JP7406730B2 - 光照射ユニット及び光照射装置 - Google Patents

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Description

この発明は、光照射ユニット及び光照射装置に関する。
近年、ＬＥＤ等の光源を用いた光照射装置が、印刷用インクの硬化やディスプレイ製造用基板の貼り合わせに使用する接着剤の硬化などに利用されている。光を照射する印刷用紙やディスプレイ基板の大きさは多様であるため、印刷用インクの硬化装置（印刷装置）やディスプレイ基板の貼り合わせ装置（ディスプレイ製造装置）に組み込む光照射装置として、照射対象物の大きさに合わせて照射エリアを柔軟に変更できる光照射装置の提供を、市場から要請されている。
この要請に応えるため、例えば、図１１のように、光学部材９７から既定サイズの光を照射する光照射ユニット（９０ａ，９０ｂ）を、必要な数（図１１では2個）だけ一方向（Ｙ軸方向）に連接し、照射対象物の大きさに合わせた大きさの照射エリアを形成できる、光照射装置が知られている（特許文献１）。また、特許文献１には、光照射装置が連接された境界付近の局所的な照度低下（リップル）を抑えるため、各光照射ユニット（９０ａ，９０ｂ）のＹ軸方向の端部領域に、中央領域よりも多くの光源を配置することが記載されている。
特許第５９０７２９１号公報
市場から、照射エリアのさらなる照度均一性向上が期待されている。かかる期待に応えるため、本発明者らは、まず、光照射ユニットの端部領域において照度が低下する要因を分析した。分析の結果、以下に説明する要因を突き止めた。
図１２は、図１１におけるＢ１領域（ＹＺ平面に平行な、光照射ユニット（９０ａ，９０ｂ）を連接する領域の断面）の拡大図である。光照射ユニット９０ａは筐体の側面９１ａを有し、光照射ユニット９０ｂは筐体の側面９１ｂを有する。光照射ユニット９０ａが有する複数の光源のうち、最も光照射ユニット９０ｂに近い光源９５ａ１と、光照射ユニット９０ｂが有する複数の光源のうち最も光照射ユニット９０ａに近い光源９５ｂ１との間には、筐体の側面（９１ａ，９１ｂ）がある。
ここで、光照射ユニット９０ａが有する光源（９５ａ１～９５ａ３）の出射光について分析したところ、基板９４の端部近傍の光源９５ａ１及び光源９５ａ２から出射される光束Ｌ１の一部が、筐体の側面９１ａのＥ１領域で遮られることが判明した。詳述すると、端部近傍の光源９５ａ１及び光源９５ａ２から出射される光束Ｌ１のうち、光軸方向（＋Ｚ方向）の光線は問題なく出射されるものの、光軸に対して光照射ユニット９０ｂ側に向かう光線は筐体の側面９１ａのＥ１領域に遮られ、光照射ユニット９０ｂ側に向かう光線の進行方向における照度が低下する。その結果、光源９５ａ１から出射される光束の照射領域は、理想の領域Ｒ１から実際の領域Ｒ２まで狭められる。
他方、基板９４の端部から離れた光源９５ａ３は、筐体の側面９１ａから遠いため、光源９５ａ３の大部分の出射光は筐体の側面９１ａで遮られない。そのため、光学部材９７を透過する光のうち筐体の側面９１ａの部分（光照射ユニット９０ａのＹ軸方向の端部領域）における照度が、光照射ユニット９０ａのＹ軸方向の中央領域の照度に比べて低下していた。このような照度低下は、光源９５ａ１と筐体の側面９１ａとが近接して配置されるほど顕著となり、筐体の側面９１ａが長く設計されるほど顕著となる。光照射ユニット９０ｂについても同様のことがいえる。
本発明者らは、筐体の側面９１ａによって、基板の端部近傍の光源から出射される光束の照射領域が狭められるという上記要因分析に基づいて、特許文献１に記載の手段とは異なるアプローチで基板の端部における照度低下を抑制し、照度均一性を向上させる手段を検討した。本発明は、光照射ユニットを連接させて形成した光照射装置の照射エリアにおいて高い照度均一性を実現する光照射ユニット、及び当該光照射ユニットを連接させた光照射装置を提供することを目的とする。
光照射ユニットは、第一軸を長手方向とする基板と、
