置対応付けデータ72aが格納されており、光センサ60の光検出素子アレイ61上の各位置と、上記光源素子から出射する光が照射される光照射領域における各位置とは、上記データ72aを参照することにより対応づけられる。
これは、光センサ60の光検出素子アレイ61上の各位置が、光照射領域のどの位置に対応しているかがわからないと、光照射領域における照度分布を正しく測定することはできないためである。
例えば光検出素子アレイ61(CCDカメラ)の向きが少しずれた場合、各検出素子(CCD)上のピクセル位置が実際の照射領域の何処に対応しているか(どのランプの照射位置に対応するか)の情報を更新しないと間違った情報を出力してしまう。
各検出素子(CCD)のピクセル位置と照射領域位置とが線形(1次関数)の関係にあり、スケール(傾き)が分かっていたとしても、図10に示すように、y軸(照射領域位置)の切片に相当するパラメータが決まらないと実際の位置を明確には求める事が出来ない。すなわち、光検出素子アレイ61のどの位置がどのランプが照射しているエリアかが分からないと、ランプの照度が低下し、照度調整をする場合に、どのランプの照度フィードバック(電力調整)をやれば良いかも定まらなくなる。
(1) Processing for associating each position on the light detection element array with each position of the irradiation region.
The storage unit 72 stores position association data 72a, each position on the light detection element array 61 of the light sensor 60, and each position in a light irradiation region irradiated with light emitted from the light source element. Are associated with each other by referring to the data 72a.
This is because the illuminance distribution in the light irradiation region cannot be correctly measured unless it is known which position in the light irradiation region each position on the light detection element array 61 of the optical sensor 60 corresponds to.
For example, when the direction of the light detection element array 61 (CCD camera) is slightly shifted, the position of the pixel on each detection element (CCD) corresponds to the actual irradiation region (which lamp corresponds to the irradiation position). If the information is not updated, incorrect information will be output.
Even if the pixel position of each detection element (CCD) and the irradiation area position are linear (linear function) and the scale (slope) is known, as shown in FIG. 10, the y-axis (irradiation area position) The actual position cannot be determined clearly unless the parameter corresponding to the intercept of) is determined. That is, if it is not known which position of the light-detecting element array 61 is irradiated by which lamp, the illuminance of the lamp decreases, and when adjusting the illuminance, the illuminance feedback (power adjustment) of which lamp can be performed. I don't know if I should do it.

更に、前記図7に示すように、複数の光センサを並べて幅広いエリアを照射する場合にも、重なりの部分が具体的にどの位置に対応するかが明確にならないと複数の光センサで検出された光量データを合わせて、全体の照度分布を得ることができない。
以上の理由から、光センサ60の光検出素子アレイ61上の各位置と、上記光源素子から出射する光が照射される光照射領域における各位置を対応づける位置対応付けデータ72aを設けることが望ましい。
なお、予め装置の出荷時に、照度分布を測定して、光検出素子アレイ61上の位置とランプ30との関係を対応付けしておくことも考えられ、必ずしも、光検出素子アレイ61上の位置と照射領域の位置との対応情報でなくてもよい。
Further, as shown in FIG. 7, even when a plurality of photosensors are arranged to irradiate a wide area, if it is not clear which position the overlapping portion corresponds to specifically, it is detected by the plurality of photosensors. The total illuminance distribution cannot be obtained by combining the light quantity data.
For the above reasons, it is desirable to provide position association data 72a for associating each position on the light detection element array 61 of the optical sensor 60 with each position in the light irradiation region irradiated with light emitted from the light source element. .
It is also conceivable that the illuminance distribution is measured in advance at the time of shipment of the apparatus, and the relationship between the position on the light detection element array 61 and the lamp 30 is associated with the position on the light detection element array 61. And the correspondence information between the irradiation area and the position of the irradiation area.

(2)光量検出手段上の各位置における光量を、該光照射領域の各位置における照度変動を表す信号に変換する処理について。
前記したように、光検出素子アレイ61に入射する光は、光の入射角度や拡散板55の散乱特性などの要因から、光照射領域の照度分布を正確に反映したものにならず、例えば、光検出素子アレイ正面からの拡散散乱光に比べて、斜め方向から入射する拡散散乱光は、同じ強度の散乱光であっても光量が低く計測される。
すなわち、拡散板55の散乱光の強度が散乱角度により異なる配向角度依存性と光検出素子アレイ(CCD)61への入射角度の違いで同じ光量の光であっても測定値が変化する余弦則による効果等が含まれる。
(2) Processing for converting the light quantity at each position on the light quantity detection means into a signal representing the illuminance fluctuation at each position of the light irradiation region.
As described above, the light incident on the light detection element array 61 does not accurately reflect the illuminance distribution in the light irradiation region due to factors such as the incident angle of light and the scattering characteristics of the diffusion plate 55. Compared with the diffuse scattered light from the front surface of the light detection element array, the diffuse scattered light incident from an oblique direction is measured with a low light amount even if the scattered scattered light has the same intensity.
That is, the cosine law in which the measured value changes even with the same amount of light due to the orientation angle dependency in which the intensity of the scattered light of the diffusion plate 55 varies depending on the scattering angle and the difference in the incident angle to the photodetecting element array (CCD) 61. The effect by is included.

図11は、前記変換比率データ72bである補正係数の一例を示す図であり、光検出素子アレイ61への入射角度θに対して概ねcosθ2に近い係数となっており前記の余弦則の効果が大きい場合の補正係数を表している。
この補正係数を決定するには、例えば予め、当該光照射装置における照射条件にてマスク、ワーク面上において受光器等を用いて正しい照度分布を測定しておき、得られた光検出素子アレイ61の出力信号との比率を求めて補正係数のテーブルを作成しておく方法がある。
測定は例えば離散的に行い、各測定点間の値は補間処理を行い求める。または、十分な長さを有した棒状ランプの光源を配置して均一な光源条件を設定して補正係数を求める方法を用いることもできる。
FIG. 11 is a diagram showing an example of the correction coefficient which is the conversion ratio data 72b. The coefficient is approximately close to cos θ 2 with respect to the incident angle θ to the light detection element array 61, and the effect of the cosine law is shown. Represents the correction coefficient when.
In order to determine the correction coefficient, for example, a correct illuminance distribution is measured in advance using a light receiver or the like on a mask or a work surface under irradiation conditions in the light irradiation device, and the obtained light detection element array 61 is obtained. There is a method in which a correction coefficient table is created by obtaining a ratio with the output signal.
The measurement is performed discretely, for example, and values between the measurement points are obtained by performing an interpolation process. Alternatively, a method of obtaining a correction coefficient by setting a uniform light source condition by arranging a light source of a rod-shaped lamp having a sufficient length can be used.

図12は上記光検出素子アレイ61により検出された光量分布と、前記変換比率データにより変換した後の照度分布(光照射領域における照度分布に相当)を示す図であり、同図の横軸はランプ配列長手方向の位置(各ランプの正面に位置する光照射領域上の位置)を示し、L1〜L11はそれぞれのランプL1〜L11の照度分布のピーク位置に相当する。また、縦軸は照度(相対値)であり、上記変換処理により、同図の一点鎖線で示す光検出素子アレイ61により検出された光量分布Aは、同図の実線に示す照度分布Bのように補正される。
図13は、本実施例における上記変換処理を説明する図であり、同図(a)は光検出素子アレイ61により検出された光量データ(A)(光量分布データ)を示す。この例では、同図の丸で囲んだ領域において、ランプの照度が低下した等の理由により、照度が低下した場合を示している。また、同図(b)は上記図11に示した変換比率データ(B)を示す。
前記変換処理は、例えば、上記光量データ(A)を変換比率データ(B)で割って、(A)/(B)を演算することにより行われる。これにより、図13(c)に示すように、光照射領域の照度分布に対応した信号を得ることができる。
このように変換処理をすることにより、ランプ配列長手方向の位置(前記X方向の位置)における照度の大きさを揃えることができ、照度が低下した部分を直ちに把握できるようになる。
FIG. 12 is a diagram showing a light amount distribution detected by the light detection element array 61 and an illuminance distribution (corresponding to an illuminance distribution in the light irradiation region) after being converted by the conversion ratio data. The position in the longitudinal direction of the lamp array (the position on the light irradiation region located in front of each lamp) is shown, and L1 to L11 correspond to the peak positions of the illuminance distribution of the lamps L1 to L11. Also, the vertical axis represents the illuminance (relative value), and the light amount distribution A detected by the photodetecting element array 61 indicated by the one-dot chain line in the figure by the above conversion processing is as the illuminance distribution B indicated by the solid line in the figure. It is corrected to.
FIG. 13 is a diagram for explaining the conversion processing in the present embodiment. FIG. 13A shows light amount data (A) (light amount distribution data) detected by the light detection element array 61. This example shows a case where the illuminance is reduced in the circled region in the figure due to a decrease in the illuminance of the lamp. FIG. 5B shows the conversion ratio data (B) shown in FIG.
The conversion process is performed, for example, by dividing the light amount data (A) by the conversion ratio data (B) and calculating (A) / (B). Thereby, as shown in FIG.13 (c), the signal corresponding to the illumination distribution of a light irradiation area | region can be obtained.
By performing the conversion process in this manner, the illuminance level at the position in the lamp array longitudinal direction (position in the X direction) can be made uniform, and the portion where the illuminance has decreased can be immediately grasped.

