(57)【要約】【課題】小型でありながらも、照射強度の高い光を、光ファイバ等の照射対象物の外周面全体に照射可能な光照射装置を提供する。【解決手段】第１の方向に沿って相対的に移動可能な照射対象物に対して光を照射する光照射装置が、第１の方向と第２の方向とによって規定される基板上に複数列に並んで配置され、照射対象物に対して、第３の方向から光を照射する複数の固体素子を有する光源と、第３の方向に対して、各固体素子から出射される光の広がり角を狭めると共に、各固体素子からの光をそれぞれ所定の角度で屈折させて出射する光学素子と、照射対象物よりも第３の方向下流側に配置された少なくとも２つの第１反射面を有し、光学素子から第１反射面に入射する光の一部を照射対象物に対して反射する第１反射部と、光学素子と第１反射部との間に配置された一対の第２反射面を有し、光学素子から第１反射面に対して光を導光する第２反射部と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に沿って相対的に移動可能な照射対象物に対して光を照射する光照射装置であって、
前記第１の方向と前記第１の方向と直交する第２の方向によって規定される基板と、
前記基板上に前記第１の方向に沿って複数列に並んで配置され、前記照射対象物に対して、前記第１の方向及び前記第２の方向と直交する第３の方向から前記光を照射する複数の固体素子を有する光源と、
前記複数の固体素子の光路中に配置され、前記第３の方向に対して、前記各固体素子から出射される光の広がり角を狭めると共に、前記各固体素子からの光をそれぞれ所定の角度で屈折させて出射する光学素子と、
前記第１の方向から見たときに、前記照射対象物よりも前記第３の方向下流側に配置された少なくとも２つの第１反射面を有し、前記光学素子から前記第１反射面に入射する光の一部を前記照射対象物に対して反射する第１反射部と、
前記光学素子と前記第１反射部との間に配置された一対の第２反射面を有し、前記光学素子から前記第１反射面に対して前記光を導光する第２反射部と、
を備えることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記第１の方向から見たときに、前記複数の固体素子から出射される前記光の主光線が、前記第１反射面に入射するか、又は前記第１反射面に入射せずに前記照射対象物に入射することを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記第１の方向から見たときに、前記光源の中央を通る垂線が前記光学素子の光軸と略一致することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記複数の固体素子の前記第２の方向の間隔が、前記光源の中央から離れるに従って広くなることを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
【請求項５】
前記光学素子が、前記第１の方向に延びるシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項６】
前記複数の固体素子の光路を前記第２の方向から挟むように、前記光源と前記光学素子との間に配置され、前記光源から前記光学素子に対して前記光を導光する一対の第３反射部を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項７】
前記一対の第３反射部が、前記第１の方向から見たときに、前記第３の方向に対して傾いており、前記一対の第３反射部の間隔が、前記光源から離れるに従って狭くなることを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。
【請求項８】
前記複数の固体素子の光路を前記第２の方向から挟むように、前記光学素子と前記第２反射部との間に配置される一対の第４反射部を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項９】
前記一対の第４反射部が、前記第１の方向から見たときに、前記第３の方向に対して傾いており、前記一対の第４反射部の間隔が、前記光学素子から離れるに従って広くなることを特徴とする請求項８に記載の光照射装置。
【請求項１０】
前記第１反射面は、前記第１の方向から見たときに、前記光源の中央を通る垂線に対して線対称に配置されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項１１】
前記第１反射面は、平面であり、前記第１の方向から見たときに、前記第１反射面の垂直二等分線が前記光源の中央を通る垂線と交わるように配置されることを特徴とする請求項１０に記載の光照射装置。
【請求項１２】
前記一対の第２反射面が、前記第１の方向から見たときに、前記第３の方向に対して傾いており、前記一対の第２反射面の間隔が、前記光源から離れるに従って狭くなることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項１３】
前記照射対象物の外周面における前記光の最大強度をＭＡＸとし、最小強度をＭＩＮとしたときに、以下の数式（１）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の光照射装置。
ＭＩＮ／ＭＡＸ  ≧  ５０％  ・・・（１）
【請求項１４】
前記第１反射部及び前記第２反射部に熱的に接合され、前記第１反射部及び前記第２反射部を放熱する放熱部材を有することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項１５】
前記放熱部材は、板状であり、前記放熱部材の一方面に前記第１反射部及び前記第２反射部を収容する収容部が形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の光照射装置。
【請求項１６】
前記放熱部材は、前記一方面と対向する他方面に複数の放熱フィンを有することを特徴とする請求項１５に記載の光照射装置。
【請求項１７】
前記放熱フィンにエアを吹き付ける冷却ファンを備えることを特徴とする請求項１６に記載の光照射装置。
【請求項１８】
前記照射対象物を覆うように前記第１の方向に延設され、前記光源からの前記光が透過する透光性パイプを更に備えることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項１９】
前記光は、紫外線波長域の光であることを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項２０】
前記照射対象物は、線状、球状又は粒状の形状を呈し、前記紫外線波長域の光が前記照射対象物の外周面上に塗布されたコーティング剤を硬化させることを特徴とする請求項１９に記載の光照射装置。
【請求項２１】
