JP7388921B2 - Evaporated filter for UV LED - Google Patents
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Description
本発明は、紫外線を照射する紫外線照射装置、及び被検査物の表面に紫外線を照射して被検査物の表面状態を解析する紫外線探傷装置に関するものであり、より詳細には蛍光磁粉探傷や蛍光浸透探傷等の蛍光体の励起に用いる紫外線LED用蒸着フィルタに関する。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation device that irradiates ultraviolet rays, and an ultraviolet flaw detection device that irradiates the surface of an object to be inspected with ultraviolet rays to analyze the surface condition of the object. The present invention relates to a vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs used for excitation of phosphors in penetrant testing and the like.
鋼材等の被検査物の表面の探傷検査としては、非破壊検査方法の一種である、磁粉探傷試験や浸透探傷試験が知られている。磁粉探傷試験では、被検査物の表面に磁粉または磁粉を含有する磁粉溶液を適用するとともに、被検査物に磁場を印加する等して被検査物を磁化する。被検査物の表面のクラック等の欠陥には磁束が集中するため、この磁束に磁粉が引き寄せられて磁粉による指示模様が形成される。そして、この磁粉指示模様を観測することで欠陥を検査する。磁粉探傷試験には、欠陥の検出精度を向上させるために、磁粉に蛍光体を含有した蛍光磁粉を用いる蛍光磁粉探傷試験がある。 BACKGROUND ART Magnetic particle testing and penetrant testing, which are types of nondestructive testing methods, are known as flaw detection tests on the surface of objects to be inspected, such as steel materials. In a magnetic particle flaw detection test, magnetic particles or a magnetic powder solution containing magnetic particles are applied to the surface of an object to be inspected, and the object to be inspected is magnetized by, for example, applying a magnetic field to the object. Since magnetic flux concentrates on defects such as cracks on the surface of the object to be inspected, magnetic particles are attracted to this magnetic flux and an indication pattern is formed by the magnetic particles. Defects are then inspected by observing this magnetic particle indicating pattern. Magnetic particle flaw detection tests include fluorescent magnetic particle flaw detection tests that use fluorescent magnetic particles containing fluorescent material in the magnetic particles in order to improve defect detection accuracy.
一方で、浸透探傷試験では、まず、浸透液を被検査物の表面に適用して表面のクラック等の欠陥にこの浸透液を浸透させる。次に、表面に付着している余剰浸透液を除去し、現像剤粉末を表面に塗布して欠陥に浸透している浸透液を毛細管現象により表面に吸い出す。そして、この吸い上げられた浸透液による浸透指示模様を観察することで欠陥を検査する。浸透探傷試験には、欠陥の検出精度を向上させるために、蛍光体を含有する蛍光浸透液を用いる蛍光浸透探傷試験がある。 On the other hand, in penetrant testing, a penetrating liquid is first applied to the surface of the object to be inspected, and the penetrating liquid is allowed to penetrate into defects such as cracks on the surface. Next, excess penetrating liquid adhering to the surface is removed, developer powder is applied to the surface, and the penetrating liquid that has penetrated into the defects is sucked out to the surface by capillary action. Defects are then inspected by observing the penetrating pattern caused by the sucked up penetrating liquid. Penetrant testing includes fluorescent penetrant testing that uses a fluorescent penetrant liquid containing a phosphor to improve defect detection accuracy.
磁粉探傷試験や浸透探傷試験において蛍光磁粉や蛍光浸透液を用いる場合には、被検査物に紫外線を照射して含有した蛍光磁粉や蛍光浸透液の蛍光体を励起させる必要がある。この紫外線探傷試験に用いる、紫外線を照射する紫外線照射装置が知られている。。 When using fluorescent magnetic particles or a fluorescent penetrant liquid in a magnetic particle flaw detection test or a penetrant test, it is necessary to irradiate the object to be inspected with ultraviolet rays to excite the fluorescent substance contained in the fluorescent magnetic powder or the fluorescent penetrant liquid. An ultraviolet irradiation device that irradiates ultraviolet light is known for use in this ultraviolet flaw detection test. .
