光照射装置的制作方法

文档序号:2907909阅读:118来源:国知局
专利名称:光照射装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种光照射装置,例如在半导体元件或液晶显示基板、或者图案化相位差薄膜的制造工序等中为了形成线状图案而使用,该光照射装置将使用了短弧型放电灯的多个光源元件在一个方向上排列并同时点亮、进行曝光处理等,具备能够瞬间检测出从多个光源元件放射的光的照度分布的光检测器,特别涉及能够基于该光检测器的输出来显示照射区域中的照度分布及累计光量分布、并且能够使光的照度分布均勻化的光照射装置。
背景技术
例如,在半导体元件或液晶显示基板、或者图案化相位差薄膜的制造中,为了形成线状图案而进行曝光处理,在该曝光处理中,研究了如下技术,即为了通过对被照射物大范围地照射紫外线等活化能射线来提高量产性,而通常使用具备长弧型放电灯的光照射装置。
但是,在长弧型放电灯中,由于难以在灯长度方向上照射相互平行的光,所以发生了不能对掩模图案忠实地得到分辨率较高的图案的问题。此外,从液晶面板的大型化及生产效率的提高等观点看,有照射区域大面积化的要求。
以往,能够将放电灯大型化来应对大面积化,但是存在制造技术上的问题等,进一步的放电灯的大型化变得困难。
对于这样的要求,提出了使用小型的短弧型放电灯排列多个光源元件的光照射装置。
但是,在这样的光照射装置中,由于各个放电灯在照度及寿命方面具有个体差异, 所以难以均勻地保持各放电灯的照度维持率,为了确保制造线上的高可靠性及稳定的生产性,需要进行各个放电灯的照度及照度分布(光量分布)的监测、均勻地保持照度。
在这样的、使用短弧型放电灯而排列了多个光源元件的光照射装置中,测量各个放电灯的照度的方法例如如图27所示,提出了将从由多个放电灯101-a及反射镜101-b构成的多个光源部100放射的光(紫外线)通过积分器102叠加后折回、使一部分从开设在反射镜103的一部分上的光透射部103-a透射并通过照度测量装置107测量的方法。
为了测量各个光源单元101的照度,在将光源部100灭灯时,一边使光源单元101 一个一个灭灯一边测量各个光源单元的照度,并将照度信息记录到存储机构106-b中。
通过该方法能够测量各个光源单元101的照度值(专利文献1)。
但是,在这样的方法中,仅测量从积分器102出射的、基于多个放电灯 ο -a的合成光的照度(换言之是将整体的照度分布平均化而得到的值),不能得到由光照射装置带来的光照射区域中的正确的照度分布,所以不能应用到形成线状图案的光照射装置中。
此外,在曝光处理中,即使是某个放电灯的照度下降的情况,也只是检测合成光的照度下降,所以不能确定发生了异常的放电灯。
此外,作为在使用短弧型放电灯而排列了多个光源元件的光照射装置中测量照度分布的方法,已知有图观所示的方法。如该图所示,将光传感器115配置在XYZ台117之上,在测量时一边使光传感器115在照明系统单元111-a排列的方向上扫描一边测量照度。 并且,通过测量照度的变化,能够测量照明光学系统111的照度分布(专利文献2)。
此外,已知有通过与各个放电灯相对应地设置照度测量机构来测量各放电灯的照度,由此检测放电灯的照度下降等异常的方法。
根据这样的方法,例如在因长时间的使用、某一个放电灯的照度随时间经过而下降的情况下,能够确定发生了不良状况的放电灯,但通过各照度测量机构测量的是某个特定部位处的照度(从特定的光源亮点放射并由反射镜的特定部位反射的值),即使配置与灯光源相同数量左右的照度测量机构也不能得到由光照射装置带来的光照射区域中的正确的照度分布,所以发生如下的问题。即,如果参照图7进行说明,则例如在因在构成放电灯的电极上作用有力而产生变形等原因而引起在某一个放电灯中发生了放电灯的光轴偏差的现象的情况下,由该放电灯产生的光照射区域向由邻接于该放电灯的放电灯产生的光照射区域侧偏移(shift),实际的照度分布成为在图7中用虚线表示那样的曲线。由图7可知,发生了不良状况的放电灯的照度变化的影响也发生在由邻接于该放电灯的放电灯产生的光照射区域中,所以有时虽然在例如该邻接的放电灯的紫外线的光量自身中没有变化, 但是由与该放电灯对应的照度测量机构测量出的照度也表示比初始值下降或增加的值。但是,在上述方法中,由于在测量各个放电灯产生的光的叠加区域的位置中没有照度测量机构,所以不能正确地判断这样的放电灯的异常状态。因此,在基于各照度测量机构的测量结果进行放电灯的点亮控制以使得例如放电灯的照度增加或下降的情况下,反而存在使照度分布变得不均勻的情况。
此外,在将短弧型放电灯在一个方向上排列的光照射装置中,特别在通过将被照射物(工件)向与光照射区域的长度方向正交的方向相对扫描而处理的处理工序中,有时即使在例如很小的区域中若有照度下降的部分也发生条状的不均勻的情况,所以遍及长度方向整个区域确认细小的测量间距下的照度分布及累计光量分布是重要的。
另一方面,在使用了长弧型放电灯的、印刷物的干燥处理那样的用途中,由于光从 1条电弧产生、各个发散角较大、来自较宽的宽度方向的光重合等,所以事实上没有在长度方向的照度分布中发生局部性的变动,所以以往不成为问题。由此,在长弧型的放电灯中, 只要在其长度方向的几处左右取得累计光量数据就可以。但是,在将短弧型放电灯的多个在一个方向上排列的光照射装置中,仅通过如上述那样在长度方向的几处左右取得累计光量数据并不够。
在将短弧型的放电灯的多个在一个方向上排列的光照射装置中,为了遍及长度方向整个区域地确认细小的测量间距下的照度分布及累计光量分布,也可以考虑将数量较多的照度测量机构密接地配置。但是,在此情况下不仅成本增大,而且由于存在各个受光元件的脏污程度及紫外线带来的劣化速度、温度上升时的灵敏度变化的特性(温度系数)的个体差异,所以也发生难以持续长期间进行稳定的照度分布测量的问题。
如以上那样,在将为了形成线状图案而使用的多个放电灯在规定方向上排列配设而成的光照射装置中,详细的照度分布测量初次成为在技术上较大的问题。但是,实际情况是不知道能够以较高的可靠性检测各个放电灯的照度及照度分布的方法。
专利文献1 日本特开2010_0;3似93号公报
专利文献2 日本特开平10-284401号公报
在专利文献1的测量方法中,由照度测量装置107检测多个光源单元101的光相加后的值。因此,为了测量独立的光源单元的值,在将光源部100灭灯时,必须一边一个一个地将光源单元灭灯一边记录照度的变动。
在装置工作时,不能测量各个照度单元的照度,在测量时必须将照明系统单元灭灯一次,在测量中花费时间。此外,在该方法中,仅在使用积分器等形成2次光源的光学系统中是有效的。
在专利文献2的方法中,在使照明光学系统111点亮的状态下,通过使光传感器 115扫描,能够测量XYZ台117上的照度分布。
因而,在进行测量时,必须将基板116从XYZ台117上除去。在基板是薄膜状的情况下,不能容易地摘除,所以照度测量仅限于将薄膜状的基板更换时等。
因此,使装置工作的期间中不能进行测量,不能检测装置工作中的异常从而控制照度分布。
此外,在一边使1个光传感器115扫描一边测量的方法中,由于在测量详细的照度分布的情况下需要增加测量点(point)数而非常花费时间。另外,在测量中,光传感器被暴露在照明光源的强光下,因此光传感器的温度上升。光传感器因温度而测量灵敏度变化,所以不能进行正确的照度分布的测量。
为了测量正确的照度分布,需要光传感器在相同的温度下同时测量。
另外,在使用短弧型放电灯而排列了多个光源元件的光照射装置的情况下,照度下降的原因不仅是个别的光源元件的照度下降,还有在照度没有下降的状态下任意的光源元件相对于其他光源元件其光轴发生偏离的情况。
在此情况下,如果为了使下降的照度恢复而使投入到放电灯的电流值增加,则不仅照度分布恶化,而且成为放电灯的寿命下降、或装置故障等的原因。
因此,希望不仅进行照度分布的测量、还基于测量结果掌握照度的变动原因、并基于该原因能够进行适当的对应。发明内容
本发明是基于上述情况而做出的,目的是提供一种作为光源而将多个短弧型放电灯在规定方向上排列的光照射装置,该光照射装置能够将从各光源元件放射的光的照度分布的变动一起检测,并且能够判断并显示明亮度下降的放电灯等、发生了不良状况的放电灯的确定及异常的状态,能够确认装置的正常动作状态。此外,在光照射区域中照度分布产生变动时能够实现照度的均勻化。
本发明的光照射装置的特征在于,具备光出射部,具有将多个光源元件在一个方向上排列配置而得到的光源元件列,该光源元件由短弧型的放电灯、以及包围该放电灯配置的反射来自该放电灯的光的反射器构成;以及光检测元件阵列,检测来自多个测量部位的扩散光的光量,该多个测量部位是来自各个光源元件的光的光到达区域中的多个测量部位。
在本发明的光照射装置中,构成为,上述测量部位的扩散光经由成像光学元件由上述光检测元件阵列检测。
此外,在本发明的光照射装置中,构成为,扩散板进退自如地设在从上述光出射部出射的光的光路上,该扩散板的光扩散面上的扩散光的光量由上述光检测元件阵列检测。
进而,在本发明的光照射装置中,构成为,设有快门部件,该快门部件在动作时位于从上述光出射部出射的光的光路上并对来自该光出射部的光进行遮光;上述扩散板设在该快门部件的光照射面上。
进而,在本发明的光照射装置中,构成为,具备将来自上述光出射部的光聚光为沿上述一个方向延伸的线状的聚光部件。
