JPH1144799A - 光路分割型紫外線照射装置 - Google Patents

光路分割型紫外線照射装置

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JPH1144799A
JPH1144799A JP10024475A JP2447598A JPH1144799A JP H1144799 A JPH1144799 A JP H1144799A JP 10024475 A JP10024475 A JP 10024475A JP 2447598 A JP2447598 A JP 2447598A JP H1144799 A JPH1144799 A JP H1144799A
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JP
Japan
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light
mirror
optical path
cold
rod
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JP10024475A
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English (en)
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Kotaro Moroishi
光太郎 諸石
Taro Hayashi
太郎 林
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/08—Combinations of only two kinds of elements the elements being filters or photoluminescent elements and reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/005—Reflectors for light sources with an elongated shape to cooperate with linear light sources

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射照度分布が良く平均放射照度を高くする
ことができる熱による変形、変色等の起こし易いワーク
処理するための紫外線照射装置を提供すること。 【解決手段】 棒状ランプ１から放出されトイ状コール
ドミラー２で反射した光はコールドミラーから構成され
る第１の光分割ミラー５，５’に入射して２分割され、
全反射ミラー４，４’に入射する。一方、棒状ランプ１
から放出される直接光はコールドミラーから構成される
第２の光分割ミラー６，６’に入射して２分割され、全
反射ミラー４，４’に入射する。全反射ミラー４，４’
による反射光は、コールドフィルタ３，３’に入射し、
コールドフィルタ３，３’を透過した光がワークＷに照
射される。ワークＷ上には２分割した光が部分的に重な
るよう照射されるので放射照度分布が向上する。なお、
上記第２の光分割ミラー６，６’に変え、遮光部材を用
いることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック材、
感熱紙、液晶等、熱による変形・変色等の変化を起こし
やすい被処理体の紫外線による接着やインキ等の硬化処
理に用いられる紫外線照射装置に関し、特に本発明は被
処理体上の光照射面における照度分布がよく平均照度が
高い光路分割型紫外線照射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱により変形・変色を起こしやすい被処
理体（以下ワークという）を、冷却手段を用いることな
く処理可能な紫外線照射装置として、先に図９に示すも
のが提案されている（特願平８−７２１７０号）。図９
において、１０は紫外線照射装置筐体、１１は棒状の高
圧水銀ランプであり、棒状ランプ１１から放射された光
の一部はトイ状コールドミラー１２に入射し、他の一部
