JP2012252201A

JP2012252201A - Light irradiation device

Info

Publication number: JP2012252201A
Application number: JP2011125305A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Kio; 智彦木尾; Hideyuki Masuda; 秀之益田
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2031-06-03
Also published as: KR20120135065A; JP5252030B2; TW201250151A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize influence on a workpiece even if a portion not irradiated with light and a low illumination portion are generated in a light irradiation device including a polarization element and a reflection mirror.SOLUTION: A light emission section 10 is configured by arranging a plurality of light source sections 12 including short arc type discharge lamps and reflectors. Light emitted from the light emission section 10 is collected in one direction by a reflection mirror 20 and a workpiece not shown in a figure is irradiated with the light via a polarization element 45. The reflection mirror 20 is configured by butting and arranging a plurality of reflection mirrors and the polarization element 45 is also configured by arranging a plurality of parallelogram polarization elements and overlapping the ends with each other. Boundary portions E1 and E2 of the reflection mirror 20 and the polarization element 45 are configured to be oblique to advancing direction (a Y direction in the figure) of the workpiece and not to overlap with each other. Accordingly, regions having low illuminance caused by the boundary portions E1 and E2 are not concentrated on a specified portion of the workpiece.

Description

本発明は、例えば液晶ディスプレイの光学補償用の位相差フィルム、あるいは３Ｄ映像を現出させる３Ｄ映像表示装置用に使用される位相差フィルムを製造するための光照射装置に関する。 The present invention relates to a light irradiation apparatus for producing a retardation film for optical compensation of a liquid crystal display, or a retardation film used for a 3D video display device that displays a 3D video, for example.

液晶ポリマーを用いた位相差フィルムは、液晶ディスプレイ等の光学補償用のフィルムとして、また、３Ｄ映像を現出させるためのフィルムとして利用されている。
特許文献１には、３Ｄ映像表示装置の一例が記載されている。同文献の３Ｄ映像表示装置によれば、偏光の振動方向が異なる右目用映像と左目用映像とを観察者に送出する。観察者は、右目用映像および左目用映像を、右目用映像のみを透過する偏光板付右目用レンズと、左目用映像のみを透過する偏光板付左目用レンズとからなる偏光メガネを介して捉えることにより、右目用映像および左目用映像の合成映像がひとつの立体映像として認識される。このような３Ｄ映像表示装置においては、右目用映像と左目用映像とを区別するために、パターン化位相差フィルムが用いられている。 A retardation film using a liquid crystal polymer is used as a film for optical compensation such as a liquid crystal display, and as a film for displaying a 3D image.
Patent Document 1 describes an example of a 3D video display device. According to the 3D image display device of the same document, a right-eye image and a left-eye image having different polarization vibration directions are sent to an observer. The observer captures the right-eye video and the left-eye video through polarized glasses consisting of a polarizing right-eye lens that transmits only the right-eye video and a polarizing left-eye lens that transmits only the left-eye video. The composite video of the right-eye video and the left-eye video is recognized as one stereoscopic video. In such a 3D video display device, a patterned retardation film is used to distinguish a right-eye video and a left-eye video.

パターン化位相差フィルムは、フィルム基材上に配向膜を介して形成された光量合性材料層に対して、それぞれ線状の遮光部および透光部が交互に並んで形成されてなるマスクを介して光を照射することにより、ストライプ状のパターンの液晶ポリマー層を形成し、その後、残存する光重合性液晶材料層を除去することによって得られる。
すなわち、図７（ａ）に示すように、フィルム基材９０上に配向膜９１を介して形成された光重合性液晶材料層９２に対して、それぞれ線状の多数の遮光部９６および多数の透光部９７が交互に並ぶよう配置されたマスク９５を介して光を照射することにより、図７（ｂ）に示すように、ストライプ状のパターンの液晶ポリマー層９３を形成し、その後、残存する光重合性液晶材料層９２を除去することによって得られる。
このようなパターン化位相差フィルムの製造では、紫外光などの活性エネルギー線を光重合性液晶材料層に対して照射する光照射装置が用いられる。当該光照射装置の光射出射側には、無偏光光を直線偏光にする偏光素子が配置され、該偏光素子及び上記マスク９５を介した光が上記光量合性材料層に照射される。上記偏光素子としては、例えば特許文献２に記載されるワイヤーグリッド偏光素子が用いられる。 A patterned retardation film is a mask in which linear light-shielding portions and light-transmitting portions are alternately arranged on a light quantity compatible material layer formed on a film substrate via an alignment film. By irradiating with light, a liquid crystal polymer layer having a stripe pattern is formed, and then the remaining photopolymerizable liquid crystal material layer is removed.
That is, as shown in FIG. 7 (a), with respect to the photopolymerizable liquid crystal material layer 92 formed on the film substrate 90 via the alignment film 91, a large number of linear light-shielding portions 96 and a large number of light-shielding portions 96 are formed. By irradiating light through the mask 95 in which the transparent portions 97 are alternately arranged, as shown in FIG. 7B, a stripe-shaped liquid crystal polymer layer 93 is formed, and then the remaining portions It is obtained by removing the photopolymerizable liquid crystal material layer 92.
In the production of such a patterned retardation film, a light irradiation device that irradiates an active energy ray such as ultraviolet light to a photopolymerizable liquid crystal material layer is used. A polarizing element that converts non-polarized light into linearly polarized light is disposed on the light emitting side of the light irradiation device, and light through the polarizing element and the mask 95 is irradiated onto the light quantity compatibility material layer. As the polarizing element, for example, a wire grid polarizing element described in Patent Document 2 is used.

特開２００２−１８５９８３号公報JP 2002-185983 A 特表２０１０−５０１０８５号公報JP 2010-501085 gazette

上記光照射装置としては、紫外光などの活性エネルギー線を光重合性液晶材料層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用いた光照射装置が用いられる。
しかし、ロングアーク型の放電ランプは線光源であるために、光学系によって、放電ランプから放射される光を当該放電ランプの長手方向において互いに平行な平行光とすることができない。このため、図８に示すように、マスク９５の透光部９７を透過する光の一部が、マスク９５にその面方向に対して斜交して入射されることにより、マスク９５のパターンに忠実で解像度の高いパターンを有する液晶ポリマー層９３を形成することが困難である。 In order to increase mass productivity by irradiating a photopolymerizable liquid crystal material layer with an active energy ray such as ultraviolet light over a wide range, the light irradiation device usually uses a long arc type discharge lamp. A device is used.
However, since the long arc type discharge lamp is a linear light source, the light emitted from the discharge lamp cannot be converted into parallel light parallel to each other in the longitudinal direction of the discharge lamp by the optical system. Therefore, as shown in FIG. 8, a part of the light transmitted through the light transmitting portion 97 of the mask 95 is incident on the mask 95 obliquely with respect to the surface direction, so that the pattern of the mask 95 is obtained. It is difficult to form the liquid crystal polymer layer 93 having a faithful and high resolution pattern.

上記問題に対処するため、例えば、上記ロングアーク型ランプに代えて、ショートアーク型の放電ランプを用いることが考えられる。
上記３Ｄ用の位相差フィルムの製造等に用いられる光照射装置として、上記ショートアーク型放電ランプを用いた場合、例えば以下のような構成が考えられる。
図９、図１０に上記光照射装置の構成例を示す。図９は光照射装置の斜視図、図１０は光照射装置の光出射方向に沿った（Ａ−Ａで切断した）断面図である。
光照射装置は、光出射部１０と反射ミラー２０と偏光素子４５とマスク３０とを備える。光出射部１０は、複数の光源部１２を一方向（Ｘ方向）に並べて配置した光源部列１１ａ，１１ｂから構成されている。図９においては、光出射部１０は光源部１２を２列に並べて構成しているが、３列以上に並べても良い。光源部１２は、ショートアーク型の放電ランプ１３と、これを取り囲むように配置されたリフレクタ１５とを備える。 In order to deal with the above problem, for example, it is conceivable to use a short arc type discharge lamp instead of the long arc type lamp.
When the short arc type discharge lamp is used as the light irradiation device used for the production of the 3D retardation film, for example, the following configurations are conceivable.
9 and 10 show a configuration example of the light irradiation device. FIG. 9 is a perspective view of the light irradiation device, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA along the light emission direction of the light irradiation device.
The light irradiation device includes a light emitting unit 10, a reflection mirror 20, a polarizing element 45, and a mask 30. The light emitting unit 10 includes light source unit rows 11a and 11b in which a plurality of light source units 12 are arranged in one direction (X direction). In FIG. 9, the light emitting unit 10 is configured by arranging the light source units 12 in two rows, but may be arranged in three or more rows. The light source unit 12 includes a short arc type discharge lamp 13 and a reflector 15 arranged so as to surround the discharge lamp 13.