LEDは基本的に点光源であるために均一配光を得にくく、被検査物の表面のクラック等の欠陥の検出にばらつきがでてしまい、検査精度が低下するという問題があった。このため、多くのLEDを線上に並べて光源にすることで高い紫外線放射照度かつ均一な紫外線放射照度分布を得ることが考えられるが、円形配光の集合となるため均一配光を得にくく、また多くのLEDが必要となることからコストアップを招くという問題が生じていた。
紫外線により磁粉探傷試験や浸透探傷試験を行う場合、検査をする者の視界が、可視光により遮られたりすることを防ぐため、可視光カットフィルタ及び紫外線透過フィルタを、紫外線照射装置に取り付けることが一般的である。可視光は一般に400~700ナノメートルの波長であり、この部分のみを遮り、紫外線を通すことで、上記の高い紫外線放射強度かつ均一な配光が得られる。しかし、可視光カットフィルタ及び紫外線透過フィルタを用いた場合、波長が375~400ナノメートルにかけて、徐々に透過率を下げることしかできなかった。透過率を下げるには、25ナノメートル分の波長範囲における紫外線光のエネルギーを、徐々に透過率を下げるために消費してしまうことになる。そのため、375~400ナノメートルの部分の紫外線光が、エネルギーロスとなっており、400ナノメートル直前において、かつより短い波長範囲において、急激に透過率を下げられないかが課題となっていた。
Since LEDs are basically point light sources, it is difficult to obtain a uniform light distribution, which leads to variations in the detection of defects such as cracks on the surface of the object to be inspected, resulting in a problem in that inspection accuracy is reduced. For this reason, it is possible to obtain high UV irradiance and uniform UV irradiance distribution by arranging many LEDs in a line as a light source, but it is difficult to obtain uniform light distribution because it is a collection of circular light distributions. Since a large number of LEDs are required, a problem arises in that the cost increases.
When performing magnetic particle testing or penetrant testing using ultraviolet rays, it is necessary to attach a visible light cut filter and an ultraviolet transmission filter to the ultraviolet irradiation equipment to prevent the visual field of the person conducting the inspection from being blocked by visible light. Common. Visible light generally has a wavelength of 400 to 700 nanometers, and by blocking only this portion and allowing the ultraviolet rays to pass, the above-mentioned high ultraviolet radiation intensity and uniform light distribution can be obtained. However, when a visible light cut filter and an ultraviolet transmission filter were used, it was only possible to gradually lower the transmittance over a wavelength range of 375 to 400 nanometers. In order to lower the transmittance, the energy of ultraviolet light in the wavelength range of 25 nanometers is consumed in order to gradually lower the transmittance. Therefore, energy is lost in the ultraviolet light in the 375 to 400 nanometer range, and the challenge has been whether the transmittance can be drastically lowered just before 400 nanometers and in a shorter wavelength range.
特許文献1は、入射光に対して、可視光領域の光を遮光するとともに近赤外領域に透過帯を有する可視光カットフィルタであって、透光性基板と、前記透光性基板の表面に成膜された表面遮光膜、透光性基板の裏面に成膜された裏面遮光膜、を備えており、表面遮光膜及び裏面遮光膜の各々は、可視光領域を複数の領域に区画したときに、各領域の光を遮光させる遮光膜が積層されている。可視光領域を複数の領域に区画して、各領域の光を遮光させる遮光膜が、透光性基板の表裏両面に積層されているので、可視光領域に発生するリップルは、積層された各遮光膜によってより減衰し、リップルの発生を抑制することができる。前記表面遮光膜及び前記裏面遮光膜は、前記可視光領域が3つの領域に区画され、可視光領域の短波長端から長波長側の領域の光を遮光する膜が積層された短波長遮光多層膜と、前記可視光領域の長波長端から短波長側の領域の光を遮光する膜が積層された長波長遮光多層膜と、前記短波長遮光多層膜が光を遮光する領域の長波長端と、前記長波長遮光多層膜が光を遮光する領域の短波長端と、を含む領域の光を遮光する中間波長遮光多層膜とを設ければ、可視光領域の全域の光の透過率を低減させることができる。可視光カットフィルタであって、前記表面遮光膜及び前記裏面遮光膜は、それぞれ、高屈折率材料と低屈折率材料とが交互に複数積層されてなり、前記高屈折率材料は、ZrO2、TiO2、Nb2O5、及びTa2O5のうち少なくとも1つを含んでおり、前記低屈折率材料は、SiO2、及びMgF2のうち少なくとも1つを含んでいる。
特許文献1は可視光をカットするためには有用であるものの、紫外線透過率についてはあまり考慮されていない。また、紫外線透過率のコントロールについても、フィルタ特性の脈打ちをなくすようにコントロールするとあるのみであり、この波長帯によるフィルターでカットできずに波うつ部分を、効果的に活用し、400ナノメートル直前の波長において、急激に透過率を下げ、この部分の紫外線光を活用することは、できていない。
Although
そこで、波長が400ナノメートルより手前のビームにおいて、透過率をなるべく高く維持しつつ、急激に透過率を下げることにより、波長400ナノメートル以下の紫外線光のエネルギーを、無駄なく活用できるようなフィルターの開発が望まれていた。 Therefore, we developed a filter that can utilize the energy of ultraviolet light with a wavelength of 400 nanometers or less without wasting it by rapidly lowering the transmittance while maintaining the transmittance as high as possible for the beam with a wavelength of less than 400 nanometers. development was desired.
