JP2019192395A - 光照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照射領域の照度と均斉度とを両立し易くすること。【解決手段】光照射装置１は、照射器１３と照射領域１Ｓとの間の波長選択フィルタ１５に拡散部２１が形成され、拡散部２１は、紫外線ランプ１０の延在方向である長手方向Ｙに延びる帯状に形成される。さらに、光照射装置１は、波長選択フィルタ１５と照射領域１Ｓとの間に、拡散部２１の拡散光を含む光を照射領域１Ｓに向けて反射する補助反射板１４を有している。【選択図】図３

Description

本発明は、線状光源と、線状光源の光を反射する反射鏡とを有した光照射装置に関する。

従来、液晶パネルの製造工程においては、液晶パネルの基板を貼り合わせる光硬化樹脂を硬化させたり、液晶パネルの液晶配向特性を付加したりするために、光照射装置が用いられている。この種の光照射装置には、線状光源と、線状光源の下方に設けられた照射領域に向けて、線状光源の光を反射する反射板とを備えた照射器と、四角筒形状の補助反射板とを備えた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１２２２０７号公報

しかし、反射板や補助反射板の調整だけでは照射領域の均斉度に限界がある。特に、反射板の反射面を楕円反射面とした場合、照射器の照射光は距離が離れるに従って拡がるため、光照射装置直下の照度が相対的に低くなる中抜けの状態になり易い。また、照射領域には十分な照度を確保する必要がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、照射領域の照度と均斉度とを両立し易くすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、線状光源と、前記線状光源の下方に設けられた照射領域に向けて、前記線状光源の光を反射する反射鏡とを有した照射器を備え、前記線状光源の直射光と、前記反射鏡の反射光とで前記照射領域を照射する光照射装置において、前記光を拡散する拡散部が形成された光透過部材を備え、前記光透過部材は、前記照射器と前記照射領域との間に配置され、前記拡散部は、前記線状光源の延在方向に延びる帯状に形成され、前記光透過部材と前記照射領域との間に、前記拡散部の拡散光を含む光を前記照射領域に向けて反射する補助反射板を有することを特徴とする。

また、本発明は、上記光照射装置において、前記拡散部は、前記線状光源の延在方向に延びると共に、前記線状光源の短手方向に沿う断面において、前記線状光源から照射された光のうち前記反射鏡に向かわない光のみが入射する範囲に設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、上記光照射装置において、前記反射鏡は、前記線状光源内に第１焦点を有する楕円反射面を有し、前記光透過部材の拡散部は、前記線状光源の延在方向に交差する前記反射鏡の開口の面内で、前記反射鏡の光軸を挟んだ両側に設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、上記光照射装置において、前記楕円反射面は、前記線状光源及び前記光透過部材の間に第２焦点を有し、前記拡散部は、前記第２焦点よりも前記照射領域側に設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、線状光源と、前記線状光源の下方に設けられた照射領域に向けて、前記線状光源の光を反射する反射鏡とを有した照射器を備え、前記線状光源の直射光と、前記反射鏡の反射光とで前記照射領域を照射する光照射装置において、前記光を拡散する拡散部が形成された光透過部材を備え、前記光透過部材は、前記照射器と前記照射領域との間に配置され、前記拡散部は、前記線状光源の延在方向に交差する方向に延びる帯状に形成され、前記光透過部材と前記照射領域との間に、前記拡散部の拡散光を含む光を前記照射領域に向けて反射する補助反射板を有することを特徴とする。

また、本発明は、上記光照射装置において、前記拡散部は、前記光透過部材上の照度分布で合計照度が５０％以上の範囲に設けられて照射領域の均斉度を１０％以下にすることを特徴とする。

本発明によれば、照射器と照射領域との間の光透過部材を通過する光を拡散させて照射領域における照度分布を補うと共に、拡散部を限定して配置することで照度低下を抑制し、照射領域の照度と均斉度とを両立し易くなる。

