KR20130111321A

KR20130111321A - 렌즈 유닛, 광조사 유닛 및 광조사 장치

Info

Publication number: KR20130111321A
Application number: KR1020130029687A
Authority: KR
Inventors: 츠토무 키시네; 카즈타카 시토
Original assignee: 호야 칸데오 옵트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2013-10-10
Also published as: CN103363442B; JP2013210422A; JP5538467B2; CN103363442A; KR101599936B1; TWI539196B; TW201350907A

Abstract

조립 및 설치가 용이한 라인 형상의 조도 분포를 가지는 조사광을 출사하는 렌즈 유닛, 광조사 유닛 및 광조사 장치를 제공한다.
렌즈 유닛은 각각 제1면에 볼록 렌즈면이 형성된 실린드리컬 렌즈인 제1 및 제2 렌즈와, 제1 및 제2 렌즈를 볼록 렌즈면끼리가 소정의 거리를 두고 대향하고, 또한 각 광축이 일치하도록 유지하는 경통을 구비하고, 경통이 제1 및 제2 렌즈 사이에 배치되고, 각 렌즈의 볼록 렌즈면과 맞닿음으로써 각 렌즈를 위치 결정하는 중간 경통부를 구비하고, 제1 및 제2 렌즈가 광축에 수직인 제1 방향에 있어서 굴절력을 가지고, 광축 및 제1 방향에 수직인 제2 방향에 있어서는 굴절력을 가지지 않도록 배치되고, 중간 경통부의 외주면에는 광축을 통과하여 제1 또는 제2 방향으로 연장되는 직선 상의 적어도 1개소에 마커가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

렌즈 유닛, 광조사 유닛 및 광조사 장치{LENS UNIT, THE LIGHT IRRADIATION UNIT, THE LIGHT IRRADIATION APPARATUS}

본 발명은 조사광의 조도 분포를 가늘고 긴 라인 형상으로 성형하는 렌즈 유닛 및 이 렌즈 유닛을 구비한 광조사 유닛 및 광조사 장치에 관한 것이다.

공업 제품의 코팅이나 광학 부품 등의 조립용 접착제로서, 자외선 경화형 수지가 사용되고 있다. 자외선 경화형 수지는 유동성을 가지는 모노머나 올리고머가 자외선(자외광)을 흡수하여 광중합 반응을 일으키고, 고체의 폴리머로 변화하는 수지이다. 그리고, 이 자외선 경화형 수지를 경화시키기 위한 광원으로서 자외선 조사 장치(이하 「UV 조사 장치」라고 함)가 개발되어 있다.

UV 조사 장치로서는 고압 수은 램프나 수은 크세논 램프 등을 광원으로 하는 램프형 조사 장치가 알려져 있지만, 최근, 소비 전력의 삭감이나 장치 사이즈의 컴팩트화의 요청으로부터, 자외광을 발광 가능한 발광 다이오드(LED)를 광원으로 하는 UV 조사 장치가 개발되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1).

일본 공개특허공보 2007-27295호

특허문헌 1에 개시되는 UV 조사 장치는 조사 헤드 내에 직렬로 배치된 2장의 구면 렌즈를 구비하고 있고, LED광을 스팟 형상으로 집광한다. 이러한 UV 조사 장치를 사용하여 액정 패널의 맞붙임 공정과 같은 대면적의 접착을 행하는 경우에는, 인접하는 조사 헤드의 스팟의 아래쪽끼리가 중첩되도록 복수의 조사 헤드를 일렬로 배열하여 사용하면 효율적으로 접착제의 경화를 행할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1의 UV 조사 장치는 구면 렌즈에 의해 직교 2방향으로 집광되기 때문에, 조사광의 스팟 사이즈가 작고, 다수의 조사 헤드를 배열해야 한다.