前記基板の第一面側に、前記第一軸に沿って並んで配置される複数の光源と、
前記基板の前記第一面に反対の第二面側に、配置される放熱部材と、
前記第一面に沿って前記第一軸に直交する第二軸の方向に、前記放熱部材を挟む一対の第一側面を有する筐体と、を備え、
前記基板は、前記第一軸の方向に係る端部に前記第一軸と交差する端面を有し、前記端面の前記第一軸の方向における位置は、前記第一側面の前記第一軸の方向に係る端縁の近傍にあり、
前記端面は、前記筐体から露出しているか、又は、取り外し可能な保護部材で覆われている。
詳細は後述するが、この光照射ユニットを第一軸の方向に連接させる場合に、基板の端面を筐体から露出させることができるので、隣り合う光照射ユニット間に筐体がない。これにより、基板の端部近傍の光源からの出射光が筐体に遮られず、光照射ユニットを連接させて形成した光照射装置の、照射エリアの照度均一性が向上する。
前記端面は、前記基板の第一軸の方向に係る両端にそれぞれ設けられ、
前記両端にそれぞれ設けられた前記端面は、前記筐体から露出していても構わない。
前記筐体は、前記第一軸の方向に、前記放熱部材の少なくとも一部分を覆い、且つ、前記基板を覆わずに配置される第二側面を有しても構わない。さらに、前記第二側面は、前記第一軸の方向に、前記放熱部材の少なくとも一部分を挟むように二つ有しても構わない。
前記複数の光源が、前記第一軸の方向にａ（ｍｍ）の間隔で配列され、
露出している、又は取り外し可能な保護部材で覆われている前記端面と、前記複数の光源のうち前記端面から最も近い光源の中心と、の前記第一軸の方向における間隔が、ｂ（ｍｍ）であるとき、ｂ＝ａ／２の関係を満たしても構わない。
前記筐体又は前記放熱部材に固定される支持部材により支持され、前記複数の光源から出射する光を透過する、光学部材を備え、
前記光学部材の前記第一軸の方向の長さが、前記基板の前記第一軸の方向の長さと同じであっても構わない。
光照射装置は、上述の光照射ユニットを、前記第一軸の方向に連接させた光照射装置であって、
隣り合う前記光照射ユニットにおいて対向配置される前記基板の前記端面は、それぞれ、露出した状態、又は、前記保護部材を取り外した状態で、互いに接触又は近接している。
前記光照射装置において、前記光照射ユニットは、前記筐体又は前記放熱部材に固定される支持部材により支持され、前記複数の光源から出射する光を透過する、光学部材を備え、隣り合う前記光照射ユニットが有する前記光学部材は、互いに接触していても構わない。また、隣り合う前記光照射ユニットが有する前記放熱部材は、互いに接触していても構わない。
以上により、光照射ユニットを連接させて形成した照射エリアにおいて高い照度均一性を実現する光照射ユニット、及び当該光照射ユニットを連接させた光照射装置を提供できる。
第一実施形態の光照射ユニットを示す斜視図である。 図１のＡ１領域の拡大図である。 図１のＡ２領域の拡大図である。 光照射ユニットを一方向に連接させた光照射装置の斜視図である。 図４におけるＣ１領域の拡大図である。 第二実施形態の光照射ユニットを示す斜視図である。 図６のＡ３領域の拡大図である。 第三実施形態の光照射装置における二つの光照射ユニットの隣り合う部分を、＋Ｚ側から－Ｚ側に見た拡大図である。 第四実施形態の光照射ユニットの斜視図である。 第四実施形態の光照射ユニットを連接させた光照射装置における、ＹＺ平面に平行な、光照射ユニットの連結領域の断面を示す。 従来の光照射ユニットを連接させた光照射装置の斜視図である。 図１１のＢ１領域の拡大図である。
＜第一実施形態＞
光照射ユニットの一実施形態につき、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書に開示された各図面は、あくまで模式的に図示されたものである。すなわち、図面上の寸法比と実際の寸法比とは必ずしも一致しておらず、また、各図面間においても寸法比は必ずしも一致していない。