进而,在本发明的光照射装置中,可以构成为,具备被实施了使来自上述光出射部的光中的规定的波长范围的光反射、使该波长范围以外的光透射的波长选择涂层的反射部件;在来自上述光出射部的光透射过该反射部件后的透射光的光到达区域上设有扩散板, 来自该扩散板的扩散光由上述光检测元件阵列检测。
在本发明中,在通过使由短弧型的放电灯、以及包围该放电灯而配置的将来自该放电灯的光反射的反射器构成的光源元件在一个方向上排列并使其同时点亮、并将来自上述光源元件的光照射在光照射区域中而进行曝光处理等的光照射装置中,设有配置在来自该光源元件的光的光到达区域中、使来自该光源元件的光扩散而放射的扩散机构,并且设有排列有多个用来检测由该扩散机构反射的扩散散射光的光量(光强度)的光检测元件的光量检测机构。
上述光量检测机构接受从上述光源元件出射、由扩散机构反射的扩散散射光,但在光量检测机构的各位置处检测到的光量(光强度)根据光向光量检测机构的入射角度、 扩散板的反射特性等而并不一定正确地反映从上述光源元件出射的光所照射的光照射区域上的各位置处的照度。例如,即使是相同强度的散射光,相对于从光量检测机构的正面入射的散射光,斜向入射到光量检测机构中的光的散射光被测量为较低。
所以,在本发明中,设有将在上述光量检测机构上的各位置检测到的光量与从光源元件出射的光所照射的光照射区域中的各位置处的照度建立对应、并将光量检测机构上的各位置处的光量变换为表示该光照射区域的各位置处的照度变动的信号的机构。
由此,通过上述光量检测机构的输出,能够得到相当于光照射区域中的照度分布的信号,能够检测照度分布的变动。
另外,照度是表示对光照射区域等照射的光的亮度的物理量。对于进行测量的光检测元件来说具有有限的大小,例如在将长方形的光检测元件配置为使长边与输送方向平行来进行测量的情况下,测量的量也有用累计光量等别的名称称呼的情况,但在本说明书中,将表示由光检测元件测量的亮度的物理量统称而表述为照度。
将上述光量检测机构上的各位置处的光量变换为表示光照射区域的各位置处的照度变动的信号的处理,例如可以如以下这样进行。
·预先准备用来将光量检测机构上的各位置处的光量变换为表示光照射区域中的各位置的照度的信号的变换比率数据,使用该变换比率数据,根据光量检测机构上的各位置处的该扩散散射光的光量,计算表示光照射区域中的各位置的照度变动的信号。
将使光源元件列的放电灯最初点亮时检测到的光量检测机构上的各位置处的光量作为基准光量数据保存,根据光量检测机构上的各位置处的该扩散散射光的光量和上述基准光量数据,计算表示光照射区域中的各位置的照度变动的信号。
通过输出并显示这样检测到的照度分布的变动,能够监视从多个光源元件放射的光的照度分布的变动。此外,当根据上述照度分布的变动检测到从特定的光源元件照射的光的照度下降时,通过例如使对该光源元件的放电灯供给的电力增大,能够补偿照度的下降。
作为上述扩散机构,也可以在上述光源元件与光照射区域之间的光路中设置将光扩散并反射的扩散元件,但在想要在使装置工作的期间中也检测照度分布的变动的情况下,也可以利用设在上述光路中的掩模等作为扩散机构、或者使设在上述光路中的聚光部件等光学元件为涂层反射镜、在该涂层反射镜的背面侧设置扩散机构、使透射过涂层反射镜的光通过扩散机构反射而导入光量检测机构。
基于以上,在本发明中,如以下这样解决上述问题。
(1) 一种光照射装置,具备光出射部,具有将多个光源元件在一个方向上排列配置而得到的光源元件列,该光源元件由短弧型的放电灯、以及包围该放电灯配置的反射来自该放电灯的光的反射器构成;扩散机构,配置在来自各个光源元件的光的光到达区域中, 使来自该光源元件的光扩散并放射;光量检测机构,具备接受来自该扩散机构的扩散散射光、并检测接受的各部位处的该扩散散射光的光量的多个光检测元件;以及图像处理单元, 处理上述光量检测机构的输出,上述图像处理单元具备变换处理部,将上述光量检测机构上的各位置与从上述光源元件出射的光所照射的光照射区域中的各位置建立对应,并将光量检测机构上的各位置处的光量变换为表示该光照射区域的各位置处的光量变动的信号; 以及输出机构,将由上述变换处理部得到的表示光照射区域的各位置的光量变动的信号输出ο
(2)在上述(1)中,上述图像处理单元具备将由上述变换处理部得到的表示光量变动的信号与光照射区域的位置建立对应地显示在上述显示单元中的显示处理机构。
(3)在上述(1) (2)中,上述光照射装置具备为了使光照射装置的各光源元件的放电灯点亮而供电的电源装置;上述图像处理单元还具备光量变动监视机构,监视由上述变换处理部得到的、表示光照射区域的各位置的光量变动的信号;以及供电控制机构,用来控制从上述电源装置对各光源元件供给的电力;上述光量变动监视机构,当通过表示上述光照射区域的各位置的光量变动的信号检测到光源元件中特定的光源元件的放电灯的光量下降时,通过上述供电控制机构控制上述电源装置,使对上述光量下降的放电灯供给的电力增大,使该放电灯的光量增加。
(4)在上述(1)⑵(3)中,上述图像处理单元具有保存有变换比率数据的存储器, 该变换比率数据用来将上述光量检测机构上的各位置处的光量变换为表示该光照射区域中的各位置的光量的信号;上述变换处理部从上述存储器读入变换比率数据,根据上述光量检测机构上的各部位处的该扩散散射光的光量、和保存在上述存储器中的变换比率数据,计算表示光照射区域中的各位置的光量变动的信号。
(5)在上述(1) (2) (3)中,上述图像处理单元具有将使该光照射装置的光源元件列的放电灯最初点亮时检测到光量检测机构上的各位置处的光量作为基准光量数据保存的存储器;上述变换处理部根据上述光量检测机构上的各部位处的该扩散散射光的光量、 和保存在上述存储器中的基准光量数据,计算表示光照射区域中的各位置的光量变动的信号。
根据本发明的光照射装置,能够得到以下的效果。
(1)通过做成具备检测各个放电灯的光到达区域中的多个测量部位的每个的扩散光的光量的光检测元件阵列的结构,由该光检测元件阵列取得光出射部带来的光到达区域中的光源元件的排列方向的照度分布及累计光量分布、以及关于各个放电灯的照度的数据。并且,当基于所取得的数据检测到在构成光源元件列的某个放电灯中发生了照度下降等异常时,能够正确地确定发生了不良状况的放电灯并且能够判断照度下降或光轴偏差等异常的状态,因此能够可靠地确认光照射装置的正常动作状态。
(2)设置使来自光源元件的光扩散并放射的扩散机构,将该扩散机构上的各部位处的扩散散射光的光量通过光量检测机构进行检测,并将光量检测机构上的各位置处的光量变换为表示该光照射区域中的各位置处的照度变动的信号而输出,因此不像以往技术那样一边一个一个灯地将光源灭灯一边观察照度的变动或使光传感器扫描,而能够同时监视从多个光源元件放射的光的照度分布的变动。
因此,能够一边进行对被处理物的光照射处理一边进行各放电灯的点亮状态的监视,所以当检测到某个放电灯异常时,能够迅速地采取使制造线停止并更换放电灯等措施, 能够实现高效率的设备的工作。
此外,通过将表示光照射区域中的各位置的照度变动的信号与光照射区域的位置建立对应并显示在显示单元上,能够监视哪个光源元件的光量下降了等。
(3)设置监视表示光照射区域的各位置的照度变动的信号的光量变动监视机构, 当通过表示光照射区域的各位置的照度变动的信号检测到光源元件中的特定的光源元件的放电灯的照度下降时,通过使对该放电灯供给的电力增大、补偿照度的下降,从而能够防止光源装置的照度下降等性能下降,防止不合格品的大量产生。
(4)设置用来将光量检测机构上的各位置处的光量变换为表示该光照射区域中的各位置的照度的信号的变换比率数据,根据光量检测机构上的各部位处的该扩散散射光的光量和保存在上述存储器中的变换比率数据,计算光照射区域中的各位置的照度变动的信号,从而能够比较简单地得到表示光照射区域中的各位置的照度变动的信号。
(5)将使光照射装置的光源元件列的放电灯最初点亮时检测到的光量检测机构上的各位置处的光量作为基准光量数据保存,根据光量检测机构上的各部位处的扩散散射光的光量和保存在上述存储器中的基准光量数据,计算表示光照射区域中的各位置的照度变动的信号,从而与使光源元件列的放电灯最初点亮时的照度分布相比,能够掌握照度分布以怎样的程度变动。此外,能够容易地检测光源元件的照度的下降、及光源元件的光轴的偏差等,能够可靠地判断灯或灯单元更换有无必要及定时。


图1是表示本发明的实施例的光照射装置的概略结构的图。
图2是将图1所示的光照射部用A-A线切断的侧面剖视图。
图3是将图1所示的光照射部从聚光部件的背面侧观察的图。
图4是沿着发光管的管轴的剖视图。
图5是表示扩散板上的测量部位与线传感器的受像部位的关系的概念图。
图6是表示特定的灯的照度下降的情况下的照度变化的图。
图7是表示发生了特定的灯的光轴偏差的情况下的照度变化的图。
图8是表示设有两个光传感器的情况下的结构例的图。
图9是表示扩散板上的测量部位与二维区域传感器的受像部位的关系的概念图。
图10是表示本发明的光照射装置的另一例中的结构的概略的侧面剖视图。
图11是在聚光部件的背面侧设置扩散板、检测透射过聚光部件的光的结构例。
图12是将本发明的光照射装置的另一例的概略结构从聚光部件背面侧观察的图。
图13是本发明的第2实施例的图像处理单元的功能块图。
图14是表示本发明的第2实施例的图像处理单元的处理次序的流程图。
