[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2007157583A - 光照射装置 - Google Patents

光照射装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2007157583A
JP2007157583A JP2005353541A JP2005353541A JP2007157583A JP 2007157583 A JP2007157583 A JP 2007157583A JP 2005353541 A JP2005353541 A JP 2005353541A JP 2005353541 A JP2005353541 A JP 2005353541A JP 2007157583 A JP2007157583 A JP 2007157583A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light source
source lamp
cooling air
lamp
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2005353541A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4811000B2 (ja
Inventor
Nozomi Tachika
望 田近
Yoneta Tanaka
米太 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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
Application filed by Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
Priority to JP2005353541A priority Critical patent/JP4811000B2/ja
Priority to TW095134845A priority patent/TWI391235B/zh
Priority to KR1020060101923A priority patent/KR101030421B1/ko
Priority to CN2006101531253A priority patent/CN1978983B/zh
Publication of JP2007157583A publication Critical patent/JP2007157583A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4811000B2 publication Critical patent/JP4811000B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/08Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation
    • B05C9/12Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation the auxiliary operation being performed after the application
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

【課題】冷却風路が形成された光照射器を具え、被処理対象物に対する光照射量を大きくして処理効率の向上を図ることができ、しかも、冷却風の風量を大幅に増加させることなしに十分な冷却機能を得ることのできる光照射装置およびこの光照射装置において好適に用いられる光源ランプを提供すること。
【解決手段】断面が円形状の棒状の光源ランプがその管軸が反射面を有する樋状の反射ミラーの第1焦点の位置と一致する状態で配設されてなる光照射器を具えてなり、光源ランプの点灯時において、光源ランプおよび反射ミラーが冷却風により冷却される光照射装置であって、光照射方向に対して光源ランプの後方側に、反射ミラーによって囲まれた空間と連通する冷却風路が形成されており、光源ランプにおける冷却風路の開口と対向する外表面領域には、当該光源ランプから放射される光を反射する反射膜が形成されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、例えば棒状の光源ランプおよびこの光源ランプから放射される光を反射する反射ミラーを具えてなり、紫外線を含む光を被処理対象物に照射することにより、例えば硬化処理や改質処理を行う光照射装置に関する。
現在、紫外線を含む光を照射する光源ランプを具えた光照射装置を用いて、例えば被処理対象物における保護膜、接着剤、塗料、インキ、フォトレジスト、樹脂、配向膜等に対して、硬化、乾燥、溶融あるいは軟化、改質処理などを行うことが各分野で幅広く行われている。
図6は、従来における光照射装置の一例における構成の概略を示す断面図、図7は、図6に示す光照射装置を構成する光照射器の、光源ランプの管軸に垂直な断面を示す断面図である。
この光照射装置は、紫外線を含む光を照射する光照射器40を具えてなり、例えばこの光照射器40の下方位置を通過するよう不図示の搬送機構によって搬送される被処理対象物(ワーク)Wに対して紫外線を照射する構成とされている。
光照射器40は、内部空間が隔壁42によって区画されて風洞43およびランプ配置用空間44が上下に並んで形成され、ランプ配置用空間44の下方が開口する略箱型形状のランプハウス41を具えてなり、ランプ配置用空間44に、棒状の光源ランプ50が被処理対象物Wの搬送方向に対して直交する方向に伸びるよう配設されていると共に、この光源ランプ50からの光を反射する例えば楕円面反射面を有する反射ミラー55がその第1焦点の位置f1が光源ランプ50のランプ中心と一致する状態で光源ランプ50に沿って伸びるよう配設されている。
