JP6996920B2 - Light source device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、光源装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a light source device.
例えば、紫外線硬化型インク(UVインク)を用いる印刷装置では、UVインクを硬化させる紫外線(以下、単に光と称する。)をUVインクへ照射する光源装置が用いられている。この種の光源装置としては、発光素子が発する光を集光する楕円反射鏡を有する一組の集光装置を備え、一組の集光装置が、対称軸に対して線対称に配置された構成が知られている。 For example, in a printing device using ultraviolet curable ink (UV ink), a light source device that irradiates the UV ink with ultraviolet rays (hereinafter, simply referred to as light) that cure the UV ink is used. This type of light source device includes a set of light collectors having an elliptical reflector that collects the light emitted by the light emitting element, and the set of light collectors are arranged line-symmetrically with respect to the axis of symmetry. The composition is known.
一組の集光装置の各々は、発光素子としての発光ダイオード(LED)が楕円反射鏡の反射面に対向して配置されており、LEDが発する光を楕円反射鏡によって集光し、各集光装置の集光光の焦点が対称軸上で交差するように配置されている。また、集光装置は、対称軸に交差する方向に沿って配列された複数のLEDを有する。 In each of the set of light collecting devices, a light emitting diode (LED) as a light emitting element is arranged facing the reflecting surface of the elliptical reflecting mirror, and the light emitted by the LED is collected by the elliptical reflecting mirror, and each collection is performed. The focused light of the light device is arranged so as to intersect on the axis of symmetry. Also, the light collector has a plurality of LEDs arranged along a direction intersecting the axis of symmetry.
ところで、UVインクは、紫外線の照射エネルギー量に応じて硬化の程度が変化するとも考えられている。一般的には、UVインクを硬化させるとき、所定の照射領域内に照射される照射光の積算光量(mJ/cm2)が、UVインクの硬化の程度に影響を及ぼす。更に、照射光の照射距離(作動距離:Working Distance)に応じて変化する照度(mW/cm2)が高くなることにより、UVインク内の深部に照射エネルギーが到達するので、UVインクの硬化性が高められる傾向がある。 By the way, it is also considered that the degree of curing of UV ink changes depending on the amount of irradiation energy of ultraviolet rays. Generally, when the UV ink is cured, the integrated light amount (mJ / cm 2 ) of the irradiation light irradiated in the predetermined irradiation region affects the degree of curing of the UV ink. Furthermore, the illuminance (mW / cm 2 ) that changes according to the irradiation distance (working distance: Working Distance) of the irradiation light increases, so that the irradiation energy reaches the deep part of the UV ink, and thus the curability of the UV ink. Tends to be increased.
照度は、照射光の照度分布における最大値(以下、照度ピーク値と称する。)が照射光の照射距離に応じて変化するので、照度を高めるために照射距離を短くすることが好ましい。ここで、上述した一組の集光装置を備える光源装置において、照射距離とは、各集光装置が集光した各集光光が交差する交点が位置する対称軸上に沿う距離を指しており、光源装置の照射光とは、各集光装置からの各集光光が合成された光を指す。 As for the illuminance, since the maximum value in the illuminance distribution of the irradiation light (hereinafter referred to as the illuminance peak value) changes according to the irradiation distance of the irradiation light, it is preferable to shorten the irradiation distance in order to increase the illuminance. Here, in the light source device provided with the above-mentioned set of condensing devices, the irradiation distance refers to the distance along the axis of symmetry where the intersections of the condensing lights collected by each condensing device intersect. The irradiation light of the light source device refers to the combined light of each condensed light from each condensing device.