本発明の目的は、紫外線探傷用に紫外線を照射する紫外線照射装置において、より効率的に被照射面の照射領域における高い紫外線放射照度を実現でき、紫外線探傷検査の精度を向上させる紫外線LED用蒸着フィルタを提供する。 An object of the present invention is to provide an ultraviolet LED vapor deposition device that can more efficiently achieve high ultraviolet irradiance in the irradiation area of the irradiated surface and improve the accuracy of ultraviolet flaw detection in an ultraviolet irradiation device that irradiates ultraviolet rays for ultraviolet flaw detection. Provide filters.
上記課題を解決するため、本発明における紫外線LED用蒸着フィルタでは、紫外線照射装置から出射するビームの可視光を取り除くための紫外線LED用蒸着フィルタにおいて、該紫外線LED用蒸着フィルタは第一の透光性基板及び第二の透光性基板を備え、前記第一の透光性基板の上面及び下面に、ビームの入射角が0度~20度であるときに、ビームが355ナノメートル~375ナノメートルの波長において透過率95パーセント、400ナノメートルの波長において透過率10パーセント以下、410ナノメートル~500ナノメートルの波長において透過率1パーセント以下、の性質を持つ蒸着膜を蒸着させ、前記第二の透光性基板の上面に、ビームの入射角が0度~20度であるときに、ビームが355ナノメートル~375ナノメートルの波長において透過率95パーセント、500ナノメートル~600ナノメートルの波長において透過率1パーセント以下の性質の蒸着膜又は、ビームの入射角が0度~20度であるときに、355ナノメートル~375ナノメートルの波長において透過率95パーセントであり、ビームの波長が600ナノメートル~700ナノメートルの波長において透過率が1パーセント以下の性質の蒸着膜のいずれか一つを蒸着させ、他の一つを前記第二の透光性基板の下面に蒸着させてなることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs of the present invention, in which the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs removes visible light from the beam emitted from the ultraviolet irradiation device, the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs includes a first light-transmitting filter. a transparent substrate and a second transparent substrate, and when the incident angle of the beam is 0 degrees to 20 degrees, the beam is applied to the upper and lower surfaces of the first transparent substrate, and the beam has a diameter of 355 nanometers to 375 nanometers. A vapor deposited film having a transmittance of 95% at a wavelength of 100 nm, a transmittance of 10% or less at a wavelength of 400 nm, and a transmittance of 1% or less at a wavelength of 410 nm to 500 nm is deposited, When the incident angle of the beam is between 0 degrees and 20 degrees, the beam has a transmittance of 95% at a wavelength of 355 nm to 375 nm, and a wavelength of 500 nm to 600 nm. A vapor-deposited film having a transmittance of 1% or less in One of the vapor-deposited films having a transmittance of 1% or less at a wavelength of nanometers to 700 nanometers is vapor-deposited, and the other one is vapor-deposited on the lower surface of the second transparent substrate. It is characterized by
また、本発明における紫外線LED用蒸着フィルタは、前記紫外線LED用蒸着フィルタは、さらに、前記第一の透光性基板と前記第二の透光性基板の間に封止剤を含むスペーサーを、全周にわたって設けることを特徴とする。 Further, in the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs according to the present invention, the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs further includes a spacer containing a sealant between the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate, It is characterized by being provided all around the circumference.
また、前記第一の透光性基板と前記第二の透光性基板の離隔距離は、0.1ミリメートル~20ミリメートルであることを特徴とする。 Further, a separation distance between the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate is 0.1 mm to 20 mm.