放電ランプ１３は、波長２７０ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外光を効率良く放射する超高圧水銀ランプである。放電容器内には、一対の電極が、例えば０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの電極間距離になるように対向配置され、発光物質である水銀及び始動補助用のバッファガスである希ガス並びにハロゲンガスが所定量封入されている。水銀の封入量は例えば０．０８ｍｇ／ｍｍ³〜０．３０ｍｇ／ｍｍ³である。
リフレクタ１５は、その光軸を中心とする回転放物面状の反射面を有するパラボラミラーである。
放電ランプ１３は、発光部Ｆがリフレクタ１５の焦点に一致すると共に、一対の電極を結ぶ直線がリフレクタ１５の光軸Ｃに沿って伸びる姿勢で配置されている。放電ランプ１３から放射された光は、リフレクタ１５により反射され、光軸Ｃ方向に出射する。 The discharge lamp 13 is an ultrahigh pressure mercury lamp that efficiently radiates ultraviolet light having a wavelength of 270 nm to 450 nm. In the discharge vessel, a pair of electrodes are arranged to face each other with a distance between the electrodes of, for example, 0.5 mm to 2.0 mm, mercury as a luminescent material, rare gas as a start assisting buffer gas, and halogen gas. Is enclosed in a predetermined amount. Amount of enclosed mercury is, for example, ^{^{0.08mg / mm 3 ~0.30mg / mm 3}} .
The reflector 15 is a parabolic mirror having a rotating parabolic reflecting surface centered on the optical axis.
The discharge lamp 13 is arranged such that the light emitting portion F coincides with the focal point of the reflector 15 and a straight line connecting the pair of electrodes extends along the optical axis C of the reflector 15. The light emitted from the discharge lamp 13 is reflected by the reflector 15 and emitted in the direction of the optical axis C.

リフレクタ１５はパラボラミラーであるので、リフレクタ１５により反射される光は、平行光となる。
光源部１２を複数並べた光出射部１０の光出射側、光源部１２の光軸Ｃ方向前方には、光出射部１０の伸びる方向（Ｘ方向）と長さに合わせて、反射ミラー２０が配置されている。反射ミラー２０は、光軸Ｃ方向に沿った平面による断面が放物線状の反射面２１を有する、樋状シリンドリカル・パラボラミラーによって構成されている。
反射ミラー２０は、ライン状に伸びる焦点ｆを有しており、光出射部１０からの平行光は、反射ミラー２０の反射面２１により反射されると、反射ミラー２０の長手方向には平行光のまま集光されることなく、光源部１２の光軸Ｃ方向のみに集光されながら、上記ライン状に伸びる焦点ｆの位置に一軸方向のみに集光し、線状の光照射領域を形成する。
反射ミラー２０は、反射面２１がリフレクタ１５の光出射開口と、被照射物であるパターン化位相差フィルム（ワーク）Ｗが配置される被照射面とを臨み、その焦点ｆが被照射物Ｗの被照射面に一致するように配置されている。 Since the reflector 15 is a parabolic mirror, the light reflected by the reflector 15 becomes parallel light.
On the light emitting side of the light emitting unit 10 in which a plurality of light source units 12 are arranged, and in front of the light source unit 12 in the optical axis C direction, a reflecting mirror 20 is arranged in accordance with the extending direction (X direction) and the length of the light emitting unit 10. Has been placed. The reflection mirror 20 is configured by a saddle-shaped cylindrical parabolic mirror having a reflection surface 21 whose parabolic cross section along the optical axis C direction.
The reflection mirror 20 has a focal point f extending in a line shape, and when the parallel light from the light emitting unit 10 is reflected by the reflection surface 21 of the reflection mirror 20, it is parallel light in the longitudinal direction of the reflection mirror 20. Without condensing, the light is condensed only in the direction of the optical axis C of the light source unit 12 and is condensed only in the uniaxial direction at the position of the focal point f extending in the line shape, thereby forming a linear light irradiation region. To do.
In the reflecting mirror 20, the reflecting surface 21 faces the light exit opening of the reflector 15 and the irradiated surface on which the patterned retardation film (work) W, which is an irradiated object, is disposed, and the focal point f is the irradiated object W. It arrange | positions so that it may correspond to the to-be-irradiated surface.

反射ミラー２０の光出射側には、偏光素子４５が配置される。偏光素子４５としては、例えば前記したワイヤーグリッド偏光素子と呼ばれる偏光素子を用いる。図１１は、ワイヤーグリッド偏光素子の構成を示す図である。図１１（ａ）はワイヤーグリッド偏光素子の模式斜視図であり、図１１（ｂ）はワイヤーグリッド偏光素子の、グリッドの延在方向に垂直な面における断面図である。
ワイヤーグリッド偏光素子は、ガラスあるいは石英等からなる透明基板４６と、該透明基板上に所定のピッチをもって略平行に配列された幅及び高さが共通の金属体であるグリッド４７とからなる。各グリッド４７のピッチは、照射光の波長以下とされている。
ワイヤーグリッド偏光素子は、グリッド４７のピッチの概ね２倍以上の波長の光が図１１（ａ）の上方から照射された場合に、上記光を構成する振動成分のうち、グリッド４７の延在方向（長手方向）と平行する偏光成分を反射し、グリッドの長手方向と直交する偏光成分を透過させることにより、入射する無偏光光を直線偏光にする。
光出射部１０と反射ミラー２０と偏光素子４５は、偏光素子４５により偏光した光が出射する光出射開口を有する箱状のカバーの内部に収容される。（図９、図１０ではカバーは省略している）。 A polarizing element 45 is disposed on the light exit side of the reflection mirror 20. As the polarizing element 45, for example, a polarizing element called a wire grid polarizing element described above is used. FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a wire grid polarizing element. FIG. 11A is a schematic perspective view of a wire grid polarizing element, and FIG. 11B is a cross-sectional view of the wire grid polarizing element on a plane perpendicular to the extending direction of the grid.
The wire grid polarizing element includes a transparent substrate 46 made of glass, quartz, or the like, and a grid 47, which is a metal body having a common width and height, arranged in parallel with a predetermined pitch on the transparent substrate. The pitch of each grid 47 is not more than the wavelength of the irradiation light.
The wire grid polarization element has an extension direction of the grid 47 among the vibration components constituting the light when light having a wavelength of approximately twice or more the pitch of the grid 47 is irradiated from above in FIG. The polarized light component parallel to (longitudinal direction) is reflected, and the polarized light component orthogonal to the longitudinal direction of the grid is transmitted, thereby making incident non-polarized light linearly polarized light.
The light emitting unit 10, the reflection mirror 20, and the polarizing element 45 are accommodated in a box-shaped cover having a light emitting opening through which light polarized by the polarizing element 45 is emitted. (The cover is omitted in FIGS. 9 and 10).

