JP2014191939A - Light irradiation unit - Google Patents
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Abstract
Description
本願の発明は、長尺な光源によって対象物に光照射する光照射器に関する。 The present invention relates to a light irradiator that irradiates an object with a long light source.
長尺な光源としては、蛍光灯を始めとして各種のものが知られているが、産業用に用いられることも多い。例えば紫外線光源としても知られている水銀ランプは、高圧水銀ランプや低圧水銀ランプのように全体が棒状のものがあり、光照射による対象物の処理等の目的で多用されている。この他、メタルハライドランプやLED等の光源でも、棒状のように長尺なタイプのものがある。対象物を光照射により処理する場合、対象物が幅広であるために幅方向に長い光源を使用する例がしばしば見られる。
長尺な光源の背後には、ミラーが通常配置される。「背後」とは、光照射の対象物が位置する側を前側とした場合、その反対側という意味である。
Various types of light sources such as fluorescent lamps are known as long light sources, but they are often used for industrial purposes. For example, mercury lamps, also known as ultraviolet light sources, are generally rod-shaped, such as high-pressure mercury lamps and low-pressure mercury lamps, and are often used for the purpose of processing objects by light irradiation. In addition, there are light sources such as metal halide lamps and LEDs that are long in the shape of a rod. When processing an object by light irradiation, an example of using a light source that is long in the width direction is often seen because the object is wide.
A mirror is usually placed behind the long light source. “Back” means the opposite side when the side where the object to be irradiated with light is located is the front side.
このような光照射器は、当然のことながら、メンテナンスを考慮した構造とされる。メンテナンスの典型的なものは光源の交換である。光源は一般的に消耗品であり、寿命の到来に伴って交換が必要になる。このため、光照射器は、光源を交換可能に装着した構造を有する。
また、ミラーについても、適宜メンテナンス可能な構造とされる。例えば、ミラーの反射面をクリーニング可能な構造としたり、ミラーの交換が可能な構造としたりである。
Naturally, such a light irradiator has a structure in consideration of maintenance. A typical maintenance is light source replacement. The light source is generally a consumable item and needs to be replaced as the end of its lifespan. For this reason, the light irradiator has a structure in which a light source is exchangeably mounted.
Further, the mirror can be appropriately maintained. For example, the mirror reflection surface can be cleaned, or the mirror can be replaced.
このような光照射器において、光源があまりにも長尺であるため、メンテナンスのための構造が非常に難しくなる場合がある。この点について、ディスプレイデバイス製造の際に使用される光照射器を例にして説明する。
液晶ディスプレイに代表されるディスプレイデバイスは、基板サイズが年々大型化している。大型化は、TV用等の場合には大画面になるために必然的に基板サイズが大きくなるし、一枚の基板から多数のディスプレイデバイスを製造する場合にも、生産性向上の観点から基板サイズは大きくなる。
In such a light irradiator, since the light source is too long, the structure for maintenance may be very difficult. This point will be described by taking a light irradiator used in manufacturing a display device as an example.
A display device represented by a liquid crystal display has a larger substrate size year by year. In the case of an increase in size, for TVs and the like, the size of the substrate inevitably increases because of the large screen, and even when a large number of display devices are manufactured from a single substrate, the substrate is improved in terms of productivity. The size increases.
基板サイズが大きくなると、製造プロセスに光照射器を用いた光処理が含まれている場合、使用される光源がより長尺化してくる。例えば、液晶ディスプレイの製造では、配向膜を得るプロセスとして、従来のラビングに変えて偏光光の照射により配向膜を得る光配向のプロセスが多く採用されるようになってきている。光配向には、紫外線の偏光光を照射する必要がある場合が多く、高圧水銀ランプのような棒状の光源が使用される。この際、基板サイズの大型化に伴い、最近では1500mm又はそれ以上の非常に長いランプの使用が必要になってきている。 As the substrate size increases, the light source used becomes longer when the manufacturing process includes light processing using a light irradiator. For example, in the manufacture of a liquid crystal display, as a process for obtaining an alignment film, a photo-alignment process for obtaining an alignment film by irradiating polarized light instead of the conventional rubbing has been increasingly adopted. For photo-alignment, it is often necessary to irradiate polarized ultraviolet light, and a rod-shaped light source such as a high-pressure mercury lamp is used. At this time, with the increase in the substrate size, recently, it has become necessary to use a very long lamp of 1500 mm or more.
このような特に長尺な光源を使用した光照射器では、メンテナンスのための構造を特に工夫しないと、メンテナンスの作業が非常にやりにくくなってしまったり、メンテナンスのためだけに大きなスペースが必要になってしまったりする問題がある。例えば、特許文献1は、メンテナンスのために光源をその長さ方向に引き出せる構造を開示している。しかしながら、このような構造では、光源が長くなれば長くなった分だけのスペースがランプの長手方向にメンテナンスのために必要になってしまう。メンテナンス以外にはその分のスペースが不要である場合、生産設備の省スペース化の観点から問題視され得る。
本願の発明は、このような課題を解決するために為されたものであって、特に長尺な光源を備えた場合でもメンテナンスが容易で、且つ広いスペースを使用としない光照射器の構造を提供する意義を有している。
In such a light illuminator using a particularly long light source, unless the structure for maintenance is specially devised, maintenance work becomes very difficult or a large space is required only for maintenance. There is a problem. For example,
The invention of the present application has been made to solve such a problem, and has a light irradiator structure that is easy to maintain even when a long light source is provided and does not use a large space. It has a meaning to provide.