上述のように、UVインクの硬化性を高める観点では、光源装置における照射光の積算光量と照度ピーク値との両方を高めることが望ましい。積算光量と照度ピーク値との両方を高めるためには、LEDの個数を増やすことと、照射光の照射距離が短くなるように、つまり一組の集光装置の集光光の焦点距離を短くなるように集光力が高い光学素子(集光光学系)を用いることが考えられる。しかしながら、LEDの個数を増やした場合には、消費電力が増加する不都合がある。一方、集光力が高い光学素子を用いた場合には、照射距離が相対的に短く設定されることで、要求される照射距離が異なる仕様の印刷装置への適用が困難となる不都合がある。したがって、異なる仕様の印刷装置への光源装置の適用も考慮すると、光源装置としては、LEDの個数を、所望の積算光量と照度ピーク値が得られる適正な個数に抑えると共に、照射距離が可変するように構成されることが望ましい。 As described above, from the viewpoint of improving the curability of the UV ink, it is desirable to increase both the integrated light amount and the illuminance peak value of the irradiation light in the light source device. In order to increase both the integrated light amount and the illuminance peak value, increase the number of LEDs and shorten the irradiation distance of the irradiation light, that is, shorten the focal length of the focused light of a set of condensing devices. It is conceivable to use an optical element (condensing optical system) having a high light-collecting power. However, when the number of LEDs is increased, there is a disadvantage that the power consumption increases. On the other hand, when an optical element having a high light-collecting power is used, the irradiation distance is set to be relatively short, which makes it difficult to apply to printing devices having specifications having different required irradiation distances. .. Therefore, considering the application of the light source device to printing devices having different specifications, the number of LEDs of the light source device is limited to an appropriate number for obtaining a desired integrated light amount and illuminance peak value, and the irradiation distance is variable. It is desirable to be configured as follows.
そこで、本発明は、照射光の照射距離を可変することができる光源装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a light source device capable of varying the irradiation distance of the irradiation light.
実施形態に係る光源装置は、発光素子と、前記発光素子が発する光を前記発光素子から離間した位置に集光する焦点を有する光学素子と、を有し、対称軸に対して線対称に配置された一組の集光装置と、前記一組の集光装置の各々が集光する各集光光の光軸の向きをそれぞれ変えるように前記一組の集光装置の各々を移動可能に支持する支持機構と、を具備し、前記一組の集光装置は、前記各集光光が前記対称軸と交差する交点が前記対称軸上で重なるように設けられ、前記交点において前記集光装置から最も近い側の位置をT1、前記集光装置から最も遠い側の位置をT2としたとき、前記交点が前記位置T1から前記位置T2までの間に位置し、前記光学素子の前記焦点が前記位置T1と前記位置T2との間に位置するように設けられ、前記支持機構を介して、前記交点が前記対称軸上に沿って移動される。 The light source device according to the embodiment includes a light emitting element and an optical element having a focal point that concentrates the light emitted by the light emitting element at a position separated from the light emitting element, and is arranged linearly symmetrical with respect to the axis of symmetry. Each of the set of condensing devices can be moved so as to change the direction of the optical axis of each condensing light collected by each of the condensing device and the condensing device. A support mechanism for supporting the light is provided, and the set of condensing devices is provided so that the intersections of the condensing lights intersecting the axis of symmetry overlap on the axis of symmetry, and the condensing light is provided at the intersections. When the position closest to the device is T1 and the position farthest from the light collector is T2, the intersection is located between the position T1 and the position T2, and the focal point of the optical element is located. It is provided so as to be located between the position T1 and the position T2, and the intersection is moved along the axis of symmetry via the support mechanism.
本発明によれば、照射光の照射距離を可変することができる。 According to the present invention, the irradiation distance of the irradiation light can be changed.
以下で説明する実施形態に係る光源装置は、一組の集光装置と、支持機構と、を備える。集光装置は、発光素子と、光学素子と、を有する。集光装置は、対称軸に対して線対称に配置されている。光学素子は、発光素子が発する光を発光素子から離間した位置に集光する焦点を有する。支持機構は、一組の集光装置の各々が集光する各集光光の光軸の向きをそれぞれ変えるように、一組の集光装置の各々を移動可能に支持する。一組の集光装置は、各集光光が対称軸と交差する交点が対称軸上で重なるように設けられている。交点において集光装置から最も近い側の位置をT1、集光装置から最も遠い側の位置をT2としたとき、交点が位置T1から位置T2までの間に位置し、光学素子の焦点が位置T1と位置T2との間に位置するように設けられている。一組の集光装置は、支持機構を介して、交点が対称軸上に沿って移動される。 The light source device according to the embodiment described below includes a set of condensing devices and a support mechanism. The light collecting device includes a light emitting element and an optical element. The light collecting device is arranged line-symmetrically with respect to the axis of symmetry. The optical element has a focal point that focuses the light emitted by the light emitting element at a position away from the light emitting element. The support mechanism movably supports each of the set of condensing devices so that the direction of the optical axis of each condensing light collected by each of the set of condensing devices is changed. The set of condensing devices is provided so that the intersections of the condensing lights intersecting the axis of symmetry overlap on the axis of symmetry. When the position closest to the light collector is T1 and the position farthest from the light collector is T2 at the intersection, the intersection is located between the position T1 and the position T2, and the focal point of the optical element is the position T1. It is provided so as to be located between the position T2 and the position T2. A set of light collectors has their intersections moved along an axis of symmetry via a support mechanism.
