JP5887981B2 - 紫外線照射装置、及び照度調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、紫外線照射装置の照度調整技術に関する。

従来、液晶パネルの製造工程においては、液晶パネルの基板を貼り合わせる紫外線硬化樹脂を硬化させたり、液晶パネルの液晶配向特性を付加したりするために、紫外線照射装置が用いられている。

ランプを紫外線光源とした紫外線照射装置では、ランプの照射範囲や照度分布によって、均一な照度が得られる照射エリアが制限される。そこで近年では、ランプから放射される光の一部を反射する反射部材を紫外線照射装置に設け、当該反射部材の形状や傾斜角度を適宜に調整することで、均一な照度で照射可能なエリアを拡大し、液晶パネル等の比較的大きな照射対象の全面を均一な照度で紫外線照射可能にする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２１８７７５号公報

しかしながら、光源と照射エリアの間に、干渉フィルタを配置すると、当該干渉フィルタが有する光学特性の入射角依存性により、照射エリアでの照度分布が崩れてしまい、均一な照射ができなかった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、均一な照度での照射を可能にする紫外線照射装置、及び照度調整方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、紫外線を放射する光源と、前記光源から放射される紫外線を反射する半楕円筒状の反射ミラーと、前記光源、及び照射エリアの間に配置され、前記反射ミラーから反射された紫外線が通る干渉フィルタと、前記照射エリアの周囲に配置され、前記干渉フィルタを通って前記照射エリアの外に向かう紫外線を、前記照射エリア内で照度が低い箇所に反射する傾斜角度で設けられた補助反射ミラーと、を備え、前記補助反射ミラーの面内は、前記干渉フィルタの中心波長よりも短波長側に応答感度のピークを有する照度計で前記照射エリアを測定した場合に、照度が高い箇所を照射する反射光を抑える分光反射特性に設定されており、前記干渉フィルタを通って前記照射エリアを直接照射する紫外線と、前記補助反射ミラーで反射された紫外線とで、前記干渉フィルタの中心波長、及び前記照度計の応答感度に対応する波長域で前記照射エリアを均一に照射することを特徴とする紫外線照射装置を提供する。
本発明は、紫外線を放射する光源と、前記光源から放射される紫外線を反射する半楕円筒状の反射ミラーと、前記光源、及び照射エリアの間に配置され、前記反射ミラーから反射された紫外線が通る干渉フィルタ、及び吸収フィルタと、前記照射エリアの周囲に配置され、前記干渉フィルタ、及び前記吸収フィルタを通って前記照射エリアの外に向かう紫外線を、前記照射エリア内で照度が低い箇所に反射する傾斜角度で設けられた補助反射ミラーと、を備え、前記吸収フィルタは、所定の波長に応答感度のピークを有する第１照度計で前記照射エリアを測定した場合に、照度が高い箇所を照射する直接光を吸収する位置に、又は大きさで配置されており、或いは、照度が低い箇所を照射する直接光の吸収を抑える位置に、又は大きさで配置されており、前記補助反射ミラーの面内は、前記第１照度計よりも短波長側に応答感度のピークを有する第２照度計で前記照射エリアを測定した場合に、照度が高い箇所を照射する反射光を抑える分光反射特性に設定されており、前記干渉フィルタ、及び前記吸収フィルタを通って前記照射エリアを直接照射する紫外線と、前記補助反射ミラーで反射された紫外線とで、前記第１照度計、及び前記第２照度計のそれぞれの応答感度に対応する波長域で前記照射エリアを均一に照射することを特徴とする紫外線照射装置を提供する。

また本発明は、上記紫外線照射装置において、前記干渉フィルタ、及び前記吸収フィルタは、前記光源及び照射エリアの間で互いに上下に配置されており、前記干渉フィルタのエリア内に前記吸収フィルタが部分的に配置されており、又は、前記吸収フィルタのエリア内に前記干渉フィルタが部分的に配置されていることを特徴とする。