上記課題を解決するため、本願の請求項1記載の発明は、長尺な光源と、光源の長さ方向に延び、光源を背後から覆った長尺なミラーとを備えた光照射器であって、
光源は、光源保持フレームによって保持されており、
ミラーは、ミラー保持フレームによって保持されており、
ミラー保持フレームを移動させる移動機構が設けられており、
移動機構は、光源保持フレームから分離させた状態でミラー保持フレームを移動させることが可能であって、ミラー保持フレームの移動の向きは、光源の長さ方向に垂直であってミラーが光源から遠ざかる向きであり、移動の距離は光源の交換が可能な距離であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項2記載の発明は、前記請求項1の構成において、前記光源の前記ミラーとは反対側には照射側光学素子が配置されていて対象物に照射側光学素子を介して光照射することが可能であり、
照射側光学素子は、素子保持フレームによって保持されており、
前記移動機構は、素子保持フレームから分離させた状態で前記ミラー保持フレーム及び前記光源保持フレームを移動可能であり、この移動の向きは、前記光源の長さ方向に垂直であって前記光源及び前記ミラーが照射側光学素子から遠ざかる向きであり、移動の距離は、照射側光学素子のクリーニング又は交換が可能となる距離であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項3記載の発明は、前記請求項1の構成において、前記ミラーの背後には背後ユニットが設けられており、
前記移動機構は、背後ユニットを前記ミラー保持フレーム及び前記光源保持フレームから分離させた状態で移動可能であり、この移動の向きは、前記光源の長さ方向に垂直な方向であって背後ユニットが前記光源及び前記ミラーから遠ざかる向きであり、移動距離は、前記ミラーのクリーニング又は交換が可能となる距離であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項4記載の発明は、前記請求項1の構成において、前記光源の前記ミラーとは反対側には照射側光学素子が配置されていて対象物に照射側光学素子を介して光照射することが可能であり、
照射側光学素子は、素子保持フレームによって保持されており、
前記移動機構は、素子保持フレームから分離させた状態で前記ミラー保持フレーム及び前記光源保持フレームを移動可能であり、この移動の向きは、前記光源の長さ方向に垂直であって前記光源及び前記ミラーが照射側光学素子から遠ざかる向きであり、移動の距離は、照射側光学素子のクリーニング又は交換が可能となる距離であり、
前記ミラーの背後には背後ユニットが設けられており、
前記移動機構は、背後ユニットを前記ミラー保持フレーム、前記光源保持フレーム及び素子保持フレームから分離させた状態で移動可能であり、この移動の向きは、前記光源の長さ方向に垂直な方向であって背後ユニットが前記光源、前記ミラー及び照射側光学素子から遠ざかる向きであり、移動の距離はミラーのクリーニング又は交換が可能な状態となる距離であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項5記載の発明は、前記請求項1乃至4いずれかの構成において、前記光源は長さ方向が水平方向になるように配置されており、
前記移動の向きは上向きであるという構成を有する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
The light source is held by a light source holding frame,
The mirror is held by a mirror holding frame,
A moving mechanism for moving the mirror holding frame is provided,
The moving mechanism can move the mirror holding frame in a state separated from the light source holding frame, and the direction of movement of the mirror holding frame is perpendicular to the length direction of the light source, and the mirror moves away from the light source. It has a configuration in which the distance of movement is a distance that allows replacement of the light source.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
The irradiation side optical element is held by an element holding frame,
The moving mechanism is capable of moving the mirror holding frame and the light source holding frame in a state separated from the element holding frame, and the direction of the movement is perpendicular to the length direction of the light source, and the light source and the light source The mirror is directed away from the irradiation side optical element, and the moving distance is a distance that enables the irradiation side optical element to be cleaned or replaced.
In order to solve the above problem, the invention according to claim 3 is the configuration of
The moving mechanism is movable in a state where the rear unit is separated from the mirror holding frame and the light source holding frame, and the direction of this movement is a direction perpendicular to the length direction of the light source, It is in a direction away from the light source and the mirror, and the moving distance is a distance at which the mirror can be cleaned or replaced.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
The irradiation side optical element is held by an element holding frame,
The moving mechanism is capable of moving the mirror holding frame and the light source holding frame in a state separated from the element holding frame, and the direction of the movement is perpendicular to the length direction of the light source, and the light source and the light source The mirror is in a direction away from the irradiation side optical element, and the moving distance is a distance that enables the irradiation side optical element to be cleaned or replaced,
A rear unit is provided behind the mirror,
The moving mechanism is movable in a state where the rear unit is separated from the mirror holding frame, the light source holding frame, and the element holding frame, and the direction of the movement is a direction perpendicular to the length direction of the light source. The rear unit is in a direction away from the light source, the mirror, and the irradiation side optical element, and the moving distance is a distance at which the mirror can be cleaned or replaced.
In order to solve the above problem, the invention according to claim 5 is the configuration according to any one of
The moving direction is upward.
