JP6334099B2 - 光照射装置 - Google Patents

Description

本発明は、立体的な被照射面を有する被照射対象物に光を照射する光照射装置に関し、特に被照射面上に塗布された紫外線硬化樹脂を硬化させる光照射装置に関する。

従来、カメラ等の撮像レンズにおいては、ゴーストやフレアなどの不要光の映り込みを防止するため、レンズ表面に反射防止構造体が形成されたレンズが実用に供されている。このような反射防止構造体は、レンズ表面の近傍で屈折率変化が生じるように、例えば、ナノインプリント技術によって、レンズ表面に三角錐や四角錐などの微細構造を設けることにより形成される（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載の反射防止構造体は、レンズ表面に密集して配置された円錐状の突起の集合体である。反射防止構造体は、レンズ表面にレンズ本体を構成する樹脂の屈折率と略等しい屈折率を有する紫外線硬化樹脂を塗布し、微細構造（つまり、円錐状の多数の突起）が形成された成形型をレンズ表面に押し当て、ＵＶ光源からの紫外光（ＵＶ光）をレンズを介して（つまり、紫外線硬化樹脂が塗布されていないレンズ裏面側から）紫外線硬化樹脂に照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させることによって形成される。なお、一般に、微細構造の突起は、２００ｎｍ〜３０００ｎｍの平均高さと、５０ｎｍ〜３００ｎｍの平均最大径を有し、５０ｎｍ〜３００ｎｍの平均ピッチで形成されており、突起の先端部の角度（頂角）２θが、２θ＜３７．８°を満たす場合、反射防止構造体が無反射構造となることが知られている（例えば、特許文献２）。

特開２０１３−０６８８３９号公報 特開２００８−２３３８５０号公報

このように、特許文献１に記載の反射防止構造体は、ＵＶ光源からの紫外光をレンズ（つまり、照射対象物）に対して略均一に照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させることによって形成される。しかしながら、反射防止構造体は、立体的な形状を有するレンズ表面に形成されるものであり、レンズの中心部と周辺部とではＵＶ光源までの距離が異なるため、紫外光をレンズに対して略均一に照射したとしても、レンズの中心部の紫外線硬化樹脂に照射される紫外光の照射強度（つまり、ビームプロファイル）とレンズの周辺部の紫外線硬化樹脂に照射される紫外光の照射強度が異なってしまうといった問題がある。このように、レンズの中心部と周辺部とで（つまり、レンズの立体的な形状に応じて）、紫外線硬化樹脂に照射される紫外光の照射強度が異なると、紫外線硬化樹脂の硬化速度に差が生じ、硬化ムラが発生するため、所望の精度及び強度の微細構造を形成することが難しくなる。

また、特許文献１においては、ＵＶ光源からの紫外光をレンズに対して略均一に照射しているが、通常、ＵＶ光源からの紫外光には様々な角度成分の光が含まれるため、必ずしも各突起内及び各突起間に均等に紫外光が入射しないといった問題がある。このように、各突起内及び各突起間に均等に紫外光が入射しないと、紫外線硬化樹脂の硬化速度に部分的なバラツキが生じ、硬化ムラが発生するため、所望の精度及び強度の微細構造を形成することが難しくなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、立体的なレンズ表面（つまり、照射対象物の照射面）に形成される微細構造（つまり、各突起内及び各突起間）に対し、略均一な照射強度の略平行光を照射可能な光照射装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、回転対称な凸面又は凹面の透明な被照射面を有する被照射対象物に対し、該被照射面の回転対称軸に沿って照射光を照射し、被照射面上に塗布された紫外線硬化樹脂を硬化させる光照射装置であって、回転対称軸と平行な方向に光軸を揃え、広がり角が前記光軸に対して１０°以内の光をそれぞれ出射する複数の発光部と、複数の発光部から出射される光の光量を調整する調光手段と、を備え、紫外線硬化型樹脂は、多数の微細な突起からなる反射防止構造体を形成し、被照射対象物は、複数の発光部から所定の距離だけ離れた所定の位置に配置され、複数の発光部は、回転対称軸と同軸の中心軸の周りに同心円状に配列され、各発光部から出射される光は、所定の位置において、隣接する発光部から出射される光の一部と重なり、調光手段は、被照射面上の各点での照射光の照射強度が略均一となるように、被照射面の形状に応じて同一円周上に配置された発光部ごとに光量を調整することを特徴とする。

このような構成によれば、被照射面上の各点において、略均一な照射強度の照射光が略平行に入射される。従って、被照射面上に塗布された紫外線硬化樹脂を均等に硬化させることが可能となる。

また、各発光部から出射される光の、所定の位置における照射強度分布の半値幅の１／２をＡとし、各発光部と隣接する発光部との間の最大距離をＢとした場合に、以下の条件式（１）を満たすように構成することが望ましい。
０．３≦Ａ／Ｂ≦０．８ ・・・（１）
このような構成によれば、各発光部から出射される光が、隣接する発光部から出射される光の一部と十分に重なるため、所定の位置における照射光のビームプロファイルは、なだらかに連続したものとなる。

また、突起の頂角を２θとしたときに、２θ＜３７．８°を満たし、各発光部から出射される光の広がり角は、光軸に対してθ以下であることが望ましい。このような構成によれば、各突起間にも紫外光が直接入射するため、突起の根元部分でも所定の光量が得られ、紫外線硬化樹脂より成る反射防止構造体を均一に硬化させることが可能となる。

また、複数の発光部は、中心軸上に配置された第１の発光部を含む構成とすることができる。また、この場合、複数の発光部は、第１の発光部を囲む第１の円周上に等間隔に配列された８個の第２の発光部を含むことができる。さらに、複数の発光部は、第２の発光部を囲む第２の円周上に等間隔に配列された１６個の第３の発光部を含むことができる。

また、複数の発光部は、第２の発光部を囲む第２の円周上に等間隔に配列された８個の第３の発光部を含み、第２の発光部と第３の発光部は、中心軸に対して互いに２２．５°ずれて配置されるように構成することができる。

また、各発光部は、略正方形状の発光面を有する発光素子を備え、発光素子は、発光面の１つの対角線が発光面の中心と中心軸とを通る仮想直線上に位置するように配置されることが望ましい。