は平板状コールドミラー１４，１５に入射する。トイ状
コールドミラー１２に入射した光の内、一部の可視光と
赤外光はトイ状コールドミラー１２を透過し、紫外光
（一部の可視光と赤外光を含む）がトイ状コールドミラ
ー１２で反射し、平板状コールドミラー１４に入射す
る。そして、その反射光がコールドフィルタ１３に入射
し、コールドフィルタ１３において可視光の一部が反射
され、他の光がワークＷに入射する。
【０００３】一方、棒状ランプ１１から放射され直接コ
ールドミラー１４，１５に入射した光の内、一部の可視
光と赤外光はコールドミラー１４，１５を透過し、紫外
光（一部の可視光と赤外光を含む）が平板状コールドミ
ラー１４，１５で反射する。平板状コールドミラー１
４，１５で反射した上記紫外光は更にコールドフィルタ
１３に入射し、コールドフィルタ１３において可視光の
一部が反射し、他の光がワークＷに入射する。すなわ
ち、トイ状コールドミラー１２からの反射光、棒状ラン
プ１１からの直接光をコールドミラー１４，１５で反射
し、コールドミラー１４，１５からの反射光のみをコー
ルドフィルタ１３を介してワークＷに照射することによ
り、相対的に赤外光、可視光成分の割合を少なくし紫外
線成分の多い光をワークＷに照射することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した紫外線照射装
置は次のような問題点を有している。すなわち、棒状ラ
ンプ１１からの光を有効に利用するためには、光がコー
ルドミラー１４に平行に照射または集光して照射される
必要がある。そのために、トイ状コールドミラー１２の
形状は断面が、楕円状もしくは放物線状となるが、断面
が上記形状のミラーによって反射された光は、照射面で
ガウス分布状の放射照度分布となる。このため、棒状ラ
ンプの長手方向に比較して、短手方向の放射照度分布が
悪くなる。
【０００５】上記のように放射照度分布が悪く、照射領
域上での放射照度分布が均一でないと、次のような問題
点が生ずる。 (a) ワーク上の照射領域において、最小値の放射照度に
基づいて処理時間を規定するので、ワークの処理時間が
長くなる。オーバーキュアが問題にならないワークの場
合、全体のパワーを上げれば、放射照度分布に関係なく
処理時間を短縮することができるが、ランプに投入する
電力を大きくする必要があり、効率が悪くなる。光のパ
ワーを上げないとすると、ある放射照度以上の照射領域
内でワークを処理することになるが、処理できるワーク
は小さくなる。 (b) 例えばレンズを接着する等に使用する場合、放射照
度分布が不均一であると、接着剤の場所による紫外線吸
収差による熱ひずみ・硬化反応のムラによる応力ひずみ
が生ずる。
【０００６】上記問題に対処するため、例えば次の方策
が考えられる。 ランプとワーク照射面との距離を大きくする。 ミラーやフィルタに拡散機能を持たせる。例えば、
コールドフィルタ１３の表面／裏面を砂ずり（サンドブ
ラスト）加工したり、トイ状コールドミラー１２をゴル
フボールの表面のようなディンプル加工したり、あるい
は、トイ状コールドミラー１２／コールドミラー１４を
多面体にする。 上記の方法を採った場合、ワーク表面での放射照度が
低くなり、処理時間が長くなる。また、搬送系を含めた
全体のシステムが大きくなり、処理装置の占める空間が
大きくなる。上記のうち、砂ずり（サンドブラスト）
加工をすると放射照度が低下し、効率が低下する。ま
た、光を効率よく取り出し、かつ、放射照度がよくなる
ようにディンプル加工したり、多面体にするにはその形
状・構造の設計が難しい。
【０００７】本発明は上記した事情を考慮してなされた
ものであって、その目的とするところは、熱による変
形、変色等の変化を起こし易いワークを冷却手段を用い
ることなく処理することができ、放射照度分布が良く、
光照射面上の平均放射照度を高くすることが可能な光路
分割型紫外線照射装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を本発明におい
ては、次のようにして解決する。 （１）紫外線照射装置を、棒状ランプと、棒状ランプの
長軸方向と平行に配置され、棒状ランプの放射光の一部