图15是说明光检测元件阵列的各检测元件的像素位置与照射区域位置的对应关系的一例的图。
图16是表示变换比率数据(修正系数)的一例的图。
图17是表示由光检测元件阵列检测到的光量分布与通过上述变换比率数据变换后的照度分布的图。
图18是说明第2实施例的变换处理的图。
图19是本发明的第3实施例的图像处理单元的功能块图。
图20是表示本发明的第3实施例的图像处理单元的处理次序的流程图。
图21是说明第3实施例的变换处理的图。
图22是表示特定的灯的照度下降的情况下的照度维持率的图。
图23是本发明的第4实施例的图像处理单元的功能块图。
图M是表示本发明的第4实施例的图像处理单元的处理次序的流程图。
图25是本发明的第5实施例的图像处理单元的功能块图。
图沈是表示本发明的第5实施例的图像处理单元的处理次序的流程图。
图27是表示以往的光照射装置的一例的概略图。
图28是表示以往的光照射装置的另一例的概略图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式详细地说明。
图1是表示本发明的实施例的光照射装置的整体的概略结构的图,图2是将图1 的光照射装置用A-A线切断的侧面剖视图。此外,图3是将图2所示的光照射部从聚光部件40的背面侧透视光源侧而观察的图。
本发明的照射装置例如是为了制造图案化相位差薄膜而使用的,如图1所示,由具备聚光部件40的光出射部10、具备将来自光出射部10的光整形为条状的掩模45的光照射部1、图像处理单元7、和向光照射部1的灯供电的电源部9构成。在掩模45的下侧,如图2所示,设有输送机构50,通过输送机构50输送被照射物W,向被照射物W照射从光照射部1出射的光。
另外,在图1、图2中,将用来测量照度分布的扩散板55插入到掩模45的光入射侧,但对此在后面叙述。
上述光出射部10将由多个例如3个以上的光源元件21构成的光源元件列20、和将来自该光源元件列20的光聚光为在光源元件21排列的一个方向上延伸的线状的聚光部件40配置在例如由铝构成的灯壳11内而构成。
在聚光部件40的下方,形成有沿着聚光部件40的长度方向向一个方向延伸的光出射用开口 12A,此外,在形成有该光出射用开口 12A的下壁的聚光部件40的背面侧的位置上,形成有扩散光入射用开口 12B,该扩散光入射用开口 12B使从后述的光出射部10出射的光所照射的光到达区域中反射的扩散散射光入射到灯壳11内。并且,设有例如由石英玻璃构成的窗板部件13,以使其覆盖光出射用开口 12A。
在光出射部10中使光源元件21沿一个方向(在图2中是垂直于纸面的方向。以下将该方向也称作“X方向”)排列地配置,通过它们构成光源元件列20。光源元件列20的各光源元件21具有短弧型的放电灯30、和包围该放电灯30而配置的将来自该放电灯30的光反射的反射器22。
作为放电灯30,可以使用例如具有图4所示的结构的、将例如波长270 450nm的紫外光以高效率放射的超高压水银灯。该放电灯30具备发光管31,该发光管31具有形成放电空间S的例如球形状的发光部32、及连接在该发光部32的两端上的杆状的密封部33,在发光管31内,以沿着其管轴相互对置的方式对置地配置有一对电极35,并且封入有水银、 惰性气体及卤素。并且,各个电极35经由在密封部33内气密埋设的金属箔36连接在外部导线37上。在这样的放电灯30中,一对电极35间的电极间距离例如是0. 5 2. 0mm、水银的封入量例如是0. 08 0. 30mg/mm3。
反射器22由具有以其光轴C为中心的旋转抛物面状的光反射面23的抛物线反射镜构成,该反射器22配置为,使其光轴C位于放电灯30的发光管31的管轴上、并且其焦点 F位于放电灯30的电极35间的亮点处,在此状态下,通过固定部件固定在放电灯30上。
聚光部件40由垂直于X方向的截面具有抛物线状的光反射面41的、沿X方向延伸的圆柱抛物线反射镜构成,配置在与光源元件列20的各反射器22的光轴C垂直的光出射面的前方,以使其焦点位于被照射物W的表面上。
该聚光部件40例如也可以是实施了波长选择涂层的涂层反射镜,该波长选择涂层仅使作为目标波长的光反射,而使不需要的波长的光透射。
掩模45在X方向上为长条的矩形的板状,在聚光部件40的下方,沿着与该聚光部件40的反射光的光轴L垂直的平面配置。该掩模45配置为,使分别沿垂直于X方向的方向(在图2中是左右方向。以下也将该方向称作“Y方向”)延伸的线状的多个遮光部及多个透光部在X方向上交替地排列。
被照射物W例如如图2那样被输送机构50沿Y方向输送,掩模45相对于被照射物W离开地配置。掩模45与被照射物W之间的最小间隙例如是50 1000 μ m。
此外,掩模45与被照射物W之间的间隙随着该被照射物W被向Y方向输送而变动,所以掩模45的来自聚光部件40的光所入射的有效照射宽度优选的是,考虑掩模45与被照射物W之间的间隙的容许变动值、或辊51的半径而在可能的范围中设定得较小。这基于以下的理由。当被照射物W被输送而通过掩模45的正下方区域时,被照射物W与掩模45 之间的间隙首先随着被照射物W向Y方向移动而变小,当到达掩模45的中央位置的正下方后,随着被照射物W向Y方向移动而变大,但由于最小有效照射宽度越大则间隙的变动幅度也越大,所以不能形成忠实于掩模45的图案且高分辨率的图案。
具体而言,当设掩模45与被照射物W之间的间隙的容许变动值为a、辊51的半径为r时,有效照射幅度d可以通过d =T { Γ (r - a) 2I X 2求出。在该式中,在理论上需要考虑被照射物W的厚度,但由于被照射物W的厚度与辊51的半径相比很小,所以可以忽视。如果举出具体的例子,则在掩模45与被照射物W之间的间隙的容许变动值a 是50 μ m、辊51的半径r是300mm的情况下,有效照射幅度d优选的是约Ilmm以下。因而, 将来自上述光出射部10中的短弧型的各放电灯30的放射光通过各反射器22及聚光部件 40聚光为沿X方向延伸的线状,对于为了使光聚光在该有效照射宽度d的范围内来说是有效的,进而,有利于形成忠实于掩模45的图案且高分辨率的图案。
有关该实施方式的光照射装置的输送机构50具有接触在被照射物W上来输送该被照射物W的辊51。具体而言,辊51以该辊51的旋转轴(图示省略)沿X方向延伸的姿势配置,以使接触在被照射物W上的部位位于掩模45的正下方位置,通过该辊51旋转,将被照射物W向Y方向输送。
在被照射物是薄膜状的情况下,由于输送机构50具有接触在被照射物W上而输送该被照射物W的辊51,所以通过减少辊51的偏心,能够将掩模45、与接触在辊51上的薄膜状的被照射物W之间的间隙保持为一定。
另外,通过在辊51中设置水冷机构,即使在对被照射物W照射高照度的紫外光的情况下,也能够通过接触在被照射物W上的辊51将被照射物W冷却,所以能够防止被照射物W的收缩等变形。
在有关该实施方式的光照射装置中,扩散板55进退自如地设在使从光出射部10 出射的光扩散反射的光路上、具体而言是聚光部件40与掩模45之间的光路上。扩散板55 在对被照射物W进行光照射处理的情况下,在从来自光出射部10的光路上退避、并且进行后述的各放电灯30的点亮状态的监视动作(各放电灯的照度测量、照度分布测量)的情况下,通过未图示的驱动机构移动,以使其在来自光出射部10的光的光路上沿着与聚光部件 40的反射光的光轴L垂直的平面配置(参照图1、图2的扩散板55)。
这样的扩散板55优选使用例如波长270 450nm的紫外光的扩散反射率为90% 以上者,例如可以使用烧结有氟树脂粒子的扩散板、或在基材上形成有含有硫酸钡等透射率较低的遮光物质的光扩散层的扩散板。
此外,涂布或含有混合了受紫外光激励而主要发出可见光的荧光体的扩散板,也对于入射光扩散性良好且效率良好地发光,所以是优选的。
在本发明的第2实施例中,当监视光照射区域中的照度分布时,在从光出射部10 出射的光的光到达区域中插入扩散板阳。
本发明设有监视机构,该监视机构取得从光出射部10出射的光的光到达区域的光强度分布像,基于通过进行适当的图像处理而得到的X方向上的照度分布,监视各放电灯30的点亮状态。
有关该实施方式的光照射装置的监视机构由配置在灯壳11内的光传感器60、形成在灯壳11上的扩散光入射用开口 12B、成像光学元件、和通过对由光传感器60得到的图像数据进行图像处理而取得照度分布的图像处理机构构成。
如图3所示,在聚光部件40的背面侧,设有内置了作为光量检测机构的光检测元件阵列的光传感器60,该光量检测机构具有多个接受来自该扩散板55的扩散散射光、并检测接受的各部位的该扩散散射光的光量的光检测元件,此外,在形成在灯壳11上的扩散光入射用开口 12B处,设有针孔板等成像光学元件65,如果被插入扩散板55,则从光出射部 10出射的光被扩散板55反射,该扩散散射光通过上述成像光学元件65成像在光传感器60上。
将由光传感器60检测到的信号向图1所示的图像处理单元7发送。
图像处理单元7将由上述光传感器60检测到的信号变换为与配置有被照射物W 的光照射区域的照度分布信号相对应的信号,并且例如在显示装置上显示照度分布信号、 或者在特定的灯的照度下降的情况下输出警报信号。此外,当构成光源元件列20的特定的光源元件21因劣化等而照度下降时,例如控制光源元件21的电源部9,使向该光源元件21 的供电增加而补偿照度下降。此外,例如当因灯的光轴偏差等原因而照度分布变动时,输出警报等。
