JP2004111377A - 光照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特にパワーＬＥＤを光源として用いたこの種の光射出装置において、放熱性、コンパクト化、組み立て簡単化、照射光精度に同時に寄与できる構造のものを提供する。
【解決手段】ＬＥＤ５と、このＬＥＤ５を内蔵するとともに放熱部を有してなる筐体２とを具備し、その筐体２が所定軸線に沿って直列に結合した第１筐体要素２１と第２筐体要素２２とを有するものであって、前記各筐体要素２１、２２の結合に伴って前記第１筐体要素２１側に設定した第１押圧面３ｂと前記第２筐体要素２２側に設定した第２押圧面３ａとの間でＬＥＤ５を狭圧固定する狭圧構造３と、同結合に伴ってＬＥＤ５の光軸を前記軸線に一致するように当該ＬＥＤ５の位置決めを行う位置決め構造４とを具備するものとした。
【選択図】図１

Description

　本発明は、工場等において光を照射して製品の外観や傷の検査等に用いられる光照射装置に関する。

　従来、この種の光照射装置の光源部分にはハロゲンランプが用いられていたが、製品検査における能率や精度を考えた場合、その光度安定性、寿命、速応性等について十分なものであるとは言い難かったため、これらの点を改善し得る新たな光源としてＬＥＤを用いたものが開発されてきている。具体的には、本願出願人が先に提案している特開２０００−２１２０６のように、基板上に多数のＬＥＤを配設し、これら多数のＬＥＤからそれぞれ光ファイバを介して光を導くようにしたものや、或いは各ＬＥＤを円錐凹面上に配設し、ＬＥＤから出た光を直接集光するようにしたものが知られている。このように複数のＬＥＤを用いているのは、従来、ＬＥＤ単体で検査等に十分な光量を得ることが難しかったためである。

　ところで、近時パワーＬＥＤと称され単体で大光量を発することのできる発光素子が開発されてきている。このものは、従来精々数十ｍＡの電流しか流せなかったＬＥＤと異なり、数百ｍＡ流せるようにしたもので、それに応じた光量を単体で発することができるようにしたものである。

　かかるパワーＬＥＤを用いれば、光源部分のコンパクト化等を図れ、従来にない用い方等、種々の点でこの種の光照射装置に新たな可能性を提供できる。

　しかしながら、パワーＬＥＤを用いた場合には、その電流量の大きさから熱問題が発生するため放熱が必須となる。ＬＥＤでは一般的に高い温度になると、光量が低下し、寿命も短くなるためである。従来、複数のＬＥＤを用いたものの場合には、各ＬＥＤの固定簡単化も兼ねて基板に取り付けていたところ、ＬＥＤ単体には大きな電流が流れないうえに、複数が離散的に配置されていたため、その基板を放熱フィンを有した筐体に取り付けるなどして熱の問題を解決し得た。ところがパワーＬＥＤは、従来アルミ基板を介して放熱していたが、アルミ基板といえども絶縁のためにガラスエポキシ層（熱伝導率０．３〜０．４Ｗ／ｍｋ）を介して放熱しているので、パワーＬＥＤのベアチップから発する熱を放熱するには限界があった。その結果単純にパワーＬＥＤを採用しただけでは、放熱部分が大きくなるなどして、前述したコンパクト性という利点が損なわれてしまう。

　さらに、組み立てを考えた場合、基板に対して半田付け等でパワーＬＥＤを取り付けるにはその位置精度に限界があるため、前記基板を正確に位置決めして筐体に取り付けても、基板とパワーＬＥＤとの位置関係が不均一なものとなる。したがって例えば光ファイバに光を導く場合にパワーＬＥＤからの光を光ファイバの光導入端に正確に入れられず、その部分で光量損失が生じて、前述した大光量であるという利点が損なわれることも考えられる。一方、これを単純に防止しようとすると組み立てに時間やコストが大きくかかってしまう恐れが生じる。