図9は画像処理ユニット7における処理を示すフローチャートであり、図8を参照しながら図9のフローチャートにより、画像処理ユニットにおける処理を説明する。
処理部71は光センサ60により検出されたCCD画像を取り込み(ステップS1)、前処理部71aで前記したようにライン方向(Y方向)の光量分布の積算処理を行う(ステップS2)。次いで、記憶部72から変換比率データ72b、位置対応付けデータ72aを読み込み、変換処理部71bにおいて前記したように変換処理を行う(ステップS3,S4)。
ついで、上記変換処理部71bで変換処理した照度分布データを表示処理部71dで処理し、画像データとして表示部73に表示する(ステップS5)。これにより、前記図13(c)に示したように、照度分布の変動が表示される。
FIG. 9 is a flowchart showing processing in the image processing unit 7. The processing in the image processing unit will be described with reference to FIG.
The processing unit 71 captures the CCD image detected by the optical sensor 60 (step S1), and the preprocessing unit 71a performs the integration process of the light amount distribution in the line direction (Y direction) as described above (step S2). Next, the conversion ratio data 72b and the position association data 72a are read from the storage unit 72, and the conversion processing unit 71b performs conversion processing as described above (steps S3 and S4).
Next, the illuminance distribution data converted by the conversion processing unit 71b is processed by the display processing unit 71d and displayed as image data on the display unit 73 (step S5). Thereby, as shown in FIG.13 (c), the fluctuation | variation of illumination intensity distribution is displayed.

照度変動監視部71cは、上記変換処理部71bで変換処理した照度分布データと、記憶部72に記憶された照度変動閾値データ72cと比較し、特定ランプの照度変化があるかを判定する(ステップS6,S7)。
図14は、一部ランプの照度が低下した場合の照度変化を示す図であり、同図の横軸はランプ配列長手方向の位置(各ランプの正面に位置する光照射領域上の位置)を示し、L1、L2、L3はそれぞれのランプL1〜L4の照度分布のピーク位置に相当する。また、縦軸は照度(相対値)であり、Aは検出された光量分布データ、Bは照度閾値、Cは光源素子列20の各光源素子21に設けられた各放電ランプL1〜L4による照度分布を示す。
照度変動監視部71cは図14に示すように、変換処理された照度分布Aと照度閾値Bとを比較し、同図の点線に示すように照度閾値Bより照度が低下している領域があると、照度低下の原因となっているランプはどのランプであるかを判定し、警報部74から警報信号を出力する(ステップS11)。この例では、ランプL2の照度が低下したことが分かるので、警報信号として、ランプL2の照度が低下したことを出力する。
警報信号として上記照度低下信号が出力されると、光照射装置は異常終了、あるいは消灯される。
The illuminance fluctuation monitoring unit 71c compares the illuminance distribution data converted by the conversion processing unit 71b with the illuminance fluctuation threshold data 72c stored in the storage unit 72, and determines whether there is an illuminance change of the specific lamp (step). S6, S7).
FIG. 14 is a diagram showing the change in illuminance when the illuminance of some lamps decreases. The horizontal axis in FIG. 14 indicates the position in the lamp array longitudinal direction (position on the light irradiation area located in front of each lamp). L1, L2, and L3 correspond to the peak positions of the illuminance distribution of the respective lamps L1 to L4. The vertical axis represents illuminance (relative value), A is detected light amount distribution data, B is illuminance threshold, and C is illuminance by each of the discharge lamps L1 to L4 provided in each light source element 21 of the light source element array 20. Show the distribution.
As shown in FIG. 14, the illuminance fluctuation monitoring unit 71c compares the converted illuminance distribution A with the illuminance threshold B, and there is a region where the illuminance is lower than the illuminance threshold B as shown by the dotted line in FIG. Then, it is determined which lamp is the cause of the decrease in illuminance, and an alarm signal is output from the alarm unit 74 (step S11). In this example, since it can be seen that the illuminance of the lamp L2 has decreased, the fact that the illuminance of the lamp L2 has decreased is output as an alarm signal.
When the illuminance reduction signal is output as an alarm signal, the light irradiation device is abnormally terminated or turned off.

点灯時間監視部71eは、ランプL1〜L5に給電する電源部9から送られてくるランプL1〜L5の積算点灯時間を監視する(ステップS8)。そして、記憶部72dに記憶されたランプ保障寿命時間と比較し、積算点灯時間が保障寿命に達したか否かを判定し(ステップS9)、積算点灯時間が保障寿命に達すると、警報部74からランプ交換の警報信号を出力する(ステップS10)。これにより、光照射装置の動作は終了し、消灯される。
また、積算点灯時間が保障寿命に達していなければ、所定のインターバル時間後にステップS1に戻り、上記処理を繰り返す。
The lighting time monitoring unit 71e monitors the cumulative lighting time of the lamps L1 to L5 sent from the power supply unit 9 that supplies power to the lamps L1 to L5 (step S8). Then, it is compared with the guaranteed lamp life time stored in the storage unit 72d to determine whether or not the accumulated lighting time has reached the guaranteed life (step S9). The lamp replacement warning signal is output from (step S10). Thereby, operation | movement of a light irradiation apparatus is complete | finished and it extinguishes.
If the accumulated lighting time has not reached the guaranteed life, the process returns to step S1 after a predetermined interval time and the above processing is repeated.

図15は、本発明の第2の実施例を示す光照射装置の画像処理ユニットの機能ブロック図であり、図16は上記画像処理ユニットにおける処理手順を示すフローチャートである。
図15において、光照射部1の構成は図8に示したものと同じであり、放電ランプ30(同図では各ランプをL1〜L5と記載)から放出された光はリフレクタ(楕円ミラー)22で反射され、平行な光として放出された光は集光部材40で反射され、拡散板55上に照射される。拡散板55で拡散反射された光は、光センサ60に内蔵されたレンズユニット又はピンホールなどの結像光学素子65により、光検出素子アレイ61上に拡散板55上の照度分布に対応した光の強度が結像する。
FIG. 15 is a functional block diagram of the image processing unit of the light irradiation apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a flowchart showing a processing procedure in the image processing unit.
In FIG. 15, the configuration of the light irradiation unit 1 is the same as that shown in FIG. 8, and the light emitted from the discharge lamp 30 (in the figure, each lamp is denoted as L <b> 1 to L <b> 5) is a reflector (elliptical mirror) 22. The light that is reflected by and emitted as parallel light is reflected by the light collecting member 40 and irradiated onto the diffusion plate 55. The light diffusely reflected by the diffusion plate 55 is converted into light corresponding to the illuminance distribution on the light detection element array 61 by the imaging optical element 65 such as a lens unit or a pinhole built in the optical sensor 60. The intensity of the image.