光检测元件阵列61由例如图5那样的CCD线传感器(一维线传感器)构成,是将对应于测量部位(PI、P2、…、Pn-U Pn)的每个的多个光检测元件(受光元件)在X方向上排列而成的结构,该光检测元件检测扩散板阳上的光扩散面^A的沿X方向排列的多个测量部位(P1、P2、->Pn-UPn)的各自的扩散光(R1、R2、->Rn-URn)的光量。具体而言,优选的是使用例如对于一个放电灯将与光照射区域中的3个部位以上的测量部位相对应的光检测元件在X方向上排列的结构(对于一个放电灯的光照射区域具有3像素以上的分辨率),实际上,例如在由几十个光源元件21构成光源元件列20的情况下,光检测元件阵列61使用具有500 2000像素、或者其以上的分辨率的结构。
在一维的光检测元件阵列中,虽然不能求出累计光量,但只要光检测元件的受光面是相对于输送方向较长的长方形的形状,则计测值为累计光量。
光检测元件阵列受光部的尺寸的一例是,在各像素的尺寸为高度几mm、宽度几十 μ m的情况下,高度为几mm、宽度为几十mm。因此,在图5中,为了容易理解而仅记载了 Pl Pn这样的代表点,但实际上即使扩散光在各点在扫描方向上具有有限的宽度,也能够充分正确地测量扫描时的累计光量。
光传感器60的扩散光的可检测范围(照度的可测量范围)的大小可以通过成像光学元件与光传感器60的离开距离以及光检测元件阵列61的X方向的长度来调节。
光传感器60整体的视野角(光传感器60的受光面601的法线与来自X方向上的最外方的测量部位Pl的扩散光Rl的光路所成的角)θ例如优选的是60°以下,更优选的是45°以下。由此,能够可靠地检测扩散板55的扩散光。
此外,各个光检测元件的灵敏度,根据扩散光(Rl、R2、…、Rn-U Rn)对于光检测元件的入射方向来调节。
成像光学元件65使用例如将较薄的金属板通过蚀刻进行开孔加工而得到的针孔板。针孔板的开口直径例如是Φ50μπι ΦΙΟΟΟμ ,厚度例如是ΙΟΟμ ΙΟΟΟμ 。此外,也可以是在玻璃上蒸镀铬膜、通过蚀刻在铬膜上形成针孔的结构。
在上述光照射装置中,从光出射部10出射的光经由掩模45照射在被照射物W上。 即,在光出射部10中,从构成光源元件列20的放电灯30放射的光被反射器22的光反射面 23反射,成为沿着该反射器22的光轴C的平行光,从光出射面朝向聚光部件40出射。该平行光被聚光部件40的光反射面41向下方反射,从光出射用开口 12Α—边聚光为沿X方向延伸的线状一边入射到掩模45中(此时未插入扩散板55)。此时,入射到掩模45中的光在 X方向上是平行光。
并且,将入射到掩模45中的光通过遮光部及透光部整形为条纹状并照射在被照射物W上,从而在被照射物W的辊51接触的部位的表面上,形成与掩模45的遮光部及透光部的图案对应的条纹状的光照射区域,通过将被照射物W用输送机构50向Y方向输送,对该被照射物W进行需要的光照射处理。
另一方面,例如在开始作业检查时或1天的作业结束时等、监视光出射部10的各放电灯30的照度及光照射区域中的照度分布的情况下,将扩散板55通过未图示的驱动机构插入配置到聚光部件40与掩模45之间的光路上,将从光出射部10出射的光照射在扩散板55上。
此时,照射在扩散板55上的光是平行于X方向的光,在光扩散面55A上形成有带状的光照射区域LA。照射在扩散板55上的光如图5所示,被光扩散面55A扩散反射,来自各测量部位(P1、P2、-,Pn-UPn)的扩散光经由成像光学元件65作为光照射区域LA的一维的光强度分布像成像在对应于各测量部位的受像位置(D1、D2、-,Dn-UDn)上。并且, 通过光检测元件阵列61的各光检测元件,检测对应的各测量部位的扩散光的光量(照度), 对由此得到的图像数据通过图像处理机构进行适当的图像处理,取得光照射区域LA的X方向的照度分布。
在构成光源元件列20的放电灯30都是点亮初始状态的情况下,如图6的实线A 所示,得到照度的峰值与谷值的差较小的照度分布,即,各光源元件21的光的光照射区域重叠,各光源元件21的光的照射区域中的照度C的峰值位置相互不同,所以光出射部10整体的照度分布变得均勻。
例如,进行上述各放电灯30的点亮状态的监视动作,在得到了由图6的虚线表示的照度分布的情况下,根据左起第2个放电灯劣化,能够判断为该放电灯带来的光照射区域的照度下降。
此外,例如进行上述各放电灯30的点亮状态的监视动作,在得到了由图7的虚线表示的照度分布的情况下,检测到发生了某种异常,由此,采取更换放电灯30等措施。
如以上这样,根据本发明,通过做成具备光检测元件阵列61的结构,通过对由光传感器60取得的图像数据进行适当的图像处理,关于光照射区域中的X方向的照度分布或累计光量分布、以及各放电灯30的照度取得详细的数据,该光检测元件阵列检测各个放电灯30的、光扩散面55A上的光照射区域中的多个测量部位的扩散光的光量,并且其在X方向上排列有对应于该测量部位的多个光检测元件。并且,当基于所取得的数据在某个放电灯30中检测到照度下降等异常时,能够正确地确定发生了不良状况的放电灯并且能够判断照度下降或光轴偏差等异常的状态,所以能够可靠地确认光照射装置的正常动作状态。
此外,由于各光检测元件在一个光检测元件阵列的封装内温度等条件大致相同, 所以不易受到各光检测元件间的随着时间经过的灵敏度差的影响。进而,也不需要单独准备各光检测元件的配线电缆及放大电路,所以虽然进行详细的分布测量,但能够将成本抑制得较低。
此外,在放电灯30的点亮状态的监视动作中,做成了将扩散板55插入配置到从光出射部10出射的光的光路上、检测光扩散面55A上的扩散光的光量的结构,由于扩散板55具有将入射的光控制为一定的大小的扩散反射率,所以能够通过光传感器60可靠地检测扩散光,在检测结果中能够得到较高的可靠性。进而,由于光传感器60固定在灯壳11上,所以光传感器60与光源元件列20的位置关系被固定,不需要复杂的光学调节。此外,根据该实施方式的光照射装置,光源元件21是作为点光源的短弧型的放电灯30,通过将由该放电灯30和具有旋转抛物面状的光反射面23的反射器22构成的多个光源元件21沿着ー个方向(X方向)排列而配置得到的光源元件列20构成光出射部10,因此被从各光源元件21的各放电灯30放射的光通过该光源元件21的各反射器22而成为平行于光源元件21排列的ー个方向的光,由此,来自聚光部件40的光在掩模45的透光部上与其面方向正交或大致正交地入射并透射。因而,防止或抑制了光照射到位于掩模45的遮光部的正下方的被照射物W的区域中,结果能够形成忠实于掩模45的图案且分辨率较高的图 ふ。以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,能够加入各种变更。在图3中,表示了使用1个光传感器60的情况,但也可以使用多个光传感器60来进行与使用1个光传感器60的情况相比区域较广的照度分布的測量。图8是配置多个光检测元件阵列以使其沿X方向排列的结构的例子,如果是这样的结构,则对于X方向的较大的区域能够以较高的可靠性得到各放电灯的照度及光照射区域的照度分布。在图8的例子中,在有关上述实施方式的光照射装置中,在灯壳11内,各自由例如 CCD线传感器构成的第1光传感器60A和第2光传感器60B在X方向上排列配置。其他结构与图3所示的光照射装置相同,对于相同的部分赋予相同的标号。另外,在该结构中,第1光传感器60A和第2光传感器60B既可以使可检测范围不重复地排列配置、也可以如图8所示那样使可检测范围的一部分重复地排列配置,但为了避免由第1光传感器60A与第2光传感器60B的灵敏度的个体差异带来的照度分布的偏差的发生、在检测结果中得到较高的可靠性,所以优选的是做成使第1光传感器60A与第2光传感器60B的可检测范围的一部分重复地排列配置的结构。此外,光检测元件阵列并不限定于将多个光检测元件在X方向上并排地排列的一维线传感器,也可以使用将多个光检测元件ニ维排列的例如CCD区域传感器(ニ维区域传感器)。在作为光检测元件阵列而使用ニ维区域传感器的结构中,如图9所示,由于来自扩散板阳的光扩散面55A上的各測量部位(P11、…ぶれ、…、Plm、…、Pnm)的扩散光能够通过成像光学元件65将光照射区域LA整体的光強度分布像一并摄像到光传感器60的受光面601上的对应于各测量部位(P11、…ぶれ、…、Plm、…、Pnm)的各受像位置(D11、…、 DnU…、Dim、…、Dnm)上,所以即使在例如放电灯在光源元件排列的X方向以外的方向上发生了光学轴偏差的情况下,也能够确定发生了异常的放电灯。此外,例如在对液晶面板用的平板状的玻璃基板等被照射物形成线状的图案的结构的情况下,不需要将来自光源元件列的光通过聚光部件聚光为线状进行照射,也可以做成将来自光源元件列的光通过适当的反射部件反射而作为平行于X方向和平行于Y方向的光进行照射(形成帯状的光照射区域)的结构,即使在这样的结构中,也通过使用ニ维区域传感器作为光检测元件阵列,能够可靠地得到上述效果。如果作为光检测元件阵列61而使用ニ维区域传感器,则如图9所示,也可以检测 Y方向的光量分布(Dkl Dkm (k= 1 η)的光強度分布),通过对Y方向累计光量分布, 能够求出被照射物的输送方向的累计光量。进而,监视机构不需要是配置在构成光出射部的灯壳内的结构,如图10所示,也可以做成在构成光出射部10的灯壳11的外部固定设置在光照射装置的壳体上的结构。