JP3158453U - Light irradiation device - Google Patents

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小池 健一
健一 小池
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Abstract

【課題】発光ダイオードを用いた光照射装置において、発光ダイオードを収容したヘッド部の外形を大型化することなく、LEDチップより広角度で放射された光を効率よく被照射物に照射することが可能な光照射装置を提供する。【解決手段】LEDチップ111の発光面111aより放射した光は、反射面112aにより略平行な光束となるように反射され、出射レンズ16aに入射し、出射レンズ16aの出射面において軸Xの方向に屈折し、被照射領域W1に集光する。【選択図】図2In a light irradiation apparatus using a light emitting diode, an object to be irradiated can be efficiently irradiated with light emitted at a wide angle from an LED chip without increasing the size of a head portion that houses the light emitting diode. A possible light irradiation device is provided. Light emitted from a light emitting surface 111a of an LED chip 111 is reflected by a reflecting surface 112a so as to be a substantially parallel light beam, enters a light exiting lens 16a, and the direction of the axis X on the light exiting surface of the light exiting lens 16a. The light is refracted and condensed on the irradiated region W1. [Selection] Figure 2

Description

本考案は、発光素子を備えた光照射装置に関し、具体的には光照射装置の小型化及び効率化に好適な構成に関する。   The present invention relates to a light irradiation apparatus provided with a light emitting element, and specifically relates to a configuration suitable for miniaturization and efficiency improvement of the light irradiation apparatus.

従来、紫外線や波長400nm台の可視光線を光硬化性樹脂に照射し硬化するために用いられる光照射装置は、水銀キセノンランプなどの放電ランプやハロゲンランプを光源として用いた。これらの光源から放射される光を、多数の光ファイバー素線を束ねたライトガイドにより導光し、被照射物である光硬化性樹脂へ照射する。近年では、装置の小型化や消費電力の削減等の目的から、発光素子として発光ダイオードを光源とする光照射装置が普及しつつある。   Conventionally, a light irradiation apparatus used for irradiating a photocurable resin with ultraviolet rays or visible light having a wavelength in the 400 nm range uses a discharge lamp such as a mercury xenon lamp or a halogen lamp as a light source. Light emitted from these light sources is guided by a light guide in which a number of optical fiber strands are bundled, and irradiated to a photocurable resin that is an object to be irradiated. In recent years, a light irradiation apparatus using a light emitting diode as a light source as a light emitting element is becoming widespread for the purpose of downsizing the apparatus and reducing power consumption.

このような光照射装置としては、上記発光ダイオードを収容したヘッド部と、このヘッド部へ電力を供給するための電源を備えたコントロール部とを、ケーブルにより接続した構成が一般的であり、一つのコントロール部に複数のヘッド部を接続可能にしたものが知られている。   Such a light irradiation device generally has a configuration in which a head unit that houses the light emitting diode and a control unit that includes a power source for supplying power to the head unit are connected by a cable. There is known one in which a plurality of head portions can be connected to one control portion.

このような複数のヘッド部を有する光照射装置を用いて、ピックアップレンズやカメラレンズなど光学製品の組立を行う工程においては、複数のヘッド部は、通常光硬化性樹脂が塗布された複数の被照射領域に対して、光を照射する。このため、複数のヘッド部は、互いに干渉することのないように、ヘッド部の寸法を可能な限り小型化することが求められる。   In the process of assembling an optical product such as a pickup lens or a camera lens using such a light irradiation device having a plurality of head parts, the plurality of head parts are usually provided with a plurality of coatings coated with a photocurable resin. Light is irradiated to the irradiation region. For this reason, the plurality of head portions are required to be as small as possible in size so that the head portions do not interfere with each other.

また、単一のヘッド部を用いて光硬化樹脂を硬化する場合であっても、光源に発光ダイオードを用いた光照射装置は、従来のライトガイドを用いた光照射装置への置き換えとして使用されることが多い。このため、ヘッド部の寸法は、従来のライトガイドの光出射端部の寸法と同等か、それ以下の寸法であることが求められる。   In addition, even when photocuring resin is cured using a single head, a light irradiation device using a light emitting diode as a light source is used as a replacement for a conventional light irradiation device using a light guide. Often. For this reason, the dimension of the head part is required to be the same as or smaller than the dimension of the light emitting end part of the conventional light guide.

このような要求に応えるため、上記ヘッド部は、発光ダイオードの他、発光ダイオードから放射された光を集光し被照射物に照射するための光学部品や、発光ダイオードを点灯することにより発生する熱を放散させるための放熱手段などの各構成要素を、円柱状又は角柱状のハウジング内部に、その中心軸に沿って配置する。特許文献1及び特許文献2は、このような構造のヘッド部を有する光照射装置を開示しており、ヘッド部の小型化が図っている。   In order to meet such a demand, the head unit is generated by turning on the light emitting diode or an optical component for collecting the light emitted from the light emitting diode and irradiating the irradiated object in addition to the light emitting diode. Each component such as a heat radiating means for dissipating heat is arranged inside a cylindrical or prismatic housing along its central axis. Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a light irradiation apparatus having a head portion having such a structure, and the head portion is miniaturized.

図8(a)は、特許文献1に示す光照射装置のヘッド部の光学的構造を説明するための模式図である。   FIG. 8A is a schematic diagram for explaining the optical structure of the head portion of the light irradiation apparatus shown in Patent Document 1. FIG.

図8(a)において、発光素子は、発光ダイオード81であり、発光体としてLEDチップ811を備えている。   In FIG. 8A, the light emitting element is a light emitting diode 81 and includes an LED chip 811 as a light emitter.

LEDチップ811は、ベース812の凹部812aに発光面811aが被照射領域Wと対向する方向に配置されている。発光面811aより拡散放射した光束の一部L1は、第1のレンズ82により略平行な光束に変換された後、第2のレンズ83により被照射領域Wにおいてスポット状に集光される。   The LED chip 811 is disposed in the recess 812 a of the base 812 in a direction in which the light emitting surface 811 a faces the irradiated region W. A part L1 of the light beam diffused and radiated from the light emitting surface 811a is converted into a substantially parallel light beam by the first lens 82 and then condensed in a spot shape by the second lens 83 in the irradiated region W.

しかしながら、通常、発光ダイオードの発光面は、略均一拡散面となるため、発光面811aより放射される光束は、発光面811aに直交する軸Xを中心に略90度までの範囲に発散する特性を有している。
発光面811aより放射される光束は、第1のレンズ82により取り込み可能な範囲以外の領域に対しても放射されることになり、第1のレンズ82の範囲以外の光束L2は、前述の被照射領域Wに集光されないため、光硬化性樹脂の硬化に有効に利用されることなく消費されてしまうといった問題があった。
However, since the light emitting surface of the light emitting diode is normally a substantially uniform diffusing surface, the luminous flux emitted from the light emitting surface 811a diverges in a range of up to about 90 degrees around the axis X orthogonal to the light emitting surface 811a. have.
The light beam emitted from the light emitting surface 811a is also emitted to a region other than the range that can be captured by the first lens 82, and the light beam L2 outside the range of the first lens 82 Since the light is not condensed on the irradiation region W, there is a problem that it is consumed without being effectively used for curing the photocurable resin.