ランプハウス41における隔壁42には、例えば風洞43とランプ配置用空間44とを連通させる複数の貫通孔が光源ランプ50の長手方向に沿って並んだ状態で形成されてなる冷却風流通用開口部45が形成されていると共に、冷却風流通用開口部45の両側縁位置において下方に突出するノズル部46が光源ランプ50の長手方向に沿って伸びるよう隔壁42と一体に形成されている。
そして、ランプハウス41の上部には、排気ファン49に接続された、風洞43の内部空間に連通するダクト48が設けられている。
反射ミラー55の頂部には、例えば光源ランプ50に沿って伸びるよう形成された溝よりなる開口部56が形成されており、この開口部56内に、隔壁42と一体に形成されたノズル部46の先端部分が挿入され、これにより、光源ランプ50および反射ミラー55を冷却するための冷却風が流通される冷却風路60が形成されている。
この光照射装置においては、光源ランプ50から放射された光は、直接的にあるいは反射ミラー55によって反射されて被処理対象物Wに照射される。具体的には、反射ミラー55による反射光は、反射ミラー55の第2焦点f2の位置において一旦集光された後拡がった状態で、反射ミラー55の第2焦点f2より光照射方向遠方側に位置する被処理対象物Wの全体に照射される。
一方、光源ランプ50の点灯時においては、排気ファン49が作動されることにより冷却風がランプハウス41内に吸引され、この冷却風によって光源ランプ50および反射ミラー55が冷却され、ランプハウス41内に導入された冷却風は、冷却風路60を形成するノズル部46を介して風洞43に流入されてダクト48を介して排気される。
特許文献1に開示されている光照射装置おいては、例えば図8に示すように、光源ランプ50の管径に対して、光源ランプ50との最適な大きさの冷却風路60の幅を設定するために、冷却風路60を形成するノズル46Aをランプハウス41における隔壁42と別体のものとして構成することが記載されている。
特開平8−174567号公報
一般に、上記のような紫外線を利用した光照射処理における処理時間は、紫外線の照射量に大きく依存し、光照射領域における紫外線の照射量を大きく設定することによって処理時間を短縮化することができて処理効率を向上することができることが知られており、光照射器から照射される紫外線の照射量を大きくすることが要望されている。
上記構成の光照射装置においては、光源ランプ50の点灯時に、光源ランプ50および反射ミラー55が過熱状態となることを防止するために、冷却風を流通させるための冷却風路60を構成する開口部56を形成することが必要とされており、例えば反射ミラー55の頂部に形成されている。
しかしながら、当該開口部56の存在によって光源ランプ50から反射ミラー55の開口部56方向に放射される紫外線は、有効に利用することができない、という問題がある。実際上、反射ミラー55の開口部56方向に放射されて有効に利用することのできない紫外線の、光源ランプ50から放射される光全体に対する割合は例えば20%程度にもなる。
このような問題に対して、被処理対象物Wに対する紫外線の照射量を大きくするための一手段として、光源ランプ50それ自体のランプ入力電力を大きくすることが考えられるが、ランプ入力電力の大きい光源ランプ50が用いられる場合には、以下に示すような問題が生じやすくなる。すなわち、光源ランプ50から反射ミラー55の開口部56方向に放射された光は、冷却風路60を形成するノズル部46またはノズル46Aに直接的に照射されて加熱することとなるが、ノズル部46またはノズル46Aは、通常、加工の容易性や低コストであるなどの製造上の理由から、例えばアルミニウムにより形成されているため、加熱されることによって変形しやすくなる。従って、ノズル部46またはノズル46Aが加熱されることに伴って変形することを防止するために、光源ランプ50および反射ミラー55だけでなく、ノズル部46またはノズル46Aも冷却することが必要となる結果、より大きな風量の冷却風が必要となって光照射装置のエネルギー消費量が増大し、このような光照射装置に対する要請の一である省エネルギー化が阻まれる。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、光源ランプおよび反射ミラーを冷却するための冷却風を流通させるための冷却風路が形成された光照射器を具えた光照射装置であって、被処理対象物に対する光照射量を大きくすることができて処理効率の向上を図ることができ、しかも、冷却風の風量を大幅に増加させることなしに十分な冷却機能を得ることのできる光照射装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、上記光照射装置において用いられる光源ランプであって、光源ランプから放射される光の利用率を向上させて光照射面における光照射量を大きくすることができ、しかも、光照射装置の冷却風路を形成するノズルが過熱状態となることを確実に防止することのできる光源ランプを提供することを目的とする。
本発明の光照射装置は、断面が円形状の棒状の光源ランプがその管軸が反射面を有する樋状の反射ミラーの第1焦点の位置と一致する状態で配設されてなる光照射器を具えてなり、光源ランプの点灯時において、光源ランプおよび反射ミラーが冷却風により冷却される光照射装置であって、
光照射方向に対して光源ランプの後方側に、反射ミラーによって囲まれた空間と連通する、冷却風を流通させるための冷却風路が形成されており、
光源ランプにおける冷却風路の開口と対向する外表面領域には、当該光源ランプから放射される光を反射する反射膜が形成されていることを特徴とする。
本発明の光源ランプは、上記の光照射装置において用いられる光源ランプであって、
断面が円形状の棒状の封体を具えてなり、光照射器内における樋状の反射ミラーの第1焦点の位置に配置された状態において、上記反射ミラーによって囲まれた空間と連通する、冷却風を流通させるための冷却風路の開口と対向する封体の外表面領域に、反射膜が形成されていることを特徴とする。
