(57)【要約】【課題】  レンズの位置合わせが容易であり、且つ、ライン光の照度均一性を向上させることが可能なライン状光照射装置を提供すること。【解決手段】  １方向に沿って直線状に配列され、光軸が互いに平行な複数の光源と、複数の光源からの光が入射する入射面及び当該光が出射する出射面を側面に有し、入射面と出射面とが同一円周上にあるロッドレンズとを有し、ロッドレンズは、２つあり、互いに柱状方向に対して平行に配置されているライン状光照射装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１方向に沿って直線状に配列され、光軸が互いに平行な複数の光源と、
複数の前記光源からの光が入射する入射面及び当該光が出射する出射面を側面に有し、前記入射面と前記出射面とが同一円周上にあるロッドレンズとを有し、
前記ロッドレンズは、２つあり、互いに柱状方向に対して平行に配置されていることを特徴とするライン状光照射装置。
【請求項２】
前記ロッドレンズは、底面が光反射機能を有していることを特徴とする請求項１に記載のライン状光照射装置。
【請求項３】
２つの前記ロッドレンズの同一側にある底面の間に反射板が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のライン状光照射装置。
【請求項４】
前記ロッドレンズを保持する保持機構を有し、
前記保持機構は、前記ロッドレンズを挟持する挟持部と、たわみを形成することが可能なバー部とを有するカンチレバー構造からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のライン状光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はライン状光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の光源（例えば、ＬＥＤ）を１方向に沿って直線状に配列するとともに、これらの光源の光出射方向にロッドレンズを配置し、各光源からの光をロッドレンズによりそれぞれ楕円形状に集光してこれらを重ね合わせることにより、ライン状の光（以下、「ライン光」ともいう）を形成する光照射装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１２５８３６号
【特許文献２】特開２０１２−１８６０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の光照射装置では、ロッドレンズとして平凸のシリンドリカルレンズを用いている。また、長尺のライン光を形成するため、ロッドレンズの柱状方向に複数の平凸レンズを並べて配置している。このとき、複数の平凸レンズの平面部の向きが揃っていないと、光の集光位置が各平凸レンズでずれてしまう。そのため、特許文献１の光照射装置では、ロッドレンズの配置精度が求められ、わずかなレンズの傾き等が照射位置のズレとなり、精度良い照射が行なえなくなるといった問題があった。
【０００５】
また、特許文献２の光照射装置では、ロッドレンズとして、断面形状が円形状のロッドレンズ（以下、「丸棒レンズ」ともいう）を用いている。ロッドレンズとして丸棒レンズを用いる場合、装置の大きさの制約上、レンズの直径を大きくすることができない。しかしながら、直径の小さい丸棒レンズを用いると、直径の小さい丸棒レンズは曲率が大きいため、光源から照射面までの距離（焦点距離）が短くなる。そのため、各光源からの光が充分に重なりあう前に光が照射面に到達することになる。その結果、ライン光における光源からの光軸上付近では照度が高くなる一方、光源と光源との間では照度が低くなり、ライン光の照度均一性が低下するといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑み、レンズの位置合わせが容易であり、且つ、ライン光の照度均一性を向上させることが可能なライン状光照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のライン状光照射装置は、
１方向に沿って直線状に配列され、光軸が互いに平行な複数の光源と、
複数の前記光源からの光が入射する入射面及び当該光が出射する出射面を側面に有し、前記入射面と前記出射面とが同一円周上にあるロッドレンズとを有し、
前記ロッドレンズは、２つあり、互いに柱状方向に対して平行に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、ロッドレンズは、複数の光源からの光が入射する入射面及び当該光が出射する出射面を側面に有し、前記入射面と前記出射面とが同一円周上にある。ロッドレンズの円周方向のズレは、集光の精度に影響しないため、ロッドレンズの円周方向の位置決め精度は要求されない。その結果、ロッドレンズの位置合わせが容易となる。