本発明における紫外線LED用蒸着フィルタでは、紫外線照射装置から出射するビームの可視光を取り除くための紫外線LED用蒸着フィルタにおいて、該紫外線LED用蒸着フィルタは第一の透光性基板及び第二の透光性基板を備え、前記第一の透光性基板の上面及び下面に、ビームの入射角が0度~20度であるときに、ビームが355ナノメートル~375ナノメートルの波長において透過率95パーセント、400ナノメートルの波長において透過率10パーセント以下、410ナノメートル~500ナノメートルの波長において透過率1パーセント以下、の性質を持つ蒸着膜を蒸着させ、前記第二の透光性基板の上面に、ビームの入射角が0度~20度であるときに、ビームが355ナノメートル~375ナノメートルの波長において透過率95パーセント、500ナノメートル~600ナノメートルの波長において透過率1パーセント以下の性質の蒸着膜又は、ビームの入射角が0度~20度であるときに、355ナノメートル~375ナノメートルの波長において透過率95パーセントであり、ビームの波長が600ナノメートル~700ナノメートルの波長において透過率が1パーセント以下の性質の蒸着膜のいずれか一つを蒸着させ、他の一つを前記第二の透光性基板の下面に蒸着させてなることを特徴とするので、入射光の有害光カットを従来同様十分にすることができ、かつ、385ナノメートル前後から400ナノメートルにかけて透過率を急激に下げることができるので、375ナノメートルから385ナノメートル前後にかけての部分がカットされないことから、この分紫外線放射照度が上昇し、視認性が向上する。また、有効波長範囲の透過率が広範囲に増加するので、紫外線探傷灯に使用する紫外線LEDの使用数を減らすことができる。
また、紫外線光のロスが少なくなる。紫外線LEDの寿命を、紫外線放射照度が、新品を100パーセントとした場合、70パーセント程度前後であるとする。紫外線光のロスが少なくなることで、70パーセント以下、例えば67パーセント前後の紫外線放射照度でも、紫外線LED用蒸着フィルタの紫外線透過率が高いため、紫外線照射装置全体としては、有効な紫外線放射照度を維持することができることとなり、紫外線照射装置自体のメンテナンス頻度が減少し、寿命が増加することとなる。また、入射角0度~20度の範囲が使用できるので、設計の自由度が拡大する。
In the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs according to the present invention, in the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs for removing visible light from the beam emitted from the ultraviolet irradiation device, the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs includes a first transparent substrate and a second transparent substrate. The first transparent substrate has a transmittance of 95 on the upper and lower surfaces of the first transparent substrate at a wavelength of 355 nm to 375 nm when the incident angle of the beam is 0 degrees to 20 degrees. %, a vapor deposition film having a transmittance of 10% or less at a wavelength of 400 nanometers and a transmittance of 1% or less at a wavelength of 410 nm to 500 nanometers is deposited on the upper surface of the second transparent substrate. When the incident angle of the beam is between 0 degrees and 20 degrees, the beam has a transmittance of 95% at a wavelength of 355 nanometers to 375 nanometers and a transmittance of less than 1% at a wavelength of 500 nanometers to 600 nanometers. When the incident angle of the beam is 0 degrees to 20 degrees, the transmittance is 95% at a wavelength of 355 nanometers to 375 nanometers, and when the beam wavelength is 600 nanometers to 700 nanometers. One of the vapor deposited films having a transmittance of 1% or less at the wavelength is vapor deposited, and the other one is vapor deposited on the lower surface of the second light-transmitting substrate. It is possible to sufficiently cut harmful light as before, and the transmittance can be rapidly lowered from around 385 nm to 400 nm, so the part from 375 nm to around 385 nm can be cut. This increases the UV irradiance and improves visibility. Furthermore, since the transmittance in the effective wavelength range increases over a wide range, the number of ultraviolet LEDs used in the ultraviolet flaw detection lamp can be reduced.
Also, the loss of ultraviolet light is reduced. The lifespan of an ultraviolet LED is assumed to be around 70% when the ultraviolet irradiance is 100% for a new LED. By reducing the loss of ultraviolet light, the ultraviolet transmittance of the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs is high even at an ultraviolet irradiance of 70% or less, for example around 67%, so the ultraviolet irradiation device as a whole can maintain an effective ultraviolet irradiance. Therefore, the frequency of maintenance of the ultraviolet irradiation device itself is reduced, and its lifespan is increased. Furthermore, since an incident angle in the range of 0 degrees to 20 degrees can be used, the degree of freedom in design is expanded.
また、本発明における紫外線LED用蒸着フィルタでは、前記紫外線LED用蒸着フィルタは、さらに、前記第一の透光性基板と前記第二の透光性基板の間に封止剤を含むスペーサーを、全周にわたって設けることを特徴とするので、フィルタ表面が汚れることで、蒸着膜の効果が低下し、蒸着フィルタ同士の間に粉塵・ミスト・水分等の侵入を防止することができるとともに、第一の透光性基板と前記第二の透光性基板の間に間隔を設けることで、入射光の干渉を抑えることができ、紫外線LED用蒸着フィルタの機能を有効とすることができる。 Further, in the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs according to the present invention, the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs further includes a spacer containing a sealant between the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate, Since it is characterized by being provided around the entire circumference, if the filter surface becomes dirty, the effectiveness of the vapor deposited film will decrease, and it is possible to prevent dust, mist, moisture, etc. from entering between the vapor deposited filters, and to prevent the intrusion of dust, mist, moisture, etc. By providing a space between the light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate, interference of incident light can be suppressed, and the function of the vapor-deposited filter for ultraviolet LED can be made effective.
また、本発明における紫外線LED用蒸着フィルタは、前記第一の透光性基板と前記第二の透光性基板の離隔距離は、0.1ミリメートル~20ミリメートルであることを特徴とするので、製造コストをおさえ、入射光の干渉を防ぐことができる。 Furthermore, the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs according to the present invention is characterized in that the separation distance between the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate is 0.1 mm to 20 mm. It is possible to reduce manufacturing costs and prevent interference of incident light.
