光照射裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供的光照射裝置，將LED模塊排列多個(gè)，不使用高價(jià)的圓柱透鏡，就能夠?qū)φ丈涿嬲丈涓鶆蚯腋邚?qiáng)度的線狀的照射光。LED模塊包括：射出光的LED芯片、和將來(lái)自LED芯片的射出光在照射面上照射為橢圓狀的透鏡，并且通過(guò)設(shè)置多個(gè)LED模塊并且設(shè)置為使排列有多個(gè)該LED模塊的軸與照射為橢圓狀的區(qū)域的長(zhǎng)徑方向的軸大致一致來(lái)實(shí)現(xiàn)。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
光照射裝置
本技術(shù)涉及將多個(gè)發(fā)光二極管(LED:Light Emitting Diode)配置于直線上的、以線狀對(duì)照射面進(jìn)行照射的光照射裝置。
技術(shù)介紹
以往，紫外光固化樹(shù)脂的固化用，或者UV (Ultra-Violet)墨水的定影等使用長(zhǎng)弧燈的紫外光照射裝置。該長(zhǎng)弧燈作為亮度高的線光源，除了作為曝光用或者是印刷用光源被利用之外，也作為檢查瑕疵用的光源而被利用。作為使用長(zhǎng)弧燈的紫外光照射裝置的具體例，能夠例舉在環(huán)境試驗(yàn)領(lǐng)域的促進(jìn)耐氣候性試驗(yàn)機(jī)(例如，耐風(fēng)蝕試驗(yàn)機(jī))，或者是為了使印刷物、涂裝物等的墨水、涂料定影所使用的UV干燥機(jī)。近年來(lái)，開(kāi)發(fā)了產(chǎn)生強(qiáng)力的紫外光的UV-LED，并進(jìn)行即使使用電力少，UV-LED能否成為長(zhǎng)弧燈的代替手段的研究。由于UV-LED芯片為點(diǎn)光源，需要將該UV-LED芯片排列為線狀，使照射圖案為線狀，但即使作為點(diǎn)光源的UV-LED芯片僅排列為線狀，由于來(lái)自相鄰的UV-LED芯片的照射圖案的重疊的情況，而存在照射強(qiáng)度分布成為波狀的傾向(參照?qǐng)D10，例如參照專利文獻(xiàn)I)。特別是，為了提高照射面上的紫外光強(qiáng)度，作為分別設(shè)置于每個(gè)UV-LED芯片的透鏡，當(dāng)使用圖10所示的球形透鏡時(shí)，則由于光在照射面上被聚光，因此成為波狀的照射強(qiáng)度分布的傾向很強(qiáng)。因此為了在排列UV-LED芯片的線方向(將此設(shè)為“X方向”)上得到更均勻的照射光強(qiáng)度，而考慮使用X方向上焦距長(zhǎng)的透鏡，從而將各UV-LED芯片的照射光部分重疊。但是在焦距長(zhǎng)的透鏡中，即使X方向的照射光強(qiáng)度變得比較均勻，由于與X方向正交的方向(將此稱為“Y方向”)的照射光在照射面上不聚光，所以產(chǎn)生照射區(qū)域擴(kuò)大、照射面上的照射光強(qiáng)度變?nèi)酰荒艿玫剿Ｍ墓鈴?qiáng)度的問(wèn)題。在將UV-LED芯片排列為線狀的光源中，由于要求X方向的照射強(qiáng)度分布的均勻性和照射面上很強(qiáng)的光強(qiáng)度，所以需要將光在Y方向聚光。因此在以往的線狀光源中，提出有在圖10所示的使UV-LED芯片排列的線上，設(shè)置X方向上不聚光而僅Y方向聚光的所謂半圓柱形的圓柱透鏡(參照專利文獻(xiàn)2)。通過(guò)使用該圓柱透鏡，從而只有在與UV-LED芯片的排列方向亦即X方向正交的Y方向上擴(kuò)散的光被聚光，因此在照射面上能夠成為比較均勻且強(qiáng)度很強(qiáng)的線狀的光照射。專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平10-308536號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2004-191214號(hào)公報(bào)但是，透過(guò)紫外線的石英玻璃制的圓柱透鏡越長(zhǎng)條則越高價(jià)，大型打印機(jī)所采用的長(zhǎng)度超過(guò)Im的圓柱透鏡，伴隨著制作本身的困難而成為非常高價(jià)的部件。另外，裝置的部件數(shù)量也增加。另一方面，在不使用圓柱透鏡的情況下，如圖10所示由于在照射對(duì)象部位不能進(jìn)行均勻的紫外光照射，因此紫外線固化樹(shù)脂的固化、印刷墨水的定影產(chǎn)生不均勻，從而產(chǎn)生品質(zhì)降低的問(wèn)題。