　そこで本発明は、特にパワーＬＥＤを光源として用いたこの種の光射出装置において、上述した問題点を一挙に解決し、放熱性、コンパクト化、組み立て簡単化、照射光精度に同時に寄与できる構造の光照射装置を提供することをその主たる所期課題としたものである。

　すなわち本発明にかかる光照射装置は、ＬＥＤと、このＬＥＤを内蔵するとともに放熱部を有してなる筐体とを具備し、その筐体が所定軸線に沿って直列に結合した第１筐体要素と第２筐体要素とを有するものであって、前記各筐体要素との結合に伴って前記第１筐体要素に設定した第１押圧面と前記第２筐体要素に設定した第２押圧面との間でＬＥＤを狭圧固定する狭圧構造と、同結合に伴ってＬＥＤの光軸を前記軸線に一致するように当該ＬＥＤの位置決めを行う位置決め構造とを具備することを特徴とする。

　このようなものであれば、第１筐体要素と第２筐体要素とを結合することにより、前記狭圧構造によるＬＥＤの狭圧固定と、前記位置決め構造によるＬＥＤの正確な位置決めとが同時に行われることになる、したがって、組み立ての簡単化を実現しつつ、ＬＥＤから射出される光を正確に設定でき、なおかつ、放熱部を有してなる筐体に直接的に又は何らかの介在部材を介してＬＥＤが強く接することとなるので、無用に筐体を大きくすることなく極めて効果的に十分な放熱が図れる。介在部材としては、例えば、各押圧面とＬＥＤとの間の面粗さを吸収して密着性を高め熱伝導性を向上させる熱伝導部材シリコーングリス等を塗布しても構わない。

　本発明の効果が特に顕著となる具体的実施態様としては、前記ＬＥＤが単体で電流を２００ｍＡ〜３００ｍＡ以上流すことのできるものを挙げることができる。

　押圧状態を良好に保つには、前記第１押圧面又は第２押圧面の少なくともいずれか一方が、対応する筐体要素に弾性部材を介して設けられているものが好ましい。

　第２押圧面の具体的実施態様としては、前記第２筐体要素が周壁とその周壁から突出する突出体とを備え、前記突出体の先端面に設定した第２押圧面をＬＥＤの底面の一部又は全部に密接させるように構成しているものを挙げることができる。この場合、突出体を前記周壁とは別体をなすものにしておいてもよい。ＬＥＤによっては、筐体周壁との間で絶縁しなければならないものがあり、その場合に、突出体のみを絶縁性を有するような素材にすればよいからである。

　配線や抵抗搭載等の関係からＬＥＤに基板を取り付けるほうが好ましい場合には、基板を環状をなすものとし、前記突出体を前記基板の中心孔を貫通させてＬＥＤの底面に密接させておけばよい。

　前記位置決め構造の具体的実施態様としては、前記筐体に取り付けられた前記軸線を中心とするリング部を利用するものであり、そのリング部の中心貫通孔をＬＥＤの外周に略隙間なく外嵌させて当該ＬＥＤの位置決めを行うように構成したものを挙げることができる。

　この場合、前記リング部がその内周面を鏡面状円錐凹面状とし光を前方へ案内するためのものであれば、位置決め構造に光反射機能を兼備させることができるため、部品点数を無理なく削減して構造簡単化に大きく寄与できる。

　また、前記筐体に内蔵させたレンズ機構をさらに備え、ＬＥＤから発された光を前記レンズ機構を介して所定の部位に設定した集光部に所定径で集光するように構成しているものであれば、その集光部に光ファイバ（束）やガラスロッド等の光案内部材の光導入端部を位置させ、その光案内部材の光射出端から光を効率よく射出することができる。

　一方、前記筐体に内蔵させたレンズ機構をさらに備えたものにおいて、このレンズ機構を利用して前記位置決め構造を形成し、部品点数を無理なく削減して構造簡単化を図るには、前記位置決め構造が、前記レンズ機構を構成するレンズに設けた凹部にＬＥＤをがたなく嵌合させ当該ＬＥＤの位置決めを行うように構成したものであることが好ましい。