本発明の光源ランプにおいては、反射ミラーの頂部において光源ランプに沿って伸びるよう形成された冷却風路に、上記光源ランプとの幅を設定するノズルが設けられており、 反射膜が、当該光源ランプの管軸に垂直な断面における当該管軸を中心としたノズルを見込む角度範囲の外表面領域に、発光領域の全域にわたって管軸に沿って伸びるよう形成された構成とされていることが好ましい。
本発明の光照射装置によれば、光源ランプとして、封体の外表面領域における適正な範囲に反射膜が形成されてなるものが用いられていることにより、当該反射膜によって、光源ランプから冷却風路の開口方向に放射される光を反射ミラーの有効反射領域を阻害することなしに効率よく反射させることができるので、光照射面における光照射量を高くすることができ、被処理対象物についての所定の光照射処理を高い処理効率で行うことができる。
しかも、光源ランプとの幅を設定するノズルが冷却風路に設けられた構成のものにおいては、冷却風路の開口方向に放射される光がノズルに対して直接的に照射されることが防止されるので、必要とされる冷却風の風量を多くすることなしに、ノズルが過熱状態となることを確実に防止することができ、省エネルギー化を図ることができる。
本発明の光源ランプによれば、上記光照射装置に用いられた場合に、反射ミラーによる有効反射領域との関係において、冷却風路の開口方向に放射される光を反射膜によって反射させて有効に利用することができるので、光照射面に対する光照射量を高くすることができ、しかも、光源ランプからの光がノズルに直接的に照射されることを防止することができるので、光源ランプの点灯時において、必要とされる冷却風の風量を多くすることなしに、ノズルが過熱状態となることを確実に防止することができる結果、当該光源ランプが用いられて構成された光照射装置の省エネルギー化を図ることができる。
以下、図面を参照して、本発明について詳細に説明する。
図1は、本発明の光照射装置の一例における構成の概略を示す断面図、図2は、図1に示す光照射装置における光照射器の構成の概略を示す斜視図、図3は、図2に示す光照射器の、光源ランプの管軸に垂直な断面を示す断面図である。
この光照射装置は、紫外線を含む光を照射する光照射器10を具えてなり、例えば光照射器10の下方位置を通過するよう不図示の搬送機構によって搬送される被処理対象物に対して紫外線を照射することにより所定の光照射処理を行うものである。
光照射器10は、下方に開口する光照射口11Aを有し、隔壁12によって上下に区画された風洞13を構成する上部室およびランプ配置用空間14を構成する下部室が形成された略箱型形状のランプハウス11を具えてなり、ランプハウス11の上部には、排気ファン16に接続された、風洞13の内部空間と連通するダクト17が設けられている。
ランプハウス11におけるランプ配置用空間14には、棒状の光源ランプ20がその管軸が光照射面Aと平行に伸びる姿勢で配設されている。
ランプハウス11における隔壁12には、例えば風洞13とランプ配置用空間14とを連通させる複数の貫通孔15Aが光源ランプ20の管軸方向に沿って並んだ状態で形成されてなる冷却風流通用開口部15が形成されていると共に、冷却風流通用開口部15の両側縁位置において下方に突出する例えばアルミニウムよりなるノズル部18が、光源ランプ20の管軸方向に沿って伸びるよう隔壁12と一体に形成されており、これにより、排気ファン16が作動されることによってランプハウス11内に引き込まれる光源ランプ20および反射ミラー30を冷却するための冷却風が流通される冷却風路19が形成されている。
ノズル部18は、光源ランプ20のまわりを流れる冷却風の速度が最適になるように、光源ランプ20との間に形成される冷却風路の幅(光源ランプ20との離間距離)を設定するためのものである。
ランプ配置用空間14には、光源ランプ20の発光領域L(発光長)の大きさと同等またはそれ以上の長さを有すると共に楕円面反射面を有する樋状の反射ミラー30が、その第1焦点f1の位置が光源ランプ20の発光部を構成するランプ中心Cと一致する状態で、配設されている。
反射ミラー30の頂部には、例えば光源ランプ20に沿って伸びるよう形成された溝よりなる開口部31が形成されており、この開口部31の開口縁部がノズル部18の先端部に形成された反射ミラー保持部18Aによって保持されていると共に先端部が光出射口11Aの開口縁部に支持されている。
反射ミラー30の内面には、酸化タンタル(Ta2 5 )と二酸化ケイ素(SiO2 )とよりなる多層反射膜(図示せず)が例えば蒸着により形成されている。
多層反射膜における各層の厚みおよび積層数などの具体的な構成は、光照射装置による処理目的に応じた特定の波長の紫外線が効率よく反射されるよう適宜に設定することができる。例えば光硬化性樹脂の硬化処理に使用される場合には、波長350〜400nmの紫外線が効率よく反射されるよう各層の厚みおよび積層数が設定され、また、例えば液晶パネルに使われる配向膜の光配向処理に使用される場合には、波長240〜280nmの紫外線が効率よく反射されるよう各層の厚みおよび積層数が設定される。
光源ランプ20は、図4に示すように、両端が封止された例えばガラスよりなる断面が円形状の封体21を具え、この封体21内に、両端部位置において一対の電極22が対向配置されていると共に、例えば水銀、希ガスおよびハロゲンが封入されてなり、紫外線を含む光を放射する高圧水銀ランプよりなる。
この光源ランプ20における発光領域Lに連続する両端部には、冷却風が吹き付けられることにより温度低下を防止するための傘状の遮風部材23が、電極22の配置位置に対向する封体の表面部分の周囲を覆うよう設けられている。
この光源ランプ20においては、ランプハウス11内における所定の位置に所定の姿勢で配置された状態において、冷却風路19を形成するノズル部18の開口、換言すれば反射ミラー30の頂部に形成された開口部31に対向する封体21の外表面領域に、処理目的に応じた特定波長の紫外線を効率よく反射させる機能を有する反射膜25が光源ランプ20の管軸に沿って伸びるよう形成されている。
