WO2017104292A1 - 光照射装置及び光照射方法 - Google Patents

光照射装置及び光照射方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017104292A1
WO2017104292A1 PCT/JP2016/082953 JP2016082953W WO2017104292A1 WO 2017104292 A1 WO2017104292 A1 WO 2017104292A1 JP 2016082953 W JP2016082953 W JP 2016082953W WO 2017104292 A1 WO2017104292 A1 WO 2017104292A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
wire
center
light source
reflecting surface
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/082953
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和彦 信田
中島 敏博
Original Assignee
ウシオ電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2015247275A external-priority patent/JP6878762B2/ja
Priority claimed from JP2016172995A external-priority patent/JP6853943B2/ja
Application filed by ウシオ電機株式会社 filed Critical ウシオ電機株式会社
Priority to CN201680073771.0A priority Critical patent/CN108367976B/zh
Priority to US16/062,570 priority patent/US10737292B2/en
Publication of WO2017104292A1 publication Critical patent/WO2017104292A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065After-treatment
    • B05D3/067Curing or cross-linking the coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/104Coating to obtain optical fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/12General methods of coating; Devices therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/28Treatment by wave energy or particle radiation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/001Drying and oxidising yarns, ribbons or the like
    • F26B13/002Drying coated, e.g. enamelled, varnished, wires
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0006Coupling light into the fibre
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4298Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/20Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to wires

