CN102023417A - 光照射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的矩阵状地配置了段光源的光照射装置，同时解决了LED基板的变形及供电配线的紧凑化的课题。该光照射装置(100)，对设于具有透光性的基板间的密封剂照射光使之硬化，其特征为：上述光照射装置(100)是矩阵状地配置有配置了多个LED的LED基板(237)，该LED基板(237)被固定于在内部具有冷却介质的流路的水冷板(24)的下面部，在该水冷板(24)的上部设有供电给该LED基板的电源，在该水冷板(24)相对每个LED基板(237)形成有上下贯通的孔(242)，通过该孔(242)，使得被连接于LED基板(237)的供电线(239)从水冷板(24)的上部导出，而与该电源(22)连接。

Description

光照射装置
技术领域
本发明涉及一种形成具备多个发光二极管的线状或面状光源的光照射装置。尤其涉及一种经硬化所涂敷的密封剂而将液晶面板等的透明基板予以粘贴的光照射装置。
背景技术
作为具备发光二极管(以下称为LED)的光照射装置，众所周知有例如专利文献1所述的、将多个LED排列配置在基板上的紫外线照射装置。该装置是在相当于液晶面板的玻璃基板的最大尺寸的大面积的基板整面铺满配置LED元件，仅点亮所预定的密封材硬化所必需的LED而加以照射的装置。
图5是说明LED被排列于基板上的光照射装置的构成的概略图，图5(a)是从照射面侧观看光源部分的主视图，图5(b)是从横向观看的侧面图。该光照射装置800的光源由多个LED81所构成，并配置成LED81矩阵状地铺满于光源平台82上。该光照射装置对于各个LED，具备切换导通/断开的电源装置(未图示)，配合工件的形状来选择点灯区域，而电力由电源装置被供应至LED81。
依照专利文献1的记载，工件是例如液晶面板用的玻璃基板。这时候，在两枚基板83、83之间沿着预定的画框矩形形状地形成有密封材料84，并在该画框内填充有液晶。为了进行被夹于基板83、83的密封材料84的硬化，仅将电力供应于对应于矩形形状的画框所选择的LED而进行点灯，以照射光。
专利文献1：日本特开2006-235617号公报
然而，近年来，液晶面板被大型化，例如，在最尖端的液晶面板工厂中，扩大至被称为G10(2850×3050mm)的尺寸，而对该玻璃基板的照射面积也扩大。所以，增加了作为光源的LED数，LED基板被大型化，增加来自LED的发热量。以往，由一枚或少数的LED基板来构成光照射装置的光源，由于基板的面积大，因而产生因热使得基板膨胀、或因应力弯曲而发生变形这样的问题。因此，产生LED或透镜的错位、降低发光强度或产生发光强度分布参差不齐等问题。
为了防止LED基板的变形，考虑到例如将LED基板分割成多个LED基板，使应力减小的方法，或是冷却基板的方法。
但是，当将LED基板分割成多个，则需要对每一个LED基板进行配线，而在多个LED光源无间隙且矩阵状排列的光照射装置中，从各LED基板所导出的配线量庞大，而处理上有困难。并且，必须多余地设置配线的空间，也有装置成为大型化的问题。这样，即使解决了基板的变形，也还会发生其他问题。
并且，LED基板的尺寸对应于液晶面板的玻璃基板而成为极大面积，而仅以水冷等的冷却来解决基板变形的问题是困难的，若另外准备热导管等的热交换器，则会增加成本。
发明内容
本发明是将多个LED作为一个段光源，将其矩阵状地配置的光照射装置，其同时要解决的是LED基板的变形和供电配线的紧凑化的课题。
为了解决上述课题，本发明是一种光照射装置，对设于具有透光性的基板间的密封剂照射光使之硬化，其特征为：上述光照射装置矩阵状地配置有LED被配置多个的LED基板，该LED基板被固定于在内部具有冷却介质的流路的水冷板的下面部，在该水冷板的上部设有供电给该LED基板的电源，在该水冷板相对每一LED基板形成有上下贯通的孔，经该孔，使得被连接于LED基板的供电线被导出到水冷板的上部，并与该电源连接。