本発明の第１実施形態に係る光照射装置の外観斜視図である。 光照射装置の内部構造を示す図である。 紫外線ランプの短手方向に沿う断面視で紫外線ランプからの光を周辺構成と共に示した図である。 比較例１を示す図である。 （Ａ）は実施例１の照射領域を上方から見たときの照度分布図、（Ｂ）は比較例１の照射領域を上方から見たときの照度分布図、（Ｃ）は比較例２の照射領域を上方から見たときの照度分布図である。 （Ａ）は比較例１の照射光を示す図、（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ断面の照度分布図、（Ｃ）は図６（Ａ）のＣ−Ｃ断面の照度分布図、（Ｄ）は図６（Ａ）のＤ−Ｄ断面の照度分布図である。 （Ａ）は実施例２の照射領域を上方から見たときの照度分布図、（Ｂ）は実施例３の照射領域を上方から見たときの照度分布図である。 （Ａ）は比較例３を示す図、（Ｂ）は比較例４を示す図である。 （Ａ）は比較例３の照射領域を上方から見たときの照度分布図光透過部材、（Ｂ）は比較例４の照射領域を上方から見たときの照度分布図である。 （Ａ）は波長選択フィルタを周辺構成と共に示した図、（Ｂ）は位置Ｐ１にある波長選択フィルタ上の照度分布図、（Ｃ）は位置Ｐ２にある波長選択フィルタ上の照度分布図である。 （Ａ）は実施例４を示す図、（Ｂ）は比較例６を示す図である。 （Ａ）は実施例５を示す図、（Ｂ）は比較例７を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る光照射装置１の外観斜視図である。図２は光照射装置１の内部構造を示す図である。
図１及び図２に示すように、光照射装置１は、線状光源である紫外線ランプ１０と、紫外線ランプ１０の下方に設けられた照射領域１Ｓ（図２）に向けて、紫外線ランプ１０の光を反射する反射板１２とを有した照射器１３を備えている。さらに、光照射装置１は、照射器１３と照射領域１Ｓとの間に配置される補助反射板１４を備えている。
この光照射装置１は、照射領域１Ｓに設けられたワーク２の全域を均一な照度（すなわち良好な均斉度）で照射する器具に構成されている。

この照射器１３の紫外線ランプ１０には、直管型の高出力な１灯の紫外線ランプが用いられ、一つの線状光源によりワーク２を照射する構成となっている。図１中、符号Ｎは紫外線ランプ１０の中心軸を示している。
図１、図２及び後述する各図において、符号Ｙは、紫外線ランプ１０の長手方向を示し、符号Ｘは、水平面内で、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙに直交する短手方向を示している。
なお、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙは、光照射装置１の各部（反射板１２、照射器１３、補助反射板１４）の長手方向と一致している。また、紫外線ランプ１０の短手方向Ｘは、光照射装置１の各部（反射板１２、照射器１３、補助反射板１４）の短手方向と一致している。

補助反射板１４の上端である一端部１４Ａと反射板１２との間には、固定枠１４Ｗが設けられ、この固定枠１４Ｗに波長選択フィルタ１５が着脱自在に支持されている。
波長選択フィルタ１５は、図２に示すように、ガラス製の基材１５Ａの上面に、特定波長の光だけを通過させる多層膜１５Ｂを設けた構成であり、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙに延在する長板形状に形成される。本構成では、波長選択フィルタ１５により、ワーク２に塗布された光硬化性樹脂の硬化に必要な特定波長の光だけを通過させる。つまり、波長選択フィルタ１５は、ワーク２に照射する光が透過する光透過部材であり、特定波長の光だけを補助反射板１４に入射させる光学フィルタである。なお、波長選択フィルタ１５に代えて、他の光学特性を有する光学フィルタを配置してもよい。

ワーク２は、照射領域１Ｓの上面に配置されることによって、補助反射板１４の下端である他端部１４Ｂ側の開口（以下、「照射開口」と称し、符号１６を付す）の直下に、隙間δをあけた位置に配置される。図１に示すように、ワーク２の平面視中央の長軸Ｃに沿った真上に紫外線ランプ１０が延在する。

図３は、紫外線ランプ１０の短手方向Ｘに沿う断面視で紫外線ランプ１０からの光を周辺構成と共に示した図である。なお、図３には、波長選択フィルタ１５を、実線で示す実施例１の位置、二点鎖線で示す実施例２及び３の位置においた場合をそれぞれ示している。各実施例１〜３については後述する。
この光照射装置１は、図３に示すように、紫外線ランプ１０の直射光（図３に示す直射光Ｋ１、Ｋ２等）と、反射板１２の反射光（図３に示す反射光Ｋ３、Ｋ４等）と、補助反射板１４の反射光（図３に示す反射光Ｋ５等）とを照射領域１Ｓに向けて照射する。

