发光装置、光照射模块、以及光照射装置的制作方法

文档序号:15740652发布日期:2018-10-23 22:14阅读:169来源:国知局

本发明涉及一种在LED(Light Emitting Diode)的光路上具有透镜的发光装置、在多个LED的各光路上具有透镜的光照射模块、以及具有多个该光照射模块的光照射装置。



背景技术:

当前,为了使作为FPD(Flat Panel Display)周围的粘结剂而使用的紫外线硬化树脂、作为单张纸胶版印刷用的墨水而使用的紫外线硬化型墨水硬化,使用紫外光照射装置。

作为紫外光照射装置,当前已知将高压水银灯或水银氙灯等作为光源的电灯型照射装置,但近年来,根据消耗电力的削减、长寿命化、装置尺寸的紧凑化、环境限制的要求,取代当前的放电灯,开发了利用LED作为光源的紫外光照射装置(例如专利文献1、2)。

专利文献1记载的紫外光照射装置,安装于使用紫外线硬化型墨水的单张纸胶版印刷装置或喷墨印刷装置等印刷装置中,是使紫外线硬化型墨水硬化的光照射模块(紫外光照射装置),具有多个光照射设备,该光照射设备由具有多个开口部的基板、在基板的各开口部内配置的多个发光元件(LED)、在各开口部内填充而覆盖发光元件的多个封装材料、在各发光元件的上方(即光路上)配置而对从各发光元件射出的光进行聚光的多个透镜构成。并且,在照射对象物的宽度方向上排成一列而配置的多个光照射设备,相对于照射对象物而相对地移动,从而构成为使照射对象物上的紫外线硬化树脂硬化。

另外,在这种使紫外线硬化树脂硬化的用途中,由于紫外线硬化树脂容易受到氧气阻碍的影响,因此为了减少氧气阻碍的影响,还提出了在照射对象物的移动方向的上游侧配置发光波长较短的LED,在下游侧配置发光波长较长的LED(例如专利文献2)的方案。

现有技术文献:

专利文献1:日本特开2014-090055号公报;

专利文献2:日本特开2013-244727号公报。



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题:

在专利文献2的光照射设备中,在基板上具有多个种类的LED,但存在如果在各LED的上方安装了透镜,则其后无法确定位于其正下方的LED的种类的问题。

另外,如果如专利文献2的结构所示,将多个种类的LED非对称地配置于基板上,则存在光照射设备必须具有方向性的问题。即,必须以在照射对象物的移动方向的上游侧配置发光波长较短的LED,在下游侧配置发光波长较长的LED的方式,一边确认光照射设备的朝向一边安装于装置主体中。

为了确认光照射设备的朝向,通常在基板的一部分处设置切口,或者在基板表面施加标记等附加方向识别标记。但是,为了在基板的一部分处设置切口或者施加标记,在基板自身必须设置其专用的空间,因此存在基板尺寸、装置尺寸会变大的问题。

本发明就是鉴于这种情况,其目的在于,提供一种不对基板施加标记等就能够确定位于透镜的正下方的LED的种类的发光装置;另外,还提供一种不对基板施加标记等就能够识别方向性的光照射模块和具有该光照射模块的光照射装置。

解决上述技术问题的技术方案:

为了实现上述目的,本发明的发光装置,具有:基板;LED元件,其配置于基板上;以及透镜,其配置于LED元件的光路上,透镜在该透镜的射出面的中心部,具有以向该透镜的光轴方向凸出的方式形成的凸部。

根据这种结构,能够将凸部作为识别标记而使用,能够根据凸部的形状,确定位于透镜的正下方的LED元件的种类。

另外,优选透镜呈与光轴垂直方向的剖面为大致圆形的半球状,或者呈与光轴垂直方向的剖面为大致椭圆形的半椭圆球状的形状。此外,在该情况下,优选透镜在将从光轴方向观察时的、透镜的最大直径设为Φ,将凸部的外接圆的直径设为d时,满足以下的条件式(1)。

d/Φ≦0.50,d≧0.3…(1)

