偏振光照射装置的制造方法
偏振光照射装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备线状的光源、槽状的主反射镜、以及线栅偏振器的偏振光照射装置。
【背景技术】
[0002]已知如下偏振光照射装置，在槽状的主反射镜内收容线状的光源，通过设置在主反射镜的射出侧的线栅偏振器使该光源的光偏振，从而对照射对象物进行照射。在该偏振光照射装置中，光源的长度方向的照度是在光源的端部附近相对于光源的中心急剧下降，照度不均较大。
[0003]于是，存在如下紫外线照射装置(例如，参照专利文献I)，为了补偿照度不均，而将反射朝向光源的长度方向外侧的光的辅助反射镜设置在光源的两端部外侧。另外，还存在将同样的辅助反射镜设置在包围主反射镜的筐体的下方的紫外可见光照射装置(例如，参照专利文献2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2008 - 221170号公报
[0007]专利文献2:日本特开2012 — 138348号公报
【发明内容】
[0008]本发明要解决的问题
[0009]然而，如果只是将上述的以往的结构简单地应用于偏振光照射装置，则不能充分地补偿照度不均。
[0010]本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的是提供能够进一步改善照度不均的偏振光照射装置。
[0011]用于解决问题的方法
[0012]为了达到上述目的，本发明的偏振光照射装置具备:线状的光源；槽状的主反射镜，其对该光源的光进行聚光；以及线栅偏振器，其用于使照射的光直线偏振，所述偏振光照射装置对照射对象物照射偏振光，其特征在于，在所述光源的发光端附近设有从所述光源向所述线栅偏振器附近延伸的辅助反射镜。
[0013]在上述的结构中，也可以使所述辅助反射镜相对于所述照射对象物的铅垂方向在0°?20°的范围内倾斜地设置。
[0014]在上述的结构中，也可以设置成如下，在所述光源和所述线栅偏振器之间具备波长选择滤光器，所述辅助反射镜分割配置在所述光源和所述波长选择滤光器之间、以及所述波长选择滤光器和所述线栅偏振器之间。
[0015]在上述的结构中，也可以如下构成所述辅助反射镜，所述辅助反射镜被分割成上部辅助反射镜和下部辅助反射镜，在所述光源的发光长短于所述光源的长度方向上的所述照射对象物的长度的情况下，将所述下部辅助反射镜的下端配置在所述照射对象物的长度以上的位置上，在所述光源的发光长长于所述照射对象物的所述长度的情况下，将所述下部辅助反射镜的角度配置成不同于所述上部辅助反射镜的角度。
[0016]在上述的结构中，也可以使冷却风在所述主反射镜的前端和所述波长选择滤光器之间的空间部、以及所述波长选择滤光器和所述线栅偏振器之间的空间部中流动。
[0017]在上述的结构中，所述辅助反射镜也可以构成为，以覆盖所述主反射镜的剖面的大小形成所述光源侧的基端部，并在所述基端部上设置有使所述光源贯穿的切口部，并且以至少所述主反射镜的剖面开口宽度以上的大小形成所述线栅偏振器侧的前端部。
[0018]在上述的结构中，也可以对所述辅助反射镜以该辅助反射镜和所述光源的轴的交点为中心而调整该辅助反射镜的倾斜角度。
[0019]在上述的结构中，也可以使所述光源及所述主反射镜的热源冷却路径、和所述波长选择滤光器与所述偏振器单元之间的偏振器冷却路径独立。另外，也可以将所述光源及所述主反射镜收纳在筐体内，在筐体的光射出开口部配置所述线栅偏振器，在所述筐体的内部设置对所述光源及所述主反射镜和所述筐体进行分隔的分隔壁，在所述分隔壁的开口以堵塞该开口的方式配置所述波长选择滤光器，使向所述分隔壁的开口的内侧供给冷却风的所述光源及所述主反射镜的热源冷却路径、和向所述波长选择滤光器和所述线栅偏振器之间的空间部供给冷却风的所述偏振器单元的偏振器冷却路径独立。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明，由于在光源的发光端附近设置了从光源向线栅偏振器附近延伸的辅助反射镜，因此能够进一步改善照度不均。
【附图说明】
[0022]图1是示意性表示本发明的第一实施方式涉及的偏振光照射装置的主视图。
[0023]图2是表示偏振光照射装置的侧视图。
[0024]图3是表示偏振器单元的结构的图，其中，(A)是俯视图，(B)是侧剖视图。
[0025]图4是表不偏振光照射装置的侧剖视图。
[0026]图5是关于偏振光照射装置将灯的端部放大而表示的示意图。
[0027]图6是表示辅助反射板的角度和工件的总能量之间的关系的曲线图。
[0028]图7是表示辅助反射镜的角度和照度之间的关系的曲线图，其中，(A)是表示整体，⑶是放大表不(A)的部分Y。
[0029]图8是表示辅助反射镜的长度和照度之间的关系的曲线图。
[0030]图9是示意性表示本发明的第二实施方式涉及的偏振光照射装置的主视图。
[0031]图10是表示偏振光照射装置的侧视图。
[0032]图11关于偏振光照射装置将灯的端部放大而表示的示意图。
[0033]图12是表示偏振光照射装置的侧剖视图。
[0034]图13是表示辅助反射镜的长度和照度之间的关系的曲线图。
[0035]图14是关于本发明的第三实施方式涉及的偏振光照射装置将灯的端部放大而表示的示意图。
[0036]附图标记说明
[0037]1,100,200:偏振光照射装置，4:灯(光源)，5:主反射板(主反射镜)，6、106:辅助反射板(辅助反射镜)，7:波长选择滤光器，10:偏振器单元，16:线栅偏振器，20A:基端部，20B:前端部，21:切口部，106A:上部辅助反射板(上部辅助反射镜)，106B:下部辅助反射板(下部辅助反射镜)，K:剖面开口宽度，M:发光长，P:发光端，S1、S2:空间部，W:工件(照射对象物)。
【具体实施方式】
[0038]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0039]<第一实施方式>
[0040]图1是示意性表示第一实施方式涉及的偏振光照射装置的主视图，图2是表示偏振光照射装置的侧视图。图3是表示偏振器单元的结构的图，图3(A)是俯视图，图3(B)是侧剖视图。图4是表示偏振光照射装置的侧剖视图。
[0041]如图1及图2所示，偏振光照射装置I是对板状或者带状的工件(照射对象物)W的光取向膜照射偏振光来进行光取向的光取向装置。在偏振光照射装置I中，在下表面具有光射出开口部3A的筐体3内具备:作为光源的灯4、主反射板(主反射镜)5以及辅助反射板(辅助反射镜)6，并且在光射出开口部3A具备偏振器单元10。这些主反射板5及辅助反射板6构成偏振光照射装置I的反射镜。
[0042]工件W通过直动机构(未图示)沿直动方向X被移送，从而通过偏振光照射装置I的正下方，工件W在通过偏振光照射装置I的正下方时暴露在偏振光下，由此光取向膜被取向。在本实施方式中，工件W形成为在俯视时为矩形状，并且以使工件W的短边方向与直动方向X —致的方式被移送。
[0043]筐体3配置在从工件W离开规定距离的上方位置。灯4为放电灯，使用至少以与工件W的长边方向的长度同等以上的长度延伸的直管型(棒状)的紫外线灯。
[0044]主反射板5是剖面为椭圆形且沿灯4的长边方向延伸的圆柱凹面(槽状)反射镜，主反射板5对灯4的光进行聚光之后从光射出开口部3A朝向偏振器单元10照射。
[0045]光射出开口部3A是形成在灯4的正下方的在俯视时为矩形状的开口部，光射出开口部3A设置成长边方向与灯4的长边方向(轴向)一致。
[0046]在光射出开口部3A的内侧设置有 对透过的光的波长进行选择的波长选择滤光器7，通过该波长选择滤光器7，偏振光照射装置I照射所期望的波长的光。