なお、直射光Ｋ１、Ｋ２は、紫外線ランプ１０の短手方向Ｘに沿う断面視で、紫外線ランプ１０から照射された光のうち反射板１２に向かわない光（直接、波長選択フィルタ１５に入射する光）である。
ここで、紫外線ランプ１０の直射光のみによってワーク２を照射した場合、ワーク２の長軸Ｃを含む近傍の照度分布には、紫外線ランプ１０の輝度分布が略直接的に反映される。
この光照射装置１では、紫外線ランプ１０から放射されワーク２を外れる光を反射板１２、及び補助反射板１４で反射することによって、ワーク２表面における紫外線ランプ１０の直射光の照度分布を補い、照射領域１Ｓの均斉度を所定値（本構成では１０％）以下にできる。

均斉度は以下の式によって算出される。
均斉度＝（最大照度−最小照度）／（最大照度＋最小照度）＊１００）
この種の光照射装置１は、ワーク２に塗布された紫外線硬化剤を一括で処理しなければならないため、ワーク２内の均斉度が低い状態で照射すると照度不足による硬化不良や、過剰照射による品質低下が発生する可能性がある。そのため、可能な限り均斉度を良くすることが望まれる。

反射板１２は、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙに延び、紫外線ランプ１０を上方から包囲するように楕円反射面を有する楕円反射鏡に形成されている。
紫外線ランプ１０は、図３に示すように、その中心軸Ｎが反射板１２の第１焦点Ｆ１に配置されることによって反射板１２の第２焦点Ｆ２で紫外線ランプ１０の放射光が集光する。この第２焦点Ｆ２は、紫外線ランプ１０の下方、かつ照射開口１６の上方に位置し、第２焦点Ｆ２の集光光が拡がりながら照射光として照射される。
図２及び図３中、符号Ｌ１は、反射板１２の光軸である。

上記反射光Ｋ３は、反射板１２における光軸Ｌ１の片側領域（右側領域に相当）で反射した光のうち最も光軸Ｌ１に近い位置で反射した光を示している。また、上記反射光Ｋ４は、反射板１２における光軸Ｌ１の片側領域で反射した光のうち最も光軸Ｌ１から離れた位置で反射した光を示している。
つまり、紫外線ランプ１０から光軸Ｌ１の片側領域に向けて放射された光は、反射板１２で反射されることによって、反射光Ｋ３と反射光Ｋ４との間の領域（図３中、ハッチングを付した領域）に渡って出射される。

補助反射板１４は、固定枠１４Ｗとワーク２との間に設けられ、照射領域１Ｓの外に漏れる光を照射領域１Ｓに向けて反射することで、照射領域１Ｓの照度を向上させる。
より具体的には、補助反射板１４は、図１に示すように、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙに間隔を空けて対面する一対の端板１４Ｔと、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙと直交する短手方向Ｘに間隔を空けて対面する一対の側板１４Ｓとを有し、その内壁面が反射面として構成される。一対の側板１４Ｓは、紫外線ランプ１０の長手方向に延びる反射面を構成し、一対の端板１４Ｔは、側板１４Ｓの両端にて上記長手方向と略直交する方向に延びる反射面を構成している。

係る構成の下、一対の端板１４Ｔ及び側板１４Ｓは、紫外線ランプ１０及び反射板１２の照射だけでは照度が不足する領域に向けて紫外線ランプ１０の光を反射し、端板１４Ｔ及び側板１４Ｓ近傍の領域の照度を向上させる。これによって、照射領域１Ｓの照度を向上させ、かつ、端板１４Ｔ及び側板１４Ｓ近傍の照度不足を補うことができる。

ところで、反射板１２や補助反射板１４の調整だけでは照射領域１Ｓの均斉度に限界がある。そこで、本構成では、図２に示すように、波長選択フィルタ１５に光を拡散する帯状の拡散部２１（図２及び以降の図において、中、塗りつぶした部分に相当）を設けることによって、この波長選択フィルタ１５を透過する光の一部を拡散させ、照射領域１Ｓの均斉度を１０％以下にしている。