以上のように、本発明の光照射装置によれば、被照射面上の各点において、略均一な照射強度の略平行光を入射させることができる。このため、被照射面上に塗布された紫外線硬化樹脂を均等に硬化させることが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の光学ヘッドをレンズＬ側から見たときの図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の光源ユニットの内部構成を説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置によって照射されるレンズＬの表面に形成される微細構造に入射する紫外光の入射角度と微細構造の突起の先端部の角度（頂角）２θとの関係を説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の光源ユニットから出射される紫外光の、ワーキングディスタンスＷＤ上でのビームプロファイルを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の光源ユニット１０ａ（斜線部）と光源ユニット１０ａに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の光源ユニット１０ｂ（斜線部）と光源ユニット１０ｂに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の光源ユニット１０ｃ（斜線部）と光源ユニット１０ｃに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の光源ユニット１０ｄ（斜線部）と光源ユニット１０ｄに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る光源ユニット１０ａ〜１０ｄから出射される紫外光のビームプロファイル例を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る光源ユニット１０ａ〜１０ｄから出射される紫外光のビームプロファイル例を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る光源ユニット１０ａ〜１０ｄから出射される紫外光のビームプロファイル例を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る光源ユニット１０ａ〜１０ｄから出射される紫外光のビームプロファイル例を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の光学ヘッドの概略構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の光源ユニット１０ａＭ（斜線部）と光源ユニット１０ａＭに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。 本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の光源ユニット１０ｂＭ（斜線部）と光源ユニット１０ｂＭに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。 本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の光源ユニット１０ｃＭ（斜線部）と光源ユニット１０ｃＭに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。 本発明の第２の実施形態に係る光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭから出射される紫外光のビームプロファイル例を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭから出射される紫外光のビームプロファイル例を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭから出射される紫外光のビームプロファイル例を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭから出射される紫外光のビームプロファイル例を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１の概略構成を示す斜視図である。本実施形態の光照射装置１は、表面に紫外線硬化樹脂による反射防止構造体が形成された被照射対象物（レンズＬ）に所定の照射強度分布（ビームプロファイル）の紫外光（例えば、波長４０５ｎｍの光）を照射し、表面の紫外線硬化樹脂を硬化させる装置である。

図１に示すように、光照射装置１は、紫外光を出射する光学ヘッド１０と、光学ヘッド１０から出射される紫外光のビームプロファイルを調節する調光ユニット２０（調光手段）と、光学ヘッド１０と調光ユニット２０とを電気的に接続するケーブル３０とを備えている。

光学ヘッド１０は、レンズＬの光軸ＡＸに沿って配置される光源ユニット１０ａと、光源ユニット１０ａを取り囲むように配置された８個の光源ユニット１０ｂと、光源ユニット１０ｂを取り囲むように配置された８個の光源ユニット１０ｃと、光源ユニット１０ｃを取り囲むように配置された８個の光源ユニット１０ｄとで構成されている。各光源ユニット１０ａ〜１０ｄは、円筒状のケース１１内に各種部品（後述するＬＥＤ素子１２等）を収容し、レンズＬの光軸ＡＸに略平行な紫外光を出射するユニットである。光源ユニット１０ａ〜１０ｄは、光軸ＡＸと直交する同一平面上に出射端を揃えて、光源ユニット１０ａを中心に同心円状に配置されている。

なお、本実施形態においては、レンズＬは、凸面又は凹面を光学ヘッド１０側に向けた平凸レンズ又は平凹レンズであり、凸面又は凹面に紫外線硬化樹脂による反射防止構造体（つまり、円錐状の多数の突起Ｐからなる微細構造）が形成（塗布）されているものとして説明する。また、本実施形態においては、微細構造の突起Ｐ（図４）は、平均高さが２００ｎｍ〜３０００ｎｍ、平均最大径が５０ｎｍ〜３００ｎｍ、突起Ｐの先端部の角度（頂角）２θが約３０°に設定されており、反射防止構造体が無反射構造となっているものとして以下説明する。

レンズＬは、光源ユニット１０から所定の距離だけ離れ、かつ光軸ＡＸが光源ユニット１０の中心軸Ｏ（つまり、光源ユニット１０ａの中心軸Ｏ）と同軸となるように位置調整されて配置される。以下、光源ユニット１０の出射端面とレンズＬの基端面（平面）との間の距離を「ワーキングディスタンスＷＤ」といい、本実施形態においては、ワーキングディスタンスＷＤが３００ｍｍであるものとして説明する。なお、図１においては、レンズＬが平凸レンズの場合を示している。

また、本明細書においては、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄから出射される紫外光の出射方向（つまり、光軸ＡＸ方向）をＺ軸方向とし、Ｚ軸と直交し、かつ互いに直交する２方向をＸ軸方向及びＹ軸方向と定義して説明する。

図２は、光源ユニット１０ａ〜１０ｄをレンズＬ側から見たとき（つまり、Ｚ軸に沿って見たとき）の図である。図２に示すように、本実施形態においては、光源ユニット１０ａが中心軸Ｏに沿って配置され、光源ユニット１０ａを取り囲むように、８個の光源ユニット１０ｂが、中心軸Ｏを中心とする直径４４ｍｍの円周（図１中、「Ｐ．Ｃ．Ｄ．φ４４」で示す円周）上に等間隔に（つまり、４５°の角度ピッチで）配置されている。また、光源ユニット１０ｂを取り囲むように、８個の光源ユニット１０ｃが、中心軸Ｏを中心とする直径７０ｍｍの円周（図１中、「Ｐ．Ｃ．Ｄ．φ７０」で示す円周）上に等間隔に（つまり、４５°の角度ピッチで）、かつ光源ユニット１０ｂに対し周方向に２２．５°ずれて配置されている。また、光源ユニット１０ｃを取り囲むように、８個の光源ユニット１０ｄが、中心軸Ｏを中心とする直径８６ｍｍの円周（図１中、「Ｐ．Ｃ．Ｄ．φ８６」で示す円周）上に等間隔に（つまり、４５°の角度ピッチで）、かつ光源ユニット１０ｃに対し周方向に２２．５°ずれて配置されている。なお、本明細書において、「Ｐ．Ｃ．Ｄ．」とは、「Pitch Circle Diameter／ピッチ円直径」の略である。