また本発明は、上記紫外線照射装置において、前記補助反射ミラーの反射面がアルミニウム材から形成されていることを特徴とする。

また本発明は、上記紫外線照射装置において、前記補助反射ミラーが干渉膜ミラーであることを特徴とする。

また本発明は、上記紫外線照射装置において、前記補助反射ミラーが、複数の波長ごと
に異なる反射特性をもつ干渉膜ミラーを備えることを特徴とする。
上記紫外線照射装置において、前記補助反射ミラーの面内は、当該補助反射ミラーの面内への入射光の入射角度の大きさに応じて、前記第２照度計の応答感度に対応する波長域の反射率を小さくする分光反射特性が設定されていることを特徴とする。
上記紫外線照射装置において、前記補助反射ミラーの面内は、前記干渉フィルタへの入射光の入射角度の大きさに応じて、前記第２照度計の応答感度に対応する波長域の反射率を小さくする分光反射特性が設定されていることを特徴とする。

また上記目的を達成するために、本発明は、紫外線を放射する光源と、前記光源から放射される紫外線を反射する半楕円筒状の反射ミラーと、前記光源及び照射エリアの間に配置され、前記反射ミラーから反射された紫外線が通る干渉フィルタ、及び吸収フィルタと、前記照射エリアの周囲に配置され、前記干渉フィルタ、及び前記吸収フィルタを通って前記照射エリアの外に向かう紫外線を、前記照射エリア内で照度が低い箇所に反射する補助反射ミラーと、を備え、前記干渉フィルタ、及び前記吸収フィルタを通って前記照射エリアを直接照射する紫外線と、前記補助反射ミラーで反射された紫外線とで前記照射エリアを均一に照射する紫外線照射装置の照度調整方法において、前記干渉フィルタの中心波長に応答感度を有する第１照度計と、前記第１照度計よりも短波長側に応答感度のピークを有する第２照度計とのそれぞれで照射エリア内の照度分布を測定し、それぞれの照度分布の測定結果に基づいて、前記補助反射ミラーの傾斜角度を、前記照射エリアの全域で必要な照度が得られる傾斜角度に調整するステップと、前記第１照度計で照度分布を測定し、この測定結果に基づいて、照度が高い箇所を照射する直接光を吸収する位置に、又は大きさで前記吸収フィルタを配置し、或いは、照度が低い箇所を照射する直接光の吸収を抑える位置に、又は大きさで前記吸収フィルタを配置し、かつ、前記第２照度計で照度分布を測定し、この測定結果に基づいて、前記補助反射ミラーの分光反射特性を、照度が高い箇所を照射する反射光を抑える分光反射特性に設定するステップと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、照射エリアの周囲に配置され、フィルタを通って照射エリアの外に向かう紫外線を、照射エリア内で照度が低い箇所に反射する補助反射ミラーと、を備え、フィルタを通って照射エリアを直接照射する紫外線と、補助反射ミラーで反射された紫外線とで照射エリアを均一に照射するため、フィルタが配置されている場合でも、均一な照度での照射が可能になる。

本発明の実施形態に係る紫外線照射装置の基本構成を模式的に示す斜視図である。 紫外線照射装置の概略構成を示す正面図である。 干渉フィルタの分光特性を示す図である。 ２つの照度計の応答感度を示す図である。 応答感度が異なる２つの照度計を用いたワークの照度分布調整手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は本実施形態に係る紫外線照射装置１の概略構成を示す斜視図であり、図２は紫外線照射装置１の概略構成を示す正面図である。

これらの図に示すように、紫外線照射装置１は、紫外線を直下のワーク２に照射する複数の照射器３と、それぞれの照射器３ごとにワーク２との間に配設された干渉フィルタ４とを備え、照射器３が照射する紫外線をワーク２に干渉フィルタ４を通して照射するとともに、更に、２つの照度計２０Ａ、２０Ｂを有する照度分布測定用具２１、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３を備えている。

ワーク２は、幅Ｗが約６２０ｍｍ、長さＬが約７５０ｍｍの照射エリア２Ａを有する矩形状を成し、この照射エリア２Ａに例えば液晶パネルが載置されて紫外線が照射される。このワーク２は、ワーク冷却ステージ７に載置固定されて照射エリア２Ａの全面が一様に冷却されている。

照射器３は、図２に示すように、底面開放型の直方体状の照射器筐体１０を有し、この照射器筐体１０には、波長約２００ｎｍ〜６００ｎｍの紫外線を線状に放射する線状紫外線光源たるメタルハライドランプ１１と、このメタルハライドランプ１１を包囲する半楕円筒状（シリンドリカル状）の反射ミラー１２とが内設され、メタルハライドランプ１１から放射される紫外線を反射ミラー１２で反射して照射器筐体１０の底面から線状に紫外線を照射する。