拡散部２１は、波長選択フィルタ１５の基材１５Ａにおける紫外線ランプ１０と反対側の面に、光拡散性を付与する所定の処理を施すことによって形成される。本構成では、所定の処理として、拡散部２１とする領域を細かい凹凸を有するフロスト面に加工するフロスト加工が適用される。なお、フロスト加工に限定されず、拡散性を有するフィルムを装着する方法、又は微少でランダムなレンズアレイを設ける等の拡散効果を付与する他の方法を適用してもよい。
この拡散部２１は、波長選択フィルタ１５における紫外線ランプ１０と反対側の面に形成されるので、基材１５Ａの上面に設けられた多層膜１５Ｂに何ら加工を行うことなく、拡散部２１を設けることができる。したがって、多層膜１５Ｂによって所望の波長選択特性を得ながら、拡散部２１によって所望の拡散効果を得ることができ、各光学特性の変更も容易である。
なお、所望の光学特性が得られる範囲で、拡散部２１を紫外線ランプ１０側の面に設け、多層膜１５Ｂを紫外線ランプ１０と反対側の面に設ける等の変更をしてもよい。

本構成において、拡散部２１は、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙに交差する反射板１２の開口の面内で、反射板１２の光軸Ｌ１を挟んだ両側に設けられ、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙに延びる帯状に形成され、図３に示すように、紫外線ランプ１０から照射された光のうち反射板１２に向かわない直射光（直射光Ｋ２等）が入射し、かつ反射光Ｋ３、Ｋ４が入射しない範囲に設けられている。
より具体的には、拡散部２１は、反射光Ｋ３と反射光Ｋ４との間の領域（図４中、ハッチングを付した領域に相当）よりも光軸Ｌ１の反対側の領域にて長手方向Ｙに延在し、かつ、光軸Ｌ１に対して同距離を空けて左右一対で設けられている。これにより、拡散部２１には、紫外線ランプ１０の短手方向Ｘに沿う断面において、反射板１２で反射された反射光（以下、反射光Ｋ３−Ｋ４と言う）が入射せず、光軸Ｌ１から同距離だけ離れた箇所で波長選択フィルタ１５を通過する直射光（直射光Ｋ２等）が長手方向Ｙに渡って拡散することになる。

次に、本発明の実施例を比較例とともに説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１は、図３に示すように、反射板１２の第２焦点Ｆ２よりも下方に波長選択フィルタ１５が配置され、この波長選択フィルタ１５における反射光Ｋ４近傍に拡散部２１を設けている。
図４は比較例１を示している。比較例１は、拡散部２１が設けられていない点を除いて実施例１と同じである。また、図示は省略するが、波長選択フィルタ１５の全面に拡散部２１を形成したものを比較例２とした。なお、比較例２は、波長選択フィルタ１５の全面に拡散部２１を形成した点を除いて実施例１と同じである。

図５（Ａ）は実施例１の照射領域１Ｓを上方から見たときの照度分布図、図５（Ｂ）は比較例１の照射領域１Ｓを上方から見たときの照度分布図、図５（Ｃ）は比較例２の照射領域１Ｓを上方から見たときの照度分布図である。
図５（Ａ）に示すように、実施例１では、照射領域１Ｓの全体がほぼ一定の照度となり、紫外線ランプ１０直下の照度が相対的に低くなる中抜けの照度分布が回避されていることが明らかである。
つまり、反射光Ｋ３−Ｋ４を拡散させない一方で、直射光（直射光Ｋ２等）だけを拡散させたことによって、紫外線ランプ１０直下の照度が向上し、周囲の照度との差が小さくなった。
実施例１では、拡散部２１が設けられない比較例１の平均照度を１００％とした場合の相対値で平均照度９６．５％であり、均斉度６．１％であり、平均照度及び均斉度の両方について良好な結果が得られた。他の実施例及び比較例についても、平均照度は比較例１の平均照度を１００％とした場合の相対値で示す。

前掲図３に示すように、実施例１では、波長選択フィルタ１５における反射光Ｋ４近傍に拡散部２１を形成している。実施例１の拡散部２１をさらに外側（光軸Ｌ１の反対側）に離した場合を検討したところ、実施例１よりも均斉度が低下した。つまり、拡散部２１の位置を、紫外線ランプ１０の短手方向Ｘに沿う断面において直射光Ｋ２が入射し、かつ反射光Ｋ３−Ｋ４が入射しない範囲内で適宜に微調整することによって、均斉度を１０％以下に収めることが好ましい。