【０００９】
また、前記ロッドレンズは、２つあり、互いに柱状方向に対して平行に配置されている。従って、各ロッドレンズの入射面及び出射面の曲率が大きくても（例えば、直径の小さい丸棒レンズを用いる場合であっても）、２つのロッドレンズの離間距離、及び、各ロッドレンズの曲率の組み合わせを適宜設定することにより、光源から照射面までの距離を長くすることができる。その結果、各光源からの光をロッドレンズの柱状方向に充分に拡げてこれらを重ね合わることができ、ライン光の照度均一性を向上させることができる。
【００１０】
このように、上記構成によれば、複数の光源からの光が入射する入射面と当該光が出射する出射面とが同一円周上にあるロッドレンズを２つ用い、これらを互いに柱状方向に対して平行に配置するため、レンズの位置合わせが容易となり、且つ、ライン光の照度均一性を向上させることが可能となる。
【００１１】
上記構成において、前記ロッドレンズは、底面が光反射機能を有していても構わない。
【００１２】
これにより、前記底面方向に拡がった光をロッドレンズ中央方向側に戻すことができ、ライン光の両端部の光量の低下を抑制することができる。
【００１３】
上記構成において、２つの前記ロッドレンズの同一側にある底面の間に反射板が設けられていても構わない。
【００１４】
これにより、２つの前記ロッドレンズの同一側にある底面の間部分に拡がった光を戻すことができ、ライン光の両端部の光量の低下をより抑制することができる。
【００１５】
上記構成においては、前記ロッドレンズを保持する保持機構を有し、
前記保持機構は、前記ロッドレンズを挟持する挟持部と、たわみを形成することが可能なバー部とを有するカンチレバー構造であっても構わない。
【００１６】
これにより、挟持部に挟持されたロッドレンズが、バー部のたわみにより調芯される。その結果、レンズの位置合わせがより容易となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のライン状光照射装置によれば、レンズの位置合わせが容易であり、且つ、ライン光の照度均一性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るライン状光照射装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１に示したライン状光照射装置の左側面図であり、（ｂ）は、その正面図である。
【図３】図１に示したライン状光照射装置の外カバーを外した状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、図３に示したライン状光照射装置の左側面図であり、（ｂ）は、その正面図である。
【図５】図４（ｂ）に示したライン状光照射装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４（ｂ）に示したライン状光照射装置の正面図中央縦断面図である。
【図７】（ａ）、及び、（ｂ）は、図１に示したライン状光照射装置から出射されるライン光を説明するための模式図である。
【図８】（ａ）、及び、（ｂ）は、他の実施形態に係るライン状光照射装置から出射されるライン光を説明するための模式図である。
【図９】ライン状光照射装置の一使用例を説明するための模式図である。
【図１０】他の実施形態に係るライン状光照射装置の側面図縦断面図である。
【図１１】図１０に示したライン状光照射装置の正面図中央縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係るライン状光照射装置につき、図面を参照して説明する。なお、各図において図面の寸法比と実際の寸法比は必ずしも一致しない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係るライン状光照射装置を模式的に示す斜視図であり、図２（ａ）は、その左側面図であり、図２（ｂ）は、その正面図である。
【００２１】
ライン状光照射装置１０は、本体１２と本体１２の側面を覆う外カバー１４とを備える。外カバー１４は、本体１２の左右側面を覆うカバー１４ａと正面及び背面を覆うカバー１４ｂとから構成される。カバー１４ａは、ヒートシンク２０の側面を覆わない態様で本体１２の左右にネジ止めされている。カバー１４ａ及びカバー１４ｂは、板状の金属で形成されており、カバー１４ａの本体１２側は、全面に鏡面処理が施されている。
【００２２】
ライン状光照射装置１０の上側は、第２のロッドレンズ２８が露出しており、本体１２で形成されたライン光が第２のロッドレンズ２８から出射する。また、ライン状光照射装置１０の下面は、ヒートシンク２０が露出している。
