TWI664372B

TWI664372B - Light irradiation device

Info

Publication number: TWI664372B
Application number: TW104111043A
Authority: TW
Inventors: 小林紀雄
Original assignee: 豪雅冠得光電股份有限公司
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2019-07-01
Also published as: JP6069382B2; KR20160031482A; TWI598534B; KR20150115672A; CN105799340B; JP2015199362A; CN105799340A; TW201542959A; KR101793969B1; KR101959550B1; JP6006379B2; TW201623864A; JP2015201427A

Abstract

本發明提供一種輕薄、輕量、且具備高效散熱效率的散熱構件的光照射裝置。照射線形光的光照射裝置包括：基板；多個LED光源，在基板上按特定間隔排列設置；散熱構件包括從基板的背面沿特定方向延伸，並對LED光源所產生的熱量進行擴散的板狀底座，以及直立設在底座的一面，並具有延伸設置在特定方向的多個鰭片的散熱片；機殼收納散熱構件，並形成包圍多個鰭片的風洞；及冷卻扇將外部的空氣導入到風洞內，並在風洞內產生特定方向的氣流，底座的一面及另一面中的至少一面，相對於特定方向傾斜，垂直於底座特定方向的截面的截面面積，以隨著從基板沿著特定方向遠離而減少的方式構成。

Description

光照射裝置

本發明涉及一種其具備有作為光源的發光二極體（Light Emitting Diode, LED）、並照射線形光的光照射裝置，特別涉及一種具備散發LED產生的熱量的散熱構件的光照射裝置。

以往，採用通過紫外光照射進行固化的紫外線油墨來進行印刷的印刷裝置廣為人知。這種印刷裝置是從噴頭的噴嘴向介質上噴出油墨，然後對形成在介質上的噴點照射紫外光。通過紫外光照射，噴點固化並固定在介質上，所以對於不易吸收液體的介質也能有很好的印刷效果。這種印刷裝置，例如，有記載在專利文獻1中。

專利文獻1中所記載的印刷裝置，具備有：輸送印刷介質的輸送單元；在輸送方向上依次排列，並分別噴出青色（cyan）、洋紅色（magenta）、黃色（yellow）、黑色（black）、橙色（orange）、綠色（green）等彩色油墨的6個噴頭；配置在各噴頭之間的運輸方向下游側、使各噴頭噴在印刷介質上的點狀油墨暫時固化（釘住）的6個暫時固化用照射部；以及將點狀油墨完全固化並固定在印刷介質上的完全固化用照射部。如專利文獻1中所記載的印刷裝置，通過將點狀油墨在暫時固化、完全固化這兩個階段的固化，抑制了彩色油墨之間的互相滲透和噴點的擴散。

專利文獻1中所記載的暫時固化用照射部，是配置在印刷介質的上方，並在印刷介質上照射紫外光，即所謂的紫外光照射裝置，其向印刷介質的寬度方向上照射線形紫外光。為了對應印刷裝置自身的輕量化和緊湊化，在暫時固化用照射部內採用LED作為光源，沿著印刷介質的寬度方向排列配置多個LED。

專利文獻專利文獻1：日本發明專利公開第2013-252720號說明書

如專利文獻1中所記載的暫時固化用照射部那樣，以LED作為光源使用時，會有如下問題產生：所投入的電量中有一大半都會轉變為熱量，所以LED本身的發出的熱會降低發光效率和壽命。此外，這種問題，如暫時固化用照射部，如果是搭載了多個LED裝置的情況下，由於作為熱源的LED數量增加，將會導致更嚴重的問題。因此，在採用LED作為光源的光照射裝置中，一般都會使用散熱片等冷卻結構（散熱構件）來抑制LED發熱的結構。

為了抑制LED的發熱，採用散熱片等散熱構件是有效果的。但是，為了更有效使LED散熱，需要儘量擴大散熱構件的表面積，而一旦擴大散熱構件，就存在裝置整體過大的問題。特別是如專利文獻1中的暫時固化用照射部那樣，配置在各噴頭間的光照射裝置如果採用大型散熱構件的話，就必須要擴大各噴頭間的距離，由此而引發的印刷裝置本身的重量化以及大型化，將成為更加嚴重的問題。

