TW201305489A - 燈位置調整方法、燈位置調整用具及照射裝置 - Google Patents

燈位置調整方法、燈位置調整用具及照射裝置 Download PDF

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Abstract

本發明容易以目視進行燈位置的調整。其解決手段為具備燈(12)及將該燈(12)的光聚光的聚光鏡(14)，以上述聚光鏡(14)輸出聚光後之光束的照射裝置(10)的燈位置調整方法中，配置使聚光像擴散穿透於上述聚光鏡(14)的第2焦點(f2)的擴散板所成的弧形顯示板(32)，將中心部(33A)的穿透率比周邊部(33B)高的減光濾器(33)配置在上述弧形顯示板(32)的內側，使上述中心部(33A)對準上述光束的光軸(K)，在該減光濾器(33)的內側配置指標板(34)，根據投影到該指標板(34)的上述弧形板(32)的聚光像的光點(L)來調整上述燈(12)的位置。

Description

燈位置調整方法、燈位置調整用具及照射裝置
本發明是關於燈位置調整方法、燈位置調整用具及照射裝置，尤其是關於容易進行燈的位置調整的技術。
以往，在應用照明光學系的照射裝置中，尤其是在燈更換等的維修時為維持在照射面上之目的的照度、照度分佈，必須要可容易調節燈的定位置的機構。
因此，例如曝光裝置的燈的定位中，作業員是採燈位置調整方法，使用針孔與弧形顯示板一邊目視著燈的陰極或陽極的像，一邊調整燈位置使燈的陰極或陽極的像來到弧形顯示板上的預定位置(例如，專利文獻1)。
〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特公平6-20036號公報
但是，習知的燈位置調整方法在目視弧形顯示板上的像進行調整時，會有掌握燈位置的偏位方向困難，燈位置的定位困難等的問題。
本發明是有鑒於上述情況所研創而成，提供容易以目視進行燈位置調整的燈位置調整方法、燈位置調整用具及 照射裝置為目的。
本說明書中，包含2011年3月23日專利申請的日本國專利申請‧專利2011-063968的所有內容。
為達成上述目的，本發明具備燈及將該燈的光聚光的聚光鏡，以上述聚光鏡輸出聚光後的光束的照射裝置的燈位置調整方法，其特徵為：配置使聚光像擴散穿透於上述聚光鏡的焦點位置的擴散板，將中心部的穿透率比周邊部高的減光濾器配置在上述擴散板的內側，使上述中心部對準上述光束的光軸，在該減光濾器的內側配置指標板，根據投影到該指標板的上述擴散板的聚光像的光點來調整上述燈的位置。
又，本發明，在上述燈位置調整方法中，其特徵為：使上述聚光鏡的光束通過以光軸為中心的圓環狀的縫隙板，射入到上述擴散板。
又，為了達成上述目的，本發明的燈位置調整用具，具備燈及將該燈的光聚光的聚光鏡，供調整輸出以上述聚光鏡所聚光之光束的照射裝置的燈位置，其特徵為，具備：配置在上述聚光鏡的焦點位置，使聚光像擴散穿透的擴散板；使中心部的穿透率比周邊部高，並將上述中心部對準上述光束的光軸而配置在上述擴散板的內側的減光濾器；及配置在上述減光濾器的內側將上述擴散板的聚光像投影，並標示在該聚光像的目標位置的指標板。
又，為了達成上述目的，本發明具備燈及將該燈的光聚光的聚光鏡，輸出以上述聚光鏡聚光後之光束的照射裝置，其特徵為：具備調整上述燈位置用的燈位置調整用具，上述燈位置調整用具，具備：配置在上述聚光鏡的焦點位置，使聚光像擴散穿透的擴散板；使中心部的穿透率比周邊部高，並將上述中心部對準上述光束的光軸而配置在上述擴散板的內側的減光濾器；及配置在上述減光濾器的內側將上述擴散板的聚光像投影，並標示在該聚光像的目標位置的指標板。
根據本發明，使中心部的穿透率比周邊部高的減光濾器，將中心部對準配置在聚光鏡的光述的光軸上，並在該減光濾器的內側配置指標板，因此可將擴散板的聚光像投影到指標板上的光點在燈無位置偏位的場合，位於中心部，並使輝度成為最大，可一邊以目視該等聚光像的位置與輝度的變化，容易進行燈的定位。
以下，參閱圖示針對本發明的實施形態說明。
第1圖為燈位置調整系統1的概略構成圖，第2圖為弧形顯示系統18的主要部放大圖。
燈位置調整系統1為具有燈12、聚光鏡14的照射裝置10的燈12之位置調整用的系統，具備XYZ軸調整機 構16、穿透平面鏡17及弧形顯示系統18。
照射裝置10的燈12是使用水銀燈、鹵素燈、氙氣燈、金屬鹵化物水銀燈等。燈12的周圍設有將燈12的放射光聚光並輸出的聚光鏡14。聚光鏡14是例如橢圓鏡，在位於鏡面內的第1焦點f1對準燈12的弧形位置配置有該燈12，輸出以第2焦點聚光的光束H。
