JP6326746B2 - Polarized light irradiation device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、液晶パネル製造等に用いる偏光光照射装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a polarized light irradiation apparatus used for manufacturing a liquid crystal panel.
液晶パネル等の製造時において、液晶パネルの配向膜や視野角補償フィルムの配向層等の配向処理を行う際の技術として、配向膜に所定の波長の偏光光を照射することにより配光を行う、いわゆる光配向と呼ばれる技術がある。この光配向を行うための装置としては、例えば、棒状ランプと、ワイヤーグリッド状のグリッドを有する偏光素子と、を組み合わせた偏光光照射装置が提案されている。 In the manufacture of liquid crystal panels and the like, light distribution is performed by irradiating the alignment film with polarized light of a predetermined wavelength as a technique for performing alignment processing of the alignment film of the liquid crystal panel and the alignment layer of the viewing angle compensation film. There is a so-called photo-alignment technique. As an apparatus for performing this photo-alignment, for example, a polarized light irradiation apparatus combining a rod-shaped lamp and a polarizing element having a wire grid grid has been proposed.
この偏光光照射装置は、光配向処理に必要な波長の光である紫外線を放射する棒状ランプと、棒状ランプからの紫外線をワークに向けて反射して集光する集光鏡と、を備える光照射部を有している。偏光光照射装置は、さらに、この光照射部の光出射側に、偏光素子であるワイヤーグリッド型偏向素子を備えている。これにより、光照射部からの光は、ワイヤーグリッド型偏向素子により偏光された後にワークに照射され、光配向処理が行われる。 This polarized light irradiation device includes a rod-shaped lamp that emits ultraviolet light, which is light having a wavelength necessary for photo-alignment processing, and a condensing mirror that reflects and collects ultraviolet light from the rod-shaped lamp toward a workpiece. It has an irradiation part. The polarized light irradiation device further includes a wire grid type deflection element as a polarization element on the light emitting side of the light irradiation unit. Thereby, the light from the light irradiation unit is polarized by the wire grid type deflection element and then irradiated to the work, and the optical alignment process is performed.
上述したような偏光光照射装置は、ワイヤーグリッド型偏向素子等の偏光板に光を入射させ、偏光された光をワークに照射するため、ワークへ効率良く光を照射するためには、偏光板を大きくする事が効果的である。しかしながら、偏光板は作製できる寸法に制限があり、大型化が困難なため、現状では棒状ランプ直上の反射板の形状を、棒状ランプの軸心方向視において楕円形状にする事によって集光型にして、光のロスを低減しているが、それでも十分な光量を得るのは困難なものとなっていた。 The polarized light irradiation apparatus as described above makes light incident on a polarizing plate such as a wire grid type deflection element, and irradiates the polarized light onto the workpiece. It is effective to increase. However, because the size of the polarizing plate is limited and it is difficult to increase the size of the polarizing plate, at present, the shape of the reflector directly above the rod-shaped lamp is changed to an elliptical shape when viewed in the axial direction of the rod-shaped lamp. Although light loss is reduced, it is still difficult to obtain a sufficient amount of light.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、偏光板を大型化することなく、装置から出射する光の光量を増加させることのできる偏光光照射装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the polarized light irradiation apparatus which can increase the light quantity of the light radiate | emitted from an apparatus, without enlarging a polarizing plate.
実施形態の偏光光照射装置は、光源と、メイン反射板と、偏光板と、補助反射板と、を具備する。光源は、紫外線を含む光を放出する。メイン反射板は、光源から放出される光の配光を制御する。偏光板は、メイン反射板に対して、メイン反射板で配光が制御された光の進行方向側に配設されると共に、光源から放出された光とメイン反射板で配光が制御された光とが入射されて偏光光を出射する。補助反射板は、メイン反射板と偏光板との間に配設されると共に、光源から放出された光及びメイン反射板で配光が制御された光のうち、偏光板に向かわない光をメイン反射板側に反射する。 The polarized light irradiation apparatus of the embodiment includes a light source, a main reflection plate, a polarizing plate, and an auxiliary reflection plate. The light source emits light including ultraviolet rays. The main reflector controls the light distribution of the light emitted from the light source. The polarizing plate is disposed on the traveling direction side of the light whose light distribution is controlled by the main reflector with respect to the main reflector, and the light distribution is controlled by the light emitted from the light source and the main reflector. Light enters and emits polarized light. The auxiliary reflecting plate is disposed between the main reflecting plate and the polarizing plate, and main light that does not go to the polarizing plate among light emitted from the light source and light whose light distribution is controlled by the main reflecting plate. Reflects on the reflector side.