本發明正是鑒於上述情況，以提供一種輕薄、輕量、且具備有高效散熱構件的光照射裝置為目的。

為了達到上述目的，本發明的光照射裝置是一種在照射面上，照射出在第一方向上延伸，且在與第一方向呈正交的第二方向上具有特定線寬且呈線形的光的光照射裝置，光照射裝置包括：基板，與第一方向以及第二方向大致平行；多個LED（Light Emitting Diode）光源，各個LED光源在基板的表面上沿著第一方向隔著特定間隔排列設置，在與第一方向及第二方向呈正交的第三方向上射出光；散熱構件，其由從基板的背面朝特定方向延伸並對LED光源所產生的熱量進行擴散的板狀的底座、以及直立設在底座的一面並具有延設在特定方向的多個鰭片的散熱片組成；機殼，收納散熱構件的同時，並形成包圍多個鰭片的風洞；冷卻扇，將外部空氣導入至風洞內，並在風洞內產生特定方向的氣流。底座的一面以及另一面中的至少一面，相對特定方向傾斜，垂直於底座的特定方向的截面的截面面積，隨著從基板沿著特定方向遠離而減少。

根據此結構，因為底座以及散熱片配置為僅朝向特定方向延伸的結構，因此可實現輕薄型的光照射裝置。此外，因垂直底座的特定方向上的截面的截面面積，以隨著從基板沿著特定方向遠離而減少的方式構成（也就是說，因加粗了底座的基端部側（基板側）），所以熱輸送量增大，可以更高效地將LED光源所產生熱量輸送至底座的前端部，並可通過冷卻扇有效地排出至風洞內的空氣中。此外，與底座整體一同加大的情況相比，光照射裝置的體積較小，並且在底座上即使應用比重較重的材料整體上也可以實現輕量化。

此外，該光照射裝置可以如下方式構成：底座的一面相對於特定方向傾斜，鰭片隨底座截面面積的減少，相應地沿特定方向變大。根據此結構，相應底座一面的傾斜而形成表面積較大的鰭片，因此散熱效率也變得更高。此外，這種情況下，由底座和散熱片所散發的散熱量，以沿特定方向大致固定的方式而構成。

此外，該光照射裝置可以如下方式構成：底座的另一面為平行於第一方向及特定方向的平面，從該平面至鰭片前端的距離，在特定的方向上大致固定。

此外，該光照射裝置可以如下方式構成：底座的另一面為相對於特定方向傾斜，底座的一面平行於第一方向及特定方向的平面，從該平面至鰭片前端的距離，在特定的方向上大致固定。

此外，在底座的另一面上，可具備有驅動多個LED光源的驅動電路。

此外，優選地，鰭片在特定的方向上形成被分割成多個。

此外，優選地，特定方向為與第三方向相反的方向。

此外，優選地，底座的熱導率比散熱片的熱導率要高。此外，這種情況下，優選地，底座由銅製成，散熱片由鋁製成。根據這種結構，形成為散熱效果高，且輕量的散熱片。

此外，還可以具備有被夾在底座和散熱片之間，將底座的熱量傳導至散熱片的高導熱板。

此外，優選地，各LED光源具有多個LED元件。

此外，優選地，光為包含作用於紫外線固化型樹脂的波長的光。

如上所述，根據本發明，實現一種輕薄、輕量、且具備了高散熱效率的散熱構件的光照射裝置。

下面，結合附圖對本發明的實施方式作進一步的詳細說明。並且，圖中相同或相應的部位用相同的符號標記，其說明不再重複。

第1（a）～（d）圖是本發明一實施方式光照射裝置1的外觀示意圖，第1（a）圖是本發明一實施方式光照射裝置1的俯視圖。此外，第1（b）圖是第1（a）圖的光照射裝置1的右側視圖，第1（c）圖是第1（a）圖的光照射裝置1的仰視圖，第1（d）圖是第1（a）圖的光照射裝置1的前視圖。本實施方式的光照射裝置1是一種裝載在印刷裝置等上，使紫外線固化型油墨或紫外線固化樹脂固化的光源裝置，其配置在待照射物的上方，相對待照射物射出線形的紫外光。並且，在本說明書中，如第1（a）～（d）圖的座標所示，將後述LED(Light Emitting Diode)元件210射出紫外光的方向定義為X軸方向，將LED元件210的排列方向定義為Y軸方向，並且將與X軸方向及Y軸方向呈正交的方向定義為Z軸方向進行說明。

如第1（a）～（d）圖所示，本實施方式的光照射裝置1包括：在內部收納光源單元200和散熱構件400等的超薄箱形的殼體100（機殼）；安裝在殼體100的前面射出紫外光的玻璃製的窗部105；設在殼體100的背面，排出殼體100內的空氣的三個排氣扇110。此外，在殼體100的底面，殼體100上形成有吸入外部空氣的進氣口102。

第2（a）～（c）圖是說明本發明一實施方式光照射裝置1的內部結構的圖。第2（a）圖是俯視光照射裝置1時的俯視透視圖。此外，第2（b）圖是從右側面觀看光照射裝置1時的右側透視圖。此外，第2（c）圖是從正面觀看光照射裝置1時的前視透視圖。