[0047]此外，在本实施方式中，虽然设置了波长选择滤光器7，但在灯4自身能够射出所期望的波长的光的情况下，也可以省略波长选择滤光器7。
[0048]在光射出开口部3A设置有偏振器单兀10，通过该偏振器单兀10来堵塞光射出开口部3A。偏振器单元10配置在波长选择滤光器7和工件W之间，使照射在工件W上的光偏振。通过该偏振光照射在工件W的光取向膜，从而该光取向膜被取向。
[0049]如图3所示，偏振器单元10具备:多个单位偏振器单元12 ;以及框架14，其将这些单位偏振器单元12横排地排列成一列。框架14是对各单位偏振器单元12进行连接配置的板状的框体。单位偏振器单元12具备形成为大致矩形板状的线栅偏振器(偏振器)16。
[0050]在本实施方式中，各单位偏振器单元12以使线方向A与直动方向X平行的方式支承线栅偏振器16，并且以正交于该线方向A的方向与线栅偏振器16的排列方向B —致的方式被设置。
[0051]线栅偏振器16是直线偏振器的一种，在基板的表面形成有栅极。如上所述，灯4为棒状，由此，各种角度的光入射到线栅偏振器16，但利用线栅偏振器16，即使是倾斜入射的光，也能够进行直线偏振化而使该光透过。
[0052]线栅偏振器16以将其法线方向作为转动轴并在面内转动从而能够对偏振轴Cl的方向进行微调整的方式被支承在单位偏振器单元12上。即，多个线栅偏振器16以能够对偏振轴Cl的方向进行微调整的方式相互隔着间隔进行配置。对于所有的单位偏振器单元12，线栅偏振器16的偏振轴Cl以与规定的照射基准方向对齐的方式被进行微调整，由此获得在偏振器单兀10的长轴方向的整个长度上偏振轴Cl被尚精度地对齐的偏振光，从而能够实现高质量的光取向。单位偏振器单元12的上端及下端通过螺纹件(固定单元)19固定于框架14，由此，偏振轴Cl被调整的线栅偏振器16固定地配置在框架14。
[0053]另外，如图4所示，偏振光照射装置I具备对灯4、主反射板5、波长选择滤光器7、以及偏振器单元10进行冷却的冷却路径30。在冷却路径30上连接有输送冷却风的鼓风机(未图示)。
[0054]在筐体3内，包围灯4及主反射板5的侧方的隔壁31以与筐体3空出间隙δ I地进行设置。隔壁31在下部具有将灯4及主反射板5向下方露出的开口 31Α，并且在上部具有通风孔3IB。
[0055]冷却风被供给到隔壁31和筐体3之间的间隙δ I内，并在主反射板5的前端5Β和波长选择滤光器7之间的空间部SI中流动，并流入到主反射板5内、和作为主反射板5的外侧的隔壁31内的空间R，从而对灯4、主反射板5、波长选择滤光器7以及偏振器单元10的光学部件进行冷却。对这些光学部件进行冷却从而温度变高的冷却风从形成在主反射板5的上部的贯穿孔5Α并且从主反射板5的外侧向隔壁31内的空间R流动，并向隔壁31外排出。偏振光照射装置I也可以构成为使冷却风在冷却路径30内循环，也可以构成为将对光学部件进行冷却后的冷却风向外部排出。
[0056]在该偏振光照射装置I中，灯4的长边方向的照度在灯4的两端部Q附近相对于灯4的中心急剧下降，照度不均较大。为了补偿照度不均，存在如下方法:将对朝向灯的长边方向外侧的光进行反射的辅助反射镜设置在灯的两端部外侧或者筐体的下方。通过将辅助反射镜设置在灯的两端部外侧或者筐体的下方的结构，不能够充分地补偿照度不均。
[0057]于是，在本实施方式中，在灯4的发光端(电极)P附近设置有辅助反射板6。此夕卜，在以下的说明中，将发光端P之间的距离作为发光长M进行说明。
[0058]图5是关于偏振光照射装置I将灯4的端部Q放大而表示的示意图。
[0059]辅助反射板6设置在灯4和工件W之间，通过将向工件W之外透出的光朝向工件W进行反射，从而补偿根据灯4及主反射板5的照射的照度分布。
[0060]详细而言，在该偏振光照射装置I中，在只利用灯4及主反射板5来照射的情况下，如图1及图5所示，在与灯4的两端部Q相对应的区域D中照度不足。在该偏振光照射装置I中，以由反射光来补偿该区域D的照度不足的方式构成辅助反射板6。
[0061 ] 具体而言，辅助反射板6具有面对灯4的两端的一对端板20，并且其内壁面作为反射面而被构成。辅助反射板6的基端8Α位于灯4的发光端P附近。
[0062]具体而言，在发光长M长于工件W的长度N的情况下，在灯4的长度方向上，基端8A的位置优选发光端P和工件W的端Wl之间，在将基端8A配置在发光端P的外侧的情况下，基端8A的位置优选离发光端P为30mm以内的位置。在发光长M短于工件W的长度N的情况下，基端8A的位置优选离发光端P为30mm以内的位置，前端SB的位置需要配置在工件W的端Wl的外侧。在本实施方式中，发光长M长于工件W的长度N，并且基端8A的位置配置在发光端P。
[0063]辅助反射板6的长度L被设定为至少是主反射板5的前端5B以上。图5 (A)是表示将前端8B配置在与主反射板5的前端5B相同的位置上的情况，图5 (B)是表示将前端SB配置在偏振器单元10附近的情况。
[0064]如图2所示，端板20的基端部20A以覆盖主反射板5的剖面的大小形成，在该基端部20A形成有使灯4贯穿的切口部21。切口部21朝向主反射板5的顶部5C开口，从开口部21A向切口部21插入灯4。端板20的前端部20B形成为与主反射板5的剖面开口宽度K大致同等的大小。
[0065]基于该结构，一对端板20朝向上述区域D反射光，并通过该反射光来补偿区域D的照度。
[0066]另外，以向应该补偿照度的区域D照射反射光的方式调整端板20的倾斜角度Θ，由此，提高均匀度。
[0067]本实施方式的波长选择滤光器7利用透过吸收型滤光器或者由多层膜形成的滤光器构成，这种波长选择滤光器7具有如下特性(角度特性)，入射角度越倾斜，透过光量越减少。并且，根据该波长选择滤光器7的角度特性，透过波长选择滤光器7而对照射面进行照射的光束，其倾斜地透过的光线的比例越多，在照射面上的光量越少。因而，在本实施方式中，如图5(C)所示，辅助反射板6以从基端8A—侧到前端SB —侧扩开的方式倾斜地设置端板20，从而使反射光的角度接近工件的铅垂方向(法线方向)，由此降低透过光量的减少。具体而言，端板20以与灯4的轴向(轴)的交点(在本实施方式中是发光端P)为中心，相对于工件W的铅垂方向倾斜倾斜角度Θ。
[0068]图6是表示辅助反射板6的倾斜角度Θ和工件的总能量之间的关系的曲线图。在图6中，横轴表示工件W的长度，纵轴表示相对于没有辅助反射板6的情况下的工件W内光量的增加比率。图6中，幅度1600mm的位置表示灯4的发光端P (电极)位置。另外，图6中，线El表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为0°的情况下的结果，线E2表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为5。的情况下的结果，线E3表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为10°的情况下的结果，线E4表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为15°的情况下的结果，线E5表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为20°的情况下的结果，E6表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为25。的情况下的结果。
[0069]如图6所示，根据波长选择滤光器7的角度特性，辅助反射板6中存在倾斜角度Θ的结构，其整体光量增加。在本实施方式中，倾斜角度Θ在5°附近的情况下，其光量增加的最多。另外，如果倾斜角度Θ变大，则光量的增加比率降低，存在设置辅助反射板6的效果降低的倾向。