このような、広角度で放射された光束L2を、第1のレンズ82に取り込む方法として、図8(b)に示すように第1のレンズ82及び第2のレンズ83を大口径化する方法も考えられる。しかし、このような方法を採用した場合には光照射装置のヘッド部の外形自体が大型化してしまう。例えば、限られた範囲に複数のヘッド部を配置して使用する場合、隣り合ったヘッド部同士が干渉し合ってしまう。このため、発光ダイオードを光源とする光照射装置は、従来のライトガイドを用いた光照射装置と比較して著しく利便性に劣ると言った問題があった。   As a method for capturing the light beam L2 radiated at such a wide angle into the first lens 82, a method of increasing the diameter of the first lens 82 and the second lens 83 as shown in FIG. 8B. Is also possible. However, when such a method is adopted, the outer shape of the head portion of the light irradiation device itself becomes large. For example, when a plurality of head portions are arranged and used in a limited range, adjacent head portions interfere with each other. For this reason, the light irradiation device using a light emitting diode as a light source has a problem that the light irradiation device using a light guide is remarkably inferior to a conventional light irradiation device.

特開2005−181878号公報JP-A-2005-181878 特開2006−281130号公報JP 2006-281130 A

本考案は、このような問題を解決するために成されたものであり、発光ダイオードを用いた光照射装置において、発光ダイオードを収容したヘッド部の外形を大型化することなく、LEDチップより広角度で放射された光を効率よく被照射物に照射することが可能な光照射装置を提供する。   The present invention has been made to solve such a problem. In a light irradiation device using a light emitting diode, the present invention is wider than the LED chip without increasing the outer shape of the head portion accommodating the light emitting diode. Provided is a light irradiation device capable of efficiently irradiating an irradiation object with light emitted at an angle.

本考案は、発光ダイオードを活用した光照射装置を提供することで上記課題を解決する。
第1の観点の光照射装置は、光を放射するLEDチップを備えた発光ダイオードと、光を反射する反射面を備えた凹面鏡と、LEDチップと凹面鏡とを収容するハウジングとを備え、LEDチップから放射した光を被照射物に照射する。そして、光照射装置は、LEDチップの発光面は、凹面鏡の反射面と対向して配置する。
この構成により、第1の観点の光照射装置は、LEDチップから出射される光の利用効率を、飛躍的に向上することができる。また、発光ダイオードに供給する電力を削減することが可能となる。
This invention solves the said subject by providing the light irradiation apparatus using a light emitting diode.
A light irradiation apparatus according to a first aspect includes a light emitting diode including an LED chip that emits light, a concave mirror including a reflective surface that reflects light, and a housing that houses the LED chip and the concave mirror. The irradiated object is irradiated with the light emitted from. And a light irradiation apparatus arrange | positions the light emission surface of a LED chip facing the reflective surface of a concave mirror.
With this configuration, the light irradiation device of the first aspect can dramatically improve the utilization efficiency of the light emitted from the LED chip. In addition, the power supplied to the light emitting diode can be reduced.

第2の観点の光照射装置は、発光ダイオードがLEDチップと凹面鏡とを一体に形成した反射型発光ダイオードである。
この構成により、第2の観点の光照射装置は、LEDチップと凹面鏡との取り扱いが容易になる。
The light irradiation device according to the second aspect is a reflective light emitting diode in which the light emitting diode is integrally formed with an LED chip and a concave mirror.
With this configuration, the light irradiation device according to the second aspect can easily handle the LED chip and the concave mirror.

第3の観点の光照射装置は、LEDチップが凹面鏡の開口端より凹面鏡の内側に配置されている。
この構成により、第3の観点の光照射装置は、LEDチップから放射される中心軸より90度以上傾斜した光束をも有効に活用することができる。
In the light irradiation device according to the third aspect, the LED chip is disposed inside the concave mirror from the opening end of the concave mirror.
With this configuration, the light irradiating device according to the third aspect can effectively utilize a light beam tilted by 90 degrees or more from the central axis radiated from the LED chip.

第4の観点において、凹面鏡は、その反射面に回転放物面を含み、LEDチップの発光面が回転放物面の焦点位置に配置される。
この構成により、第4の観点の光照射装置は、LEDチップから放射される光束を容易に平行光束(コヒーレント光)にすることができる。
In a fourth aspect, the concave mirror includes a rotating paraboloid on its reflecting surface, and the light emitting surface of the LED chip is disposed at the focal position of the rotating paraboloid.
With this configuration, the light irradiation device according to the fourth aspect can easily convert the light beam emitted from the LED chip into a parallel light beam (coherent light).

第5の観点の光照射装置は、ハウジングの光出射部に、LEDチップから放射された光を被照射物に対してスポット状に集光するためのレンズを備えたレンズユニットを有する。
この構成により、第5の観点の光照射装置は、被照射物の位置に焦点位置を合わせることができる。
The light irradiation apparatus of the 5th viewpoint has a lens unit provided with the lens for condensing the light radiated | emitted from the LED chip with respect to the to-be-irradiated object in the spot form in the light emission part of the housing.
With this configuration, the light irradiation device of the fifth aspect can adjust the focal position to the position of the irradiated object.

第6の観点の光照射装置は、レンズユニットがハウジングに対して、着脱自在に装着される。
この構成により、被照射物の位置に応じて、照射距離を自由に可変することができる。
In the light irradiation device of the sixth aspect, the lens unit is detachably attached to the housing.
With this configuration, the irradiation distance can be freely changed according to the position of the irradiated object.

第7の観点の光照射装置は、LEDチップを同一平面状に複数配置し、該複数のLEDチップから放射された光を同一のレンズユニットにより集光する。
この構成により、光照射装置は、複数のLEDチップからの光を、同一のレンズで、被照射物に集光することができる。
In the light irradiation device of the seventh aspect, a plurality of LED chips are arranged on the same plane, and light emitted from the plurality of LED chips is collected by the same lens unit.
With this configuration, the light irradiation apparatus can collect light from the plurality of LED chips on the irradiation object with the same lens.

第8の観点の光照射装置では、複数のLEDチップのうち一以上のLEDチップが、他のLEDチップの放射する光とは異なる中心波長の光を放射する。
異なる波長の光を被照射物に集光することができるため、例えば、紫外線硬化性接着剤に適用する際には有効である。
In the light irradiation device according to the eighth aspect, one or more LED chips out of the plurality of LED chips emit light having a central wavelength different from the light emitted from the other LED chips.
Since light of different wavelengths can be condensed on the irradiated object, it is effective when applied to, for example, an ultraviolet curable adhesive.