この反射膜25は、光源ランプ20の管軸に垂直な断面において、光源ランプ20の管軸(ランプ中心C)を中心としたノズル部18における反射ミラー保持部18Aを見込む角度範囲θ領域に形成されていることが好ましく、当該角度範囲θは例えば90°とされている(図3参照。)。このような構成であることにより、反射ミラー30の有効反射領域を阻害することがなく、反射ミラー30の開口部31方向に放射される光を反射膜25および反射ミラー30の両者によって効率よく反射させることができる。
反射膜25は、光源ランプ20の封体21の表面温度が点灯時において例えば600〜800℃となることから、例えば耐熱性に優れた材質により構成されたものであることが必要とされ、例えば酸化タンタル(Ta2 5 )と二酸化ケイ素(SiO2 )とよりなる多層反射膜により構成されている。このような構成の反射膜は、例えば蒸着により形成することができる。
反射膜25は、上述したように、光照射装置による処理目的に応じた特定波長の紫外線が効率よく反射されるよう構成されていれば、材質、各層の厚みおよび積層数は特に限定されるものではなく、例えば酸化タンタルに代えて酸化ジルコニウムや酸化ハフニウムを用いることもできる。
この光照射器10においては、ノズル部18と光源ランプ20との幅、すなわち光源ランプ20とノズル部18の反射ミラー保持部18Aとの最近接距離Kの大きさが例えば4〜5mmとされており、これにより、冷却風を光源ランプ20の背面側を確実に流過させることができる。
上記光照射装置においては、例えば、被処理対象物が、光源ランプ20と一定の離間距離を保った状態で、光照射器10の下方位置を通過するよう光源ランプ20の管軸と直交する方向に搬送され、光照射器10から照射される紫外線によって所定の処理が行われる。すなわち、光源ランプ20が点灯されると、光源ランプ20から放射される紫外線を含む光が、光出射口11Aを介して直接的にあるいは反射ミラー30および光源ランプ20における反射膜25によって反射されて被処理対象物に照射される。ここに、反射ミラー30によって反射された反射光I1は、反射ミラー30の第2焦点f2に一旦集光された後、更にこの第2焦点f2を通過して拡がった状態で、第2焦点f2よりも光照射方向遠方側に位置する被処理対象物全体に照射され、また、反射膜25によって反射された反射光I2は、反射ミラー30によって反射された反射光I1とは異なり、反射ミラー30の第2焦点f2を通過せずに、例えば光照射面Aの中心位置(光源ランプ20の直下位置)の両側位置に照射される(図1参照。)。
一方、排気ファン16が作動されることにより光出射口11Aを介して吸い込まれた冷却風が、反射ミラー30の内面に沿って流過されると共に光源ランプ20の封体21の表面に沿って流過されることにより反射ミラー30および光源ランプ20が冷却され、その後、ノズル部18によって形成された冷却風路19を介して風洞13に流入されることに伴ってノズル部18が冷却され、ダクト17を介して光照射器10の外部に排気される。また、反射ミラー30は、光出射口11Aの開口縁部分に形成された貫通孔11Bを介してランプ配置用空間14内に吸い込まれた冷却風によって背面側からも冷却される(図3参照。)。ここに、冷却風の風量は、例えば1.5〜2m3 /minである。
而して、単に封体の外表面に反射膜が形成された光源ランプを用いただけでは、光照射面における光照射量を、反射膜を有さない光源ランプが用いられてなる光照射装置に比して大きくすることはできできない。この理由は、反射ミラーによる反射鏡と、反射膜による反射光との光線が異なることから、反射ミラーの有効反射領域との関係において、反射ミラーによって反射された場合であれば光照射面における所定の範囲内に反射させることのできる光が反射膜によって反射されることによって当該範囲外に照射されることがあるためである。
然るに、光源ランプ20として、封体21の外表面領域における適正な範囲に反射膜25が形成されてなるものが用いられていることにより、上記構成の光照射装置によれば、当該反射膜25によって、光源ランプ20から反射ミラー30の開口部31方向に放射される光を反射ミラー30の有効反射領域を阻害することなしに効率よく反射させることができるので、光照射面Aにおける光照射量を大きくすることができる。具体的には、光照射面Aにおける光源ランプの直下位置(中心位置)を含む所定の範囲内の照度のレベルが全体的に高くなる照度分布を得ることができ(例えば図5参照。)、実際上、このような照度分布によれば、被処理対象物の全体を確実にカバーすることができ、被処理対象物についての所定の光照射処理を高い処理効率で行うことができる。
しかも、反射ミラー30の開口部31方向に放射される光が冷却風路19を形成するノズル部18に対して直接的に照射されることが防止されるので、必要とされる冷却風の風量を多くすることなしに、ノズル部18が過熱状態となることを防止することができ、省エネルギー化を図ることができる。
以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
<実験例1>
図1に示す構成に従って本発明に係る光照射装置を作製した。この光照射装置の具体的な仕様は以下に示す通りである。
光源ランプは、封体の外径がφ23mm、発光長が125mm、定格電力が1.5kW、ランプ入力電力が120W/cmである高圧水銀ランプであって、封体における管軸を中心とした90°の角度範囲の外表面領域に反射膜を形成したものである。
反射膜は、酸化タンタル層と二酸化ケイ素層とを蒸着により交互に約20層積層した多層蒸着膜である。
反射ミラーは、楕円面反射面を有し、第1焦点から第2焦点までの離間距離が約120mmであるものである。
排気ファンは、光照射器内を流過する風量が1.5〜2m3 /minとなるよう設定可能な能力を有するものである。