　集光に好ましいレンズ機構の態様としては、前記レンズ機構が、前記ＬＥＤから照射される照射光を略平行な平行光にする第１レンズと、前記第１レンズからでた光を前記集光部に集光する第２レンズとからなるものを挙げることができる。

　放熱部の好ましい実施態様としては、筐体の外周部に設けたフィン状をなすものを挙げることができる。

　以下に本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。

　本実施形態にかかる光照射装置１は、図１に示すように、単体のＬＥＤ５と、このＬＥＤ５を内蔵するとともに放熱部たる放熱フィン２５を有してなる筐体２とを具備するもので、ＬＥＤ５から発された光を、前記筐体２の一端面に設けた光射出口２ａから射出するものである。

　各部を説明すると、前記ＬＥＤ５は、特に図２に示すように、金属製（例えば銅製）の熱伝導体を兼用した導体５１と、その導体上にダイボンディング等により固定された１個のＬＥＤチップ５２と、前記導体６に外嵌してこれを支持する樹脂フレーム５６と、前記ＬＥＤチップ５２のカソード側電極（図示せず）又はアノード側電極（図示せず）に直接的に又は前記導体５１を介して間接的に一端が接続される２本のリード線（ボンディングワイヤーとも言う）５３ａ、５３ｂと、それら各リード線５３ａ、５３ｂの他端が接続される一対の電極５４ａ、５４ｂと、前記ＬＥＤチップ５２、リード線５３ａ、５３ｂ、電極５４ａ、５４ｂの一部を密封保護するための透明性を有する材料（エポキシやシリコーン等のプラスチック、エラストマー、あるいはガラス等）でなる樹脂モールド部５５とからなるもので、これらを一体にしていわゆるパワーＬＥＤ５として製品化されているものである。このＬＥＤ５は、所定時間連続して３００ｍＡ以上の電流を流すことが可能なものであり、単体でも従来に比して非常に大きな光量で発光する。また本実施形態では、前記樹脂フレーム５６の底面に円環状をなすガラスエポキシ基板６を装着し、このガラスエポキシ基板６を介して、前記電極５４ａ、５４ｂと電気ケーブルＣＡとの接続を行っている。

　筐体２は、図１に示すように、所定軸線たる中心軸線Ｌに沿って直列に結合した第１筐体要素２１と第２筐体要素２２とを有する中空のもので、各筐体要素２１、２２はその結合部分に形成したねじ部Ｂにより互いに締結される。

　第１筐体要素２１は、前記軸線Ｌ方向に貫通する貫通孔２１ａを有する円筒状をなすもので、その貫通孔２１ａの一端開口を前記光照射口２ａとしている。この貫通孔２１ａは前記光照射口２ａ側に形成した小径部と、その反対側に形成した大径部とからなる。小径部には、本実施形態では光案内部材たるガラスロッドＧＬが嵌め入れられている。一方、大径部には、前記軸線Ｌを中心として奥から順に弾性部材であるＯリングＯＲ、レンズ機構８、リング部７がラジアル方向にがたなく嵌め込まれている。レンズ機構８は第１レンズ８１及び第２レンズ８２を前記軸線Ｌ方向に沿って直列に配置してなるもので、第１レンズ８１によりＬＥＤ５から出た光を略平行な光とし、第２レンズ８２でその光を前記ガラスロッドＧＬの基端面が位置する部位に設定した集光部９に、ガラスロッドＧＬの実効径と略同径となるように集光する。リング部７は、光の進む方向に向かってその内周面が外拡がり形状となるように構成した金属製又は樹脂製のもので、前記内周面は鏡面状に構成してある。

　第２筐体要素２２は、前記第１筐体要素２１側の端面に開口する有底穴２２ａを有した断面円形状のものであり、側壁及び底壁からなる周壁２３と、その底壁中央部分から前記軸線Ｌ方向に沿って第１筐体要素２１側に延伸させた円柱状の突出体２４とを備えたものである。そしてこの第２筐体要素２２の外周に複数の有底溝を設けて放熱フィン２５を形成している。もちろんこの放熱フィン２５は第１筐体要素２１に設けても構わない。