図３は、光源ユニット１０ａ〜１０ｄの内部構成を説明する図であり、図３（ａ）は、光源ユニット１０ａの光路図を示しており、図３（ｂ）は、各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄの光路図を示している。

図３（ａ）に示すように、本実施形態の光源ユニット１０ａは、波長４０５ｎｍの紫外光を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子１２と、ＬＥＤ素子１２と共通の光軸を有する３枚の両凸レンズ１３を備えている。ＬＥＤ素子１２は、略正方形状の発光面を有しており、レンズＬ側から見たとき、発光面の２本の対角線が、それぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に一致するように配置されている（図２）。ＬＥＤ素子１２は、ケーブル３０を介して調光ユニット２０に接続されており、ＬＥＤ素子１２の発光面からは、調光ユニット２０から供給される駆動電流に応じた所定の光量の紫外光が出射される。ＬＥＤ素子１２の発光面から出射された紫外光は、３枚の両凸レンズ１３によって屈折され、光源ユニット１０ａからは広がり角が１０°以内の（つまり、略平行光の）紫外光が出射されるように構成されている。なお、本実施形態の光源ユニット１０ａから出射される紫外光の最大照射強度（つまり、１００％の照射強度）は、５０ｍＷに設定されている。

また、図３（ｂ）に示すように、本実施形態の各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄは、波長４０５ｎｍの紫外光を発光するＬＥＤ素子１２と、ＬＥＤ素子１２と共通の光軸を有する２枚の両凸レンズ１３を備えている。各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄのＬＥＤ素子１２の発光面は、発光面の１つの対角線が発光面の中心と中心軸Ｏとを通る仮想直線上に位置するように配置されている（図２）。各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄのＬＥＤ素子１２は、光源ユニット１０ａのＬＥＤ素子１２と同様、ケーブル３０を介して調光ユニット２０に接続されており、ＬＥＤ素子１２の発光面からは、調光ユニット２０から供給される駆動電流に応じた所定の光量の紫外光が出射される。ＬＥＤ素子１２から出射された紫外光は、２枚の両凸レンズ１３によって屈折され、光源ユニット１０ａからは広がり角が１０°以内の（つまり、略平行光の）紫外光が出射されるように構成されている。なお、本実施形態の各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄから出射される紫外光の最大照射強度（つまり、１００％の照射強度）は、２５ｍＷに設定されている。

図４は、レンズＬの凸面又は凹面に形成される微細構造に入射する紫外光の入射角度と微細構造の突起Ｐの先端部の角度（頂角）２θとの関係を説明する図である。図４（ａ）は、紫外光の入射角がθよりも小さい場合を説明する図である。図４（ｂ）は、紫外光の入射角がθと略等しい場合を説明する図である。図４（ｃ）は、紫外光の入射角がθよりも大きい場合を説明する図である。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、微細構造の突起Ｐの先端部の角度（頂角）を２θとしたときに、紫外光の入射角がθ以下であれば、各突起Ｐ間にも紫外光が直接入射するため、突起Ｐの根元部分でも所定の光量が得られる。このため、紫外線硬化樹脂による微細構造を均一に硬化させることが可能となる。一方、図４（ｃ）に示すように、紫外光の入射角がθよりも大きくなると、突起Ｐの先端部で紫外光がけられるため、各突起Ｐ間に入射する紫外光の光量が減少する。このため、突起Ｐの根元部分では、所定の光量が得られず、紫外線硬化樹脂による微細構造を均一に硬化させることができなくなるといった問題が生じる。そこで、本実施形態においては、紫外光の入射角がθ以下となるように、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄから出射される紫外光の広がり角が１０°以内となるように（つまり、レンズＬに対する紫外光の入射角が１０°以内となるように）構成している。

図５は、光源ユニット１０ａ及び各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄから出射される紫外光のワーキングディスタンスＷＤ上でのビームプロファイルを示す図であり、図５の横軸は、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄの光軸を０としたときの光軸からの距離を示し、縦軸は、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄから出射される紫外光のピーク強度を１として正規化したときの相対強度を示している。図５に示すように、光源ユニット１０ａからは、図５中、実線で示す半値幅２２ｍｍのビームプロファイルの紫外光が出射され、光源ユニット１０ａの光軸を中心とする半径約２０ｍｍの円形の領域が照射される。また、各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄからは、図５中、点線で示す半値幅３０ｍｍのビームプロファイルの紫外光が出射され、各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄの光軸を中心とする半径約２５ｍｍの円形の領域が照射される。そして、本実施形態においては、各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄから出射された紫外光の照射領域と、各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄに隣接する複数の光源ユニットから出射された紫外光の照射領域とが、ワーキングディスタンスＷＤ上において、一部重なるように（オーバーラップするように）構成されている。

図６〜図９は、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄとそれに隣接する光源ユニットとの間の距離と、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄから出射される紫外光との関係を説明する図である。図６は、光源ユニット１０ａ（斜線部）と光源ユニット１０ａに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。図７は、光源ユニット１０ｂ（斜線部）と光源ユニット１０ｂに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。図８は、光源ユニット１０ｃ（斜線部）と光源ユニット１０ｃに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。図９は、光源ユニット１０ｄ（斜線部）と光源ユニット１０ｄに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。

先ず、中央に配置される光源ユニット１０ａと光源ユニット１０ａに隣接する光源ユニット（つまり、光源ユニット１０ｂ）との関係について説明する。図６に示すように、光源ユニット１０ａの中心と光源ユニット１０ａに隣接する光源ユニット１０ｂの中心との距離は、一定であり、光源ユニット１０ａに隣接する光源ユニット１０ｂの中心は、光源ユニット１０ａの光軸を中心とする半径２２ｍｍの円Ｃ１（つまり、「Ｐ．Ｃ．Ｄ．φ４４」）の円周上に位置する。ここで、光源ユニット１０ａから出射される紫外光は、ワーキングディスタンスＷＤ上において、光源ユニット１０ａの光軸を中心とする半径約２０ｍｍの円形の領域を照射し、各光源ユニット１０ｂから出射される紫外光は、ワーキングディスタンスＷＤ上において、各光源ユニット１０ｂの光軸を中心とする半径約２５ｍｍの円形の領域を照射するところ、光源ユニット１０ａの光軸と各光源ユニット１０ｂの光軸とは、２２ｍｍしか離れていないから、光源ユニット１０ａから出射される紫外光と８個の光源ユニット１０ｂから出射される紫外光とは、ワーキングディスタンスＷＤ上において互いに重なることとなる。このように、光源ユニット１０ａから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｂから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合うと、重なり合った部分では照射エネルギーが加算されるため、光源ユニット１０ａと各光源ユニット１０ｂから出射される紫外光の全体のビームプロファイルはなめらかに連続したものとなる。このように、光源ユニット１０ａから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｂから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合い、ビームプロファイルが連続するように、本実施形態においては、光源ユニット１０ａから出射される紫外光の半値幅の１／２をＡとし、光源ユニット１０ａと光源ユニット１０ａに隣接する光源ユニットとの間の距離をＢとしたときに、Ａ／Ｂ＝１１ｍｍ／２２ｍｍ＝０．５となるように構成している。