干渉フィルタ４は、誘電体多層膜から成る透過フィルタであり、図１及び図２に示すように、照射器３の底面全体を十分に覆う面積を有し、当該照射器３とワーク２（すなわち、照射エリア２Ａ）の間であって、照射器３の底面に近付けて配置されている。

干渉フィルタ４が透過する透過波長域は、紫外線照射装置１の使用用途に応じて適宜に設定され、本実施形態では、液晶パネルの製造（液晶の配向制御や貼り合わせなど）に最適な帯域が設定されている。

具体的には、本実施形態の干渉フィルタ４は、図３に示すように、干渉フィルタ４は、約３９０ｎｍ付近を中心波長λｃとし、約１００ｎｍの半値幅Δλを有している。なお、図３に示す透過特性の入射角依存性については後述する。

この紫外線照射装置１では、前掲図２に示すように、３つの照射器３、及び干渉フィルタ４がワーク２の幅方向に所定の間隔Ｍでワーク２の幅Ｗの方向に並列に設けられている。このとき、横並びの照射器３のうちの両端の照射器３は、内蔵のメタルハライドランプ１１がワーク２の幅Ｗ（すなわち、照射エリア２Ａ）の若干外側に位置するように配置されている。すなわち、ワーク２の照射エリア２Ａの略全域が中央の照射器３により照射され、また幅Ｗ方向の両端部で照度が低下する箇所については、中央の照射器３を挟んだ両端の照射器３の照射によって照度の低下が補われる。なお、中央の照射器３（すなわち、ワーク２の幅Ｗ内に内蔵のメタルハライドランプ１１が配置される照射器３）は１つに限らず、複数の照射器３を並設して構成しても良く、これにより、照射エリア２Ａの幅Ｗを拡張できる。また、両端の照射器３（すなわち、ワーク２の幅Ｗの外に内蔵のメタルハライドランプ１１が配置される照射器３）についても同様に、各端部に複数の照射器３を並設しても良い。

ただし、両端の照射器３については、内蔵のメタルハライドランプ１１の直下にワーク２が位置しないため、ワーク２の照射エリア２Ａに照射されずに外に漏れる紫外線が比較的多く、効率が悪い。

そこで、この紫外線照射装置１では、図１及び図２に示すように、ワーク２の幅Ｗの方向に並列に並んだ照射器３のうちの両端の照射器３の直下のそれぞれに、照射器３から照射された紫外線をワーク２の照射エリア２Ａに反射する第１補助反射ミラー２２が設けられている。これにより、図２に矢印Ｋ１で示すように、両端の照射器３からワーク２の外側に向かう光Ｋ２が第１補助反射ミラー２２でワーク２に向けて反射され、ワーク２が効率良く照射される。

また、照射器３の長手方向両端部のそれぞれには（すなわち、ワーク２の長さＬ方向の両端のそれぞれには）、図１及び図２に示すように、３つの照射器３に亘る長さの上記第２補助反射ミラー２３がワーク２の長さＬ方向の両端に当該長さＬ方向に沿って設けられている。これらの第２補助反射ミラー２３は、干渉フィルタ４の出射側に近接して配置され、各照射器３のメタルハライドランプ１１から長手方向に放射されてワーク２の長さＬの外に漏れる光（図示略）を当該ワーク２に向けて反射する。これにより、各照射器３からワーク２の長さＬ方向の外に漏れる光がワーク２の照射に使われ、ワーク２が効率良く照射されることとなる。

このように、並設された複数の照射器３の周囲を囲むように第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３を備えることにより、ワーク２の外側に漏れる光が、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３のいずれかでワーク２に反射されることから、複数の照射器３を用いて比較的大きな照度で、かつ、効率良くワーク２を照射することができる。

本実施形態では、これら第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３には、特定の波長域の反射率を高めて照射エリア２Ａの照度を高めるべく、誘電体多層膜から成る増反射膜（干渉膜）が反射面にコーティングされた干渉膜ミラーとして構成されている。また、後に詳述するが、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３は、不要な波長域を反射せずに透過させてカットするダイクロイックミラーの一態様としてのメタルダイクロミラーとしても構成されている。