ランプハウスおよびノズル部はアルミニウム製であり、ノズル部の反射ミラー保持部と光源ランプとの最近接距離が4.5mmである。
また、反射膜を有さないものであることの他は上記光源ランプと同様の仕様の高圧水銀ランプを用いたことの他は上記光照射装置と同一の構成を有する比較用の光照射装置を作製した。
本発明に係る光照射装置および比較用の光照射装置の各々について、反射ミラーの第1焦点の位置から光照射方向に対して400mm離れた位置に設置した光照射面において、波長365nmに中心感度を有する紫外線照度を測定した。結果を図5に示す。図5における縦軸は、比較用の光照射装置を基準にした相対値で表された照度の大きさを示し、横軸は、光源ランプの直下位置(中心位置、0mm)からランプ管軸に直交する方向における距離で表された測定位置を示し、本発明に係る光照射装置の結果を□印、比較用の光照射装置の結果を△印で示してある。
図5に示す結果から明らかなように、光源ランプの直下位置である中心位置(測定位置0mm)における照度の大きさは、本発明に係る光照射装置と比較用の光照射装置とで大差はないが、本発明に係る光照射装置においては、照度分布における中心位置の両側位置に、照度が高い部分を有し、中心位置から左右600mmの範囲内において、紫外線照射量(図5における照度の積分値)が比較用の光照射装置に比して約20%高くなることが確認された。
この理由は、次のように考えられる。すなわち、光源ランプに形成された反射膜は、断面が円形の棒状の光源ランプの封体の表面に形成されており、反射膜の反射面の断面も円形状であることから、例えば光が光源ランプの中心から出射すると考えると、光は反射膜によって出射した方向とは180°反対の方向に反射されることとなる。
しかし、実際の光源ランプにおける発光部は、ある太さを有しており、光はその太さを持った発光部の表面から放射される。すなわち、光が出射する位置がランプの中心からややずれることになり、図1の「反射膜による反射光I2」として示した光線のように、反射膜によって反射された光は、180°反対側ではなく、やや中心よりに反射されて照射されることとなる。従って、照度分布における中心位置の両側に照度の高い部分が生じると考えられる。
以上のように、本発明に係る光照射装置によれば、比較用の光照射装置であれば有効に利用することができなかった、冷却風路方向に放射される光を、反射膜および反射ミラーによって反射させて有効に利用することができ、光照射量を高くすることができることが確認された。
そして、光照射面における光照射量を大きくすることができる範囲が中心位置から左右600mmの範囲内であれば、実際上、被処理対象物の全体をカバーすることができ、実用上、十分な効果が得られるものと期待される。
また、光源ランプの点灯時におけるノズル部の温度を測定したところ、比較用の光照射装置においては、約120〜130℃であったのに対して、本発明に係る光照射装置においては、約100℃程度であり、比較用の光照射装置に比べて20℃以上低い温度状態であることが確認された。
この理由は、本発明に係る光照射装置においては、冷却風路方向に放射された光が反射膜によって反射されて光出射口を介して出射され、ノズル部に直接的に照射される光の照射量が低減されたためであると考えられる。従って、ノズル部が過熱状態となることを防止するために必要とされる冷却風の風量を大きくすることなしに、光照射装置を十分な冷却機能を有するものとして構成することができることが確認された。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、上記実施例においては、排気ファンによってランプハウス内に冷却風を吸い込む排気冷却方式のものを例に挙げて説明したが、冷却風を冷却風路を介してランプハウス内に供給する送風冷却方式のものであってもよい。
また、本発明の光照射装置においては、光源ランプとの幅を設定するノズルは、光照射器のランプハウスの隔壁に一体に形成されたものでも、隔壁と別体に形成されたものでも、いずれであってもよい。
さらに、光照射器を構成する反射ミラーは、反射面が楕円面ではなく、放物面であるものであってもよい。
さらにまた、本発明の光照射装置においては、光照射器を構成する反射ミラーが、光源ランプの発光長の大きさと同等またはそれ以上の長さを有すると共に反射面を有する2つのミラーを組み合わせて樋状としたものであってもよい。この場合には、2つの反射ミラーの間に冷却風路が形成される。
また、反射ミラーの頂部に形成される開口部は、光源ランプに沿って互いに離間して並んだ位置に形成された複数の孔により形成されていてもよい。
本発明の光照射装置の一例における構成の概略を示す断面図である。 図1に示す光照射装置における光照射器の構成の概略を示す斜視図である。 図2に示す光照射器の、光源ランプの管軸に垂直な断面を示す断面図である。 本発明の光源ランプの一例における構成の概略を示す平面図である。 実験例において作製した本発明に係る光照射装置による照度分布を示すグラフである。 従来における光照射装置の一例における構成の概略を示す断面図である。 図6に示す光照射装置を構成する光照射器の、光源ランプの管軸に垂直な断面を示す断面図である。 従来における光照射装置の他の例における構成の概略を示す斜視図である。
符号の説明
10 光照射器
11 ランプハウス
11A 光照射口
11B 貫通孔
12 隔壁
13 風洞
14 ランプ配置用空間
15 冷却風流通用開口部
15A 貫通孔
16 排気ファン
17 ダクト
18 ノズル部
18A 反射ミラー保持部
19 冷却風路
20 光源ランプ
21 封体
22 電極
23 遮風部材
25 反射膜
30 反射ミラー
31 開口部
f1 第1焦点
f2 第2焦点
I1 反射ミラーによる反射光
I2 反射膜による反射光
40 光照射器
41 ランプハウス
42 隔壁
43 風洞
44 ランプ配置用空間
45 冷却風流通用開口部
46 ノズル部
46A ノズル
48 ダクト
49 排気ファン
50 光源ランプ
55 反射ミラー
56 開口部
60 冷却風路
W 被処理対象物

