JP5693541B2 - Light irradiation device - Google Patents
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Description
この発明は、複数の光源を所定方向に並べて配置し、所定方向に広がる均一な照度分布を有する照射光を発生する光照射装置に関する。 The present invention relates to a light irradiation apparatus that arranges a plurality of light sources in a predetermined direction and generates irradiation light having a uniform illuminance distribution spreading in a predetermined direction.
液晶パネルの張り合わせ工程のような、紫外線(UV)硬化型接着剤を使用した大面積の接着において、細長いライン状の照射光を発生する照射装置が使用されている。特許文献1には、ラインライトガイドとシリンドリカルレンズとの組をシリンドリカルレンズの焦線方向に複数並べることで、非常に高価な長尺レンズを使用することなく長い照射領域を有するUV光を発生可能な照射装置が開示されている。
In large-area bonding using an ultraviolet (UV) curable adhesive, such as a process for bonding liquid crystal panels, an irradiation device that generates irradiation light in a long and thin line shape is used. In
短尺のシリンドリカルレンズを複数並べた場合、隣接するシリンドリカルレンズの端面間に生じる隙間の影響により、照度分布がライン方向で不均一になることが知られている。これは、光源から放射された光(発散光)の一部が、シリンドリカルレンズの端面(レンズ基材と空気層との境界部面)で反射されることによる。特に、臨界角(フレネル則)よりも大きな角度で端面に入射した光線は全反射されるため、主光線の近くに端面を配置すると照度分布の起伏が顕著になる。 It is known that when a plurality of short cylindrical lenses are arranged, the illuminance distribution becomes nonuniform in the line direction due to the influence of a gap generated between the end surfaces of adjacent cylindrical lenses. This is because a part of the light (diverging light) emitted from the light source is reflected by the end surface of the cylindrical lens (the boundary surface between the lens substrate and the air layer). In particular, since light rays incident on the end face at an angle larger than the critical angle (Fresnel law) are totally reflected, the undulation of the illuminance distribution becomes prominent when the end face is placed near the principal ray.
特許文献1の照射装置においては、各シリンドリカルレンズの端面を研磨し、この端面同士を突き合わせ、端面の突き合わせ面に対して各光源が発生する光量の角度特性が左右対称となり、且つ光線がシリンドリカルレンズの端面において全反射するように光源を配置することで、シリンドリカルレンズの継ぎ目の影響の解消が図られている。
In the irradiation apparatus of
特許文献1の照射装置の構成では、端面を極めて高い角度精度及び面精度で形成し、更に鏡面研磨を施した専用のシリンドリカルレンズを使用する必要があり、依然としてレンズのコストが非常に高いという問題があった。
In the configuration of the irradiation apparatus of
本発明の実施形態によれば、配置面上に一方向に並べられ、配置面と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の光源と、一方向に連接された複数の透過型光学素子を備える光学素子モジュールと、を備えた光照射装置であって、光学素子モジュールは、配置面に平行に設けられ、透過型光学素子は、光源からの光が入射する入射面と、入射面に入射した光が出射する出射面と、光軸と略平行に形成され、一方向において隣接する透過型光学素子に近接して対向する連接面と、を備え、連接面は、鏡面又は散乱面であり、複数の光源のうち少なくとも一つの光源の光軸が、連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、対向する連接面のいずれか一対の間を通ることを特徴とするものが提供される。 According to the embodiment of the present invention, a plurality of light sources arranged in one direction on the arrangement surface and arranged with the direction of the optical axis aligned in a direction orthogonal to the arrangement surface, and a plurality of transmissions connected in one direction An optical element module comprising an optical element module, wherein the optical element module is provided in parallel to the arrangement surface, and the transmissive optical element has an incident surface on which light from a light source is incident, An exit surface from which light incident on the entrance surface exits, and a connecting surface that is formed substantially in parallel with the optical axis and opposes adjacent transmission optical elements in one direction, the connecting surface being a mirror surface or A scattering surface, characterized in that the optical axis of at least one of the plurality of light sources passes through at least a part of any of the connecting surfaces or between any pair of the opposing connecting surfaces. Provided.
この各構成によれば、光軸が光学素子モジュールの隣接する透過型光学素子の境界部(近接して対向する一対の連接面(端面)で挟まれた部分)を通る光源の光が、境界部の連接面による反射を殆ど受けないため、境界部での反射を原因とする照度分布の変動が抑制され、均一性に優れたビームプロファイルが実現する。なお、通常の意味で光源の光軸を明確に定めることが難しい場合においては、例えばビームプロファイルの中心(一般に最も光強度の高い部分)を通る光線をもって光軸としてもよい。また、発光面が広い光源においては、光学素子の発光面と同じ断面を有する有幅の光軸を想定することができる。この場合においては、有幅の光軸の少なくとも一部が境界部を通る構成としてもよい。なお、連接面が「近接して対向する」とは、連接面同士が略全面で密着した状態や、連接面同士が完全に非接触となる状態、連接面同士が部分的に接触した状態を含む。 According to each configuration, the light of the light source whose optical axis passes through the boundary part of the adjacent transmissive optical element of the optical element module (the part sandwiched between a pair of adjacent connecting surfaces (end faces)) is the boundary. Therefore, the fluctuation of the illuminance distribution caused by reflection at the boundary is suppressed, and a beam profile with excellent uniformity is realized. When it is difficult to clearly define the optical axis of the light source in a normal sense, for example, a light beam passing through the center of the beam profile (generally, the portion having the highest light intensity) may be used as the optical axis. In a light source having a wide light emitting surface, a wide optical axis having the same cross section as the light emitting surface of the optical element can be assumed. In this case, at least a part of the wide optical axis may pass through the boundary portion. It should be noted that the connecting surfaces are “closely opposed” means that the connecting surfaces are in close contact with each other, the connecting surfaces are completely non-contacting, or the connecting surfaces are partially in contact with each other. Including.
上記の光照射装置において、連接面の対向する各対間、又は、該各対の連接面の少なくとも一部に、いずれかの光源の光軸が配置された構成としてもよい。 In the light irradiation apparatus, the optical axis of any one of the light sources may be arranged between each pair of connecting surfaces facing each other or at least a part of each connecting surface of each pair.
この構成によれば、連接面による反射を抑制しつつ、多数の透過型光学素子を一方向に連接させて、この一方向において長く均一な強度の照射光を供給することが可能になる。 According to this configuration, it is possible to connect a large number of transmissive optical elements in one direction while suppressing reflection by the connecting surfaces, and supply irradiation light having a long and uniform intensity in this one direction.
上記の光照射装置において、複数の光源と光学素子モジュールとの間において、複数の光源の光軸上にそれぞれ配置された、少なくとも一方向において正の屈折力を有するレンズを備えた構成としてもよい。 The light irradiation device may include a lens having a positive refractive power in at least one direction, which is disposed on the optical axes of the light sources between the light sources and the optical element module. .
この構成によれば、光源から放射された光が、この光源の光軸が通らない光学素子モジュールの境界部の連接面で反射されることにより照度分布が不均一になることが防止される。 According to this configuration, the light emitted from the light source is prevented from being unevenly distributed by being reflected by the connecting surface at the boundary portion of the optical element module through which the optical axis of the light source does not pass.
上記の光照射装置において、一方向において隣接する透過型光学素子の一対が、連接面の少なくとも一部において互いに当接した構成としてもよい。 In the light irradiation apparatus, a pair of transmission optical elements adjacent in one direction may be in contact with each other on at least a part of the connecting surface.
この構成によれば、連接面において発生する散乱光が減少し、より均一な照度分布の照射光を得ることができる。 According to this configuration, the scattered light generated on the connecting surface is reduced, and irradiation light with a more uniform illuminance distribution can be obtained.
上記の光照射装置において、一方向において隣接する透過型光学素子の一対が、連接面の少なくとも一部において互いに当接した構成としてもよい。 In the light irradiation apparatus, a pair of transmission optical elements adjacent in one direction may be in contact with each other on at least a part of the connecting surface.
上記の光照射装置において、光軸の方向に並べて配置された二つの光学素子モジュールである第1及び第2の光学素子モジュールを備え、複数の光源のうち少なくとも一つの光源の光軸が、第1及び第2の光学素子モジュールのそれぞれにおける、連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、対向する連接面のいずれか一対の間を通る構成としてもよい。 The light irradiation apparatus includes first and second optical element modules that are two optical element modules arranged side by side in the direction of the optical axis, and the optical axis of at least one of the plurality of light sources is the first optical element module. In each of the first optical element module and the second optical element module, it may be configured to pass through at least a part of any of the connecting surfaces, or between any pair of opposing connecting surfaces.
この構成によれば、光軸近傍の光が二つの光学素子モジュールの境界部を連続して通過しないため、光学素子モジュールの境界部を通過する際に受ける散乱等による照度分布の変動が累積されることなく、平坦な照度分布が得られる。 According to this configuration, since light in the vicinity of the optical axis does not continuously pass through the boundary between the two optical element modules, variation in illuminance distribution due to scattering or the like received when passing through the boundary between the optical element modules is accumulated. A flat illuminance distribution can be obtained.
上記の光照射装置において、光軸の方向に並んで配置された二つの光学素子モジュールである第1及び第2の光学素子モジュールを備え、複数の光源のうち少なくとも一つの光源の光軸が、第1及び第2の光学素子モジュールのいずれか一方における、連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、対向する連接面のいずれか一対の間を通る構成としてもよい。 In the above-described light irradiation apparatus, the optical irradiation device includes first and second optical element modules that are two optical element modules arranged side by side in the direction of the optical axis, and the optical axis of at least one of the plurality of light sources is It is good also as a structure which passes between at least one part of any one of the connection surfaces in any one of a 1st and 2nd optical element module, or between any pair of the connection surfaces which oppose.
この構成によれば、透過型光学素子の境界部を通過する光軸の数を減らすことができるため、光が境界部を通過することにより照度分布が変動する領域を局在させることができる。 According to this configuration, the number of optical axes that pass through the boundary portion of the transmissive optical element can be reduced, so that the region where the illuminance distribution fluctuates when light passes through the boundary portion can be localized.
上記の光照射装置において、連接面が一方向に垂直な面である構成としてもよい。 In the above light irradiation device, the connecting surface may be a surface perpendicular to one direction.
この構成によれば、透過型光学素子の成形や、各光学要素のアライメントが容易になる。 According to this configuration, it becomes easy to mold the transmissive optical element and align the optical elements.
上記の光照射装置において、連接面が前記一方向に対して傾いた面である構成としてもよい。 In the light irradiation apparatus, the connecting surface may be a surface inclined with respect to the one direction.
光照射装置を量産に使用する場合、コンベア等の搬送装置の周囲に光照射装置を配置して、搬送装置上を移動する被照射物に照射光を照射する構成が一般に採用されている。この場合、照射領域を広くとるために、一方向を搬送方向と垂直な方向に向けて光照射装置が設置される。また、光学素子モジュールの境界部で生じる散乱等による照度分布の空間的変調は、連接面に対して略対称に生じる。従って、連接面(すなわち透過型光学素子の境界部)が一方向に対して(言い換えれば、被照射物の搬送方向に対して)傾いた構成とすることにより、照射中に被照射物が受ける照度分布の空間的変調が平均化され、連接面の影響を緩和させることができる。 When using a light irradiation apparatus for mass production, the structure which arrange | positions a light irradiation apparatus around conveyance apparatuses, such as a conveyor, and irradiates irradiated light to the to-be-irradiated object which moves on a conveyance apparatus is generally employ | adopted. In this case, in order to take a wide irradiation area, the light irradiation device is installed with one direction facing a direction perpendicular to the transport direction. In addition, the spatial modulation of the illuminance distribution due to scattering or the like occurring at the boundary portion of the optical element module occurs approximately symmetrically with respect to the connecting surface. Accordingly, the connected object (that is, the boundary portion of the transmission optical element) is inclined with respect to one direction (in other words, with respect to the transport direction of the irradiated object), so that the irradiated object is received during irradiation. Spatial modulation of the illuminance distribution is averaged, and the influence of the joint surface can be mitigated.
上記の光照射装置において、配置面上の異なる直線上に並べられた2組の複数の光源である、複数の第1の光源と、複数の第2の光源と、を備え、複数の第1の光源と、複数の第2の光源が、連接面と平行な方向に配列された構成としてもよい。 The light irradiation apparatus includes a plurality of first light sources and a plurality of second light sources, which are two sets of a plurality of light sources arranged on different straight lines on the arrangement surface. These light sources and a plurality of second light sources may be arranged in a direction parallel to the connecting surface.
この構成によれば、平坦度に優れた面状の広い照射領域を有する照射装置が実現する。 According to this structure, the irradiation apparatus which has the planar wide irradiation area excellent in flatness is implement | achieved.
上記の光照射装置において、透過型光学素子が、レンズ、窓板、波長フィルタ、位相板及び偏光板の少なくとも一つを含む構成としてもよい。すなわち、透過型光学素子全般に本発明を適用することができる。 In the light irradiation apparatus, the transmission optical element may include at least one of a lens, a window plate, a wavelength filter, a phase plate, and a polarizing plate. That is, the present invention can be applied to all transmissive optical elements.
上記の光照射装置において、透過型光学素子が光学樹脂材料から成る構成としてもよい。 In the light irradiation apparatus, the transmission optical element may be made of an optical resin material.
この構成によれば、必ずしも透過型光学素子の連接面を鏡面研磨する必要が無いため、例えば光学樹脂材料を射出成形した透過型光学素子をそのまま突き合わせたものを光学素子モジュールとして使用することができ、光学素子モジュールの加工コストを大幅に削減することができる。 According to this configuration, the connecting surface of the transmission optical element does not necessarily need to be mirror-polished, so that, for example, a transmission optical element injection-molded with an optical resin material can be used as an optical element module. The processing cost of the optical element module can be greatly reduced.
上記の光照射装置において、光透過型光学素子が一方向に延びる焦線を有するシリンドリカルレンズであり、一方向に長いライン状の照射光を発生するように構成されてもよい。 In the above light irradiation apparatus, the light-transmitting optical element may be a cylindrical lens having a focal line extending in one direction, and may be configured to generate linear irradiation light that is long in one direction.
上記の構成によれば、加工が難しく高価な長尺の透過型光学素子を使用することなく、照度分布の平坦度が良好なライン光照射装置を提供することが可能になる。 According to said structure, it becomes possible to provide the line light irradiation apparatus with favorable flatness of illuminance distribution, without using the long transmissive optical element which is difficult to process and expensive.
上記の光照射装置において、光源がLED素子を含む構成としてもよい。 In the above light irradiation device, the light source may include an LED element.
また、本発明の実施形態によれば、第1及び第2の光照射モジュールを備え、第1の光照射モジュールが、第1の配置面上に一方向に並べられ、第1の配置面と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の第1の光源と、一方向に連接された複数の第1の透過型光学素子を備え、第1の配置面に平行に設けられた第1の光学素子モジュールと、を備え、第1の透過型光学素子が、第1の光源からの光が入射する第1の入射面と、第1の入射面に入射した光が出射する第1の出射面と、第1の光源の光軸と略平行に形成され、一方向において隣接する第1の透過型光学素子に近接して対向する第1の連接面と、を備え、第1の連接面は、鏡面又は散乱面であり、少なくとも一つの第1の光源の光軸が、第1の連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、対向する第1の連接面のいずれか一対の間を通るように構成され、第2の光照射モジュールが、第2の配置面上に一方向に並べられ、第2の配置面と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の第2の光源と、一方向に連接された複数の第2の透過型光学素子を備え、第2の配置面に平行に設けられた第2の光学素子モジュールと、を備え、第2の透過型光学素子が、第2の光源からの光が入射する第2の入射面と、第2の入射面に入射した光が出射する第2の出射面と、第2の光源の光軸と略平行に形成され、一方向において隣接する第2の透過型光学素子に近接して対向する第2の連接面と、を備え、第2の連接面は、鏡面又は散乱面であり、少なくとも一つの第2の光源の光軸が、第2の連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、対向する第2の連接面のいずれか一対の間を通るように構成され、第1及び第2の光源の光軸が、それぞれ一方向に延びる照射領域を通るように、第1及び第2の光照射モジュールが照射領域を中心に扇状に配置されており、第1の連接面と第2の連接面が異なる平面上に形成された構成としてもよい。 According to the embodiment of the present invention, the first and second light irradiation modules are provided, the first light irradiation modules are arranged in one direction on the first arrangement surface, and the first arrangement surface and A plurality of first light sources arranged with the direction of the optical axis aligned in an orthogonal direction and a plurality of first transmission optical elements connected in one direction are provided in parallel to the first arrangement surface. A first optical element module, wherein the first transmissive optical element emits a first incident surface on which light from the first light source is incident and light incident on the first incident surface is emitted. includes a first light exit surface, is formed substantially parallel to the optical axis of the first light source, the first and articulating surface facing proximate the first transmissive optical elements adjacent in one direction, a first 1 articulating surface is specular or scattering surface, the optical axis of the at least one first light source, any one of the least of the first articulating surface Is configured to pass between any one of a pair of the first connecting surfaces facing each other, and the second light irradiation module is arranged in one direction on the second arrangement surface, A plurality of second light sources arranged with the direction of the optical axis aligned in a direction orthogonal to the arrangement surface, and a plurality of second transmission optical elements connected in one direction, and parallel to the second arrangement surface A second optical element module provided on the second optical element module, wherein the second transmissive optical element has a second incident surface on which light from the second light source is incident and light incident on the second incident surface And a second connecting surface that is formed substantially parallel to the optical axis of the second light source and that is adjacent to and faces the second transmissive optical element adjacent in one direction. with the second articulating surface is specular or scattering surface, the at least one second light source optical axis, one of the second articulating surface The optical axis of each of the first and second light sources passes through the irradiation region extending in one direction, and is configured to pass through at least a part or between any pair of the opposing second connecting surfaces. The first and second light irradiation modules may be arranged in a fan shape around the irradiation region, and the first connecting surface and the second connecting surface may be formed on different planes.
この構成によれば、複数の光照射モジュールの光を重ね合わせることで、一方向に長く広がる照射領域を有しながらも、平坦度が高く、且つ強い照射強度を有する照射光を発生することが可能になる。また、各光照射ユニットの光学素子モジュールの境界部を通った光が重なり合わないため、光学素子モジュールの境界部を通過する際に受ける散乱等による照度分布の変動が強め合うことなく、平坦な照度分布を得ることができる。 According to this configuration, by superimposing the light of a plurality of light irradiation modules, it is possible to generate irradiation light having high flatness and strong irradiation intensity while having an irradiation region extending long in one direction. It becomes possible. Further, since the light passing through the boundary part of the optical element module of each light irradiation unit does not overlap, the fluctuation of the illuminance distribution due to scattering or the like received when passing through the boundary part of the optical element module does not intensify and is flat. Illuminance distribution can be obtained.
上記の光照射装置において、第1及び第2の透過型光学素子が、一方向に延びる焦線を有するシリンドリカルレンズである構成としてもよい。また、シリンドリカルレンズである第1及び第2の透過型光学素子によって、第1及び第2の光源から放射された光が、それぞれ照射領域に集光される構成としてもよい。これらの構成によれば、より強い照射強度を有する照射光を発生することが可能になる。 In the light irradiation apparatus, the first and second transmission optical elements may be cylindrical lenses having a focal line extending in one direction. In addition, the light emitted from the first light source and the second light source may be condensed on the irradiation region by the first and second transmission optical elements that are cylindrical lenses. According to these configurations, it is possible to generate irradiation light having a higher irradiation intensity.
上記の光照射装置において、第3の光照射モジュールを更に備え、第3の光照射モジュールが、第3の配置面上に一方向に並べられ、第3の配置面と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の第3の光源と、一方向に連接された複数の第3の透過型光学素子を備え、第3の配置面に平行に設けられた第3の光学素子モジュールと、を備え、第3の透過型光学素子が、第3の光源からの光が入射する第3の入射面と、第3の入射面に入射した光が出射する第3の出射面と、第3の光源の光軸と略平行に形成され、一方向において隣接する第3の透過型光学素子に近接して対向する第3の連接面と、を備え、第3の連接面は、鏡面又は散乱面であり、少なくとも一つの第3の光源の光軸が、第3の連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、対向する第3の連接面のいずれか一対の間を通るように構成され、複数の第3の光源の光軸が照射領域を通るように、第3の光照射モジュールが、第1及び第2の光照射モジュールと共に照射領域を中心に扇状に配置され、第1、第2及び第3の連接面が互いに異なる平面上に形成された構成としてもよい。 The light irradiation apparatus further includes a third light irradiation module, the third light irradiation module is arranged in one direction on the third arrangement surface, and has an optical axis in a direction perpendicular to the third arrangement surface. A third optical element provided with a plurality of third light sources arranged in the same direction and a plurality of third transmission optical elements connected in one direction and provided in parallel with the third arrangement surface A third transmissive optical element, a third incident surface on which light from the third light source is incident, and a third emission surface from which light incident on the third incident surface is emitted. A third connecting surface that is formed substantially in parallel with the optical axis of the third light source and faces the third transmissive optical element adjacent in one direction in proximity to the third connecting surface, a specular or scattering surface, the optical axis of at least one third light source, any one of at least a portion of the third articulating surface, Is configured to pass between any pair of opposing third connecting surfaces, and the third light irradiation module includes first and second optical axes so that the optical axes of the plurality of third light sources pass through the irradiation region. It is good also as a structure arrange | positioned in fan shape centering on an irradiation area | region with the 2nd light irradiation module, and the 1st, 2nd and 3rd connection surface being formed on a mutually different plane.
この構成によれば、平坦な照度分布を維持しつつも、より強い照射強度を有する照射光を発生することが可能になる。 According to this configuration, it is possible to generate irradiation light having a higher irradiation intensity while maintaining a flat illuminance distribution.
上記の光照射装置において、第1、第2及び第3の光照射ユニットが、照射領域の周りに等角度間隔で配置された構成としてもよい。この構成によれば、より平坦な照度分布を得ることができる。また、上記の光照射装置において、複数の第1、第2及び第3の発光素子が、それぞれ第2の方向に等間隔に配置された構成としてもよい。この構成によれば、より平坦な照度分布を得ることができる。 In the light irradiation apparatus, the first, second, and third light irradiation units may be arranged around the irradiation region at equal angular intervals. According to this configuration, a flatter illuminance distribution can be obtained. In the above light irradiation apparatus, a plurality of first, second, and third light emitting elements may be arranged at equal intervals in the second direction. According to this configuration, a flatter illuminance distribution can be obtained.
以上のように、本発明の実施形態の構成によれば、一方向に連接された複数の透過型光学素子からなる光学素子モジュールを使用しても、突き合わされた連接面での光の反射を原因とする照射光の強度分布の変動が抑制され、均一なビームプロファイルが実現する。 As described above, according to the configuration of the embodiment of the present invention, even when an optical element module including a plurality of transmissive optical elements connected in one direction is used, the reflection of light on the connected connecting surfaces is performed. Variations in the intensity distribution of the irradiating light as a cause are suppressed, and a uniform beam profile is realized.
(第1実施形態)
以下、図面を参照しながら、本発明の第1実施形態に係るUV照射装置1について説明する。UV照射装置1は、紫外線硬化型接着剤等の光硬化処理に使用される、ライン状の照射エリアを有するUV照射光を発生する装置である。図1は、UV照射装置1の外観図である。UV照射装置1は、本体ユニット100及びレンズユニット200を備えている。図2は、UV照射装置1から側板103を外し、本体ユニット100とレンズユニット200を分離し、更にレンズユニット200から窓板240(ガラス板)を外した状態を示す図である。また、図3はUV照射装置1の光学系(窓板240を除く)を示す図である。
(First embodiment)
Hereinafter, the
本体ユニット100は、複数(本実施形態においては12個)のLED素子110と、ケース101内に収容された駆動回路(不図示)を備えている。LED素子110は、駆動回路から駆動電流の供給を受けて、紫外線硬化型接着剤の硬化波長(例えば365nm)のUV光を出射する。LED素子110は、等間隔で一列に並べられて、ケース101前面のフロントパネル102に取り付けられている。以下の説明においては、図2の座標に示すように、LED素子110がUV光を出射する水平方向をX軸方向、LED素子110の配列方向をY軸方向、鉛直方向をZ軸方向とする。
The
次に、レンズユニット200の構成について説明する。レンズユニット200は、LED素子110が放射したUV光を所定のビームプロファイルに成形するためのレンズ群が、所定の配置関係で正確に保持されたものである。図2に示すように、レンズユニット200のケース201内には、各レンズを保持するレンズホルダ202が収容されている。レンズホルダ202には、LED素子110と同数の球面レンズ210、第1シリンドリカルレンズモジュール220を構成する一対の第1シリンドリカルレンズ220a、220b(図3)及び第2シリンドリカルレンズモジュール230を構成する一対の第2シリンドリカルレンズ230a、230bが高い相対位置精度で保持されている。
Next, the configuration of the
12個の球面レンズ210は、レンズユニット200を本体ユニット100に取り付けたときに、対応するLED素子110と対向して配置されるように、レンズホルダ202に保持されている。球面レンズ210を使用することで、LED素子110から出射された光の発散が低減されている。また、隣接するLED素子110から放射されるLED光の裾同士が重なり合ってY軸方向(LED素子110の配列方向)の照度分布が略均一になるように、LED素子110の間隔及び球面レンズ210の曲率(Y軸方向における正の屈折力)が設定されている。なお、本実施形態においては、球面レンズ210(2つの曲率方向を有するもの)が使用され、Y軸及びZ軸の2方向に光を集光する(発散を抑える)構成となっているが、Z軸方向に焦線を向けたシリンドリカルレンズを使用して、Y軸方向のみに光を集光する構成としてもよい。
The twelve
第1シリンドリカルレンズ220a、220b及び第2シリンドリカルレンズモジュール230a、230bは、シリコーン樹脂の射出成形により形成されたものである。第1シリンドリカルレンズモジュール220(第2シリンドリカルレンズモジュール230)は、一対の第1シリンドリカルレンズ220a、220b(第2シリンドリカルレンズ230a、230b)の焦線方向における平坦な端面同士を突き合わせた(当接又は近接させた)状態で保持することで形成されている。また、一対の第1シリンドリカルレンズ220a、220b(第2シリンドリカルレンズ230a、230b)は、境界部(突合部)において各光学面が略連続するように(すなわち、光学面に段差や大きな隙間が生じないように)端面同士が突き合わされている。第1シリンドリカルレンズモジュール220及び第2シリンドリカルレンズモジュール230は、それぞれY軸方向に焦線を向けて直列に(すなわち、光軸Pbの方向に並んで)配置され、LED素子110が放射するUV光をそれぞれZ軸方向に集光する。なお、本実施形態においては、隣り合う第1シリンドリカルレンズ220a、220b(第2シリンドリカルレンズ230a、230b)の端面同士を、接着剤等で直接固定せずに、突き合わせただけの状態でレンズホルダ202に保持させている。別の実施形態では、例えば光学用接着剤により各レンズの端面同士を直接固定した上で、レンズホルダ202で保持する構成としてもよい。また、端面間の隙間を屈折率整合剤により充填する構成としてもよい。また、本実施形態では、射出成形した各レンズを、端面を研磨することなくそのまま使用しているが、各レンズの端面を突き合わせる前に予め鏡面研磨してもよい。なお、本実施形態においては、突き合わせる各シリンドリカルレンズの端面同士の密着性を高めるために、端面に所定の押し圧を加えている。また、本実施形態においては、弾性を有するシリコーン樹脂製のシリンドリカルレンズを使用するため、例えば振動を受けてレンズホルダ202等に緩みが生じても、押し圧が安定して維持される。
The first
図3(a)は、各シリンドリカルレンズの境界部(隣接するシリンドリカルの端面により挟まれた部分)J1、J2付近におけるUV照射装置1の光学系をZ軸方向に見た平面図であり、図3(b)は、UV照射装置1の光学系をY軸方向に見た側面図である。本発明の実施形態においては、図3(a)に示すように、第1シリンドリカルレンズモジュール220の境界部J1に最も近いLED素子110bの光軸Pbが、境界部J1内を通っている。また、光軸Pbは、更に第2シリンドリカルレンズモジュール230の境界部J2内を通っている。従って、LED素子110bが出射する光(光軸Pbを通らない副光線も含む)は、各境界部J1、J2において反射をほとんど受けることなく、低損失でシリンドリカルレンズを透過することができる。
FIG. 3A is a plan view of the optical system of the
図4(a)は、本発明の実施形態の構成(境界部1、J2に最も近接する光軸Pbが境界部J1、J2内を通る光学配置)が照射光の平坦度に与える効果を示すグラフ(Y軸方向における照明光の照度分布図)である。横軸はY軸方向の位置を示し、境界部J1,J2の位置を原点としている。縦軸は照射領域(但し、Z=0)における照射強度の相対値である。照度分布曲線Asは、図3に示す本実施形態の光学系のビームプロファイルである。また、照度分布曲線Bsは、図10に示す光学系(比較例)のビームプロファイルである。図10の光学系においては、隣接する2つのLED素子110a、110bの光軸Pa、Pbの略中間部に、光軸Pa、Pbと平行な境界部J1、J2が配置されている。この場合、光軸Pa、Pbは境界部J1、J2を通らないが、副光線Ps(LED光の裾の部分)が境界部J1、J2に入射して、反射される。
FIG. 4A shows the effect of the configuration of the embodiment of the present invention (optical arrangement in which the optical axis Pb closest to the
図4(a)に示すように、比較例の照度分布曲線Bsは、境界部J1、J2(Y=0)の付近に2つの大きなノッチbを有している。これは、LED素子110a、110bから放射されたLED光の裾(副光線Ps)が境界部J1、J2で反射され、透過率が低下したことが原因であると考えられる。一方、本実施形態の照度分布曲線Asは、y=0の位置にノッチaを1つ有するのみであり、比較例よりも平坦度の高いビームプロファイルとなっている。なお、照度分布曲線As及びBsは、境界部J1、J2を構成する各シリンドリカルレンズの端面を散乱面とした場合のビームプロファイルである。照度分布曲線Asのノッチaは、光軸Pb(図3)近傍の光が境界部J1、J2内を伝搬する際に受ける強い散乱が原因であると考えられる。
As shown in FIG. 4A, the illuminance distribution curve Bs of the comparative example has two large notches b in the vicinity of the boundary portions J1 and J2 (Y = 0). This is considered to be caused by the fact that the tails (sub-light rays Ps) of the LED light radiated from the
図4(b)は、境界部J1、J2を鏡面研磨した場合のビームプロファイルを示す。照度分布曲線Amは図3に示す本実施形態の光学系の境界部J1、J2を鏡面で形成した場合のものであり、照度分布曲線Bmは図10に示す比較例の境界部J1、J2を構成する各シリンドリカルレンズの端面を鏡面で形成した場合のものである。照度分布曲線Bmは、照度分布曲線Bsと同様に、境界部J1、J2(Y=0)の付近に2つの大きなノッチを有している。一方、照度分布曲線Amは、照度分布曲線Asと同様にY=0にノッチが生じるものの、ノッチの大きさは格段に小さなものとなっている。すなわち、本実施形態の光学系(図3)においては、境界部J1、J2の位置(Y=0)に、境界部J1、J2での散乱を原因とするノッチが照度分布曲線に現れるが、これは境界部J1、J2を鏡面にすることで大幅に低減することができる。一方、比較例の光学系(図10)においては、境界部J1、J2での反射を原因とする2つの大きなノッチが照度分布曲線に現れるが、これは境界部J1、J2の粗さを変えても低減することができない。 FIG. 4B shows a beam profile when the boundary portions J1 and J2 are mirror-polished. The illuminance distribution curve Am is obtained when the boundary portions J1 and J2 of the optical system of the present embodiment shown in FIG. 3 are formed as mirror surfaces, and the illuminance distribution curve Bm is the boundary portions J1 and J2 of the comparative example shown in FIG. This is a case where the end surfaces of the respective cylindrical lenses are formed as mirror surfaces. Similar to the illuminance distribution curve Bs, the illuminance distribution curve Bm has two large notches in the vicinity of the boundary portions J1 and J2 (Y = 0). On the other hand, the illuminance distribution curve Am has a notch at Y = 0 similarly to the illuminance distribution curve As, but the size of the notch is much smaller. That is, in the optical system of this embodiment (FIG. 3), notches caused by scattering at the boundary portions J1 and J2 appear in the illuminance distribution curve at the positions of the boundary portions J1 and J2 (Y = 0). This can be significantly reduced by making the boundary portions J1 and J2 mirror surfaces. On the other hand, in the optical system of the comparative example (FIG. 10), two large notches caused by reflection at the boundary portions J1 and J2 appear in the illuminance distribution curve, but this changes the roughness of the boundary portions J1 and J2. However, it cannot be reduced.
なお、本実施形態(図3)においては、LED素子110bに隣接するLED素子110cから出射される光のうち、裾の外側部分の副光線Psが境界部J1、J2に臨界角θC未満の入射角θiで入射するように構成されている。しかしながら、境界部J1、J2に入射する副光線Psの光量が微量である上、境界部J1、J2での反射率も低いため、LED素子110cから出射される光の境界部J1、J2での反射の影響はほとんど無視することができる。また、境界部J1、J2を構成する各シリンドリカルレンズの端面を散乱面とする場合は、図4(a)におけるノッチaの相対強度は、境界部J1、J2における、LED素子110bの光軸Pb付近のパワー密度に対するLED素子110cの光の裾の部分のパワー密度の比率と略同程度になる。このパワー密度の比率が、概ね10%未満(より望ましくは5%未満)となるような構成にすることが望ましい。
In the present embodiment (FIG. 3), out of the light emitted from the
(第2実施形態)
上述の第1実施形態の光学系は、シリンドリカルレンズを2段直列に配置した構成であるが、シリンドリカルレンズを1段だけ使用した構成としても、あるいは3段以上のシリンドリカルレンズを直列に配置した構成としてもよい。図5に示す本発明の第2実施形態の光学系は、第1シリンドリカルレンズモジュール220のみを使用した光学系に本発明を適用した例である。第2実施形態の構成は、第2シリンドリカルレンズモジュール230を備えていない点を除いては、第1実施形態の構成と同じものである。第1実施形態と同様に、第1シリンドリカルレンズモジュール220の境界部Jに最も近接する光軸Pが境界部Jを通る光学配置となっており、境界部Jでの反射が抑えられるため、図4の照度分布曲線As、Amと同様に平坦度の高いビームプロファイルが得られる。また、シリンドリカルレンズを1段にしたことにより、ビームプロファイルの平坦度に影響を与える境界部Jの数が少なくなり、第1実施形態よりも更に平坦度の高いビームプロファイルが得られる。
(Second Embodiment)
The optical system of the first embodiment described above has a configuration in which cylindrical lenses are arranged in two stages in series. However, a configuration in which only one cylindrical lens is used, or a structure in which three or more stages of cylindrical lenses are arranged in series. It is good. The optical system according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is an example in which the present invention is applied to an optical system using only the first
(第3実施形態)
また、本発明は、球面レンズ210を使用しない構成にも適応することができる。図6に示す本発明の第3実施形態の光学系は、球面レンズ210を使用しない光学系に本発明を適用した例である。第2実施形態の構成は球面レンズ210を備えていない点を除いては、第2実施形態の構成と同じものである。第1及び第2実施形態と同様に、第1シリンドリカルレンズモジュール220の境界部Jに最も近接する光軸Pが境界部Jを横断する光学配置となっており、境界部Jでの反射が抑えられるため、図4の照度分布曲線As、Amと同様に平坦度の高いビームプロファイルが得られる。
(Third embodiment)
The present invention can also be applied to a configuration that does not use the
(第4実施形態)
上述の第1〜第3実施形態は、2つのシリンドリカルレンズを端面で突き合わせたものを使用する構成であるが、レンズ以外の複数の透過型光学素子(例えば、窓板、透過型波長フィルタ、位相板、偏光板等)を端面で突き合わせたものを使用する構成にも本発明を適用することができる。図7に示す本発明の第4実施形態の光学系は、端面同士を突き合わせた2つの窓板240a、240bを使用する光学系に本発明を適用したものである。第4実施形態の光学系は、Y軸方向に等間隔で一列に並べられた複数のLED素子110と、対向する端面同士が突き合わされた一対の窓板240a、240bを備えている。窓板240a、240bの境界部Jに最も近接するLED素子110bの光軸Pが境界部Jを通る光学配置となっており、境界部Jでの反射が抑えられるため、図4の照度分布曲線As、Amと同様に平坦度の高いビームプロファイルが得られる。
(Fourth embodiment)
In the first to third embodiments described above, a configuration in which two cylindrical lenses are abutted at the end face is used. However, a plurality of transmissive optical elements other than the lenses (for example, a window plate, a transmissive wavelength filter, a phase) The present invention can also be applied to a configuration in which a plate, a polarizing plate, or the like) that is abutted at the end face is used. The optical system of the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 is one in which the present invention is applied to an optical system using two
(第5実施形態)
図8に、本発明の第5実施形態の光学系を示す。第5実施形態は、六方格子状に2次元配列された複数のLED素子110と、5つのガラス板240a〜eの端面同士を突き合わせて形成した窓板240を備えている。上述の第4実施形態(図7)では、LED素子の配列方向(Y軸方向)と直交するZ軸方向に境界部Jの長手方向を向けて窓板240が配置されているため、一つのLED素子110bの光軸Pのみが境界部Jを通る構成となっていたが、本実施形態では、各LED素子110の光軸Pが、全ていずれかの境界部Jを通る構成となっている。
(Fifth embodiment)
FIG. 8 shows an optical system according to a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment includes a plurality of
また、上述の第4実施形態では、境界部Jの長手方向をLED素子110の配列方向と直交するZ軸方向に向けて窓板240が配置されていたが、本実施形態では、各境界部Jの長手方向がZ軸に対して、例えば、略30°傾くように窓板240が配置されている。一般に、ライン状の照射領域を有するUV照射装置1を使用して液晶パネル等の広い面積の接着を行う場合には、搬送装置を使用してUV照射装置1に対して被加工物をゆっくり移動させながら照射が行われる。本実施形態の場合は、図8に示す矢印Tの方向に被加工物を移動しながらUV照射を行うことが想定されている。図4の照度分布曲線から分かるように、境界部Jでの散乱による照度の空間的な変動は、境界部Jと垂直な方向(図4のグラフの横軸方向)に生じる。そのため、境界部Jと平行な方向に被加工物を移動しながら照射を行うと、照射光の照度分布がそのまま被加工物の照射量分布として転写され、接着が不均一になってしまう。図8に示すように、境界部Jに対して斜めの方向Tに被加工物を移動させながら照射を行うことにより、被加工物の照射量分布が平均化され(すなわち照度分布のノッチの影響が緩和され)、均一な接着が可能になる。
Further, in the above-described fourth embodiment, the
(第6実施形態)
図9に、本発明の第6実施形態の光学系を示す。第6実施形態の光学系は、3つの光学ユニット10、10’、10”から構成される。光学ユニット10(10’、10”)は、Y軸方向に一列に並ぶ5つのLED素子110(110’、110”)と、対応するLED素子110(110’、110”)の出射面に対向して配置された5つの球面レンズ210(210’、210”)と、シリンドリカルレンズモジュール220(220’、220”)を備えている。シリンドリカルレンズモジュール220(220’、220”)は、2つのシリンドリカルレンズ220a(220a’、220a”)と220b(220b’、220b”)の隣り合う端面同士を突き合わせた状態で、レンズホルダ(不図示)によって保持されている。光学ユニット10、10’、10”は、それぞれ略同じ照度分布を有するライン状のUV光を発生する。
(Sixth embodiment)
FIG. 9 shows an optical system according to a sixth embodiment of the present invention. The optical system of the sixth embodiment includes three
各光学ユニット10、10’、10”は、Y軸方向に延びるライン状の照射領域Rが重なり合うように、照射領域Rを中心として所定の角度間隔θで扇状に配置されている。
The
光学ユニット10のシリンドリカルレンズモジュール220は、同じ長さの2つのシリンドリカルレンズ220aと220bの端面同士を突き合わせたものである。また、Y軸方向に並んだ5つのLED素子110のうち、中央に配置された1つのLED素子110bの光軸Pbがシリンドリカルレンズモジュール220の境界部Jを通る。
The
光学ユニット10’のシリンドリカルレンズモジュール220’は、長さの異なる2つのシリンドリカルレンズ220a’と220b’の端面同士を突き合わせたものである。図9(b)における右側のシリンドリカルレンズ220b’よりも、左側のシリンドリカルレンズ220a’の方が長く、境界部J’はシリンドリカルレンズモジュール220’のY軸方向における中央よりも右側に位置している。また、Y軸方向に並んだ5つのLED素子110’のうち、中央の一つ隣り(図9(b)における右隣り)に配置されたLED素子110c’の光軸Pc’がシリンドリカルレンズモジュール220’の境界部J’を通る。
The
また、光学ユニット10”のシリンドリカルレンズモジュール220”も、長さの異なる2つのシリンドリカルレンズ220a”と220b”を端面で突き合わせたものである。図9(b)における左側のシリンドリカルレンズ220a”よりも、右側のシリンドリカルレンズ220b”の方が長く、境界部J”はシリンドリカルレンズモジュール220”のY軸方向における中央よりも左側に位置している。また、Y軸方向に並んだ5つのLED素子110”のうち、中央の一つ隣り(図9(b)における左隣り)に配置されたLED素子110a”の光軸Pc”がシリンドリカルレンズモジュール220”の境界部J”を通る。
In addition, the
各光学ユニット10、10’、10”から出射される光の照度分布は略同じものであるが、突合部J、J’,J”の位置が異なるため、突合部J、J’,J”の散乱によってビームプロファイルに生じるノッチの位置が光学ユニット10、10’、10”により異なったものとなる。各光学ユニット10、10’、10”の突合部J、J’,J”のY軸方向における位置を同一にした場合は、各光学ユニット10、10’、10”のビームプロファイルに生じるノッチの位置も同一となる。そのため、3つの光学ユニット10、10’、10”の光を重ね合わせると、ノッチの強度変動が増幅され、合成後のビームプロファイルの平坦度が低下してしまう。本実施形態のように、各光学ユニット10、10’、10”の突合部の位置を互いに変えることにより、各光学ユニット10、10’、10”の光を合成したときにノッチが増幅されるのを抑制することができる。
The illuminance distribution of the light emitted from each
以上が、本発明の実施形態の一例の説明であるが、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって表現された技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。 The above is the description of an example of the embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and is within the scope of the technical idea expressed by the description of the scope of claims. Various modifications are possible.
例えば、上記の実施形態は紫外線の照射光を発生する装置に本発明を適用した例であるが、他の波長域の照射光(例えば白色光などの可視光、赤外光等)を発生する照射装置にも本発明を適用することができる。 For example, the above embodiment is an example in which the present invention is applied to an apparatus that generates ultraviolet irradiation light, but generates irradiation light in other wavelength ranges (eg, visible light such as white light, infrared light, etc.). The present invention can also be applied to an irradiation apparatus.
また、上記の第1実施形態においては、LED素子110bの光軸Pbが、第1シリンドリカルレンズモジュール220の境界部J1と、第2シリンドリカルレンズモジュール230の境界部J2の両方を通る構成となっているが、光軸Pbが境界部J1、J2の一方のみを通る構成としてもよい。また、第1実施形態においては、光軸上に2段のシリンドリカルレンズ(透過型光学素子)が配置された例であるが、境界部Jを有する透過型光学素子を3段以上配置した構成とすることもできる。また、各境界部Jに、少なくとも一つの発光素子の光軸が通る構成とすることもできる。また、複数の発光素子を有する場合、全ての発光素子の光軸がいずれかの境界部Jを通る構成とする必要はない。
In the first embodiment, the optical axis Pb of the
上記の各実施形態では、シリコーン樹脂の射出成型により形成されたシリンドリカルレンズが使用されるが、透過性光学素子の材質や形成方法はこれに限定されない。例えば、ホウケイ酸塩クラウンガラスや合成石英ガラス、白板ガラスをはじめとする各種光学ガラス材料の他、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィン、ポリエステル等の光学樹脂から形成された透過性光学素子を使用することができる。 In each of the above embodiments, a cylindrical lens formed by injection molding of a silicone resin is used. However, the material and forming method of the transmissive optical element are not limited to this. For example, various optical glass materials such as borosilicate crown glass, synthetic quartz glass and white plate glass, as well as transmissive optical elements formed from optical resins such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, cyclic polyolefin, and polyester are used. can do.
1 UV照射装置
100 本体ユニット
101 ケース
102 フロントパネル
110 LED素子
200 レンズユニット
201 ケース
202 レンズホルダ
210 球面レンズ
220 第1シリンドリカルレンズモジュール
230 第2シリンドリカルレンズモジュール
240 窓板
J 突合面
T 被照射物搬送方向
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記一方向に連接された複数の透過型光学素子を備える光学素子モジュールと、
を備えた光照射装置であって、
前記光学素子モジュールは、前記配置面に平行に設けられ、
前記透過型光学素子は、
前記光源からの光が入射する入射面と、
前記入射面に入射した光が出射する出射面と、
前記光軸と略平行に形成され、前記一方向において隣接する前記透過型光学素子に近接して対向する連接面と、を備え、
前記連接面は、鏡面又は散乱面であり、
前記複数の光源のうち少なくとも一つの光源の光軸が、前記連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、前記対向する連接面のいずれか一対の間を通ることを特徴とする光照射装置。 A plurality of light sources arranged in one direction on the arrangement surface and arranged with the direction of the optical axis aligned in a direction orthogonal to the arrangement surface;
An optical element module comprising a plurality of transmission optical elements connected in the one direction;
A light irradiation device comprising:
The optical element module is provided in parallel to the arrangement surface,
The transmissive optical element is
An incident surface on which light from the light source is incident;
An exit surface from which light incident on the entrance surface exits;
A connecting surface that is formed substantially parallel to the optical axis and that is adjacent to and faces the transmissive optical element adjacent in the one direction.
The connecting surface is a mirror surface or a scattering surface,
The light irradiation apparatus, wherein an optical axis of at least one of the plurality of light sources passes between at least a part of any of the connecting surfaces or any pair of the opposing connecting surfaces.
ことを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。 The optical axis of any one of the light sources is disposed between each pair of the connecting surfaces facing each other or at least a part of the connecting surface of each pair.
The light irradiation apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光照射装置。 A lens having a positive refractive power in at least one direction, which is disposed on an optical axis of each of the plurality of light sources between the plurality of light sources and the optical element module;
The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the light irradiation apparatus is a light irradiation apparatus.
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光照射装置。 A pair of the transmissive optical elements adjacent in the one direction are in contact with each other on at least a part of the connecting surface;
The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記複数の光源のうち少なくとも一つの光源の光軸が、前記第1及び第2の光学素子モジュールのそれぞれにおける、前記連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、前記対向する連接面のいずれか一対の間を通る、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光照射装置。 Comprising first and second optical element modules that are two optical element modules arranged side by side in the direction of the optical axis;
The optical axis of at least one light source among the plurality of light sources is either at least a part of the connecting surface or the facing connecting surface in each of the first and second optical element modules. Pass between a pair,
Light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.
前記複数の光源のうち少なくとも一つの光源の光軸が、前記第1及び第2の光学素子モジュールのいずれか一方における、前記連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、前記対向する連接面のいずれか一対の間を通る、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光照射装置。 Comprising first and second optical element modules which are two optical element modules arranged side by side in the direction of the optical axis;
The optical axis of at least one light source among the plurality of light sources is at least a part of any one of the connecting surfaces in one of the first and second optical element modules, or the opposing connecting surface. Pass between any pair,
Light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光照射装置。 The connecting surface is a surface perpendicular to the one direction;
Light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光照射装置。 The connecting surface is a surface inclined with respect to the one direction;
Light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that.
前記複数の第1の光源と、前記複数の第2の光源が、前記連接面と平行な方向に配列された、
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の光照射装置。 A plurality of first light sources that are two sets of the plurality of light sources arranged on different straight lines on the arrangement surface, and a plurality of second light sources,
The plurality of first light sources and the plurality of second light sources are arranged in a direction parallel to the connecting surface,
The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 8 , wherein
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の光照射装置。 The transmissive optical element includes at least one of a lens, a window plate, a wavelength filter, a phase plate, and a polarizing plate,
Light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 9, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の光照射装置。 The transmissive optical element is made of an optical resin material,
Light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 10, characterized in that.
前記一方向に長いライン状の照射光を発生するように構成された、
ことを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の光照射装置。 The transmissive optical element is a cylindrical lens having a focal line extending in the one direction;
Configured to generate a linear irradiation light long in the one direction,
Light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 11, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の光照射装置。 The light source includes an LED element;
Light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 12, characterized in that.
前記第1の光照射モジュールが、
第1の配置面上に一方向に並べられ、前記第1の配置面と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の第1の光源と、
前記一方向に連接された複数の第1の透過型光学素子を備え、前記第1の配置面に平行に設けられた第1の光学素子モジュールと、を備え、
前記第1の透過型光学素子が、
前記第1の光源からの光が入射する第1の入射面と、
前記第1の入射面に入射した光が出射する第1の出射面と、
前記第1の光源の光軸と略平行に形成され、前記一方向において隣接する前記第1の透過型光学素子に近接して対向する第1の連接面と、を備え、
前記第1の連接面は、鏡面又は散乱面であり、
少なくとも一つの前記第1の光源の光軸が、前記第1の連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、前記対向する第1の連接面のいずれか一対の間を通るように構成され、
前記第2の光照射モジュールが、
第2の配置面上に前記一方向に並べられ、前記第2の配置面と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の第2の光源と、
前記一方向に連接された複数の第2の透過型光学素子を備え、前記第2の配置面に平行に設けられた第2の光学素子モジュールと、を備え、
前記第2の透過型光学素子が、
前記第2の光源からの光が入射する第2の入射面と、
前記第2の入射面に入射した光が出射する第2の出射面と、
前記第2の光源の光軸と略平行に形成され、前記一方向において隣接する前記第2の透過型光学素子に近接して対向する第2の連接面と、を備え、
前記第2の連接面は、鏡面又は散乱面であり、
少なくとも一つの前記第2の光源の光軸が、前記第2の連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、前記対向する第2の連接面のいずれか一対の間を通るように構成され、
前記第1及び前記第2の光源の光軸が、それぞれ前記一方向に延びる照射領域を通るように、前記第1及び前記第2の光照射モジュールが前記照射領域を中心に扇状に配置されており、
前記第1の連接面と前記第2の連接面が異なる平面上に形成されたことを特徴とする光照射装置。 Comprising first and second light irradiation modules;
The first light irradiation module is
A plurality of first light sources arranged in one direction on the first arrangement surface and arranged with the direction of the optical axis aligned in a direction orthogonal to the first arrangement surface;
A plurality of first transmission optical elements connected in the one direction, and a first optical element module provided in parallel with the first arrangement surface,
The first transmissive optical element is
A first incident surface on which light from the first light source is incident;
A first exit surface from which light incident on the first entrance surface exits;
A first connecting surface that is formed substantially in parallel with the optical axis of the first light source and faces the first transmissive optical element adjacent in the one direction in proximity to the first connecting surface;
The first connecting surface is a mirror surface or a scattering surface;
An optical axis of at least one of the first light sources is configured to pass through at least a part of any one of the first connecting surfaces, or between any pair of the opposing first connecting surfaces;
The second light irradiation module is
A plurality of second light sources arranged in the one direction on a second arrangement surface and arranged with the direction of the optical axis aligned in a direction orthogonal to the second arrangement surface;
A plurality of second transmission optical elements connected in the one direction, and a second optical element module provided in parallel with the second arrangement surface,
The second transmissive optical element comprises:
A second incident surface on which light from the second light source is incident;
A second exit surface from which light incident on the second entrance surface exits;
A second connecting surface that is formed substantially parallel to the optical axis of the second light source and faces the second transmissive optical element adjacent in the one direction in close proximity,
The second connecting surface is a mirror surface or a scattering surface;
An optical axis of at least one second light source is configured to pass through at least a part of any one of the second connecting surfaces, or between any pair of the opposing second connecting surfaces;
The first and second light irradiation modules are arranged in a fan shape around the irradiation region so that the optical axes of the first and second light sources pass through the irradiation region extending in the one direction, respectively. And
The light irradiation apparatus, wherein the first connecting surface and the second connecting surface are formed on different planes.
前記第3の光照射モジュールが、
第3の配置面上に前記一方向に並べられ、前記第3の配置面と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の第3の光源と、
前記一方向に連接された複数の第3の透過型光学素子を備え、前記第3の配置面に平行に設けられた第3の光学素子モジュールと、を備え、
前記第3の透過型光学素子が、
前記第3の光源からの光が入射する第3の入射面と、
前記第3の入射面に入射した光が出射する第3の出射面と、
前記第3の光源の光軸と略平行に形成され、前記一方向において隣接する前記第3の透過型光学素子に近接して対向する第3の連接面と、を備え、
前記第3の連接面は、鏡面又は散乱面であり、
少なくとも一つの前記第3の光源の光軸が、前記第3の連接面のいずれかの少なくとも一部、又は、前記対向する第3の連接面のいずれか一対の間を通るように構成され、
前記複数の第3の光源の光軸が前記照射領域を通るように、前記第3の光照射モジュールが、前記第1及び前記第2の光照射モジュールと共に前記照射領域を中心に扇状に配置され、
前記第1、前記第2及び前記第3の連接面が互いに異なる平面上に形成された、
ことを特徴とする請求項14に記載の光照射装置。 A third light irradiation module;
The third light irradiation module is
A plurality of third light sources arranged in the one direction on a third arrangement surface and arranged with the direction of the optical axis aligned in a direction orthogonal to the third arrangement surface;
A plurality of third transmissive optical elements connected in the one direction, and a third optical element module provided in parallel with the third arrangement surface,
The third transmissive optical element is
A third incident surface on which light from the third light source is incident;
A third exit surface from which light incident on the third entrance surface exits;
A third connecting surface that is formed substantially in parallel with the optical axis of the third light source and faces the third transmissive optical element adjacent in the one direction in close proximity, and
The third connecting surface is a mirror surface or a scattering surface;
An optical axis of at least one third light source is configured to pass through at least a part of any one of the third connecting surfaces, or between any pair of the opposing third connecting surfaces;
The third light irradiation module is arranged in a fan shape around the irradiation area together with the first and second light irradiation modules so that the optical axes of the plurality of third light sources pass through the irradiation area. ,
The first, second and third connecting surfaces are formed on different planes;
The light irradiation apparatus according to claim 14 .
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