ここで、複数の照射器３を並べてワーク２を照射する場合、ワーク２の中央部（換言すれば、並設された複数の照射器３の並び中央の直下部分）に対しては、図２に示すように、両端の照射器３の光Ｋ２も照射されることから、照度が他の箇所よりも突出して大きくなり易い。これに対して、例えば、両端の照射器３のメタルハライドランプ１１の出力を中央の照射器３よりも下げることで、ワーク２の中央部での照度を抑えることができるものの、そうすると、両端の照射器３で照らされているワーク２の両端部の照度も低下してしまう。

そこで、本実施形態では、並設された複数の照射器３のメタルハライドランプ１１の出力を略同一としつつ、両端の照射器３の放射光のうちワーク２を直射照射する直射光Ｋ２の成分を減衰させる吸収フィルタ３０を設けた構成としている。この吸収フィルタ３０は、所定の波長域（本実施形態では、後述の照度計２０Ａが応答感度を有する波長域）の光を吸収して減衰させるものであり、吸収特性に入射角度依存性を有しないものが用いられている。かかる吸収フィルタ３０は、両端の照射器３に対応して設けられた各干渉フィルタ４の底面（照射エリア２Ａとの対向面）に、直射光Ｋ２が通る範囲のみを覆い、ワーク２の外側に向かう光、すなわち第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３で反射される光が通る範囲を避けて配置されている。

これにより、ワーク２の中央部の照度を抑えつつ、ワーク２の縁部での照度低下が防止され、ワーク２の全面に亘り均一、かつ高照度な紫外線照射が可能になる。

なお、吸収フィルタ３０を干渉フィルタ４の上面（照射器３との対向面）に設けても良い。

上記照度分布測定用具２１は、ワーク２の照射エリア２Ａの照度分布を測定するための器具であり、紫外線照射装置１の製造時や、メタルハライドランプ１１の交換等のメンテナンス時にワーク２に載置して使用され、照度分布の測定後には、ワーク２から取り除かれる。

具体的には、照度分布測定用具２１は、図１に示すように、照度計２０Ａ、２０Ｂと、ワーク２内を照度計２０Ａ、２０Ｂが移動可能に、なおかつ、これらの照度計２０Ａ、２０Ｂが同一の箇所の照度を測定可能に支持する支持機構３８とを備えている。

支持機構３８は、ワーク２に載置される矩形の枠体３５と、この枠体３５の対向する１対の辺で支持される２本の支持棒３６、３７とを有し、これら支持棒３６、３７は、互いに直交するように枠体３５に設けられており、支持棒３６、３７の交点に、２つの照度計２０Ａ、２０Ｂが並設されている。支持棒３６、３７のそれぞれは、枠体３５の辺にガイドされて当該辺に沿って所定長単位で１ステップずつ移動可能に構成されており、これにより、照度計２０Ａ、２０Ｂがワーク２の幅Ｗの方向、長さＬの方向の任意の位置に配置可能に成されている。また、照度計２０Ａと照度計２０Ｂとは、支持棒３６、３７の１ステップの移動距離と等しい離間だけ離間配置されており、支持棒３６、３７を１ステップ分だけずらすことで、照度計２０Ａと照度計２０Ｂとで同じ箇所で照度を測定可能になっている。

なお、支持棒３６、３７の交点に、照度計２０Ａ、２０Ｂのいずれかを両者を交換自在に設ける構成とすることで、照度計２０Ａ、２０Ｂの両方で同一箇所を測定可能にしてもよい。

図４は照度計２０Ａ、２０Ｂの応答感度を示す図である。なお、この図では、照度計２０Ａ、２０Ｂの応答感度を両者の相対値で示している。また、以下の説明では、各照射器３から干渉フィルタ４への入射角は最大５０度以下であるものとする。

照度計２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ紫外波長域の照度を測定する器具であり、図４に示すように、照度計２０Ａ、２０Ｂのそれぞれは、所定の応答感度を有する波長域、及び応答感度がピークとなるピーク波長が異なっている。

具体的には、照度計２０Ａは、波長３００ｎｍ〜３９０ｎｍに応答感度を有し、約３６５ｎｍの波長に応答感度のピークを有し、また照度計２０Ｂは、波長２９０ｎｍ〜３４０ｎｍに応答感度を有し、約３１３ｎｍの波長に応答感度のピークを有している。