Claims (3)

  1. 断面が円形状の棒状の光源ランプがその管軸が反射面を有する樋状の反射ミラーの第1焦点の位置と一致する状態で配設されてなる光照射器を具えてなり、光源ランプの点灯時において、光源ランプおよび反射ミラーが冷却風により冷却される光照射装置であって、 光照射方向に対して光源ランプの後方側に、反射ミラーによって囲まれた空間と連通する、冷却風を流通させるための冷却風路が形成されており、
    光源ランプにおける冷却風路の開口と対向する外表面領域には、当該光源ランプから放射される光を反射する反射膜が形成されていることを特徴とする光照射装置。
  2. 請求項1に記載の光照射装置において用いられる光源ランプであって、
    断面が円形状の棒状の封体を具えてなり、光照射器内における樋状の反射ミラーの第1焦点の位置に配置された状態において、上記反射ミラーによって囲まれた空間と連通する、冷却風を流通させるための冷却風路の開口と対向する封体の外表面領域に、反射膜が形成されていることを特徴とする光源ランプ。
  3. 反射ミラーの頂部において光源ランプに沿って伸びるよう形成された冷却風路に、上記光源ランプとの幅を設定するノズルが設けられており、
    反射膜が、当該光源ランプの管軸に垂直な断面における当該管軸を中心としたノズルを見込む角度範囲の外表面領域に、発光領域の全域にわたって管軸に沿って伸びるよう形成されていることを特徴とする請求項2に記載の光源ランプ。
JP2005353541A 2005-12-07 2005-12-07 光照射装置 Expired - Fee Related JP4811000B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005353541A JP4811000B2 (ja) 2005-12-07 2005-12-07 光照射装置
TW095134845A TWI391235B (zh) 2005-12-07 2006-09-20 Light irradiation device
KR1020060101923A KR101030421B1 (ko) 2005-12-07 2006-10-19 광조사 장치
CN2006101531253A CN1978983B (zh) 2005-12-07 2006-12-07 光照射装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005353541A JP4811000B2 (ja) 2005-12-07 2005-12-07 光照射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007157583A true JP2007157583A (ja) 2007-06-21
JP4811000B2 JP4811000B2 (ja) 2011-11-09