[0070]图7是表示辅助反射镜6的倾斜角度和照度之间的关系的曲线图，图7(A)表示整体，图7(B)是放大图7(A)的部分Y而表示。在图7中，横轴表示工件W的轴向上的离中心的距离，纵轴表示将发光长M的中心的照度设 成100%的情况下的照度比。此外，发光长M是1600mm，灯4的发光端P (电极)位置与800mm附近的位置相对应。另外，图7中，线Fl表示未设置辅助反射板而只设置主反射板的情况下的结果，线F2表示辅助反射板的倾斜角度Θ为0°的情况下的结果，线F3表示辅助反射板的倾斜角度Θ为5。的情况下的结果，线F4表示辅助反射板的倾斜角度Θ为10°的情况下的结果，线F5表示辅助反射板的倾斜角度Θ为15°的情况下的结果，线F6表示辅助反射板的倾斜角度Θ为20°的情况下的结果。
[0071]如图7所示，关于照度比，在只设置主反射板5且80%的位置上，辅助反射板6的倾斜角度Θ为0°?10°的情况下照度比被改善成95%左右，在只设置主反射板5且70%的位置上，倾斜角度Θ为O。?10°的情况下照度比被改善成90%以上。在只设置主反射板5且60%的位置上，倾斜角度Θ为5。?20°的情况下照度比被改善成80%以上。
[0072]另外，根据辅助反射板6的长度L，照度比也产生变化。
[0073]图8是表示辅助反射板6的长度和照度之间的关系的曲线图。在图8中，横轴表示工件W的轴向上的离中心的距离，纵轴表示将P的中心的照度设成100 %的情况下的照度比。此外，图8表示将辅助反射板6的倾斜角度Θ设成5°的情况下的结果。图8中，线Gl表示未设置辅助反射板6而只设置主反射板5的情况下的结果，线G2表示从主反射板5的前端5B开始的辅助反射板6的长度为0_的情况下的结果，线G3是表示从主反射板5的前端5B开始的辅助反射板6的长度为60mm的情况下的结果，线G4是表示从主反射板5的前端5B开始的辅助反射板6的长度为120_的情况下的结果。
[0074]如图8所示，使辅助反射板6越接近偏振器单元10，越能够增加实质性的反射面的面积，因此能够改善照度比。
[0075]即，在偏振光照射装置I中，优选将倾斜角度Θ设在0°?20°的范围内，并优选使辅助反射板6的前端SB位于偏振器单元10的附近。在本实施方式中，将倾斜角度Θ设成5°，并且将辅助反射板6的长度L设成从主反射板5的前端5B开始的辅助反射板6的长度成为120mm。
[0076]在本实施方式中，即使将辅助反射板6从灯4向偏振器单元10附近延伸，如图4所示，由于灯4的两侧没有设置辅助反射板6，因此，在主反射板5的前端5B和偏振器单元10之间形成空间部SI。通过使冷却风在该空间部SI中流动，如上所述能够有效地冷却光学部件。
[0077]如以上说明，根据本实施方式，在灯4的发光端P附近设置有从灯4向偏振器单元10附近延伸的辅助反射板6。根据该结构，通过辅助反射板6的反射光，能够补偿与灯4的两端部Q相对应的区域D的照度不足，因此，能够提高工件W的均匀度。
[0078]另外，根据本实施方式，辅助反射板6被设置成相对于工件W的铅垂方向在0°?20°的范围内倾斜。在波长选择滤光器7是透过吸收型滤光器或者是由多层膜构成的滤光器的情况下，根据波长选择滤光器7的角度特性，被照射到照射面上的光线的角度被限制。根据该结构，即使是波长选择滤光器7为透过吸收型滤光器，或者即使是由多层膜构成的滤光器，也能够降低透过光量的减少。
[0079]另外，根据本实施方式，构成为使冷却风在主反射板5的前端5B和波长选择滤光器7之间的空间部S中流动，因此，能够有效地冷却灯4、主反射板5、辅助反射板6、波长选择滤光器7以及偏振器单元10。
[0080]另外，根据本实施方式，辅助反射板6以覆盖主反射板5的剖面的大小形成灯4侧的基端部20A，在基端部20A设置使灯4贯穿的切口部21。根据该结构，例如与将辅助反射板6设置在灯4的下方的情况相比，能够增加辅助反射板6的反射面的面积，因此，能够增加可以在工件W上反射的光量。
[0081]另外，以至少主反射板5的剖面开口宽度K以上的大小形成偏振器单元10侧的前端部20B。根据该结构，能够更多地反射朝向灯4的端部Q外侧的光，因此，能够增加可以在工件W上反射的光量。
[0082]〈第二实施方式〉
[0083]在第一实施方式中，将波长选择滤光器7和偏振器单元10靠近地进行配置，而在第二实施方式中，将波长选择滤光器7和偏振器单元10分离地进行配置。此外，在第二实施方式中，对于与偏振光照射装置I相同的部分，使用相同的附图标记并省略说明。
[0084]图9是示意性表示第二实施方式涉及的偏振光照射装置的主视图，图10是表示偏振光照射装置的侧视图。图11是关于偏振光照射装置将灯4的端部放大而表示的示意图。
[0085]在偏振光照射装置100中，如图9?图11所示，波长选择滤光器7和偏振器单元10较大地分离地进行配置。
[0086]图12是表示偏振光照射装置100的侧剖面图。
[0087]另外，如图12所示，偏振光照射装置100分别独立地具备:热源冷却路径130，其用于冷却灯4、主反射板5以及波长选择滤光器7 ;以及偏振器冷却路径140，其冷却波长选择滤光器7及偏振器单元10。在热源冷却路径130及偏振器冷却路径140上分别连接有输送冷却风的鼓风装置(未图示)。
[0088]在筐体3内设置有包围灯4及主反射板5的侧方的隔壁31。隔壁31在下部具有将灯4及主反射板5向下方露出的开口 31A，并且在上部具有通风孔31B。另外，在筐体3和隔壁31之间设置有将这些分隔的分隔壁32，隔壁31和分隔壁32空出间隙δ 2进行配置，筐体3和分隔壁32空出间隙δ 3进行配置。分隔壁32具有将波长选择滤光器7向下方露出的开口 32Α。
[0089]在热源冷却路径130中，冷却风被供给到隔壁31和分隔壁32之间的间隙δ 2内，并在主反射板5的前端5Β和波长选择滤光器7之间的空间部S2中流动，并流入到主反射板5内和作为主反射板5的外侧的隔壁31内的空间R，从而对灯4、主反射板5、以及波长选择滤光器7进行冷却。将对这些灯4、主反射板5、以及波长选择滤光器7进行冷却而温度变高的冷却风从形成在主反射板5的上部的贯穿孔5Α或者从主反射板5的外侧向隔壁31内的空间R流动，并向隔壁31外排出。
[0090]在偏振器冷却路径140中，冷却风被供给到筐体3和分隔壁32之间的间隙δ 3的一侧，并流入到波长选择滤光器7和偏振器单元10之间的空间部S3内，从而对波长选择滤光器7及偏振器单元10进行冷却。此时，流入到空间部S3内的冷却风以相对于灯4的长边方向正交的方式流动。对偏振器单元10进行冷却而温度变高的冷却风从筐体3和分隔壁32之间的间隙δ 3的另一侧排出。
[0091]偏振光照射装置100也可以构成为使冷却风分别在热源冷却路径130及偏振器冷却路径140内循环，也可以将对光学部件进行冷却后的冷却风向外部排出。
[0092]图13是表示辅助反射板106的长度和照度之间的关系的曲线图。在图13中，横轴表示工件W的轴向上的离中心的距离，纵轴表示将发光长M的中心的照度设成100%的情况下的照度比。此外，图13表示将辅助反射板6的倾斜角度Θ设成5°的情况下的结果。图13中，线Hl表示没有设置辅助反射板106而只设置主反射板5的情况下的结果，线H2表示辅助反射板6具有直到波长选择滤光器7为止的长度的情况下的结果，线H3表示辅助反射板6具有直到偏振器单元10为止的长度的情况下的结果。
[0093]如图13所示，照度比在只设置主反射板5且70%的位置上，如果具有直到偏振器单元10为止的长度，则能够达到90%以上，而在具有直到波长选择滤光器7为止的长度的情况下，停留在85%。即，即使在波长选择滤光器7和偏振器单元10分离地配置的情况下，根据辅助反射板106的长度L，照度比产生变化。