これらの照度計２０Ａ、２０Ｂのピーク波長は、当該紫外線照射装置１を液晶パネルの液晶配向特性の付加に用いる際に、高い均斉度が要求される波長に合わせて決定されたものである。本実施形態の紫外線照射装置１にあっては、上記の照度計２０Ａ、２０Ｂを用いてワーク２の照射エリア２Ａの照度分布を測定した際に、照度計２０Ａで測定したときに照度の平均値が１００ｍＷ／ｃｍ²、均斉度が１０％以内、照度計２０Ｂで測定したときに照度の平均値０．１〜０．２５ｍＷ／ｃｍ²、均斉度が１６％以内という数値が実現されている。

なお、紫外線照射装置１を他の用途に用いる場合に、その用途において高い均斉度が求められる波長に応答感度のピークを有した照度計が上記照度計２０Ａ、２０Ｂとして用いられる。

ところで、照射器３が放射する光は、干渉フィルタ４を通してワーク２の照射エリア２Ａに照射されているが、干渉フィルタ４は、図３に示すように、透過特性に入射角度依存性を有しており、光の入射角度が大きくなるほど、矢印Ｘで示すように、透過波長域が短波長側にシフトする。したがって、照射器３から干渉フィルタ４に斜入射してワーク２に到達する光については、透過特性の角度依存により、直入射時よりも短波長の成分が多く含まれることとなる。

このため、照度計が干渉フィルタ４の中心波長λｃに応答感度を有する場合、当該照度計でワーク２の照度分布を測定し、ワーク２の照度分布を均一に調整したとしても、干渉フィルタ４に斜入射することで透過した短波長側の光成分については、照度分布の均一性が担保されておらず、例えば液晶パネルの液晶配向特性に影響が生じたりする。

特に、本実施形態の紫外線照射装置１のように、ワーク２の幅Ｗの外側にも照射器３を配置する構成にあっては、この照射器３からワーク２に届く光は干渉フィルタ４に斜入射して透過した成分を多く含むため、短波長の成分が多くなる。

さらに係る問題は、反射面が干渉膜ミラーとして構成された第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３にも同様に生じる。特に、これら第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３のうち、メタルハライドランプ１１と直交して配置される第２補助反射ミラー２３については、当該メタルハライドランプ１１から入射する光の入射角が大きくなることから、短波長の成分が多くなる。

そこで本実施形態の紫外線照射装置１にあっては、上記の２つの照度計２０Ａ、２０Ｂを備えた照度分布測定用具２１によりワーク２の照度分布を測定し、これらの測定結果に基づいて、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３の反射特性、並びに吸収フィルタ３０の配置の調整を行うことで、紫外波長域のうち、液晶パネルの液晶配向特性の付与に必要な少なくとも２つの波長について高い均斉度を実現している。

図５は、照度計２０Ａ、２０Ｂを用いたワーク２の照度分布調整手順を示すフローチャートである。

この図に示すように、先ず、照度分布測定用具２１をワーク２に載置し（ステップＳ１）、応答感度のピーク波長が異なる上記照度計２０Ａ、２０Ｂのそれぞれでワーク２の照射エリア２Ａの照度分布を測定する（ステップＳ２）。そして、両方の照度計２０Ａ、２０Ｂの照度分布に基づいて、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３の傾斜角度（取付角度）を適宜に調整することで、照射エリア２Ａの全域で必要な照度が得られるように反射角度を調整する（ステップＳ３）。具体的には、上述の通り、ワーク２の照射エリア２Ａの照度分布は、中央部が高く周辺部で低くなる傾向があることから、周辺部の照度を補うように、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３の傾斜角度を調整する。

このステップＳ３の調整により、照度計２０Ａ、２０Ｂの各波長域について照射エリア２Ａで必要な照度が確保される。

次いで、照度計２０Ａ、２０Ｂのうち、高波長側に応答感度を有する照度計２０Ａで照度分布を測定し（ステップＳ４）、この測定結果に基づいて、照度が高い箇所への直射光Ｋ２の照射を抑え、また照度が低い箇所に向かう直射光Ｋ２の吸収を抑えるように吸収フィルタ３０の配置位置、及び／又は大きさを調整する（ステップＳ５）。

このとき、照度分布の均一性の指標としては、照射エリア２Ａの各測定点で測定した照度値の最大と最小を用いて求められる均斉度が用いられる。この均斉度は、照度値の最大を最大照度値、最小を最小照度値とすると次式により示される。

均斉度＝［（最大照度値−最小照度値）／（最大照度値＋最小照度値）×１００％］
本実施形態では、この均斉度が約１０％以下となるように照度分布を調整することとしている。