以下に説明する通り、本願の請求項1記載の発明によれば、光源保持フレームから分離した状態で光源の長さ方向に垂直な方向に且つミラーが光源から遠ざかる向きにミラー保持フレームが移動するので、光源保持フレームを長さ方向に引き出して光源を交換する必要が無くなる。このため、長尺な光源を使用する場合にも交換のためだけに広いスペースが必要になることはない。
請求項2記載の発明によれば、上記効果に加え、素子保持フレームから分離した状態で光源保持フレームとミラー保持フレームとが照射側光学素子から遠ざかる向きに移動するので、照射側光学素子についても長手方向に引き出すことなくメンテナンスが行える。このため、メンテナンスのために広いスペースが必要になることはない。
請求項3記載の発明によれば、ミラー保持フレームから分離した状態で背後ユニットがミラーから遠ざかる向きに移動するので、ミラーについても長手方向に引き出すことなくメンテナンスが行える。このため、メンテナンスのためにランプの長手方向に広いスペースが必要になることはない。
また、請求項4記載の発明によれば、上記効果請求項2の発明の効果と上記請求項3の発明の効果とを得ることができる。
As described below, according to the first aspect of the present invention, the mirror holding frame moves in a direction perpendicular to the length direction of the light source and in a direction in which the mirror moves away from the light source in a state separated from the light source holding frame. Therefore, it is not necessary to replace the light source by pulling out the light source holding frame in the length direction. For this reason, even when using a long light source, a large space is not required only for replacement.
According to the invention of
According to the third aspect of the invention, since the rear unit moves away from the mirror while being separated from the mirror holding frame, the mirror can be maintained without being pulled out in the longitudinal direction. For this reason, a large space in the longitudinal direction of the lamp is not required for maintenance.
According to the invention of
次に、本願発明を実施するための形態(以下、実施形態)について説明する。
図1は、本願発明の実施形態に係る光照射器の全体を示した斜視概略図、図2は実施形態の光照射器の側面断面概略図である。
実施形態の光照射器は、長尺な光源1と、光源1を背後から覆った長尺なミラー2とを備えている。また、この光照射器は、光源1と対象物との間に配置された光学素子(以下、照射側光学素子)3と、ミラー2の背後に設けられた背後ユニット4とを備えている。
Next, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an entire light irradiator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic side sectional view of the light irradiator according to the embodiment.
The light irradiator of the embodiment includes a long
光源1は、光源1を保持した光源保持フレーム11を含むユニット(以下、光源ユニットと呼ぶ)10の一部となっている。ミラー2は、ミラー保持フレーム21を含むユニット(以下、ミラーユニット20と呼ぶ)の一部となっている。照射側光学素子3も、照射側光学素子3を保持した素子保持フレーム31を含むユニット(以下、素子ユニットと呼ぶ)30の一部となっている。
The
図1に示すように、この実施形態では、光源1は長さ方向を水平にして配置されており、対象物は光源1の下方に配置されるようになっている。従って、ミラー2は光源1を上側から覆った状態であり、背後ユニット4はその上側になる。従って、図1に示すように、実施形態の光照射器は、上から順に背後ユニット4、ミラーユニット20、光源ユニット10及び素子ユニット30の四つを備えた構成となっている。尚、背後ユニット4は、ミラーユニット20の上側に位置するユニットであるため、以下、上部ユニット4と言い換える。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the
ミラー2は、この実施形態では、光源1の長さ方向に長い一対のものから成っている。一対のミラー2は、光源1の真上にスリットを形成した状態で配置されており、一対でほぼ樋状のミラー2を形成するようになっている。尚、各ミラー2は、図2に成す断面形状で解るように湾曲している。この湾曲の形状は、楕円の一部又は放物線を成すものとされる。
各ミラー2は、基材上に反射膜を蒸着したものや、アルミのような金属で形成される。蒸着膜で反射させる構造の場合、蒸着膜形成の都合から複数のミラーセグメントを並べて一つの長尺なミラー2とすることもある。また、蒸着膜として、対象物の昇温を抑えるため、熱線を透過させて反射しないようにした特性のものが採用されることもある。
In this embodiment, the
Each
一対のミラー2は、ミラー保持フレーム21によって保持されている。ミラー保持フレーム21は、各ミラー2を背後から保持するであり、各ミラー2を上端と下端において緩衝具22を介して保持するものである。ミラー保持フレーム21は、ミラー2が熱線を透過させるタイプのものである場合、熱線を受けて昇温するため、熱容量の大きいものとし、背後に放熱フィン23を設けた構造とされる。尚、ミラー保持フレーム21は、ミラーユニット20の外枠となっているミラーユニット20枠に固定されている。
The pair of
光源1としては、この実施形態では、高圧水銀ランプが使用されている。光源1は、光源保持フレーム11により保持されている。光源保持フレーム11には、受け具12と押さえ具13とが設けられている。図1及び図2では詳細の図示が省略されているが、光源1は、両端の口金の部分が受け具12に載り、その上から押さえ具13で押さえることで光源保持フレーム11に保持されている。
In this embodiment, a high pressure mercury lamp is used as the
尚、光源1は、例えば1500mm程度と非常に長尺なものとなっている。このため、点灯時には昇温により撓んでしまう可能性がある。これを考慮し、この実施形態では、光源1を支持する支持具14を長さ方向の途中の数カ所に設けている。支持具14には、光源1の封体に対して熱衝撃性を少なくすることや光遮蔽を少なくする観点から、石英製のものが使用される。支持具14の詳細については、特開2011−222347号公報に開示されているので、これを参照することができる。
The
照射側光学素子3としては、適宜のものを選択し得るが、この実施形態の光照射器は、対象物に偏光光を照射するものであるため、照射側光学素子3は偏光素子となっている。より具体的には、この実施形態ではグリッド偏光素子が照射側光学素子3として使用されている。グリッド偏光素子は、透明基板上に微細な縞状格子を形成したもので、縞状格子の長さ方向に電界成分を有する直線偏光光は透明基板を透過できず、縞状格子の長さ方向に垂直な方向に電界成分を有する直線偏光光は透明基板を透過できることを利用し、光を偏光させるものである。 As the irradiation side optical element 3, an appropriate one can be selected. However, since the light irradiator of this embodiment irradiates the object with polarized light, the irradiation side optical element 3 becomes a polarizing element. Yes. More specifically, in this embodiment, a grid polarizing element is used as the irradiation side optical element 3. The grid polarization element is a fine stripe grating formed on a transparent substrate, and linearly polarized light having an electric field component in the length direction of the stripe grating cannot pass through the transparent substrate, and the length direction of the stripe grating. The linearly polarized light having the electric field component in the direction perpendicular to the light is polarized by utilizing the fact that it can pass through the transparent substrate.