また、以下で説明する実施形態に係る光源装置における支持機構は、一組の集光装置を同期して移動させるように支持している。 Further, the support mechanism in the light source device according to the embodiment described below supports the set of condensing devices so as to move synchronously.
また、以下で説明する実施形態に係る光源装置における光学素子は、発光素子が発する光を集光する楕円反射鏡である。 Further, the optical element in the light source device according to the embodiment described below is an elliptical reflector that collects the light emitted by the light emitting element.
また、以下で説明する実施形態に係る光源装置における一組の集光装置は、楕円反射鏡の両端に配置されている。一組の集光装置は、反射部材を有する。反射部材は、発光素子が発する光及び楕円反射鏡で反射される光を反射する。支持機構は、支持部を有する。支持部は、楕円反射鏡を移動可能に支持する。支持部は、反射部材に設けられている。 Further, a set of condensing devices in the light source device according to the embodiment described below is arranged at both ends of the elliptical reflecting mirror. A set of light collectors has a reflective member. The reflecting member reflects the light emitted by the light emitting element and the light reflected by the elliptical reflecting mirror. The support mechanism has a support portion. The support portion movably supports the elliptical reflector. The support portion is provided on the reflective member.
また、以下で説明する実施形態に係る光源装置における一組の集光装置は、基板を有する。基板には、発光素子が設けられている。基板は、楕円反射鏡に固定されている。 Further, the set of condensing devices in the light source device according to the embodiment described below has a substrate. A light emitting element is provided on the substrate. The substrate is fixed to an elliptical reflector.
(実施形態)
以下、実施形態に係る光源装置について、図面を参照して説明する。図1は、実施形態に係る光源装置を示す斜視図である。図2は、実施形態に係る光源装置内に配置された集光装置を示す斜視図である。図3は、実施形態に係る光源装置の第1集光装置を示す斜視図である。
(Embodiment)
Hereinafter, the light source device according to the embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a light source device according to an embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing a light collecting device arranged in the light source device according to the embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing a first light collecting device of the light source device according to the embodiment.
本実施形態の光源装置について、一例として、UVインクを用いる印刷装置に適用するものとして説明するが、印刷装置への用途に限定されるものではなく、例えば、紫外線硬化性樹脂を用いる製造装置等の他の用途に光源装置が用いられてもよい。実施形態の光源装置は、印刷装置で用いられる場合、例えば、複数の光源装置が一列に配列されることで、いわゆるライン光源として用いられる。 