偏光素子４５の光出射側には、光透過性の基板上にスリット状のマスクパターンが形成されたマスク３０が配置されている。マスク３０は、図１２に示すように、ガラスあるいは石英などの透明な基板３１と、例えばクロムからなる遮光膜３２とによって構成されている。遮光膜３２が、上記被照射物Ｗの搬送方向（Ｙ方向）と平行方向に伸びるスリット状のマスクパターンを形成するように、透明基板上に蒸着されている。
偏光素子４５から出射した偏光光は、マスク３０を介して被照射物であるワークＷに照射される。偏光フィルムＷは、例えば円筒状のチルロール４１などの搬送手段４０の外周に沿って配置されている。ワークＷは、搬送手段４０の回転により一方向（Ｙ方向）に向けて搬送されながら、図９に示すように、光出射部１０からの光が、反射ミラー２０により直線状に集光され、偏光素子４５により偏光され、マスク３０のスリット状のマスクパターンを介して照射される。これにより、ワークＷには、ワークＷの搬送方向（Ｙ方向）と平行方向に延伸するストライプ状のパターンが露光される。
なお、上記の３Ｄ映像表示用の位相差フィルムの露光においては、図１２に示したようなストライプ状のマスクを介して偏光光を照射する。しかし、光学補償用の位相差フィルムを製造するための露光においては、上記マスクを使用せず、フィルム全体に偏光光を照射する。 On the light emitting side of the polarizing element 45, a mask 30 in which a slit-like mask pattern is formed on a light-transmitting substrate is disposed. As shown in FIG. 12, the mask 30 is composed of a transparent substrate 31 such as glass or quartz and a light shielding film 32 made of, for example, chromium. A light shielding film 32 is deposited on the transparent substrate so as to form a slit-like mask pattern extending in a direction parallel to the transport direction (Y direction) of the irradiation object W.
The polarized light emitted from the polarizing element 45 is irradiated to the workpiece W that is an object to be irradiated through the mask 30. The polarizing film W is arrange | positioned along the outer periphery of the conveyance means 40, such as the cylindrical chill roll 41, for example. While the workpiece W is conveyed in one direction (Y direction) by the rotation of the conveying means 40, as shown in FIG. 9, the light from the light emitting unit 10 is linearly collected by the reflection mirror 20, The light is polarized by the polarizing element 45 and irradiated through the slit-shaped mask pattern of the mask 30. As a result, the workpiece W is exposed to a striped pattern extending in a direction parallel to the conveyance direction (Y direction) of the workpiece W.
In the above-described exposure of the retardation film for 3D video display, polarized light is irradiated through a striped mask as shown in FIG. However, in the exposure for manufacturing the retardation film for optical compensation, the mask is not used and the entire film is irradiated with polarized light.

上記で光照射処理を行う、３Ｄ用の位相差フィルムは、帯状で長尺のワークであり、処理後は所望の長さに切断して使用される。フィルム幅はパネルの大きさに合わせて作られており、現状では１０００ｍｍ〜１５００ｍｍ程度である。
そしてその光照射装置は、上記したように、フィルムの幅方向（フィルムの搬送方向に直交する方向）に伸びる光照射領域を形成する。そのため、光照射装置の光出射部１０の長さは、フィルム幅に合わせて、１０００ｍｍ〜１５００ｍｍまたはそれ以上となる。そして、光出射部１０の長さが１０００ｍｍ〜１５００ｍｍとなれば、光出射部１０からの光を反射する反射ミラー２０（シリンドリカル・パラボラミラー）も、反射ミラー２０により反射した光を偏光する偏光素子４５（ワイヤーグリド偏光素子）も、１０００ｍｍ〜１５００ｍｍの長さが必要である。しかし、シリンドリカル・パラボラミラーやワイヤーグリッド偏光素子も、以下のような理由により、そのような長さのものを１枚物として製造することは困難である。 The 3D retardation film that performs the light irradiation treatment as described above is a strip-like and long workpiece, and is cut into a desired length after the treatment. The film width is made in accordance with the size of the panel, and is currently about 1000 mm to 1500 mm.
And the light irradiation apparatus forms the light irradiation area | region extended in the width direction (direction orthogonal to the conveyance direction of a film) of a film as above mentioned. Therefore, the length of the light emission part 10 of a light irradiation apparatus will be 1000 mm-1500 mm or more according to a film width. And if the length of the light emission part 10 will be 1000 mm-1500 mm, the reflective mirror 20 (cylindrical parabolic mirror) which reflects the light from the light emission part 10 will also polarize the light reflected by the reflection mirror 20 45 (wire grid polarizing element) also needs to have a length of 1000 mm to 1500 mm. However, it is difficult to manufacture a cylindrical parabolic mirror and a wire grid polarizing element as one piece having such a length for the following reason.

反射ミラー２０であるシリンドリカルミラーは、ワークであるフィルムの温度を上昇させて変形させてしまうような不所望の長波長の光を反射しないように、処理に必要な特定の波長の紫外線のみを反射し、それ以外の長波長の光を透過する波長選択ミラーを使用する。この波長選択ミラーは、石英やガラスといった透明基板上に、無機多層膜を蒸着して形成される。形成する膜は反射したい（あるいは透過させたい）光の波長に応じて材質や膜厚が設定され形成される。
しかし、現実問題として、ガラス板に蒸着膜を形成するための蒸着釜の大きさは限られており、釜の中に入れられるガラス板の大きさは、現状では２５０ｍｍ〜３００ｍｍ角程度までである。したがって、長さは３００ｍｍ程度のものしか製造することができない。 The cylindrical mirror which is the reflection mirror 20 reflects only ultraviolet rays having a specific wavelength necessary for processing so as not to reflect undesired long-wavelength light which is deformed by raising the temperature of the film which is the workpiece. In addition, a wavelength selective mirror that transmits other long-wavelength light is used. This wavelength selection mirror is formed by vapor-depositing an inorganic multilayer film on a transparent substrate such as quartz or glass. The film to be formed is formed by setting the material and the film thickness in accordance with the wavelength of light that is desired to be reflected (or transmitted).
However, as a real problem, the size of the vapor deposition pot for forming the vapor deposition film on the glass plate is limited, and the size of the glass plate put in the kettle is currently about 250 mm to 300 mm square. . Therefore, only a length of about 300 mm can be manufactured.

また、ワイヤーグリッド偏光素子の場合は、上記したようにグリッドの間隔を照射光の波長以下としなければならない。この光照射装置の場合、偏光するのは上記したように波長２７０ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外光であるので、グリッドの間隔はそれ以下でなければならない。このような微細な加工は、半導体製造に用いられるリソグラフィ装置やエッチング装置、蒸着装置などを使って行う。しかし、それらの装置で処理できる基板の大きさは、現状ではφ３００ｍｍ程度までであり、したがって、長さは３００ｍｍ程度のものしか製造することができない。 In the case of a wire grid polarization element, the grid interval must be equal to or less than the wavelength of the irradiation light as described above. In the case of this light irradiation device, since the polarized light is ultraviolet light having a wavelength of 270 nm to 450 nm as described above, the grid interval must be less than that. Such fine processing is performed using a lithography apparatus, an etching apparatus, a vapor deposition apparatus, or the like used in semiconductor manufacturing. However, the size of the substrate that can be processed by these apparatuses is currently up to about φ300 mm, and therefore, only a substrate having a length of about 300 mm can be manufactured.

そのため、シリンドリカル・パラボラミラーやワイヤーグリッド偏光素子は、それぞれ複数の小さなミラー板や偏光素子を並べて構成する。しかし、これには次のような問題がある。
反射ミラーの場合、複数のミラー板を、端部を突き当てて並べることとなる。しかし、その場合、２枚のミラー板の突き当てた境界部分には反射膜が存在しないので、光が反射しない。そのため、光照射領域に、光が照射されない部分が、ミラー板を突き当てた部分の数（ミラーの枚数−１）だけ生じる。
偏光素子の場合、複数の偏光素子を、端部を突き当てて並べると、その部分にはグリッドが存在しないので、その部分に入射した光は偏光光にならず、ワークに対して無偏光光が照射されてしまう。これを防ぐためには、偏光素子の端部（偏光素子の境界部分）に遮光板を設けるなどして、無偏光光が照射されないようにすることが考えられる。しかし、遮光板を設けるとその部分は光が透過しない。したがって、光照射領域に、照度の低い部分が、偏光素子を重ねた部分の数（偏光素子の枚数−１）だけ生じる。 For this reason, each of the cylindrical parabolic mirror and the wire grid polarizing element is configured by arranging a plurality of small mirror plates and polarizing elements. However, this has the following problems.
In the case of a reflection mirror, a plurality of mirror plates are arranged with their ends abutted against each other. However, in this case, no light is reflected because there is no reflective film at the boundary between the two mirror plates. For this reason, in the light irradiation region, there are as many portions where light is not irradiated as the number of portions where the mirror plate is abutted (number of mirrors−1).
In the case of a polarizing element, when a plurality of polarizing elements are arranged with their ends abutting, the grid does not exist in that part, so the light incident on that part does not become polarized light, but is unpolarized light with respect to the workpiece. Will be irradiated. In order to prevent this, it is conceivable that a non-polarized light is not irradiated by providing a light shielding plate at the end of the polarizing element (boundary portion of the polarizing element). However, if a light shielding plate is provided, no light is transmitted through that portion. Therefore, low light intensity portions are generated in the light irradiation region by the number of portions where polarizing elements are overlapped (number of polarizing elements−1).