図５（Ｂ）に示すように、比較例１では、紫外線ランプ１０直下に相当する領域ＡＲ１の照度が低くなる中抜けの照度分布となり、比較的高い平均照度が得られるものの、均斉度は１０％以下にならない。
図５（Ｃ）に示すように、比較例２では、紫外線ランプ１０の全ての光Ｋ１〜Ｋ５が拡散されるので、良好な均斉度が得られた。しかし、比較例２では、最大照度及び最小照度が低下し、相対的に低い平均照度７７．８％となった。

図６（Ａ）は比較例１の照射光を示す図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ断面の照度分布図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）のＣ−Ｃ断面の照度分布図、図６（Ｄ）は図６（Ａ）のＤ−Ｄ断面の照度分布図である。図６（Ｂ）〜図６（Ｄ）において縦軸が照度であり、横軸が、反射板１２の光軸Ｌ１の位置を零としたＸ方向の位置である。
比較例１では、線状光源である紫外線ランプ１０の直射光、及び楕円反射面を有する反射板１２の反射光の照度分布が、各断面に直接反映される。図６（Ｂ）では、照度が相対的に高い領域ＬＨが１つであり、図６（Ｂ）〜図６（Ｄ）では、照度が相対的に高い領域ＬＨが２つである。つまり、紫外線ランプ１０からの照射距離が長くなるにつれ、照度が相対的に高い領域ＬＨは１つから２つへと変化する。そして、２つの領域ＬＨの間に照度が相対的に低い領域ＬＬが発生してしまう。
これに対し、実施例１では、反射板１２の光軸Ｌ１を挟んだ両側に拡散部２１が追加されるので、各拡散部２１によって波長選択フィルタ１５を通過する直射光（直射光Ｋ２等）が長手方向Ｙに渡って拡散され、上記したように比較例１と比べて均斉度が改善する。

図７（Ａ）は実施例２の照射領域１Ｓを上方から見たときの照度分布図、図７（Ｂ）は実施例３の照射領域１Ｓを上方から見たときの照度分布図である。ここで、実施例２では、前掲図３に示したように、波長選択フィルタ１５を、反射板１２の第２焦点Ｆ２の位置に配置し、実施例３は、波長選択フィルタ１５を、反射板１２の第２焦点Ｆ２よりも上に配置している。
実施例２及び３では、波長選択フィルタ１５の位置の違いに起因して、実施例１の場合よりも反射光の範囲（図４中、反射光Ｋ３、Ｋ４の間のハッチングを付した領域）が狭まることを考慮し、図３に示すように、左右の拡散部２１を光軸Ｌ１寄りに配置している点も実施例１と異なる。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、実施例２及び３のいずれにおいても、紫外線ランプ１０直下の照度が低くなる中抜けの照度分布が抑制された。実施例２及び３の平均照度はそれぞれ９５．０％及び９２．６％であり、均斉度はそれぞれ７．０％及び７．３％であり、平均照度及び均斉度のいずれも良好な結果が得られた。

実施例１〜３を比較すると、平均照度及び均斉度の結果は、実施例１、実施例２、実施例３の順で良好であった。このことから、平均照度及び均斉度の観点からは、拡散部２１の位置は反射板１２の第２焦点Ｆ２よりも下方が最も好ましく、次に第２焦点Ｆ２の位置が好ましく、その次に第２焦点Ｆ２よりも上方が好ましいと判断できる。

図８（Ａ）は比較例３を示す図、図８（Ｂ）は比較例４を示す図である。
図８（Ａ）に示すように、比較例３は、波長選択フィルタ１５を第２焦点Ｆ２よりも下方の位置（つまり、実施例１と同じ位置）とし、波長選択フィルタ１５の中央領域（紫外線ランプ１０直下に相当）に拡散部２１を設けている。より具体的には、比較例３は、拡散部２１を、実施例１の左右一対の拡散部２１の間に相当する領域に設けている。このため、比較例３は、反射板１２の反射光Ｋ３、Ｋ４を拡散させる。

