JP6601128B2 - 光照射装置及び光照射方法 - Google Patents
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Description
この出願の発明は、各種目的で対象物に光を照射する装置及び方法に関するものである。
光の産業上の利用は様々な分野で進んでおり、種々の目的で対象物に光を照射することが行われている。特に、対象物の性質を光によって変化させる光処理の技術は、各種製品の製造プロセスにおいて盛んに利用されている。
例えば、液晶ディスプレイの製造プロセスでは、近年、光配向と呼ばれる光処理が多く採用されるようになってきている。光配向は、液晶ディスプレイ用の配向層や視野角補償フィルム用の配向層を得る際、配向層用の膜材に対して光照射することにより配向膜（配向層となる膜）を得る技術である。
このような光処理の分野では、ある定められた領域に光を照射しておき、光処理の対象物（以下、ワークという）をこの領域（以下、照射領域という）を通過するようにして搬送する構成が採用されることがある。上記光配向の分野でも、特許文献１に示すようにこの種の構成が採用された装置が使用される。
例えば、液晶ディスプレイの製造プロセスでは、近年、光配向と呼ばれる光処理が多く採用されるようになってきている。光配向は、液晶ディスプレイ用の配向層や視野角補償フィルム用の配向層を得る際、配向層用の膜材に対して光照射することにより配向膜（配向層となる膜）を得る技術である。
このような光処理の分野では、ある定められた領域に光を照射しておき、光処理の対象物（以下、ワークという）をこの領域（以下、照射領域という）を通過するようにして搬送する構成が採用されることがある。上記光配向の分野でも、特許文献１に示すようにこの種の構成が採用された装置が使用される。
上述したような光処理を行う光照射装置では、ワークに対して適切な光量が与えられることが必要である。光量が不足すると、一般的に光処理が不十分となり、逆に光量が過剰な場合は光による化学反応が進み、適切な光処理がされない。例えば、光照射装置が備える光源は、光出力が徐々に低下する場合が多い。これは、劣化による場合が多いが、劣化とはいえないまでも光出力性能が当初の状態から若干低下することがある。
上述したような光照射装置は、照射領域において所定の照度で光照射がされていることを前提として所定の速度でワークを搬送して照射領域を通過させることで所定量の光エネルギーをワークに対して与える。したがって、照度が予定されている値から低下すると、光エネルギー量の低下に直結し、光処理不足となる。
上述したような光照射装置は、照射領域において所定の照度で光照射がされていることを前提として所定の速度でワークを搬送して照射領域を通過させることで所定量の光エネルギーをワークに対して与える。したがって、照度が予定されている値から低下すると、光エネルギー量の低下に直結し、光処理不足となる。
この点を考慮し、特開２０１４−１７４２８７号公報は、照射領域に照度センサを配置して所望の光照射エネルギーが得られているか確認する技術を開示している。この公報では、光照射終了後のワークの排出工程の期間中に照度センサを照射領域に配置し、光照射エネルギーの確認をするとしている。
しかしながら、ワークに対する光照射以外の期間に照射領域に照度センサを配置して光照射エネルギーの確認をしたとしても、実際のワークに対する光照射の際に十分なエネルギーが与えられていたことを保証するものではない。例えば、ワークに対する光照射中に何らかのトラブルが発生して光源の出力が低下し、不足した照度で光照射が行われた場合、その後、照度センサを配置してチェックするまでの間にそのトラブルが解消してしまう場合もあり得る（トラブルが不安定に発生する場合）。この場合、光量不足で処理をしていたのが把握されないままとなってしまう。さらにこの場合、チェック後に処理を再開すると、そのトラブルがまた発生して照度不足で処理をしてしまうこともあり、光量不足の処理をさらに行ってしまうことになる。
しかしながら、ワークに対する光照射以外の期間に照射領域に照度センサを配置して光照射エネルギーの確認をしたとしても、実際のワークに対する光照射の際に十分なエネルギーが与えられていたことを保証するものではない。例えば、ワークに対する光照射中に何らかのトラブルが発生して光源の出力が低下し、不足した照度で光照射が行われた場合、その後、照度センサを配置してチェックするまでの間にそのトラブルが解消してしまう場合もあり得る（トラブルが不安定に発生する場合）。この場合、光量不足で処理をしていたのが把握されないままとなってしまう。さらにこの場合、チェック後に処理を再開すると、そのトラブルがまた発生して照度不足で処理をしてしまうこともあり、光量不足の処理をさらに行ってしまうことになる。
この出願の発明は、上記課題を考慮して為されたものであり、対象物に対して適切な量の光が照射されているかを最適なタイミングでモニタし、モニタ結果に従って光源を適切に制御することで適切な量の光照射が対象物に対して常にされるようにした光照射装置及び光照射方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、この出願の請求項１記載の発明は、照射領域に光を照射する光照射器と、照射領域を通過する形で設定された搬送路に沿って対象物を搬送させる搬送機構と、コントローラとを備えた光照射装置であって、
光照射器は、光源と、光源に電力を供給する点灯電源とを備えており、
搬送機構は、光照射された照射領域を通過することで対象物が受ける光量が所定の値となるように定められた設定通過速度で照射領域を通して対象物を搬送する機構であり、
この搬送機構には、対象物が照射領域を通過する際の光照射の強度又は量を測定する測定器が設けられており、
測定器が設けられた位置は、対象物におけるいずれか一点が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングと測定器が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングとが同じとなり、対象物におけるいずれか一点が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングと測定器が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングとが同じとなる位置であり、
コントローラは、記憶部と、点灯電源により光源に供給される電力を制御する点灯制御手段とを備えており、
記憶部は、対象物に対する光照射の強度又は量の基準値である光基準値を記憶しており、
点灯制御手段は、記憶部に記憶された光基準値と、測定器による測定値又は測定値に基づいて算出された算出値とを比較し、その差分が無くなるよう点灯電源に制御指令信号を送る手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記光基準値は照度又は積算光量であり、
前記点灯制御手段は、前記光基準値と、前記測定器による測定の結果得られた照度又は積算光量とを比較し、その差分が無くなるよう前記点灯電源に制御指令信号を送る手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１又は２の構成において、前記照射領域は、搬送路に交差する方向に長いものであり、
前記光基準値は、前記照射領域の長さ方向である領域長さ方向において分布した光基準値分布として設定されて前記記憶部に記憶されており、
前記点灯制御手段は、前記測定器が前記強度又は量を測定した際の当該測定器の領域長さ方向における位置に従って光基準値分布から当該位置での光基準値を取得し、取得した光基準値との比較によって前記制御指令信号を送る手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項１乃至３いずれかの構成において、前記コントローラは、所定の制御インターバルの光照射回数に亘って前記測定器の測定値を前記記憶部に記憶するものとなっており、
前記点灯制御手段は、制御インターバルの光照射回数での前記測定器の測定値の平均値又は各測定値に基づいて算出された前記算出値の平均値と前記光基準値とを比較し、その差分が無くなるように前記制御指令信号を送る手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至４いずれかの構成において、前記光源は複数設けられていて、各光源のそれぞれに前記点灯電源が設けられているか又は前記点灯電源は各光源に対する供給電力を独立して制御可能となっており、
各光源は、分離している照射領域にそれぞれ光照射するものであって、照射領域間の領域は実質的に照度がゼロとなる領域であり、
前記記憶部には、各照射領域について光基準値が設定されて記憶されており、
前記測定器は、各照射領域についてそれぞれ光照射の強度又は量を測定することが可能となっており、
前記点灯制御手段は、各照射領域について得られた測定値又は当該測定値に基づいて算出された算出値と、当該照射領域について設定された光基準値とを比較して当該光照射領域に光照射する光源の点灯電源に前記制御指令信号を送る手段であるという構成を有する。
光照射器は、光源と、光源に電力を供給する点灯電源とを備えており、
搬送機構は、光照射された照射領域を通過することで対象物が受ける光量が所定の値となるように定められた設定通過速度で照射領域を通して対象物を搬送する機構であり、
この搬送機構には、対象物が照射領域を通過する際の光照射の強度又は量を測定する測定器が設けられており、
測定器が設けられた位置は、対象物におけるいずれか一点が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングと測定器が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングとが同じとなり、対象物におけるいずれか一点が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングと測定器が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングとが同じとなる位置であり、
コントローラは、記憶部と、点灯電源により光源に供給される電力を制御する点灯制御手段とを備えており、
記憶部は、対象物に対する光照射の強度又は量の基準値である光基準値を記憶しており、
点灯制御手段は、記憶部に記憶された光基準値と、測定器による測定値又は測定値に基づいて算出された算出値とを比較し、その差分が無くなるよう点灯電源に制御指令信号を送る手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記光基準値は照度又は積算光量であり、
前記点灯制御手段は、前記光基準値と、前記測定器による測定の結果得られた照度又は積算光量とを比較し、その差分が無くなるよう前記点灯電源に制御指令信号を送る手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１又は２の構成において、前記照射領域は、搬送路に交差する方向に長いものであり、
前記光基準値は、前記照射領域の長さ方向である領域長さ方向において分布した光基準値分布として設定されて前記記憶部に記憶されており、
前記点灯制御手段は、前記測定器が前記強度又は量を測定した際の当該測定器の領域長さ方向における位置に従って光基準値分布から当該位置での光基準値を取得し、取得した光基準値との比較によって前記制御指令信号を送る手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項１乃至３いずれかの構成において、前記コントローラは、所定の制御インターバルの光照射回数に亘って前記測定器の測定値を前記記憶部に記憶するものとなっており、