The light source device of the present embodiment will be described as an example as being applied to a printing device using UV ink, but the application is not limited to the printing device, and for example, a manufacturing device using an ultraviolet curable resin or the like. A light source device may be used for other purposes. When the light source device of the embodiment is used in a printing device, for example, a plurality of light source devices are arranged in a row, so that the light source device is used as a so-called line light source.
(光源装置の構成)
図1及び図2に示すように、実施形態に係る光源装置1は、発光素子としてのLED11が発する光を集光する一組の第1集光装置6A、6Bと、LED11が発する光を集光する一組の第2集光装置7A、7Bと、一組の第1集光装置6A、6B及び一組の第2集光装置7A、7Bの各々を支持する支持機構8と、を備える。また、光源装置1は、第1集光装置6A、6B、第2集光装置7A、7B、及び支持機構8が収容された箱状の筐体9を備える。
(Configuration of light source device)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
一組の第1集光装置6A、6Bは、対称軸X1に対して線対称に配置されている。一組の第2集光装置7A、7Bは、対称軸X1に対して線対称に配置されており、対称軸X1を中心として一組の第1集光装置6A、6Bの外側に配置されている。各第1集光装置6A、6Bは、複数のLED11と、複数のLED11が設けられた基板12と、複数のLED11が発する光を集光する光学素子としての楕円反射鏡13と、を有する。LED11としては、紫外線を発するUV-LEDが用いられている。
The set of
図3に示すように、基板12は、長尺状に形成されており、長手方向に沿って複数のLED11が一列に配列されている。なお、複数のLED11の配置は、一列に配列される構成に限定されず、配列方向に沿って、配列方向と交差する方向へ位置が交互にずらされた、いわゆる千鳥配列にされてもよい。基板12は、長手方向に平行な一端が、楕円反射鏡13に固定されている。また、基板12は、複数のLED11が配列された実装面の裏側の面が、放熱フィンや、冷却媒体を内部に流すことができる冷却ブロックに固定されていてもよい。これにより、LED11の温度上昇を抑え、照射光の照度の変動が抑えられる。
As shown in FIG. 3, the
楕円反射鏡13は、複数のLED11が発する光を反射して集光する反射面13aを有しており、複数のLED11が反射面13aに対向して配置されている。複数のLED11は、楕円反射鏡13の反射面13aが有する第1焦点に沿って配列されている。光学素子としての楕円反射鏡13は、LED11が発する光をLEDから離間した位置に集光する焦点F(第2の焦点)を有する。楕円反射鏡13には、複数のLED11の配列方向における両端に、支持機構8によって支持される支軸13bがそれぞれ設けられている。支軸13bは、例えば、楕円反射鏡13の側面に取付け部材(図示せず)を介して固定されている。
The elliptical reflecting
したがって、第1集光装置6A、6Bの各楕円反射鏡13は、複数のLED11の配列方向に直交する平面上で、対称軸X1に対して線対称に配置されている。同様に、第2集光装置7A、7Bの各楕円反射鏡13は、複数のLED11の配列方向に直交する平面上で、対称軸X1に対して線対称に配置されている。
Therefore, the
光源装置1が備える各第2集光装置7A、7Bも、各第1集光装置6A、6Bと同様に構成されている。このため、各第2集光装置7A、7Bにおいては、上述した各第1集光装置6A、6Bと同一の構成部材に第1集光装置6A、6Bと同一符号を付けて、各第2集光装置7A、7Bの説明を省略する。
The second
光源装置1は、支持機構8を介して、一組の第1集光装置6A、6B及び一組の第2集光装置7A、7Bが、各々の楕円反射鏡13、すなわち、複数のLED11の発光面(例えば、LED11の外装材の出射面や、基板12の実装面)上を通過する仮想軸まわりに回動されることで、一組の第1集光装置6A、6B及び一組の第2集光装置7A、7Bの各々が集光する集光光の光軸X2の向きがそれぞれ変えられる(図5、図6参照)。
In the
支持機構8は、図1及び図2に示すように、筐体9の外部または内部に取り付けられており、各楕円反射鏡13の支軸13bをそれぞれ支持する複数の支持部8aを有する。支持部8aは、例えば、支軸13bを回動可能に支持すると共に、支軸13bを支軸13bまわりの所定の回動位置に固定可能に構成されている。支持機構8は、例えば、支軸13bを支軸13bまわりの所定の回動位置に規制して固定するロック機構を有してもよい。また、支持機構8は、一組の第1集光装置6A、6Bの両方を同期して回動させるように構成されている。同様に、支持機構8は、一組の第2集光装置7A、7Bの両方を同期して回動させるように構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、支持機構8は、各第1集光装置6A、6B及び各第2集光装置7A、7Bを、楕円反射鏡13の支軸13bまわりに回動させるための図示しない角度調整機構(駆動機構)と連結可能に構成されている。図示しないが、支持機構8は、例えば、楕円反射鏡13を支軸13bまわりに回動するためのギアや、楕円反射鏡13に形成されたギア部等を有してもよい。
