JP6968330B2 - Led照明装置 - Google Patents
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Description
この粘着剤への紫外光の照射は、帯状の湿布剤をベルトコンベアにより所定速度で搬送しながら、所定箇所で、ベルトコンベアによる搬送方向に垂直な方向に延びる線状の紫外光を照射することにより、行なわれる。
しかしながら、このようなLED光源においては、複数個の紫外光LED光源が必要であると共に、得られる線状の紫外光照明が、幅方向に関してバラツキがあり、特にLED光源の間の中間付近で、照明が暗くなってしまう。
このため、帯状の湿布材において、幅方向に関して粘着力にバラツキが生ずることになってしまう。
この目視検査用ライトによれば、カラーフィルターもカラーフィルターを装着する機構も必要とせずに、検査対象を目視検査する上で必要な色で光を照射することができる。
この柱状発光体によれば、柱状発光体の端部から少数個の発光ダイオードの光を入射し、側面発光を実現する柱状発光体において、複数の発光ダイオード構造体を配置して高輝度を実現すると共に、各素子の輝度を調整して発光色を調整する際の回線の複雑化を回避することを可能にする。
しかしながら、照明光として紫外光を使用する場合、その波長が短いことから、白色塗料を塗布した反射膜では紫外光の反射率が悪く、照明光としての利用効率が大幅に低下してしまうといった問題がある。
しかしながら、白色顔料による反射層では前述したように紫外光の反射率が悪いほか、他の構成の反射層の場合においても紫外光を反射することは可能であるが、反射層自体の構成や製造工程が複雑になり、製造コストが高くなってしまうといった問題もある。
その際、導光体の内面のうち、反射面の光拡散部に入射した光は、この光拡散部の粗面加工による微細な凹凸形状により乱反射して拡散されることにより、導光体内に入射した光は、導光体内で十分に混光された後、導光体の出光面から外側に出射する。
これにより、導光体の出光面全体が均一に面発光することになるので、導光体の出光面から出射した照明光は、長手方向に関して十分に拡散されることになり、長手方向に関してほぼ均一な光度の線状の照明光となる。
ここで、光拡散部は、導光体の反射面の一部をすりガラス状に粗面加工もしくは複数の線状を形成する加工をすることにより形成されているので、容易に且つ簡単な構成により低コストで製造され得る。
さらに、光拡散部の粗面加工による微細な凹凸形状での乱反射によって、出光面から出射する照明光は、より一層効果的に拡散され、長手方向に均一な光度となる。
このため、光拡散部が導光部材の反射面のうち、横方向中心付近の長手方向に延びる領域に形成されることになり、反射面における少ない面積で効果的に光を乱反射させて散乱させることができると共に、光拡散部の加工コストが少なくて済む。
図1〜図4は、本発明によるLED照明装置の第一の実施形態の構成を示している。
図1〜図4において、LED照明装置10は、長手方向に延びる導光体11と、この導光体11の両側に沿って配置された光源部12と、を含んでいる。
導光体11は、図3に示すように、その上面に凸状の反射面11aを、下面に凸状の出光面11bを、また両側面11c,11dに入射面を備えている。
なお、図3において、両側面11c,11dは、平面として形成されているが、平面でなく、曲率を有する円筒状面であってもよい。
さらに、反射面11aは、図示の場合、その全体が光拡散部11eとして形成されている。
光拡散部11eは、図4(a)に示すように導光体11の上面全体を、すりガラス状に粗面加工することにより、形成されており、微小な凹凸形状を備えている。
また、すりガラス状に粗面加工以外にも、例えば、導光体11の長さ方向に対して複数の直線を形成する加工(図4(b))や導光体11の幅方向に対して複数の斜め線(図4(c))を形成する加工をすることで光拡散部11eを形成してもよい。
ここで、上記の加工は、公知の任意の加工方法により行なわれ、例えばサンドブラスト加工等の機械的加工、あるいはエッチング等の化学的加工やレーザ加工等により行なわれ得る。