以下において、ＸＹＺ座標系を適宜参照して説明される。また、本明細書において、方向を表現する際に、正負の向きを区別する場合には、「＋Ｘ方向」、「－Ｘ方向」のように、正負の符号を付して記載される。また、正負の向きを区別せずに方向を表現する場合には、単に「Ｘ方向」と記載される。すなわち、本明細書において、単に「Ｘ方向」と記載されている場合には、「＋Ｘ方向」と「－Ｘ方向」の双方が含まれる。Ｙ方向及びＺ方向についても同様である。
図１を参照しながら光照射ユニットの一実施形態を説明する。図１は、光照射ユニット１００の斜視図である。本実施形態の光照射ユニット１００は、Ｙ軸（第一軸）を長手方向とする基板１０と、Ｙ軸に沿って並んで配置される複数の光源２０と、放熱部材３０と、筐体４０と、取り外し可能な保護部材５０と、光源２０の射出光を透過する光学部材５５と、光学部材５５を支持する支持部材５３と、を含む。なお、図１では、基板１０と光源２０とを見やすく示すために、光学部材５５を光照射ユニット１００から取り外した状態で示している。また、放熱部材３０を見やすく示すために、保護部材５０を光照射ユニット１００から取り外した状態で示している。
図２は、図１のＸＺ平面に平行なＡ１領域の断面を拡大した図である。図３は、図１のＹＺ平面に平行なＡ２領域の断面を拡大した図である。なお、図２及び図３では、光学部材５５を光照射ユニット１００に取り付けた状態で示している。図１に加えて、図２及び図３を参照しながら、光照射ユニット１００の説明を続ける。
図２を参照して、基板１０は、＋Ｚ側の第一面１０ａと、第一面１０ａの反対側である－Ｚ側の第二面１０ｂと、－Ｙ方向に係る端部に位置し、Ｙ軸と交差する（又は、直交する）端面１０ｃと、を有する。また、基板１０は、＋Ｙ方向に係る端部に位置し、Ｙ軸と交差する（又は、直交する）、端面１０ｃの反対側の端面（不図示）も有する。光源２０は、基板１０の第一面１０ａ側に配置され、放熱部材３０は第二面１０ｂ側に配置される。光源２０と第一面１０ａとの間、及び、放熱部材３０と第二面１０ｂとの間には、他の部材（例えば熱伝導性を向上させるグリス）が配置されても構わない。
光源２０から＋Ｚ側へ出射された出射光が光学部材５５を透過すると、光照射ユニット１００からの出力光となる。本実施形態では、光源２０として、紫外光を出射するＬＥＤ２１を使用している。図３に示されるように、このＬＥＤは、個々のＬＥＤ２１の上に、個々のレンズ２２で覆われて構成される。本実施形態では、レンズ２２は、Ｙ軸方向にほぼ隙間なく並べられ、最も端に位置する光源２０ａのレンズの端は、基板１０の端面１０ｃから隙間がない。しかしながら、光源２０の種類（ＬＥＤやＬＤなど）及び波長、各光源の部材（レンズを含む）構成、レンズ２２間の間隔、基板１０の端面１０ｃから最も端に位置する光源２０ａのレンズの端までの隙間の大きさ、及び各光源２０間の配置間隔は、一例を示すものであって、これに限定されない。
放熱部材３０は、光源２０で発生する熱を取り除くために使用される。図３を参照して、放熱部材３０は、第二面１０ｂに近い位置にある本体３１と、本体３１から－Ｚ方向に突き出る複数のフィン３２と、から構成される。複数のフィン３２が配置される領域のＹ軸方向の長さは、本体３１のＹ軸方向における長さより小さい。
図２を参照して、筐体４０は、第一面１０ａに沿ってＹ軸に直交するＸ軸（第二軸）の方向に、放熱部材３０を挟む一対の第一側面４１を有する。すなわち、一対の第一側面４１は、放熱部材３０の全体を＋Ｘ側及び－Ｘ側から挟む。本実施形態の第一側面４１は、ＹＺ平面に平行に構成されている。
第一側面４１には、フィン３２の近くに放熱用の開口４４（図１参照）を配置している。開口４４を介して、フィン３２に溜まった熱を光照射ユニット１００の外部へ排出する。光照射ユニット１００の筐体４０内にクーリングファン（不図示）を配置し、フィン３２の排熱を促進させてもよい。
図１及び図３を参照して、筐体４０は、Ｙ軸の方向に、放熱部材３０の一部分であるフィン３２を挟む一対の第二側面４２を有する。すなわち、一対の第二側面４２は、放熱部材３０のフィン３２を＋Ｙ側及び－Ｙ側から挟む。本実施形態の第二側面４２は、ＸＺ平面に平行に構成されている。