【００２３】
図３は、図１に示したライン状光照射装置の外カバーを外した状態を示す斜視図であり、図４（ａ）は、その左側面図であり、図４（ｂ）は、その正面図である。また、図５は、図４（ｂ）に示したライン状光照射装置のＡ−Ａ線断面図であり、図６は、正面図中央縦断面図である。
【００２４】
本体１２は、冷却水路を備えた水冷方式のヒートシンク２０と、複数のＬＥＤ２１が１方向に沿って直線状に配列されたＬＥＤ基板２２と、複数のＬＥＤ２１からの光をライン状に集光させる第１のロッドレンズ２４及び第２のロッドレンズ２８とを備える。なお、本実施形態では、ヒートシンクが水冷方式の場合について説明するが、ヒートシンクは水冷方式に限定されず、例えば、フィンを備える空冷方式のヒートシンクであってもよい。その場合、自然空冷のみならずファンを用いた強制空冷方式のヒートシンクであってもよい。
【００２５】
ＬＥＤ基板２２は、平面視で矩形状を有しており、長辺がヒートシンク２０の長辺方向と平行となるように、ヒートシンク２０上に配置されている。ＬＥＤ基板２２上には、複数のＬＥＤ２１が長辺方向に一定の間隔で配置されている。各ＬＥＤ２１は、光軸が互いに平行となるように配置されている。ＬＥＤ２１は、発光体であるＬＥＤ素子２１ａと、ＬＥＤ素子２１ａの上面に設けられた平凸レンズ２１ｂとから構成されている（図６参照）。
【００２６】
ＬＥＤ素子２１ａは、ライン状光照射装置１０から出射させたい光の波長に応じて適宜選択することができる。例えば、ライン状光照射装置１０から紫外光を出射させる場合には、ＬＥＤ素子２１ａとして、紫外光を発する素子を採用すればよい。
【００２７】
本実施形態において、平凸レンズ２１ｂは、各ＬＥＤ素子２１ａから出射された光の広がりをある程度抑制することが可能な集光レンズである。これによりＬＥＤ等の光源から出射される光を効率よく第１のロッドレンズ２４の入射面２４ｂ（図５参照）に導くことができる。なお、平凸レンズ２１ｂとしてコリメートレンズを用いてもよい。
【００２８】
また、ＬＥＤ基板２２の上側には、基板２３を保護するための保護部材２３が設けられている。保護部材２３は、平面視が矩形状で断面形状がコの字型（Ｕ字型）の金属製の部材であり、開放面を下面にしてＬＥＤ基板２２上に配置されている。保護部材２３の上面には、ＬＥＤ２１の間隔と対応させた複数の貫通穴２３ａ（図３参照）が形成されており、各ＬＥＤ２１からの光が各貫通穴２３ａを通過する。
【００２９】
第１のロッドレンズ２４は、ＬＥＤ基板２２の長辺と同一の長さを有する断面形状円形状の集光レンズ（丸棒レンズ）である。第１のロッドレンズ２４は、複数のＬＥＤ２１の光軸Ｃ１（図５参照）と第１のロッドレンズ２４の光軸Ｃ２（図５参照）とが一致するように、ＬＥＤ基板２２の上部に配置されている。なお、第１のロッドレンズ２４は、断面が円形状であるため、ＬＥＤ２１からの光が入射する入射面２４ｂ（図５参照）と当該光が出射する出射面２４ｃ（図５参照）とは同一円周上に形成される。
【００３０】
第１のロッドレンズ２４は、保持機構２５により保持されている。保持機構２５は、同一の素材で形成された、一対のカンチレバー２６（カンチレバー２６−１、及び、カンチレバー２６−２）からなるカンチレバー構造となっている（図５参照）。
【００３１】
カンチレバー２６は、挟持部２６ａ（挟持部２６ａ−１、２６ａ−２）と挟持部２６ａから延伸した、たわみを形成することが可能なバー部２６ｂ（バー部２６ｂ−１、２６ｂ−２）とを有する。カンチレバー２６の素材としては、たわんで応力を発生させるものであれば特に限定されず、各種の金属等を用いることができる。
【００３２】
カンチレバー２６は、バー部２６ｂの挟持部２６ａとは反対側において、ヒートシンク２０にネジ止めされている。保持機構２５は、２つのカンチレバー２６により、第１のロッドレンズ２４を両側（図５では左右側）から挟持している。具体的に、挟持部２６ａは、内側に第１のロッドレンズ２４の曲率よりも僅かに小さい曲率を有する曲面２７（曲面２７−１、２７−２）を有しており、バー部２６ｂがヒートシンク２０に固定された状態において、第１のロッドレンズ２４が挟持部２６ａ−１と挟持部２６ａ−２の間に配置されると、バー部２６ｂ−１とバー部２６ｂ−２は、同程度たわんだ状態で、第１のロッドレンズ２４が挟持部２６ａ−１と挟持部２６ａ−２との間に挟持される。カンチレバー２６は同一の素材で形成されているため、バー部２６ｂのたわみ量は同程度となる。そのため、第１のロッドレンズ２４は、ＬＥＤ２１の真上に配置されるように調芯される。このとき、挟持部２６ａの曲面２７の曲率は、第１のロッドレンズ２４の曲率よりも僅かに小さいため、第１のロッドレンズ２４の側面が曲面２７の中央に円柱方向に設けられているＶ溝に嵌まり込んだ状態で挟持部２６ａ−１と挟持部２６ａ−２との間に挟持される。従って、第１のロッドレンズ２４が高さ方向に位置決めされて保持される。また、第１のロッドレンズ２４は、断面が円形状である。そのため、円周方向のズレは、集光の精度に影響しない。従って、第１のロッドレンズ２４の円周方向の位置決め精度は要求されない。その結果、第１のロッドレンズ２４の位置合わせが容易となる。
