JP3406612B2 - Light irradiation device - Google Patents

Light irradiation device

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JP3406612B2
JP3406612B2 JP35021491A JP35021491A JP3406612B2 JP 3406612 B2 JP3406612 B2 JP 3406612B2 JP 35021491 A JP35021491 A JP 35021491A JP 35021491 A JP35021491 A JP 35021491A JP 3406612 B2 JP3406612 B2 JP 3406612B2
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reflecting
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照男 坂井
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光照射装置に関し、例
えば紫外線硬化型接着剤を媒介として被接着物を接着す
る際に利用される紫外線照射装置に用いて好適な光照射
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light irradiating device, and more particularly to a light irradiating device suitable for use in an ultraviolet irradiating device used for adhering an adherend with an ultraviolet curable adhesive as a medium.

【0002】[0002]

【従来技術およびその問題点】従来この種の光照射装置
として、例えば図10に示すような紫外線照射装置があ
る。本体1の内方には、直管形紫外線ランプ4(線状光
源)が収納保持されている。この直管形紫外線ランプ4
の中心Oを通り被照射体方向に向く光軸I−I線に関し
て対称に、反射面2を内面に設けた一対の反射鏡3が設
けられている。光軸I−Iの上方には、熱線遮断フィル
タ5が設けられ、この熱線遮断フィルタ5の上方に被照
射体9が位置している。この被照射体9は、中間に紫外
線硬化型接着剤6を有するフロントレンズ7とバックレ
ンズ8から成り立っており、また熱線遮断フィルタ5
は、直管形紫外線ランプ4から発する熱が被照射体9に
達するのを遮断する役割を果たす。以上の基本構成によ
って、直管形紫外線ランプ4から放射される紫外線を被
照射体9に照射して両レンズを接着する。
2. Description of the Related Art As a conventional light irradiation device of this type, there is an ultraviolet irradiation device as shown in FIG. 10, for example. Inside the main body 1, a straight tube type ultraviolet lamp 4 (linear light source) is housed and held. This straight tube type ultraviolet lamp 4
A pair of reflecting mirrors 3 each having a reflecting surface 2 provided on the inner surface thereof are provided symmetrically with respect to an optical axis I-I line which passes through the center O of the and which faces the irradiation target. The heat ray blocking filter 5 is provided above the optical axis I-I, and the irradiated body 9 is located above the heat ray blocking filter 5. The irradiated body 9 is composed of a front lens 7 and a back lens 8 having an ultraviolet curable adhesive 6 in the middle, and the heat ray blocking filter 5 is also provided.
Plays a role of blocking the heat emitted from the straight tube type ultraviolet lamp 4 from reaching the irradiated body 9. With the above basic configuration, the ultraviolet rays emitted from the straight tube type ultraviolet lamp 4 are irradiated onto the irradiated body 9 to bond the two lenses.

【0003】反射面2をその内面に設けた反射鏡3は、
直管形紫外線ランプ4から発生する紫外線をできるだけ
被照射体9に均一に照射させるために、直管形紫外線ラ
ンプ4の中心Oを焦点とする放射円筒面2’を持った反
射鏡3’を光軸I−Iを中心に二分割し、これをθ度内
側に傾斜させたものである。従って、直管形紫外線ラン
プ4から放射される紫外線のうち、反射面2で反射され
た紫外線10a,10b,10cおよび紫外線11a,
11b,11cはそれぞれ平行光となって被照射体9に
照射される。
The reflecting mirror 3 having the reflecting surface 2 on its inner surface is
In order to irradiate the object 9 to be irradiated with the ultraviolet rays emitted from the straight tube type ultraviolet lamp 4 as uniformly as possible, a reflecting mirror 3'having a radiation cylindrical surface 2'having a center O of the straight tube type ultraviolet lamp 4 as a focal point is provided. The optical axis I-I is divided into two parts, which are tilted inward by θ degrees. Therefore, among the ultraviolet rays emitted from the straight tube type ultraviolet lamp 4, the ultraviolet rays 10a, 10b, 10c and the ultraviolet rays 11a, which are reflected by the reflecting surface 2,
11b and 11c become parallel light and are irradiated onto the irradiation target 9.