以上のように、複数の反射ミラーや複数の偏光素子を並べて構成する光照射装置においては、これらを並べることにより生じる境界部分により、光照射領域即ちワーク上において光が照射されない部分や照度が低い部分が生じる。このような部分が生じると、場合によっては、ワークの処理に影響を与え、製品不良の原因となることもある。
本発明は上記問題点を解決するものであって、本発明の目的は、この光照射領域において生じる光が照射されない部分や照度が低い部分が、処理を行うワークに与える影響をできるだけ小さくすることである。 As described above, in a light irradiation apparatus configured by arranging a plurality of reflecting mirrors and a plurality of polarizing elements, the light irradiation region, that is, the portion where light is not irradiated on the workpiece or the illuminance is low due to the boundary portion generated by arranging them. A part arises. When such a portion occurs, depending on the case, it may affect the processing of the workpiece and may cause a product defect.
The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to minimize the influence of a portion not irradiated with light or a portion with low illuminance on the workpiece to be processed in the light irradiation region. It is.

偏光素子の境界部分（継ぎ目の部分）に遮光板を設ける代わりに、偏光素子の端部を重ねて並べる。これにより、無偏光光が照射されることを防ぐことができるが、偏光素子を重ねた部分は、その分、光の透過率が低下する。
そこで、本発明では、偏光素子を重ねた部分（偏光素子の境界部分）が、帯状で長尺のワークが搬送される方向に対して斜めになるように配置する。一例として、平行四辺形状の偏光素子を並べる。
また、反射ミラーについても、複数の反射ミラーの境界部分（継ぎ目の部分、境界線ともいう）が、帯状で長尺のワークが搬送される方向に対して斜めになるように配置する。例えば、偏光素子と同様に、平行四辺形状の反射ミラーを並べる。
さらに、反射ミラーの境界部分と偏光素子の境界部分が、光照射領域即ちワーク上に投影した時に、ワークの搬送方向に対して重ならないように配置する。これにより、一層、照度の低下する部分が生ずるのを防ぐことができる。
すなわち、本発明においては、次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とこの放電ランプを取り囲むように設けた上記放電ランプからの光を反射するリフレクタとを備える光源部を、複数一方向に並べた光出射部と、
該光出射部から出射する光を、前記一方向に伸びる線状に集光する反射ミラーと、
上記反射ミラーの光出射側に設けられ、上記反射ミラーからの光を偏光する偏光素子とを備え、
上記一方向に対して直交する方向に搬送されるワークに対して偏光光を照射する光照射装置において、上記偏光素子は、複数の偏光素子を、隣合う偏光素子と各々の端部が、上記光出射部からの光が通過する方向に対して重なるように、上記ワークの搬送方向に対して直交する方向に並べて配置したものであり、上記複数の偏光素子の境界線は、上記ワークの搬送方向に対して斜めである。
（２）上記（１）において、上記反射ミラーは、複数の反射ミラーを、ワークの搬送方向に対して直交する方向に並べて構成したものであり、上記複数の反射ミラーの境界線は、上記ワークの搬送方向に対して斜めであるとともに、上記偏光素子の境界線とは、上記ワーク上にこれらを投影した際に上記ワークの搬送方向に対して重ならない。 Instead of providing a light shielding plate at the boundary portion (joint portion) of the polarizing elements, the end portions of the polarizing elements are overlapped and arranged. Thereby, it is possible to prevent the non-polarized light from being irradiated. However, the light transmittance of the portion where the polarizing elements are overlapped is lowered accordingly.
Therefore, in the present invention, the portion where the polarizing elements are overlapped (the boundary portion of the polarizing elements) is disposed so as to be inclined with respect to the direction in which the strip-shaped and long work is conveyed. As an example, parallelogram-shaped polarizing elements are arranged.
The reflecting mirrors are also arranged so that the boundary portions (also referred to as joints or boundary lines) of the plurality of reflecting mirrors are slanted with respect to the direction in which the strip-shaped and long workpiece is conveyed. For example, like the polarizing element, parallelogram-shaped reflection mirrors are arranged.
Furthermore, the boundary portion of the reflection mirror and the boundary portion of the polarizing element are arranged so as not to overlap with the workpiece conveyance direction when projected onto the light irradiation region, that is, the workpiece. Thereby, it can prevent that the part where illumination intensity falls further arises.
That is, in the present invention, the above problem is solved as follows.
(1) A light emitting unit in which a plurality of light source units each including a short arc type discharge lamp and a reflector that reflects light from the discharge lamp provided so as to surround the discharge lamp are arranged in one direction;
A reflection mirror for condensing the light emitted from the light emitting portion into a linear shape extending in the one direction;
A polarizing element that is provided on the light exit side of the reflecting mirror and polarizes light from the reflecting mirror;
In the light irradiation apparatus that irradiates polarized light to a workpiece conveyed in a direction orthogonal to the one direction, the polarizing element includes a plurality of polarizing elements, an adjacent polarizing element, and each end. It is arranged side by side in a direction orthogonal to the conveyance direction of the workpiece so as to overlap with the direction in which the light from the light emitting section passes, and the boundary lines of the plurality of polarizing elements are the conveyance of the workpiece Oblique with respect to the direction.
(2) In the above (1), the reflection mirror is configured by arranging a plurality of reflection mirrors in a direction perpendicular to the workpiece conveyance direction, and the boundary line of the plurality of reflection mirrors is the workpiece. And the boundary line of the polarizing element does not overlap with the transport direction of the work when they are projected onto the work.

（１）複数の偏光素子を、隣合う偏光素子と各々の端部が、上記光出射部からの光が通過する方向に対して重なるように並べて配置したので、偏光素子の境界部分に遮光板を設ける場合に比べ、境界部分における光の透過率の低下を小さくすることができる。また、上記複数の偏光素子の境界線を、上記ワークの搬送方向に対して斜めにしたので、偏光素子の境界線により照度が低くなる領域が、ワーク上の狭い領域に集中せず、該境界線をワーク上に投影した範囲に広がって薄められる。このため、照度の低い領域が生じることによるワークへの影響を小さくすることができる。
（２）反射ミラーの境界線が、ワークの搬送方向に対して斜めになるようにするとともに、反射ミラーの境界線と偏光素子の境界線が、ワーク上に投影されたときに、ワークの搬送方向に対して重ならないように配置することにより、反射ミラーおよび偏光素子の境界線により照度が低くなる領域が、ワーク上の狭い領域に集中せず、偏光素子と反射ミラーの境界線をワーク上に投影した範囲に広がって薄められる。さらに、反射ミラーの境界線と偏光素子の境界線がワークの搬送方向に対して重ならないように配置しているので、反射ミラーの境界線と偏光素子の境界線が重なって特に照度が低下する部分も生じない。このため、照度のより低い領域が生じることを防ぐことができ、照度の低い領域が生じることによるワークへの影響を一層小さくすることができる。 (1) Since a plurality of polarizing elements are arranged side by side so that adjacent polarizing elements and their respective end portions overlap with each other in the direction in which light from the light emitting section passes, a light shielding plate is provided at the boundary portion of the polarizing elements. Compared with the case of providing a light source, it is possible to reduce a decrease in light transmittance at the boundary portion. In addition, since the boundary lines of the plurality of polarizing elements are inclined with respect to the conveying direction of the workpiece, the area where the illuminance is lowered by the boundary lines of the polarizing elements does not concentrate on the narrow area on the workpiece, The line is spread over the area projected onto the workpiece and thinned. For this reason, the influence on the workpiece | work by the area | region where illumination intensity is low can be made small.
(2) The boundary line of the reflection mirror is inclined with respect to the workpiece conveyance direction, and the workpiece is conveyed when the boundary line of the reflection mirror and the boundary line of the polarizing element are projected onto the workpiece. By arranging so that it does not overlap with the direction, the area where the illuminance is low due to the boundary line between the reflecting mirror and the polarizing element does not concentrate on the narrow area on the workpiece, and the boundary line between the polarizing element and the reflecting mirror is not It spreads over the area projected onto and is diluted. In addition, since the boundary line of the reflecting mirror and the boundary line of the polarizing element are arranged so as not to overlap with the conveyance direction of the workpiece, the boundary line of the reflecting mirror and the boundary line of the polarizing element are overlapped, and the illuminance is particularly lowered. There is no part. For this reason, it can prevent that the area | region where illumination intensity is lower can arise, and the influence on the workpiece | work by the area | region where illumination intensity is low can be made still smaller.