前記照射対象物は、液状であり、前記紫外線波長域の光が前記照射対象物を殺菌することを特徴とする請求項１９に記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、光ファイバに塗布されたコーティング剤の硬化装置等、所定の方向に沿って相対的に移動可能な照射対象物に対して光を照射する光照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバの製造工程においては、線引きされた光ファイバの表面を保護し、光ファイバの強度を保つために、紫外線硬化型のコーティング剤を光ファイバの表面に塗布している。このようなコーティング剤は、コーティング装置によって未硬化の状態で塗布され、紫外光を照射する光照射装置によって硬化される（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、被覆材料（コーティング剤）が塗布された線引き光ファイバを、楕円型ハウジングを有する硬化室に通し、被覆材料を硬化させる装置が記載されている。楕円型ハウジング内には、楕円形ミラーと、光ファイバの経路に平行に延びた石英ハロゲンランプが設けられており、石英ハロゲンランプ及び光ファイバを、それぞれ楕円形ミラーの第１焦点位置及び第２焦点位置に配置することにより、石英ハロゲンランプから照射される紫外光が光ファイバの外周に確実にあたるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−７２３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の装置によれば、楕円形ミラーの第１焦点位置に配置された石英ハロゲンランプ、放電ランプからの紫外光が楕円形ミラーによって反射され、楕円形ミラーの第２焦点位置に配置された光ファイバに確実に導光される。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の装置においては、放電ランプの輝点から３６０°に放射される光を光ファイバに集光する必要上、放電ランプ及び光ファイバを取り囲むように楕円形ミラーを設ける必要があり、また、楕円形ミラーの第１焦点位置と第２焦点位置との間には所定の距離を設ける必要があるため、装置全体が大型になるといった問題がある。また、光ファイバのコーティング剤を確実に硬化させるためには、紫外光の照射強度が高い方が望ましいところ、特許文献１の構成においては、紫外光の照射強度は、放電ランプの性能と楕円形ミラーの設計によって決まってしまうため、紫外光の照射強度を上げることは難しい。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、楕円形ミラーを用いず、小型でありながらも、照射強度の高い光を、光ファイバ等の照射対象物の外周面全体に照射可能な光照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、第１の方向に沿って相対的に移動可能な照射対象物に対して光を照射する光照射装置であって、第１の方向と第１の方向と直交する第２の方向によって規定される基板と、基板上に第１の方向に沿って複数列に並んで配置され、照射対象物に対して、第１の方向及び第２の方向と直交する第３の方向から光を照射する複数の固体素子を有する光源と、複数の固体素子の光路中に配置され、第３の方向に対して、各固体素子から出射される光の広がり角を狭めると共に、各固体素子からの光をそれぞれ所定の角度で屈折させて出射する光学素子と、第１の方向から見たときに、照射対象物よりも第３の方向下流側に配置された少なくとも２つの第１反射面を有し、光学素子から第１反射面に入射する光の一部を照射対象物に対して反射する第１反射部と、光学素子と第１反射部との間に配置された一対の第２反射面を有し、光学素子から第１反射面に対して光を導光する第２反射部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、照射対象物の光源に面する側には光源からの光が直接照射され、照射対象物の光源に面しない側には第１反射部からの反射光が照射されるため、照射対象物の外周に確実に光を照射することができる。また、複数の固体素子の光路中に光学素子を配置する構成としたため、照射対象物の外周面全体に照射強度の高い光を照射することが可能となる。また、光源と第１反射部との間の空間には、様々な方向に向かう紫外光が存在するため、照射対象物の位置が第２方向又は第３方向に多少ずれたとしても、照射対象物の外周面全体に紫外光が照射される。また、光源として、１８０°に拡がる光を出射する固体素子を適用したため、従来のような楕円形ミラーが不要となり、かつ従来よりも光源と照射対象物との間隔を狭めて配置することができるため、光照射装置を小型化することが可能となる。また、光源として、熱線を含まない固体素子を適用できるため、従来のような放電ランプを用いる構成と比較して、照射対象物の温度上昇を抑えることができる。また光照射装置自体の温度上昇も抑えられるため、光照射装置を冷却するためのファンも小型化でき、更には光照射装置自体を小型化することが可能となる。
【００１０】
また、第１の方向から見たときに、複数の固体素子から出射される光の主光線が、第１反射面に入射するか、又は第１反射面に入射せずに照射対象物に入射するように構成することができる。
【００１１】
また、第１の方向から見たときに、光源の中央を通る垂線が光学素子の光軸と略一致するように構成することができる。また、この場合、複数の固体素子の第２の方向の間隔が、光源の中央から離れるに従って広くなることが望ましい。
【００１２】
また、光学素子が、第１の方向に延びるシリンドリカルレンズであることが望ましい。
【００１３】
また、複数の固体素子の光路を第２の方向から挟むように、光源と光学素子との間に配置され、光源から光学素子に対して光を導光する一対の第３反射部を備えることができる。また、この場合、一対の第３反射部が、第１の方向から見たときに、第３の方向に対して傾いており、一対の第３反射部の間隔が、光源から離れるに従って狭くなることが望ましい。
【００１４】
また、複数の固体素子の光路を第２の方向から挟むように、光学素子と第２反射部との間に配置され、光学素子から第２反射部に対して光を導光する一対の第４反射部を備えることができる。また、この場合、前記一対の第４反射部が、第１の方向から見たときに、第３の方向に対して傾いており、一対の第４反射部の間隔が、光学素子から離れるに従って広くなることが望ましい。
【００１５】
また、第１反射面は、第１の方向から見たときに、光源の中央を通る垂線に対して線対称に配置されることが望ましい。また、この場合、第１反射面は、平面であり、第１の方向から見たときに、第１反射面の垂直二等分線が光源の中央を通る垂線と交わるように配置されることが望ましい。
【００１６】
また、一対の第２反射面が、第１の方向から見たときに、第３の方向に対して傾いており、一対の第２反射面の間隔が、光源から離れるに従って狭くなることが望ましい。
【００１７】
また、照射対象物の外周面における光の最大強度をＭＡＸとし、最小強度をＭＩＮとしたときに、以下の数式（１）を満たすことが望ましい。
