JP2013171882A

JP2013171882A - 光照射システム

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Publication number: JP2013171882A
Application number: JP2012033283A
Authority: JP
Inventors: Takuji Yamaguchi; 卓次山口
Original assignee: NK Works Co Ltd
Current assignee: Noritsu Precision Co Ltd
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2013-09-02

Abstract

【課題】複数の光照射装置を連結した場合に、効率的な冷却を行うことができる光照射ユニットを提供する。
【解決手段】光照射ユニットは第１および第２の光照射装置１、２と、を備え、第１の光照射装置１は軸方向の端部に光の照射面を有する筐体と、前記筐体に収容された発光ダイオードと、前記発光ダイオードを冷却する空気が導入されるヒートシンク１５と、空気吸引ユニット１６と、を備え、前記筐体には、筐体内部と連通し、空気が流通するように構成された第１及び第２のの開口１１２、１１１が形成され、第２の光照射装置２は、第１の光照射装置１の外周面に着脱自在に連結可能な筐体２１と、筐体２１に収容された発光ダイオードと、ヒートシンク２５と、を備え、筐体２１には、筐体２１内部と連通する第１の開口２１２及び第２の開口が形成され、第１の光照射装置の第１の開口１１２が、前記第２の光照射装置の第２の開口と連通するように構成されている。
【選択図】図９

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた光照射システムに関する。

従来より、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた種々の光照射装置が提案されている。例えば、特許文献１には、直方体状の紫外線照射装置が開示されている。この紫外線照射装置は、９個の紫外線ＬＥＤが実装された小型の装置であるが、用途に応じて複数の装置を連結し、広い面積に紫外線を照射できるように構成されている。

特開２００９‐２８９９９０６号公報

ところで、上記紫外線照射装置には、冷却ガスが供給されることで、紫外線ＬＥＤの冷却が行われるように構成されているが、複数の装置を連結した場合でも、各紫外線照射装置にそれぞれ冷却ガスを供給する構造となっており、装置が複雑化するという問題がある。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、複数の光照射装置を連結した場合に、簡易な構成で冷却を行うことができる、光照射ユニットを提供することを目的とする。

本発明に係る光照射ユニットは、少なくとも一つの第１の光照射装置と、前記第１の光照射装置に着脱自在に連結される少なくとも一つの第２光照射装置と、を備え、前記第１の光照射装置は、筒状に形成され、軸方向の一端部に光の照射面を有する筐体と、前記筐体に収容され、前記照射面から光を照射する少なくとも一つの発光ダイオードと、前記筐体に収容され、前記発光ダイオードを冷却する空気が導入されるヒートシンクと、空気を吸引することで、前記ヒートシンクに空気を導入する空気吸引ユニットと、を備え、前記筐体には、当該筐体内部と連通する第１の開口及び第２の開口が形成され、当該第１の開口と第２の開口との間を空気が流通するように構成され、前記第２の光照射装置は、筒状に形成され、軸方向の一端部に光の照射面を有するとともに、前記第１の光照射装置の外周面に着脱自在に連結可能な筐体と、前記筐体に収容され、前記照射面から光を照射する少なくとも一つの発光ダイオードと、前記筐体に収容され、前記発光ダイオードを冷却する空気が導入されるヒートシンクと、を備え、前記筐体には、当該筐体内部と連通する第１の開口及び第２の開口が形成され、当該第１の開口と第２の開口との間を空気が流通するように構成され、前記第１の光照射装置の第１の開口が、前記第２の光照射装置の第２の開口と連通するように構成されている。