次に、各光源ユニット１０ｂと各光源ユニット１０ｂに隣接する光源ユニット（つまり、光源ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）との関係について説明する。図７に示すように、本実施形態においては、各光源ユニット１０ｂの中心と各光源ユニット１０ｂに隣接する光源ユニット（つまり、光源ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の中心との距離は、光源ユニット１０ａとの間で最大となり、光源ユニット１０ｂを中心とする半径２２ｍｍの円Ｃ２内に、光源ユニット１０ｂに隣接する光源ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの中心が位置することとなる。従って、光源ユニット１０ａから出射される紫外光は、ワーキングディスタンスＷＤ上において、光源ユニット１０ａの光軸を中心とする半径約２０ｍｍの円の領域を照射し、各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄから出射される紫外光は、ワーキングディスタンスＷＤ上において、各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄの光軸を中心とする半径約２５ｍｍの円の領域を照射するところ、各光源ユニット１０ｂの光軸と光源ユニット１０ｂに隣接する光源ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの光軸とは、最大でも２２ｍｍしか離れていないから、各光源ユニット１０ｂから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｂに隣接する６個の光源ユニット（光源ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）から出射される紫外光とは、ワーキングディスタンスＷＤ上において、互いに重なることとなる。このように、各光源ユニット１０ｂから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｂに隣接する光源ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合うと、重なり合った部分では照射エネルギーが加算されるため、各光源ユニット１０ｂと各光源ユニット１０ｂに隣接する光源ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから出射される紫外光の全体のビームプロファイルはなめらかに連続したものとなる。このように、各光源ユニット１０ｂから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｂに隣接する光源ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合い、ビームプロファイルが連続するように、本実施形態においては、光源ユニット１０ｂから出射される紫外光の半値幅の１／２をＡとし、光源ユニット１０ｂと光源ユニット１０ｂに隣接する光源ユニットとの間の距離をＢとしたときに、Ａ／Ｂ＝１５ｍｍ／２２ｍｍ＝０．６８となるように構成している。

次に、各光源ユニット１０ｃと各光源ユニット１０ｃに隣接する光源ユニット（つまり、光源ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）との関係について説明する。図８に示すように、本実施形態においては、各光源ユニット１０ｃの中心と各光源ユニット１０ｃに隣接する光源ユニット（つまり、光源ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の中心との距離は、光源ユニット１０ｃとの間で最大となり、光源ユニット１０ｃを中心とする半径２６．８ｍｍの円Ｃ３内に、光源ユニット１０ｃに隣接する光源ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの中心が位置することとなる。従って、上述したように、各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄから出射される紫外光は、ワーキングディスタンスＷＤ上において、各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄの光軸を中心とする半径約２５ｍｍの円の領域を照射するところ、各光源ユニット１０ｃの光軸と光源ユニット１０ｃに隣接する光源ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの光軸とは、最大でも２６．８ｍｍしか離れていないから、各光源ユニット１０ｃから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｃに隣接する６個の光源ユニット（光源ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）から出射される紫外光とは、ワーキングディスタンスＷＤ上において、互いに重なることとなる。このように、各光源ユニット１０ｃから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｃに隣接する光源ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合うと、重なり合った部分では照射エネルギーが加算されるため、各光源ユニット１０ｃと各光源ユニット１０ｃに隣接する光源ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから出射される紫外光の全体のビームプロファイルはなめらかに連続したものとなる。このように、各光源ユニット１０ｃから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｃに隣接する光源ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合い、ビームプロファイルが連続するように、本実施形態においては、光源ユニット１０ｃから出射される紫外光の半値幅の１／２をＡとし、光源ユニット１０ｃと光源ユニット１０ｃに隣接する光源ユニットとの間の距離をＢとしたときに、Ａ／Ｂ＝１５ｍｍ／２６．８ｍｍ＝０．６８となるように構成している。

次に、各光源ユニット１０ｄと各光源ユニット１０ｄに隣接する光源ユニット（つまり、光源ユニット１０ｂ、ｃ）との関係について説明する。図９に示すように、本実施形態においては、各光源ユニット１０ｄの中心と各光源ユニット１０ｄに隣接する光源ユニット（つまり、光源ユニット１０ｂ、１０ｃ）の中心との距離は、光源ユニット１０ｂとの間で最大となり、光源ユニット１０ｄを中心とする半径２１ｍｍの円Ｃ４内に、光源ユニット１０ｄに隣接する光源ユニット１０ｂ、１０ｃの中心が位置することとなる。従って、各光源ユニット１０ｂ、１０ｄから出射される紫外光は、ワーキングディスタンスＷＤ上において、各光源ユニット１０ｂ、１０ｄの光軸を中心とする半径約２５ｍｍの円の領域を照射するところ、各光源ユニット１０ｄの光軸と光源ユニット１０ｄに隣接する光源ユニット１０ｂ、１０ｃの光軸は、最大でも２１ｍｍしか離れていないから、各光源ユニット１０ｄから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｄに隣接する３個の光源ユニット（光源ユニット１０ｂ、１０ｃ）から出射される紫外光とは、ワーキングディスタンスＷＤ上において、互いに重なることとなる。このように、各光源ユニット１０ｄから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｄに隣接する光源ユニット１０ｂ、１０ｃから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合うと、重なり合った部分では照射エネルギーが加算されるため、各光源ユニット１０ｄと各光源ユニット１０ｄに隣接する光源ユニット１０ｂ、１０ｃから出射される紫外光の全体のビームプロファイルとしてはなめらかに連続したものとなる。このように、光源ユニット１０ｄから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｄに隣接する光源ユニット１０ｂ、１０ｃから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合い、ビームプロファイルが連続するように、本実施形態においては、光源ユニット１０ｄから出射される紫外光の半値幅の１／２をＡとし、光源ユニット１０ｄと光源ユニット１０ｄに隣接する光源ユニットとの間の距離をＢとしたときに、Ａ／Ｂ＝１５ｍｍ／２１ｍｍ＝０．７１となるように構成している。