ＭＩＮ／ＭＡＸ  ≧  ５０％  ・・・（１）
【００１８】
また、第１反射部及び第２反射部に熱的に接合され、第１反射部及び第２反射部を放熱する放熱部材を有することができる。また、この場合、放熱部材は、板状であり、放熱部材の一方面に第１反射部及び第２反射部を収容する収容部が形成されていることが望ましい。また、この場合、放熱部材は、一方面と対向する他方面に複数の放熱フィンを有することが望ましい。また、この場合、放熱フィンにエアを吹き付ける冷却ファンを備えることが望ましい。
【００１９】
また、照射対象物を覆うように第１の方向に延設され、光源からの光が透過する透光性パイプを更に備えることが望ましい。
【００２０】
また、光は、紫外線波長域の光であることが望ましい。
【００２１】
また、照射対象物は、線状、球状又は粒状の形状を呈し、紫外線波長域の光が照射対象物の外周面上に塗布されたコーティング剤を硬化させることが望ましい。
【００２２】
また、照射対象物は、液状であり、紫外線波長域の光が照射対象物を殺菌することが望ましい。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によれば、楕円形ミラーを用いず、小型の構成としながらも、照射強度の高い光を、光ファイバ等の照射対象物の外周面全体に照射可能な光照射装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の構成を説明する外観斜視図である。
【図２】図２は、図１の光照射装置の分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に備わる光源ユニットの構成を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に備わるＬＥＤモジュールの構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に備わるＬＥＤモジュールと、透光性パイプと、ミラーモジュールの反射ミラーの位置関係を説明するＹ−Ｚ平面の断面図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の光源ユニットから出射される紫外光の光線図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置によって照射される光ファイバＦの、外周面上における紫外線強度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の構成を説明する断面図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の光源ユニットから出射される紫外光の光線図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施形態に係る光照射装置によって照射される光ファイバＦの、外周面上における紫外線強度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１の構成を説明する外観斜視図である。また、図２は、光照射装置１の分解斜視図である。本実施形態の光照射装置１は、線引きされた光ファイバＦに塗布されたコーティング剤を硬化させる光源装置であり、一方向に移動する（走行する）光ファイバＦに沿ってライン状の紫外光を出射する。なお、本明細書においては、図１の座標に示すように、光ファイバＦの移動方向をＸ軸方向、後述するＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子１１５（固体素子）が紫外光を出射する方向をＺ軸方向、ならびにＸ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向をＹ軸方向と定義して説明する。また、一般に、紫外光とは、波長４００ｎｍ以下の光を意味するものとされているが、本明細書において、紫外光とは、コーティング剤を硬化させることが可能な波長（例えば、波長２５０〜４２０ｎｍ）の光を意味するものとする。
【００２７】
図１及び図２に示すように、本実施形態の光照射装置１は、光源ユニット１００と、透光性パイプ２００と、ミラーモジュール３００とを備えている。
【００２８】
図３は、光源ユニット１００の構成を説明する図であり、図３（ａ）は、正面図（Ｚ軸の正方向側から見た図）であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３に示すように、光源ユニット１００は、箱形のケース１０２を有し、その内部に複数のＬＥＤモジュール１１０、ヒートシンク１２０、レンズ１５０等を収容している。図４は、本実施形態のＬＥＤモジュール１１０の構成を示す図であり、図４（ａ）は、正面図（つまり、図３（ｂ）のＬＥＤモジュール１１０をＺ軸の正方向側から見た図）であり、図４（ｂ）は、ＬＥＤモジュール１１０の拡大図である。なお、本明細書においては、説明の便宜のため、図４（ｂ）に示すように、ＬＥＤモジュール１１０をＹ軸方向に二分する直線を直線ＡＸと定義し、図３（ｂ）に示すように、直線ＡＸに垂直で、かつＺ軸方向に平行な直線を直線ＢＸ（ＬＥＤモジュール１１０の中央を通る垂線）と定義する。
【００２９】
図３に示すように、ケース１０２の前面パネル１０２ａ（Ｚ軸方向の端面）には矩形の開口１０２ｂが形成されており、開口１０２ｂ内に配置されたレンズ１５０を通って、ライン状の紫外光が出射されるようになっている。
【００３０】
ヒートシンク１２０は、ＬＥＤモジュール１１０の基板１１３の裏面に密着するように配置され、各ＬＥＤモジュール１１０で発生した熱を放熱する、いわゆる空冷ヒートシンクである。ヒートシンク１２０は、アルミニウムや銅等の熱伝導性の良好な材料からなり、Ｘ軸方向に延びる薄板状のベースプレート１２２と、基板１１３が当接する面とは反対側の面に形成された複数の放熱フィン１２５と、を備えている。各放熱フィン１２５は、Ｙ−Ｚ平面に平行な薄板状の形状を呈し、Ｘ軸方向に所定の間隔をおいて設けられている。なお、本実施形態においては、不図示の冷却ファンによって生成される気流によって、複数の放熱フィン１２５が一様に冷却されるようになっている。
【００３１】
図４（ｂ）に示すように、ＬＥＤモジュール１１０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な矩形状の基板１１３と、基板１１３上に配置された複数のＬＥＤ素子１１５と、を備えており、本実施形態においては、図４（ａ）に示すように、４個のＬＥＤモジュール１１０がヒートシンク１２０の表面上にＸ軸方向に並べて配置されている。
【００３２】