另外,优选透镜呈与光轴垂直方向的剖面为大致圆形或大致椭圆形的炮弹型的形状。此外,在该情况下,优选透镜在将从光轴方向观察时的、透镜的最大直径设为Φ,将透镜的光轴方向的高度设为T时,满足以下的条件式(2)。

0.31≦T/Φ≦0.90…(2)

另外,优选LED元件,在从光轴方向观察时呈大致矩形的形状,透镜在将LED元件的长边的长度设为s时,满足以下的条件式(3)。

0.10≦s/Φ≦0.60…(3)

另外,优选凸部以在从光轴方向观察时成为大致圆形、大致椭圆形或大致多边形的方式凸出。

另外,优选LED元件由透镜封装。

另外,优选从LED元件射出的光,包含使紫外线硬化树脂硬化的紫外区域的波长。

另外,从其他观点来看,本发明的光照射模块,具有:基板;多个LED元件,以M个(M为大于或等于1的整数)为一个单位,配置于基板上;多个透镜,它们针对每组M个LED元件,配置于光路上;各透镜,在该透镜的射出面的中心部,具有以向该透镜的光轴方向凸出的方式形成的凸部。另外,在该情况下,优选多个LED元件由特性不同的N种(N为大于或等于2的整数)LED元件构成,凸部的形状根据LED元件的种类而不同。另外,在该情况下,优选特性是多个LED元件的发光波长。根据这种结构,即使在光照射模块存在方向性的情况下,根据凸部形状的不同,也能够识别光照射模块的方向性。

另外,优选光照射模块的透镜呈与光轴垂直方向的剖面为大致圆形的半球状,或者呈与光轴垂直方向的剖面为大致椭圆形的半椭圆球状的形状。另外,在该情况下,优选透镜在将从光轴方向观察时的、透镜的最大直径设为Φ,将凸部的外接圆的直径设为d时,满足以下的条件式(4)。

d/Φ≦0.50,d≧0.3…(4)

另外,优选光照射模块的透镜呈与光轴垂直的方向的剖面为大致圆形或大致椭圆形的炮弹型的形状。另外,在该情况下,优选透镜在将从光轴方向观察时的、透镜的最大直径设为Φ,将透镜的光轴方向的高度设为T时,满足以下的条件式(5)。

0.31≦T/Φ≦0.90…(5)

另外,优选光照射模块的M个LED元件,在从光轴方向观察时,配置于大致矩形的区域,透镜在将区域的长边的长度设为s时,满足以下的条件式(6)。

0.10≦s/Φ≦0.60…(6)

另外,优选光照射模块的凸部以在从光轴方向观察时成为大致圆形、大致椭圆形或大致多边形的方式凸出。

另外,优选光照射模块的M个LED元件由透镜封装。

另外,优选从光照射模块的M个LED元件射出的光,包含使紫外线硬化树脂硬化的紫外区域的波长。

另外,从其他观点来看,本发明的光照射装置可以具有上述的光照射模块。

发明的效果:

如以上所述,根据本发明,实现不对基板施加标记等就能够确定位于透镜的正下方的LED的种类的发光装置。另外,实现不对基板施加标记等就能够识别方向性的光照射模块和具有该光照射模块的光照射装置。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式涉及的光照射装置的结构的俯视图。

图2是对图1的A部的细节进行说明的放大图。

图3是表示本发明的第1实施方式涉及的光照射装置所具有的LED元件的尺寸s和封装透镜的透镜直径Φ的关系的图。

图4是表示本发明的第1实施方式涉及的光照射装置所具有的封装透镜的透镜直径Φ和凸部的直径d的关系的图。

图5是对由射出成型将本发明的第1实施方式涉及的光照射装置的封装透镜成型的情况进行说明的概略图。

图6是表示本发明的第1实施方式涉及的光照射装置的光照射模块的变形例的图。

图7是表示本发明的第2实施方式涉及的光照射装置的结构的图。

图8是表示本发明的第2实施方式涉及的光照射装置所具有的封装透镜的透镜直径Φ和高度T之间的关系的图。

图9是表示本发明的第3实施方式涉及的光照射装置的结构的图;