図1は、本発明に係る紫外線LED用蒸着フィルタの実施形態の一例を示した斜視図であり、図2は、図1の本発明に係る紫外線LED用蒸着フィルタを上から見た上面図であり、図3は、図1における、紫外線LED用蒸着フィルタの、図1に示されるX-X線での断面図である。図4は、本発明の特徴を有さない従来品の紫外線透過、可視光カットフィルタの分光特性を示したグラフであり、図5は、本発明に係る紫外線LED用蒸着フィルタの分光特性を示したグラフである。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of the embodiment of the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs according to the present invention, and FIG. 2 is a top view of the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs according to the present invention shown in FIG. 3 is a sectional view taken along the line XX shown in FIG. 1 of the vapor-deposited filter for ultraviolet LED in FIG. FIG. 4 is a graph showing the spectral characteristics of a conventional ultraviolet transmission and visible light cut filter that does not have the features of the present invention, and FIG. 5 is a graph showing the spectral characteristics of a vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs according to the present invention. This is a graph.
図1を示しながら、本発明に係る紫外線LED用蒸着フィルタの実施形態について詳述する。紫外線LED用蒸着フィルタ1は、第一の透光性基板10及び第二の透光性基板20を備える。第一の透光性基板10及び第二の透光性基板20は、その間に間隔を有し、これは封止剤を含むスペーサー4によって、確保されている。スペーサー4は、第一の透光性基板10及び第二の透光性基板20の間の間隔に、粉塵、ミスト、水分等の侵入を防ぐ、封止剤を含んでいる。封止剤としては、シリコーン樹脂を用いることが好ましく、またスペーサーの材質としては、アルミまたはステンレス鋼(SUS)を用いることが好ましいが、これに限定されるものではなく、公知のものを用いることができる。これに加えて、スペーサー4には、第一の透光性基板10及び第二の透光性基板20の間の間隔を保つことで、入射光の干渉を抑えるという機能をもつ。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. The
図2には、図1で示した本発明に係る紫外線LED用蒸着フィルタの実施形態の上面図が示されている。スペーサー4は、点線で内側が示されているが、全周にわたって、設けられていることが好ましい。これにより、より粉塵、ミスト、水分等の侵入を防ぐ効果がある。
図3は、図1で示した本発明に係る紫外線LED用蒸着フィルタの実施形態の、図1に示すX-X線断面図が示されている。第一の透光性基板10は、その上面に、蒸着膜11を蒸着させて備える。本発明にいう蒸着は、物理蒸着(PVD)と化学蒸着(CVD)及び物理蒸着のなかでも真空蒸着等があるものの、そのいずれの方法でもよい。また、第一の透光性基板10は、その下面に、蒸着膜12を蒸着させて備える。第一の透光性基板10はガラス等の光を通す材質であればよい。蒸着膜11、12は、いずれも、ビームの入射角が0度~20度であるときに、ビームが355ナノメートル~375ナノメートルの波長において透過率95パーセント、400ナノメートルの波長において透過率10パーセント以下、410ナノメートル~500ナノメートルの波長において透過率1パーセント以下、の性質を持つ遮光膜を蒸着させて、形成されている。同じ遮光膜を2つ、蒸着膜11、12として、第一の透光性基板10の両面に形成することで、のちに図5に示すように、従来品では、375ナノメートルから400ナノメートルにかけて、透過率を下落させていたところ、385ナノメートル前後から400ナノメートルにかけて急激に透過率を低下させることができ、10ナノメートル分の紫外線光が、遮光されずに、活用できることとなるため、好適である。
FIG. 2 shows a top view of the embodiment of the vapor deposition filter for ultraviolet LEDs according to the present invention shown in FIG. Although the inner side of the
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line XX shown in FIG. 1 of the embodiment of the vapor deposition filter for ultraviolet LEDs according to the present invention shown in FIG. The first
また、スペーサー4は、蒸着膜12と、蒸着膜21との間に、離間距離Xを設けることができる点で好適である。離間距離Xは、0.1ミリメートル~20.0ミリメートルが好適である。最低でも、1.2マイクロメートル以上離間していればよいが、第一の透光性基板10、第二の透光性基板20及びその蒸着膜12、21の平面度が高くない場合であっても、面同士の距離が、すべての部分において、1.2マイクロメートル離間していることを確保するには、0.1ミリメートル以上であることが好ましい。また、製造原価の観点から、20.0ミリメートル以上であると、製造コストが2倍以上になるため、20.0ミリメートル以下であることが、より好ましい。また、1.2マイクロメートル未満の離間距離Xとしてしまうと、入射光の干渉が起き、好ましくない。
また、蒸着膜11、12は、ビームの入射角が0度から20度の紫外線光を活用できるため、設計上の自由度が確保でき、好適である。
Moreover, the
Further, since the vapor deposited
次に、第二の透光性基板20の蒸着膜21、22について詳述する。第二の透光性基板20はガラス等の光を通す材質であればよい。蒸着膜21、22は、第二の透光性基板20の上面及び下面にそれぞれ蒸着して形成されている。蒸着膜21と、22は、どちらが第二の透光性基板20の上面及び下面であってもよい。蒸着膜21が上面、蒸着膜22が下面で図示しているが例えば蒸着膜21が下面、蒸着膜22が上面であってもよい。