前記点灯制御手段は、制御インターバルの光照射回数での前記測定器の測定値の平均値又は各測定値に基づいて算出された前記算出値の平均値と前記光基準値とを比較し、その差分が無くなるように前記制御指令信号を送る手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至４いずれかの構成において、前記光源は複数設けられていて、各光源のそれぞれに前記点灯電源が設けられているか又は前記点灯電源は各光源に対する供給電力を独立して制御可能となっており、
各光源は、分離している照射領域にそれぞれ光照射するものであって、照射領域間の領域は実質的に照度がゼロとなる領域であり、
前記記憶部には、各照射領域について光基準値が設定されて記憶されており、
前記測定器は、各照射領域についてそれぞれ光照射の強度又は量を測定することが可能となっており、
前記点灯制御手段は、各照射領域について得られた測定値又は当該測定値に基づいて算出された算出値と、当該照射領域について設定された光基準値とを比較して当該光照射領域に光照射する光源の点灯電源に前記制御指令信号を送る手段であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、照射領域に光照射器により光が照射された状態で、搬送機構により対象物を照射領域に順次搬送し設定通過速度で照射
領域を通過させることで各対象物に光を照射する方法であり、
光照射器は、光源と、光源に電力を供給する点灯電源とを備えており、
設定通過速度は、対象物が受ける光量が所定の値となるように定められた速度であり、
照射領域における光照射の強度又は量の基準値である光基準値を記憶部に記憶する記憶ステップと、
対象物が照射領域を通過する際の光照射の強度又は量を測定器で測定する測定ステップと、
記憶ステップで記憶された光基準値と、測定ステップで測定された測定値又は測定値に基づいて算出された算出値とを比較し、その差分が無くなるよう点灯電源に制御指令信号を送る点灯制御ステップと
を備えており、
測定ステップにおいて、測定器が設けられた位置は、対象物におけるいずれか一点が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングと測定器が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングとが同じとなり、対象物におけるいずれか一点が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングと測定器が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングとが同じとなる位置であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項６の構成において、前記光基準値は照度又は積算光量であり、
前記点灯制御ステップは、前記光基準値と、前記測定器による測定の結果得られた照度又は積算光量とを比較し、その差分が無くなるよう点灯電源に制御指令信号を送るステップであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、前記請求項６又は７の構成において、前記照射領域は、前記対象物を搬送する方向に交差する方向に長いものであり、
前記記憶ステップは、前記照射領域の長さ方向である領域長さ方向において分布した光基準値分布として設定された光基準値を前記記憶部に記憶するステップであり、
前記点灯制御ステップは、前記測定器が前記強度又は量を測定した際の当該測定器の領域長さ方向における位置に従って光基準値分布から当該位置での光基準値を取得し、取得した光基準値との比較によって前記制御指令信号を送るステップであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項９記載の発明は、前記請求項６乃至８いずれかの構成において、前記測定ステップは、所定の制御インターバルの光照射回数に亘って前記測定器により光照射の強度又は量を測定するステップであり、
前記点灯制御ステップは、制御インターバルの光照射回数での前記測定器の測定値の平均値又は各測定値に基づいて算出された前記算出値の平均値と前記光基準値とを比較し、その差分が無くなるように前記制御指令信号を送るステップであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１０記載の発明は、前記請求項６乃至９いずれかの構成において、前記光源は複数設けられていて、各光源のそれぞれに前記点灯電源が設けられているか又は前記点灯電源は各光源に対する供給電力を独立して制御可能となっており、
各光源は、分離している照射領域にそれぞれ光照射するものであって、照射領域間の領域は実質的に照度がゼロとなる領域であり、
前記記憶ステップは、各照射領域について設定された光基準値を前記記憶部に記憶するステップであり、
前記測定ステップは、各照射領域についてそれぞれ光照射の強度又は量を測定するステップであり、
前記点灯制御ステップは、前記測定ステップにおいて各照射領域について得られた測定値又は当該測定値に基づいて算出された算出値と、当該照射領域について設定された光基準値とを比較して当該光照射領域に光照射する光源の点灯電源に前記制御指令信号を送るステップであるという構成を有する。
領域を通過させることで各対象物に光を照射する方法であり、
光照射器は、光源と、光源に電力を供給する点灯電源とを備えており、
設定通過速度は、対象物が受ける光量が所定の値となるように定められた速度であり、
照射領域における光照射の強度又は量の基準値である光基準値を記憶部に記憶する記憶ステップと、
対象物が照射領域を通過する際の光照射の強度又は量を測定器で測定する測定ステップと、
記憶ステップで記憶された光基準値と、測定ステップで測定された測定値又は測定値に基づいて算出された算出値とを比較し、その差分が無くなるよう点灯電源に制御指令信号を送る点灯制御ステップと
を備えており、
測定ステップにおいて、測定器が設けられた位置は、対象物におけるいずれか一点が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングと測定器が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングとが同じとなり、対象物におけるいずれか一点が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングと測定器が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングとが同じとなる位置であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項６の構成において、前記光基準値は照度又は積算光量であり、
前記点灯制御ステップは、前記光基準値と、前記測定器による測定の結果得られた照度又は積算光量とを比較し、その差分が無くなるよう点灯電源に制御指令信号を送るステップであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、前記請求項６又は７の構成において、前記照射領域は、前記対象物を搬送する方向に交差する方向に長いものであり、
前記記憶ステップは、前記照射領域の長さ方向である領域長さ方向において分布した光基準値分布として設定された光基準値を前記記憶部に記憶するステップであり、
前記点灯制御ステップは、前記測定器が前記強度又は量を測定した際の当該測定器の領域長さ方向における位置に従って光基準値分布から当該位置での光基準値を取得し、取得した光基準値との比較によって前記制御指令信号を送るステップであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項９記載の発明は、前記請求項６乃至８いずれかの構成において、前記測定ステップは、所定の制御インターバルの光照射回数に亘って前記測定器により光照射の強度又は量を測定するステップであり、
前記点灯制御ステップは、制御インターバルの光照射回数での前記測定器の測定値の平均値又は各測定値に基づいて算出された前記算出値の平均値と前記光基準値とを比較し、その差分が無くなるように前記制御指令信号を送るステップであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項１０記載の発明は、前記請求項６乃至９いずれかの構成において、前記光源は複数設けられていて、各光源のそれぞれに前記点灯電源が設けられているか又は前記点灯電源は各光源に対する供給電力を独立して制御可能となっており、
各光源は、分離している照射領域にそれぞれ光照射するものであって、照射領域間の領域は実質的に照度がゼロとなる領域であり、
前記記憶ステップは、各照射領域について設定された光基準値を前記記憶部に記憶するステップであり、
前記測定ステップは、各照射領域についてそれぞれ光照射の強度又は量を測定するステップであり、
前記点灯制御ステップは、前記測定ステップにおいて各照射領域について得られた測定値又は当該測定値に基づいて算出された算出値と、当該照射領域について設定された光基準値とを比較して当該光照射領域に光照射する光源の点灯電源に前記制御指令信号を送るステップであるという構成を有する。
以下に説明する通り、この出願の請求項１又は６記載の発明によれば、対象物への光照射の際の光照射の強度又は量が測定され、その測定結果に基づいて光源への供給電力が制御されるので、常に最適な強度又は量で対象物に対して光照射がされる。
また、請求項３又は８記載の発明によれば、上記効果に加え、光基準値が照射領域の長さ方向の分布として設定、記憶されており、この方向での測定器の測定時の位置に従って取得した光基準値に基づいてずれ量を求めるので、キメ細かくより精度の高い電力制御が行える。
また、請求項４又は９記載の発明によれば、上記効果に加え、所定の制御インターバルの回数における平均を取ってから光基準値と比較するので、イレギュラーな要因で誤って制御を実行してしまうことがない。
また、請求項５又は１０記載の発明によれば、上記効果に加え、複数の光源について各々離間した照射領域に光照射する構成とされ、各照射領域についての測定値とそれぞれの光基準値とを比較して制御指令信号を対応する光源の点灯電源に出力するので、所定の強度又は量で光照射するための電力制御が容易である。
また、請求項３又は８記載の発明によれば、上記効果に加え、光基準値が照射領域の長さ方向の分布として設定、記憶されており、この方向での測定器の測定時の位置に従って取得した光基準値に基づいてずれ量を求めるので、キメ細かくより精度の高い電力制御が行える。
また、請求項４又は９記載の発明によれば、上記効果に加え、所定の制御インターバルの回数における平均を取ってから光基準値と比較するので、イレギュラーな要因で誤って制御を実行してしまうことがない。
また、請求項５又は１０記載の発明によれば、上記効果に加え、複数の光源について各々離間した照射領域に光照射する構成とされ、各照射領域についての測定値とそれぞれの光基準値とを比較して制御指令信号を対応する光源の点灯電源に出力するので、所定の強度又は量で光照射するための電力制御が容易である。
次に、この出願発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。以下の説明では、光照射の例として光配向のために偏光光を照射する装置及び方法を取り上げる。但し、本願発明は、この用途の装置及び方法に限定されるものではない。
図１〜図３は、実施形態の光照射装置の概略図であり、図１は斜視概略図、図２は正面概略図、図３は側面概略図である。図１〜図３に示す光照射装置は、設定された有効照射領域に光を照射する光照射器１と、対象物Ｗが上側に保持されるステージ２と、有効照射領域を通過する状態で設定された搬送路に沿って対象物Ｗを搬送する搬送機構３と、装置の各部を制御するコントローラ７とを備えている。この実施形態では、光照射は光処理のために行われる。以下、対象物Ｗをワークと言い換える。
