JP6460411B2 - 光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、露光機等に用いられる光源装置に関するものである。

従来のこの種の光源装置として、特許文献１に示されているように、複数のＬＥＤを敷設したものが知られている。

特開２０１０−２７２８５８号公報

ところで、ワークの光照射対象面全体にむらなく光を照射するためには、各ＬＥＤの位置は互いに等間隔であることが望ましい。より正確に言えば、ＬＥＤはＬＥＤチップとこれが搭載されるパッケージボディとからなるところ、各ＬＥＤの実際の発光中心はＬＥＤチップ（半導体素子）であるから、各ＬＥＤチップの位置が互いに等間隔であることが望ましい。

ところが実際には、各ＬＥＤチップの位置を、機械精度なみの位置精度で互いに等間隔に配設することは非常に難しい。これは、そもそもＬＥＤチップがパッケージボディの中心に精度よく配設されていないこと、および、各ＬＥＤを配線基板に搭載するときに若干の位置ずれが生じることの２点に大きく起因する。なぜならば、ＬＥＤチップもＬＥＤも、基本的には、はんだ付けなどのろう付けで固定されるが、このろう付けによっては機械精度なみの位置精度を担保することができないからである。

したがって、従来、より均一な光の照射が求められる場合には、例えば、光拡散板を用いるといったことが必要となるが、その結果、光の利用効率が落ちる等の新たな不具合が生じ得る。

本発明はかかる問題点を一挙に解決すべく、ワークが光源装置に対して相対移動し、いわば走査されながら光照射される場合には、前記相対移動の方向と直交する方向にのみ、各ＬＥＤの発光中心が等間隔になってさえいれば、前記相対移動の方向については各ＬＥＤの発光中心が多少ずれていても、ワークの各部に照射される光の積算光量はそれぞれ等しくなり、ワーク全体にむらなく光が照射されることに初めて着目してなされたものである。
課題を解決するための手段

すなわち、本発明に係る光源装置は、一定方向に相対的に移動するワークに光を照射する光源装置であって、ＬＥＤ及び前記ＬＥＤを支持する支持体を備える複数の光源ユニットと、前記各光源ユニットを支持するシャーシとを備えてなり、前記シャーシに対して前記各光源ユニットを位置決めすることによって、前記各光源ユニットの前記ＬＥＤの発光中心が前記ワークの移動方向と直交する方向に等間隔となるように構成してあることを特徴とする。

このような構成によれば、光源ユニットをシャーシに対し、各ＬＥＤの発光中心が前記移動方向と直交する方向に等間隔となるように機械的な位置決め精度で位置決めしたので、その等間隔精度が飛躍的に向上する。したがって、前記移動方向と直交する方向におけるワークの各部にむらなく光を照射することができ、また、ワークの相対移動によって、ワークの各部に光を等しい積算光量で照射することができ、その結果、ワーク全体にむらなく光を照射できることとなる。

しかも、光源ユニットとシャーシとを、前記移動方向と直交する方向についてのみ位置決めすればよいので、例えばその位置決め構造が複雑になることを避けることができ、コンパクト性やコスト性を担保できる。

光源ユニットとシャーシとの位置決め構造としては、例えば光源ユニットをシャーシに対し、前記移動方向と直交する方向にスライドさせて任意の位置で固定できるようにした構造などが考えられる。

さらに構造が簡単で作業性のよい位置決め構造としては、前記シャーシが、前記各光源ユニットを、前記移動方向と直交する方向に等間隔で支持するとともに、前記各光源ユニットの中心軸回りに回転させて位置決めし得るものであることが望ましい。

具体的な構成としては例えば、前記シャーシは、前記各光源ユニットがその中心軸回りに回転可能に嵌め込まれる複数の円孔を列状に等間隔で備えるものが望ましい。前記支持体は、前記円孔に嵌め込まれる部分の外形形状が円形に形成されているものが挙げられる。このような構成であれば、外形形状が円形の部分を有する支持体と円孔との組み合わせとなるので、加工が容易であるとともに構造が簡略なものになり、位置決め作業及び製作が容易になる。