各ＬＥＤモジュール１１０の基板１１３は、熱伝導率の高い材料（例えば、窒化アルミニウム）で形成された矩形状配線基板であり、図４（ｂ）に示すように、その表面には、５列（Ｙ軸方向）×２０個（Ｘ軸方向）のＬＥＤ素子１１５が、ＣＯＢ（Chip On Board）実装されている。なお、図４（ｂ）に示すように、本明細書においては、説明の便宜のため、各列に配置されるＬＥＤ素子１１５をＬＥＤ素子１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅと称している。つまり、基板１１３のＹ軸方向略中央に配置される（つまり、直線ＡＸに沿って配置される）一列のＬＥＤ素子１１５をＬＥＤ素子１１５ａとし、ＬＥＤ素子１１５ａを基準に、Ｙ軸の正方向に離間した二列をそれぞれＬＥＤ素子１１５ｂ、１１５ｄとし、Ｙ軸の負方向に離間した二列をそれぞれＬＥＤ素子１１５ｃ、１１５ｅとしている。なお、本実施形態においては、ＬＥＤ素子１１５ａとＬＥＤ素子１１５ｂ、１１５ｃ間の距離は、それぞれ２ｍｍに設定されており、ＬＥＤ素子１１５ｂとＬＥＤ素子１１５ｄ間の距離、及びＬＥＤ素子１１５ｃとＬＥＤ素子１１５ｅ間の距離は、それぞれ３ｍｍに設定されている。つまり、本実施形態のＬＥＤ素子１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅは、Ｚ軸方向から見たときに、直線ＡＸに対して線対称に配置されている。
【００３３】
基板１１３上には、各ＬＥＤ素子１１５に電力を供給するためのアノードパターン（不図示）及びカソードパターン（不図示）が形成されており、各ＬＥＤ素子１１５は、アノードパターン及びカソードパターンにそれぞれハンダ付けされ、電気的に接続されている。また、基板１１３は、不図示の配線ケーブルによって不図示のドライバ回路と電気的に接続されており、各ＬＥＤ素子１１５には、アノードパターン及びカソードパターンを介して、ドライバ回路から駆動電流が供給されるようになっている。各ＬＥＤ素子１１５に駆動電流が供給されると、各ＬＥＤ素子１１５からは駆動電流に応じた光量の紫外光（例えば、波長３８５ｎｍ）が出射され、ＬＥＤモジュール１１０からはＸ軸方向に平行なライン状の紫外光が出射される。図４（ａ）に示すように、本実施形態においては、４個のＬＥＤモジュール１１０がＸ軸方向に並べられており、各ＬＥＤモジュール１１０からのライン状の紫外光がＸ軸方向に連続するように構成されている。なお、本実施形態の各ＬＥＤ素子１１５は、略一様な光量の紫外光を出射するように各ＬＥＤ素子１１５に供給される駆動電流が調整されており、４個のＬＥＤモジュール１１０から出射されるライン状の紫外光は、Ｘ軸方向において略均一な光量分布を有している。
【００３４】
ＬＥＤモジュール１１０に電力が供給され、各ＬＥＤ素子１１５から紫外光が出射されると、ＬＥＤ素子１１５の自己発熱により温度が上昇し、発光効率が著しく低下するといった問題が発生するが、本実施形態においては、ヒートシンク１２０によって各ＬＥＤモジュール１１０が一様に冷却されるため、かかる問題の発生が抑制される。
【００３５】
各ＬＥＤモジュール１１０から出射される紫外光は、直線ＢＸ上に光軸が位置するように配置されたレンズ１５０に入射する（図３（ｂ））。レンズ１５０は、Ｘ軸方向に延びる、直径φ１４ｍｍの丸棒状のガラス製のシリンドリカルレンズである。ＬＥＤ素子１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅから出射された各紫外光は、レンズ１５０を通過することによって、Ｙ軸方向に屈折するとともに、Ｙ軸方向に集光されて（つまり、広がり角を狭められて）、光源ユニット１００から出射される。つまり、光源ユニット１００からは照射強度の高い紫外光が出射される。
【００３６】
なお、図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤモジュール１１０とレンズ１５０との間には、一対の第３反射部１３２、１３４がＹ軸方向に離間して配置されている。一対の第３反射部１３２、１３４は、ＬＥＤ素子１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅから出射される各紫外光の光路をＹ軸方向から挟むようにＸ軸方向に延び、反射面１３２ａ、１３４ａが相対するように配置されており、ＬＥＤモジュール１１０から出射される紫外光をレンズ１５０に導光する。なお、本実施形態においては、第３反射部１３２、１３４の反射面１３２ａ、１３４ａは、Ｘ軸方向から見たときに、直線ＢＸを対称軸として線対称であり、前方（Ｚ軸の正方向側）に向かって所定の角度で狭まる平面で構成されている。ＬＥＤ素子１１５から出射される紫外光は、一般に、広がり角の大きなものであるが、角度成分の大きな紫外光は、第３反射部１３２、１３４の反射面１３２ａ、１３４ａによって反射されるため、各ＬＥＤ素子１１５から出射される全ての光線（紫外光）がレンズ１５０を通って出射される。
【００３７】
また、図３（ｂ）に示すように、レンズ１５０とケース１０２（つまり、前面パネル１０２ａ）との間には、一対の第４反射部１６２、１６４がＹ軸方向に離間して配置されている。一対の第４反射部１６２、１６４は、レンズ１５０から出射される紫外光の光路をＹ軸方向から挟むようにＸ軸方向に延び、反射面１６２ａ、１６４ａが相対するように配置されており、レンズ１５０から出射される紫外光を後段の透光性パイプ２００、ミラーモジュール３００に導光する。なお、本実施形態においては、第４反射部１６２、１６４の反射面１６２ａ、１６４ａは、Ｘ軸方向から見たときに、直線ＢＸを対称軸として線対称であり、前方（Ｚ軸の正方向側）に向かって所定の角度で広がる平面で構成されている。後述するように、レンズ１５０から出射された紫外光は、後段の透光性パイプ２００及びミラーモジュール３００に入射するが、ミラーモジュール３００によって反射されて、光源ユニット１００側に戻ってくる戻り光が存在する。しかしながら、本実施形態の構成によれば、ミラーモジュール３００からの戻り光を第４反射部１６２、１６４によって、再度反射することができるため、光源ユニット１００とミラーモジュール３００との間の空間に紫外光を閉じ込めることが可能となる。
【００３８】
透光性パイプ２００は、光源ユニット１００からの紫外光が透過可能な、例えば、外径φ２３ｍｍ、内径φ２０ｍｍのガラス製のパイプであり、Ｘ軸方向に延びるように、レンズ１５０とミラーモジュール３００との間に配置され、Ｘ軸方向両端において不図示の支持部材によって固定される（図１、図２）。そして、透光性パイプ２００の内部には、Ｘ軸方向に移動する光ファイバＦが挿通されている。なお、本実施形態の光ファイバＦは、例えば、外径φ０．２５ｍｍであり、透光性パイプ２００の中心軸に沿って配置され、Ｘ軸方向に２００〜１２００ｍ／ｍｉｎの速度で移動するようになっている。また、本実施形態においては、透光性パイプ２００の中心軸が直線ＢＸ上に位置するように配置されており、光ファイバＦのＹ軸方向の位置は、直線ＢＸと略一致するようになっている。
【００３９】
図１及び図２に示すように、ミラーモジュール３００は、反射部材３１０と、ミラーフレーム３２０と、冷却ファン３３０とで構成されている。
【００４０】