光源1とその背後のミラー2からの光は、全体としてはほぼ矩形の光照射領域を成す。照射側光学素子3は、このほぼ矩形の光照射領域と同程度の大きさの矩形のものとなっている。但し、グリッド偏光素子の場合、大面積のものを製作するのが難しいため、小さなセグメント状のものを並べて上記矩形の光照射領域と同程度の大きさの領域を確保する。
このような照射側光学素子3は、不図示の素子枠に嵌め込まれ、素子台座32の上に取り付けられている。素子台座32は、素子保持フレーム31上に設けられており、照射側光学素子3は、素子保持フレーム31によって保持されている。
The light from the
Such an irradiation side optical element 3 is fitted in an element frame (not shown) and attached on the
また、この実施形態では、素子ユニット30に設けられている照射側光学素子3とは別の照射側光学素子3として、フィルタ33が内蔵されている。フィルタ33は照射側光学素子3を上側から覆った状態で設けられている。フィルタ33は、素子保持フレーム31上にフィルタ枠34を介して取り外し可能に取り付けられている。フィルタ33としては、例えば、照射する光の波長を選択する波長選択フィルタが用いられる。
In this embodiment, a filter 33 is built in as the irradiation side optical element 3 different from the irradiation side optical element 3 provided in the
一方、上部ユニット4は、光照射器全体の冷却のための空間を確保する等の目的で設けられたユニットである。上部ユニット4は、全体としてはミラーユニット20や光源ユニット10等と同定の長さ及び幅を有する箱状である。上部ユニット4は、下面にミラーユニット20からの冷却風が流入する流入口41を有し、上面に冷却筒42を有している。冷却筒42は、生産ラインに配備された冷却用の排気筒6に嵌め込まれている。但し、両者は固定されておらず隙間があり、静止した排気筒6に対して上部ユニット4全体が上下動することが可能となっている。
On the other hand, the
流入口41は、光源1の長さに対して十分な構造(大きさ、数等)で設けられている。排気筒6から排気がされると、光照射器内全体に冷却風が流れる。冷却風は、上部ユニット4内の空間を経由して排出される。この冷却により、光源1やミラー2、照射側光学素子3などの昇温が抑えられるようになっている。この他、上部ユニット4には、光源1の点灯回路等の設備が収容されることもある。
The
図3は、図1及び図2に示す光照射器の使用例を示した斜視概略図である。この例では、光照射の対象は、液晶基板Sとなっており、光配向膜を得るために偏光光を照射する用途で使用される例となっている。
液晶基板S上には光配向膜用の膜が予め形成されており、液晶基板Sはステージ71上に載置される。ステージ71は搬送機構72によって搬送され、光照射器100の直下を通過する。この際、ステージ上の液晶基板Sには光照射器100によって偏光光が照射され、膜が光配向処理される。これにより、液晶基板S上に光配向膜が得られた状態となる。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of use of the light irradiator shown in FIGS. 1 and 2. In this example, the target of light irradiation is the liquid crystal substrate S, which is an example used for the purpose of irradiating polarized light to obtain a photo-alignment film.