在图10的例子中,例如由具备ニ维区域传感器的光检测元件阵列61、和使扩散板 55的光扩散面中的扩散光成像在光检测元件阵列61上的成像透镜66 (成像光学元件)构成,基于由光检测元件阵列61取得的图像数据取得光出射部10带来的光照射区域中的X 方向及Y方向的照度分布。进而,在本发明的光照射装置中,在做成了设有快门部件的结构的情况下,可以做成在快门部件的光照射面上设置扩散板的结构,该快门部件在动作时位于从光出射部出射的光的光路上、并将来自光出射部的光遮光。以上,对于通过检测作为目标波长的紫外光的光到达区域(例如扩散板上的光照射区域)中的扩散光,取得各放电灯的照度及光照射区域中的照度分布的结构进行了说明,但也可以做成通过检测被照射物的处理所不需要的可见光或红外光的扩散光来取得各个放电灯的照度及光照射区域中的照度分布的结构。在图11中,表示检测透射过聚光部件40Α的可见光或红外光的扩散散射光的情况下的结构例。在聚光部件40Α上,实施了波长选择涂层,该波长选择涂层将被照射物的处理所需要的波长的紫外光Ο70 340nm)反射、使其以外的波长的光(例如近紫外光或可见光)透射。在聚光部件40A的背面侧,在透射过该聚光部件40A的来自光出射部10的透射光的光路上,使扩散反射该透射光的扩散板56以相对于透射光的光轴、光扩散面朝向斜上方的方向倾斜的状态设置。并且,光扩散面上的多个测量部位的各扩散光的光量经由成像光学元件65由光传感器60检测。另外,对于与图1至图3的光照射装置相同的构成部件赋予相同的标号。在该实施方式的光照射装置中使用的扩散板56例如是波长350 700nm的可见光的扩散反射率为90%以上的结构。并且,在某个放电灯中发生了异常的情况下,不仅是作为目标波长的紫外光,例如对于可见光也发生照度下降等,照度下降的程度不论是紫外光还是可见光的都表示相同的倾向,所以通过上述结构的光照射装置也能够得到与上述实施方式的光照射装置相同的效果。此外,由于能够一边进行光源元件列20的各放电灯30的点亮状态的监视动作ー边进行对被照射物W的光照射处理,所以即使在使装置工作的期间中也能够检测照度分布。在检测到某个放电灯的异常时,能够迅速地采取使制造线停止而更换放电灯等的措施。此外,在该结构的情况下,也可以将光检测元件阵列的封装配置在容易冷却的地方,从而不会因各光检测元件间的温度系数的差对随着时间经过的灵敏度差带来影响,维护也容易。进而,由于也不需要単独准备各受光元件(光检测元件)的配线电缆及放大电路,所以能进行详细的分布測量,但也能够将成本抑制得较低。此外,在这样的结构的光照射装置中,不需要做成将来自光出射部10的光通过聚光部件40A聚光为线状而照射的结构,也可以做成代替聚光部件40A而使用适当的反射部件、将来自光出射部10的光通过该反射部件反射而相互作为平行于X方向及平行于Y方向的光照射(形成帯状的光照射区域)的结构。进而,在本发明的光照射装置中,不需要做成具备扩散板的结构,例如如图12所示,也可以做成使通过被照射物W的表面或掩模45的表面扩散反射的扩散光(散射光)经由针孔板等成像光学元件65由光传感器60检测的结构。根据这样的结构,由于能够一边进行光源元件列20的各放电灯30的点亮状态的监视动作ー边进行对被照射物W的光照射处理,所以在检测到某个放电灯的异常时,能够迅速地采取使制造线停止而将放电灯更换等的措施。进而,作为在本发明的光照射装置中使用的成像光学元件,并不限定于针孔板,也可以使用能够将光出射部带来的光到达区域中的光強度分布像投影到光检测元件阵列上的、例如照相机透镜等的透镜。进而,光出射部也可以做成将分别沿X方向延伸的两个以上的光源元件列配置为,使得将ー个光源元件列的光源元件中的放电灯的电极中心点与最接近于该光源元件的另ー光源元件列的光源元件中的放电灯的电极中心点连结的直线、与沿X方向延伸的直线斜交。接着,对应用于上述结构的光照射装置中、监视光照射区域中的照度分布的变动的图像处理单元的实施例进行说明。图13是表示本发明的第2实施例的光照射装置的图像处理单元的功能块图,图14 是表示上述图像处理单元的处理次序的流程图。在图13中,如上述那样从放电灯30(在该图中将各灯记作Ll L5)放出的光被椭圆反射镜的反射器22反射,作为平行光放出。该平行光被聚光部件40反射而照射在扩散板55上(光照射的区是图中阴影(糸罔掛け)部分),被扩散板阳扩散反射。被扩散板55扩散反射的光(在图13中按照灯而记载为SLPHSLS)通过内置在光传感器60中的透镜单元或针孔板等成像光学元件65,在光检测元件阵列61上成像对应于扩散板阳上的照度分布的光量的光。另外,作为光检测元件阵列61,可以如上述那样使用 ニ维区域传感器(CCD)或线传感器,但在以下的实施例中,对使用了ニ维区域传感器的情况进行说明。对应于由上述光传感器60检测到的光量的信号被发送给图像处理单元7。图像处理单元7如图13所示,由处理部71、存储部72、显示部73和警报部74等构成。在上述存储部72中,保存有位置对应数据72a、变换比率数据72b、照度变动阈值数据72c和灯保障寿命时间数据72d,其中,位置对应数据7 用来将对应于由光传感器 60检测到的光量的信号、与从光源元件21出射的光所照射的光照射区域中的各位置建立对应,变换比率数据72b用来将光量检测机构上的各位置的光量变换为表示该光照射区域的各位置的照度变动的信号,照度变动阈值数据72c表示照度变动的边界值,灯保障寿命时间数据72d对应于能够保障灯的使用的累计点亮时间。处理部71具备对从光传感器60送来的光量信号进行Y方向(线方向)的光量分布(图9中的Dkl Dkm(k = 1 η)的光強度)的累计处理等前处理的前处理部71a ; 和变换处理部71b,该变换处理部71b基于存储在存储部72中的位置对应数据7 和变换比率数据72b,将上述光传感器60的光检测元件阵列61上的各位置与从上述光源元件出射的光所照射的光照射区域中的各位置建立对应,并将光量检测机构上的各位置的光量变换为表示该光照射区域的各位置的照度变动的信号。此外,还具有将由该变换处理部71b变换后的光照射区域的各位置的照度变动、与存储在存储部72中的照度变动阈值数据72c进行比较等来监视照度是否变动,并从警报部74输出警报信号的照度变动监视部71c,还具备对由上述变换处理部71b变换后的光照射区域的各位置进行将照度显示在显示部73上的处理的显示处理部71d,和基于从电源部9送来的灯点亮信号、监视各灯的点亮时间是否达到了保存在存储部72中的灯保障寿命时间数据72d的时间的点亮时间监视部71e。这里,对上述变换处理部71b中的变换处理进行说明。在上述变换处理中,进行(1)将光量检测机构上的各位置与从上述光源元件出射的光所照射的光照射区域中的各位置建立对应的处理、(2)将光检测元件阵列61上的各位置的光量变换为表示该光照射区域的各位置的照度变动的信号的处理。以下,对上述(1)、 (2)的处理更详细地说明。(1)关于将光检测元件阵列上的各位置与照射区域的各位置建立对应的处理在存储部72中,保存有位置对应数据72a,光检测元件阵列61上的各位置与从上述光源元件出射的光所照射的光照射区域的各位置通过參照上述位置对应数据7 而建
立对应。这是因为,如果不知道光检测元件阵列61上的各位置对应于光照射区域的哪个位置,就不能正确地测量光照射区域中的照度分布。例如在光检测元件阵列61的朝向发生了少许偏差的情况下,如果不将各检测元件(CCD)上的像素位置对应于实际的照射区域的何处(对应于哪个灯的照射位置)的信息更新,则输出错误的信息。各检测元件(CCD)的像素位置与照射区域位置处于线性(1次函数)的关系,即使知道了比例(斜率),如图15所示,如果没有决定相当于Y轴(照射区域位置)的截距的參数,也不能明确地求出实际的位置。即,如果不知道哪个灯照射的区域在光检测元件阵列 61的哪个位置,则在灯的照度下降、进行照度调节的情况下,就不能决定应进行哪个灯的照度反馈(电カ调节)。进而,如上述图8所示,在排列多个光传感器来照射宽度较大的区域的情况下,如果不明确重叠的部分具体对应于哪个位置,就不能将由多个光传感器检测到的光量数据加在一起而得到整体的照度分布。因为以上的理由,优选的是,设置将光传感器60的光检测元件阵列61上的各位置与从上述光源元件出射的光所照射的光照射区域的各位置建立对应的位置对应数据72a。另外,可以考虑预先在装置的出厂时测量照度分布、将光检测元件阵列61上的位置与放电灯30的关系建立对应,也可以不必是光检测元件阵列61上的位置与照射区域的位置的对应信息。(2)关于将光量检测机构上的各位置的光量与表示该光照射区域的各位置的照度变动的信号的处理如上所述,入射到光检测元件阵列61中的光因为光的入射角度及扩散板55的散射特性等原因,不为正确地反映光照射区域的照度分布的值,例如与来自光检测元件阵列正面的扩散散射光相比,从斜方向入射的扩散散射光即使是相同強度的散射光也将光量測量为较低。S卩,包含由余弦法则带来的效果等,该余弦法则是指,由于因散射角度而不同的取向角度依存性和向光检测元件阵列61的入射角度的差异,因此扩散板55的散射光的強度即使是相同的光量的光、測量值也变化。图16是表示作为上述变换比率数据72b的修正系数的一例的图,对于向光检测元件阵列61的入射角度θ,为大致接近于cos θ 2的系数,表示上述余弦法则的效果较大的情况下的修正系数。