【００３３】
第１のロッドレンズ２４は、両底面２４ａが焼き仕上げ等により透明となっている。これにより、底面２４ａ方向に拡がった光を透過、又は、全反射させることができる。ここで、カバー１４ａの本体１２側は、鏡面処理が施されている。従って、底面２４ａを透過した光は反射される。その結果、底面２４ａ方向に拡がった光を全て戻すことができる。これにより、ライン光の両端部の光量の低下を抑制することができる。なお、透明な両底面２４ａに光源からの光に対して透明な透明接着剤を用いてミラーを貼り付けてもよい。
【００３４】
第２のロッドレンズ２８は、ＬＥＤ基板２２の長辺と同一の長さを有する断面が円形状の集光レンズ（丸棒レンズ）である。第２のロッドレンズ２８は、第１のロッドレンズ２４と柱状方向に対して平行、且つ、第１のロッドレンズの光軸Ｃ２と第２のロッドレンズ２８の光軸Ｃ３（図５参照）とが一致するように、第１のロッドレンズ２４の上部に設けられている。なお、第２のロッドレンズ２８は、断面が円形状であるため、ＬＥＤ２１からの光が入射する入射面２８ｂと当該光が出射する出射面２８ｃとは同一円周上に配置される。
【００３５】
第２のロッドレンズ２８は、第１のロッドレンズ２４と同様、保持機構３０により保持されている。保持機構３０は、同一の素材で形成された、一対のカンチレバー３１（カンチレバー３１−１、及び、カンチレバー３１−２）からなるカンチレバー構造となっている（図４（ａ）参照）。
【００３６】
カンチレバー３１は、挟持部３１ａ（挟持部３１ａ−１、３１ａ−２）と挟持部３１ａから延伸した、たわみを形成することが可能なバー部３１ｂ（バー部３１ｂ−１、３１ｂ−２）とを有する。カンチレバー３１の素材としては、たわんで応力を発生させるものであれば特に限定されず、各種の金属等を用いることができる。
【００３７】
カンチレバー３１は、バー部３１ｂの挟持部３１ａとは反対側において、ヒートシンク２０にネジ止めされている。保持機構３０は、２つのカンチレバー３１により、第２のロッドレンズ２８を両側（図４（ａ）では左右側）から挟持している。具体的に、挟持部３１ａは、内側に第２のロッドレンズ２８の曲率よりも僅かに小さい曲率を有する曲面３２（曲面３２−１、３２−２）を有しており、バー部３１ｂがヒートシンク２０に固定された状態において、第２のロッドレンズ２８が挟持部３１ａ−１と挟持部３１ａ−２の間に配置されると、バー部３１ｂ−１とバー部３１ｂ−２は、同程度たわんだ状態で、第２のロッドレンズ２８が挟持部３１ａ−１と挟持部３１ａ−２との間に挟持される。カンチレバー３１は同一の素材で形成されているため、バー部３１ｂのたわみ量は同程度となる。そのため、第２のロッドレンズ２８は、第１のロッドレンズ２４の真上に配置されるように調芯される。このとき、挟持部３１ａの曲面３２の曲率は、第２のロッドレンズ２８の曲率よりも僅かに小さいため、第２のロッドレンズ２８の側面が曲面３１の中央に円柱方向に設けられているＶ溝３３に嵌まり込んだ状態で挟持部３１ａ−１と挟持部３１ａ−２との間に挟持される。従って、第２のロッドレンズ２８が高さ方向に位置決めされ、確実に固定することができる。また、第２のロッドレンズ２８は、断面が円形状である。そのため、円周方向のズレは、集光の精度に影響しない。従って、第２のロッドレンズ２８の円周方向の位置決め精度は要求されない。その結果、第２のロッドレンズ２８の位置合わせが容易となる。
【００３８】
第２のロッドレンズ２８は、両底面２８ａが焼き仕上げ等により透明となっている。これにより、底面２８ａ方向に拡がった光を透過、又は、全反射させることができる。ここで、カバー１４ａの本体１２側は、鏡面処理が施されている。従って、底面２８ａを透過した光は反射される。その結果、底面２８ａ方向に拡がった光を全て戻すことができる。これにより、ライン光の両端部の光量の低下を抑制することができる。なお、透明な両底面２８ａに光源からの光に対して透明な透明接着剤を用いてミラーを貼り付けてもよい。
【００３９】
以上、ライン状光照射装置１０の構成について説明した。
【００４０】