如第2（a）～（c）圖所示，本實施方式的光照射裝置1，在殼體100內部包括：四個光源單元200、控制基板300、散熱構件400等。

如第2（a）及(c)圖所示，四個光源單元200，沿Y軸方向緊貼排列並收納在殼體100內。各光源單元200具備有：平行於Y軸方向以及Z軸方向的矩形基板205；具有相同特性的四個LED元件210；驅動四個LED元件210的LED驅動電路215。

四個LED元件210在光軸被對準在X軸方向上的狀態下，在Y軸方向上隔開特定間隔呈一列配置在基板205的表面，並與基板205電氣連接。基板205，通過圖未示的電纜與被置於後述底座410的上表面414a上的LED驅動電路215相連線，各LED元件210，通過基板205供給來自於LED驅動電路215的驅動電流。一旦向各LED元件210供給驅動電流，則從各LED元件210射出與驅動電流相對應的光量的紫外光，且從各光源單元200射出平行於Y軸方向的線形紫外光。並且，為了本實施方式的各LED元件210能射出光量大致相同的紫外光，對供應給各LED元件210的驅動電流進行了調整，從各光源單元200射出的線形紫外光，在Y軸方向上具有大致均一的光量分佈。並且，如上所述，本實施方式的四個光源單元200，因沿著Y軸方向緊貼排列，所以從各光源單元200射出的紫外光，與從相鄰的光源單元200射出的紫外光在Y軸方向上重合，整體上（即，從四個光源單元200），在Y軸方向上延伸，在Z軸方向上具有特定線寬的線形紫外光通過窗部105射出。並且，本實施方式的各LED元件210，具備有多個（例如四個）具有大致呈正方形的發光面的LED晶片（圖未示），各LED元件210接受來自LED驅動電路215的驅動電流，射出波長365nm的紫外光。

控制基板300是一種控制各光源單元200的LED驅動電路215的同時，也控制著光照射裝置1整體的電路基板。控制基板300，是通過圖未示的使用者介面接收用戶的輸入信號，以實現各光源單元200的ON/OFF控制和亮度控制，並通過使用者介面向外部輸出故障資訊。

散熱構件400，是一種對四個光源單元200所散發的熱量進行散熱的構件。本實施方式的散熱構件400，緊貼各光源單元200的基板205的背面而配置，由傳導各LED元件210所散發的熱量的底座410、以及與底座410緊貼配置並對底座410的熱量進行散熱的散熱片430構成（第2（b）圖）。

第3（a）～（c）圖是說明底座410的結構的圖，第3（a）圖是底座410的俯視圖。此外，第3（b）圖是用第3（a）圖的A-A線進行剖面的剖視圖。此外，第3（c）圖是底座410的前面圖。

第4（a）～（e）圖是說明散熱片430的結構的圖，第4 (a) 圖是散熱片430的俯視圖。此外，第4（b）圖是用第4（a）圖的B-B線進行剖視的剖視圖。第4（c）圖是散熱片430的前視圖。此外，第4（d）圖是散熱片430的仰視圖，第4（e）圖是散熱片430的後視圖。

第5（a）～（e）圖是說明由底座410和散熱片430組合構成的散熱構件400的結構的圖。第5（a）圖是散熱構件400的俯視圖。此外，第5（b）圖是用第5（a）圖的C-C線進行剖視的剖視圖，第5（c）圖是散熱構件400的前視圖。此外，第5（d）圖是散熱構件400的仰視圖，第5（e）圖是散熱構件400的後視圖。

底座410是一種將銅（熱導率：4.01（W/cm・K）、比重：8.96（g/cm3））進行成形加工後的構件，如第3（a）～（c）圖所示，其具備有放置各光源200的基板205的基板支撐部412、從基板支撐部412朝X軸負值方向側延伸的熱傳導部414。基板支撐部412，呈平行於Y軸方向及Z軸方向的矩形板狀的形狀，各光源單元200的基板205緊貼在正面412a上放置並固定（第3（c）圖、第2（b）圖）。因此，各LED元件210所產生的熱量，通過基板205傳至底座410上，並傳至熱傳導部414。

如第3（b）圖所示，熱傳導部414具有：截面呈錐形的板狀形狀且平行於X軸方向及Y軸方向的上表面414a、以及相對於上表面414a（即，相對於X軸方向）按特定角度傾斜後的下表面414b。也就是說，本實施方式的熱傳導部414為：自放置基板205的基板支撐部412沿X軸方向距離基板支撐部412越遠，板厚（即，上表面414a與下表面414b之間的距離）就變得越薄（即，平行於Y軸方向及Z軸方向的截面的截面面積逐漸變小）。如上所述，在本實施方式中，由於加粗熱傳導部414的基端部側（基板側），因此提高熱輸送量，進而有效地將各LED元件210所產生的熱量輸送至熱傳導部414的前端。並且，雖然從熱輸送量的角度也可以考慮將熱傳導部411整體加粗，但是因熱傳導部414（即，底座410）中，採用了比重較重的銅，在本實施方式中，通過採用錐形形狀來減少體積，從而減少重量的增加。此外，還可以通過將熱傳導部414做成錐形的形狀，在熱傳導部414與殼體100之間形成空間，以便可加大後述散熱鰭片440的尺寸。