この構成によれば、第１及び第２の光照射装置を連結したときに、第１の光照射装置の第１の開口と、第２の光照射装置の第２の開口とが連通するように構成されている。そのため、例えば、第１の光照射装置の空気吸引ユニットを駆動し、その第１の開口から空気を吸引すると、第２の光照射装置の第２の開口から空気が吸引されるため、第２の光照射装置内にはその第１の開口を介して外部から空気が導入される。したがって、第２の光照射装置には空気吸引ユニットを設ける必要がなく、装置を簡素化することができ、さらにコストの低減も可能になる。この場合には、第１の光照射装置の第１の開口が空気を導入する吸気口を構成し、第２の開口が空気を排出する排気口を構成する。また、第２の光照射装置の第１の開口が空気を導入する吸気口を構成し、第２の開口が空気を排出する排気口を構成する。

これとは反対に、第１の光照射装置の第１の開口が空気を排出する排気口を構成し、第２の開口が空気を導入する吸気口を構成することもできる。このとき、第２の光照射装置の第１の開口が空気を排出する排気口を構成し、第２の開口が空気を導入する吸気口を構成することができる。この場合には、第１の光照射装置の空気吸引ユニットを駆動し、第２の開口から空気を吸引して第１の開口から排出する。そして、排出された空気は、第２の光照射装置の第２の開口から導入され、ヒートシンクに接触した後、第１の開口から排出される。

第１の光照射装置の第１の開口、及び第２の光照射装置の第２の開口を形成する位置は、特には限定されないが、これらの開口を各光照射装置の外周面に形成することができる。このようにすると、両光照射装置の筐体同士を隣接させることで、両開口が連通するため、開口同士の連通構造を簡素化することができる。

前記第１の光照射装置の第２の開口は、筐体の外周面、または筐体の軸方向の他端部に形成することができる。例えば、複数の光照射装置を連結する場合には、外周面が塞がれる場合があるが、このような場合に筐体の軸方向の他端部に第２の開口を形成しておくと、排気または吸気が妨げられるのを防止することができる。

上記光照射システムでは、種々の態様で第１または第２光照射装置を連結することができる。例えば、第１及び第２の光照射装置を連結する以外に、第１の光照射装置同士を連結したり、あるいは第２の光照射装置同士を連結することもできる。但し、第２の光照射装置同士を連結する場合には、少なくとも一方の第２の光照射装置に第１の光照射装置を連結して空冷が可能にしておく必要がある。

上記第１及び第２の光照射装置の筐体は、断面矩形状の角筒状に形成することができ、少なくとも一つの第１及び第２の光照射装置の筐体を互いに連結することで、複数の照射面が同一面に配置されるように構成することができる。こうすることで、広い面積にＬＥＤからの光を照射することができる。また、例えば、筐体の断面が正方形になるように形成すると、複数の光照射装置を連結したときに、複数の照射面が隙間なく並ぶため、照度のムラが生じるのを低減することができる。

ところで、複数の発光ダイオードを隣接させると、隣接する発光ダイオードの光が重なることで照度を向上することができるが、基板の周縁に配置されている発光ダイオードには、その周縁側に発光ダイオードが配置されていないため、基板の周縁付近では光の照度が低下する傾向にある。また、基板を覆うカバーを設ける場合、基板の周縁に壁や支持部を形成し、これによってカバーを支持するように構成されることがあるが、このようにすると、壁や支持部によって光が遮断されたり、吸収され、照度が低下する傾向にある。これに対しては、例えば、光照射装置の筐体における軸方向の一端部に、照射面を構成する透明のカバーと、カバーと所定間隔をおいて配置され、複数の発光ダイオードが実装される基板と、基板の周縁に配置され筐体の径方向内方を向く反射面を有する反射部材と、を設けることができる。このように構成すると、反射部材によって基板の周縁付近に配置される発光ダイオードからの光を反射することができるため、上述した照度の低下を補完することができる。

反射面は、基板と垂直にすることもできるが、例えば、筐体の径方向外方に傾斜させることもできる。こうすることで、隣接する光照射装置の境界において、境界付近の発光ダイオードから照射される光が、反射部材によって境界を越えて隣接する光照射装置側に光を反射させることができる。したがって、そのため、装置の境界においても光の照度が低下するのをさらに防止することができる。