　しかして、本実施形態では前記各筐体要素２１、２２の締結に伴って前記第１筐体要素２１側に設定した第１押圧面３ｂと前記第２筐体要素２２側に設定した第２押圧面３ａとの間でＬＥＤ５を狭圧固定する狭圧構造３と、同締結に伴ってＬＥＤ５の光軸を前記軸線Ｌに一致するように当該ＬＥＤ５の位置決めを行う位置決め構造４とを設けている。

　前記狭圧構造３における第１押圧面３ｂは、前記第１筐体要素２１の小径部と大径部の境界にある段部の第２筐体要素２２を向く面の一部に設定してあって、この第１押圧面３ｂがＯリングＯＲ、レンズ機構８、リング部７を介してＬＥＤ５の樹脂モールド部に設定した段部５ａ（図２に示す）を押圧するように構成している。第２押圧面３ａは、第２筐体要素２２における突出体２４の先端面に設定してあって、この第２押圧面３ａがＬＥＤ５における前記導体５１の底面５ｂを押圧するように構成している。なお、レンズ機構８は、第１押圧面３ｂから押圧力を付与されるが、第１押圧面３ｂとレンズ機構８の間にはＯリングＯＲが介在し、これが弾性部材として作用して、締結によるレンズ８１、８２等の破壊を防止するとともに一定の圧力を付与させ押圧力のばらつきをなくして狭圧状態をがたのない良好なものに保つ。

　一方、前記位置決め構造４は、前記各筐体要素２１、２２の締結に伴ってリング部７の中心貫通孔７ａをＬＥＤ５の外周に略隙間なく外嵌させ、ＬＥＤ５から発される光の光軸を前記軸線Ｌに一致するように構成したものである。具体的には、リング部７の底面開口部が、ＬＥＤ５の樹脂モールド部５５の外周面にがたなく嵌まり込み、その位置決めが行われるようにしてある。

　しかしてこのように構成した光照射装置１の組み立て方法について簡単に説明する。

　ます、第１筐体要素２１にガラスロッドＧＬ、ＯリングＯＲ、レンズ機構８、リング部７を組み込む。その一方で、第２筐体要素２２に基板６及び電源ケーブルＣＡを装着してなるＬＥＤ５を、その底面が突出体２４の先端面３ａに密着するように載置する。

　次に、第１筐体要素２１を第２筐体要素２２に対し締結していく。このことにより第１筐体要素２１は第２筐体要素２２に接近していくが、それに連れ、前記リング部７の底面開口部がＬＥＤ５の先端部に外嵌し、軸線Ｌに対するラジアル方向の位置決めが行われる。さらに各筐体要素２１、２２を締結していくと前記各押圧面３ａ、３ｂがＬＥＤ５を軸線方向に沿った対向する方向から押圧し、これを挟み込んで固定保持する。なお前記基板６は突出体２４よりも大きい径の中心孔６ａを有し、またその外径は第２筐体要素２２の内径よりも小さく設定してあって、ＬＥＤ５のラジアル方向の位置決めが、前記位置決め構造４のみによって行われ、他の構造がその位置決めをなんら阻害しないように構成してある。

　すなわち、本実施形態によれば、第１筐体要素２１と第２筐体要素２２とを結合させるだけで、その内部に構成した狭圧構造３及び位置決め構造４の作用により、自動的にＬＥＤ５の固定と正確な位置決めとが同時に行われることになる、したがって、組み立てが極めて簡単化され、なおかつ放熱部を有してなる筐体２に直接的にＬＥＤ５が接することとなるので、放熱スピードを早め熱をこもらせずにＬＥＤ５のジャンクション温度を下げる効果により輝度低下を防ぎ、ＬＥＤ５の寿命も長くすることができる。また、ＬＥＤ５の位置が正確なものとなり、前記集光部９に確実に光が照射されるので、光案内部材ＧＬとの間での伝達ロスも可及的に低減させることができる。

