光照射装置的制造方法_3

文档序号:9475979阅读:来源:国知局
连结于X轴方向,构成为I个部件。通过这种构成,从各LED晶粒Illa射入的紫外光会被有效地(即,不会发生由透镜113及透镜115所致的光晕)引导至照射面R上。
[0059]如此一来,在本实施例中,通过以使从各LED元件111射出的紫外光在照射面R上在X轴方向相互重叠的方式构成,来构成为高照射强度(峰值强度)的紫外光从各LED单元10a?10e射出。S卩,以各LED单元10a?10e其自身,形成为射出高于以往的LED单元(例如,专利文献2中所述)的峰值强度的紫外光。此外,本实施例的光照射装置I通过使用这种构成的5个LED单元10a?100e,且使来自LED单元10a?10e的紫外光在聚光位置Fl重叠,对照射对象物照射更高的照射强度的紫外光。
[0060]图8表示从本实施例的光照射装置I射出的紫外光的Y轴方向的照射强度分布的图,并表示光照射装置I的长边方向的中心位置(即,紫外光的线长LL(X轴方向的长度)的1/2的位置)上的Y轴方向的照射强度分布。图8 (a)表示从各LED单元10a?10e射出的紫外光的照射强度分布,图8 (b)表示从5个LED单元10a?10e射出的紫外光的总照射强度分布。比较图8(a)与(b)可知,通过使来自5个LED单元10a?10e的紫外光在聚光位置Fl重叠,可在聚光位置Fl (图8中,用“0mm”表示)得到从各LED单元10a?10e射出的紫外光的峰值强度的5倍(约8000mW/cm2的峰值强度)的紫外光。
[0061]图9表不从本实施例的光照射装置I射出的紫外光的X轴方向的照射强度分布的图,并表示光照射装置I的短边方向的中心位置(即,聚光位置Fl)上的X轴方向的照射强度分布。图9(a)表示分别从LED单元100a、100c、10e射出的紫外光的照射强度分布,图9(b)表示分别从LED单元100b、100d射出的紫外光的照射强度分布,图9 (c)表示从5个LED单元10a?10e射出的紫外光的总照射强度分布。再者,在图9(a)及图9(b)中,为了方便说明,用实线表示从各LED单元10a?10e的各LED元件111射出的紫外光的照射强度分布,用虚线表示从LED单元整体射出的紫外光(即,从各LED元件111射出的紫外光的总和)的照射强度分布。
[0062]如上所述,从本实施例的各LED元件111射出的紫外光,通过透镜113及透镜115扩散至X轴方向,且照射至照射面R上。在此,从各LED元件111射出的紫外光,除了从沿着X轴方向以等间隔排列的4个LED晶粒Illa射出的紫外光外并无其他,因此,从各LED元件111射出的紫外光的X轴方向的照射强度分布会形成为具有4个峰值的离散的照射强度分布。而且,具有这种离散的照射强度分布的紫外光通过透镜113及透镜115以规定倍率扩散至X轴方向,且照射于照射面R上(图9(a)及图9(b)的实线部)。结果,在照射面R上,来自多个LED元件111的紫外光在X轴方向重叠,且可在以光照射装置I的长边方向的中心位置(即,紫外光的线长LL(X轴方向的长度)的1/2的位置)为中心的规定范围内(在本实施例中,为土约35mm的范围),提高照射强度(图9 (a)及图9 (b)的虚线部)。如此一来,在本实施例中,通过使来自排列于X轴方向的多个LED元件111的紫外光在X轴方向重叠,得到峰值强度高的紫外光。再者,在本说明书中,将紫外光重叠且峰值强度变高的部分称为“有效照射区域”,在本实施例中,照射对象物配置于该部分。
[0063]再者,如图9 (a)及图9 (b)所示,从各LED单元10a?10e射出的紫外光的照射强度分布,虽然可在有效照射区域提高峰值强度,但有些地方会有齿状变动(即,不均匀的部分)。这是因为排列于X轴方向的LED晶粒Illa的密度不固定,而在各LED元件111间存在没有配置LED晶粒11 Ia的部分。因此,在本实施例中,以使光照射装置I整体射出的紫外光的照射强度分布大致均匀的方式,使LED单元100a、100c、10e相对于LED单元100b、100d,在X轴方向上仅以P/2(S卩,LED模块110的配置间隔P的1/2)的距离偏移配置。像这样配置LED单元10a?10e时,从各LED单元10a?10e射出的紫外光的照射强度降低的部分在照射面R上相互抵消。因此,作为光照射装置I整体的紫外光的照射强度分布(即,从5个LED单元10a?10e射出的紫外光的总照射强度分布),在X轴方向上成为大致均匀,此外,形成为从各LED单元10a?10e射出的紫外光的峰值强度的5倍(约8000mff/cm2)的峰值强度。