を反射するトイ状コールドミラーと、少なくとも２枚の
コールドミラーからなり、上記棒状ランプから放出され
た光を２分割し、２分割された光を互いに異なった方向
に反射する光路分割ミラーと、上記光路分割ミラーによ
り２分割された光をそれぞれ反射する２枚の全反射ミラ
ーと、上記全反射ミラーで反射した光を透過させるコー
ルドフィルタとから構成する。そして、上記棒状ランプ
から放出される光の内、光路分割ミラーにより２分割さ
れコールドフィルタを通過した光のみが、光照射面上に
部分的に重ね合わせて照射されるように上記光路分割ミ
ラー、全反射ミラーおよびコールドフィルタを配置す
る。
【０００９】（２）上記（１）において、棒状ランプか
ら放出される光が直接コールドフィルタに照射されない
ように遮光板を配置する。なお、遮光板としては、入射
した光を吸収するものを使用しても、入射した光を反射
するものを使用してもよい。遮光板として、反射板を用
い、入射する光をトイ状コールドミラー方向へ反射させ
ることにより、棒状ランプから放出される光のエネルギ
ーを有効に利用することができる。また、反射板を、棒
状ランプの管軸を中心とする円弧状とすることにより、
反射板に入射した光を棒状ランプの近傍で集光させるこ
とができ、光のエネルギーをさらに有効に利用すること
ができる。 （３）上記（１）（２）において、光路分割ミラーを、
棒状ランプから放出されトイ状コールドミラーで反射さ
れた光を２分割し、互いに異なった方向に反射する第１
の光路分割ミラーと、棒状ランプから直接放出される光
を２分割して互いに異なった方向に反射する第２の光路
分割ミラーから構成し、全反射ミラーを、上記第１の光
路分割ミラーおよび第２の光路分割ミラーで反射された
光を反射するように配置する。 （４）上記（１）（２）（３）において、トイ状コール
ドミラーに通風路を設け、該通風路から流入する冷却風
により少なくとも棒状ランプ、トイ状コールドミラー、
光路分割ミラー、および、コールドフィルタを冷却す
る。 （５）上記（４）において、光路分割ミラーの裏面側に
遮光部材を取り付けて光分割ミラーと遮光部材により通
風路を形成し、該通風路に冷却風を流して、光路分割ミ
ラーを冷却する。
【００１０】本発明の請求項１〜７の発明は上記のよう
に、棒状ランプから放出される光をコールドミラーから
構成される光路分割ミラーにより２分割してコールドフ
ィルタを透過させ、２分割された光が光照射面上で部分
的に重ね合わさるようにしたので、光照射面における放
射照度分布を均一化することができる。また、棒状ラン
プから放出される光を２つの光路に分け、２枚の光路分
割ミラーおよび全反射ミラーで反射させており、光の反
射回数が多いので、ランプと光照射面の距離を短くする
ことができ、装置全体の大きさを小さくすることができ
る。さらに、請求項２〜４の発明のように、光を吸収も
しくは反射する遮光板を配置することにより、棒状ラン
プから放出される光が直接コールドフィルタに入射する
のを確実に防止することができる。特に、請求項３，４
の発明のように遮光板として、反射板を用いることによ
り、棒状ランプが放出する光のエネルギーを有効に利用
することができる。また、請求項５の発明のように、光
路分割ミラーを第１の光路分割ミラーと、第２の光路分
割ミラーから構成することにより、棒状ランプから放出
される光のエネルギーを有効に利用することができ、光
照射面における放射照度を強くすることができる。請求
項６，７のように冷却系を構成することにより、効果的
に棒状ランプ、トイ状コールドミラー、光路分割ミラ
ー、および、コールドフィルタ等を冷却することができ
る。
【００１１】
【発明の実施形態】図１、図２は本発明の第１の実施例
である紫外線照射装置の構成を示す図であり、図１は本
実施例の紫外線照射装置を棒状の紫外線ランプの管軸に
垂直な平面で切った断面図を示し、図２は本実施例の紫
外線照射装置を上記管軸を通り光軸に沿った平面で切っ
た断面図を示している。図１、図２において、１は高圧
水銀ランプ、メタルハライドランプ等で構成される紫外
光を含む光を放出する棒状ランプ、２はトイ状コールド
ミラーであり、トイ状コールドミラー２は紫外光と一部