并且，本发明的特征在于，该LED基板具备以上述LED基板作为光源的段光源，该段光源具有至少一个该LED基板、被安装于上述LED的LED透镜、透镜单元及保持该透镜单元的导光体。
并且，本发明的特征在于，导光体与水冷板抵接。
发明效果：
依照本发明，矩阵状配置的多个LED基板被固定于水冷板的下面部，因而基板被冷却，应力也小，因此不会产生因基板变形而LED位置偏移的情形。所以，可防止在发光强度分布上产生参差不齐的情形。并且，在所安装的每个LED基板，在水冷板形成有上下贯通的孔，贯通该孔与电源连接，因此，配线的处理简单，并使得供电路变短，因而也可防止耗电。
并且，LED基板被分割配置，因而在一个LED基板劣化时，容易更换。
并且，本发明的以上述LED基板作为光源、矩阵状地配置的多个段光源具有对应于该LED基板的LED透镜、透镜单元及导光体。并且，该LED基板被固定于水冷板的下面部，因而基板被冷却，应力也小，因此，基板不会变形。所以，LED的位置或与透镜单元之间的位置关系不会偏移。
并且，每一段光源都有LED基板，因而即使一个LED基板劣化时，安装拆除简单而容易更换。
并且，依照本发明，段光源的导光体直接抵接于水冷板，经由导光体也可冷却透镜单元。所以，能够抑制透镜单元的热膨胀，而防止产生配置关系的偏移。
附图说明
图1是表示有关本发明的光照射装置的整体构成的立体图。
图2是表示有关本发明的光照射单元的构成的立体图。
图3是表示有关本发明的段光源的构成的立体图。
图4(a)是表示有关本发明的光照射单元的构成的断面图，图4(b)是主要部分扩大图。
图5是表示有关以往例的光照射装置的图，图5(a)是从照射面侧观看的前视图，图5(b)是侧面图。
[符号说明]
10，11：支持部件
100：光照射装置
20：光照射单元
22：电源
23：段光源
231：LED透镜
232：多透镜
233：菲涅耳透镜(Fresnel lens)
234：螺丝
235：连接器
236：导光体
237：LED基板
238，239：供电线
24：水冷板
241：流路
242：孔
243：下面部
具体实施方式
图1是说明本发明的实施方式的光照射装置的构成的图。
如图1所示，在光照射装置100，配置有板状的支持部件10，11，以将整体等分成8个长方形区域。这些支持部件10、11是由未图示的框体固定。支持部件10以各个面所延伸的方向成为平行的方式等间隔地配置，光照射单元20装卸自如地安装于两枚支持部件10之间。即，朝与支持部件10延伸方向平行方向滑动插入光照射单元20，而碰接于配置在装置中央的支持部件11上，来安装光照射单元20。
光照射单元20构成为，具备与支持部件10嵌合的未图示的被嵌合部、配置于上面部侧的电源装置22及安装于下面侧的多个段光源23。支持部件10例如是铝或不锈钢等。
图2是从下面侧观看光照射单元20的立体图。被安装于光照射单元20的下面侧的段光源23在光照射方向朝向下方的状态下，被矩阵状地排列配置。该段光源23在该图中以未图示的LED作为光源，分别独立地被供电而进行发光。
在段光源23的上面侧，设有水冷板24和电源22。
图3对该段光源的构成加以表示。
在水冷板24的下面部，利用螺丝等安装固定有多个LED配置于其表面的LED基板237。该LED基板237例如以铝作为基材、通过印刷形成有配线图形，而上侧面密接于水冷板24。
各LED以例如由模塑成形的透光性树脂所成的LED透镜231覆盖其周围的方式被安装。从LED所发出的光一面折射一面反射而通过该LED透镜231内部，并被朝一定方向引导。
从各LED透镜所射出的光，由于通过由多个透镜组合而成的透镜单元所以成为面状的光。透镜单元的构成是例如如该图所示地，为两枚多透镜232及菲涅耳透镜(Fresnel lens)233。光通过多透镜232被混合均匀化，并且，由菲涅耳透镜233调整成朝着预定的角度射出。并且，虽未图示，代替菲涅耳透镜使用圆柱透镜或是球面透镜也可以。