【0004】一方、直管形紫外線ランプ4から直接被照
射体9に向かう紫外線に関しては、直管形紫外線ランプ
4を被照射体9に近付ける程、すなわち直管形紫外線ラ
ンプ4と被照射体9との間隔dが短い程、被照射体9の
中央を照射する紫外線12aと周辺を照射する紫外線1
2bとに光路長差を生じ、また被照射体9に入射する入
射角が大きくなって、被照射体の中央部と周辺部では輝
度アンバランスを生じてしまう。したがって、被照射体
9の中心部で最も輝度が高く、周辺部にいくにつれて輝
度が低下する傾向が現われる。この輝度アンバランスに
よって、紫外線硬化型接着剤6の硬化スピードが中央部
と周辺部とで差異を生じるため、接着歪、レンズの変
形、接着力不足等を生じ、実用上大きな問題となってい
た。この輝度アンバランスは、直管形紫外線ランプ4と
被照射体9との間隔dを大きくする程、減少するが、そ
の反面被照射体9に照射される紫外線の強度が低下して
しまうため高出力のランプを使用しなければならず、装
置の大型化、コストアップにつながる。
On the other hand, with respect to the ultraviolet rays which directly go from the straight tube type ultraviolet lamp 4 to the irradiation object 9, the closer the straight tube type ultraviolet lamp 4 is to the irradiation object 9, that is, the straight tube type ultraviolet lamp 4 and the irradiation object 9. The shorter the distance d is, the ultraviolet ray 12a that irradiates the center of the irradiation target 9 and the ultraviolet ray 1 that irradiates the periphery thereof
2b causes a difference in optical path length, and the incident angle of incidence on the irradiated body 9 becomes large, resulting in a luminance imbalance between the central portion and the peripheral portion of the irradiated body. Therefore, there is a tendency that the brightness is highest in the central part of the irradiated body 9 and decreases as it goes to the peripheral part. Due to this luminance imbalance, the curing speed of the ultraviolet curable adhesive 6 is different between the central portion and the peripheral portion, resulting in adhesive distortion, lens deformation, insufficient adhesive force, etc., which is a serious problem in practical use. . This brightness imbalance decreases as the distance d between the straight tube type ultraviolet lamp 4 and the irradiated body 9 increases, but on the other hand, the intensity of the ultraviolet light irradiated to the irradiated body 9 decreases, which is high. Since an output lamp must be used, this leads to an increase in size and cost of the device.

【0005】[0005]

【発明の目的】本発明は、このような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、被照射体の中央部と周辺部での輝
度アンバランスを少なくし、被照射体にできるだけむら
なく均一に光源からの放射光を集中照射させることが可
能な光照射装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and reduces the luminance imbalance between the central portion and the peripheral portion of the object to be illuminated, so that the object to be illuminated is evenly and uniformly distributed. It is an object of the present invention to provide a light irradiation device capable of intensively irradiating the emitted light from the light source.

【0006】[0006]

【発明の概要】本発明は、光源が線状光源の態様では、
線状光源と、この光源からの光を該光源の光軸上に中心
部が位置する被照射体に向けて反射する反射面とを有す
る光照射装置において、反射面を、線状光源の長さ方向
に平行で、該線状光源の長さ方向と直交する断面におい
て左右対称に配置した複数の反射セグメントから構成
し、その左右のそれぞれの複数の反射セグメントは、線
状光源の長さ方向と直交する断面において、それぞれの
反射面の一端からの反射光が被照射体の外側の一点に集
束し、他端からの反射光が、光軸からの距離が近い反射
セグメント程、光軸に近い位置に入射するように配置さ
れており、被照射体は、線状光源の長さ方向と直交する
断面において、上記左右の複数の反射セグメントによる
左右の上記集束点を結ぶ線分に少なくとも一部が干渉す
るように配置されていることを特徴としている。さらに
本発明は、光源が点光源の態様では、点状光源と、この
光源からの光を該光源の光軸上に中心部が位置する被照
射体に向けて反射する反射鏡とを有する光照射装置にお
いて、反射鏡を、点状光源の光軸を中心とする回転対称
形状の複数の環状反射セグメントから構成し、複数の環
状反射セグメントは、それぞれの反射面の一端からの反
射光が被照射体の外側に環状に集束し、他端からの反射
光が、光軸からの距離が近い反射セグメント程、光軸に
近い位置に環状に入射するように配置されており、被照
射体は、上記環状の集束線で規定される平面に少なくと
も一部が干渉するように配置されていることを特徴とし
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a light source which is a linear light source,
In a light irradiating device having a linear light source and a reflecting surface for reflecting light from the light source toward an object whose center is located on the optical axis of the light source, the reflecting surface is defined by the length of the linear light source. It is composed of a plurality of reflective segments that are parallel to the vertical direction and are symmetrically arranged in a cross section orthogonal to the lengthwise direction of the linear light source. In the cross section orthogonal to, the reflected light from one end of each reflecting surface is focused on one point on the outside of the irradiated object, and the reflected light from the other end is closer to the optical axis as the reflective segment is closer to the optical axis. The irradiation target is arranged so as to be incident at a near position, and the irradiation target is at least one line segment connecting the left and right focusing points of the left and right reflection segments in a cross section orthogonal to the length direction of the linear light source. Are arranged so that the parts interfere It is characterized in Rukoto. Further, according to the present invention, in a mode in which the light source is a point light source, a light having a point light source and a reflecting mirror that reflects light from the light source toward an irradiation target object whose center is located on the optical axis of the light source. In the irradiation device, the reflecting mirror is composed of a plurality of ring-shaped reflective segments having a rotationally symmetric shape about the optical axis of the point light source, and the plurality of ring-shaped reflective segments are covered by the reflected light from one end of each reflecting surface. Focused in a ring shape on the outside of the irradiation body, the reflected light from the other end is arranged so that the reflection segment closer to the optical axis is incident on the position closer to the optical axis in a ring shape. It is characterized in that it is arranged so that at least a part thereof interferes with the plane defined by the annular converging line.

【0007】[0007]

【実施例】以下図示実施例に基づいて本発明を説明す
る。図1は、本発明を適用した光照射装置の第1の実施
例を示す。この図では、主要構造部のみを記載してお
り、上述した従来例の図10に記載した部材と同一部材
には同符号を付してある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments. FIG. 1 shows a first embodiment of a light irradiation device to which the present invention is applied. In this figure, only the main structural parts are shown, and the same members as the members shown in FIG. 10 of the conventional example described above are denoted by the same reference numerals.