[0094]于是，如图11所示，本实施方式的辅助反射板106使前端SB位于偏振器单元10的附近。进一步详细而言，辅助反射板106分割成灯4和 波长选择滤光器7之间的上部辅助反射板106A、以及波长选择滤光器7和偏振器单元10之间的下部辅助反射板106B而进行配置。在上部辅助反射板106A的基端部120A上设置有切口部21。上部辅助反射板106A的前端部120B以与主反射板5的剖面开口宽度K大致同等的大小形成。下部辅助反射板106B以与前端部120B大致同等的宽度形成。
[0095]上部辅助反射板106A与辅助反射板6同样地，优选将倾斜角度Θ设定为0°?20°的范围内，在本实施方式中，将倾斜角度Θ设定为5°。上部辅助反射板106A的下端106A1位于波长选择滤光器7的附近。
[0096]不需要将下部辅助反射板106B设定成与上部辅助反射板106A相同的倾斜角度Θ，配置成包括铅垂方向的任意的角度。在本实施方式中，由于灯4的发光长M短于工件W的长度，因此，以从灯4 一侧到偏振器单元10 —侧扩开的方式使下部辅助反射板106B倾斜，并将下部辅助反射板106B的下端(前端SB)配置在工件W的长度N以上的位置上。在本实施方式中，将上部辅助反射板106A的倾斜角度Θ也设定为5°。下部辅助反射板106B的上端106B1位于波长选择滤光器7的附近。
[0097]如以上说明，根据本实施方式，实现与第一实施方式同等的效果。
[0098]另外，根据本实施方式，辅助反射板106具有如下结构，分割配置在灯4和波长选择滤光器7之间、以及波长选择滤光器7和线栅偏振器16之间。根据该结构，能够尽力确保辅助反射板106的反射面的面积，因此，可以增加能够在工件W上反射的光量。
[0099]另外，根据本实施方式，辅助反射板106具有如下结构，被分割成上部辅助反射板106A和下部辅助反射板106B，在灯4的发光长M短于灯4的长度方向上的工件W的长度的情况下，将下部辅助反射板106B的前端SB配置在工件W的长度以上的位置上。根据该结构，能够尽力确保辅助反射板106的反射面的面积，因此，可以增加能够在工件W上反射的光量。
[0100]另外，根据本实施方式，使冷却风在主反射板5的前端5B和波长选择滤光器7之间的空间部S2、以及波长选择滤光器7和偏振器单元10之间的空间部S3中流动。根据该结构，不仅能够对灯4、主反射板5、波长选择滤光器7以及偏振器单元10进行冷却，即使在灯4的发光长M短于工件W的长度的情况下，也能够在工件W的整个长度上进行照射。
[0101]另外，在本实施方式中，虽然辅助反射板106被分割成上部辅助反射板106A及下部辅助反射板106B，但也可以在一个辅助反射板上形成有插入波长选择滤光器7的插入孔。
[0102]<第三实施方式>
[0103]在第一实施方式中，对灯4的发光长M短于工件W的长度的情况进行了说明，而在第三实施方式中，对灯4的发光长M长于工件W的长度的情况进行说明。此外，在第三实施方式中，对于与偏振光照射装置100相同的部分，使用相同的附图标记并省略说明。
[0104]图14是关于本发明的第三实施方式涉及的偏振光照射装置将灯的端部放大而表示的示意图。
[0105]如图14所示，由于在偏振光照射装置200中灯4的发光长M长于工件W的长度，因此，使下部辅助反射板106B的角度与上部辅助反射板106A不同，并将下部辅助反射板106B配置在工件2的铅垂方向上。另外，下部辅助反射板106B的上端106B1配置在比上部辅助反射板106A的下端106A1更靠灯4的轴向外侧的位置上。
[0106]如此，辅助反射板106具有如下结构，被分割成上部辅助反射板106A和下部辅助反射板106B，在灯4的发光长M长于灯4的长度方向上的工件W的长度的情况下，将下部辅助反射板106B的角度配置成与上部辅助反射板106A不同。根据该结构，提高下部辅助反射板106B的配置的自由度。
[0107]例如，通过使上部辅助反射板106A倾斜，能够使由上部辅助反射板106A反射的光线进一步接近相对于波长选择滤光器7垂直的方向，并能够抑制由波长选择滤光器7的角度特性产生的透过光量的减少，并且通过相对于工件W铅垂地配置下部辅助反射板106B，能够使偏振光照射装置200的长度变短。
[0108]但是，上述的实施方式是本发明的一个方案，理所当然地，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够进行适当的变更。
[0109]例如，在上述的实施方式中，辅助反射板6及上部辅助反射板106A的前端部20B以与主反射板5的剖面开口宽度K大致同等的大小形成，但并不限于此，该前端部20B只要以至少是主反射板5的剖面开口宽度K以上的大小形成就可以。
[0110]另外，在上述的实施方式中，作为线状的光源使用了灯4，但线状的光源不限于此。另外，也能够代替灯4而使用将紫外线LED等的发光元件排列成直线状的线状光源。另外，线状的光源所照射的光不限于紫外线。
【主权项】
1.一种偏振光照射装置，其具备:线状的光源；槽状的主反射镜，其对该光源的光进行聚光；以及线栅偏振器，其用于使照射的光直线偏振，所述偏振光照射装置对照射对象物照射偏振光， 所述偏振光照射装置的特征在于， 在所述光源的发光端附近设有从所述光源向所述线栅偏振器附近延伸的辅助反射镜。2.根据权利要求1所述的偏振光照射装置，其特征在于， 所述辅助反射镜以相对于所述照射对象物的铅垂方向在0°?20°的范围内倾斜的方式设置。3.根据权利要求1或2所述的偏振光照射装置，其特征在于， 所述偏振光照射装置在所述光源和所述线栅偏振器之间具备波长选择滤光器， 所述辅助反射镜分割配置在所述光源和所述波长选择滤光器之间、以及所述波长选择滤光器和所述线栅偏振器之间。4.根据权利要求3所述的偏振光照射装置，其特征在于， 所述辅助反射镜被分割成上部辅助反射镜和下部辅助反射镜， 在所述光源的发光长短于所述光源的长度方向上的所述照射对象物的长度的情况下，将所述下部辅助反射镜的下端配置在所述照射对象物的长度以上的位置上， 在所述光源的发光长长于所述照射对象物的所述长度的情况下，将所述下部辅助反射镜的角度配置成不同于所述上部辅助反射镜的角度。5.根据权利要求3或4所述的偏振光照射装置，其特征在于， 使冷却风在所述主反射镜的前端和所述波长选择滤光器之间的空间部、以及所述波长选择滤光器和所述线栅偏振器之间的空间部中流动。6.根据权利要求1至5中任一项所述的偏振光照射装置，其特征在于， 所述辅助反射镜构成为，以覆盖所述主反射镜的剖面的大小形成所述光源侧的基端部，并在所述基端部上设置有使所述光源贯穿的切口部，并且以至少所述主反射镜的剖面开口宽度以上的大小形成所述线栅偏振器侧的前端部。7.根据权利要求2至6中任一项所述的偏振光照射装置，其特征在于， 对所述辅助反射镜以该辅助反射镜和所述光源的轴的交点为中心而调整该辅助反射镜的倾斜角度。8.根据权利要求3至7中任一项所述的偏振光照射装置，其特征在于， 使所述光源及所述主反射镜的热源冷却路径、和所述波长选择滤光器与所述偏振器单元之间的偏振器冷却路径独立。
【专利摘要】本发明提供一种能够进一步改善照度不均的偏振光照射装置。偏振光照射装置(1)具备：线状的光源(4)；槽状的主反射镜(5)，其对该光源(4)的光进行聚光；以及线栅偏振器(16)，其用于使照射的光直线偏振，所述偏振光照射装置(1)对照射对象物(W)照射偏振光，其中，在光源(4)的发光端(P)附近设有从光源(4)向线栅偏振器(16)附近延伸的辅助反射镜(6)。
【IPC分类】F21S2/00, F21V7/00
【公开号】CN104896325
【申请号】CN201510091614
【发明人】山田一吉, 川锅保文
【申请人】岩崎电气株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年2月28日