Definitions

  • the present invention relates to a light irradiation apparatus that irradiates light toward a wire, and also relates to a light irradiation method in which the light irradiation apparatus irradiates light toward a wire.
  • a light irradiation apparatus including a curved reflection surface and a light source that emits light
  • the wire rod is inserted into the reflecting surface, and the light source emits light from the circumferential direction of the wire rod toward the wire rod.
  • the light irradiation apparatus provided with the some light source which irradiates light toward the wire introduced in the inside of an apparatus as a light irradiation apparatus is also known (for example, patent document 2).
  • the wire is arranged at the center of the reflection surface.
  • the light irradiation device has low light efficiency, and it is difficult to effectively irradiate the wire.
  • light efficiency means the ratio of the light which actually irradiated the wire among the light radiate
  • the problem is to provide a light irradiation apparatus and a light irradiation method capable of improving the light efficiency.
  • the light irradiation device is disposed on a concave inner surface formed in an arc shape and has a reflecting surface into which a wire is inserted, and emits light toward the wire and in the optical axis direction of the emitted light.
  • a light source disposed facing the reflecting surface; and at least one irradiation unit, and an insertion portion for forming an insertion path for inserting the wire into the reflecting surface.
  • the reflection surface is arranged such that the arc-shaped center is eccentric with respect to the center of the insertion path.
  • the reflecting surface may be arranged such that the arc-shaped center is decentered in the optical axis direction with respect to the center of the insertion path.
  • the reflection surface may be arranged such that the arc-shaped center is decentered in a direction closer to the light source than the center of the insertion path.
  • the insertion portion includes an insertion hole that forms the insertion path therein, and the insertion hole has the center of the insertion path at least inside or outside the reflection surface. It may be configured to be eccentric with respect to the arcuate center of the reflecting surface.
  • the reflection surface forms at least a part of the insertion portion, and is formed so that the center of the insertion path is eccentric with respect to the arc-shaped center of the reflection surface.
  • the structure of may be used.
  • the reflection surface may be formed with a curved surface.
  • the reflecting surface may be formed by arranging a plurality of planes in an arc shape.
  • the irradiation unit may be provided, and the light source may be arranged so as to irradiate light from one side in the circumferential direction of the wire toward the wire. Good.
  • the irradiation unit may have a configuration in which a plurality of the light sources are arranged in parallel in the circumferential direction of the reflection surface so that the light source emits light from a plurality of directions with respect to the wire.
  • a plurality of the irradiation units are arranged in parallel in the axial direction of the reflection surface, and the light sources of the plurality of irradiation units are mutually in the circumferential direction of the reflection surface when viewed in the axial direction of the reflection surface. It may be configured that the position is shifted.
  • the light irradiation method is a light irradiation method in which a light irradiation device irradiates light toward a wire, and the light irradiation device is disposed on a concave inner surface formed in an arc shape and the wire is inside. And a light source that emits light toward the wire and is disposed to face the reflection surface in the optical axis direction of the emitted light.
  • the wire is inserted into the reflection surface so that the center of the wire is eccentric with respect to the arc-shaped center of the reflection surface, and the light source is directed toward the wire. Irradiating with light.
  • the light irradiation apparatus and the light irradiation method have an excellent effect that the light efficiency can be improved.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a V region in FIG. 4.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6 of the insertion unit according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the insertion unit according to the embodiment taken along line VIII-VIII in FIG. 6. It is principal part sectional drawing of the light irradiation apparatus which concerns on a comparative example, Comprising: It is a figure explaining the irradiation state of the light to a wire. It is principal part sectional drawing of the light irradiation apparatus which concerns on the Example of FIG. 5, Comprising: It is a figure explaining the irradiation state of the light to a wire. It is principal part sectional drawing of the light irradiation apparatus which concerns on another Example, Comprising: It is a figure explaining the irradiation state of the light to a wire.
  • the light irradiation apparatus 1 As shown in FIG. 1, the light irradiation apparatus 1 according to this embodiment is used in an optical fiber manufacturing apparatus 100 that manufactures an optical fiber 200 that is a wire 200. Therefore, prior to describing each configuration of the light irradiation apparatus 1, the optical fiber manufacturing apparatus 100 will be described.
  • the optical fiber manufacturing apparatus 100 includes a transport apparatus 110 that transports the optical fiber 200 along a transport direction (downward in FIG. 1) D1, and a coating apparatus 120 that applies an ultraviolet curable resin to the transported optical fiber 200. It has.
  • the transport device 110 then transports the transport members 111 and 112 that transport the optical fiber 200 while holding the optical fiber 200 so that the optical fiber 200 is inserted into a predetermined position inside the light irradiation device 1. And on the downstream side.
  • the light irradiation apparatus 1 hardens the resin applied to the optical fiber 200 by, for example, irradiating the optical fiber 200 traveling inside at a speed of 1000 meters per minute with ultraviolet rays.
  • the optical fiber 200 manufactured by the optical fiber manufacturing apparatus 100 is composed of, for example, a bare optical fiber made of glass fiber and a coating film in which an ultraviolet curable resin is cured.
  • the light irradiation device 1 includes a light source device 2 that irradiates light toward an optical fiber (wire) 200, an insertion device 3 into which the optical fiber 200 is inserted, It has. Moreover, the light irradiation apparatus 1 is provided with the connection part 4 which connects the light source device 2 and the insertion apparatus 3 rotatably with the rotating shaft 4a.
  • the light source device 2 includes a light source 21 that emits light toward the optical fiber 200, a light source cooling unit 22 that cools the light source 21, and a housing 23 that houses the light source 21 and the like.
  • the light source device 2 also includes a power supply unit 24 for supplying power to the light source 21.
  • the light source 21 is formed in a long shape along the extending direction (conveying direction) D1 of the optical fiber 200.
  • the light source 21 is arranged so as to face the optical fiber 200.
  • the light source 21 emits ultraviolet light (for example, light having a wavelength of 300 nm to 400 nm) in order to cure the ultraviolet curable resin.
  • the light source 21 includes a light emitting unit that emits light toward the optical fiber 200 from the circumferential direction of the optical fiber 200, and a substrate that indicates the light emitting unit.
  • the light emitting unit is a solid light source element (for example, LED).
  • the light emitting unit is not limited to such a configuration, and any member that emits light toward the optical fiber 200 may be used.
  • the light source cooling unit 22 is connected to the light source 21 and has a cooling main body 22a through which the cooling water flows, an inflow portion 22b for flowing the cooling water into the cooling main body 22a, and an outflow of the cooling water from the cooling main body 22a.
  • the outflow part 22c is provided.
  • the cooling body 22 a is disposed inside the housing 23, and the inflow portion 22 b and the outflow portion 22 c are disposed outside the housing 23.
  • the housing 23 includes a light-transmitting portion 23a that transmits light emitted from the light source 21 and a light-shielding portion 23b that blocks light.
  • the translucent portion 23a is formed in a long shape along the direction (transport direction) D1 in which the optical fiber 200 extends. And the translucent part 23a is arrange
  • the power supply unit 24 is connected to a power supply connection unit 24a to which a cable or the like is connected, and various types of electrical connection between the power supply connection unit 24a and the light source 21 are performed. And a terminal block 24b having terminals.
  • the power connection 24 a is disposed outside the housing 23, and the terminal block 24 b is disposed inside the housing 23.
  • the insertion device 3 includes a main body portion 5 into which the optical fiber 200 is inserted, an insertion portion 6 that forms an insertion path 61 for inserting the optical fiber 200 into the main body portion 5, and an insertion portion 6. And a fixing part 7 for fixing the main body part 5 to the main body part 5.
  • the insertion device 3 includes a main body cooling unit 8 that cools the main body unit 5.
  • the main body cooling section 8 is connected to the main body section 5 and the cooling main body 8a through which the cooling water flows, the inflow section 8b for flowing the cooling water into the cooling main body 8a, and the cooling water from the cooling main body 8a. And an outflow portion 8c.
  • the main body cooling unit 8 (cooling main body 8 a) is configured to be detachable from the main body unit 5.
  • the main body 5 is formed in a long shape along the extending direction (conveying direction) D ⁇ b> 1 of the optical fiber 200. Moreover, the main-body part 5 is equipped with the recessed part 51 in which the optical fiber 200 is inserted inside along a longitudinal direction. And the recessed part 51 is provided with the reflective surface 52 which reflects light in the inner surface formed in circular arc shape. Further, the concave portion 51 includes one opening 53 on one side in the circumferential direction of the reflecting surface 52.
  • the reflection surface 52 is formed in a long shape along the direction (transport direction) D1 in which the optical fiber 200 extends.
  • the reflection surface 52 is formed with a curved surface.
  • the reflecting surface 52 is formed in an arc shape composed of a part of a true circle in a cross section by a plane orthogonal to the longitudinal direction.
  • the reflective surface 52 is formed in the magnitude
  • the opening 53 is formed in a long shape along the direction (transport direction) D1 in which the optical fiber 200 extends. And the opening part 53 is covered with the translucent part 23a, and is arrange
  • the insertion portion 6 includes an insertion hole 62 that forms an insertion path 61 therein, and the insertion hole 62 is disposed inside and outside the reflection surface 52.
  • the insertion portion 6 is formed of a cylindrical body having translucency and is formed along the direction (transport direction) D1 in which the optical fiber 200 extends so that the insertion hole 62 is The reflective surface 52 is disposed over the inside and the outside.
  • the insertion hole 62 is formed in the circular shape in the cross section by the orthogonal surface with respect to a longitudinal direction. That is, the insertion hole 62 forms a circular insertion path 61 therein.
  • the insertion portion 6 is a quartz tube and is filled with nitrogen. Since the volatile matter is generated when the resin on the surface of the optical fiber 200 is cured, the insertion portion 6 prevents the volatile matter from adhering to the light source device 2 (the translucent portion 23a) and the reflecting surface 52. ing.
  • the reflecting surface 52 is arranged so that the arc-shaped center 52 a is eccentric with respect to the center 61 a of the insertion path 61.
  • the insertion portion 6 (insertion hole 62) is disposed such that the center 61a of the insertion path 61 is eccentric with respect to the arc-shaped center 52a of the reflection surface 52.
  • the reflecting surface 52 is arranged so that the center 52a is decentered with respect to the center 61a of the insertion path 61 in the optical axis direction L1 of the emitted light from the light source 21 (the direction in which the light source 21 is in contact with and away from the light source 21).
  • the insertion portion 6 (insertion hole 62) is disposed such that the center 61a of the insertion path 61 is decentered in the optical axis direction L1 with respect to the arc-shaped center 52a of the reflection surface 52.
  • the reflection surface 52 is arranged so that the center 52a is eccentric in a direction closer to the light source 21 than the center 61a of the insertion path 61.
  • the insertion portion 6 (insertion hole 62) is disposed such that the center 61a of the insertion path 61 is eccentric in the direction away from the light source 21 with respect to the center 52a of the reflection surface 52.
  • the arrangement of the light source 21 and the reflecting surface 52 is axisymmetric in the optical axis direction L1, and is, for example, a line with respect to a straight line passing through the center 52a of the reflecting surface 52 and the center 61a of the insertion path 61. It is symmetrical.
  • the center 61a of the insertion path 61 is the center of an inscribed circle that is inscribed in a surface (in this embodiment, the inner surface of the insertion hole 62) constituting the insertion path 61.
  • the light irradiation device 1 includes one irradiation unit 10 having the light source 21 and the reflection surface 52. And in the irradiation unit 10, the light source 21 is arrange
  • the main body 5 includes reflection end surfaces 54 that reflect light at both ends in the longitudinal direction.
  • the reflection end surface 54 is disposed so as to cover a part of the gap between the insertion portion 6 and the reflection surface 52.
  • the fixing portion 7 includes a pair of sandwiching portions 71 and 72 that sandwich the insertion portion 6.
  • fixed part 7 has a pair of holding parts 71 and 72 holding the edge part of the longitudinal direction of the insertion part 6, and the edge part of the longitudinal direction of the insertion part 6 and the edge part of the longitudinal direction of the main-body part 5 Is fixed.
  • the configuration of the light irradiation apparatus 1 according to the present embodiment is as described above.
  • an example of the operational effect obtained when the center of the wire 200 is decentered with respect to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52 is illustrated in FIG. Description will be made with reference to FIG. It is assumed that the center of the wire 200 is located at the center 61 a of the insertion path 61.
  • the positions of the light source 21 and the reflecting surface 52 are different in the comparative example according to FIG. 9 and the embodiment according to FIG. 10, the positions of the light source 21 and the wire 200 are the same. Therefore, the amount of light that is emitted from the light source 21 and directly irradiates the wire 200 without being reflected by the reflecting surface 52 is the same.
  • the center of the wire 200 coincides with the arc-shaped center 52 a of the reflecting surface 52.
  • the light is emitted to irradiate the back surface side of the wire 200 (the side opposite to the surface facing the light source 21 and the lower surface side in FIGS. 9 and 10.
  • FIGS. 11 and 12 Needs to be reflected by the reflecting surface 52 after passing through the vicinity of the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52 (see the broken line in FIG. 9).
  • the center of the wire 200 is eccentric with respect to the arc-shaped center 52 a of the reflecting surface 52.
  • light does not need to pass through the position of the wire 200 in order to irradiate the back side of the wire 200. Therefore, a part of the light emitted from the light source 21 and reflected by the reflecting surface 52 irradiates the back side of the wire 200. Thereby, the back side of the wire 200 is irradiated with light similarly to the front side of the wire 200.
  • the light quantity emitted from the light source 21 and directly irradiating the wire 200 is the same, but is emitted from the light source 21 and reflected by the reflecting surface 52.
  • the amount of light that irradiates the wire 200 after being reflected is completely different.
  • the center of the wire 200 is decentered with respect to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52, so that the light efficiency can be improved.
  • the side surfaces of the wire 200 disposed at the arc-shaped center 52 a of the reflecting surface 52 (left surface side and right surface side in FIG. 9). Is not irradiated with light. This is because light rays directed toward the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52 are geometrically perpendicular to the direct light from the light source 21 arranged on one side in the circumferential direction of the wire 200 and the reflecting surface. This is because only the reflected light of the incident light is used, and the range of direct light and reflected light toward the arc-shaped center 52a is limited to the front side and the back side. Thereby, it is difficult to irradiate the side surface with light, and uniform light irradiation over the circumferential direction of the wire 200 becomes difficult.
  • the center 52a of the reflecting surface 52 is decentered with respect to the center of the wire 200 in the optical axis direction L1.
  • the wire rod 200 is disposed at a position facing the optical axis direction L1 from the center of the light source 21 in the width direction D2.
  • a configuration in which the center 52a of the reflecting surface 52 is eccentric in the optical axis direction L1 with respect to the center of the wire 200 is preferable. That is, a configuration in which the center 52a of the reflecting surface 52 is decentered in the optical axis direction L1 with respect to the center 61a of the insertion path 61 is preferable. Of course, it is not limited to such a configuration.
  • the positions of the light source 21 and the reflecting surface 52 are different, but the positions of the light source 21 and the wire 200 are the same. Therefore, the amount of light that is emitted from the light source 21 and directly irradiates the wire 200 without being reflected by the reflecting surface 52 is the same.
