TW201447171A - 照射裝置 - Google Patents

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TW201447171A
TW201447171A TW103111693A TW103111693A TW201447171A TW 201447171 A TW201447171 A TW 201447171A TW 103111693 A TW103111693 A TW 103111693A TW 103111693 A TW103111693 A TW 103111693A TW 201447171 A TW201447171 A TW 201447171A
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reflection
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TW103111693A
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Daisaku Tanaka
Kazuyoshi Yamada
Masahiro Sakai
Hirokazu Ishitobi
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Iwasaki Electric Co Ltd
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Abstract

[課題]提供一種一方面擴大照射區域且一方面可達成小型化之照射裝置。[解決手段]一種照射裝置1,係具有作為線狀光源之紫外線燈管10、將上述紫外線燈管10之上側及端部分別加以覆蓋之主反射板16及側面反射板18、及設置在上述紫外線燈管10與工件2之間之四角筒狀的輔助反射板14,在該照射裝置1中,設置有第1反射板40,該第1反射板40係位在上述輔助反射板14與上述紫外線燈管10之間且位在上述紫外線燈管10之各自的兩個端部10A側,相較於上端40A,下端40B為更朝向上述紫外線燈管10之中心O而伸入,且將上述紫外線燈管10之光線加以反射至上述主反射板16及上述側面反射板18;且可將上述紫外線燈管10之端部10A側之上述輔助反射板14之基端14A,配置在上述第1反射板40之位置。

Description

照射裝置
本發明係關於一種使用線狀光源均勻地對照射區域進行照射之照射裝置,尤其是關於一種對較線狀光源更充分長之照射區域進行照射之技術。
已知一種紫外線照射裝置,其具有將內壁面作為反射面之四角筒狀之腔室,且於此腔室內收容有線狀光源。此紫外線照射裝置中,藉由使腔室之內壁面傾斜而自基部朝前端擴口,且適宜地調整此傾斜角度,期能擴大均勻之照度下之照射區域(例如,參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-218775號公報
然而,由於越是增大照射區域,腔室內壁面之前端也越加擴大,因而相應地也會有裝置被大型化之問題。
本發明係鑑於上述情況而完成者,其目的在於提供一種不僅可擴大照射區域且可達成裝置之小型化之照射裝置。
本說明書中,包含有2013年3月28日提出專利申請之日本國專利申請案(特願2013-068053)、及2013年3月29日提出專利申請之日本國專利申請案(特願2013-071475)之所有內容。
為了達成上述目的,本發明之照射裝置,係具有線狀光源、將上述線狀光源之上側加以覆蓋之主反射面、與上述線狀光源之端部呈對向配置之一對側面反射面、及設置於上述線狀光源與照射區域之間之四角筒狀的輔助反射面,其特徵在於:設置有第1反射面,該第1反射面係位在上述輔助反射面與上述線狀光源之間且位在上述線狀光源之各自的兩端側,相較於上端,下端為更朝上述線狀光源之中心而伸入,且將上述線狀光源之光線加以反射至上述主反射面及上述側面反射面,且可將上述線狀光源之兩端側之上述輔助反射面之基端,配置在上述第1反射面之下端的位置。
此外,本發明係於上述照射裝置中,其特徵在於:對相較於上述線狀光源為更長之上述照射區域,利用上述線狀光源之直接光,與上述主反射面、一對上述側面反射面及上述輔助反射面之反射光,以既定之均勻度進行照射。
此外,本發明係於上述照射裝置中,其特徵在於:於上述主反射面設置有通氣狹縫,該通氣狹縫係沿著上述線狀光源而至少延伸至使上述第1反射面之反射光進行通過之位置為止,且具備有第2反射面,該第2反射面係將通過上述通氣狹縫之上述第1反射面的反射光,以通過上述通氣狹縫而朝向上述照射區域之方式進行反射。