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备线状的光源、槽状的主反射镜、以及线栅偏振器的偏振光照射装置。
【背景技术】
[0002]已知如下偏振光照射装置，在槽状的主反射镜内收容线状的光源，通过设置在主反射镜的射出侧的线栅偏振器使该光源的光偏振，从而对照射对象物进行照射。在该偏振光照射装置中，光源的长度方向的照度是在光源的端部附近相对于光源的中心急剧下降，照度不均较大。
[0003]于是，存在如下紫外线照射装置(例如，参照专利文献I)，为了补偿照度不均，而将反射朝向光源的长度方向外侧的光的辅助反射镜设置在光源的两端部外侧。另外，还存在将同样的辅助反射镜设置在包围主反射镜的筐体的下方的紫外可见光照射装置(例如，参照专利文献2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2008 - 221170号公报
[0007]专利文献2:日本特开2012 — 138348号公报
【发明内容】
[0008]本发明要解决的问题
[0009]然而，如果只是将上述的以往的结构简单地应用于偏振光照射装置，则不能充分地补偿照度不均。
[0010]本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的是提供能够进一步改善照度不均的偏振光照射装置。
[0011]用于解决问题的方法
[0012]为了达到上述目的，本发明的偏振光照射装置具备:线状的光源；槽状的主反射镜，其对该光源的光进行聚光；以及线栅偏振器，其用于使照射的光直线偏振，所述偏振光照射装置对照射对象物照射偏振光，其特征在于，在所述光源的发光端附近设有从所述光源向所述线栅偏振器附近延伸的辅助反射镜。
[0013]在上述的结构中，也可以使所述辅助反射镜相对于所述照射对象物的铅垂方向在0°?20°的范围内倾斜地设置。
[0014]在上述的结构中，也可以设置成如下，在所述光源和所述线栅偏振器之间具备波长选择滤光器，所述辅助反射镜分割配置在所述光源和所述波长选择滤光器之间、以及所述波长选择滤光器和所述线栅偏振器之间。
[0015]在上述的结构中，也可以如下构成所述辅助反射镜，所述辅助反射镜被分割成上部辅助反射镜和下部辅助反射镜，在所述光源的发光长短于所述光源的长度方向上的所述照射对象物的长度的情况下，将所述下部辅助反射镜的下端配置在所述照射对象物的长度以上的位置上，在所述光源的发光长长于所述照射对象物的所述长度的情况下，将所述下部辅助反射镜的角度配置成不同于所述上部辅助反射镜的角度。
[0016]在上述的结构中，也可以使冷却风在所述主反射镜的前端和所述波长选择滤光器之间的空间部、以及所述波长选择滤光器和所述线栅偏振器之间的空间部中流动。
[0017]在上述的结构中，所述辅助反射镜也可以构成为，以覆盖所述主反射镜的剖面的大小形成所述光源侧的基端部，并在所述基端部上设置有使所述光源贯穿的切口部，并且以至少所述主反射镜的剖面开口宽度以上的大小形成所述线栅偏振器侧的前端部。
[0018]在上述的结构中，也可以对所述辅助反射镜以该辅助反射镜和所述光源的轴的交点为中心而调整该辅助反射镜的倾斜角度。
[0019]在上述的结构中，也可以使所述光源及所述主反射镜的热源冷却路径、和所述波长选择滤光器与所述偏振器单元之间的偏振器冷却路径独立。另外，也可以将所述光源及所述主反射镜收纳在筐体内，在筐体的光射出开口部配置所述线栅偏振器，在所述筐体的内部设置对所述光源及所述主反射镜和所述筐体进行分隔的分隔壁，在所述分隔壁的开口以堵塞该开口的方式配置所述波长选择滤光器，使向所述分隔壁的开口的内侧供给冷却风的所述光源及所述主反射镜的热源冷却路径、和向所述波长选择滤光器和所述线栅偏振器之间的空间部供给冷却风的所述偏振器单元的偏振器冷却路径独立。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明，由于在光源的发光端附近设置了从光源向线栅偏振器附近延伸的辅助反射镜，因此能够进一步改善照度不均。
【附图说明】
[0022]图1是示意性表示本发明的第一实施方式涉及的偏振光照射装置的主视图。
[0023]图2是表示偏振光照射装置的侧视图。
[0024]图3是表示偏振器单元的结构的图，其中，(A)是俯视图，(B)是侧剖视图。
[0025]图4是表不偏振光照射装置的侧剖视图。
[0026]图5是关于偏振光照射装置将灯的端部放大而表示的示意图。
[0027]图6是表示辅助反射板的角度和工件的总能量之间的关系的曲线图。
[0028]图7是表示辅助反射镜的角度和照度之间的关系的曲线图，其中，(A)是表示整体，⑶是放大表不(A)的部分Y。
[0029]图8是表示辅助反射镜的长度和照度之间的关系的曲线图。
[0030]图9是示意性表示本发明的第二实施方式涉及的偏振光照射装置的主视图。
[0031]图10是表示偏振光照射装置的侧视图。
[0032]图11关于偏振光照射装置将灯的端部放大而表示的示意图。
[0033]图12是表示偏振光照射装置的侧剖视图。
[0034]图13是表示辅助反射镜的长度和照度之间的关系的曲线图。
[0035]图14是关于本发明的第三实施方式涉及的偏振光照射装置将灯的端部放大而表示的示意图。
[0036]附图标记说明
[0037]1,100,200:偏振光照射装置，4:灯(光源)，5:主反射板(主反射镜)，6、106:辅助反射板(辅助反射镜)，7:波长选择滤光器，10:偏振器单元，16:线栅偏振器，20A:基端部，20B:前端部，21:切口部，106A:上部辅助反射板(上部辅助反射镜)，106B:下部辅助反射板(下部辅助反射镜)，K:剖面开口宽度，M:发光长，P:发光端，S1、S2:空间部，W:工件(照射对象物)。
【具体实施方式】
[0038]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0039]<第一实施方式>
[0040]图1是示意性表示第一实施方式涉及的偏振光照射装置的主视图，图2是表示偏振光照射装置的侧视图。图3是表示偏振器单元的结构的图，图3(A)是俯视图，图3(B)是侧剖视图。图4是表示偏振光照射装置的侧剖视图。
[0041]如图1及图2所示，偏振光照射装置I是对板状或者带状的工件(照射对象物)W的光取向膜照射偏振光来进行光取向的光取向装置。在偏振光照射装置I中，在下表面具有光射出开口部3A的筐体3内具备:作为光源的灯4、主反射板(主反射镜)5以及辅助反射板(辅助反射镜)6，并且在光射出开口部3A具备偏振器单元10。这些主反射板5及辅助反射板6构成偏振光照射装置I的反射镜。
[0042]工件W通过直动机构(未图示)沿直动方向X被移送，从而通过偏振光照射装置I的正下方，工件W在通过偏振光照射装置I的正下方时暴露在偏振光下，由此光取向膜被取向。在本实施方式中，工件W形成为在俯视时为矩形状，并且以使工件W的短边方向与直动方向X —致的方式被移送。
[0043]筐体3配置在从工件W离开规定距离的上方位置。灯4为放电灯，使用至少以与工件W的长边方向的长度同等以上的长度延伸的直管型(棒状)的紫外线灯。
[0044]主反射板5是剖面为椭圆形且沿灯4的长边方向延伸的圆柱凹面(槽状)反射镜，主反射板5对灯4的光进行聚光之后从光射出开口部3A朝向偏振器单元10照射。
[0045]光射出开口部3A是形成在灯4的正下方的在俯视时为矩形状的开口部，光射出开口部3A设置成长边方向与灯4的长边方向(轴向)一致。
[0046]在光射出开口部3A的内侧设置有 对透过的光的波长进行选择的波长选择滤光器7，通过该波长选择滤光器7，偏振光照射装置I照射所期望的波长的光。