複数の光源ユニットを容易にかつ精度よく配置するには、前記シャーシは、前記各光源ユニットを複数列で一定間隔に支持するとともに、ある列に設けられた各光源ユニットの配置位置と、別の列に設けられた各光源ユニットの配置位置とが前記ワークの移動方向と直交する方向にそれぞれ所定距離だけ変位するように前記各光源ユニットを支持しているものが望ましい。具体的には、例えば、前記シャーシは、前記各光源ユニットがその中心軸回りに回転可能に嵌め込まれる複数の円孔を列状に等間隔で備えた基台を複数有するとともに、前記各基台が取り付けられる取付部を有し、前記取付部が、前記各基台が載置される取付凹部と、前記ワークの移動方向に沿って段付きに形成され、前記各基台の円孔の列方向に沿った一端が当接する段状側面とを備えているものが挙げられる。

相対移動するワークに照射される光の積算光量を効果的に均一化するためには、前記光源ユニットが、前記ＬＥＤが射出した光をコリメート光にするレンズをさらに備えることが望ましい。また、例えば、回路パターンをワーク表面に転写するような場合に、コリメート光を照射すれば、マスク開口部から斜めに入射した光によりマスク直下の裏側部分まで露光されるのを防止し、回路パターンを高精度に転写することができる。

ワークに照射される光をさらに均一化するためには、前記移動方向と直交する方向に配置される前記各光源ユニットは、前記発光中心と前記中心軸との距離を所定範囲に収めることが望ましい。このようにすれば、ワークの移動方向と直交する方向に設けた各光源ユニットの、発光中心と中心軸との距離（ずれ量）が所定範囲内で揃うため、各光源ユニットの照射条件を揃えることができ、よってワークに光を均一に照射できる。また、前記移動方向と直交する方向に配置される前記各光源ユニットは、前記発光中心を、前記移動方向における前記中心軸の上流側と下流側とのいずれか一方に位置させても、上記とほぼ同様の効果が得られる。

このように本発明の光源装置によれば、光源ユニットとシャーシとの機械的な位置決め精度で、各ＬＥＤの発光中心を、前記移動方向と直交する方向に等間隔で設定できるので、その等間隔精度を飛躍的に向上させることが可能になる。その結果、前記一定方向に相対的に移動するワークの各部に照射される光の積算光量をそれぞれ等しくすることができ、ワーク全体にむらなく光を照射できる。また、特に、ワークに紫外線を照射してインクや接着剤を硬化させたり、回路パターンを転写するような場合には、ワークに照射される光の積算光量が均一なことが重要であり、積算光量が不均一なときには、インクや接着剤に硬化むらを生じたり、レジストの露光むらを生じるが、本発明では、このような問題を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る光源装置の斜視図。 同実施形態の光源ユニットの断面図。 同実施形態の基台の斜視図。 同実施形態の光源列アセンブリの斜視図。 同実施形態のシャーシの斜視図。 同実施形態の光源ユニットを回転させて行う位置調整を説明する平面図。 同実施形態の光源ユニットの位置調整後の状態を示す模式平面図。 本発明の他の実施形態に係る光源装置を示す模式平面図。 同他の実施形態の光源ユニットの要部を拡大して示す模式平面図。 同他の実施形態の光源ユニットの要部を拡大して示す模式平面図。 同他の実施形態の光源ユニットの要部を拡大して示す模式平面図。 同他の実施形態の変形例の光源ユニットの要部を拡大して示す模式平面図。

１・・・・ＬＥＤ
２・・・・第一支持体
３・・・・レンズ部
４・・・・光源ユニット
５・・・・基台
６・・・・シャーシ
１７・・・第二支持体
２１・・・円孔
２５・・・シャーシ本体
２７・・・取付部
Ｗ・・・・ワーク
ＯＡ・・・光軸
ＡＬ・・・中心軸