第9の観点の光照射装置では、凹面鏡は、その反射面に回転楕円面を含み、LEDチップの発光面は、前記回転楕円面の焦点位置に配置される。
この構成により、光学レンズを用いることなく、LEDチップからの光を被照射物に集光することができる。
In the light irradiation device according to the ninth aspect, the concave mirror includes a spheroid on its reflecting surface, and the light emitting surface of the LED chip is disposed at the focal position of the spheroid.
With this configuration, the light from the LED chip can be condensed on the irradiated object without using an optical lens.

本考案によれば、発光ダイオードを用いた光照射装置において、発光ダイオードを収容したヘッド部の外形を大型化することなく、LEDチップより広角度で放射された光を効率よく被照射物に照射することが可能な光照射装置を提供することができる。   According to the present invention, in a light irradiation device using a light emitting diode, an object to be irradiated is efficiently irradiated with light emitted at a wide angle from an LED chip without increasing the size of the head portion that houses the light emitting diode. It is possible to provide a light irradiation apparatus capable of performing the above.

本考案の第1の実施態様に係る光照射装置のブロック図である。It is a block diagram of the light irradiation apparatus which concerns on the 1st embodiment of this invention. 本考案の第1の実施態様に係る光照射装置のヘッド部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the head part of the light irradiation apparatus which concerns on the 1st embodiment of this invention. LEDチップの指向特性を示すグラフである。It is a graph which shows the directional characteristic of a LED chip. 本考案の第1の実施態様に係る光照射装置のヘッド部の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the head part of the light irradiation apparatus which concerns on the 1st embodiment of this invention. 本考案の第1の実施態様に係る光照射装置のヘッド部の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the head part of the light irradiation apparatus which concerns on the 1st embodiment of this invention. 本考案の第2の実施態様に係る光照射装置のヘッド部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the head part of the light irradiation apparatus which concerns on the 2nd embodiment of this invention. 本考案の第3の実施態様に係る光照射装置のヘッド部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the head part of the light irradiation apparatus which concerns on the 3rd embodiment of this invention. 従来の比較例の光照射装置のヘッド部の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the head part of the light irradiation apparatus of the conventional comparative example. 従来の比較例の光照射装置のヘッド部の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the head part of the light irradiation apparatus of the conventional comparative example. 回転体の体積の求め方を示す図である。It is a figure which shows how to obtain | require the volume of a rotary body.

以下に、本考案に係る光照射装置の実施態様を、図面を用いて詳細に説明する。
なお、図面の説明においては同一の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、本明細書において数値を挙げて説明したものと必ずしも一致していない。
Below, the embodiment of the light irradiation apparatus which concerns on this invention is described in detail using drawing.
In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, the dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described with numerical values in this specification.

図1は、本考案の第1の実施態様における光照射装置のブロック図である。
この図に示す光照射装置1は、ヘッド部2及びコントロール部3により構成され、ヘッド部2とコントロール部3とはケーブル4により接続されている。
FIG. 1 is a block diagram of a light irradiation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
The light irradiation apparatus 1 shown in this figure is composed of a head unit 2 and a control unit 3, and the head unit 2 and the control unit 3 are connected by a cable 4.

ヘッド部2は、光硬化性樹脂を硬化するための波長365nmの紫外線を放射する発光素子として、発光ダイオード11を内蔵する。
また、ケーブル4とコントロール部3とは、それぞれに設けられた互いに嵌合するコネクター7a、7bにより接続されている。照射装置1は、必要に応じてケーブル4を着脱し、異なる種類のヘッド部を備えたケーブル4に切り替えて使用することができる構造となっている。
The head unit 2 includes a light emitting diode 11 as a light emitting element that emits ultraviolet light having a wavelength of 365 nm for curing the photocurable resin.
The cable 4 and the control unit 3 are connected to each other by connectors 7a and 7b that are fitted to each other. The irradiation apparatus 1 has a structure in which the cable 4 can be attached and detached as necessary, and can be used by switching to the cable 4 having different types of head portions.

コントロール部3は、ヘッド部2に内蔵された発光ダイオード11へ電力を供給するための電源部5及び制御部6を備えている。制御部6は、ヘッド部2より出力される紫外線の強度及び発光ダイオード11の点灯時間等を設定するためのインターフェイス機能や、設定された情報を記憶するメモリー機能を備えている。   The control unit 3 includes a power supply unit 5 and a control unit 6 for supplying power to the light emitting diode 11 built in the head unit 2. The control unit 6 has an interface function for setting the intensity of ultraviolet light output from the head unit 2 and the lighting time of the light emitting diode 11, and a memory function for storing the set information.

図2に、ヘッド部2の内部構造を説明するための断面図を示す。
ヘッド部2は、上述の紫外線を放射する発光ダイオード11を収容するハウジングとしてのLEDユニット21と、発光ダイオード11から放射された紫外線を所定の位置に集光するための出射レンズ16aを備えるレンズユニット22とにより構成される。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the internal structure of the head unit 2.
The head unit 2 includes a LED unit 21 serving as a housing that houses the above-described light emitting diode 11 that emits ultraviolet light, and a lens unit that includes an emission lens 16a for condensing the ultraviolet light emitted from the light emitting diode 11 at a predetermined position. 22.

LEDユニット21は、上記発光ダイオード11の他、これを収容する円筒状のホルダー12、及びベース基板15を備えており、発光ダイオード11は、ベース基板15に実装された状態で、固定リング17によりホルダー12内部に固定されている。   The LED unit 21 includes a light-emitting diode 11, a cylindrical holder 12 that accommodates the light-emitting diode 11, and a base substrate 15. The light-emitting diode 11 is mounted on the base substrate 15 by a fixing ring 17. It is fixed inside the holder 12.

発光ダイオード11は、反射型発光ダイオードであり、紫外線を放射するLEDチップ111、ケーシング112、及び一対のリードフレーム113、114により構成されている。   The light emitting diode 11 is a reflective light emitting diode, and includes an LED chip 111 that emits ultraviolet light, a casing 112, and a pair of lead frames 113 and 114.

また、発光ダイオード11への電力供給は、ホルダー12に設けた貫通路121に挿通されたケーブル4をベース基板15に接続することにより行われる。   In addition, power is supplied to the light emitting diode 11 by connecting the cable 4 inserted through the through passage 121 provided in the holder 12 to the base substrate 15.