ここで、上述の通り、干渉フィルタ４、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３での透過波長域の短波長側へのシフトによって、これら干渉フィルタ４、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３での制御対象外の短波長成分が照射エリア２Ａに照射される。この結果、照度計２０Ａ、２０Ｂのうち、高波長側に応答感度を有する照度計２０Ａで照度分布を測定して高い均斉度が得られた状態であっても（ステップＳ５の調整後の状態）、低波長側に応答感度を有する照度計２０Ｂで照度分布を測定すると均斉度が低い状態となる。

そこで、照度計２０Ｂで照射エリア２Ａの照度分布を測定して照度が高い箇所を特定し（ステップＳ６）、特定した箇所での照度を抑えるように、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３の分光反射特性を調整する（ステップＳ７）。

具体的には、本実施形態では、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３の面内において、照度計２０Ａの応答感度に対応する波長域での分光反射特性を維持しつつ、照度計２０Ｂの応答感度に対応する波長域での分光反射特性を、当該照度計２０Ｂによる照度分布の測定結果に基づいて、照度が高い箇所への反射光の光量を抑えるように変更する。

上述の通り、制御対象外の短波長成分は、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３への入射角度が大きいほど多くなることから、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３の面内では、少なくとも入射光の入射角度が大きくなる箇所において、照度計２０Ｂの応答感度に対応する波長域の反射率が小さくなるように（或いはカット（透過）するように）分光反射特性が設定される。

また、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３への入射角度が小さい箇所であっても、干渉フィルタ４への入射角度が大きい光が入射する箇所についても、照度計２０Ｂの応答感度に対応する波長域の反射率が小さくなるように（或いはカット（透過）するように）分光反射特性が設定される。

そして、このように設定した分光反射特性となるように、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３の反射面に形成する誘電多層膜の膜厚や積層数を代える等して反射特性を調整する。かかる調整により、照度計２０Ｂで測定した場合でも、照射エリア２Ａでの上記均斉度を約２０％以下にできる。

なお、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３の反射面においては、照度計２０Ａの応答感度の波長域に対しては増反射（反射率が高い）するように反射特性が調整されており、これにより、照度計２０Ａで測定される波長域の光量の低下を防止している。

このように、上記ステップ７の調整は、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３の傾斜角度を固定した状態で行われ当該傾斜角度が変更されることがないため、これら第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３が分光反射特性に角度依存を有していても、このときの傾斜角度に応じて適切に、照度計２０Ｂの応答感度の波長域について照度分布が調整される。

そして、図５のフローチャートに従った調整により、照度計２０Ａ、２０Ｂの両方の応答感度の波長域について照射エリア２Ａでの照度分布を均一にすることができる。これにより、例えば液晶パネルの液晶配向特性の付加といったように、光の波長の影響を受けやすい製造プロセスの光源として、この紫外線照射装置１を好適に用いることができる。

なお、図５に示したフローチャートにおいて、吸収フィルタ３０が吸収率（透過率）に入射角依存性を有しないため、ステップＳ４、Ｓ５での吸収フィルタ３０による照度分布の調整を、ステップＳ６、Ｓ７での第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３の分光反射特性の調整の後に行うこともできる。この場合、吸収フィルタ３０としては、照度計２０Ａの応答感度の波長域を吸収する吸収フィルタと、照度計２０Ｂの応答感度の波長域を吸収する吸収フィルタとのそれぞれを用いることができる。すなわち、ステップＳ６、Ｓ７の後に、照度計２０Ａ、及び照度計２０Ｂの両方で照度分布を測定し、照度計２０Ａの測定結果に基づいて当該照度計２０Ａの応答感度の波長域を吸収する吸収フィルタを照度が高い箇所への照射を抑えるように設置し、同様に、照度計２０Ｂの測定結果に基づいて当該照度計２０Ｂの応答感度の波長域を吸収するフ吸収フィルタを照度が高い箇所への照射を抑えるように設置する。

以上説明したように、本実施形態によれば、照射エリア２Ａの周囲に配置され、干渉フィルタ４を通って照射エリア２Ａの外に向かう紫外線を、照射エリア２Ａ内で照度が低い箇所に反射する第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３を備え、干渉フィルタ４を通って照射エリア２Ａを直接照射する紫外線と、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３で反射された紫外線とで照射エリア２Ａを均一に照射するため、干渉フィルタ４が配置されている場合でも、均一な照度での照射が可能になる。