の可視光を反射し、その他の光を透過する蒸着膜を施し
たガラス等で形成される。上記トイ状コールドミラー２
には複数の送風路Ｐ１が設けられており、送風ダクト７
から送られる冷却風は上記送風路Ｐ１を介して図１の矢
印に示す経路でトイ状コールドミラー２内に流入する。
【００１２】４，４’は表面が鏡面加工されたアルミニ
ウム板等で形成された紫外光、可視光等のほぼ全ての波
長域の光を反射する全反射ミラーであり、全反射ミラー
４，４’は図１に示すようにトイ状ミラー２の両側に配
置されており、全反射ミラー支持部材４ａにより支持さ
れている。また、全反射ミラー４，４’は放射照度分布
の調整ができるように角度が調整できるように取り付け
られている。５，５’は第１の光路分割ミラーであり、
第１の光路分割ミラー５，５’は上記トイ状コールドミ
ラー２と同様、紫外光と一部の可視光を反射しその他の
光を透過する蒸着膜を施したガラス等で形成されてお
り、図１に示すように、それぞれの一辺を鋭角状に突き
合わせた２枚のミラーから構成され、２枚の第１の光路
分割ミラー５，５’は光軸に対して対称に配置されてい
る。
【００１３】６，６’は上記第１の光路分割ミラー５，
５’と同様のコールドミラーで形成された第２の光路分
割ミラーであり、図１に示すように、第１の光路分割ミ
ラー５，５’の両側に光軸に対して対称に配置されてい
る。第１、第２の光路分割ミラー５，５’，６，６’
は、上部に突起部を有し中央部に略三角形状の開口部を
有する光路分割ミラー支持部材５ａの上側の面に取り付
けられており、光路分割ミラー支持部材５ａの下側側面
および下面には、上記第１、第２の光路分割ミラー５，
５’，６，６’を透過した可視光、赤外光を遮光（光を
吸収）するための遮光部材Ｓ１が取り付けられている。
すなわち、第１，第２の光路分割ミラー５，５’，６，
６’および遮光部材Ｓ１により上部が突起した変形７角
柱を形成し、変形７角柱内に図２に示すように冷却風が
通過できる送風路Ｐ３が形成される。
【００１４】なお、第１、第２の光路分割ミラー５，
５’，６，６’は、光の利用率が悪くなるのを防ぐた
め、その反射光がトイ状コールドミラー２方向に反射さ
れないような角度で取り付けられている。図３は上記ト
イ状コールドミラー２および光路分割ミラー５，５’，
６，６’の分光反射率の一例を示す図である。上記コー
ルドミラー２，５，５’，６，６’は同図に示すよう
に、略２００ｎｍ〜５００ｎｍの光を反射し、可視光の
一部と、赤外光を透過させる。
【００１５】図１、図２に戻り、１０は紫外線照射装置
筐体であり、紫外線照射装置筐体１０の下面は開口して
おり、該開口部と上記第１，第２の光路分割ミラー５，
５’，６，６’の間に２枚のコールドフィルタ３，３’
が配置されている。コールドフィルタ３，３’は紫外光
を透過し、可視光を反射し赤外光の一部を吸収する、蒸
着膜を施したガラス等で形成されている。また、全反射
ミラー４，４’と第１の光路分割ミラー５，５’の間に
は、入射した光を吸収する遮光板Ｓ２が設けられてお
り、棒状ランプ１から放出される光が直接コールドフィ
ルタ３，３’に入射しないように遮光している。なお、
以下の説明では、光を吸収する遮光板を遮光板（光吸収
板）ということとする。図４はコールドフィルタ３，
３’の分光透過率の一例を示す図であり、コールドフィ
ルタ３．３’は、同図に示すように、略２００ｎｍ〜４
５０ｎｍの光を透過させ、略４５０ｎｍ〜６００ｎｍの
可視光を反射する。
【００１６】図１、図２において、棒状ランプ１、トイ
状コールドミラー２、コールドフィルタ３，３’、第
１，第２の光路分割ミラー５，５’，６，６’等の冷却
は次のように行われる。送風ダクト７から送られる冷却
風は、トイ状コールドミラー２に設けられた送風路Ｐ１
を通って直接棒状ランプ１に吹きつけられ棒状ランプ１
を冷却するとともに、トイ状コールドミラー２を冷却す
る。
【００１７】上記冷却風はさらに図１、図２に矢印で示
す経路を通って第１，第２の光路分割ミラー５，５’，
６，６’、コールドフィルタ３，３’を冷却し、図１に
示すように、全反射ミラー４，４’と遮光部材Ｓ１、お
よび、コールドフィルタ３，３’と遮光部材Ｓ１の間隙