为了决定该修正系数,例如有预先在该光照射装置的照射条件下、在掩模、エ件面上使用受光器等測量正确的照度分布、求出与得到的光检测元件阵列61的输出信号的比率来制作修正系数的表的方法。測量例如离散地进行,各測量点间的值进行插值处理而求出。或者,也可以使用配置具有足够长度的棒状灯的光源、设定均勻的光源条件来求出修正系数的方法。图17是表示由光检测元件阵列61检测到的光量分布与由上述变换比率数据变换后的照度分布(相当于光照射区域中的照度分布)的图,该图的横轴表示灯排列长度方向的位置(位于各灯的正面的光照射区域上的位置),L1 Lll相当于各个灯Ll Lll的照度分布的峰值位置。此外,纵轴是照度(相对值),通过上述变换处理,将由该图的单点划线表示的由光检测元件阵列61检测到的光量分布A修正为该图的实线所示的照度分布B。图18是说明本实施例的上述变换处理的图,图18(a)表示由光检测元件阵列61 检测到的光量数据(A)(光量分布数据)。在该例中,表示了在由该图的圆包围的区域中、因为灯的照度下降等理由而照度下降的情況。此外,图18(b)表示上述图16所示的变换比率数据⑶。上述变换处理例如通过将上述光量数据㈧用变换比率数据⑶除、运算(A)/⑶ 来进行。由此,如图18(c)所示,能够得到对应于光照射区域的照度分布的信号。通过这样进行变换处理,能够使灯排列长度方向的位置(上述X方向的位置)上的照度的大小一致,能够直观地掌握照度下降的部分。图14是表示图像处理单元7中的处理的流程图,參照图13,通过图14的流程图, 说明图像处理单元中的处理。处理部71将由光传感器60检测到的C⑶图像取入(步骤Si),由前处理部71a如上述那样进行线方向(Y方向)的光量分布的累计处理(步骤S2)。接着,从存储部72读入变换比率数据72b、位置对应数据72a,在变换处理部71b中如上述那样进行变换处理(步骤 S3、S4)。接着,将由上述变换处理部71b变换处理后的照度分布数据用显示处理部71d处理,作为图像数据显示在显示部73上(步骤S5)。由此,如上述图18(c)所示那样,显示照度分布的变动。照度变动监视部71c比较由上述变换处理部71b变换处理后的照度分布数据与存储在存储部72中的照度变动阈值数据72c,判断是否有特定灯的照度变化(步骤S6、S7)。图6是表示一部分灯的照度下降的情况下的照度变化的图,该图的横轴表示灯排列长度方向的位置(位于各灯的正面的光照射区域上的位置),Li、L2、L3相当于各个灯Ll L4的照度分布的峰值位置。此外,纵轴是照度(相对值),A表示检测到的光量分布数据,B表示照度阈值,C表示设在光源元件列20的各光源元件21中的各放电灯Ll L4 带来的照度分布。照度变动监视部71c如图6所示,比较变换处理后的照度分布A与照度阈值B,如果如该图的虚线所示那样存在照度比照度阈值B低的区域,则判断成为照度下降的原因的灯是哪个灯,从警报部74输出警报信号(步骤Sll)。在该例中,由于知道灯L2的照度已下降,所以将灯L2的照度已下降这ー情况作为警报信号输出。如果作为警报信号输出了上述照度下降信号,则光照射装置异常结束、或者灭灯。点亮时间监视部71e监视从对灯Ll L5供电的电源部9送来的灯Ll L5的累计点亮时间(步骤S8)。并且,与存储在灯保障寿命时间数据72d中的灯保障寿命时间比较,判断累计点亮时间是否达到了保障寿命(步骤S9),如果累计点亮时间达到保障寿命, 则从警报部74输出灯更换的警报信号(步骤S10)。由此,光照射装置的动作结束并灭灯。此外,如果累计点亮时间没有达到保障寿命,则在规定的间隔时间后返回步骤Si, 重复上述处理。图19是表示本发明的第3实施例的光照射装置的图像处理单元的功能块图,图20 是表示上述图像处理单元的处理次序的流程图。在图19中,光照射部1的结构与图13所示的结构相同,从放电灯30(在该图中将各灯记作Ll L5)放出的光被椭圆反射镜的反射器22反射,作为平行光放出的光被聚光部件40反射而照射在扩散板55上。被扩散板55扩散反射的光通过内置在光传感器60中的透镜单元或针孔板等成像光学元件65,在光检测元件阵列61上成像对应于扩散板55上的照度分布的光的強度。将对应于由上述光传感器60检测到的光強度的信号(光量)发送给图像处理单元7。图像处理单元7与上述图13所示的结构同样,由处理部71、存储部72、显示部73、和警报部74等构成。在上述存储部72中,保存有用来将上述光量与光照射区域中的各位置建立对应的位置对应数据72a ;在光照射部1的各放电灯30的照度没有下降的状态下,由光检测元件阵列61检测到的、作为光检测元件阵列61上的各位置的光量数据的基准光量数据72e ; 表示照度变动的边界值的照度变动阈值数据72c ;和与能够保障灯的使用的累计点亮时间对应的灯保障寿命时间数据72d。上述基准光量数据7 例如是在光照射部1上安装新的放电灯30、在使该放电灯 30最初点亮时,将检测到的光检测元件阵列61上的各位置的光量数据记录到上述存储部 72中而得到的数据,将该数据作为基准光量数据使用。处理部71是与图13所示的结构基本上同样的结构,具备对从光传感器60送来的光量信号如上述那样进行累计处理等前处理的前处理部71a ;和变换处理部71b,该变换处理部71b基于存储在存储部72中的位置对应数据7 和上述基准光量数据72e,将上述光传感器60的光检测元件阵列61上的各位置与从上述光源元件出射的光所照射的光照射区域中的各位置建立对应,并将光量检测机构上的各位置的光量变换为表示该光照射区域的各位置的照度变动的信号。此外,还具有执行比较由该变换处理部71b变换后的光照射区域的各位置的照度变动、与存储在存储部72中的照度变动阈值72c等来监视照度是否变动,并从警报部74输出警报信息的照度变动监视部71c,还具备对由上述变换处理部71b变换后的光照射区域的各位置进行将照度显示在显示部73上的处理的显示处理部71d,和基于从电源部9送来的灯点亮信号、监视各灯的点亮时间是否达到了保存在存储部72中的灯保障寿命时间数据72d的时间的点亮时间监视部71e。在本实施例中,上述变换处理部71b中的变换处理,如上述那样进行(1)将光量检测机构上的各位置与从上述光源元件出射的光所照射的光照射区域中的各位置建立对应的处理、(2)将光检测元件阵列61上的各位置的光量变换为表示该光照射区域的各位置的照度变动的信号的处理,但该O)的处理与上述第2实施例不同。上述(1)的处理如上述那样,使用位置对应数据72a,进行光检测元件阵列61上的各位置与从上述光源元件出射的光所照射的光照射区域中的各位置的对应建立。另外,如上所述,也可以将光检测元件阵列61上的位置与灯的关系建立对应。上述じ)的处理在本实施例中如以下这样进行变换。图21是说明本实施例的上述变换处理的图,图21 (a)表示由光检测元件阵列61 检测到的光量数据(A)(光強度的分布数据)。在该例中,表示了在由该图的圆包围的区域中、因灯的照度下降等理由而光量下降的情況。此外,图21(b)表示基准光量数据(B)。基准光量数据如上所述,是在安装新的放电灯30、使该放电灯30最初点亮时,将由光检测元件阵列61检测到的光检测元件阵列61上的各位置的光量作为基准数据存储在存储部72中而得到的数据。本实施例的变换处理例如通过将上述光量数据㈧用基准光亮数据⑶除、运算 (AV(B)来进行。由此,如图21(c)所示,能够得到表示相对于使放电灯最初点亮时的光照射区域中的照度分布、哪个位置的光量发生了怎样程度下降的信号、即表示光量下降的比例的信号(以下将该信号称作照度維持率)。在该图中,在带有圆的部分中照度下降。通过这样进行变换处理,在灯排列长度方向的位置(上述X方向的位置)上,与测量出基准光量数据的时刻相比,能够直观地掌握照度发生了怎样程度的下降。图22是表示照度維持率的变动(照度下降的比例)的例子的图(模拟结果),图 22(a)表示特定的灯的照度下降的情况,图22(b)表示特定的灯的光轴偏差的情況。另外, 该图的横轴表示灯排列长度方向的位置(位于各灯的正面的光照射区域上的位置),Li、 L2、L3相当于各个灯Ll L4的照度分布的峰值位置。纵轴表示照度維持率、照度(相对值),A表示上述照度維持率数据,实线表示照度与初始值相比下降到0. 9的情况,单点划线表示照度与初始值相比下降到0. 8的情況。此外,C是设在光源元件列20的各光源元件21上的各放电灯Ll L4带来的照度。如图22(a)所示,如果特定灯的照度下降,则通过上述变换得到的照度維持率数据A在与照度下降的灯对应的位置(在该例中是对应于灯L2的位置)处下降。由此,能够掌握哪个灯的照度下降了。此外,如果特定灯(在该例中是灯L2)的光轴倾斜,则如图22(b)所示,照度維持