【0008】本実施例の構成による光照射装置は光軸I
−I線に関し左右対称であり、直管形紫外線ランプ4の
中心Oはこの光軸I−I線上に配置されている。本発明
の特徴とする複数の反射セグメント21a,21b,2
1c,21d,21eは、直管形紫外線ランプ4に対向
する平面に形成された反射面20a,20b,20c,
20d,20eを有しており、光軸I−I線に関して左
右対称に配置されている。なお本実施例の光照射装置
は、光軸I−I線に関し左右対称であるので、左半分に
ついての部材の説明および符合は一部を除き省略してあ
る。
The light irradiating device having the structure of this embodiment has an optical axis I.
It is symmetrical with respect to the -I line, and the center O of the straight tube type ultraviolet lamp 4 is arranged on this optical axis I-I line. A plurality of reflective segments 21a, 21b, 2 which characterize the present invention
Reference numerals 1c, 21d, and 21e denote reflection surfaces 20a, 20b, 20c, which are formed on a flat surface facing the straight tube type ultraviolet lamp 4.
It has 20d and 20e, and is arranged symmetrically with respect to the optical axis I-I line. Since the light irradiation device of the present embodiment is bilaterally symmetric with respect to the optical axis I-I line, the description and the reference numerals of the members for the left half are omitted except for a part.

【0009】直管形紫外線ランプ4から被照射体9に入
射する光線は、ランプ4からの直接光と、反射セグメン
ト21a〜21eを介して入射する間接光(反射光)に
大別される。図では、被照射体9の中心を通る直接光を
24a、エッジ部分を通る直接光を24bとする。また
反射セグメントによる反射光は、それぞれの反射面20
a〜20eの光軸I−I線に最も近い側の端部で反射す
る反射光を23a,23b,23c,23d,23e、
光軸I−I線から最も遠い側の端部で反射する反射光を
22a,22b,22c,22d,22eとする。
Light rays incident on the irradiated body 9 from the straight tube type ultraviolet lamp 4 are roughly classified into direct light from the lamp 4 and indirect light (reflected light) incident via the reflection segments 21a to 21e. In the figure, the direct light passing through the center of the irradiated body 9 is designated as 24a, and the direct light passing through the edge portion is designated as 24b. Further, the light reflected by the reflective segments is reflected by the respective reflective surfaces 20.
23a, 23b, 23c, 23d, 23e, and the reflected light reflected at the end of a to 20e closest to the optical axis II line.
The reflected lights reflected at the ends farthest from the optical axis II line are designated as 22a, 22b, 22c, 22d and 22e.

【0010】被照射体9に直接入射する直接光について
は、既に述べたように、直管形紫外線ランプ4の光軸I
−I線上に位置する被照射体9の中心部と周辺部とで光
路長差を生じ、また周辺部にいくにしたがって被照射体
9に入射する入射角が大きくなって反射損失が増加する
ため、図2に示すような輝度アンバランスが発生し、中
心部(光軸上)で最も輝度が高く、周辺部にいくにつれ
て輝度が低下する傾向を示す。
As described above, the direct light directly incident on the object 9 to be irradiated is the optical axis I of the straight tube type ultraviolet lamp 4.
-Because the optical path length difference occurs between the central portion and the peripheral portion of the irradiated body 9 located on the I line, and the incident angle on the irradiated body 9 increases as the distance to the peripheral portion increases, and reflection loss increases. The luminance imbalance as shown in FIG. 2 occurs, the luminance is highest in the central portion (on the optical axis), and the luminance tends to decrease toward the peripheral portion.

【0011】そこで、複数の反射セグメント21a〜2
1eは次の条件をもって光軸I−I線に対して左右対称
に配置されている。直管形紫外線ランプ4の長さ方向に
直角な平面において、それぞれの反射面20a〜20e
の図の光軸I−I線から最も遠い端部からの反射光22
a,22b,22c,22d,22eは、被照射体9の
外側に位置する点P(光軸I−I線を境とした左半分で
は点P’)に集束し、また光軸I−I線に最も近い端部
からの反射光23a,23b,23c,23d,23e
は、それぞれ光軸I−Iからの距離が異なる位置に入射
する。すなわち、それぞれの反射セグメント21a〜2
1eの傾斜角度αと幅wは、それぞれの反射光23a,
23b,23c,23d,23eが図中のL1、L2、
L3、L4、L5で示す段階的に異なる位置に入射する
ように定められている。
Therefore, a plurality of reflective segments 21a-2 are provided.
1e is arranged symmetrically with respect to the optical axis II line under the following conditions. On the plane perpendicular to the length direction of the straight tube type ultraviolet lamp 4, the reflecting surfaces 20a to 20e are provided.
22 of the reflected light from the end farthest from the optical axis I-I line of FIG.
a, 22b, 22c, 22d, and 22e are focused on a point P located outside the irradiation target 9 (a point P'in the left half of the optical axis II line), and also the optical axis II. Light reflected from the end closest to the line 23a, 23b, 23c, 23d, 23e
Enter the positions at different distances from the optical axis II. That is, each reflective segment 21a-2
The inclination angle α and the width w of 1e are the reflected light 23a,
23b, 23c, 23d, and 23e are L1, L2, and
It is determined that the light beams are incident on different positions in a stepwise manner as indicated by L3, L4, and L5.