本発明の実施例の光照射装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light irradiation apparatus of the Example of this invention. 本発明の実施例における偏光素子の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the polarizing element in the Example of this invention. 本発明の実施例における偏光素子の構成例を示す図（分解斜視図）である。It is a figure (disassembled perspective view) which shows the structural example of the polarizing element in the Example of this invention. 本発明の実施例の偏光素子を光出射側及び光入射側から見た図である。It is the figure which looked at the polarizing element of the Example of this invention from the light-projection side and the light-incidence side. 偏光素子と反射ミラーの境界部分により生ずるワーク上の照度の低い部分を説明する図（１）である。It is a figure (1) explaining the low illumination part on the workpiece | work produced by the boundary part of a polarizing element and a reflective mirror. 偏光素子と反射ミラーの境界部分により生ずるワーク上の照度の低い部分を説明する図（２）である。It is a figure (2) explaining the part with low illumination intensity on the workpiece | work produced by the boundary part of a polarizing element and a reflective mirror. パターン化位相差フィルムの製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of a patterned retardation film. 従来の光照射装置を用いた場合のマスクの透光部を通過する光を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the light which passes the translucent part of a mask at the time of using the conventional light irradiation apparatus. ショートアーク型放電ランプを用いた光照射装置の構成例を示す図（斜視図）である。It is a figure (perspective view) which shows the structural example of the light irradiation apparatus using a short arc type discharge lamp. ショートアーク型放電ランプを用いた光照射装置の構成例を示す図（断面図）である。It is a figure (sectional drawing) which shows the structural example of the light irradiation apparatus using a short arc type discharge lamp. ワイヤーグリッド偏光素子を説明する図である。It is a figure explaining a wire grid polarizing element. ３Ｄ映像表示用の位相差フィルムの露光に使用されるマスクの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the mask used for exposure of the retardation film for 3D image display.

図１は、本発明の実施例の光照射装置の構成を示す図である。同図は反射ミラー２０を透して、偏光素子４５、光出射部１０を見た状態を示しており、図１では、反射ミラー２０は透明に描かれている。また、図１では外装カバー等は省略されている。
光出射部１０は、光源部１２を１６個２列に並べて構成している。光源部１２の構造は、図１０で説明したものと同様である。すなわち、光源部１２は、ショートアーク型の放電ランプと、これを取り囲むように配置されたリフレクタとを備える。
放電ランプは、前記したように、波長２７０ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外光を効率良く放射する超高圧水銀ランプである。リフレクタは、その光軸を中心とする回転放物面状の反射面を有するパラボラミラーである。なお、リフレクタは、パラボラミラーに限らず回転楕円状の反射面を有する楕円ミラーを使用することもできる。
放電ランプは、発光部がリフレクタの焦点に一致すると共に、一対の電極を結ぶ直線がリフレクタの光軸に沿って伸びる姿勢で配置され、放電ランプから放射された光は、リフレクタ１５により反射され、光軸方向に出射する。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention. This figure shows a state in which the polarizing element 45 and the light emitting unit 10 are viewed through the reflecting mirror 20, and in FIG. 1, the reflecting mirror 20 is drawn transparently. In FIG. 1, the exterior cover and the like are omitted.
The light emitting unit 10 includes 16 light source units 12 arranged in two rows. The structure of the light source unit 12 is the same as that described with reference to FIG. That is, the light source unit 12 includes a short arc type discharge lamp and a reflector disposed so as to surround the discharge lamp.
As described above, the discharge lamp is an ultra-high pressure mercury lamp that efficiently radiates ultraviolet light having a wavelength of 270 nm to 450 nm. The reflector is a parabolic mirror having a rotating parabolic reflecting surface centered on its optical axis. The reflector is not limited to a parabolic mirror, and an elliptical mirror having a spheroidal reflecting surface can also be used.
The discharge lamp is arranged in a posture in which the light emitting portion coincides with the focal point of the reflector and a straight line connecting the pair of electrodes extends along the optical axis of the reflector, and the light emitted from the discharge lamp is reflected by the reflector 15, The light is emitted in the direction of the optical axis.

光源部１２を複数並べた光出射部１０の光出射側、光源部１２の光軸方向前方には、光出射部１０の伸びる方向と長さに合わせて、反射ミラー２０が配置されている。反射ミラー２０は、前記したように光軸方向に沿った平面による断面が放物線状の反射面を有する、樋状シリンドリカル・パラボラミラーによって構成され、光出射部１０からの光を反射して一方向にのみ集光する。なお、反射ミラー２０は特定の波長の紫外線のみを反射する波長選択ミラーである。
この例では、反射ミラー２０は４枚の反射ミラー（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）を突き当てて並べて構成している。同図では、各反射ミラー（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）の境界部分（境界線）をＥ１で示している。
偏光素子４５は、ワイヤーグリッド偏光素子であり、反射ミラー２０により反射した光を偏光する。偏光素子４５は、平行四辺形状の１５枚の偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｏ）を、フレーム４４内に並べて構成している。各偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｏ）の端部は隣の偏光素子の端部と１ｍｍほどの幅で重ね合わせている。これは２枚の偏光素子の境界部分の隙間から無偏光光が漏れるのを防ぐためである。同図では、各偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｏ）の境界部分（境界線）をＥ２で示している。 A reflection mirror 20 is arranged on the light emitting side of the light emitting unit 10 in which a plurality of light source units 12 are arranged and on the front side in the optical axis direction of the light source unit 12 according to the extending direction and length of the light emitting unit 10. As described above, the reflection mirror 20 is configured by a saddle-shaped cylindrical parabolic mirror having a parabolic reflection surface in a plane along the optical axis direction, and reflects light from the light emitting unit 10 in one direction. Concentrate only on the light. The reflection mirror 20 is a wavelength selection mirror that reflects only ultraviolet rays having a specific wavelength.
In this example, the reflecting mirror 20 is configured by abutting four reflecting mirrors (20a, 20b, 20c, 20d) side by side. In the figure, the boundary portion (boundary line) of each reflecting mirror (20a, 20b, 20c, 20d) is indicated by E1.
The polarizing element 45 is a wire grid polarizing element, and polarizes the light reflected by the reflection mirror 20. The polarizing element 45 includes 15 parallelogram-shaped polarizing elements (45a, 45b to 45o) arranged in a frame 44. The ends of the polarizing elements (45a, 45b to 45o) are overlapped with the ends of the adjacent polarizing elements with a width of about 1 mm. This is to prevent non-polarized light from leaking from the gap between the boundary portions of the two polarizing elements. In the same figure, the boundary part (boundary line) of each polarizing element (45a, 45b-45o) is shown by E2.