筐体４０は、ＸＹ平面に平行な底面４３を有する（図１参照）。底面４３には、冷却のための空気を光照射ユニット１００内に取り込むための開口（不図示）を設けてもよい。
光学部材５５は、本実施形態において矩形のガラス板で構成される、支持部材５３は、矩形のガラス板の四辺を囲う枠形状であり、支持部材５３が光学部材５５の四辺を支持している。支持部材５３のうち、Ｙ軸方向における両端のＸ軸方向に延びる枠（図３においてハッチングされた部分）は、出射光の妨げにならないように細く形成されていると好ましい。図２に示されるように、支持部材５３は、放熱部材３０に接して固定されている。また、本実施形態において、支持部材５３は、筐体４０の第一側面４１に接している。
基板１０の端面１０ｃのＹ軸の方向における位置は、第二側面４２の表面４２ｓ（図３参照）又は第一側面４１のＹ軸の方向に係る端縁４１ｃ（図１参照）の近傍にある。つまり、基板１０の端面１０ｃが、表面４２ｓ又は端縁４１ｃよりも近傍の範囲に位置するように、基板１０を光照射ユニット１００のＹ軸方向の端まで延ばすことができる。近傍とは、端面１０ｃが端縁４１ｃから１０ｍｍ以下の範囲にあることを指し、好ましくは５ｍｍ以下の範囲にあることを指し、より好ましくは３ｍｍ以下の範囲にあることを指す。これは、光源２０を光照射ユニット１００の端部に配置することを表し、これにより、光照射ユニット１００の端部領域における照度低下を抑制する。
基板１０の端面１０ｃが、表面４２ｓ又は端縁４１ｃよりも近傍の範囲に位置する範囲内で、基板１０が筐体４０から突き出るようにしてもよい。光源２０を、光照射ユニット１００のできるだけ端に配置し、光照射ユニット１００の端部領域における照度低下を抑制しやすくする。
基板１０の端面１０ｃが、表面４２ｓ又は端縁４１ｃよりも近傍の範囲に位置する範囲内で、基板１０が光照射ユニット１００の内部に引っ込むようにしてもよい。光照射ユニット１００を連接させるときに、不意な基板１０への接触による破損を起こしにくくなる。
本実施形態では、複数のフィン３２が配置される領域のＹ軸方向の長さが、本体３１のＹ軸方向における長さより小さいため、筐体４０の第二側面４２を、複数のフィン３２のＹ軸方向外側に配置させた場合に、第二側面４２の表面４２ｓを、放熱部材３０の端面３１ｃとＹ軸方向において同じ位置になるように（面一となるように）形成できる。また、基板１０の端面１０ｃ又は放熱部材３０の端面３１ｃのＹ軸方向における位置を、表面４２ｓ又は端縁４１ｃのＹ軸方向における位置と一致させることができる。
第二側面４２は、放熱部材３０の少なくとも一部分であるフィン３２を覆い、放熱部材３０の端面３１ｃ及び基板１０の端面１０ｃを覆っていない。そこで、光照射ユニット１００を単体で使用又は運搬するとき、基板１０の端面１０ｃと、放熱部材３０の端面３１ｃとを覆い保護するための保護部材を、任意に設けてもよい。図3のＤ１領域は、光照射ユニット１００に保護部材５０が取り付けられるときの、保護部材５０の取り付け位置を表している。光照射ユニット１００に保護部材５０が取り付けられていないとき、又は保護部材５０を設けないとき、基板１０の端面１０ｃ及び放熱部材３０の端面３１ｃは、筐体４０から露出する。
上述したように、基板１０の端面１０ｃのＹ軸の方向における位置が、第一側面４１のＹ軸の方向に係る端縁４１ｃの近傍、又は、第二側面４２の表面４２ｓの近傍にあり、端面１０ｃが筐体４０から露出しているか、又は、取り外し可能な保護部材５０で覆われている形態を有する光照射ユニット１００は、光照射ユニット１００を一方向に連接させて光照射装置を形成するときに、光照射装置の照射エリアの照度均一性を向上させる。その理由を、図４及び図５を参照しながら説明する。
図４は、光照射ユニット１００を一方向（Ｙ軸方向）に連接させた光照射装置１５０の斜視図である。－Ｙ側に配置された光照射ユニット１００を光照射ユニット１００ａと呼び、＋Ｙ側に配置された光照射ユニット１００を光照射ユニット１００ｂと呼ぶ。