또, 구면 렌즈를 실린드리컬 렌즈로 바꿈으로써, 실린드리컬 렌즈의 초선(焦線) 방향에 있어서의 빔 폭이 긴 라인 형상의 조사광을 얻을 수 있지만, 라인 방향(빔의 장경 방향)에 있어서 강도(조도)가 균일한 조사광을 얻기 위해서는, 2장의 실린드리컬 렌즈의 초선 방향을 높은 정밀도로 맞출 필요가 있다. 종래, 실린드리컬 렌즈의 초선 방향의 조정은 복잡한 광학적 얼라`인먼트에 의해 행해지고 있었기 때문에, 구면 렌즈로부터 실린드리컬 렌즈로의 치환은 제조 비용의 대폭적인 증대를 수반했다.

또, 라인 형상의 조사광을 출사하는 조사 헤드를 복수 배열하여 사용하는 경우에는, 조사 헤드를 배열하는 방향에 조사광의 장경 방향을 정확하게 일치시킬 필요가 있는데, 자외광은 눈으로 볼 수 없기 때문에, 예를 들면 형광판에 조사광을 쏘면서 조사 헤드의 방향을 조정해야 하여, 번잡한 조정 작업을 필요로 했다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 조립 및 설치가 용이한 라인 형상이 균일한 조도 분포를 가지는 조사광을 출사하는 렌즈 유닛, 광조사 유닛 및 광조사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 실시형태에 따른 렌즈 유닛은, 각각 제1면에 볼록 렌즈면이 형성된 실린드리컬 렌즈인 제1 및 제2 렌즈와, 제1 및 제2 렌즈를 볼록 렌즈면끼리가 소정의 거리를 두고 대향하고, 또한 각 광축이 일치하도록 유지하는 경통을 구비하고, 경통이 제1 및 제2 렌즈 사이에 배치되고, 각 렌즈의 볼록 렌즈면과 맞닿음으로써 각 렌즈를 위치 결정하는 중간 경통부를 구비하고, 제1 및 제2 렌즈가 광축에 수직인 제1 방향에 있어서 굴절력을 가지고, 광축 및 제1 방향에 수직인 제2 방향에 있어서는 굴절력을 가지지 않도록 배치되고, 중간 경통부의 외주면에는 광축을 통과하여 제1 또는 제2 방향으로 연장되는 직선 상의 적어도 1개소에 마커가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의하면, 중간 경통부의 외주면에 설치된 마커에 의해, 렌즈 유닛의 집광 방향을 정확하게 인식할 수 있고, 렌즈 유닛을 설치할 때의 위치 결정을 정확하고 또한 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다. 또, 상기한 구성에 의하면, 광속이 제2 방향(장경 방향)으로 집광되지 않기 때문에, 제2 방향의 빔 폭을 짧게 하지 않고 출사광의 강도를 높일 수 있다. 또, 상기한 구성에 의하면, 조립시에 2장의 실린드리컬 렌즈의 초선의 방향을 정확하고 또한 용이하게 맞출 수 있다.

중간 경통부가 중간 경통부의 내주면으로부터 중심축을 향하여 돌출하는 돌출부를 가지고, 돌출부에는 광축을 통과하여 제2 방향으로 연장되는 직선 상에, 광축을 끼우고 한 쌍의 절결부가 설치되어 있고, 제1 및 제2 렌즈의 볼록 렌즈면의 선단부가 각각 한 쌍의 절결부에 끼워져 들어감으로써, 제1 및 제2 렌즈가 제1 및 제2 방향에 대하여 각각 위치 결정된 구성으로 해도 된다.

이 구성에 의하면, 각 렌즈의 볼록 렌즈면을 중간 경통부의 돌출부에 누르면서 중심축의 둘레에 회전시킬 뿐의 간단한 작업에 의해, 볼록 렌즈면의 선단부가 절결부에 끼워져들어가, 각 렌즈의 방향을 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.

제1 및 제2 렌즈가 각각 원기둥 형상(圓柱狀)의 측면을 가지고, 중간 경통부가 제1 및 제2 렌즈의 외경보다 조금 내경이 넓은 내주면을 가지는 대략 원통 형상이며, 제1 및 제2 렌즈의 볼록 렌즈면측의 적어도 일부를 각각 이 중간 경통부의 중공부 내에 수용하고, 돌출부가 제1 및 제2 렌즈의 외경보다 좁은 내경을 가지는 대략 원환 형상으로 형성되어 있는 구성으로 해도 된다.