【0012】上述した条件により、例えば、反射セグメ
ント21aの反射面20aで反射した反射光(反射光2
2a〜23a)は、点Pから最も狭いL1の範囲で被照
射体9を照射し、また反射セグメント21bの反射面2
0bで反射した反射光(反射光22b〜23b)は、こ
の範囲L1と重複しさらに内側を照射するPからL2の
範囲で被照射体9を照射する。以下同様に、反射面20
cでは点PからL3、反射面20dでは点PからL4、
反射面20eでは点PからL5というように、照射範囲
が一部重複しつつ内側に拡大していく。つまり、これら
の反射セグメント21a〜21eによる照射範囲の重複
回数が、光源から被照射体に向かう光軸上から周辺にか
けて、段階的に増加する。したがって、これらを総合し
て、反射セグメント21a〜21eによる反射光による
被照射体9の輝度は、図3に示すように周辺部で最も輝
度が高く、中心部にいくに従って輝度が低下する階段形
状となる。これは図2に示した被照射体9に直接入射す
る直接光の輝度分布とは逆傾向の輝度分布となる。
Under the above conditions, for example, the reflected light (reflected light 2) reflected by the reflecting surface 20a of the reflecting segment 21a is reflected.
2a to 23a) irradiate the irradiation target 9 within the narrowest range L1 from the point P, and the reflection surface 2 of the reflection segment 21b.
The reflected light (reflected lights 22b to 23b) reflected at 0b irradiates the irradiation target 9 in a range from P to L2 which overlaps with the range L1 and further irradiates the inside. Similarly, the reflective surface 20
In the point c, the points P to L3, in the reflecting surface 20d, the points P to L4,
On the reflecting surface 20e, the irradiation ranges are expanded inward from the points P to L5 while partially overlapping the irradiation ranges. That is, the number of overlaps of the irradiation ranges of the reflective segments 21a to 21e increases stepwise from the optical axis extending from the light source toward the irradiation target to the periphery. Therefore, as a whole, the brightness of the irradiated body 9 due to the reflected light from the reflective segments 21a to 21e is highest in the peripheral part and decreases in the central part as shown in FIG. Becomes This is a luminance distribution having a reverse tendency to the luminance distribution of the direct light directly incident on the irradiation target 9 shown in FIG.

【0013】図4は、直接光と反射光の合成光の輝度分
布状態を示している。この図から、被照射体9に入射す
る光線(直接光および反射光)の輝度分布がより均一化
されていることがわかる。
FIG. 4 shows the luminance distribution state of the combined light of the direct light and the reflected light. From this figure, it can be seen that the luminance distribution of the light rays (direct light and reflected light) incident on the irradiation target 9 is made more uniform.

【0014】次に、反射セグメント21a〜21eの傾
斜角度αと幅wを求める具体式を説明する。図5は、図
1での反射セグメント21aの反射面20a(第1の反
射面)における反射光の状態を示す図である。点Pは、
反射面21a〜21eの、光軸I−I線から遠い端部か
らの反射光の集束点であり、被照射体9の外側の任意の
位置に設けられてあり、点Pを通る水平線をABとす
る。なお、第1の反射面の光軸I−I線から遠い端部を
1 、光軸I−I線に近い端をS1 とし、また第2の反
射セグメント21b(反射面20b)の上端をR2 、下
端をS2 、同様に第n番目の反射面の上端をRn 、下端
をSn とする。
Next, a concrete formula for obtaining the inclination angle α and the width w of the reflecting segments 21a to 21e will be described. FIG. 5 is a diagram showing a state of reflected light on the reflecting surface 20a (first reflecting surface) of the reflecting segment 21a in FIG. Point P is
It is a converging point of the reflected light from the ends of the reflecting surfaces 21a to 21e far from the optical axis I-I line, is provided at an arbitrary position outside the irradiated body 9, and the horizontal line passing through the point P is AB. And In addition, the end far from the optical axis II line of the first reflecting surface is R 1 , the end near the optical axis II line is S 1, and the upper end of the second reflecting segment 21b (reflecting surface 20b). Is R 2 , the lower end is S 2 , and similarly, the upper end of the n-th reflecting surface is R n and the lower end is S n .

【0015】第1の反射面の一端の点R1 は任意の位置
に設けられており、点R1 を通る水平線をC11
し、光源の中心OとR1 とを結ぶ入射光線と、R1 とP
とを結ぶ反射光線とがなす∠OR1 Pを2θ1 とする。
また、入射光OR1 がOを通る水平線とのなす角をβ1
(水平線の上側を正、下側を負)とし、照射範囲L1
光源の中心Oに対してなす∠R1 OS1 をφ1 とする。
[0015] point R 1 of the end of the first reflecting surface is provided at an arbitrary position, and a horizontal line passing through the point R 1 and C 1 D 1, the incident light rays connecting the center O and R 1 of the light source , R 1 and P
Let 2θ 1 be ∠OR 1 P formed by the reflected ray connecting with.
Further, the angle formed by the incident light OR 1 and the horizontal line passing through O is β 1
(The upper side of the horizontal line is positive, the lower side is negative), and ∠R 1 OS 1 formed by the irradiation range L 1 with respect to the center O of the light source is φ 1 .