其中:

1、2,3-光照射装置;

100-光照射模块;

100A-发光装置;

102-基板;

110、120、130、110A,110a、120a、130a-LED元件;

110x、120x、130x-光轴;

115、125、135、115A,215、225、235-封装透镜;

115a、125a、135a、215a、225a、235a-射出面;

115b、125b、135b、115Ab,215b、225b、235b-凸部;

500-金属模具;

510-空腔;

511、512、513-成型面;

515-树脂填充口;

520-型芯。

具体实施方式

以下,对于本发明的实施方式,参照附图详细地进行说明。此外,对图中相同或相当的部分,附加相同的标号而省略其说明。

第1实施方式

光照射装置1的结构如下:

图1是表示本发明的第1实施方式涉及的光照射装置1的结构的俯视图。另外,图2是对图1的A部的细节进行说明的放大图,图2(a)是放大俯视图,图2(b)是图2(a)的B-B剖视图。本实施方式的光照射装置1是安装于单张纸胶版印刷装置或喷墨印刷装置等印刷装置中而射出线状的紫外光,使照射对象物上的紫外线硬化型墨水硬化的装置,如图1所示,由多个光照射模块100等构成。以下,在本说明书中,将从光照射装置1射出的线状紫外光的长边(线长)方向定义为X轴方向,将短边方向(即图1的上下方向)定义为Y轴方向,将与X轴及Y轴正交的方向定义为Z轴方向而进行说明。此外,通常所谓紫外光,表示波长小于或等于400nm的光,但在本说明书中,所谓紫外光,表示可以使紫外线硬化树脂硬化的波长(例如波长250~420nm)的光。

光照射模块100的结构如下:

如图1、图2所示,本实施方式的光照射装置1具有沿X轴方向排列而配置的2个光照射模块100。另外,各光照射模块100具有:与X轴方向及Y轴方向平行的矩形的基板102;在基板102上配置的3个种类的多个LED元件110、120、130;以及在各LED元件110、120、130的光路上分别配置的多个封装透镜115、125、135。

各光照射模块100的基板102是由热传导率高的材料(例如氮化铝)制成的矩形配线基板,如图1所示,在其表面以5个(X轴方向)×3列(Y轴方向)的方式COB(Chip On Board)贴装正方形的LED元件110、120、130。更具体地说,在基板102的Y轴正方向侧的区域102A,沿X轴方向将5个LED元件110以规定的间距(例如3.0mm)排成一列而配置。另外,在基板102的表面的Y轴负方向侧的区域102C,沿X轴方向将5个LED元件130以规定的间距排成一列而配置,在基板102表面的大致中央部的区域102B,LED元件120以规定的间距排成一列而配置。此外,在本实施方式中,LED元件110、120、130的Y轴方向的间距(间隔)设定为与X轴方向的间距大致相等,LED元件110、120、130以正方格子的形状配置。

在基板102上,形成用于向各LED元件110、120、130供给电力的阳极图案(未图示)及阴极图案(未图示),各LED元件110、120、130分别与阳极图案及阴极图案电性连接。利用常用的驱动电路向各LED元件110、120、130供给驱动电流。如果向各LED元件110、120、130供给驱动电流,则从各LED元件110、120、130射出与驱动电流对应光量的紫外光,在照射对象物的规定区域照射紫外光。此外,本实施方式的LED元件110、120、130,其发光波长各不相同,从LED元件110射出波长365nm的紫外光,从LED元件120射出波长385nm的紫外光,从LED元件130射出波长405nm的紫外光。

另外,如图1所示,在本实施方式中,2个光照射模块100沿X轴方向排列而配置,构成为从各光照射模块100射出的3个波长的紫外光分别沿X轴方向相连续。另外,本实施方式的各LED元件110、120、130以射出大致相同光量的紫外光的方式,分别调整驱动电流,从2个光照射模块100射出的3个波长的紫外光,分别在X轴方向上具有大致均匀的光量分布。