以下に本発明の実施形態について、図１〜７を参照して説明する。

本実施形態に係る光源装置１００は、紫外線硬化型の塗料、インク、接着剤等を硬化させるための露光機や、半導体製造装置において、半導体デバイスの回路パターン（例えば、コンピュータのＣＰＵやメモリの電子回路パターン）を転写するための露光機等に用いられるもので、図１及び図２に示すように、複数の光源ユニット４と、各光源ユニット４を支持するシャーシ６とを備えており、各光源ユニット４は、ＬＥＤ１と、ＬＥＤ１を支持する第一支持体２と、ＬＥＤ１が射出した光をコリメート光にするレンズ部３と、レンズ部３を支持する第二支持体１７とを有し、シャーシ６は、各光源ユニット４が回転可能に取り付けられる複数の基台５を有する。なお、本例では、光源装置１００は、図示しない搬送装置により一定方向に搬送されるワークＷに対して光を照射するようになっている。

以下に各部を詳述する。

ＬＥＤ１は、図２に示すように、基板ＰＢの表面に直接実装される表面実装型のもので、パッケージボディ１ａ上に１個のＬＥＤ素子１ｂが取り付けられている。基板ＰＢは、円板状に形成されており、その中央に、紫外線を射出するＬＥＤ１が実装される。なお、ＬＥＤ１は、ＬＥＤ素子１ｂがパッケージボディ１ａに複数取り付けられるいわゆるマルチチップ方式のものであってもよい。

第一支持体２は、円柱状をした金属製の部材からなり、その一端２ａ側に設けられるＬＥＤ用凹部７と、他端側外周に形成された放熱フィン１１と、他端側内部に形成されたケーブル用凹部８とを備えている。また、第一支持体２は、基台５の円孔２１にがたなく嵌め込まれるようになっており、その軸方向中間部には、円孔２１の開口部に当接する鍔部１４が形成されている。

ＬＥＤ用凹部７には、ＬＥＤ１を実装した基板ＰＢが収容され、ＬＥＤ１で生じた熱は放熱フィン１１によって放熱される。ケーブル用凹部８は、ＬＥＤ１に電力を供給する電源ケーブル（図示しない）を接続する空間で、蓋１２で閉鎖されている。

レンズ部３は、二枚の凸レンズ、すなわち第一レンズ１５と、これより小口径の第二レンズ１６とからなる。第一レンズ１５と第二レンズ１６は、それぞれの光軸が一致して光軸方向に重ね合わさっており、ＬＥＤ１から射出された光をコリメート光にする。なお、第一レンズ１５及び第二レンズ１６の光軸は、光源ユニット４の中心軸ＡＬに一致する。

第二支持体１７は、中空の円筒体からなり、一端１７ａ側の内周部に第一レンズ１５が取り付けられ、軸方向中間部の内周部に第二レンズ１６が取り付けられる。第二支持体１７は、その他端１７ｂ側の内周部が第一支持体２の一端２ａ側の外周部にねじ作用により固定される。

シャーシ６には、図３に示すように、複数（本例では５個）の光源ユニット４がそれぞれ取り付けられる、矩形平板状をした複数（本例では４個）の金属製の基台５と、図５に示すように、各基台５が着脱自在に固定されるシャーシ本体２５と、シャーシ本体２５の裏面に着脱自在に固定されるケーブル保護体２６とを備える。なお、ケーブル保護体２６は、シャーシ本体２５に取り付けられた光源ユニット４（第一支持体２）の他端部を包囲している。

基台５には、その長手方向に平行な直線上に中心を合わせて、複数の円孔２１が等間隔で設けられている。基台５の長手方向に沿った側面５ａには、それぞれの円孔２１に対応して、固定機構２２を構成する固定ボルト孔２３が設けられており、この固定ボルト孔２３には、固定機構２２を構成する固定ボルト２４がねじ込まれる。そして、固定ボルト２４の先端が第一支持体２の外周面に当接することによって光軸ユニット４が固定される。