次に、ライン状光照射装置１０から出射されるライン光の照射態様について説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、図１に示したライン状光照射装置から出射されるライン光を説明するための模式図である。図７（ａ）、図７（ｂ）では、ライン状光照射装置１０から出射されるライン光の照射態様を説明するために、ＬＥＤ２１、第１のロッドレンズ２４、第２のロッドレンズ２８、及び、外カバー１４を図示し、説明に必要ない部分は省略している。なお、図７（ａ）では、図中上下方向に複数のＬＥＤ２１が配列され、第１のロッドレンズ２４、及び、第２のロッドレンズ２８が図中上下方向を柱状方向にして配置されている様子を示しており、図７（ｂ）では、図中奥手前方向に複数のＬＥＤ２１が配列され、第１のロッドレンズ２４、及び、第２のロッドレンズ２８が図中奥手前方向を柱状方向にして配置されている様子を示している。
【００４１】
図７（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子２１ａから放射される光は、ある程度の広がりを有している。コリメートレンズとしての平凸レンズ２１ｂは、ＬＥＤ素子２１ａから放射される光を平行光にする。平凸レンズ２１ｂから出射された光は、第１のロッドレンズ２４に入射する。第１のロッドレンズ２４では、光は、第１のロッドレンズ２４の柱状方向に拡がる。そのため、各ＬＥＤ２１からの光は、第１のロッドレンズ２４の柱状方向に重なり合いながら第２のロッドレンズ２８方向へ進行する。第２のロッドレンズ２８は、第１のロッドレンズ２４からの光がほぼ全て入射でき、且つ、当該光を集光可能な位置に配置されている。図７（ｂ）では、第１のロッドレンズ２４の焦点は、第１のロッドレンズ２４と第２のロッドレンズ２８との間にあるが、第１のロッドレンズ２４から出射した光は、第２のロッドレンズ２８により再び集光され、出射される。これにより、第２のロッドレンズ２８の焦点位置（照射面）にライン光３４を照射することができる。
【００４２】
このように、ライン状光照射装置１０では、２つのロッドレンズを用いているため、１つのロッドレンズのみ（例えば、第１のロッドレンズ２４のみ）を用いる場合よりも、ＬＥＤ２１から照射面までの距離を長くすることができる。その結果、各ＬＥＤ２１からの光をロッドレンズの柱状方向に充分に拡げてこれらを充分に重ね合わることができ、ライン光３４の照度均一性を向上させることができる。
【００４３】
ここで、ＬＥＤ２１の中心間の距離をｄ１とした場合、複数のＬＥＤ２１のうちの末端に位置するＬＥＤ２１とカバー１４ａまでの距離ｄ２が、距離ｄ１の１／２となるようにＬＥＤ２１が配置されている。距離ｄ２が距離ｄ１の１／２となっているため、鏡面処理が施されたカバー１４ａには、カバー１４ａの面を対象として、複数のＬＥＤ２１が面対象に存在するように映し出される。その結果、この映し出されたＬＥＤから光が出射されているように光が反射される。これにより、ライン光３４の両端部の光量の低下をさらに抑制することができる。
【００４４】
ライン状光照射装置１０では、カバー１４ａの本体１２側は、全面に鏡面処理が施されている。そのため、同一側にある、第１のロッドレンズ２４の底面２４ａと第２のロッドレンズ２８の底面２８ａの間部分１４ｃ（図２（ａ）参照）に拡がった光を戻すことができ、ライン光の両端部の光量の低下をより抑制することができる。なお、本実施形態では、カバー１４ａの全面に鏡面処理が施されている場合、すなわち、カバー１４ａ自体が本発明の反射板に相当する場合について説明したが、本発明においてはこの例に限定されず、カバー１４ａとは別にミラー等の反射板が配置されていてもよい。
また、本実施形態では、カバー１４ａの全面に鏡面処理が施されている場合について説明したが、本発明においては、カバー１４ａの全面に鏡面処理が施されていなくてもよい。例えば、２つのロッドレンズの同一側にある底面の間部分のみに反射板が設けられていてもよい。このような構成であっても、２つのロッドレンズの同一側にある底面の間部分に拡がった光を拡がった光を戻すことができ、ライン光の両端部の光量の低下をより抑制することができるからである。
【００４５】
上述した実施形態では、第１のロッドレンズ２４の径が第２のロッドレンズ２８の径よりも小さい場合について説明した。しかしながら、本発明において、２つのロッドレンズの径の関係は、この例に限定されない。すなわち、本発明において、光源から照射面までの距離は、２つのロッドレンズの離間距離、及び、各ロッドレンズの曲率の組み合わせを適宜選択することにより、設定することができる。
【００４６】
図８（ａ）、及び、図８（ｂ）は、他の実施形態に係るライン状光照射装置から出射されるライン光を説明するための模式図である。図８（ａ）、及び、図８（ｂ）に示す例では、第１のロッドレンズと第２のロッドレンズの径が同一である点で異なり、他の点でライン状光照射装置１０と共通する。従って、第１のロッドレンズと第２のロッドレンズ以外は、ライン状光照射装置１０と同一の符号を付して説明する。