このように、本実施形態においては、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄから出射される紫外光の半値幅の１／２をＡとし、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄと各光源ユニット１０ａ〜１０ｄに隣接する光源ユニット間の最大距離をＢとしたときに、０．５０≦Ａ／Ｂ≦０．７１となるように構成することで、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄから出射された紫外光と、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄに隣接する複数の光源ユニットから出射された紫外光とが、互いに重なり合い、ワーキングディスタンスＷＤ上において、全体として略均一な（つまり、隙間のない）ビームプロファイルの紫外光を得ている。

ここで、本実施形態のレンズＬは、凸面又は凹面を光学ヘッド１０側に向けた立体的な平凸レンズ又は平凹レンズであり、凸面又は凹面に紫外線硬化樹脂による微細構造が形成（塗布）されているものである。つまり、本実施形態においては、紫外光の照射対象となる紫外線硬化樹脂が塗布された凸面又は凹面が、立体的な形状を呈しており、レンズＬの中心部と周辺部とでは光学ヘッド１０までの距離が異なるため、紫外光をレンズＬに対して略均一に照射したとしても、レンズの中心部の紫外線硬化樹脂に照射される紫外光の照射強度とレンズの周辺部の紫外線硬化樹脂に照射される紫外光の照射強度が異なってしまうといった問題がある。このように、レンズの中心部と周辺部とで紫外線硬化樹脂に照射される紫外光の照射強度が異なると、紫外線硬化樹脂の硬化速度に差が生じ、硬化ムラが発生するため、所望の精度及び強度の微細構造を形成することが難しくなる。そこで、本実施形態の光照射装置１においては、レンズＬの凸面又は凹面（つまり、被照射面）上の各点での紫外光の照射強度が略均一となるように、光学ヘッド１０から出射される紫外光のビームプロファイルをレンズＬのカーブ（つまり、表面形状）に沿うように調整している。

具体的には、調光ユニット２０の操作パネル（不図示）からレンズＬのカーブ情報（つまり、表面形状に関する情報）を入力し、このカーブ情報に基づいて、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄの光量をそれぞれ変更する。つまり、本実施形態においては、同心円状に配置された光源ユニット１０ａ〜１０ｄの光量を、光源ユニット１０ａ〜１０ｄごとに（つまり、同一円周上に配置された光源ユニットごとに）調整することで、レンズＬのカーブに沿うようなビームプロファイルの紫外光を照射している。

図１０〜図１３は、それぞれ光源ユニット１０ａ〜１０ｄの光量を所定の値に設定したときの、紫外光のビームプロファイルを示すグラフである。図１０〜図１３の横軸は、光学ヘッド１０の中心軸Ｏを０としたときのＸ軸方向又はＹ軸方向の距離を示し、縦軸は紫外光の強度を示している。なお、図１０〜図１３において、太線はＸ軸方向のビームプロファイルを示し、細線はＹ軸方向のビームプロファイルを示している。

図１０は、光源ユニット１０ａから１００％の照射強度（５０ｍＷ）の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｂから１００％の照射強度（２５ｍＷ）の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｃ及び１０ｄを消灯したときの、ワーキングディスタンスＷＤ上における紫外光の凸型ビームプロファイルである。図１０においては、光学ヘッド１０の中心軸Ｏ（つまり、レンズＬの光軸ＡＸ）を中心とする直径３０ｍｍの範囲（つまり、横軸±１５ｍｍの範囲）でレンズＬの凹面カーブに沿ったビームプロファイルとなっている。

図１１は、光源ユニット１０ａから５％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｂから５２％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｃ及び１０ｄから１００％の照射強度の紫外光を出射したときの、ワーキングディスタンスＷＤ上における紫外光の凹型ビームプロファイルである。図１１においては、光学ヘッド１０の中心軸Ｏ（つまり、レンズＬの光軸ＡＸ）を中心とする直径４０ｍｍの範囲（つまり、横軸±２０ｍｍの範囲）でレンズＬの凸面カーブに沿ったビームプロファイルとなっている。

図１２は、光源ユニット１０ａから７０％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｂ及び１０ｃから１００％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｄを消灯したときの、ワーキングディスタンスＷＤ上における紫外光の凸型ビームプロファイルである。図１２においては、光学ヘッド１０の中心軸Ｏ（つまり、レンズＬの光軸ＡＸ）を中心とする直径５０ｍｍの範囲（つまり、横軸±２２．５ｍｍの範囲）でレンズＬの凹面カーブに沿ったビームプロファイルとなっている。

図１３は、光源ユニット１０ａから１７％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｂから３２％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｃから８０％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｄから１００％の照射強度の紫外光を出射したときの、ワーキングディスタンスＷＤ上における紫外光の凹型ビームプロファイルである。図１３においては、光学ヘッド１０の中心軸Ｏ（つまり、レンズＬの光軸ＡＸ）を中心とする直径６０ｍｍの範囲（つまり、横軸±３０ｍｍの範囲）でレンズＬの凸面カーブに沿ったビームプロファイルとなっている。

このように、本実施形態においては、同心円状に配置された光源ユニット１０ａ〜１０ｄの光量を、同一円周上に配置された光源ユニットごとに調整することができ、紫外光の照射対象となるレンズＬのカーブに沿うようなビームプロファイルの紫外光を照射できるように構成されている。従って、レンズＬの凸面又は凹面上の各点での紫外光の照射強度は略均一となり、レンズＬの凸面又は凹面に塗布された紫外線硬化樹脂を一様に、かつ同じ硬化速度で硬化させることができ、硬化ムラ等の発生を抑えることが可能となる。