另外，若光在照射部位的照射面上不聚光，則紫外光照射后得到足夠的固化狀態(tài)、定影狀態(tài)會(huì)需要更長(zhǎng)的時(shí)間，因此存在生產(chǎn)效率變差等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)鑒于上述問(wèn)題，目的在于提供一種不使用圓柱透鏡，就能夠?qū)ψ贤夤庹丈涞膶?duì)象部位供給更均勻且強(qiáng)度很強(qiáng)的照射光的光照射裝置。為了解決上述課題，實(shí)現(xiàn)本技術(shù)的目的，本技術(shù)的第I觀點(diǎn)的光照射裝置，是排列多個(gè)LED模塊且在照射面上照射為線狀的光照射裝置，其通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即:所述LED模塊的構(gòu)成包括:射出光的LED芯片、和將來(lái)自所述LED芯片的射出光在所述照射面上照射為橢圓狀的透鏡，所述LED模塊設(shè)置有多個(gè)，并且被設(shè)置為使排列多個(gè)所述LED模塊的軸與被照射為所述橢圓狀的區(qū)域的長(zhǎng)徑方向的軸大致一致。[0011 ] 接下來(lái)，第2觀點(diǎn)的光照射裝置，是排列多個(gè)LED芯片且在照射面上照射為線狀的光照射裝置，其通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即:設(shè)置有透鏡，該透鏡將來(lái)自多個(gè)排列的所述LED芯片的各個(gè)射出光在所述照射面上分別照射為橢圓狀，且使來(lái)自相鄰的所述LED芯片的射出光的一部分分別重疊，所述LED芯片被設(shè)置為使排列多個(gè)所述LED芯片的軸與各個(gè)被照射為所述橢圓狀的區(qū)域的長(zhǎng)徑方向的軸大致一致。此外，上述第I和第2觀點(diǎn)的LED芯片和透鏡，并不限定于直接、接合的方式，也包括以相互分離而光學(xué)結(jié)合的方式配置。另外，本技術(shù)的透鏡不僅是表示由分別獨(dú)立地構(gòu)成的透鏡而將來(lái)自設(shè)置的多個(gè)LED芯片射出的光進(jìn)行聚光，也考慮過(guò)通過(guò)一體化的透鏡而將從多個(gè)LED芯片射出的光聚光。此外，第3觀點(diǎn)的光照射裝置，通過(guò)構(gòu)成為上述透鏡的照射為橢圓狀的區(qū)域的長(zhǎng)徑方向的焦距比與其正交的短徑方向的焦距長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，上述透鏡在第I觀點(diǎn)的光照射裝置中，其材質(zhì)能夠采用由硅形成的非球面模壓透鏡，在第2觀點(diǎn)的光照射裝置中能夠采用菲涅耳透鏡。此外，在第I或第2觀點(diǎn)的光照射裝置中，能夠?qū)⑴帕杏卸鄠€(gè)LED模塊或LED芯片的軸設(shè)為直線或圓弧。另外，在上述LED芯片上除了設(shè)置作為發(fā)光元件的LED晶粒以外，還能夠設(shè)置收納該LED晶粒的收納容器。另外，優(yōu)選為在上述收納容器內(nèi)填充有密封劑。該密封劑起到使從LED晶粒放射的光有效地取出到外部的作用。此外，上述光照射裝置能夠構(gòu)成為將作為發(fā)光元件的LED晶粒作為UV-LED晶粒。另外，本技術(shù)的另一方式的光照射裝置，表示使用多個(gè)上述各種觀點(diǎn)的任一個(gè)光照射裝置且以線狀對(duì)一個(gè)照射面進(jìn)行照射的光照射裝置的方式。即，該另一方式的光照射裝置，通過(guò)使這些光照射裝置的各個(gè)照射面配置為分別在被照射為橢圓狀的各個(gè)照射面的區(qū)域的長(zhǎng)徑方向的中央線上重疊而實(shí)現(xiàn)。此外，該“(照射為橢圓狀的區(qū)域的)長(zhǎng)徑方向的中央線”是指，在離開(kāi)上述任一光照射裝置規(guī)定距離的照射面上，從各個(gè)光照射裝置照射的光所到達(dá)的區(qū)域中，沿著將橢圓狀的短徑方向的區(qū)域的大致中央連結(jié)的長(zhǎng)徑方向的直線。