シャーシ本体２５は、矩形状の金属平板からなり、その一方の表面には取付部２７が形成されている。取付部２７は、各基台５が載置される取付凹部２８と、取付凹部２８の底面とシャーシ本体２５の裏面とに開口し、長手方向がシャーシ本体２５の長手方向と平行に形成された複数の長孔２８ａと、シャーシ本体２５の長手方向に沿った取付凹部２８の第一内側面２９と、シャーシ本体２５の幅方向に沿って段状に形成された取付凹部２８の第二内側面３０とを有している。なお、このシャーシ本体２５は、その長手方向が搬送装置により搬送されるワーク搬送方向と垂直に配置される。

第二内側面３０は、第一内側面２９に近い側から順に第一当接面３１、第二当接面３２、第三当接面３３及び第四当接面３４となっており、第二当接面３２は第一当接面３１からシャーシ本体２５の長手方向に所定距離だけ離れた位置に形成される。同様にして、第三当接面３３は第二当接面３２から、第四当接面３４は第三当接面３３からそれぞれ所定距離だけ離れた位置に形成される。この所定距離は、基台５の円孔２１の中心間距離を、シャーシ本体２５に固定される基台５の数で除して得られる数値により設定され、本例では、中心間距離の１／４の長さに設定される。

基台５をシャーシ本体２５に固定するに当たっては、まず、第一内側面２９及び第一当接面３１に一つ目の基台５Ａを当接させて固定し、その後、一つ目の基台５Ａと第二当接面３２とに二つ目の基台５Ｂを当接させて固定し、同様にして三つ目の基台５Ｃ及び四つ目の基台５Ｄを順次固定する。このようにして基台５Ａ〜５Ｄを順次固定すると、基台５Ａ〜５Ｄに取り付けられた光源ユニット４の中心軸ＡＬが、ワーク搬送方向と直交する方向に等間隔で配置される。

それぞれの長孔２８ａには、基台５がシャーシ本体２５に取り付けられた際に、第一支持体２（光源ユニット４）の他端が挿通される。なお、長孔２８ａから突出した第一支持体２の他端は、ケーブル保護体２６の内側に位置する。

以上のように構成された本例の光源装置１００によれば、まず、光源ユニット４を基台５の円孔２１に挿入して、第一支持体２の鍔部１４を円孔２１の開口部に当接させる。このとき、光源ユニット４はその中心軸ＡＬ（第一支持体２の軸線）回りに回転自在となっている。

ところで、ＬＥＤ１の発光中心すなわち光軸ＯＡは、光源ユニット４の中心軸ＡＬに必ずしも一致しているわけではない。これは、次に述べる理由に起因する。

すなわち、ＬＥＤ素子１ｂをパッケージボディ１ａに実装する場合、はんだ付けに起因してＬＥＤ素子１ｂが所定の実装位置から移動し、ＬＥＤ素子１ｂの発光中心とパッケージボディ１ａの中心との間にずれが生じる。同様に、ＬＥＤ１を基板ＰＢに実装する場合にあっても、はんだ付けに起因してＬＥＤ１が所定の実装位置から移動し、ＬＥＤ１の発光中心と基板ＰＢの中心との間にずれが生じる。さらに、ＬＥＤ１をＬＥＤ用凹部７に取り付ける場合に、基板ＰＢの外径とＬＥＤ用凹部７の内径との差により、ＬＥＤ１の発光中心はＬＥＤ用凹部７の中心からずれる。そしてこれらのずれの累積により、光軸ＯＡは光源ユニット４の中心軸ＡＬからずれるのである。

そこで、本例では、光軸ＯＡと中心軸ＡＬとが一致していない光源ユニット４を回転させて、光源ユニット４の中心軸ＡＬを通り基台５の幅方向に平行な直線上に光軸ＯＡを設けるようにしている。具体的には、例えば、図６に示すように、ＬＥＤ１を目視しながらＬＥＤ１の光軸ＯＡが前記平行な直線上の位置に達するまで光軸ユニット４を回転させるようにしている。