図５は、図４におけるＣ１領域の拡大図である。Ｃ１領域は、ＹＺ平面に平行な、光照射ユニット１００ａと光照射ユニット１００ｂとが連接された領域の断面を示す。図５に参照されるように、保護部材５０を有するときは保護部材５０を取り外して互いの端面１０ｃを接触又は近接して配置できる。よって、連接領域における光源２０の間隔が開きすぎない。そして、基板１０が筐体４０の第二側面４２から露出しているため、両光照射ユニット（１００ａ，１００ｂ）の間に第二側面４２が存在しない。よって、光源２０からの出射光（例えば図５における光束Ｌ２）が第二側面４２で遮られることがない。
これにより、基板１０の端部領域の光源からの出射光の光量と基板１０の中央領域の光源からの出射光の光量との差が小さくなり、光照射装置１５０としての照射エリアの照度均一性が向上する。
図３を参照して、本実施形態では、放熱部材３０の端面３１ｃのＹ軸方向における位置が、端面１０ｃのＹ軸方向における位置と一致している。これにより、図５に見られるように、隣り合う光照射ユニット（１００ａ，１００ｂ）の放熱部材３０の本体３１間も接触できる。そうすると、光照射装置１５０において、光照射ユニット（１００ａ，１００ｂ）それぞれの放熱部材３０の間で、熱のばらつきが生じた場合に、温度の高い放熱部材から温度の低い放熱部材へ熱伝達されるため、放熱部材間の熱のばらつきが小さくなる。
基板１０の端面１０ｃを、放熱部材３０の端面３１ｃよりも、光照射ユニット（１００ａ，１００ｂ）の内側に配しても構わない。そうすると、光照射ユニット１００を連接させるとき、放熱部材３０の端面３１ｃ間が接触しても、基板１０の端面１０ｃの間が接触し難くなり、基板１０間の不意な接触による破損を抑制できる。
図３では、基板１０の－Ｙ側の端面１０ｃについて説明したが、上述の説明は、端面１０ｃと対になる＋Ｙ側の端面についても同様のことがいえる。
上述したように、光照射ユニット１００において任意に設けられる保護部材５０は、光照射ユニット１００を単体で使用又は運搬するときに、基板１０の端面１０ｃと、放熱部材３０の端面３１ｃとを保護できる。また、保護部材５０をＤ１領域（図３参照）に取り付けたとき、保護部材５０が支持部材５３から基板１０までを覆うので、基板１０の配置される空間を外部から分離することができる。よって、作業者が基板１０を不意に触れて感電するリスクを低減できるとともに、基板１０や光源２０、光学部材５５の内面にゴミ等の微粒子が付着することを防止できる。もちろん、基板１０の端面１０ｃを保護部材５０で覆うことなく、光照射ユニット１００を構成しても構わない。この場合には、保護部材５０の取り外し作業を行うことなく、光照射ユニット１００を連接できる。
保護部材５０は金属製でも樹脂製でも構わない。保護部材５０を取り外し可能に固定する方法として、本実施形態では、図１に示されるように、放熱部材３０の本体３１にねじ孔３５を設け、ねじ５１を使用して保護部材５０を放熱部材３０に固定している。これにより、保護部材５０を高精度に位置決めして固定できる。また、本体３１にあるねじ孔３５にニップル等の連結可能なねじを挿入し、光照射ユニット１００の連接に使用しても構わない。
保護部材５０の固定は、例えば、粘着テープなど、ねじ５１以外の方法を採用しても構わない。また、保護部材５０の固定先を筐体４０にしても構わない。また、保護部材５０自体が、粘着テープでも構わない。
＜第二実施形態＞
第二実施形態の光照射ユニットを説明する。以下に説明する以外の事項は、第一実施形態と同様に実施できる。第三実施形態以降についても同様である。図６は、光照射ユニット２００の斜視図である。図７は、図６のＹＺ平面に平行なＡ３領域の断面を拡大した図である。