此外對(duì)于另一方式的光照射裝置而言，通過(guò)將多個(gè)光照射裝置相對(duì)于重疊的上述的長(zhǎng)徑方向的中央線而分別配置在大致相同的圓弧上來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本技術(shù)的光照射裝置，即使不使用高價(jià)的圓柱透鏡，也能夠在照射部位的照射面上，向照射面進(jìn)行更均勻并且很強(qiáng)的紫外光照射，因此能夠使紫外線固化樹(shù)脂的固化沿著照射線X方向，大致一樣地進(jìn)行。另外即使在紫外光照射的UV墨水的定影過(guò)程中，也能夠在照射線X方向進(jìn)行基本沒(méi)有不均勻的定影，從而能夠?qū)崿F(xiàn)定影品質(zhì)高的印刷。【附圖說(shuō)明】圖1 (A)、圖1 (B)以及圖1 (C)是從外側(cè)觀察本技術(shù)的光照射裝置所使用的帶透鏡的LED芯片(以下，稱為“LED模塊”)的三面圖，圖1 (A)是俯視圖，圖1 (B)是主視圖，圖1 (C)是右側(cè)視圖。圖2 (A)以及圖2 (B)是本技術(shù)的光照射裝置所使用的LED模塊的圖1所示的X-Z平面的剖視圖，圖2 (A)表示基本形狀的LED模塊，圖2 (B)表示其變形例。圖3 (A)以及圖3 (B)是用于說(shuō)明以往的LED模塊和本技術(shù)所使用的LED模塊的X軸方向以及Y軸方向的照射強(qiáng)度分布的不同的圖。圖4 (A)、圖4 (B)以及圖4 (C)是表示本技術(shù)的實(shí)施方式例(實(shí)施例1)的光照射裝置所使用的LED模塊陣列的概念圖。圖5是表示本技術(shù)的實(shí)施方式例(實(shí)施例1)的光照射裝置所使用的LED模塊陣列的照射強(qiáng)度分布的圖。圖6 (A)、圖6 (B)以及圖6 (C)是表示將本技術(shù)的實(shí)施方式例(實(shí)施例2)的光照射裝置所使用的LED模塊陣列排列為三列光照射裝置本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光照射裝置，是排列多個(gè)LED模塊且在照射面上照射為線狀的光照射裝置，其特征在于，?所述LED模塊的構(gòu)成包括：射出光的LED芯片、和將來(lái)自所述LED芯片的射出光在所述照射面上照射為橢圓狀的透鏡，?所述LED模塊設(shè)置有多個(gè)，并且被設(shè)置為使排列多個(gè)所述LED模塊的軸與被照射為所述橢圓狀的區(qū)域的長(zhǎng)徑方向的軸大致一致。

【技術(shù)特征摘要】
2012.04.10 JP 2012-0888851.一種光照射裝置，是排列多個(gè)LED模塊且在照射面上照射為線狀的光照射裝置，其特征在于， 所述LED模塊的構(gòu)成包括:射出光的LED芯片、和將來(lái)自所述LED芯片的射出光在所述照射面上照射為橢圓狀的透鏡， 所述LED模塊設(shè)置有多個(gè)，并且被設(shè)置為使排列多個(gè)所述LED模塊的軸與被照射為所述橢圓狀的區(qū)域的長(zhǎng)徑方向的軸大致一致。2.一種光照射裝置，是排列多個(gè)LED芯片且在照射面上照射為線狀的光照射裝置，其特征在于， 設(shè)置有透鏡，該透鏡將來(lái)自多個(gè)排列的所述LED芯片的各個(gè)射出光在所述照射面上分別照射為橢圓狀，且使來(lái)自相鄰的所述LED芯片的射出光的一部分分別重疊， 所述LED芯片被設(shè)置為使排列多個(gè)所述LED芯片的軸與各個(gè)被照射為所述橢圓狀的區(qū)域的長(zhǎng)徑方向的軸大致一致。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光照射裝置，其特征在于， 所述透鏡構(gòu)成為所述長(zhǎng)徑方向的焦距比與其正交的短徑方向的焦距長(zhǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光照射裝置，其特征在于， 所述透鏡是材質(zhì)由硅形成的非球面模壓透鏡。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光照射裝置，其特征在于， 所述透鏡由菲涅耳透鏡形成。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：木暮靖男，水田泰治，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：豪雅冠得股份有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：