如图2所示,封装透镜115、125、135以具有与各LED元件110、120、130的光轴110x、120x、130x相同的光轴的方式,配置于各LED元件110、120、130的光路上,是将LED元件110、120、130封装,并且对从各LED元件110、120、130射出的紫外光赋予指向性的透镜部件。对封装透镜115、125、135使用具有透光性的树脂材料,通过将各LED元件110、120、130封装,从而抑制来自于外部的水分的浸入,或吸收来自于外部的冲击,良好地保护LED元件110、120、130。此外,对于本实施方式的封装透镜115、125、135,例如可以使用2液混合的热硬化类型的树脂,更具体地说,可以采用“道康宁公司”制造的JCR-6140、OE6085、“信越化学公司”制造的LPS3419、“迈图公司”制造的IVS4622等。

本实施方式的封装透镜115、125、135,分别呈与光轴110x、120x、130x垂直方向的剖面为大致圆形的半球状的形状,成为使从各LED元件110、120、130射出的紫外光穿过封装透镜115、125、135的结构。另外,在各封装透镜115、125、135的射出面115a、125a、135a的大致中心部(即顶点部),形成向Z轴方向(光轴方向)凸出的凸部115b、125b、135b。凸部115b、125b、135b是分别用于对各LED元件110、120、130进行识别的作为识别标记起作用的部位,如图2(a)中虚线所示,在本实施方式中,凸部115b以四棱柱状凸出,凸部125b以三棱柱状凸出,凸部135b以圆柱状凸出。

由此,在本实施方式中,由于封装透镜115、125、135具有作为识别标记起作用的凸部115b、125b、135b,因此即使在安装了封装透镜115、125、135之后,根据凸部115b、125b、135b的形状,也可以确定位于其正下方的LED的种类。另外,本实施方式的光照射模块100,在Y轴方向上具有波长不同的3个种类的LED元件110、120、130,因此在Y轴方向上为非对称,具有方向性,但由于凸部115b、125b、135b的形状的不同,可以识别出光照射模块100的方向性。因此,在光照射模块100的安装工序中,不会使光照射模块100的安装姿态(即朝向)产生错误。

另外,本实施方式的凸部115b、125b、135b形成于射出面115a、125a、135a的顶点部处,但几乎不会对封装透镜115、125、135的特性(即,从封装透镜115、125、135射出的紫外光的光量等)产生影响。图3及图4是表示在研究本实施方式的凸部115b、125b、135b的影响时,本发明的发明人所进行的仿真的结果的图。此外,在本实施方式中,由于LED元件110、120、130为同形状同尺寸,并且封装透镜115、125、135为同形状同尺寸,因此在图3及图4中,对于LED元件110和封装透镜115,作为代表而进行仿真。

图3是表示LED元件110的X轴方向及Y轴方向的尺寸(即,一边的长度)s与封装透镜115的透镜直径Φ(即,从光轴110x方向观察时的、封装透镜115的最大直径)之间的关系的图,图3(a)是表示相对于封装透镜115的透镜直径Φ的LED元件110的尺寸s(即s/Φ)与累计光量之间的关系的图表,图3(b)是表示图3(a)的仿真模型的图。此外,在图3(a)中,纵轴是将不具有封装透镜115的情况下的累计光量作为基准时的相对值。

如图3(b)所示,在图3(a)的仿真中,将封装透镜115设为半球状,使封装透镜115的透镜直径Φ为3mm,使封装透镜115的高度T为1.5mm,使LED元件110的尺寸s在0.10~2.10mm的范围内变化,对从LED元件110的射出面至对累计光量进行评价的评价面为止的距离WD为5mm的位置处的累计光量进行仿真。此外,所谓封装透镜115的透镜直径Φ,是以封装透镜115的光轴(即LED元件110的光轴110x)为中心的直径,在本实施方式中,表示在基板102上(即XY平面上)的直径。

如图3(a)所示,如果s/Φ变大(即,如果相对于封装透镜115的透镜直径Φ而LED元件110的尺寸s变大),则累计光量降低。因此可知,为了维持累计光量(相对值)大于或等于95%(即,不对累计光量产生影响的LED元件110的尺寸s和封装透镜115的透镜直径Φ之间的关系),必须满足以下的条件式(1)。