等を通って、全反射ミラー４，４’の両側の空間に流出
し、該空間を通って図２に示す排風ダクト８により外部
に排出される。また、送風ダクト７から送られる冷却風
の一部は図２の送風路Ｐ３を通って送風路Ｐ２に送ら
れ、第１，第２の光路分割ミラー５，５’，６，６’お
よび遮光部材Ｓ１を冷却したのち、排風ダクト８から外
部に排出される。
【００１８】図５は本実施例の紫外線照射装置におい
て、棒状ランプ１から放出される光の光路を示す図であ
る。同図において、棒状ランプ１から放出される光の一
部はトイ状コールドミラー２に入射し、他の一部は第
１、第２の光路分割ミラー５，５’，６，６’、遮光板
（光吸収板）Ｓ２に直接入射し、遮光板（光吸収板）Ｓ
２に入射した光は遮光板（光吸収板）Ｓ２で吸収され
る。トイ状コールドミラー２は前記図３に示す分光反射
率を有しており、トイ状コールドミラー２に入射した光
の内、一部の可視光と赤外光はトイ状コールドミラー２
を透過し、紫外光（一部の可視光と赤外光を含む）がト
イ状コールドミラー２で反射し、第１の光路分割ミラー
５，５’に入射して２分割される。
【００１９】第１の光路分割ミラー５，５’は上記トイ
状コールドミラー２と同様の分光反射率を有しており、
一部の可視光と赤外光は第１の光路分割ミラー５，５’
を透過し、紫外光（一部の可視光と赤外光を含む）は反
射される。第１の光路分割ミラー５，５’により２分割
された光は、それぞれ全反射ミラー４，４’に入射し、
その反射光がそれぞれコールドフィルタ３，３’に入射
する。
【００２０】一方、第２の光路分割ミラー６，６’は上
記トイ状コールドミラー２と同様の分光反射率を有して
おり、棒状ランプ１から放射され直接第２の光路分割ミ
ラー６，６’に入射した光のうち一部の可視光と赤外光
は第２の光路分割ミラー６，６’を透過し、紫外光（一
部の可視光と赤外光を含む）が２枚の第２の光路分割ミ
ラー６，６’で反射され、それぞれ全反射ミラー４，
４’に入射し、その反射光がそれぞれコールドフィルタ
３，３’に入射する。コールドフィルタ３，３’は前記
図４に示した分光透過率を有しており、コールドフィル
タ３，３’に入射した光のうち、可視光の一部が反射さ
れ、他の光がコールドフィルタ３を透過してワークＷが
載置された照射領域に入射する。
【００２１】なお、棒状ランプ１から放出される直接光
の一部は遮光板（光吸収板）Ｓ２により遮光されるの
で、棒状ランプ１から放出される直接光がコールドフィ
ルタ３，３’には入射することはない。また、棒状ラン
プ１から直接、第１の光路分割ミラー５，５’に入射し
反射した光は、一部は全反射ミラー４，４’に入射し、
その反射光がコールドフィルタ３，３’を介して照射領
域に入射する。一方、その他の光は全反射ミラー４，
４’とコールドフィルタ３，３’の間の空間に放射され
紫外線照射装置筐体１０の壁面で吸収されるとともに、
一部がコールドフィルタ３，３’を通過して紫外線照射
装置筐体１０の壁面で吸収される。
【００２２】以上のように、本実施例においては、棒状
ランプ１から放出された光が下記の光路を介してワーク
Ｗ上に照射される。 棒状ランプ１から放出されトイ状コールドミラー２
で反射した光は第１の光分割ミラー５，５’に入射して
２分割され、全反射ミラー４，４’で反射してコールド
フィルタ３，３’に入射し、コールドフィルタ３，３’
を介して２方向からワークＷ上に照射される。 棒状ランプ１から放出された直接光は第２の光分割
ミラー６，６’に入射して２分割され、全反射ミラー
４，４’で反射してコールドフィルタ３，３’に入射
し、コールドフィルタ３，３’を介して２方向からワー
クＷ上に照射される。
【００２３】すなわち、本実施例においては、棒状ラン
プ１から放出された光が少なくとも一回コールドミラー
で反射されてコールドフィルタ３，３’に入射し、コー
ルドフィルタ３，３’を透過した光のみがワークＷ上に
照射されるので、棒状ランプ１から放出される光から可
視光、赤外光をカットし、ワークＷ上に紫外光のみを照
射することができる。また、ワークＷ上には２方向から
の光が照射されそれぞれの光がワークＷ上で部分的に重
ね合わさるので、放射照度分布を良くすることができ
る。
【００２４】図６は本実施例の紫外線照射装置による照