在熱傳導部414的上表面414a，形成有固定支撐各光源單元200的LED驅動電路215的多個突起部414c。此外，形成有從熱傳導部414的上表面414a貫通至下表面414b的多個貫通孔414d。貫通孔414d是被插入用於固定底座410和散熱片430的螺絲（圖未示）的螺絲孔。此外，在熱傳導部414內，形成有從熱傳導部414的上表面414a貫通至下表面414b的多個貫通孔414e。詳細如後所述，貫通孔414e形成有通氣道，其將從外部吸入至熱傳導部414的下表面414b側的空氣送至上表面414a側。此外，從熱傳導部414的下表面414b，突出有對散熱片430進行定位的定位銷415。

散熱片430是一種將鋁（熱導率：2.37（W/cm・K）、比重：2.70（g/cm3））進行成形加工後的構件。如第4（a）～（e）圖及第5（a）～（e）圖所示，散熱片430包括：嵌入底座410的基板支撐部412的嵌合部432、從嵌合部432延伸至後方（X軸負值方向側）與底座410相連接的連接部434。如第4圖（b）以及（c）所示，嵌合部432具有平行於Y軸方向及Z軸方向的矩形板狀的板狀部432a、從板狀部432a的正面突出於X軸正值方向側並延伸至Y軸方向的一對突出部432b，且其橫截面呈コ字形。此外，板狀部432a形成有從X軸方向觀看時呈大致矩形形狀的開口432c。開口432c是組合底座410和散熱片430時，供底座410的熱傳導部414通過的開口。

連接部434，呈矩形板狀的形狀，在組合底座410和散熱片430之後，其具有與底座410的下表面414b相對應的抵接面434a、以及形成了多個散熱鰭片440的鰭片形成面434b。如第4（b）圖所示，本實施方式的連接部434，以與底座410的下表面414b相同的角度相對於X軸方向傾斜，當底座410與散熱片430組合後，以連接部434的抵接面434a緊貼底座410的下表面414b的方式構成。因此，當底座410與散熱片430組合時，底座410的熱量會傳至散熱片430上。

散熱鰭片440，以從連接部434的鰭片形成面434b向Z軸方向突出的方式直立設置，並將傳至散熱片430的熱量散至空氣中。並且，詳細如後所述，在本實施方式中，通過排氣扇110將外部空氣吸入殼體100內，通過產生X軸方向的氣流使得被吸入的空氣在散熱鰭片440表面流動，散熱鰭片440以在X軸方向延伸的方式設置。此外，如第4 （b）、（d）及（e）圖所示，本實施方式的散熱鰭片440，在X軸方向上被分割成多個（四個）而形成。此外，散熱鰭片440的突出量（散熱鰭片440的大小），按照從嵌合部432沿X軸方向遠離而變大，從而提高冷卻效果。

如第4（a）及（c）圖所示，在連接部434的抵接面434a上，形成有供散熱片430的定位銷415嵌入的嵌合槽435。此外，在連接部434上，形成有固定底座410和散熱片430用的多個螺絲孔434c。此外，在連接部434上，形成有從連接部434的抵接面434a貫通至鰭片形成面434b的多個貫通孔434d。並且，當底座410與散熱片430組合後，底座410的貫通孔414d與散熱片430的螺絲孔434c連通，底座410的貫通孔414e與散熱片430的貫通孔434d連通（第5（a）圖、第5（b）圖）。

在對由底座410與散熱片430組合而成的散熱構件400進行組裝時，在散熱片430的開口432c插入底座410的熱傳導部414，並將底座410相對於散熱片430壓入X軸負值方向側，在散熱片430的嵌合部432上嵌入底座410的基板支撐部412（第5（a）～（e）圖）。並且，將定位銷415嵌入嵌合槽435內並對底座410和散熱片430進行定位，以使底座410的下表面414b與散熱片430的抵接面434a緊貼。此外，在這種狀態下，通過貫通孔414d將螺絲擰緊在螺絲孔434c內。由此，底座410與散熱片430完全固定住，散熱構件400組裝完成。

