JP6659612B2 - 発光装置、光照射モジュール、及び光照射装置 - Google Patents
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Description
d/Φ≦0.50、d≧0.3mm ・・・ (1)
凸部は、光軸方向から見たときに、LED素子の種類に応じた形状を呈していることを特徴とする。
0.31≦T/Φ≦0.90、d≧0.3mm ・・・ (2)
凸部は、光軸方向から見たときに、LED素子の種類に応じた形状を呈していることを特徴とする。
0.10≦s/Φ≦0.60 ・・・ (3)
d/Φ≦0.50、d≧0.3mm ・・・ (4)
複数のLED素子は、特性の異なるN種類(Nは2以上の整数)のLED素子から成り、光軸方向から見たときに、凸部の形状が、LED素子の種類に応じて異なることを特徴とする。
0.31≦T/Φ≦0.90、d≧0.3mm ・・・ (5)
複数のLED素子は、特性の異なるN種類(Nは2以上の整数)のLED素子から成り、光軸方向から見たときに、凸部の形状が、LED素子の種類に応じて異なることを特徴とする。
0.10≦s/Φ≦0.60 ・・・ (6)
(光照射装置1の構成)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光照射装置1の構成を示す平面図である。また、図2は、図1のA部の詳細を説明する拡大図であり、図2(a)は、拡大平面図であり、図2(b)は、図2(a)のB−B断面図である。本実施形態の光照射装置1は、オフセット印刷装置やインクジェット印刷装置などの印刷装置に組み込まれてライン状の紫外光を出射し、照射対象物上の紫外線硬化型インクを硬化させる装置であり、図1に示すように、複数の光照射モジュール100等から構成されている。以下、本明細書においては、光照射装置1から出射されるライン状の紫外光の長手(線長)方向をX軸方向、短手方向(つまり、図1の上下方向)をY軸方向、X軸及びY軸と直交する方向をZ軸方向と定義して説明する。なお、一般に、紫外光とは、波長400nm以下の光を意味するものとされているが、本明細書において、紫外光とは、紫外線硬化樹脂を硬化させることが可能な波長(例えば、波長250〜420nm)の光を意味するものとする。
図1、図2に示すように、本実施形態の光照射装置1は、X軸方向に並べて配置された2つの光照射モジュール100を備えている。また、各光照射モジュール100は、X軸方向及びY軸方向に平行な矩形状の基板102と、基板102上に配置された3種類の複数のLED素子110、120、130と、各LED素子110、120、130の光路上にそれぞれ配置された複数の封止レンズ115、125、135と、を備えている。
0.10≦s/Φ≦0.60 ・・・ (1)
d/Φ≦0.50 d≧0.3・・・ (2)
なお、凸部115bは、識別マークとして機能するものであるため、視認性の観点から、条件式(2)において、dの下限値は、0.3としている。
次に、本実施形態の封止レンズ115、125、135の成形方法について説明する。本実施形態の封止レンズ115、125、135の成形方法としては、射出成形、真空成形、圧縮成形等、熱硬化が可能な周知の方法を適用することができる。
(光照射装置2の構成)
図7は、本発明の第2の実施形態に係る光照射装置2の構成を示す図であり、図7(a)は、拡大平面図であり、図7(b)は、図7(a)のC−C断面図である。図7に示すように、本実施形態の光照射装置2においては、封止レンズ215、225、235が、それぞれ砲弾型の形状を呈している点で、第1の実施形態に係る光照射装置1と異なる。本実施形態においても、各LED素子110、120、130から出射された紫外光が、封止レンズ215、225、235を通過することによって、ビーム角が小さくなり、Z軸方向の指向性が付与される(つまり、Z軸方向に向かう光量が増加する)ようになっている。また、各封止レンズ215、225、235の出射面215a、225a、235aの略中心部(つまり、頂点部)には、Z軸方向(光軸方向)に突出する、凸部215b、225b、235bが形成されており、それぞれ各LED素子110、120、130を識別するための識別マークとして機能するようになっている。なお、図7(a)において破線で示すように、本実施形態においては、凸部215bは四角柱状に突出し、凸部225bは三角柱状に突出し、また凸部235bは円柱状に突出している。
0.31≦T/Φ≦0.90 ・・・ (3)
(光照射装置3の構成)
図9は、本発明の第3の実施形態に係る光照射装置3の構成を示す図であり、図9(a)は、拡大平面図であり、図9(b)は、図9(a)のD−D断面図である。図9に示すように、本実施形態の光照射装置3においては、封止レンズ115、125、135が、それぞれ、所定の矩形領域内に配置された複数(本実施形態においては、3個(X軸方向)×3個(Y軸方向))のLED素子110a、120a、130aを一単位として封止するように構成されている点で、第1の実施形態に係る光照射装置1と異なる。本実施形態においても、各LED素子110a、120a、130aから出射された紫外光が、封止レンズ115、125、135を通過することによって、ビーム角が小さくなり、Z軸方向の指向性が付与される(つまり、Z軸方向に向かう光量が増加する)。
100 光照射モジュール
100A 発光装置
102 基板
110、120、130、110A、110a、120a、130a LED素子
110x、120x、130x 光軸
115、125、135、115A、215、225、235 封止レンズ
115a、125a、135a、215a、225a、235a 出射面