此外,本發明係於上述照射裝置中,其特徵在於:於上述主反射面及上述輔助反射面之至少任一方,設置有開口部、光吸收部、低反射性部或擴散部,加以降低於上述照射區域所局部地產生之高照度部位之照度。
此外,本發明係於對線狀光源之正下方的照射區域,利用該線狀光源之直射光、及將該線狀光源之周圍加以圍繞之四角筒狀的反射面之反射光,以均勻之照度進行照射之照射裝置中,其特徵在於:於上述反射面設置有開口部、光吸收部、低反射性部或擴散部,加以降低於上述照射區域所局部地產生之高照度部位之照度。
此外,本發明係於上述照射裝置中,其特徵在於:具備有導光手段,該導光手段係將通過開口部而射出至外部之光線,導引至上述照射區域,且該開口部係設置在上述反射面。
此外,本發明係於上述照射裝置中,其特徵在於:上述導光手段係具備有外側反射面,該外側反射面係配置在將上述反射面之上述開口部加以覆蓋的位置,且藉由上述外側反射面與上述反射面之外表面之間的反射,對通過上述開口部之光線進行導光。
此外,本發明係於上述照射裝置中,其特徵在於:上述導光手段係具備有支撐構件,該支撐構件係自上述外表面,在將上述外側反射面加以離開間隔之位置進行支撐,且使上述支撐構件延伸且存在於上述反射面的外表面。
根據本發明,藉由於輔助反射面與線狀光源之間且線狀光源之兩端側,設置下端比上端更向線狀光源之中心伸入、且將 線狀光源之光線朝主反射面反射之第1反射面,將線狀光源之兩端側之輔助反射面之基端配置於第1反射面的下端之位置。
藉此,由於可將線狀光源之兩端側的輔助反射面之基端配置於朝線狀光源的中心伸入之位置,因而可縮短輔助反射面之線狀光源的長軸方向之長度,可使裝置達成小型化。
1、100、200‧‧‧照射裝置
2、102‧‧‧工件(照射區域)
2A‧‧‧緣部
2B‧‧‧緣部
10、110‧‧‧紫外線燈管(線狀光源)
10A‧‧‧端部
12‧‧‧光源單元
14‧‧‧輔助反射板(輔助反射面)
14A‧‧‧基端
14B‧‧‧前端
16‧‧‧主反射板(主反射面)
18‧‧‧側面反射板(側面反射面)
18A‧‧‧反射板18之上端
20‧‧‧通氣狹縫
22‧‧‧上方主反射面
24‧‧‧側面主反射面
26‧‧‧下緣部主反射面
30‧‧‧端板
32‧‧‧側板
40‧‧‧第1反射板(第1反射面)
40A‧‧‧反射板40之上端
40B‧‧‧反射板40之下端
42‧‧‧第2反射板(第2反射面)
102‧‧‧工件(照射區域)
112‧‧‧主反射板
112A‧‧‧上表面反射板
112B‧‧‧側面反射板
113A‧‧‧棒狀導引構件
113B‧‧‧面狀導引構件
114‧‧‧輔助反射板
114A‧‧‧基端部
114B‧‧‧前端
116‧‧‧照射開口
118‧‧‧玻璃板
120‧‧‧端板
120A‧‧‧插槽
121‧‧‧側板
121A‧‧‧端部
121G‧‧‧外表面
130‧‧‧照度限制開口部(開口部)
150‧‧‧導光部(導光手段)
151‧‧‧導光用反射板
152‧‧‧側壁(支撐手段)
D‧‧‧箭頭
F‧‧‧工件之長軸
Ha‧‧‧工件之長邊
Hb‧‧‧工件之短邊
J0‧‧‧直射光
J1、J2‧‧‧主反射板之反射光
J3‧‧‧輔助反射板之反射光
J4‧‧‧藉由導光部所導光之光
K0‧‧‧紫外線燈管10之直接光
K1‧‧‧自紫外線燈管10朝向上方之光
K2‧‧‧自紫外線燈管10朝向側面之光
K3‧‧‧紫外線燈管10之光
K4‧‧‧紫外線燈管10之光
K5‧‧‧紫外線燈管10之光
K6‧‧‧紫外線燈管10之光
K7‧‧‧紫外線燈管10之光
L‧‧‧管長(光源長)
M‧‧‧管軸(線狀光源之長軸)
N‧‧‧寬度方向
O‧‧‧中心(線狀光源之中心)
P‧‧‧管軸
Q‧‧‧水平距離
R‧‧‧斜線部
Ua‧‧‧工件之隅角部(高照度部位)
Ub‧‧‧工件之中央部(高照度部位)
Uc‧‧‧工件之緣部中央(高照度部位)
Xa‧‧‧區域
Xb‧‧‧區域
圖1為本發明之第1實施形態之照射裝置之外觀立體圖。
圖2為顯示照射裝置之構成之圖,(A)為俯視圖,(B)為前視圖,(C)為側視圖。
圖3為包含紫外線燈管之管軸之照射裝置之縱剖視圖。
圖4為照射裝置之橫剖視圖。
圖5為工件之照度分布圖,(A)顯示紫外線燈管之照度分布,(B)顯示光源單元之照射所產生之照度分布,(C)顯示照射裝置之照射所產生之照度分布。
圖6為本發明之第2實施形態之照射裝置之外觀立體圖。
圖7為顯示照射裝置之構成之圖,(A)為俯視圖,(B)為前視圖,(C)為側視圖。
圖8為將圖6中之照射裝置的內部透視之圖。
圖9為工件之照度分布圖,(A)顯示照射裝置之照射所產生之照度分布,(B)顯示僅紫外線燈管之照射所產生之照度分布,(C)顯示僅藉由紫外線燈管、及主反射板之照射所產生之照度分布。