上記光センサ60で検出した光強度に対応した信号(光量)は、画像処理ユニット7に送られる。画像処理ユニット7は、前記図8に示したものと同様に、処理部71と、記憶部72と表示部73と警報部74等から構成される。
上記記憶部72には、前記光量を光照射領域における各位置に対応付けるための位置対応付けデータ72aと、光照射部10の各放電ランプ30の照度が低下していない状態において光検出素子アレイ61により検出された光検出素子アレイ61上の各位置における光量データである基準光量データ72eと、照度変動の限界値を示す照度変動閾値データ72cと、ランプの使用を保障できる積算点灯時間に対応したランプ寿命保障時間データ72dが格納されている。
上記基準光量データ72eは、例えば、光照射部10に新規な放電ランプ30を取り付けて該放電ランプ30を最初に点灯させたときに検出された光検出素子アレイ61上の各位置における光量データを上記記憶部72に記録したものであり、このデータを基準光量データとして用いる。
A signal (light quantity) corresponding to the light intensity detected by the optical sensor 60 is sent to the image processing unit 7. The image processing unit 7 includes a processing unit 71, a storage unit 72, a display unit 73, an alarm unit 74, and the like, as shown in FIG.
In the storage unit 72, the position association data 72 a for associating the light quantity with each position in the light irradiation region, and the light detection element array 61 in a state where the illuminance of each discharge lamp 30 of the light irradiation unit 10 is not reduced. The reference light quantity data 72e, which is the light quantity data at each position on the light detection element array 61 detected by the above, the illuminance fluctuation threshold data 72c indicating the limit value of the illuminance fluctuation, and the integrated lighting time that can guarantee the use of the lamp. Lamp life guarantee time data 72d is stored.
The reference light amount data 72e is, for example, light amount data at each position on the light detection element array 61 detected when a new discharge lamp 30 is attached to the light irradiation unit 10 and the discharge lamp 30 is first turned on. The data is recorded in the storage unit 72, and this data is used as reference light amount data.

処理部71は、図8に示したものと基本的に同様に構成であり、光センサ60から送られてくる光量信号について前記したように積算処理等の前処理を行う前処理部71aと、記憶部72に記憶された位置対応付けデータ72aと上記基準光量データ72eとに基づき、上記光センサ60の光検出素子アレイ61上の各位置を、上記光源素子から出射する光が照射される光照射領域における各位置に対応付け、光量検出手段上の各位置における光量を、該光照射領域の各位置における照度変動を表す信号に変換する変換処理部71bを備える。
また、該変換処理部71bにより変換された光照射領域の各位置における照度変動と、記憶部72に記憶された照度変動閾値72cとを比較するなどして、照度が変動したか否かを監視し、警報部74から警報信号を出力する照度変動監視部71cを有し、さらに、前記変換処理部71bにより変換された光照射領域の各位置に照度を表示部73に表示させる処理を行う表示処理部71dと、電源部9から送られてくるランプ点灯信号に基づき、各ランプの点灯時間が記憶部72に格納されたランプ保障寿命時間72dに達しているかを監視する点灯時間監視部71eを備える。
The processing unit 71 has basically the same configuration as that shown in FIG. 8, and a preprocessing unit 71 a that performs preprocessing such as integration processing on the light amount signal transmitted from the optical sensor 60 as described above, Based on the position association data 72a stored in the storage unit 72 and the reference light amount data 72e, the light emitted from the light source element is irradiated on each position on the light detection element array 61 of the photosensor 60. Corresponding to each position in the irradiation region, a conversion processing unit 71b is provided that converts the light amount at each position on the light amount detection means into a signal representing illuminance fluctuation at each position in the light irradiation region.
In addition, the illuminance fluctuation at each position of the light irradiation area converted by the conversion processing unit 71b is compared with the illuminance fluctuation threshold 72c stored in the storage unit 72 to monitor whether the illuminance has changed. And an illuminance fluctuation monitoring unit 71c that outputs an alarm signal from the alarm unit 74, and a display for performing processing for displaying the illuminance on the display unit 73 at each position of the light irradiation region converted by the conversion processing unit 71b. Based on the lamp lighting signal sent from the processing unit 71d and the power source unit 9, a lighting time monitoring unit 71e for monitoring whether the lighting time of each lamp has reached the guaranteed lamp life time 72d stored in the storage unit 72 Prepare.

本実施例において、上記変換処理部71bにおける変換処理は、前記したように、(1)光量検出手段上の各位置を、上記光源素子から出射する光が照射される光照射領域における各位置に対応付ける処理と、(2)光検出素子アレイ61上の各位置における光量を、該光照射領域の各位置における照度変動を表す信号に変換する処理を行うが、該(2)の処理が前記第1の実施例とは異なる。   In the present embodiment, as described above, the conversion processing in the conversion processing unit 71b is performed as follows: (1) Each position on the light amount detection means is set to each position in the light irradiation region irradiated with the light emitted from the light source element. A process of associating, and (2) a process of converting the amount of light at each position on the light detection element array 61 into a signal representing illuminance fluctuation at each position of the light irradiation region. This is different from the first embodiment.

上記(1)の処理については、前記したように、位置対応付けデータ72aを用いて、光センサ60の光検出素子アレイ61上の各位置と、上記光源素子から出射する光が照射される光照射領域における各位置との対応付けを行う。なお、前記したように、光検出素子アレイ61上の位置とランプとの関係を対応付けしておくようにしてもよい。
上記(2)の処理については、本実施例では次のようにして変換を行う。
図17は本実施例における上記変換処理を説明する図であり、同図(a)は光検出素子アレイ61により検出された光量データ(A)(光強度の分布データ)を示す。この例では、同図の丸で囲んだ領域において、ランプの照度が低下した等の理由により、光量が低下した場合を示している。また、同図(b)は基準光量データ(B)を示す。
基準光量データは前記したように、新規な放電ランプ30を取り付けて該放電ランプ30を最初に点灯させたときに光検出素子アレイ61により検出された光検出素子アレイ61上の各位置における光量を、基準データとして記憶部72に記憶させたものである。
Regarding the process (1), as described above, using the position association data 72a, each position on the light detection element array 61 of the optical sensor 60 and the light emitted from the light source element are irradiated. Association with each position in the irradiation region is performed. As described above, the relationship between the position on the light detection element array 61 and the lamp may be associated with each other.
Regarding the process (2), in this embodiment, the conversion is performed as follows.
FIG. 17 is a diagram for explaining the conversion processing in the present embodiment. FIG. 17A shows light amount data (A) (light intensity distribution data) detected by the light detection element array 61. This example shows a case where the amount of light has decreased in the circled region of FIG. FIG. 4B shows reference light amount data (B).
As described above, the reference light quantity data indicates the light quantity at each position on the light detection element array 61 detected by the light detection element array 61 when the new discharge lamp 30 is attached and the discharge lamp 30 is first turned on. These are stored in the storage unit 72 as reference data.

本実施例における変換処理は、例えば、上記光量データ(A)を基準光量データ(B)で割って、(A)/(B)を演算することにより行わる。
これにより、図17(c)に示すように、放電ランプを最初に点灯させたときの光照射領域における照度分布に対して、どの位置の光量がどの程度低下したのかを示す信号、すなわち光量の低下の割合を示す信号(以下、この信号を照度維持率という)が得られる。同図では、丸を付した部分で照度が低下している。
このように変換処理をすることにより、ランプ配列長手方向の位置(前記X方向の位置)において、基準光量データを計測した時点に比べて、どの程度照度が低下したのかを直ちに把握できるようになる。
図18は、照度維持率の変動(照度の低下の割合)例を示す図(シミュレーション結果)であり、図18(a)は特定のランプの照度が低下した場合を示し、図18(b)は特定のランプの光軸がずれた場合を示す。なお、同図横軸はランプ配列長手方向の位置(各ランプの正面に位置する光照射領域上の位置)を示し、L1、L2、L3はそれぞれのランプL1〜L4の照度分布のピーク位置に相当する。
縦軸は、照度維持率、照度(相対値)を示し、Aは上記照度維持率データを示し、実線は照度が初期値に比べて0.9まで低下した場合、1点鎖線は照度が初期値に比べて0.8まで低下した場合を示す。また、Cは光源素子列20の各光源素子21に設けられた各放電ランプL1〜L4による照度である。
The conversion process in this embodiment is performed, for example, by dividing the light amount data (A) by the reference light amount data (B) and calculating (A) / (B).
As a result, as shown in FIG. 17C, a signal indicating how much the light amount at which position has decreased with respect to the illuminance distribution in the light irradiation region when the discharge lamp is first turned on, that is, the light amount A signal indicating the rate of decrease (hereinafter, this signal is referred to as illuminance maintenance rate) is obtained. In the figure, the illuminance is reduced at the circled portions.
By performing the conversion process in this way, it becomes possible to immediately grasp how much the illuminance has decreased at the position in the longitudinal direction of the lamp array (position in the X direction) compared to the time when the reference light amount data was measured. .
FIG. 18 is a diagram (simulation result) showing an example of fluctuation of the illuminance maintenance ratio (ratio of decrease in illuminance). FIG. 18A shows a case where the illuminance of a specific lamp is reduced, and FIG. Indicates a case where the optical axis of a specific lamp is deviated. The horizontal axis in the figure indicates the position in the lamp array longitudinal direction (position on the light irradiation area located in front of each lamp), and L1, L2, and L3 are at peak positions of the illuminance distribution of the respective lamps L1 to L4. Equivalent to.
The vertical axis indicates the illuminance maintenance factor and illuminance (relative value), A indicates the illuminance maintenance factor data, and the solid line indicates the initial illuminance when the illuminance decreases to 0.9 compared to the initial value. The case where it falls to 0.8 compared with the value is shown. C is the illuminance by each of the discharge lamps L1 to L4 provided in each light source element 21 of the light source element array 20.