A film for a photo-alignment film is formed in advance on the liquid crystal substrate S, and the liquid crystal substrate S is placed on the
このような実施形態の光照射器は、メンテナンスを考慮した構造を採用している。メンテナンスには、光源1の交換や、ミラー2、照射用光学素子3等のクリーニングが含まれる。具体的には、実施形態の光照射器は、移動機構8を備えており、メンテナンスのため、素子ユニット30の上側の各ユニット4,10,20について、任意の境界部分で分離させ、分離箇所から上側のユニットを全体に上側に移動させることができるようになっている。以下、この点について説明する。
The light irradiator of such an embodiment adopts a structure considering maintenance. Maintenance includes replacement of the
この実施形態では、最も上側に位置するのは上部ユニット4であり、移動機構8は、直接的には上部ユニット4を上下動させるものとなっている。即ち、移動機構8は、上部ユニット4に連結された直線駆動源81と、直線駆動源81による上部ユニット4の上下動をガイドするリニアガイド82とから主に構成されている。
直線駆動源81としては、この実施形態ではエアシリンダが用いられている。直線駆動源81は、上部ユニット4の長さ方向の両端に配置されており、各直線駆動源81の出力軸は、上部ユニット4の両側の端面に固定されている。各直線駆動源81は同期して駆動されるようになっており、この駆動により上部ユニット4が上下動する。
なお、直線駆動源81はモータを使用したボールねじ駆動やベルト駆動であってもよい。
In this embodiment, the
As the
The
リニアガイド82は、上部ユニット4の両端において直線駆動源81を挟んだ一対のものとなっている。従って、図1に示すように、四本のリニアガイド82が設けられている。各リニアガイド82は、直線駆動源81の駆動軸と平行であり、従って上下方向に直線性良く延びている。尚、光照射器の長さ方向の両端には、それぞれ架台101が設けられており、各リニアガイド82及び各直線駆動源81は、それぞれ架台101上に固定されている。尚、上部ユニット4は、直線駆動源によって駆動された際に歪み等が生じないように、不図示の骨格部材によって保持されている。各直線駆動源81は、骨格部材を介して上部ユニット4に連結されている。
The
一方、実施形態の光照射器は、上記のように移動機構8が上部ユニット4を上下動させる際、上部ユニット4と一体に移動させるユニットを選択するための選択機構9を備えている。選択機構9について、図1、図2、図4及び図5を使用して説明する。図4は、選択機構9の主要部の斜視概略図、図5は図4に示す選択機構9におけるスライダ92の斜視概略図である。
選択機構9は、ピンブロック91と、ピンブロック91をスライドさせるスライダ92等から構成されている。スライダ92は、上部ユニット4よりも少し大きい長方形の枠状の部材である。スライダ92の短辺のうち、一方の短辺は選択操作の際に掴んで操作される部位となっている。以下、この短辺の側を操作側と呼び、操作側とは反対側を奥側と呼ぶ。
On the other hand, the light irradiator of the embodiment includes the
The
一方、図2に示すように、上部ユニット4は、外カバー43を有している。外カバー43は、光源1よりも少し長い長方形の水平断面形状を成す枠状である。図2に示すように、外カバー43には、袖板44が固定されている。袖板44は、外カバー43の内面から内側に突出するよう設けられている。袖板44は、外枠の両側の長辺部に設けられており、長さ方向に少なくとも2箇所に設けられている。そして、袖板44には、スライダ92用の開口が形成されており、この開口にスライダ92が挿通されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
図4及び図5に示すように、ピンブロック91は、スライダ92に固定されている。ピンブロック91は複数設けられており、スライダ92の各長辺の部分に2個〜3個程度設けられている。各ピンブロック91は、二つのピン93,94を有している。一方のピン(以下、第一ピン)93は、各ピンブロック91においてやや上部に位置し、奥側の端面から奥側に向けて水平に突出している。他方のピン(以下、第二ピン)94は、各選択用ブロックにおいて第一ピン93よりも下部に位置し、操作側の端面から操作側に水平に突出している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
各ピンブロック91における第一ピン93又は第二ピン94が選択的に嵌合するものとして、ミラーユニット20は第一ピン孔ブロック24を備えており、光源ユニット10は第二ピン孔ブロック15を備えている。即ち、図4に示すように、ミラー保持フレーム21は、光源1の長さ方向に延びるフランジ部(以下、ミラー保持フランジ部)211を有しており、第一ピン孔ブロック24はミラー保持フランジ部211に固定されている。また、同様に、光源保持フレーム11は、光源1の長さ方向に延びるフランジ部(以下、光源保持フランジ部)111を有している。第二ピン孔ブロック15は光源保持フランジ部111に固定されている。
As the
通常状態では、素子ユニット30の上に光源ユニット10が載り、光源ユニット10の上にミラーユニット20が載り、ミラーユニット20の上に上部ユニット4が載っている。即ち、図2及び図4に示すように、素子ユニット30の素子保持フレーム31上に光源保持フランジ部111が載っており、光源保持フランジ部111の上にミラー保持フランジ部211が載っており、ミラー保持フランジ部211の上に上部ユニット4の外カバー43を支持するフレームが載っている。尚、上部ユニット4の外カバー43は、ミラーユニット20や光源ユニット10についての目隠しにもなっており、通常状態では外カバー43により内部のミラーユニット20や光源ユニット10が見えないようになっている。
In the normal state, the
この際、ピンブロック91や第一ピン孔ブロック24が光源保持フランジ部111に干渉しないよう、図6に示すように、光源保持フランジ部111には切り欠き(符号省略)が設けられている。通常状態では、ピンブロック91や第一ピン孔ブロック24はこの切り欠き内に位置する。
また、第一ピン孔ブロック24には、光源1の長さ方向に貫通したピン孔(以下、第一ピン孔)241が形成されており、第二ピン孔ブロック15にも、光源1の長さ方向に貫通したピン孔(以下、第二ピン孔)151が形成されている。通常状態では、ピンブロック91の第一ピン93が第一ピン孔241と同じ高さに位置し、第二ピン94が第二ピン孔151と同じ高さに位置する。