  • the center 52 a of the reflecting surface 52 is eccentric in the direction away from the light source 21 than the center of the wire 200. Thereby, the back side of the wire 200 is separated from the reflecting surface 52. Therefore, the light which irradiates the back side of the wire 200 decreases.
  • the thin solid line in FIG. 11 indicates the light that is emitted from the light source 21 and is applied to the end point on the back surface of the wire 200 after being reflected by the reflecting surface 52 only once.
  • the center 52 a of the reflecting surface 52 is eccentric in the direction closer to the light source 21 than the center of the wire 200.
  • the amount of eccentricity is the same as the amount of eccentricity according to FIG. Thereby, the back side of the wire 200 approaches the reflecting surface 52. Thereby, the light which irradiates the back side of the wire 200 increases. Therefore, by adopting such a configuration, it is possible to effectively improve the light efficiency.
  • a configuration in which the center 52a of the reflecting surface 52 is eccentric in the direction closer to the light source 21 than the center of the wire 200 is preferable. That is, a configuration in which the center 52a of the reflecting surface 52 is eccentric in a direction closer to the light source 21 than the center 61a of the insertion path 61 is preferable. Of course, it is not limited to such a configuration.
  • the amount of light actually irradiated on the wire 200 was calculated from the light emitted from the light source 21 by the ray tracing method.
  • the phenomenon that light is lost is not incident on the wire 200 but is repeatedly reflected on the reflecting surface 52 and attenuated.
  • the portion other than the reflecting surface 52 and the wire 200 is used.
  • the light transmitting part 23a the light is attenuated when reflected by the reflecting surface 52, the light is attenuated when light is transmitted through the insertion part 6, and the like.
  • FIG. 14 shows the relationship between the amount of eccentricity W5 and the amount of light that irradiates the wire 200 in the light irradiation device 1 under the above conditions.
  • the eccentricity W5 is decentered in the direction in which the center of the reflecting surface 52 is closer to the light source than the center of the wire 200 (that is, in the direction in which the center of the wire 200 is farther from the light source 21 than the center 52a of the reflecting surface 52). If the center of the reflecting surface 52 is decentered in a direction away from the light source than the center of the wire 200 (that is, the center of the wire 200 is lighter than the center 52a of the reflecting surface 52). Is negative (-).
  • the solid line X ⁇ b> 1 indicates the total irradiation light amount X ⁇ b> 1 that actually irradiates the wire 200 among the light emitted from the light source 21, and the broken line X ⁇ b> 2 indicates the reflecting surface of the light emitted from the light source 21.
  • the direct irradiation light quantity X2 which directly irradiated the wire 200 without going through 52 is shown. Accordingly, the amount of reflected irradiation light that is obtained by subtracting the light amount of the broken line X2 from the total light amount of the solid line X1 is the amount of reflected irradiation light that irradiates the wire 200 via the reflecting surface 52 out of the light emitted from the light source 21.
  • the total irradiation light amount X1 of the example in which the eccentric amount W5 exists is higher than the total irradiation light amount X1 of the comparative example in which the eccentric amount W5 does not exist (the eccentric amount W5 is 0 mm).
  • the center 52a of the reflective surface 52 is decentered with respect to the center of the wire rod 200, whereby the total irradiation light amount X1 can be improved.
  • the direct irradiation light amount X2 is constant regardless of the eccentricity W5.
  • the center 52a of the reflecting surface 52 is decentered with respect to the center of the wire 200, thereby increasing the amount of reflected irradiation light. Therefore, as described with reference to FIGS. 9 and 10, the light efficiency can be improved by the center of the wire 200 being decentered with respect to the center 52 a of the reflecting surface 52.
  • the center of the reflecting surface 52 is more eccentric than the center of the wire rod 200 than the center of the wire rod 200 with respect to the total irradiation light amount X1 of the embodiment (minus side).
  • the total irradiation light amount X1 of the embodiment decentered in the direction approaching the light source (on the positive side) is high.
  • the center of the reflecting surface 52 is decentered in a direction closer to the light source than the center of the wire 200, so that the total irradiation light amount X1, that is, the reflected irradiation light amount can be increased. Therefore, as described with reference to FIGS. 11 and 12, the center of the reflecting surface 52 is decentered in the direction closer to the light source than the center of the wire 200, so that the light efficiency can be improved efficiently.
  • the light irradiation method according to the present embodiment is a light irradiation method in which the light irradiation device 1 emits light toward the wire 200, and the light irradiation device 1 has a concave inner surface formed in an arc shape. And the reflective surface 52 into which the wire 200 is inserted, and the light is emitted toward the wire 200 and facing the reflective surface 52 in the optical axis direction L1 of the emitted light. And at least one (in this embodiment, one) irradiation unit 10 having a light source 21, and the light irradiation method is such that the center of the wire 200 is aligned with the arc-shaped center 52 a of the reflecting surface 52. Inserting the wire 200 into the reflecting surface 52 so as to be eccentric with respect to the surface, and irradiating light from the light source 21 toward the wire 200.
  • the light irradiation apparatus 1 emits light toward the reflective surface 52 that is disposed on the concave inner surface formed in an arc shape and into which the wire 200 is inserted, and toward the wire 200.
  • at least one (in this embodiment, one) irradiation unit 10 having the light source 21 disposed facing the reflecting surface 52 in the optical axis direction L1 of the emitted light, and the wire
  • the reflection surface 52 has an arcuate center 52a at the center 61a of the insertion path 61. It arrange
  • the irradiation unit 10 emits light and faces the reflection surface 52 in the optical axis direction L1 of the emitted light, which is disposed on the concave inner surface formed in an arc shape.
  • the light source 21 is arranged.
  • the wire 200 is inserted into the reflection surface 52, and the light source 21 emits light toward the wire 200.
  • the insertion part 6 forms an insertion path 61 for inserting the wire 200 into the reflection surface 52 inside. Since the arc-shaped center 52 a of the reflecting surface 52 is eccentric with respect to the center 61 a of the insertion path 61, the wire 200 is positioned away from the center 52 a of the reflecting surface 52. As a result, part of the light emitted from the light source 21 and reflected by the reflecting surface 52 travels toward the wire 200 and irradiates the wire 200. Therefore, the light efficiency can be improved.
  • the reflecting surface 52 is disposed such that the arc-shaped center 52a is decentered in the optical axis direction L1 with respect to the center 61a of the insertion path 61. This is the configuration.
  • the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52 is eccentric in the optical axis direction L1 with respect to the center 61a of the insertion path 61.
  • the reflecting surface 52 is arranged such that the arc-shaped center 52a is eccentric in the direction closer to the light source 21 than the center 61a of the insertion path 61. This is the configuration.
  • the reflecting surface 52 is disposed so as to approach the wire 200. ing. Thereby, the amount of light reflected by the reflecting surface 52 and traveling toward the wire 200 can be increased. Therefore, the light efficiency can be effectively improved.
  • the insertion portion 6 includes an insertion hole 62 that forms the insertion path 61 therein, and the insertion hole 62 is provided inside and outside the reflection surface 52. At least one (specifically, inside and outside), the center 61 a of the insertion path 61 is arranged so as to be eccentric with respect to the arc-shaped center 52 a of the reflecting surface 52.
  • the insertion hole 62 forms the insertion path 61 inside, and is arranged at least one of the inside and outside of the reflecting surface 52 (specifically, inside and outside).
  • the insertion hole 62 is arranged so that the center 61 a of the insertion path 61 is eccentric with respect to the arc-shaped center 52 a of the reflecting surface 52.
  • the center of the wire 200 is reliably decentered with respect to the arc-shaped center 52 a of the reflecting surface 52 by inserting the wire 200 into the insertion hole 62.
  • the said reflective surface 52 is a structure formed with a curved surface.
  • the said irradiation unit 10 is provided, and the said light source 21 irradiates the light toward the said wire 200 from the one side of the circumferential direction of the said wire 200. It is the structure of being arranged.
  • the light irradiation apparatus and method are not limited to the configuration of the above-described embodiment, and are not limited to the above-described effects. It goes without saying that the light irradiation apparatus and method can be variously modified without departing from the scope of the present invention. For example, it is needless to say that one or a plurality of configurations and methods according to various modifications described below may be arbitrarily selected and employed in the configurations and methods according to the above-described embodiments.
  • the irradiation unit 10 includes one light source 21.
  • the light irradiation device is not limited to such a configuration.
  • the irradiation unit 10 may include a plurality of light sources 21.
  • the plurality of light sources 21 may have the same output, or, for example, the light source 21 may have a different output with respect to at least one other light source 21. .
  • the light source 21 irradiates light toward the wire 200 from the one direction D4 side with respect to the reference plane S1 including the center of the wire 200. That is, the light source that emits light toward the wire 200 from the other direction D5 side with respect to the reference surface S1 (of the light source 21 that emits light toward the wire 200 from the one direction D4 side with respect to the reference surface S1) This means that no “auxiliary light source”, which is an output of 25% or less of the output of the light source 21 having a large output, is provided.
  • one irradiation unit 10 is provided in the circumferential direction of the reflection surface 52.
  • the light irradiation apparatus and method are not limited to such a configuration.
  • the irradiation units 11, 12, and 13 are arranged so that the light sources 11 a, 12 a, and 13 a emit light from a plurality of directions with respect to the wire 200.
  • a configuration may be adopted in which a plurality (three in FIG. 17) are arranged in parallel in the direction.
  • each of the light sources 11 a, 12 a, and 13 a emits light from a plurality of directions with respect to the wire 200. Is emitted. Thereby, light can be uniformly irradiated over the circumferential direction with respect to the wire 200.
  • the configuration of the light irradiation apparatus 1 according to FIG. 17 will be described below.
  • the first light source 11a is arranged to face the first reflecting surface 11b in the optical axis direction L1 of the emitted light.
  • the second light source 12a is disposed to face the second reflecting surface 12b in the optical axis direction L2 of the emitted light.
  • the third light source 13a is disposed to face the third reflecting surface 13b in the optical axis direction L3 of the emitted light.
  • the center 11 c of the first reflecting surface 11 b is eccentric with respect to the center 61 a of the insertion path 61. Specifically, the center 11c of the first reflecting surface 11b is eccentric in the optical axis direction L1 with respect to the center 61a of the insertion path 61. More specifically, the center 11 c of the first reflecting surface 11 b is eccentric in the direction closer to the first light source 11 a than the center 61 a of the insertion path 61.
  • the center 12 c of the second reflecting surface 12 b is eccentric with respect to the center 61 a of the insertion path 61. Specifically, the center 12c of the second reflecting surface 12b is decentered in the optical axis direction L2 with respect to the center 61a of the insertion path 61. More specifically, the center 12c of the second reflecting surface 12b is eccentric in the direction closer to the second light source 12a than the center 61a of the insertion path 61.
  • the center 13 c of the third reflecting surface 13 b is eccentric with respect to the center 61 a of the insertion path 61. Specifically, the center 13c of the third reflecting surface 13b is decentered in the optical axis direction L3 with respect to the center 61a of the insertion path 61. More specifically, the center 13 c of the third reflecting surface 13 b is eccentric in the direction closer to the third light source 13 a than the center 61 a of the insertion path 61.
  • one irradiation unit 10 is provided in the axial direction D1 of the reflection surface 52.
  • the light irradiation apparatus and method are not limited to such a configuration.
  • a plurality of irradiation units 10 may be arranged in parallel in the axial direction D1 of the reflecting surface 52.
  • the light sources 21 of the plurality of irradiation units 10 are displaced from each other in the circumferential direction of the reflection surface 52 in the axial direction D1 of the reflection surface 52. It may be configured.
  • a plurality of irradiation units 10 are arranged in parallel in the axial direction D1 of the reflecting surface 52. Since the light sources 21 of the plurality of irradiation units 10 are displaced in the circumferential direction of the reflecting surface 52 in the axial direction D1 of the reflecting surface 52, each light source 21 has a plurality of directions with respect to the wire 200. The light is emitted from. Thereby, light can be uniformly irradiated over the circumferential direction with respect to the wire 200.
  • the optical axis direction L1 of the light source 21 of the irradiation unit 10 arranged on the upstream side is the arrow direction in the third direction D3.
  • the opposite direction is the optical axis direction L1 of the light source 21 of the irradiation unit 10 arranged on the downstream side (lower side in FIG. 18 and FIG. 20) is an arrow direction in the third direction D3. Accordingly, each light source 21 emits light from the opposite direction to the wire 200.
  • the light irradiation device 1 may have a configuration in which a plurality (two in FIG. 21) are juxtaposed in the extending direction of the wire 200 (the axial direction of the reflecting surface 52) D ⁇ b> 1. Furthermore, as illustrated in FIG. 21, the light sources 21 of the plurality of light irradiation devices 1 are displaced from each other around the extending direction D1 of the wire 200 (the circumferential direction of the reflecting surface 52) in the extending direction D1 of the wire 200. It may be configured to be.
  • a plurality of light irradiation devices 1 are juxtaposed in the direction D1 in which the wire 200 extends. Since the light sources 21 of the plurality of light irradiation devices 1 are displaced around the extending direction D1 of the wire 200 in the direction D1 in which the wire 200 extends, each light source 21 has a plurality of light sources 21 with respect to the wire 200. Light is emitted from the direction. Thereby, light can be uniformly irradiated over the circumferential direction with respect to the wire 200.
  • FIG. 22 shows light that irradiates the wire 200 out of light emitted radially (over the entire 180 ° range) from the first position P1 facing the wire 200 in the optical axis direction L1 of the light source 21.
  • FIG. 23 shows light that irradiates the wire 200 out of light emitted radially (over the entire 180 °) from the second position P2 that does not face the wire 200 in the optical axis direction L1 of the light source 21. ing.
  • the broken line indicates the light (hereinafter referred to as “direct light”) irradiated directly from the light source 21 without passing through the reflecting surface 52 among the light emitted from the light source 21, and is indicated by a solid line.
  • Indicates light (hereinafter referred to as “reflected light”) that is emitted from the light source 21 and is reflected only once by the reflecting surface 52 and irradiates the wire 200.
  • the first position P1 is the center in the width direction D2 of the light source 21, and the second position P2 is separated from the first position P1 in the width direction D2 of the light source 21.
  • the region that becomes direct light out of the radially emitted light region (180 °) is substantially the same at the first position P1 and the second position P2. It is. However, in the angle of the direct light with respect to the optical axis direction L1 of the light source 21, the angle at the first position P1 is smaller than the angle at the second position P2. Thereby, since the light quantity of the optical axis direction L1 is the largest among the light radiate
  • the region at the first position P1 is larger than the region at the second position P2.
  • the angle at the first position P1 is smaller than the angle at the second position P2. Therefore, in the amount of reflected light, the amount of light at the first position P1 is larger than the amount of light at the second position P2.
  • the first position P1 facing the wire 200 in the optical axis direction L1 of the light source 21 is larger in both the amount of direct light and the amount of reflected light than the second position P2 that does not face. . Therefore, by moving away from the position facing the wire 200 in the optical axis direction L1 of the light source 21, the amount of light that irradiates the wire 200 with the light emitted from the position becomes small. This will be specifically described with reference to FIG.
  • FIG. 24 shows a position with respect to a position facing the wire 200 in the optical axis direction L1 of the light source 21 (that is, the center position of the light source 21) and light emitted from the position in the light irradiation apparatus 1 under the above conditions.
  • the relationship with the light quantity to irradiate is shown.