构成该透镜单元的各透镜由导光体236所支持。导光体使用将树脂或金属板成形为方型的筒体，而作成不会朝不期望的方向泄漏从LED所放射的光。导光体236的上端面抵接于水冷板24，而由支持部件所保持。
这时候，从各个段光源23所照射的光，是相对射出方向断面为矩形状的光，而对于照射面被照射成以一定角度扩展。为了对被选择的所期望的领域进行均匀地照射，从各段光源所射出的光由导光体236所划分。因此，多余的光被重叠地照射在照射面，而防止发光强度分布成为不均匀的情形。
列举照射方向的一例子，仅照射在成为矩形状的框的区域时，以构成框四边的方式，选择段光源使之点灯，就可对所期望的形状照射光。所以，当不相同尺寸的工件被依次硬化处理时，即使逐次变化需照射的区域，也不必移动光源。
图4(a)是多个段光源的断面图，图4(b)是从横向观看为了说明段光源、水冷板、电源之间的配置关系的本发明的光照射装置的一部分的扩大断面图。并且，对与图3同样的构成省略了说明。
在水冷板24的内部，形成有用于使冷却介质流通的流路241。并且，对应于安装有一个LED基板的每一位置，形成有上下贯通水冷板24的一个孔242。这是因为对应于LED基板的数量而导出供电线所必须的。
在每一LED基板上配置设置于水冷板24的上部的电源22，该电源22具有供应基板单位的电力的作用。并且，电源22受到来自设置于LED基板上的未图示的光电二极体的回馈，有使电力变化的作用。
在水冷板24的下面部243，利用例如螺丝234密接安装有LED基板237。这样，LED基板237并不使用大面积，至少分割成每一段光源被安装，因而可解决依来自LED的发热所致的基板的延伸、弯曲等的变形。
并且，LED基板237至少相对每一段光源被分割安装，因而容易更换。例如，当LED劣化而成为必须更换时，以段光源单位拆下或安装LED基板就可以，且作业很简单。并且，LED的劣化能够利用设于LED基板的未图示的光电二极体予以检测。
在各LED基板237，连接有用于供电的连接器235。该连接器235在其两端具备例如金属销的供电线238、239，一端侧被电连接于LED基板237。
从该连接器235所延伸的另一端侧的供电销239经被形成于水冷板24的孔242被导出至上面侧，而与电源22连接。
并且，由于图示的供电销239相对于孔径极细小，所以未与水冷板24接触以保持绝缘，根据所供应的电力，视需要，由树脂等的绝缘物包覆也可以。
因此，从电源22供电至LED基板237，是经水冷板24的孔242所进行的，因而配线不会复杂化，处理很简单。并且将配线汇集成较小，因而也可将装置作成小型化。
并且，从电源至LED基板的供电路变短，也可防止耗电。
并且，金属所构成的导光体236的上端面抵接于水冷板24，由此，导光体236本体被冷却，同时也可冷却所保持的透镜单元。
因此，可抑制导光体236或构成透镜单元的透镜的热膨胀，而有不易产生透镜配置关系的偏离等的效果。

Claims (3)

1.一种光照射装置，对设于具有透光性的基板间的密封剂照射光以使之硬化，其特征为：
上述光照射装置矩阵状地配置有配置了多个LED的LED基板，
该LED基板被固定于在内部具有冷却介质的流路的水冷板的下面部，
在该水冷板的上部设有对该LED基板供电的电源，
在该水冷板上，按每个LED基板形成有上下贯通的孔，
连接于LED基板的供电线贯通该孔而导出到水冷板的上部，与该电源连接。
2.如权利要求1所述的光照射装置，其中
该LED基板具备以上述LED基板作为光源的段光源，
该段光源具有：至少一个该LED基板、被安装于上述LED的LED透镜、透镜单元以及保持该透镜单元的导光体。
3.如权利要求2所述的光照射装置，其中，
上述导光体与上述水冷板抵接。
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