At this time, as shown in FIG. 6, the light source holding
The first
長方形の枠状であるスライダ92のうち、操作側の短辺部921は、図5に示すように取っ手状となっている(以下、取っ手部と呼ぶ)。上下動させるユニットの切り替えの際には、作業者がこの取っ手部921を掴み、手前側にスライダ92を引いたり奥側に押したりしてスライダ92の位置を調節する。この点について、図6〜図10を使用して説明する。図6〜図10は、選択機構9によるモードの選択について示した図であり、図6及び図7は、選択機構9の動作状態を示した斜視概略図、図8〜10は、各ユニットの移動状態について示した側面断面概略図である。
Of the
選択機構9は、上部ユニット4のみ上下動させる第一モードと、上部ユニット4及びミラーユニット20を一体に上下動させる第二モードと、上部ユニット4、ミラーユニット20及び光源ユニット10を一体に上下動させる第三モードの中から任意のモードを選択して移動機構8を動作させる機構となっている。
The
第一モードで移動機構8を動作させる場合、図4に示すように、ピンブロック91が第一ピン孔ブロック24と第二ピン孔ブロック15の丁度真ん中の位置になるようにスライダ92の位置を調節する。この位置(以下、第一モード位置と呼ぶ)では、第一ピン93は第一ピン孔ブロック24から離れた状態であり、第一ピン孔241には挿入されていない状態である。また、第二ピン94についても、第二ピン孔ブロック15から離れた状態であり、第二ピン孔151には挿入されていない状態である。
また、第二モードで移動機構8を動作させる場合、図6に示すように、スライダ92を奥側に押し出し、第一ピン93が第一ピン孔241に挿入される状態とする(この位置を、第二モード位置と呼ぶ)。第三モードで移動機構8を動作させる場合は、これとは逆で、図7に示すように、スライダ92を手前側に引き、第二ピン94が第二ピン孔151に挿入された状態とする。
When the moving
Further, when the moving
図2に示すように、スライダ92は上部ユニット4の袖板44に貫通しているので、移動機構8が動作して上部ユニット4を上昇させると、上部ユニット4とともにスライダ92が上昇する。この際、第一モードの場合には、ピンブロック91のいずれのピン93,94もピン孔241,151に挿入されていないので、ピンブロック91は、第一第二のピン孔ブロック24,15のいずれからも切り離され、スライダ92とともに上昇していく。このため、図8に示すように、ミラーユニット20、光源ユニット10及び素子ユニット30はそのまま静止した状態であり、上部ユニット4のみが上昇する。
As shown in FIG. 2, since the
また、第二モードの状態で移動機構8が動作すると、図6に示すように、第一ピン93が第一ピン孔241に挿入された状態でスライダ92が上昇するので、第一ピン孔ブロック24を介してスライダ92がミラーユニット20を保持した状態となる。このため、図9に示すように、上部ユニット4とミラーユニット20とが一体に上昇していく。
また、第三モードの状態で移動機構8が動作すると、図7に示すように、第二ピン94が第二ピン孔151に挿入された状態でスライダ92が上昇するので、第二ピン孔ブロック15を介してスライダ92が光源ユニット10を保持した状態となる。このため、図10に示すように、上部ユニット4とミラーユニット20と光源ユニット10とが一体に上昇していく。
Further, when the moving
Further, when the moving
図8に示すように、第一モードで移動機構8が動作すると、上部ユニット4のみが上昇するから、ミラーユニット20が露出した状態となる。このため、上部ユニット4内の収蔵部品の交換やミラー2の交換といったメンテナンスが可能となる。例えばミラー2については、ミラー保持フレーム21はミラー2を保持した状態で取り外して上方に引き上げることが可能となっている。ミラー2の交換を行う場合、第一モードで移動機構8を動作させ、上部ユニット4とミラーユニット20との間にスペースを設けてから、ミラー保持フレーム21ごとミラー2を引き上げて取り外し、その後、ミラー2を交換する。
As shown in FIG. 8, when the moving
また、図9に示すように、第二モードで移動機構8が動作すると、上部ユニット4とミラーユニット20とが上昇するから、ミラーユニット20と光源ユニット10との間にスペースができ、このスペースを利用して適宜のメンテナンスが行える。例えば、光源1の交換の場合には、両端の口金を端子から取り外し、押さえ具13を取り除いた後、両端の口金の部分を持ちながら光源1を上方に引き上げる。そして、ミラーユニット20と光源ユニット10との間のスペースから横に光源1を引き出して光照射器から取り出し、新しい光源1と交換する。また、ミラー2の反射面のクリーニングについても、上記第二モードにより行える。
Further, as shown in FIG. 9, when the moving
また、図10に示すように、第三モードで移動機構8が動作すると、上部ユニット4とミラーユニット20と光源ユニット10とが上昇するから、光源ユニット10と素子ユニット30との間にスペースが形成される。このスペースを利用して適宜のメンテナンスが可能となる。例えば、フィルタ33をクリーニングしたり、フィルタ33を取り外して照射側光学素子3を交換したりするメンテナンスも可能となる。
As shown in FIG. 10, when the moving
移動機構8による移動距離(直線駆動源81のストローク長)は、上記各メンテナンス作業との関係で最適化される。例えば、上記各メンテナンス作業のうち最もスペースを要するメンテナンス作業に合わせて移動距離が決定され、直線駆動源81のストローク長が設定される。もしくは、必要な移動距離を幾つか設定し、上記モード毎に異なる移動距離としても良い。
また、選択機構9は、上記各モードでの移動機構8の動作が確実に行えるようピンブロック91の位置をモニタするセンサ951〜953を備えている。センサ951〜953は、スライダ92の位置を検出することで間接的にピンブロック91の位置をモニタするようになっている。具体的には、図5に示すように、スライダ92の一方の長辺部のうち、取っ手部921に近い位置には、検出板96が固定されている。
The movement distance (stroke length of the linear drive source 81) by the
The