0.10≦s/Φ≦0.60…(1)

图4是表示封装透镜115的透镜直径Φ与凸部115b的直径d之间的关系的图,图4(a)是表示相对于封装透镜115的透镜直径Φ的凸部115b的直径d与累计光量之间的关系的图表,图4(b)是表示图4(a)的仿真模型的图。此外,在图4(a)中,纵轴是将封装透镜115的射出面115a为大致球面的情况下的累计光量作为基准时的相对值。

如图4(b)所示,在图4(a)的仿真中,将封装透镜115设为半球状,使封装透镜115的透镜直径Φ为3mm,使封装透镜115的高度T为1.5mm,使LED元件110的尺寸s为1mm,使凸部115b的直径d在0.50~3.00mm的范围内变化,对从LED元件110的射出面至对累计光量进行评价的评价面为止的距离WD为5mm的位置处的累计光量进行仿真。此外,本实施方式的凸部115b为四棱柱状的,但由于只要凸部115b相对于透镜直径Φ充分小,则其形状几乎不会对累计光量产生影响,因此在本实施方式中,将凸部115b设为圆柱状而进行仿真。即,所谓凸部115b的直径d,表示以封装透镜115的光轴(即LED元件110的光轴110x)为中心的、凸部115b的外接圆的直径。

如图4(a)所示可知,如果d/Φ(即,相对于封装透镜115的透镜直径Φ的凸部115b的直径d)大于0.50,则累计光量降低。因此可知,不对累计光量产生影响的封装透镜115的透镜直径Φ和凸部115b的直径d之间的关系,必须满足以下的条件式(2)。

d/Φ≦0.50,d≧0.3…(2)

此外,由于凸部115b是作为识别标记起作用的,因此从识别性的观点来看,在条件式(2)中,d的下限值设为0.3。

由此,本实施方式的凸部115b、125b、135b构成为满足条件式(2),几乎不会对封装透镜115、125、135的特性(即,从封装透镜115、125、135射出的紫外光的光量等)造成影响。

封装透镜115、125、135的成型方法如下:

下面,对本实施方式的封装透镜115、125、135的成型方法进行说明。作为本实施方式的封装透镜115、125、135的成型方法,可以适当地使用射出成型、真空成型、压缩成型等可以热硬化的公知的方法。

图5是对由射出成型将本实施方式的封装透镜115、125、135成型的情况进行说明的概略图。如图5所示,对封装透镜115、125、135进行成型的金属模具500,由形成各封装透镜115、125、135的成型面511、512、513的空腔510、和对基板102进行收容的型芯520构成。

在封装透镜115、125、135的成型工序中,首先,将贴装有LED元件110、120、130的基板102设置于型芯520。并且,将型芯520与空腔510合上,将两者通过螺钉紧固,将两者的接头部分由密封材料等密封。然后,从在空腔510和型芯520之间形成的树脂填充口515注入树脂材料。并且,将金属模具500加热至树脂的硬化温度(例如,150℃),使其硬化。并且,在硬化后,将型芯520和空腔510拆开,使其离模,从而获得封装透镜115、125、135(即,光照射模块100完成)。

以上是本实施方式的说明,但本发明并不限定于上述结构,在本发明的技术思想的范围内可以进行各种变形。

例如,在本实施方式中,以封装透镜115、125、135具有作为识别标记起作用的凸部115b、125b、135b的情况进行了说明,但并不限定于这种结构。例如,也可以在各LED元件110、120、130的光路中设置常用的聚光透镜,在该聚光透镜的射出面上设置作为识别标记起作用的凸部。

另外,在本实施方式中,凸部115b以四棱柱状凸出,凸部125b以三棱柱状凸出,凸部135b以圆柱状凸出,但凸部的形状并不限定于这些,可以在满足条件式(2)的范围内设为各种形状。即,可以使凸部115b、125b、135b分别形成为与直径d的圆内接且形状不同的多边形或长边的直径为d的椭圆状。另外,各凸部115b、125b、135b并不一定是柱状,例如也可以设为圆锥或圆锥台这种外径逐渐地变细(或变粗)的形状。