ケーシング112は、材質がポリカーボネイトからなり、その外形は略扁平な四角柱であり、その一面に回転放物面からなる凹部を設け、この凹部には、アルミニウム薄膜からなる反射面112aが形成され、凹面鏡として作用する。この凹部は、一体成形したり、切削加工したりして、表面粗さが少なくなるように加工して形成される。
なお、本実施態様においては、反射面112aに形成する薄膜は、アルミニウム以外に、銀などの他の金属や、誘電体多層膜などを用いることができる。
The casing 112 is made of polycarbonate, and its outer shape is a substantially flat rectangular column. A concave portion made of a paraboloid is provided on one surface of the casing 112, and a reflective surface 112a made of an aluminum thin film is formed in the concave portion. Acts as a concave mirror. The concave portion is formed by integral molding or cutting so as to reduce the surface roughness.
In this embodiment, the thin film formed on the reflecting surface 112a can be made of other metal such as silver, dielectric multilayer film, or the like in addition to aluminum.

LEDチップ111は、一方のリードフレーム114にボンディングされるとともに、ワイヤー115により他方のリードフレーム113に接続された状態で、発光面111aが、ケーシング112の反射面112aと対向する方向に固定されている。
また、LEDチップ111は、発光面111aが反射面112aの焦点位置に、配置されている。
ここで、焦点位置とは、発光面111aより放射した光が反射面112aにより反射された後、略平行光となるような位置であり、その近傍をも含む範囲である。
The LED chip 111 is bonded to one lead frame 114 and is connected to the other lead frame 113 by a wire 115, and the light emitting surface 111 a is fixed in a direction facing the reflecting surface 112 a of the casing 112. Yes.
In addition, the LED chip 111 has the light emitting surface 111a disposed at the focal position of the reflecting surface 112a.
Here, the focal position is a position where the light emitted from the light emitting surface 111a is reflected by the reflecting surface 112a and then becomes substantially parallel light, and includes the vicinity thereof.

一方、レンズユニット22は、ホルダー12と同一の外径のレンズホルダー14、出射レンズ16a、及び固定リング18から構成されている。   On the other hand, the lens unit 22 includes a lens holder 14 having the same outer diameter as the holder 12, an exit lens 16 a, and a fixing ring 18.

レンズユニット22において、出射レンズ16aは固定リング18によりレンズホルダー14に装着されており、レンズユニット22は、LEDユニット21のホルダー12の外周先端部に設けられたネジ部に螺合されている。   In the lens unit 22, the exit lens 16 a is attached to the lens holder 14 by a fixing ring 18, and the lens unit 22 is screwed to a screw portion provided at the outer peripheral tip of the holder 12 of the LED unit 21.

このようにヘッド部2を構成することにより、LEDチップ111の発光面111aから放射された光は、反射面112aでヘッド部2の中心軸Xと略平行となるよう反射され、出射レンズ16aに入射する。出射レンズ16aに入射した光は、出射レンズ16aの出射面において軸X方向に屈折し、所定の位置W1近傍において集光する。   By configuring the head unit 2 in this way, the light emitted from the light emitting surface 111a of the LED chip 111 is reflected by the reflecting surface 112a so as to be substantially parallel to the central axis X of the head unit 2, and is reflected by the output lens 16a. Incident. The light incident on the exit lens 16a is refracted in the direction of the axis X on the exit surface of the exit lens 16a, and is collected near the predetermined position W1.

本実施態様における光照射装置1は、反射面112aと対向してLEDチップ111の発光面111aが配置されているため、LEDチップ111の発光面111aから放射された略全ての光束は、反射面112aに到達し反射される。但し、反射された光束の一部は、上記の一対のリードフレーム113、114により遮られる。このため、一対のリードフレーム113、114は、できるだけ細く形成した方が好ましい。   In the light irradiation device 1 according to this embodiment, since the light emitting surface 111a of the LED chip 111 is disposed so as to face the reflecting surface 112a, almost all the light beams emitted from the light emitting surface 111a of the LED chip 111 It reaches 112a and is reflected. However, a part of the reflected light beam is blocked by the pair of lead frames 113 and 114 described above. For this reason, it is preferable that the pair of lead frames 113 and 114 be formed as thin as possible.

ここで、ケーシング112の反射面112aの開口側直径を7mmとすると、反射面112aの開口の面積Sは、
である。
また、0.7mm角の一対のリードフレーム113、114は、反射面112aの開口に軸Xと直交するように配置されているため、これにより遮られる光の断面積Sは、
となる。
Here, when the opening side diameter of the reflecting surface 112a of the casing 112 is 7 mm, the area S m of the opening of the reflecting surface 112a is
It is.
Further, since the pair of 0.7 mm square lead frames 113 and 114 are arranged in the opening of the reflecting surface 112a so as to be orthogonal to the axis X, the cross-sectional area S L of the light blocked by this is expressed as follows.
It becomes.

上記の計算結果から、図2において、出射レンズ16aへ入射可能な光の割合R1は、
となり、反射面112aにより反射される全光束の約87%となる。
From the above calculation results, in FIG. 2, the ratio R1 of light that can be incident on the exit lens 16a is
This is about 87% of the total luminous flux reflected by the reflecting surface 112a.

これに対して、図8(a)に示した構成の光照射装置について、LEDチップ811の発光面811aより放射する光束のうち、第1のレンズ82へ入射する光束の割合を求める方法は、以下の通りとなる。   On the other hand, with respect to the light irradiation device having the configuration shown in FIG. 8A, a method for obtaining the ratio of the light beam incident on the first lens 82 out of the light beam emitted from the light emitting surface 811a of the LED chip 811 is as follows. It becomes as follows.

先ず、LEDチップ811の発光面811aが略均一拡散面であるとした場合、発光面811aより放射される光の強度Pは、放射される光の方向と軸Xとの成す角θの余弦に比例する。したがって、X軸上の強度を1とすると、
で表すことができ、図3のグラフに実線で描かれた曲線で示す指向特性となる。
First, assuming that the light emitting surface 811a of the LED chip 811 is a substantially uniform diffusing surface, the intensity P of light emitted from the light emitting surface 811a is a cosine of an angle θ formed by the direction of the emitted light and the axis X. Proportional. Therefore, if the intensity on the X axis is 1,
The directivity characteristic indicated by a curve drawn with a solid line in the graph of FIG. 3 is obtained.

ここで、図8(a)に示した第1のレンズ82を集光能力の高いレンズとして、有効径Dと、焦点距離Fが略等しいFナンバー1のレンズを使用したと仮定する。この場合のLEDチップ811と第1のレンズ82との関係を図9に示す。   Here, it is assumed that the first lens 82 shown in FIG. 8A is a lens having high condensing capability, and an F-number 1 lens having an effective diameter D and a focal length F substantially equal to each other is used. FIG. 9 shows the relationship between the LED chip 811 and the first lens 82 in this case.