そして、図5に示すように、検出板96の位置を検出する三つのセンサ951〜953が設けられている。三つのセンサ951〜953は、いずれもフォトセンサであり、検出板96によって遮光されることで位置を検出するものである。三つのセンサのうち、第一センサ951はピンブロック91が第一モード位置に位置すると検出板96が遮光する位置に設けられている。第二センサ952はピンブロック91が第二モード位置に位置すると検出板96が遮光する位置に設けられている。第三センサ953はピンブロック91が第三モード位置に位置すると検出板96が遮光する位置に設けられている。
And as shown in FIG. 5, the three sensors 951-953 which detect the position of the
各センサ951〜953は、不図示の表示部につながっている。表示部は、いずれのセンサ951〜953がオンになっているかを表示するものであり、ピンブロック91がどの位置にあるかが確認できるようになっている。作業者は、表示部を見ながら取っ手部921を持ってスライダ92を動かし、三つのうちの所望の位置にピンブロック91を位置させ、この状態で移動機構8を動作させる。表示部は、各センサにLEDのようなモニタランプが接続されたシンプルなものであっても良いし、動作状態を表示するディスプレイであっても良い。
Each
上記構成に係る実施形態の光照射器によれば、光源保持フレーム11から分離した状態で光源1の長さ方向に垂直な方向に且つミラー2が光源1から遠ざかる向きにミラー保持フレーム21が移動するので、光源保持フレーム11を長さ方向に引き出して光源1を交換する必要が無くなる。このため、長尺な光源1を使用する場合にも交換のためだけに広いスペースが必要になることはない。
また、実施形態の光照射器は、ミラーユニット20の上側に上部ユニット4を有するが、ミラー保持フレーム21から分離した状態で上部ユニット4がミラー2から遠ざかる向きに移動するので、ミラー2についても長手方向に引き出すことなくメンテナンスが行える。このため、メンテナンスのために広いスペースが必要になることはない。
According to the light irradiator of the embodiment according to the configuration described above, the
In addition, the light irradiator of the embodiment has the
また、実施形態の光照射器は、光源ユニット10の下側に照射側光学素子3を有するが、素子保持フレーム31から分離した状態で光源保持フレーム11が照射側光学素子3から遠ざかる向きに移動するので、照射側光学素子3についても長手方向に引き出すことなくメンテナンスが行える。このため、メンテナンスのために広いスペースが必要になることはない。
尚、交換やクリーニング等のメンテナンスの際、作業者は、光照射器の長手方向の側面の脇に立つ。図3に示すように、実施形態の光照射器では、ワーク(この例では液晶基板S)の搬送機構を構成するリニアガイドやボールネジがあるが、これをまたぐようにして立って作業を行う。
The light irradiator according to the embodiment includes the irradiation side optical element 3 below the
In addition, when performing maintenance such as replacement or cleaning, the operator stands beside the side surface in the longitudinal direction of the light irradiator. As shown in FIG. 3, in the light irradiator of the embodiment, there are a linear guide and a ball screw that constitute a conveyance mechanism of a workpiece (in this example, the liquid crystal substrate S), and the work is performed standing across the linear guide and the ball screw.
上記実施形態では、移動機構8による移動方向は上下方向であったが、これは光源1が水平な姿勢で配置され、ミラー2が水平方向に長いものであったためである。例えば、光源1が垂直方向に沿って配置され、ミラー2が垂直方向に長いものである場合、移動方向は水平方向となる。この場合も、移動の向きは、ミラー2が光源1から遠ざかる向きである。
また、移動機構8の動作モードを選択する選択機構9としては、前述した機構以外にも適宜のものを採用し得る。例えば、移動機構8がフォークリフトのフォークのような支持部材を駆動するものであり、支持部材を各ユニットの境界部分に挿入可能な構造とし、任意の境界部分に支持部材を挿入して引き上げることで移動させる構成が考えられる。
In the above embodiment, the moving direction by the moving
Further, as the
光照射器の用途としては、前述した光配向膜を得るための偏光光照射以外にも各種の用途があり得る。例えば、紫外線硬化型樹脂を硬化させるために紫外線を照射する光照射器や、フォトレジストの処理のために光照射する光照射器等があげられる。これら光照射器においても、照射領域が幅広化し、それに対応するためにより長尺な光源を使用することがあり、本願発明の適用が大きなメリットとなることがある。 As the use of the light irradiator, there can be various uses other than the irradiation of polarized light for obtaining the above-described photo-alignment film. For example, a light irradiator for irradiating ultraviolet rays for curing an ultraviolet curable resin, a light irradiator for irradiating light for processing a photoresist, and the like can be mentioned. Even in these light irradiators, the irradiation area becomes wider, and a longer light source may be used to cope with it, and application of the present invention may be a great merit.