[0064]如此一来,在本实施例的各LED单元10a?10e中,构成为在X轴方向排列多个(10个)具备多个(4个)LED晶粒Illa的LED元件111,且通过在X轴方向上放大从各LED元件111射出的紫外光,射出峰值强度高的紫外光。S卩,从各LED单元10a?10e自身,射出高峰值强度的紫外光。此外,构成为以使来自5个LED单元10a?10e的紫外光聚光至照射面R上的聚光位置Fl的方式,配置各LED单元10a?100e,由此,进一步提高峰值强度,且射出均匀的照射强度分布的紫外光。因此,根据这种构成的光照射装置1,可使照射对象物上的紫外线硬化型油墨或紫外线硬化树脂稳定且硬化(定影)。
[0065]以上虽说明了本实施例,但本发明并不限定于上述构成,可在本发明的技术思想范围内进行各种变形。
[0066]例如,虽说明了本实施例的光照射装置I具备5个LED单元10a?10e,但如上所述,由于被构成为在各LED单元10a?10e射出峰值强度高的紫外光,因此,只要根据所期望的峰值强度来调整所使用的LED单元的个数即可,且光照射装置I只要具备I个以上LED单元即可。
[0067]又,虽说明了本实施例的各LED单元10a?10e具备10个LED模块110,但,只要被构成为在照射面R上即使从LED模块110射出的紫外光较少但也重叠,即可提高紫外光的峰值强度,因此,各LED单元10a?10e只要在X轴方向具备至少2个以上的LED模块110即可。
[0068]此外,虽说明了本实施例的LED元件111具有0.85 X 0.85mm的发光面,在X轴方向具备以1.2mm间隔排列的4个LED晶粒111a,但发光面的尺寸、LED晶粒Illa的个数、LED晶粒Illa的间隔并不一定被限定为这种构成。S卩,从LED元件111射出的紫外光在X轴方向被放大时,只要被构成为即使来自其他LED元件111(例如,邻接的LED元件111)的紫外光较少但也重叠,即可提高紫外光的峰值强度,因此,LED元件111只要可射出在X轴方向延伸的紫外光即可,代替具备多个LED晶粒的部件,例如可应用具备在X轴方向延伸的I个发光面(即,I个LED晶粒Illa)的部件。再者,在这种情况下,发光面的大小(长度)相当于由本实施例的多个LED晶粒Illa构成的发光部的长度(即,配置有多个LED晶粒Illa的区域的X轴方向的长度),且考虑使用的透镜113及透镜115的尺寸、有效照射区域的长度、所期望的紫外光的峰值强度、所期望的紫外光的照射强度分布的均匀度等来进行适当地设定。但是,为了使从I个LED元件111射出的紫外光在X轴方向被放大且与来自其他LED元件111的紫外光重叠,在将LED元件111的间隔设为a、将发光面的X轴方向的长度设为b、将透镜113及透镜115的X轴方向的倍率设为α时,则满足以下条件式(I)成为条件。
[0069]a Xb 会 a...(I)
[0070]图10?图13为表示为了求出LED晶粒Illa的发光面(发光部)的长度发明人所进行的模拟结果的曲线图。图10为模拟LED晶粒Illa的发光面的长度(发光长度)与射出的紫外光的效率的关系的结果。在此,所谓射出的紫外光的效率指从LED晶粒Illa射出的紫外光的效率,在本说明书中,定义为(照射面R上的紫外光的光量)/(从LED晶粒Illa射出的紫外光的光量)。此外,图11为模拟LED晶粒Illa的发光面的长度与有效照射区域的长度的关系的结果。
[0071]图12为模拟LED晶粒Illa的发光面的长度与射出的紫外光的峰值强度的关系的结果。图13为模拟LED晶粒Illa的发光面的长度与射出的紫外光的照射强度分布的均匀度的关系的结果。所谓射出的紫外光的照射强度分布的均匀度指有效照射区域内的照射强度的偏差,在本说明书中,定义为((有效照射区域内的最大强度)_(有效照射区域内的最小强度))/ ((有效照射区域内的最大强度)+ (有效照射区域内的最小强度))。再者,在图10?13所示的模拟中,与本实施例相同的透镜113及透镜115配置于LED元件111的光路上,而各LED模块110 (即,LED元件11
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