　なお、この狭圧構造３による放熱効果は、図３に示すように、実験から非常に顕著なものである。すなわち、単に押圧面３ａ、３ｂとＬＥＤ５とを接触させただけの状態（Ｂ）と、狭圧固定した場合の状態（Ｃ）とを例えば初期照度からの６０分後の照度低下で比較すると、狭圧固定した場合の方が照度低下が少なく大きな効果を生じていることがわかる。また、各押圧面３ａ、３ｂとＬＥＤ５との間には、それら面粗さを吸収して密着性を高め熱伝導性を向上させるべく、シリコーングリス等を塗布しているものの、ほぼ直接的に接触させており、この場合（Ｂ）、（Ｃ）とその間に放熱シートを介在させた場合（Ａ）とを比較すると、直接的に接触させたものの方が照度低下が少なく大きな効果を生じていることがわかる。

　さらに本実施形態では、ＬＥＤ５の導体５１が底面に表出しているため、この底面に筐体２を接触させて放熱を図るには、筐体２の周壁２３との間で絶縁しなければならないところ、周壁２３との間に突出体２４を介在させているので、突出体２４のみの加工や素材選択で絶縁が可能となる。すなわち第２筐体要素２２全てに絶縁加工を施す必要がなく、また例えば窒化アルミニウムのような熱伝導性がよく絶縁性のある高価な材料を少なくできる。

　また、リング部７に、ＬＥＤ５から発される光の反射部材、位置決め構造４、及び狭圧構造３としての機能を兼備させているので、部品点数を無理なく削減して構造簡単化に大きく寄与できる。

　以下に本発明の第２実施形態について図４、図５を参照して説明する。

　本実施形態にかかる光照射装置１Ａは、図４に示すように、筐体２ＡにＬＥＤ５Ａを内蔵させたものであり、前記第１実施形態と同様に筐体２Ａを構成する筐体要素２１Ａ、２２Ａの締結に伴って、前記第１筐体要素２１Ａに設定した第１押圧面３ｂＡと前記第２筐体要素２２Ａに設定した第２押圧面３ａＡとの間で、前記ＬＥＤ５Ａを狭圧固定する狭圧機構３Ａと、同締結に伴って、所定軸線たる中心軸線Ｌを中心として前記ＬＥＤ５Ａから発する光の光軸が一致するように、当該ＬＥＤ５Ａの位置決めを行う位置決め構造４Ａとを備えているものである。

　以下に、各部について特に第１実施形態の光照射装置１との相違点を中心に詳述する。

　筐体２Ａは、前述したように第１筐体要素２１Ａ及び第２筐体要素２２Ａを備えてなる中空筒状のもので、その内部にＬＥＤ５Ａ、レンズ機構８Ａ等を収容するものである。

　第１筐体要素２１Ａは、前記第１実施形態とほぼ同様の構成であるため、ここでの説明は省略する。第２筐体要素２２Ａは、第１実施形態同様、側壁２２ａＡ、底壁２２ｂＡ及び円柱状の突出体２４Ａを備えるものであるが、その突出体２４Ａが底壁２２ｂＡに一体に設けられている点で第１実施形態と異なる。

　前記ＬＥＤ５Ａは、ＬＥＤチップを保護するための樹脂モールド５５Ａの形状が半球状である点等、外形の点で前記第１実施形態のものと若干相違する。なお、図５中符号５ｂＡは、前記第１実施形態におけるＬＥＤ５と同様に樹脂モールド５５Ａの底面中央部に表出させた導体５１Ａの底面であり、その周囲を囲むように円環状をなす基板６Ａを設けている。