本発明によれば、偏光板を大型化することなく、装置から出射する光の光量を増加させることができる。 According to the present invention, the amount of light emitted from the apparatus can be increased without increasing the size of the polarizing plate.
以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置1は、光源5と、メイン反射板10と、偏光板30と、補助反射板20と、を具備する。光源5は、紫外線を含む光を放出する。メイン反射板10は、光源5から放出される光の配光を制御する。偏光板30は、メイン反射板10に対して、メイン反射板10で配光が制御された光の進行方向側に配設されると共に、光源5から放出された光とメイン反射板10で配光が制御された光とが入射されて偏光光を出射する。補助反射板20は、メイン反射板10と偏光板30との間に配設されると共に、光源5から放出された光及びメイン反射板10で配光が制御された光のうち、偏光板30に向かわない光をメイン反射板10側に反射する。
The polarized light irradiation device 1 according to the embodiment described below includes a
また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置1は、さらに、特定の波長の光のみを透過するバンドパスフィルタ35を具備し、バンドパスフィルタ35は、補助反射板20と偏光板30との間に配設されている。
Moreover, the polarized light irradiation device 1 according to the embodiment described below further includes a
また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置1において、メイン反射板10は、光源5から放出された光を偏光板30に集光させる集光型の反射板であり、補助反射板20は、光源5から補助反射板20に照射された光を光源5に向けて反射する。
In the polarized light irradiation device 1 according to the embodiment described below, the
また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置1において、光源5は線状に形成されており、補助反射板20は、光源5の軸心に沿った方向に見た場合における補助反射面21の形状が、光源5の軸心を中心とする円形の一部の形状で形成されている。
In the polarized light irradiation device 1 according to the embodiment described below, the
〔実施形態〕
次に、実施形態に係る偏光光照射装置を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態に係る偏光光照射装置の構成を示す分解斜視図である。図2は、図1に示す偏光光照射装置のX軸方向視の断面図である。同図に示す偏光光照射装置1は、例えば、液晶パネルの配向膜や視野角補償フィルムの配向膜等の製造に用いられる。ワークWの表面に照射される紫外線の偏光軸の基準方向は、ワークWの構造、用途、または、要求される仕様に応じて適宜設定される。以下、ワークWの幅方向をX軸方向といい、X軸方向に直交し、且つ、ワークWの長手方向(搬送方向ともいう)をY軸方向といい、Y軸方向及びX軸方向に直交する方向をZ軸方向と呼ぶ。なお、Z軸と平行な方向について、Z軸の方向を示す矢印の先端の向かう方向を上方、Z軸の方向を示す矢印の先端の向かう方向に対向する方向を下方と呼ぶ。
Embodiment
Next, the polarized light irradiation apparatus according to the embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the polarized light irradiation apparatus according to the embodiment. 2 is a cross-sectional view of the polarized light irradiation apparatus shown in FIG. 1 as viewed in the X-axis direction. The polarized light irradiation apparatus 1 shown in the figure is used for manufacturing, for example, an alignment film of a liquid crystal panel and an alignment film of a viewing angle compensation film. The reference direction of the polarization axis of the ultraviolet rays irradiated on the surface of the workpiece W is appropriately set according to the structure, application, or required specification of the workpiece W. Hereinafter, the width direction of the workpiece W is referred to as the X-axis direction, orthogonal to the X-axis direction, and the longitudinal direction of the workpiece W (also referred to as the conveyance direction) is referred to as the Y-axis direction, and orthogonal to the Y-axis direction and the X-axis direction. This direction is called the Z-axis direction. Regarding the direction parallel to the Z axis, the direction toward the tip of the arrow indicating the direction of the Z axis is referred to as upward, and the direction facing the direction toward the tip of the arrow indicating the direction of the Z axis is referred to as downward.