図１〜図３は、実施形態の光照射装置の概略図であり、図１は斜視概略図、図２は正面概略図、図３は側面概略図である。図１〜図３に示す光照射装置は、設定された有効照射領域に光を照射する光照射器１と、対象物Ｗが上側に保持されるステージ２と、有効照射領域を通過する状態で設定された搬送路に沿って対象物Ｗを搬送する搬送機構３と、装置の各部を制御するコントローラ７とを備えている。この実施形態では、光照射は光処理のために行われる。以下、対象物Ｗをワークと言い換える。
まず、有効照射領域と搬送路について説明する。
単に「照射領域」と言った場合、光が照射されている領域を広く意味する場合と、光を照射すべき領域として設定された領域の二つの意味がある。「有効照射領域」は、ワークＷに対する光処理として有効な照度で光が照射される領域として予め設定された領域という意味であり、後者の意味である。この実施形態では、照射面において有効照射領域外に照射される光は実質的には無く、有効照射領域は広い意味の照射領域と一致している。したがって区別する必要はないが、以下の説明において、「照射領域」は有効照射領域（設定領域）の意味で用いられている。
照射領域は、この実施形態では、長方形の領域として設定されている。便宜上、長方形の長尺方向をＹ方向と呼び、短尺方向をＸ方向とする。搬送路は、照射領域を通過するように設定されているが、この実施形態では、搬送路の向きはＸ方向に一致している。すなわち、照射領域と搬送路とは交差（Ｙ方向では直交）している。
単に「照射領域」と言った場合、光が照射されている領域を広く意味する場合と、光を照射すべき領域として設定された領域の二つの意味がある。「有効照射領域」は、ワークＷに対する光処理として有効な照度で光が照射される領域として予め設定された領域という意味であり、後者の意味である。この実施形態では、照射面において有効照射領域外に照射される光は実質的には無く、有効照射領域は広い意味の照射領域と一致している。したがって区別する必要はないが、以下の説明において、「照射領域」は有効照射領域（設定領域）の意味で用いられている。
照射領域は、この実施形態では、長方形の領域として設定されている。便宜上、長方形の長尺方向をＹ方向と呼び、短尺方向をＸ方向とする。搬送路は、照射領域を通過するように設定されているが、この実施形態では、搬送路の向きはＸ方向に一致している。すなわち、照射領域と搬送路とは交差（Ｙ方向では直交）している。
ワークＷについて、Ｙ方向の長さを「幅」とすると、照射領域のＹ方向の長さは、ワークＷの幅よりも十分に長くなっている。このため、ワークＷが搬送路に沿って搬送されて照射領域を通過すると、ワークＷの上面の全領域が光照射される。
尚、この実施形態では、ワークＷは方形の板状の部材となっているが、後述するようにステージ２は上下方向の回転軸の周りに回転可能であるので、回転によってワークＷの幅の大きさは変動する。したがって、最も幅が広くなった場合でも、ワークＷの幅よりも照射領域のＹ方向の長さの方が長くなるように照射領域の大きさが設定されている。
尚、この実施形態では、ワークＷは方形の板状の部材となっているが、後述するようにステージ２は上下方向の回転軸の周りに回転可能であるので、回転によってワークＷの幅の大きさは変動する。したがって、最も幅が広くなった場合でも、ワークＷの幅よりも照射領域のＹ方向の長さの方が長くなるように照射領域の大きさが設定されている。
このような照射領域に光照射する光照射器１１は、光源１１と、光源１１の背後を覆うミラー１２と、これらを収容したランプハウス１３等から構成されている。光源１１には、上記のように照射領域が長方形であるため、Ｙ方向に長い発光部を有する棒状のものが採用される。この実施形態の装置は、紫外線を照射する装置であるため、紫外線を放射する高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの棒状の放電ランプが採用される。光源１１は、長手方向がＹ方向に一致した状態で配置される。尚、光源１１としては、ＬＥＤやＬＤ等で構成された紫外線発光素子が複数Ｙ方向にアレイ状に配置されたものを使用することもできる。
光源１１は、点灯電源１１０を備えている。点灯電源１１０は、適宜の電力を光源１１に供給して安定的に光出力させる電源回路を含んでいる。
ミラー１２もＹ方向に長いものであり、いわゆる樋状ミラーである。ミラー１２の反射面のＸ方向での断面形状は、楕円円弧又は放物線となっている。
光源１１は、点灯電源１１０を備えている。点灯電源１１０は、適宜の電力を光源１１に供給して安定的に光出力させる電源回路を含んでいる。
ミラー１２もＹ方向に長いものであり、いわゆる樋状ミラーである。ミラー１２の反射面のＸ方向での断面形状は、楕円円弧又は放物線となっている。
この実施形態は、光配向用の光照射装置となっており、光照射器１１は所定の向きに偏光した光を照射領域に照射するものとなっている。具体的には、図１〜図３に示すように、ランプハウス１３内には偏光素子１４が設けられている。偏光素子１４としては、この実施形態ではグリッド偏光素子が使用されている。グリッド偏光素子は、透明基板上に微細な縞（ラインアンドスペース）状のグリッドが形成された構造の素子であり、グリッドを構成する各線状部の離間間隔を、偏光させる光の波長程度又はそれより短い距離とした構造の素子である。
幅広の照射領域を一つの偏光素子１４でカバーすることが難しいため、この実施形態では、複数の偏光素子１４をＹ方向に並べてユニット化した構造が採用されている。即ち、Ｙ方向に並べられた複数の偏光素子１４と、各偏光素子１４を保持した不図示のフレームなどから成る偏光素子ユニットがランプハウス１３内に搭載されている。各偏光素子１４は、光源１１と照射領域の間に位置する。
図１に示すように、ステージ２は台状の部材であり、この実施形態では平面視で方形の部材となっている。ステージ２は、複数の不図示の支持ピンを備えたものである。各支持ピンは、ステージ２の上面から少し突出している。各支持ピンのうち一部は管状であり、真空吸着のための吸気を行うようになっている。ステージ２は、各支持ピン上で真空吸着されながら保持される。
尚、ステージ２は、不図示のアライメント機構を備えている。アライメント機構は、ワークＷに設けられた不図示のマークを読み取ってワークＷの位置や姿勢を微調整する機構である。
尚、ステージ２は、不図示のアライメント機構を備えている。アライメント機構は、ワークＷに設けられた不図示のマークを読み取ってワークＷの位置や姿勢を微調整する機構である。
搬送機構３は、この実施形態では、リニアモータを採用した機構となっている。具体的には、搬送機構３は、Ｘ方向に平行に延びるリニアガイド３１と、磁石がＸ方向に延びるよう配置されたリニアモータの固定子３２とを備えている。そして、固定子３２に対して駆動される可動子が設けられた移動台（以下、Ｘ方向移動台という）３３が設けられている。Ｘ方向移動台３３の移動は、可動子の各磁極の極性を順次変えることで行われる。尚、Ｘ方向移動台３３は、リニアガイド３１に嵌合する溝を有しており、リニアモータ３２の動作に伴い、リニアガイド３１にガイドされながらＸ方向に移動するようになっている。なお、搬送機構としては、ボールねじを用いた機構を採用することもできる。
また、この実施形態では、ステージ２をＹ方向に直線移動させる機構（以下、補助移動機構という）４と、各ステージ２を上下方向の軸の周りに回転させる機構（以下、θ移動機構という）５とが設けられている。補助移動機構４についても、リニアモータ方式の搬送機構が採用されている。
そして、図１に示すように、Ｙ方向移動台４３上にθ移動機構５が固定され、このθ移動機構５により軸支された状態でステージ２が取り付けられている。θ移動機構５は、サーボモータを含み、基準方向に対して指定された角度にステージ２を回転させ、その姿勢を保持することが可能な機構とされる。基準方向は例えばＸ方向とされる。このような機構により、ステージ２は、Ｘ方向に搬送されるとともに、Ｙ方向及びθ方向に移動可能となっている。
ワークＷに対する光照射の強度又は量の制御のため、照射領域における照度を毎回の処理の際に測定可能にする照度計（以下、処理時用照度計という）６を備えている。尚、実施形態の説明において、照度とは光照射の強度であって放射照度（Ｗ／ｍ２）である。照度計は、照射領域の放射照度を測定する。また照射量は照射領域における光エネルギー量であり、「光量」、厳密には「積算光量」である。積算光量（Ｊ／ｍ２）＝照度（Ｗ／ｍ２）×照射時間（ｓｅｃ）である。
実施形態において、処理時用照度計６はステージ２に取り付けられており、この結果、ステージ２と一体に移動可能となっている。具体的に説明すると、この実施形態では、処理時用照度計６はステージ２の側面２１に取り付けられている。前述したように、ステージ２は平面視が方形の台状の部材である。方形の一辺の方向がＸ方向に向けている状態を定常姿勢とすると、この実施形態では、定常姿勢のステージ２のＸ方向に沿った側面２１に固定されている。
実施形態において、処理時用照度計６はステージ２に取り付けられており、この結果、ステージ２と一体に移動可能となっている。具体的に説明すると、この実施形態では、処理時用照度計６はステージ２の側面２１に取り付けられている。前述したように、ステージ２は平面視が方形の台状の部材である。方形の一辺の方向がＸ方向に向けている状態を定常姿勢とすると、この実施形態では、定常姿勢のステージ２のＸ方向に沿った側面２１に固定されている。
処理時用照度計６としては、Ｓｉフォトダイオード等を受光素子として使用したものが使用される。処理時用照度計６は、受光面が上方に向いた姿勢で固定されている。図３に示すように、処理時用照度計６の受光面は、ステージ２に載置されたワークＷの上面と同じ高さとなっている。この点には、できる限りワークＷと同じ状態で照度測定するという意義がある。尚、処理時用照度計６の取り付けについては、例えば処理時用照度計６を保持するホルダーを用いてステージ２の側面２１に固定する構図が採用される。
一方、処理時用照度計６とは別に、装置は、光測定ユニット８を備えている。光測定ユニット８は、通常の処理の際には、照射領域から離れたスタンバイ位置にあり、メンテナンス等の際に照射領域に配置されて使用される。光測定ユニット８は、照射領域における照度に加え、照射される偏光光の偏光軸の向きを測定する機能も有している。
図１に示すように、光測定ユニット８は、搬送機構３上に搭載されており、通常は、Ｘ方向の一方の側の端部に設定されたスタンバイ位置に待機している。スタンバイ位置は、例えばロード位置の外側（照射領域から遠い側）に設定されている。
図１に示すように、光測定ユニット８は、搬送機構３上に搭載されており、通常は、Ｘ方向の一方の側の端部に設定されたスタンバイ位置に待機している。スタンバイ位置は、例えばロード位置の外側（照射領域から遠い側）に設定されている。
光測定ユニット８は、リニアガイド３１及び固定子３２の上に搭載されたＸ方向移動台８１と、Ｘ方向移動台８１上に搭載されたＹ方向移動機構８２及びＹ方向移動台８３と、Ｙ方向移動台８３の上に固定されたマスター照度計８４と、同じくＹ方向移動台８３の上に固定された偏光測定器８５等から構成されている。Ｙ方向移動機構８２は、同様に、Ｙ方向移動台８３をＹ方向に移動させる機構であり、リニアモータ方式のものでもよいし、ボールねじを利用したものでもよい。
マスター照度計８４は、同様にＳｉフォトダイオード等の光電変換素子を受光素子として内蔵している。受光面の高さは、ステージ２に設けられたものと同様に、ステージ２に保持されたワークＷの表面と同じ高さである。
偏光測定器８５は、照射領域に照射される偏光光の向きを監視するための測定器である。偏光測定器８５は、受光素子と、受光素子の入射側に配置された検光子と、検光子を光軸（この例では上下方向）の周りに回転させる回転機構等を備えた測定器である。検光子は、一種の偏光素子であり、ある特定の方向の直線偏光光を選択的に通過させる板状の光学部品である。
検光子は、板面が光軸に垂直に配置され、回転方向により回転させられる。照射領域には、光照射器１内の偏光素子１４により偏光された偏光光が照射されている。この偏光光の偏光軸の向きをチェックする場合、照射領域内に偏光測定器８５を位置させ、検光子を回転させる。検光子の回転により、受光素子の出力は周期的に変化する。出力が最も高くなった際の回転角度は、照射されている偏光光の偏光軸の向きを示している。