XYZ軸調整機構16是分別使X軸、Y軸及Z軸彼此正交的3軸方向的位置獨立來調整聚光鏡14內的燈12的位置，層疊在X軸方向移動的X軸用台16A，在Y軸方向移動的Y軸用台16B及在Z軸方向移動的Z軸台16C所構成。在該等的最上層16D固定著燈12的端部12A，分別使各台16A~16C動作，可進行燈12的3軸方的調整。並且，本實施形態是以Z軸作為聚光鏡14的光軸。
穿透平面鏡17是位在照射裝置10(聚光鏡14)的光軸K上，從照射裝置10配置在第2焦點f2之間的平面鏡，具有射入的光束H之一部份穿透的特性，可穿透弧形顯示系統18之顯示用的光束H1。且以穿透平面鏡17所反射的光束H2是射入至照射裝置10的照射對象，或對應該照射裝置10的使用目的的其他光學零組件(圖示例中，端面對準第2焦點f2所配置的矩型柱光學積分器20)。
又，第1圖中，反射平面鏡30是使穿透過穿透平面鏡17的光束H2的光路朝向弧形顯示系統18的平面鏡。
弧形顯示系統18是以目視觀察燈12的弧形位置與聚光鏡14的第1焦點f1的偏位用的系統，具備圓環縫隙31 、弧形顯示板32、減光濾器33、指標板34、觀察用放大透鏡35、UV-IR遮蔽濾器36及目視用減光濾器37，以此順序將該等沿著光軸K配置。
弧形顯示版32是在面內具有一樣的擴散效果的板材，如第1圖表示，在聚光鏡14的第2焦點f2配置有射入面(擴散面)。以此弧形顯示板32進行光束聚光使聚光像擴散、穿透，可從內面側以目視觀察射入面的聚光像。
指標板34是如第2圖及第4圖表示，在與射入側的面(表面)的相反側的面(內面)上，以複數同心圓線50及以各同心圓線50的中心O2為中心的十字線51作為燈位置對準的指標所描繪出的板材，將中心O2對準光軸K配置，可將穿透弧形顯示板32的聚光像投影成光點。指標板34具有可從內側辨識該光點程度的穿透性。
觀察用放大透鏡35是可將指標板34的光點位置放大而容易目視的透鏡，燈位置調整時，通過觀察用放大鏡35，可一邊進行指標板34的光點位置與十字線51及同心圓線50的對比一邊調整。亦即，在調整燈12的XY軸方向的偏位的場合，調整使光點的中心來到十字線51及同心圓線50的中心O2，並在調整燈12的Z軸方向的偏位的場合，調整使光點的大小形成預定的大小(例如最小直徑的同心圓線50)。
UV-IR遮蔽濾器36是遮蔽紫外線與紅外線保護眼睛之用。該UV-IR遮蔽濾器36可配置在弧形顯示系統18的光軸K上的任意位置。
目視用減光濾器37為可使指標板34上的光點的輝度降低容易目視觀察之用。
在此，使反射平面鏡30所反射的光束H3不通過圓環縫隙31，直接照射在弧形顯示板32將聚光像的光點製作於指標板34的場合，由於聚光像為比較高輝度，因此以目視掌握聚光像的大小困難，而會有Z軸方向的偏位調整困難的問題。上述問題是由於聚光鏡14的焦點深度越大，而使得燈12朝Z軸方向移動時的光點大小的變化越小，變得特別顯著。
為此本實施形態是在弧形顯示板32的光源側配置上述圓環縫隙31來解決上述問題。
圓環縫隙31是如第2圖表示，為具有圓環狀穿透窗38的縫隙板，在透明板材31A(第1圖)的面上設置遮蔽材39以形成圓環狀穿透窗38所構成。圓環縫隙31是將圓環狀穿透窗38的圓環中心O1對準光軸K配置所成，成為圓環狀穿透窗38的內徑的中心遮蔽部40進行光束H2的剖面中心部的遮光製成中空的光束H4。
圓環狀穿透窗38外圍側的直徑r2是對準當燈12配置在正確位置時的光束H3的剖面直徑所形成，並且，中心遮蔽部40的直徑r1是從圓環狀穿透窗38可以使充分的光量在後段穿透顯示器程度的大小所形成。
光束H3一旦通過上述圓環縫隙31時，在該光束H3的剖面，遮蔽中心部(即光軸K附近)的強度高之處而輸出中空的光束H4。此時，燈12的Z方向的位置越是朝著 前後偏移，光束H3的剖面直徑會變大而使得圓環狀穿透窗38外側所遮蔽的光量增加，或者光束H3的剖面直徑變小使得穿透圓環狀穿透窗38的光量減少，所以在指標板34之上，可使光點形成高輝度的Z方向的範圍收縮。
藉此，根據在指標板34上的光點輝度的變化，可容易進行燈12的Z軸方向的調整。並限制穿透光量，可抑制指標板34的光點的輝度，以保護目視觀察時的眼睛。
如上述，使反射平面鏡30反射的光束H3不通過圓環縫隙31，直接照射於弧形顯示板32在指標板34上製成聚光像的場合，由於聚光像具有比較高的輝度，在以目視掌握聚光像的中心的偏位困難，且朝XY軸方向的偏位調整也不容易。
對此本實施形態是在弧形顯示板32與指標板34之間，配置上述減光濾器33來解決上述問題。
第3圖為模式表示減光濾器33的圖。
減光濾器33是在中心O3設置開口43的ND濾器。藉著該中心O3的開口43使中心部33A的穿透率Ta變得比其週邊部33B的穿透率Tb還高。該中心部33A的直徑r3是對準當燈12配置在正確位置時的光束H3的剖面直徑所形成。
再者，作為減光濾器33，只要使中心部33A，其穿透率較其週邊部33B高則可使用任意的減光濾器，例如，也可以隨著從中心O3離開使用穿透率低無級變速ND濾器。