圖10為未於輔助反射板設置照度限制用開口部之情況下的工件之照度分布圖。
圖11為本發明之第3實施形態之照射裝置之外觀立體圖。
圖12為照射裝置之剖視圖。
以下,參照圖式對本發明之實施形態進行說明。
[第1實施形態]
圖1為本實施形態之照射裝置1之外觀立體圖。此外,圖2為顯示照射裝置1之構成之圖,圖2(A)為俯視圖,圖2(B)為前視圖,圖2(C)為側視圖。
照射裝置1係內藏有作為線狀光源之直管型之紫外線燈管10,且以均勻之照度(亦即,良好之均勻度)對設定於此紫外線燈管10之正下方的工件2之全域進行照射之裝置,其具備光源單元12及輔助反射板14。
光源單元12係具備上述直管型之紫外線燈管10,且以既定之均勻度對正下方的工件2進行照射。輔助反射板14係配置於光源單元12與工件2之間,將該光源單元12之照射光反射,而對光源單元12之照射所產生之工件2內的低照度部位進行彌補。藉此,工件2之照度變得均勻,從而可獲得良好之均勻度。
圖3為包含紫外線燈管10之管軸M的照射裝置1之縱剖視圖,圖4為照射裝置1之橫剖視圖。此外,圖5為工件2之照度分布圖,圖5(A)顯示紫外線燈管10之照度分布,圖5(B)顯示光源單元12之照射所產生之照度分布,圖5(C)顯示照射裝置1之照射所產生之照度分布。
如圖1至圖4所示,光源單元12係具備直管型之上述紫外線燈管10外,還具有主反射板16及一對側面反射板18。
於此光源單元12中,線狀光源之個數為1個,且放射光係藉由主反射板16及一對側面反射板18以該線狀光源之長軸為中心對稱地被配向。此線狀光源係使用上述直管型之紫外線燈管10,此紫外線燈管10係使用高輸出型之各種紫外線光源燈管。
於以紫外線燈管10對工件2進行照射之情況下,如圖5(A)所示,工件2之照度分布係於中心O的正下方之區域Xa,其照度較高,於其周圍,照度變低。
如圖4所示,主反射板16主要藉由將紫外線燈管10之光線朝與管軸M正交之方向(以下,稱為寬度方向N)擴散而進行配向,如圖5(B)所示,提高區域Xa之寬度方向N兩側的區域Xb之照度。
具體而言,如圖1、圖2及圖4所示,主反射板16係形成為沿紫外線燈管10之管軸M而延長之截面大致為溝狀,於其內部配置有紫外線燈管10。此主反射板16中,於紫外線燈管10之正上方沿管軸M開設有通氣狹縫20,且通過此通氣狹縫20對光源單元12內部之熱進行散熱。此主反射板16係藉由通氣狹縫20被分割為2個構件。
如圖4所示,主反射板16之反射面大致上具備:上方主反射面22,其覆蓋於紫外線燈管10之上方;側面主反射面24,其覆蓋於紫外線燈管10之側面;及下緣部主反射面26,其連設於此側面主反射面24之下端。
上方主反射面22及側面主反射面24,係將自紫外線燈管10朝向上方之光K1、朝向側面之光K2向工件2反射。工件2係藉由光源單元12,被這些反射光及紫外線燈管10之直接光K0直接照射。
另一方面,下緣部主反射面26係將紫外線燈管10之光K3朝輔助反射板14反射,且利用此輔助反射板14之反射對工件2之寬度方向N之緣部2A進行照射,藉此,如圖5(B)所示,可確保在該緣部2A之照度。
如圖3所示,側面反射板18係配置於紫外線燈管10之端部10A之兩側,將紫外線燈管10之光K4朝向包含紫外線燈管10之端部10A的正下方及比正下方更外側之緣部2B之範圍反射。又,此側面反射板18係將紫外線燈管10之光K5朝向輔助反射板14反射,且利用輔助反射板14之反射對工件2之緣部2B進行照射,來提高緣部2B之照度。
藉由上述側面反射板18之反射,不僅對紫外線燈管10之端部10A之正下方,如圖5(B)所示,而且連包括較其正下方更遠之緣部2B在內之更寬的範圍也被照射,藉此,可充分地將工件2之管軸M之方向增加為較紫外線燈管10之管長L更長。
再者,此照射裝置1中,於側面反射板18之各個的上端18A連設有第1反射板40,關於這點容待後述。
輔助反射板14係具有與紫外線燈管10之端部10A對向之一對端板30、及與紫外線燈管10之兩側對向之一對側板32,這些板被組合成四角筒狀,且其內壁面係構成為反射面。
如上述,此輔助反射板14係配置於光源單元12與工件2之間,藉由對該光源單元12之照射光進行反射以彌補工件2內之低照度部位之照度,使工件2之照度變得均勻,進而提高均勻度者。
具體而言,於光源單元12之照度分布中,如圖5(B)所示,於區域Xa、Xb之各個間及緣部2A、2B,其照度係比其他部位低。 藉由輔助反射板14之反射光將這些部位之照度提高,如圖5(C)所示,可使工件2之照度分布之高低差變小,可提高均勻度。
此外,此輔助反射板14係構成為使端板30及側板32傾斜而自基端14A側朝前端14B側擴口,如圖3所示,藉此,可對遠較紫外線燈管10之管長L更長之工件2進行照射。