1 光源
10 光源ユニット
11 光源保持フレーム
2 ミラー
20 ミラーユニット
21 ミラー保持フレーム
3 照射側光学素子
30 素子ユニット
31 素子保持フレーム
4 上部ユニット
43 外カバー
44 袖板
8 移動機構
81 直線駆動源
82 リニアガイド
9 選択機構
91 ピンブロック
92 スライダ
93 第一ピン
94 第二ピン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
光源は、光源保持フレームによって保持されており、
ミラーは、ミラー保持フレームによって保持されており、
ミラー保持フレームを移動させる移動機構が設けられており、
移動機構は、光源保持フレームから分離させた状態でミラー保持フレームを移動させることが可能であって、ミラー保持フレームの移動の向きは、光源の長さ方向に垂直であってミラーが光源から遠ざかる向きであり、移動の距離は光源の交換が可能な距離であることを特徴とする光照射器。 A light illuminator comprising a long light source and a long mirror extending in the length direction of the light source and covering the light source from behind,
The light source is held by a light source holding frame,
The mirror is held by a mirror holding frame,
A moving mechanism for moving the mirror holding frame is provided,
The moving mechanism can move the mirror holding frame in a state separated from the light source holding frame, and the direction of movement of the mirror holding frame is perpendicular to the length direction of the light source, and the mirror moves away from the light source. The light irradiator is characterized in that the distance of movement is a distance at which the light source can be exchanged.
照射側光学素子は、素子保持フレームによって保持されており、
前記移動機構は、素子保持フレームから分離させた状態で前記ミラー保持フレーム及び前記光源保持フレームを移動可能であり、この移動の向きは、前記光源の長さ方向に垂直であって前記光源及び前記ミラーが照射側光学素子から遠ざかる向きであり、移動の距離は、照射側光学素子のクリーニング又は交換が可能となる距離であることを特徴とする請求項1記載の光照射器。 An irradiation side optical element is arranged on the opposite side of the light source from the mirror, and it is possible to irradiate the object with light through the irradiation side optical element,
The irradiation side optical element is held by an element holding frame,
The moving mechanism is capable of moving the mirror holding frame and the light source holding frame in a state separated from the element holding frame, and the direction of the movement is perpendicular to the length direction of the light source, and the light source and the light source The light irradiator according to claim 1, wherein the mirror is in a direction away from the irradiation side optical element, and the moving distance is a distance that enables the irradiation side optical element to be cleaned or replaced.
前記移動機構は、背後ユニットを前記ミラー保持フレーム及び前記光源保持フレームから分離させた状態で移動可能であり、この移動の向きは、前記光源の長さ方向に垂直な方向であって背後ユニットが前記光源及び前記ミラーから遠ざかる向きであり、移動距離は、前記ミラーのクリーニング又は交換が可能となる距離であることを特徴とする請求項1記載の光照射器。 A rear unit is provided behind the mirror,
The moving mechanism is movable in a state where the rear unit is separated from the mirror holding frame and the light source holding frame, and the direction of this movement is a direction perpendicular to the length direction of the light source, 2. The light irradiator according to claim 1, wherein the light irradiator is in a direction away from the light source and the mirror, and the moving distance is a distance at which the mirror can be cleaned or replaced.
照射側光学素子は、素子保持フレームによって保持されており、
前記移動機構は、素子保持フレームから分離させた状態で前記ミラー保持フレーム及び前記光源保持フレームを移動可能であり、この移動の向きは、前記光源の長さ方向に垂直であって前記光源及び前記ミラーが照射側光学素子から遠ざかる向きであり、移動の距離は、照射側光学素子のクリーニング又は交換が可能となる距離であり、
前記ミラーの背後には背後ユニットが設けられており、
前記移動機構は、背後ユニットを前記ミラー保持フレーム、前記光源保持フレーム及び素子保持フレームから分離させた状態で移動可能であり、この移動の向きは、前記光源の長さ方向に垂直な方向であって背後ユニットが前記光源、前記ミラー及び照射側光学素子から遠ざかる向きであり、移動の距離はミラーのクリーニング又は交換が可能な状態となる距離であることを特徴とする請求項1記載の光照射器。 An irradiation side optical element is arranged on the opposite side of the light source from the mirror, and it is possible to irradiate the object with light through the irradiation side optical element,
The irradiation side optical element is held by an element holding frame,
The moving mechanism is capable of moving the mirror holding frame and the light source holding frame in a state separated from the element holding frame, and the direction of the movement is perpendicular to the length direction of the light source, and the light source and the light source The mirror is in a direction away from the irradiation side optical element, and the moving distance is a distance that enables the irradiation side optical element to be cleaned or replaced,
A rear unit is provided behind the mirror,
The moving mechanism is movable in a state where the rear unit is separated from the mirror holding frame, the light source holding frame, and the element holding frame, and the direction of the movement is a direction perpendicular to the length direction of the light source. The light irradiation according to claim 1, wherein the rear unit is in a direction away from the light source, the mirror, and the irradiation side optical element, and the moving distance is a distance at which the mirror can be cleaned or replaced. vessel.
前記移動の向きは上向きであることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の光照射器。 The light source is arranged so that the length direction is a horizontal direction,
5. The light irradiator according to claim 1, wherein the moving direction is upward.
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