TW201917025A

TW201917025A - 光照射裝置

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Publication number: TW201917025A
Application number: TW107121192A
Authority: TW
Inventors: 紫藤和孝
Original assignee: 日商豪雅冠得光電股份有限公司
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2019-05-01
Also published as: JP6910226B2; JP2019014165A; US20190011112A1; US10641461B2; KR20190005738A; CN109203667A

Abstract

提供一種可以在特定的工作距離內，照射具有特定的照射強度及照射強度分布的線狀光的光照射裝置。向基準的照射面上的特定的照射位置照射沿第一方向延伸且在與第一方向正交的第二方向上具有特定線寬的線狀光的光照射裝置，具有發光單元和反射鏡部。在將反射鏡部沿由第二方向和第三方向所形成的平面切斷的剖面中，反射鏡面的剖面形狀成為使將第二方向設為橫軸x，將第三方向設為縱軸y的座標中的抛物線y＝ax²（a為係數）的橫軸方向正側的部分及橫軸方向負側的部分，分別以原點為中心向所述縱軸以相同的旋轉角度旋轉後的曲線形狀。

Description

光照射裝置

本發明涉及一種用於照射線狀的照射光的光照射裝置。

當前，已知使利用紫外光的照射進行硬化的墨水向紙等印刷對象物轉印而進行印刷的印刷機。這種印刷機為了使印刷對象物上的墨水硬化而具備紫外光照射裝置。並且，在這種紫外光照射裝置中，根據電力低消耗化、長壽命化的要求，利用LED（Light Emitting Diode）作為光源的結構，取代了當前的放電燈（例如，專利文獻1）。

專利文獻1所述的發光裝置具有：光源部，其使多個發光元件沿長度方向以固定間隔排列而射出線狀的光；以及反射部，其在與光源部相對的一側具有反射面，對來自於光源部的光進行反射。反射面構成為，與光源部的延長方向正交的剖面形狀為抛物線，將來自於光源部的光作為平行光而從發光裝置射出。

現有技術文獻： [專利文獻] 專利文獻1：日本特開2016－164871號公報。

發明所要解決的課題根據專利文獻1所述的發光裝置，可以在印刷對象物上的特定位置使紫外光的照射強度提高，可以使照射強度分布均勻化。但是，在搭載有紫外光照射裝置的印刷機（例如，單張紙膠版印刷機）中，做為紫外光照射的物件的印刷對象物大多為容易變形的紙，在輸送過程中紙抖動的情況也多。印刷對象物若變形，則無法在印刷對象物上獲得期望的照射強度及照射強度分布，存在墨水的硬化狀態產生不均勻的問題。

本發明就是鑑於這種情況，其目的在於，提供一種可以在特定的工作距離內，照射具有特定的照射強度及照射強度分布的線狀光的光照射裝置。

解決課題的方法為了實現上述目的，本發明的光照射裝置向基準的照射面上的特定的照射位置，照射沿第一方向延伸且在與第一方向正交的第二方向上具有特定線寬的線狀光，光照射裝置，包括：發光單元，具有基板和多個光源，多個光源在基板上沿第一方向每隔特定間隔而排列，使光軸的朝向一致地沿與第一方向及第二方向正交的第三方向而配置；以及反射鏡部，具有使從發光單元照射的光反射而進行聚光的反射鏡面，在將反射鏡部沿由第二方向和第三方向所形成的平面切斷的剖面中，反射鏡面的剖面形狀成為使將第二方向設為橫軸x、將第三方向設為縱軸y的座標中的抛物線y＝ax² （a為係數）的橫軸方向正側的部分及橫軸方向負側的部分，分別以原點為中心向縱軸以相同的旋轉角度θ旋轉後的曲線形狀。

根據這種結構，由於可以在與照射面垂直的方向的特定範圍內，使從發光單元射出的紫外光聚光，因此可以在特定的範圍內（特定的工作距離內）獲得期望的照射強度及照射強度分布。