另外,本实施方式的封装透镜115、125、135,分别呈与光轴110x、120x、130x垂直方向的剖面为大致圆形的半球状的形状,但并不限定于这种结构,例如,也可以设为与光轴110x、120x、130x垂直方向的剖面为大致椭圆形的半椭圆球状。此外,在该情况下,将在从光轴110x、120x、130x的方向观察时的、各封装透镜115、125、135的最大直径(即,椭圆形状的封装透镜115、125、135的长轴)设为Φ,可以使用上述条件式(1)及(2)。

另外,在本实施方式中,以各LED元件110、120、130为正方形的情况进行了说明,但也可以是X轴方向和Y轴方向的尺寸不同的矩形。此外,在该情况下,将各LED元件110、120、130的长边的长度设为s,可以使用上述条件式(1)。

另外,本实施方式的光照射装置1,以安装于单张纸胶版印刷装置或喷墨印刷装置等印刷装置中而射出线状紫外光的情况进行了说明,但并不限定于这种用途,也可以将本发明的光照射装置1用于紫外线硬化或杀菌的用途。另外,光照射装置1可以构成为射出可见光。另外,本实施方式的光照射装置1也可以构成为,对规定的点或规定的区域进行照明。

另外,本实施方式的光照射装置1为具有2个光照射模块100的结构,但并不限定于这种结构。例如,也可以是具有1个光照射模块100的结构,另外,也可以是具有N个(N为大于或等于2的整数)的光照射模块100的结构。

另外,本实施方式的LED元件110、120、130,以波长各不相同的情况进行了说明,但并不一定限定于这种结构,例如,作为LED元件110、120、130,也可以分别使元件的间距、元件的尺寸、元件的排列(正方格子等)、元件的种类(V芯片、H芯片、倒装芯片等)、发光输出、顺向电压的次序、光输出次序等规格、特性或配置不同。在该情况下,封装透镜115、125、135的凸部115b、125b、135b作为对规格、特性或配置等进行识别的识别标记起作用。另外,各LED元件110、120、130也可以分别配置于种类不同的基板上。在该情况下,封装透镜115、125、135的凸部115b、125b、135b作为对基板的种类(玻璃环氧基板、铝基板、陶瓷基板等)进行识别的识别标记起作用。

另外,在本实施方式的光照射模块100中,以5个(X轴方向)×3列(Y轴方向)的方式贴装LED元件110、120、130,但并不限定于这种结构。例如,如图6所示,本发明也可以适用于将1个LED元件110A由封装透镜115A封装的发光装置100A。在该情况下,也与本实施方式同样地,封装透镜115A具有作为识别标记起作用的凸部115Ab,在安装了封装透镜115A之后,可以根据凸部115Ab的形状,确定位于其正下方的LED的种类,防止将LED元件110A与其它的LED元件弄错。

第2实施方式

光照射装置2的结构如下:

图7是表示本发明的第2实施方式涉及的光照射装置2的结构的图,图7(a)是放大俯视图,图7(b)是图7(a)沿C-C线的剖视图。如图7所示,在本实施方式的光照射装置2中,封装透镜215、225、235分别呈炮弹型的形状这一点,与第1实施方式涉及的光照射装置1不同。在本实施方式中,也使得从各LED元件110、120、130射出的紫外光穿过封装透镜215、225、235,从而放射角变小,赋予Z轴方向的指向性(即,朝向Z轴方向的光量增加)。另外,在各封装透镜215、225、235的射出面215a、225a、235a的大致中心部(即顶点部),形成向Z轴方向(光轴方向)凸出的凸部215b、225b、235b,分别作为用于对各LED元件110、120、130进行识别的识别标记起作用。此外,在图7(a)中如虚线所示,在本实施方式中,凸部215b以四棱柱状凸出,凸部225b以三棱柱状凸出,凸部235b以圆柱状凸出。