率数据变动。S卩,在特定灯的照度下降的情况下,如图22(a)所示,与其中心对应的位置的光量維持率下降,但在灯的光轴偏差的情况下,因来自相邻的灯的光量的重叠程度变化,以波谷部与波峰部相邻的形式出现。特別是,波谷部与波峰部的峰值位置在与灯中心的正面位置不同的、偏差的地方发生。例如,可知照度分布的波谷部在Ll与L2之间发生、波峰部在L2与L3之间发生。如以上这样,在特定的灯的照度下降的情况、和光轴倾斜的情况下,照度維持率的变动状态不同,所以能够判断是灯的照度下降了还是光轴倾斜了。图20是表示图像处理单元7的处理次序的流程图,參照上述图19,通过图20的流程图说明图像处理单元中的处理。另外,本实施例的处理仅变换处理与图14的流程图不同,其他处理基本上与图14相同。处理部71将由光传感器60检测到的C⑶图像取入(步骤Si),由前处理部71a如上述那样进行线方向(Y方向)的光量分布的累计处理(步骤S2)。接着,前进到步骤S3,将存储在存储部72中的基准光量数据72e、和位置对应数据 72a读入,并在变换处理部71b中如上述那样进行变换处理(步骤S4)。接着,判断该图像的取入是否是安装新的灯并使其最初点亮时的图像的取入(步骤S5),在该图像的取入是安装新的灯并使其最初点亮时的图像的取入的情况下,将该数据作为基准光量数据保存到存储部72中(步骤S12),在规定的间隔时间后返回步骤Si。此外,在该图像的取入不是安装新的灯并使其最初点亮时的图像的取入的情况下,将由上述变换处理部71b变换处理后的照度分布数据通过显示处理部71d处理,作为图像数据显示在显示部73上(步骤S6)。由此,如上述图21 (c)所示那样,显示照度分布的变动。照度变动监视部71c比较由上述变换处理部71b变换处理后的照度分布的变动数据与存储在存储部72中的照度变动阈值数据72c,判断是否有特定灯的照度变化(步骤 S7、S8)。照度变动监视部71c如果例如如图22(a)所示那样存在照度下降的区域,则判断成为照度下降的原因的灯是哪个灯,从警报部74输出警报信号(步骤S13)。在该例中,由于知道灯L2的照度已下降,所以将灯L2的照度已下降这ー情况作为警报信号输出。如果作为警报信号而输出上述照度下降信号,则在光轴偏差的程度是一定值以上的情况下,光照射装置异常结束或灭灯。此外,照度变动监视部71c在如上述图22 (b)所示那样、在特定的第1灯Ll与第2 灯L2之间发生照度分布的波谷部、在第2灯L2与第3灯L3之间发生波峰部的情况下,判断为灯L2的光轴偏差,从警报部74输出警报信号(步骤S13),光照射装置异常结束或灭灯。点亮时间监视部71e如上述那样监视从对灯Ll L5供电的电源部9送来的灯 Ll L5的累计点亮时间(步骤S9)。并且,与存储在存储部72中的灯保障寿命时间数据 72d进行比较,判断累计点亮时间是否达到了保障寿命(步骤S10),如果累计点亮时间达到保障寿命,则从警报部74输出灯更换的警报信号(步骤S11)。由此,光照射装置的动作结束而灭灯。此外,如果累计点亮时间没有达到保障寿命,则在规定的间隔时间后返回步骤 Si,重复上述处理。图23是表示本发明的第4实施例的光照射装置的图像处理单元的功能块图,图M是表示上述图像处理单元的处理次序的流程图。本实施例构成为,在上述图13、图14所示的第2实施例中,当特定的灯的照度下降吋,使对该灯供给的电力增加而使照度恢复。在图23中,光照射部1的结构与图13所示的结构相同,从放电灯30(在该图中将各灯记作Ll L5)放出的光被椭圆反射镜的反射器22反射,作为平行光放出的光被聚光部件40反射而照射在扩散板55上。被扩散板55扩散反射的光通过内置在光传感器60中的透镜单元或针孔板等成像光学元件65,在光检测元件阵列61上成像对应于扩散板55上的照度分布的光的光量。与由上述光传感器60检测到的光強度对应的信号(光量)被发送给图像处理单元7。图像处理单元7如上所述,由处理部71、存储部72、显示部73和警报部74等构成, 在上述存储部72中,保存有上述位置对应数据72a、变换比率数据72b、照度变动阈值数据 72c、和灯保障寿命时间数据72d。处理部71如上述图13所示,具备前处理部71a、变换处理部71b、照度变动监视部71c、显示处理部71d、和监视各灯的点亮时间是否达到保存在存储部72中的灯保障寿命时间数据72d的时间的点亮时间监视部71e。此外,在本实施例中,具备供电控制部71f,该供电控制部71f当由上述照度变动监视部71c检测到特定的灯的照度的下降时进行控制,以使该灯的电カ增加。如果照度的下降是能够调节电力的范围,则供电控制部71f控制灯的电源部9的电源单元PSl PS5中的、对该灯供电的电源単元(例如在灯L2的情况下是电源单元PS2), 使电カ增加。另外,在照度的下降不在能够调节电カ的范围中的情况下,照度变动监视部71c 从警报部74输出照度下降警报。除了具有上述供电控制部71f以外,本实施例的图像处理单元的结构与上述图13 所示的结构是同样的,各部的动作也是同样的。通过图M的流程图,对本实施例的处理部的处理进行说明。另外,除了当检测到特定的灯的照度的下降时进行控制以使该灯的电カ增加这一点以外,与图14的处理是同样的。处理部71将由光传感器60检测到的CXD图像取入(步骤Si),由前处理部71a如上述那样进行线方向(Y方向)的光量分布的累计处理(步骤S2)。接着,从存储部72读入变换比率数据72b、位置对应数据72a,在变换处理部71b中如上述那样进行变换处理(步骤 S3、S4)。接着,将由上述变换处理部71b变换处理后的照度分布数据通过显示处理部71d 处理,作为图像数据显示在显示部73上(步骤S5)。由此,如上述图18(c)所示,显示照度分布的变动。照度变动监视部71c比较由上述变换处理部71b变换处理后的照度分布数据与存储在存储部72中的照度变动阈值数据72c,判断是否有特定灯的照度变化(步骤S6、S7)。如果有照度下降的区域,则照度变动监视部71c判断作为照度下降的原因的灯是哪个灯,判断是否是能够进行电カ调节的范围中的照度下降(步骤Sll)。在通过电カ调节能够恢复照度下降的情况下,前进到步骤S13,控制供电控制部71f,调节该灯的电力。该电カ调节既可以反馈控制电力量以使例如由光传感器60检测到的光量分布成为所希望的分布,或者也可以存储与照度下降量相对的电カ调节量、根据照度下降量使电力量増大。在照度的下降不在能够通过电カ调节恢复的范围的情况下,从警报部74输出照度下降的警报信号(步骤S12),如果作为警报信号而输出上述照度下降信号,则光照射装置异常结束或灭灯。此外,点亮时间监视部71e监视灯Ll L5的累计点亮时间(步骤S8)。并且,与存储在存储部72中的灯保障寿命时间数据72d中进行比较,判断累计点亮时间是否达到了保障寿命(步骤S9),如果累计点亮时间达到保障寿命,则从警报部74输出灯更换的警报信号(步骤S10)。由此,光照射装置的动作结束而灭灯。此外,如果累计点亮时间没有达到保障寿命,则在规定的间隔时间后返回步骤Si,
重复上述处理。图25是表示本发明的第5实施例的光照射装置的图像处理单元的功能块图,图沈是表示上述图像处理单元的处理次序的流程图。本实施例构成为,在上述图19、图20所示的第3实施例中,当特定的灯的照度下降吋,使对该灯供给的电力增加而使照度分布恢复。在图25中,光照射部1的结构与图13所示的结构相同,从放电灯30(在该图中将各灯记作Ll L5)放出的光被椭圆反射镜的反射器22反射,作为平行光放出的光被聚光部件40反射而照射在扩散板55上。被扩散板55扩散反射的光通过内置在光传感器60中的透镜单元或针孔板等成像光学元件65在光检测元件阵列61上成像对应于扩散板55上的照度分布的光的光量。与由上述光传感器60检测到的光強度对应的信号(光量)被发送给图像处理单元7。图像处理单元7与上述图19所示的结构同样,由处理部71、存储部72、显示部73和警报部74等构成。在上述存储部72中,保存有位置对应数据72a、基准光量数据72e、照度变动阈值数据72c、和灯保障寿命时间数据72d。上述基准光量数据7 如上述那样,例如是在光照射部1上安装新的放电灯30并使该放电灯30最初点亮时,将检测到的光检测元件阵列61上的各位置处的光量数据记录到上述存储部72中而得到的数据,使用该数据作为基准光量数据。处理部71是与图19所示的结构基本上同样的结构,具备前处理部71a、变换处理部71b、照度变动监视部71c、显示处理部71d、和监视是否达到灯保障寿命时间72d的点亮时间监视部71e。此外,在本实施例中,如在第4实施例中说明那样,具备当由上述照度变动监视部 71c检测到特定的灯的照度下降时进行控制以使该灯的电カ增加的供电控制部71f。供电控制部71f如果照度的下降是能够调节电力的范围,则控制灯的电源部9的电源单元PSl PS5中的、对该灯供电的电源単元(例如在灯L2的情况下是电源单元PS2), 使电カ增加。另外,在照度的下降不在能够调节电カ的范围中的情况下,照度变动监视部71c 从警报部74输出照度下降警报。除了具有上述供电控制部71f以外,本实施例的图像处理单元的结构与上述图19 所示的结构是同样的,各部的动作也是同样的。