另外，較佳地抛物線的係數a為1～3。

另外，較佳地旋轉角度θ為3～10°。

另外，較佳地曲線形狀為進一步使旋轉後的抛物線的橫軸方向正側的部分及橫軸方向負側的部分分別沿橫軸向縱軸側移動後的形狀。

另外，較佳地旋轉後的抛物線的橫軸正側的部分及橫軸負側的部分分別向縱軸側的移動距離為0.5～4mm。

另外，較佳地光源配置於從原點向縱軸正向偏移後的位置。

另外，較佳地光源的從原點的偏移量為3～7mm。

另外，較佳地發光單元具有以覆蓋各光源的方式配置於基板上的封裝透鏡。

另外，較佳地光是對紫外線硬化樹脂起作用的波長的光。

發明的效果如上所述，根據本發明的光照射裝置，可以在特定的工作距離內，照射具有特定的照射強度及照射強度分布的線狀光。

以下，對於本發明的實施方式，參照附圖詳細地進行說明。此外，對於圖中相同或相當的部分，標注相同的標號，其說明省略。

（第1實施方式）首先，對本發明的光照射裝置的第1實施方式進行說明。圖1是本發明的第1實施方式涉及的光照射裝置1的外觀圖。本實施方式的光照射裝置1是在使利用紫外光進行硬化的墨水向紙等印刷對象物轉印而進行印刷的印刷機（未圖示）中搭載的裝置，如後所述與印刷對象物相面對而配置，相對於印刷對象物而射出線狀的紫外光（圖4（a））。在本說明書中，將從光照射裝置1射出的線狀的紫外光的長度（線長）方向定義為X軸方向（第一方向），將短邊（線寬）方向定義為Y軸方向（第二方向），將與X軸及Y軸正交的方向定義為Z軸方向（第三方向）而進行說明。圖1（a）是從Y軸方向觀察時的光照射裝置1的前視圖。圖1（b）是從Z軸方向觀察時（從圖1（a）的下側向上側觀察時）的光照射裝置1的仰視圖。圖1（c）是從X軸方向觀察時（從圖1（a）的右側向左側觀察時）的光照射裝置1的側視圖。

如圖1所示，光照射裝置1具有殼體10、基台模組20、反射鏡部30及LED單元100。殼體10是收容基台模組20、反射鏡部30及LED單元100（發光單元）的殼體（框體），具有向下表面（光照射裝置1的下表面）開口的開口部10a。另外，LED單元100是射出與X軸方向平行的線狀紫外光的單元（詳細後述）。

基台模組20是用於對LED單元100進行固定的支撐部件，由不鏽鋼等金屬形成。如圖1（b）及（c）所示，基台模組20是沿X軸方向延伸的大致矩形的板狀部件。在基台模組20的下表面的寬度方向（Y軸方向）的中央部，配置沿X軸方向延伸的LED單元100，通過螺釘緊固或軟釺焊等固接。

圖2是對第1實施方式的LED單元100的結構進行說明的圖，是從Z軸方向觀察LED單元100時的圖。如圖2所示，LED單元100包括沿X軸方向延伸呈矩形的基板101以及在基板101上沿X軸方向每隔特定間隔而配置的120個LED（Light Emitting Diode）元件111（光源）。多個LED元件111使光軸的朝向一致地沿Z軸方向而配置，與基板101電性連接。LED單元100的基板101與未圖示的印刷機的LED驅動電路連接，經由基板101向各LED元件111供給來自於LED驅動電路的驅動電流。各LED元件111具有大致正方形的發光面，從LED驅動電路接受驅動電流的供給，射出墨水的硬化波長（例如365nm、385nm、395nm、405nm）的紫外光。其結果，從LED單元100射出與X軸平行的線狀的紫外光。此外，本實施方式的各LED元件111，以射出大致相同光量的紫外光的方式調整向各LED元件111供給的驅動電流，從LED單元100射出的線狀的紫外光，在X軸方向上具有大致均勻的照射強度分布（詳細後述）。此外，在圖2中，示出LED元件111具有1個晶片（晶粒），但例如也可以使用以2個（X軸方向）×2個（Y軸方向）的方式具有多個晶片的LED元件。