  • the solid line Y1 indicates the direct irradiation light amount Y1 that directly irradiates the wire 200 without passing through the reflecting surface 52 out of the light emitted from the position, and the broken line Y2 is emitted from the position.
  • the reflected irradiation light amount Y2 irradiated on the wire 200 via the reflecting surface 52 is shown. Therefore, what added the solid line Y1 and the broken line Y2 becomes the total irradiation light quantity which actually irradiated the wire 200 among the lights radiate
  • the direct irradiation light amount Y1 at the center position of the light source 21 is the maximum, and the direct irradiation light amount Y1 decreases as the distance from the center position of the light source 21 increases.
  • the reflected irradiation light amount Y2 at the center position of the light source 21 is also the largest in the reflected irradiation light amount Y2, and the reflected irradiation light amount Y2 decreases as the distance from the center position of the light source 21 increases. Therefore, in the total irradiation light amount, the total irradiation light amount at the center position of the light source 21 is the maximum, and the total irradiation light amount decreases as the distance from the center position of the light source 21 increases.
  • the direct irradiation light amount Y1, the reflected irradiation light amount Y2, and the total irradiation light amount have the largest position facing the wire 200 in the optical axis direction L1 of the light source 21. Yes, the farther away from the position, the smaller the amount of light.
  • positioning so that the light source 21 may face the wire 200 in the optical axis direction L1 is preferable.
  • the width dimension of the light source 21 is preferably less than half of the diameter of the reflecting surface 52, which can reduce the light emitting area with low light efficiency and further improve the light efficiency of the light source 21. I can do it.
  • the light irradiation device 1 includes a plurality of light sources 21, and each light source 21 is disposed so as to face the wire 200 (the center of the insertion path 61) in the optical axis direction L1.
  • the configuration provided with four) can improve the light efficiency as compared with the configuration provided with one light source 21 having a predetermined width dimension (for example, 20 mm).
  • the reflecting surface 52 is configured to be formed in an arc shape composed of a part of a true circle.
  • the light irradiation apparatus and method are not limited to such a configuration.
  • the reflecting surface 52 may be formed in an arc shape formed of a part of an ellipse.
  • FIG. It is possible to adopt a configuration in which the planes are formed in an arc shape, that is, formed in a polygonal shape.
  • the reflective surface 52 should just be formed in the magnitude
  • the reflection surface 52 may be formed not only in a circular arc shape that is a part of a circular shape, but also in a circular arc shape that is the entire circular shape (that is, a circular shape).
  • the “arc shape” in the “reflecting surface arranged on the concave inner surface formed in an arc shape” falls between two circles (first circle C1 and second circle C2) having the same center C0 position. It is a shape, and the relationship between the diameter of the first circle C1 and the diameter of the second circle C2 ( ⁇ the diameter of the first circle C1) satisfies the following expression. 100% ⁇ (diameter of second circle C2) / (diameter of first circle C1) ⁇ 110% Preferably, the following formula may be satisfied. 100% ⁇ (diameter of second circle C2) / (diameter of first circle C1) ⁇ 105%
  • the position of the “arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52” is the position of each of the circles C1 and C2 when “(the diameter of the second circle C2) / (the diameter of the first circle C1)” is minimized. This is the position of the center C0.
  • the reflecting surface 52 may have an elliptical shape that falls between the first circle C1 and the second circle C2, and a part of the ellipse.
  • the center of the wire 200 is decentered with respect to the focal position of the reflection curved surface” such as an elliptical mirror or a parabolic mirror that does not satisfy the above formula is adopted, the center of the wire 200 However, the light efficiency of irradiating the wire 200 and the uniformity of the light irradiation over the circumferential direction of the wire 200 are not improved.
  • the insertion hole 62 is formed in a circular shape.
  • the light irradiation apparatus and method are not limited to such a configuration.
  • the insertion hole 62 may be configured to have an elliptical shape.
  • the insertion hole 62 may be formed to have a polygonal shape.
  • the center 61a of the insertion path 61 is the center of an inscribed circle (circle C3 in FIG. 27) that is inscribed in the surface constituting the insertion path 61.
  • the insertion path 61 is configured by an insertion hole 62 that is a configuration different from the reflection surface 52.
  • the light irradiation apparatus and method are not limited to such a configuration.
  • the light irradiation device does not include such an insertion hole 62, and as shown in FIG. 28, the reflection surface 52 constitutes at least a part of the insertion portion 6, and the center 52 a has It may be configured to be eccentric with respect to the center 61a.
  • the insertion path 61 is composed of a reflective surface 52 and a light transmitting part 23a of the light source device 2.
  • the insertion path 61 is comprised by the internal space comprised by the reflective surface 52 and the translucent part 23a. Note that the center 61a of the insertion path 61 is the center of an inscribed circle C4 that is inscribed in the surface (the reflective surface 52 and the light transmitting portion 23a in FIG. 28) that constitutes the insertion path 61.
  • the center 52a of the reflecting surface 52 is decentered in the optical axis direction L1 with respect to the center 61a of the insertion path 61.
  • the light irradiation apparatus and method are not limited to such a configuration.
  • a configuration in which the center 52a of the reflecting surface 52 is decentered in a direction orthogonal to the optical axis direction L1 with respect to the center 61a of the insertion path 61 may be employed.
  • the center 52a of the reflecting surface 52 is eccentric in the direction closer to the light source 21 than the center 61a of the insertion path 61.
  • the light irradiation apparatus and method are not limited to such a configuration.
  • a configuration in which the center 52a of the reflecting surface 52 is eccentric in a direction away from the light source 21 relative to the center 61a of the insertion path 61 may be employed.
  • the insertion part 6 is formed in the elongate cylinder shape, and is arrange
  • the light irradiation apparatus and method are not limited to such a configuration.
  • the insertion hole 62 may be arranged only inside the reflecting surface 52, and, for example, the insertion hole 62 may be inserted only in the peripheral portion where the insertion portion 6 is fixed to the fixing portion 7.
  • the hole 62 may be configured to be disposed only outside the reflection surface 52.
  • the wire 200 is an optical fiber.
  • the light irradiation apparatus and method are not limited to such a configuration.
  • the structure that the wire 200 is a fiber may be sufficient.
  • the light irradiation device may be a device that modifies the surface of the fiber by irradiating the wire 200 that is a fiber with ultraviolet light.
  • the wire 200 is configured to be irradiated with light while traveling inside the light irradiation apparatus 1.
  • the light irradiation apparatus and method are not limited to such a configuration.
  • the wire 200 may be configured to be irradiated with light while being fixed to the light irradiation device 1.
  • the reflection surface 52 occupies 33% (about 120 °) or more in the circumferential direction with respect to the center 52a. Further, it is more preferable that the reflecting surface 52 occupies 50% (180 °) or more in the circumferential direction with respect to the center 52a. According to such a configuration, light leaking from the reflection surface 52 to the outside can be suppressed, and the light taken into the reflection surface 52 can be used more effectively.
  • a configuration in which the reflecting surface 52 occupies 50% (180 °) or more in the circumferential direction is preferable. According to such a configuration, light leaking from the reflection surface 52 to the outside can be suppressed, and the light taken into the reflection surface 52 can be used more effectively.
  • the amount by which the center of the wire 200 (center 61a of the insertion path 61) is eccentric with respect to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52 is larger than the radius of the wire 200.
  • a structure is preferable and the structure of being larger than the diameter of the wire 200 is more preferable. According to such a configuration, the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52 is located outside the wire 200, so that the light efficiency can be further improved.
  • the reflecting surface 52 is arranged so that the center 52a is eccentric with respect to the center 61a of the insertion path 61.
  • the light irradiation method is not limited to such a configuration.
  • the center 52a of the reflecting surface 52 coincides with the center 61a of the insertion path 61, and the center of the wire 200 is relative to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52 (the center 61a of the insertion path 61a).
  • the structure that the wire 200 is inserted in the inside of the reflective surface 52 so that it may decenter may be sufficient.
  • FIG. 29 In order to specifically show the configuration and effects of the light irradiation apparatus 1, examples of the light irradiation apparatus 1 and comparative examples thereof will be described below with reference to FIGS. 29 to 33.
  • FIG. 29 In order to specifically show the configuration and effects of the light irradiation apparatus 1, examples of the light irradiation apparatus 1 and comparative examples thereof will be described below with reference to FIGS. 29 to 33.
  • FIG. 29 In order to specifically show the configuration and effects of the light irradiation apparatus 1, examples of the light irradiation apparatus 1 and comparative examples thereof will be described below with reference to FIGS. 29 to 33.
  • the conditions different from the above-described conditions for obtaining the light quantity in FIG. 14 are the following conditions.
  • the ratio (light efficiency) of the amount of light applied to the wire 200 with respect to the amount of light emitted from the light source 21 was determined by the ray tracing method.
  • the phenomenon that light is lost is not incident on the wire 200 but is repeatedly reflected on the reflecting surface 52 and attenuated.
  • the portion other than the reflecting surface 52 and the wire 200 is used. For example, when the light is incident on the light transmitting part 23a, the light is attenuated when reflected by the reflecting surface 52, the light is attenuated when light is transmitted through the insertion part 6, and the like.
  • FIG. 29 shows the relationship between the eccentricity W5 and the light efficiency in the light irradiation device 1 under the above conditions.
  • the eccentric amount W5 is plus (+) when the center of the wire 200 is eccentric in the direction relatively away from the light source 21 compared to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52, and the center of the wire 200 is A case where it is decentered in a direction relatively closer to the light source 21 as compared with the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52 is negative ( ⁇ ).
  • the optical efficiency of the example in which the eccentric amount W5 exists is higher than the optical efficiency of the comparative example in which the eccentric amount W5 does not exist (the eccentric amount W5 is 0 mm).
  • the center of the wire 200 is relatively decentered compared to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52, so that the light efficiency can be improved.
  • the center of the wire 200 is decentered in the direction closer to the light source 21 as compared to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52 (on the minus side).
  • the embodiment which is relatively eccentric in the direction away from the light source 21 (on the positive side) can improve the light efficiency.
  • FIG. 30 shows the relationship between the eccentricity W5 and the light efficiency in the light irradiation device 1 in which the diameter of the reflecting surface 52 is changed with respect to the light irradiation device 1 under the above conditions.
  • Graphs Z1 to Z4 show the light efficiencies of the examples in which the diameter of the reflecting surface 52 is 38.5 mm, 41.5 mm, 44.5 mm, and 47.5 mm, respectively.
  • the eccentric amount W5 is eccentric in the direction in which the center of the wire 200 is relatively away from the light source 21 as compared to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52.
  • the eccentric amount W5 is not present at any reflecting surface 52 diameter (the eccentric amount W5 is 0 mm) with respect to the light efficiency of the comparative example.
  • the light efficiency is high. Thereby, irrespective of the diameter of the reflective surface 52, the center of the wire 200 is decentered with respect to the arc-shaped center 52a of the reflective surface 52, so that the light efficiency can be improved.
  • the center of the wire 200 (that is, the center 61a of the insertion path 61) is decentered by 1.5 mm or more with respect to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52. More preferably, the center of the wire 200 (that is, the center 61a of the insertion path 61) is eccentric by 4.0 mm to 9.0 mm with respect to the arcuate center 52a of the reflecting surface 52. In the light irradiation device 1 under such conditions, the light efficiency can be most improved when the eccentricity W5 is 5 mm regardless of the diameter of the reflecting surface 52.
  • the amount by which the center of the wire 200 (that is, the center 61a of the insertion path 61) is eccentric with respect to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52 is more than 12 times the diameter of the wire 200.
  • the amount by which the center of the wire 200 (that is, the center 61a of the insertion path 61) is eccentric with respect to the arcuate center 52a of the reflecting surface 52 is more preferably 32 to 72 times the diameter of the wire 200. .
  • the light efficiency can be most improved when the amount of eccentricity W5 is 40 times the diameter of the wire 200, regardless of the diameter of the reflecting surface 52.
  • the illuminance at each position in the circumferential direction of the wire rod 200 was determined by the ray tracing method, assuming that light was uniformly irradiated from the entire surface of the light source 21.
  • the position of 0 ° in the circumferential direction of the wire 200 is the position of the end point (upper end point 200a in FIG. 13) facing the light source 21, and the position of ⁇ 180 ° in the circumferential direction is the side facing the light source 21.
  • the position of the end point on the opposite side lower end point 200b in FIG. 13).
  • FIG. 31 shows the relationship between the circumferential position of the wire 200 and the illuminance (absolute value) in the light irradiation device 1 under the above conditions.
  • Graph A1 shows the illuminance of the comparative example in which the amount of eccentricity W5 is 0 mm
  • graphs A2 to A8 show the illuminance of the examples in which the amount of eccentricity W5 is 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 4.5 mm, 5 mm, and 6 mm.
  • the eccentric amount W5 is eccentric in the direction in which the center of the wire 200 is relatively far from the light source 21 as compared to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52.
  • the illuminances A2 to A5 of the example in which the eccentric amount W5 is present irradiate light uniformly over the circumferential direction of the wire 200 with respect to the illuminance A1 of the comparative example in which the eccentric amount W5 does not exist.
  • the center of the wire 200 is decentered with respect to the arc-shaped center 52 a of the reflecting surface 52, so that light can be irradiated uniformly over the circumferential direction of the wire 200.
  • FIG. 32 shows the relationship between the amount of eccentricity W5 and the standard deviation in illuminance at each position of the wire rod 200 in the light irradiation device 1 under the above conditions.
  • the eccentric amount W5 is 5 mm
  • light can be irradiated most uniformly over the circumferential direction of the wire 200.
  • FIG. 33 shows the relationship between the circumferential position of the wire 200 and the illuminance (relative value when the maximum illuminance is 100) in the light irradiation device 1 under the above conditions.
  • the graph B1 shows the illuminance of the comparative example in which the eccentric amount W5 does not exist, as in FIG. 31, and the graphs B2 to B3 show the illuminance of the example in which the eccentric amount W5 is 4.5 mm.
  • the center 52a of the reflecting surface 52 is decentered in a direction approaching the light source 21 with respect to the center of the wire 200 (the center of the wire 200 is relatively compared to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52). Is the illuminance of the example. Further, in the graph B3, the center 52a of the reflecting surface 52 is decentered in the direction away from the light source 21 with respect to the center of the wire 200 (the center of the wire 200 is relative to the arcuate center 52a of the reflecting surface 52). Is the illuminance of the example.
  • the center 52a of the reflecting surface 52 is eccentric in the direction away from the light source 21 with respect to the center of the wire 200 (the center of the wire 200 is relatively compared with the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52).
  • the center 52a of the reflective surface 52 is eccentric in the direction approaching the light source 21 with respect to the illuminance B3 of the embodiment (which is eccentric in the direction close to the light source 21) (the center of the wire 200 is centered).
  • the illuminance B2 of the embodiment (which is decentered relatively to the direction away from the light source 21 compared to the arc-shaped center 52a of the reflecting surface 52) can be made more uniform over the circumferential direction of the wire 200.
  • Clamping part, 72 ... Clamping part, 100 ...
  • Optical fiber manufacturing apparatus, 110 ... Conveyance apparatus, 111 ... Conveyance member, 112 ... Conveyance member, 120 ... Coating apparatus , 200 ... wire rod (optical fiber), 200a ... end point, 200b ... end point