上述減光濾器33是將中心O3對準光軸K配置而成。並且，使光束H4通過減光濾器33時，燈12朝向XY軸方向偏位的場合，光會通過偏離減光濾器33的開口43的位置，使得弧形顯示板32的聚光像減光而在指標板34上製作光點，所以較XY軸方向無偏位時，目視觀察時的聚光像的輝度更為降低。可藉著上述有無輝度的降低，掌握XY軸方向的偏位，容易進行調整。
作業員在更換照射裝置10的燈12時，在燈12的更換後，藉上述弧形顯示系統18一邊以目視確認燈12的偏位一邊進行調整。
亦即，燈12的位置在XYZ軸的任一方皆未偏位時，如第4(A)圖表示，使聚光像的光點L位在指標板34的中心O2，使該光點L的輝度變得最高。
另一方面，燈12的位置僅在Z軸方向偏位的場合，如第4(B)圖表示，聚光像的光點L在位於指標板34的中心O2會因圓環縫隙31而成中空使得整體的輝度降低，且光點L的大小也會比無偏位時(第4(A)圖)變得更大。又，光點L變大，會產生從減光濾器33的開口43露出的部份而使得一部份減光降低光點L的輝度。
又燈12的位置朝著XY軸方向偏位但在Z軸方向並無偏位的場合，如第4(C)圖表示，聚光像的光點L是位在從指標板34的中心O2偏位之處，且光點L的輝度也會因減光濾器33的減光而變低。亦即，針對XY軸方向的偏位，可以目視容易從光點L的中心O2的偏位與輝度 降低的2個要素來掌握。
作業員以目視確認聚光點的光點L相當於上述第4(A)圖~第4(C)的其中之一，特定XYZ軸的偏位的方向，如第4(A)圖表示，調整使得無中空的高輝度的光點L位在指標板34的中心O，來調整燈12的位置。
如上述，根據本實施形態，配置作為使聚光像擴散穿透於聚光鏡14的第2焦點f2的擴散板的弧形顯示板32，使中心部33A對準光束的光軸K將中心部33A的穿透率Ta高於週邊部33B之穿透率Tb的減光濾器33配置在弧形顯示板32的內側，並在該減光濾器33的內側配置指標板34根據投影在該指標板34的弧形顯示板32的聚光像的光點L來調整燈12的位置。
藉此，在燈12朝著XY軸方向偏位的場合，被以減光濾器33減光而使得輝度降低，此外並從中心O2偏位，所以從該等雙方容易掌握XY軸方向的偏位。另一方面，燈12朝著Z軸方向偏位的場合，由於從中心部33A的開口43露出而減光，所以可藉著中心部33A輝度的降低容易掌握Z軸方向的偏位。
因此，進行燈位置調整時，調整使聚光像的光點L位於指標板34的中心O2形成最高的輝度，可調整燈12的偏位。
並在弧形顯示板32為了使光束H4通過圓環縫隙31而射入，在指標板34之上使光點L形成高輝度的Z方向的範圍收縮，可容易進行Z軸方向的定位。
再者如上述實施形態，亦僅顯示本發明之一樣態，在不脫離本發明主旨的範圍內可任意地變形及應用。
例如，也可構成使上述弧形顯示系統18成一體的裝置(燈位置調整用具)。
尤其是照射裝置10也可以在裝置框體內預先具備弧形顯示系統18，在燈12的更換時等可使用該弧形顯示系統18來實施燈12的位置調整。
或者，例如，本發明使用半導體曝光裝置的照射裝置或太陽電池等裝置的特性評估等的各種試驗可適當運用於適當的照射裝置(例如，日本專利申請2010-166726)的具備輸出(光量)大的燈之照射裝置的該燈的位置調整。
1‧‧‧燈位置調整系統
10‧‧‧照射裝置
12‧‧‧燈
14‧‧‧聚光鏡
15‧‧‧XYZ軸調整機構
17‧‧‧穿透平面鏡
18‧‧‧弧形顯示系統
30‧‧‧反射平面鏡
31‧‧‧圓環縫隙
32‧‧‧弧形顯示板(擴散板)
33‧‧‧減光濾器
33A‧‧‧中心部
33B‧‧‧周邊部
34‧‧‧指標板
38‧‧‧圓環狀穿透窗
43‧‧‧開口
50‧‧‧同心圓線
51‧‧‧十字線
L‧‧‧聚光像的光點
f1‧‧‧第1焦點
f2‧‧‧第2焦點
K‧‧‧光軸
Ta、Tb‧‧‧穿透率
第1圖為燈位置調整系統的概略構成圖。
第2圖為弧形顯示系統的主要部放大圖。
第3圖為模式表示減光濾器的圖。
第4圖是表示指標板上的聚光像的光點的模式圖，(A)為燈無偏位的場合，(B)為燈的位置僅在Z軸方向有偏位的場合，(C)是表示燈的位置在XY軸方向有偏位的場合。
10‧‧‧照射裝置
12‧‧‧燈
12A‧‧‧端部
14‧‧‧聚光鏡
16‧‧‧XYZ軸調整機構
16A‧‧‧X軸用台
16B‧‧‧Y軸用台
16C‧‧‧Z軸台
17‧‧‧穿透平面鏡
18‧‧‧弧形顯示系統
20‧‧‧矩型柱光學積分器
30‧‧‧反射平面鏡
31‧‧‧圓環縫隙
31A‧‧‧透明板材
32‧‧‧弧形顯示板(擴散板)
33‧‧‧減光濾器
34‧‧‧指標板
35‧‧‧觀察用放大透鏡
36‧‧‧UV-IR遮蔽濾器
37‧‧‧目視用減光濾器
H‧‧‧光束
H1-H4‧‧‧光束
f1‧‧‧第1焦點
f2‧‧‧第2焦點
K‧‧‧光軸