此照射裝置1中,為了一方面抑制紫外線燈管10之管軸M方向的尺寸,一方面以均勻之照度對較該紫外線燈管10的管長L更長之工件2進行照射,具備第1反射板40及第2反射板42。
第1反射板40係設於紫外線燈管10之端部10A之各個的正下方之反射板,第2反射板42係隔著紫外線燈管10而設於第1反射板40之正上方之反射板。
如圖1及圖2所示,第1反射板40係形成為具有與輔助反射板14之端板30相同寬度之大致矩形板狀,如圖3所示,其以側視為下端40B較其上端40A朝紫外線燈管10之中心O伸入的方式傾斜地設置。第1反射板40之上表面係構成為反射面,紫外線燈管10位於其上方,藉由此反射面將紫外線燈管10之光K6朝向第2反射板42反射。
再者,雖省略圖示,第1反射板40所反射之光之一部分,亦入射位於上方之光源單元12之側面反射板18,且藉由此側面反射板18被利用於工件2之緣部2B之照射。
另一方面,如圖1至圖3所示,第2反射板42係形成為具有與光源單元12所具備之側面反射板18相同寬度之矩形板狀,且連設於此側面反射板18之上端18A。第2反射板42係將其 下表面構成為反射面,此下表面係隔著上述第1反射板40及紫外線燈管10而對向配置,將第1反射板40所反射之光K6朝工件2反射。
此第2反射板42係與輔助反射板14之反射光一起進行反射以彌補光源單元12之低照度部位之照度,藉此,工件2被以均勻之照度所照射,進而可獲得高均勻度。
再者,第2反射板42係將自紫外線燈管10朝上方之直接光K7也向工件2反射,藉此,還可期望提高光源之利用效率。
在此,如上述,第1反射板40係延長至紫外線燈管10之端部10A之正下方。因此,自紫外線燈管10之端部10A及其附近朝正下方向放射之光K7,於第1反射板40之反射面被反射,且藉由第2反射板42之控制而照射於工件2。因此,於輔助反射板14中,不需要對自紫外線燈管10之端部10A朝向正下方向放射之光K7進行控制。因此,如圖3所示,輔助反射板14之端板30係可將其基端14A至少配置於朝紫外線燈管10之中心O伸入至第1反射板40之下端40B之位置為止的位置。
另一方面,於無此第1反射板40之情況下,如圖3中假想線所示,端板30係至少於紫外線燈管10之正下方配置有基端14A,並自該處起以擴口之方式傾斜。此情況下,若欲獲得能獲得較此紫外線燈管10之管長L更長且均勻之照度之工件2,會使得端板30之前端14B位於遠超過工件2的緣部2B之位置,進而造成裝置之大型化。
相對於此,根據本照射裝置1,如圖3所示,可將輔助反射板14之端板30之基端14A配置於第1反射板40的下端40B 之位置。因此,可將裝置縮小相當於自紫外線燈管10之端部10A之正下方至下端40B為止的水平距離Q之部分。又,此配置中,輔助反射板14與第1反射板40係於側視成為大致「ㄑ」字狀。
在此,如上述,於光源單元12設置有具有覆蓋於紫外線燈管10上方之上方主反射面22之主反射板16。亦即,此上方主反射面22係配置於隔著紫外線燈管10而與第1反射板40對向之位置,因而也可於此上方主反射面22構成具有與上述第2反射板42相同之功能之反射面。亦即,此情況下,上方主反射面22係於覆蓋於紫外線燈管10之端部10A之正上方的位置一體形成有與第2反射板42同樣地側視為傾斜之反射面。
惟,此情況下,由於在上方主反射面22一體形成其他之反射面,因而製造變得複雜。此外,如上述,於上方主反射面22形成有用以散熱之通氣狹縫20,因而若於此上方主反射面22設置第2反射板42之反射面,會因此反射面而使通氣狹縫20之全長受到限制,進而無法獲得充分之散熱性能。
因此,本照射裝置1中,如上述,通氣狹縫20係以將主反射板16完全分割為2個構件之方式設置。藉此,如圖2(A)之斜線部R所示,通氣狹縫20之開口還延長至紫外線燈管10之端部10A之正上方,自此部分將由第1反射板40反射之光取出至上方主反射面22之外面。於由此通氣狹縫20之斜線部R所表示之開口部分,以覆蓋此部分之方式配置有第2反射板42。因此,被朝上方主反射面22之外部取出之光線,藉由第2反射板42反射且通過通氣狹縫20之開口照射於工件2。
如此,由於將第2反射板42與主反射板16之上方主反射面22 分別構成,因而可使上方主反射面22之通氣狹縫20確保充分大之尺寸,一面維持高散熱性一面將裝置作成小型化。
如以上說明,根據本實施形態,其構成為,於輔助反射板14與紫外線燈管10之間且紫外線燈管10之雙方之端部10A側,設置有下端40B較上端40A朝向紫外線燈管10之中心O伸入、且將紫外線燈管10之光K6、K7朝向主反射板16反射之第1反射板40。