【0016】ここで、点P、点R1 は、例えば光源の中
心Oを原点とする座標値が与えられているため、β1
よび2θ1 は容易に求めることができる。例えば、点R
1 の座標を(R1X,R1Y)、点Pの座標を(PX ,P
Y )とすると、 β1 =tan-1(R1Y/R1X) 2θ1 =β1 +tan-1(PY −R1Y/R1X−PX ) となるが、式を簡略化するために以下の説明ではβ1
2θ1として説明する。
Here, since the points P and R 1 are given coordinate values with the center O of the light source as the origin, β 1 and 2θ 1 can be easily obtained. For example, the point R
The coordinates of 1 are (R 1X , R 1Y ), and the coordinates of the point P are (P X , P 1
Y ), β 1 = tan −1 (R 1Y / R 1X ) 2θ 1 = β 1 + tan −1 (P Y −R 1Y / R 1X −P X ), but to simplify the formula In the following explanation β 1 ,
It will be described as 2θ 1 .

【0017】L1 は、第1の反射面の幅w1 (直線R1
1 )による反射光の点Pからの照射範囲であり、点P
を通る水平線ABと照射範囲L1 との交点をQ1 とす
る。
L 1 is the width w 1 of the first reflecting surface (straight line R 1
S 1 ) is the irradiation range from the point P of the reflected light, and the point P
Let Q 1 be the intersection point of the horizontal line AB passing through and the irradiation range L 1 .

【0018】以上から、第1の反射面の傾斜角α1 は、
次の様に求めることができる。第1の反射面の一端R1
における法線は∠OR1 Pを2等分し、光線入射角と反
射角は等しい関係にあるため、 ∠OR1 P/2=θ1 ∠OR11 =90−θ1 となる。また、∠C11 Oとβ1 とは錯角であるた
め、 ∠C11 O=β1 となる。
From the above, the tilt angle α 1 of the first reflecting surface is
It can be calculated as follows. One end R 1 of the first reflecting surface
The normal line in 2 divides ∠OR 1 P into two equal parts, and since the incident angle of light and the reflection angle have the same relationship, ∠OR 1 P / 2 = θ 1 ∠OR 1 S 1 = 90−θ 1 Further, since ∠C 1 R 1 O and β 1 are complex angles, ∠C 1 R 1 O = β 1 .

【0019】ところで、第1の反射面のR11 が水平
線C11 とのなす傾斜角α1 は、その対頂角である∠
OR11 と∠C11 Oの和に等しい。したがって、
傾斜角α1 は次式で表わされる。 α1 =90+β1 −θ1
By the way, the inclination angle α 1 formed by R 1 S 1 of the first reflecting surface and the horizontal line C 1 D 1 is the vertical angle ∠
Equal to the sum of OR 1 S 1 and ∠C 1 R 1 O. Therefore,
The inclination angle α 1 is expressed by the following equation. α 1 = 90 + β 1 −θ 1

【0020】また、第1の反射面の幅w1 は以下の様に
求めることができる。R11 を対称軸として光源の中
心Oを対称に配置した点をO1 とし、O1 とR1 との距
離をm1 、PとR1 との距離をn1 とする。ここで、m
1 はOR1 と等しく、点P、点R1 は前記したように座
標値が与えられているため、 m1 =(R1X 2 +R1Y 21/21 =[(R1X−PX2 +(PY −R1Y21/2 となるが、式を簡略化するために以下の説明ではm1
1 として説明する。
The width w 1 of the first reflecting surface can be obtained as follows. The point of arranging the R 1 S 1 the center O of the light source symmetrically symmetry axis and O 1, the distance between O 1 and R 1 the distance between the m 1, P and R 1 and n 1. Where m
Since 1 is equal to OR 1 and the coordinate values are given to the points P and R 1 as described above, m 1 = (R 1X 2 + R 1Y 2 ) 1/2 n 1 = [(R 1X −P X) 2 + (P Y -R 1Y) 2] 1/2 and becomes, m 1 in the following description in order to simplify the equation,
It will be described as n 1 .

【0021】第1の反射面の幅w1 を求めるためには、
ΔO1PQ1 およびΔO111に注目し、L1 に対す
る角φ1 を求めれば、角φ1 に対する第1の反射面の幅
1 を決定することができる。
To obtain the width w 1 of the first reflecting surface,
By paying attention to ΔO 1 PQ 1 and ΔO 1 R 1 S 1 , and obtaining the angle φ 1 with respect to L 1 , the width w 1 of the first reflecting surface with respect to the angle φ 1 can be determined.

【0022】∠C11 Oは前記した様にβ1 であり、 ∠C11 P=2θ1 −β1 となる。また、∠C11 Pと∠BPR1 は錯角で等し
いため、 ∠Q1 PR1 =180+β1 −2θ1 となる。
∠C 1 R 1 O is β 1 as described above, and ∠C 1 R 1 P = 2θ 11 . In addition, since ∠C 1 R 1 P and ∠BPR 1 are equal in complex angle, ∠Q 1 PR 1 = 180 + β 1 −2θ 1 is obtained.