特に本実施形態によれば、照射器３の反射ミラー１２から反射された紫外線が通るフィルタを干渉フィルタ４とすることで所望の波長域の光だけを効率良く照射することができる。

また本実施形態によれば、照射器３の反射ミラー１２から反射された紫外線が通るフィルタに吸収フィルタ３０を含むことで、照度が高い箇所への照射光量を適切に抑えることができる。

特に、吸収フィルタ３０として、吸収特性（透過特性）に入射角依存性を有しないものを用いることで、当該吸収フィルタ３０が照射器３と照射エリア２Ａの間に介在しても、この吸収フィルタ３０に斜入射した光によって照射エリア２Ａでの均斉度が劣化することもない。

また本実施形態によれば、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３を干渉膜ミラーから構成し、当該干渉膜ミラーが上記照度計２０Ａ、２０Ｂの各応答感度の波長域ごとに異なる反射特性を有する構成とした。

これにより、干渉フィルタ４、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３への斜入射に起因する短波長シフトによって生じた短波長の光をカット（透過、或いは低反射）する反射特性を第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３に持たせることで、当該短波長の光による照射エリア２Ａの均斉度の劣化が抑えられる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。

例えば、上述した実施形態では、紫外線照射装置１が２つの照度計を備える場合を例示したが、これに限らず、応答感度のピーク波長が互いに異なる３以上の照度計を備え、それぞれで照射領域内の照度分布を測定し、それぞれの照度分布の測定結果で均一な照度分布となるように調整しても良い。

また例えば、上述した実施形態では、干渉フィルタ４を各照射器３の底面を覆うように設けた上で、吸収フィルタ３０を照射エリア２Ａの照度分布に基づいて、高い照度の箇所への照射を抑えるように干渉フィルタ４の底面（照射エリア２Ａとの対向面）に部分的に配置する構成とした。しかしながら、これに限らず、吸収フィルタ３０を各照射器３の底面を覆うように設けた上で、干渉フィルタ４を吸収フィルタ３０の上面又は底面に部分的に配置する構成としても良い。

また、例えば本実施形態では、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３をメタルダイクロミラーとし、誘電多層膜の素性を変更することで、照度計２０Ｂの応答感度の波長域の光の反射を抑える構成とした。

しかしながら、これに限らず、例えばアルミニウム材から成る金属ミラーとし、反射面に照度計２０Ｂの応答感度の波長域の光を吸収する吸収フィルタを設けることで光の反射を抑える構成としても良い。

また例えば本実施形態において、第１補助反射ミラー２２、及び第２補助反射ミラー２３の反射面の分光反射特性を変えるに際して、反射面内の必要な箇所について部分的に反射率を変えて分光反射特性を変える構成としても良い。

１ 紫外線照射装置
２ ワーク
２Ａ 照射エリア
４ 干渉フィルタ（フィルタ）
１１ メタルハライドランプ（光源）
１２ 反射ミラー
２０Ａ、２０Ｂ 照度計
２１ 照度分布測定用具
２２ 第１補助反射ミラー
２３ 第２補助反射ミラー
３０ 吸収フィルタ（フィルタ）

Claims (9)