図18(a)に示すように、特定ランプの照度が低下すると、上記変換により得られた照度維持率データAは、照度低下したランプに対応する位置(この例では、ランプL2に対応した位置)で低下する。これにより、どのランプの照度が低下したのかを把握することができる。
また、特定ランプ(この例では、ランプL2)の光軸が傾くと、図18(b)に示すように、照度維持率データは変動する。
すなわち、特定ランプの照度が低下した場合には図18(a)に示すようにその中心に対応した位置の光量維持率が低下するが、ランプの光軸がずれた場合には隣り合うランプからの光量の重なりの程度が変わる事で谷部と山部が隣り合う形で出てくる。
特に谷部と山部のピーク位置はランプ中心の正面の位置とは異なるずれた場所に生じる。例えば照度分布の谷部はL1とL2の間に生じ、山部はL2とL3の間に生じている事が分かる。
以上のように、特定のランプの照度が低下した場合と、光軸が傾いた場合では、照度維持率の変動状態が異なるので、ランプの照度が低下したのか光軸が傾いたのかを判別することができる。
As shown in FIG. 18A, when the illuminance of the specific lamp decreases, the illuminance maintenance factor data A obtained by the above conversion is a position corresponding to the lamp with the decreased illuminance (in this example, a position corresponding to the lamp L2). ). Thereby, it can be grasped which lamp the illuminance has decreased.
Further, when the optical axis of the specific lamp (in this example, the lamp L2) is tilted, the illuminance maintenance factor data changes as shown in FIG.
That is, when the illuminance of the specific lamp decreases, the light quantity maintenance rate at the position corresponding to the center decreases as shown in FIG. 18A, but when the optical axis of the lamp deviates, the adjacent lamps By changing the degree of overlap of the amount of light, the valley and the mountain come out next to each other.
In particular, the peak positions of the valleys and the peaks occur at different positions from the front position of the lamp center. For example, it can be seen that the valley portion of the illuminance distribution occurs between L1 and L2, and the peak portion occurs between L2 and L3.
As described above, when the illuminance of a specific lamp is reduced and when the optical axis is tilted, the fluctuation state of the illuminance maintenance rate is different, so it is determined whether the illuminance of the lamp has decreased or the optical axis is tilted. be able to.

図16は画像処理ユニット7における処理手順を示すフローチャートであり、前記図15を参照しながら図16のフローチャートにより、画像処理ユニットにおける処理を説明する。なお、本実施例における処理は、変換処理が図9のフローチャートと相違するだけで、その他の処理は基本的に図9と同じである。
処理部71は光センサ60により検出されたCCD画像を取り込み(ステップS1)、前処理部71aで前記したようにライン方向(Y方向)の光量分布の積算処理を行う(ステップ2)。
次いで、ステップS3に行き、記憶部72に記憶された基準光量データ72eと、位置対応付けデータ72aを読み込み、変換処理部71bにおいて前記したように変換処理を行う(ステップS4)。
次に、この画像の取り込みが、新規なランプを取り付けて最初に点灯させたときの画像の取り込みであるかを判定し(ステップS5)、該画像の取り込みが、新規な放電ランプを取り付け最初に点灯させたときの画像の読み取りでの場合には、このデータを基準光量データとして、記憶部72に保存し(ステップS12)、所定のインターバル時間後、ステップS1に戻る。
また、画像の取り込みが、新規なランプを取り付けて最初に点灯させたときの画像の取り込みでない場合には、上記変換処理部71bで変換処理した照度分布データを表示処理部71dで処理し、画像データとして表示部73に表示する(ステップS6)。これにより、前記図17(c)に示したように、照度分布の変動が表示される。
FIG. 16 is a flowchart showing a processing procedure in the image processing unit 7. The processing in the image processing unit will be described with reference to FIG. The processing in this embodiment is basically the same as FIG. 9 except that the conversion processing is different from the flowchart of FIG.
The processing unit 71 captures the CCD image detected by the optical sensor 60 (step S1), and the preprocessing unit 71a performs the integration process of the light amount distribution in the line direction (Y direction) as described above (step 2).
Next, in step S3, the reference light amount data 72e and the position association data 72a stored in the storage unit 72 are read, and the conversion processing unit 71b performs the conversion process as described above (step S4).
Next, it is determined whether or not the image capture is the capture of an image when the new lamp is attached and lighted for the first time (step S5). In the case of reading the image when it is turned on, this data is stored in the storage unit 72 as reference light amount data (step S12), and after a predetermined interval time, the process returns to step S1.
In addition, when the image is not captured when the new lamp is attached and turned on for the first time, the illuminance distribution data converted by the conversion processing unit 71b is processed by the display processing unit 71d, and the image is captured. The data is displayed on the display unit 73 (step S6). Thereby, as shown in FIG. 17C, the fluctuation of the illuminance distribution is displayed.

照度変動監視部71cは、上記変換処理部71bで変換処理した照度分布の変動データと、記憶部72に記憶された照度変動閾値データ72cと比較し、特定ランプの照度変化があるかを判定する(ステップS7,S8)。
照度変動監視部71cは例えば図18(a)に示したように照度が低下している領域があると、照度低下の原因となっているランプはどのランプであるかを判定し、警報部74から警報信号を出力する(ステップS13)。この例では、ランプL2の照度が低下したことが分かるので、警報信号として、ランプL2の照度が低下したことを出力する。
警報信号として上記照度低下信号が出力されると、光軸ずれの程度が一定値以上の場合には光照射装置は異常終了、あるいは消灯される。
また、照度変動監視部71cは前記した図18(b)に示したように、照度分布の谷部が特定の第1のランプL1と第2のランプL2との間に生じ、山部が第2ランプL2と第3のランプL3の間に生じている場合には、ランプL2の光軸がずれていると判定し、警報部74から警報信号を出力し(ステップS13)、光照射装置は異常終了、あるいは消灯される。
The illuminance fluctuation monitoring unit 71c compares the illuminance distribution fluctuation data converted by the conversion processing unit 71b with the illuminance fluctuation threshold data 72c stored in the storage unit 72, and determines whether there is an illuminance change of the specific lamp. (Steps S7 and S8).
For example, as shown in FIG. 18A, the illuminance fluctuation monitoring unit 71c determines which lamp is the cause of the decrease in illuminance when there is a region where the illuminance decreases, and the alarm unit 74 The alarm signal is output from (Step S13). In this example, since it can be seen that the illuminance of the lamp L2 has decreased, the fact that the illuminance of the lamp L2 has decreased is output as an alarm signal.
When the illuminance lowering signal is output as an alarm signal, the light irradiation device is abnormally terminated or turned off when the degree of optical axis deviation is a certain value or more.
In the illuminance fluctuation monitoring unit 71c, as shown in FIG. 18B, a valley of the illuminance distribution is generated between the specific first lamp L1 and the second lamp L2, and the peak is the first. If it occurs between the two lamps L2 and the third lamp L3, it is determined that the optical axis of the lamp L2 is shifted, and an alarm signal is output from the alarm unit 74 (step S13). Abnormal termination or turn off.