図9において、LEDチップ811は、第1のレンズ82の焦点距離Fに対応する位置に配置されており、第1のレンズ82からの出射光は略平行光となる。   In FIG. 9, the LED chip 811 is disposed at a position corresponding to the focal length F of the first lens 82, and light emitted from the first lens 82 becomes substantially parallel light.

このような構成において、第1のレンズ82の有効径Dと焦点距離Fが等しいとすると、LEDチップ811より放射された光束のうち、第1のレンズ82に入射する光の傾斜角の最大値θは、
となる。LEDチップ811の発光面811aより放射する光束のうち、第1のレンズ82へ入射する光束の軸Xに対する最大傾斜角θは、約0.15π(約26.5度)となる。
なお、この最大傾斜角θの範囲に含まれる光束は、図3のグラフ上に表すように、斜線で示された領域となる。
In such a configuration, assuming that the effective diameter D and the focal length F of the first lens 82 are equal, the maximum value of the inclination angle of the light incident on the first lens 82 out of the light flux emitted from the LED chip 811. θ m is
It becomes. Of the light beams emitted from the light emitting surface 811a of the LED chip 811, the maximum inclination angle θ m with respect to the axis X of the light beam incident on the first lens 82 is about 0.15π (about 26.5 degrees).
Incidentally, the light flux is included in the scope of the maximum inclination angle theta m, as represented on the graph of FIG. 3, the shown by the shaded region.

次に、図3において、斜線で示された範囲に放射される光束の量と、LEDチップの発光面より放射する全ての光束の量とを、比較する方法について説明する。   Next, a method for comparing the amount of light flux emitted in the hatched range in FIG. 3 with the amount of all light flux emitted from the light emitting surface of the LED chip will be described.

ここで、上記の最大傾斜角θの範囲に含まれる光束の量は、図10に示すように、図3における斜線部分を、傾斜角度0度を中心軸として回転した回転体の体積として求めることができる。 Here, as shown in FIG. 10, the amount of the light beam included in the range of the maximum inclination angle θ m is obtained as the volume of the rotating body rotated about the inclination angle of 0 ° as the central axis in FIG. be able to.

この回転体の体積をVとすると、体積Vは、式6に示すように、図10で示した円筒形の立体の体積V1と、キャップ状の回転体の体積V2とを加えたものとして表すことができる。
Assuming that the volume of the rotating body is V, the volume V is expressed as the sum of the cylindrical solid volume V1 shown in FIG. 10 and the cap-shaped rotating body volume V2 as shown in Expression 6. be able to.

上記円筒形の立体の体積V1は、傾斜角θを底面の半径とし、光の強度Pを円筒形の高さとすると、底面積と高さとの積で求めることができるため、
で表すことができる。
The cylindrical solid volume V1 can be obtained by the product of the bottom area and the height, where the inclination angle θ is the bottom radius and the light intensity P is the cylindrical height.
Can be expressed as

また、キャップ状の回転体の体積V2は、πθを、光の強度Pmから、光の強度が1となるまでの範囲で積分することにより求められるため、
で表すことができる。
In addition, the volume V2 of the cap-shaped rotating body is obtained by integrating πθ 2 in the range from the light intensity Pm to the light intensity of 1, so
Can be expressed as

ここで、式4よりP=cosθであるとすると、
であるから、
と表すことができる。この式10を展開し、
を求めることができる。
Here, if P = cos θ from Equation 4,
Because
It can be expressed as. Expand Equation 10 and
Can be requested.

回転体の体積Vは、上記の式11で求めたV2に、式7で求めたV1を加え、
で表すことができる。
The volume V of the rotating body is obtained by adding V1 obtained by Equation 7 to V2 obtained by Equation 11 above.
Can be expressed as

ここで、図3に示すグラフにおいて、斜線が引かれた領域の体積(光V)を求める。傾斜角度0度を中心軸として回転させたときの体積を、第1のレンズ82へ入射可能な光Vとし、式12のθに、式5で求めた傾斜角θとして0.15πを代入すると、
となる。
Here, in the graph shown in FIG. 3, the volume (light V L ) of the hatched region is obtained. The volume when rotated with the tilt angle of 0 degree as the central axis is the light VL that can be incident on the first lens 82, and 0.15π is set as θ in Equation 12 as the tilt angle θ m obtained in Equation 5. Substituting
It becomes.

これに対して、LEDチップ811の発光面811aより放射される光の総量Vは、図3に示すグラフの実線(−90度から90までの範囲)を、上記と同様に傾斜角度0度を中心軸として回転させたときの体積として求めることができる。式12のθにπ/2を代入し、
を求めることができる。
On the other hand, the total amount V T of light emitted from the light emitting surface 811a of the LED chip 811 is the solid line (range from −90 degrees to 90 degrees) of the graph shown in FIG. Can be obtained as the volume when rotated around the center axis. Substituting π / 2 into θ in Equation 12,
Can be requested.

以上の計算結果から、LEDチップ811と第1のレンズ82を図9に示す構成とした場合、第1のレンズ82へ入射可能な光の割合R2は、
となり、LEDチップ811の発光面811aから放射された全光束の約18%となる。
From the above calculation results, when the LED chip 811 and the first lens 82 are configured as shown in FIG. 9, the ratio R2 of light that can be incident on the first lens 82 is
Thus, the total luminous flux emitted from the light emitting surface 811a of the LED chip 811 is about 18%.

なお、上記の計算では、第1のレンズ82のレンズ径と焦点距離が等しいFナンバー1のレンズを用いることを前提とした。しかし、更にFナンバーを小さくし、軸Xに対して約30度の角度の光を入射可能なレンズを用いたとしても、第1のレンズ82に取り込み可能な光束は、LEDチップ811の発光面811aから放射された全光束に対して、約22%の割合である。   Note that the above calculation is based on the assumption that an F-number 1 lens having the same lens diameter and focal length as the first lens 82 is used. However, even if the F number is further reduced and a lens capable of entering light at an angle of about 30 degrees with respect to the axis X is used, the luminous flux that can be taken into the first lens 82 is the light emitting surface of the LED chip 811. It is a ratio of about 22% with respect to the total luminous flux emitted from 811a.

以上説明したように、本実施態様における光照射装置1は、ヘッド部に収容する発光素子として、反射型発光ダイオードを用いた。したがって、図8(a)に示したLEDチップ811の発光面811aを用いた発光ダイオ−ド81と比較して、光照射装置1は、LEDチップから出射される紫外光の利用効率を、飛躍的に向上することが可能であり、同時に、出射レンズ16aにより集光される領域の光強度を増加することができる。   As described above, the light irradiation device 1 in this embodiment uses a reflective light emitting diode as a light emitting element accommodated in the head portion. Therefore, as compared with the light emitting diode 81 using the light emitting surface 811a of the LED chip 811 shown in FIG. 8A, the light irradiation device 1 has dramatically improved the utilization efficiency of the ultraviolet light emitted from the LED chip. At the same time, it is possible to increase the light intensity in the region condensed by the exit lens 16a.