如上所述，在本實施方式中，熱傳導部414的板厚，從放置基板205的基板支撐部412沿X軸方向離開越遠則越薄，將LED元件210所產生的熱量輸送至X軸負值方向側的同時，通過在X軸負值方向側上形成較大空間，並在該空間內儘量形成較大的散熱鰭片440，以形成具有高效散熱效果的散熱構件400。此外，藉由組合熱導率高的銅製底座410、以及熱導率比銅稍弱但比重比銅要輕的鋁製散熱片430構成散熱構件400，因此散熱構件400比整體由銅製成時要輕，並且比整體由鋁製成時的散熱效率要高。此外，如上所述，本實施方式的散熱構件400，沿X軸方向向後方（即，X軸負值方向側）延伸，且不突出Y軸方向及Z軸方向而構成。因此，光照射裝置1的Y軸方向及Z軸方向的尺寸可以控制到最小。

其次，對本實施方式的散熱構件400的冷卻作用進行說明。第6圖是對散熱構件400與殼體100內所產生的氣流的關係進行說明的示意圖。此外，第7圖是對散熱構件400與散熱量之間的關係進行說明的示意圖。

第6圖所示，本實施方式的光照射裝置1，在殼體100的背面具備三個排氣扇110。此外，殼體100的底面，在殼體100上形成有吸入外部空氣的進氣口102。因此，排氣扇110一轉動，殼體100內的空氣從排氣扇110排出，從進氣口102吸入外部空氣。因此，在殼體100內，第6圖中，產生用實線箭頭表示的氣流。也就是說，從進氣口102被吸入至殼體100內的空氣，在被散熱片430和殼體100包圍的空間（即，設有散熱鰭片440的空間）內沿X軸方向流動。因此，由各LED元件210產生，並通過基板205和底座410傳至散熱片430的熱量（第6圖中，用虛線箭頭表示），通過散熱鰭片440被散至空氣中。這樣，在本實施方式中，用殼體100和散熱片430構成一種風洞，通過限定氣流流動的空間，有效地進行冷卻。

此外，在本實施方式中，底座410的貫通孔414e與散熱片430的貫通孔434d連通，形成有供被吸入在殼體100內的空氣通過的通氣道。因此，被吸入在殼體100內的空氣，通過貫通孔434d及貫通孔414e，也通過熱傳導部414的上表面414a側的空間。因此，根據本實施方式的結構，配置在熱傳導部414的上表面414a側的LED驅動電路215以及控制基板300也可以進行冷卻。

此外，如第7圖所示，本實施方式的散熱構件400的熱傳導部414，以隨著從放置基板205的基板支撐部412沿X軸方向遠離，板厚（即，上表面414a與下表面414b之間的距離）會變薄（即與X軸方向垂直的截面的截面面積逐漸變小）的方式構成。並且，在通過熱傳導部414變薄而獲得的空間內，形成有沿著X軸方向逐漸變大的散熱鰭片440，以從底座410的上表面414a到散熱鰭片440的前端的距離在在X軸方向上大致固定的方式構成。

在此，如考慮底座410的熱阻，經過底座410的熱量（即，所有的LED元件210所產生的熱量）Ｑ１（Ｗ）、各光源單元200的基板205的溫度（即，基板支撐部412的溫度）和散熱片430的溫度差ΔＴ（℃）、底座410的熱阻Ｒ（℃／Ｗ）、底座410的長度（即，熱傳導部414的長度）Ｌ（ｍ）、底座410的橫截面面積（即，熱傳導部414的橫截面面積）Ａ（ｍ^２）、底座410的熱導率λ(Ｗ／ｍ℃)的關係，可以通過下面的公式（1）及公式（2）表示。Ｑ１（Ｗ）＝ΔＴ（℃）／Ｒ（℃／Ｗ）・・・（１）Ｒ（℃／Ｗ）＝Ｌ（ｍ）／（Ａ（ｍ^２）×λ（Ｗ／ｍ℃））・・・（２）

如上所述，LED元件210所產生的熱量，從底座410的基板支撐部412傳至熱傳導部414，更進一步地向熱傳導部414的前端側（X軸負值方向側）擴散，因通過散熱片430的散熱鰭片440被散熱到從進氣口102吸入的空氣中，所以經過底座410的熱量Q1在靠近基板支撐部412一側最大，隨著朝向X軸負值方向側遠離而逐漸減少。因此，在本實施方式中，如第7圖所示，通過底座410的熱量Q1沿著X軸方向均勻地分散（即，隨著朝X軸負值方向側遠離漸漸地熱阻R變大）、垂直於熱傳導部414的X軸方向的截面的截面面積逐漸變小（即，熱傳導部414的基端部側（基板側）變粗）。也就是說，使底座410的下表面414b相對X軸方向按特定角度傾斜。並且，由此，在底座410的下表面414b側確保了散熱鰭片440所需的充足空間。