蒸着膜21は、ビームの入射角が0度~20度であるときに、ビームが355ナノメートル~375ナノメートルの波長において透過率95パーセント、500ナノメートル~600ナノメートルの波長において透過率1パーセント以下の性質のものが蒸着されることにより、形成されている。蒸着膜22は、ビームの入射角が0度~20度であるときに、355ナノメートル~375ナノメートルの波長において透過率95パーセントであり、ビームの波長が600ナノメートル~700ナノメートルの波長において透過率が1パーセント以下の性質のものが蒸着して、形成されている。これらは、いずれも公知の技術によるものである。
Next, the vapor deposited
The vapor-deposited
メタルハライドランプを使用した従来品(D-10B)では、紫外線透過フィルタで、可視光400~700ナノメートルの大部分を遮光させ、可視光カットフィルタで、残りの透過した可視光を遮光させている。また、紫外線領域(300~400ナノメートル)も透過させているが、365ナノメートルの紫外線透過率が約75パーセント(参考値)と低くなるという課題がある。
本発明を使用することで、375~400ナノメートルの25ナノメートル分の範囲において、分光特性が遮光から透過へと垂直的となり、入射角0度~20度の範囲で、355ナノメートル~375ナノメートルの範囲の紫外線を容易に90パーセント透過させることができる。そのため、365ナノメートルの紫外線透過率は約90パーセントとなり、従来品と比べ、紫外線探傷灯の紫外線放射照度を増加させることができる。また、可視光領域(400~450ナノメートル)の入射光を遮光する蒸着膜を第一の透光性基板10の両面に、蒸着膜11、12という形で2面積層させることで、400~450ナノメートルの可視光透過率を1パーセント以下とすることができ、蒸着膜21、22を第二の透光性基板20に各1面積層させることで、450~700ナノメートルの透過率を1パーセント以下とすることができる。2枚の多面蒸着フィルタを組み合わせることで、検査に有害な400~700ナノメートルの可視光透過率につき1パーセント以下を実現し、従来品と同等とすることができる。なお、本発明における蒸着膜11、12、21、22はいずれもTa2O5(五酸化タンタル)SiO2(二酸化ケイ素)を交互に複数積層して形成されている。
In the conventional product (D-10B) that uses a metal halide lamp, a UV transmission filter blocks most of the visible light of 400 to 700 nanometers, and a visible light cut filter blocks the remaining visible light that passes through. . It also transmits ultraviolet light (300 to 400 nanometers), but there is a problem in that the ultraviolet transmittance at 365 nanometers is as low as about 75% (reference value).
By using the present invention, the spectral characteristics become perpendicular from light blocking to transmission in the range of 25 nanometers from 375 to 400 nanometers, and the spectral characteristics become vertical from light blocking to transmission in the range of 25 nanometers from 375 to 400 nanometers, and from 355 nanometers to 375 nanometers in the range of incident angles from 0 degrees to 20 degrees. It can easily transmit 90 percent of ultraviolet light in the nanometer range. Therefore, the ultraviolet transmittance at 365 nanometers is approximately 90%, and the ultraviolet irradiance of the ultraviolet flaw detection lamp can be increased compared to conventional products. In addition, by layering two areas of vapor deposited films that block incident light in the visible light range (400 to 450 nanometers) on both sides of the first
本実施形態に係る紫外線LED用蒸着フィルタ1は、図3における上方向、つまり蒸着膜11側からビームをあてて、下方向、つまり蒸着膜22側に向けてビームを通過させることにより使用する。また、紫外線照射装置において、出射口に任意の方法で固定されて使用されることが望ましい。紫外線照射装置の光源としては紫外線LEDを用いることが好ましい。
The ultraviolet LED
多面蒸着フィルタの透過率仕様(入射角:0度~20度)は、以下の通りである。
・蒸着膜11、12に使用される遮光膜(A面):355-375ナノメートル(透過率=95パーセント)、400ナノメートル(透過率=10パーセント以下)、410~500ナノメートル(透過率=1パーセント以下)
・蒸着膜21に使用されている遮光膜(B面):355-375ナノメートル(透過率=95パーセント)、500-600ナノメートル(透過率=1パーセント以下)
・蒸着膜22に使用されている遮光膜(C面):355-375ナノメートル(透過率=95パーセント)、600―700ナノメートル(透過率=1パーセント以下)
・第一の透光性基板10のみにおける遮光、紫外線透過の仕様
A面+A面:355―375ナノメートル(透過率=95パーセント)、400ナノメートル(透過率=1パーセント以下)、410-500ナノメートル(透過率=0.01パーセント以下)
・第一の透光性基板10のみにおける遮光、紫外線透過の仕様
B面+C面:355-375ナノメートル(透過率=95パーセント)、500―700ナノメートル(透過率=1パーセント以下)
・第一の透光性基板10と第二の透光性基板20(それぞれ蒸着膜11、12、21、22を備える。)における遮光、透過率予測
・(A面+A面)+(B面+C面):355―375ナノメートル(透過率=90パーセント)、400ナノメートル(透過率=1パーセント以下)、
410―500ナノメートル(透過率=0.01パーセント以下)、500―700ナノメートル(透過率=1パーセント以下)
※波長:365ナノメートルにおける透過率はいずれも、90パーセント
The transmittance specifications (incident angle: 0 degrees to 20 degrees) of the multifaceted evaporated filter are as follows.