本実施形態に係る偏光光照射装置1は、紫外線を含む光を放出する光源5と、光源5から放出される光の配光を制御するメイン反射板10と、メイン反射板10に対して、メイン反射板10で配光が制御された光の進行方向側に配設されると共に、光源5から放出された光とメイン反射板10で配光が制御された光とが入射されて偏光光を出射する偏光板30と、を備えている。このうち、光源5は、棒状、或いは線状の光源になっている。
The polarized light irradiation apparatus 1 according to the present embodiment has a
また、光源5は、例えば、紫外線透過性のガラス管内に水銀、アルゴン、キセノンなどの希ガスが封入された高圧水銀ランプや、高圧水銀ランプに鉄やヨウ素などのメタルハライドが更に封入されたメタルハライドランプなどの管型ランプで、少なくとも直線状の発光部を有している。光源5の発光部の長手方向は、X軸方向と平行であり、光源5の発光部の長さは、ワークWの幅よりも長くなっている。光源5は、線状の発光部から、例えば波長が200nmから400nmの紫外線を含む光を放出することが可能になっており、光源5が放出する光は、さまざまな偏光軸成分を有する、いわゆる非偏光の光になっている。
The
また、メイン反射板10は、光源5に対向する面に、光源5から放出される光を反射するメイン反射面11を有しており、メイン反射面11は、棒状に形成される光源5の軸心に沿った方向に見た場合における形状である軸心方向視の形状、即ち、X軸方向視における形状が、楕円の一部が開口した形状になっている。メイン反射板10は、メイン反射面11の楕円の2つの焦点のうち、一方の焦点の位置に光源5の軸心であるランプ中心Cが位置するように設けられており、他方の焦点側が開口している。メイン反射板10は、このようにメイン反射面11が楕円の一部の形状になっていることにより、一方の焦点の位置に光源5を配置した際に、光源5から放出された光を他方の焦点付近に集光させる、いわゆる集光型の反射板になっている。また、メイン反射板10は、Z軸方向に開口する向きで配設されている。
Further, the
メイン反射板10は、棒状に形成される光源5に沿って、これらの形状で光源5に対して平行に延在している。さらに、メイン反射板10は、メイン反射面11の楕円が開口している側の反対側の部分で、楕円の曲率が最大になる部分付近に、楕円の周方向、或いはY軸方向にあいた空隙である空隙部12が形成されている。即ち、空隙部12は、光源5から見て、Z軸方向においてメイン反射面11の楕円が開口している側の反対側に形成されている。メイン反射板10は、この空隙部12で、楕円の内側と外側との空間が連通している。また、メイン反射板10は、基材がガラスからなり、多層膜によってメイン反射面11が形成されるコールドミラーとなって構成されている。
The
また、偏光板30は、光源5から放出し、一様にあらゆる方向に振動したさまざまな偏光軸成分を有する光から基準方向のみに振動した偏光軸の光を取り出すことが可能になっている。なお、基準方向のみに振動した偏光軸の光を、一般に直線偏光という。また、偏光軸とは、光の電場及び磁場の振動方向である。
Further, the
偏光板30は、光源5及びメイン反射板10に対して、Z軸方向においてメイン反射面11の楕円が開口している側に配設されている。集光型の反射板であるメイン反射板10は、この偏光板30に光を集光させることができるように配設されている。また、偏光板30は、X軸方向とY軸方向とにおける周囲を、偏光板フレーム31に囲まれており、これにより偏光板30は、偏光板フレーム31によって保持されている。
The
偏光板30は、石英ガラスなどの基板上に複数の直線状の電気導体(例えば、クロムやアルミニウム合金等の金属線)を等間隔に平行に配置した、ワイヤーグリッド偏光素子になっている。電気導体の長手方向は、基準方向と直交する。電気導体のピッチは、光源5から放出される紫外線の波長の1/3以下であるのが望ましい。偏光板30は、光源5から放出される紫外線のうち電気導体の長手方向に平行な偏光軸の紫外線の大部分を反射または吸収し、電気導体の長手方向に直交する偏光軸の紫外線を通過させ、ワークWに向けて照射する。
The
なお、本実施形態では、偏光板30は、電気導体の長手方向がY軸方向と平行に配置されて、X軸方向と平行な偏光軸の紫外線を通過させる。即ち、本実施形態では、基準方向は、X軸方向と平行になっている。
In the present embodiment, the
偏光板30と光源5との間には、光源5から放出される光の特定の波長のみを透過するバンドパスフィルタ35が配設されており、バンドパスフィルタ35は、偏光板30に近接、または接触する状態で配設されている。このバンドパスフィルタ35は、周知のバンドパスフィルタからなり、光源5から放出された光のうち、例えば、254nmや365nmなどの所定の波長の紫外線を透過し、他の波長の光が透過することを規制することが可能になっている。また、バンドパスフィルタ35は、偏光板30と同様に、Z軸方向に面する向きで配設されており、X軸方向とY軸方向とにおける周囲を、フィルタフレーム36に囲まれている。これによりバンドパスフィルタ35は、フィルタフレーム36によって保持されている。
A