另外，在基板101上，配置具有包圍LED元件111的反射鏡面301的反射鏡部30。在反射鏡部30上，形成沿X軸方向延伸且沿Z軸方向貫穿的通孔31。在通孔31的上側（基台模組20側）的開口處，LED元件111向通孔31露出，通孔31的下側的開口與殼體10的開口部10a連通。另外，通孔31的開口面積隨著從上側朝向下側而逐漸增加，對反射鏡部30的通孔31進行特定的內面構成反射鏡面301。反射鏡面301可以通過使反射鏡部30由鋁等金屬形成而形成，或者通過在對反射鏡部30的通孔31進行特定的內面設置光反射性薄膜而形成。構成為從LED單元100射出的紫外光，在由反射鏡面301反射後，一邊被聚光一邊通過開口部10a向印刷對象物射出。此外，在本實施方式中，通孔31的X軸方向兩端由殼體10的壁面覆蓋，但也可以開放。

在本發明中，反射鏡面301具有特定的剖面形狀。圖3是對第1實施方式的反射鏡面301的剖面形狀的特徵進行說明的圖。另外，圖4是對從第1實施方式的光照射裝置1射出的紫外光的光線進行說明的光線圖，圖4（a）是從第1實施方式的光照射裝置1射出的紫外光的光線圖，圖4（b）是從對比例的光照射裝置1A射出的紫外光的光線圖。此外，在圖4（a）中，「R」表示輸送印刷對象物的基準的照射面，一點鏈線表示LED單元100的光軸AX。另外，「F1」表示光軸AX所交叉的照射面R上的基準的照射位置，「LW」表示基準的照射位置F1處的紫外光的線寬。

如圖3所示，在將反射鏡部30沿由Y軸方向（第二方向）和Z軸方向（第三方向）所成的平面切斷的剖面中，反射鏡面301的剖面形狀成為使將Y軸方向（第二方向）設為橫軸x、將Z軸方向（第三方向）設為縱軸y的座標中的基準的抛物線P（y＝ax² ）的橫軸方向正側的部分及橫軸方向負側的部分，分別以原點O為中心向縱軸以相同的旋轉角度θ旋轉後的曲線形狀。通過使反射鏡面301的剖面形狀為這種曲線形狀，從而如圖4（a）所示，從LED單元100射出的紫外光由反射鏡面301反射後，一邊被聚光一邊向照射面R上照射。通過使紫外光在照射面上聚光，從而可以將線寬LW的區域內的紫外光的Y軸方向的照射強度，設定為墨水的硬化所需的特定值（在本實施方式中為約2W／cm² ）以上。

與之相對，如果反射鏡面301的剖面形狀成為沿基準的抛物線P的曲線形狀（即，抛物線形狀），則如圖4（b）所示，從LED單元100射出的紫外光在由反射鏡面301反射後，不會聚光，而是作為大致平行光向照射面R上照射。因此，在對比例的結構中，除非使用射出高強度的紫外光的高價的LED元件111，否則難以將Y軸方向的照射強度設定為墨水的硬化所需的特定值以上。

線寬LW例如可以通過對抛物線P的形狀、以抛物線P的原點O為中心的旋轉角度θ等進行設定而調整。具體地說，在抛物線P的方程式：y＝ax² 中，係數a較佳為1～3的程度，更佳為1.5～2.5的程度。另外，旋轉角度θ較佳為3～10°的程度，更佳為6～8°的程度。這樣調整的調整後線寬LW，較佳是10～30mm的程度（即，相對於基準的照射位置F1而±5～15mm的程度的範圍），更佳是15～25mm的程度，在本實施方式中設定為約20mm。另外，線長LL的區域是紫外線的X軸方向的照射強度為墨水的硬化所需的特定值（在本實施方式中為約2W／cm² ）以上的區域。另外，線長LL對應於印刷對象物的尺寸而適當設定，在本實施方式中設定為約600mm。