Family

ID=38130241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005353541A Expired - Fee Related JP4811000B2 (ja) 2005-12-07 2005-12-07 光照射装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4811000B2 (ja)
KR (1) KR101030421B1 (ja)
CN (1) CN1978983B (ja)
TW (1) TWI391235B (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010048237A2 (en) * 2008-10-21 2010-04-29 Applied Materials, Inc. Ultraviolet reflector with coolant gas holes and method
JP2012198997A (ja) * 2011-03-18 2012-10-18 Ushio Inc ロングアーク型メタルハライドランプ及び光照射装置
CN103644470A (zh) * 2013-11-25 2014-03-19 湖州市妙西镇资产经营有限公司 一种日光灯结构
CN103644469A (zh) * 2013-11-25 2014-03-19 湖州市妙西镇资产经营有限公司 一种新型led灯结构
JP2014075227A (ja) * 2012-10-03 2014-04-24 Iwasaki Electric Co Ltd 照射装置
CN103836596A (zh) * 2012-11-22 2014-06-04 上海微电子装备有限公司 一种高功率汞灯灯室装置
JP2015152662A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 ウシオ電機株式会社 偏光光照射装置及び光配向用棒状光源
JP2018085266A (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 ウシオ電機株式会社 エキシマランプユニットおよびエキシマランプ装置
CN108591876A (zh) * 2018-01-17 2018-09-28 东莞市天合机电开发有限公司 一种吸附式户外led照明灯具
JP2018176425A (ja) * 2017-04-03 2018-11-15 株式会社Gsユアサ 光照射装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130041756A (ko) * 2010-03-31 2013-04-25 가부시키가이샤 지에스 유아사 자외선 조사 장치 및 잉크젯 프린트 장치
US8823249B2 (en) * 2011-11-15 2014-09-02 Seiko Epson Corporation Irradiation device and irradiation method
CN103292282B (zh) * 2012-03-05 2016-07-06 上海微电子装备有限公司 用于椭球反射镜的冷却系统及应用其的高功率光源灯室
KR101991521B1 (ko) * 2012-04-20 2019-06-20 이와사키 덴끼 가부시키가이샤 편광자 유닛, 조정용 지그, 램프 교환대 및 조사 장치
CN104141891B (zh) * 2013-05-08 2017-05-31 海洋王(东莞)照明科技有限公司 灯具结构
CN104141892B (zh) * 2013-05-08 2017-05-31 海洋王(东莞)照明科技有限公司 灯具结构
CN105216283A (zh) * 2015-08-28 2016-01-06 广州达意隆包装机械股份有限公司 一种吹瓶机加热灯管
CN105487352B (zh) * 2016-02-16 2017-06-27 武汉华星光电技术有限公司 曝光机及曝光灯的更换方法
CN106016974B (zh) * 2016-05-12 2018-07-06 绍兴中漂印染有限公司 一种用于织物印染的烘干装置
EP4029532A1 (en) * 2021-01-05 2022-07-20 The Boeing Company Ultraviolet device and methods of using the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5760656A (en) * 1980-09-29 1982-04-12 Mitsubishi Electric Corp Forcefuly cooled super high pressure mercury lamp
JPH01209631A (ja) * 1988-02-15 1989-08-23 Nec Corp 蛍光膜露光用超高圧水銀灯
JPH08174567A (ja) * 1994-10-25 1996-07-09 Ushio Inc 光照射器
JP2003187604A (ja) * 2001-12-17 2003-07-04 Ushio Inc 光学装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0817457A (ja) * 1994-06-28 1996-01-19 Tokyo Gas Co Ltd 燃料電池の水処理装置
DE19814300B4 (de) * 1998-03-31 2008-09-25 Bernhard Weber Scheinwerfer oder Leuchte
JP2000206619A (ja) * 1999-01-18 2000-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd ランプと液晶プロジェクション装置
CA2267674C (en) * 1999-03-31 2010-03-30 Imax Corporation Method for cooling an arc lamp
JP3846232B2 (ja) * 2000-12-08 2006-11-15 ウシオ電機株式会社 光照射器の循環空冷システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5760656A (en) * 1980-09-29 1982-04-12 Mitsubishi Electric Corp Forcefuly cooled super high pressure mercury lamp
JPH01209631A (ja) * 1988-02-15 1989-08-23 Nec Corp 蛍光膜露光用超高圧水銀灯
JPH08174567A (ja) * 1994-10-25 1996-07-09 Ushio Inc 光照射器
JP2003187604A (ja) * 2001-12-17 2003-07-04 Ushio Inc 光学装置

