光照射装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供的光照射装置，将LED模块排列多个，不使用高价的圆柱透镜，就能够对照射面照射更均匀且高强度的线状的照射光。LED模块包括：射出光的LED芯片、和将来自LED芯片的射出光在照射面上照射为椭圆状的透镜，并且通过设置多个LED模块并且设置为使排列有多个该LED模块的轴与照射为椭圆状的区域的长径方向的轴大致一致来实现。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
光照射装置
本技术涉及将多个发光二极管(LED:Light Emitting Diode)配置于直线上的、以线状对照射面进行照射的光照射装置。
技术介绍
以往，紫外光固化树脂的固化用，或者UV (Ultra-Violet)墨水的定影等使用长弧灯的紫外光照射装置。该长弧灯作为亮度高的线光源，除了作为曝光用或者是印刷用光源被利用之外，也作为检查瑕疵用的光源而被利用。作为使用长弧灯的紫外光照射装置的具体例，能够例举在环境试验领域的促进耐气候性试验机(例如，耐风蚀试验机)，或者是为了使印刷物、涂装物等的墨水、涂料定影所使用的UV干燥机。近年来，开发了产生强力的紫外光的UV-LED，并进行即使使用电力少，UV-LED能否成为长弧灯的代替手段的研究。由于UV-LED芯片为点光源，需要将该UV-LED芯片排列为线状，使照射图案为线状，但即使作为点光源的UV-LED芯片仅排列为线状，由于来自相邻的UV-LED芯片的照射图案的重叠的情况，而存在照射强度分布成为波状的倾向(参照图10，例如参照专利文献I)。特别是，为了提高照射面上的紫外光强度，作为分别设置于每个UV-LED芯片的透镜，当使用图10所示的球形透镜时，则由于光在照射面上被聚光，因此成为波状的照射强度分布的倾向很强。因此为了在排列UV-LED芯片的线方向(将此设为“X方向”)上得到更均匀的照射光强度，而考虑使用X方向上焦距长的透镜，从而将各UV-LED芯片的照射光部分重叠。但是在焦距长的透镜中，即使X方向的照射光强度变得比较均匀，由于与X方向正交的方向(将此称为“Y方向”)的照射光在照射面上不聚光，所以产生照射区域扩大、照射面上的照射光强度变弱，不能得到所希望的光强度的问题。在将UV-LED芯片排列为线状的光源中，由于要求X方向的照射强度分布的均匀性和照射面上很强的光强度，所以需要将光在Y方向聚光。因此在以往的线状光源中，提出有在图10所示的使UV-LED芯片排列的线上，设置X方向上不聚光而仅Y方向聚光的所谓半圆柱形的圆柱透镜(参照专利文献2)。通过使用该圆柱透镜，从而只有在与UV-LED芯片的排列方向亦即X方向正交的Y方向上扩散的光被聚光，因此在照射面上能够成为比较均匀且强度很强的线状的光照射。专利文献1:日本特开平10-308536号公报专利文献2:日本特开2004-191214号公报但是，透过紫外线的石英玻璃制的圆柱透镜越长条则越高价，大型打印机所采用的长度超过Im的圆柱透镜，伴随着制作本身的困难而成为非常高价的部件。另外，装置的部件数量也增加。另一方面，在不使用圆柱透镜的情况下，如图10所示由于在照射对象部位不能进行均匀的紫外光照射，因此紫外线固化树脂的固化、印刷墨水的定影产生不均匀，从而产生品质降低的问题。另外，若光在照射部位的照射面上不聚光，则紫外光照射后得到足够的固化状态、定影状态会需要更长的时间，因此存在生产效率变差等问题。
技术实现思路
本技术鉴于上述问题，目的在于提供一种不使用圆柱透镜，就能够对紫外光照射的对象部位供给更均匀且强度很强的照射光的光照射装置。为了解决上述课题，实现本技术的目的，本技术的第I观点的光照射装置，是排列多个LED模块且在照射面上照射为线状的光照射装置，其通过以下方式来实现，即:所述LED模块的构成包括:射出光的LED芯片、和将来自所述LED芯片的射出光在所述照射面上照射为椭圆状的透镜，所述LED模块设置有多个，并且被设置为使排列多个所述LED模块的轴与被照射为所述椭圆状的区域的长径方向的轴大致一致。[0011 ] 接下来，第2观点的光照射装置，是排列多个LED芯片且在照射面上照射为线状的光照射装置，其通过以下方式来实现，即:设置有透镜，该透镜将来自多个排列的所述LED芯片的各个射出光在所述照射面上分别照射为椭圆状，且使来自相邻的所述LED芯片的射出光的一部分分别重叠，所述LED芯片被设置为使排列多个所述LED芯片的轴与各个被照射为所述椭圆状的区域的长径方向的轴大致一致。此外，上述第I和第2观点的LED芯片和透镜，并不限定于直接、接合的方式，也包括以相互分离而光学结合的方式配置。另外，本技术的透镜不仅是表示由分别独立地构成的透镜而将来自设置的多个LED芯片射出的光进行聚光，也考虑过通过一体化的透镜而将从多个LED芯片射出的光聚光。