또, 중간 경통부의 내주면에는 광축을 끼운 제2 방향의 양측에, 광축 방향의 일단으로부터 돌출부를 횡단하여 광축 방향으로 연장되는 한 쌍의 홈이 형성되어 있고, 이 한 쌍의 홈을 형성함으로써, 돌출부에 한 쌍의 절결부가 설치된 구성으로 해도 된다.

상기한 구성에 의하면, 절결부를 용이하게 형성할 수 있다.

또, 마커가 중간 경통부의 축 방향으로 연장되는 마커 홈인 구성으로 해도 된다.

상기한 구성에 의하면, 예를 들면 머시닝 센터를 사용하여 중간 경통부를 가공함으로써, 높은 상대 위치 정밀도로 절결부와 마커를 형성할 수 있음과 아울러, 시인성이 양호한 마커가 실현된다.

또, 제1 및 제2 실린드리컬 렌즈의 외경이 동일한 구성으로 해도 된다.

상기한 구성에 의하면, 부품의 종류가 적고, 또 적은 공정으로 중간 경통부를 가공할 수 있기 때문에, 렌즈 유닛을 저비용으로 제조하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 실시형태에 따른 광조사 유닛은 광원 유닛과, 광원 유닛이 출사한 광속을 제1 방향으로 집광하는 상기한 렌즈 유닛을 구비하고, 제2 방향으로 긴 라인 형상의 조사 영역을 가지는 조사광을 생성한다.

또, 광원 유닛이 2차원 배열된 복수의 LED 소자를 구비한 구성으로 해도 된다. 또, 광원 유닛이 제1 및 제2 방향으로 각각 평행한 두 변을 가지는 직사각형 형상(矩形狀)의 발광면을 구비한 구성으로 해도 된다.

상기한 구성에 의하면, 실린드리컬 렌즈에 의해 1방향으로만 집광해도, 충분히 높은 강도의 조사광을 얻을 수 있다.

본 발명의 실시형태에 따른 광조사 장치는 상기한 광조사 유닛을 복수 구비하고, 복수의 광조사 유닛은 광축을 서로 평행하게 하여 제2 방향으로 소정 간격으로 배열되어 있고, 소정 간격은 광조사 유닛의 조사광의 조사 영역에 있어서의 제2 방향의 전체폭의 절반값(半値全幅)과 동일한 길이인 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의하면, 제2 방향에 있어서 조사 영역이 길고 또한 강도가 균일한 광원이 실현된다.

이상과 같이, 본 발명의 실시형태의 구성에 의하면, 조립 및 설치가 용이한 조사광의 조도 분포를 가늘고 긴 라인 형상으로 성형하는 조사 헤드 및 이 조사 헤드를 구비한 광조사 장치가 실현된다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 UV 조사 장치(1)의 외관도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 UV 조사 장치(1)의 렌즈 유닛(120)의 개략 구성을 나타내는 분해도이다.
도 3은 출사측으로부터 본 중간 경통부(30)의 정면도이다.
도 4는 중간 경통부(30)의 측면도이다.
도 5는 입사측으로부터 본 중간 경통부(30)의 배면도이다.
도 6은 중간 경통부(30)의 종단면도이다.
도 7은 초선(F)을 Z축 방향을 향하여 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)를 중공부에 삽입한 상태의 중간 경통부(30)의 종단면도이다.
도 8은 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)를 올바르게 장착한 상태의 중간 경통부(30)의 종단면도이다.
도 9는 조사 모듈(300)의 외관도이다.
도 10은 조사 모듈(300)의 조사 영역에 있어서의 조도 분포를 설명하는 도면이다.
도 11은 실린드리컬 렌즈의 종류를 변경한 중간 경통부(30)의 다양한 변형예의 종단면도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 따른 UV 조사 장치(1)에 대해서 설명한다. 도 1은 UV 조사 장치(1)의 외관도이며, 도 2는 그 분해도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 후술하는 렌즈 유닛(120)의 광축 방향을 X축 방향, 후술하는 평볼록 실린드리컬 렌즈(제1 렌즈(20), 제2 렌즈(40))의 초선(F)의 방향을 Y축 방향, 평볼록 실린드리컬 렌즈의 집광 방향을 Z축 방향이라고 한다. 또한, 평볼록 실린드리컬 렌즈는 초선(F)의 방향(Y축 방향)으로는 굴절력을 가지지 않고, 초선(F)과 수직인 방향(Z축 방향)으로 굴절력을 가지고 있다.