図５は、ＬＥＤモジュール１１０と、透光性パイプ２００と、ミラーモジュール３００の反射部材３１０の位置関係を説明するＹ−Ｚ平面の断面図である。なお、図５においては、説明の便宜のため、ミラーフレーム３２０やヒートシンク１２０等を省略して示している。
【００４１】
図５に示すように、反射部材３１０は、透光性パイプ２００を覆うようにＸ軸方向に延び、ケース１０２の前面に配置される部材である。反射部材３１０は、例えば、アルミニウムの細長い板材をＸ軸方向に沿って折り曲げて形成され、透光性パイプ２００と対向する側に複数の反射面（後述する第１反射部３１１の第１反射面３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅ、及び第２反射部３１２の第２反射面３１２ａ、３１２ｂ）が形成されている。
【００４２】
図５に示すように、本実施形態の反射部材３１０は、光源ユニット１００から出射される紫外光を光ファイバＦに対して反射する部材であり、断面が略Ｕ字状となるようにＸ軸方向に沿って６箇所で折り曲げられ、第１反射部３１１と、第２反射部３１２とで構成されている。
【００４３】
第２反射部３１２は、光源ユニット１００の第４反射部１６２、１６４の先端部からＺ軸方向に起立し、光源ユニット１００から出射される紫外光を第１反射部３１１の第１反射面３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅに導光する、一対の第２反射面３１２ａ、３１２ｂから構成されている。なお、図５に示すように、本実施形態においては、一対の第２反射面３１２ａは、前方（Ｚ軸の正方向側）に向かって所定の角度で狭まる平面で構成されている。
【００４４】
第１反射部３１１は、光ファイバＦよりもＺ軸方向下流側に配置された、５つの第１反射面３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅから構成され、各第１反射面３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅに入射した紫外光の一部が光ファイバＦの外周面の裏面（Ｚ軸方向において下流側に位置する外周面の半分の領域）に対して反射されるようになっている。なお、図５に示すように、本実施形態の各第１反射面３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅは、円弧状に配置され、各第１反射面３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅの中央を通る垂線（つまり、図５中、破線で示す垂直二等分線）が、直線ＢＸと交わるように配置されている。
【００４５】
図６は、本実施形態の光源ユニット１００から出射される紫外光の光線図であり、図６（ａ）は、ＬＥＤ素子１１５ａから出射されて、光ファイバＦの外周面に入射する光線の一例を示し、図６（ｂ）は、ＬＥＤ素子１１５ｂから出射されて、光ファイバＦの外周面に入射する光線の一例を示し、図６（ｃ）は、ＬＥＤ素子１１５ｄから出射されて、光ファイバＦの外周面に入射する光線の一例を示している。なお、上述したように、本実施形態のＬＥＤ素子１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅは、Ｚ軸方向から見たときに、直線ＡＸに対して線対称に配置されているため、ＬＥＤ素子１１５ｂから出射される紫外光の光線と、ＬＥＤ素子１１５ｃから出射される紫外光の光線は、直線ＢＸに対して線対称となる。このため、ＬＥＤ素子１１５ｃから出射される光線については、説明を省略する。また同様に、ＬＥＤ素子１１５ｄから出射される紫外光の光線と、ＬＥＤ素子１１５ｅから出射される紫外光の光線は、直線ＢＸに対して線対称となるため、ＬＥＤ素子１１５ｅから出射される光線については、説明を省略する。
【００４６】
図６（ａ）のＬ１は、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ａから出射される角度成分０°の主光線（つまり、最も照度の強い光線）であり、Ｌ２は、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ａから出射される角度成分＋６０°の光線であり、Ｌ３は、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ａから出射される角度成分−６０°の光線である。光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ａから出射される光線Ｌ１は、レンズ１５０内を屈折せずに通過し、レンズ１５０から出射される。そして、レンズ１５０から出射された光線Ｌ１は、直接透光性パイプ２００の内部に入り、光ファイバＦの外周面の表面（Ｚ軸方向において上流側（負方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。また、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ａから出射される光線Ｌ２は、レンズ１５０によって屈折し、レンズ１５０から出射される。そして、レンズ１５０から出射された光線Ｌ２は、透光性パイプ２００を通過し、第１反射面３１１ｄによって反射された後、再び透光性パイプ２００の内部に入り、光ファイバＦの外周面の裏面（Ｚ軸方向において下流側（正方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。また、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ａから出射される光線Ｌ３は、レンズ１５０によって屈折し、レンズ１５０から出射される。そして、レンズ１５０から出射された光線Ｌ３は、透光性パイプ２００を通過し、第１反射面３１１ｂによって反射された後、再び透光性パイプ２００の内部に入り、光ファイバＦの外周面の裏面（Ｚ軸方向において下流側（正方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。このように、本実施形態のＬＥＤ素子１１５ａから出射される光線は、レンズ１５０を通過した後、直接、又は第１反射部３１１によって反射されて、光ファイバＦの外周面全体に入射する。つまり、光ファイバＦの外周面全体に、照射強度が高い紫外光が入射する。
【００４７】