光照射ユニット２００において、第二側面４６は、放熱部材３０の全体、すなわち、本体３１（端面３１ｃ）及びフィン３２の両方を覆っている。Ｄ２領域は、保護部材６０が固定される領域である。基板１０の端面１０ｃのＹ軸方向における位置と本体３１の端面３１ｃのＹ軸方向における位置は、一致している。この光照射ユニット２００をＹ軸方向に連接するとき、基板１０の端面１０ｃは、第二側面４６の厚み分だけ、光照射ユニット２００の内側（第一側面４１の端縁４１ｃより＋Ｙ側）に位置する。ただし、第二側面４６の厚みは薄いので、端面１０ｃが、第二側面４６の厚み分内側に位置した場合でも、端面１０ｃはＹ軸の方向において第一側面４１の端縁４１ｃの近傍に位置している。基板１０の端面１０ｃが、光照射ユニット２００の内側に位置することの効果は、上述したように、基板１０間の不意な接触による破損を抑制できる。
＜第三実施形態＞
図８は、第三実施形態の光照射装置３００における、二つの光照射ユニット（３００ａ，３００ｂ）の連接部分のみを＋Ｚ側から－Ｚ側に見た拡大図である。ただし、説明の都合上、光学部材５５と、各々の光源２０に設けられるレンズ２２を描いていない。
光照射装置３００は、同じ仕様の光照射ユニット（３００ａ，３００ｂ）の端面１０ｃが接触するように配列されている。光照射ユニット内のＬＥＤチップ（２１ａ～２１ｃ，２１ｄ～２１ｆ）はＹ軸方向にａ（ｍｍ）の一定間隔で配列される。端面１０ｃと、ＬＥＤチップ（２１ａ～２１ｆ）のうち端面１０ｃから最も近いＬＥＤチップ（２１ｃ，２１ｄ）の中心と、のＹ軸方向における間隔はｂ（ｍｍ）である。そして、ｂ＝ａ／２の関係を満たす。
上述の関係を満たすように光照射ユニット（３００ａ，３００ｂ）を連接させた光照射装置３００は、光照射ユニット（３００ａ，３００ｂ）が連接される場所においても、ＬＥＤチップ（２１ａ～２１ｆ）の間隔がａ（ｍｍ）の一定間隔を保つ。よって、光照射装置３００として照射エリアの照度均一性が向上する。ただし、上述の関係を厳密に満たす必要はなく、設計誤差を許容するものである。
＜第四実施形態＞
図９及び図１０を参照しながら、第四実施形態の光照射ユニットを説明する。図９は光照射ユニット４００の斜視図である。光照射ユニット４００において、光学部材５６を支持する支持部材５４は、光学部材５６の＋Ｘ側と－Ｘ側それぞれから、光源２０からの出射光を透過する光学部材５６を支持する。しかしながら、支持部材５４は、光学部材５６のＹ軸方向の端面５６ｃを支持しない。光学部材５６のＹ軸方向の長さは、基板１０のＹ軸方向の長さと同じである。なお、本実施形態において、光学部材５６は、Ｙ軸に平行な軸を中心とする円筒状のロッドレンズであるが、光学部材５６はこの形状に限らない。
図１０は、光照射ユニット４００と同じ光照射ユニット（４００ａ，４００ｂ）を、Ｙ軸方向に連接させた光照射装置５００における、ＹＺ平面に平行な、光照射ユニット４００ａと光照射ユニット４００ｂとの連結領域の断面を示す。隣り合う光照射ユニット（４００ａ，４００ｂ）が有するそれぞれの光学部材５６は、互いの端面５６ｃを突合せるように接触している。本実施形態の光照射装置５００には、第一実施形態において連接部分に存在する、出射光を部分的に遮る支持部材５３の枠（図５のハッチング領域）が存在しない。よって、光照射装置５００の照射エリアの照度均一性が向上する。
以上で第一実施形態～第四実施形態を説明した。しかしながら、本発明は、上述した各実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、上述の各実施形態を組み合わせることができる。さらに、各実施形態又は組み合わせた各実施形態に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の変更又は改良を加えることができる。各実施形態又は組み合わせた各実施形態に変更又は改良した例を以下に示す。
上記実施形態では、複数の光源２０はＹ軸に沿って一列に並んで配置されているが、複数列に並んで配置しても構わない。また、光源２０を複数列に配置するとき、列と列との間に隙間を有しても構わない。
上述した第二側面４２は、必ずしも必須の構成ではない。第二側面４２自体が存在しない筐体でも構わないし、第二側面４２全体が、取り外し可能な保護部材で構成されていても構わない。