　レンズ機構８Ａは、第１レンズ８１Ａと、第２レンズ８２Ａと、各レンズ８１Ａ、８２Ａ間に介在させたスペーサ９Ａとを備えたものである。

　第１レンズ８１Ａは、外形がわずかに側面を膨らませた概略切頭円錐状をなす例えば樹脂製の透明体であり、その外周面を後述するスペーサ９Ａを介して第２筐体要素２２Ａの内周面に嵌合させることにより、第２筐体要素２２Ａの軸線ＬＡにその中心軸を一致させてラジアル方向にがた無く配設されている。

　第２レンズ８２Ａは、前記第１実施形態と同様のものであり、前記第１筐体要素２１Ａの大径部２１ａＡに、その一方の半部がラジアル方向にがた無く嵌まり込むとともに、他方の半部が後述するスペーサ９Ａを介して第２筐体要素２２Ａの内周面に嵌合することにより、その中心軸を前記軸線ＬＡに一致させるとともに、第１筐体要素２１Ａ及び第２筐体要素２２Ａの軸合わせをも行う。なお、前記大径部２１ａＡの底面と第２レンズ８２Ａとの間にはＯリングＯＲＡを介在させてある。

　前記スペーサ９Ａは、円筒状をなすスペーサ本体９１Ａと、そのスペーサ本体９１Ａの内周面略中央部より内方に向かって一体に突出させたリング状の突条部９２Ａとを備えたもので、この突条部９２Ａの互いに背向する面に各レンズ８１Ａ、８２Ａの周縁部端面を接触させることで、レンズ８１Ａ、８２Ａ間の距離を担保するとともに、レンズ８１Ａ、８２Ａ間の摩擦を低減し、各筐体要素２１Ａ、２２Ａの締結時に回転トルクが第１レンズ８１Ａを介してＬＥＤ５Ａに伝達されるのを防止するように構成してある。スペーサ９Ａの材質は金属製又は樹脂製で、摩擦係数の小さいものが好ましい。

　しかして本実施形態にかかる狭圧機構３Ａは、その第１押圧面３ｂＡを、第１実施形態同様、前記第１筐体要素２１Ａの大径部２１ａＡの内面に設けた段部の第２筐体要素２２Ａ側に向く面、すなわち、前記第１筐体要素２１ＡにおけるＯリングＯＲＡとの接触面に設定している。また、その第２押圧面３ａＡを、やはり第１実施形態同様、前記第２筐体要素２２Ａにおける突出体２４Ａの前記第１筐体要素２１Ａ側を向く面、すなわち、突出体２４Ａ先端面に設定している。

　そして、前記第１筐体要素２１Ａと前記第２筐体要素２２Ａを締結していくにつれて、第１押圧面３ｂＡと第２押圧面３ａＡとが中心軸線ＬＡに沿って互いに近づき、前記第１押圧面３ｂＡからＯリングＯＲＡ及びレンズ機構８Ａを介し、また一方では前記第２押圧面３ａＡから後述する熱伝導体２６Ａを介して前記ＬＥＤ５Ａを軸線Ｌ方向に狭圧するようにしてある。この熱伝導体２６Ａは前記ＬＥＤ５Ａの導体底面５ｂＡと前記第２筐体要素２２Ａの第２押圧面３ａＡとの間に配置されるもので、材質としては窒化アルミニウム、放熱溶融樹脂、液状セラミック等のように、熱伝導性が高く、電気的絶縁性を有するものが好ましい。

　一方、本実施形態にかかる位置決め構造４Ａは、前記第１レンズ８１Ａの小径側端面に開口させた断面円形状の凹部８１ａＡと、前記ＬＥＤ５Ａの樹脂モールド５５Ａとの嵌合により構成されるものである。そして、前記第１筐体要素２１Ａと前記第２筐体要素２２Ａとの締結にしたがい、前記凹部８１ａＡと樹脂モールド５５Ａとを互いにがた無く嵌合させることにより、ＬＥＤ５Ａの光軸を前記軸線ＬＡに一致させ、そのラジアル方向の位置決めを行う。