【００４７】
図８（ａ）、図８（ｂ）では、他の実施形態に係るライン状光照射装置から出射されるライン光の照射態様を説明するために、ＬＥＤ２１、第１のロッドレンズ４０、第２のロッドレンズ４２、及び、カバー１４ａのみを図示している。図８（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子２１ａから放射される光は、ある程度の広がりを有している。平凸レンズ２１ｂは、ＬＥＤ素子２１ａから放射される光の広がりを制限する。平凸レンズ２１ｂから出射された光は、第１のロッドレンズ４０に入射する。第１のロッドレンズ４０では、光は、第１のロッドレンズ４０の柱状方向に拡がる。そのため、各ＬＥＤ２１からの光は、第１のロッドレンズ４０の柱状方向に重なり合いながら第２のロッドレンズ４２方向へ進行する。図８（ｂ）では、第１のロッドレンズ４０に入射した光は、略平行光となって第２のロッドレンズ方向へ進行する。そして、第２のロッドレンズ４２に入射した光は、集光され、出射される。これにより、第２のロッドレンズ４２の焦点位置（照射面）にライン光４４を照射することができる。この例では、第１のロッドレンズ４０に入射した光が略平行光となるため、ＬＥＤ２１から照射面までの距離が所望の距離となるように、第２のロッドレンズ４２を配置することができる。
【００４８】
次に、ライン状光照射装置の一使用例について説明する。以下では、液晶ディスプレイパネルの外周側面に紫外線のライン光を照射する使用例について説明する。
【００４９】
図９は、ライン状光照射装置の一使用例を説明するための平面模式図である。液晶ディスプレイパネル５０は、導光板、偏光板、液晶パネル、カラーフィルター等の各種部材が透明な紫外線硬化性接着剤により貼り合わされて積層される。なお、液晶ディスプレイパネル５０には、さらに、タッチパネルが積層されてもよい。液晶ディスプレイパネル５０の製造工程においては、１の部材上に液状の紫外線硬化性接着剤を塗布するか又はシート状の紫外線硬化樹脂性接着剤を配置し、その上に他の部材を裁置した後、上方から紫外線を照射することにより、貼り合わせが行なわれている。しかしながら、貼り合わせの外周部分においては、接着剤が染み出している場合が多い。このような染み出した接着剤は、積層体の外周部分に付着しているため、上方からの紫外線照射では効率よく硬化させることができない。また、特に、積層する部材が、紫外線を透過しないフレーム５１を有している場合には、外周部分に紫外線を照射することはできない。従って、各種部材を面方向に積層して上方から紫外線照射した後、外周部分に対して側面方向から紫外線を照射する必要がある。
【００５０】
図９に示すように、ライン状光照射装置１０は、液晶ディスプレイパネル５０を配置する位置５２を囲むように、各側面に対して１つずつ配置されている。ライン状光照射装置１０から出射されるライン光は、両端部では照度が低下するため、必要なライン光の長さ（図９の例では、液晶ディスプレイパネル５０の一辺の長さ）よりも長いライン光を照射する必要がある。このため、照射面までの距離ｄ３が短いと、隣り合うライン状光照射装置１０同士が隅部分５５において接触することにより配置できなくなるおそれがある。しかしながら、ライン状光照射装置１０では、２つのロッドレンズの径や離間距離を調整することにより、照射面までの距離を長くすることがきる。その結果、隣り合うライン状光照射装置１０同士が接触して配置できなくなることを防止することが可能になる。
【００５１】
上述した実施形態では、本発明の光源がＬＥＤである場合について説明した。しかしながら、本発明における光源は、この例に限定されず、例えば、光ファイバーの出射端であってもよい。
【００５２】
図１０は、他の実施形態に係るライン状光照射装置の側面図縦断面図であり、図１１は、その正面図中央縦断面図である。図１０、及び、図１１に示すライン状光照射装置６０は、光源として光ファイバーを用いた点、及び、ロッドレンズを挟持する挟持部の形状が曲面のないＶ溝である点でライン状光照射装置１０と異なり、他の点で共通する。従って、異なる点以外は、ライン状光照射装置１０と同一の符号を付し、共通する部分の説明は省略することとする。なお、図１０及び図１１では、外カバーの図示を省略している。
【００５３】
本体６２は、冷却水路を備えた水冷方式のヒートシンク２０と、１方向に沿って直線状に配列された複数の光ファイバー出射端８２と、複数の光ファイバー出射端８２からの光をライン状に集光させる第１のロッドレンズ２４及び第２のロッドレンズ２８とを備える。光ファイバー出射端８２は、光ファイバー８０の出射端であり、光ファイバー８０の入射端（図示せず）から入射された光が出射される。なお、光ファイバー出射端８２から出射される光は、ある程度平行化されたものであるため、ライン状光照射装置１０が備える集光レンズとしての平凸レンズ２１ｂ等を用いない構成とすることができる。