根據此構成,於輔助反射板14中,可將紫外線燈管10兩側之端部10A側之基端14A配置於第1反射板40的下端40B之位置即自紫外線燈管10之端部10A的正下方朝向中心O伸入之位置。藉此,可縮短輔助反射板14之紫外線燈管10的管軸M方向之長度,進而可使裝置達成小型化。
特別是,本實施形態之照射裝置1係構成為,將一個紫外線燈管10作為光源,藉由此紫外線燈管10之直接光K0與主反射板16、一對側面反射板18、第2反射板42及輔助反射板14之反射光,對較此紫外線燈管10之管長L長之工件2進行照射,而獲得既定之均勻度。
若加以詳述,直管型之紫外線燈管10一般係於端部10A之亮度降低較大,因而藉由一個紫外線燈管10能以均勻之照度所照射之範圍,被限制於紫外線燈管10之中心O附近。此外,例如,如上述專利文獻1(特開2010-218775號公報),藉由並列配置多個紫外線燈管10以構成面光源,可較簡單地擴大能以均勻之照度照射之範圍。然而,因紫外線燈管10之各個特性之誤差等,容易於工件2產生照度不勻。
相對於此,根據本實施形態,藉由第1反射板40及第2反射板42,可高效率地控制紫外線燈管10之端部10A的光及自中心O入射於端部10A之正下方側的光。此經控制之光與上述主反射板16、側面反射板18及輔助反射板14一起,被利用於紫外線燈管10之端部10A之正下方之照射,從而可確保充分之照度。
藉此,即使將一個紫外線燈管10作為光源,也可以均勻之照度對較此紫外線燈管10之管長L長的工件2進行照射,從而可獲得既定之均勻度。
此外,根據本實施形態,其構成為,於主反射板16沿紫外線燈管10設置至少延長至通過第1反射板40之反射光的位置為止之通氣狹縫20,且具備第2反射板42,其對通過此通氣狹縫20之第1反射板40之反射光進行反射而使此反射光通過通氣狹縫20朝向工件2反射。
根據此構成,不需要為了對第1反射板40之光進行反射,而限制設置於主反射板16之通氣狹縫20,從而不會有阻礙紫外線燈管10等之散熱之情況。此外,由於將第2反射板42與主反射板16分別設置,因而也無主反射板16之製造變得複雜之情況。
[第2實施形態]
其次,對本發明之第2實施形態進行說明。
習知具有將四角筒形狀之腔室之內壁面作為反射面,且將此線狀光源之燈管收容於此腔室內之紫外線照射裝置。此紫外線照射裝置中,藉由設為使腔室之內壁面自基部朝前端擴大之傾斜,且適宜地調整此傾斜角度,期能擴大均勻之照度下之照射區域(例如,日 本專利特開2010-218775號公報)。
然而,習知技術中,於僅對反射面之傾斜角度之調整中,其照射區域之均勻度會有界限。特別是於將長弧光之直管型燈管用於光源之情況下,具有無法充分消除光源之亮度不勻,於照射區域產生局部之高照度部位之問題。
因此,本第2實施形態中,對可簡單且確實地抑制產生於照射區域之局部高照度部位之照射裝置進行說明。
圖6為本實施形態之照射裝置100之外觀立體圖。此外,圖7為顯示照射裝置100之構成之圖,圖7(A)為俯視圖,圖7(B)為前視圖,圖7(C)為側視圖。此外,圖8為將圖6中之照射裝置100的內部透視之圖。
照射裝置100係內藏有紫外線燈管110,且以均勻之照度(亦即,良好之均勻度)對作為照射區域的工件102之全域進行照射之裝置,其具備對紫外線燈管110之放射光進行控制之主反射板112、及四角筒狀之輔助反射板114。此外,於四角筒狀之輔助反射板114之前端114B側設置有由耐紫外線材料所構成之玻璃板118。此照射裝置100係適宜使用於屋外建築材料之耐氣候試驗。
照射裝置100係藉由一個線狀光源對工件102進行照射者,於此照射裝置100中,作為紫外線光源係使用直管型之高輸出之上述紫外線燈管110。
如圖7(B)及圖7(C)所示,工件102係於玻璃板118之正下方設定於隔有間隙δ之位置,如圖8所示,其為與輔助反射板114之前端114B側之開口(以下稱為「照射開口」,賦予符號116)大致相同大小之區域。於此照射裝置100中,於較靠近照射開口116 之位置設定有工件102。
如圖8所示,於沿工件102之俯視為中央之長軸F的正上方,延伸有紫外線燈管110。此外,於與紫外線燈管110之管長G大致相同長度或管長G以下之長度上,設定有工件102之長邊Ha,藉由將管長G較長之燈弧之燈管用於紫外線燈管110,期能達成工件102之大面積化。
圖9為工件102之照度分布圖,圖9(A)顯示照射裝置100之照射所產生之照度分布。圖9(B)顯示僅紫外線燈管110之照射所產生之照度分布,圖9(C)顯示僅藉由紫外線燈管110及主反射板112之照射所產生之照度分布。
如上述,照射裝置100係具備主反射板112及輔助反射板114,且藉由紫外線燈管110之直射光J0(圖7(B))與主反射板112及輔助反射板114之反射光J1、J2、J3(圖7(B)),以均勻之照度對工件102進行照射。