[0047]此外，在本实施方式中，虽然设置了波长选择滤光器7，但在灯4自身能够射出所期望的波长的光的情况下，也可以省略波长选择滤光器7。
[0048]在光射出开口部3A设置有偏振器单兀10，通过该偏振器单兀10来堵塞光射出开口部3A。偏振器单元10配置在波长选择滤光器7和工件W之间，使照射在工件W上的光偏振。通过该偏振光照射在工件W的光取向膜，从而该光取向膜被取向。
[0049]如图3所示，偏振器单元10具备:多个单位偏振器单元12 ;以及框架14，其将这些单位偏振器单元12横排地排列成一列。框架14是对各单位偏振器单元12进行连接配置的板状的框体。单位偏振器单元12具备形成为大致矩形板状的线栅偏振器(偏振器)16。
[0050]在本实施方式中，各单位偏振器单元12以使线方向A与直动方向X平行的方式支承线栅偏振器16，并且以正交于该线方向A的方向与线栅偏振器16的排列方向B —致的方式被设置。
[0051]线栅偏振器16是直线偏振器的一种，在基板的表面形成有栅极。如上所述，灯4为棒状，由此，各种角度的光入射到线栅偏振器16，但利用线栅偏振器16，即使是倾斜入射的光，也能够进行直线偏振化而使该光透过。
[0052]线栅偏振器16以将其法线方向作为转动轴并在面内转动从而能够对偏振轴Cl的方向进行微调整的方式被支承在单位偏振器单元12上。即，多个线栅偏振器16以能够对偏振轴Cl的方向进行微调整的方式相互隔着间隔进行配置。对于所有的单位偏振器单元12，线栅偏振器16的偏振轴Cl以与规定的照射基准方向对齐的方式被进行微调整，由此获得在偏振器单兀10的长轴方向的整个长度上偏振轴Cl被尚精度地对齐的偏振光，从而能够实现高质量的光取向。单位偏振器单元12的上端及下端通过螺纹件(固定单元)19固定于框架14，由此，偏振轴Cl被调整的线栅偏振器16固定地配置在框架14。
[0053]另外，如图4所示，偏振光照射装置I具备对灯4、主反射板5、波长选择滤光器7、以及偏振器单元10进行冷却的冷却路径30。在冷却路径30上连接有输送冷却风的鼓风机(未图示)。
[0054]在筐体3内，包围灯4及主反射板5的侧方的隔壁31以与筐体3空出间隙δ I地进行设置。隔壁31在下部具有将灯4及主反射板5向下方露出的开口 31Α，并且在上部具有通风孔3IB。
[0055]冷却风被供给到隔壁31和筐体3之间的间隙δ I内，并在主反射板5的前端5Β和波长选择滤光器7之间的空间部SI中流动，并流入到主反射板5内、和作为主反射板5的外侧的隔壁31内的空间R，从而对灯4、主反射板5、波长选择滤光器7以及偏振器单元10的光学部件进行冷却。对这些光学部件进行冷却从而温度变高的冷却风从形成在主反射板5的上部的贯穿孔5Α并且从主反射板5的外侧向隔壁31内的空间R流动，并向隔壁31外排出。偏振光照射装置I也可以构成为使冷却风在冷却路径30内循环，也可以构成为将对光学部件进行冷却后的冷却风向外部排出。
[0056]在该偏振光照射装置I中，灯4的长边方向的照度在灯4的两端部Q附近相对于灯4的中心急剧下降，照度不均较大。为了补偿照度不均，存在如下方法:将对朝向灯的长边方向外侧的光进行反射的辅助反射镜设置在灯的两端部外侧或者筐体的下方。通过将辅助反射镜设置在灯的两端部外侧或者筐体的下方的结构，不能够充分地补偿照度不均。
[0057]于是，在本实施方式中，在灯4的发光端(电极)P附近设置有辅助反射板6。此夕卜，在以下的说明中，将发光端P之间的距离作为发光长M进行说明。
[0058]图5是关于偏振光照射装置I将灯4的端部Q放大而表示的示意图。
[0059]辅助反射板6设置在灯4和工件W之间，通过将向工件W之外透出的光朝向工件W进行反射，从而补偿根据灯4及主反射板5的照射的照度分布。
[0060]详细而言，在该偏振光照射装置I中，在只利用灯4及主反射板5来照射的情况下，如图1及图5所示，在与灯4的两端部Q相对应的区域D中照度不足。在该偏振光照射装置I中，以由反射光来补偿该区域D的照度不足的方式构成辅助反射板6。
[0061 ] 具体而言，辅助反射板6具有面对灯4的两端的一对端板20，并且其内壁面作为反射面而被构成。辅助反射板6的基端8Α位于灯4的发光端P附近。
[0062]具体而言，在发光长M长于工件W的长度N的情况下，在灯4的长度方向上，基端8A的位置优选发光端P和工件W的端Wl之间，在将基端8A配置在发光端P的外侧的情况下，基端8A的位置优选离发光端P为30mm以内的位置。在发光长M短于工件W的长度N的情况下，基端8A的位置优选离发光端P为30mm以内的位置，前端SB的位置需要配置在工件W的端Wl的外侧。在本实施方式中，发光长M长于工件W的长度N，并且基端8A的位置配置在发光端P。
[0063]辅助反射板6的长度L被设定为至少是主反射板5的前端5B以上。图5 (A)是表示将前端8B配置在与主反射板5的前端5B相同的位置上的情况，图5 (B)是表示将前端SB配置在偏振器单元10附近的情况。
[0064]如图2所示，端板20的基端部20A以覆盖主反射板5的剖面的大小形成，在该基端部20A形成有使灯4贯穿的切口部21。切口部21朝向主反射板5的顶部5C开口，从开口部21A向切口部21插入灯4。端板20的前端部20B形成为与主反射板5的剖面开口宽度K大致同等的大小。
[0065]基于该结构，一对端板20朝向上述区域D反射光，并通过该反射光来补偿区域D的照度。
[0066]另外，以向应该补偿照度的区域D照射反射光的方式调整端板20的倾斜角度Θ，由此，提高均匀度。
[0067]本实施方式的波长选择滤光器7利用透过吸收型滤光器或者由多层膜形成的滤光器构成，这种波长选择滤光器7具有如下特性(角度特性)，入射角度越倾斜，透过光量越减少。并且，根据该波长选择滤光器7的角度特性，透过波长选择滤光器7而对照射面进行照射的光束，其倾斜地透过的光线的比例越多，在照射面上的光量越少。因而，在本实施方式中，如图5(C)所示，辅助反射板6以从基端8A—侧到前端SB —侧扩开的方式倾斜地设置端板20，从而使反射光的角度接近工件的铅垂方向(法线方向)，由此降低透过光量的减少。具体而言，端板20以与灯4的轴向(轴)的交点(在本实施方式中是发光端P)为中心，相对于工件W的铅垂方向倾斜倾斜角度Θ。
[0068]图6是表示辅助反射板6的倾斜角度Θ和工件的总能量之间的关系的曲线图。在图6中，横轴表示工件W的长度，纵轴表示相对于没有辅助反射板6的情况下的工件W内光量的增加比率。图6中，幅度1600mm的位置表示灯4的发光端P (电极)位置。另外，图6中，线El表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为0°的情况下的结果，线E2表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为5。的情况下的结果，线E3表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为10°的情况下的结果，线E4表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为15°的情况下的结果，线E5表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为20°的情况下的结果，E6表示辅助反射板6的倾斜角度Θ为25。的情况下的结果。
[0069]如图6所示，根据波长选择滤光器7的角度特性，辅助反射板6中存在倾斜角度Θ的结构，其整体光量增加。在本实施方式中，倾斜角度Θ在5°附近的情况下，其光量增加的最多。另外，如果倾斜角度Θ变大，则光量的增加比率降低，存在设置辅助反射板6的效果降低的倾向。