射領域上の放射照度分布の一例を示す図である。同図に
おいて、横軸は図５におけるＸ方向の位置を示し、縦軸
は紫外光の放射照度を示しており、点線で示した放射照
度分布は２分割された光のそれぞれの放射照度を示し、
実線は上記２つの光を重ね合わせたときの放射照度分布
を示している。同図から明らかなように、本実施例の紫
外線照射装置においては、１６０ｍｍの照射領域内の放
射照度分布の均一度は略±８％であり、従来のガウス分
布状の放射照度分布と比べ、均一度を格段に向上するこ
とができる。
【００２５】図７は本発明の第２の実施例を示す図であ
り、本実施例は、第１の実施例に示した第２の光路分割
ミラー６，６’を光を吸収する遮光部材Ｓ３に置換し、
第１の光路分割ミラー５，５’からの反射光のみを利用
するようにした実施例を示している。図７において、前
記図１，図２，図５に示したものと同一のものには同一
の符号が付されており、本実施例においては、上記した
ように第２の光路分割ミラー６，６’に換え、遮光部材
Ｓ３が設けられている。本実施例において、棒状ランプ
１から放出される光は次の経路でワーク上に照射され
る。棒状ランプ１から放出される光の一部はトイ状コー
ルドミラー２に入射し、他の一部は第１の光路分割ミラ
ー５，５および遮光板（光吸収板）Ｓ２、遮光部材Ｓ３
に直接入射し、遮光板（光吸収板）Ｓ２、遮光部材Ｓ３
に入射した光は遮光板（光吸収板）Ｓ２、遮光部材Ｓ３
により吸収される。
【００２６】トイ状コールドミラー２に入射した光の
内、一部の可視光と赤外光はトイ状コールドミラー２を
透過し、紫外光がトイ状コールドミラー２で反射し、コ
ールドミラーから構成される第１の光路分割ミラー５，
５’に入射して２分割される。２分割された光は、それ
ぞれ全反射ミラー４，４’に入射し、その反射光がそれ
ぞれコールドフィルタ３，３’に入射する。また、棒状
ランプ１から放出され直接第１の光路分割ミラー５，
５’に入射して反射した光は、遮光部材Ｓ３に吸収され
る。
【００２７】すなわち、本実施例においては、棒状ラン
プ１から放出された光がコールドミラーで構成される第
１の光路分割ミラー５，５’で反射されてコールドフィ
ルタ３，３’に入射し、コールドフィルタ３，３’を透
過した光のみがワークＷ上に照射される。したがって、
前記第１の実施例と同様、ワークＷ上に可視光、赤外光
をカットした紫外光のみを照射することができ、また、
ワークＷ上には２方向からの光が照射されそれぞれの光
がワークＷ上で重ね合わさるので、照度分布を良くする
ことができる。
【００２８】なお、本実施例においては、第２の光路分
割ミラー６，６’が設けられていないため、棒状ランプ
１から放出される直接光を利用することができず光の利
用効率は第１の実施例のものと比べ若干低下するが、本
実施例においては、棒状ランプ１から放出される光の全
てがトイ状コールドミラー２と第１の光路分割ミラー
５，５’を介してコールドフィルタ３，３’に入射され
るため、第１の実施例より〔紫外光の放射エネルギー〕
／〔全光放射エネルギー〕の値を増大させることができ
る。
【００２９】ところで、前記第１，２の実施例に示した
ものにおいては、遮光板（光吸収板）Ｓ２が光を吸収す
るため、棒状ランプから放出される、ある角度の範囲の
光のエネルギーが無駄になる。次に示す第３の実施例
は、遮光板（光吸収板）Ｓ２に代えて反射板を用い、遮
光板（光吸収板）Ｓ２によって吸収される光をトイ状コ
ールドミラー２側に反射させ、棒状ランプ１から放出さ
れる光のエネルギーを有効に利用するようにしたもので
ある。図８は本発明の第３の実施例を示す図であり、前
記図１，図２，図５に示したものと同一のものには同一
の符号が付されており、本実施例においては、上記した
ように遮光板（光吸収板）Ｓ２の代わりに、棒状ランプ
１の管軸を中心にする円弧状の反射板Ｍが設けられてい
る。なお、反射板Ｍは、表面が鏡面加工されたアルミニ
ウム板等で形成された紫外光、可視光等のほぼ全ての波
長域の光を反射する全反射ミラーである。
【００３０】本実施例において、棒状ランプ１から放出
される光の経路は、反射板Ｍに入射する光を除き、第１
の実施例と同様であり、次の経路でワーク上に照射され