さらに、メイン反射板10と偏光板30との間には、光源5から放出された光及びメイン反射板10で配光が制御された光のうち、偏光板30に向かわない光をメイン反射板10側に反射する補助反射板20が配設されている。詳しくは、補助反射板20は、メイン反射板10において開口している部分とバンドパスフィルタ35との間、或いは、光源5とバンドパスフィルタ35との間に配設されており、補助反射板20は、バンドパスフィルタ35に近接、または接触する状態で配設されている。
Further, between the main reflecting
この補助反射板20は、光源5やメイン反射板10に対向する面に、光源5やメイン反射板10からの光を反射する補助反射面21を有している。補助反射面21は、棒状に形成される光源5の軸心方向視における形状、即ち、X軸方向視における形状が、円形の一部が開口した、円形の一部の形状になっている。
The
補助反射板20は、補助反射面21の円形の中心の位置にランプ中心Cが位置するように設けられており、Z軸方向において円形の中心の位置よりもメイン反射板10側に位置する部分が除去された形状になっている。これにより、補助反射板20は、Z軸方向において光源5やメイン反射板10が位置する側に向かって開口している。
The
また、補助反射面21の半径は、ランプ中心Cを中心とする径方向における、ランプ中心Cからメイン反射板10の外端までの距離よりも大きくなっている。このため、Z軸方向においてメイン反射板10と補助反射板20との双方が位置している部分では、補助反射板20の方が、ランプ中心Cを中心とする径方向における外側に位置している。
Further, the radius of the
補助反射板20は、棒状に形成される光源5に沿って、これらの形状で光源5に対して平行に延在している。さらに、補助反射板20は、補助反射面21の円形が開口している側の反対側の部分に、円形の周方向、或いはY軸方向にあいた空隙によって開口部22が形成されている。
The
詳しくは、開口部22は、補助反射板20において、補助反射面21が最もバンドパスフィルタ35に近付く付近に形成されており、Y軸方向における開口部22の幅は、同方向における偏光板30の幅よりも若干大きくなっている。補助反射板20と偏光板30との位置関係は、Z軸方向視において偏光板30が配設される領域を開口部22が含むように配設されている。また、補助反射板20は、メイン反射板10と同様に基材がガラスからなり、多層膜によって補助反射面21が形成されるコールドミラーとなって構成されている。
Specifically, the
この実施形態に係る偏光光照射装置1は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。図3は、図1に示す偏光光照射装置での光の照射状態を示す説明図である。偏光光照射装置1で、液晶パネルの配向膜や視野角補償フィルムの配向膜などのワークWに対して配向処理を行う際には、ワークWの搬送装置(図示省略)によって、ワークWをY軸方向と平行な矢印Y1方向に搬送しながら、光源5から紫外線を含む光を放出する。
The polarized light irradiation apparatus 1 according to this embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. FIG. 3 is an explanatory view showing a light irradiation state in the polarized light irradiation apparatus shown in FIG. When the polarized light irradiation apparatus 1 performs an alignment process on a workpiece W such as an alignment film of a liquid crystal panel or an alignment film of a viewing angle compensation film, the workpiece W is transferred to the workpiece W by a workpiece W transport device (not shown). Light including ultraviolet rays is emitted from the
光源5から放出された光のうち、一部の光は、補助反射板20の開口部22の方向に向かい、開口部22を通過してバンドパスフィルタ35に入射する(例えば、図3のL1)。バンドパスフィルタ35は、紫外線以外は透過せずに紫外線のみを透過し、光が入射した側の面の反対側の面から、紫外線のみを出射する。
A part of the light emitted from the
バンドパスフィルタ35から出射した紫外線は、バンドパスフィルタ35における補助反射板20が位置する側の反対側に位置する偏光板30に入射する。補助反射板20の開口部22は、Y軸方向における開口部22の幅が偏光板30の幅よりも若干大きくなっており、開口部22はZ軸方向視において偏光板30が配設される領域を含むように配設されているため、開口部22から出射してバンドパスフィルタ35を透過した紫外線は、ほぼ全て偏光板30に入射する。
The ultraviolet rays emitted from the
