LED光照射装置的制作方法

本发明是有关于照明装置或曝光装置等使用，使用led(发光二极管)元件对被照射物照射可见光、紫外光、红外光等光的装置，尤其是有关于多个中的一部分led元件发生短路异常时可对其进行侦测的led光照射装置。

背景技术：

1、led光照射装置通常使用将多个led元件串联而成者。例如，于专利文献1中记载有将16个led元件串联而成的led模块。

2、led元件若长期使用，会由于在led元件内发生断线，导致发生电流不流通而不发光的开路异常，或于led元件内发生短路，导致发生虽然电流流通但不发光的短路异常。于将多个led元件串联而成的led模块中，于1个led元件发生开路异常的情形时，由于无法流通电流，故而可直接注意到异常。相对于此，于1个led元件发生短路异常的情形时，由于可继续流通电流，并且该1个以外的led元件继续亮灯，故而无法容易地注意到异常。其结果为，有于未注意到短路异常的状态下继续以低于原来的照度使用led光照射装置的忧虑。尤其是于曝光装置所使用的led光照射装置中，通常于装置的下表面设置led元件，以自上方接近被照射物的状态使用，因此难以观察并确认各个led元件的亮灯状态。

3、因此，以往以来，通过测定对将多个led元件串联而成的led模块施加的电压或流通于该led模块的电流，来对该led模块内的任一led元件发生短路异常的情况进行侦测(例如专利文献2)。由于自led元件产生的光的强度取决于电流(再结合的电洞及电子的数量)，故而通常为了将光的强度设为一定而以对led模块流通一定的电流的方式控制对led模块施加的电压(定电流控制)，因此于该电压较既定的下限值降低时判定发生短路异常。

4、[现有技术文献]

5、[专利文献]

6、[专利文献1]日本特开2009-279576号公报

7、[专利文献2]日本特开2014-160562号公报

技术实现思路

1、[发明所欲解决的课题]

2、于led模块中存在因短路异常以外的某种原因导致施加电压较既定的下限值降低的情况。因此，于专利文献2所记载的装置中，有虽然实际上未发生短路异常但亦误侦测为发生了短路异常的忧虑。

3、本发明所欲解决的课题在于提供可于不发生误侦测的情况下检测短路异常的led光照射装置。

4、[解决课题的技术手段]

5、为了解决上述课题而完成的本发明的led光照射装置，其具备：

6、a)led模块，将多个led元件串联而成；

7、b)电流设定部，根据使用者所输入的资讯设定流通于上述led模块的电流的值；

8、c)定电流电源，向上述led模块供给由上述电流设定部所设定的值的电流；

9、d)电压值取得部，取得上述led模块的两端电压的值；

10、e)温度测定部，对依存于上述led模块的温度而温度发生变化的点的温度进行测定；

11、f)数据库，储存上述led模块正常的情形时的上述点的温度、上述电流的设定值及上述两端电压的关系；及

12、g)短路异常判定部，根据由上述温度测定部所测得的上述点的温度的测定值、上述电流的设定值、及由上述电压值取得部所侦测到的两端电压的值，参照上述数据库，判定上述多个led元件的任一者是否发生短路异常。

13、led元件于使用时发热，若于高温下继续使用，则导致寿命降低或破损。因此，led模块通常一边利用气冷或水冷等进行冷却一边使用。此时，例如若水冷所使用的水的温度或流量发生变化等冷却环境发生变化，则伴随于此，led模块的温度亦发生变化。此时，若led模块的温度上升，则对led模块施加的电压降低，因此若不考虑温度的上升，则有虽然实际上未发生但亦误侦测为发生了led元件的短路的忧虑。

14、又，例如于曝光装置用的光源中，存在为了根据曝光对象的光刻胶的种类变更光的强度而变更向led模块供给的电流值的情况，但因此导致来自led模块的发热量亦发生变化。如此，若为了根据冷却的条件提高led模块的发光的强度而增加电流值，则存在发热量增加，并且伴随于此而led模块的温度上升的情况。如此，于各led元件中，温度越上升，载子越增加，因此为了流通大小相同的电流而应施加的电压降低。另一方面，通常led元件的电流-电压特性是于温度一定的条件下进行测定，因此若如上所述般led模块的温度上升，则增加电流后与根据该电流-电压特性所求出的值相比，电压的值降低。若不考虑此种温度上升的影响，则有如下担忧：虽然实际上未发生，但由于电压的值降低，故而误侦测为发生了led元件的短路。