以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。

例えば、本実施形態の光照射装置１においては、光源ユニット１０ａを中心とする３つの同心円上に光源ユニット１０ｂ〜１０ｄをそれぞれ配置する構成としたが、このような構成に限定されるものではなく、レンズＬの大きさに応じて光源ユニットの数を増やし、さらに多数の同心円上に光源ユニットを配置することもできる。また、１つの同心円上に配置される光源ユニットは８個に限定されるものではなく、さらに多くの光源ユニットを配置してもよい。

また、本実施形態においては、光源ユニット１０ａの構成と光源ユニット１０ｂ〜１０ｄの構成とは異なるものとして説明したが、光源ユニット１０ｂ〜１０ｄと同じ構成の光源ユニット１０ａを用いることもできる。なお、この場合、光学ヘッド１０の中心部において光量が低下するため、光源ユニット１０ａと１０ｂとの間の距離（つまり、円Ｃ１の半径）をより小さく設定する。

また、本実施形態においては、レンズＬの凸面又は凹面に形成される反射防止構造体は、多数の円錐状の突起Ｐからなる微細構造であるものとして説明したが、多数の微細な突起を有していればよく、突起Ｐの形状は円錐状に限られるものではない。突起Ｐの形状としては、例えば、針状、円柱状、多角錐状、円錐台状、多角錐台状、放物形状等のものを適用することができる。

また、本実施形態においては、レンズＬの表面（凸面又は凹面）に反射防止構造体を形成する構成について説明したが、必ずしも反射防止構造体を形成する構成に限定されるものではなく、他の用途の紫外線硬化樹脂の硬化にも適用することができる。

（第２の実施形態）
図１４は、本発明の第２の実施形態に係る光照射装置１Ｍの光学ヘッド１０Ｍの概略構成を示す図であり、図２と同様、光学ヘッド１０ＭをレンズＬ側から見たときの図である。本実施形態の光照射装置１Ｍは、光学ヘッド１０Ｍを構成する光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭが、光源ユニット１０ａＭを中心に２つの同心円上に配置されている点で、第１の実施形態の光照射装置１と異なる。以下、第１の実施形態の光照射装置１と異なる点について詳述する。

図１４に示すように、本実施形態の光学ヘッド１０Ｍは、レンズＬの光軸ＡＸと同軸の中心軸Ｏに沿って配置された光源ユニット１０ａＭと、光源ユニット１０ａＭを取り囲むように中心軸Ｏを中心とする直径５５ｍｍの円周（図１４中、「Ｐ．Ｃ．Ｄ．φ５５」で示す円周）上に等間隔に（つまり、４５°の角度ピッチで）配置された８個の光源ユニット１０ｂＭと、光源ユニット１０ｂＭを取り囲むように中心軸Ｏを中心とする直径１１０ｍｍの円周（図１中、「Ｐ．Ｃ．Ｄ．φ１１０」で示す円周）上に等間隔に（つまり、２２．５°の角度ピッチで）配置された１６個の光源ユニット１０ｃＭとで構成されている。なお、本実施形態の光源ユニット１０ａＭの構成は、第１の実施形態の光源ユニット１０ａの構成と同一であり、各光源ユニット１０ｂＭ、１０ｃＭの構成は、第１の実施形態の各光源ユニット１０ｂ〜１０ｄの構成と同一である。

図１５〜図１７は、各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭとそれに隣接する光源ユニットとの間の距離と、各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭから出射される紫外光との関係を説明する図である。図１５は、光源ユニット１０ａＭ（斜線部）と光源ユニット１０ａＭに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。図１６は、光源ユニット１０ｂＭ（斜線部）と光源ユニット１０ｂＭに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。図１７は、光源ユニット１０ｃＭ（斜線部）と光源ユニット１０ｃＭに隣接する光源ユニットとの関係について説明する図である。

図１５に示すように、光源ユニット１０ａＭの中心と光源ユニット１０ａＭに隣接する光源ユニット１０ｂＭの中心との距離は、一定であり、光源ユニット１０ａＭに隣接する光源ユニット１０ｂＭの中心は、光源ユニット１０ａＭの光軸を中心とする半径２７．５ｍｍの円Ｃ１（つまり、「Ｐ．Ｃ．Ｄ．φ５５」）の円周上に位置する。ここで、光源ユニット１０ａＭから出射される紫外光は、ワーキングディスタンスＷＤ上において、光源ユニット１０ａＭの光軸を中心とする半径約２０ｍｍの円形の領域を照射し、各光源ユニット１０ｂＭから出射される紫外光は、ワーキングディスタンスＷＤ上において、各光源ユニット１０ｂＭの光軸を中心とする半径約２５ｍｍの円形の領域を照射するところ、光源ユニット１０ａＭの光軸と各光源ユニット１０ｂＭの光軸とは、２７．５ｍｍしか離れていないから、光源ユニット１０ａＭから出射される紫外光と８個の光源ユニット１０ｂＭから出射される紫外光とは、ワーキングディスタンスＷＤ上において互いに重なることとなる。このように、第１の実施形態と同様、光源ユニット１０ａＭから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｂＭから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合うため、光源ユニット１０ａＭと各光源ユニット１０ｂＭから出射される紫外光の全体のビームプロファイルはなめらかに連続したものとなる。なお、本実施形態においては、光源ユニット１０ａＭから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｂＭから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合い、ビームプロファイルが連続するように、光源ユニット１０ａＭから出射される紫外光の半値幅の１／２をＡとし、光源ユニット１０ａＭと光源ユニット１０ａＭに隣接する光源ユニットとの間の距離をＢとしたときに、Ａ／Ｂ＝２７．５ｍｍ／２２ｍｍ＝０．４となるように構成している。