偏光板30は、入射した紫外線のうち、偏光板30を構成する電気導体の長手方向に平行な偏光軸の紫外線の大部分は通過させず、電気導体の長手方向に直交する偏光軸の紫外線のみを通過させる。これにより、偏光板30は、基準方向に振動した紫外線のみを、バンドパスフィルタ35が位置する側の面の反対側の面から焦点Fに集光させて出射する。偏光板30から出射した、基準方向に振動した紫外線は、ワークWに照射され、ワークWでは、この基準方向のみに振動する紫外線により、配向処理が行われる。
The
また、光源5から放出された光のうち、メイン反射板10のメイン反射面11に向かった光は、メイン反射面11で反射し、その一部は補助反射板20の開口部22の方向に向かう(例えば、図3のL2)。開口部22に向かった光は、開口部22を通過してバンドパスフィルタ35に入射し、紫外線のみ出射する。バンドパスフィルタ35から出射した紫外線は、偏光板30に入射し、基準方向に振動した紫外線のみが出射してワークWに照射されて配向処理が行われる。
Of the light emitted from the
なお、メイン反射板10のメイン反射面11は、光源5から放出された光を偏光板30へ集光させることができるように設けられており、これにより、メイン反射板10は、光源5から放出される光の配光を制御することが可能になっている。このため、メイン反射面11で反射した光の多くは、補助反射板20の開口部22に向かい、バンドパスフィルタ35と偏光板30を透過することにより、基準方向に振動した紫外線となってワークWに照射される。
The main reflecting
また、光源5から放出された光のうち、補助反射板20の開口部22の方向やメイン反射面11の方向に向かわなかった光の多くは、補助反射板20の補助反射面21に向かい、補助反射面21で反射する。補助反射面21は、ランプ中心Cを中心とする円形の形状になっているため、光源5から放出されて補助反射面21に向かった光(例えば、図3のL3、L4)は、光源5の方向に反射する(例えば、図3のL3’、L4’)。このように光源5の方向に向かった光は、一部は光源5を透過し、また別の一部の光は光源5の近傍を通過することにより、この光が最初に光源5から補助反射面21に向かう際の進行方向の反対方向に向かう。これにより、この光はメイン反射板10のメイン反射面11の方向に向かって、メイン反射面11で反射する。
Further, of the light emitted from the
つまり、光源5で放出して補助反射板20の補助反射面21に直接向かった光は、補助反射面21で進行方向が反転して光源5の方向に向かい、光源5を通過、或いはその近傍を通過することにより、メイン反射面11の方向に向かい、メイン反射面11で反射する。メイン反射面11で反射した光は、光源5から放出されて直接メイン反射面11に向かってメイン反射面11で反射した光と同様に、大部分が補助反射板20の開口部22に向かい、バンドパスフィルタ35と偏光板30を透過することにより、基準方向に振動した紫外線となってワークWに照射される。
In other words, the light emitted from the
これらのようにメイン反射面11で反射した光は、大部分が開口部22に向かい、バンドパスフィルタ35と偏光板30を透過することにより、基準方向に振動した紫外線となってワークWに照射される。
As described above, most of the light reflected by the main reflecting
本実施形態に係る偏光光照射装置1では、光源5から放出された光のうち、直接補助反射板20の開口部22に向かう光以外の光を、メイン反射板10と補助反射板20とで反射して開口部22に導くことにより、光源5から放出される多くの光を、基準方向に振動した紫外線としてワークWに照射することができる。
In the polarized light irradiation device 1 according to the present embodiment, light other than light directed directly to the
また、これらのように偏光光照射装置1で紫外線を照射する場合、光源である光源5は熱を発しながら発光するが、この熱によって温度が高くなった空気は上方に流れ、空隙部12からメイン反射板10の上方に抜け出る。これにより、偏光光照射装置1は、温度が高くなり過ぎることなく、紫外線をワークWに照射する。
In addition, when the polarized light irradiation device 1 irradiates ultraviolet rays as described above, the
また、発明者らは、補助反射板20を設けない偏光光照射装置40に対して、偏光光照射装置1に補助反射板20を設けた場合の光量の変化について、試験を行った。図8は、補助反射板を設けない偏光光照射装置についての説明図である。まず、従来の偏光光照射装置のように、補助反射板20を設けない偏光光照射装置40について説明する。この偏光光照射装置40は、本実施形態に係る偏光光照射装置1と同様に、光源として線状の光源5を有しており、楕円の一部の形状で形成されるメイン反射面11を有するメイン反射板10を備えている。
In addition, the inventors tested the change in the amount of light when the