ところで、上記の比較では、LEDチップ811から放射される光束は、発光面811aからの均一拡散光と仮定し、軸Xに対して約90度の範囲で放射されるとものとした。しかし、一般にLEDチップより放射される光束は、軸Xと垂直に交わる発光面811aより放射される光以外に、発光面811aに直交する側面から放射される光をも含む。このため、その指向特性は、図3のグラフの破線で示すような、軸Xに対して90度以上傾斜した角度にも光を放射する特性となる。   By the way, in the above comparison, the light beam emitted from the LED chip 811 is assumed to be uniform diffused light from the light emitting surface 811a, and is emitted within a range of about 90 degrees with respect to the axis X. However, in general, the luminous flux emitted from the LED chip includes light emitted from the side surface perpendicular to the light emitting surface 811a in addition to the light emitted from the light emitting surface 811a perpendicular to the axis X. For this reason, the directivity characteristic is a characteristic that radiates light at an angle inclined by 90 degrees or more with respect to the axis X as indicated by a broken line in the graph of FIG.

本実施態様における反射型の発光ダイオード11は、この発光ダイオード11の反射面112aの開口端112cを、LEDチップ111が設置される反射面112aの焦点位置に対して、出射レンズ16a側(図では右側)に設けた。したがって、上記したLEDチップ111から放射される中心軸より90度以上傾斜した光束をも有効に利用することを可能としている。   In the reflection type light emitting diode 11 in the present embodiment, the opening end 112c of the reflection surface 112a of the light emitting diode 11 is arranged on the exit lens 16a side (in the drawing, with respect to the focal position of the reflection surface 112a on which the LED chip 111 is installed). On the right). Therefore, it is possible to effectively use a light beam inclined by 90 degrees or more from the central axis emitted from the LED chip 111 described above.

また、図8(a)に示した発光ダイオード81は、LEDチップ811から放射した光束を略平行な光束に変換するための第1のレンズ82と、被照射領域Wにおいてスポット状に集光するための第2のレンズ83を必要とした。これに対して、本実施態様における光照射装置1は、発光ダイオード11からの放射光束は略平行光として出射されるため、図8(a)における第1のレンズ82に相当するレンズを省略することができる。   Further, the light emitting diode 81 shown in FIG. 8A condenses the first lens 82 for converting the light beam radiated from the LED chip 811 into a substantially parallel light beam and a spot shape in the irradiated region W. Therefore, the second lens 83 is required. On the other hand, in the light irradiation device 1 in this embodiment, since the radiated light beam from the light emitting diode 11 is emitted as substantially parallel light, a lens corresponding to the first lens 82 in FIG. be able to.

このように、本実施態様における光照射装置1によれば、発光ダイオード11から放射された紫外線を、被照射領域Wに集光するための光学系として、大口径のレンズを必要とせず、更に複数のレンズ群を用いることなくヘッド部を構成することが可能である。このため、ヘッド部の外形を大型化することなく、LEDチップより放射された光を効率よく被照射物に照射可能な光照射装置を提供することができる。   Thus, according to the light irradiation device 1 in the present embodiment, a large-diameter lens is not required as an optical system for condensing the ultraviolet rays emitted from the light emitting diodes 11 in the irradiated region W, and The head portion can be configured without using a plurality of lens groups. For this reason, the light irradiation apparatus which can irradiate the irradiated object efficiently with the light radiated | emitted from LED chip, without enlarging the external shape of a head part can be provided.

また、以上のように、LEDチップより放射する光の利用効率を向上させることにより、発光ダイオードに供給する電力を削減することが可能となる。更に、発光ダイオードからの発熱を抑え、発光ダイオードの寿命を大幅に引き延ばすことが可能となる。
なお、本実施態様の光照射装置1では、発光ダイオード11をLEDチップ111と、反射面112aによる凹面鏡とを、一体に形成した反射型発光ダイオードとした。また、光透過性のある材料をLEDチップ111と反射面112aとの間に充填してもよい。更に、これらを分離し、LEDチップのみを搭載した発光ダイオードと、凹面鏡を個別に配置する構成によっても、本実施態様と同様の効果を得ることが可能である。
In addition, as described above, it is possible to reduce the power supplied to the light emitting diode by improving the utilization efficiency of the light emitted from the LED chip. Furthermore, heat generation from the light emitting diode can be suppressed, and the life of the light emitting diode can be greatly extended.
In the light irradiation device 1 of this embodiment, the light emitting diode 11 is a reflective light emitting diode in which the LED chip 111 and the concave mirror formed by the reflecting surface 112a are integrally formed. Further, a light transmissive material may be filled between the LED chip 111 and the reflection surface 112a. Furthermore, the same effect as that of the present embodiment can be obtained by separating these light emitting diodes and mounting the LED mirror alone and the concave mirror separately.

また、本実施態様における光照射装置の変形例として、焦点距離の異なるレンズを装着したレンズユニット22を複数用意し、異なる照射範囲や照射強度を必要とする被照射物に対して、これらを適宜交換することで、適切に対応することができる。   Further, as a modification of the light irradiation apparatus in the present embodiment, a plurality of lens units 22 equipped with lenses having different focal lengths are prepared, and these are appropriately applied to an object to be irradiated that requires different irradiation ranges and irradiation intensities. By exchanging, it can respond appropriately.

例として、図4に示すヘッド部2は、図2に示す出射レンズ16aと比較して焦点距離の短い出射レンズ16bを備えており、より近距離に設置された被照射物に対して、より強い紫外線強度で光を照射することができる。   As an example, the head unit 2 shown in FIG. 4 includes an exit lens 16b having a shorter focal length than the exit lens 16a shown in FIG. Light can be irradiated with strong ultraviolet intensity.

また、被照射領域が比較的広い範囲である場合は、図4に示す出射レンズ16bに代えて、図5に示すように、レンズユニット22にガラス、プラスチック又は石英からなるカバーガラス13を用いてヘッド部を構成することが可能である。この場合、カバーガラス13より出射した光束は、略平行光のまま若干の広がりを持って被照射物に至るため、被照射物までの距離が変動する用途での使用に適している。   If the irradiated area is a relatively wide range, a cover glass 13 made of glass, plastic or quartz is used for the lens unit 22 as shown in FIG. 5 instead of the exit lens 16b shown in FIG. It is possible to configure the head portion. In this case, since the light beam emitted from the cover glass 13 reaches the irradiated object with a slight spread while being substantially parallel light, it is suitable for use in applications where the distance to the irradiated object varies.