본 실시형태의 UV 조사 장치(1)는 상자형의 전원 유닛(200)과, 전원 유닛(200)의 정면으로부터 연장되는 가늘고 긴 본체 유닛(100)을 구비하고 있다. 또, 본체 유닛(100)은 렌즈 유닛(120), 광원 유닛(140) 및 케이블부(160)를 구비하고 있다. 케이블(160)은 광원 유닛(140)에 급전하기 위한 전력선이나 광원 유닛(140)의 동작을 제어하기 위한 신호를 보내는 신호선이 금속 가요관에 의해 피복 보호된 것이며, 전원 유닛(200)과 본체 유닛(100)을 접속한다. 광원 유닛(140)은 대략 원통 형상의 케이싱(141)을 가지고, 일단에 LED 소자(142)가 배치되어 있다. 광원 유닛(140)의 케이싱(141) 내에는 LED 소자(142)를 구동하는 구동 회로(도시하지 않음)가 수용되어 있고, 광원 유닛(140)의 타단은 케이블(160)을 통하여 전원 유닛(200)에 접속되어 있다. 또, 광원 유닛(140)의 일단에는 렌즈 유닛(120)이 부착되어 있다.

렌즈 유닛(120)은 광원 유닛(140)의 케이싱(141)과 대략 동일한 외경을 가지는 경통(121)과, 경통(121) 내에 유지된 한 쌍의 평볼록 실린드리컬 렌즈(제1 렌즈(20), 제2 렌즈(40))를 구비하고 있다. 제1 렌즈(20)와 제2 렌즈(40)는 동일한 형상 및 광학 특성을 가지고 있다. 경통(121)은 광축 방향에 있어서 3개의 부재(광원 유닛(140)측으로부터 순서대로 입사측 경통부(10), 중간 경통부(30), 출사측 경통부(50))로 분할되어 있다. 또, 제1 렌즈(20)는 입사측 경통부(10)와 중간 경통부(30) 사이에서 끼워져 들어가고, 제2 렌즈(40)는 중간 경통부(30)와 출사측 경통부(50) 사이에서 끼워져 들어가고, 각각 경통(121) 내에서 유지되어 있다.

다음에, 중간 경통부(30)의 구성에 대해서 설명한다. 도 3~5는 순서대로 중간 경통부(30)의 정면도, 측면도, 및 배면도이다. 또, 도 6은 중간 경통부(30)의 종단면도이다. 중간 경통부(30)는 대략 원통 형상의 부재이지만, 그 내주면의 X축 방향 중앙부에는 내측으로 돌출하는 대략 환 형상의 돌출부(32)가 형성되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 평볼록 실린드리컬 렌즈인 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)는 각각 볼록면(볼록 렌즈면)을 중간 경통부(30)를 향하여 배치되고, 볼록면측의 일부가 중간 경통부(30)의 중공부 내에 수용된다. 도 7 및 도 8은 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)의 볼록면측의 일부가 중간 경통부(30)의 중공부 내에 삽입된 상태를 나타내는 도면이다. 구체적으로는, 도 7은 제1 렌즈(20)의 초선(F₂₀) 및 제2 렌즈(40)의 초선(F₄₀)을 각각 Z축 방향을 향하여 각 렌즈를 중간 경통부(30)에 삽입한 상태를 나타내고, 도 8은 초선(F₂₀ 및 F₄₀)을 각각 Y축 방향을 향하여 각 렌즈를 중간 경통부(30)에 삽입한 상태를 나타낸다. 도 8에 나타내는 배치가 광원 유닛(140)의 완성시의 배치이다.