また、メイン反射板10における開口側には、紫外線のみを透過するバンドパスフィルタ35が配設されており、バンドパスフィルタ35における、光源5やメイン反射板10が配設される側の反対側には、透過する光を偏光して出射する偏光板30が配設されている。補助反射板20を設けない偏光光照射装置40では、補助反射板20が無いため、光源5から直接、或いはメイン反射板10のメイン反射面11で反射して、バンドパスフィルタ35と偏光板30とを透過しない光は、フィルタフレーム36や偏光板フレーム31で遮られることにより、ワークWには照射されなくなる。
Further, a
発明者らは、このような偏光光照射装置40によってワークW側に照射される光量に対する、本実施形態に係る偏光光照射装置1によってワークW側に照射される光量を、試験によって求めた。
The inventors obtained the amount of light irradiated on the workpiece W side by the polarized light irradiation device 1 according to the present embodiment with respect to the amount of light irradiated on the workpiece W side by such a polarized
図4は、試験を行う偏光光照射装置の条件についての説明図である。図5は、試験を行う偏光光照射装置の補助反射板についての説明図である。試験は、ランプ中心Cから偏光板30までの距離が115mm、光源5の有効発光長(X軸方向の長さ)が800mmで、一辺の長さが50mmの正方形の偏光板30をX軸方向に8枚並べた偏光光照射装置1、40同士で行った。また、補助反射板20を設ける偏光光照射装置1では、Y軸方向における補助反射板20の開口部22の幅を70mmにし、補助反射面21の半径を96.9mmにして試験を行った。なお、補助反射板20は、開口部22の部分に配設される補助反射板フレーム25によって固定されており、開口部22の幅である70mmは、Y軸方向における補助反射板フレーム25同士の距離になっている。
FIG. 4 is an explanatory diagram for the conditions of the polarized light irradiation apparatus for testing. FIG. 5 is an explanatory diagram of the auxiliary reflector of the polarized light irradiation apparatus to be tested. In the test, a square
これらの偏光光照射装置1、40で光源5を発光させ、紫外線測定器として、ウシオ電機株式会社製:紫外線積算光量計・UVD−S254を用いて、偏光板30を透過する紫外線の量を測定した。その結果、補助反射板20が設けられない偏光光照射装置40の光量を1.0とした場合、補助反射板20を備える偏光光照射装置1では、光量が1.2になることが確認された。
The
以上の実施形態に係る偏光光照射装置1は、メイン反射板10と偏光板30との間に、光源5やメイン反射板10から直接偏光板30に向かわない光をメイン反射板10側に反射する補助反射板20を配設しているため、この光をメイン反射板10で反射し、偏光板30に向かわせることができる。これにより、補助反射板20を持たない従来の偏光光照射装置40では、偏光板30に入射せずにロスになっていた光源5からの直接光を有効に活用することができ、偏光板30を透過してワークWに向けて照射する光の量を増加させることができる。この結果、偏光板30を大型化することなく、偏光光照射装置1から出射する光の光量を増加させることができる。
In the polarized light irradiation device 1 according to the above embodiment, light that does not go directly to the
また、補助反射板20は、補助反射面21に届いた光を直接偏光板30側に反射するのではなく、メイン反射板10に向けて反射し、メイン反射板10から偏光板30に向けて反射しているので、偏光板30からの出射光が大きく拡散することなく、出射させることができる。これにより、紫外線の照射範囲内において、照度が大きく変化することなく照射することができる。この結果、偏光光照射装置1から出射する光の照射状態を、より適切なものにしつつ、光量を増加させることができる。
The
また、偏光板30におけるメイン反射板10側には、特定の波長の光のみを透過するバンドパスフィルタ35を配設し、補助反射板20は、バンドパスフィルタ35におけるメイン反射板10側に配設しているため、より多くの光を、バンドパスフィルタ35を透過させた後に、偏光板30を透過させることができる。これにより、より多くの紫外線をバンドパスフィルタ35から偏光板30に入射させることができ、基準方向に振動した多くの紫外線を偏光板30からワークWに照射することができる。この結果、偏光板30を大型化することなく、効果的にワークWの配向処理を行うことができる。
A
また、メイン反射板10は、偏光板30に集光させる集光型の反射板になっているため、偏光板30に向かう光の量を、より確実に増加させることができる。また、補助反射板20は、光源5から補助反射板20に照射された光を光源5に向けて反射するため、偏光板30に向かわなかった光を、光源5側からメイン反射板10に向かわせることができる。これにより、光源5から偏光板30やメイン反射板10に照射されずに、補助反射板20に対して照射された光を、メイン反射板10で反射させて偏光板30に向かわせることができる。この結果、偏光板30を大型化することなく、偏光光照射装置1から出射する光の光量を、より確実に増加させることができる。