【0023】ところで、ΔO1 PQ1 のO11 の距離
1 は、余弦定理により、 E1 =L1 2 +(m1 +n12 −2L1 (m1 +n1 )×cos(18 0+β1 −2θ1 ) また、正弦定理により、 L1 /sinφ1 =E1 /sin(180+β1 −2θ1 ) したがって、照射範囲L1 が光源の中心O1 (または
O)に対してなす角φ1 は次式で求められる。 sinφ1 =L1 ×sin(180+β1 −2θ1 )/E1
By the way, O 1 distance E 1 for Q 1 of delta O.D. 1 PQ 1 is a cosine theorem, E 1 = L 1 2 + (m 1 + n 1) 2 -2L 1 (m 1 + n 1) × cos ( 18 0 + β 1 −2θ 1 ) Further, according to the sine theorem, L 1 / sin φ 1 = E 1 / sin (180 + β 1 −2θ 1 ) Therefore, the irradiation range L 1 is set with respect to the center O 1 (or O) of the light source. The angle φ 1 is calculated by the following equation. sin φ 1 = L 1 × sin (180 + β 1 -2θ 1 ) / E 1

【0024】次に、ΔO111 のO11 は、第1
の反射面のR11 を対称軸としてOR1 と対称である
ため、 ∠OR11 =∠O111 =90−θ1 また、ΔO111 の内角の和は180度であるた
め、 ∠O111 =90+θ1 −φ1 となる。また、正弦定理により、 w1 /sinφ1 =m1 /sin(90+θ1 −φ1 ) したがって、第1の反射面の幅w1 は次式で表わされ
る。 w1 =m1 ×sinφ1 /sin(90+θ1 −φ1
Next, O 1 R 1 of delta O.D. 1 R 1 S 1, the first
Since it is symmetric with OR 1 with R 1 S 1 of the reflecting surface of R being the symmetry axis, ∠OR 1 S 1 = ∠O 1 R 1 S 1 = 90−θ 1 and the sum of the interior angles of ΔO 1 R 1 S 1 Is 180 degrees, ∠O 1 S 1 R 1 = 90 + θ 1 −φ 1 . Further, according to the sine theorem, w 1 / sin φ 1 = m 1 / sin (90 + θ 1 −φ 1 ) Therefore, the width w 1 of the first reflecting surface is expressed by the following equation. w 1 = m 1 × sin φ 1 / sin (90 + θ 1 −φ 1 )

【0025】以上の様に、第1の反射面の傾斜角α1
幅w1は、点P、点R1 を任意に設定し(例えば光源の
中心を原点として座標値が与えられる)、照射範囲L1
を指定すれば表わすことができ、同様にして第2、第
3、第n番目の反射面についても表わすことができ、第
n番目の反射面の傾斜角αn 、幅wn は次式で表わすこ
とができる。 αn =90+βn −θnn =mn ×sinφn /sin(90+θn −φn
As described above, the inclination angle α 1 and width w 1 of the first reflecting surface are set arbitrarily at points P and R 1 (for example, coordinate values are given with the center of the light source as the origin), Irradiation range L 1
Can be expressed by specifying, and similarly, the second, third, and n-th reflecting surfaces can be expressed, and the inclination angle α n and the width w n of the n-th reflecting surface can be expressed by the following equation. Can be represented. α n = 90 + β n -θ n w n = m n × sinφ n / sin (90 + θ n -φ n)

【0026】この第1の実施例では、反射セグメント2
1a,21b,21c,21d,21eは、それぞれ他
の反射鏡から独立して設けられているが、これらが互い
に連結した構成でもよい。
In this first embodiment, the reflective segment 2
Although 1a, 21b, 21c, 21d, and 21e are provided independently of the other reflecting mirrors, they may be connected to each other.

【0027】図6は、本発明を適用した光照射装置の第
2の実施例を示す。この実施例では、第1の実施例での
複数の反射セグメントの反射面が平面形状であるのに対
して、同反射面が曲面形状をなしている。なお、図1に
記載の第1の実施例での部材と同一部材には同符号を付
してある。
FIG. 6 shows a second embodiment of a light irradiation device to which the present invention is applied. In this embodiment, the reflecting surfaces of the plurality of reflecting segments in the first embodiment are flat, whereas the reflecting surfaces are curved. The same members as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0028】反射鏡30の内面は、半径Rの円筒面で形
成された複数の反射セグメント30aが連結した構造を
有している。第1の実施例と同様に、それぞれの反射セ
グメント30aの一端からの反射光が被照射体9の外側
P(光軸I−I線を境とした左半分では点P’)に集中
し、それぞれの反射セグメント30aの他端からの反射
光はそれぞれ被照射体9の内側の異なる位置に入射する
ように、それぞれの反射セグメント30aについて傾斜
角度αと幅wが調整され、直管形紫外線ランプ4の中心
を通る光軸I−I線に対して左右対称に配置されてい
る。
The inner surface of the reflecting mirror 30 has a structure in which a plurality of reflecting segments 30a formed of a cylindrical surface having a radius R are connected. Similarly to the first embodiment, the reflected light from one end of each reflective segment 30a is concentrated on the outer side P of the irradiated body 9 (point P'in the left half with the optical axis II line as a boundary), The inclination angle α and the width w of each reflective segment 30a are adjusted so that the reflected light from the other end of each reflective segment 30a is incident on a different position inside the irradiated body 9, and a straight tube type ultraviolet lamp is used. 4 are arranged symmetrically with respect to the optical axis II line passing through the center of 4.