중간 경통부(30)의 내주면에는 Y축 방향 양단부(도 3에 있어서 화살표 Rw로 나타내는 개소)에 홈(34)이 형성되어 있다. 홈(34)은 중간 경통부(30)의 X축 정방향측의 단(도 6에 있어서의 우측단)으로부터 돌출부(32)를 넘은 위치까지 형성되어 있다. 그 때문에, 돌출부(32)의 Y축 방향 양단부에는 절결부(35)(도 5)가 설치되어 있다.

도 3 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 돌출부(32)에 있어서의 중간 경통부(30)의 내경(Rn)(예를 들면 φ7.5mm)은 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)의 외경(예를 들면 φ8.2mm)보다 좁게 성형되어 있다. 또, 돌출부(32)가 형성되어 있지 않은 개소에 있어서의 중간 경통부(30)의 내경(Rw)(예를 들면 φ8.2[플러스 공차]mm)은 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)의 외경보다 약간 넓게 성형되어 있다. 따라서, 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)를 중간 경통부(30)의 중공부에 삽입해도, 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)의 볼록면의 적어도 일부가 돌출부(32)에 맞닿아, 그 이상 안쪽으로는 들어가지 않는 상태가 된다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)를 각 초선(F₂₀ 및 F₄₀)을 돌출부(32)의 홈(34)이 형성되어 있지 않은 방향(예를 들면 Z축 방향)을 향하여, 중간 경통부(30)의 중공부에 삽입하면, 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)의 볼록면의 정점(V)이 돌출부(32)에 맞닿는다. 이 상태에서, 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)를 돌출부(32)에 대고 누르면서, 중간 경통부(30)의 중심축(C)의 둘레에 회전시켜, 각 초선(F₂₀ 및 F₄₀)의 방향을 홈(34)이 형성된 Y축 방향에 맞추면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 돌출부(32)가 형성되어 있지 않은 절결부(35)에 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)의 볼록면의 선단부(정점(V) 및 그 근방의 부분)가 끼워져 들어가고, 이것에 의해 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)가 올바른 위치에 위치 결정된다. 즉, 제1 렌즈(20)와 제2 렌즈(40)의 광축(C) 및 초선(F₂₀, F₄₀)의 방향이 대략 완전히 일치한다. 또, 각 렌즈(20, 40)의 볼록면의 선단부가 절결부(35)에 끼워져 들어감으로써, 각 렌즈를 중간 경통부(30)에 밀어넣은 상태에서는, 각 렌즈는 중심축(C)의 둘레에 회전하기 어려워진다. 그 때문에, 제1 렌즈(20) 및 제2 렌즈(40)의 초선(F₂₀ 및 F₄₀)의 방향은 각각 중간 경통부(30)에 대하여 올바른 방향으로 유지된다. 또, 홈(34)의 Z축 방향의 치수에 따라, 제1 렌즈(20)와 제2 렌즈(40)의 간격도 정확하게 설정할 수 있다.

또, 중간 경통부(30)의 측면에 있어서의 Z축 방향 양단에는 광축 방향으로 연장되는 마커 홈(36)이 높은 위치 정밀도로 형성되어 있다. 유저는 본체 유닛(100)을 설치할 때에, 마커 홈(36)의 방향에 따라, 본체 유닛(100)으로부터 조사되는 조사광의 장경 방향을 정확하게 인식할 수 있기 때문에, UV 조사 장치(1)를 작동시키지 않고, 본체 유닛(100)의 위치 결정을 정확하고 또한 용이하게 행할 수 있다.