　なお、この凹部８１ａＡの底面を膨出湾曲面として屈折部８１ｂＡを形成しており、前記ＬＥＤ５Ａから発された光のうち、光軸から所定角度内の光を、その屈折部８１ｂＡによって屈折させ平行化する一方、それより外側に拡がる光は、第１レンズ８１Ａの外周の境界面で反射させることにより、ＬＥＤ５Ａから発された光のほとんどを効率よく平行化して光軸方向に進行させ得るように構成してある。

　しかして、このように構成した光照射装置１Ａの組み立て方法について一例を挙げ簡単に説明する。

　まず、第１筐体要素２１ＡにガラスロッドＧＬＡ、ＯリングＯＲＡ、第２レンズ８２Ａ及びスペーサ９Ａを組み込む。その一方で、基板６Ａ及び電源ケーブルＣＡＡを装着してなるＬＥＤ５Ａに第１レンズ８１Ａを取り付け、締結時にＬＥＤ５Ａの導体底面５ｂＡが熱伝導体２６Ａを介して第２筐体要素２２Ａに密着することができるように載置し、第２筐体要素２２Ａに組み込む。

　次に、第１筐体要素２１Ａを第２筐体要素２２Ａに対して締結する。このことにより第１押圧面３ｂＡ及び第２押圧面３ａＡが近づき、その間の各部品、すなわち、ＯリングＯＲＡ、レンズ機構８Ａ、ＬＥＤ５Ａ及び熱伝導体２６Ａを押圧して、筐体２Ａ内部に前記各部品が固定される。

　また、この締結に連れて前記凹部８１ａＡとＬＥＤ５Ａの樹脂モールド５５Ａとが互いにがた無く嵌合し、ＬＥＤ５Ａの光軸が前記軸線ＬＡに一致するようにそのラジアル方向の位置決めが行われる。その際、基板６Ａの中心孔６ａＡと前記突出体２４Ａとの間には若干の隙間が形成されているため、これらがＬＥＤ５Ａの位置決め構造５Ａによる位置決めを阻害することはない。

　このように本実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果を奏し、また、特にこの実施形態では第１レンズ８１Ａに設けた凹部８１ａＡを利用してＬＥＤ５Ａの位置決めが行っているのでので、部品点数を無理なく削減して構造簡単化を図ることが可能である。

　放熱性に関して具体的な効果を数値として挙げておく。図６、図７は、赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤの場合についてそれぞれ調べた結果である。赤色ＬＥＤについては、従来のように、ガラスエポキシ層を表面に有したアルミ基板を介して放熱行う構造のもの（従来品）と、この実施形態の構造で十分押圧したもの（本発明品、赤、強締結）とで比較している。半田温度、筐体温度ともにこの実施形態にかかるものの方が温度上昇が少なく、また照度変化も小さいことが明らかにわかる。青色ＬＥＤについては、本実施形態の構造で、押圧力が大きいもの（本発明品、青、強締結）と小さいもの（本発明品、青、弱締結）とで比較している。押圧力が大きいものの方が、温度上昇が小さいことがわかる。

　なお本発明は上記実施形態に限られず、種々変更が可能である。

　例えば、狭圧構造はＬＥＤの形態や筐体の形態によって変更可能であるのは言うまでもない。

　基板６も場合によっては不要にできる。単体のＬＥＤでありながらＬＥＤチップを複数有するものでも構わない。また、光案内部材としてガラスロッドを用いたが、これの代わりに光ファイバ（束）を装着しても構わないし、ガラスロッドがなくとも構わない。

　さらに、筐体とＬＥＤとを直接的に接触させず、例えば高い熱伝導性を発揮し、電気的には絶縁性を持った柔軟性に富むギャップフィラーの等を介在させてもよい。もちろん本光照射装置は照明用のみならず、例えば化学反応を促進させるような用途に用いても構わないのは言うまでもない。

　本発明の第１実施形態における光照射装置の内部構造を示す縦断面図。 　同実施形態におけるＬＥＤ及び基板の縦断面図。 　同実施形態における光照射装置の効果を示す効果説明表。 　本発明の第２実施形態における光照射装置の内部構造を示す縦断面図。 　同実施形態におけるＬＥＤ及び基板の縦断面図。 　同実施形態における光照射装置の効果を示す効果説明表。 　同実施形態における光照射装置の効果を示す効果説明表。