なお、ＬＥＤ１の光軸ＯＡの、基台５の幅方向における位置は、各光軸ユニット４の中心軸ＡＬからずれていてもよい。本例では、表面実装型のＬＥＤ１の平面視ほぼ正方形のＬＥＤ素子１ｂの中心を通る軸を、ＬＥＤ１の光軸ＯＡと看做している。マルチチップ方式の表面実装型のＬＥＤにあっては、それぞれのＬＥＤ素子の平面視における中心から等距離にある点を発光中心としてその発光中心を通る軸を、ＬＥＤ１の光軸ＯＡと看做すものであってよい。この場合、光軸ＯＡの位置に必ずしもＬＥＤ素子が実装されていなくてもよい。

この後、基台５の固定ボルト孔２３に固定ボルト２４をねじ込み、光源ユニット４を固定すると、光源ユニット４の基台５への取付が完了して光源列アセンブリ４０が完成する。そして、組立完了後の各光源列アセンブリ４０について、シャーシ本体２５に基台５Ａ、基台５Ｂ、基台５Ｃ、基台５Ｄの順に固定してシャーシ６に組み付ける。

これにより、図７に模式的に示すように、それぞれの光源ユニット４（ＬＥＤ１）の回転位置は様々であるが、それぞれの光源ユニット４のＬＥＤ１の光軸ＯＡは、ワーク搬送方向と直交する方向に機械的な位置決め精度を保って等間隔で位置するものになる。なお、同図にあっては、光軸ＯＡを通る線分を、同符号により示している。

この後、それぞれの光源ユニット４に対して電源ケーブルを接続し、ケーブル保護体２６をシャーシ本体２５に固定する。

そして、組み立てられた光源装置１００は、その長手方向をワーク搬送方向と直交する方向に合わせて搬送装置の上方に配置される。ＬＥＤ１に電力が供給されて発光すると、ＬＥＤ１から射出された光は、第一レンズ１５及び第二レンズ１６によりコリメート光にされ、搬送されるワークＷに照射される。

そして、ワークＷが光源装置１００の真下を通過することにより、当該ワークＷには、各基台５に固定された光源ユニット４からの光が順次照射され、これにより、ワークＷの全面に光が照射される。具体的には、搬送されるワークＷには、まず、基台５Ａに固定された各光源ユニット４からの光が照射され、次に、基台５Ａに固定された各光源ユニット４による光照射位置の間に、基台５Ｂからの光が照射され、ついで、基台５Ｂに固定された各光源ユニット４による光照射位置の間に、基台５Ｃに固定された各光源ユニット４からの光が照射され、その後、基台５Ｃに固定された各光源ユニット４による光照射位置の間に、基台５Ｄに固定された各光源ユニット４からの光が照射される。このようにして、ワーク幅方向に等間隔でコリメート光が一様な光量で照射される。

以上のように、本例の光源装置１００によれば、ＬＥＤ１の光軸ＯＡと光源ユニット４の中心軸ＡＬとが一致していなかったとしても、ＬＥＤ１の光軸ＯＡの位置がワーク搬送方向と直交する方向に等間隔となるように光源ユニット４を位置決めすることができるので、隣接する光源ユニット４のＬＥＤ１の光軸ＯＡがワーク搬送方向と直交する方向に接近し過ぎて、ワークＷへの照射光量が部分的に増加したり、逆に隣接する光源ユニット４のＬＥＤ１の光軸ＯＡがワーク搬送方向と直交する方向に離れ過ぎて、ワークＷへの照射光量が部分的に減少するといった照射むらが生じるのを防止することができる。これにより、ワークＷ各部に照射される光の積算光量を均一化することができ、ワークＷ全体にむらなく光を照射することができる。