상기에 설명한 본 실시형태의 본체 유닛(100)을 Y축 방향으로 소정 간격으로 복수 배열함으로써, 긴 라인 형상의 조사 영역을 형성할 수 있다. 도 9는 복수의 본체 유닛(100(100A~D))을 구비한 조사 모듈(1000)의 외관도이다. 조사 모듈(1000)은 Y축 방향으로 배열된 4개의 본체 유닛(100A~D)과, 이들을 연결하는 연결 블록(300)을 구비한다. 연결 블록(300)에는 X축 방향으로 관통하는 4개의 관통 구멍(310)이 Y축 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 각 관통 구멍(310)은 렌즈 유닛(120)의 외경보다 약간 큰 내경을 가지고 있고, 각 관통 구멍(310)에는 각각 본체 유닛(100A~D)의 렌즈 유닛(120)이 삽입되어 있다. 또, 연결 블록(300)에는 각 관통 구멍(310)의 중심축을 통과하는 Z축 상에 탭 구멍(320)이 관통하고 있다. 본체 유닛(100A~D)은 탭 구멍(320)에 비틀어넣어진 고정 나사(도시하지 않음)에 의해 연결 블록(300)에 고정되어 있다. 또, 연결 블록(300)의 출사측(X축 정방향측)의 면에는 각 관통 구멍(310)의 상단으로부터 Z축 방향으로 연장되는 마커 홈(330)이 형성되어 있다.

조사 모듈(1000)은 다음과 같이 하여 조립된다. 우선, 연결 블록(300)의 각 관통 구멍(310)에 본체 유닛(100A)의 렌즈 유닛(120)을 출사측 경통부(50)로부터 입사측 경통부(10)까지(중간 경통부(30)가 관통 구멍(310)을 빠져나갈 때까지) 삽입한다. 이 때, 각 렌즈 유닛(120)으로부터의 조사광의 조사 영역에 있어서의 강도가 균일해지도록, 연결 블록(300)의 출사측의 단면으로부터 각 렌즈 유닛(120)의 선단이 X축 방향으로 돌출하는 길이를 정확하게 일치시킨다. 다음에, 본체 유닛(100A)을 회전시켜, 중간 경통부(30)의 측면에 설치된 마커 홈(36)을 연결 블록(300)의 출사측면에 형성된 마커 홈(330)의 위치에 맞추고, 그 상태에서 고정 나사에 의해 본체 유닛(100A)을 연결 블록(300)에 고정한다. 이 순서를 본체 유닛(100B~D)에 대해서도 행함으로써, 조사 모듈(1000)이 완성된다.

상기 서술한 바와 같이, 마커 홈(36)은 렌즈 유닛(120)의 광축(X축)을 통과하고, 초선 방향(Y축 방향)과 직교하는 평면(ZX 평면) 상에 형성되어 있다. 또, 마커 홈(330)은 관통 구멍(310)의 중심축을 통과하고, 관통 구멍(310)의 배열 방향과 직교하는 평면 상에 형성되어 있다. 렌즈 유닛(120)은 관통 구멍(310) 내에 대략 간극없이 수용되기 때문에, 렌즈 유닛(120)의 광축(X축)은 관통 구멍(310)의 중심축 상에 배치된다. 또, 본체 유닛(100A~D)을 회전시켜 마커 홈(36)을 마커 홈(330)의 위치에 맞춤으로써, 렌즈 유닛(120)의 초선 방향(Y축 방향)이 관통 구멍(310)의 배열 방향과 일치한다. 따라서, 4개의 본체 유닛(100A~D)으로부터 출사하는 라인 형상의 조명광은 인접하는 조명광과 아래쪽의 부분이 중첩하여, Y축 방향으로 연장되는 1개의 라인 형상의 조명광을 형성한다.

도 10은 조사 모듈(1000)로부터 출사하는 조명광의 Y축 방향에 있어서의 빔 프로파일을 설명하는 그래프이다. 도 10의 그래프의 가로축은 Y축 방향의 위치를 나타내고, 세로축은 각 위치에 있어서의 조사 모듈(1000)의 조사광의 강도(조도)를 나타낸다. 또한, 조사광의 강도 분포(조도 분포)는 조사 모듈(1000)로부터의 거리에 따라 변화한다. 도 10의 그래프는 조사 모듈(1000)의 선단으로부터 소정의 설계 거리(예를 들면 28mm) 떨어진 위치에 있어서의 강도를 나타낸다.