また、基板に実装される複数の発光ダイオードは、第１の距離をあけて等間隔で配置し、隣接する筐体の境界を挟んで隣接する発光ダイオード間の第２の距離を第１の距離と同じにすることができる。こうすることで、装置の境界においても光の照度のムラが発生するのを低下することができる。なお、第１の距離と第２の距離とは厳密に同じである必要はなく、照度のムラがほとんど生じない限りにおいては、若干の相違は認められる。

また、本発明に係る光照射装置は、筒状に形成され、軸方向の一端部に光の照射面を有する筐体と、前記筐体に収容され、前記照射面から光を照射する少なくとも一つの発光ダイオードと、を備え、前記筐体における軸方向の一端部には、前記照射面を構成する透明のカバーと、前記カバーと所定間隔をおいて配置され、複数の前記発光ダイオードが実装される基板と、前記基板の周縁に配置され、前記筐体の径方向内方を向く反射面を有する反射部材と、が設けられている。反射面は、基板と垂直にすることができるが、径方向外方に傾斜させることもできる。

本発明の光照射システムによれば、簡易な構成で発光ダイオードの冷却を行うことができる。

本実施形態に係る光照射システムを構成する第１光照射装置の下面側から見た斜視図である。図１の一部透視図である。図１の光照射装置を上方から見た斜視図である。図３のＡ−Ａ線断面図である。連結した光照射装置における下面近傍の断面図である。２つの光照射装置を連結したときの境界付近の断面を示す斜視図である。光照射システムの下面側からの斜視図である。光照射システムを上面側から見た斜視図である。図８のＢ−Ｂ線断面図である。図９の他の例を示す断面図である。実施例に係る光照射システムの平面図である。図１１の断面図である。実施例における光照射システムの照度を示すグラフである。

以下、本発明に係る光照射システムの一実施形態について説明する。この光照射システムは２種類の光照射装置を組み合わせることで構成されているが、ここではまず、各光照射装置について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る光照射システムを構成する第１光照射装置の下面側から見た斜視図、図２は図１の一部透視図、図３は図１の光照射装置を上方から見た斜視図である。以下の説明では、図１の上下方向を上下方向と称して説明するが、これらの上下の方向は、説明のために便宜的に規定する方向であり、本発明の実施における方向を限定するものではない。

（１）第１光照射装置の構造
図１〜図３に示すように、第１光照射装置１は、中空の角筒状に形成された筐体１１を備えており、その下面が照射面として機能し、ここから紫外線が照射されるようになっている。筐体１１の上面にはスリット状の排気口１１１が形成されるとともに、筐体１１の一つの側面の下方には、同様にスリット状の吸気口１１２が形成されている。また、筐体１１の下面には、略正方形の透明のカバーガラス１２が取り付けられており、筐体１１の内部には、このカバーガラス１２から上方へ所定の間隔をあけて、カバーガラス１２と平行にＬＥＤ基板１３が配置されている。ＬＥＤ基板１３には複数の紫外線発光ダイオード（紫外線ＬＥＤ）１４が配置されており、本実施形態では、格子状に１６個の紫外線ＬＥＤ１４が配置されている。そして、図２に示すように、ＬＥＤ基板１３の上面、つまり紫外線ＬＥＤ１４が実装された面とは反対の面には、直方体状のヒートシンク１５が配置されている。このヒートシンク１５は、公知のものであり、熱伝導性の材料で形成され、ＬＥＤ基板１３に実装された紫外線ＬＥＤ１４と熱交換を行うものである。さらに、このヒートシンク１５の上面には直方体状の空気吸引ユニット１６が配置されている。この空気吸引ユニット１６は、公知の軸流送風機により構成することができ、筐体１１の軸方向に空気を流すように構成されている。すなわち、ヒートシンク１５側から空気を吸引するとともに、吸引した空気を筐体１１の上面の排気口１１１から排出するようになっている。また、筐体１１の側面に形成された吸気口１１２は、ヒートシンク１５と対応する位置に配置されており、吸気口１１２から導入された空気は、ヒートシンク１５を経て空気吸引ユニット１６に吸引される。また、紫外線ＬＥＤ１４及び空気吸引ユニット１６へ電力を供給する電力ケーブルや、制御用の信号ケーブルは、図示を省略するが、筐体１１の内壁面に沿って配置され、筐体１１の上面に設けられた外部コネクタ１７に接続されている。そして、この外部コネクタ１７に、外部の制御装置がケーブルを介して接続され、紫外線ＬＥＤ１４及び空気吸引ユニット１６の駆動が制御される。