【0029】反射セグメント30aは、第1の実施例の
ように、互いに離隔させて設けてもよいが、以上のよう
に隙間なく連結して設けると、反射光をより効率よく被
照射体9に照射することができる。さらに、反射セグメ
ント30aが半径Rの円筒面で形成されており、反射セ
グメント30aで反射した反射光は、より発散されるこ
とになるため、直管形紫外線ランプ4と被照射体9、ま
たは反射鏡30と被照射体9との間隔を近付けることが
可能となり、直接光と反射光による、より高輝度でむら
のない均一な光を被照射体9に照射することができる。
The reflective segments 30a may be provided separately from each other as in the first embodiment, but if the reflective segments 30a are provided so as to be connected without a gap as described above, the reflected light can be more efficiently applied to the irradiated body 9. Can be irradiated. Further, since the reflective segment 30a is formed of a cylindrical surface having a radius R, and the reflected light reflected by the reflective segment 30a is further diverged, the straight tube type ultraviolet lamp 4 and the irradiated body 9 or the reflected light is reflected. The mirror 30 and the irradiation target 9 can be made closer to each other, and the irradiation target 9 can be irradiated with direct light and reflected light with higher brightness and uniform light.

【0030】上記第1および第2の実施例では、線状光
源としての直管形紫外線ランプ4と、この直管形紫外線
ランプ4に対抗する平面または円筒面からなる反射鏡を
有する光照射装置について述べたが、本発明はこれに限
らず、点状光源としての光源についても応用することが
できる。
In the first and second embodiments, the light irradiating device has a straight tube type ultraviolet lamp 4 as a linear light source and a reflecting mirror having a flat surface or a cylindrical surface facing the straight tube type ultraviolet lamp 4. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a light source as a point light source.

【0031】図7ないし図9は、本発明を適用した光照
射装置の第3の実施例を示す。この実施例は、光源がバ
ルブ形ランプなどの点光源(点状光源)である場合に好
適な実施例である。
7 to 9 show a third embodiment of the light irradiation device to which the present invention is applied. This embodiment is a preferred embodiment when the light source is a point light source (point light source) such as a bulb lamp.

【0032】反射鏡40は、点光源としての光源41の
中心を通る光軸I−I線に対して回転対称形状をなして
いる。反射鏡40の内面は、断面形状が平面である複数
の反射セグメント40aから構成されている。光軸I−
I線を通る平面上での断面形状を図8に示す。光軸I−
I線を通る平面上での、光源41から被照射体9に至る
直接光および反射光の状態は、第1の実施例の図1と同
様となる。
The reflecting mirror 40 has a rotationally symmetrical shape with respect to an optical axis II line passing through the center of the light source 41 as a point light source. The inner surface of the reflecting mirror 40 is composed of a plurality of reflecting segments 40a having a flat cross section. Optical axis I-
FIG. 8 shows a sectional shape on a plane passing through the I line. Optical axis I-
The states of the direct light and the reflected light from the light source 41 to the irradiation target 9 on the plane passing through the I line are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment.

【0033】また、図9に示すように、反射鏡40の内
面に設けられた複数の反射セグメント40aの各々を、
第2の実施例での図6に示す反射鏡30の反射セグメン
ト30aと同様の半径Rの円筒面で形成してもよい。こ
の場合、光軸I−I線を通る平面上での光源41から被
照射体9に至る直接光および反射光の状態は、第2の実
施例の図6と同様となる。
Further, as shown in FIG. 9, each of the plurality of reflecting segments 40a provided on the inner surface of the reflecting mirror 40 is
It may be formed by a cylindrical surface having a radius R similar to that of the reflecting segment 30a of the reflecting mirror 30 shown in FIG. 6 in the second embodiment. In this case, the states of the direct light and the reflected light from the light source 41 to the irradiation target 9 on the plane passing through the optical axis II line are the same as those in FIG. 6 of the second embodiment.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上によって、本発明によれば、被照射
体に直接入射する直接光の紫外線の輝度のアンバランス
を、反射鏡の反射面で反射する反射光によって補正し、
むらなく均一な紫外線を被照射体の全面にわたって照射
することができる。
As described above, according to the present invention, the unbalance of the brightness of the ultraviolet rays of the direct light directly incident on the object to be irradiated is corrected by the reflected light reflected by the reflecting surface of the reflecting mirror,
It is possible to uniformly and uniformly irradiate the entire surface of the irradiated body with ultraviolet rays.

【0035】さらに、輝度分布をより均一化することが
できるため、発光源と被照射体との間隔を近接させて、
より輝度の高い紫外線を被照射体の全面に照射すること
ができる。
Further, since the luminance distribution can be made more uniform, the distance between the light emitting source and the object to be irradiated should be close,
Ultraviolet rays having higher brightness can be applied to the entire surface of the irradiation target.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した光照射装置の第1の実施例で
の該光照射装置の主要部分を示す、線状光源の長さ方向
に対して直角方向での断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a light irradiation device according to a first embodiment of the present invention, the light irradiation device being perpendicular to a length direction of a linear light source.

【図2】第1の実施例での、直接光の紫外線の輝度分布
状態を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a luminance distribution state of ultraviolet rays of direct light in the first embodiment.

【図3】第1の実施例での、反射光の紫外線の輝度分布
状態を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a brightness distribution state of ultraviolet rays of reflected light in the first embodiment.