1. 紫外線を放射する光源と、
   前記光源から放射される紫外線を反射する半楕円筒状の反射ミラーと、
   前記光源、及び照射エリアの間に配置され、前記反射ミラーから反射された紫外線が通る干渉フィルタと、
   前記照射エリアの周囲に配置され、前記干渉フィルタを通って前記照射エリアの外に向かう紫外線を、前記照射エリア内で照度が低い箇所に反射する傾斜角度で設けられた補助反射ミラーと、を備え、
   前記補助反射ミラーの面内は、
   前記干渉フィルタの中心波長よりも短波長側に応答感度のピークを有する照度計で前記照射エリアを測定した場合に、照度が高い箇所を照射する反射光を抑える分光反射特性に設定されており、
   前記干渉フィルタを通って前記照射エリアを直接照射する紫外線と、前記補助反射ミラーで反射された紫外線とで、前記干渉フィルタの中心波長、及び前記照度計の応答感度に対応する波長域で前記照射エリアを均一に照射する
   ことを特徴とする紫外線照射装置。
2. 紫外線を放射する光源と、
   前記光源から放射される紫外線を反射する半楕円筒状の反射ミラーと、
   前記光源、及び照射エリアの間に配置され、前記反射ミラーから反射された紫外線が通る干渉フィルタ、及び吸収フィルタと、
   前記照射エリアの周囲に配置され、前記干渉フィルタ、及び前記吸収フィルタを通って前記照射エリアの外に向かう紫外線を、前記照射エリア内で照度が低い箇所に反射する傾斜角度で設けられた補助反射ミラーと、を備え、
   前記吸収フィルタは、
   前記干渉フィルタの中心波長に応答感度のピークを有する第１照度計で前記照射エリアを測定した場合に、照度が高い箇所を照射する直接光を吸収する位置に、又は大きさで配置されており、或いは、照度が低い箇所を照射する直接光の吸収を抑える位置に、又は大きさで配置されており、
   前記補助反射ミラーの面内は、
   前記第１照度計よりも短波長側に応答感度のピークを有する第２照度計で前記照射エリアを測定した場合に、照度が高い箇所を照射する反射光を抑える分光反射特性に設定されており、
   前記干渉フィルタ、及び前記吸収フィルタを通って前記照射エリアを直接照射する紫外線と、前記補助反射ミラーで反射された紫外線とで、前記第１照度計、及び前記第２照度計のそれぞれの応答感度に対応する波長域で前記照射エリアを均一に照射する
   ことを特徴とする紫外線照射装置。
3. 前記干渉フィルタ、及び前記吸収フィルタは、
   前記光源及び照射エリアの間で互いに上下に配置されており、
   前記干渉フィルタのエリア内に前記吸収フィルタが部分的に配置されており、又は、前記吸収フィルタのエリア内に前記干渉フィルタが部分的に配置されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の紫外線照射装置。
4. 前記補助反射ミラーの反射面がアルミニウム材から形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の紫外線照射装置。
5. 前記補助反射ミラーが干渉膜ミラーであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の紫外線照射装置。
6. 前記補助反射ミラーが、複数の波長ごとに異なる反射特性をもつ干渉膜ミラーを備えることを特徴とする請求項１〜３、及び５のいずれかに記載の紫外線照射装置。
7. 前記補助反射ミラーの面内は、
   当該補助反射ミラーの面内への入射光の入射角度の大きさに応じて、前記第２照度計の応答感度に対応する波長域の反射率を小さくする分光反射特性が設定されている
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の紫外線照射装置。
8. 前記補助反射ミラーの面内は、
   前記干渉フィルタへの入射光の入射角度の大きさに応じて、前記第２照度計の応答感度に対応する波長域の反射率を小さくする分光反射特性が設定されている
   ことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の紫外線照射装置。
9. 紫外線を放射する光源と、
   前記光源から放射される紫外線を反射する半楕円筒状の反射ミラーと、
   前記光源及び照射エリアの間に配置され、前記反射ミラーから反射された紫外線が通る干渉フィルタ、及び吸収フィルタと、
   前記照射エリアの周囲に配置され、前記干渉フィルタ、及び前記吸収フィルタを通って前記照射エリアの外に向かう紫外線を、前記照射エリア内で照度が低い箇所に反射する補助反射ミラーと、を備え、
   前記干渉フィルタ、及び前記吸収フィルタを通って前記照射エリアを直接照射する紫外線と、前記補助反射ミラーで反射された紫外線とで前記照射エリアを均一に照射する紫外線照射装置の照度調整方法において、
   前記干渉フィルタの中心波長に応答感度を有する第１照度計と、前記第１照度計よりも短波長側に応答感度のピークを有する第２照度計とのそれぞれで照射エリア内の照度分布を測定し、それぞれの照度分布の測定結果に基づいて、前記補助反射ミラーの傾斜角度を、前記照射エリアの全域で必要な照度が得られる傾斜角度に調整するステップと、
   前記第１照度計で照度分布を測定し、この測定結果に基づいて、照度が高い箇所を照射する直接光を吸収する位置に、又は大きさで前記吸収フィルタを配置し、或いは、照度が低い箇所を照射する直接光の吸収を抑える位置に、又は大きさで前記吸収フィルタを配置し、かつ、
   前記第２照度計で照度分布を測定し、この測定結果に基づいて、前記補助反射ミラーの分光反射特性を、照度が高い箇所を照射する反射光を抑える分光反射特性に設定するステップと、
   を備えることを特徴とする照度調整方法。

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