図１に示すように、反射ミラー２０と偏光素子４５の境界部分Ｅ１，Ｅ２はワークの進行方向（同図Ｙ方向）に対して斜めになるように構成されている。
偏光素子４５の光出射側には、図１０に示したように、必要に応じてマスクが配置され、偏光素子４５から出射した偏光光は、このマスクを介して被照射物（ワークＷ）に照射される。ワークＷは、前記したように搬送手段により一方向（図１に示すＹ方向）に向けて高速で搬送され、光出射部１０からの光が、反射ミラー２０により直線状に集光され、偏光素子４５により偏光され、マスクを介して照射される。これにより、ワークＷには、ワークＷの搬送方向（Ｙ方向）と平行方向に延伸するストライプ状のパターンが露光される。
なお、上記したように、３Ｄ映像表示用の位相差フィルムなどの露光においては、図１２に示したようなストラィプ状のマスクが配置される場合もあるが、光学補償用の位相差フィルムなどの露光においては、マスクが配置されない場合もある。本図ではマスクは省略している。 As shown in FIG. 1, boundary portions E1 and E2 between the reflecting mirror 20 and the polarizing element 45 are configured to be inclined with respect to the traveling direction of the workpiece (the Y direction in the figure).
As shown in FIG. 10, a mask is disposed on the light emitting side of the polarizing element 45 as necessary, and the polarized light emitted from the polarizing element 45 passes through this mask to the irradiated object (work W). Irradiated. As described above, the workpiece W is conveyed at high speed in one direction (Y direction shown in FIG. 1) by the conveying means, and the light from the light emitting unit 10 is condensed linearly by the reflection mirror 20 and polarized. It is polarized by the element 45 and irradiated through a mask. As a result, the workpiece W is exposed to a striped pattern extending in a direction parallel to the conveyance direction (Y direction) of the workpiece W.
As described above, in the exposure of a retardation film for 3D video display, a stripe-shaped mask as shown in FIG. 12 may be arranged, but a retardation film for optical compensation, etc. In exposure, a mask may not be arranged. In this figure, the mask is omitted.

図２、図３に本発明の実施例における偏光素子の構成例を示す。図２（ａ）は、偏光素子を光入射側から見た平面図、図２（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３は、偏光素子の各構成要素を分解して示した斜視図である。なお、図２では偏光素子が４枚の場合を示している。
偏光素子４５は、枠体５２内に、複数の平行四辺形状のワイヤーグリッド偏光素子（以下ＷＧ偏光素子）４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄが並べて構成されている。また、偏光素子４５は、反射ミラー２０による反射光の光軸に対して垂直な平面に沿って配置されている。
図２、図３に示すように、それぞれの平行四辺形状のＷＧ偏光素子４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄは、その一辺を偏光素子支持部材５３により支持されている。偏光素子支持部材５３は断面がＬ字形状であり、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄはそのＬ字の横棒（図３のＷＧ偏光素子を支持する台５３ｃ）の上に接着剤で固定されている。 2 and 3 show examples of the configuration of the polarizing element in the embodiment of the present invention. 2A is a plan view of the polarizing element as viewed from the light incident side, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2A, and FIG. 3 is an exploded view of each component of the polarizing element. It is the shown perspective view. FIG. 2 shows a case where there are four polarizing elements.
The polarizing element 45 is configured by arranging a plurality of parallelogram-shaped wire grid polarizing elements (hereinafter referred to as WG polarizing elements) 45a, 45b, 45c, and 45d in a frame 52. The polarizing element 45 is arranged along a plane perpendicular to the optical axis of the light reflected by the reflection mirror 20.
As shown in FIGS. 2 and 3, each of the parallelogram shaped WG polarizing elements 45 a, 45 b, 45 c, 45 d is supported by a polarizing element support member 53. The polarizing element support member 53 has an L-shaped cross section, and the WG polarizing elements 45a to 45d are fixed on the L-shaped horizontal bar (the base 53c for supporting the WG polarizing element in FIG. 3) with an adhesive. .

偏光素子支持部材５３には、後述する枠体５２に設けた円柱状のピン５４に嵌り合う貫通孔（ピン用貫通孔）５３ａが形成されている。ピン用貫通孔５３ａの径はピン５４の径よりもやや大きい。このピン用貫通孔５３ａの両脇には、偏光素子支持部材５３を枠体５２に対して固定するための貫通孔（固定ねじ用貫通孔）５３ｂが形成されている。
枠体５２は、底板５２ｂと側板５２ａとを備える。底板５２ｂには枠体５２に並べる偏光素子支持部材５３の数（即ちＷＧ偏光素子の数）だけ、円柱状のピン５４が等間隔に並べて配置されている。また、このピン５４の両脇には、偏光素子支持部材５３を固定するためのねじ孔（固定ねじ用ねじ孔）５２ｃが形成されている（図３参照）。
また、枠体５２の側板５２ａには、ピン５４の両脇に相当する位置に貫通するねじ孔５２ｄが、偏光素子支持部材５３の数に対応した数だけ形成されている。このねじ孔５２ｄは、偏光素子支持部材５３を回転移動するためのねじ５５ａ，５５ｂを取り付けるために用いる。 The polarizing element support member 53 is formed with a through-hole (pin through-hole) 53a that fits into a cylindrical pin 54 provided in a frame 52 described later. The diameter of the pin through hole 53 a is slightly larger than the diameter of the pin 54. A through hole (fixing screw through hole) 53b for fixing the polarizing element support member 53 to the frame body 52 is formed on both sides of the pin through hole 53a.
The frame body 52 includes a bottom plate 52b and a side plate 52a. On the bottom plate 52b, columnar pins 54 are arranged at equal intervals by the number of polarizing element support members 53 (that is, the number of WG polarizing elements) arranged in the frame 52. Further, screw holes (fixed screw screw holes) 52c for fixing the polarizing element support member 53 are formed on both sides of the pin 54 (see FIG. 3).
Further, the side plate 52 a of the frame body 52 is formed with a number of screw holes 52 d penetrating to positions corresponding to both sides of the pin 54 corresponding to the number of polarizing element support members 53. The screw hole 52d is used for attaching screws 55a and 55b for rotationally moving the polarizing element support member 53.

図２、図３に示すように、隣り合う２枚のＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄは、隙間から無偏光光が漏れないように、入射する光の光軸方向に対して、周辺部が上下に重なり合うように設ける。そのため、隣り合う偏光素子支持部材５３は、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを固定する台５３ｃの部分が、光軸方向に対して高さが異なる。
各ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄは回転させて位置を調整するが、この時、隣り合うＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄの周辺部が、こすれあわないようにしなければならない。そこで、図２、図３に示すように、隣り合うＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄが数ミリの間隔を有して重なるように、偏光素子支持部材５３のＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを支持する台の高さを設計している。即ち、隣り合う２枚のＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄは、光が通過する方向に対して、互いに間隔を空けて周辺部が重なるように取り付けられている。
ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄの、偏光素子支持部材５２を取り付けた辺に対向する辺には、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄが自重により下方をたわむのを防ぐための偏光素子たわみ防止板５７が接着剤５９により取り付けられている。
偏光素子たわみ防止板５７は、偏光素子支持部材５３と同様、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを固定する台を有するＬ字形状であり（図２、図３参照）、各ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを回転させる際には、枠体５２の底板５２ｂ上を滑って移動する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the two adjacent WG polarizing elements 45 a to 45 d are arranged so that the non-polarized light does not leak from the gap, and the peripheral part is vertically aligned with respect to the optical axis direction of the incident light. Provide to overlap. Therefore, in the adjacent polarizing element support member 53, the height of the portion of the base 53c that fixes the WG polarizing elements 45a to 45d differs with respect to the optical axis direction.
Each WG polarizing element 45a to 45d is rotated to adjust its position. At this time, it is necessary to prevent the peripheral portions of adjacent WG polarizing elements 45a to 45d from rubbing. Therefore, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the stage for supporting the WG polarizing elements 45 a to 45 d of the polarizing element support member 53 so that the adjacent WG polarizing elements 45 a to 45 d overlap with each other with an interval of several millimeters. Design the height. That is, the two adjacent WG polarizing elements 45a to 45d are attached so that the peripheral portions thereof are overlapped with each other in the direction in which the light passes.
A polarizing element deflection preventing plate 57 for preventing the WG polarizing elements 45a to 45d from bending downward due to their own weight is provided on the side of the WG polarizing elements 45a to 45d that faces the side where the polarizing element support member 52 is attached. 59 is attached.
Like the polarizing element support member 53, the polarizing element deflection preventing plate 57 has an L shape having a base for fixing the WG polarizing elements 45a to 45d (see FIGS. 2 and 3), and each of the WG polarizing elements 45a to 45d is provided. When rotating, it slides on the bottom plate 52b of the frame 52 and moves.