在此,於僅藉由紫外線燈管110之直射光J0對工件102進行照射之情況下,於包含工件102之長軸F的附近之照度分布中,如圖9(B)所示,大致直接地反映出紫外線燈管110之管軸P方向的亮度分布。
因此,藉由主反射板112及輔助反射板114對自紫外線燈管110放射而超出工件102之光進行反射,以補足工件102中之直射光的照度分布方式進行照射,藉以提高工件102之均勻度。
如圖9(C)所示,主反射板112係將紫外線燈管110之光朝工件102之短邊Hb之方向擴散,期能達成在此方向上之照度之均勻性。
如圖6至圖8所示,主反射板112係形成為沿紫外線燈管110之管軸P而延長之溝狀,且將放射於紫外線燈管110之周圍(更正確地而言,為上方及水平方向)之光朝向工件102反射。具體而言,主反射板112係具備:上表面反射板112A,其延長至紫外線燈管110之上側;及側面反射板112B,其延長至紫外線燈管110之兩側,且於反射面形成有與各個之紫外線燈管110對向之面。上表面反射板112A係將自紫外線燈管110朝向上方之光J1(圖7(B))朝向正下方的工件102且短邊Hb之方向擴散並反射,較均勻地對此短邊Hb之方向進行照射。側面反射板112B係將自紫外線燈管110朝向水平方向之光J2(圖7(B))朝向下方的工件102進行反射。藉由此主反射板112之反射,如圖9(C)所示,於工件102上且於延伸至紫外線燈管110之正下方之區域Sa的兩側,出現與此區域Sa一起延伸且具有相同之照度之區域Sb。藉此,於工件102之短邊Hb的方向,紫外線燈管110之正下方之照度被分配而照射。
於此主反射板112中,由於其全長係配合紫外線燈管110而較長,因而於全長之大致中央設置有用以保持形狀的棒狀導引構件113A(圖6)。此外,同樣地,於主反射板112之兩端部設置有面狀導引構件113B(圖6),於設於此面狀導引構件113B之U字狀缺口部17保持有上述紫外線燈管110之端部。再者,圖8中,省略棒狀導引構件113A、及面狀導引構件113B的圖示。
輔助反射板114係設於主反射板112與工件102之間,藉由將漏出至工件102外之光J3(圖7(B))朝向工件102反射,以彌補紫外線燈管110及主反射板112之照射所產生的照度分布。
詳細而言,於此照射裝置100中,如圖9(C)所示,於僅利用紫 外線燈管110及主反射板112進行照射之情況下,於區域Sc及區域Sd,其照度不足。區域Sc係與紫外線燈管110之兩端部對應之區域,區域Sd係挾持於紫外線燈管110之正下方之區域Sa與兩側的上述區域Sb之間的區域Sd。此照射裝置100中,構成一輔助反射板114,藉由該輔助反射板114之反射光來彌補這些區域Sc、區域Sd之照度不足。
具體而言,輔助反射板114係具有與紫外線燈管110之兩端對向之一對端板120、及與紫外線燈管110之兩側對向之一對側板121,這些板係組合成圍繞在紫外線燈管110之四側之四角筒狀,且將其內壁面構成反射面。於輔助反射板114之基端部114A側設置有主反射板112,前端114B側係開設有俯視為矩形之開口,此開口係構成為上述照射開口116。再者,此輔助反射板114中,於基端部114A側設置有封閉其與主反射板112之間的間隙之遮光性上板115,並且於照射開口116設置有紫外線透光性之上述玻璃板118。
於上述構成下,一對之端板120係朝向上述區域Sc反射光,並且,一對側板121係朝上述區域Sd反射光,且藉由這些反射光來彌補區域Sc、Sd之照度。
此外,輔助反射板114係藉由使端板120及側板121傾斜而自基端部114A側朝前端114B側擴口,對較主反射板112所面對之基端部114A側的開口更寬之範圍進行照射。
此外,端板120及側板121之傾斜角度,係藉由對區域Sc、Sd照射反射光來進行調整以彌補照度,藉此,可提高均勻度。
在此,輔助反射板114係藉由將側板121之端部121A 插入設於端板120的插槽120A而被組裝。根據此種插入式之組裝構造,由於藉由插槽120A之延伸方向來確定側板121之傾斜角度,因而於組裝時不容易於側板121之傾斜角度產生誤差。
惟,僅對這些端板120及側板121之角度做調整係無法充分均勻地獲得工件102之照度,而產生照度局部變高之高照度區域。亦即,如圖10所示,於工件102之四角即隅角部Ua,藉由照射端板120及側板121之雙方的反射光,以使照度變高。此外,於工件102之中央部Ub,出現因紫外線燈管110之亮度分布而引起之高照度部位。又,主反射板112係將光紫外線燈管110之光分配給工件102之兩側,因而於工件102兩側之緣部中央Uc也出現因紫外線燈管110的亮度分布而引起之高照度部位。