In addition, since the
また、補助反射板20は、光源5の軸心に沿った方向に見た場合における補助反射面21の形状が、光源5の軸心を中心とする円形の一部の形状で形成されているため、光源5から補助反射面21に対して照射された光を、より確実に光源5側に向けて反射することができる。これにより、補助反射面21に対して照射された光を、より確実に光源5からメイン反射板10に向かわせて、メイン反射板10で偏光板30の方向に反射させることができる。即ち、ランプ中心Cを中心とした円形の補助反射板20を偏光板30上部に配設することにより、従来の偏光光照射装置40では偏光板30に入射せずにロスになっていた光源5からの光を、より確実に偏光板30に入射させることができる。この結果、偏光板30を大型化することなく、偏光光照射装置1から出射する光の光量を、より確実に増加させることができる。
The
〔変形例〕
なお、上述した偏光光照射装置1では、補助反射板20は固定された状態で配設されているが、補助反射板20は、移動可能に設けてもよい。例えば、補助反射板20は、Y軸方向において開口部22の両側に位置する補助反射板20のうち、一方、または双方を移動可能にし、補助反射板20を動かすことによって、開口部22を開閉可能にしてもよい。このように開口部22を開閉可能にすることにより、紫外線の照射や非照射を、光源5の点灯と消灯のみでなく、開口部22の開閉によっても行うことができる。これにより、光源5の点灯と消灯との切り替え回数を減らすことができ、光源5の長寿命化を図ることができる。また、点灯直後に発光が安定しない光源5の場合は、光源5の点灯を維持した状態で開口部22を開閉することにより、紫外線の非照射状態から照射状態に切り替える際でも、短時間で安定した紫外線を照射することができる。
[Modification]
In addition, in the polarized light irradiation apparatus 1 described above, the
また、上述した偏光光照射装置1では、メイン反射板10と補助反射板20とは、共に基材がガラスで反射面は多層膜によって形成されているが、メイン反射板10や補助反射板20は、これ以外の材料で設けられてもよい。メイン反射板10や補助反射板20は、例えば、全体がアルミニウム等の金属により構成されていてもよい。また、メイン反射板10のメイン反射面11や、補助反射板20の補助反射面21は、厳密に楕円形状や円形状で形成されていなくてもよい。
Further, in the polarized light irradiation device 1 described above, the
図6は、実施形態に係る偏光光照射装置の変形例を示す説明図である。メイン反射面11や補助反射面21は、例えば図6に示すように、理想楕円形状SEや理想円形状SRの曲線に近似した、複数の直線で構成されてもよい。メイン反射面11や補助反射面21を、このように複数の直線で構成することにより、メイン反射板10、補助反射板20を板金の曲げ加工で成形することができるため、メイン反射板10や補助反射板20の成形が容易になる。これらのように、メイン反射板10や補助反射板20は、材質や構成に関わらず、光を適切に反射することができる反射面を、所望の形状で形成することができるものであれば、材質や構成は問わない。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a modification of the polarized light irradiation apparatus according to the embodiment. For example, as shown in FIG. 6, the
また、上述した偏光光照射装置1では、光源5は、管型のいわゆる放電ランプを用いて説明しているが、光源5は放電ランプ以外を用いてもよい。光源5は、例えば、波長が200nmから400nmの紫外線を放出できるLEDチップ、レーザーダイオード、有機ELなどの小型ランプを離間させて直線状に配置するなど、紫外線を含む光を放出するものであれば、放電ランプ以外のものでもよい。
Further, in the polarized light irradiation apparatus 1 described above, the
図7は、実施形態に係る偏光光照射装置の変形例を示す説明図である。光源5は、例えば図7に示すように、角棒6の側面に配設された複数の半導体素子7で構成されてもよい。半導体素子7の波長は、ランプを用いるときよりも選択的になるため、バンドパスフィルタ35を用いることなく、紫外線等の特定の波長の光を偏光板30に入射させることができる。このため、光源5に半導体素子7を用いることにより、バンドパスフィルタ35を省略することができる。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a modification of the polarized light irradiation device according to the embodiment. For example, as illustrated in FIG. 7, the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.