次に、紫外線ＬＥＤ１４及びその周辺の構造について、図４及び図５を参照しつつ説明する。図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は連結した光照射装置における下面近傍の断面図である。図１及び図４に示すように、紫外線ＬＥＤ１４は、ＬＥＤ基板１３上に等間隔に配置されるとともに、隣接する紫外線ＬＥＤ１４の間隔（第１の距離）ｔ_１が、端部に配置された紫外線ＬＥＤ１４とＬＥＤ基板１３の端部との間隔ｔ_２の２倍になっている。これにより、複数の光照射装置を連結した場合には、図５に示すように、隣接する光照射装置の境界を挟んで並ぶ紫外線ＬＥＤ１４間の間隔（第２の距離）ｔ_３と、上記間隔ｔ_１がほぼ同じになる。また、図４に示すように、ＬＥＤ基板１３の周縁には、筐体１１の内壁面に沿って延びる反射板１８が配置されている。この反射板１８の反射面は、筐体１１の軸方向から、カバーガラス１２に向かって径方向外方に傾斜している。この傾斜角度αは、例えば、８０〜８５°とすることができる。

続いて、光照射装置同士を連結する連結機構について説明する。上述したように、本実施形態に係る光照射システムは、複数の光照射装置を連結するものであるが、各光照射装置には、次のような連結構造が設けられている。この点について、図６も参照しつつ説明する。図６は２つの光照射装置を連結したときの境界付近の断面を示す斜視図である。まず、図１に示すように、筐体１１の側面の下部には、４つの面それぞれに一対の第１挿入口１１３が形成されており、これら第１挿入口１１３に連結部材５が挿入されるようになっている。また、各第１挿入口１１３に隣接して筐体１１の角部側には、連結部材５を固定するための固定ピン６が挿入される第２挿入口１１４が形成されている。図６に示すように、第１挿入口１１３に挿入される連結部材５は円筒状に形成され、軸方向の２箇所の外周面に断面Ｖ字型の環状溝５１が形成されており、この環状溝５１に、先端が円錐状（または円錐台状）の固定ピン６が係合するようになっている。各環状溝５１は、連結部材５の両端部と中間点との間に形成されている。

筐体１１の内部には、第１挿入口１１３及び第２挿入口１１４へ挿入された連結部材５及び固定ピン６が固定される支持フレーム１９が配置されている。この支持フレーム１９は、ＬＥＤ基板１３の側面を囲むように設けられており、第１挿入口１１３と対応する位置に円筒状の第１凹部１９１、第２挿入口１１４と対応する位置に円筒状の第２凹部１９２がそれぞれ形成されている。図６に示すように、支持フレーム１９の角部を挟む筐体１１の側面には、それぞれに第１凹部１９１及び第２凹部１９２が形成されている。そして、角部を挟む両側面の第１凹部１９１は互いに直交し、奥端部同士が接触している。また、両側面の第２凹部１９２は、第１凹部１９２よりも角部側で、十字を形成するように互いに直交している。この構成により、第２凹部１９２に挿入された固定ピン６は、角部を挟んで反対側の側面の第１凹部１９１に挿入された連結部材５の環状溝５１に係合し、これによって、連結部材５が支持フレーム１９内に固定される。図６に示す例では、隣接する光照射装置の第１挿入口１１３同士を対向配置させ、連通した両第１挿入口１１３及び第１凹部１９１に連結部材５を挿入している。そして、この連結部材５に対し、これと平行に延びる面に形成された第２挿入口１１４から固定ピン６を挿入し、連結部材５の環状溝５１に係合させる。こうして、連結部材５が支持フレーム１９内に固定されることで、両光照射装置が互いに固定される。