相對於此,可藉由於端板120及側板121之反射面內,追加用以將朝隅角部Ua、中央部Ub、緣部中央Uc的高照度部位之光分配給其他部位之反射面,以提高工件102之均勻度。然而,由於另外構成反射面,因此零件數增加而成本增高。此外,若組裝精度低,會變為造成均勻度惡化之要因,因而被要求有高組裝精度。
因此,本照射裝置100中,其構成為,於輔助反射板114之側板121,且於產生朝向隅角部Ua、中央部Ub、緣部中央Uc的高照度部位之反射光的部位設置照度限制開口部130。
具體而言,此照射裝置100中,於側板121上係各在側板121之高度方向的大致中央部及前端114B側之緣部,於管軸P方向並排設置有複數個照度限制開口部130。前者之照度限制開口部130係用以抑制中央部Ub之照度者,後者之照度限制開口部130係用 以抑制隅角部Ua、緣部中央Uc之照度。於這些照度限制開口部130中,藉由使光通過而不產生反射光,因而可降低局部產生於工件102之高照度部位之照度,如圖9(A)所示,可以均勻之照度對工件102之全域進行照射。
又,藉由設置複數個照度限制開口部130,這些開口部作為使困在照射裝置100中之熱氣逃出之通氣口發揮作用,對紫外線燈管110之點燈的穩定化做出貢獻。
特別是於此照射裝置100中,於輔助反射板114之側板121之前端114B側的緣部、亦即照射開口116之開口端、及位於其上方之面內,形成有照度限制開口部130。藉此,形成有自照射開口116之照度限制開口部130將冷氣導入照射裝置100中,將內部冷卻後自上方之照度限制開口部130排出之排出路徑,從而可有效率地將由輔助反射板114及玻璃板118所圍成之內部冷卻。
如此,根據本實施形態,其構成為,於輔助反射板114設置照度限制開口部130,以減低局部產生於工件102之高照度部位的隅角部Ua、中央部Ub、緣部中央Uc之照度。藉由此構成,僅利用於輔助反射板114設置照度限制開口部130,即可簡單且確實地抑制僅利用輔助反射板114之調整而無法對應之局部產生於照射區域的高照度部位之照度。
再者,於本實施形態中,以抑制朝高照度部位之反射光為目的而對輔助反射板114進行加工而設置照度限制開口部130。然而,亦可於照度限制開口部130之位置設置用以抑制反射光的例如具備擴散板及擴散片等之擴散材之擴散部、具備對紫外線之反射率低的低反射材之低反射性部、或具有吸收紫外線之紫外線 吸收材之紫外線吸收部以取代照度限制開口部130。
[第3實施形態]
本實施形態中,對在第2實施形態中,藉由將通過照度限制開口部130而射出至外部的光利用於工件102之照射,以期達到高效率化之照射裝置200進行說明。
圖11為本發實施形態之照射裝置200之外觀立體圖,圖12為剖視圖。
如這些圖所示,照射裝置200係在具備將自照度限制開口部130逃逸至外部之光朝工件102導光之導光部150之點,與第2實施形態之照射裝置100的構成具有極大之差異。
此照射裝置200之導光部150係具備:與側板121之外表面121G對向配置之板狀的導光用反射板151;及將此導光用反射板151隔開既定之間隙支撐於外表面121G之間的作為支撐手段之側壁152。
此導光部250係設置為將導光用反射板151覆蓋於照度限制開口部130,如圖11之箭頭D所示,通過照度限制開口部130之光J4,係於導光用反射板151與側板121之外表面121G之間反複地進行反射後被導向側板121之前端114B側。此照射裝置200中,藉由導光部250所導光之光J4,係自側板121之前端114B側之照度限制開口部130被導入照射裝置100中,對工件102進行照射。
藉此,自照度限制開口部130逃逸至外部之光J4被利用於工件102之照射,以達高效率化。此時,藉由於導光用反射板151與 側板121之外表面121G之間進行複數次之反射,光J4被充分擴散,因而不會有因光J4而於工件102產生局部之高照度部位的情況。
此外,此導光部250中,支撐導光用反射板151之側壁152,係通過輔助反射板114之側板121於上下方向延長,作為用以提高該側板121之剛性的凸肋發揮作用。藉此,可抑制因側板121之自重等而引起之變形,可防止因該變形而產生之均勻度的降低。
特別是藉由於四角筒狀之輔助反射板114之各面中的面積最大之側板121設置照度限制開口部130,與設置於端板120之情況比較,可抑制剛性之降低,又,可藉由上述導光部250之側壁152來抑制反射面的變形。
再者,於此照射裝置200中,其構成為將導光部250所導光之光J4自側板121之照度限制開口部130入射於輔助反射板114中,但也可於側板121另外設置入射用開口。
此外,只要是能對自照度限制開口部130射出之光J4進行導光之構成,導光部250也可使用任意之導光手段,例如,也可使用光纖等。