光照射ユニットが有するＹ軸に交差する一対の側面のうち、片方の側面を上述の第二側面４２の構成を有する側面とし、もう一方の側面は、側面全体を覆い、取り外しが容易でない筐体で構成されても構わない。このような光照射ユニットは、例えば、光照射ユニットを連接した光照射装置において、端部配置専用の光照射ユニットとして使用できる。
上記実施形態では、光照射ユニットを連接させる数が二つの例を説明したが、三つ以上の光照射ユニットを連接させてもよい。また、連接させる光照射ユニットは、同じ仕様の光照射ユニットだけでなく、異なる仕様の光照射ユニットを連接させても構わない。
１０ ：基板
１０ａ ：（基板の）第一面
１０ｂ ：（基板の）第二面
１０ｃ ：（基板の）端面
２０ ：光源
２１ ：ＬＥＤチップ
２２ ：レンズ
３０ ：放熱部材
３１ ：（放熱部材の）本体
３１ｃ ：（放熱部材の本体の）端面
３２ ：（放熱部材の）フィン
３５ ：ねじ孔
４０ ：筐体
４１ ：（筐体の）第一側面
４１ｃ ：（筐体の第一側面の）端縁
４２，４６：（筐体の）第二側面
４３ ：（筐体の）底面
４４ ：（筐体の）開口
５０，６０：保護部材
５１ ：ねじ
５３，５４：支持部材
５５，５６：光学部材
５６ｃ ：（光学部材の）端面
１００，１００ａ，１００ｂ，２００，３００ａ，３００ｂ，４００，４００ａ，４００ｂ：光照射ユニット
１５０，３００，５００ ：光照射装置

Claims (8)

  1. 第一軸を長手方向とする基板と、
    前記基板の第一面側に、前記第一軸に沿って並んで配置される複数の光源と、
    前記基板の前記第一面に反対の第二面側に、配置される放熱部材と、
    前記第一面に沿って前記第一軸に直交する第二軸の方向に、前記放熱部材を挟む一対の第一側面を有する筐体と、を備え、
    前記基板は、前記第一軸の方向に係る端部に前記第一軸と交差する端面を有し、前記端面の前記第一軸の方向における位置は、前記第一側面の前記第一軸の方向に係る端縁の近傍にあり、前記端面の前記第一軸の方向における位置は、前記放熱部材の前記第一軸の方向における端面の位置と一致しているか、若しくは、前記放熱部材の前記第一軸の方向における端面の位置より内側にあり、
    前記基板の前記端面及び前記放熱部材の前記端面は、取り外し可能な保護部材で覆われており、
    前記筐体は、前記第一軸の方向に、前記放熱部材の少なくとも一部を覆い、かつ、前記基板を覆わずに配置される第二側面を有し、
    前記保護部材は、前記基板の前記第一軸方向に係る前記端部に対して、前記第二側面よりも、前記第一軸の方向に離れた位置に配置されていることを特徴とする、光照射ユニット。
  2. 前記端面は、前記基板の第一軸の方向に係る両端にそれぞれ設けられ、
    前記両端にそれぞれ設けられた前記端面は、前記筐体から露出しているか、又は、取り外し可能な保護部材で覆われていることを特徴とする、請求項１に記載の光照射ユニット。
  3. 前記第二側面は、前記第一軸の方向に、前記放熱部材の少なくとも一部分を挟むように二つ有することを特徴とする、請求項１に記載の光照射ユニット。
  4. 前記複数の光源が、前記第一軸の方向にａ（ｍｍ）の間隔で配列され、
    露出している、又は取り外し可能な保護部材で覆われている前記端面と、前記複数の光源のうち前記端面から最も近い光源の中心と、の前記第一軸の方向における間隔が、ｂ（ｍｍ）であるとき、ｂ＝ａ／２の関係を満たすことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の光照射ユニット。
  5. 前記筐体又は前記放熱部材に固定される支持部材により支持され、前記複数の光源から出射する光を透過する、光学部材を備え、
    前記光学部材の前記第一軸の方向の長さが、前記基板の前記第一軸の方向の長さと同じであることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の光照射ユニット。