偏光測定器８５は、照射領域に照射される偏光光の向きを監視するための測定器である。偏光測定器８５は、受光素子と、受光素子の入射側に配置された検光子と、検光子を光軸（この例では上下方向）の周りに回転させる回転機構等を備えた測定器である。検光子は、一種の偏光素子であり、ある特定の方向の直線偏光光を選択的に通過させる板状の光学部品である。
検光子は、板面が光軸に垂直に配置され、回転方向により回転させられる。照射領域には、光照射器１内の偏光素子１４により偏光された偏光光が照射されている。この偏光光の偏光軸の向きをチェックする場合、照射領域内に偏光測定器８５を位置させ、検光子を回転させる。検光子の回転により、受光素子の出力は周期的に変化する。出力が最も高くなった際の回転角度は、照射されている偏光光の偏光軸の向きを示している。
次に、処理時用照度計６を使用した光源１１の供給電力制御について説明する。
コントローラ７は、搬送機構３の動作を制御する他、図３に示すように光源１１の点灯電源１１０も制御している。そして、処理時用照度計６はコントローラ７に接続されており、処理時用照度計６の測定信号は、コントローラ７に入力されるようになっている。
コントローラ７には、装置の各部の制御のための設定情報やシーケンスプログラム７１３等を記憶した記憶部７１と、シーケンスプログラム７１３等を実行するプロセッサ７２等を備えている。記憶部７１やプロセッサ７２は、いわゆるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）の要素として備えられている。また、後述するように、記憶部７１やプロセッサ７２は、光源１１の点灯電源１１０を制御する点灯制御手段を備えている。
コントローラ７は、搬送機構３の動作を制御する他、図３に示すように光源１１の点灯電源１１０も制御している。そして、処理時用照度計６はコントローラ７に接続されており、処理時用照度計６の測定信号は、コントローラ７に入力されるようになっている。
コントローラ７には、装置の各部の制御のための設定情報やシーケンスプログラム７１３等を記憶した記憶部７１と、シーケンスプログラム７１３等を実行するプロセッサ７２等を備えている。記憶部７１やプロセッサ７２は、いわゆるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）の要素として備えられている。また、後述するように、記憶部７１やプロセッサ７２は、光源１１の点灯電源１１０を制御する点灯制御手段を備えている。
まず、点灯制御のために必要な光基準値について説明する。図４は、光基準値について示した正面概略図である。
光基準値は、光照射処理を適切に行うための照度若しくは積算光量による基準値である。図４（２）に示すように、照射領域を通過することでワークＷが受ける光エネルギーの全量は、照度と照射時間の積、即ち以下の式で表される。
光基準値は、光照射処理を適切に行うための照度若しくは積算光量による基準値である。図４（２）に示すように、照射領域を通過することでワークＷが受ける光エネルギーの全量は、照度と照射時間の積、即ち以下の式で表される。
したがって、照射領域の照度と照射領域を通過するワークＷの速度がわかれば、積算光量は計算できる。図４（２）に示すように、Ｘ方向で見た際、照度は、照射領域の外側で急激に照度が落ち込み、ゼロとなる分布である。ワークＷは、このように分布する光を受けながら進む。
すなわち、ワークＷに対して適切な光照射処理を行うためには、照度計が測定した照度か、搬送機構３が持つワークＷの速度データ（照射時間）を考慮した積算光量を制御する必要がある。この照度若しくは積算光量による基準値を光基準値とする。
すなわち、ワークＷに対して適切な光照射処理を行うためには、照度計が測定した照度か、搬送機構３が持つワークＷの速度データ（照射時間）を考慮した積算光量を制御する必要がある。この照度若しくは積算光量による基準値を光基準値とする。
実施形態のように、ワークＷが照射領域を通過することで光照射を受ける構成では、照射領域全体を通過する際の光量の全量が、ワークＷが受ける積算光量である。処理を実行するために必要なエネルギー量としての光量は、この積算光量の値を用いて設定される。この際、積算光量は、上記したように照度と照射時間の積であるので、ワークＷが照射領域を通過する通過速度によって変わる。したがって、処理に必要なエネルギー量として基準となる積算光量（基準光量）Ｅの値がまず設定され、照射領域の照度との関係で通過速度Ｖが設定される（以下、設定通過速度という）。照射領域の外側の領域は照度ゼロとみなして、設定通過速度Ｖが設定される。このように設定された基準光量Ｅと設定通過速度Ｖは、記憶部７１に記憶される。
コントローラ７は、設定通過速度Ｖでステージ２が移動するよう搬送機構３に制御信号を送る一方、点灯制御手段を動作させ、光源１１の点灯電源１１０を制御する。この点について、図５を使用して説明する。図５は、処理時用照度計６の測定結果に基づいて光源１１の点灯電源１１０を制御する制御系の概略図である。
図５に示すように、点灯制御手段７３は、処理時用照度計６からの照度測定値に従って積算光量を算出する光量算出部７３１と、算出された積算光量と記憶部７１に記憶された基準光量とを比較し、その差分が無くなるように信号を出力する信号出力部７３２とを備えている。記憶部７１には、処理時用照度計６から送られる照度測定値を照度データとして一時的に記録する一時ファイル７１１が記憶されている。光量算出部７３１は、一時ファイル７１１から照度データを読み取って積算光量を算出する手段である。図５に示すように、信号出力部７３２は点灯電源１１０に接続されている。信号出力部７３２から出力される信号は、光源１１に対する供給電力を増減させる指令信号である。現在の供給電力より○○％増やせとか、○○％減らせといった信号である。信号出力部７３２は、例えば測定された照度が光基準値である照度より２％少なければ、照度を２％上昇させて積算光量が基準光量１００％となるように供給電力を増やすための出力信号を点灯電源１１０に送るようになっている。
この他、コントローラ７は、搬送制御部７４、Ｙ方向制御部７５及びθ方向制御部７６を備えている。これらは、後述するようにシーケンスプログラム７１３及びこれを実行するプロセッサ７２によって構成されており、搬送機構３、補助移動機構４及びθ移動機構５を制御する。
尚、一時ファイル７１１は、所定のサンプリング周期で処理時用照度計６の出力（照度測定値）を記録したファイルである。
また、記憶部７１には、各ワークＷに対する処理履歴を記録した履歴データファイル７１２が記憶されている。履歴データファイル７１２は、各ワークＷに対して付与されているＩＤ（ワークＩＤ）毎に処理履歴を記録したもので、処理履歴には、当該ワークＷを処理した際の光量も含まれる。
尚、一時ファイル７１１は、所定のサンプリング周期で処理時用照度計６の出力（照度測定値）を記録したファイルである。
また、記憶部７１には、各ワークＷに対する処理履歴を記録した履歴データファイル７１２が記憶されている。履歴データファイル７１２は、各ワークＷに対して付与されているＩＤ（ワークＩＤ）毎に処理履歴を記録したもので、処理履歴には、当該ワークＷを処理した際の光量も含まれる。
光量算出部７３１や信号出力部７３２は、ハードウェア的に実現することも可能であるが、この実施形態では、ソフトウェア的に実現されており、プロセッサ７２によって実行されるシーケンスプログラム７１３で構成されている。以下、この点について説明する。図６は、点灯制御手段７３を構成するシーケンスプログラムの一例を示す概略図である。
この実施形態の装置は、板状のワークＷを枚葉処理するものであるが、以下の説明では、あるまとまった数（１ロット）のワークＷに対する処理の部分を単位として説明する。ロットの処理を始める際、光源１１の点灯電源１１０は、所定の初期値電力を光源１１に供給して光源１１を点灯させている。この場合の所定の初期値電力とは、基準光量が得られる照度を達成するものとして設定された電力値の場合もあるし、前回のロットの処理の際に制御された最後の電力値の場合もある。
この実施形態の装置は、板状のワークＷを枚葉処理するものであるが、以下の説明では、あるまとまった数（１ロット）のワークＷに対する処理の部分を単位として説明する。ロットの処理を始める際、光源１１の点灯電源１１０は、所定の初期値電力を光源１１に供給して光源１１を点灯させている。この場合の所定の初期値電力とは、基準光量が得られる照度を達成するものとして設定された電力値の場合もあるし、前回のロットの処理の際に制御された最後の電力値の場合もある。
初期状態では、ステージ２はロード位置にある。図６に示すように、シーケンスプログラムは、ロボットに制御信号を送り、ロットの最初のワークＷをステージ２にセットさせる。そして、不図示のアライメント機構に制御信号を送り、アライメントを行わせた後、搬送機構３に制御信号を送り、一連のワークＷの搬送動作を行う。即ち、ステージ２をＸ方向に移動させて照射領域を通過させ、反転位置で反転させた後、ロード位置まで戻す。そして、ロボットに制御信号を送り、ステージ２からワークＷを取り去る。この間、処理時用照度計６からは照度測定値がコントローラ７に送られ、記憶部７１の一時ファイル７１１にサンプリング周期毎に記録される。
シーケンスコントローラ７は、ステージ２がロード位置に戻ったことを不図示のリミットスイッチ等で確認した後、積算光量算出を行う。即ち、一時ファイル７１１から照度測定値を読み出し、設定通過速度に基づいて積算光量を算出する。算出された積算光量は、当該ワークＷのワークＩＤとともに履歴データファイル７１２に記録される。
シーケンスコントローラ７は、ステージ２がロード位置に戻ったことを不図示のリミットスイッチ等で確認した後、積算光量算出を行う。即ち、一時ファイル７１１から照度測定値を読み出し、設定通過速度に基づいて積算光量を算出する。算出された積算光量は、当該ワークＷのワークＩＤとともに履歴データファイル７１２に記録される。
この実施形態では、基準光量との比較結果に基づく電力制御をある処理回数（ワーク処理数）ごとに行うようになっている。この回数を、制御インターバルとする。図６に示すように、シーケンスプログラムは、ワークＷのステージ２への載置、搬送（光照射）、ワークＷのステージ２からの取り去りという一連の処理を繰り返す。この際、処理の回数をカウントし、回数が制御インターバルに達したら、電力制御のシーケンスを実行する。なお、図６において制御インターバル数は一例として５に設定されている。即ち、当該制御インターバルまでの各処理における積算光量のデータを履歴データファイル７１２から読み出し、平均値を算出する。そして、平均値と基準光量とを比較し、その差分を算出する。そして、差分を無くすための電力の制御指令信号を生成し、これを光源１１の点灯電源１１０に出力する。
次に、上記構成に係る実施形態の光照射装置の動作について概略的に説明する。以下の説明は、光照射方法の発明の実施形態の説明でもある。
１ロットのワークＷは、ＡＧＶ（Auto Guided Vehicle)のようなロット搬送機構３により不図示のロボットの位置まで予め搬送される。光照射器１は、光源１１を初期値電力の条件で点灯させている。この状態でシーケンスプログラムが動作し、一つずつワークＷに対して光照射が行われる。処理の回数が制御インターバルに達したら、シーケンスプログラムは、照度値、若しくは算出された積算光量の平均値に基づいて光源１１の電力制御を行う。このような処理をロットの最後のワークＷまで行うと、当該ロットの処理は終了であり、さらに次のロットのワークＷを同様に繰り返す。
１ロットのワークＷは、ＡＧＶ（Auto Guided Vehicle)のようなロット搬送機構３により不図示のロボットの位置まで予め搬送される。光照射器１は、光源１１を初期値電力の条件で点灯させている。この状態でシーケンスプログラムが動作し、一つずつワークＷに対して光照射が行われる。処理の回数が制御インターバルに達したら、シーケンスプログラムは、照度値、若しくは算出された積算光量の平均値に基づいて光源１１の電力制御を行う。このような処理をロットの最後のワークＷまで行うと、当該ロットの処理は終了であり、さらに次のロットのワークＷを同様に繰り返す。