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

光照射装置は、円弧状に形成される凹状の内面に配置され、線材が内部に挿入される反射面と、線材に向けて光を出射し、当該出射する光の光軸方向で反射面と対面して配置される光源と、を有する少なくとも一つの照射ユニットと、線材を反射面の内部に挿入するための挿入路を、内部に形成する挿入部と、を備え、反射面は、円弧状の中心が挿入路の中心に対して偏心するように、配置される。

Description

光照射装置及び光照射方法
 本発明は、線材に向けて光を照射する光照射装置に関し、また、光照射装置が線材に向けて光を照射する光照射方法に関する。
 従来、光照射装置として、曲面状の反射面と、光を出射する光源とを備える光照射装置が、知られている(例えば、特許文献1)。そして、線材は、反射面の内部に挿入され、光源は、線材の周方向から線材に向けて光を出射している。なお、光照射装置として、装置の内部に導入された線材に向けて光を照射する複数の光源を備える光照射装置も、知られている(例えば、特許文献2)。
米国特許第7,399,982号明細書 日本国特開2010-117531号公報
 ところで、特許文献1に係る光照射装置においては、線材は、反射面の中心に配置されている。しかしながら、光照射装置の光効率が低く、線材を有効に照射することが難しい。なお、光効率(光の利用効率)とは、光源から出射した光のうち、線材を実際に照射した光の割合をいう。
 そこで、課題は、光効率を向上させることができる光照射装置及び光照射方法を提供することである。
 光照射装置は、円弧状に形成される凹状の内面に配置されて且つ線材が内部に挿入される反射面と、前記線材に向けて光を出射して且つ当該出射する光の光軸方向で前記反射面と対面して配置される光源と、を有する少なくとも一つの照射ユニットと、前記線材を前記反射面の内部に挿入するための挿入路を、内部に形成する挿入部と、を備え、前記反射面は、円弧状の中心が前記挿入路の中心に対して偏心するように、配置される。
 また、光照射装置においては、前記反射面は、円弧状の中心が前記挿入路の中心に対して前記光軸方向に偏心するように、配置される、という構成でもよい。
 また、光照射装置においては、前記反射面は、円弧状の中心が前記挿入路の中心よりも前記光源に近づく方向に偏心するように、配置される、という構成でもよい。
 また、光照射装置においては、前記挿入部は、内部に前記挿入路を形成する挿入孔を備え、前記挿入孔は、前記反射面の内部及び外部の少なくとも一方に、前記挿入路の中心が前記反射面の円弧状の中心に対して偏心するように配置される、という構成でもよい。
 また、光照射装置においては、前記反射面は、前記挿入部の少なくとも一部を構成し、且つ、前記挿入路の中心が前記反射面の円弧状の中心に対して偏心するように形成される、という構成でもよい。
 また、光照射装置においては、前記反射面は、曲面で形成される、という構成でもよい。
 また、光照射装置においては、前記反射面は、複数の平面が円弧状に配置されることで、形成される、という構成でもよい。
 また、光照射装置においては、前記照射ユニットは、一つ備えられ、前記光源は、前記線材の周方向の一方側から前記線材に向けて光を照射するように、配置される、という構成でもよい。
 また、光照射装置においては、前記照射ユニットは、前記光源が前記線材に対して複数の方向から光を出射するように、前記反射面の周方向で複数並列される、という構成でもよい。
 また、光照射装置においては、前記照射ユニットは、前記反射面の軸方向で複数並列され、前記複数の照射ユニットの光源は、前記反射面の軸方向視において、互いに前記反射面の周方向で位置ずれしている、という構成でもよい。
 また、光照射方法は、光照射装置が線材に向けて光を照射する光照射方法であって、前記光照射装置は、円弧状に形成される凹状の内面に配置されて且つ前記線材が内部に挿入される反射面と、前記線材に向けて光を出射して且つ当該出射する光の光軸方向で前記反射面と対面して配置される光源と、を有する少なくとも一つの照射ユニットを備え、前記光照射方法は、前記線材の中心が前記反射面の円弧状の中心に対して偏心するように、前記線材を前記反射面の内部に挿入することと、前記光源から前記線材に向けて光を照射することと、を含む。
 以上の如く、光照射装置及び光照射方法は、光効率を向上させることができる、という優れた効果を奏する。
一実施形態に係る光照射装置の全体図であって、線材が挿入されている状態を示す図である。 同実施形態に係る光照射装置の全体正面図である。 同実施形態に係る光照射装置の全体側面図である。 図2のIV-IV線拡大断面図である。 図4のV領域拡大図である。 同実施形態に係る挿入ユニットの要部断面図である。 同実施形態に係る挿入ユニットの図6のVII-VII線断面図である。 同実施形態に係る挿入ユニットの図6のVIII-VIII線断面図である。 比較例に係る光照射装置の要部断面図であって、線材への光の照射状態を説明する図である。 図5の実施例に係る光照射装置の要部断面図であって、線材への光の照射状態を説明する図である。 他の実施例に係る光照射装置の要部断面図であって、線材への光の照射状態を説明する図である。 図5の実施例に係る光照射装置の要部断面図であって、線材への光の照射状態を説明する図である。 実施例及び比較例の評価に用いた光照射装置の要部断面図である。 線材の中心と反射面の中心との偏心量と、線材を照射する光量との関係を示すグラフである。 さらに他の実施形態に係る光照射装置の要部断面図であって、光源の配置を説明する図である。 さらに他の実施形態に係る光照射装置の要部断面図であって、光源の配置を説明する図である。 さらに他の実施形態に係る光照射装置の要部断面図である。 さらに他の実施形態に係る光照射装置の全体図であって、線材が挿入されている状態を示す図である。 図18のXIX-XIX線拡大断面図である。 図18のXX-XX線拡大断面図である。 さらに他の実施形態に係る光照射装置の全体図であって、線材が挿入されている状態を示す図である。 図5の実施例に係る光照射装置の要部断面図であって、線材への光の照射状態を説明する図である。 図5の実施例に係る光照射装置の要部断面図であって、線材への光の照射状態を説明する図である。 光源中心からの位置と、当該位置から出射した光が線材を照射する光量との関係を示すグラフである。 さらに他の実施形態に係る光照射装置の要部断面図である。 さらに他の実施形態に係る光照射装置の要部断面図である。 さらに他の実施形態に係る光照射装置の要部断面図である。 さらに他の実施形態に係る光照射装置の要部断面図である。 線材の中心と反射面の中心との偏心量と、光効率との関係を示すグラフである。 線材の中心と反射面の中心との偏心量と、光効率との関係を示すグラフである。 線材の周方向の位置と照度との関係を示すグラフである。 線材の中心と反射面の中心との偏心量と、線材の周方向の各位置の照度における標準偏差との関係を示すグラフである。 線材の周方向の位置と照度との関係を示すグラフである。
 以下、光照射装置における一実施形態について、図1~図14を参酌して説明する。なお、各図(図15~図33も同様)において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。
 図1に示すように、本実施形態に係る光照射装置1は、線材200である光ファイバ200を製造する光ファイバ製造装置100に用いられている。そこで、光照射装置1の各構成を説明するのに先立って、光ファイバ製造装置100について説明する。
 光ファイバ製造装置100は、光ファイバ200を搬送方向(図1における下方向)D1に沿って搬送する搬送装置110と、搬送される光ファイバ200に紫外線硬化性の樹脂を塗布する塗布装置120とを備えている。そして、搬送装置110は、光ファイバ200が光照射装置1の内部の所定位置に挿入されるように、光ファイバ200を保持しつつ搬送する搬送部材111,112を、光照射装置1の上流側と下流側とにそれぞれ備えている。
 そして、光照射装置1は、例えば、毎分1000メートルの速さで内部を走行する光ファイバ200に紫外線を照射することにより、光ファイバ200に塗布された樹脂を硬化させる。これにより、光ファイバ製造装置100で製造される光ファイバ200は、例えば、ガラスファイバからなる裸光ファイバと、紫外線硬化性樹脂が硬化された被覆膜とで構成されている。
 図2~図4に示すように、本実施形態に係る光照射装置1は、光ファイバ(線材)200に向けて光を照射する光源装置2と、光ファイバ200が挿入される挿入装置3とを備えている。また、光照射装置1は、光源装置2と挿入装置3とを回転軸4aで回転可能に接続する接続部4を備えている。
 光源装置2は、光ファイバ200に向けて光を照射する光源21と、光源21を冷却する光源冷却部22と、光源21等を収容する筐体23とを備えている。また、光源装置2は、光源21に電力を供給するための電力供給部24を備えている。
 光源21は、光ファイバ200の延びる方向(搬送方向)D1に沿って、長尺に形成されている。そして、光源21は、光ファイバ200に対面するように配置している。本実施形態においては、光源21は、紫外線硬化性の樹脂を硬化させるために、紫外光(例えば、波長が300nm~400nmの光)を出射している。
 光源21は、光ファイバ200の周方向から光ファイバ200に向けて発光する発光部と、発光部を指示する基板とを備えている。例えば、発光部は、固体光源素子(例えば、LED)である。なお、発光部は、斯かる構成に限られないのは勿論であり、光ファイバ200に向けて発光する部材であればよい。
 光源冷却部22は、光源21に連結され且つ冷却水が内部を流通する冷却本体22aと、冷却本体22aに冷却水を流入するための流入部22bと、冷却本体22aから冷却水を流出するための流出部22cとを備えている。なお、冷却本体22aは、筐体23の内部に配置され、流入部22b及び流出部22cは、筐体23の外部に配置されている。
 筐体23は、光源21から出射された光を透過する透光部23aと、光を遮光する遮光部23bとを備えている。透光部23aは、光ファイバ200の延びる方向(搬送方向)D1に沿って、長尺に形成されている。そして、透光部23aは、光源21と対面するように配置されている。これにより、透光部23aは、光源21と光ファイバ200との間に配置されている。
 電力供給部24は、外部からの電力を供給するために、例えば、ケーブル等が接続される電源接続部24aと、電源接続部24aと光源21との間を電気的に接続するために、各種の端子を有する端子台24bとを備えている。なお、電源接続部24aは、筐体23の外部に配置され、端子台24bは、筐体23の内部に配置されている。
 挿入装置3は、光ファイバ200が内部に挿入される本体部5と、光ファイバ200を本体部5の内部に挿入するための挿入路61を、内部に形成する挿入部6と、挿入部6を本体部5に固定する固定部7とを備えている。また、挿入装置3は、本体部5を冷却する本体冷却部8を備えている。
 本体冷却部8は、本体部5に連結され且つ冷却水が内部を流通する冷却本体8aと、冷却本体8aに冷却水を流入するための流入部8bと、冷却本体8aから冷却水を流出するための流出部8cとを備えている。そして、本体冷却部8(冷却本体8a)は、本体部5に対して着脱可能に構成されている。
 図4及び図5に示すように、本体部5は、光ファイバ200の延びる方向(搬送方向)D1に沿って、長尺に形成されている。また、本体部5は、長手方向に沿って、光ファイバ200が内部に挿入される凹状部51を備えている。そして、凹状部51は、円弧状に形成される内面に、光を反射する反射面52を備えている。また、凹状部51は、反射面52の周方向の一方側に、開口部53を一つ備えている。
 反射面52は、光ファイバ200の延びる方向(搬送方向)D1に沿って、長尺に形成されている。そして、反射面52は、曲面で形成されている。具体的には、反射面52は、長手方向に対する直交面による断面において、真円形の一部からなる円弧状に形成されている。そして、反射面52は、挿入部6が内部に挿入できる大きさに、形成されている。
 開口部53は、光ファイバ200の延びる方向(搬送方向)D1に沿って、長尺に形成されている。そして、開口部53は、透光部23aに覆われており、光源21と対面するように配置されている。これにより、光源21の光は、透光部23a及び開口部53を経由して、反射面52の内部の光ファイバ200に照射されている。したがって、光源21は、光ファイバ200の周方向の一方側から光ファイバ200に向けて光を照射するように、配置されている。
 挿入部6は、内部に挿入路61を形成する挿入孔62を備えており、挿入孔62は、反射面52の内部及び外部に配置されている。具体的には、挿入部6が、透光性を有する筒状体で形成され、光ファイバ200の延びる方向(搬送方向)D1に沿って長尺に形成されることで、挿入孔62は、反射面52の内部及び外部に亘って配置されている。そして、挿入孔62は、長手方向に対する直交面による断面において、円形状に形成されている。即ち、挿入孔62は、内部に、円形状の挿入路61を形成している。
 本実施形態においては、挿入部6は、石英管としており、内部に、窒素を充填されている。そして、光ファイバ200の表面の樹脂が硬化する際に、揮発物が生じるため、挿入部6は、当該揮発物が光源装置2(透光部23a)及び反射面52に付着することを防止している。
 図5に示すように、反射面52は、円弧状の中心52aが挿入路61の中心61aに対して偏心するように、配置されている。換言すると、挿入部6(挿入孔62)は、挿入路61の中心61aが反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心するように、配置されている。
 そして、反射面52は、中心52aが挿入路61の中心61aに対して光源21からの出射光の光軸方向L1(光源21と接離する方向)に偏心するように、配置されている。換言すると、挿入部6(挿入孔62)は、挿入路61の中心61aが反射面52の円弧状の中心52aに対して光軸方向L1に偏心するように、配置されている。
 さらに、反射面52は、中心52aが挿入路61の中心61aよりも光源21に近づく方向に偏心するように、配置されている。換言すると、挿入部6(挿入孔62)は、挿入路61の中心61aが反射面52の中心52aに対して光源21から離れる方向に偏心するように、配置されている。
 本実施形態においては、光源21及び反射面52の配置は、光軸方向L1で線対称になっており、例えば、反射面52の中心52aと挿入路61の中心61aを通る直線に対して線対称になっている。なお、挿入路61の中心61aは、挿入路61を構成する面(本実施形態においては、挿入孔62の内面)に内接する内接円の中心である。
 このように、本実施形態に係る光照射装置1は、光源21と反射面52とを有する照射ユニット10を一つ備えている。そして、照射ユニット10においては、光源21は、出射する光の光軸方向L1で、反射面52と対面して配置されている。
 図6及び図7に示すように、本体部5は、長手方向の両端部に、光を反射する反射端面54をそれぞれ備えている。そして、反射端面54は、挿入部6と反射面52との隙間の一部を覆うように配置されている。
 図6及び図8に示すように、固定部7は、挿入部6を挟持する一対の挟持部71,72を備えている。そして、固定部7は、一対の挟持部71,72が挿入部6の長手方向の端部を挟持することで、挿入部6の長手方向の端部と本体部5の長手方向の端部とを固定している。
 本実施形態に係る光照射装置1の構成については以上の通りであり、次に、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心することによる作用効果の一例を図9及び図10を参酌して説明する。なお、線材200の中心は、挿入路61の中心61aに位置しているものとする。
 まず、図9に係る比較例と図10に係る実施例とにおいては、光源21と反射面52との位置が、異なるものの、光源21と線材200との位置は、同じである。したがって、光源21から出射されて反射面52で反射されることなく線材200を直接に照射する光量は、同じである。
 ところで、図9に係る比較例において、線材200の中心は、反射面52の円弧状の中心52aと一致している。斯かる構成において、光は、線材200の背面側(光源21と対面する面と反対側であって、図9及び図10における下面側。図11及び図12も同様。)を照射するためには、反射面52の円弧状の中心52a付近を通過した後に、反射面52で反射する必要がある(図9の破線参照)。
 しかしながら、反射面52の円弧状の中心52a付近を通過するような光は、線材200の正面側(光源21と対面する面であって、図9及び図10における上面側)を直接に照射してしまう(図9の2点鎖線参照)。したがって、図9に係る比較例においては、光源21から出射されて反射面52で反射された光は、殆ど線材200を照射することができない。これにより、線材200の背面側は、線材200の正面側と比較して、殆ど光を照射されない。
 一方、図10に係る実施例において、線材200の中心は、反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心している。斯かる構成において、光は、線材200の背面側を照射するために、線材200の位置を通過する必要がない。したがって、光源21から出射されて反射面52で反射された光の一部は、線材200の背面側を照射する。これにより、線材200の背面側も、線材200の正面側と同様に、光に照射される。
 したがって、図9に係る比較例と図10に係る実施例とにおいては、光源21から出射されて線材200を直接に照射する光量は、同じであるものの、光源21から出射されて反射面52で反射された後に、線材200を照射する光量は、全く異なる。このように、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心することにより、光効率を向上させることができる。
 なお、円弧状の反射面52を用いた場合、図9に係る比較例においては、反射面52の円弧状の中心52aに配置された線材200の側面側(図9における左面側及び右面側)には、光が照射されない。これは、反射面52の円弧状の中心52aに向かう光線光が、幾何学的に、線材200の周方向の一方側に配置された光源21からの直接光と、反射面に対して垂直に入射された光の反射光のみとなるため、円弧状の中心52aに向かう直接光及び反射光の範囲が、正面側及び背面側に限定されるためである。これにより、側面側には光が照射され難く、線材200の周方向に亘って均一な光照射が難しくなる。
 次に、反射面52の中心52aが線材200の中心に対して光軸方向L1に偏心していることによる作用効果の一例を、図11及び図12を参酌して説明する。なお、線材200の中心は、挿入路61の中心61aに位置しているものとする。