另外，通過將反射鏡面301的剖面形狀設為前述這樣的曲線形狀，從而從各LED元件111射出的紫外光的一部分向無助於墨水的硬化的方向洩露的可能性降低，可以實現紫外光的照射強度的提高。從該觀點，各LED元件111較佳為配置於從抛物線P（y＝ax² ）的原點O向縱軸正側（即Z軸方向）偏移後的位置。在該情況下，各LED元件111從原點O的偏移量（圖3中由「S」表示）較佳為3～7mm的程度，更佳為4～6mm的程度。由此，通過將各LED元件111配置於從原點O向Z軸正側偏移後的位置，從而可以將從各LED元件111射出的紫外光的大部分高效地輸出。

另外，在本實施方式的光照射裝置1中，將從殼體10的端部向Z軸方向偏離120mm的位置（圖4中由「WD120」示出）處的X－Y平面設為基準的照射面R，構成為將印刷對象物利用未圖示的印刷機的輸送裝置在基準的照射面R上沿Y軸方向輸送。因此，通過將印刷對象物在基準的照射面R上依次輸送，從而從LED單元100射出的紫外光在印刷對象物上依次移動（掃描），使印刷對象物上的墨水依次硬化（定影）。此外，本說明書中，將以殼體10的端部為基準在Z軸方向的距離稱為光照射裝置1的工作距離（WD），以下，例如將工作距離120mm的位置稱為「WD120」。

如上所述，通過使從LED單元100射出的線狀的紫外光向印刷對象物上聚光，從而可以使印刷對象物上的墨水定影。在這裡，從為了使墨水定影所需的紫外光的照射強度的觀點來看，較佳使線狀的紫外光在印刷對象物上的特定的範圍內聚光。但是，大多是成為紫外光照射的物件的印刷對象物為紙的情況，在輸送中抖動（即，Z軸方向的位置變動）的情況也多。如果這樣印刷對象物的位置在Z軸方向上變動（即，如果印刷對象物不通過基準的照射面R上），則線狀的紫外光會在與特定的工作距離不同的位置向印刷對象物上入射，產生無法將特定的照射強度的紫外光向印刷對象物上照射這樣的問題。並且，如果紫外光的照射強度達不到為了使墨水定影所需的照射強度，則會產生墨水的硬化狀態產生不均勻這樣的問題。因此，本發明人認真研究的結果發現，通過將反射鏡面301的剖面形狀設為特定的曲線形狀（即，使抛物線P（y＝ax² ）的橫軸方向正側的部分及橫軸方向負側的部分，分別以原點O為中心向縱軸以相同的旋轉角度θ旋轉後的曲線形狀），構成為使紫外光在基準的照射面R上照射特定的照射寬度，從而使從LED單元100射出的線狀的紫外光的Y軸方向上的照射強度分布成為大致常態分布，並且在特定的工作距離間（例如在WD80與WD120之間），獲得期望的紫外線的照射強度及照射強度分布，完成本發明。

圖5至圖7是表示從光照射裝置1射出的紫外光的照射強度分布的圖。圖5表示WD120的位置處的紫外光的照射強度分布，圖6表示WD100的位置處的紫外光的照射強度分布，圖7表示WD80的位置處的紫外光的照射強度分布。另外，圖5（a）、圖6（a）、圖7（a）是於X－Y平面上、在光軸AX的位置處的X軸方向上的照射強度分布，橫軸是將光照射裝置1的長度方向的中心（即，紫外光的線長LL（X軸方向的長度）的1／2的位置）設為「0mm」時的距離，縱軸是每單位面積的紫外光的照射強度（W／cm² ）。另外，圖5（b）、圖6（b）、圖7（b）是於X－Y平面上、在光照射裝置1的長度方向的中心位置（即，紫外光的線長LL（X軸方向的長度）的1／2的位置）處的Y軸方向上的照射強度分布，橫軸是將光軸AX設為「0mm」時的距離，縱軸是每單位面積的紫外光的照射強度（W／cm² ）。此外，在圖5至圖7中，「α」表示從第1實施方式的光照射裝置1射出的紫外光的照射強度，「β」表示從後述的第2實施方式的光照射裝置2射出的紫外光的照射強度，「γ」表示從後述的第3實施方式的光照射裝置3射出的紫外光的照射強度，「δ」表示從後述的第4實施方式的光照射裝置4射出的紫外光的照射強度。