尚、θ移動機構５は、照射される偏光光に対してワークＷの向きを任意に調整するため、装置ユーザーの要求に従って使用され得る。即ち、θ移動機構５を利用してステージ２を回転させると、偏光素子１４から出射する偏光光の偏光軸に対してステージ２上のワークＷの向きが変化する。このため、照射される偏光光の偏光軸の向きが任意に調整される。
また、補助移動機構４は、ワークＷに対するより偏光光照射の均一化等の目的で適宜使用される。即ち、特開２０１５−４８９６号公報に開示されているように、複数の偏光素子を並べて偏光素子ユニットにおいて各偏光素子１４の境界部分の直下の位置では偏光光が弱くなり易い。この影響をキャンセルするため、往路搬送の後、反転位置で補助移動機構４を動作させ、往路とは異なるＹ方向の位置を通って復路搬送がされるようにする。この他、複数の光源がＹ方向に沿って並べて配置されている場合も照度分布が不均一になり易いので、往路と復路とでＹ方向で異なる位置を通るようにして積算光量を均一化させる。
また、補助移動機構４は、ワークＷに対するより偏光光照射の均一化等の目的で適宜使用される。即ち、特開２０１５−４８９６号公報に開示されているように、複数の偏光素子を並べて偏光素子ユニットにおいて各偏光素子１４の境界部分の直下の位置では偏光光が弱くなり易い。この影響をキャンセルするため、往路搬送の後、反転位置で補助移動機構４を動作させ、往路とは異なるＹ方向の位置を通って復路搬送がされるようにする。この他、複数の光源がＹ方向に沿って並べて配置されている場合も照度分布が不均一になり易いので、往路と復路とでＹ方向で異なる位置を通るようにして積算光量を均一化させる。
上記構成及び動作に係る実施形態の光照射装置及び光照射方法によれば、ワークＷへの光照射の際の照度が測定され、その測定結果に基づいて光源１１への供給電力が制御されるので、常に最適な積算光量でワークＷに対して光照射がされる。
この際、実施形態の装置では、処理時用照度計６がステージ２に取り付けられていてステージ２と一体に移動するので、ワークＷが光照射される状況に近い状況で照度が測定される。このため、電力制御の精度が高くなる。尚、この実施形態では、処理時用照度計６は照射領域を通過する位置に取り付けられており、その点ではワークＷと全く同じ状況で照度を測定するものであるといえる。
この際、実施形態の装置では、処理時用照度計６がステージ２に取り付けられていてステージ２と一体に移動するので、ワークＷが光照射される状況に近い状況で照度が測定される。このため、電力制御の精度が高くなる。尚、この実施形態では、処理時用照度計６は照射領域を通過する位置に取り付けられており、その点ではワークＷと全く同じ状況で照度を測定するものであるといえる。
また、実施形態の装置では、照度計による照度測定結果から光量を算出して積算光量と比較してその結果で制御を行うので、この点でより精度の高い制御が行える。
さらに、この実施形態では、照度から積算光量を算出して基準光量として比較する際、所定の制御インターバルの回数における平均を取ってから基準光量と比較するので、例えば瞬間的なランプ電圧変動による照度変動など、イレギュラーな要因をもとに制御を実行してしまうことがない。即ち、たった１回の処理で光量低下が確認されただけでは、光源１１の劣化のような経時的な要因での光量低下とは判断できない場合があるからである。
このようなことを避けるには、光量不足が何回か続いた場合に初めて電力制御を行うことが好ましい。つまり、経時的な要因で光量不足が生じたか否かを判断する期間（処理回数）が、制御インターバルということである。但し、上記のようなイレギュラーな要因は発生しないと判断される場合、特に制御インターバルは採用せず、１回でも光量不足が生じたら電力制御を行うようにする場合もあり得る。
さらに、この実施形態では、照度から積算光量を算出して基準光量として比較する際、所定の制御インターバルの回数における平均を取ってから基準光量と比較するので、例えば瞬間的なランプ電圧変動による照度変動など、イレギュラーな要因をもとに制御を実行してしまうことがない。即ち、たった１回の処理で光量低下が確認されただけでは、光源１１の劣化のような経時的な要因での光量低下とは判断できない場合があるからである。
このようなことを避けるには、光量不足が何回か続いた場合に初めて電力制御を行うことが好ましい。つまり、経時的な要因で光量不足が生じたか否かを判断する期間（処理回数）が、制御インターバルということである。但し、上記のようなイレギュラーな要因は発生しないと判断される場合、特に制御インターバルは採用せず、１回でも光量不足が生じたら電力制御を行うようにする場合もあり得る。
尚、上記装置の動作において、光測定ユニット８は、ある程度の回数の処理を繰り返した後の装置のメンテナンスの際に使用される。即ち、ステージ２を反対側に退避させた状態で、Ｘ方向移動台８１をＸ方向に移動させ、光測定ユニット８のうちの例えば偏光測定器８５を照射領域内に配置して偏光光を測定する。そして、測定結果から、偏光光の偏光軸の向きが所望の方向に向いているか確認する。また、マスター照度計８４を処理時用照度計６と同じＹ方向位置に配置した上でＸ方向に設定通過速度で通過させながら照度を測定し、積算光量を算出して処理時用照度計６との差異をチェックする。差異が大きければ、処理時用照度計６の較正を行う。つまり、マスター照度計８４は、処理時用照度計６の較正用として使用され得る。
次に、第二の実施形態ついて説明する。
第二の実施形態の光照射装置も、コントローラ７を備え、光源１１の供給電力制御を行う点で第一の実施形態と同様であるが、第二の実施形態では、照射領域の長さ方向（Ｙ方向）において異なる位置で照度が測定できるようになっており、光基準値も、Ｙ方向において分布した値として設定されたものとなっている。
第二の実施形態の光照射装置も、コントローラ７を備え、光源１１の供給電力制御を行う点で第一の実施形態と同様であるが、第二の実施形態では、照射領域の長さ方向（Ｙ方向）において異なる位置で照度が測定できるようになっており、光基準値も、Ｙ方向において分布した値として設定されたものとなっている。
まず、第二の実施形態における光基準値について説明する。
第二の実施形態においても、光基準値は、照度であっても良いし積算光量であっても良い。以下の説明では、例示的に光基準値は積算光量であるとするが、ただし、積算光量の算出過程では照度を用いているので照度についても言及する。即ち、積算光量である光基準値（基準積算光量）は、Ｙ方向（照射領域長さ方向）に分布した値、すなわち光基準値分布として設定されている。これは照度分布でもよいし、積算光量分布でもよい。「分布した値」とは、Ｙ方向の少なくとも二つの異なる箇所について当該箇所で達成されるべき値として設定されているという意味である。
第二の実施形態においても、光基準値は、照度であっても良いし積算光量であっても良い。以下の説明では、例示的に光基準値は積算光量であるとするが、ただし、積算光量の算出過程では照度を用いているので照度についても言及する。即ち、積算光量である光基準値（基準積算光量）は、Ｙ方向（照射領域長さ方向）に分布した値、すなわち光基準値分布として設定されている。これは照度分布でもよいし、積算光量分布でもよい。「分布した値」とは、Ｙ方向の少なくとも二つの異なる箇所について当該箇所で達成されるべき値として設定されているという意味である。
図７は、第二の実施形態における光基準値の例について示した概略図である。図７において、縦軸は光量、横軸はＹ方向の位置を示す。この例では、光基準値は、Ｙ方向の異なる七つの箇所での積算光量を設定したものとなっている。
図７に示すような光基準値は、通常、新品の正常な光源１１を光照射器１に搭載した状態で光照射テストをすることで取得される。第二の実施形態の装置においても光測定ユニット８が設けられており、光測定ユニット８内のマスター照度計８４は、この目的で使用され得る。
図７に示すような光基準値は、通常、新品の正常な光源１１を光照射器１に搭載した状態で光照射テストをすることで取得される。第二の実施形態の装置においても光測定ユニット８が設けられており、光測定ユニット８内のマスター照度計８４は、この目的で使用され得る。
照射テストでは、光源１１は暫定基準値の電力で点灯される。暫定基準値は、装置ユーザーが求める積算光量が得られる照度（基準照度）となる電力であり、設定通過速度、照射領域のＸ方向の長さ、光源１１の仕様等から逆算して選定される。
そして、ステージ２を所定の退避位置に退避させた状態で、搬送機構３及び補助移動機構４を動作させて光測定ユニット８内のマスター照度計８４を照射領域内の所定位置に位置させる。例えば照射領域の中央に、マスター照度計８４を位置させる。この状態で照度を測定し、基準照度となっているかチェックする。基準照度となっていなければ、基準照度になるように光源１１への供給電力を調整し、基準照度に十分に一致させる。基準照度になるように調整した最終的な供給電力の値は、初期値電力として同様に記憶部７１に記憶される。
そして、ステージ２を所定の退避位置に退避させた状態で、搬送機構３及び補助移動機構４を動作させて光測定ユニット８内のマスター照度計８４を照射領域内の所定位置に位置させる。例えば照射領域の中央に、マスター照度計８４を位置させる。この状態で照度を測定し、基準照度となっているかチェックする。基準照度となっていなければ、基準照度になるように光源１１への供給電力を調整し、基準照度に十分に一致させる。基準照度になるように調整した最終的な供給電力の値は、初期値電力として同様に記憶部７１に記憶される。
次に、搬送機構３を動作させて光測定ユニット８をいったん照射領域外に位置させた後、処理の際と同様に光測定ユニット８を往復動させ、設定通過速度で照射領域を通過させる。この際のマスター照度計８４の出力から積算光量を算出し、基準光量に十分に一致しているか確認する。その上で、もう一度、光測定ユニット８を光源１１の直下の位置にした後、Ｙ方向移動機構８２を動作させ、マスター照度計８４をＹ方向の異なる位置に順次位置させる。そして、各位置で照度を測定し、Ｙ方向での照度分布を得る。この際、照度の均一性を確認し、所定の範囲に入っているかどうかチェックする。入っていなければ、光源１１の照度分布状態が何らかの原因により悪化していることが原因として考えられるので、光源１１を交換する。均一性が所定の範囲に入っていることが確認できたら、得られた照度分布を照度分布である光基準値（基準照度分布）として記憶部７１に記憶する。また、基準照度になるように調整した最終的な供給電力の値が、初期値電力として同様に記憶部７１に記憶する。
次に、マスター照度計８４を再び設定通過速度で往復動させ、照射領域を通過させる。この際、基準照度分布を得たＹ方向の各位置にマスター照度計８４を順次位置させ、各位置で往復動させて照射領域を通過させる。そして、各位置で得られた積算光量を、当該Ｙ方向の位置情報とともに記憶部７１に記憶する。この光量は、Ｙ方向の各位置での基準光量を意味しており、以下、基準光量分布という。
尚、得られた照度分布において平均値を算出し、平均値において基準光量が得られるように初期値電力を微調整することがある。上記の例ではマスター照度計８４を照射領域の中央に配置した状態で基準照度になるように光源１１への供給電力を調整したが、照射領域の中央は照度が最も高い場合が多いので、他の箇所では、基準光量よりも少ない光量ということになる。それでもその差異は十分に小さいので問題はないが、照度分布の平均値において基準光量となるように設定しておいた方が好ましいという考えもある。この場合は、照射領域の中央で測定した照度と照射領域内の照度の平均値とのずれの分だけ初期値電力を高くする。