115b、125b、135b、115Ab、215b、225b、235b 凸部
500 金型
510 キャビティ
511、512、513 成形面
515 樹脂充填口
520 コア
Claims (14)
- 基板と、
前記基板上に配置されたLED素子と、
前記LED素子の光路上に配置されるレンズと、
を備え、
前記レンズは、前記光軸と垂直な方向の断面が略円形の半球状、又は前記光軸と垂直な方向の断面が略楕円形の半楕円球状の形状を呈し、前記レンズの出射面の中心部において、前記レンズの光軸方向に突出するように形成された凸部を有し、前記光軸方向から見たときの、前記レンズの最大径をΦとし、前記凸部の外接円の径をdとしたときに、以下の条件式(1)を満たし、
d/Φ≦0.50、d≧0.3mm ・・・ (1)
前記凸部は、前記光軸方向から見たときに、前記LED素子の種類に応じた形状を呈している
ことを特徴とする発光装置。 - 基板と、
前記基板上に配置されたLED素子と、
前記LED素子の光路上に配置されるレンズと、
を備え、
前記レンズは、前記光軸と垂直な方向の断面が略円形又は略楕円形の砲弾型の形状を呈し、前記レンズの出射面の中心部において、前記レンズの光軸方向に突出するように形成された凸部を有し、前記光軸方向から見たときの、前記レンズの最大径をΦとし、前記レンズの光軸方向の高さをTとし、前記凸部の外接円の径をdとしたときに、以下の条件式(2)を満たし、
0.31≦T/Φ≦0.90、d≧0.3mm ・・・ (2)
前記凸部は、前記光軸方向から見たときに、前記LED素子の種類に応じた形状を呈している
ことを特徴とする発光装置。 - 前記LED素子は、前記光軸方向から見たときに、略矩形の形状を呈し、
前記レンズは、前記LED素子の長辺の長さをsとしたときに、以下の条件式(3)を満たすことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の発光装置。
0.10≦s/Φ≦0.60 ・・・ (3) - 前記凸部は、前記光軸方向から見たときに、略円形、略楕円形又は略多角形になるように突出していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記LED素子が、前記レンズによって封止されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記LED素子から出射される光が、紫外線硬化樹脂を硬化させる紫外域の波長を含むことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の発光装置。
- 基板と、
M個(Mは1以上の整数)を一単位として、前記基板上に配置された複数のLED素子と、
前記M個のLED素子ごとに、光路上に配置された複数のレンズと、
を備え、
前記各レンズは、前記光軸と垂直な方向の断面が略円形の半球状、又は前記光軸と垂直な方向の断面が略楕円形の半楕円球状の形状を呈し、前記レンズの出射面の中心部において、前記レンズの光軸方向に突出するように形成された凸部を有し、前記光軸方向から見たときの、前記レンズの最大径をΦとし、前記凸部の外接円の径をdとしたときに、以下の条件式(4)を満たし、
d/Φ≦0.50、d≧0.3mm ・・・ (4)
前記複数のLED素子は、特性の異なるN種類(Nは2以上の整数)のLED素子から成り、
前記光軸方向から見たときに、前記凸部の形状が、前記LED素子の種類に応じて異なる
ことを特徴とする光照射モジュール。 - 基板と、
M個(Mは1以上の整数)を一単位として、前記基板上に配置された複数のLED素子と、
前記M個のLED素子ごとに、光路上に配置された複数のレンズと、
を備え、
前記レンズは、前記光軸と垂直な方向の断面が略円形又は略楕円形の砲弾型の形状を呈し、前記レンズの出射面の中心部において、前記レンズの光軸方向に突出するように形成された凸部を有し、前記光軸方向から見たときの、前記レンズの最大径をΦとし、前記レンズの光軸方向の高さをTとし、前記凸部の外接円の径をdとしたときに、以下の条件式(5)を満たし、
0.31≦T/Φ≦0.90、d≧0.3mm ・・・ (5)
前記複数のLED素子は、特性の異なるN種類(Nは2以上の整数)のLED素子から成り、
前記光軸方向から見たときに、前記凸部の形状が、前記LED素子の種類に応じて異なる
ことを特徴とする光照射モジュール。 - 前記特性が、前記複数のLED素子の発光波長であることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の光照射モジュール。
- 前記M個のLED素子は、前記光軸方向から見たときに、略矩形の領域に配置され、
前記レンズは、前記領域の長辺の長さをsとしたときに、以下の条件式(6)を満たすことを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の光照射モジュール。
0.10≦s/Φ≦0.60 ・・・ (6) - 前記凸部は、前記光軸方向から見たときに、略円形、略楕円形又は略多角形になるように突出していることを特徴とする請求項7から請求項10のいずれか一項に記載の光照射モジュール。
- 前記M個のLED素子が、前記レンズによって封止されていることを特徴とする請求項7から請求項11のいずれか一項に記載の光照射モジュール。
- 前記M個のLED素子から出射される光が、紫外線硬化樹脂を硬化させる紫外域の波長を含むことを特徴とする請求項7から請求項12のいずれか一項に記載の光照射モジュール。
- 請求項7から請求項13のいずれか一項に記載の光照射モジュールを複数備えることを特徴とする光照射装置。
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