Further, the
上述した支持機構13は、複数のLED11の発光面を中心として回動するように支軸13bが設けられたが、LED11の発光面から離間した位置に支軸13bが設けられてもよい。図4は、実施形態に係る光源装置1の第1集光装置6A、6Bが有する支持機構13の変形例を示す斜視図である。図4に示すように、支持軸13bは、楕円反射鏡13の側面に、基板11から離間して設けられており、支持機構8を介して、第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)が、楕円反射鏡13の重心近傍を通る仮想軸まわりに回動されるように設けられることにより、回転動作の安定性を高めることも可能である。
In the
図1に示すように、筐体9は、照射対象としてのUVインクへ向けて照射光を出射する側に開口9aが設けられており、開口9aが、紫外線の透過性を有するパネル部材10で覆われている(図7、8参照)。また、筐体9内には、図1及び図2に示すように、LED11が発する光及び楕円反射鏡13で反射される光を反射する反射部材としての一組の側面鏡14が設けられている。側面鏡14は、LED11の配列方向における両端に配置されており、筐体9に固定されている。側面鏡14としては、例えば、平面ミラーが用いられている。支持機構8の支持部8aは、側面鏡14に設けられている。
As shown in FIG. 1, the
(光源装置の照射距離を可変するための光路)
以上のように構成された光源装置1について、照射距離を可変するための光路を説明する。以下、一組の第1集光装置6A、6Bについてのみ説明するが、一組の第2集光装置7A、7Bについても同様である。図5及び図6は、実施形態に係る光源装置1の照射距離を変えるための光路を説明するための模式図である。
(Optical path for changing the irradiation distance of the light source device)
For the
図5に示すように、一方の第1集光装置6Aが位置S1に配置されると共に他方の第1集光装置6Bが位置S2に配置され、一組の第1集光装置6A、6Bが対称軸X1に対して線対称に距離hずつ離れている。このとき、一方の第1集光装置6Aと他方の第1集光装置6Bとの間(位置S1と位置S2の間)が、対称軸X1を挟んで距離2hとなる。各第1集光装置6A、6Bは、楕円反射鏡13によって集光される集光光の光軸X2を、対称軸X1の方向に対して傾斜角θ1~θ2の範囲内で回動可能に、支持機構8に支持されている。
As shown in FIG. 5, one
各第1集光装置6A、6Bの各々が集光する各集光光は、各集光光と対称軸X1とが交差する交点Cで、各集光光が互いに重なる。図5では、各第1集光装置6A、6Bが集光する各集光光における光軸X2の向きが振られることにより、集光光の光束断面が変化する様子を模式的に示している。
The condensed light collected by each of the
図6に示すように、一組の第1集光装置6A、6Bは、支持機構8を介して傾斜角θ1~θ2の範囲内で回動されることにより、一組の第1集光装置6A、6Bの各集光光の交点Cが、対称軸X1上に沿って位置T1~T2の間の所定範囲を移動する。このように、一組の第1集光装置6A、6Bの各集光光が重なる交点Cが、対称軸X1に沿って所定範囲内で移動することで、各集光光が合成された照明光の交点Cの位置が変化する。これにより、光源装置1は、所望の積算光量と照度ピーク値が適正に両立されるように照射距離を変えることができる。このとき、第1集光装置6A、6Bは、第1集光装置6A、6Bの焦点Fが、図6における対称軸X1上の、位置T1と位置T2との間に位置する集光系を有する。
As shown in FIG. 6, a set of
したがって、図6に示すように、各第1集光装置6A、6Bの各位置S1、S2と焦点Fとの間の距離をRとすると、光源装置1は、
{h/sin(θ1)}≦R≦{h/sin(θ2)} ・・・(式1)
を満たす集光光学系を有する。
Therefore, as shown in FIG. 6, assuming that the distance between the positions S1 and S2 of the
{H / sin (θ1)} ≦ R ≦ {h / sin (θ2)} ・ ・ ・ (Equation 1)
It has a condensing optical system that satisfies the above conditions.
また、各第1集光装置6A、6Bが楕円反射鏡13を有する場合、反射面13aの第1焦点と第2焦点との焦点距離が、図6中の距離Rに相当するので、楕円の長軸半径をa、短軸半径をbとすると、楕円反射鏡13は、
{h/sin(θ1)}≦2√(a2-b2)≦{h/sin(θ2)} ・・・(式2)
を満たす楕円を有する。
Further, when each of the
{H / sin (θ1)} ≤2√ ( a2 -b2) ≤{h / sin (θ2)} ... (Equation 2 )
Has an ellipse that meets.