 まず、図11及び図12に係る実施例においては、反射面52の中心52aは、線材200の中心に対して光軸方向L1に偏心している。具体的には、線材200は、光源21の幅方向D2の中心から、光軸方向L1に向いた位置に配置されている。これにより、光源21から出射される光のうち、光軸方向L1の光量が最大であるため、線材200が光源21から出射して直接に照射される光量は、最大となっている。したがって、斯かる構成を採用することで、光効率を効果的に向上させることができる。
 このように、反射面52の中心52aが、線材200の中心に対して、光軸方向L1に偏心している構成が好ましい。即ち、反射面52の中心52aが、挿入路61の中心61aに対して光軸方向L1に偏心している構成が好ましい。なお、斯かる構成に限定されないのは勿論である。
 次に、反射面52の中心52aが線材200の中心よりも光源21に近づく方向に偏心していることによる作用効果の一例を、図11及び図12を参酌して説明する。なお、線材200の中心は、挿入路61の中心61aに位置しているものとする。
 まず、図11に係る実施例と図12に係る実施例とにおいては、光源21と反射面52との位置が、異なるものの、光源21と線材200との位置は、同じである。したがって、光源21から出射されて反射面52で反射されることなく線材200を直接に照射する光量は、同じである。
 そして、図11に係る実施例においては、反射面52の中心52aが線材200の中心よりも光源21から離れる方向に偏心している。これにより、線材200の背面側は、反射面52から離れる。したがって、線材200の背面側を照射する光が少なくなる。なお、図11(図12も同様)の細実線は、光源21から出射され、反射面52で一度だけ反射した後に、線材200の背面の端点を照射する光を示している。
 一方、図12に係る実施例においては、反射面52の中心52aが線材200の中心よりも光源21に近づく方向に偏心している。なお、偏心量は、図11に係る偏心量と同じである。これにより、線材200の背面側は、反射面52に近づく。これにより、線材200の背面側を照射する光は多くなる。したがって、斯かる構成を採用することで、光効率を効果的に向上させることができる。
 このように、反射面52の中心52aが、線材200の中心よりも光源21に近づく方向に偏心している構成が好ましい。即ち、反射面52の中心52aが、挿入路61の中心61aよりも光源21に近づく方向に偏心している構成が好ましい。なお、斯かる構成に限定されないのは勿論である。
 ここで、図9~図12で説明したことを具体的に示すため、光照射装置1の実施例及び比較例について、図13及び図14を参酌して、以下に説明する。
 光源21の表面全体から均一に光が照射されたとして、光線追跡法により、光源21から出射された光のうち、線材200を実際に照射した光量を求めた。なお、光が損失する事象は、線材200に入射されず反射面52で反射を繰り返して減衰する場合、反射された光が光源21に入射され減衰する場合、反射面52及び線材200以外の部分(例えば、透光部23a等)に入射される場合、反射面52で反射する際に減衰する場合、挿入部6を透光する際に減衰する場合等が挙げられる。
 図13に示すように、以下の条件である光照射装置1で求めた。
・反射面52の直径:27.4mm
・反射面52の反射率:85%
・挿入部6の外径:20mm
・挿入部6の内径:18mm
・挿入部6の透過率:100%(但し、フレネル反射を考慮している)
・光源21の幅寸法W1:10mm
・透光部23aの幅寸法W2:26mm
・光源21の表面から透光部23aの内面までの距離W3:4.5mm
・光源21の表面から線材200の中心までの距離W4:12mm
・線材200の直径:0.125mm
・反射面52を光源21に対して変位させることで、線材200の中心(挿入路61の中心61a)と反射面52の円弧状の中心52aとの偏心量W5を、変化させる。即ち、線材200と光源21との位置関係(距離)は、変化させていない。
 図14は、上記条件の光照射装置1において、偏心量W5と線材200を照射する光量との関係を示している。なお、偏心量W5は、反射面52の中心が線材200の中心よりも光源に近づく方向に偏心している場合(即ち、線材200の中心が反射面52の中心52aよりも光源21から離れる方向に偏心している場合)をプラス(+)とし、反射面52の中心が線材200の中心よりも光源から離れる方向に偏心している場合(即ち、線材200の中心が反射面52の中心52aよりも光源21に近づく方向に偏心している場合)をマイナス(-)としている。
 また、図14において、実線X1は、光源21から出射された光のうち、線材200を実際に照射した総照射光量X1を示し、破線X2は、光源21から出射された光のうち、反射面52を経由することなく直接に線材200を照射した直接照射光量X2を示している。したがって、実線X1の総光量から破線X2の光量を差し引いたものが、光源21から出射された光のうち、反射面52を経由して線材200を照射した反射照射光量となる。
 偏心量W5が存在しない(偏心量W5が0mmである)比較例の総照射光量X1に対して、偏心量W5が存在する実施例の総照射光量X1は、高くなっている。これにより、反射面52の中心52aが線材200の中心に対して偏心することにより、総照射光量X1を向上させることができている。
 ところで、上記のように、線材200と光源21との位置関係(距離)が変化していないため、直接照射光量X2は、偏心量W5に関わらず、一定である。これにより、反射面52の中心52aが線材200の中心に対して偏心することにより、反射照射光量が大きくなっている。したがって、図9及び図10を参酌して説明したように、線材200の中心が反射面52の中心52aに対して偏心することにより、光効率を向上させることができる。
 また、反射面52の中心が線材200の中心よりも光源から離れる方向に偏心している(マイナス側の)実施例の総照射光量X1に対して、反射面52の中心が線材200の中心よりも光源に近づく方向に偏心している(プラス側の)実施例の総照射光量X1は、高くなっている。
 これにより、反射面52の中心が線材200の中心よりも光源に近づく方向に偏心することにより、総照射光量X1、即ち、反射照射光量を大きくすることができている。したがって、図11及び図12を参酌して説明したように、反射面52の中心が線材200の中心よりも光源に近づく方向に偏心することにより、光効率を効率的に向上させることができる。
 以上より、本実施形態に係る光照射方法は、光照射装置1が線材200に向けて光を照射する光照射方法であって、前記光照射装置1は、円弧状に形成される凹状の内面に配置されて且つ線材200が内部に挿入される反射面52と、前記線材200に向けて光を出射して且つ当該出射する光の光軸方向L1で前記反射面52と対面して配置される光源21と、を有する少なくとも一つ(本実施形態においては、一つ)の照射ユニット10を備え、前記光照射方法は、前記線材200の中心が前記反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心するように、前記線材200を前記反射面52の内部に挿入することと、前記光源21から前記線材200に向けて光を照射することと、を含む。
 また、本実施形態に係る光照射装置1は、円弧状に形成される凹状の内面に配置されて且つ線材200が内部に挿入される反射面52と、前記線材200に向けて光を出射して且つ当該出射する光の光軸方向L1で前記反射面52と対面して配置される光源21と、を有する少なくとも一つ(本実施形態においては、一つ)の照射ユニット10と、前記線材200を前記反射面52の内部に挿入するための挿入路61を、内部に形成する挿入部6と、を備え、前記反射面52は、円弧状の中心52aが前記挿入路61の中心61aに対して偏心するように、配置される。
 斯かる構成によれば、照射ユニット10は、円弧状に形成される凹状の内面に配置される反射面52と、光を出射し、当該出射する光の光軸方向L1で反射面52と対面して配置される光源21とを備えている。そして、線材200は、反射面52の内部に挿入され、光源21は、線材200に向けて光を出射している。
 ところで、挿入部6は、線材200を反射面52の内部に挿入するための挿入路61を、内部に形成している。そして、反射面52の円弧状の中心52aが、挿入路61の中心61aに対して偏心しているため、線材200は、反射面52の中心52aから外れて位置している。これにより、光源21から出射して反射面52で反射した光の一部は、線材200に向けて進行し、線材200を照射する。したがって、光効率を向上させることができる。
 また、本実施形態に係る光照射装置1においては、前記反射面52は、円弧状の中心52aが前記挿入路61の中心61aに対して前記光軸方向L1に偏心するように、配置される、という構成である。
 斯かる構成によれば、反射面52の円弧状の中心52aは、挿入路61の中心61aに対して光軸方向L1に偏心している。これにより、光源21から出射される光のうち、光軸方向L1の光量が最大であるため、少なくとも、光源21から出射して線材200を直接に照射する光量を、大きくすることができる。したがって、光効率をさらに向上させることができる。
 また、本実施形態に係る光照射装置1においては、前記反射面52は、円弧状の中心52aが前記挿入路61の中心61aよりも前記光源21に近づく方向に偏心するように、配置される、という構成である。
 斯かる構成によれば、反射面52の円弧状の中心52aが、挿入路61の中心61aよりも光源21に近づく方向に偏心しているため、反射面52は、線材200に近づくように配置されている。これにより、反射面52で反射して線材200に向けて進行する光の量を、大きくすることができる。したがって、光効率を効果的に向上させることができる。
 また、本実施形態に係る光照射装置1においては、前記挿入部6は、内部に前記挿入路61を形成する挿入孔62を備え、前記挿入孔62は、前記反射面52の内部及び外部の少なくとも一方(具体的には、内部及び外部)に、前記挿入路61の中心61aが前記反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心するように配置される、という構成である。
 斯かる構成によれば、挿入孔62は、内部に挿入路61を形成し、反射面52の内部及び外部の少なくとも一方(具体的には、内部及び外部)に配置されている。そして、挿入孔62は、挿入路61の中心61aが反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心するように配置されている。これにより、線材200が挿入孔62に挿入されることで、線材200の中心は、反射面52の円弧状の中心52aに対して確実に偏心する。
 また、本実施形態に係る光照射装置1においては、前記反射面52は、曲面で形成される、という構成である。
 また、本実施形態に係る光照射装置1においては、前記照射ユニット10は、一つ備えられ、前記光源21は、前記線材200の周方向の一方側から前記線材200に向けて光を照射するように、配置される、という構成である。
 なお、光照射装置及び方法は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、光照射装置及び方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
 上記実施形態に係る光照射装置1においては、照射ユニット10は、光源21を一つ備えている、という構成である。しかしながら、光照射装置は、斯かる構成に限られない。例えば、図15及び図16に示すように、照射ユニット10は、光源21を複数備えている、という構成でもよい。そして、例えば、当該複数の光源21は、全て同じ出力である、という構成でもよく、また、例えば、光源21は、少なくとも一つの他の光源21に対して、異なる出力である、という構成でもよい。
 なお、照射ユニット10が一つ備えられている構成において、「光源は、線材の周方向の一方側から線材に向けて光を照射するように、配置される」とは、図15及び図16に示すように、光源21が線材200の中心を含む基準面S1に対して一方向D4側から線材200に向けて光を照射することを指す。即ち、基準面S1に対して他方向D5側から線材200に向けて光を照射する光源(基準面S1に対して一方向D4側から線材200に向けて光を照射する光源21のうち、最も出力が大きい光源21の出力の25%以下の出力である「補助光源」を除く)を備えないことを指す。
 また、上記実施形態に係る光照射装置1及び方法においては、照射ユニット10は、反射面52の周方向で一つ備えられている、という構成である。しかしながら、光照射装置及び方法は、斯かる構成に限られない。例えば、図17に示すように、前記照射ユニット11,12,13は、前記光源11a,12a,13aが前記線材200に対して複数の方向から光を出射するように、前記反射面52の周方向で複数(図17においては、三つ)並列される、という構成でもよい。
 斯かる構成によれば、照射ユニット11,12,13が、反射面52の周方向で複数並列されているため、それぞれの光源11a,12a,13aは、線材200に対して複数の方向から光を出射している。これにより、線材200に対して、周方向に亘って均一に光を照射することができる。図17に係る光照射装置1の構成を以下に説明する。
 第1照射ユニット11においては、第1光源11aは、出射する光の光軸方向L1で、第1反射面11bと対面して配置されている。第2照射ユニット12においては、第2光源12aは、出射する光の光軸方向L2で、第2反射面12bと対面して配置されている。第3照射ユニット13においては、第3光源13aは、出射する光の光軸方向L3で、第3反射面13bと対面して配置されている。
 第1反射面11bの中心11cは、挿入路61の中心61aに対して偏心している。具体的には、第1反射面11bの中心11cは、挿入路61の中心61aに対して光軸方向L1に偏心している。より具体的には、第1反射面11bの中心11cは、挿入路61の中心61aよりも第1光源11aに近づく方向に偏心している。
 第2反射面12bの中心12cは、挿入路61の中心61aに対して偏心している。具体的には、第2反射面12bの中心12cは、挿入路61の中心61aに対して光軸方向L2に偏心している。より具体的には、第2反射面12bの中心12cは、挿入路61の中心61aよりも第2光源12aに近づく方向に偏心している。
 第3反射面13bの中心13cは、挿入路61の中心61aに対して偏心している。具体的には、第3反射面13bの中心13cは、挿入路61の中心61aに対して光軸方向L3に偏心している。より具体的には、第3反射面13bの中心13cは、挿入路61の中心61aよりも第3光源13aに近づく方向に偏心している。
 また、上記実施形態に係る光照射装置1及び方法においては、照射ユニット10は、反射面52の軸方向D1で一つ備えられている、という構成である。しかしながら、光照射装置及び方法は、斯かる構成に限られない。例えば、図18~図20に示すように、前記照射ユニット10は、前記反射面52の軸方向D1で複数(図18~図20においては、二つ)並列される、という構成でもよい。さらに、図18~図20に示すように、前記複数の照射ユニット10の光源21は、前記反射面52の軸方向D1視において、互いに前記反射面52の周方向で位置ずれしている、という構成でもよい。
 斯かる構成によれば、照射ユニット10は、反射面52の軸方向D1で複数並列されている。そして、複数の照射ユニット10の光源21が、反射面52の軸方向D1視において、反射面52の周方向で位置ずれしているため、それぞれの光源21は、線材200に対して複数の方向から光を出射している。これにより、線材200に対して、周方向に亘って均一に光を照射することができる。
 図18~図20に係る光照射装置1においては、上流側(図18の上側及び図19)に配置される照射ユニット10の光源21の光軸方向L1は、第3方向D3の矢印方向と反対方向である。一方、下流側(図18の下側及び図20)に配置される照射ユニット10の光源21の光軸方向L1は、第3方向D3の矢印方向である。したがって、それぞれの光源21は、線材200に対して正反対の方向から光を出射している。
 また、光照射装置1は、図21に示すように、線材200の延びる方向(反射面52の軸方向)D1に複数(図21においては、二つ)並列される、という構成でもよい。さらに、図21に示すように、複数の光照射装置1の光源21は、線材200の延びる方向D1視において、互いに線材200の延びる方向D1周り(反射面52の周方向)で位置ずれしている、という構成でもよい。
 斯かる構成によれば、光照射装置1は、線材200の延びる方向D1で複数並列されている。そして、複数の光照射装置1の光源21が、線材200の延びる方向D1視において、線材200の延びる方向D1周りで位置ずれしているため、それぞれの光源21は、線材200に対して複数の方向から光を出射している。これにより、線材200に対して、周方向に亘って均一に光を照射することができる。
 ここで、光源21の位置と、当該位置から出射した光が線材200を照射する光量について、図22~図24を参酌して、以下に説明する。
 図22は、光源21の光軸方向L1で線材200と対面する第1の位置P1から放射状に(180°全域に亘って)出射される光のうち、線材200を照射する光を示している。また、図23は、光源21の光軸方向L1で線材200と対面しない第2の位置P2から放射状に(180°全域に亘って)出射される光のうち、線材200を照射する光を示している。
 そして、図22及び図23において、破線は、光源21から出射された光のうち、反射面52を経由することなく直接に線材200を照射した光(以下「直接光」という)を示し、実線は、光源21から出射された光のうち、反射面52で一度だけ反射して線材200を照射する光(以下「反射光」という)を示している。なお、第1の位置P1は、光源21の幅方向D2の中心であり、第2の位置P2は、第1の位置P1から光源21の幅方向D2で離れている。
 まず、図22及び図23に示すように、放射状に出射された光の領域(180°)のうち、直接光となる領域は、第1の位置P1及び第2の位置P2とで、ほぼ同じである。しかしながら、光源21の光軸方向L1に対する直接光の角度においては、第1の位置P1の当該角度の方が、第2の位置P2の当該角度よりも小さい。これにより、光源21から出射される光のうち、光軸方向L1の光量が最大であるため、直接光の光量においては、第1の位置P1の当該光量の方が、第2の位置P2の当該光量よりも大きくなる。
 また、放射状に出射された光の領域のうち、反射光となる領域においては、第1の位置P1の当該領域の方が、第2の位置P2の当該領域よりも大きい。しかも、光源21の光軸方向L1に対する反射光の角度においては、第1の位置P1の当該角度の方が、第2の位置P2の当該角度よりも小さい。したがって、反射光の光量においては、第1の位置P1の当該光量の方が、第2の位置P2の当該光量よりも大きくなる。