15、因此，于本发明的led光照射装置中，预先将表示上述led模块正常的情形时的上述点的温度、上述电流的设定值及上述两端电压的关系的关系以数学式、对照表等形式储存于数据库。于使用led光照射装置时，通过温度测定部测定上述点(以下设为“温度测定点”)的温度，并且通过电压值取得部取得两端电压的值。然后，短路异常判定部根据由温度测定部所测得的温度、由电流设定部所设定的电流的设定值及由电压值取得部所取得的两端电压的值，参照数据库，判定led模块内的多个led元件的任一者是否发生短路异常。例如，于在与温度的测定值及电流的设定值相对应的数据库中储存的两端电压的值与由电压值取得部所取得的两端电压的值的差大于储存于数据库中的两端电压的值除以led模块所具有的led元件的个数所得的值的情形时，判定为发生了短路异常。

16、由此，即使led模块的温度发生变化，亦可根据由温度测定部所测得的温度与储存于数据库中的数据准确地侦测到有无发生短路异常。

17、温度测定点设为以上文所述方式依存于led模块的温度而温度发生变化的点。例如可设为与led元件中的一者相接的位置、或虽然未与led元件相接但为其附近的位置。或于将led模块进行水冷的情形时，亦可设为冷却led模块的冷却水的流路上的位置(即以测定依存于led模块的温度而发生变化的冷却水的温度的方式)。

18、电流设定部中使用者所输入的资讯可为电流值本身，亦可为对led模块所产生的光的强度进行设定的参数(“强、中、弱”或“1、2、3…”之类的表示阶段的词语或数值等)。于后者的情形时，根据使用者所输入的参数，电流设定部对电流值进行设定。又，例如于曝光装置用的光源中，亦可预先针对曝光对象的光刻胶的各种类分别确定电流值，根据使用者所输入的光刻胶的种类，电流设定部对电流值进行设定。又，电流设定部亦可设置于定电流电源内。

19、电压值取得部可通过测定led模块的两端电压而取得该两端电压的值，于定电流电源可发送输出电压的值的资讯的情形时，亦可取得通过该资讯所取得的输出电压的值作为该两端电压的值。

20、于本发明的led光照射装置具有多个led模块的情形时，通过电压值取得部取得对各led模块所施加的两端电压，短路异常判定部可判定各led模块是否发生短路异常。定电流电源及温度测定部可针对每个led模块设置，亦可相对于多个led模块而设置一个。

21、于本发明的led光照射装置中，于上述短路异常判定部判定发生短路异常时，上述电流设定部可增加上述设定值，以使上述led模块所发出的光与无该短路异常时的强度相同。由此，即使发生短路异常的led元件熄灭，通过其余正常的led元件亦可发出既定强度的光，因此可抑制led模块整体的光的强度的降低。

22、于本发明的led光照射装置具有多个led模块的情形时，于上述短路异常判定部判定上述多个led模块中的一者发生短路异常时，上述电流设定部增加该一个led模块或者其他一个或多个led模块中的上述设定值，以使上述多个led模块所发出的光与无该短路异常时的强度相同。如此，于具有多个led模块的情形时，不仅可提高发生短路异常的led模块中的正常的led元件的光的强度，而且通过提高其他led模块中的各led元件的光的强度，亦可抑制led模块整体的光的强度的降低。尤其是于增加多个led模块中的上述设定值的情形时，与仅利用一个led模块增加上述设定值的情形相比，可抑制每个led模块的光的强度的上升，因此可使光的强度接近均匀。又，通过将增加电流的设定值的对象设为处于发生短路异常的led模块的附近(例如邻接于该led模块)的led模块，可补偿发生短路异常的led模块所产生的光的强度的降低而设为接近均匀的强度，就该方面而言较佳。

23、[发明的效果]

24、根据本发明的led光照射装置，可于不发生误侦测的情况下检测短路异常。