具體而言，如第7圖所示，本實施方式的熱傳導部414，在X軸方向具有大約80mm的長度，假設所有的LED元件210所產生的熱量Q1為200（W），為了使熱傳導部414的X軸方向各位置的熱量各自均等（25（W）），將沿著X軸方向每10mm切斷熱傳導部414時的各截面的截面面積比，從靠近基板支撐部412的一側開始依次設定為1.00、0.85、0.72、0.61、0.52、0.44、0.38、0.32。

其次，如考慮散熱片430的散熱量，散熱片430的熱流量Ｑ２（Ｗ）、散熱片430的傳熱率α（Ｗ／ｍ^２ ℃）、散熱片430的表面積Ｂ（ｍ^２）、散熱片430的溫度與從進氣口102被吸入的空氣的溫度差ΔＴ（℃）之間的關係，可通過下面的公式（3）表示。Ｑ２（Ｗ）＝α（Ｗ／ｍ^２ ℃）×Ｂ（ｍ^２）×ΔＴ（℃）・・・（３）

如第6圖所示，在本實施方式中，構成為：在散熱片430的基端側（LED元件210側）的下方形成有進氣口102，通過從進氣口102被吸入殼體100內的空氣來冷卻散熱片430的散熱鰭片440。在此，從進氣口102被吸入至殼體100內的空氣，在被散熱片430和殼體100所包圍的空間（即，設有散熱鰭片440的空間）內沿著X軸方向流動，因此冷卻散熱鰭片440的空氣溫度，在散熱片430的基端側（LED元件210側）較低，在散熱片430的前端側變高。即，在公式（3）中的ΔＴ(℃)，在散熱片430的基端側（LED元件210側）較大，在散熱片430的前端側變小。因此，在本實施方式中，由於散熱片430的表面積Ｂ（ｍ^２）在散熱片430的基端側（LED元件210側）較小、在散熱片430的前端側變大，因此形成為散熱片430的熱流量Q2在X軸方向各位置上均等的結構。即，以散熱鰭片440沿著X軸方向逐漸變大的方式構成。

這樣，在本實施方式中，構成為：底座410的下表面414b相對於X軸方向按特定角度傾斜，散熱鰭片440沿著X軸方向逐漸變大，並且，由此，形成為通過底座410的熱量Q1沿著X軸方向均勻分散，且散熱片430的熱流量Q2沿著X軸方向均勻分散的結構。

以上是結合本實施方式所做出的說明，但本發明並非局限於上述構成，在本發明的技術性思想範圍內可以進行各種變形。例如，本實施方式的光照射裝置1，雖然是照射紫外光的裝置，不過在照射其它波長區域的照射光（例如白色光等可見光、紅外光）的裝置上也同樣適用本發明。

此外，本實施方式的各LED元件210，雖然具備有：設有大致呈正方形的發光面的多個LED晶片，但並非局限於該結構，例如，LED元件20的LED晶片，也可以具備正方形以外的發光面，此外，LED元件20也可以為具備一個以上的LED晶片的元件。

此外，在本實施方式中，以底座410的下表面414b與散熱片430的抵接面434a為直接緊貼面進行了說明，例如，也可以在底座410的下面414b與散熱片430的抵接面434a之間設高導熱性石墨片，或者塗布矽脂，更進一步地提高兩者的緊貼性。

此外，在本實施方式中，底座410與散熱片430，以分別作為單獨的構件進行了說明，不過底座410與散熱片430也可以一體構成。此外，在這種情況下，也可以在底座410的下面414b上，直接形成由銅或者鋁製成的散熱鰭片440。

此外，本實施方式的散熱構件400，沿X軸方向後方（即，X軸負值方向側）延伸，且不突出Y軸方向及Z軸方向而構成，但是，並非局限於這樣的結構，散熱構件400的延伸方向，也可以為任意的特定方向（例如，Y軸方向或者Z軸方向）。並且，在這種情況下，散熱片430雖然也朝特定方向延伸，但是也可以採用使殼體100和散熱片430間形成風洞（即，覆蓋住散熱片430）的方式設置殼體100。

此外，在本實施方式中，雖然是經過底座410的熱量Q1及散熱片430的熱流量Q2沿著X軸方向均勻分散的結構，但是如果底座410的下表面414b相對於X軸方向傾斜，且散熱鰭片440沿著X軸方向變大，則可形成具有高效散熱效果的散熱構件400，因此並不非局限於該結構。此外，本實施方式的熱傳導部414，沿著X軸方向每10mm切斷時的各截面的截面面積的比，從靠近基板支撐部412的一側依序以1.00、0.85、0.72、0.61、0.52、0.44、0.38、0.32構成，但是並非局限於該結構。