  6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の光照射ユニットを、前記第一軸の方向に連接させた光照射装置であって、
    隣り合う前記光照射ユニットにおいて対向配置される前記基板の前記端面は、それぞれ、露出した状態、又は、前記保護部材を取り外した状態で、互いに接触又は近接していることを特徴とする、光照射装置。
  7. 前記光照射ユニットは、前記筐体又は前記放熱部材に固定される支持部材により支持され、前記複数の光源から出射する光を透過する、光学部材を備え、
    隣り合う前記光照射ユニットが有する前記光学部材は、互いに接触していることを特徴とする、請求項６に記載の光照射装置。
  8. 隣り合う前記光照射ユニットが有する前記放熱部材は、互いに接触していることを特徴とする、請求項６又は７に記載の光照射装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012003840A (ja) 2010-06-14 2012-01-05 Osram-Melco Ltd 光源モジュール
JP2014179182A (ja) 2013-03-14 2014-09-25 Ushio Inc 線状光源装置
JP2014194918A (ja) 2013-09-26 2014-10-09 Ushio Inc ライン状光照射装置
JP2016131102A (ja) 2015-01-14 2016-07-21 アイリスオーヤマ株式会社 照明装置、照明機器及び照明装置用器具本体
JP2017183234A (ja) 2016-03-31 2017-10-05 株式会社Ｇｓユアサ 照射器具、及び、照射装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS597291B2 (ja) 1978-04-28 1984-02-17 井関農機株式会社 排稈処理装置
JP5834989B2 (ja) 2012-02-16 2015-12-24 Ｎｋワークス株式会社 光照射装置、及び光照射システム
WO2014138295A2 (en) * 2013-03-06 2014-09-12 The Sloan Company, Inc. Dba Sloanled Angled light box lighting system
JP5907291B1 (ja) * 2015-02-26 2016-04-26 ウシオ電機株式会社 光照射エレメントおよびライン状光照射装置
KR102410248B1 (ko) * 2016-09-09 2022-06-20 가부시키가이샤 니혼포토사이언스 자외선 조사 장치 및 방법
JP6659651B2 (ja) * 2017-10-27 2020-03-04 Ｈｏｙａ Ｃａｎｄｅｏ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ株式会社 光照射装置
JP7270530B2 (ja) 2019-11-15 2023-05-10 シーシーエス株式会社 光源ユニット及び光照射装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012003840A (ja) 2010-06-14 2012-01-05 Osram-Melco Ltd 光源モジュール
JP2014179182A (ja) 2013-03-14 2014-09-25 Ushio Inc 線状光源装置
JP2014194918A (ja) 2013-09-26 2014-10-09 Ushio Inc ライン状光照射装置
JP2016131102A (ja) 2015-01-14 2016-07-21 アイリスオーヤマ株式会社 照明装置、照明機器及び照明装置用器具本体
JP2017183234A (ja) 2016-03-31 2017-10-05 株式会社Ｇｓユアサ 照射器具、及び、照射装置

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