图8是表示在对本实施方式的凸部215b、225b、235b的影响进行研究时,本发明的发明人所进行的仿真的结果的图,图8(a)是表示相对于封装透镜215的透镜直径Φ的封装透镜215的高度T(即,封装透镜215的长径比)和累计光量之间的关系的图表。另外,图8(b)是表示图8(a)的仿真模型的图。此外,在本实施方式中,LED元件110、120、130为同形状同尺寸,并且封装透镜215、225、235为同形状同尺寸,因此在图8中,对于LED元件110和封装透镜215,作为代表而进行仿真。另外,在图8(a)中,纵轴是将封装透镜215的射出面215a为大致球面的情况下的累计光量作为基准时的相对值。

如图8(b)所示,在图8(a)的仿真中,封装透镜215是与光轴110x垂直方向的剖面为大致圆形的炮弹型,使封装透镜215的透镜直径Φ为3mm,使凸部215b的直径d为1mm,使LED元件110的尺寸s为1mm,使封装透镜215的高度T在0.70~3.20mm的范围内变化,对从LED元件110的射出面至对累计光量进行评价的评价面为止的距离WD为5mm的位置处的累计光量进行仿真。此外,本实施方式的凸部215b为四棱柱状,但由于只要凸部215b相对于透镜直径Φ充分小,则其形状几乎不会对累计光量产生影响,因此在本实施方式中,设为凸部215b为圆柱状而进行仿真。即,所谓凸部215b的直径d,表示以封装透镜215的光轴(即,LED元件110的光轴110x)为中心的、凸部215b的外接圆的直径。

如图8(a)所示可知,T/Φ(即,相对于封装透镜215的透镜直径Φ的封装透镜215的高度T)为0.60时成为峰值,累计光量降低。因此可知,为了维持累计光量(相对值)大于或等于95%,必须满足以下的条件式(3)。

0.31≦T/Φ≦0.90…(3)

由此可知,在封装透镜215、225、235分别呈炮弹型的形状的情况下,通过构成为满足条件式(3),从而即使设置凸部215b、225b、235b,也几乎不会对封装透镜215、225、235的特性(即,从封装透镜215、225、235射出的紫外光的光量等)产生影响。

此外,在本实施方式的封装透镜215、225、235中,也与第1实施方式同样地,设为与光轴110x、120x、130x垂直方向的剖面为大致椭圆形的半椭圆球状。此外,在该情况下,将在从光轴110x、120x、130x的方向观察时的、各封装透镜215、225、235的最大直径(即,椭圆形状的封装透镜215、225、235的长轴)设为Φ,可以适用上述条件式(3)。

第3实施方式

光照射装置3的结构如下:

图9是表示本发明的第3实施方式涉及的光照射装置3的结构的图,图9(a)是放大俯视图,图9(b)是图9(a)沿D-D线的剖视图。如图9所示,在本实施方式的光照射装置3中,封装透镜115、125、135构成为分别将在规定的矩形区域内配置的多个(在本实施方式中为3个(X轴方向)×3个(Y轴方向))的LED元件110a、120a、130a作为一个单位而进行封装这一点,与第1实施方式涉及的光照射装置1不同。在本实施方式中,也通过使从各LED元件110a、120a、130a射出的紫外光穿过封装透镜115、125、135,从而放射角变小,赋予Z轴方向的指向性(即,朝向Z轴方向的光量增加)。

此外,在本实施方式中,设为分别将9个LED元件110a、120a、130a作为一个单位而进行封装的结构,但各LED元件110a、120a、130a的个数是任意的。即,如果考虑第1实施方式的结构及第3实施方式的结构,则本发明并不限定各LED元件110a、120a、130a的个数,可以适用于将M个(M为大于或等于1的整数)LED元件110a、120a、130a分别作为一个单位而进行封装的结构。并且,上述条件式(1)可以将分别配置M个LED元件110a、120a、130a的矩形区域的长边的长度设为s而进行一般化。

此外,本次公开的实施方式的全部内容均是例示,应认为其并不是限制性的。本发明的范围并不是由上述说明示出,而是由权利要求书示出,其含义为,包含与权利要求书均等的含义及范围内的全部变更。

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