 このように、光源21の光軸方向L1で線材200と対面する第1の位置P1は、対面しない第2の位置P2と比較して、直接光の光量も、反射光の光量も、大きくなる。したがって、光源21の光軸方向L1で線材200と対面する位置から離れることにより、当該位置から出射された光で線材200を照射する光量が、小さくなる。これについて、図24を参酌して具体的に示す。
 図24においては、図14と同様に、図13に係る光照射装置1において、光源21の表面全体から均一に光が照射されたとして、光線追跡法により、光源21から出射された光のうち、線材200を実際に照射した光量を求めた。なお、光照射装置1の条件のうち、上記した図14の光量を求めた条件と異なる条件は、以下の条件である。
・線材200の中心と反射面52の中心52aとの偏心量W5:3.9mm
 図24は、上記条件の光照射装置1において、光源21の光軸方向L1で線材200と対面する位置(即ち、光源21の中心位置)に対する位置と、当該位置から出射した光が線材200を照射する光量との関係を示している。また、図24において、実線Y1は、当該位置から出射された光のうち、反射面52を経由することなく直接に線材200を照射した直接照射光量Y1を示し、破線Y2は、当該位置から出射された光のうち、反射面52を経由して線材200を照射した反射照射光量Y2を示している。したがって、実線Y1と破線Y2とを加えたものが、当該位置から出射された光のうち、線材200を実際に照射した総照射光量となる。
 まず、直接照射光量Y1においては、光源21の中心位置の直接照射光量Y1が最大であり、光源21の中心位置から離れるほど、直接照射光量Y1は、小さくなる。また、反射照射光量Y2においても、光源21の中心位置の反射照射光量Y2が最大であり、光源21の中心位置から離れるほど、反射照射光量Y2は、小さくなる。したがって、総照射光量においては、光源21の中心位置の総照射光量が最大であり、光源21の中心位置から離れるほど、総照射光量は、小さくなる。
 したがって、図22及び図23を参酌して説明したように、直接照射光量Y1、反射照射光量Y2、及び総照射光量においては、光源21の光軸方向L1で線材200と対面する位置が最大であり、当該位置から離れるほど、各光量は、小さくなる。このように、光源21は、光軸方向L1で線材200と対面するように、配置する、という構成が好ましい。
 そこで、例えば、光源21の幅寸法は、反射面52の直径に対して半分以下にすることが好ましく、これにより光効率の悪い発光領域を減らすことができ、光源21の光効率を更に向上させることが出来る。また、図17~図21に示すように、光照射装置1は、光源21を複数備え、各光源21は、光軸方向L1で線材200(挿入路61の中心)と対面するように、配置する、という構成が好ましい。斯かる構成によれば、例えば、光源21の幅寸法の合計(例えば、20mm)が同じ構成だとしても、所定の幅寸法を分割した寸法(例えば、5mm)を有する光源21を複数(例えば、4つ)備える構成は、所定の幅寸法(例えば、20mm)を有する光源21を1つ備える構成と比較して、光効率を向上させることができる。
 また、上記実施形態に係る光照射装置1及び方法においては、反射面52は、真円形の一部からなる円弧状に形成されている、という構成である。しかしながら、光照射装置及び方法は、斯かる構成に限られない。例えば、図25に示すように、反射面52は、楕円形の一部からなる円弧状に形成されている、という構成でもよく、また例えば、図26に示すように、反射面52は、複数の平面が円弧状に配置されることで、形成されている、即ち、多角形で形成されている、という構成でもよい。
 そして、反射面52は、線材200が内部に挿入できる大きさに、形成されていればよい。また、例えば、反射面52は、円形状の一部である円弧状に形成される構成だけでなく、円形状の全部である円弧状(即ち、円形状)で形成される構成でもよい。
 ところで、「円弧状に形成される凹状の内面に配置される反射面」における「円弧状」は、中心C0の位置が同じ2つ円(第1円C1及び第2円C2)の間に入る形状であって、第1円C1の直径と第2円C2の直径(≧第1円C1の直径)との関係が以下の式を満たすことをいう。
   100% ≦ (第2円C2の直径)/(第1円C1の直径) ≦ 110%
 また、好ましくは、以下の式を満たすこととしてもよい。
   100% ≦ (第2円C2の直径)/(第1円C1の直径) ≦ 105%
 なお、「反射面52の円弧状の中心52a」の位置は、「(第2円C2の直径)/(第1円C1の直径)」が最小となる場合の、前記各円C1,C2の中心C0の位置である。また、例えば、図25に示すように、反射面52は、第1円C1と第2円C2の間に入る楕円形の、その一部からなる形状であってもよい。
 ところで、上記式を満たさない楕円鏡や放物面鏡等の反射曲面において、「線材200の中心が当該反射曲面の焦点位置に対して偏心する」構成が採用されたとしても、線材200の中心が当該反射曲面の焦点位置に位置される構成に対して、線材200を照射する光効率や、線材200の周方向に亘る光の照射の均一性が改善されることはない。
 また、上記実施形態に係る光照射装置1及び方法においては、挿入孔62は、円形状に形成されている、という構成である。しかしながら、光照射装置及び方法は、斯かる構成に限られない。例えば、挿入孔62は、楕円形状に形成されている、という構成でもよく、また、例えば、図27に示すように、挿入孔62は、多角形状に形成されている、という構成でもよい。なお、挿入路61の中心61aは、挿入路61を構成する面に内接する内接円(図27においては、円C3)の中心である。
 また、上記実施形態に係る光照射装置1及び方法においては、挿入路61は、反射面52とは別の構成である挿入孔62で構成される、という構成である。しかしながら、光照射装置及び方法は、斯かる構成に限られない。例えば、光照射装置は、斯かる挿入孔62を備えておらず、図28に示すように、反射面52は、挿入部6の少なくとも一部を構成し、且つ、中心52aが挿入路61の中心61aに対して偏心するように、形成される、という構成でもよい。
 図28に係る挿入部6は、反射面52と光源装置2の透光部23aとで構成されている。そして、挿入路61は、反射面52と透光部23aとで構成される内空間で構成されている。なお、挿入路61の中心61aは、挿入路61を構成する面(図28においては、反射面52及び透光部23aの面)に内接する内接円C4の中心である。
 また、上記実施形態に係る光照射装置1及び方法においては、反射面52の中心52aが、挿入路61の中心61aに対して光軸方向L1に偏心している、という構成である。しかしながら、光照射装置及び方法は、斯かる構成に限られない。例えば、反射面52の中心52aが、挿入路61の中心61aに対して光軸方向L1と直交する方向に偏心している、という構成でもよい。
 また、上記実施形態に係る光照射装置1及び方法においては、反射面52の中心52aが、挿入路61の中心61aよりも光源21に近づく方向に偏心している、という構成である。しかしながら、光照射装置及び方法は、斯かる構成に限られない。例えば、反射面52の中心52aが、挿入路61の中心61aよりも光源21から離れる方向に偏心している、という構成でもよい。
 また、上記実施形態に係る光照射装置1及び方法においては、挿入部6が、長尺な筒状に形成され、反射面52の内部及び外部に配置されることで、挿入孔62は、反射面52の内部及び外部に配置されている、という構成である。しかしながら、光照射装置及び方法は、斯かる構成に限られない。例えば、挿入孔62は、反射面52の内部のみに配置されている、という構成でもよく、また、例えば、挿入部6が固定部7に固定される周辺部分のみに配置されることで、挿入孔62は、反射面52の外部のみに配置されている、という構成でもよい。
 また、上記実施形態に係る光照射装置1及び方法においては、線材200は、光ファイバである、という構成である。しかしながら、光照射装置及び方法は、斯かる構成に限られない。例えば、線材200は、繊維である、という構成でもよい。具体的には、光照射装置は、繊維である線材200に紫外光を照射することで、繊維の表面改質を行う装置であってもよい。
 また、上記実施形態に係る光照射装置1及び方法においては、線材200は、光照射装置1の内部を走行する状態で、光を照射される、という構成である。しかしながら、光照射装置及び方法は、斯かる構成に限られない。例えば、線材200は、光照射装置1に対して固定された状態で、光を照射される、という構成でもよい。
 また、光照射装置1及び方法においては、照射ユニット10が一つのみ備えられる構成において、反射面52は、中心52aに対して周方向の33%(約120°)以上を占めている構成が好ましく、また、反射面52は、中心52aに対して周方向の50%(180°)以上を占めている構成がさらに好ましい。斯かる構成によれば、反射面52から外部に漏れる光を抑え、反射面52内に取り込んだ光をより有効に利用することができる。
 また、光照射装置1及び方法においては、照射ユニット10が一つのみ備えられる構成において、反射面52は、周方向の50%(180°)以上を占めている、という構成が好ましい。斯かる構成によれば、反射面52から外部に漏れる光を抑え、反射面52内に取り込んだ光をより有効に利用することができる。
 また、光照射装置1及び方法においては、線材200の中心(挿入路61の中心61a)が反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心する量は、線材200の半径よりも大きい、という構成が好ましく、さらに、線材200の直径よりも大きい、という構成がより好ましい。斯かる構成によれば、反射面52の円弧状の中心52aが、線材200の外部に位置することになるため、光効率をより向上させることができる。
 また、上記実施形態に係る光照射方法においては、反射面52は、中心52aが挿入路61の中心61aに対して偏心するように、配置されている、という構成である。しかしながら、光照射方法は、斯かる構成に限られない。例えば、反射面52の中心52aが挿入路61の中心61aに一致している構成であって、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52a(挿入路61aの中心61a)に対して偏心するように、線材200が反射面52の内部に挿入されている、という構成でもよい。
 ここで、光照射装置1の構成と効果を具体的に示すため、光照射装置1の実施例とその比較例とについて、図29~図33を参酌して、以下に説明する。
 なお、図29~図33において、光照射装置1の条件のうち、上記した図14の光量を求めた条件と異なる条件は、以下の条件である。
・反射面52の直径:42.5mm
・光源21の幅寸法W1:20mm
<光効率>
 光源21の表面全体から均一に光が照射されたとして、光線追跡法により、光源21から放射された光量に対する線材200に照射された光量の割合(光効率)を求めた。なお、光が損失する事象は、線材200に入射されず反射面52で反射を繰り返して減衰する場合、反射された光が光源21に入射され減衰する場合、反射面52及び線材200以外の部分(例えば、透光部23a等)に入射される場合、反射面52で反射する際に減衰する場合、挿入部6を透光する際に減衰する場合等が挙げられる。
 図29は、上記条件の光照射装置1において、偏心量W5と光効率との関係を示している。なお、偏心量W5は、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aと比較して相対的に光源21から離れる方向に偏心している場合をプラス(+)とし、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aと比較して相対的に光源21に近づく方向に偏心している場合をマイナス(-)としている。
 図29に示すように、偏心量W5が存在しない(偏心量W5が0mmである)比較例の光効率に対して、偏心量W5が存在する実施例の光効率は、高くなっている。これにより、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aと比較して相対的に偏心することにより、光効率を向上させることができている。
 また、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aと比較して相対的に光源21に近づく方向に偏心している(マイナス側の)実施例に対して、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aと比較して相対的に光源21から離れる方向に偏心している(プラス側の)実施例は、光効率を向上させることができている。
 図30は、上記条件の光照射装置1に対して反射面52の直径を変化させた光照射装置1において、偏心量W5と光効率との関係を示している。グラフZ1~Z4は、反射面52の直径が、38.5mm、41.5mm、44.5mm、47.5mmである実施例の光効率をそれぞれ示している。偏心量W5は、何れも、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aと比較して相対的に光源21から離れる方向に、偏心している。
 図30に示すように、何れの反射面52の直径においても、偏心量W5が存在しない(偏心量W5が0mmである)比較例の光効率に対して、偏心量W5が存在する実施例の光効率は、高くなっている。これにより、反射面52の直径に関わらず、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心することにより、光効率を向上させることができている。
 そして、図30に示すように、線材200の中心(即ち、挿入路61の中心61a)が反射面52の円弧状の中心52aに対して1.5mm以上偏心することがより好ましい。また、線材200の中心(即ち、挿入路61の中心61a)が反射面52の円弧状の中心52aに対して4.0mm~9.0mm偏心することがさらに好ましい。なお、斯かる条件の光照射装置1においては、反射面52の直径に関わらず、偏心量W5が5mmである場合に、光効率を最も向上させることができている。
 また、換言すると、線材200の中心(即ち、挿入路61の中心61a)が反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心する量は、線材200の直径の12倍以上であることがより好ましい。そして、線材200の中心(即ち、挿入路61の中心61a)が反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心する量は、線材200の直径の32倍~72倍であることがさらに好ましい。斯かる条件の光照射装置1においては、反射面52の直径に関わらず、偏心量W5が線材200の直径の40倍である場合に、光効率を最も向上させることができている。
<照度分布>
 光源21の表面全体から均一に光が照射されたとして、光線追跡法により、線材200の周方向の各位置の照度を求めた。なお、線材200の周方向の0°の位置は、光源21と対面する側の端点(図13における上端点200a)の位置とし、周方向の±180°の位置は、光源21と対面する側と反対側の端点(図13における下端点200b)の位置としている。
 図31は、上記条件の光照射装置1において、線材200の周方向の位置と照度(絶対値)との関係を示している。グラフA1は、偏心量W5が0mmである比較例の照度を示し、グラフA2~A8は、偏心量W5が、1mm、2mm、3mm、4mm、4.5mm、5mm、6mmである実施例の照度をそれぞれ示している。なお、偏心量W5は、何れも、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aと比較して相対的に光源21から離れる方向に、偏心している。
 図31に示すように、偏心量W5が存在しない比較例の照度A1に対して、偏心量W5が存在する実施例の照度A2~A5は、線材200の周方向に亘って均一に光を照射することができている。これにより、線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aに対して偏心することにより、線材200の周方向に亘って均一に光を照射することができる。
 図32は、上記条件の光照射装置1において、偏心量W5と、線材200の各位置の照度における標準偏差との関係を示している。上記条件の光照射装置1においては、偏心量W5が5mmである場合に、線材200の周方向に亘って最も均一に光を照射することができている。
 図33は、上記条件の光照射装置1において、線材200の周方向の位置と照度(最大照度を100とした場合の相対値)との関係を示している。グラフB1は、図31と同様に、偏心量W5が存在しない比較例の照度を示し、グラフB2~B3は、偏心量W5が4.5mmである実施例の照度を示している。
 なお、グラフB2は、反射面52の中心52aが線材200の中心に対して光源21に近づく方向に偏心している(線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aと比較して相対的に光源21から離れる方向に偏心している)実施例の照度である。また、グラフB3は、反射面52の中心52aが線材200の中心に対して光源21から離れる方向に偏心している(線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aと比較して相対的に光源21に近づく方向に偏心している)実施例の照度である。
 図33に示すように、反射面52の中心52aが線材200の中心に対して光源21から離れる方向に偏心している(線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aと比較して相対的に光源21に近づく方向に偏心している)実施例の照度B3に対して、反射面52の中心52aが線材200の中心に対して光源21に近づく方向に偏心している(線材200の中心が反射面52の円弧状の中心52aと比較して相対的に光源21から離れる方向に偏心している)実施例の照度B2は、線材200の周方向に亘ってさらに均一化できている。
 1…光照射装置、2…光源装置、3…挿入装置、4…接続部、4a…回転軸、5…本体部、6…挿入部、7…固定部、8…本体冷却部、8a…冷却本体、8b…流入部、8c…流出部、10…照射ユニット、11…第1照射ユニット、11a…第1光源、11b…第1反射面、11c…中心、12…第2照射ユニット、12a…第2光源、12b…第2反射面、12c…中心、13…第3照射ユニット、13a…第3光源、13b…第3反射面、13c…中心、21…光源、22…光源冷却部、22a…冷却本体、22b…流入部、22c…流出部、23…筐体、23a…透光部、23b…遮光部、24…電力供給部、24a…電源接続部、24b…端子台、51…凹状部、52…反射面、52a…中心、53…開口部、54…反射端面、61…挿入路、61a…中心、62…挿入孔、71…挟持部、72…挟持部、100…光ファイバ製造装置、110…搬送装置、111…搬送部材、112…搬送部材、120…塗布装置、200…線材(光ファイバ)、200a…端点、200b…端点