点灯時間監視部71eは、前記したようにランプL1〜L5に給電する電源部9から送られてくるランプL1〜L5の積算点灯時間を監視する(ステップS9)。そして、記憶部72dに記憶されたランプ保障寿命時間と比較し、積算点灯時間が保障寿命に達したか否かを判定し(ステップS10)、積算点灯時間が保障寿命に達すると、警報部74からランプ交換の警報信号を出力する(ステップS11)。これにより、光照射装置の動作は終了し、消灯される。また、積算点灯時間が保障寿命に達していなければ、所定のインターバル時間後にステップS1に戻り、上記処理を繰り返す。   The lighting time monitoring unit 71e monitors the cumulative lighting time of the lamps L1 to L5 sent from the power source unit 9 that supplies power to the lamps L1 to L5 as described above (step S9). Then, it is compared with the guaranteed lamp life time stored in the storage unit 72d to determine whether or not the accumulated lighting time has reached the guaranteed life (step S10). The lamp replacement warning signal is output from (Step S11). Thereby, operation | movement of a light irradiation apparatus is complete | finished and it extinguishes. If the accumulated lighting time has not reached the guaranteed life, the process returns to step S1 after a predetermined interval time and the above processing is repeated.

図19は、本発明の第3の実施例を示す光照射装置の画像処理ユニットの機能ブロック図であり、図20は上記画像処理ユニットにおける処理手順を示すフローチャートである。本実施例は、前記図8、図9に示した第1の実施例において、特定のランプの照度が低下したとき、当該ランプに供給される電力を増加させて照度分布を回復させるように構成したものである。
図19において、光照射部1の構成は図8に示したものと同じであり、放電ランプ30(同図では各ランプをL1〜L5と記載)から放出された光はリフレクタ(楕円ミラー)22で反射され、平行な光として放出された光は集光部材40で反射され、拡散板55上に照射される。拡散板55で拡散反射された光は、光センサ60に内蔵されたレンズユニット又はピンホールなどの結像光学素子65により、光検出素子アレイ61上に拡散板55上の照度分布に対応した光量が結像する。
FIG. 19 is a functional block diagram of the image processing unit of the light irradiation apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a flowchart showing a processing procedure in the image processing unit. This embodiment is configured to restore the illuminance distribution by increasing the power supplied to the lamp when the illuminance of the specific lamp is lowered in the first embodiment shown in FIGS. It is a thing.
In FIG. 19, the configuration of the light irradiation unit 1 is the same as that shown in FIG. 8, and the light emitted from the discharge lamp 30 (each lamp is denoted as L1 to L5 in the figure) is a reflector (elliptical mirror) 22. The light that is reflected by and emitted as parallel light is reflected by the light collecting member 40 and irradiated onto the diffusion plate 55. The light diffusely reflected by the diffusing plate 55 is reflected on the light detecting element array 61 by the imaging optical element 65 such as a lens unit or a pinhole built in the optical sensor 60, and the amount of light corresponding to the illuminance distribution on the diffusing plate 55. Forms an image.

上記光センサ60で検出した光強度に対応した信号(光量)は、画像処理ユニット7に送られる。画像処理ユニット7は、前記したように処理部71と、記憶部72と表示部73と警報部74等から構成され、上記記憶部72には、前記位置対応付けデータ72aと、変換比率データ72bと、照度変動閾値データ72cと、ランプ寿命保障時間データ72dが格納されている。
処理部71は、前記図8に示したように、前処理部71aと、変換処理部71bと、照度変動監視部71cと、表示処理部71dと、各ランプの点灯時間が記憶部72に格納されたランプ保障寿命時間72dに達しているかを監視する点灯時間監視部71eを備える。
また、本実施例では、上記照度変動監視部71cで特定のランプの照度の低下が検出されたとき、当該ランプの電力が増加するように制御する給電制御部71fを備える。
給電制御部71fは、照度の低下が電力調整可能な範囲であれば、ランプの電源部9の電源ユニットPS1〜PS5の内の当該ランプに電力を供給する電源ユニット(例えばランプL2の場合には電源ユニットPS2)を制御して、電力を増加させる。
なお、照度の低下が電力調整可能な範囲にない場合は、照度変動監視部71cは、警報部74から照度低下アラームを出力させる。
上記給電制御部71fを有することを除き、本実施例の画像処理ユニットの構成は、前記図8に示したものと同様であり、各部の動作も同様である。
A signal (light quantity) corresponding to the light intensity detected by the optical sensor 60 is sent to the image processing unit 7. As described above, the image processing unit 7 includes the processing unit 71, the storage unit 72, the display unit 73, the alarm unit 74, and the like. The storage unit 72 includes the position association data 72a and the conversion ratio data 72b. Illuminance fluctuation threshold data 72c and lamp life guarantee time data 72d are stored.
As shown in FIG. 8, the processing unit 71 stores the pre-processing unit 71a, the conversion processing unit 71b, the illuminance fluctuation monitoring unit 71c, the display processing unit 71d, and the lighting time of each lamp in the storage unit 72. A lighting time monitoring unit 71e for monitoring whether the lamp guaranteed lifetime 72d has been reached.
Further, in the present embodiment, the power supply control unit 71f that controls the power of the lamp to increase when the illuminance fluctuation monitoring unit 71c detects a decrease in the illuminance of the specific lamp is provided.
The power supply control unit 71f is a power supply unit that supplies power to the lamp among the power supply units PS1 to PS5 of the power supply unit 9 of the lamp (for example, in the case of the lamp L2), if the decrease in illuminance is within a power adjustable range. The power supply unit PS2) is controlled to increase the power.
When the decrease in illuminance is not within the range in which power adjustment is possible, the illuminance fluctuation monitoring unit 71 c causes the alarm unit 74 to output an illuminance decrease alarm.
Except for having the power supply control unit 71f, the configuration of the image processing unit of the present embodiment is the same as that shown in FIG. 8, and the operation of each unit is also the same.

図20のフローチャートにより、本実施例における処理部の処理について説明する。なお、特定のランプの照度の低下が検出されたとき、当該ランプの電力が増加するように制御する点を除き、図9の処理と同様である。
処理部71は光センサ60により検出されたCCD画像を取り込み(ステップS1)、前処理部71aで前記したようにライン方向(Y方向)の光量分布の積算処理を行う(ステップS2)。次いで、記憶部72から変換比率データ72b、位置対応付けデータ72aを読み込み、変換処理部71bにおいて前記したように変換処理を行う(ステップS3,S4)。
ついで、上記変換処理部71bで変換処理した照度分布データを表示処理部71dで処理し、画像データとして表示部73に表示する(ステップS5)。これにより、前記図13(c)に示したように、照度分布の変動が表示される。
The processing of the processing unit in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In addition, when the fall of the illumination intensity of a specific lamp is detected, it is the same as that of the process of FIG. 9 except for controlling that the electric power of the said lamp increases.
The processing unit 71 captures the CCD image detected by the optical sensor 60 (step S1), and the preprocessing unit 71a performs the integration process of the light amount distribution in the line direction (Y direction) as described above (step S2). Next, the conversion ratio data 72b and the position association data 72a are read from the storage unit 72, and the conversion processing unit 71b performs conversion processing as described above (steps S3 and S4).
Next, the illuminance distribution data converted by the conversion processing unit 71b is processed by the display processing unit 71d and displayed as image data on the display unit 73 (step S5). Thereby, as shown in FIG.13 (c), the fluctuation | variation of illumination intensity distribution is displayed.