図８（Ｂ）に示すように、比較例４は、波長選択フィルタ１５の左右の領域に、拡散部２１を追加した点が比較例３と異なる。より具体的には、比較例４は、実施例１の拡散部２１が形成されていない領域を、拡散部２１にした構成である。
図９（Ａ）は比較例３の照射領域１Ｓを上方から見たときの照度分布図、図９（Ｂ）は比較例４の照射領域１Ｓを上方から見たときの照度分布図である。
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、比較例３及び比較例４のいずれも、紫外線ランプ１０直下に相当する領域ＡＲ１の照度が低くなる中抜けの照度分布となった。比較例３及び４の平均照度はそれぞれ７９．１％及び７８．４％であり、均斉度はそれぞれ１７．２％及び１３．８％であり、平均照度及び均斉度の両方について良好な結果は得られなかった。

また、発明者等は、波長選択フィルタ１５に拡散部２１を設ける構成に代えて、紫外線ランプ１０の表面の一部を拡散面にした場合の平均照度及び均斉度についてシミュレーションした。
紫外線ランプ１０の全面を拡散面にした場合、平均照度７６．０％、及び均斉度１６．５％であった。また、紫外線ランプ１０の上半分（照射領域１Ｓの反対側の面）を拡散面にした場合、平均照度８５．６％、及び均斉度１９．８％であった。また、紫外線ランプ１０の下半分（照射領域１Ｓ側の面）を拡散面にした場合、平均照度８７．５％、及び均斉度１２．８％となった。これらはいずれも均斉度が１０％以上であり、良好な結果が得られなかった。

以上説明したように、本実施形の形態では、図２に示したように、照射器１３と照射領域１Ｓとの間の波長選択フィルタ１５に拡散部２１が形成され、拡散部２１は、紫外線ランプ１０の延在方向である長手方向Ｙに延びる帯状に形成されるので、図３に示したように、波長選択フィルタ１５を透過する光の一部（直射光Ｋ２等）を拡散させて照射領域１Ｓにおける照度分布を補うと共に、拡散部２１を限定して配置することで照度低下を抑制することができる。さらに、波長選択フィルタ１５と照射領域１Ｓとの間に、拡散部２１の拡散光を含む光を照射領域１Ｓに向けて反射する補助反射板１４を有するので、照射領域１Ｓの照度をより向上させたり、均斉度をより向上させたりし易くなる。これらにより、照射領域１Ｓの均斉度を向上させ、かつ、照度低下を抑制し、照射領域１Ｓの照度と均斉度とを両立し易くなる。

しかも、拡散部２１は、図３に示したように、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙに延びることに加え、紫外線ランプ１０の短手方向Ｘに沿う断面において、紫外線ランプ１０から照射された光のうち、楕円反射鏡に形成された反射板１２に向かわない光（直射光Ｋ２等）のみが入射する範囲に設けられるので、直射光だけを拡散して照度分布を補うことができる。拡散対象が直視光だけなので、拡散部２１の配置は反射板１２の楕円形状から容易に判断できる、といったメリットが得られる。

また、反射板１２は、紫外線ランプ１０内に第１焦点Ｆ１を有する楕円反射面を有し、拡散部２１は、紫外線ランプ１０の延在方向である長手方向Ｙに交差する反射板１２の開口の面内で、反射板１２の光軸Ｌ１を挟んだ両側に設けられている。これにより、光軸Ｌ１を基準に対称の照度分布を実現でき、光軸Ｌ１を基準にした対称位置に生じる照度分布を効率良く補うことができる。したがって、照射領域１Ｓの照度と均斉度とをより両立し易くなる。

さらに、拡散部２１は、紫外線ランプ１０及び波長選択フィルタ１５の間に位置する反射板１２の第２焦点Ｆ２よりも照射領域１Ｓ側に設けられるので、実施例１〜３の比較結果に示すように、平均照度及び均斉度の観点からより有利になる。
また、拡散部２１を、光学フィルタである波長選択フィルタ１５に設けるので、拡散部２１を配置するための部材を別途設ける必要がない。また、拡散部２１は、波長選択フィルタ１５における紫外線ランプ１０と反対側の面に、光拡散性を付与する所定の処理を施した部分であるので、簡易に拡散部２１を設けることができ、波長選択フィルタ１５を通過する光を効率良く拡散可能である。

なお、拡散部２１を設ける部材は、波長選択フィルタ１５に限定されず、照射器１３と照射領域１Ｓとの間に配置される任意の光透過部材を適用可能である。この光透過部材は、ワーク２に照射する光が透過する機能を少なくとも有すればよく、例えば、波長選択フィルタ１５以外も含む光学フィルタ、この種の光学フィルタとは別に配置されるガラス製の板材でもよく、形状も板形状に限定しなくてもよい。