[0070]图7是表示辅助反射镜6的倾斜角度和照度之间的关系的曲线图，图7(A)表示整体，图7(B)是放大图7(A)的部分Y而表示。在图7中，横轴表示工件W的轴向上的离中心的距离，纵轴表示将发光长M的中心的照度设 成100%的情况下的照度比。此外，发光长M是1600mm，灯4的发光端P (电极)位置与800mm附近的位置相对应。另外，图7中，线Fl表示未设置辅助反射板而只设置主反射板的情况下的结果，线F2表示辅助反射板的倾斜角度Θ为0°的情况下的结果，线F3表示辅助反射板的倾斜角度Θ为5。的情况下的结果，线F4表示辅助反射板的倾斜角度Θ为10°的情况下的结果，线F5表示辅助反射板的倾斜角度Θ为15°的情况下的结果，线F6表示辅助反射板的倾斜角度Θ为20°的情况下的结果。
[0071]如图7所示，关于照度比，在只设置主反射板5且80%的位置上，辅助反射板6的倾斜角度Θ为0°?10°的情况下照度比被改善成95%左右，在只设置主反射板5且70%的位置上，倾斜角度Θ为O。?10°的情况下照度比被改善成90%以上。在只设置主反射板5且60%的位置上，倾斜角度Θ为5。?20°的情况下照度比被改善成80%以上。
[0072]另外，根据辅助反射板6的长度L，照度比也产生变化。
[0073]图8是表示辅助反射板6的长度和照度之间的关系的曲线图。在图8中，横轴表示工件W的轴向上的离中心的距离，纵轴表示将P的中心的照度设成100 %的情况下的照度比。此外，图8表示将辅助反射板6的倾斜角度Θ设成5°的情况下的结果。图8中，线Gl表示未设置辅助反射板6而只设置主反射板5的情况下的结果，线G2表示从主反射板5的前端5B开始的辅助反射板6的长度为0_的情况下的结果，线G3是表示从主反射板5的前端5B开始的辅助反射板6的长度为60mm的情况下的结果，线G4是表示从主反射板5的前端5B开始的辅助反射板6的长度为120_的情况下的结果。
[0074]如图8所示，使辅助反射板6越接近偏振器单元10，越能够增加实质性的反射面的面积，因此能够改善照度比。
[0075]即，在偏振光照射装置I中，优选将倾斜角度Θ设在0°?20°的范围内，并优选使辅助反射板6的前端SB位于偏振器单元10的附近。在本实施方式中，将倾斜角度Θ设成5°，并且将辅助反射板6的长度L设成从主反射板5的前端5B开始的辅助反射板6的长度成为120mm。
[0076]在本实施方式中，即使将辅助反射板6从灯4向偏振器单元10附近延伸，如图4所示，由于灯4的两侧没有设置辅助反射板6，因此，在主反射板5的前端5B和偏振器单元10之间形成空间部SI。通过使冷却风在该空间部SI中流动，如上所述能够有效地冷却光学部件。
[0077]如以上说明，根据本实施方式，在灯4的发光端P附近设置有从灯4向偏振器单元10附近延伸的辅助反射板6。根据该结构，通过辅助反射板6的反射光，能够补偿与灯4的两端部Q相对应的区域D的照度不足，因此，能够提高工件W的均匀度。
[0078]另外，根据本实施方式，辅助反射板6被设置成相对于工件W的铅垂方向在0°?20°的范围内倾斜。在波长选择滤光器7是透过吸收型滤光器或者是由多层膜构成的滤光器的情况下，根据波长选择滤光器7的角度特性，被照射到照射面上的光线的角度被限制。根据该结构，即使是波长选择滤光器7为透过吸收型滤光器，或者即使是由多层膜构成的滤光器，也能够降低透过光量的减少。
[0079]另外，根据本实施方式，构成为使冷却风在主反射板5的前端5B和波长选择滤光器7之间的空间部S中流动，因此，能够有效地冷却灯4、主反射板5、辅助反射板6、波长选择滤光器7以及偏振器单元10。
[0080]另外，根据本实施方式，辅助反射板6以覆盖主反射板5的剖面的大小形成灯4侧的基端部20A，在基端部20A设置使灯4贯穿的切口部21。根据该结构，例如与将辅助反射板6设置在灯4的下方的情况相比，能够增加辅助反射板6的反射面的面积，因此，能够增加可以在工件W上反射的光量。
[0081]另外，以至少主反射板5的剖面开口宽度K以上的大小形成偏振器单元10侧的前端部20B。根据该结构，能够更多地反射朝向灯4的端部Q外侧的光，因此，能够增加可以在工件W上反射的光量。
[0082]〈第二实施方式〉
[0083]在第一实施方式中，将波长选择滤光器7和偏振器单元10靠近地进行配置，而在第二实施方式中，将波长选择滤光器7和偏振器单元10分离地进行配置。此外，在第二实施方式中，对于与偏振光照射装置I相同的部分，使用相同的附图标记并省略说明。
[0084]图9是示意性表示第二实施方式涉及的偏振光照射装置的主视图，图10是表示偏振光照射装置的侧视图。图11是关于偏振光照射装置将灯4的端部放大而表示的示意图。
[0085]在偏振光照射装置100中，如图9?图11所示，波长选择滤光器7和偏振器单元10较大地分离地进行配置。
[0086]图12是表示偏振光照射装置100的侧剖面图。
[0087]另外，如图12所示，偏振光照射装置100分别独立地具备:热源冷却路径130，其用于冷却灯4、主反射板5以及波长选择滤光器7 ;以及偏振器冷却路径140，其冷却波长选择滤光器7及偏振器单元10。在热源冷却路径130及偏振器冷却路径140上分别连接有输送冷却风的鼓风装置(未图示)。
[0088]在筐体3内设置有包围灯4及主反射板5的侧方的隔壁31。隔壁31在下部具有将灯4及主反射板5向下方露出的开口 31A，并且在上部具有通风孔31B。另外，在筐体3和隔壁31之间设置有将这些分隔的分隔壁32，隔壁31和分隔壁32空出间隙δ 2进行配置，筐体3和分隔壁32空出间隙δ 3进行配置。分隔壁32具有将波长选择滤光器7向下方露出的开口 32Α。
[0089]在热源冷却路径130中，冷却风被供给到隔壁31和分隔壁32之间的间隙δ 2内，并在主反射板5的前端5Β和波长选择滤光器7之间的空间部S2中流动，并流入到主反射板5内和作为主反射板5的外侧的隔壁31内的空间R，从而对灯4、主反射板5、以及波长选择滤光器7进行冷却。将对这些灯4、主反射板5、以及波长选择滤光器7进行冷却而温度变高的冷却风从形成在主反射板5的上部的贯穿孔5Α或者从主反射板5的外侧向隔壁31内的空间R流动，并向隔壁31外排出。
[0090]在偏振器冷却路径140中，冷却风被供给到筐体3和分隔壁32之间的间隙δ 3的一侧，并流入到波长选择滤光器7和偏振器单元10之间的空间部S3内，从而对波长选择滤光器7及偏振器单元10进行冷却。此时，流入到空间部S3内的冷却风以相对于灯4的长边方向正交的方式流动。对偏振器单元10进行冷却而温度变高的冷却风从筐体3和分隔壁32之间的间隙δ 3的另一侧排出。
[0091]偏振光照射装置100也可以构成为使冷却风分别在热源冷却路径130及偏振器冷却路径140内循环，也可以将对光学部件进行冷却后的冷却风向外部排出。
[0092]图13是表示辅助反射板106的长度和照度之间的关系的曲线图。在图13中，横轴表示工件W的轴向上的离中心的距离，纵轴表示将发光长M的中心的照度设成100%的情况下的照度比。此外，图13表示将辅助反射板6的倾斜角度Θ设成5°的情况下的结果。图13中，线Hl表示没有设置辅助反射板106而只设置主反射板5的情况下的结果，线H2表示辅助反射板6具有直到波长选择滤光器7为止的长度的情况下的结果，线H3表示辅助反射板6具有直到偏振器单元10为止的长度的情况下的结果。
[0093]如图13所示，照度比在只设置主反射板5且70%的位置上，如果具有直到偏振器单元10为止的长度，则能够达到90%以上，而在具有直到波长选择滤光器7为止的长度的情况下，停留在85%。即，即使在波长选择滤光器7和偏振器单元10分离地配置的情况下，根据辅助反射板106的长度L，照度比产生变化。