このとき、図６に示すように、連結部材５に形成される両環状溝５１の軸方向の間隔ｘ１は、これら環状溝５１に嵌まる固定ピン６が挿入される両第２凹部１９２の間隔ｘ２よりも若干小さくなっている（例えば、０．５〜０．７ｍｍ程度小さい）。これにより、固定ピン６の尖った先端部がＶ字型の環状溝５１に嵌まる際に、くさび効果が得られ、隣接する筐体同士が互いに押し合う方向に力が作用する。その結果、隣接する光照射装置同士を強固に固定することができる。

なお、第２凹部１９２の内壁面にネジ溝を形成し、ネジ型の固定ピン６を第２凹部１９２に固定することもできる。また、挿入口１１３，１１４及び凹部１９１，１９２は、すべての側面に設ける必要はなく、必要な部分にのみ設ければよい。例えば、支持フレーム１９のすべての面には凹部１９１，１９２を設けておき、筐体１１において連結に用いられない面では、挿入口を形成せず、筐体１１の壁面によって凹部を覆うようにしてもよい。

（２）第２光照射装置の構造
次に、第２光照射装置２について説明する。第２光照射装置２が第１光照射装置１と相違するのは、次の点である。まず、第２光照射装置２には空気吸引ユニットが設けられておらず、筐体２１の内部においてヒートシンク２５よりも上方の部分は空洞となっている。また、筐体２１の一側面にスリット状の吸気口２１２が形成されていることは第１光照射装置１と同じであるが、排気口２１１は、ヒートシンク２５を挟んで吸気口２１２と対向する側面にスリット状に形成されている。したがって、筐体２１の上面は閉じており、排気口は形成されていない。その他の点は、第１光照射装置１と同じ構成である。

（３）光照射システムの組立及び動作
続いて、上記のように構成された第１及び第２光照射装置１，２を連結した光照射システムについて説明する。この光照射システムは、第１及び第２光照射装置１，２を任意に連結することで構成される。例えば、第１光照射装置１同士を連結することもできるし、第１及び第２光照射装置１，２を連結することもできる。但し、第２光照射装置２は、空気吸引ユニット１６を備えていないため、単体で用いることはできず、第１光照射装置１と連結して用いる必要がある。以下では、図７〜図９を参照しつつ、光照射システムの一例について説明する。図７は光照射システムの下面側からの斜視図、図８は光照射システムを上面側から見た斜視図、図９は図８のＢ−Ｂ線断面図である。この光照射システムは、６個の第１光照射装置１と３個の第２光照射装置２を連結したものである。これら光照射装置１，２は、図６に示したような方法で、連結部材５及び固定ピン６を用いることで、組み立てられる。このとき、図８に示すように２個の第１光照射装置１と１個の第２光照射装置２とを連結した光照射モジュールを３組準備し、これを並列に連結することで光照射システムを構成する。組立方法として、第２光照射装置２の排気口２１１が第１光照射装置１の吸気口１１２と対向するように連結し、且つ、第２光照射装置２の吸気口２１２が塞がれないように、吸気口２１２が形成されている筐体２１の側面にはいずれの光照射装置も連結しないようにする。同様に、第１光照射装置１同士を連結する際にも、吸気口１１２が塞がれないようにする。