尚、得られた照度分布において平均値を算出し、平均値において基準光量が得られるように初期値電力を微調整することがある。上記の例ではマスター照度計８４を照射領域の中央に配置した状態で基準照度になるように光源１１への供給電力を調整したが、照射領域の中央は照度が最も高い場合が多いので、他の箇所では、基準光量よりも少ない光量ということになる。それでもその差異は十分に小さいので問題はないが、照度分布の平均値において基準光量となるように設定しておいた方が好ましいという考えもある。この場合は、照射領域の中央で測定した照度と照射領域内の照度の平均値とのずれの分だけ初期値電力を高くする。
次に、このように設定されて記憶部７１に記憶された光量分布である光基準値に基づいて光源１１の電力制御するための構成について、図８を使用して説明する。図８は、第二の実施形態において光源１１の電力制御を行う制御系の概略図である。
図８に示すように、θ移動機構５はθ方向の移動量（回転角度）をコントローラ７に出力するθ出力部５１を備えている。θ出力部５１は、基準方向に対するステージ２の回転角度をコントローラ７に出力するものであり、ここでは基準方向はＸ方向となっている。また、補助移動機構４は、Ｙ方向のステージ２の移動量（移動距離）を出力するＹ方向出力部４４を備えている。Ｙ方向出力部４４は、Ｙ方向の特定の位置を原点として一方の側を＋、他方の側を−とした座標でＹ方向の位置が特定できるようにＹ方向の移動量を出力するものである。θ出力部５１やＹ方向出力部４４は、装置の稼働中、ステージ２の回転角度やＹ方向位置を常時コントローラ７に入力する。
図８に示すように、θ移動機構５はθ方向の移動量（回転角度）をコントローラ７に出力するθ出力部５１を備えている。θ出力部５１は、基準方向に対するステージ２の回転角度をコントローラ７に出力するものであり、ここでは基準方向はＸ方向となっている。また、補助移動機構４は、Ｙ方向のステージ２の移動量（移動距離）を出力するＹ方向出力部４４を備えている。Ｙ方向出力部４４は、Ｙ方向の特定の位置を原点として一方の側を＋、他方の側を−とした座標でＹ方向の位置が特定できるようにＹ方向の移動量を出力するものである。θ出力部５１やＹ方向出力部４４は、装置の稼働中、ステージ２の回転角度やＹ方向位置を常時コントローラ７に入力する。
コントローラ７には、第一の実施形態と同様に、点灯制御手段７３が設けられている。点灯制御手段７３は、処理時用照度計６からの照度測定値に従って積算光量を算出する光量算出部７３１と、算出された積算光量と記憶部７１に記憶された基準光量とを比較し、その差分が無くなるように信号を出力する信号出力部７３２とを備えている。これに加え、第二の実施形態では、処理時用照度計６のＹ方向の位置情報を取得するＹ方向位置取得部７３３を備えている。
第二の実施形態においても、光量算出部７３１や信号出力部７３２はソフトウェア的に実現されており、シーケンスプログラム７１３の一部となっている。図９は、第二の実施形態において電力制御を行うシーケンスプログラムの部分を抜粋して示した概略図である。
図９に示すように、第二の実施形態におけるシーケンスプログラムも、各回の処理において処理時用照度計６からの出力を積算して積算光量を算出する。この際、第二の実施形態では、θ出力部５１やＹ方向出力部４４から出力された情報に従い、処理時用照度計６のＹ方向位置を特定する。図１０は、この点について示したものであり、θ出力部５１及びＹ方向出力部４４からの情報による処理時用照度計６のＹ方向の位置の特定について示した平面概略図である。
図９に示すように、第二の実施形態におけるシーケンスプログラムも、各回の処理において処理時用照度計６からの出力を積算して積算光量を算出する。この際、第二の実施形態では、θ出力部５１やＹ方向出力部４４から出力された情報に従い、処理時用照度計６のＹ方向位置を特定する。図１０は、この点について示したものであり、θ出力部５１及びＹ方向出力部４４からの情報による処理時用照度計６のＹ方向の位置の特定について示した平面概略図である。
図１０に示すように、例えばステージ２の位置はステージ２の中心（平面視方形の中心）Ｃの位置として出力されるとし、θ方向の回転軸もステージ２の中心に設定されているとする。この場合、シーケンスプログラムは、まずＹ方向出力部４４からの情報に従ってＹ方向の原点Ｏに対するステージ２の中心ＣのＹ方向位置を取得する。ステージ２の中心Ｃに対するＹ方向の処理時用照度計６の離間距離Ｌは、既知の不変の情報（定数）であるので、これを適用してθ回転がないとした場合の処理時用照度計６のＹ方向の位置を特定する。次に、θ出力部５１からの情報に従い、Ｌ×ｃｏｓαにより、ステージ２がα°だけθ回転している時のＹ方向の中心Ｃからの変位を算出し、これを中心座標に加算することによりＹ座標を特定し、最終的に処理時用照度計６のＹ方向の位置を特定する。なお、ステージ２の中心Ｃを基準としてＹ方向の座標を算出するだけでなく、一方のリニアガイドの位置を基準としてＹ方向の座標を算出してもよい。
図９に示すように、シーケンスプログラムは、処理時用照度計６のＹ方向の位置の特定の後、算出された積算光量を当該Ｙ方向位置における積算光量として記憶部７１の履歴データファイル７１２に記録する。即ち、当該ワークＷの履歴データとして、当該ワークＷが処理された際の処理時用照度計６のＹ方向位置と当該位置での積算光量が記録される。
そして、第一の実施形態と同様に、制御インターバルの回数に達した際、積算光量の平均値を算出する。そして、当該Ｙ方向位置での基準光量を基準光量分布から取得し、測定された光量の平均値と比較する。そして、その差が無くなるように制御指令信号を光源１１の点灯電源１１０に出力する。尚、制御インターバルの回数に達する前にθ移動機構５又は及び補助移動機構４が動作してＹ方向位置が変更された場合、シーケンスプログラムは、処理回数のカウントをゼロにリセットする。
そして、第一の実施形態と同様に、制御インターバルの回数に達した際、積算光量の平均値を算出する。そして、当該Ｙ方向位置での基準光量を基準光量分布から取得し、測定された光量の平均値と比較する。そして、その差が無くなるように制御指令信号を光源１１の点灯電源１１０に出力する。尚、制御インターバルの回数に達する前にθ移動機構５又は及び補助移動機構４が動作してＹ方向位置が変更された場合、シーケンスプログラムは、処理回数のカウントをゼロにリセットする。
尚、図９において図示を省略したが、取得した処理時用照度計６のＹ方向位置と同じ位置の情報（基準光量）が基準光量分布に含まれていない場合もあり得る。この場合は、測定位置の前後の２点における基準光量から計算によって当該測定位置の基準光量が求められる。前後の２点での基準光量を一次関数とし、その勾配から測定位置での基準光量を求め、それを適用して制御指令信号を出力する。
第二の実施形態によれば、光基準値がＹ方向の分布として設定、記憶されており、処理時用照度計６の測定時のＹ方向位置情報がコントローラ７に入力されて当該Ｙ方向位置情報に従って特定、取得した光基準値に基づいてずれ量を求めるので、キメ細かくより精度の高い電力制御が行える。
第二の実施形態によれば、光基準値がＹ方向の分布として設定、記憶されており、処理時用照度計６の測定時のＹ方向位置情報がコントローラ７に入力されて当該Ｙ方向位置情報に従って特定、取得した光基準値に基づいてずれ量を求めるので、キメ細かくより精度の高い電力制御が行える。
次に、第三の実施形態について説明する。
図１１は、第三の実施形態の光照射装置の正面概略図である。図１１に示すように、第三の実施形態の光照射装置は、光照射器１を複数備えている点で上述した各実施形態と異なっている。そして、各光照射器１の構造や配置、及び各光照射装置が備える光源１１の制御が最適化されている。
具体的に説明すると、第三の実施形態の装置において、複数の光照射器１は、複数の離間した照射領域を形成するものとなっている。図１１は、第三の実施形態におけるＸ方向での照度分布が併せて示されている。図１１に示すように、「離間した照射領域」とは、照射領域が重なっていないという意味であり、照度が実質的にゼロである領域を挟んで並んでいるという意味である。実質的にゼロとは、例えば照度がワークの光処理に影響を及ぼさない照度である。照度が実質的にゼロになる領域を挟んで照射領域が並ぶように、各光照射器１におけるミラー１２やランプハウス１３の寸法形状が選定され、各光照射器１の離間距離が選定される。
図１１は、第三の実施形態の光照射装置の正面概略図である。図１１に示すように、第三の実施形態の光照射装置は、光照射器１を複数備えている点で上述した各実施形態と異なっている。そして、各光照射器１の構造や配置、及び各光照射装置が備える光源１１の制御が最適化されている。
具体的に説明すると、第三の実施形態の装置において、複数の光照射器１は、複数の離間した照射領域を形成するものとなっている。図１１は、第三の実施形態におけるＸ方向での照度分布が併せて示されている。図１１に示すように、「離間した照射領域」とは、照射領域が重なっていないという意味であり、照度が実質的にゼロである領域を挟んで並んでいるという意味である。実質的にゼロとは、例えば照度がワークの光処理に影響を及ぼさない照度である。照度が実質的にゼロになる領域を挟んで照射領域が並ぶように、各光照射器１におけるミラー１２やランプハウス１３の寸法形状が選定され、各光照射器１の離間距離が選定される。
このような構造において、コントローラ７は、各光照射器１内の光源１１に付設されている各点灯電源１１０に対して独立して制御指令信号を送るよう構成されている。具体的に説明すると、この実施形態においても、処理時用照度計６がステージ２に取り付けられており、ステージ２と一体に移動して照射領域を通過するようになっている。このため、ワークＷの処理の際に処理時用照度計６の出力がコントローラ７に送られ、コントローラ７内の記憶部７１に記憶されるようになっている。
また、記憶部７１には、光照射器１ごとに光基準値が記憶されている。ここでも光基準値としては照度又は積算光量が採用し得るが、一例として積算光量であるとする。即ち、各光照射器１について基準となる光量の値が設定されており、この値が記憶部７１に記憶されている。
また、記憶部７１には、光照射器１ごとに光基準値が記憶されている。ここでも光基準値としては照度又は積算光量が採用し得るが、一例として積算光量であるとする。即ち、各光照射器１について基準となる光量の値が設定されており、この値が記憶部７１に記憶されている。
図１２及び図１３は、コントローラ７に実装されたシーケンスプログラムの一部を抜粋して概略的に示したフローチャートである。この実施形態でも、シーケンスプログラムの一部は、光源１１の電力制御を行うものとなっており、この概略図が図１２及び図１３に示されている。
図１２には、各照射領域における積算光量を算出する部分が示されている。処理時用照度計６の出力は、サンプリング周期毎の照度データであり、サンプリングの時刻情報と当該時刻における照度のデータが対応づけられて一時ファイル７１１に記録されている。照度の計測開始は、処理時用照度計６が照射領域に達するタイミングよりも十分に前のタイミング（例えばステージ２がロード位置にある状態）で開示されるようになっている。従って、最初の時刻の照度測定値は常にゼロである。
図１２には、各照射領域における積算光量を算出する部分が示されている。処理時用照度計６の出力は、サンプリング周期毎の照度データであり、サンプリングの時刻情報と当該時刻における照度のデータが対応づけられて一時ファイル７１１に記録されている。照度の計測開始は、処理時用照度計６が照射領域に達するタイミングよりも十分に前のタイミング（例えばステージ２がロード位置にある状態）で開示されるようになっている。従って、最初の時刻の照度測定値は常にゼロである。
シーケンスプログラムは、最初の測定時刻から順に照度測定値を順に読み込み、次々に加算（積算）していく。そして、照度測定値が実質的にゼロを超えた値となった際、領域カウンタ（変数）に１を代入する。継続して照度測定値の加算を行い、照度測定値が再び実質的にゼロになった際、その時点で照度の積算値を領域１での積算光量の算出値として一時的に変数に格納する。その後、照度測定値の加算値をゼロにリセットする。