図６（ｂ）のＬ４は、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ｂから出射される角度成分０°の主光線であり、Ｌ５は、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ｂから出射される角度成分＋４５°の光線である。光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ｂから出射される光線Ｌ４は、レンズ１５０によって屈折し、レンズ１５０から出射される。そして、レンズ１５０から出射された光線Ｌ４は、透光性パイプ２００を通過し、第１反射面３１１ｄによって反射された後、再び透光性パイプ２００の内部に入り、光ファイバＦの外周面の裏面（Ｚ軸方向において下流側（正方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。また、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ｂから出射される光線Ｌ５は、第３反射部１３２によって反射された後、レンズ１５０を通過し、レンズ１５０から出射される。そして、レンズ１５０から出射された光線Ｌ５は、透光性パイプ２００を通過し、第２反射面３１２ａによって反射された後、再び透光性パイプ２００の内部に入り、光ファイバＦの外周面の側面（Ｙ軸方向において正方向側に位置する外周面の半分の領域）を照射する。このように、本実施形態のＬＥＤ素子１１５ｂから出射される光線は、第３反射部１３２、１３４によって導光されて、レンズ１５０を通過する。そして、レンズ１５０を通過した光線は、さらに第４反射部１６２、１６４によって導光され、第１反射部３１１、第２反射部３１２によって反射されて、光ファイバＦの外周面全体に入射する。つまり、光ファイバＦの外周面全体に、照射強度が高い紫外光が入射する。
【００４８】
図６（ｃ）のＬ６は、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ｄから出射される角度成分０°の主光線であり、Ｌ７は、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ｄから出射される角度成分＋４５°の光線である。光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ｄから出射される光線Ｌ６は、レンズ１５０によって屈折し、レンズ１５０から出射される。そして、レンズ１５０から出射された光線Ｌ６は、透光性パイプ２００を通過し、第１反射面３１１ｅによって反射された後、再び透光性パイプ２００の内部に入り、光ファイバＦの外周面の裏面（Ｚ軸方向において下流側（正方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。また、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ｄから出射される光線Ｌ７は、第３反射部１３２によって反射された後、レンズ１５０によって屈折し、レンズ１５０から出射される。そして、レンズ１５０から出射された光線Ｌ７は、透光性パイプ２００を通過し、第２反射面３１２ｂによって反射された後、再び透光性パイプ２００の内部に入り、光ファイバＦの外周面の表面（Ｚ軸方向において上流側（負方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。このように、本実施形態のＬＥＤ素子１１５ｄから出射される光線は、第３反射部１３２、１３４によって導光されて、レンズ１５０を通過する。そして、レンズ１５０を通過した光線は、さらに第４反射部１６２、１６４によって導光され、第１反射部３１１、第２反射部３１２によって反射されて、光ファイバＦの外周面全体に入射する。つまり、光ファイバＦの外周面全体に、照射強度が高い紫外光が入射する。
【００４９】
このように、本実施形態のＬＥＤ素子１１５ａから出射される主光線は、レンズ１５０を屈折せずに通過し、光ファイバＦの外周面の表面（Ｚ軸方向において上流側（負方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。また、本実施形態のＬＥＤ素子１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅから出射される主光線は、レンズ１５０の光軸（つまり、直線ＢＸ）に対してずれているため、レンズ１５０によって屈折し、第１反射部３１１によって反射されて、光ファイバＦの外周面の裏面（Ｚ軸方向において下流側（正方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。なお、本実施形態においては、ＬＥＤ素子１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅのＹ軸方向の間隔が、ＬＥＤモジュール１１０の中央（つまり、ＬＥＤ素子１１５ａ）から離れるに従って広くなるように構成されており、ＬＥＤ素子１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅから出射される主光線は、それぞれ異なる第１反射面によって反射されるため、光ファイバＦの外周面全体に入射する。また、本実施形態のＬＥＤ素子１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅから出射される主光線以外の他の光線もまた、第３反射部１３２、１３４によって導光されて、レンズ１５０によって屈折し、さらに第４反射部１６２、１６４によって導光され、第１反射部３１１、第２反射部３１２によって反射されて、光ファイバＦの外周面全体に入射する。つまり、各ＬＥＤ素子１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅから出射される紫外光は、光源ユニット１００とミラーモジュール３００との間の空間に閉じ込められ、様々な方向から光ファイバＦの外周面全体に入射する。従って、このような本実施形態の構成によれば、照射強度の高い紫外光を、光ファイバＦの外周面全体に照射することができる。また、光源ユニット１００とミラーモジュール３００との間の空間には、様々な方向に向かう紫外光が存在するため、光ファイバＦが、透光性パイプ２００の中心軸から多少外れて走行したとしても、光ファイバＦの外周面全体に紫外光が照射される。
【００５０】
図１及び図２に戻り、ミラーモジュール３００のミラーフレーム３２０は、反射部材３１０を支持すると共に、反射部材３１０の熱を放熱させる金属製の板状の部材である。ミラーフレーム３２０の一端面（光源ユニット１００と対向する側の面）には、反射部材３１０及び透光性パイプ２００を収容する凹部３２２（収容部）が形成されており、ミラーモジュール３００がケース１０２の前面パネル１０２ａに取付けられたときに、反射部材３１０及び透光性パイプ２００が凹部３２２に収容されて固定されるようになっている。そして、反射部材３１０が凹部３２２に収容されて固定されると、ミラーフレーム３２０が反射部材３１０の第１反射部３１１及び第２反射部３１２と密着し、熱的に接合される。ミラーフレーム３２０の他端面には、ミラーフレーム３２０の熱を効率的に放熱する複数の放熱フィン３２４が形成されている。従って、反射部材３１０からミラーフレーム３２０に伝導された熱は、放熱フィン３２４を介して効率よく空気中に放熱される。
【００５１】
冷却ファン３３０は、ミラーフレーム３２０の放熱フィン３２４を冷却する装置である。冷却ファン３３０によって、外部のエアが放熱フィン３２４に吹き付けられるため、放熱フィン３２４は自然空冷と比較して、より一層効率よく冷却される。