次に、各光源ユニット１０ｂＭと各光源ユニット１０ｂＭに隣接する光源ユニット（つまり、光源ユニット１０ａＭ、１０ｂＭ、１０ｃＭ）との関係について説明する。図１６に示すように、本実施形態においては、各光源ユニット１０ｂＭの中心と各光源ユニット１０ｂＭに隣接する光源ユニット（つまり、光源ユニット１０ａＭ、１０ｂＭ、１０ｃＭ）の中心との距離は、光源ユニット１０ｃＭとの間で最大となり、光源ユニット１０ｂを中心とする半径３１．４ｍｍの円Ｃ２内に、光源ユニット１０ｂＭに隣接する光源ユニット１０ａＭ、１０ｂＭ、１０ｃＭの中心が位置することとなる。従って、光源ユニット１０ａＭから出射される紫外光は、ワーキングディスタンスＷＤ上において、光源ユニット１０ａＭの光軸を中心とする半径約２０ｍｍの円の領域を照射し、各光源ユニット１０ｂＭ〜１０ｃＭから出射される紫外光は、ワーキングディスタンスＷＤ上において、各光源ユニット１０ｂＭ〜１０ｃＭの光軸を中心とする半径約２５ｍｍの円の領域を照射するところ、各光源ユニット１０ｂＭの光軸と光源ユニット１０ｂＭに隣接する光源ユニット１０ａＭ、１０ｂＭ、１０ｃＭの光軸とは、最大でも３１．４ｍｍしか離れていないから、各光源ユニット１０ｂＭから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｂＭに隣接する６個の光源ユニット（光源ユニット１０ａＭ、１０ｂＭ、１０ｃＭ）から出射される紫外光とは、ワーキングディスタンスＷＤ上において、互いに重なることとなる。このように、各光源ユニット１０ｂＭから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｂＭに隣接する光源ユニット１０ａＭ、１０ｂＭ、１０ｃＭから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合うため、各光源ユニット１０ｂＭと各光源ユニット１０ｂＭに隣接する光源ユニット１０ａＭ、１０ｂＭ、１０ｃＭから出射される紫外光の全体のビームプロファイルはなめらかに連続したものとなる。なお、本実施形態においては、各光源ユニット１０ｂＭから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｂＭに隣接する光源ユニット１０ａＭ、１０ｂＭ、１０ｃＭから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合い、ビームプロファイルが連続するように、光源ユニット１０ｂＭから出射される紫外光の半値幅の１／２をＡとし、光源ユニット１０ｂＭと光源ユニット１０ｂＭに隣接する光源ユニットとの間の距離の最大値をＢとしたときに、Ａ／Ｂ＝１５ｍｍ／３１．４ｍｍ＝０．４８となるように構成している。

次に、各光源ユニット１０ｃＭと各光源ユニット１０ｃＭに隣接する光源ユニット（つまり、光源ユニット１０ｂＭ、１０ｃＭ）との関係について説明する。図１７に示すように、本実施形態においては、各光源ユニット１０ｃＭの中心と各光源ユニット１０ｃＭに隣接する光源ユニット（つまり、光源ユニット１０ｂＭ、１０ｃＭ）の中心との距離は、光源ユニット１０ｂＭとの間で最大となり、光源ユニット１０ｃを中心とする半径２７．５ｍｍの円Ｃ３内に、光源ユニット１０ｃＭに隣接する光源ユニット１０ｂＭ、１０ｃＭの中心が位置することとなる。従って、上述したように、各光源ユニット１０ｂＭ、１０ｃＭから出射される紫外光は、ワーキングディスタンスＷＤ上において、各光源ユニット１０ｂＭ、１０ｃＭの光軸を中心とする半径約２５ｍｍの円の領域を照射するところ、各光源ユニット１０ｃＭの光軸と光源ユニット１０ｃＭに隣接する光源ユニット１０ｂＭ、ｃＭ光軸とは、最大でも２７．５ｍｍしか離れていないから、各光源ユニット１０ｃＭから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｃＭに隣接する３個の光源ユニット（光源ユニット１０ｂＭ、１０ｃＭ）から出射される紫外光とは、ワーキングディスタンスＷＤ上において、互いに重なることとなる。このように、各光源ユニット１０ｃＭから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｃＭに隣接する光源ユニット１０ｂＭ、１０ｃＭから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合うため、各光源ユニット１０ｃＭと各光源ユニット１０ｃＭに隣接する光源ユニット１０ｂＭ、１０ｃＭから出射される紫外光の全体のビームプロファイルとしてはなめらかに連続したものとなる。なお、本実施形態においては、各光源ユニット１０ｃＭから出射される紫外光と各光源ユニット１０ｃＭに隣接する光源ユニット１０ｂＭ、１０ｃＭから出射される紫外光とがワーキングディスタンスＷＤ上で互いに重なり合い、ビームプロファイルが連続するように、光源ユニット１０ｃＭから出射される紫外光の半値幅の１／２をＡとし、光源ユニット１０ｃＭと光源ユニット１０ｃＭに隣接する光源ユニットとの間の距離の最大値をＢとしたときに、Ａ／Ｂ＝１５ｍｍ／２７．５ｍｍ＝０．５５となるように構成している。

このように、本実施形態においても第１の実施形態と同様、各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭから出射される紫外光の半値幅の１／２をＡとし、各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭと各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭに隣接する光源ユニット間の最大距離をＢとしたときに、０．４０≦Ａ／Ｂ≦０．５５となるように構成することで、各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭから出射された紫外光と、各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭに隣接する複数の光源ユニットから出射された紫外光とが、互いに重なり合い、ワーキングディスタンスＷＤ上において、全体として略均一な（つまり、隙間のない）ビームプロファイルの紫外光を得ている。

また、本実施形態においても第１の実施形態と同様、同心円状に配置された光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭの光量を、光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭごとに（つまり、同一円周上に配置された光源ユニットごとに）調整することができ、紫外光の照射対象となるレンズＬのカーブに沿うようなビームプロファイルの紫外光を照射できるように構成されている。従って、レンズＬの凸面又は凹面上の各点での紫外光の照射強度は略均一となり、レンズＬの凸面又は凹面に塗布された紫外線硬化樹脂を一様に、かつ同じ硬化速度で硬化させることができ、硬化ムラ等の発生を抑えることが可能となる。

図１８〜図２１は、それぞれ光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭの光量を変更したときの、光学ヘッド１０Ｍから出射される紫外光のビームプロファイルを示すグラフである。図１８〜図２１の横軸は、光学ヘッド１０Ｍの中心軸Ｏを０としたときのＸ軸方向又はＹ軸方向の距離を示し、縦軸は紫外光の強度を示している。なお、図１８〜図２１において、太線はＸ軸方向のビームプロファイルを示し、細線はＹ軸方向のビームプロファイルを示している。