照度変動監視部71cは、上記変換処理部71bで変換処理した照度分布データと、記憶部72に記憶された照度変動閾値データ72cと比較し、特定ランプの照度変化があるかを判定する(ステップS6,S7)。
照度変動監視部71cは照度が低下している領域があると、照度低下の原因となっているランプはどのランプであるかを判定し、電力調整可能な範囲での照度低下であるかを判定する(ステップS11)。電力調整で照度低下を回復できる場合には、ステップS13に行き、給電制御部71fを制御して当該ランプの電力を調整する。
この電力調整は、例えば光センサ60で検出される光量分布が所望の分布になるように電力量をフィードバック制御するようにしてもよいし、あるいは、照度低下量に対する電力調整量を記憶しておき、照度低下量に応じて電力量を増大させるようにしてもよい。
照度の低下が電力調整で回復可能な範囲にない場合には、警報部74から照度低下の警報信号を出力する(ステップS12)。警報信号として上記照度低下信号が出力されると、光照射装置は異常終了、あるいは消灯される。
The illuminance fluctuation monitoring unit 71c compares the illuminance distribution data converted by the conversion processing unit 71b with the illuminance fluctuation threshold data 72c stored in the storage unit 72, and determines whether there is an illuminance change of the specific lamp (step). S6, S7).
When there is a region where the illuminance decreases, the illuminance fluctuation monitoring unit 71c determines which lamp is the cause of the decrease in illuminance, and determines whether the illuminance decrease is within a power adjustable range. (Step S11). When the illuminance reduction can be recovered by the power adjustment, the process goes to step S13, and the power supply control unit 71f is controlled to adjust the power of the lamp.
For this power adjustment, for example, the power amount may be feedback-controlled so that the light amount distribution detected by the optical sensor 60 becomes a desired distribution, or the power adjustment amount with respect to the illuminance reduction amount is stored. The amount of power may be increased according to the amount of decrease in illuminance.
If the decrease in illuminance is not within the range that can be recovered by power adjustment, an alarm signal indicating a decrease in illuminance is output from the alarm unit 74 (step S12). When the illuminance reduction signal is output as an alarm signal, the light irradiation device is abnormally terminated or turned off.

また、点灯時間監視部71eは、ランプL1〜L5の積算点灯時間を監視し(ステップS8)、記憶部72dに記憶されたランプ保障寿命時間と比較し、積算点灯時間が保障寿命に達したか否かを判定し(ステップS9)、積算点灯時間が保障寿命に達すると、警報部74からランプ交換の警報信号を出力する(ステップS10)。これにより、光照射装置の動作は終了し、消灯される。
また、積算点灯時間が保障寿命に達していなければ、所定のインターバル時間後にステップS1に戻り、上記処理を繰り返す。
In addition, the lighting time monitoring unit 71e monitors the integrated lighting time of the lamps L1 to L5 (step S8), and compares it with the lamp guaranteed life time stored in the storage unit 72d to determine whether the integrated lighting time has reached the guaranteed life. Whether or not (step S9), and when the integrated lighting time reaches the guaranteed life, the alarm unit 74 outputs an alarm signal for lamp replacement (step S10). Thereby, operation | movement of a light irradiation apparatus is complete | finished and it extinguishes.
If the accumulated lighting time has not reached the guaranteed life, the process returns to step S1 after a predetermined interval time and the above processing is repeated.

図21は、本発明の第4の実施例を示す光照射装置の画像処理ユニットの機能ブロック図であり、図22は上記画像処理ユニットにおける処理手順を示すフローチャートである。本実施例は、前記図15、図16に示した第2の実施例において、特定のランプの照度が低下したとき、当該ランプに供給される電力を増加させて照度分布を回復させるように構成したものである。
図21において、光照射部1の構成は図8に示したものと同じであり、放電ランプ30(同図では各ランプをL1〜L5と記載)から放出された光はリフレクタ(楕円ミラー)22で反射され、平行な光として放出された光は集光部材40で反射され、拡散板55上に照射される。拡散板55で拡散反射された光は、光センサ60に内蔵されたレンズユニット又はピンホールなどの結像光学素子65により、光検出素子アレイ61上に拡散板55上の照度分布に対応した光量が結像する。
FIG. 21 is a functional block diagram of the image processing unit of the light irradiation apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 22 is a flowchart showing a processing procedure in the image processing unit. This embodiment is configured to restore the illuminance distribution by increasing the power supplied to the lamp when the illuminance of the specific lamp decreases in the second embodiment shown in FIGS. 15 and 16. It is a thing.
In FIG. 21, the configuration of the light irradiation unit 1 is the same as that shown in FIG. 8, and the light emitted from the discharge lamp 30 (in the figure, each lamp is indicated as L1 to L5) is reflected by a reflector (elliptical mirror) 22. The light that is reflected by and emitted as parallel light is reflected by the light collecting member 40 and irradiated onto the diffusion plate 55. The light diffusely reflected by the diffusing plate 55 is reflected on the light detecting element array 61 by the imaging optical element 65 such as a lens unit or a pinhole built in the optical sensor 60, and the amount of light corresponding to the illuminance distribution on the diffusing plate 55. Forms an image.

上記光センサ60で検出した光強度に対応した信号(光量)は、画像処理ユニット7に送られる。画像処理ユニット7は、前記図15に示したものと同様に、処理部71と、記憶部72と表示部73と警報部74等から構成される。
上記記憶部72には、位置対応付けデータ72aと、基準光量データ72eと、照度変動閾値データ72cと、ランプ保障寿命時間データ72dが格納されている。
上記基準光量データ72eは、前記したように例えば、光照射部10に新規な放電ランプ30を取り付けて該放電ランプ30を最初に点灯させたときに検出された光検出素子アレイ61上の各位置における光量データを上記記憶部72に記録したものであり、このデータを基準光量データとして用いる。
A signal (light quantity) corresponding to the light intensity detected by the optical sensor 60 is sent to the image processing unit 7. The image processing unit 7 includes a processing unit 71, a storage unit 72, a display unit 73, an alarm unit 74, and the like, as shown in FIG.
The storage unit 72 stores position association data 72a, reference light amount data 72e, illuminance fluctuation threshold data 72c, and lamp guarantee lifetime data 72d.
As described above, the reference light amount data 72e is, for example, each position on the light detecting element array 61 detected when the new discharge lamp 30 is attached to the light irradiation unit 10 and the discharge lamp 30 is first turned on. Is stored in the storage unit 72, and this data is used as reference light amount data.

処理部71は、図15に示したものと基本的に同様に構成であり、前処理部71aと、変換処理部71bと、照度変動監視部71cと、表示処理部71dとランプ保障寿命時間72dに達しているかを監視する点灯時間監視部71eを備える。
また、本実施例では、第3の実施例で説明したように、上記照度変動監視部71cで特定のランプの照度の低下が検出されたとき、当該ランプの電力が増加するように制御する給電制御部71fを備える。
給電制御部71fは、照度の低下が電力調整可能な範囲であれば、ランプの電源部9の電源ユニットPS1〜PS5の内の当該ランプに電力を供給する電源ユニット(例えばランプL2の場合には電源ユニットPS2)を制御して、電力を増加させる。
なお、照度の低下が電力調整可能な範囲にない場合は、照度変動監視部71cは、警報部74から照度低下アラームを出力させる。
上記給電制御部71fを有することを除き、本実施例の画像処理ユニットの構成は、前記図15に示したものと同様であり、各部の動作も同様である。
The processing unit 71 has basically the same configuration as that shown in FIG. 15, and includes a preprocessing unit 71a, a conversion processing unit 71b, an illuminance fluctuation monitoring unit 71c, a display processing unit 71d, and a lamp guaranteed lifetime 72d. Is provided with a lighting time monitoring unit 71e for monitoring whether or not
Further, in this embodiment, as described in the third embodiment, when the illuminance fluctuation monitoring unit 71c detects a decrease in illuminance of a specific lamp, power supply is controlled so that the power of the lamp increases. A control unit 71f is provided.
The power supply control unit 71f is a power supply unit that supplies power to the lamp among the power supply units PS1 to PS5 of the power supply unit 9 of the lamp (for example, in the case of the lamp L2), if the decrease in illuminance is within a power adjustable range. The power supply unit PS2) is controlled to increase the power.
When the decrease in illuminance is not within the range in which power adjustment is possible, the illuminance fluctuation monitoring unit 71 c causes the alarm unit 74 to output an illuminance decrease alarm.
Except for the provision of the power supply control unit 71f, the configuration of the image processing unit of the present embodiment is the same as that shown in FIG. 15, and the operation of each unit is also the same.