【００５２】
次に、本実施形態の光照射装置１によって照射される光ファイバＦの、外周面上における紫外線強度について説明する。図７は、本実施形態の光照射装置１によって照射される光ファイバＦの、外周面上における紫外線強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図７（ａ）は、透光性パイプ２００のＸ軸方向中央部における紫外線強度分布のグラフであり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の横軸を説明する図である。図７（ｂ）に示すように、図７（ａ）の横軸は、光ファイバＦの外周面と直線ＢＸ（図５）とが交わる位置を０°としたときの外周面の位置であり、時計回りの角度を０〜１８０°（つまり、＋）で示し、反時計回りの角度を０〜−１８０°（つまり、−）で示している。なお、図７（ａ）の縦軸は、紫外線強度（ｍＷ／ｃｍ２）である。
【００５３】
図７に示すように、光ファイバＦの外周面の表面（０°〜−９０°、０°〜９０°）に照射される紫外線強度の方が、光ファイバＦの外周面の裏面（−１８０°〜−９０°、−１８０°〜９０°）に照射される紫外線強度に比較してやや高いものの、全体として、光ファイバＦの外周面に塗布されたコーティング剤を硬化させるのに必要な所定の強度（例えば、６０００（ｍＷ／ｃｍ２））が得られていることが分かる。なお、本実施形態において、光ファイバＦの外周面の紫外線強度の最大値は１４３４０（ｍＷ／ｃｍ２）であり、最小値は７６１７（ｍＷ／ｃｍ２）であり、最大値に対する最小値は、５３．１％であった。
【００５４】
このように、本実施形態の構成によれば、照射光度の高い紫外光を、光ファイバＦの外周面全体に照射することができる。この結果、光ファイバＦの外周面に塗布されたコーティング剤が一様に硬化される。また、本実施形態の構成によれば、光源ユニット１００と光ファイバＦとの距離（約１０ｍｍ）を、従来の楕円形ミラーを用いた構成と比較して格段に短く設定できるため、従来に比較して小型の光照射装置１が実現される。
【００５５】
以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。
【００５６】
例えば、本実施形態の光照射装置１は、線引きされた光ファイバＦに塗布されたコーティング剤を硬化させるものとして説明したが、光照射装置１の用途はこれに限定されるものではない。例えば、照射対象物が、線状、球状又は粒状の形状を呈したものであってもよく、この場合にも照射対象物の外周面上に塗布されたコーティング剤を硬化させることができる。また、例えば、照射対象物が液状のものであってもよく、この場合には照射対象物に紫外光を照射することにより照射対象物を殺菌することができる。
【００５７】
また、本実施形態においては、一方向に移動する（走行する）光ファイバＦを照射対象物としたが、照射対象物は必ずしも移動している必要はなく、停止した照射対象物に紫外光を照射する構成とすることもできる。
【００５８】
また、本実施形態においては、５列（Ｙ軸方向）×２０個（Ｘ軸方向）の態様で並ぶＬＥＤ素子１１５を用いる構成としたが、このような構成に限定されるものではなく、ＬＥＤ素子１１５は、Ｍ列（Ｍは２以上の整数）の態様で配置されればよい。また、この場合、各列のＬＥＤ素子１１５からの主光線が入射する、Ｍ個の第１反射面を形成すればよい。また、１個の第１反射面に複数の主光線が入射するように構成することもでき、第１反射面は２個以上あればよい。
【００５９】
また、本実施形態のレンズ１５０は、丸棒状のシリンドリカルレンズとしたが、少なくとも一方面が凸面のシリンドリカルレンズとすることも可能である。また、レンズ１５０は、必ずしも球面である必要はなく、非球面とすることもできる。
【００６０】
また、本実施形態においては、第３反射部１３２、１３４の反射面１３２ａ、１３４ａは、Ｘ軸方向から見たときに、前方（Ｚ軸の正方向側）に向かって所定の角度で狭まる平面で構成されているとしたが、外側（Ｙ軸の正方向側及び負方向側）に広がる光を内側（直線ＢＸ側）折り返すことができればよく、Ｘ軸方向から見たときに、反射面１３２ａ、１３４ａは、Ｚ軸方向に平行であってもよい。
【００６１】
（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係る光照射装置１Ａの構成を説明する断面図である。なお、図８においては、説明の便宜のため、ミラーフレーム３２０やヒートシンク１２０等を省略して示している。本実施形態の光照射装置１Ａは、レンズ１５０Ａ及び透光性パイプ２００Ａが細く構成されている点、並びにミラーモジュール３００Ａの第１反射部３１１Ａに３つの第１反射面３１１Ａａ、３１１Ａｂ、３１１Ａｃが形成されている点で第１の実施形態の光照射装置１とは異なる。なお、本実施形態の光照射装置１Ａも、第１の実施形態の光照射装置１と同様、光源ユニット１００の第４反射部１６２、１６４の先端部からＺ軸方向に起立し、光源ユニット１００から出射される紫外光を第１反射部３１１Ａの第１反射面３１１Ａａ、３１１Ａｂ、３１１Ａｃに導光する、一対の第２反射面３１２Ａａ、３１２Ａｂから構成された第２反射部３１２Ａを備えている。
【００６２】
図９は、本実施形態の紫外光の光線図であり、図９（ａ）は、ＬＥＤ素子１１５ａから出射されて、光ファイバＦの外周面に入射する光線の一例を示し、図９（ｂ）は、ＬＥＤ素子１１５ｂから出射されて、光ファイバＦの外周面に入射する光線の一例を示し、図９（ｃ）は、ＬＥＤ素子１１５ｄから出射されて、光ファイバＦの外周面に入射する光線の一例を示している。なお、第１の実施形態と同様、ＬＥＤ素子１１５ｃから出射される光線及びＬＥＤ素子１１５ｅから出射される光線については、説明を省略する。
【００６３】
図９（ａ）のＬ１は、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ａから出射される角度成分０°の主光線（つまり、最も照度の強い光線）であり、Ｌ２は、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ａから出射される角度成分＋６０°の光線であり、Ｌ３は、光源ユニット１００のＬＥＤ素子１１５ａから出射される角度成分−６０°の光線である。ＬＥＤ素子１１５ａから出射される光線Ｌ１は、レンズ１５０Ａ内を屈折せずに通過し、レンズ１５０Ａから出射される。そして、レンズ１５０Ａから出射された光線Ｌ１は、直接透光性パイプ２００Ａの内部に入り、光ファイバＦの外周面の表面（Ｚ軸方向において上流側（負方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。また、ＬＥＤ素子１１５ａから出射される光線Ｌ２は、レンズ１５０Ａによって屈折し、レンズ１５０Ａから出射される。そして、レンズ１５０Ａから出射された光線Ｌ２は、透光性パイプ２００Ａを通過し、第１反射面３１１Ａｂによって反射された後、再び透光性パイプ２００Ａの内部に入り、光ファイバＦの外周面の裏面（Ｚ軸方向において下流側（正方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。また、ＬＥＤ素子１１５ａから出射される光線Ｌ３は、レンズ１５０Ａによって屈折し、レンズ１５０Ａから出射される。そして、レンズ１５０Ａから出射された光線Ｌ３は、透光性パイプ２００Ａを通過し、第１反射面３１１Ａｂによって反射された後、再び透光性パイプ２００Ａの内部に入り、光ファイバＦの外周面の裏面（Ｚ軸方向において下流側（正方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。このように、本実施形態のＬＥＤ素子１１５ａから出射される角度成分０°、±６０°の光線は、レンズ１５０Ａを通過した後、直接、又は第１反射面３１１Ａｂによって反射されて、光ファイバＦの外周面全体に入射する。