Claims (4)

  1. 一種燈位置調整方法，具備燈及將該燈的光聚光的聚光鏡，以上述聚光鏡輸出聚光後之光束的照射裝置的燈位置調整方法，其特徵為：配置使聚光像擴散穿透於上述聚光鏡的焦點位置的擴散板，將中心部的穿透率比周邊部高的減光濾器配置在上述擴散板的內側使上述中心部對準上述光束的光軸，在該減光濾器的內側配置指標板，根據投影到該指標板的上述擴散板的聚光像的光點來調整上述燈的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項記載的燈位置調整方法，其中，使上述聚光鏡的光束通過以光軸為中心的圓環狀的縫隙板，射入到上述擴散板。
  3. 一種燈位置調整用具，具備燈及將該燈的光聚光的聚光鏡，供調整輸出以上述聚光鏡所聚光之光束的照射裝置的燈位置用的燈位置調整用具，其特徵為，具備：配置在上述聚光鏡的焦點位置，使聚光像擴散穿透的擴散板；使中心部的穿透率比周邊部高，並將上述中心部對準上述光束的光軸而配置在上述擴散板的內側的減光濾器；及配置在上述減光濾器的內側將上述擴散板的聚光像投影，並標示在該聚光像的目標位置的指標板。
  4. 一種照射裝置，具備燈及將該燈的光聚光的聚光鏡，輸出以上述聚光鏡聚光後之光束的照射裝置，其特徵 為：具備調整上述燈位置用的燈位置調整用具，上述燈位置調整用具，具備：配置在上述聚光鏡的焦點位置，使聚光像擴散穿透的擴散板；使中心部的穿透率比周邊部高，並將上述中心部對準上述光束的光軸而配置在上述擴散板的內側的減光濾器；及配置在上述減光濾器的內側將上述擴散板的聚光像投影，並標示在該聚光像的目標位置的指標板。
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