図22は本実施例の画像処理ユニット7における処理手順を示すフローチャートであり、図21を参照しながら図22のフローチャートにより、画像処理ユニットにおける処理を説明する。なお、特定のランプの照度の低下が検出されたとき、当該ランプの電力が増加するように制御する点を除き、図16の処理と同じである。
処理部71は光センサ60により検出されたCCD画像を取り込み(ステップS1)、前処理部71aで光量分布の積算処理を行う(ステップS2)。
ついで、ステップS3に行き、記憶部72に記憶された基準光量データ72eと、位置対応付けデータ72aを読み込み、変換処理部71bにおいて前記したように変換処理を行う(ステップS4)。
次いで、この画像の取り込みが、新規なランプを取り付けて最初に点灯させたときの画像の取り込みであるかを判定し(ステップS5)、該画像の取り込みが、新規な放電ランプを取り付け最初に点灯させたときの画像の読み取りでの場合には、このデータを基準光量データとして、記憶部72に保存し(ステップS13)、所定のインターバル時間後、ステップS1に戻る。
また、画像の取り込みが、新規なランプを取り付けて最初に点灯させたときの画像の取り込みでない場合には、上記変換処理部71bで変換処理した照度分布データを表示処理部71dで処理し、画像データとして表示部73に表示する(ステップS6)。これにより、前記図17(c)に示したように、照度分布の変動が表示される。
FIG. 22 is a flowchart showing a processing procedure in the image processing unit 7 of the present embodiment. Processing in the image processing unit will be described with reference to FIG. In addition, when the fall of the illumination intensity of a specific lamp is detected, it is the same as the process of FIG. 16 except for controlling so that the electric power of the said lamp increases.
The processing unit 71 captures the CCD image detected by the optical sensor 60 (step S1), and the preprocessing unit 71a performs an integration process of the light amount distribution (step S2).
Next, the process goes to step S3, where the reference light amount data 72e and the position association data 72a stored in the storage unit 72 are read, and the conversion processing unit 71b performs the conversion process as described above (step S4).
Next, it is determined whether or not this image capture is the capture of an image when a new lamp is attached and lighted for the first time (step S5), and the image capture is performed for the first time when a new discharge lamp is attached. In the case of reading the image at the time, the data is stored as the reference light quantity data in the storage unit 72 (step S13), and after a predetermined interval time, the process returns to step S1.
In addition, when the image is not captured when the new lamp is attached and turned on for the first time, the illuminance distribution data converted by the conversion processing unit 71b is processed by the display processing unit 71d, and the image is captured. The data is displayed on the display unit 73 (step S6). Thereby, as shown in FIG. 17C, the fluctuation of the illuminance distribution is displayed.

照度変動監視部71cは、上記変換処理部71bで変換処理した照度分布の変動データと、記憶部72に記憶された照度変動閾値データ72cと比較し、特定ランプの照度変化があるかを判定する(ステップS7,S8)。
照度変動監視部71cは照度が低下している領域があると、照度低下の原因となっているランプはどのランプであるかを判定し、電力調整可能な範囲での照度低下であるかを判定する(ステップS14)。電力調整で照度低下を回復できる場合には、ステップS15に行き、給電制御部71fを制御して当該ランプの電力を調整する。
照度の低下が電力調整で回復可能な範囲にない場合には、警報部74から照度低下の警報信号を出力する(ステップS16)。警報信号として上記照度低下信号が出力されると、光照射装置は異常終了、あるいは消灯される。
また、光量変動監視部71cは前記した図18(b)で説明したように、ランプの光軸がずれていると判定した場合(ステップS9)、警報部74から警報信号を出力し(ステップS17)、光照射装置は異常終了、あるいは消灯される。
The illuminance fluctuation monitoring unit 71c compares the illuminance distribution fluctuation data converted by the conversion processing unit 71b with the illuminance fluctuation threshold data 72c stored in the storage unit 72, and determines whether there is an illuminance change of the specific lamp. (Steps S7 and S8).
When there is a region where the illuminance decreases, the illuminance fluctuation monitoring unit 71c determines which lamp is the cause of the decrease in illuminance, and determines whether the illuminance decrease is within a power adjustable range. (Step S14). If the illuminance reduction can be recovered by the power adjustment, the process goes to step S15 to control the power supply control unit 71f to adjust the power of the lamp.
If the decrease in illuminance is not within the range that can be recovered by power adjustment, an alarm signal indicating a decrease in illuminance is output from the alarm unit 74 (step S16). When the illuminance reduction signal is output as an alarm signal, the light irradiation device is abnormally terminated or turned off.
When the light quantity fluctuation monitoring unit 71c determines that the optical axis of the lamp is deviated as described with reference to FIG. 18B (step S9), it outputs an alarm signal from the alarm unit 74 (step S17). ), The light irradiation device is abnormally terminated or turned off.

点灯時間監視部71eは、前記したようにランプL1〜L5に給電する電源部9から送られてくるランプL1〜L5の積算点灯時間を監視する(ステップS10)。そして、記憶部72dに記憶されたランプ保障寿命時間と比較し、積算点灯時間が保障寿命に達したか否かを判定し(ステップS11)、積算点灯時間が保障寿命に達すると、警報部74からランプ交換の警報信号を出力する(ステップS12)。これにより、光照射装置の動作は終了し、消灯される。また、積算点灯時間が保障寿命に達していなければ、所定のインターバル時間後にステップS1に戻り、上記処理を繰り返す。   The lighting time monitoring unit 71e monitors the integrated lighting time of the lamps L1 to L5 sent from the power supply unit 9 that supplies power to the lamps L1 to L5 as described above (step S10). Then, it is compared with the guaranteed lamp life time stored in the storage unit 72d to determine whether or not the accumulated lighting time has reached the guaranteed life (step S11). The lamp replacement warning signal is output from (Step S12). Thereby, operation | movement of a light irradiation apparatus is complete | finished and it extinguishes. If the accumulated lighting time has not reached the guaranteed life, the process returns to step S1 after a predetermined interval time and the above processing is repeated.

上記実施例の説明では、光センサ60から送られてくる光量信号について、Y方向(ライン方向)の光量分布の積算処理を行い、X方向について照度分布の変動を表示しているが、この積算処理を行う前のデータを使って、X方向の照度分布だけでなく、Y方向の照度分布を表示するようにしてもよい。
具体的には、X方向、Y方向の照度分布を、例えば等高線図のような形で表示する。このように照度分布を表示すれば、全体の状態が一目で分かるので異常を確認しやすい。
また、上記で説明では、光検出素子アレイ61としては、2次元エリアセンサを用いた場合について説明したが、前記図5に示したラインセンサを用いることができる。
光検出素子アレイ61としてラインセンサを用いた場合は、前記実施例のフローチャートにおいて、ステップS2のライン方向の積分の処理が不要になるが、その他の処理は、前記実施例で説明したのと同様である。
また、上記実施例では、照射エリアに拡散板を置いた場合について説明したが、蛍光板をおいて、発光した可視光の光を測定してもよいし、拡散板等を置かずにマスクからの散乱光を測定してもよい。さらに、前記図6で説明したように、集光部材40として、コールドミラーを用い、集光部材40を透過した、被照射物の処理には不要な可視光または赤外光の拡散散乱光を検出することにより、光照射領域における照度分布を取得するようにしてもよい。
マスクからの散乱光を測定する場合は、場所により反射率が低くなり、測定精度は低下するが、露光を行いながらリアルタイムに測定することが可能になる。また、集光部材として、コールドミラーを用い、集光部材を透過した可視光または赤外光の拡散散乱光を検出することにより光到達領域における照度分布を取得する場合にも、同様に、露光を行いながらリアルタイムに測定することが可能になる。
In the description of the above embodiment, the light amount distribution sent in the Y direction (line direction) is performed on the light amount signal sent from the optical sensor 60, and the fluctuation of the illuminance distribution is displayed in the X direction. Not only the illuminance distribution in the X direction but also the illuminance distribution in the Y direction may be displayed using the data before processing.
Specifically, the illuminance distribution in the X direction and the Y direction is displayed in the form of a contour map, for example. If the illuminance distribution is displayed in this way, the entire state can be seen at a glance, so that it is easy to confirm an abnormality.
In the above description, the case where a two-dimensional area sensor is used as the light detection element array 61 has been described. However, the line sensor shown in FIG. 5 can be used.
When a line sensor is used as the photodetecting element array 61, the integration process in the line direction in step S2 is not necessary in the flowchart of the above embodiment, but other processes are the same as described in the above embodiment. It is.
In the above embodiment, the case where the diffusion plate is placed in the irradiation area has been described. However, the visible light emitted from the fluorescent plate may be measured and the light from the mask may be measured without placing the diffusion plate or the like. Scattered light may be measured. Further, as described with reference to FIG. 6, a cold mirror is used as the condensing member 40, and the diffused scattered light of visible light or infrared light that has passed through the condensing member 40 and is unnecessary for the treatment of the irradiated object. By detecting, the illuminance distribution in the light irradiation region may be acquired.
When measuring the scattered light from the mask, the reflectance decreases depending on the location and the measurement accuracy decreases, but it is possible to measure in real time while performing exposure. Similarly, when a cold mirror is used as the condensing member and the illuminance distribution in the light reaching region is obtained by detecting the diffuse scattered light of visible light or infrared light transmitted through the condensing member, exposure is similarly performed. It becomes possible to measure in real time while performing.