【図4】第1の実施例での、直接光と反射光との合成光
の紫外線の輝度分布状態を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a luminance distribution state of ultraviolet rays of combined light of direct light and reflected light in the first embodiment.

【図5】図1での反射面における反射光の反射状態を示
す説明図である。
5 is an explanatory diagram showing a reflection state of reflected light on a reflection surface in FIG. 1. FIG.

【図6】本発明を適用した光照射装置の第2の実施例で
の該光照射装置の主要部分を示す、線状光源の長さ方向
に対して直角方向での断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part of a light irradiation device according to a second embodiment of the present invention, the light irradiation device being perpendicular to the longitudinal direction of the linear light source.

【図7】本発明を適用した光照射装置の第3の実施例で
の該光照射装置の主要部分を示す、斜視外観図である。
FIG. 7 is a perspective external view showing a main part of a light irradiation device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】図7での光照射装置の光軸I−Iを通る平面で
の断面図である。
8 is a cross-sectional view taken along a plane passing through an optical axis I-I of the light irradiation device shown in FIG.

【図9】第3の実施例での反射面を曲面にした場合にお
ける、反射鏡の一部断面を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a partial cross section of a reflecting mirror when a reflecting surface is a curved surface in the third embodiment.

【図10】従来の光照射装置の一例の概略構成を示す説
明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an example of a conventional light irradiation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 直管型紫外線ランプ(光源) 5 熱線遮断フィルタ 6 紫外線硬化型接着剤 7 フロントレンズ 8 バックレンズ 9 被照射体 20a〜20e 反射面 21a〜21e 反射セグメント 22a〜22e 反射光 23a〜23e 反射光 24a 直接光 24b 直接光 30a 反射セグメント 40a 反射セグメント 4 Straight tube type ultraviolet lamp (light source) 5 Heat ray blocking filter 6 UV curable adhesive 7 Front lens 8 back lens 9 Irradiated body 20a-20e reflective surface 21a-21e reflective segment 22a to 22e reflected light 23a-23e reflected light 24a direct light 24b direct light 30a reflective segment 40a reflective segment

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 線状光源と、この光源からの光を該光源
の光軸上に中心部が位置する被照射体に向けて反射する
反射面とを有する光照射装置において、 上記反射面を、線状光源の長さ方向に平行で、該線状光
源の長さ方向と直交する断面において左右対称に配置し
た複数の反射セグメントから構成し、 その左右のそれぞれの複数の反射セグメントは、線状光
源の長さ方向と直交する断面において、それぞれの反射
面の一端からの反射光が被照射体の外側の一点に集束
し、他端からの反射光が、光軸からの距離が近い反射セ
グメント程、光軸に近い位置に入射するように配置され
ており、 上記被照射体は、線状光源の長さ方向と直交する断面に
おいて、上記左右の複数の反射セグメントによる左右の
上記集束点を結ぶ線分に少なくとも一部が干渉するよう
に配置されていることを特徴とする光照射装置。
1. A light irradiation device having a linear light source and a reflection surface for reflecting light from the light source toward an object to be irradiated whose center is located on the optical axis of the light source. , A plurality of reflective segments parallel to the length direction of the linear light source and symmetrically arranged in a cross section orthogonal to the length direction of the linear light source. In the cross section orthogonal to the length direction of the light source, the reflected light from one end of each reflecting surface is focused on one point outside the irradiated object, and the reflected light from the other end is reflected at a short distance from the optical axis. The segment is arranged so as to be incident on a position closer to the optical axis, and the irradiation target has the left and right focusing points by the plurality of left and right reflecting segments in a cross section orthogonal to the length direction of the linear light source. At least part of the line connecting Light irradiation apparatus characterized by being arranged such that.
【請求項2】 点状光源と、この光源からの光を該光源
の光軸上に中心部が位置する被照射体に向けて反射する
反射鏡とを有する光照射装置において、 上記反射鏡を、点状光源の光軸を中心とする回転対称形
状の複数の環状反射セグメントから構成し、 上記複数の環状反射セグメントは、それぞれの反射面の
一端からの反射光が被照射体の外側に環状に集束し、他
端からの反射光が、光軸からの距離が近い反射セグメン
ト程、光軸に近い位置に環状に入射するように配置され
ており、 上記被照射体は、上記環状の集束線で規定される平面に
少なくとも一部が干渉するように配置されていることを
特徴とする光照射装置。
2. A light irradiating device having a point light source and a reflecting mirror for reflecting light from the light source toward an object to be irradiated whose center is located on the optical axis of the light source. , Composed of a plurality of annular reflective segments of rotational symmetry about the optical axis of the point light source, the plurality of annular reflective segments, the reflected light from one end of each reflective surface is annular to the outside of the irradiated body. The reflected light from the other end is arranged such that the reflected segment from the other end is closer to the optical axis in a ring shape as the reflection segment is closer to the optical axis. A light irradiation device, which is arranged so that at least a part thereof interferes with a plane defined by a line.
【請求項3】 請求項1または2の光照射装置におい
て、 複数の反射セグメントは、光軸を含む断面におい
て、それぞれの反射面が平面または凸曲面形状である光
照射装置。
3. The light irradiating device according to claim 1 or 2.
In the light irradiation device, each of the plurality of reflective segments has a flat or convex curved surface in a cross section including the optical axis.
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