【００５４】
本実施形態に係るライン状光照射装置６０であっても、ライン状光照射装置１０と同様、２つのロッドレンズを用いているため、１つのロッドレンズのみを用いる場合よりも、光源としての光ファイバー出射端８２から照射面までの距離を長くすることができる。その結果、各光ファイバー出射端８２からの光を充分に重ね合わることができ、ライン光の照度均一性を向上させることができる。
【００５５】
第１のロッドレンズ２４は、保持機構６５により保持されている。保持機構６５は、同一の素材で形成された、一対のカンチレバー６６（カンチレバー６６−１、及び、カンチレバー６６−２）からなるカンチレバー構造となっている（図１０参照）。
【００５６】
カンチレバー６６は、挟持部６６ａ（挟持部６６ａ−１、６６ａ−２）と挟持部６６ａから延伸した、たわみを形成することが可能なバー部６６ｂ（バー部６６ｂ−１、６６ｂ−２）とを有する。カンチレバー６６の素材としては、たわんで応力を発生させるものであれば特に限定されず、各種の金属等を用いることができる。
【００５７】
カンチレバー６６は、バー部６６ｂの挟持部６６ａとは反対側において、ヒートシンク２０にネジ止めされている。保持機構６５は、２つのカンチレバー６６により、第１のロッドレンズ２４を両側（図１０では左右側）から挟持している。具体的に、挟持部６６ａは、内側にＶ溝６７（Ｖ溝６７−１、６７−２）を有しており、バー部６６ｂがヒートシンク２０に固定された状態において、第１のロッドレンズ２４が挟持部６６ａ−１と挟持部６６ａ−２の間に配置されると、バー部６６ｂ−１とバー部６６ｂ−２は、同程度たわんだ状態で、第１のロッドレンズ２４が挟持部６６ａ−１と挟持部６６ａ−２との間に挟持される。カンチレバー６６は同一の素材で形成されているため、バー部６６ｂのたわみ量は同程度となる。そのため、第１のロッドレンズ２４は、光ファイバー出射端８２の真上に配置されるように調芯される。また、挟持部６６ａは、内側にＶ溝６７（Ｖ溝６７−１、６７−２）を有しているため、第１のロッドレンズ２４は高さ方向に位置決めされて保持される。
【００５８】
第２のロッドレンズ２８は、第１のロッドレンズ２４と同様、保持機構７０により保持されている。保持機構７０は、同一の素材で形成された、一対のカンチレバー７１（カンチレバー７１−１、及び、カンチレバー７１−２）からなるカンチレバー構造となっている（図１０参照）。
【００５９】
カンチレバー７１は、挟持部７１ａ（挟持部７１ａ−１、７１ａ−２）と挟持部７１ａから延伸した、たわみを形成することが可能なバー部７１ｂ（バー部７１ｂ−１、７１ｂ−２）とを有する。カンチレバー７１の素材としては、たわんで応力を発生させるものであれば特に限定されず、各種の金属等を用いることができる。
【００６０】
カンチレバー７１は、バー部７１ｂの挟持部７１ａとは反対側において、ヒートシンク２０にネジ止めされている。保持機構７０は、２つのカンチレバー７１により、第２のロッドレンズ２８を両側（図１０では左右側）から挟持している。具体的に、挟持部７１ａは、内側にＶ溝７２（Ｖ溝７２−１、７２−２）を有しており、バー部７１ｂがヒートシンク２０に固定された状態において、第２のロッドレンズ２８が挟持部７１ａ−１と挟持部７１ａ−２の間に配置されると、バー部７１ｂ−１とバー部７１ｂ−２は、同程度たわんだ状態で、第２のロッドレンズ２８が挟持部７１ａ−１と挟持部７１ａ−２との間に挟持される。カンチレバー７１は同一の素材で形成されているため、バー部７１ｂのたわみ量は同程度となる。そのため、第２のロッドレンズ２８は、第１のロッドレンズ２４の真上に配置されるように調芯される。また、挟持部７１ａは、内側にＶ溝７２（Ｖ溝７２−１、７２−２）を有しているため、第１のロッドレンズ２４は高さ方向に位置決めされて保持される。
【００６１】
上述した実施形態では、本発明のロッドレンズが、断面形状円形状の丸棒レンズである場合について説明した。しかしながら、本発明のロッドレンズはこの例に限定されず、複数の光源からの光が入射する入射面と当該光が出射する出射面とが同一円周上にあればよい。このようなロッドレンズとしては、例えば、丸棒レンズの側面２箇所を、入射面及び出射面にかからない程度に面取りしたものを挙げることができる。
【００６２】
本発明において、ロッドレンズを保持する保持機構は、保持機構２５、保持機構３０、保持機構６５及び保持機構７０のように、カンチレバー構造となっていることが好ましい。しかしながら、本発明における保持機構は、ロッドレンズを保持できればこの例に限定されない。例えば、ロッドレンズを挟持する挟持部と、前記挟持部から延伸した、たわみを形成できないバー部とからなる部材を用い、挟持部にゴムや発泡材等の弾性体を設置してロッドレンズを保持する保持機構としてもよい。