上記のように複数の光照射装置が連結されると、これに続いて、紫外線ＬＥＤ１４及び空気吸引ユニット１６を駆動する。これにより、紫外線ＬＥＤ１４から紫外線が照射される。このとき、各光照射装置１，２において、隣接する紫外線ＬＥＤ１４の間では、照射される紫外線が重なり合うため、紫外線ＬＥＤ１４間であっても照度が低下するのを防止することができる。また、隣接する光照射装置の境界では、各光照射装置１，２のＬＥＤ基板１３の周縁に反射板１８が配置されているため、照度が低下するのを防止することができる。すなわち、反射板１８の反射面は、径方向外方に向けて傾斜しているため、端部の紫外線ＬＥＤ１４から照射された紫外線は、反射板１８によって反射され、径方向外方、つまり隣接する光照射装置側へ照射される。したがって、隣接する光照射装置の境界においても、境界を挟んで配置される紫外線ＬＥＤ１４からの紫外線が重なり合い、照度が低下するのを防止することができる。その結果、照射対象面において、照度のムラが生じるのを防止することができる。

次に、空気吸引ユニット１６による紫外線ＬＥＤの冷却方法について説明する。図８に示すように、空気吸引ユニット１６が駆動すると、第２光照射装置２と連結されていない第１光照射装置１（図８の右側の装置）においては、ヒートシンク１５側から空気が吸引される。これにより、ヒートシンク１５内の空隙に負圧が生じ、吸気口１１２からヒートシンク１５へ向かって空気流が生じる。こうして、ヒートシンク１５が吸気口１１２から流入した空気流によって冷却される。ヒートシンク１５はＬＥＤ基板１３と接触しているため、ＬＥＤ基板１３を介して紫外線ＬＥＤ１４との間で熱交換が行われ、紫外線ＬＥＤ１４が冷却される。空気吸引ユニット１６によって吸引された空気は、筐体１１を軸方向に流れ、筐体１１の上端面に形成された排気口１１１から外部へ排出される。

一方、第２光照射装置２と連結されている第１光照射装置１（図８の中央の装置）は、空気吸引ユニット１６が駆動すると、ヒートシンク１５内に負圧が生じるため、吸気口１１２から空気が吸引される。こうして、ヒートシンク１５が冷却され、紫外線ＬＥＤ１４も冷却される。このとき、吸気口１１２には隣接する第２光照射装置２の排気口２１１が対向配置されているため、第２光照射装置２のヒートシンク２５の空隙に負圧が形成され、このヒートシンク２５内に吸気口２１２から空気が導入される。これにより、第２光照射装置２では、筐体２１の対向する側面、つまり吸気口２１２が形成されている側面と、排気口２１１が形成されている側面との間に空気流が形成され、これがヒートシンク２５を通過するため、ヒートシンク２５が冷却される。こうして、第２光照射装置２の紫外線ＬＥＤ２４も、第１光照射装置１と同様に、ヒートシンク２５との熱交換によって冷却される。このように、第１及び第２光照射装置１，２が連結されている場合には、図８に示すように、第２光照射装置２の吸気口２１２から空気が吸引され、第２光照射装置２のヒートシンク２５、第１光照射装置１のヒートシンク１５、及び空気吸引ユニット１６を経て、筐体上面の排気口１１１から排出される。

（４）光照射システムによる効果
以上のように、本実施形態によれば、第１及び第２光照射装置１，２を連結したときに、第１光照射装置１の吸気口１１２と、第２光照射装置２の排気口２１１とが対向するように構成されているため、第１光照射装置１の空気吸引ユニット１６から空気を吸引すると、第２光照射装置２の排気口２１１から空気が吸引されるため、第２光照射装置２内に吸気口２１２を介して外部から空気が導入される。したがって、第２光照射装置２には空気吸引ユニットを設ける必要がなく、装置の簡素化及び低コスト化が可能となる。