図１８は、光源ユニット１０ａＭから１００％の照射強度（５０ｍＷ）の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｂＭから１００％の照射強度（２５ｍＷ）の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｃＭから２０％の照射強度の紫外光を出射したときの、ワーキングディスタンスＷＤ上における紫外光の凸型ビームプロファイルである。図１８においては、光学ヘッド１０Ｍの中心軸Ｏ（つまり、レンズＬの光軸ＡＸ）を中心とする直径８０ｍｍの範囲（つまり、横軸±４０ｍｍの範囲）でレンズＬの凹面カーブに沿ったビームプロファイルとなっている。

図１９は、光源ユニット１０ａＭから４０％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｂＭから６０％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｃＭから１００％の照射強度の紫外光を出射したときの、ワーキングディスタンスＷＤ上における紫外光の凹型ビームプロファイルである。図１９においては、光学ヘッド１０Ｍの中心軸Ｏ（つまり、レンズＬの光軸ＡＸ）を中心とする直径８０ｍｍの範囲（つまり、横軸±４０ｍｍの範囲）でレンズＬの凸面カーブに沿ったビームプロファイルとなっている。

図２０は、光源ユニット１０ａＭから１００％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｂＭから１５％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｃＭを消灯したときの、ワーキングディスタンスＷＤ上における紫外光の凸型ビームプロファイルである。図２０においては、光学ヘッド１０Ｍの中心軸Ｏ（つまり、レンズＬの光軸ＡＸ）を中心とする直径４５ｍｍの範囲（つまり、横軸±２２．５ｍｍの範囲）でレンズＬの凹面カーブに沿ったビームプロファイルとなっている。

図２１は、光源ユニット１０ａＭを消灯し、光源ユニット１０ｂＭから４５％の照射強度の紫外光を出射し、光源ユニット１０ｃＭから１００％の照射強度の紫外光を出射したときの、ワーキングディスタンスＷＤ上における紫外光の凹型ビームプロファイルである。図２１においては、光学ヘッド１０Ｍの中心軸Ｏ（つまり、レンズＬの光軸ＡＸ）を中心とする直径６０ｍｍの範囲（つまり、横軸±３０ｍｍの範囲）でレンズＬの凸面カーブに沿ったビームプロファイルとなっている。

以上が本実施形態の説明であるが、第１の実施形態と同様、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。

なお、第１の実施形態においては、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄから出射される紫外光の半値幅の１／２をＡとし、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄと各光源ユニット１０ａ〜１０ｄに隣接する光源ユニット間の最大距離をＢとしたときに、０．５０≦Ａ／Ｂ≦０．７１となるように構成し、第２の実施形態においては、各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭから出射される紫外光の半値幅の１／２をＡとし、各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭと各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭに隣接する光源ユニット間の最大距離をＢとしたときに、０．４０≦Ａ／Ｂ≦０．５５となるように構成したが、Ａ／Ｂの数値はこの範囲に限定されるものではない。つまり、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄ（各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭ）から出射された紫外光と、各光源ユニット１０ａ〜１０ｄ（各光源ユニット１０ａＭ〜１０ｃＭ）に隣接する複数の光源ユニットから出射された紫外光とが、互いに重なり合い、ワーキングディスタンスＷＤ上において、全体として略均一な（つまり、隙間のない）ビームプロファイルの紫外光が得られればよく、発明者によるシミュレーション結果から、Ａ／Ｂの数値は０．３≦Ａ／Ｂ≦０．８を満たせばよく、さらに好ましくは、０．４≦Ａ／Ｂ≦０．７を満たせばよいことが分かっている。

なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１、１Ｍ 光照射装置
１０、１０Ｍ 光学ヘッド
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ａＭ、１０ｂＭ、１０ｃＭ 光源ユニット
１１ ケース
１２ ＬＥＤ素子
１３ 両凸レンズ
２０ 調光ユニット
３０ ケーブル

Claims (8)

1. 回転対称な凸面又は凹面の透明な被照射面を有する被照射対象物に対し、該被照射面の回転対称軸に沿って照射光を照射し、前記被照射面上に塗布された紫外線硬化樹脂を硬化させる光照射装置であって、
   前記回転対称軸と平行な方向に光軸を揃え、広がり角が前記光軸に対して１０°以内の光をそれぞれ出射する複数の発光部と、
   前記複数の発光部から出射される光の光量を調整する調光手段と、
   を備え、
   前記紫外線硬化型樹脂は、多数の微細な突起からなる反射防止構造体を形成し、
   前記被照射対象物は、前記複数の発光部から所定の距離だけ離れた所定の位置に配置され、
   前記複数の発光部は、前記回転対称軸と同軸の中心軸の周りに同心円状に配列され、
   前記各発光部から出射される光は、前記所定の位置において、隣接する発光部から出射される光の一部と重なり、
   前記調光手段は、前記被照射面上の各点での前記照射光の照射強度が略均一となるように、前記被照射面の形状に応じて同一円周上に配置された前記発光部ごとに光量を調整する
   ことを特徴とする光照射装置。
2. 前記各発光部から出射される光の、前記所定の位置における照射強度分布の半値幅の１／２をＡとし、前記各発光部と隣接する発光部との間の最大距離をＢとした場合に、以下の条件式（１）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
   ０．３≦Ａ／Ｂ≦０．８ ・・・（１）
3. 前記突起の頂角を２θとしたときに、２θ＜３７．８°を満たし、
   前記各発光部から出射される前記光の広がり角は、前記光軸に対してθ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射装置。
4. 前記複数の発光部は、前記中心軸上に配置された第１の発光部を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光照射装置。
5. 前記複数の発光部は、前記第１の発光部を囲む第１の円周上に等間隔に配列された８個の第２の発光部を含むことを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。
6. 前記複数の発光部は、前記第２の発光部を囲む第２の円周上に等間隔に配列された１６個の第３の発光部を含むことを特徴とする請求項５に記載の光照射装置。
7. 前記複数の発光部は、前記第２の発光部を囲む第２の円周上に等間隔に配列された８個の第３の発光部を含み、
   前記第２の発光部と前記第３の発光部は、前記中心軸に対して互いに２２．５°ずれて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の光照射装置。
8. 前記各発光部は、略正方形状の発光面を有する発光素子を備え、
   前記発光素子は、前記発光面の１つの対角線が前記発光面の中心と前記中心軸とを通る仮想直線上に位置するように配置される
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光照射装置。

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