（第２実施形態）
第２実施形態の光照射装置１は、拡散部２１を、紫外線ランプ１０の延在方向に交差する方向である短手方向Ｘに延びる帯状に形成することによって、照射領域１Ｓの均斉度を１０％以下にする点が第１実施形態と異なる。
第２実施形態の実施例を説明する前に、波長選択フィルタ１５上の照度分布を例示する。
図１０は波長選択フィルタ１５上の照度分布の説明に供する図であり、図１０（Ａ）は波長選択フィルタ１５を周辺構成と共に示した図、図１０（Ｂ）は位置Ｐ１にある波長選択フィルタ１５上の照度分布図、図１０（Ｃ）は位置Ｐ２にある波長選択フィルタ１５上の照度分布図である。図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）において縦軸が、反射板１２の光軸Ｌ１の位置を零としたＸ方向の位置を示し、横軸がＹ方向の位置を示す。図中、符号ＬＨ１が最も照度が高い領域であり、符号ＬＨ２が次に照度が高い領域であり、符号ＬＨ３が次に照度が高い領域である。

図１１（Ａ）は第２実施形態の実施例（以下、実施例４）を示す図、図１１（Ｂ）は比較例（以下、比較例６）を示す図である。実施例４及び比較例６は、波長選択フィルタ１５が位置Ｐ１にあり、拡散部２１の領域を、ハッチングを付して示している。
実施例４は、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙに間隔を空けて４つの拡散部２１を設けることによって、波長選択フィルタ１５上の照度分布で合計照度が６０％の範囲に拡散部２１を設けている。
また、比較例６は、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙの両端部に拡散部２１を設けることによって、波長選択フィルタ１５上の照度分布で合計照度が３５％の範囲に拡散部２１を設けている。

実施例４では、図１１（Ａ）に示すように、平均照度８５．３％、及び均斉度７．２％であった。全面に拡散部２１を形成した比較例２では平均照度７７．８％であるので、実施４では、比較例２と比較しても平均照度及び均斉度の両方について良好な結果が得られた。
これに対し、比較例６では、図１１（Ｂ）に示すように、平均照度９３．８％、及び均斉度１３．４％であり、均斉度については良好な結果が得られなかった。
なお、比較例６と同様に、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙの両端部に拡散部２１を設けたパターンであっても、両側から拡散部２１の領域を均等に増やし、波長選択フィルタ１５上の照度分布で合計照度が５０％の範囲に拡散部２１を設けると、平均照度８６．０％、及び均斉度１０．０％となり、平均照度及び均斉度の両方について良好な結果が得られた。

図１２（Ａ）は第２実施形態の実施例（以下、実施例５）を示す図、図１２（Ｂ）は比較例（以下、比較例７）を示す図である。実施例５及び比較例７は、波長選択フィルタ１５が位置Ｐ２にあり、拡散部２１の領域を、ハッチングを付して示している。
実施例５は、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙに間隔を空けて４つの拡散部２１を設けることによって、波長選択フィルタ１５上の照度分布で合計照度５０％の範囲に拡散部２１を設けている。
また、比較例６は、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙの中央に拡散部２１を設けることによって、波長選択フィルタ１５上の照度分布で合計照度が２２％の範囲に拡散部２１を設けている。

実施例５では、図１２（Ａ）に示すように、平均照度８６．８％、及び均斉度７．６％であり、平均照度及び均斉度の両方について良好な結果が得られた。
これに対し、比較例７では、図１２（Ｂ）に示すように、平均照度９３．３％、及び均斉度１１．６％であり、均斉度については良好な結果が得られなかった。