なお、カバーガラス13は、本実施態様における光照射装置1を紫外線による光硬化性樹脂の硬化に用いた場合、光硬化性樹脂の硬化時に蒸発する溶剤による発光ダイオード11の汚染防止を目的として用いられる。これに対して、このような溶剤の蒸発が発生する虞のない場合は、カバーガラス13を含め、レンズユニット22自体を省略することができる。   The cover glass 13 is used for the purpose of preventing contamination of the light-emitting diode 11 with a solvent that evaporates when the photocurable resin is cured when the light irradiation device 1 in this embodiment is used for curing the photocurable resin with ultraviolet rays. It is done. On the other hand, when there is no possibility of such solvent evaporation, the lens unit 22 itself including the cover glass 13 can be omitted.

図6は、本考案の第2の実施態様における光照射装置の断面図を示す。
図6に示すヘッド部2は、発光ダイオード11のケーシング112の凹部に形成された反射面112bの形状が、図5に示された反射面112aの形状と異なること以外は、図5に示されたヘッド部2と同一の構成である。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the light irradiation apparatus according to the second embodiment of the present invention.
The head portion 2 shown in FIG. 6 is shown in FIG. 5 except that the shape of the reflective surface 112b formed in the recess of the casing 112 of the light emitting diode 11 is different from the shape of the reflective surface 112a shown in FIG. The configuration is the same as that of the head unit 2.

図6において、反射面112bは、LEDチップ111が配置されている位置を一方の焦点とした回転楕円形状を呈している。LEDチップ111の発光面111aから放射された光は、反射面112bにより反射され、カバーガラス13を透過した後、反射面112bの他の焦点位置W3近傍へ集光される。   In FIG. 6, the reflection surface 112 b has a spheroid shape whose one focal point is the position where the LED chip 111 is disposed. The light radiated from the light emitting surface 111a of the LED chip 111 is reflected by the reflecting surface 112b, passes through the cover glass 13, and is then condensed near the other focal position W3 of the reflecting surface 112b.

本実施態様における光照射装置は、反射面112bの形状を回転楕円形状としたため、出射レンズを用いることなく、LEDチップ111の発光面111aより放射した光を、被照射物に対して集光することができるため、ヘッド部の小型化が可能となる。   In the light irradiation device according to the present embodiment, since the shape of the reflecting surface 112b is a spheroid, the light emitted from the light emitting surface 111a of the LED chip 111 is collected on the irradiated object without using an exit lens. Therefore, the head portion can be reduced in size.

なお、レンズユニット22に装着されたカバーガラス13は、上述の図5に示す光照射装置と同様に、光硬化性樹脂の硬化時に蒸発する溶剤による発光ダイオード11の汚染防止を目的として、用いられる。   The cover glass 13 attached to the lens unit 22 is used for the purpose of preventing the light-emitting diode 11 from being contaminated by a solvent that evaporates when the photocurable resin is cured, as in the case of the light irradiation device shown in FIG. .

図7は、本考案の第3の実施態様における光照射装置の断面図を示す。
図7に示すヘッド部2は、反射面を有する2つの発光ダイオード11を、ベース基板15aの同一平面状に配置したことを特徴とする。
2つの反射型発光ダイオード11は、いずれも回転方物面形状の反射面112aを備えており、それぞれの反射面112aの焦点位置に、LEDチップ111が配置されている。
FIG. 7 shows a cross-sectional view of a light irradiation apparatus according to the third embodiment of the present invention.
The head unit 2 shown in FIG. 7 is characterized in that two light emitting diodes 11 having a reflecting surface are arranged on the same plane of the base substrate 15a.
Each of the two reflective light emitting diodes 11 includes a reflecting surface 112a having a rotating plane shape, and the LED chip 111 is disposed at the focal position of each reflecting surface 112a.

LEDチップ111は、いずれも、発光面111aをそれぞれの反射面112aに対向して配置されているため、発光面111aより放射した光束は、対応する反射面112aによりヘッド部2の中心軸Xと略平行となるよう反射され、出射レンズ16cに入射する。出射レンズ16cに入射した光は、出射レンズ16cの出射面において軸X方向に屈折し、所定の位置W4近傍において集光する。   Since each of the LED chips 111 is arranged with the light emitting surface 111a facing the respective reflecting surfaces 112a, the luminous flux emitted from the light emitting surface 111a is separated from the central axis X of the head unit 2 by the corresponding reflecting surface 112a. The light is reflected so as to be substantially parallel and enters the exit lens 16c. The light that has entered the exit lens 16c is refracted in the direction of the axis X on the exit surface of the exit lens 16c, and is collected in the vicinity of the predetermined position W4.

本実施態様の光照射装置は、回転方物面形状の反射面112aを有する2つの発光ダイオード11を、ベース基板15aの同一平面状に配置した。したがって、それぞれの発光ダイオード11から放射される光束は、互いに略平行となり、同一の出射レンズ16cにより、被照射領域W4に集光することが可能となる。   In the light irradiation device of this embodiment, two light emitting diodes 11 each having a reflecting surface 112a having a rotating body surface shape are arranged on the same plane of the base substrate 15a. Therefore, the light beams emitted from the respective light emitting diodes 11 are substantially parallel to each other, and can be condensed on the irradiated region W4 by the same exit lens 16c.

この結果、本実施態様の光照射装置は、出射レンズ16c以外に、2つの発光ダイオード11から放射した光束を略平行な光束に変換するための複数のレンズを用いる必要がないため、ヘッド部2の外形を大型化することなく、被照射領域W4に集光する光の強度を増加することができる。   As a result, the light irradiation apparatus of this embodiment does not need to use a plurality of lenses for converting the light beams emitted from the two light emitting diodes 11 into substantially parallel light beams, in addition to the emission lens 16c. The intensity of the light condensed on the irradiated region W4 can be increased without increasing the outer shape of the.

また、図7に示すヘッド部2においては、2つの発光ダイオード11が描かれているが、使用する発光ダイオードの数に制限はなく、必要に応じて加減することができる。   Moreover, in the head part 2 shown in FIG. 7, although the two light emitting diodes 11 are drawn, there is no restriction | limiting in the number of the light emitting diodes to be used, and it can adjust as needed.

更に、本実施態様における光照射装置の変形例として、ヘッド部2に異なる発光波長の発光ダイオードを、収容することができる。   Furthermore, as a modification of the light irradiation device in this embodiment, light emitting diodes having different emission wavelengths can be accommodated in the head unit 2.