再者,上述各實施形態,僅例示了本發明之一態樣而已,只要在未超出本發明之實質範圍內,即可作任意之變形及應用。
例如,照射裝置1、100、200之線狀光源,也可使用將2個以上之直管型的紫外線燈管,使各個之管軸同軸串聯地排列而實質上構成為一個線狀光源者。
此外,也可使用直線狀複數排列紫外線LED等之發光元件的 線狀光源,來取代紫外線燈管。於使用發光元件構成線狀光源之情況下,以將背對背地設於長軸周圍的至少2個以上之發光元件之組沿該長軸排列來構成線狀光源,而可將光放射於線狀光源之長軸周圍為較佳。
此外,本發明之照射裝置1、100、200,係可適宜使用於要求紫外線之均勻照射的用途。此用途可列舉對屋外建築材料照射均勻之紫外線的耐氣候試驗、對液晶面板照射均勻之紫外線而進行之光配向處理、半導體製程中之曝光處理等。
此外,於第1實施形態之照射裝置1中,也可將第2實施形態及第3實施形態中說明之照度限制開口部130設置於主反射板16及側面反射板18之至少任一方或雙方,來抑制局部之光量偏差。此外,同樣也可於設置在此照射裝置1之照度限制開口部130設置第3實施形態中說明之構成的導光部150。
1‧‧‧照射裝置
2‧‧‧工件(照射區域)
2B‧‧‧緣部
10‧‧‧紫外線燈管(線狀光源)
10A‧‧‧端部
12‧‧‧光源單元
14‧‧‧輔助反射板(輔助反射面)
14A‧‧‧基端
14B‧‧‧前端
18‧‧‧側面反射板(側面反射面)
18A‧‧‧反射板18之上端
30‧‧‧端板
40‧‧‧第1反射板(第1反射面)
40A‧‧‧反射板40之上端
40B‧‧‧反射板40之下端
42‧‧‧第2反射板(第2反射面)
K4‧‧‧紫外線燈管10之光
K5‧‧‧紫外線燈管10之光
K6‧‧‧紫外線燈管10之光
K7‧‧‧紫外線燈管10之光
L‧‧‧管長(光源長)
M‧‧‧管軸(線狀光源之長軸)
O‧‧‧中心(線狀光源之中心)
Q‧‧‧水平距離

Claims (8)

  1. 一種照射裝置,其具有線狀光源、將上述線狀光源之上側加以覆蓋之主反射面、與上述線狀光源之端部呈對向配置之一對側面反射面、及設置於上述線狀光源與照射區域之間之四角筒狀的輔助反射面,其特徵在於:設置有第1反射面,該第1反射面係位在上述輔助反射面與上述線狀光源之間且位在上述線狀光源之各自的兩端側,相較於上端,下端為更朝向上述線狀光源之中心而伸入,且將上述線狀光源之光線加以反射至上述主反射面及上述側面反射面;且可將上述線狀光源之兩端側之上述輔助反射面之基端,配置在上述第1反射面之下端的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之照射裝置,其中,對相較於上述線狀光源為更長之上述照射區域,利用上述線狀光源之直接光,與上述主反射面、一對上述側面反射面及上述輔助反射面之反射光,以既定之均勻度進行照射。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之照射裝置,其中,於上述主反射面設置有通氣狹縫,該通氣狹縫係沿著上述線狀光源而至少延伸至使上述第1反射面之反射光進行通過之位置為止,且具備有第2反射面,該第2反射面係將通過上述通氣狹縫之上述第1反射面的反射光,以通過上述通氣狹縫而朝向上述照射區域之方式進行反射。
  4. 如申請專利範圍第1項之照射裝置,其中,於上述主反射面及上述輔助反射面之至少任一方,設置有開口部、光吸收部、低反射性部或擴散部,加以降低於上述照射區域所局部地產生之高照度部 位之照度。
  5. 一種照射裝置,係對線狀光源之正下方的照射區域,利用該線狀光源之直射光、及將該線狀光源之周圍加以圍繞之四角筒狀的反射面之反射光,以均勻之照度進行照射,其特徵在於:於上述反射面設置有開口部、光吸收部、低反射性部或擴散部,加以降低於上述照射區域所局部地產生之高照度部位之照度。
  6. 如申請專利範圍第5項之照射裝置,其中,具備有導光手段,該導光手段係將通過開口部而射出至外部之光線,導引至上述照射區域,且該開口部係設置在上述反射面。
  7. 如申請專利範圍第6項之照射裝置,其中,上述導光手段係具備有外側反射面,該外側反射面係配置在將上述反射面之上述開口部加以覆蓋的位置,且藉由上述外側反射面與上述反射面之外表面之間的反射,對通過上述開口部之光線進行導光。
  8. 如申請專利範圍第7項之照射裝置,其中,上述導光手段係具備有支撐構件,該支撐構件係自上述外表面,在將上述外側反射面加以離開間隔之位置進行支撐,且使上述支撐構件延伸且存在於上述反射面的外表面。
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