此外，在本實施方式中，由於散熱片430的表面積B（ｍ^２）在散熱片430的基端側（LED元件210側）較小，在散熱片430的前端側變大（即，由於散熱鰭片440沿著X軸方向逐漸變大），因此散熱片430的熱流量Q2在X軸方向各位置為均等構成，但並非局限於該結構。例如，在所有的LED元件210所產生的熱量Ｑ１（Ｗ）較小的情況下，也可以從散熱片430的基端側至前端側形成相同尺寸的散熱鰭片440。此外，這種情況下，在底座410的下表面414b側無需擴大散熱鰭片440所需空間，因此也沒有必要使底板410的下表面414b相對X軸方向傾斜。因此，例如，如第8圖所示，也可以構成為，將底座410的下表面414b替換成底座410的上表面414a，使底座410的上表面414a側相對X軸方向傾斜，從底座410的下表面414b到散熱鰭片440的前端為止的距離，在X軸方向上變為大致固定。此外，從熱輸送量的角度考慮，熱傳導部414的基端部側（基板側）可以比前端部側稍粗，例如，也可以為底座410的上表面414a與下表面414b兩者相對X軸方向傾斜的結構。

另外，本次公開的實施方式，在各方面做出了例示，但應理解，本發明不僅僅限於所述的實施方式。本發明的範圍並非局限於上述說明，其旨在包含根據申請專利範圍所示、與申請專利範圍均等的意圖，以及其範圍內所包括的所有變形。

1‧‧‧光照射裝置

100‧‧‧殼體

102‧‧‧進氣口

105‧‧‧窗部

110‧‧‧排氣扇

200‧‧‧光源單元

205‧‧‧基板

210‧‧‧LED元件

215‧‧‧LED驅動電路

300‧‧‧控制基板

400‧‧‧散熱構件

410‧‧‧底座

412‧‧‧基板支撐部

412a‧‧‧正面

414‧‧‧熱傳導部

414a‧‧‧上表面

414b‧‧‧下表面

414c‧‧‧突起部

414d‧‧‧貫通孔

414e‧‧‧貫通孔

415‧‧‧定位銷

430‧‧‧散熱片

432‧‧‧嵌合部

432a‧‧‧板狀部

432b‧‧‧突出部

432c‧‧‧開口

434‧‧‧連接部

434a ‧‧‧抵接面

434b ‧‧‧鰭片形成面

434c‧‧‧螺絲孔

434d‧‧‧貫通孔

435‧‧‧嵌合槽

440‧‧‧散熱鰭片

[第1（a）～（d）圖] 分別為本發明一實施方式光照射裝置的外觀的俯視圖、右側視圖、仰視圖及前視圖。 [第2（a）～（c）圖] 分別為本發明一實施方式光照射裝置的內部結構的俯視透視圖、右側透視圖以及前視透視圖。 [第3（a）～（c）圖] 分別為本發明一實施方式光照射裝置的底座結構的俯視圖、沿第3（a）圖的A-A線的剖視圖以及前視圖。 [第4（a）～（e）圖] 分別為本發明一實施方式光照射裝置的散熱片結構的俯視圖、沿第4（a）圖的B-B線的剖視圖、前視圖、仰視圖以及後視圖。 [第5（a）～（e）圖] 分別為本發明一實施方式光照射裝置的散熱構件的結構的俯視圖、沿第5（a）圖的C-C線的剖視圖、前視圖、仰視圖以及後視圖。 [第6圖] 本發明一實施方式光照射裝置的散熱構件與殼體內所產生的氣流之間的關係的示意圖。 [第7圖] 本發明一實施方式光照射裝置的散熱構件與散熱量之間的關係的示意圖。 [第8圖] 本發明另一實施方式光照射裝置的剖視圖。

