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公開番号2025101015
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023217554
出願日2023-12-25
発明の名称光照射装置及びLED実装基板
出願人シーシーエス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B01J 19/12 20060101AFI20250630BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】回路別調光補正を行いやすく、ワークの被照射面での放射照度分布のムラを低減できる光照射装置を提供する。
【解決手段】矩形状をなす基板と、当該基板の実装面に面状に実装された配光特性に偏りがある複数のLED素子とを備え、前記基板の実装面には、前記基板の隅部をそれぞれ含むように分割された4つの実装領域が設定されており、前記実装面を平面視して、前記各実装領域において、前記LED素子が、その最大光度軸の偏り方向が前記基板の隅部を向くように実装されている光照射装置である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
矩形状をなす基板と、
当該基板の実装面に面状に実装された配光特性に偏りがある複数のＬＥＤ素子とを備え、
前記基板の実装面には、前記基板の隅部をそれぞれ含むように分割された４つの実装領域が設定されており、
前記実装面を平面視して、前記各実装領域において、前記ＬＥＤ素子が、その最大光度軸の偏り方向が前記基板の隅部を向くように実装されている光照射装置。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記各実装領域内において、全ての前記ＬＥＤ素子が、その最大光度軸の偏り方向が前記基板の隅部を向くように実装されている請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記各実装領域内において、全ての前記ＬＥＤ素子が、互いの最大光度軸の偏り方向が略平行となるように実装されている請求項２に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記複数のＬＥＤ素子が、前記４つの実装領域の交点を中心として４回回転対称となるように実装されている請求項３に記載の光照射装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤ素子が紫外光を射出するものである請求項１に記載の光照射装置。
【請求項６】
隣り合うまとまり毎にグループ分けした１つ又は複数の前記ＬＥＤ素子により構成された複数のＬＥＤ回路を備える請求項１に記載の光照射装置。
【請求項７】
矩形状をなす基板と、
当該基板の実装面に面状に実装された配光特性に偏りがある複数のＬＥＤ素子とを備え、
前記基板の実装面には、前記基板の隅部をそれぞれ含むように分割された４つの実装領域が設定されており、
前記実装面を平面視して、前記各実装領域において、前記ＬＥＤ素子が、その最大光度軸の偏り方向が前記基板の隅部を向くように実装されているＬＥＤ実装基板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状に実装された複数のＬＥＤ素子を備える光照射装置及びＬＥＤ実装基板に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ワークのＵＶ硬化やＵＶ耐光評価の用途で、面状の発光面から紫外光を照射する、エリア照射型の光照射装置が用いられている（例えば特許文献１）。この種の光照射装置は、紫外光を射出する複数個のＬＥＤを基板に面状に敷設して構成されており、ワークに照射することで、その被照射面に塗布されたインクや接着剤を硬化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０９４７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような光照射装置では、ワークの被照射面における放射照度分布のムラが少ないことが望ましいが、現状のものでは被照射面での放射照度の均一度が良くても±４～５％程度であり、ワークの歩留まりが悪いという問題がある。
【０００５】
ワーク面での放射照度分布の均一度を向上できない原因としては、ＬＥＤの放射束のばらつき（ＬＥＤの製造ばらつき）が考えられる。すなわちＬＥＤに流す電流値とＬＥＤが出力する放射束との関係はＬＥＤ毎にばらつきがあるため、面状に並べた複数のＬＥＤに対して一様に電流を流すとワークの被照射面において放射照度分布のムラを生じさせてしまうのである。
【０００６】
例えば、基板に実装する複数のＬＥＤで構成されたＬＥＤ回路毎に流す電流値を制御することで、ワークの被照射面における放射照度分布のムラを抑制することができる（回路別調光補正ともいう）。しかしながら、個別に調光するＬＥＤ回路の数が多くなると、回路別調光補正において各ＬＥＤ回路に流す電流値を計算するのに膨大な時間が掛かってしまい、現実的ではないという問題がある。また実装するＬＥＤのタイプによっては、回路別調光補正を行う前の元の放射照度分布のムラが大きくなりすぎることがあり、このような場合には回路別調光補正を行っても、放射照度のムラを十分なレベルまで低減することができないという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、回路別調光補正を行いやすく、ワークの被照射面での放射照度分布のムラを低減できる光照射装置を提供することをその主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく本発明者らが検討したところ、ワークの被照射面において放射照度分布のムラが大きくなる別の原因として、ＬＥＤの配光特性の偏り（最大光度になる方向が配光角ゼロ度方向以外の１つの方向に偏っている状態）に起因することが分かった。例えば表面実装型のＬＥＤでは、パッケージの構造によって定まる機械的な軸である構造的軸と光度が最大になっている方向を示す最大光度軸とが一致すると考えられているが、一部のタイプのＬＥＤでは、この構造的軸と最大光度軸との間に僅かなずれがあり、このようなずれがワーク面での放射照度分布の均一度のムラを大きくする要因となっていることが分かった。具体的には、従来の光照射装置では、図５に示すように、配光特性に偏りがある（配光異方性がある）ＬＥＤを全て同じ向きに揃えて実装されている。これにより、基板に実装された複数のＬＥＤの配光特性の異方性の方向が一方向に偏ってしまい、ワークの被照射面での放射照度分布に大きなムラが生じてしまうのである。
【０００９】
そこで実装する複数のＬＥＤを、向きをランダムに回転させて配置することで、全体として配光特性を等方的にし、ワークの被照射面での放射照度分布のムラを低減できることが考えられる。しかしながら、複数のＬＥＤを１つ１つランダムに回転させて実装させることは、実装基板を量産する際のコストを考えると好ましくなく、また放射照度のムラを十分なレベルまで低減することができなかった。本発明者らがさらに鋭意検討した結果、基板の実装面を複数の領域に分割し、分割した領域毎にＬＥＤの配光異方性の向きを揃えることで、全体としての配光特性の異方性を低減して、ワークの被照射面での放射照度のムラを十分に小さくし、回路別調光補正を行いやすくできることを見出し、本発明に想到した。
【００１０】
すなわち本発明の光照射装置及びＬＥＤ実装基板は、矩形状をなす基板と、当該基板の実装面に実装された配光特性に偏りがある複数のＬＥＤ素子とを備え、前記基板の実装面には、前記基板の隅部をそれぞれ含むように分割された４つの実装領域が設定されており、前記実装面を平面視して、前記各実装領域において、前記ＬＥＤ素子が、その最大光度軸の偏り方向が前記基板の隅部を向くように実装されていることを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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