（５）変形例
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は、上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、９個の光照射装置を連結しているが、これ以外の個数であってもよいのは当然である。また、連結方法についても、上記のような連結構造以外でもよく、光照射装置が強固に連結されるのであれば、特には限定されない。上記実施形態では、筐体１１，２１の形状が角筒状であるが、これに限定されるものではなく、種々の形状が可能である。すなわち、上記冷却構造による効果を得るためであれば、第２光照射装置２の排気口２１１と、第１光照射装置１の吸気口１１２とが対向配置されるような形状であればよい。但し、照度のムラを防止するには、照射面が隙間なく配置されるように形状であることが好ましい。

また、第２光照射装置２においては、空気流がヒートシンク２５を通過できるのであれば、吸気口２１２と排気口２１１が配置される位置は特には限定されず、例えば、筐体２１において隣接する側面にそれぞれ形成されていてもよい。また、第１光照射装置１においても、排気口１１１は筐体１１の上面以外でもよく、空気吸引ユニット１６からの空気が排出できるのであれば、筐体１１の側面であってもよい。

上記実施形態では、第１光照射装置１の吸気口１１２と第２光照射装置２の排気口２１１とは、筐体同士を連結させることで、吸気口１１２と排気口２１１とが対向するように配置し、これによって空気が流通するようにしているが、これ以外の構成も可能である。例えば、吸気口と排気口とを対向配置させず、別体の流通路、例えばパイプなどによって吸気口と排気口とを連通させることもできる。

上記実施形態では、第１光照射装置の空気吸引ユニット１６を駆動させることで、筐体外周面の吸気口１１２から空気を吸引し、筐体上面の排気口１１１から空気を排出しているが、これを反対にすることもできる。例えば、図１０に示すように、第１光照射装置１の空気吸引ユニット１６における空気の流れを反対にし、これを駆動させることで、筐体上面の開口１１１から空気を吸引し、ヒートシンク１５を介して筐体側面の開口１１２から排出させることができる。こうして排出された空気は、第２光照射装置２の側面の開口２１１から導入され、ヒートシンク２５を介して反対側の開口２１２から排出される。このようにしても、各装置１，２のヒートシンク１５，２５に空気を供給できるため、紫外線ＬＥＤの冷却が可能となる。

上記光照射システムは、印刷物のインクを乾燥させるなど、種々の用途に用いることができる。また、紫外線を照射する紫外線ＬＥＤ１４，２４に替えて、他の波長域の光を発する発光ダイオードを用いることもできる。例えば、可視光を発光する発光ダイオードを、紫外線ＬＥＤに替えて使用することができる。

以下、上記実施形態を用いた具体的な例について説明する。ここでは、紫外線の照射について検討する。まず、上記実施形態で説明した形態の４個の光照射装置を連結し、図１１に示すように、正方形の照射面を形成する。各光照射装置のＬＥＤ基板は１辺が６４ｍｍの正方形であり、ここに１６ｍｍの間隔をおいて縦横４個ずつ、計１６個の紫外線ＬＥＤが実装されている。各紫外線ＬＥＤの出力は、１Ｗである。また、図１２の断面に示すように、紫外線ＬＥＤの表面からカバーガラスの外表面までの距離は９．５ｍｍである。また、隣接する光照射装置のカバーガラスの間には２ｍｍの隙間が形成されている。各光照射装置においては、基板の４辺の周縁には、上記実施形態で示したような反射板が配置されている。そして、カバーガラスの表面から２０ｍｍの距離をおいて照射対象面を設置した。

こうして準備された光照射システムを用いて、照度を測定した。結果は、図１３に示すとおりである。この図は、照射対象面において、図１１のＸ−Ｘ線と対応する線上の照度を示しており、横軸が中心からの距離、縦軸が照度を示している。図１３によると、光照射装置間の境界付近は、照度が低下しておらず、照射対象面に照度のムラが形成されていないことが分かる。これは、各光照射装置のＬＥＤ基板の周縁に反射板が設けられているからである。すなわち、反射板を設けることで、ＬＥＤ基板の周縁付近の照度の低下を補完している。