また、各光源ユニット４を基台５の円孔２１に嵌め込んだので、各光源ユニット４の中心軸ＡＬを機械的な位置決め精度でワーク搬送方向と直交する方向に等間隔で配置することができ、光源ユニット４の位置決め構造が複雑になることを避けることができ、コンパクト性やコスト性を担保できる。さらに、光源ユニット４を個別に回転させてＬＥＤ１の光軸ＯＡを、中心軸ＡＬを通りワーク搬送方向に平行な直線上に設けるので、ＬＥＤ１の光軸ＯＡを機械的な位置決め精度で配置することができる。加えて、ＬＥＤ１の光軸ＯＡが中心軸ＡＬからずれていても使用可能なため、光源ユニット４の歩留まりを向上させることができる。

また、シャーシ本体２５の幅方向に沿って段状に形成された取付凹部２８の第一当接面３１、第二当接面３２、第三当接面３３及び第四当接面３４に各基台５を当接させて光源列アセンブリ４０を位置決めしているので、光源列アセンブリ４０におけるＬＥＤ１の光軸ＯＡの高い位置決め精度を維持したまま、光源列アセンブリ４０を高い位置決め精度で容易に配置することができる。さらに、メンテナンスに際しては、光源列アセンブリ４０を一単位として点検や保守作業を行うことができ、作業時間を短縮することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態にあっては、表面実装型のＬＥＤ１を説明したが、砲弾型であってもよい。この場合、砲弾型ＬＥＤのレンズ中心を通る軸をＬＥＤの光軸ＯＡと看做す。

光源ユニット４の第一支持部２は、横断面形状が正多角形をなす角柱状であって、各頂点が円孔２１に内接するように構成されていてもよい。すなわち、第一支持部２は、円孔２１にがたなく嵌め込まれるものであれば、円孔２１に挿入される部分の横断面形状は正三角形や正方形、正五角形等の正多角形に限定されない。さらには、横断面形状の中心に中心軸ＡＬが通り、その中心から等距離にある複数の頂点が、円孔２１の内周に接することで円孔２１にがたなく嵌め込まれるものであれば、横断面形状は多角形以外でもよい。

また、シャーシ本体２５の表面及び基台５のいずれか一方に、少なくとも２個の凸部を形成するとともに、シャーシ本体２５の表面及び基台５の他方に、この凸部に対応した凹部を形成し、これら凸部と凹部の係合関係によって基台５が所定の取付位置に位置決めされるように構成されていてもよい。

また、シャーシ本体２５に円孔を所定の配列で設けておき、それぞれの円孔に光源ユニット４を嵌めた後、これを回転させて個別に位置決めするようにしてもよい。

さらに、上記の基台５には、複数列で円孔２１を設けても良い。例えば二列にした場合、前記一つ目の基台５Ａと二つ目の基台５Ｂとをその位置関係を維持したまま一体的にした構成とすればよい。なお、この場合、固定ボルト孔２３は、基台５の長手方向に沿った側面に設ける。

光源ユニット４の位置決めは、光源ユニット４をスライド移動させて行ってもよい。すなわち、シャーシ６に例えば溝あるいは長孔を設け、その溝等に光源ユニット４を嵌め、これに沿って光源ユニット４を移動させ、光軸ＯＡ間の距離を等距離にして位置決めする。

光源列アセンブリ４０は、複数ではなく単一で使用してもよい。この場合、光源列アセンブリ４０をワーク搬送方向に対して傾斜させて固定する。このようにしても、上記と同様の効果を得ることができる。

上記実施形態にあっては、レンズ部３を備える光源ユニット４を説明したが、例えばハイパワー（高効率）ＬＥＤ等を使用することで、所期の光量が得られる場合は、レンズ部３を省略してもよい。また、レンズ部３は、一枚のレンズから構成されていても良い。