[0094]于是，如图11所示，本实施方式的辅助反射板106使前端SB位于偏振器单元10的附近。进一步详细而言，辅助反射板106分割成灯4和 波长选择滤光器7之间的上部辅助反射板106A、以及波长选择滤光器7和偏振器单元10之间的下部辅助反射板106B而进行配置。在上部辅助反射板106A的基端部120A上设置有切口部21。上部辅助反射板106A的前端部120B以与主反射板5的剖面开口宽度K大致同等的大小形成。下部辅助反射板106B以与前端部120B大致同等的宽度形成。
[0095]上部辅助反射板106A与辅助反射板6同样地，优选将倾斜角度Θ设定为0°?20°的范围内，在本实施方式中，将倾斜角度Θ设定为5°。上部辅助反射板106A的下端106A1位于波长选择滤光器7的附近。
[0096]不需要将下部辅助反射板106B设定成与上部辅助反射板106A相同的倾斜角度Θ，配置成包括铅垂方向的任意的角度。在本实施方式中，由于灯4的发光长M短于工件W的长度，因此，以从灯4 一侧到偏振器单元10 —侧扩开的方式使下部辅助反射板106B倾斜，并将下部辅助反射板106B的下端(前端SB)配置在工件W的长度N以上的位置上。在本实施方式中，将上部辅助反射板106A的倾斜角度Θ也设定为5°。下部辅助反射板106B的上端106B1位于波长选择滤光器7的附近。
[0097]如以上说明，根据本实施方式，实现与第一实施方式同等的效果。
[0098]另外，根据本实施方式，辅助反射板106具有如下结构，分割配置在灯4和波长选择滤光器7之间、以及波长选择滤光器7和线栅偏振器16之间。根据该结构，能够尽力确保辅助反射板106的反射面的面积，因此，可以增加能够在工件W上反射的光量。
[0099]另外，根据本实施方式，辅助反射板106具有如下结构，被分割成上部辅助反射板106A和下部辅助反射板106B，在灯4的发光长M短于灯4的长度方向上的工件W的长度的情况下，将下部辅助反射板106B的前端SB配置在工件W的长度以上的位置上。根据该结构，能够尽力确保辅助反射板106的反射面的面积，因此，可以增加能够在工件W上反射的光量。
[0100]另外，根据本实施方式，使冷却风在主反射板5的前端5B和波长选择滤光器7之间的空间部S2、以及波长选择滤光器7和偏振器单元10之间的空间部S3中流动。根据该结构，不仅能够对灯4、主反射板5、波长选择滤光器7以及偏振器单元10进行冷却，即使在灯4的发光长M短于工件W的长度的情况下，也能够在工件W的整个长度上进行照射。
[0101]另外，在本实施方式中，虽然辅助反射板106被分割成上部辅助反射板106A及下部辅助反射板106B，但也可以在一个辅助反射板上形成有插入波长选择滤光器7的插入孔。
[0102]<第三实施方式>
[0103]在第一实施方式中，对灯4的发光长M短于工件W的长度的情况进行了说明，而在第三实施方式中，对灯4的发光长M长于工件W的长度的情况进行说明。此外，在第三实施方式中，对于与偏振光照射装置100相同的部分，使用相同的附图标记并省略说明。
[0104]图14是关于本发明的第三实施方式涉及的偏振光照射装置将灯的端部放大而表示的示意图。
[0105]如图14所示，由于在偏振光照射装置200中灯4的发光长M长于工件W的长度，因此，使下部辅助反射板106B的角度与上部辅助反射板106A不同，并将下部辅助反射板106B配置在工件2的铅垂方向上。另外，下部辅助反射板106B的上端106B1配置在比上部辅助反射板106A的下端106A1更靠灯4的轴向外侧的位置上。
[0106]如此，辅助反射板106具有如下结构，被分割成上部辅助反射板106A和下部辅助反射板106B，在灯4的发光长M长于灯4的长度方向上的工件W的长度的情况下，将下部辅助反射板106B的角度配置成与上部辅助反射板106A不同。根据该结构，提高下部辅助反射板106B的配置的自由度。
[0107]例如，通过使上部辅助反射板106A倾斜，能够使由上部辅助反射板106A反射的光线进一步接近相对于波长选择滤光器7垂直的方向，并能够抑制由波长选择滤光器7的角度特性产生的透过光量的减少，并且通过相对于工件W铅垂地配置下部辅助反射板106B，能够使偏振光照射装置200的长度变短。
[0108]但是，上述的实施方式是本发明的一个方案，理所当然地，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够进行适当的变更。
[0109]例如，在上述的实施方式中，辅助反射板6及上部辅助反射板106A的前端部20B以与主反射板5的剖面开口宽度K大致同等的大小形成，但并不限于此，该前端部20B只要以至少是主反射板5的剖面开口宽度K以上的大小形成就可以。
[0110]另外，在上述的实施方式中，作为线状的光源使用了灯4，但线状的光源不限于此。另外，也能够代替灯4而使用将紫外线LED等的发光元件排列成直线状的线状光源。另外，线状的光源所照射的光不限于紫外线。
【主权项】
1.一种偏振光照射装置，其具备:线状的光源；槽状的主反射镜，其对该光源的光进行聚光；以及线栅偏振器，其用于使照射的光直线偏振，所述偏振光照射装置对照射对象物照射偏振光， 所述偏振光照射装置的特征在于， 在所述光源的发光端附近设有从所述光源向所述线栅偏振器附近延伸的辅助反射镜。2.根据权利要求1所述的偏振光照射装置，其特征在于， 所述辅助反射镜以相对于所述照射对象物的铅垂方向在0°?20°的范围内倾斜的方式设置。3.根据权利要求1或2所述的偏振光照射装置，其特征在于， 所述偏振光照射装置在所述光源和所述线栅偏振器之间具备波长选择滤光器， 所述辅助反射镜分割配置在所述光源和所述波长选择滤光器之间、以及所述波长选择滤光器和所述线栅偏振器之间。4.根据权利要求3所述的偏振光照射装置，其特征在于， 所述辅助反射镜被分割成上部辅助反射镜和下部辅助反射镜， 在所述光源的发光长短于所述光源的长度方向上的所述照射对象物的长度的情况下，将所述下部辅助反射镜的下端配置在所述照射对象物的长度以上的位置上， 在所述光源的发光长长于所述照射对象物的所述长度的情况下，将所述下部辅助反射镜的角度配置成不同于所述上部辅助反射镜的角度。5.根据权利要求3或4所述的偏振光照射装置，其特征在于， 使冷却风在所述主反射镜的前端和所述波长选择滤光器之间的空间部、以及所述波长选择滤光器和所述线栅偏振器之间的空间部中流动。6.根据权利要求1至5中任一项所述的偏振光照射装置，其特征在于， 所述辅助反射镜构成为，以覆盖所述主反射镜的剖面的大小形成所述光源侧的基端部，并在所述基端部上设置有使所述光源贯穿的切口部，并且以至少所述主反射镜的剖面开口宽度以上的大小形成所述线栅偏振器侧的前端部。7.根据权利要求2至6中任一项所述的偏振光照射装置，其特征在于， 对所述辅助反射镜以该辅助反射镜和所述光源的轴的交点为中心而调整该辅助反射镜的倾斜角度。8.根据权利要求3至7中任一项所述的偏振光照射装置，其特征在于， 使所述光源及所述主反射镜的热源冷却路径、和所述波长选择滤光器与所述偏振器单元之间的偏振器冷却路径独立。
【专利摘要】本发明提供一种能够进一步改善照度不均的偏振光照射装置。偏振光照射装置(1)具备：线状的光源(4)；槽状的主反射镜(5)，其对该光源(4)的光进行聚光；以及线栅偏振器(16)，其用于使照射的光直线偏振，所述偏振光照射装置(1)对照射对象物(W)照射偏振光，其中，在光源(4)的发光端(P)附近设有从光源(4)向线栅偏振器(16)附近延伸的辅助反射镜(6)。
【IPC分类】F21S2/00, F21V7/00
【公开号】CN104896325
【申请号】CN201510091614
【发明人】山田一吉, 川锅保文
【申请人】岩崎电气株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年2月28日
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