如圖5所示，在WD120的位置處，紫外光的照射強度α在X軸方向（圖5（a））的±約300mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上，在Y軸方向（圖5（b））的±約10mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上。即，在WD100的位置處，照射線長LL為約600mm，線寬LW為約20mm的線狀的紫外光。

如圖6所示，在WD100的位置處，由於從殼體10的端部至照射面為止的距離變短，因此從LED單元100射出的紫外光的照射面上的照射寬度稍微變寬（圖4（a））。但是，紫外光的照射強度α在X軸方向（圖6（a））的±約300mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上，在Y軸方向（圖6（b））的±約10mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上。即，在WD100的位置處，照射線長LL為約600mm，線寬LW為約20mm的線狀的紫外光。此外，如圖6（b）所示，從LED單元100射出的紫外光的Y軸方向上的照射強度分布，與WD120時相比峰值強度稍微變高。

如圖7所示，在WD80的位置處，由於從殼體10的端部至照射面為止的距離進一步縮短，因此從LED單元100射出的紫外光的照射面上的照射寬度進一步變寬（圖4（a））。但是，紫外光的照射強度α在X軸方向（圖7（a））的±約300mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上，在Y軸方向（圖7（b））的±約10mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上。即，在WD80的位置處，照射線長LL為約600mm，線寬LW為約20mm的線狀的紫外光。此外，如圖7（b）所示，從LED單元100射出的紫外光的Y軸方向上的照射強度分布，與WD100時相比，峰值強度進一步變高。

因此，在本實施方式的光照射裝置1中，通過使反射鏡面301的剖面形狀為特定的曲面形狀（即，使抛物線P（y＝ax² ）的橫軸方向正側的部分及橫軸方向負側的部分，分別以原點O為中心向縱軸以相同的旋轉角度θ旋轉後的曲線形狀），構成為使得紫外光在基準的照射面R上照射特定的照射寬度，從而使從LED單元100射出的線狀紫外光的Y軸方向上的照射強度分布為大致常態分布，並且在WD80～WD120的範圍內獲得期望的紫外線的照射強度及照射強度分布。即，由於從光照射裝置1射出的紫外光的照射強度分布在WD80～WD120的範圍內成為大致恒定，因此即使成為紫外光照射的物件的印刷對象物（例如紙）在WD80～WD120的範圍內抖動，也可以將為了使墨水定影所需的的照射強度的紫外光相對於印刷對象物均勻地照射，墨水的硬化狀態穩定（即，硬化狀態不會存在不均勻）。

下面，對於本發明的光照射裝置的第2～第4實施方式，參照圖8進行說明。以下，對於第2～第4實施方式，以與前述第1實施方式的不同點為中心進行說明，對於同樣的事項，將其說明省略。圖8是從第2～第4實施方式的光照射裝置2～4射出的紫外光的光線圖。

（第2實施方式）在第2實施方式中，除了LED單元100A的結構不同以外，與第1實施方式相同。即，第2實施方式的光照射裝置2的LED單元100A如圖8（a）所示，具有以覆蓋各LED元件111的方式配置於基板101上的封裝透鏡113。封裝透鏡113是例如由光學玻璃、透光性樹脂（矽酮樹脂）形成的炮彈型或者半球狀的部件，與LED元件111的表面緊貼配置而對LED元件111進行封裝，並且將一邊從LED元件111擴散一邊入射的紫外光整形為特定的擴散角的光，起到提高紫外光的輸出效率的作用。此外，在圖5至圖7中，「β」表示從第2實施方式的光照射裝置1射出的紫外光的照射強度。

在第2實施方式的光照射裝置2中，如圖5至圖7所示，在WD80～WD120的任一個位置處，紫外光的照射強度β均在X軸方向（圖5（a）至圖7（a））的±約300mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上，在Y軸方向（圖5（b）乃至圖7（b））的±約10mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上。即，在WD80～WD120的任一個位置處，均照射線長LL為約600mm，線寬LW為約20mm的線狀的紫外光。此外，在第2實施方式中，利用封裝透鏡113的存在而紫外光的輸出效率提高，因此紫外光的照射強度β被維持為高於第1實施方式的紫外光的照射強度α。