そして、照度測定値の加算をゼロからスタートして継続するとともに、次に照度測定値が実質的にゼロを超えた値となった場合、領域カウンタに２を代入する。照度測定値の加算を継続し、その後に照度測定値がゼロになった際、同様にその時点での照度の加算値を領域２の積算光量の算出値として別のメモリ変数に一時的に格納する。その後、照度の加算値をゼロにリセットする。そして、照度測定値の加算をゼロからスタートして継続し、次に照度測定値が実質的にゼロを超えた場合、領域カウンタに３を代入し、同様の処理を繰り返す。この例では、光照射器１の数は３個なので、領域３での積算光量が算出できたら、積算光量算出の部分のシーケンスは終了である。
そして、照度測定値の加算をゼロからスタートして継続するとともに、次に照度測定値が実質的にゼロを超えた値となった場合、領域カウンタに２を代入する。照度測定値の加算を継続し、その後に照度測定値がゼロになった際、同様にその時点での照度の加算値を領域２の積算光量の算出値として別のメモリ変数に一時的に格納する。その後、照度の加算値をゼロにリセットする。そして、照度測定値の加算をゼロからスタートして継続し、次に照度測定値が実質的にゼロを超えた場合、領域カウンタに３を代入し、同様の処理を繰り返す。この例では、光照射器１の数は３個なので、領域３での積算光量が算出できたら、積算光量算出の部分のシーケンスは終了である。
次に、シーケンスプログラムは、前述した実施形態と同様に、処理回数が制御インターバルに達しているかどうか判断し、達していれば、電力制御を行う。第三の実施形態におけるシーケンスプログラムのうち、電力制御の部分が図１３に示されている。図１３に示すように、シーケンスプログラムは、算出された積算各光量を、記憶部７１に記憶されている各照射領域の基準光量と比較する。そして、各々差異を無くすように制御指令信号を出力する。
即ち、図１１に示すように、往路の搬送の向きの順に照射領域を領域１、領域２、領域３とし、対応する光照射器を光照射器１ａ、光照射器１ｂ、光照射器１ｃとする。シーケンスプログラムは、領域１について算出された積算光量を光照射器１ａの基準光量と比較し、その差異を無くすように制御指令信号を光照射器１ａの点灯電源１１０に出力する。また、シーケンスプログラムは、領域２について算出された積算光量を光照射器１ｂの基準光量と比較し、その差異を無くすように制御指令信号を光照射器Ｂの点灯電源１１０に出力する。さらに、領域３について算出された積算光量を光照射器１ｃの基準光量と比較し、その差異を無くすように制御指令信号を照射器Ｂの点灯電源１１０に出力する。
即ち、図１１に示すように、往路の搬送の向きの順に照射領域を領域１、領域２、領域３とし、対応する光照射器を光照射器１ａ、光照射器１ｂ、光照射器１ｃとする。シーケンスプログラムは、領域１について算出された積算光量を光照射器１ａの基準光量と比較し、その差異を無くすように制御指令信号を光照射器１ａの点灯電源１１０に出力する。また、シーケンスプログラムは、領域２について算出された積算光量を光照射器１ｂの基準光量と比較し、その差異を無くすように制御指令信号を光照射器Ｂの点灯電源１１０に出力する。さらに、領域３について算出された積算光量を光照射器１ｃの基準光量と比較し、その差異を無くすように制御指令信号を照射器Ｂの点灯電源１１０に出力する。
この実施形態においても、各基準光量は、Ｙ方向の異なる複数の位置のそれぞれについて設定された値（分布）であってもよく、その場合は、処理時用照度計６のＹ方向位置の情報を同様にコントローラ７に入力して利用するようにする。また、各光照射器１ａ〜１ｃが備える光源１１が型式や仕様の点で全て同じものである場合、基準光量として同じ値が共通して設定される場合もあり得る。
いずれにしても、この第三の実施形態では、複数の光源１１について各々離間した照射領域に光照射する構成としておき、各照射領域における積算光量を測定するとともにそれぞれ基準光量と比較して制御信号を対応する光源１１の点灯電源１１０に出力するので、所定の光量を維持するための電力制御が容易である。照射領域が分離していない場合、ワークＷにおいて生じた光量不足がどの光源１１の劣化によるものなのか特定するのが難しくなる。また、複数の光源１１において劣化が生じて光量が不足している場合、それぞれの光源１１への供給電力をどの程度上昇させるかの判断も難しくなる。第三の実施形態のように照射領域が各々分離していてそれぞれについて積算光量が測定される場合、積算光量低下に見合う分だけ当該照射領域担当の光源１１への供給電力を上げれば良く、制御が容易である。尚、複数の照射領域が分離していて各々独立して光源１１の点灯電源１１０が制御されるようにすると制御が容易である点は、ワークＷが照射領域を通過する際の光照射の強度や量を測定する測定器を使用する場合だけではなく、例えばランプハウス内に常時配置されている照度計や、ワークＷの処理の合間に照射領域を通過する照度計等を用いた場合でも、同様である。
上述した各実施形態において、処理時用照度計６の配置は、上記以外も種々のものがあり得る。以下、この点について説明する。図１４は、処理時用照度計６の数や配置についての他の例を示した平面概略図である。
図１４（１）には、平面視で方形のステージ２において一つの角部を挟んで隣り合う二つの側面のそれぞれに処理時用照度計６が取り付けられた例が示されている。また、図１４（２）に示す第三の実施形態では、平面視で方形のステージ２の四つの側面のそれぞれに処理時用照度計６が取り付けられた例が示されている。
図１４（３）に示す例では、（２）の例と同様に四つの側面に処理時用照度計６が取り付けられているが、Ｙ方向に延びる二つの辺に位置する側面に取り付けられた処理時用照度計６がＹ方向においてずれた位置となっている。
図１４（１）には、平面視で方形のステージ２において一つの角部を挟んで隣り合う二つの側面のそれぞれに処理時用照度計６が取り付けられた例が示されている。また、図１４（２）に示す第三の実施形態では、平面視で方形のステージ２の四つの側面のそれぞれに処理時用照度計６が取り付けられた例が示されている。
図１４（３）に示す例では、（２）の例と同様に四つの側面に処理時用照度計６が取り付けられているが、Ｙ方向に延びる二つの辺に位置する側面に取り付けられた処理時用照度計６がＹ方向においてずれた位置となっている。
これら図１４（１）〜（３）の構成では、Ｙ方向（即ち照射領域の長さ方向）において複数の箇所で同時に照度が測定できるという意義を有する。「同時に」とは、「同じ１回の処理の際に」という意味であり、即ち１回の処理においてＹ方向の複数箇所における照度や積算光量のデータ（即ち照度分布、積算光量分布）を取得できるということである。この場合、得られた測定値としての積算光量分布と基準光量分布とを比較し、全体としてズレを無くすよう制御信号を出力することができる。具体的には、各位置での積算光量の差異の平均を求め、これを無くすように制御指令信号を出力することができる。
また、得られた積算光量分布のばらつきが限度以上に大きい場合、即ち最大値と最小値の差が大きい場合、処理の均一性が限度以上に低下しているとして当該ワークＷについて不良の履歴を記録することもできる。不良となった場合、光源１１の交換といった適宜の処置が取られる。
また、得られた積算光量分布のばらつきが限度以上に大きい場合、即ち最大値と最小値の差が大きい場合、処理の均一性が限度以上に低下しているとして当該ワークＷについて不良の履歴を記録することもできる。不良となった場合、光源１１の交換といった適宜の処置が取られる。
尚、積算光量分布を測定して光源１１の劣化等を判断することのメリットは、光源１１の交換時期を適切に判断できるという点にも存在する。即ち、例えば棒状の光源１１の端部の直下を通過する位置にのみ処理時用照度計６が配置されていて、分布を確認せずに一つの測定点のみにより当該照度計６により光量の不足が確認されたとする。この場合、当該処理時用照度計６の位置よりも中央寄りの位置では十分な光量が確保されていてワークＷの処理に特に不都合がないが、端部での測定結果を基準にすると、これを光量不足とみなして光源１１への供給電力を増加させるように制御指令信号が出力されてしまう。この場合は、所望の積算光量よりも多い積算光量となり処理が設計通りではなくなるため適切ではない。一方、複数箇所で光量が測定されて光量分布で正常かどうかを判断するようにすれば、上記のような所望の積算光量よりも多い積算光量となってしまう事態を防止することができる。尚、光量分布を測定値として記憶する場合、各処理時用照度計６を特定するＩＤ及び当該処理時用照度計６のＹ方向位置情報に対応づけられた状態で、算出された各光量が記憶される。
図１５は、処理時用照度計６の配置のさらに別の例を示す平面概略図である。
まず、図１５（１）には、Ｘ方向に沿ったステージ２の向かい合う二辺に位置する側面にそれぞれに処理時用照度計６が取り付けられている。この場合も、Ｙ方向での照度分布、積算光量分布の測定ができ、特に、棒状の光源１１の両端における黒化等に起因した照度低下を監視することができる。
また、図１５（２）には、Ｙ方向に沿ったステージ２の一辺に位置する側面に複数の照度計６が取り付けられている。この場合も、Ｙ方向での照度分布、積算光量分布の測定ができる。そして、補助移動機構４やθ移動機構５を適宜使用することで、測定位置を適宜変更することが可能である。
また、図１５（３）には、Ｘ方向に沿ったステージ２の一辺に位置する側面に複数の照度計６が取り付けられた例が示されている。この場合、当該辺がＸ方向に沿ったままで固定であると、第一の実施形態と実質的に同じで複数とする意義はないが、図１５（３）に破線で示すようにθ方向に回転させる機構を備えていれば、Ｙ方向の複数箇所での照度、積算光量測定が行えることになる。
まず、図１５（１）には、Ｘ方向に沿ったステージ２の向かい合う二辺に位置する側面にそれぞれに処理時用照度計６が取り付けられている。この場合も、Ｙ方向での照度分布、積算光量分布の測定ができ、特に、棒状の光源１１の両端における黒化等に起因した照度低下を監視することができる。
また、図１５（２）には、Ｙ方向に沿ったステージ２の一辺に位置する側面に複数の照度計６が取り付けられている。この場合も、Ｙ方向での照度分布、積算光量分布の測定ができる。そして、補助移動機構４やθ移動機構５を適宜使用することで、測定位置を適宜変更することが可能である。
また、図１５（３）には、Ｘ方向に沿ったステージ２の一辺に位置する側面に複数の照度計６が取り付けられた例が示されている。この場合、当該辺がＸ方向に沿ったままで固定であると、第一の実施形態と実質的に同じで複数とする意義はないが、図１５（３）に破線で示すようにθ方向に回転させる機構を備えていれば、Ｙ方向の複数箇所での照度、積算光量測定が行えることになる。
また、図１５（４）には、ステージ２内に処理時用照度計６が取り付けられた例が示されている。ステージ２は、照度計６を取り付けるための凹部を有し、この凹部の落とし込まれた状態で処理時用照度計６が取り付けられる。同様に、処理時用照度計６の受光面は、ステージ２上に載置されるワークＷの上面と同一の高さとされることが好ましい。尚、図１５（４）に示す例では、ステージ２内ではあるものの、処理時用照度計６は平面視でワークＷの載置位置の外側とされる。即ち、ステージ２にワークＷが載置された際、光照射器１１からの光についてワークＷは処理時用照度計６を遮らない状態であり、処理時用照度計６はワークＷを遮らない状態とされる。この場合も、Ｙ方向において複数の処理時用照度計６を設けると、照度分布、積算光量分布が測定できるので好適である。
尚、上記各実施形態では、光源１１の電力制御に利用するための測定を行う測定器として処理時用照度計６を使用して照度を測定したが、他の測定器を使用する場合もあり得る。例えば、測定した照度を元に内部で積算して積算光量として出力する積算光量計を使用しても同様である。この場合には、光量が測定値として出力されるから、コントローラ７において光量算出部を設ける必要はない。
また、照度計の出力をワークＷの上面の全面積で積分し、ワークが受ける面内全エネルギーを測定値としても良い。この場合、光基準値についてもワークＷの上面の面積（既知）で積分した値とされる。
この他、処理時用照度計６として分光放射照度を測定する測定器（分光器）が使用されることもあり得る。