【００６３】
上述した実施形態では、挟持部が内側に曲面を有している場合、及び、曲面のないＶ溝を有している場合について説明した。しかしながら、本発明における挟持部の形状は、ロッドレンズを挟持することができれば、これらの例に限定されない。
【００６４】
上述した実施形態では、２つのロッドレンズの長さが同一である場合について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、長さを異ならせてもよい。
【００６５】
上述した実施形態では、ロッドレンズを２つ用いる場合について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、さらに１又は複数のロッドレンズを用いてもよい。すなわち、本発明は、少なくとも２つのロッドレンズを用いることを特徴とする。
【００６６】
上述した実施形態では、複数の光源が直線状に１列配列されている場合について説明した。しかしながら、本発明において複数の光源の配列はこれに限定されず、例えば、２列以上であってもよい。
【００６７】
なお、本発明は、
１方向に沿って直線状に配列され、光軸が互いに平行な複数の光源と、
複数の前記光源からの光が入射する入射面及び当該光が出射する出射面を側面に有するロッドレンズと、
前記ロッドレンズを保持する保持機構とを有し、
前記保持機構は、前記ロッドレンズを挟持する挟持部と、たわみを形成することが可能なバー部とを有するカンチレバー構造からなるライン状光照射装置を含む（以下、第２の本発明に係るライン状光照射装置ともいう）。
【００６８】
第２の本発明に係るライン状光照射装置によれば、挟持部に挟持されたロッドレンズが、バー部のたわみにより調芯される。その結果、レンズの位置合わせがより容易となる。なお、第２の本発明においては、ロッドレンズは、１つであってもよく、複数であってもよい。ロッドレンズが１つの場合にも、上記保持機構によりロッドレンズは好適に調芯され、光源の真上にロッドレンズを位置させることができるからである。
【００６９】
また、第２の本発明においては、ロッドレンズは、入射面と出射面とが同一円周上になくてもよい。このようなロッドレンズとしては、例えば、平凸レンズを挙げることができる。入射面と出射面とが同一円周上にないロッドレンズであっても、上記保持機構によりロッドレンズは好適に調芯され、光源の真上にロッドレンズを位置させることができるからである。ただし、ロッドレンズの円周方向の位置決め精度を要求されない点で、入射面と出射面とが同一円周上にあるロッドレンズを用いることが好ましい。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した例に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０、６０    ライン状光照射装置
１２、６２    本体
１４    外カバー
１４ａ  カバー
１４ｂ  カバー
２０    ヒートシンク
２１    ＬＥＤ
２１ａ  ＬＥＤ素子
２１ｂ  平凸レンズ
２２    ＬＥＤ基板
２４、４０  第１のロッドレンズ
２４ａ  （第１のロッドレンズ２４の）底面
２４ｂ  入射面
２４ｃ  出射面
２５、３０  保持機構
２６（２６−１、２６−２）、３１（３１−１、３１−２）  カンチレバー
２６ａ（２６ａ−１、２６ａ−２）、３１ａ（３１ａ−１、３１ａ−２）  挟持部
２６ｂ（２６ｂ−１、２６ｂ−２）、３１ｂ（３１ｂ−１、３１ｂ−２）  バー部
２７（２７−１、２７−２）  （挟持部２６ａの）曲面
３２（３２−１、３２−２）  （挟持部３１ａの）曲面
２８、４２  第２のロッドレンズ
２８ａ  （第２のロッドレンズ２８の）底面
２８ｂ  入射面
２８ｃ  出射面
３４  ライン光
６５、７０  保持機構
６６（６６−１、６６−２）、７１（７１−１、７１−２）  カンチレバー
６６ａ（６６ａ−１、６６ａ−２）、７１ａ（７１ａ−１、７１ａ−２）  挟持部
６６ｂ（６６ｂ−１、６６ｂ−２）、７１ｂ（７１ｂ−１、７１ｂ−２）  バー部
６７（６７−１、６７−２）、７２（７２−１、７２−２）  Ｖ溝
Ｃ１  ＬＥＤ２１の光軸
Ｃ２  第１のロッドレンズ２４の光軸
Ｃ３  第２のロッドレンズ２８の光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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