符号の説明

１、１Ａ・・・光照射装置
２、２Ａ・・・筐体
２１、２１Ａ・・・第１筐体要素
２２、２２Ａ・・・第２筐体要素
２３・・・周壁
２４、２４Ａ・・・突出体
２５・・・放熱部（放熱フィン）
３、３Ａ・・・狭圧構造
３ａ、３ａＡ・・・第１押圧面
３ｂ、３ｂＡ・・・第２押圧面
４、４Ａ・・・位置決め構造
５、５Ａ・・・ＬＥＤ
５ｂ・・・ＬＥＤの底面
６、６Ａ・・・基板
６ａ・・・基板の中心孔
７・・・リング部
７ａ・・・リング部の中心貫通孔
８、８Ａ・・・レンズ機構
８１、８１Ａ・・・第１レンズ
８２、８２Ａ・・・第２レンズ
９・・・集光部
Ｌ・・・所定軸線
ＯＲ、ＯＲＡ・・・弾性部材（Ｏリング）

Claims (11)

1. ＬＥＤと、このＬＥＤを内蔵するとともに放熱部を有してなる筐体とを具備し、その筐体が所定軸線に沿って直列に結合した第１筐体要素と第２筐体要素とを有するものであって、
   　前記筐体要素同士の結合に伴って前記第１筐体要素側に設けた第１押圧面と前記第２筐体要素側に設けた第２押圧面との間でＬＥＤを狭圧固定する狭圧構造と、同結合に伴ってＬＥＤの光軸を前記軸線に一致するように当該ＬＥＤの位置決めを行う位置決め構造とを具備することを特徴とする光照射装置。
2. 前記ＬＥＤが単体で定常的に電流を２００ｍＡ〜３００ｍＡ以上流すことのできるものである請求項１記載の光照射装置。
3. 前記第１押圧面又は第２押圧面の少なくともいずれか一方とＬＥＤとの間に弾性部材を介在させている請求項１乃至２いずれか記載の光照射装置。
4. 前記第２筐体要素が周壁とその周壁から突出する突出体とを備え、前記突出体の第１筐体要素側を向く面に前記第２押圧面を設定している請求項１乃至３いずれか記載の光照射装置。
5. ＬＥＤを環状をなす基板に取り付けたものであって、前記突出体を前記基板の中心孔を貫通させてＬＥＤの底面に直接又は熱伝導部材を介在させて密接させている請求項４記載の光照射装置。
6. 前記位置決め構造が、前記筐体に取り付けられたリング部を利用してなり、前記ＬＥＤを筐体要素同士の結合に伴って前記リング部の中心貫通孔にがたなく嵌合させ当該ＬＥＤの位置決めを行うものである請求項１乃至５いずれか記載の光照射装置。
7. 前記リング部が、その内周面を鏡面状円錐凹面状とし光を前方へ案内する機能を有するものである請求項６記載の光照射装置。
8. 前記筐体に内蔵させたレンズ機構をさらに備えたものであって、前記位置決め構造が、前記レンズ機構を構成するレンズに設けた凹部にＬＥＤをがたなく嵌合させ、当該ＬＥＤの位置決めを行うものである請求項１乃至５いずれか記載の光照射装置。
9. 前記筐体に内蔵させたレンズ機構をさらに備え、ＬＥＤから発された光を前記レンズ機構を介して所定の部位に設定した集光部に所定径で集光するように構成している請求項１乃至８いずれか記載の光照射装置。
10. 前記レンズ機構が、前記ＬＥＤから照射される照射光を略平行な平行光にする第１レンズと、前記第１レンズからでた光を前記集光部に集光する第２レンズとからなる請求項９記載の光照射装置。
11. 前記放熱部が筐体の外周部に設けたフィン状をなすものである請求項１乃至１０記載の光照射装置。

Images