- Light shielding film (A side) used for vapor deposited
- Light-shielding film (B side) used in the vapor deposited film 21: 355-375 nanometers (transmittance = 95%), 500-600 nanometers (transmittance = 1% or less)
- Light-shielding film (C side) used in the vapor deposited film 22: 355-375 nanometers (transmittance = 95%), 600-700 nanometers (transmittance = 1% or less)
・Specifications for light shielding and ultraviolet transmission only in the first
A side + A side: 355-375 nm (transmittance = 95%), 400 nm (transmittance = 1% or less), 410-500 nm (transmittance = 0.01% or less)
・Specifications for light shielding and ultraviolet transmission only in the first transparent substrate 10 B side + C side: 355-375 nanometers (transmittance = 95%), 500-700 nanometers (transmittance = 1% or less)
・Light shielding and transmittance prediction for the first light-transmitting
410-500 nanometers (transmittance = 0.01% or less), 500-700 nanometers (transmittance = 1% or less)
*Wavelength: 90% transmittance at 365 nanometers
以下に実施例を示して、本開示を更に詳細、且つ具体的に説明する。しかしながら、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present disclosure will be explained in more detail and specifically by showing examples below. However, the present disclosure is not limited to the following examples.
[実施例1]
図1等に示される本実施形態に係る紫外線LED用蒸着フィルタ1を備えた紫外線照射装置が用いられた。紫外線LED用蒸着フィルタ1は、ガラス製の第一の透光性基板10、第二の透光性基板20を備え、第一の透光性基板10の上面及び下面の蒸着膜11、12には、A面として、355-375ナノメートル(透過率=95パーセント)、400ナノメートル(透過率=10パーセント以下)、410―500ナノメートル(透過率=1パーセント以下)の膜が形成され、第二の透光性基板20の上面には、蒸着膜21が形成され、蒸着膜21にはB面として、355-375ナノメートル(透過率=95パーセント)、500―600ナノメートル(透過率=1パーセント以下)のものが用いられ、第二の透光性基板20の下面には、蒸着膜22が形成され、蒸着膜22には、C面として、355-375ナノメートル(透過率=95パーセント)、600―700ナノメートル(透過率=1パーセント以下)のものが用いられた。第一の透光性基板10、第二の透光性基板20の間には、スペーサー4が前週にわたって帯状に設けられた。スペーサーの太さであり、第一の透光性基板10に蒸着した蒸着膜12と、第二の透光性基板20に蒸着した蒸着膜21の離間距離である離間距離Xは、0.1ミリメートルであった。蒸着膜はいずれもTa2O5(五酸化タンタル)SiO2(二酸化ケイ素)を交互に複数積層して形成されている、LED光源を装着した紫外線探傷灯に使用するといった本発明の特徴及び上記の条件をいずれも備えていた。
[Example 1]
An ultraviolet irradiation device equipped with a vapor-deposited
比較例1は、従来品フィルタを用いて試験が行われた。紫外線LED光源を装着した紫外線探傷灯に使用するといった条件は実施例と同様であった。従来品フィルタは、マークテック社製(D-10B)のものが用いられた。365ナノメートルにおける透過率は75パーセントという仕様のものであった。 Comparative Example 1 was tested using a conventional filter. The conditions were the same as in Examples, such as using an ultraviolet flaw detection lamp equipped with an ultraviolet LED light source. A conventional filter manufactured by Marktec (D-10B) was used. Transmission at 365 nanometers was specified as 75 percent.