る。棒状ランプ１から放出される光の一部は、トイ状コ
ールドミラー２に入射し、他の一部は第１、第２の光路
分割ミラー５，５’，６，６’、反射板Ｍに直接入射す
る。トイ状コールドミラー２に入射した光の内、一部の
可視光と赤外光はトイ状コールドミラー２を透過し、紫
外光がトイ状コールドミラー２で反射し、コールドミラ
ーから構成される第１の光路分割ミラー５，５’に入射
して２分割される。２分割された光は、それぞれ全反射
ミラー４，４’に入射し、その反射光がそれぞれコール
ドフィルタ３，３’に入射する。
【００３１】また、棒状ランプ１から放射され直接第２
の光路分割ミラー６，６’に入射した光のうち一部の可
視光と赤外光は、第２の光路分割ミラー６，６’を透過
し、紫外光が２枚の第２の光路分割ミラー６，６’で反
射され、それぞれ全反射ミラー４，４’に入射し、その
反射光がそれぞれコールドフィルタ３，３’に入射す
る。一方、棒状ランプ１から放射され円弧状の反射板Ｍ
に入射した光は、図８に示すように反射板Ｍで反射さ
れ、トイ状コールドミラー２に入射する。ここで、反射
板Ｍは、ほぼ棒状ランプ１の管軸を中心とした円弧状で
あるので、反射板Ｍで反射した光は、再び棒状ランプ１
の中心に向かって反射され、棒状ランプ１のほぼ中心を
通過してトイ状コールドミラー２に入射する。トイ状コ
ールドミラー２により反射された光は、前記したように
第１、第２の光路分割ミラー５，５’，６，６’に入射
して、それぞれ反射されコールドフィルタ３，３’に入
射する。
【００３２】なお、反射板Ｍの形状を、平板状とするこ
ともできるが、図８に示すように円弧状とすることによ
り、反射板Ｍに入射した光を棒状ランプ１の近傍で集光
させることができ、棒状ランプ１が放出する光のエネル
ギーをより効率的に利用することができる。以上のよう
に、本実施例においては、光を吸収する遮光板に代え、
反射板Ｍを用いているので、棒状ランプ１から放出され
る光のエネルギーを有効に利用することができる。ま
た、第１、第２の実施例と同様、棒状ランプ１から放出
される光から可視光、赤外光をカットし、ワークＷ上に
紫外光のみを照射することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
以下の効果を得ることができる。 （１）棒状ランプから放出される光をコールドミラーか
ら構成される光路分割ミラーにより２分割してコールド
フィルタを透過させ、２分割された光が光照射面上で部
分的に重ね合わさるようにしたので、光照射面における
放射照度分布を均一化することができ、光照射面上の平
均放射照度を高くすることができる。このため、熱によ
り変形・変色を起こしやすいワークを、冷却手段を用い
ることなく効果的に処理することができ、また、レンズ
等を接着する際、熱ひずみ、硬化反応のむらによる応力
ひずみが生ずることもない。
【００３４】（２）棒状ランプから放出される光を２つ
の光路に分け、２枚の光路分割ミラーおよび全反射ミラ
ーで反射させており、光の反射回数が多いので、ランプ
と光照射面の距離を短くすることができ、装置全体の大
きさを小さくすることができる。 （３）光路分割ミラーを第１の光路分割ミラーと、第２
の光路分割ミラーから構成することにより、棒状ランプ
から放出される光を有効に利用することができ、光照射
面における放射照度を強くすることができる。 （４）光を吸収もしくは反射する遮光板を配置すること
により、棒状ランプから放出される光が直接コールドフ
ィルタに入射するのを確実に防止することができる。ま
た、遮光板として、反射板を用いることにより、棒状ラ
ンプが放出する光のエネルギーを有効に利用することが
できる。
【００３５】（５）トイ状コールドミラーに通風路を設
け、該通風路から流入する冷却風により少なくとも棒状
ランプ、トイ状コールドミラー、光路分割ミラー、およ
び、コールドフィルタを冷却するとともに、光路分割ミ
ラーの裏面側に遮光部材を取り付けて光分割ミラーと遮
光部材により通風路を形成し、該通風路に冷却風を流し
て、光路分割ミラーを冷却することにより、効果的に棒
状ランプ、トイ状コールドミラー、光路分割ミラー、お