（第3實施方式）在第3實施方式中，除了反射鏡面301A的剖面形狀不同以外，與第1實施方式相同。圖9是對第3實施方式的反射鏡面301A的剖面形狀的特徵進行說明的圖。即，在第3實施方式的光照射裝置3中，反射鏡面301A成為下述形狀，即，使第1實施方式的反射鏡面301（旋轉後的基準的抛物線P）的橫軸方向正側的部分及橫軸方向負側的部分分別沿橫軸（Y軸方向）以特定的距離T向橫軸（Y軸方向）側移動後的形狀。根據第3實施方式的反射鏡面301A，由於可以使紫外光向照射面上的更狹小的區域聚光，因此線寬LW的區域中的紫外光的Y軸方向上的照射強度變得更高。此外，特定的距離T較佳為0.5～4mm的程度，更佳為1～3mm的程度。由此，可以使紫外光可靠地向照射面上的更狹窄的區域聚光。此外，在圖5至圖7中，「γ」表示從第3實施方式的光照射裝置1射出的紫外光的照射強度。

在第3實施方式的光照射裝置3中，如圖5至圖7所示，在WD80～WD120的任一個位置中，紫外光的照射強度γ均在X軸方向（圖5（a）至圖7（a））的±約300mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上，在Y軸方向（圖5（b）乃至圖7（b））的±約10mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上。即，在WD80～WD120的任一個位置處，均照射線長LL為約600mm，線寬LW為約20mm的線狀的紫外光。此外，在第3實施方式中，由於使紫外光在照射面上的更狹窄的區域聚光，因此紫外光的照射強度γ維持為遠高於第1實施方式的紫外光的照射強度α。

（第4實施方式）在第4實施方式中，除了LED單元100A的結構及反射鏡面301A的剖面形狀不同以外，與前述第1實施方式相同。即，在第4實施方式的光照射裝置4中，各LED元件111由與第2實施方式同樣的封裝透鏡113覆蓋，且具有與第3實施方式同樣的反射鏡面301A。因此，在第4實施方式的光照射裝置4中，與第3實施方式的光照射裝置1相比，紫外光的輸出效率變高。此外，在圖5至圖7中，「δ」表示從第4實施方式的光照射裝置1射出的紫外光的照射強度。

在第4實施方式的光照射裝置4中，如圖5至圖7所示，在WD80～WD120的任一個位置處，紫外光的照射強度γ均在X軸方向（圖5（a）至圖7（a））的±約300mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上，在Y軸方向（圖5（b）至圖7（b））的±約10mm的範圍內成為特定值（約2W／cm² ）以上。即，在WD80～WD120的任一個位置處，均照射線長LL為約600mm，線寬LW為約20mm的線狀的紫外光。此外，在第4實施方式中，從LED單元100A射出的紫外光的照射強度分布與第3實施方式相比，峰值強度稍微變高。

以上是本發明的各實施方式的說明，但本發明並不限定於上述結構，在本發明的技術思想的範圍內可以進行各種變形。

例如，在各實施方式中，將WD120的位置設為基準的照射面R，將作為印刷對象物的紙的抖動範圍假定為WD80～WD120的範圍，構成為可以在WD80～WD120的範圍內照射均勻的紫外光，但工作距離的範圍並不限定於此，可以對應於規格而適當變更。

另外，在基板101上，多個LED元件111沿X軸方向以1列配置，但並不限定於這種結構，也可以將這種列沿Y軸方向設置多個。

另外，本實施方式的光照射裝置1是在使利用紫外光進行硬化的墨水向紙等的印刷對象物轉印而進行印刷的印刷機中搭載的裝置，但例如也可以適用於活動心軸（on mandrel）UV硬化裝置等其它用途。

此外，本次公開的實施方式的全部內容均是例示，應認為其並不是限制性的。本發明的範圍並不是由上述說明示出，而是由申請專利範圍示出，其含義為，包含與申請專利範圍均等的含義及範圍內的全部變更。