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010048237A3 (en) * 2008-10-21 2010-07-15 Applied Materials, Inc. Ultraviolet reflector with coolant gas holes and method
US7964858B2 (en) 2008-10-21 2011-06-21 Applied Materials, Inc. Ultraviolet reflector with coolant gas holes and method
CN102187441A (zh) * 2008-10-21 2011-09-14 应用材料股份有限公司 具有冷却剂气体孔洞的紫外线反射器及紫外线处理方法
JP2012506622A (ja) * 2008-10-21 2012-03-15 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 冷却ガス用の孔を有する紫外線リフレクタおよび方法
US8338809B2 (en) 2008-10-21 2012-12-25 Applied Materials, Inc. Ultraviolet reflector with coolant gas holes and method
CN102187441B (zh) * 2008-10-21 2013-09-11 应用材料公司 具有冷却剂气体孔洞的紫外线反射器及方法
WO2010048237A2 (en) * 2008-10-21 2010-04-29 Applied Materials, Inc. Ultraviolet reflector with coolant gas holes and method
JP2012198997A (ja) * 2011-03-18 2012-10-18 Ushio Inc ロングアーク型メタルハライドランプ及び光照射装置
JP2014075227A (ja) * 2012-10-03 2014-04-24 Iwasaki Electric Co Ltd 照射装置
CN103836596A (zh) * 2012-11-22 2014-06-04 上海微电子装备有限公司 一种高功率汞灯灯室装置
CN103836596B (zh) * 2012-11-22 2016-06-01 上海微电子装备有限公司 一种高功率汞灯灯室装置
CN103644470A (zh) * 2013-11-25 2014-03-19 湖州市妙西镇资产经营有限公司 一种日光灯结构
CN103644469A (zh) * 2013-11-25 2014-03-19 湖州市妙西镇资产经营有限公司 一种新型led灯结构
JP2015152662A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 ウシオ電機株式会社 偏光光照射装置及び光配向用棒状光源
JP2018085266A (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 ウシオ電機株式会社 エキシマランプユニットおよびエキシマランプ装置
JP2018176425A (ja) * 2017-04-03 2018-11-15 株式会社Gsユアサ 光照射装置
CN108591876A (zh) * 2018-01-17 2018-09-28 东莞市天合机电开发有限公司 一种吸附式户外led照明灯具

Also Published As

Publication number Publication date
TWI391235B (zh) 2013-04-01
CN1978983B (zh) 2011-05-18
KR101030421B1 (ko) 2011-04-20
JP4811000B2 (ja) 2011-11-09
KR20070059937A (ko) 2007-06-12
CN1978983A (zh) 2007-06-13
TW200722274A (en) 2007-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101030421B1 (ko) 광조사 장치
TWI388692B (zh) 紫外光硬化系統
TWI467629B (zh) Laser-driven light source
JP4424296B2 (ja) 紫外線照射装置
JP2010087388A (ja) 露光装置
JPH0768163A (ja) 紫外線照射装置
US20070268604A1 (en) Phototherapy device
JP2008130302A (ja) 光照射装置
JP5346602B2 (ja) 光源装置および当該光源装置を備える露光装置
JP2014044883A (ja) 紫外線照射装置
JP5136949B2 (ja) 光照射装置
JP6187348B2 (ja) 偏光光照射装置
JP2008235678A (ja) 紫外線照射器、紫外線照射装置及び膜質改質方法
JPS61158455A (ja) 紫外線照射装置
JP5831575B2 (ja) 偏光光照射装置
JP5597951B2 (ja) 紫外線照射装置
JP2022143717A (ja) 紫外線照射装置
JP5573375B2 (ja) 光照射装置
JP7422983B2 (ja) 光照射装置、および処理装置
JP2005081738A (ja) 紫外線照射装置
JP6358012B2 (ja) 光照射装置
JP5963119B2 (ja) 光照射装置及びロングアーク型放電ランプ
JPH10286509A (ja) 紫外線照射装置
JP2006351670A (ja) 紫外線照射装置
JP2006116368A (ja) 紫外線照射装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080916

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100813

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100824

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101018

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110726

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110808

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4811000

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140902

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees