照射装置制造方法
照射装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种即使扩大照射区域也能实现小型化的照射装置。照射装置（1）具有作为线状光源的紫外线灯（10）、分别覆盖所述紫外线灯的上侧和端部的主反射板（16）和侧面反射板（18）、和设在所述紫外线灯（10）和工件（2）之间的四角筒状的辅助反射板（14）。在所述辅助反射板与所述紫外线灯之间的所述紫外线灯的两方的端部（10A）侧分别设有第一反射板（40），该第一反射板的下端（40B）比上端（40A）更靠近所述紫外线灯的中心（O），用于向所述主反射板和所述侧面反射板反射所述紫外线灯的光，所述紫外线灯的端部侧的所述辅助反射板的基端（14A）可配置在所述第一反射板的位置。
【专利说明】照射装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用线状光源均匀地照射照射区域的照射装置，特别是涉及照射远远长于线状光源的照射区域的技术。
【背景技术】
[0002]已知一种紫外线照射装置，其具有将内壁面作为反射面的四角筒状的腔室，在该腔室中收装有线状光源。在该紫外线照射装置中，使腔室的内壁面从基部向前端侧呈扩张状倾斜，通过适当地调整其倾角，能以均匀的照度扩大照射区域(例如，参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2010-218775号公报
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的问题
[0007]然而，越是扩大照射区域，腔室内壁面的前端也越是扩大，因此，存在使装置趋向大型化的问题。
[0008]鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种即使扩大照射区域也能实现小型化的照射装置。
[0009]为解决问题的方法
[0010]本说明书包括2013年3月28日申请的日本专利申请特愿2013-068053和2013年3月29日申请的日本专利申请特愿2013-071475的全部内容。
[0011]为了实现上述目的，本发明的照射装置具有:线状光源、覆盖所述线状光源上侧的主反射面、在所述线状光源的端部呈面对配置的一对侧面反射面、以及设置在所述线状光源与照射区域之间的呈四角筒状的辅助反射面。在所述辅助反射面与所述线状光源之间的所述线状光源的两端侧分别设有第一反射面，该第一反射面的下端比上端更靠近所述线状光源的中心，所述第一反射面用于向所述主反射面和所述侧面反射面反射所述线状光源的光，所述线状光源的两端侧的所述辅助反射面的基端能够配置在所述第一反射面的下端的位置。
[0012]另外，在本发明的所述照射装置中，通过所述线状光源的直接光与所述主反射面、一对所述侧面反射面和所述辅助反射面的反射光，以规定的均匀度照射长于所述线状光源的所述照射区域。
[0013]另外，在本发明的所述照射装置中，在所述主反射面上沿所述线状光源设有通气口，该通气口至少延伸至使所述第一反射面的反射光通过的位置，还具有第二反射面，其使通过所述通气口的所述第一反射面的反射光通过所述通气口向所述照射区域进行反射。
[0014]另外，在本发明的所述照射装置中，在所述主反射面和所述辅助反射面上的至少一方设置开口部、光吸收部、低反射性部或漫射部，以降低所述照射区域中局部产生的高照度区域的照度。
[0015]另外，在本发明的所述照射装置中，通过线状光源的直射光和包围该线状光源周围的四角筒状的反射面的反射光，以均匀照度照射所述线状光源的正下方的照射区域，在所述反射面上设置开口部、光吸收部、低反射性部或漫射部，以降低所述照射区域中局部产生的高照度区域的照度。
[0016]另外，在本发明的所述照射装置中具有导光单元，该导光单元将通过设置在所述反射面上的开口部而向外部射出的光导向所述照射区域。
[0017]另外，在本发明的所述照射装置中，所述导光单元具有外侧反射面，其配置在覆盖所述反射面的所述开口部的位置，利用所述外侧反射面与所述反射面的外表面之间的反射，而对通过所述开口部的光进行导光。
[0018]另外，在本发明的所述照射装置中，所述导光单元具有支承部件，其从所述外表面在隔开间隔的位置支承所述外侧反射面，所述支承部件延伸至所述反射面的外表面。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明，通过在辅助反射面与线状光源之间的线状光源的两端侧设置第一反射面，该第一反射面的下端比上端更靠近线状光源的中心，用于向主反射面反射线状光源的光，这样能将线状光源两端侧的辅助反射面的基端配置在第一反射面的下端的位置。
[0021 ] 这样，由于能将线状光源两端侧的辅助反射面的基端配置在靠近线状光源中心的位置，所以辅助反射面在线状光源长轴方向的长度变短而能实现装置的小型化。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明的第一实施方式涉及的照射装置的外观立体图。
[0023]图2是表示照射装置的结构的图，(A)是俯视图，(B)是主视图，(C)是侧视图。
[0024]图3是包含紫外线灯管轴的照射装置的纵截面图。
[0025]图4是照射装置的横截面图。
[0026]图5是工件的照度分布图，(A)是表示紫外线灯的照度分布，(B)是表示通过光源单元照射的照度分布，(O是表示通过照射装置照射的照度分布。
[0027]图6是本发明的第二实施方式涉及的照射装置的外观立体图。
[0028]图7是表示照射装置的结构的图，(A)是俯视图，(B)是主视图，(C)是侧视图。
[0029]图8是图6所示的照射装置内部的透视图。
[0030]图9是工件的照度分布图，(A)是表示通过照射装置照射的照度分布，(B)是表示仅通过紫外线灯照射的照度分布，(C)是表示仅通过紫外线灯和主反射板照射的照度分布。
[0031]图10是在辅助反射板上未设置照度限制用开口部时的工件的照度分布图。
[0032]图11是本发明的第三实施方式涉及的照射装置的外观立体图。
[0033]图12是照射装置的截面图。
[0034]附图标记说明
[0035]1、100、200:照射装置
[0036]2、102:工件(照射区域)
[0037]10、110:紫外线灯(线状光源)
[0038]1A:端部
[0039]12:光源单元
[0040]14:辅助反射板(辅助反射面)
[0041 ]14A:某立而
[0042]14B:前端
[0043]16:主反射板(主反射面)
[0044]18:侧面反射板(侧面反射面)
[0045]20:通气口
[0046]22:上方主反射面
[0047]24:侧方主反射面
[0048]26:下缘部主反射面
[0049]30:端板
[0050]32:侧板
[0051]40:第一反射板(第一反射面)
[0052]42:第二反射板(第二反射面)
[0053]12:工件(照射区域)
[0054]112:主反射板
[0055]114:辅助反射板
[0056]114A:基端部
[0057]114B:前端
[0058]116:照射开口
[0059]118:玻璃板
[0060]120:端板
[0061]120A:插入口
[0062]121:侧板
[0063]12IA:端部
[0064]121G:外表面
[0065]130:照度限制开口部(开口部)
[0066]150:导光部(导光单兀)
[0067]151:导光用反射板
[0068]152:侧壁(支承单元)
[0069]L:管长(光源长)
[0070]M:管轴(线状光源的长轴)
[0071]O:中心(线状光源的中心)
[0072]Ua:工件的角部(高照度区域)
[0073]Ub:工件的中央部(高照度区域)
[0074]Uc:工件的缘部中央(高照度区域)
[0075]JO:直射光
[0076]Jl、J2:主反射板的反射光
[0077]J3:辅助反射板的反射光
[0078]J4:由导光部导入的光
【具体实施方式】
[0079]以下参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0080]【第一实施方式】
[0081]图1是本实施方式涉及的照射装置I的外观立体图。另外，图2是表示照射装置I的结构的图，图2 (A)是俯视图，图2 (B)是主视图，图2 (C)是侧视图。
[0082]照射装置I是如下一种照射装置，其内置有作为线状光源的直管型紫外线灯10，能以均匀的照度(即，良好的均匀度)照射设定在该紫外线灯10正下方的工件2的整个区域，该照射装置I具有光源单元12和辅助反射板14。
[0083]光源单元12具有上述直管型紫外线灯10，以规定的均匀度照射正下方的工件2。辅助反射板14配置在光源单元12和工件2之间，其反射该光源单元12的照射光以增强通过光源单元12照射的工件2内的低照度区域。这样能使工件2的照度均匀，可获得良好的均匀度。
[0084]图3是包括紫外线灯10的管轴M的照射装置I的纵截面图，图4是照射装置I的横截面图。另外，图5是工件2的照度分布图，图5 (A)表示紫外线灯10的照度分布，图5(B)表示通过光源单元12照射的照度分布，图5 (C)表示通过照射装置I照射的照度分布。
[0085]如图1至图4所示，光源单元12除了具有上述直管型紫外线灯10以外，还具有主反射板16和一对侧面反射板18。
[0086]在该光源单元12中，线状光源的数量是一个，以该线状光源的长轴为中心，由主反射板16和一对侧面反射板18对放射光对称地进行配向。该线状光源利用上述直管型紫外线灯10，该紫外线灯10可利用高输出式的各种紫外线光源灯。
[0087]用紫外线灯10照射工件2时，如图5 (A)所示，工件2的照度分布为，中心O正下方的区域Xa的照度较高，其周围的照度较低。
[0088]如图4所示，主反射板16以主要使紫外线灯10的光在与管轴M正交的方向(以下，称为宽度方向N)扩展的方式进行配向，因此，如图5 (B)所示，用于提高区域Xa在宽度方向N的两侧区域Xb的照度。
[0089]具体地讲，如图1、图2和图4所示，主反射板16沿紫外线灯10的管轴M延伸，其横截面大致呈槽状，在其内部配置有紫外线灯10。在该主反射板16的紫外线灯10的正上方，沿管轴M开设有通气口 20，通过该通气口 20对光源单元12内部的热进行放热。该主反射板16因通气口 20而分成两部分。
[0090]如图4所示，主反射面16的反射面大致区分成覆盖紫外线灯10的上方的上方主反射面22、覆盖紫外线灯10的侧方的侧方主反射面24、和连接在该侧方主反射面24的下端的下缘部主反射面26。
[0091]上方主反射面22和侧方主反射面24向工件2反射从紫外线灯10向上方的光Kl和向侧方的光K2。通过光源单元12直接向工件2照射这些反射光和紫外线灯10的直接光KO0
[0092]另一方面，下缘部主反射面26向辅助反射板14反射紫外线灯10的光K3，通过利用该辅助反射板14的反射来照射工件2在宽度方向N的缘部2A，如图5 (B)所示，能够确保该缘部2A的照度。
[0093]如图3所示，侧面反射板18配置在紫外线灯10端部1A的两侧，向包括紫外线灯10端部1A的正下方和正下方外侧的缘部2B的范围反射紫外线灯10的光K4。再有，为了提高缘部2B的照度，该侧面反射板18向辅助反射板14反射紫外线灯10的光K5，利用该辅助反射板14的反射来照射工件2的缘部2B。
[0094]如图5 (B)所示，通过所述侧面反射板18的反射，不仅能照射紫外线灯10的端部1A的正下方，也能照射包括远于该正下方的缘部2B的较大范围，由此，可使工件2在管轴M方向的长度远远长于紫外线灯10的管长L。
[0095]此外，在该照射装置I中，在侧面反射板18的上端18A分别连接第一反射板40，对此将在后述。
[0096]辅助反射板14具有在紫外线灯10端部1A面对的一对端板30和在紫外线灯10两侧面对的一对侧板32，它们组成四角筒状，其内壁面构成反射面。
[0097]如上所述，该辅助反射板14配置在光源单元12与工件2之间，通过反射该光源单元12的照射光而增强工件2内低照度区域的照度，这样使工件2的照度均匀而提高均匀度。
[0098]具体地讲，如图5 (B)所示，光源单元12的照度分布为，在区域Xa、Xb之间和缘部2A、2B的照度低于其他区域的照度。通过辅助反射板14的反射光提高这些区域的照度，如图5 (C)所示，能够降低工件2照度分布的高低差，提高均匀度。
[0099]另外,如图3所示，该辅助反射板14的端板30和侧板32倾斜，以使该辅助反射板14从基端14A侧向前端14B侧扩张，这样能够照射长度远远长于紫外线灯10的管长L的工件2。
[0100]在该照射装置I中，为了能够抑制紫外线灯10在管轴M方向的尺寸，并且以均匀的照度照射长度远远长于该紫外线灯10管长L的工件2，因而具有第一反射板40和第二反射板42。
[0101]第一反射板40是在紫外线灯10的端部1A各自的正下方设置的反射板，另外，第二反射板42是在第一反射板40的正上方且隔着紫外线灯10设置的反射板。
[0102]如图1和图2所示，第一反射板40形成具有与辅助反射板14的端板30等宽的大致呈矩形的板状，如图3所示，在侧视时，设置成下端40B比上端40A更靠近紫外线灯10的中心O的倾斜状态。第一反射板40的上表面作为反射面，紫外线灯10位于其上方，通过该反射面向第二反射板42反射紫外线灯10的光K6。
[0103]此外，虽省略了图示，但被第一反射板40反射的一部分光也向位于上方的光源单元12的侧面反射板18入射，由该侧面反射板18反射而用于照射工件2的缘部2B。
[0104]另一方面，如图1至图3所示，第二反射板42形成与光源单元12具有的侧面反射板18等宽且呈矩形的板状，连接在该侧面反射板18的上端18A。第二反射板42的下表面作为反射面，该下表面与上述第一反射板40隔着紫外线灯10而面对配置，将第一反射板40反射的光K6向工件2进行反射。
[0105]该第二反射板42与辅助反射板14的反射光一同反射而增强光源单元12在低照度区域的照度，由此，能以均匀的照度照射工件2，获得较高的均匀度。
[0106]此外，第二反射板42也向工件2反射从紫外线灯10向上方放射的直接光K7，这样能够提高光源的利用率。
[0107]这里，如上所述，第一反射板40在紫外线灯10的端部1A的正下方延伸。因此，对于从紫外线灯10的端部1A及其附近向正下方放射的光K7而言，被第一反射板40的反射面反射，且通过第二反射板42的控制向工件2照射。这样，对于辅助反射板14而言，不需要控制从紫外线灯10的端部1A向正下方放射的光K7。因此，如图3所示，能将辅助反射板14的端板30配置成其基端14A至少位于第一反射板40的下端40B的位置而接近紫外线灯10的中心O。
[0108]相反，当未设置第一反射板40时，如图3的假想线所示，端板30的基端14A至少配置在紫外线灯10正下方并从这里扩张而倾斜。此时，为了获得长度长于紫外线灯10的管长L且能获得均匀的照度的工件2，需要使端板30的前端14B位于远超工件2的缘部2B的位置，这样会导致装置大型化。
[0109]对此，如图3所示，根据该照射装置1，能使辅助反射板14的端板30的基端14A配置在第一反射板40的下端40B的位置。这样能实现装置的小型化，大小为从紫外线灯10的端部1A的正下方至下端40B的水平距离Q。此外，在这样配置时，辅助反射板14与第一反射板40在侧视时大致呈“〈”字状。
[0110]这里，如上所述，光源单元12设有主反射板16，该主反射板16具有覆盖紫外线灯10上方的上方主反射面22。S卩，由于该上方主反射面22配置在与第一反射板40隔着紫外线灯10而面对的位置，所以也可以在该上方主反射面22上设置与上述第二反射面42具有同等功能的反射面。即，此时，可在上方主反射面22的覆盖紫外线灯10的端部1A正上方的位置上，一体地形成在侧视时与第二反射板42同样倾斜的反射面。
[0111]但是，此时，由于在上方主反射面22上一体地形成其他反射面，所以制造会变得复杂。加之，如上所述，由于在上方主反射面22上形成用于放热的通气口 20，所以在该上方主反射面22上设置第二反射板42的反射面时，由于该反射面限制了通气口 20的全长，因此不能获得理想的放热性能。
[0112]对此，如上所述，该照射装置I中，主反射板16被通气口 20完全分隔成两部分。由此，如图2 (A)的斜线部R所示，通气口 20的开口也延伸至紫外线灯10端部1A的正上方，能从该部分获得被第一反射板40反射的、从上方主反射面22向外放射的光。能在该通气口 20的斜线部R所示的开口部分配置用于覆盖该部分的第二反射板42。因此，在上方主反射面22之外获得的光，通过第二反射板42的反射，通过通气口 20的开口而照射工件2。
[0113]由此，由于第二反射板42与主反射板16的上方主反射面22分别构成，所以能够确保上方主反射面22的通气口 20有足够大小的尺寸而保持较高的放热性，并且能够实现装置的小型化。
[0114]如上述说明，根据本实施方式，第一反射板40的结构为，设置在辅助反射板14与紫外线灯10之间的紫外线灯10的两方端部1A侧，下端40B比上端40A更靠近紫外线灯10的中心0，向主反射板16反射紫外线灯10的光K6和K7。
[0115]根据该结构，对于辅助反射板14而言，能将紫外线灯10的两方端部1A侧的基端14A配置在第一反射板40的下端40B的位置，即，能配置在从紫外线灯10的端部1A的正下方向中心O靠近的位置。这样，能缩短辅助反射板14在紫外线灯10的管轴M方向的长度而实现装置的小型化。
[0116]特别是，本实施方式的照射装置I的结构为，以一只紫外线灯10作为光源，能通过该紫外线灯10的直接光KO与主反射板16、一对侧面反射板18、第二反射板42和辅助反射板14的反射光，照射长度大于该紫外线灯10的管长L的工件2，获得规定的均匀度。
[0117]详细地讲，一般，由于直管型紫外线灯10在端部1A处的辉度下降较大，能由一只紫外线灯10以均匀的照度照射的范围被限制在紫外线灯10中心O的附近。另外，如上述专利文献I (日本特开2010-218775号公报)中，通过并排配置多个紫外线灯10而构成面光源，可比较简单地扩大能以均匀的照度照射的范围。然而，由于紫外线灯10各自特性的差异等，工件2易产生照度不均匀。
[0118]相对于此，根据本实施方式，能够通过第一反射板40和第二反射板42有效地控制紫外线灯10的端部1A的光和从中心O向端部1A的正下方侧入射的光。该被控制的光与上述主反射板16、侧面反射板18和辅助反射板14 一同被用于向紫外线灯10端部1A正下方进行照射，能确保足够的照度。
[0119]这样，即使将一只紫外线灯10作为光源，也能够以均匀的照度照射长度长于该紫外线灯10的管长L的工件2而获得规定的均匀度。
[0120]另外，根据本实施方式，在主反射板16上沿紫外线灯10设有通气口 20，该通气口20至少延伸至使第一反射板40的反射光通过的位置，本实施方式还具有第二反射板42，其用于反射通过所述通气口 20的第一反射板40的反射光，使该反射光通过通气口 20而照射工件2。
[0121]根据这样的结构，为了反射第一反射板40的光，不需要限制设置在主反射板16上的通气口 20，从而不会阻碍紫外线灯10等的放热。另外，由于第二反射板42与主反射板16分开设置，也不会造成主反射板16的制造变得复杂。
[0122]【第二实施方式】
[0123]接下来说明本发明的第二实施方式。
[0124]以往有如下一种紫外线照射装置，其以四角筒状腔室的内壁面作为反射面，在该腔室中收装有线状光源灯。在该紫外线照射装置中，腔室的内壁面从基部向前端呈扩张状倾斜，通过适当地调整其倾角，能以均匀的照度扩大照射区域(例如，日本特开2010-218775号公报)。
[0125]然而，在以往的技术中，仅通过调整反射面的倾角，照射区域的均匀度也是受到限制的。特别是以长弧直管型灯作为光源时会产生如下问题:不能充分地消除光源辉度的不均匀，从而使照射区域中产生局部的高照度区域。
[0126]对此，在该第二实施方式中说明一种照射装置，能够简单且切实地抑制照射区域中局部产生的高照度区域的照度。
[0127]图6是本实施方式涉及的照射装置100的外观立体图。另外，图7是表示照射装置100的结构的图，图7 (A)是俯视图，图7 (B)是主视图，图7 (C)是侧视图。另外，图8是图6中照射装置100内部的透视图。
[0128] 照射装置100内置有紫外线灯110，是以均匀的照度(B卩，良好的均匀度)照射作为照射区域的工件102的整个区域的器具，具有用于控制紫外线灯110的放射光的主反射板112和四角筒状的辅助反射板114。另外，在四角筒状的辅助反射板114的前端114B侧上设置有由耐紫外线材料构成的玻璃板118。该照射装置100适用于室外建材的耐候试验。
[0129]照射装置100通过一只线状光源照射工件102，在该照射装置100中，将直管型高输出的上述紫外线灯110用作紫外线光源。
[0130]如图7 (B)和图7 (C)所示，工件102设定在玻璃板118的正下方的隔开间隔为δ的位置，如图8所示，是与辅助反射板114前端114Β侧的开口(以下称为“照射开口”，标注附图标记116)大致呈相同大小的区域。在该照射装置100中，在较为接近照射开口 116的位置设定工件102。
[0131]如图8所示，紫外线灯110沿工件102的俯视时位于中央的长轴F延伸，配置在该长轴F的正上方。另外，工件102的长边Ha的长度被设定为与紫外线灯110的管长G大致等长或在管长G以下，通过将管长G较长的长弧灯用作紫外线灯110，能够增大工件102的面积。
[0132]图9是工件102的照度分布图，图9 (A)表示通过照射装置100照射的照度分布。图9 (B)表示仅通过紫外线灯110照射的照度分布，图9 (C)表示仅通过紫外线灯110和主反射板112照射的照度分布。
[0133]如上所述，照射装置100具有主反射板112和辅助反射板114，通过紫外线灯110的直射光JO (图7 (B))和主反射板112、辅助反射板114的反射光Jl、J2、J3 (图7 (B))以均匀的照度照射工件102。
[0134]这里，仅通过紫外线灯110的直射光JO照射工件102时，如图9 (B)所示，包括工件102的长轴F的附近的照度分布大致直接反映了紫外线灯110在管轴P方向的辉度分布。
[0135]对此，通过主反射板112和辅助反射板114来反射从紫外线灯110放射且偏离工件102的光，以增强工件102的直射光的照度分布，这样能够提高工件102的均匀度。
[0136]如图9 (C)所示，通过主反射板112将紫外线灯110的光向工件102短边Hb的方向扩展，在该方向上能够得到均匀的照度。
[0137]如图6至图8所示，主反射板112沿紫外线灯110的管轴P延伸而形成槽状，用于将紫外线灯110向周围(更准确地讲是上和水平方向)放射的光反射至工件102。具体地讲，主反射板112具有在紫外线灯110的上侧延伸的上面反射板112Α和在紫外线灯110两侧延伸的侧面反射板112Β，它们的各自与紫外线灯110面对的表面形成反射面。上面反射板112Α通过将从紫外线灯110向上放射的光Jl (图7 (B))向正下方的工件102反射且向短边Hb方向扩展，能够较为均匀地照射该短边Hb方向。侧面反射板112Β将从紫外线灯110向水平方向放射的光J2 (图7 (B))向下方的工件102反射。如图9 (C)所示，通过该主反射板112的反射，在工件102的向紫外线灯110的正下方延伸的区域Sa的两侧，出现与该区域Sa —同延伸且具有相同照度的区域Sb。这样能使紫外线灯110的正下方的照度在工件102的短边Hb方向分配而照射。
[0138]对于该主反射板112而言，由于其全长按照紫外线灯110而较长，在全长的大致中央处设有用于保持形状的棒状引导部件113Α (图6)。同此，在主反射板112的两端部设置有平面状引导部件113Β (图6)，由设置在该平面状引导部件113Β上的U字状切口部17来保持上述紫外线灯110的端部。此外，在图8中，省略了棒状引导部件113Α和平面状引导部件113Β的图示。
[0139]辅助反射板114设置在主反射板112与工件102之间，通过向工件102反射漏到工件102之外的光J3 (图7 (B)),能够增强通过紫外线灯110和主反射板112照射的照度分布。
[0140]详细地讲，如图9 (C)所示，该照射装置100中，仅通过紫外线灯110和主反射板112照射时，区域Sc和区域Sd的照度不足。区域Sc是对应紫外线灯110的两端部的区域，区域Sd是处于紫外线灯110的正下方的区域Sa及其两侧的上述区域Sb之间的区域。该照射装置100中，辅助反射板114的结构为通过反射光来增强这些区域Sc、区域Sd的照度不足。
[0141]具体地讲，辅助反射板114的结构为:具有在紫外线灯110两端面对的一对端板120和在紫外线灯110两侧面对的一对侧板121，它们组成包围紫外线灯110四周的四角筒状，其内壁面构成反射面。辅助反射板114的基端部114A侧上设置有主反射板112，在前端114B侧上形成有俯视呈矩形的开口，将该开口作为上述照射开口 116。此外，在该辅助反射板114中，在基端部114A侧设置有具有遮光性的上板115，用于封堵与主反射板112之间的间隙，另外，在照射开口 116上设置有具有紫外线透射性的上述玻璃板118。
[0142]根据所述结构，一对端板120向上述区域Sc反射光，另外，一对侧板121向上述区域Sd反射光，通过这些反射光来增强区域Sc、Sd的照度。
[0143]另外，辅助反射板114从基端部114A侧向前端114B侧使端板120和侧板121呈扩张状倾斜，这样来照射比主反射板112面对着的基端部114A侧的开口还大的范围。
[0144]另外，根据向用于增强照度的区域Sc和Sd照射反射光的要求来调整端板120和侧板121的倾角，这样，能够提高均匀度。
[0145]这里，辅助反射板114通过使侧板121的端部121A插入到设置在端板120上的插入口 120A而进行组装。根据这样的插入式组装结构，由于侧板121的倾角由插入口 120A的延伸方向来确定，从而在组装时侧板121的倾角难以产生误差。
[0146]但是，仅通过调整这些端板120和侧板121的角度不能使工件102的照度足够均匀，局部会产生照度较高的高照度区域。即，如图10所示，在作为工件102的四角的角部Ua上，由于端板120和侧板121两方反射光的照射，其照度变高。另外，在工件102的中央部Ub上，出现缘于紫外线灯110的辉度分布的高照度区域。再有，由于主反射板112将紫外线灯110的光分配给工件102的两侧，所以工件102两侧缘部中央Uc上，也出现缘于紫外线灯110的辉度分布的高照度区域。
[0147]相对于此，为了将向角部Ua、中央部Ub和缘部中央Uc的高照度区域反射的光分配给其他区域，可通过在端板120和侧板121的反射面内追加反射面来提高工件102的均匀度。然而，由于另行构成反射面，所以零件个数增加而使成本增加。另外，如果组装精度较低还会成为使均匀度变差的主要原因，从而需要较高的组装精度。
[0148]对此，该照射装置100中，在辅助反射板114的侧板121上设置有照度限制开口部130，该照度限制开口部130对应于向角部Ua、中央部Ub和缘部中央Uc的高照度区域产生反射光的位置。
[0149]具体地讲，该照射装置100中，在侧板121上的侧板121高度方向的大致中央部与前端114B侧的缘部，分别沿管轴P方向并排设置有多个照度限制开口部130。前者的照度限制开口部130用于抑制中央部Ub的照度，后者的照度限制开口部130用于抑制角部Ua、缘部中央Uc的照度。由于光通过这些照度限制开口部130而不生成反射光，因此能够降低工件102上局部产生的高照度区域的照度，如图9 (A)所示，能够以均匀的照度照射工件102的整个区域。
[0150]另外，通过设置多个照度限制开口部130，能够起到排出聚集在照射装置100中的热气的通气口的功能，有助于稳定地点亮紫外线灯110。
[0151]特别是，在该照射装置100中，在辅助反射板114的侧板121前端114B侧的缘部、即照射开口 116的开口端与位于其上方的平面内形成照度限制开口部130。这样，能形成从照射开口 116的照度限制开口部130向照射装置100中导入冷气、使内部冷却后从上方的照度限制开口部130排出空气的排出路径，这样能有效地冷却由辅助反射板114和玻璃板118包围的内部。
[0152]这样，根据本实施方式，在辅助反射板114上设置照度限制开口部130，以降低工件102上的产生局部高照度区域的角部Ua、中央部Ub和缘部中央Uc的照度。根据该结构，仅通过在辅助反射板114上设置照度限制开口部130，就能够简单且切实地抑制在照射区域中局部产生的高照度区域的照度，而这仅通过调整辅助反射板114是无法解决的。
[0153]此外，在本实施方式中，以抑制向高照度区域的反射光为目的，通过加工辅助反射板114而设置照度限制开口部130。然而，作为代替照度限制开口部130而抑制反射光的方法，例如也可在照度限制开口部130的位置设置具有漫射板和漫射片等漫射材的漫射部、具有对紫外线的反射率较低的低反射材的低反射性部、或者具有吸收紫外线的紫外线吸收材的紫外线吸收部。
[0154]【第三实施方式】
[0155]在该实施方式中，说明利用第二实施方式中通过照度限制开口部130向外漏出的光来照射工件102，以获得效率得以提高的照射装置200。
[0156]图11是本实施方式涉及的照射装置200的外观立体图，图12是截面图。
[0157]如这些图所示，照射装置200具有将从照度限制开口部130向外漏出的光导向工件102的导光部150，该点与第二实施方式的照射装置100的结构有较大不同。
[0158]该照射装置200的导光部150具有在侧板121的外表面121G上呈面对配置的板状的导光用反射板151、和作为支承单元的以隔开规定的间隙在外表面121G之间支承该导光用反射板151的侧壁152。
[0159]该导光部250的导光用反射板151设置成覆盖照度限制开口部130,如图11的箭头D所示，通过照度限制开口部130的光J4在导光用反射板151和侧板121外表面121G之间反复反射而被导向侧板121的前端114B侧。在该照射装置200中，由导光部250进行导光的光J4从侧板121前端114B侧的照度限制开口部130导向照射装置100中并照射工件 102。
[0160]由此，通过利用从照度限制开口部130向外漏出的光J4来照射工件102，以获得效率得以提高的照射装置。此时，通过导光用反射板151和侧板121的外表面121G之间的多次反射，光J4被充分地得以扩散，不会因该光J4使工件102在局部产生高照度区域。
[0161]另外，对于该导光部250而言,用于支承导光用反射板151的侧壁152在辅助反射板114的侧板121沿上下方向延伸，起到提高该侧板121的刚性的肋的功能。这样，也能够抑制由于侧板121因自重等产生的形变，防止因该形变而导致的均匀度的下降。
[0162] 特别是，与在端板120上设置照度限制开口部130相比，通过在四角筒状的辅助反射板114的各表面中的面积最大的侧板121上设置照度限制开口部130，能够抑制刚性的下降，另外，还可通过上述导光部250的侧壁152来抑制反射面的形变。
[0163]此外，该照射装置200的结构为，将导光部250进行导光的光J4从侧板121的照度限制开口部130入射到辅助反射板114中，但也可以在侧板121上另行设置入射用开口。
[0164]另外，只要导光部250采用能够对从照度限制开口部130射出的光J4进行导光的结构，可以使用任意的导光单元，例如，也能够使用光纤等。
[0165]此外，上述各实施方式仅作为本发明的一个方式的例示，在不脱离本发明主旨的范围内，能任意进行变形和应用。
[0166]例如可将两个以上的直管型紫外线灯，使它们各自的管轴以同轴串联排列而构成实质上的一个线状光源，将其用作照射装置1、100、200的线状光源。
[0167]另外，也能用直线状排列的多个紫外线LED等发光元件构成线状光源，以代替紫外线灯。利用发光元件构成线状光源时，优选为了能向线状光源的长轴的周围放射光，将隔着长轴而背对背设置的至少两个以上发光元件的组，沿该长轴排列而构成线状光源。
[0168]另外，本发明的照射装置1、100、200能很好地适用于要求均匀照射紫外线的用途中。该用途可例举如，对室外建材进行均匀的紫外线照射的耐候性试验、对液晶面板进行均匀的紫外线照射的光配向处理、半导体生产过程中的曝光处理等。
[0169]另外，也可以在第一实施方式的照射装置I中，至少在主反射板16和侧面反射板18中的一方或两方上设置第二实施方式和第三实施方式中说明的照度限制开口部130，以抑制局部的光量偏差。另外，还可以在设于该照射装置I上的照度限制开口部130上，同样设置具有第三实施方式中说明的结构的导光部150。
【权利要求】
1.一种照射装置，其特征在于，具有: 线状光源、覆盖所述线状光源的上侧的主反射面、在所述线状光源的端部呈面对配置的一对侧面反射面、以及设置在所述线状光源与照射区域之间的呈四角筒状的辅助反射面， 在所述辅助反射面与所述线状光源之间的所述线状光源的两端侧分别设有第一反射面，该第一反射面的下端比上端更靠近所述线状光源的中心，所述第一反射面用于向所述主反射面和所述侧面反射面反射所述线状光源的光， 所述线状光源的两端侧的所述辅助反射面的基端能够配置在所述第一反射面的下端的位置。
2.如权利要求1所述的照射装置，其特征在于， 通过所述线状光源的直接光与所述主反射面、一对所述侧面反射面和所述辅助反射面的反射光，以规定的均匀度照射长于所述线状光源的所述照射区域。
3.如权利要求1或2所述的照射装置，其特征在于， 在所述主反射面上沿所述线状光源设有通气口，该通气口至少延伸至使所述第一反射面的反射光通过的位置， 还具有第二反射面，其使通过所述通气口的所述第一反射面的反射光通过所述通气口向所述照射区域进行反射。
4.如权利要求1所述的照射装置，其特征在于， 在所述主反射面和所述辅助反射面上的至少一方设置开口部、光吸收部、低反射性部或漫射部，以降低所述照射区域中局部产生的高照度区域的照度。
5.一种照射装置，其特征在于， 通过线状光源的直射光和包围该线状光源周围的四角筒状的反射面的反射光，以均匀照度照射所述线状光源的正下方的照射区域， 在所述反射面上设置开口部、光吸收部、低反射性部或漫射部，以降低所述照射区域中局部产生的高照度区域的照度。
6.如权利要求5所述的照射装置，其特征在于， 具有导光单元，该导光单元将通过设置在所述反射面上的开口部而向外部射出的光导向所述照射区域。
7.如权利要求6所述的照射装置，其特征在于， 所述导光单元具有外侧反射面，其配置在覆盖所述反射面的所述开口部的位置， 利用所述外侧反射面与所述反射面的外表面之间的反射，而对通过所述开口部的光进行导光。
8.如权利要求7所述的照射装置，其特征在于， 所述导光单元具有支承部件，其从所述外表面在隔开间隔的位置支承所述外侧反射面，所述支承部件延伸至所述反射面的外表面。
【文档编号】F21Y103/00GK104075253SQ201410116828
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2013年3月28日
【发明者】田中大作, 山田一吉, 酒井雅宽, 石飞裕和 申请人:岩崎电气株式会社
【专利摘要】本发明提供一种即使扩大照射区域也能实现小型化的照射装置。照射装置（1）具有作为线状光源的紫外线灯（10）、分别覆盖所述紫外线灯的上侧和端部的主反射板（16）和侧面反射板（18）、和设在所述紫外线灯（10）和工件（2）之间的四角筒状的辅助反射板（14）。在所述辅助反射板与所述紫外线灯之间的所述紫外线灯的两方的端部（10A）侧分别设有第一反射板（40），该第一反射板的下端（40B）比上端（40A）更靠近所述紫外线灯的中心（O），用于向所述主反射板和所述侧面反射板反射所述紫外线灯的光，所述紫外线灯的端部侧的所述辅助反射板的基端（14A）可配置在所述第一反射板的位置。
【专利说明】照射装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用线状光源均匀地照射照射区域的照射装置，特别是涉及照射远远长于线状光源的照射区域的技术。
【背景技术】
[0002]已知一种紫外线照射装置，其具有将内壁面作为反射面的四角筒状的腔室，在该腔室中收装有线状光源。在该紫外线照射装置中，使腔室的内壁面从基部向前端侧呈扩张状倾斜，通过适当地调整其倾角，能以均匀的照度扩大照射区域(例如，参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2010-218775号公报
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的问题
[0007]然而，越是扩大照射区域，腔室内壁面的前端也越是扩大，因此，存在使装置趋向大型化的问题。
[0008]鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种即使扩大照射区域也能实现小型化的照射装置。
[0009]为解决问题的方法
[0010]本说明书包括2013年3月28日申请的日本专利申请特愿2013-068053和2013年3月29日申请的日本专利申请特愿2013-071475的全部内容。
[0011]为了实现上述目的，本发明的照射装置具有:线状光源、覆盖所述线状光源上侧的主反射面、在所述线状光源的端部呈面对配置的一对侧面反射面、以及设置在所述线状光源与照射区域之间的呈四角筒状的辅助反射面。在所述辅助反射面与所述线状光源之间的所述线状光源的两端侧分别设有第一反射面，该第一反射面的下端比上端更靠近所述线状光源的中心，所述第一反射面用于向所述主反射面和所述侧面反射面反射所述线状光源的光，所述线状光源的两端侧的所述辅助反射面的基端能够配置在所述第一反射面的下端的位置。
[0012]另外，在本发明的所述照射装置中，通过所述线状光源的直接光与所述主反射面、一对所述侧面反射面和所述辅助反射面的反射光，以规定的均匀度照射长于所述线状光源的所述照射区域。
[0013]另外，在本发明的所述照射装置中，在所述主反射面上沿所述线状光源设有通气口，该通气口至少延伸至使所述第一反射面的反射光通过的位置，还具有第二反射面，其使通过所述通气口的所述第一反射面的反射光通过所述通气口向所述照射区域进行反射。
[0014]另外，在本发明的所述照射装置中，在所述主反射面和所述辅助反射面上的至少一方设置开口部、光吸收部、低反射性部或漫射部，以降低所述照射区域中局部产生的高照度区域的照度。
[0015]另外，在本发明的所述照射装置中，通过线状光源的直射光和包围该线状光源周围的四角筒状的反射面的反射光，以均匀照度照射所述线状光源的正下方的照射区域，在所述反射面上设置开口部、光吸收部、低反射性部或漫射部，以降低所述照射区域中局部产生的高照度区域的照度。
[0016]另外，在本发明的所述照射装置中具有导光单元，该导光单元将通过设置在所述反射面上的开口部而向外部射出的光导向所述照射区域。
[0017]另外，在本发明的所述照射装置中，所述导光单元具有外侧反射面，其配置在覆盖所述反射面的所述开口部的位置，利用所述外侧反射面与所述反射面的外表面之间的反射，而对通过所述开口部的光进行导光。
[0018]另外，在本发明的所述照射装置中，所述导光单元具有支承部件，其从所述外表面在隔开间隔的位置支承所述外侧反射面，所述支承部件延伸至所述反射面的外表面。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明，通过在辅助反射面与线状光源之间的线状光源的两端侧设置第一反射面，该第一反射面的下端比上端更靠近线状光源的中心，用于向主反射面反射线状光源的光，这样能将线状光源两端侧的辅助反射面的基端配置在第一反射面的下端的位置。
[0021 ] 这样，由于能将线状光源两端侧的辅助反射面的基端配置在靠近线状光源中心的位置，所以辅助反射面在线状光源长轴方向的长度变短而能实现装置的小型化。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明的第一实施方式涉及的照射装置的外观立体图。
[0023]图2是表示照射装置的结构的图，(A)是俯视图，(B)是主视图，(C)是侧视图。
[0024]图3是包含紫外线灯管轴的照射装置的纵截面图。
[0025]图4是照射装置的横截面图。
[0026]图5是工件的照度分布图，(A)是表示紫外线灯的照度分布，(B)是表示通过光源单元照射的照度分布，(O是表示通过照射装置照射的照度分布。
[0027]图6是本发明的第二实施方式涉及的照射装置的外观立体图。
[0028]图7是表示照射装置的结构的图，(A)是俯视图，(B)是主视图，(C)是侧视图。
[0029]图8是图6所示的照射装置内部的透视图。
[0030]图9是工件的照度分布图，(A)是表示通过照射装置照射的照度分布，(B)是表示仅通过紫外线灯照射的照度分布，(C)是表示仅通过紫外线灯和主反射板照射的照度分布。
[0031]图10是在辅助反射板上未设置照度限制用开口部时的工件的照度分布图。
[0032]图11是本发明的第三实施方式涉及的照射装置的外观立体图。
[0033]图12是照射装置的截面图。
[0034]附图标记说明
[0035]1、100、200:照射装置
[0036]2、102:工件(照射区域)
[0037]10、110:紫外线灯(线状光源)
[0038]1A:端部
[0039]12:光源单元
[0040]14:辅助反射板(辅助反射面)
[0041 ]14A:某立而
[0042]14B:前端
[0043]16:主反射板(主反射面)
[0044]18:侧面反射板(侧面反射面)
[0045]20:通气口
[0046]22:上方主反射面
[0047]24:侧方主反射面
[0048]26:下缘部主反射面
[0049]30:端板
[0050]32:侧板
[0051]40:第一反射板(第一反射面)
[0052]42:第二反射板(第二反射面)
[0053]12:工件(照射区域)
[0054]112:主反射板
[0055]114:辅助反射板
[0056]114A:基端部
[0057]114B:前端
[0058]116:照射开口
[0059]118:玻璃板
[0060]120:端板
[0061]120A:插入口
[0062]121:侧板
[0063]12IA:端部
[0064]121G:外表面
[0065]130:照度限制开口部(开口部)
[0066]150:导光部(导光单兀)
[0067]151:导光用反射板
[0068]152:侧壁(支承单元)
[0069]L:管长(光源长)
[0070]M:管轴(线状光源的长轴)
[0071]O:中心(线状光源的中心)
[0072]Ua:工件的角部(高照度区域)
[0073]Ub:工件的中央部(高照度区域)
[0074]Uc:工件的缘部中央(高照度区域)
[0075]JO:直射光
[0076]Jl、J2:主反射板的反射光
[0077]J3:辅助反射板的反射光
[0078]J4:由导光部导入的光
【具体实施方式】
[0079]以下参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0080]【第一实施方式】
[0081]图1是本实施方式涉及的照射装置I的外观立体图。另外，图2是表示照射装置I的结构的图，图2 (A)是俯视图，图2 (B)是主视图，图2 (C)是侧视图。
[0082]照射装置I是如下一种照射装置，其内置有作为线状光源的直管型紫外线灯10，能以均匀的照度(即，良好的均匀度)照射设定在该紫外线灯10正下方的工件2的整个区域，该照射装置I具有光源单元12和辅助反射板14。
[0083]光源单元12具有上述直管型紫外线灯10，以规定的均匀度照射正下方的工件2。辅助反射板14配置在光源单元12和工件2之间，其反射该光源单元12的照射光以增强通过光源单元12照射的工件2内的低照度区域。这样能使工件2的照度均匀，可获得良好的均匀度。
[0084]图3是包括紫外线灯10的管轴M的照射装置I的纵截面图，图4是照射装置I的横截面图。另外，图5是工件2的照度分布图，图5 (A)表示紫外线灯10的照度分布，图5(B)表示通过光源单元12照射的照度分布，图5 (C)表示通过照射装置I照射的照度分布。
[0085]如图1至图4所示，光源单元12除了具有上述直管型紫外线灯10以外，还具有主反射板16和一对侧面反射板18。
[0086]在该光源单元12中，线状光源的数量是一个，以该线状光源的长轴为中心，由主反射板16和一对侧面反射板18对放射光对称地进行配向。该线状光源利用上述直管型紫外线灯10，该紫外线灯10可利用高输出式的各种紫外线光源灯。
[0087]用紫外线灯10照射工件2时，如图5 (A)所示，工件2的照度分布为，中心O正下方的区域Xa的照度较高，其周围的照度较低。
[0088]如图4所示，主反射板16以主要使紫外线灯10的光在与管轴M正交的方向(以下，称为宽度方向N)扩展的方式进行配向，因此，如图5 (B)所示，用于提高区域Xa在宽度方向N的两侧区域Xb的照度。
[0089]具体地讲，如图1、图2和图4所示，主反射板16沿紫外线灯10的管轴M延伸，其横截面大致呈槽状，在其内部配置有紫外线灯10。在该主反射板16的紫外线灯10的正上方，沿管轴M开设有通气口 20，通过该通气口 20对光源单元12内部的热进行放热。该主反射板16因通气口 20而分成两部分。
[0090]如图4所示，主反射面16的反射面大致区分成覆盖紫外线灯10的上方的上方主反射面22、覆盖紫外线灯10的侧方的侧方主反射面24、和连接在该侧方主反射面24的下端的下缘部主反射面26。
[0091]上方主反射面22和侧方主反射面24向工件2反射从紫外线灯10向上方的光Kl和向侧方的光K2。通过光源单元12直接向工件2照射这些反射光和紫外线灯10的直接光KO0
[0092]另一方面，下缘部主反射面26向辅助反射板14反射紫外线灯10的光K3，通过利用该辅助反射板14的反射来照射工件2在宽度方向N的缘部2A，如图5 (B)所示，能够确保该缘部2A的照度。
[0093]如图3所示，侧面反射板18配置在紫外线灯10端部1A的两侧，向包括紫外线灯10端部1A的正下方和正下方外侧的缘部2B的范围反射紫外线灯10的光K4。再有，为了提高缘部2B的照度，该侧面反射板18向辅助反射板14反射紫外线灯10的光K5，利用该辅助反射板14的反射来照射工件2的缘部2B。
[0094]如图5 (B)所示，通过所述侧面反射板18的反射，不仅能照射紫外线灯10的端部1A的正下方，也能照射包括远于该正下方的缘部2B的较大范围，由此，可使工件2在管轴M方向的长度远远长于紫外线灯10的管长L。
[0095]此外，在该照射装置I中，在侧面反射板18的上端18A分别连接第一反射板40，对此将在后述。
[0096]辅助反射板14具有在紫外线灯10端部1A面对的一对端板30和在紫外线灯10两侧面对的一对侧板32，它们组成四角筒状，其内壁面构成反射面。
[0097]如上所述，该辅助反射板14配置在光源单元12与工件2之间，通过反射该光源单元12的照射光而增强工件2内低照度区域的照度，这样使工件2的照度均匀而提高均匀度。
[0098]具体地讲，如图5 (B)所示，光源单元12的照度分布为，在区域Xa、Xb之间和缘部2A、2B的照度低于其他区域的照度。通过辅助反射板14的反射光提高这些区域的照度，如图5 (C)所示，能够降低工件2照度分布的高低差，提高均匀度。
[0099]另外,如图3所示，该辅助反射板14的端板30和侧板32倾斜，以使该辅助反射板14从基端14A侧向前端14B侧扩张，这样能够照射长度远远长于紫外线灯10的管长L的工件2。
[0100]在该照射装置I中，为了能够抑制紫外线灯10在管轴M方向的尺寸，并且以均匀的照度照射长度远远长于该紫外线灯10管长L的工件2，因而具有第一反射板40和第二反射板42。
[0101]第一反射板40是在紫外线灯10的端部1A各自的正下方设置的反射板，另外，第二反射板42是在第一反射板40的正上方且隔着紫外线灯10设置的反射板。
[0102]如图1和图2所示，第一反射板40形成具有与辅助反射板14的端板30等宽的大致呈矩形的板状，如图3所示，在侧视时，设置成下端40B比上端40A更靠近紫外线灯10的中心O的倾斜状态。第一反射板40的上表面作为反射面，紫外线灯10位于其上方，通过该反射面向第二反射板42反射紫外线灯10的光K6。
[0103]此外，虽省略了图示，但被第一反射板40反射的一部分光也向位于上方的光源单元12的侧面反射板18入射，由该侧面反射板18反射而用于照射工件2的缘部2B。
[0104]另一方面，如图1至图3所示，第二反射板42形成与光源单元12具有的侧面反射板18等宽且呈矩形的板状，连接在该侧面反射板18的上端18A。第二反射板42的下表面作为反射面，该下表面与上述第一反射板40隔着紫外线灯10而面对配置，将第一反射板40反射的光K6向工件2进行反射。
[0105]该第二反射板42与辅助反射板14的反射光一同反射而增强光源单元12在低照度区域的照度，由此，能以均匀的照度照射工件2，获得较高的均匀度。
[0106]此外，第二反射板42也向工件2反射从紫外线灯10向上方放射的直接光K7，这样能够提高光源的利用率。
[0107]这里，如上所述，第一反射板40在紫外线灯10的端部1A的正下方延伸。因此，对于从紫外线灯10的端部1A及其附近向正下方放射的光K7而言，被第一反射板40的反射面反射，且通过第二反射板42的控制向工件2照射。这样，对于辅助反射板14而言，不需要控制从紫外线灯10的端部1A向正下方放射的光K7。因此，如图3所示，能将辅助反射板14的端板30配置成其基端14A至少位于第一反射板40的下端40B的位置而接近紫外线灯10的中心O。
[0108]相反，当未设置第一反射板40时，如图3的假想线所示，端板30的基端14A至少配置在紫外线灯10正下方并从这里扩张而倾斜。此时，为了获得长度长于紫外线灯10的管长L且能获得均匀的照度的工件2，需要使端板30的前端14B位于远超工件2的缘部2B的位置，这样会导致装置大型化。
[0109]对此，如图3所示，根据该照射装置1，能使辅助反射板14的端板30的基端14A配置在第一反射板40的下端40B的位置。这样能实现装置的小型化，大小为从紫外线灯10的端部1A的正下方至下端40B的水平距离Q。此外，在这样配置时，辅助反射板14与第一反射板40在侧视时大致呈“〈”字状。
[0110]这里，如上所述，光源单元12设有主反射板16，该主反射板16具有覆盖紫外线灯10上方的上方主反射面22。S卩，由于该上方主反射面22配置在与第一反射板40隔着紫外线灯10而面对的位置，所以也可以在该上方主反射面22上设置与上述第二反射面42具有同等功能的反射面。即，此时，可在上方主反射面22的覆盖紫外线灯10的端部1A正上方的位置上，一体地形成在侧视时与第二反射板42同样倾斜的反射面。
[0111]但是，此时，由于在上方主反射面22上一体地形成其他反射面，所以制造会变得复杂。加之，如上所述，由于在上方主反射面22上形成用于放热的通气口 20，所以在该上方主反射面22上设置第二反射板42的反射面时，由于该反射面限制了通气口 20的全长，因此不能获得理想的放热性能。
[0112]对此，如上所述，该照射装置I中，主反射板16被通气口 20完全分隔成两部分。由此，如图2 (A)的斜线部R所示，通气口 20的开口也延伸至紫外线灯10端部1A的正上方，能从该部分获得被第一反射板40反射的、从上方主反射面22向外放射的光。能在该通气口 20的斜线部R所示的开口部分配置用于覆盖该部分的第二反射板42。因此，在上方主反射面22之外获得的光，通过第二反射板42的反射，通过通气口 20的开口而照射工件2。
[0113]由此，由于第二反射板42与主反射板16的上方主反射面22分别构成，所以能够确保上方主反射面22的通气口 20有足够大小的尺寸而保持较高的放热性，并且能够实现装置的小型化。
[0114]如上述说明，根据本实施方式，第一反射板40的结构为，设置在辅助反射板14与紫外线灯10之间的紫外线灯10的两方端部1A侧，下端40B比上端40A更靠近紫外线灯10的中心0，向主反射板16反射紫外线灯10的光K6和K7。
[0115]根据该结构，对于辅助反射板14而言，能将紫外线灯10的两方端部1A侧的基端14A配置在第一反射板40的下端40B的位置，即，能配置在从紫外线灯10的端部1A的正下方向中心O靠近的位置。这样，能缩短辅助反射板14在紫外线灯10的管轴M方向的长度而实现装置的小型化。
[0116]特别是，本实施方式的照射装置I的结构为，以一只紫外线灯10作为光源，能通过该紫外线灯10的直接光KO与主反射板16、一对侧面反射板18、第二反射板42和辅助反射板14的反射光，照射长度大于该紫外线灯10的管长L的工件2，获得规定的均匀度。
[0117]详细地讲，一般，由于直管型紫外线灯10在端部1A处的辉度下降较大，能由一只紫外线灯10以均匀的照度照射的范围被限制在紫外线灯10中心O的附近。另外，如上述专利文献I (日本特开2010-218775号公报)中，通过并排配置多个紫外线灯10而构成面光源，可比较简单地扩大能以均匀的照度照射的范围。然而，由于紫外线灯10各自特性的差异等，工件2易产生照度不均匀。
[0118]相对于此，根据本实施方式，能够通过第一反射板40和第二反射板42有效地控制紫外线灯10的端部1A的光和从中心O向端部1A的正下方侧入射的光。该被控制的光与上述主反射板16、侧面反射板18和辅助反射板14 一同被用于向紫外线灯10端部1A正下方进行照射，能确保足够的照度。
[0119]这样，即使将一只紫外线灯10作为光源，也能够以均匀的照度照射长度长于该紫外线灯10的管长L的工件2而获得规定的均匀度。
[0120]另外，根据本实施方式，在主反射板16上沿紫外线灯10设有通气口 20，该通气口20至少延伸至使第一反射板40的反射光通过的位置，本实施方式还具有第二反射板42，其用于反射通过所述通气口 20的第一反射板40的反射光，使该反射光通过通气口 20而照射工件2。
[0121]根据这样的结构，为了反射第一反射板40的光，不需要限制设置在主反射板16上的通气口 20，从而不会阻碍紫外线灯10等的放热。另外，由于第二反射板42与主反射板16分开设置，也不会造成主反射板16的制造变得复杂。
[0122]【第二实施方式】
[0123]接下来说明本发明的第二实施方式。
[0124]以往有如下一种紫外线照射装置，其以四角筒状腔室的内壁面作为反射面，在该腔室中收装有线状光源灯。在该紫外线照射装置中，腔室的内壁面从基部向前端呈扩张状倾斜，通过适当地调整其倾角，能以均匀的照度扩大照射区域(例如，日本特开2010-218775号公报)。
[0125]然而，在以往的技术中，仅通过调整反射面的倾角，照射区域的均匀度也是受到限制的。特别是以长弧直管型灯作为光源时会产生如下问题:不能充分地消除光源辉度的不均匀，从而使照射区域中产生局部的高照度区域。
[0126]对此，在该第二实施方式中说明一种照射装置，能够简单且切实地抑制照射区域中局部产生的高照度区域的照度。
[0127]图6是本实施方式涉及的照射装置100的外观立体图。另外，图7是表示照射装置100的结构的图，图7 (A)是俯视图，图7 (B)是主视图，图7 (C)是侧视图。另外，图8是图6中照射装置100内部的透视图。
[0128] 照射装置100内置有紫外线灯110，是以均匀的照度(B卩，良好的均匀度)照射作为照射区域的工件102的整个区域的器具，具有用于控制紫外线灯110的放射光的主反射板112和四角筒状的辅助反射板114。另外，在四角筒状的辅助反射板114的前端114B侧上设置有由耐紫外线材料构成的玻璃板118。该照射装置100适用于室外建材的耐候试验。
[0129]照射装置100通过一只线状光源照射工件102，在该照射装置100中，将直管型高输出的上述紫外线灯110用作紫外线光源。
[0130]如图7 (B)和图7 (C)所示，工件102设定在玻璃板118的正下方的隔开间隔为δ的位置，如图8所示，是与辅助反射板114前端114Β侧的开口(以下称为“照射开口”，标注附图标记116)大致呈相同大小的区域。在该照射装置100中，在较为接近照射开口 116的位置设定工件102。
[0131]如图8所示，紫外线灯110沿工件102的俯视时位于中央的长轴F延伸，配置在该长轴F的正上方。另外，工件102的长边Ha的长度被设定为与紫外线灯110的管长G大致等长或在管长G以下，通过将管长G较长的长弧灯用作紫外线灯110，能够增大工件102的面积。
[0132]图9是工件102的照度分布图，图9 (A)表示通过照射装置100照射的照度分布。图9 (B)表示仅通过紫外线灯110照射的照度分布，图9 (C)表示仅通过紫外线灯110和主反射板112照射的照度分布。
[0133]如上所述，照射装置100具有主反射板112和辅助反射板114，通过紫外线灯110的直射光JO (图7 (B))和主反射板112、辅助反射板114的反射光Jl、J2、J3 (图7 (B))以均匀的照度照射工件102。
[0134]这里，仅通过紫外线灯110的直射光JO照射工件102时，如图9 (B)所示，包括工件102的长轴F的附近的照度分布大致直接反映了紫外线灯110在管轴P方向的辉度分布。
[0135]对此，通过主反射板112和辅助反射板114来反射从紫外线灯110放射且偏离工件102的光，以增强工件102的直射光的照度分布，这样能够提高工件102的均匀度。
[0136]如图9 (C)所示，通过主反射板112将紫外线灯110的光向工件102短边Hb的方向扩展，在该方向上能够得到均匀的照度。
[0137]如图6至图8所示，主反射板112沿紫外线灯110的管轴P延伸而形成槽状，用于将紫外线灯110向周围(更准确地讲是上和水平方向)放射的光反射至工件102。具体地讲，主反射板112具有在紫外线灯110的上侧延伸的上面反射板112Α和在紫外线灯110两侧延伸的侧面反射板112Β，它们的各自与紫外线灯110面对的表面形成反射面。上面反射板112Α通过将从紫外线灯110向上放射的光Jl (图7 (B))向正下方的工件102反射且向短边Hb方向扩展，能够较为均匀地照射该短边Hb方向。侧面反射板112Β将从紫外线灯110向水平方向放射的光J2 (图7 (B))向下方的工件102反射。如图9 (C)所示，通过该主反射板112的反射，在工件102的向紫外线灯110的正下方延伸的区域Sa的两侧，出现与该区域Sa —同延伸且具有相同照度的区域Sb。这样能使紫外线灯110的正下方的照度在工件102的短边Hb方向分配而照射。
[0138]对于该主反射板112而言，由于其全长按照紫外线灯110而较长，在全长的大致中央处设有用于保持形状的棒状引导部件113Α (图6)。同此，在主反射板112的两端部设置有平面状引导部件113Β (图6)，由设置在该平面状引导部件113Β上的U字状切口部17来保持上述紫外线灯110的端部。此外，在图8中，省略了棒状引导部件113Α和平面状引导部件113Β的图示。
[0139]辅助反射板114设置在主反射板112与工件102之间，通过向工件102反射漏到工件102之外的光J3 (图7 (B)),能够增强通过紫外线灯110和主反射板112照射的照度分布。
[0140]详细地讲，如图9 (C)所示，该照射装置100中，仅通过紫外线灯110和主反射板112照射时，区域Sc和区域Sd的照度不足。区域Sc是对应紫外线灯110的两端部的区域，区域Sd是处于紫外线灯110的正下方的区域Sa及其两侧的上述区域Sb之间的区域。该照射装置100中，辅助反射板114的结构为通过反射光来增强这些区域Sc、区域Sd的照度不足。
[0141]具体地讲，辅助反射板114的结构为:具有在紫外线灯110两端面对的一对端板120和在紫外线灯110两侧面对的一对侧板121，它们组成包围紫外线灯110四周的四角筒状，其内壁面构成反射面。辅助反射板114的基端部114A侧上设置有主反射板112，在前端114B侧上形成有俯视呈矩形的开口，将该开口作为上述照射开口 116。此外，在该辅助反射板114中，在基端部114A侧设置有具有遮光性的上板115，用于封堵与主反射板112之间的间隙，另外，在照射开口 116上设置有具有紫外线透射性的上述玻璃板118。
[0142]根据所述结构，一对端板120向上述区域Sc反射光，另外，一对侧板121向上述区域Sd反射光，通过这些反射光来增强区域Sc、Sd的照度。
[0143]另外，辅助反射板114从基端部114A侧向前端114B侧使端板120和侧板121呈扩张状倾斜，这样来照射比主反射板112面对着的基端部114A侧的开口还大的范围。
[0144]另外，根据向用于增强照度的区域Sc和Sd照射反射光的要求来调整端板120和侧板121的倾角，这样，能够提高均匀度。
[0145]这里，辅助反射板114通过使侧板121的端部121A插入到设置在端板120上的插入口 120A而进行组装。根据这样的插入式组装结构，由于侧板121的倾角由插入口 120A的延伸方向来确定，从而在组装时侧板121的倾角难以产生误差。
[0146]但是，仅通过调整这些端板120和侧板121的角度不能使工件102的照度足够均匀，局部会产生照度较高的高照度区域。即，如图10所示，在作为工件102的四角的角部Ua上，由于端板120和侧板121两方反射光的照射，其照度变高。另外，在工件102的中央部Ub上，出现缘于紫外线灯110的辉度分布的高照度区域。再有，由于主反射板112将紫外线灯110的光分配给工件102的两侧，所以工件102两侧缘部中央Uc上，也出现缘于紫外线灯110的辉度分布的高照度区域。
[0147]相对于此，为了将向角部Ua、中央部Ub和缘部中央Uc的高照度区域反射的光分配给其他区域，可通过在端板120和侧板121的反射面内追加反射面来提高工件102的均匀度。然而，由于另行构成反射面，所以零件个数增加而使成本增加。另外，如果组装精度较低还会成为使均匀度变差的主要原因，从而需要较高的组装精度。
[0148]对此，该照射装置100中，在辅助反射板114的侧板121上设置有照度限制开口部130，该照度限制开口部130对应于向角部Ua、中央部Ub和缘部中央Uc的高照度区域产生反射光的位置。
[0149]具体地讲，该照射装置100中，在侧板121上的侧板121高度方向的大致中央部与前端114B侧的缘部，分别沿管轴P方向并排设置有多个照度限制开口部130。前者的照度限制开口部130用于抑制中央部Ub的照度，后者的照度限制开口部130用于抑制角部Ua、缘部中央Uc的照度。由于光通过这些照度限制开口部130而不生成反射光，因此能够降低工件102上局部产生的高照度区域的照度，如图9 (A)所示，能够以均匀的照度照射工件102的整个区域。
[0150]另外，通过设置多个照度限制开口部130，能够起到排出聚集在照射装置100中的热气的通气口的功能，有助于稳定地点亮紫外线灯110。
[0151]特别是，在该照射装置100中，在辅助反射板114的侧板121前端114B侧的缘部、即照射开口 116的开口端与位于其上方的平面内形成照度限制开口部130。这样，能形成从照射开口 116的照度限制开口部130向照射装置100中导入冷气、使内部冷却后从上方的照度限制开口部130排出空气的排出路径，这样能有效地冷却由辅助反射板114和玻璃板118包围的内部。
[0152]这样，根据本实施方式，在辅助反射板114上设置照度限制开口部130，以降低工件102上的产生局部高照度区域的角部Ua、中央部Ub和缘部中央Uc的照度。根据该结构，仅通过在辅助反射板114上设置照度限制开口部130，就能够简单且切实地抑制在照射区域中局部产生的高照度区域的照度，而这仅通过调整辅助反射板114是无法解决的。
[0153]此外，在本实施方式中，以抑制向高照度区域的反射光为目的，通过加工辅助反射板114而设置照度限制开口部130。然而，作为代替照度限制开口部130而抑制反射光的方法，例如也可在照度限制开口部130的位置设置具有漫射板和漫射片等漫射材的漫射部、具有对紫外线的反射率较低的低反射材的低反射性部、或者具有吸收紫外线的紫外线吸收材的紫外线吸收部。
[0154]【第三实施方式】
[0155]在该实施方式中，说明利用第二实施方式中通过照度限制开口部130向外漏出的光来照射工件102，以获得效率得以提高的照射装置200。
[0156]图11是本实施方式涉及的照射装置200的外观立体图，图12是截面图。
[0157]如这些图所示，照射装置200具有将从照度限制开口部130向外漏出的光导向工件102的导光部150，该点与第二实施方式的照射装置100的结构有较大不同。
[0158]该照射装置200的导光部150具有在侧板121的外表面121G上呈面对配置的板状的导光用反射板151、和作为支承单元的以隔开规定的间隙在外表面121G之间支承该导光用反射板151的侧壁152。
[0159]该导光部250的导光用反射板151设置成覆盖照度限制开口部130,如图11的箭头D所示，通过照度限制开口部130的光J4在导光用反射板151和侧板121外表面121G之间反复反射而被导向侧板121的前端114B侧。在该照射装置200中，由导光部250进行导光的光J4从侧板121前端114B侧的照度限制开口部130导向照射装置100中并照射工件 102。
[0160]由此，通过利用从照度限制开口部130向外漏出的光J4来照射工件102，以获得效率得以提高的照射装置。此时，通过导光用反射板151和侧板121的外表面121G之间的多次反射，光J4被充分地得以扩散，不会因该光J4使工件102在局部产生高照度区域。
[0161]另外，对于该导光部250而言,用于支承导光用反射板151的侧壁152在辅助反射板114的侧板121沿上下方向延伸，起到提高该侧板121的刚性的肋的功能。这样，也能够抑制由于侧板121因自重等产生的形变，防止因该形变而导致的均匀度的下降。
[0162] 特别是，与在端板120上设置照度限制开口部130相比，通过在四角筒状的辅助反射板114的各表面中的面积最大的侧板121上设置照度限制开口部130，能够抑制刚性的下降，另外，还可通过上述导光部250的侧壁152来抑制反射面的形变。
[0163]此外，该照射装置200的结构为，将导光部250进行导光的光J4从侧板121的照度限制开口部130入射到辅助反射板114中，但也可以在侧板121上另行设置入射用开口。
[0164]另外，只要导光部250采用能够对从照度限制开口部130射出的光J4进行导光的结构，可以使用任意的导光单元，例如，也能够使用光纤等。
[0165]此外，上述各实施方式仅作为本发明的一个方式的例示，在不脱离本发明主旨的范围内，能任意进行变形和应用。
[0166]例如可将两个以上的直管型紫外线灯，使它们各自的管轴以同轴串联排列而构成实质上的一个线状光源，将其用作照射装置1、100、200的线状光源。
[0167]另外，也能用直线状排列的多个紫外线LED等发光元件构成线状光源，以代替紫外线灯。利用发光元件构成线状光源时，优选为了能向线状光源的长轴的周围放射光，将隔着长轴而背对背设置的至少两个以上发光元件的组，沿该长轴排列而构成线状光源。
[0168]另外，本发明的照射装置1、100、200能很好地适用于要求均匀照射紫外线的用途中。该用途可例举如，对室外建材进行均匀的紫外线照射的耐候性试验、对液晶面板进行均匀的紫外线照射的光配向处理、半导体生产过程中的曝光处理等。
[0169]另外，也可以在第一实施方式的照射装置I中，至少在主反射板16和侧面反射板18中的一方或两方上设置第二实施方式和第三实施方式中说明的照度限制开口部130，以抑制局部的光量偏差。另外，还可以在设于该照射装置I上的照度限制开口部130上，同样设置具有第三实施方式中说明的结构的导光部150。
【权利要求】
1.一种照射装置，其特征在于，具有: 线状光源、覆盖所述线状光源的上侧的主反射面、在所述线状光源的端部呈面对配置的一对侧面反射面、以及设置在所述线状光源与照射区域之间的呈四角筒状的辅助反射面， 在所述辅助反射面与所述线状光源之间的所述线状光源的两端侧分别设有第一反射面，该第一反射面的下端比上端更靠近所述线状光源的中心，所述第一反射面用于向所述主反射面和所述侧面反射面反射所述线状光源的光， 所述线状光源的两端侧的所述辅助反射面的基端能够配置在所述第一反射面的下端的位置。
2.如权利要求1所述的照射装置，其特征在于， 通过所述线状光源的直接光与所述主反射面、一对所述侧面反射面和所述辅助反射面的反射光，以规定的均匀度照射长于所述线状光源的所述照射区域。
3.如权利要求1或2所述的照射装置，其特征在于， 在所述主反射面上沿所述线状光源设有通气口，该通气口至少延伸至使所述第一反射面的反射光通过的位置， 还具有第二反射面，其使通过所述通气口的所述第一反射面的反射光通过所述通气口向所述照射区域进行反射。
4.如权利要求1所述的照射装置，其特征在于， 在所述主反射面和所述辅助反射面上的至少一方设置开口部、光吸收部、低反射性部或漫射部，以降低所述照射区域中局部产生的高照度区域的照度。
5.一种照射装置，其特征在于， 通过线状光源的直射光和包围该线状光源周围的四角筒状的反射面的反射光，以均匀照度照射所述线状光源的正下方的照射区域， 在所述反射面上设置开口部、光吸收部、低反射性部或漫射部，以降低所述照射区域中局部产生的高照度区域的照度。
6.如权利要求5所述的照射装置，其特征在于， 具有导光单元，该导光单元将通过设置在所述反射面上的开口部而向外部射出的光导向所述照射区域。
7.如权利要求6所述的照射装置，其特征在于， 所述导光单元具有外侧反射面，其配置在覆盖所述反射面的所述开口部的位置， 利用所述外侧反射面与所述反射面的外表面之间的反射，而对通过所述开口部的光进行导光。
8.如权利要求7所述的照射装置，其特征在于， 所述导光单元具有支承部件，其从所述外表面在隔开间隔的位置支承所述外侧反射面，所述支承部件延伸至所述反射面的外表面。
【文档编号】F21Y103/00GK104075253SQ201410116828
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2013年3月28日
【发明者】田中大作, 山田一吉, 酒井雅宽, 石飞裕和 申请人:岩崎电气株式会社
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