도 10에 있어서의 실선(P_SUM)은 조사 모듈(1000) 전체의 빔 프로파일이며, 파선(P_A~P_D)은 각각 본체 유닛(100A~D)의 단체가 조사하는 광속의 빔 프로파일이다. 본 실시형태에 있어서는, 각 본체 유닛(100)의 빔 프로파일의 Y축 방향에 있어서의 전체폭의 절반값과 동일한 간격으로 본체 유닛(100A~D)이 Y축 방향으로 배열되어 있다. 그 때문에, 인접하는 각 본체 유닛(100)의 조사광의 아래쪽의 부분이 중첩하고, 각 본체 유닛(100)의 조사광의 경계 부분에 있어서도 대략 평탄한 빔 프로파일이 얻어지고 있다. 액정 패널의 맞붙임 공정과 같은 넓은 면적의 접착을 행할 때에는 이와 같이 1방향으로 길게 평탄한 빔 프로파일을 가지는 자외선 조사광을 사용함으로써, 균질한 접착을 효율적으로 행하는 것이 가능하게 된다.

이상이 본 발명의 실시형태의 일례의 설명인데, 본 발명은 상기한 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위의 기재에 의해 표현된 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변형이 가능하다.

상기한 실시형태에서는, 렌즈 유닛(120)에 볼록 렌즈면끼리를 마주하게 하여 배치한 한 쌍의 평볼록 실린드리컬 렌즈가 사용되고 있지만, 외측의 렌즈면의 형상은 평면에 한정되지 않고, 예를 들면 외측의 렌즈면도 볼록면으로 한 양 볼록 렌즈(도 11(A)를 참조)나, 외측의 렌즈면을 오목면으로 한 정의 굴절력을 가지는 요철 렌즈를 사용한 구성(도 11(B)를 참조)으로 해도 된다. 또한, 상기한 실시형태에서는, 볼록 렌즈면끼리를 마주하게 하여 배치한 각각의 렌즈가 동일한 형상을 나타내고 있지만, 반드시 동일 형상에 한정되지 않고, 이형인 것을 조합하여 채용하는 것(도 11(C)를 참조)이 가능하다.

또, 상기한 실시형태는 광원으로서 LED를 사용한 것이지만, 다른 종류의 광원(예를 들면, 수은 램프나 메탈 할라이드 램프 등의 방전 램프나 반도체 레이저)을 사용할 수도 있다. 또, 상기한 실시형태는, 광원 유닛에 렌즈 유닛이 직접 접속된 구성인 것이지만, 번들 파이버 등의 라이트 가이드를 통하여 광원 유닛에 렌즈 유닛이 접속된 구성으로 할 수도 있다.

또, 상기한 실시형태는 마커 홈(36)이 중간 경통부(30)의 측면에 있어서의 Z축 방향(조사광의 장경 방향)의 양단에 형성된 구성이지만, 편측단에만 마커 홈을 형성한 구성으로 해도 된다. 또, 마커 홈(36)을 중간 경통부(30)의 측면에 있어서의 Y축 방향(조사광의 단경 방향)의 적어도 일단에 형성하는 구성으로 해도 된다.

1…UV 조사 장치
10…입사측 경통부
20…제1 렌즈
30…중간 경통부
32…돌출부
34…홈
36…마커 홈
40…제2 렌즈
50…출사측 경통부
100…본체 유닛
120…렌즈 유닛
121…경통
140…광원 유닛
141…케이싱
142…LED 소자
160…케이블
200…전원 유닛
300…연결 블록
310…관통 구멍
330…마커 홈
1000…조사 모듈
F₂₀, F₄₀…초선
Rn…내경(돌출부)
Rw…내경(절결부)