图沈是表示本实施例的图像处理单元7中的处理次序的流程图,參照图25,通过图沈的流程图,说明图像处理单元中的处理。另外,除了当检测到特定的灯的照度下降时进行控制以使该灯的电カ增加这一点以外,与图20的处理是同样的。处理部71将由光传感器60检测到的CXD图像取入(步骤Si),由前处理部71a进行光量分布的累计处理(步骤S2)。接着,前进到步骤S3,将存储在存储部72中的基准光量数据72e、和位置对应数据 72a读入,在变换处理部71b中如上述那样进行变换处理(步骤S4)。接着,判断该图像的取入是否是安装新的灯并使其最初点亮时的图像的取入(步骤S5),在该图像的取入是安装新的灯并使其最初点亮时的图像的取入的情况下,将该数据作为基准光量数据保存到存储部72中(步骤S13),在规定的间隔时间后返回步骤Si。此外,在该图像的取入不是安装新的灯并使其最初点亮时的图像的取入的情况下,将由上述变换处理部71b变换处理后的照度分布数据通过显示处理部71d处理,作为图像数据显示在显示部73上(步骤S6)。由此,如上述图21 (c)所示那样,显示照度分布的变动。照度变动监视部71c比较由上述变换处理部71b变换处理后的照度分布的变动数据与存储在存储部72中的照度变动阈值数据72c,判断是否有特定灯的照度变化(步骤 S7、S8)。如果有照度下降的区域,则照度变动监视部71c判断成为照度下降的原因的灯是哪个灯,判断是否是能够进行电カ调节的范围中的照度下降(步骤S14)。在通过电カ调节能够恢复照度下降的情况下,前进到步骤S15,控制供电控制部71f,调节该灯的电力。在照度的下降不在能够通过电カ调节恢复的范围的情况下,从警报部74输出照度下降的警报信号(步骤S16),如果作为警报信号而输出上述照度下降信号,则光照射装置异常结束或灭灯。此外,光量变动监视部71c如上述图22(b)中说明地那样,在判断为灯的光轴偏差的情况下(步骤S9),从警报部74输出警报信号(步骤S17),光照射装置异常结束或灭灯。点亮时间监视部71e如上述那样监视从对灯Ll L5供电的电源部9送来的灯 Ll L5的累计点亮时间(步骤S10)。并且,与存储在存储器72中的灯保障寿命时间数据 72d比较,判断累计点亮时间是否达到了保障寿命(步骤Sll),如果累计点亮时间达到保障寿命,则从警报部74输出灯更换的警报信号(步骤S12)。由此,光照射装置的动作结束而灭灯。此外,如果累计点亮时间没有达到保障寿命,则在规定的间隔时间后返回步骤Si,重复上述处理。在上述实施例的说明中,对从光传感器60送来的光量信号进行Y方向(线方向) 的光量分布的累计处理,并对X方向显示照度分布的变动,但也可以使用进行该累计处理前的数据、不仅是X方向的照度分布、还显示Y方向的照度分布。具体而言,将X方向、Y方向的照度分布例如以等高线图那样的形式显示。如果这样显示照度分布,则整体的状态一目了然,所以容易确认异常。此外,在上述说明中,对作为光检测元件阵列61使用了ニ维区域传感器的情况进行了说明,但可以使用上述图5所示的线传感器。在作为光检测元件阵列61而使用线传感器的情况下,在上述实施例的流程图中,不需要步骤S2的线方向的积分处理,但其他处理与在上述实施例中说明的是同样的。此外,在上述实施例中,对在照射区域中放置了扩散板的情况进行了说明,但也可以放置荧光板来测量发出的可见光,也可以不放置扩散板等而测量来自掩模的散射光。进而,如上述图1中说明那样,也可以作为聚光部件40而使用涂层反射镜、通过检测透射过聚光部件40的在被照射物的处理中不需要的可见光或红外光的扩散散射光来取得光照射区域中的照度分布。在測量来自掩模的散射光的情况下,虽然根据场所而反射率变低、測量精度下降, 但可以一边进行曝光一边实时地測量。此外,在作为聚光部件而使用涂层反射镜、通过检测透射过聚光部件的可见光或红外光的扩散散射光来取得光到达区域中的照度分布的情况
下,也同样能够一边进行曝光一:
标号说明
1光照射部
7图像处理单元
9电源部
10光出射部
11灯壳
12A光出射用开ロ
12B扩散光入射用开ロ
13窗板部件
20光源元件列
21光源元件
22反射器
C光轴 戈ゝ、ハ*、
23光反射面
30放电灯
S放电空间
31发光管
32发光部
33密封部
35电极
36金属箔
37外部导线
40聚光部件
L光轴
40A聚光部件
41光反射面
45掩模
50输送机构
51辊
W被照射物
55扩散板
55A光扩散面
LA光照射区域
56扩散板
60光传感器
601受光面
60A第1光传感器
60B第2光传感器
61光检测元件阵列
65成像光学元件
66成像透镜
71处理部
71a前处理部
71b变换处理部
71c照度变动监视部
71d显示处理部
71e点亮时间监视部
71f供电控制部
72存储部
7 位置对应数据
72b变换比率数据
72c照度变动阈值数据
72d灯保障寿命时间数据
72e基准光量数据
73显示部
74警报部
100光源部
101光源単元
101-a放电灯
ιοι-b反射镜
102积分器
103折回反射镜
103-a光透射部
106-b存储机构
107照度測量装置
111照明光学系统
111-a照明系统单元
115光传感器116 基板117XYZ 台
权利要求
1.一种光照射装置,其特征在于,具备光出射部,具有将多个光源元件在一个方向上排列配置而得到的光源元件列,该光源元件由短弧型的放电灯、以及包围该放电灯配置的反射来自该放电灯的光的反射器构成; 以及光检测元件阵列,检测来自多个测量部位的扩散光的光量,该多个测量部位是来自各个光源元件的光的光到达区域中的多个测量部位。
2.如权利要求1所述的光照射装置,其特征在于,上述测量部位的扩散光经由成像光学元件由上述光检测元件阵列检测。
3.如权利要求1或2所述的光照射装置,其特征在于,扩散板进退自如地设在从上述光出射部出射的光的光路上,该扩散板的光扩散面上的扩散光的光量由上述光检测元件阵列检测。
4.如权利要求3所述的光照射装置,其特征在于,设有快门部件,该快门部件在动作时位于从上述光出射部出射的光的光路上并对来自该光出射部的光进行遮光;上述扩散板设在该快门部件的光照射面上。
5.如权利要求1或2所述的光照射装置,其特征在于,具备将来自上述光出射部的光聚光为沿上述一个方向延伸的线状的聚光部件。
6.如权利要求1或2所述的光照射装置,其特征在于,具备被实施了使来自上述光出射部的光中的规定的波长范围的光反射、使该波长范围以外的光透射的波长选择涂层的反射部件;在来自上述光出射部的光透射过该反射部件后的透射光的光到达区域上设有扩散板, 来自该扩散板的扩散光由上述光检测元件阵列检测。
7.一种光照射装置,具备光出射部,具有将多个光源元件在一个方向上排列配置而得到的光源元件列,该光源元件由短弧型的放电灯、以及包围该放电灯配置的反射来自该放电灯的光的反射器构成;扩散机构,配置在来自各个光源元件的光的光到达区域中,使来自该光源元件的光扩散并放射;光量检测机构,具备接受来自该扩散机构的扩散散射光、并检测接受的各部位处的该扩散散射光的光量的多个光检测元件;以及图像处理单元,处理上述光量检测机构的输出,其特征在于,上述图像处理单元具备变换处理部,将上述光量检测机构上的各位置与从上述光源元件出射的光所照射的光照射区域中的各位置建立对应,并将光量检测机构上的各位置处的光量变换为表示该光照射区域的各位置处的光量变动的信号;以及输出机构,将由上述变换处理部得到的表示光照射区域的各位置的光量变动的信号输出ο
8.如权利要求7所述的光照射装置,其特征在于,上述光照射装置具备显示单元,上述图像处理单元具备将由上述变换处理部得到的表示光量变动的信号与光照射区域的位置建立对应地显示在上述显示单元中的显示处理机构。
9.如权利要求7或8所述的光照射装置,其特征在于,上述光照射装置具备为了使光照射装置的各光源元件的放电灯点亮而供电的电源装置;上述图像处理单元还具备光量变动监视机构,监视由上述变换处理部得到的表示光照射区域的各位置的光量变动的信号;以及供电控制机构,用来控制从上述电源装置对各光源元件供给的电力;上述光量变动监视机构,当通过表示上述光照射区域的各位置的光量变动的信号检测到光源元件中特定的光源元件的放电灯的光量下降时,通过上述供电控制机构控制上述电源装置,使对上述光量下降的放电灯供给的电力增大,使该放电灯的光量增加。
10.如权利要求7或8所述的光照射装置,其特征在于,上述图像处理单元具有保存有变换比率数据的存储器,该变换比率数据用来将上述光量检测机构上的各位置处的光量变换为表示该光照射区域中的各位置的光量的信号;上述变换处理部从上述存储器读入变换比率数据,根据上述光量检测机构上的各部位处的该扩散散射光的光量、和保存在上述存储器中的变换比率数据,计算表示光照射区域中的各位置的光量变动的信号。
11.如权利要求7或8所述的光照射装置,其特征在于,上述图像处理单元具有将使该光照射装置的光源元件列的放电灯最初点亮时检测到光量检测机构上的各位置处的光量作为基准光量数据保存的存储器;上述变换处理部根据上述光量检测机构上的各部位处的该扩散散射光的光量、和保存在上述存储器中的基准光量数据,计算表示光照射区域中的各位置的光量变动的信号。
全文摘要
一种光照射装置,能够检测照度分布的变动而进行发生了不良状况的放电灯的确定及异常状态的判断、确认装置的正常动作状态并针对照度分布的变动实现照度的均匀化。在具备将由放电灯和反射器构成的光源元件排列并使其同时点亮、将来自光源元件的光照射到光照射区域中的光照射部的光照射装置中,设有使来自光源元件的光扩散而放射的扩散板,并设有用来检测由扩散板反射的扩散散射光的光量的分布的光传感器。由光传感器检测到的信号被发送给图像处理单元,图像处理单元将扩散板上的照度分布变换为光照射区域中的照度分布而显示在显示部等上。如果特定的灯的照度下降,则确定照度下降的灯而输出警报,或使向该灯的供给电力增大而补偿光量分布的变动。
文档编号F21V13/00GK102540757SQ201110386350
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月29日 优先权日2010年11月30日
发明者仲田重范 申请人:优志旺电机株式会社
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