1、2、3、4‧‧‧光照射裝置

1A‧‧‧光照射裝置（對比例）

10‧‧‧殼體

10a‧‧‧開口部

20‧‧‧基台模組

30‧‧‧反射鏡部

301、301A‧‧‧反射鏡面

31‧‧‧通孔

100、100A‧‧‧LED單元

101‧‧‧基板

111‧‧‧LED元件

113‧‧‧封裝透鏡

AX‧‧‧光軸

F1‧‧‧照射位置

LL‧‧‧線長

LW‧‧‧線寬

O‧‧‧原點

P‧‧‧拋物線

R‧‧‧照射面

S‧‧‧偏移量

T‧‧‧距離

WD80、WD100、WD120‧‧‧工作距離

θ‧‧‧旋轉角度

[圖1] 是本發明的第1實施方式涉及的光照射裝置的外觀圖。 [圖2] 是對第1實施方式的LED單元的結構進行說明的圖。 [圖3] 是對第1實施方式的反射鏡面的剖面形狀的特徵進行說明的圖。 [圖4] 是從第1實施方式的LED單元射出的紫外光的光線圖。 [圖5] 是表示從本發明的各實施方式涉及的光照射裝置射出的紫外光在WD120的位置處的照射強度分布的圖。 [圖6] 是表示從本發明的各實施方式涉及的光照射裝置射出的紫外光在WD100的位置處的照射強度分布的圖。 [圖7] 是表示從本發明的各實施方式涉及的光照射裝置射出的紫外光在WD80的位置處的照射強度分布的圖。 [圖8] 是從第2～第4實施方式的光照射裝置射出的紫外光的光線圖。 [圖9] 是對第3實施方式的反射鏡面的剖面形狀的特徵進行說明的圖。

Claims

一種光照射裝置，向基準的照射面上的特定的照射位置，照射沿第一方向延伸且在與所述第一方向正交的第二方向上具有特定線寬的線狀光，所述光照射裝置包括：發光單元，具有基板和多個光源，所述多個光源在所述基板上沿所述第一方向每隔特定間隔而排列，使光軸的朝向一致地沿與所述第一方向及所述第二方向正交的第三方向而配置；以及反射鏡部，具有使從所述發光單元照射的光反射而進行聚光的反射鏡面，在將所述反射鏡部沿由所述第二方向和所述第三方向所形成的平面切斷的剖面中，所述反射鏡面的剖面形狀成為使將所述第二方向設為橫軸x、將所述第三方向設為縱軸y的座標中的抛物線y＝ax² 的橫軸方向正側的部分及橫軸方向負側的部分，分別以原點為中心向所述縱軸以相同的旋轉角度θ旋轉後的曲線形狀，其中，a為係數。
根據申請專利範圍第1項所述的光照射裝置，其中所述抛物線的係數a為1～3。
根據申請專利範圍第1或2項所述的光照射裝置，其中所述旋轉角度θ為3～10°。
根據申請專利範圍第1至3項中任意一項所述的光照射裝置，其中所述曲線形狀為進一步使所述旋轉後的抛物線的所述橫軸方向正側的部分及所述橫軸方向負側的部分分別沿所述橫軸向所述縱軸側移動後的形狀。
根據申請專利範圍第4項所述的光照射裝置，其中所述旋轉後的抛物線的所述橫軸正側的部分及所述橫軸負側的部分分別向所述縱軸側的移動距離為0.5～4mm。
根據申請專利範圍第1至5項中任一項所述的光照射裝置，其中所述光源配置於從所述原點向所述第三方向偏移後的位置。
根據申請專利範圍第6項所述的光照射裝置，其中所述光源從所述原點的偏移量為3～7mm。
根據申請專利範圍第1至7項中任意一項所述的光照射裝置，其中所述發光單元具有以覆蓋所述各光源的方式配置於所述基板上的封裝透鏡。
根據申請專利範圍第1至8項中任意一項所述的光照射裝置，其中所述光是對紫外線硬化樹脂起作用的波長的光。