此外，第3观点的光照射装置，通过构成为上述透镜的照射为椭圆状的区域的长径方向的焦距比与其正交的短径方向的焦距长来实现。另外，上述透镜在第I观点的光照射装置中，其材质能够采用由硅形成的非球面模压透镜，在第2观点的光照射装置中能够采用菲涅耳透镜。此外，在第I或第2观点的光照射装置中，能够将排列有多个LED模块或LED芯片的轴设为直线或圆弧。另外，在上述LED芯片上除了设置作为发光元件的LED晶粒以外，还能够设置收纳该LED晶粒的收纳容器。另外，优选为在上述收纳容器内填充有密封剂。该密封剂起到使从LED晶粒放射的光有效地取出到外部的作用。此外，上述光照射装置能够构成为将作为发光元件的LED晶粒作为UV-LED晶粒。另外，本技术的另一方式的光照射装置，表示使用多个上述各种观点的任一个光照射装置且以线状对一个照射面进行照射的光照射装置的方式。即，该另一方式的光照射装置，通过使这些光照射装置的各个照射面配置为分别在被照射为椭圆状的各个照射面的区域的长径方向的中央线上重叠而实现。此外，该“(照射为椭圆状的区域的)长径方向的中央线”是指，在离开上述任一光照射装置规定距离的照射面上，从各个光照射装置照射的光所到达的区域中，沿着将椭圆状的短径方向的区域的大致中央连结的长径方向的直线。此外对于另一方式的光照射装置而言，通过将多个光照射装置相对于重叠的上述的长径方向的中央线而分别配置在大致相同的圆弧上来实现。根据本技术的光照射装置，即使不使用高价的圆柱透镜，也能够在照射部位的照射面上，向照射面进行更均匀并且很强的紫外光照射，因此能够使紫外线固化树脂的固化沿着照射线X方向，大致一样地进行。另外即使在紫外光照射的UV墨水的定影过程中，也能够在照射线X方向进行基本没有不均匀的定影，从而能够实现定影品质高的印刷。【附图说明】图1 (A)、图1 (B)以及图1 (C)是从外侧观察本技术的光照射装置所使用的带透镜的LED芯片(以下，称为“LED模块”)的三面图，图1 (A)是俯视图，图1 (B)是主视图，图1 (C)是右侧视图。图2 (A)以及图2 (B)是本技术的光照射装置所使用的LED模块的图1所示的X-Z平面的剖视图，图2 (A)表示基本形状的LED模块，图2 (B)表示其变形例。图3 (A)以及图3 (B)是用于说明以往的LED模块和本技术所使用的LED模块的X轴方向以及Y轴方向的照射强度分布的不同的图。图4 (A)、图4 (B)以及图4 (C)是表示本技术的实施方式例(实施例1)的光照射装置所使用的LED模块阵列的概念图。图5是表示本技术的实施方式例(实施例1)的光照射装置所使用的LED模块阵列的照射强度分布的图。图6 (A)、图6 (B)以及图6 (C)是表示将本技术的实施方式例(实施例2)的光照射装置所使用的LED模块阵列排列为三列光照射装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光照射装置，是排列多个LED模块且在照射面上照射为线状的光照射装置，其特征在于，?所述LED模块的构成包括：射出光的LED芯片、和将来自所述LED芯片的射出光在所述照射面上照射为椭圆状的透镜，?所述LED模块设置有多个，并且被设置为使排列多个所述LED模块的轴与被照射为所述椭圆状的区域的长径方向的轴大致一致。

【技术特征摘要】
2012.04.10 JP 2012-0888851.一种光照射装置，是排列多个LED模块且在照射面上照射为线状的光照射装置，其特征在于， 所述LED模块的构成包括:射出光的LED芯片、和将来自所述LED芯片的射出光在所述照射面上照射为椭圆状的透镜， 所述LED模块设置有多个，并且被设置为使排列多个所述LED模块的轴与被照射为所述椭圆状的区域的长径方向的轴大致一致。2.一种光照射装置，是排列多个LED芯片且在照射面上照射为线状的光照射装置，其特征在于， 设置有透镜，该透镜将来自多个排列的所述LED芯片的各个射出光在所述照射面上分别照射为椭圆状，且使来自相邻的所述LED芯片的射出光的一部分分别重叠， 所述LED芯片被设置为使排列多个所述LED芯片的轴与各个被照射为所述椭圆状的区域的长径方向的轴大致一致。3.根据权利要求1或2所述的光照射装置，其特征在于， 所述透镜构成为所述长径方向的焦距比与其正交的短径方向的焦距长。4.根据权利要求1或2所述的光照射装置，其特征在于， 所述透镜是材质由硅形成的非球面模压透镜。5.根据权利要求1或2所述的光照射装置，其特征在于， 所述透镜由菲涅耳透镜形成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：木暮靖男，水田泰治，
申请(专利权)人：豪雅冠得股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：