各偏光素子支持部材５３を、光軸の周りに回転させる機構について説明する。
枠体５２の底板５２ｂに設けたピン５４に、偏光素子支持部材５３のピン用貫通孔５３ａを差し込む。偏光素子支持部材５３をピン５４に差し込んだ時に、偏光素子支持部材５３と枠体５２の側板５２ａとの間に数ミリのギャップ５８ａ（隙間）が形成されるように設計しておく。ピン用貫通孔５３ａの径はピン５４の径よりもやや大きいので、偏光素子支持部材５３は、ピン５４を回転軸として、側板５２ａとのギャップ５８ａの分だけ回転する。
枠体５２の側板５２ａに形成している２個のねじ孔５２ｄのそれぞれに、偏光素子支持部材５３の回転用のねじ５５ａ、ねじ５５ｂを取り付ける。取り付けた２個のねじ５５ａとねじ５５ｂの先端は、偏光子支持部材５３のエッジ側面を、ピン５４を挟むようなかたちで、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄの平面（光が入出射する面）と平行な方向に押す。 A mechanism for rotating each polarizing element support member 53 around the optical axis will be described.
The pin through hole 53 a of the polarizing element support member 53 is inserted into the pin 54 provided on the bottom plate 52 b of the frame body 52. It is designed such that when the polarizing element support member 53 is inserted into the pin 54, a gap 58a (gap) of several millimeters is formed between the polarizing element support member 53 and the side plate 52a of the frame body 52. Since the diameter of the pin through-hole 53a is slightly larger than the diameter of the pin 54, the polarizing element support member 53 rotates by the gap 58a from the side plate 52a with the pin 54 as a rotation axis.
Screws 55a and 55b for rotating the polarizing element support member 53 are attached to the two screw holes 52d formed in the side plate 52a of the frame body 52, respectively. The tips of the two screws 55a and 55b that are attached are the planes of the WG polarizing elements 45a to 45d (surfaces on which light enters and exits) in such a manner that the edge side surface of the polarizer support member 53 sandwiches the pin 54. Push in parallel direction.

すなわち、ねじ５５ａを枠体５２の側板５２ａから抜く方向に移動し、ねじ５５ｂを枠体５２の側板５２ａに押し込むように移動すると、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄはその平面内で右周りに回転する。
反対に、ねじ５５ａを枠体５２の側板５２ｂに押し込むように移動し、ねじ５５ｂを枠体５２の側板５２ａから抜く方向に移動すると、ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄはその平面内で左周りに回転する。
ＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを必要な位置まで回転させたら、固定ねじ５６ａ，５６ｂを締めて、偏光素子支持部材５３が回転しないように固定する。 That is, when the screw 55a is moved in the direction of removing from the side plate 52a of the frame body 52 and the screw 55b is moved so as to be pushed into the side plate 52a of the frame body 52, the WG polarizing elements 45a to 45d rotate clockwise in the plane. .
On the other hand, when the screw 55a is moved so as to be pushed into the side plate 52b of the frame body 52 and the screw 55b is moved in the direction of removing from the side plate 52a of the frame body 52, the WG polarization elements 45a to 45d rotate counterclockwise in the plane. To do.
When the WG polarizing elements 45a to 45d are rotated to the necessary positions, the fixing screws 56a and 56b are tightened to fix the polarizing element support member 53 so as not to rotate.

図４（ａ）は、図１に示した光照射装置において、偏光素子４５を偏光素子の光出射側から見た図であり、図４（ｂ）は、反射ミラー２０の反射面とは反対側から（偏光素子の光入射側から）偏光素子側を透かして見た図である。同図の上下方向が、ワークの搬送方向（Ｙ方向）に相当する。なお、同図では、図２、図３に示したＷＧ偏光素子４５ａ〜４５ｄを回転させる機構等は省略されている。
図４（ａ）に示されるように、偏光板４５を構成する個々のＷＧ偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｍ，４５ｏ）は、（上辺と下辺がフレーム４４に隠れて見えないが）平行四辺形をしており、隣り合う偏光素子とは端部を１ｍｍ程度重ねて並べている。
各偏光素子は平行四辺形なので、偏光素子の継ぎ目（境界部分Ｅ２）は、ワークの搬送方向（Ｙ方向）に対して斜めになる。 4A is a view of the polarizing element 45 viewed from the light emitting side of the polarizing element in the light irradiation apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4B is opposite to the reflecting surface of the reflecting mirror 20. It is the figure which looked through the polarizing element side from the side (from the light-incidence side of a polarizing element). The vertical direction in the figure corresponds to the workpiece conveyance direction (Y direction). In the figure, a mechanism for rotating the WG polarizing elements 45a to 45d shown in FIGS. 2 and 3 is omitted.
As shown in FIG. 4A, the individual WG polarizing elements (45a, 45b to 45m, 45o) constituting the polarizing plate 45 are parallelograms (although the upper and lower sides are hidden by the frame 44 and cannot be seen). The adjacent polarizing elements are arranged with their ends overlapped by about 1 mm.
Since each polarizing element is a parallelogram, the joint (boundary portion E2) of the polarizing elements is inclined with respect to the workpiece conveyance direction (Y direction).

上記のように、複数の偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｍ，４５ｏ）の、各々の端部を光が通過する方向に重なるように並べて配置することで、偏光素子の境界部分に遮光板を設ける場合に比べ、境界部分における光の透過率の低下を小さくすることができる。
また、上記複数の偏光素子（４５ａ，４５ｂ〜４５ｍ，４５ｏ）を平行四辺形状にすることにより、その境界部分により照度が低くなる領域が、境界部分をワーク上に投影した範囲に広がって薄められ、照度のより低い領域が生じることを防ぐことができる。すなわち、ワークの搬送に連れて、境界部分による照度の低い部分がワークの幅方向に移動し、その前後の光照射により照度が補われるので、ワーク上の照度分布の悪化の影響を小さくすることができる。 As described above, by arranging the end portions of the plurality of polarizing elements (45a, 45b to 45m, 45o) so as to overlap each other in the light passing direction, a light shielding plate is provided at the boundary portion of the polarizing elements. Compared to the case, it is possible to reduce the decrease in light transmittance at the boundary portion.
Further, by forming the plurality of polarizing elements (45a, 45b to 45m, 45o) in a parallelogram shape, a region where the illuminance is lowered by the boundary portion is spread and thinned in a range where the boundary portion is projected onto the workpiece. It is possible to prevent a region with lower illuminance from occurring. That is, as the work is transported, the low illuminance part of the boundary moves in the width direction of the work, and the illuminance is compensated by light irradiation before and after that, so the influence of deterioration of the illuminance distribution on the work is reduced. Can do.

また、本実施例においては、図４（ｂ）に示されるように、反射ミラー２０を構成する個々の反射ミラー（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）も、（曲面の反射面を有する立体形状であるが平面に投影すれば）平行四辺形状であり、隣り合う反射ミラーとはつき合わせて並べている。
すなわち、反射ミラー（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）の継ぎ目（境界部分Ｅ１）も、偏光素子４５の場合と同様に、ワークの搬送方向（Ｙ方向）に対して斜めであり、偏光素子４５と同様、その境界部分により照度が低くなる領域が、境界部分をワーク上に投影した範囲に広がって薄められ、照度のより低い領域が生じることを防ぐことができる。
さらに、反射ミラーの境界部分は、偏光素子の境界部分とは、両者の境界部分をワーク上（光照射領域）に投影した時に、ワークの搬送方向（Ｙ方向）に対して重ならないように、両者の境界部分の周期をずらして配置している。
これにより、ワークをＹ軸方向に移動しながら光を照射した時、照度が大きく低下する領域を少なくすることができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the individual reflecting mirrors (20a, 20b, 20c, 20d) constituting the reflecting mirror 20 are also (three-dimensional shapes having curved reflecting surfaces). It has a parallelogram shape (if it is projected onto a flat surface) and is aligned with the adjacent reflecting mirrors.
That is, the joint (boundary portion E1) of the reflection mirrors (20a, 20b, 20c, 20d) is also inclined with respect to the workpiece conveyance direction (Y direction), as in the case of the polarizing element 45. Similarly, a region where the illuminance is lowered by the boundary portion is spread and thinned in a range where the boundary portion is projected onto the workpiece, and a region having a lower illuminance can be prevented.
Furthermore, the boundary part of the reflecting mirror is not overlapped with the boundary part of the polarizing element so as not to overlap with the workpiece conveyance direction (Y direction) when the boundary part between the two is projected onto the workpiece (light irradiation region). The period of the boundary portion between the two is shifted.
Thereby, when light is irradiated while moving the workpiece in the Y-axis direction, it is possible to reduce a region where the illuminance greatly decreases.