Claims (11)

  1.  円弧状に形成される凹状の内面に配置されて且つ線材が内部に挿入される反射面と、前記線材に向けて光を出射して且つ当該出射する光の光軸方向で前記反射面と対面して配置される光源と、を有する少なくとも一つの照射ユニットと、
     前記線材を前記反射面の内部に挿入するための挿入路を、内部に形成する挿入部と、を備え、
     前記反射面は、円弧状の中心が前記挿入路の中心に対して偏心するように、配置される、光照射装置。
  2.  前記反射面は、円弧状の中心が前記挿入路の中心に対して前記光軸方向に偏心するように、配置される、請求項1に記載の光照射装置。
  3.  前記反射面は、円弧状の中心が前記挿入路の中心よりも前記光源に近づく方向に偏心するように、配置される、請求項2に記載の光照射装置。
  4.  前記挿入部は、内部に前記挿入路を形成する挿入孔を備え、
     前記挿入孔は、前記反射面の内部及び外部の少なくとも一方に、前記挿入路の中心が前記反射面の円弧状の中心に対して偏心するように配置される、請求項1~3の何れか1項に記載の光照射装置。
  5.  前記反射面は、前記挿入部の少なくとも一部を構成し、且つ、前記挿入路の中心が前記反射面の円弧状の中心に対して偏心するように形成される、請求項1~3の何れか1項に記載の光照射装置。
  6.  前記反射面は、曲面で形成される、請求項1~6の何れか1項に記載の光照射装置。
  7.  前記反射面は、複数の平面が円弧状に配置されることで、形成される、請求項1~6の何れか1項に記載の光照射装置。
  8.  前記照射ユニットは、一つ備えられ、
     前記光源は、前記線材の周方向の一方側から前記線材に向けて光を照射するように、配置される、請求項1~7の何れか1項に記載の光照射装置。
  9.  前記照射ユニットは、前記光源が前記線材に対して複数の方向から光を出射するように、前記反射面の周方向で複数並列される、請求項1~7の何れか1項に記載の光照射装置。
  10.  前記照射ユニットは、前記反射面の軸方向で複数並列され、
     前記複数の照射ユニットの光源は、前記反射面の軸方向視において、互いに前記反射面の周方向で位置ずれしている、請求項1~9の何れか1項に記載の光照射装置。
  11.  光照射装置が線材に向けて光を照射する光照射方法であって、
     前記光照射装置は、
     円弧状に形成される凹状の内面に配置されて且つ前記線材が内部に挿入される反射面と、前記線材に向けて光を出射して且つ当該出射する光の光軸方向で前記反射面と対面して配置される光源と、を有する少なくとも一つの照射ユニットを備え、
     前記光照射方法は、
     前記線材の中心が前記反射面の円弧状の中心に対して偏心するように、前記線材を前記反射面の内部に挿入することと、
     前記光源から前記線材に向けて光を照射することと、を含む、光照射方法。
PCT/JP2016/082953 2015-12-18 2016-11-07 光照射装置及び光照射方法 WO2017104292A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680073771.0A CN108367976B (zh) 2015-12-18 2016-11-07 光照射装置及光照射方法
US16/062,570 US10737292B2 (en) 2015-12-18 2016-11-07 Light irradiation device and light irradiation method

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-247275 2015-12-18
JP2015247275A JP6878762B2 (ja) 2015-12-18 2015-12-18 光照射装置及び光照射方法
JP2016-172995 2016-09-05
JP2016172995A JP6853943B2 (ja) 2016-09-05 2016-09-05 光照射装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017104292A1 true WO2017104292A1 (ja) 2017-06-22

Family

ID=59056045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/082953 WO2017104292A1 (ja) 2015-12-18 2016-11-07 光照射装置及び光照射方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10737292B2 (ja)
CN (1) CN108367976B (ja)
WO (1) WO2017104292A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018043656A1 (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 ウシオ電機株式会社 光照射装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017104292A1 (ja) 2015-12-18 2017-06-22 ウシオ電機株式会社 光照射装置及び光照射方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59214010A (ja) * 1983-05-20 1984-12-03 Hakko:Kk 光照射装置
JPS63123464A (ja) * 1986-11-11 1988-05-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 線状物体の被覆方法
JP2004230297A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Fujikura Ltd 紫外線照射装置および線条体被覆uv樹脂の硬化方法
JP2005162502A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆線条体の製造方法
US20100183821A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-22 Draka Comteq, B.V. UVLED Apparatus for Curing Glass-Fiber Coatings
US20150028020A1 (en) * 2013-07-23 2015-01-29 Phoseon Technology, Inc. Compound Elliptical Reflector for Curing Optical Fibers

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2584468B2 (ja) 1988-02-08 1997-02-26 住友電気工業株式会社 線材の樹脂被覆方法及びそれに用いる照射装置
US7399982B2 (en) 2003-01-09 2008-07-15 Con-Trol-Cure, Inc UV curing system and process with increased light intensity
JP2010117531A (ja) 2008-11-12 2010-05-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 紫外線照射装置及び光ファイバの被覆形成方法
JP4576490B2 (ja) * 2008-12-09 2010-11-10 フェニックス電機株式会社 発光装置用のリフレクタおよびそれを用いた発光装置
JP5155987B2 (ja) * 2009-11-09 2013-03-06 日立電線株式会社 光ファイバの端部加工方法および光ファイバの端部加工装置
US8872137B2 (en) 2011-09-15 2014-10-28 Phoseon Technology, Inc. Dual elliptical reflector with a co-located foci for curing optical fibers
CN102992601B (zh) * 2012-12-04 2015-05-13 张立国 一种预应力玻璃激光退应力加工方法
WO2017104292A1 (ja) 2015-12-18 2017-06-22 ウシオ電機株式会社 光照射装置及び光照射方法
JP6878762B2 (ja) 2015-12-18 2021-06-02 ウシオ電機株式会社 光照射装置及び光照射方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59214010A (ja) * 1983-05-20 1984-12-03 Hakko:Kk 光照射装置
JPS63123464A (ja) * 1986-11-11 1988-05-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 線状物体の被覆方法
JP2004230297A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Fujikura Ltd 紫外線照射装置および線条体被覆uv樹脂の硬化方法
JP2005162502A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆線条体の製造方法
US20100183821A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-22 Draka Comteq, B.V. UVLED Apparatus for Curing Glass-Fiber Coatings
US20150028020A1 (en) * 2013-07-23 2015-01-29 Phoseon Technology, Inc. Compound Elliptical Reflector for Curing Optical Fibers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018043656A1 (ja) * 2016-09-02 2018-03-08 ウシオ電機株式会社 光照射装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108367976B (zh) 2021-05-04
US20180318876A1 (en) 2018-11-08
CN108367976A (zh) 2018-08-03
US10737292B2 (en) 2020-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6275250B2 (ja) 放射エネルギーの使用によって被覆を硬化させる装置、及び高アスペクト比基材上のポリマー被覆を硬化させる方法
JP2004527014A (ja) 平行光を光導波路に指向するための高効率の反射体
WO2017104292A1 (ja) 光照射装置及び光照射方法
JP2004311162A (ja) 照明装置
JP6537899B2 (ja) 車両用発光装置
US10274138B2 (en) Lighting device and lighting system
JP6878762B2 (ja) 光照射装置及び光照射方法
JP6984187B2 (ja) 光照射装置、光照射方法
JP6763450B2 (ja) 光照射装置
JP6857334B2 (ja) 光照射装置
CN109641791B (zh) 光照射装置
JP4594158B2 (ja) 光源用反射体、光源装置及び照明装置
JP6853943B2 (ja) 光照射装置
WO2018230697A1 (ja) 光照射装置、光照射方法
JP2018507119A6 (ja) Uv光硬化システム並びにuv光硬化システムを設計し動作させる方法
CN107530919B (zh) Uv光固化系统及其设计和操作方法
WO2020075465A1 (ja) 光デバイス及びレーザ装置
EP2589857A1 (en) Light source apparatus and pseudo-sunlight irradiating apparatus provided with same
KR100947640B1 (ko) 노광 장치
JP2015195141A (ja) 照射装置
JP2015225832A (ja) 車両用灯具
JP2013045626A (ja) 車両用灯具

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16875277

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 16062570

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16875277

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1