【００６４】
図９（ｂ）のＬ４は、ＬＥＤ素子１１５ｂから出射される角度成分０°の主光線であり、Ｌ５は、ＬＥＤ素子１１５ｂから出射される角度成分＋４５°の光線である。ＬＥＤ素子１１５ｂから出射される光線Ｌ４は、レンズ１５０Ａによって屈折し、レンズ１５０Ａから出射される。そして、レンズ１５０Ａから出射された光線Ｌ４は、透光性パイプ２００Ａの内部に入り、光ファイバＦの外周面の表面（Ｚ軸方向において上流側（負方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。また、ＬＥＤ素子１１５ｂから出射される光線Ｌ５は、レンズ１５０Ａによって屈折し、レンズ１５０Ａから出射される。そして、レンズ１５０Ａから出射された光線Ｌ５は、透光性パイプ２００Ａの内部に入り、光ファイバＦの外周面の表面（Ｚ軸方向において上流側（負方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。このように、本実施形態のＬＥＤ素子１１５ｂから出射される角度成分０°、＋４５°の光線は、レンズ１５０Ａを通過した後、光ファイバＦの外周面に直接入射する。
【００６５】
図９（ｃ）のＬ６は、ＬＥＤ素子１１５ｄから出射される角度成分０°の主光線であり、Ｌ７は、ＬＥＤ素子１１５ｄから出射される角度成分＋４５°の光線である。ＬＥＤ素子１１５ｄから出射される光線Ｌ６は、レンズ１５０Ａによって屈折し、レンズ１５０Ａから出射される。そして、レンズ１５０Ａから出射された光線Ｌ６は、透光性パイプ２００Ａを通過し、第１反射面３１１Ａｃによって反射された後、再び透光性パイプ２００Ａの内部に入り、光ファイバＦの外周面の裏面（Ｚ軸方向において下流側（正方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。また、ＬＥＤ素子１１５ｄから出射される光線Ｌ７は、第３反射部１３２によって反射された後、レンズ１５０Ａによって屈折し、レンズ１５０Ａから出射される。そして、レンズ１５０Ａから出射された光線Ｌ７は、第２反射面３１２Ａｂによって反射された後、透光性パイプ２００Ａの内部に入り、光ファイバＦの外周面の表面（Ｚ軸方向において上流側（負方向側）に位置する外周面の半分の領域）を照射する。このように、本実施形態のＬＥＤ素子１１５ｄから出射される角度成分０°、＋４５°の光線は、第３反射部１３２、１３４によって導光されて、レンズ１５０Ａを通過する。そして、レンズ１５０Ａを通過した光線は、さらに第１反射部３１１、第２反射部３１２によって反射されて、光ファイバＦの外周面に入射する。
【００６６】
このように、本実施形態の構成においても、第１の実施形態と同様、各ＬＥＤ素子１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅから出射される紫外光は、光源ユニット１００とミラーモジュール３００Ａとの間の空間に閉じ込められ、様々な方向から光ファイバＦの外周面に入射する。従って、このような本実施形態の構成によれば、照射強度の高い紫外光を、光ファイバＦの外周面全体に照射することができる。また、光源ユニット１００とミラーモジュール３００Ａとの間の空間には、様々な方向に向かう紫外光が存在するため、光ファイバＦが、透光性パイプ２００Ａの中心軸から多少外れて走行したとしても、光ファイバＦの外周面全体に紫外光が照射される。
【００６７】
図１０は、本実施形態の光照射装置１Ａによって照射される光ファイバＦの、外周面上における紫外線強度分布のシミュレーション結果を示す図である。図１０に示すように、光ファイバＦの外周面の表面（０°〜−９０°、０°〜９０°）に照射される紫外線強度の方が、光ファイバＦの外周面の裏面（−１８０°〜−９０°、−１８０°〜９０°）に照射される紫外線強度に比較してやや高くなるものの、全体として、光ファイバＦの外周面に塗布されたコーティング剤を硬化させるのに必要な所定の強度（例えば、８０００（ｍＷ／ｃｍ２））が得られる。なお、本実施形態において、光ファイバＦの外周面の紫外線強度の最大値は１５６４７（ｍＷ／ｃｍ２）であり、最小値は８３５２（ｍＷ／ｃｍ２）であり、最大値に対する最小値は、５３．４％であった。
【００６８】
上述のように、本発明の第１の実施形態、第２の実施形態の各構成によれば、光ファイバＦの外周面全体に紫外光を照射することができ、光ファイバＦの外周面に塗布されたコーティング剤を硬化させるのに必要な所定の強度が得られる。そして、光ファイバＦの外周面における紫外光の最大強度をＭＡＸとし、最小強度をＭＩＮとすると、以下の数式（１）を満たしていることが分かる。
ＭＩＮ／ＭＡＸ  ≧  ５０％  ・・・（１）
【００６９】
なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７０】
１、１Ａ  光照射装置
１００  光源ユニット
１０２  ケース
１０２ａ  前面パネル
１０２ｂ  開口
１１０  ＬＥＤモジュール
１１３  基板
１１５、１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅ  ＬＥＤ素子
１２０  ヒートシンク
１２２  ベースプレート
１２５  放熱フィン
１３２、１３４  第３反射部
１３２ａ、１３４ａ  反射面
１５０、１５０Ａ  レンズ
１６２、１６４  第４反射部
１６２ａ、１６４ａ  反射面
２００、２００Ａ  透光性パイプ
３００、３００Ａ  ミラーモジュール
３１０  反射部材
３１１、３１１Ａ  第１反射部
３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅ、３１１Ａａ、３１１Ａｂ、３１１Ａｃ  第１反射面
３１２、３１２Ａ  第２反射部
３１２ａ、３１２ｂ、３１２Ａａ、３１２Ａｂ  第２反射面
３２０  ミラーフレーム
３２２  凹部
３２４  放熱フィン
３３０  冷却ファン
【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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