よび、コールドフィルタ等を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の紫外線照射装置の構成
を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例の紫外線照射装置の構成
を示す図である。
【図３】コールドミラーの分光反射率の一例を示す図で
ある。
【図４】コールドフィルタの分光透過率の一例を示す図
である。
【図５】第１の実施例の紫外線照射装置における光路を
説明する図である。
【図６】第１の実施例における照射領域上の照度分布を
示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図９】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１ 棒状ランプ ２ トイ状コールドミラー ３．３’ コールドフィルタ ４，４’ 全反射ミラー ４ａ 支持部材 ５，５’ 第１光路分割ミラー ５ａ 支持部材 ６，６’ 第２光路分割ミラー ７ 送風ダクト ８ 排風ダクト １０ 紫外線照射装置筐体 Ｐ１〜Ｐ３ 送風路 Ｓ１，Ｓ３ 遮光部材 Ｓ２ 遮光板（光吸収板） Ｍ 反射板

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 棒状ランプと、 上記棒状ランプの長軸方向と平行に配置され、棒状ラン
    プの放射光の一部を反射するトイ状コールドミラーと、 少なくとも２枚のコールドミラーからなり、上記棒状ラ
    ンプから放出された光を２分割し、２分割された光を互
    いに異なった方向に反射する光路分割ミラーと、 上記光路分割ミラーにより２分割された光をそれぞれ反
    射する２枚の全反射ミラーと、 上記全反射ミラーで反射した光を透過させるコールドフ
    ィルタとを備え、 上記棒状ランプから放出される光の内、光路分割ミラー
    により２分割されコールドフィルタを通過した光のみ
    が、光照射面上に部分的に重ね合わせて照射されるよう
    に上記光路分割ミラー、全反射ミラーおよびコールドフ
    ィルタを配置したことを特徴とする光路分割型紫外線照
    射装置。
  2. 【請求項２】 棒状ランプから放出される光が直接コー
    ルドフィルタに照射されないように遮光板を配置したこ
    とを特徴とする請求項１の光路分割型紫外線照射装置。
  3. 【請求項３】 上記遮光板として反射板を用い、該反射
    板に入射する光をトイ状コールドミラー方向へ反射させ
    ることを特徴とする請求項２の光路分割型紫外線照射装
    置。
  4. 【請求項４】 上記反射板を、棒状ランプのほぼ管軸を
    中心とする円弧状としたことを特徴とする請求項３の光
    路分割型紫外線照射装置。
  5. 【請求項５】 光路分割ミラーが、棒状ランプから放出
    されトイ状コールドミラーで反射された光を２分割し、
    互いに異なった方向に反射する第１の光路分割ミラー
    と、棒状ランプから直接放出される光を２分割して互い
    に異なった方向に反射する第２の光路分割ミラーとから
    構成され、 全反射ミラーは、上記第１の光路分割ミラーおよび第２
    の光路分割ミラーで反射された光を反射するように配置
    されていることを特徴とする請求項１，２，３または請
    求項４の光路分割型紫外線照射装置。
  6. 【請求項６】 トイ状コールドミラーに通風路を設け、
    該通風路から流入する冷却風により少なくとも棒状ラン
    プ、トイ状コールドミラー、光路分割ミラー、および、
    コールドフィルタを冷却することを特徴とする請求項
    １，２，３，４または請求項５の光路分割型紫外線照射
    装置。
  7. 【請求項７】 光路分割ミラーの裏面側に遮光部材を取
    り付けて光分割ミラーと遮光部材により通風路を形成
    し、該通風路に冷却風を流して、光路分割ミラーを冷却
    することを特徴とする請求項６の光路分割型紫外線照射
    装置。
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