1、40 偏光光照射装置
5 光源
10 メイン反射板
11 メイン反射面
12 空隙部
20 補助反射板
21 補助反射面
22 開口部
25 補助反射板フレーム
30 偏光板
31 偏光板フレーム
35 バンドパスフィルタ
36 フィルタフレーム
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記光源から放出される光の配光を制御するメイン反射板と;
前記メイン反射板に対して、前記メイン反射板で配光が制御された光の進行方向側に配設されると共に、前記光源から放出された光と前記メイン反射板で配光が制御された光とが入射されて偏光光を出射する偏光板と;
前記光源から放出された光と前記メイン反射板で配光が制御された光が通過する開口部を有し、前記メイン反射板と前記偏光板との間に配設されると共に、前記光源から放出された光及び前記メイン反射板で配光が制御された光のうち、前記偏光板に向かわない光を前記メイン反射板側に反射する補助反射板と;
を具備し、
前記メイン反射板には、前記メイン反射板の前記光源側と、前記光源側とは反対側の前記メイン反射板の外側とを連通する空隙部が、前記光源の上方に設けられ、
前記補助反射板と前記メイン反射板との間には、前記外側と連通する開口が設けられ、
前記一方向に直交する断面において、前記開口部の幅は、前記偏光板の幅よりも大きい偏光光照射装置。 A light source extending in one direction and emitting light including ultraviolet light;
A main reflector for controlling the light distribution of the light emitted from the light source;
The light distribution is controlled by the main reflector and the light emitted from the light source and the main reflector. A polarizing plate that emits polarized light upon incidence of light;
An opening through which light emitted from the light source and light whose light distribution is controlled by the main reflector passes, and is disposed between the main reflector and the polarizing plate; Of the emitted light and the light whose light distribution is controlled by the main reflector, an auxiliary reflector that reflects the light not directed to the polarizing plate toward the main reflector;
Comprising
In the main reflector, a gap portion that communicates the light source side of the main reflector and the outside of the main reflector opposite to the light source is provided above the light source.
Between the auxiliary reflector and the main reflector, an opening communicating with the outside is provided ,
In the cross section orthogonal to the one direction, the width of the opening is a polarized light irradiation device larger than the width of the polarizing plate .
前記バンドパスフィルタは、前記補助反射板と前記偏光板との間に配設されている請求項1に記載の偏光光照射装置。 Furthermore, it comprises a bandpass filter that transmits only light of a specific wavelength,
The polarized light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the band pass filter is disposed between the auxiliary reflector and the polarizing plate.
前記補助反射板は、前記光源から前記補助反射板に照射された光を前記光源に向けて反射する請求項1または2に記載の偏光光照射装置。 The main reflector is a condensing reflector that condenses the light emitted from the light source onto the polarizing plate,
The polarized light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary reflection plate reflects light emitted from the light source to the auxiliary reflection plate toward the light source.
前記補助反射板は、前記光源の軸心に沿った方向に見た場合における反射面の形状が、前記光源の軸心を中心とする円形の一部の形状で形成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の偏光光照射装置。 The light source is formed in a linear shape,
The auxiliary reflector is formed such that the shape of the reflection surface when viewed in a direction along the axis of the light source is a part of a circle centered on the axis of the light source. 4. The polarized light irradiation apparatus according to any one of 3 above.
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