発明者等が調べたところ、実施例４、実施例５、及び比較例６等と同様のパターンに限定されず、波長選択フィルタ１５上の照度分布で合計照度５０％以上の範囲に拡散部２１を設けることによって、拡散部２１を設けない場合（比較例１に相当）と比べて均斉度が向上し、照射領域１Ｓの均斉度を所定値以下（例えば１０％以下）にできた。この場合、均斉度を所定値以下（例えば１０％以下）にする範囲で、拡散部２１の幅や位置を調整することによって、照射領域１Ｓの照度を確保することが好ましい。これによって、照射領域１Ｓの照度と均斉度とを両立可能になる。
このように、発明者等の検討によれば、波長選択フィルタ１５に設ける拡散部２１が、紫外線ランプ１０の延在方向に交差する方向である短手方向Ｘに延び、かつ、波長選択フィルタ１５上の照度分布で合計照度が５０％以上の範囲に設けられて照射領域１Ｓの均斉度を１０％以下にすることによっても、照射領域１Ｓの照度と均斉度とを両立可能であった。

上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、拡散部２１は、紫外線ランプ１０の長手方向Ｙ、及び、短手方向Ｘに少なくともいずれかに延びる帯状に形成されていればよく、長手方向Ｙに延びる拡散部２１と、短手方向Ｘに延びる拡散部２１の両方を設けるようにしてもよい。

また、波長選択フィルタ１５に加えて、他の光学フィルタを有する二段フィルタ構成、又は三段以上のフィルタ構成にしてもよい。
また、光照射装置１が補助反射板１４を有する場合を例示したが、十分な照度及び均斉度が得られる場合は補助反射板１４を省略してもよい。
また、光照射装置１の光源に、２本以上の直管型ランプを、各々の管軸を同軸に直列に並べ構成したものを用いてもよい。また、ＬＥＤ等の発光素子を配列した光源を用いてもよい。

１ 光照射装置
１Ｓ 照射領域
２ ワーク
１０ 紫外線ランプ（線状光源）
１２ 反射板（反射鏡）
１３ 照射器
１４ 補助反射板
１５ 波長選択フィルタ（光学フィルタ、光透過部材）
１６ 照射開口
２１ 拡散部
Ｆ１ 第１焦点
Ｆ２ 第２焦点
Ｋ１、Ｋ２ 直射光
Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５ 反射光
Ｌ１ 反射板の光軸
Ｎ 紫外線ランプの中心軸
Ｘ 紫外線ランプの短手方向
Ｙ 紫外線ランプの長手方向

Claims (6)

1. 線状光源と、
   前記線状光源の下方に設けられた照射領域に向けて、前記線状光源の光を反射する反射鏡とを有した照射器を備え、
   前記線状光源の直射光と、前記反射鏡の反射光とで前記照射領域を照射する光照射装置において、
   前記光を拡散する拡散部が形成された光透過部材を備え、
   前記光透過部材は、前記照射器と前記照射領域との間に配置され、
   前記拡散部は、前記線状光源の延在方向に延びる帯状に形成され、
   前記光透過部材と前記照射領域との間に、前記拡散部の拡散光を含む光を前記照射領域に向けて反射する補助反射板を有する
   ことを特徴とする光照射装置。
2. 前記拡散部は、前記線状光源の延在方向に延びると共に、前記線状光源の短手方向に沿う断面において、前記線状光源から照射された光のうち前記反射鏡に向かわない光のみが入射する範囲に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
3. 前記反射鏡は、前記線状光源内に第１焦点を有する楕円反射面を有し、
   前記光透過部材の拡散部は、
   前記線状光源の延在方向に交差する前記反射鏡の開口の面内で、前記反射鏡の光軸を挟んだ両側に設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の光照射装置。
4. 前記楕円反射面は、前記線状光源及び前記光透過部材の間に第２焦点を有し、
   前記拡散部は、前記第２焦点よりも前記照射領域側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
5. 線状光源と、
   前記線状光源の下方に設けられた照射領域に向けて、前記線状光源の光を反射する反射鏡とを有した照射器を備え、
   前記線状光源の直射光と、前記反射鏡の反射光とで前記照射領域を照射する光照射装置において、
   前記光を拡散する拡散部が形成された光透過部材を備え、
   前記光透過部材は、前記照射器と前記照射領域との間に配置され、
   前記拡散部は、前記線状光源の延在方向に交差する方向に延びる帯状に形成され、
   前記光透過部材と前記照射領域との間に、前記拡散部の拡散光を含む光を前記照射領域に向けて反射する補助反射板を有する
   ことを特徴とする光照射装置。
6. 前記拡散部は、前記光透過部材上の照度分布で合計照度が５０％以上の範囲に設けられて照射領域の均斉度を１０％以下にすることを特徴とする請求項５に記載の光照射装置。