<評価方法>
実施例1と比較例1を用いて、紫外線透過率試験が行われた。分光特性の測定には島津製作所社製紫外線可視分光高度計UV-2450が用いられた。これにより比較例1では、図4、実施例1では図5の結果が得られた。比較例1では、375ナノメートルから400ナノメートルにかけて、透過率の低下する線の傾きが比較的緩やかであった。計算上、傾きは、透過率(パーセント)/波長(ナノメートル)×100を傾きとすると、実施例は、90/5×100≒6であったのに対し、比較例は、85/25×100≒29であった。よって、実施例のほうが400ナノメートルの手前で急激に透過率を下げることができたことが示された。
<Evaluation method>
An ultraviolet transmittance test was conducted using Example 1 and Comparative Example 1. An ultraviolet-visible spectrometer UV-2450 manufactured by Shimadzu Corporation was used to measure the spectral characteristics. As a result, the results shown in FIG. 4 were obtained in Comparative Example 1, and the results shown in FIG. 5 were obtained in Example 1. In Comparative Example 1, the slope of the line where the transmittance decreases was relatively gentle from 375 nanometers to 400 nanometers. Calculated, the slope is 90/5 x 100 ≒ 6 in the example, whereas the slope in the comparative example is 85/25 x 100. 100≒29. Therefore, it was shown that the example was able to sharply lower the transmittance before 400 nanometers.
本開示は、紫外線を照射する紫外線照射装置用、及び紫外線照射装置を備える紫外線探傷装置用に好適に利用することができる。しかしながら、本開示は、上述された実施形態、及び実施例に限定されるものではない。本開示の紫外線LED用蒸着フィルタは、紫外線を利用する、コンタミネーションチェック、漏洩検査、脱脂洗浄の確認等のいるあらゆる試験や検査に有用である。また、本開示の紫外線探傷装置は、蛍光磁粉探傷装置に限定されるものではなく、蛍光浸透液を用いて被検査物の表面の欠陥を探傷する浸透探傷装置であっても良く、紫外線を利用して欠陥を探傷するあらゆる紫外線探傷装置に適用することができる。 The present disclosure can be suitably used for an ultraviolet irradiation device that irradiates ultraviolet rays and an ultraviolet flaw detection device that includes an ultraviolet irradiation device. However, the present disclosure is not limited to the embodiments and examples described above. The vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs of the present disclosure is useful for all tests and inspections that utilize ultraviolet light, such as contamination checks, leakage tests, and confirmation of degreasing and cleaning. Further, the ultraviolet flaw detection device of the present disclosure is not limited to a fluorescent magnetic particle flaw detection device, but may be a penetrant flaw detection device that uses a fluorescent penetrating liquid to detect defects on the surface of an object to be inspected, and may also be a penetrant flaw detection device that uses ultraviolet light. It can be applied to any type of ultraviolet flaw detection equipment that detects defects.
1 紫外線LED用蒸着フィルタ
4 スペーサー
10 第一の透光性基板
11、12、21、22 蒸着膜
20 第二の透光性基板
1 Deposited filter for
Claims (3)
前記第二の透光性基板の上面に、ビームの入射角が0度~20度であるときに、ビームが355ナノメートル~375ナノメートルの波長において透過率95パーセント、500ナノメートル~600ナノメートルの波長において透過率1パーセント以下の性質の蒸着膜、又は、ビームの入射角が0度~20度であるときに、355ナノメートル~375ナノメートルの波長において透過率95パーセントであり、ビームの波長が600ナノメートル~700ナノメートルの波長において透過率が1パーセント以下の性質の蒸着膜の、いずれか一つを蒸着させ、他の一つを前記第二の透光性基板の下面に蒸着させてなることを特徴とする、紫外線LED用蒸着フィルタ。 In a vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs for removing visible light from a beam emitted from an ultraviolet irradiation device, the vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs includes a first light-transmitting substrate and a second light-transmitting substrate; The upper and lower surfaces of the transparent substrate have a beam transmittance of 95% at a wavelength of 355 nm to 375 nm and a transmittance of 400 nm at a wavelength of 400 nm when the incident angle of the beam is between 0 degrees and 20 degrees. Depositing a vapor-deposited film having a property of 10% or less and a transmittance of 1% or less at a wavelength of 410 nanometers to 500 nanometers,
The upper surface of the second transparent substrate has a beam transmittance of 95% at a wavelength of 355 nm to 375 nm and a wavelength of 500 nm to 600 nm when the incident angle of the beam is 0 degrees to 20 degrees. A vapor deposited film with a transmittance of 1% or less at a wavelength of 1000 nm, or a film with a transmittance of 95% at a wavelength of 355 nm to 375 nm when the incident angle of the beam is 0 degrees to 20 degrees, and the beam One of the vapor-deposited films having a transmittance of 1% or less at a wavelength of 600 nm to 700 nm is vapor-deposited, and the other one is vapor-deposited on the lower surface of the second transparent substrate. A vapor-deposited filter for ultraviolet LEDs characterized by being formed by vapor-deposition.
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