上記実施形態では、ワークＷを移動させたが、ワークＷを固定して光源装置１００を移動させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、各光源ユニット４（ＬＥＤ１）の回転位置が様々であったが、すなわち、ＬＥＤ１の光軸ＯＡと各光軸ユニット４の中心軸ＡＬとの、基台５の幅方向におけるずれ量がまちまちであったが、以下に説明にするように、当該ずれ量がある一定範囲内に収まる光軸ユニット４だけを各基台５に取り付けるようにしても良い。なお、以下の実施形態において、上記実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付して説明を省略する。また、光源ユニット４の位置決めにおいて、光源ユニット４の中心軸ＡＬを通り基台５の幅方向に平行な直線上に光軸ＯＡを配置する点は同様である。

すなわち、この実施形態では、図８〜図９に示すように、各基台５の長手方向に沿って一列に取り付けるすべての光源ユニット４は、ＬＥＤ１の光軸ＯＡと光源ユニット４の中心軸ＡＬとの距離５０が所定範囲５１に収まり、且つ光軸ＯＡがワーク搬送方向において光源ユニット４の中心軸ＡＬより上流側に位置するようにしてある。

前記所定範囲５１は例えば、図９〜図１１に示すように、複数（本例では３つ）設定する。具体的には、第一所定範囲５１ａとして、中心軸ＡＬから距離Ｔ１（０＜５１ａ≦Ｔ１）まで、第二所定範囲５１ｂとして、距離Ｔ１から距離Ｔ２（Ｔ１＜５１ｂ≦Ｔ２）まで、第三所定範囲５１ｃとして、距離Ｔ２から距離Ｔ３（Ｔ２＜５１ｃ≦Ｔ３）まででそれぞれ設定する。なお、第一所定範囲５１ａは、図９に示すように、中心軸ＡＬを中心とする第一円５２により図示され、第二所定範囲５１ｂは、図１０に示すように、第一円５１ａと同心で、かつ第一円５２より大径の第二円５３と、第一円５２とで囲まれる領域として図示され、第三所定範囲５１ｃは、図１１に示すように、第二円５３と同心で、且つ第二円５３より大径の第三円５４と、第二円５３とで囲まれる領域として図示される。

そして、第一所定範囲５１ａに光軸ＯＡと中心軸ＡＬとの距離５０が収まる光源ユニット４のみを用いたり、第二所定範囲５１ｂに光軸ＯＡと中心軸ＡＬとの距離５０が収まる光源ユニット４のみを用いたり、第三所定範囲５１ｃに光軸ＯＡと中心軸ＡＬとの距離５０が収まる光源ユニット４のみを用いて列光源アセンブリ４０を組み立て、この列光源アセンブリ４０のみを使用して光源装置１００を組み立てる。なお、列光源アセンブリ４０を組み立てる際には、基台５の円孔２１に挿入した光源ユニット４を、ワーク搬送方向における中心軸ＡＬの上流側に光軸ＯＡが位置するように回転させて位置決めする。

このように構成した光源装置１００では、各光源ユニット４の中心軸ＡＬに対するＬＥＤ１の光軸ＯＡの相対位置がある範囲内でしかもワーク搬送方向の上流側に揃っているので、ワーク搬送方向と直交する方向の光をより一層均一化することができる。

また、列光源アセンブリ４０ごとに所定範囲５１の異なる光源ユニット４を用いるようにしても良い。更に、光源ユニット４を、ＬＥＤ１の光軸ＯＡがワーク搬送方向において光源ユニット４の中心軸ＡＬより上流側ではなく、下流側に位置するように基台５に取り付けたり、光軸ＯＡの位置が上流側にある光源ユニット４から構成される列光源アセンブリ４０と、光軸ＯＡの位置が下流側にある光源ユニット４から構成される列光源アセンブリ４０とを組み合わせるようにしても良い。