一般に、紫外線照射により硬化する光硬化性樹脂は、波長365nm付近の紫外線の照射によって硬化するように設計されているが、空気と接触する樹脂の表面付近では、酸素分子が樹脂分子と結びついて樹脂の硬化反応を阻害する現象が発生する。このため、一方の発光ダイオード11は、酸素分子と樹脂分子とを切り離すための波長255nm程度の紫外線を照射するようにする。他方の発光ダイオード11は、波長365nm付近の紫外線を照射する。波長255nm程度の紫外線と波長365nm付近の紫外線とが、被照射領域W4に集光することで、樹脂の表面及び内側が均一に硬化させることができる。   In general, a photocurable resin that is cured by ultraviolet irradiation is designed to be cured by irradiation of ultraviolet light having a wavelength of about 365 nm. However, near the surface of the resin that comes into contact with air, oxygen molecules are combined with resin molecules to form a resin. Phenomenon that inhibits the curing reaction. For this reason, one light emitting diode 11 irradiates ultraviolet rays having a wavelength of about 255 nm for separating oxygen molecules and resin molecules. The other light emitting diode 11 emits ultraviolet light having a wavelength of around 365 nm. By condensing ultraviolet rays having a wavelength of about 255 nm and ultraviolet rays having a wavelength of around 365 nm in the irradiated region W4, the surface and the inside of the resin can be uniformly cured.

本変形例の光照射装置は、図7に示すヘッド部2において、ベース基板15aの同一平面状に配置された2つの発光ダイオード11、11を、一方の発光波長を365nmとし、他方を255nmとし、互いに近傍に配置することで、ヘッド部2の外形を大型化することなく、被照射領域W4へ波長365nmと、波長255nmの光を混合して、照射することができる。波長が異なることで焦点位置が多少変わるが、その場合には一方の反射面112aの曲率を波長に合わせて変更することで対応できる。   In the light irradiation apparatus of this modification, in the head unit 2 shown in FIG. 7, the two light emitting diodes 11 and 11 arranged on the same plane of the base substrate 15a have one emission wavelength of 365 nm and the other of 255 nm. By arranging them close to each other, it is possible to mix and irradiate light having a wavelength of 365 nm and a wavelength of 255 nm to the irradiated region W4 without increasing the outer shape of the head unit 2. The focal position changes slightly due to the difference in wavelength, but in this case, it can be dealt with by changing the curvature of one reflecting surface 112a according to the wavelength.

本考案の光照射装置は、光ピックアップや電子部品などの組み立て作業において、紫外線や波長400nm台の可視光線を光硬化性樹脂に照射し硬化する際に、好適に用いることができる。特に、限られた範囲に複数のヘッド部を配置する際に、ヘッド部の外形を大型化することなく発光素子からの放射光を効率よく集光することができる。   The light irradiating device of the present invention can be suitably used when irradiating a photocurable resin with ultraviolet rays or visible light having a wavelength of 400 nm in an assembling operation of an optical pickup or an electronic component. In particular, when a plurality of head portions are arranged in a limited range, the emitted light from the light emitting element can be efficiently condensed without increasing the size of the head portion.

1 光照射装置
2 ヘッド部
3 コントロ−ル部
4 ケーブル
5 電源部
6 制御部
11 発光ダイオード
12、12a ホルダー
13 カバーガラス
14、14a レンズホルダー
15、15a ベース基板
16a、16b、16c 出射レンズ
17、18 固定リング
21 LEDユニット
22 レンズユニット
111 LEDチップ
111a 発光面
112 ケーシング
112a、112b 反射面
113、114 リードフレーム
115 ワイヤー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light irradiation apparatus 2 Head part 3 Control part 4 Cable 5 Power supply part 6 Control part 11 Light emitting diode 12, 12a Holder 13 Cover glass 14, 14a Lens holder 15, 15a Base board | substrate 16a, 16b, 16c Outgoing lenses 17, 18 Fixing ring 21 LED unit 22 Lens unit 111 LED chip 111a Light emitting surface 112 Casing 112a, 112b Reflecting surface 113, 114 Lead frame 115 Wire

Claims (9)

光を放射するLEDチップを備えた発光ダイオードと、
前記光を反射する反射面を備えた凹面鏡と、
前記LEDチップと前記凹面鏡とを収容するハウジングとを備え、
前記LEDチップから放射した光を被照射物に照射する光照射装置であって、
前記LEDチップの発光面は、前記凹面鏡の反射面と対向して配置すること、
を特徴とする光照射装置。
A light emitting diode with an LED chip that emits light;
A concave mirror having a reflecting surface for reflecting the light;
A housing for housing the LED chip and the concave mirror;
A light irradiation device for irradiating an irradiated object with light emitted from the LED chip,
The light emitting surface of the LED chip is disposed to face the reflecting surface of the concave mirror;
The light irradiation apparatus characterized by this.
前記発光ダイオードは、
前記LEDチップと前記凹面鏡とを一体に形成した反射型発光ダイオードであること、
を特徴とする請求項1に記載の光照射装置。
The light emitting diode is
A reflective light emitting diode in which the LED chip and the concave mirror are integrally formed;
The light irradiation apparatus according to claim 1.
前記LEDチップは、
前記凹面鏡の開口端より前記凹面鏡の内側に配置されたこと、
を特徴とする請求項1又は2に記載の光照射装置。
The LED chip is
Arranged inside the concave mirror from the opening end of the concave mirror,
The light irradiation apparatus according to claim 1 or 2.
前記凹面鏡は、その反射面に回転放物面を含み、
前記LEDチップの発光面は、前記回転放物面の焦点位置に配置されたこと、
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光照射装置。
The concave mirror includes a rotating paraboloid on its reflecting surface;
The light emitting surface of the LED chip is disposed at the focal position of the rotating paraboloid,
The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記ハウジングの光出射部に、前記LEDチップから放射された光を前記被照射物に対してスポット状に集光するためのレンズを備えたレンズユニットを有すること、
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光照射装置。
A lens unit including a lens for condensing the light emitted from the LED chip in a spot shape with respect to the irradiated object in the light emitting portion of the housing;
The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein
前記レンズユニットは、前記ハウジングに対して、着脱自在に装着されること、
を特徴とする請求項5に記載の光照射装置。
The lens unit is detachably attached to the housing;
The light irradiation apparatus according to claim 5.
前記LEDチップを同一平面状に複数配置し、該複数のLEDチップから放射された光を、同一の前記レンズユニットにより集光すること、
を特徴とする請求項5又は6に記載の光照射装置。
A plurality of the LED chips are arranged on the same plane, and the light emitted from the plurality of LED chips is collected by the same lens unit;
The light irradiation apparatus according to claim 5 or 6.
前記複数のLEDチップのうち一以上のLEDチップが、他のLEDチップの放射する光とは異なる中心波長の光を放射すること、
を特徴とする請求項7に記載の光照射装置。
One or more LED chips out of the plurality of LED chips emit light having a central wavelength different from light emitted by other LED chips;
The light irradiation apparatus according to claim 7.
前記凹面鏡は、その反射面に回転楕円面を含み、
前記LEDチップの発光面は、前記回転楕円面の焦点位置に配置されたこと、
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光照射装置。
The concave mirror includes a spheroid on its reflecting surface,
The light emitting surface of the LED chip is disposed at the focal position of the spheroid,
The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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