ここで、出光面11bの曲率半径R2は、反射面11aの曲率半径R1よりも大きく選定されている。(R1<R2)
なお、基板12aは、長手方向に関して複数に分割されていてもよい。
これにより、各光源部12の個々のLEDチップ12bから出射した紫外光は、対向する導光体11の両側面11c,11dから導光体11内に入射する。
ここで、出光面11bの曲率半径R2が反射面11aの曲率半径R1より大きいことから、反射面11aの内面で反射した紫外光は、反射後に散乱光として出光面11bから出光する。
かくして、導光体11の下面の出光面11bから下方に出射する紫外光は、幅方向には集束して細く、且つ長手方向に関しては拡散して全体として均一な照明光となる。
なお、導光体11本体の上部に、導光体11の長さと同程度の長さを有する板状部材(例えば、アルミ製)で構成された紫外光の反射率がよい反射板(図示せず)を設置することで、導光体11の反射面11aから漏れた紫外光を反射させ、反射効率を向上させることが可能となる。
即ち、図5において、ベルトコンベア20で搬送されてくる長尺の帯状湿布材21に対して、LED照明装置10は、その長手方向がベルトコンベア20の幅方向と一致するように配置される。
従って、粘着力の調整は、紫外線照射時間、即ち紫外光の光束通過時間により行なわれ、ベルトコンベア20の搬送速度を調整することにより、紫外光照射による粘着力の調整が可能である。
図6において、LED照明装置30は、図3に示したLED照明装置10とほぼ同様の構成である。
即ち、LED照明装置30は、図3に示したLED照明装置10とは、導光体11の上面の反射面11aの一部、即ち幅方向の中央部分のみに光拡散層11fが形成されている点でのみ異なる構成になっている。
そして、導光体11内に入射した紫外光は、導光体11の内面で反射を繰り返す。即ち、導光体11内に入射した紫外光は、導光体1の上面にある反射面11aで反射し、または導光体11の両側面11d,11cで反射すると共に、反射面11aの一部に形成された光拡散部11fの微小な凹凸形状により乱反射して拡散する。
なお、上記と同様に、複数の直線や斜め線を形成する加工で光拡散部11fを構成するようにしてもよい。
例えば、上述した実施形態においては、光源部12は、導光体11の両側面11c,11dに対向してそれぞれ設けられているが、これに限らず、一方の側面11cまたは11dに対向して、ただ一つの光源部12が設けられていてもよい。
さらに、上述した実施形態においては、光源部12のLEDチップ12bは、紫外光LEDであるが、これに限らず、他の色の光または赤外光を発光する単色LEDチップであってもよく、あるいは多色LEDチップであってもよく、さらには複数色の発光色のLEDチップを混在させるようにしてもよいことは明らかである。
11 導光体
11a 反射面
11b 出光面
11c,11d 側面
11e,11f 光拡散部
12 光源部
12a 基板
12b 紫外光LEDチップ
20 ベルトコンベア
21 湿布剤
Claims (2)
- 長手方向に同じ断面形状を有するように細長く形成され、上面または下面に凸状の反射面を、下面または上面に凸状の出光面を、また両側面に入射面を備え、前記出光面の曲率半径が前記反射面の曲率半径より大きく選定されている透光性材料から成る導光体と、
前記導光体の一側または両側の側面に対向して配置され、基板上に前記導光体の長手方向に並んで実装された複数色で複数個のLEDチップから成る光源部と、から構成されていて、
前記反射面の横方向の中央部分には入射する光を前記導光体の幅方向及び長手方向に乱反射して拡散する光拡散部が形成されており、
前記光源部の各LEDチップから出射した光が、それぞれ前記導光体の内面で反射されると共に、前記反射面の光拡散部で乱反射されることにより混光された後、前記出光面から出射して、長手方向に関して均一な光度で照明する
ことを特徴とする、LED照明装置。 - 前記光拡散部は、前記反射面の少なくとも一部をすりガラス状に粗面加工もしくは複数の線状を形成する加工が施されていることを特徴とする請求項1記載のLED照明装置。
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