Claims

입사한 광속을 집광하여, 라인 형상의 조도 분포를 가지는 조명광을 출사하는 렌즈 유닛으로서,
각각 제1면에 볼록 렌즈면이 형성된 실린드리컬 렌즈인 제1 및 제2 렌즈와,
상기 제1 및 상기 제2 렌즈를 상기 볼록 렌즈면끼리가 소정의 거리를 두고 대향하고, 또한 각 광축이 일치하도록 유지하는 경통
을 구비하고,
상기 경통이 상기 제1 및 상기 제2 렌즈 사이에 배치되고, 각 렌즈의 상기 볼록 렌즈면과 맞닿음으로써 각 렌즈를 위치 결정하는 중간 경통부를 구비하고,
상기 제1 및 상기 제2 렌즈가 상기 광축에 수직인 제1 방향에 있어서 굴절력을 가지고, 상기 광축 및 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향에 있어서는 굴절력을 가지지 않도록 배치되고,
상기 중간 경통부의 외주면에는 상기 광축을 통과하여 상기 제1 또는 상기 제2 방향으로 연장되는 직선 상의 적어도 1개소에 마커가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
제 1 항에 있어서, 상기 중간 경통부가 이 중간 경통부의 내주면으로부터 중심축을 향하여 돌출하는 돌출부를 가지고,
상기 돌출부에는 상기 광축을 통과하여 상기 제2 방향으로 연장되는 직선 상에, 상기 광축을 끼우고 한 쌍의 절결부가 설치되어 있고,
상기 제1 및 상기 제2 렌즈의 상기 볼록 렌즈면의 선단부가 각각 상기 한 쌍의 절결부에 끼워져 들어감으로써, 상기 제1 및 상기 제2 렌즈가 상기 제1 및 상기 제2 방향에 대하여 각각 위치 결정된 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
제 2 항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 렌즈가 각각 원기둥 형상의 측면을 가지고,
상기 중간 경통부가 상기 제1 및 상기 제2 렌즈의 외경보다 약간 내경이 넓은 내주면을 가지는 대략 원통 형상이며, 상기 제1 및 상기 제2 렌즈의 상기 볼록 렌즈면측의 적어도 일부를 각각 이 중간 경통부의 중공부 내에 수용하고,
상기 돌출부가 상기 제1 및 상기 제2 렌즈의 외경보다 좁은 내경을 가지는 대략 원환 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 중간 경통부의 내주면에는, 상기 광축을 끼운 상기 제2 방향의 양측에, 상기 광축 방향의 일단으로부터 상기 돌출부를 횡단하여 상기 광축 방향으로 연장되는 한 쌍의 홈이 형성되어 있고, 이 한 쌍의 홈을 형성함으로써, 상기 돌출부에 상기 한 쌍의 절결부가 설치된 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 마커가 상기 광축 방향으로 연장되는 마커 홈인 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
제 3 항에 있어서, 상기 마커가 상기 광축 방향으로 연장되는 마커 홈인 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 렌즈의 외경이 동일한 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
제 4 항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 렌즈의 외경이 동일한 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
제 5 항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 렌즈의 외경이 동일한 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
제 6 항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 렌즈의 외경이 동일한 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
광원 유닛과,
상기 광원 유닛이 출사한 광속을 상기 제1 방향으로 집광하는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 유닛
을 구비하고, 상기 제2 방향으로 긴 라인 형상의 조사 영역을 가지는 조사광을 생성하는 광조사 유닛.
제 11 항에 있어서, 상기 광원 유닛이 2차원 배열된 복수의 LED 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 광조사 유닛.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 광원 유닛이 상기 제1 및 상기 제2 방향에 각각 평행한 두 변을 가지는 직사각형 형상의 발광면을 구비한 것을 특징으로 하는 광조사 유닛.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 광조사 유닛을 복수 구비하고,
상기 복수의 광조사 유닛은 상기 광축을 서로 평행하게 하여 상기 제2 방향으로 소정 간격으로 배열되어 있고,
상기 소정 간격은 상기 광조사 유닛의 조사광의 조사 영역에 있어서의 상기 제2 방향의 전체폭의 절반값과 동일한 길이인 것을 특징으로 하는 광조사 장치.