このことについて、図５、図６を用いて説明する。図５と図６は、偏光素子の境界部分Ｅ２と反射ミラーの境界部分Ｅ１とを模式的に示す図である。
上段の図の太線が偏光素子の境界部分Ｅ２、中段の図の太線が反射ミラーの境界部分Ｅ１、下段が光照射領域即ちワーク上での照度分布を表している。
図５（ａ）は、偏光素子４５および反射ミラー２０の境界部分が、ワークの搬送方向であるＹ軸方向と平行な場合である。このようにすると、ワーク上に、境界部分による照度の極端に低い部分が線状に形成され、その部分は実質的に偏光光が照射されないため、採用することができない。
図５（ｂ）〜（ｄ）と図６（ｅ）（ｆ）は、偏光素子および反射ミラーの境界部分が、ワークの搬送方向であるＹ軸方向に対して斜めになるようにした場合である。このようにすれば、前記したように、ワークの搬送に連れて、境界部分による照度の低い部分がワークの幅方向に移動し、その前後の光照射により照度が補われ、照度分布の悪化の影響を小さくすることができる。 This will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are diagrams schematically showing the boundary portion E2 of the polarizing element and the boundary portion E1 of the reflection mirror.
The thick line in the upper diagram represents the boundary portion E2 of the polarizing element, the thick line in the middle diagram represents the boundary portion E1 of the reflection mirror, and the lower row represents the illuminance distribution on the light irradiation region, that is, the workpiece.
FIG. 5A shows a case where the boundary portion between the polarizing element 45 and the reflection mirror 20 is parallel to the Y-axis direction, which is the workpiece conveyance direction. If it does in this way, since the part with extremely low illumination intensity by a boundary part will be formed in a line shape on a work, and that part is not irradiated with polarized light substantially, it cannot adopt.
FIGS. 5B to 5D and FIGS. 6E and 6F show the case where the boundary between the polarizing element and the reflecting mirror is inclined with respect to the Y-axis direction, which is the workpiece transfer direction. is there. In this way, as described above, as the workpiece is transported, the low-illuminance portion due to the boundary portion moves in the width direction of the workpiece, and the illumination is supplemented by light irradiation before and after the workpiece, so that the illumination distribution is deteriorated. The influence can be reduced.

しかし、反射ミラー２０が複数の反射ミラーを突き当てて並べて構成したものである場合には、偏光素子の境界部分をワークの搬送（Ｙ軸）方向に対して斜めに配置したとしても、図５（ｂ）のように、偏光素子４５の境界部分Ｅ２と反射ミラー２０の境界部分Ｅ１とが、ワークの搬送（Ｙ軸）方向に完全に重なっていたり、図５（ｃ）（ｄ）のように部分的に重なっていたりすると、（ａ）の場合ほどではないが、ワーク上に照度が大きく低下する領域が生じる。すなわち、図５（ｂ）の場合には、照度が低下する部分が広い範囲で生じ、（ｃ）（ｄ）の場合は、照度が低下する部分が狭い範囲で生ずる。
そこで、図６（ｅ）のように、偏光素子の境界部分Ｅ２と反射ミラーの境界部分Ｅ１とが、ワークの搬送（Ｙ軸）方向に対してまったく重ならないようにする。このように配置すれば、ワーク上に照度が大きく低下する領域が生じるのを防ぐことができる。
さらに、図６（ｆ）のように、偏光素子の境界部分Ｅ２と反射ミラーの境界部分Ｅ１が、ワークの搬送（Ｙ軸）方向に対して重ならないようにするとともに、両者の隙間がないように並べると、照度が大きく低下する領域がなく、かつ、ワーク上の照度分布（照度のばらつき）を良くすることが期待できる。 However, when the reflecting mirror 20 is configured by abutting and arranging a plurality of reflecting mirrors, even if the boundary portion of the polarizing element is arranged obliquely with respect to the workpiece conveyance (Y-axis) direction, FIG. As shown in FIG. 5B, the boundary portion E2 of the polarizing element 45 and the boundary portion E1 of the reflecting mirror 20 are completely overlapped in the workpiece conveyance (Y-axis) direction, or as shown in FIGS. If it partially overlaps, a region where the illuminance is greatly reduced is generated on the workpiece, although not as in the case of (a). That is, in the case of FIG. 5B, the portion where the illuminance decreases occurs in a wide range, and in the cases of (c) and (d), the portion where the illuminance decreases occurs in a narrow range.
Therefore, as shown in FIG. 6E, the boundary portion E2 of the polarizing element and the boundary portion E1 of the reflecting mirror are not overlapped at all with respect to the workpiece conveyance (Y-axis) direction. If it arrange | positions in this way, it can prevent that the area | region where illumination intensity falls large on a workpiece | work.
Further, as shown in FIG. 6F, the boundary portion E2 of the polarizing element and the boundary portion E1 of the reflection mirror are not overlapped with respect to the workpiece conveyance (Y-axis) direction, and there is no gap between them. If there is no illuminance, there is no region where the illuminance is greatly reduced, and it can be expected to improve the illuminance distribution on the workpiece (illuminance variation).

１０光出射部
１１ａ，１１ｂ光源部列
１２光源部
１３ショートアーク型放電ランプ
１５リフレクタ
２０，２０ａ〜２０ｄ反射ミラー
２１反射面
３０マスク
４０搬送手段
４１チルロール
４４フレーム
４５，４５ａ〜４５ｏワイヤーグリッド偏光素子（ＷＧ偏光素子）
５２枠体
５２ａ側板
５２ｂ底板
５２ｃ固定ねじ用ねじ孔
５２ｄねじ孔
５３偏光素子支持部材
５３ａピン用貫通孔
５３ｂ固定ねじ用貫通孔
５３ｃ偏光素子を支持する台
５４ピン
５５ａ，５５ｂねじ
５６ａ，５６ｂ固定ねじ
５７偏光素子たわみ防止板
５８ａ，５８ｂギャップ
５９接着剤
Ｗ被照射物（ワーク） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light emission part 11a, 11b Light source part row | line | column 12 Light source part 13 Short arc type discharge lamp 15 Reflector 20, 20a-20d Reflection mirror 21 Reflecting surface 30 Mask 40 Conveyance means 41 Chill roll 44 Frame 45, 45a-45o Wire grid polarizing element ( WG polarization element)
52 Frame 52a Side plate 52b Bottom plate 52c Fixing screw screw hole 52d Screw hole 53 Polarizing element support member 53a Pin through hole 53b Fixing screw through hole 53c Base 54 supporting polarizing element Pins 55a and 55b Screws 56a and 56b Fixing screw 57 Polarizing element deflection preventing plates 58a, 58b Gap 59 Adhesive W Irradiated object (work)

Claims

A light emitting unit comprising a plurality of light source units arranged in one direction, each including a short arc type discharge lamp and a reflector that reflects light from the discharge lamp provided so as to surround the discharge lamp;
A reflection mirror for condensing the light emitted from the light emitting portion into a linear shape extending in the one direction;
A polarizing element that is provided on the light exit side of the reflecting mirror and polarizes light from the reflecting mirror;
In the light irradiation device that irradiates polarized light to the workpiece conveyed in a direction orthogonal to the one direction,
The polarizing element includes a plurality of polarizing elements orthogonal to an adjacent polarizing element and an end portion of each polarizing element that overlaps a direction in which light from the light emitting section passes. Arranged side by side,
The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein boundary lines of the plurality of polarizing elements are oblique with respect to a conveying direction of the workpiece.

The reflection mirror is configured by arranging a plurality of reflection mirrors in a direction perpendicular to the workpiece conveyance direction,
The boundary lines of the plurality of reflection mirrors are oblique with respect to the conveyance direction of the workpiece, and the boundary lines of the polarizing element are relative to the conveyance direction of the workpiece when they are projected onto the workpiece. The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the light irradiation apparatus does not overlap.