1 光照射部
7 画像処理ユニット
9 電源部
10 光出射部
11 ランプハウス
12A 光出射用開口
12B 拡散光入射用開口
13 窓板部材
20 光源素子列
21 光源素子
22 リフレクタ(楕円ミラー)
30 ショートアーク型放電ランプ
40 集光部材(シリンドリカル集光ミラー)
45 マスク
50 搬送手段
55 拡散板
60 光センサ
61 光検出素子アレイ
65 結像光学素子65
71 処理部
71a 前処理部
71b 変換処理部
71c 照度変動監視部
71d 表示処理部
71e 点灯時間監視部
71f 給電制御部
72 記憶部
72a 位置対応付けデータ
72b 変換比率データ
72c 照度変動閾値データ
72d ランプ保障寿命時間データ
72e 基準光量データ
73 表示部
74 警報部


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light irradiation part 7 Image processing unit 9 Power supply part 10 Light output part 11 Lamp house 12A Light output opening 12B Diffuse light incident opening 13 Window plate member 20 Light source element array 21 Light source element 22 Reflector (elliptical mirror)
30 Short arc type discharge lamp 40 Condensing member (cylindrical condensing mirror)
45 Mask 50 Conveying means 55 Diffuser plate 60 Optical sensor 61 Photodetecting element array 65 Imaging optical element 65
71 processing unit 71a pre-processing unit 71b conversion processing unit 71c illuminance fluctuation monitoring unit 71d display processing unit 71e lighting time monitoring unit 71f power supply control unit 72 storage unit 72a position association data 72b conversion ratio data 72c illuminance fluctuation threshold data 72d lamp guarantee lifetime Time data 72e Reference light quantity data 73 Display unit 74 Alarm unit


Claims (5)

ショートアーク型の放電ランプおよび該放電ランプを取り囲み配置された該放電ランプからの光を反射するリフレクタよりなる光源素子の複数が、一方向に並んで配置された光源素子列を有する光出射部と、
個々の光源素子からの光の光到達領域に配置され、該光源素子からの光を拡散させて放射する拡散手段と、
該拡散手段からの拡散散乱光を受光し、受光した各箇所における該拡散散乱光の光量を検出する複数の光検出素子を備えた光量検出手段と、
上記光量検出手段の出力を処理する画像処理ユニットとを備えた光照射装置であって、
上記画像処理ユニットは、上記光量検出手段上の各位置を、上記光源素子から出射する光が照射される光照射領域における各位置に対応付け、光量検出手段上の各位置における光量を、該光照射領域の各位置における光量変動を表す信号に変換する変換処理部と、
上記変換処理部により得られた光照射領域の各位置の光量変動を表す信号を出力する手段とを備えた
ことを特徴とする光照射装置。
A light emitting unit having a light source element array in which a plurality of light source elements each including a short arc type discharge lamp and a reflector that reflects light from the discharge lamp disposed so as to surround the discharge lamp are arranged in one direction; ,
A diffusing means for diffusing and radiating the light from the light source element, disposed in the light arrival area of the light from each light source element;
A light amount detection means comprising a plurality of light detection elements for receiving the diffuse scattered light from the diffusion means and detecting the amount of the diffuse scattered light at each received spot;
A light irradiation device comprising an image processing unit for processing the output of the light amount detection means,
The image processing unit associates each position on the light amount detection unit with each position in a light irradiation region irradiated with light emitted from the light source element, and converts the light amount at each position on the light amount detection unit to the light. A conversion processing unit that converts the light intensity variation at each position of the irradiation region into a signal,
A light irradiation apparatus comprising: means for outputting a signal representing a light amount fluctuation at each position of the light irradiation region obtained by the conversion processing unit.
上記光照射装置は、表示ユニットを備え、上記画像処理ユニットは、上記変換処理部により得られた光量変動を表す信号を、上記表示ユニットに、光照射領域の位置に対応づけて表示させる表示処理手段を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。
The light irradiation device includes a display unit, and the image processing unit causes the display unit to display a signal representing the light amount fluctuation obtained by the conversion processing unit in association with the position of the light irradiation region. The light irradiation apparatus according to claim 1, further comprising means.
上記光照射装置は、光照射装置の各光源素子の放電ランプを点灯させるため電力を供給する電源装置を備え、
上記画像処理ユニットは、さらに、上記変換処理部により得られた光照射領域の各位置の光量変動を表す信号を監視する光量変動監視手段と、上記電源装置から各光源素子に供給される電力を制御するための給電制御手段を備え、
上記光量変動監視手段は、上記光照射領域の各位置の光量変動を表す信号により、光源素子のうちの特定の光源素子の放電ランプの光量低下が検出されたとき、上記給電制御手段により上記電源装置を制御して、上記光量が低下した放電ランプに供給される電力を増大させ、該放電ランプの光量を増加させる
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光照射装置。
The light irradiation device includes a power supply device that supplies power to light a discharge lamp of each light source element of the light irradiation device,
The image processing unit further includes a light amount variation monitoring unit that monitors a signal representing a light amount variation at each position of the light irradiation region obtained by the conversion processing unit, and power supplied from the power supply device to each light source element. Power supply control means for controlling,
The light amount fluctuation monitoring means is configured such that when the light quantity reduction of the discharge lamp of a specific light source element among the light source elements is detected by a signal representing the light quantity fluctuation at each position of the light irradiation region, the power supply control means The light irradiation apparatus according to claim 1 or 2, wherein the apparatus is controlled to increase the power supplied to the discharge lamp having the reduced light quantity, thereby increasing the light quantity of the discharge lamp.
上記画像処理ユニットは、上記光量検出手段上の各位置における光量を、該光照射領域における各位置の光量を表す信号に変換するための変換比率データを格納したメモリを有し、
上記変換処理部は、上記メモリから変換比率データを読み込み、上記光量検出手段上の各箇所における該拡散散乱光の光量と、上記メモリに格納された変換比率データとから、光照射領域における各位置の光量変動を表す信号を算出する
ことを特徴とする請求項1,2または請求項3に記載の光照射装置。
The image processing unit has a memory storing conversion ratio data for converting the light quantity at each position on the light quantity detection means into a signal representing the light quantity at each position in the light irradiation region,
The conversion processing unit reads conversion ratio data from the memory, and calculates each position in the light irradiation region from the amount of diffuse scattered light at each location on the light amount detection means and the conversion ratio data stored in the memory. The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein a signal representing a change in the amount of light is calculated.
前記画像処理ユニットは、当該光照射装置の光源素子列の放電ランプを最初に点灯させたときに検出された光量検出手段上の各位置における光量を、基準光量データとして格納したメモリを有し、
上記変換処理部は、上記光量検出手段上の各箇所における該拡散散乱光の光量と、上記メモリに格納された基準光量データとから、光照射領域における各位置の光量変動を表す信号を算出する
ことを特徴とする請求項1,2または請求項3に記載の光照射装置。
The image processing unit has a memory that stores, as reference light amount data, the light amount at each position on the light amount detection means detected when the discharge lamp of the light source element array of the light irradiation device is first turned on.
The conversion processing unit calculates a signal representing a light amount variation at each position in the light irradiation region from the light amount of the diffuse scattered light at each location on the light amount detection unit and the reference light amount data stored in the memory. The light irradiation apparatus according to claim 1, 2 or 3.
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