Claims

一種光照射裝置，其在照射面上，照射出在一第一方向上延伸，且與所述第一方向呈正交的一第二方向上具有特定線寬且呈線形的一光，該光照射裝置包括：一基板，與所述第一方向以及所述第二方向平行；多個LED光源，各所述LED光源在所述基板的表面上沿著所述第一方向隔著特定間隔排列配置，在與所述第一方向及所述第二方向呈正交的第三方向上射出所述光；一散熱構件，包括從所述基板的背面朝一特定方向延伸並對所述LED光源所產生的熱量進行擴散的板狀的一底座、以及直立設在所述底座的一面並具有朝所述特定方向的延伸設置的多個鰭片的一散熱片；一機殼，其在所述散熱片的基端側所接近的一面上具有沿著所述散熱片的基端側形成的一進氣口，收納所述散熱構件的同時，並形成包圍所述多個鰭片的一風洞；以及至少一冷卻扇，從所述進氣口將外部空氣導入至所述風洞內，並在所述風洞內產生所述特定方向的氣流；其中，所述底座的一面以及另一面中的至少一面，相對所述特定方向傾斜，且垂直於所述底座的所述特定方向的一橫截面的橫截面積，隨著從所述基板沿著所述特定方向遠離而減少。
如請求項1所述之光照射裝置，其中所述底座的一面，相對於所述特定方向傾斜，所述鰭片，隨著所述底座的所述橫截面的橫截面積的減少，而沿所述特定方向變大。
如請求項2所述之光照射裝置，其中由所述底座和所述散熱片散出的散熱量，沿所述特定方向大致是固定的。
如請求項2所述之光照射裝置，其中所述底座的另一面，為平行於所述第一方向及所述特定方向的一平面，從該平面至所述鰭片前端的距離，在所述特定方向上大致是固定的。
如請求項1所述之光照射裝置，其中所述底座的另一面，相對於所述特定方向傾斜，所述底座的一面，為平行於所述第一方向及所述特定方向的一平面，從該平面到所述鰭片前端的距離，在所述特定方向上是固定的。
一種光照射裝置，其在照射面上，照射出在一第一方向上延伸，且與所述第一方向呈正交的一第二方向上具有特定線寬且呈線形的一光，該光照射裝置包括：一基板，與所述第一方向以及所述第二方向平行；多個LED光源，各所述LED光源在所述基板的表面上沿著所述第一方向隔著特定間隔排列配置，在與所述第一方向及所述第二方向呈正交的第三方向上射出所述光；一散熱構件，包括從所述基板的背面朝一特定方向延伸並對所述LED光源所產生的熱量進行擴散的板狀的一底座、以及直立設在所述底座的一面並具有朝所述特定方向的延伸設置的多個鰭片的一散熱片；一機殼，其收納所述散熱構件的同時，並形成包圍所述多個鰭片的一風洞；以及至少一冷卻扇，將外部空氣導入至所述風洞內，並在所述風洞內產生所述特定方向的氣流；其中，所述底座的一面以及另一面中的至少一面，相對所述特定方向傾斜，且垂直於所述底座的所述特定方向的一橫截面的橫截面積，隨著從所述基板沿著所述特定方向遠離而減少；所述鰭片，隨著所述底座的所述橫截面的橫截面積的減少，而沿所述特定方向變大；所述底座的另一面，為平行於所述第一方向及所述特定方向的一平面，從該平面至所述鰭片前端的距離，在所述特定方向上是固定的。
如請求項6所述之光照射裝置，其中由所述底座和所述散熱片散出的散熱量，沿所述特定方向是固定的。
一種光照射裝置，其在照射面上，照射出在一第一方向上延伸，且與所述第一方向呈正交的一第二方向上具有特定線寬且呈線形的一光，該光照射裝置包括：一基板，與所述第一方向以及所述第二方向平行；多個LED光源，各所述LED光源在所述基板的表面上沿著所述第一方向隔著特定間隔排列配置，在與所述第一方向及所述第二方向呈正交的第三方向上射出所述光；一散熱構件，包括從所述基板的背面朝一特定方向延伸並對所述LED光源所產生的熱量進行擴散的板狀的一底座、以及直立設在所述底座的一面並具有朝所述特定方向的延伸設置的多個鰭片的一散熱片；一機殼，其收納所述散熱構件的同時，並形成包圍所述多個鰭片的一風洞；以及至少一冷卻扇，將外部空氣導入至所述風洞內，並在所述風洞內產生所述特定方向的氣流；其中，所述底座的一面以及另一面中的至少一面，相對所述特定方向傾斜，且垂直於所述底座的所述特定方向的一橫截面的橫截面積，隨著從所述基板沿著所述特定方向遠離而減少；所述底座的另一面，為平行於所述第一方向及所述特定方向的一平面，從該平面至所述鰭片前端的距離，在所述特定方向上是固定的。
如請求項1、2、3、5、6、7或8所述之光照射裝置，其中在所述底座的另一面上，具備有驅動所述多個LED光源的一驅動電路。
如請求項1、2、3、5、6、7或8所述之光照射裝置，中所述鰭片，在所述特定方向上被分割成多個。
如請求項1、2、3、5、6、7或8所述之光照射裝置，中所述特定方向，為與所述第三方向相反的方向。
如請求項1、2、3、5、6、7或8所述之光照射裝置，中所述底座的熱導率，比所述散熱片的熱導率要高。
如請求項12所述之光照射裝置，中所述底座由銅製成，所述散熱片由鋁製成。
如請求項1、2、3、5、6、7或8所述之光照射裝置，更包括一高導熱板，其夾設在所述底座與所述散熱片之間，將所述底座的熱量傳導至所述散熱片上。
如請求項1、2、3、5、6、7或8所述之光照射裝置，其中各所述LED光源，具有多個LED元件。
如請求項1、2、3、5、6、7或8所述之光照射裝置，其中所述光包含作用於紫外線固化型樹脂的波長的光。