以上の各例では、光源ユニット４の中心軸ＡＬを通り基台５の幅方向に平行な直線上にＬＥＤ１の光軸ＯＡを一致させることにより、ワーク搬送方向と直交する方向に等間隔（等ピッチ）となるようにそれぞれの光源ユニット４を位置合わせしたが、例えば図１２に示すように、基台５に取り付ける光源ユニット４のすべてについて、光軸ＯＡと中心軸ＡＬとの距離５０が第三所定範囲５１ｃに収まり、光軸ＯＡが中心軸ＡＬより上流側で、且つ中心軸ＡＬを通らない位置に位置し、光軸ＯＡがワーク搬送方向と直交する方向に等間隔であってもよい。

その他、本発明は上記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

産業上の利用分野

相対的に移動するワークの各部に照射される光の積算光量をそれぞれ等しくすることが可能で、ワーク全体にむらなく光を照射可能な光源装置を提供することができる。

Claims (7)

1. 一定方向に相対的に移動するワークに光を照射する光源装置であって、
   ＬＥＤ及び前記ＬＥＤを支持する支持体を備える複数の光源ユニットと、
   前記各光源ユニットを支持するシャーシとを備えてなり、
   前記シャーシに対して前記各光源ユニットを位置決めすることによって、前記各光源ユニットにおける前記ＬＥＤの発光中心が前記ワークの移動方向と直交する方向において等間隔となるように構成してあり、
   前記シャーシが、前記各光源ユニットを、前記移動方向と直交する方向に等間隔で支持するとともに、前記各光源ユニットの中心軸回りに回転させて位置決めし得るものであることを特徴とする光源装置。
2. 一定方向に相対的に移動するワークに光を照射する光源装置であって、
   ＬＥＤ及び前記ＬＥＤを支持する支持体を備える複数の光源ユニットと、
   前記各光源ユニットを支持するシャーシとを備えてなり、
   前記シャーシに対して前記各光源ユニットを位置決めすることによって、前記各光源ユニットにおける前記ＬＥＤの発光中心が前記ワークの移動方向と直交する方向において等間隔となるように構成してあり、
   前記シャーシは、前記各光源ユニットがその中心軸回りに回転可能に嵌め込まれる複数の円孔を列状に等間隔で備えることを特徴とする光源装置。
3. 前記シャーシは、前記各光源ユニットを複数列で一定間隔に支持するとともに、ある列に設けられた各光源ユニットの配置位置と、別の列に設けられた各光源ユニットの配置位置とが前記ワークの移動方向と直交する方向にそれぞれ所定距離だけ変位するように前記各光源ユニットを支持している請求項１又は２記載の光源装置。
4. 一定方向に相対的に移動するワークに光を照射する光源装置であって、
   ＬＥＤ及び前記ＬＥＤを支持する支持体を備える複数の光源ユニットと、
   前記各光源ユニットを支持するシャーシとを備えてなり、
   前記シャーシに対して前記各光源ユニットを位置決めすることによって、前記各光源ユニットにおける前記ＬＥＤの発光中心が前記ワークの移動方向と直交する方向において等間隔となるように構成してあり、
   前記シャーシは、前記各光源ユニットがその中心軸回りに回転可能に嵌め込まれる複数の円孔を列状に等間隔で備えた基台を複数有するとともに、前記各基台が取り付けられる取付部を有し、
   前記取付部が、前記各基台が載置される取付凹部と、
   前記ワークの移動方向に沿って段付きに形成され、前記各基台の円孔の列方向に沿った一端が当接する段状側面とを備えていることを特徴とする光源装置。
5. 前記光源ユニットが、前記ＬＥＤが射出した光をコリメート光にするレンズをさらに備える請求項１乃至４いずれか記載の光源装置。
6. 前記移動方向と直交する方向に配置される前記各光源ユニットは、前記発光中心と光源ユニットの中心軸との距離を所定範囲に収めてある請求項１乃至５いずれか記載の光源装置。
7. 前記移動方向と直交する方向に配置される前記各光源ユニットは、前記発光中心を、前記移動方向における光源ユニットの中心軸の上流側と下流側とのいずれか一方に位置させてある請求項１乃至６いずれか記載の光源装置。
   
   

Images