また、照度計の出力をワークＷの上面の全面積で積分し、ワークが受ける面内全エネルギーを測定値としても良い。この場合、光基準値についてもワークＷの上面の面積（既知）で積分した値とされる。
この他、処理時用照度計６として分光放射照度を測定する測定器（分光器）が使用されることもあり得る。
尚、上述した第三の実施形態では、光照射器１ａ〜１ｃはそれぞれ点灯電源１１０を備えていたが、１台の点灯電源で複数の光源１１を点灯させる場合もあり得る。この場合は、少なくとも、各光源１１に対する供給電力を独立して制御できるようになっていることが必要である。例えば、供給の電源回路に対して光源１１を並列に接続しておき、各光源１１への電力供給経路上に電力制御素子を設けるようにする構成が考えられる。
また、上記各実施形態では、ステージ２は平面視が方形であったが、本願発明の実施に際しては方形に限定される必要はない。三角形や五角形、円形などであっても良い。円形の場合、円の中心に対して１８０°間隔で二つの処理時用照度計６を側面に取り付けたり、９０°間隔で四つの処理時用照度計６を取り付けたりする構成が想定される。
尚、上記各実施形態の光照射装置は、光配向用偏光光照射装置であったが、本願発明は、他の光照射装置としても構成することができる。例えば、光硬化性樹脂の硬化等の光処理のためにワークＷに光を照射する装置として構成することができる。
尚、上記各実施形態の光照射装置は、光配向用偏光光照射装置であったが、本願発明は、他の光照射装置としても構成することができる。例えば、光硬化性樹脂の硬化等の光処理のためにワークＷに光を照射する装置として構成することができる。
上述した各実施形態において、特開２０１４−１７４３５２号公報に開示されているように、二つのステージ２を照射領域を挟んでＸ方向の両側にそれぞれステージ２を配置し、各々ワークＷを保持させて交互に照射領域を通過させることで各ワークＷに光照射する構成を採用することもできる。この場合、処理時用照度計６については片方のステージ２のみに取り付けて照度又は光量を測定して光源１１の電力制御を行っても良いし、両方に取り付けて照度又は光量を測定して光源１１の電力制御を行っても良い。
また、上記各実施形態では、ステージは照射領域を通過するようにして往復動することでワークＷに光照射されたが、往復動せずに一回の通過のみでワークＷに対する光照射を完了させる場合もある。この場合には、処理時用照度計６による積算光量算出も一回の通過時のみの測定値を積算して光量を求めることになる。
尚、照射領域は、Ｙ方向が長尺方向である長方形としたが、これは必須の条件ではなく、Ｘ方向（搬送方向）が長尺方向である長方形でも良く、正方形であっても良い。
尚、照射領域は、Ｙ方向が長尺方向である長方形としたが、これは必須の条件ではなく、Ｘ方向（搬送方向）が長尺方向である長方形でも良く、正方形であっても良い。
また、光源１１については、棒状の光源１１をＹ方向に沿って配置する例を説明したが、これは長尺な発光部をＹ方向に沿って配置する例である。この他、点光源を一直線状に並べて棒状の光源（線状の発光部）と等価なものとする場合もある。さらに、棒状の光源をＸ方向に沿って配置した場合でも、そのような光源がＹ方向に多数並べられていれば、Ｙ方向では点光源が並んでいるとみなせるので、同様に作用させることができる。
１ 光照射器
１１ 光源
１１０ 点灯電源
１２ ミラー
１３ ランプハウス
１４ 偏光素子
２ ステージ
３ 搬送機構
３１ リニアガイド
３２ 固定子
３３ Ｘ方向移動台
４ 補助移動機構
５ θ移動機構
６ 処理時用照度計
７ コントローラ
７１１ 一時ファイル
７１２ 履歴データファイル
７１３ シーケンスプログラム
７３ 点灯制御手段
７３２ 信号出力部
７４ 搬送制御部
７５ Ｙ方向制御部
７６ θ移動制御部
８ 光測定ユニット
８４ マスター照度計
８５ 偏光測定器
Ｗ ワーク
１１ 光源
１１０ 点灯電源
１２ ミラー
１３ ランプハウス
１４ 偏光素子
２ ステージ
３ 搬送機構
３１ リニアガイド
３２ 固定子
３３ Ｘ方向移動台
４ 補助移動機構
５ θ移動機構
６ 処理時用照度計
７ コントローラ
７１１ 一時ファイル
７１２ 履歴データファイル
７１３ シーケンスプログラム
７３ 点灯制御手段
７３２ 信号出力部
７４ 搬送制御部
７５ Ｙ方向制御部
７６ θ移動制御部
８ 光測定ユニット
８４ マスター照度計
８５ 偏光測定器
Ｗ ワーク
Claims (10)
- 照射領域に光を照射する光照射器と、照射領域を通過する形で設定された搬送路に沿って対象物を搬送させる搬送機構と、コントローラとを備えた光照射装置であって、
光照射器は、光源と、光源に電力を供給する点灯電源とを備えており、
搬送機構は、光照射された照射領域を通過することで対象物が受ける光量が所定の値となるように定められた設定通過速度で照射領域を通して対象物を搬送する機構であり、
この搬送機構には、対象物が照射領域を通過する際の光照射の強度又は量を測定する測定器が設けられており、
測定器が設けられた位置は、対象物におけるいずれか一点が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングと測定器が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングとが同じとなり、対象物におけるいずれか一点が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングと測定器が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングとが同じとなる位置であり、
コントローラは、記憶部と、点灯電源により光源に供給される電力を制御する点灯制御手段とを備えており、
記憶部は、対象物に対する光照射の強度又は量の基準値である光基準値を記憶しており、
点灯制御手段は、記憶部に記憶された光基準値と、測定器による測定値又は測定値に基づいて算出された算出値とを比較し、その差分が無くなるよう点灯電源に制御指令信号を送る手段であることを特徴とする光照射装置。 - 前記光基準値は照度又は積算光量であり、
前記点灯制御手段は、前記光基準値と、前記測定器による測定の結果得られた照度又は積算光量とを比較し、その差分が無くなるよう前記点灯電源に制御指令信号を送る手段であることを特徴とする請求項１記載の光照射装置。 - 前記照射領域は、搬送路に交差する方向に長いものであり、
前記光基準値は、前記照射領域の長さ方向である領域長さ方向において分布した光基準値分布として設定されて前記記憶部に記憶されており、
前記点灯制御手段は、前記測定器が前記強度又は量を測定した際の当該測定器の領域長さ方向における位置に従って光基準値分布から当該位置での光基準値を取得し、取得した光基準値との比較によって前記制御指令信号を送る手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の光照射装置。 - 前記コントローラは、所定の制御インターバルの光照射回数に亘って前記測定器の測定値を前記記憶部に記憶するものとなっており、
前記点灯制御手段は、制御インターバルの光照射回数での前記測定器の測定値の平均値又は各測定値に基づいて算出された前記算出値の平均値と前記光基準値とを比較し、その差分が無くなるように前記制御指令信号を送る手段であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の光照射装置。 - 前記光源は複数設けられていて、各光源のそれぞれに前記点灯電源が設けられているか又は前記点灯電源は各光源に対する供給電力を独立して制御可能となっており、
各光源は、分離している照射領域にそれぞれ光照射するものであって、照射領域間の領域は実質的に照度がゼロとなる領域であり、
前記記憶部には、各照射領域について光基準値が設定されて記憶されており、
前記測定器は、各照射領域についてそれぞれ光照射の強度又は量を測定することが可能となっており、
前記点灯制御手段は、各照射領域について得られた測定値又は当該測定値に基づいて算出された算出値と、当該照射領域について設定された光基準値とを比較して当該光照射領域に光照射する光源の点灯電源に前記制御指令信号を送る手段であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の光照射装置。 - 照射領域に光照射器により光が照射された状態で、搬送機構により対象物を照射領域に
順次搬送し設定通過速度で照射領域を通過させることで各対象物に光を照射する方法であり、
光照射器は、光源と、光源に電力を供給する点灯電源とを備えており、
設定通過速度は、対象物が受ける光量が所定の値となるように定められた速度であり、
照射領域における光照射の強度又は量の基準値である光基準値を記憶部に記憶する記憶ステップと、
対象物が照射領域を通過する際の光照射の強度又は量を測定器で測定する測定ステップと、
記憶ステップで記憶された光基準値と、測定ステップで測定された測定値又は測定値に基づいて算出された算出値とを比較し、その差分が無くなるよう点灯電源に制御指令信号を送る点灯制御ステップと
を備えており、
測定ステップにおいて、測定器が設けられた位置は、対象物におけるいずれか一点が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングと測定器が照射領域に達して光照射を受け始めるタイミングとが同じとなり、対象物におけるいずれか一点が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングと測定器が照射領域から抜け出て光照射が解消されるタイミングとが同じとなる位置であることを特徴とする光照射方法。 - 前記光基準値は照度又は積算光量であり、
前記点灯制御ステップは、前記光基準値と、前記測定器による測定の結果得られた照度又は積算光量とを比較し、その差分が無くなるよう点灯電源に制御指令信号を送るステップであることを特徴とする請求項６記載の光照射方法。 - 前記照射領域は、前記対象物を搬送する方向に交差する方向に長いものであり、
前記記憶ステップは、前記照射領域の長さ方向である領域長さ方向において分布した光基準値分布として設定された光基準値を前記記憶部に記憶するステップであり、
前記点灯制御ステップは、前記測定器が前記強度又は量を測定した際の当該測定器の領域長さ方向における位置に従って光基準値分布から当該位置での光基準値を取得し、取得した光基準値との比較によって前記制御指令信号を送るステップであることを特徴とする請求項６又は７記載の光照射方法。 - 前記測定ステップは、所定の制御インターバルの光照射回数に亘って前記測定器により光照射の強度又は量を測定するステップであり、
前記点灯制御ステップは、制御インターバルの光照射回数での前記測定器の測定値の平均値又は各測定値に基づいて算出された前記算出値の平均値と前記光基準値とを比較し、その差分が無くなるように前記制御指令信号を送るステップであることを特徴とする請求項６乃至８いずれかに記載の光照射方法。 - 前記光源は複数設けられていて、各光源のそれぞれに前記点灯電源が設けられているか又は前記点灯電源は各光源に対する供給電力を独立して制御可能となっており、
各光源は、分離している照射領域にそれぞれ光照射するものであって、照射領域間の領域は実質的に照度がゼロとなる領域であり、
前記記憶ステップは、各照射領域について設定された光基準値を前記記憶部に記憶するステップであり、
前記測定ステップは、各照射領域についてそれぞれ光照射の強度又は量を測定するステップであり、
前記点灯制御ステップは、前記測定ステップにおいて各照射領域について得られた測定値又は当該測定値に基づいて算出された算出値と、当該照射領域について設定された光基準値とを比較して当該光照射領域に光照射する光源の点灯電源に前記制御指令信号を送るステップであることを特徴とする請求項６乃至９いずれかに記載の光照射方法。
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