１第１光照射装置
１１筐体
１１１排気口（第２の開口）
１１２吸気口（第１の開口）
１３ＬＥＤ基板（基板）
１４紫外線ＬＥＤ（発光ダイオード）
１５ヒートシンク
１６空気吸引ユニット
１８反射板(反射部材)
２第２光照射装置
２１筐体
２１１排気口（第２の開口）
２１２吸気口（第１の開口）
２３ＬＥＤ基板（基板）
２４紫外線ＬＥＤ（発光ダイオード）
２５ヒートシンク
２６空気吸引ユニット
２８反射板(反射部材)

Claims

少なくとも一つの第１の光照射装置と、
前記第１の光照射装置に着脱自在に連結される少なくとも一つの第２光照射装置と、
を備え、
前記第１の光照射装置は、
筒状に形成され、軸方向の一端部に光の照射面を有する筐体と、
前記筐体に収容され、前記照射面から光を照射する少なくとも一つの発光ダイオードと、
前記筐体に収容され、前記発光ダイオードを冷却する空気が導入されるヒートシンクと、
空気を吸引することで、前記ヒートシンクに空気を導入する空気吸引ユニットと、
を備え、
前記筐体には、当該筐体内部と連通する第１の開口及び第２の開口が形成され、当該第１の開口と第２の開口との間を空気が流通するように構成され、
前記第２の光照射装置は、
筒状に形成され、軸方向の一端部に光の照射面を有するとともに、前記第１の光照射装置の外周面に着脱自在に連結可能な筐体と、
前記筐体に収容され、前記照射面から光を照射する少なくとも一つの発光ダイオードと、
前記筐体に収容され、前記発光ダイオードを冷却する空気が導入されるヒートシンクと、
を備え、
前記筐体には、当該筐体内部と連通する第１の開口及び第２の開口が形成され、当該第１の開口と第２の開口との間を空気が流通するように構成され、
前記第１の光照射装置の第１の開口が、前記第２の光照射装置の第２の開口と連通するように構成されている、光照射システム。
前記第１の光照射装置の第１の開口が空気を導入する吸気口を構成するとともに、前記第２の開口が空気を排出する排気口を構成し、
前記第２の光照射装置の第１の開口が空気を導入する吸気口を構成するとともに、前記第２の開口が空気を排出する排気口を構成する、請求項１に記載の光照射システム。
前記第１の光照射装置の第１の開口は前記筐体の外周面に形成され、
前記第２の光照射装置の第２の開口は前記筐体の外周面に形成され、
前記第１及び第２の光照射装置の筐体を隣接させることで、前記両開口が連通する、
請求項１または２に記載の光照射システム。
前記第１の光照射装置の第２の開口は、前記筐体の軸方向の他端部に形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の光照射システム。
２つの前記第１の光照射装置同士が連結可能に構成されている、請求項１から４に記載の光照射システム。
前記第１及び第２の光照射装置の筐体は、断面矩形状の角筒状に形成されており、
少なくとも一つの前記第１及び第２の光照射装置の筐体を互いに連結することで、複数の前記照射面が同一面に配置されるように構成されている、請求項１から５のいずれかに記載の光照射システム。
前記前記第１及び第２の光照射装置の筐体における軸方向の一端部には、
前記照射面を構成する透明のカバーと、
前記カバーと所定間隔をおいて配置され、複数の前記発光ダイオードが実装される基板と、
前記基板の周縁に配置され、前記筐体の径方向内方を向く反射面を有する反射部材と、
が設けられている、請求項６に記載の光照射システム。
前記反射部材の反射面は、前記筐体の径方向外方に傾斜している、請求項７に記載の光照射システム。
前記基板に実装される複数の発光ダイオードは、第１の距離をあけて等間隔で配置されており、
前記隣接する筐体の境界を挟んで隣接する前記発光ダイオード間の第２の距離は、前記第１の距離と同じである、請求項６から８のいずれかに記載の光照射システム。