光源装置1は、例えば、UVインクを用いる印刷装置(図示せず)に光源装置1が組み付けられる際に、個々の印刷装置の仕様で設定された所望の照射距離となるように、各第1集光装置6A、6B及び各第2集光装置7A、7Bの各集光光の光軸X2の向きが変えられることによって、照射距離が調整される。このとき、図示しないが、光源装置1とは別途に設けられる角度調整機構と支持機構8とが連結されることで、光源装置1は、支持機構8を介して各楕円反射鏡13が支軸13bまわりに回動されることで、照射距離が調整される。
The
また、支持機構8は、一組の第1集光装置6A、6Bと一組の第2集光装置7A、7Bをそれぞれ同期して回動させるように構成されてもよく、4つの第1集光装置6A、6B及び第2集光装置7A、7Bを一括して回動させることにより、光源装置1の照射距離を容易に調整することができる。また、支持機構8は、一組の第1集光装置6A、6Bの両方、一組の第2集光装置7A、7Bの両方を同期して回動させるように構成されたが、各第1集光装置6A、6B、各第2集光装置7A、7Bを個々に独立して可動するように構成されてもよい。
Further, the
(光源装置の照射距離の調整)
図7は、実施形態に係る光源装置1の照射距離を短くした状態を示す断面図である。図8は、実施形態に係る光源装置1の照射距離を長くした状態を示す断面図である。図7及び図8に示すように、光源装置1は、一組の第1集光装置6A、6B及び一組の第2集光装置7A、7Bの各集光光の光軸X2の向きを変えることにより、交点Cが対称軸X1上に沿って移動され、例えば、照射距離WDが30[mm]程度~80[mm]程度の範囲内で調整可能に構成されている。ここで、照射距離WDとは、照射光の照射対象としてのUVインクと光源装置1のパネル部材10との間の、対称軸X1に沿う距離である。
(Adjustment of irradiation distance of light source device)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the irradiation distance of the
なお、本実施形態では、一般的な印刷装置で要求される照射距離WDとして、30[mm]程度~80[mm]程度の範囲内で照射距離WDが調整可能に構成されるが、調整可能な範囲を限定するものではない。照射距離WDの調整可能な範囲は、光源装置1が適用される各種の製造装置等に応じて適宜設定されてよい。
In the present embodiment, the irradiation distance WD required by a general printing apparatus is configured to be adjustable within a range of about 30 [mm] to about 80 [mm], but can be adjusted. It does not limit the range. The adjustable range of the irradiation distance WD may be appropriately set according to various manufacturing devices and the like to which the
図9は、実施形態に係る光源装置1の照射距離を短くしたときの照度分布を示す図である。図10は、実施形態に係る光源装置1の照射距離を長くしたときの照度分布を示す図である。図9及び図10において、縦軸が照度[mW/cm2]を示し、横軸が対称軸X1(交点C)からの位置[mm]を示し、便宜上、対称軸X1を中心として正負を付けて示す。
FIG. 9 is a diagram showing an illuminance distribution when the irradiation distance of the
光源装置1は、照射距離WDが30[mm]のとき、図9に示すように、照度分布が狭まり、7000[mW/cm2]弱の照度ピーク値が得られる。また、光源装置1は、照射距離WDが80[mm]のとき、図10示すように、照射距離WDが短いときに比べて照度分布が広がるが、5000[mW/cm2]弱の照度ピーク値が得られる。したがって、照射距離WDが30[mm]程度~80[mm]程度の範囲内で、照度ピーク値が適正に確保される。
When the irradiation distance WD is 30 [mm], the
実施形態における第1集光装置6A、6B及び第2集光装置7A、7Bは、楕円反射鏡13を用いて集光する構成に限定されるものではなく、楕円反射鏡13の代わりに、LED11が発する光を集光する光学素子として、例えば、集光レンズ、プリズム、平面反射板や導光体等を有する集光光学系が用いられてもよい。
The
本実施形態における支持機構8は、楕円反射鏡13の支軸13bを支持する支持部8aを有する構成に限定されるものではなく、楕円反射鏡13を回動可能に支持する構成で適宜変更されてもよい。例えば、支軸13bが筐体9の外部まで延ばされて設けられてもよい。
The
上述した実施形態の光源装置1は、一組の第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)の各々が集光する各集光光の光軸X2の向きをそれぞれ変えるように一組の第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)の各々を移動可能に支持する支持機構8を備えており、対称軸X1上で重なるように設けられた各集光光が対称軸X1と交差する交点Cが、支持機構8を介して対称軸X1上に沿って移動される。これにより、照射光の照射距離WDを所定範囲内で任意に可変することができる。
The
したがって、光源装置1によれば、LED11の個数を、所望の積算光量と照度ピーク値が得られる適正な個数に抑えることで消費電力の増大を抑えると共に、照射距離WDが異なる複数種類の仕様の印刷装置等の製造装置に適用することが可能になる。そのため、光源装置1の汎用性を高めて、複数種類の仕様の印刷装置において光源装置1の共通化を図ることが可能になり、印刷装置等の製造コストの増大を抑えることができる。また、光源装置1によれば、印刷装置等のメンテナンス時の必要に応じて、支持機構8を介して照射距離WDを微調整することも可能になる。
Therefore, according to the
また、実施形態における支持機構8は、一組の第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)を同期して回動させるように支持している。このように2つの第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)を同期して回動させることで、照射距離WDの調整作業を容易に行うことができる。
Further, the
また、実施形態における第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)は、LED11が発する光を集光する楕円反射鏡13を有する。楕円反射鏡13を用いることで、LED11が発する光を集光する光学素子を簡素に構成することができる。
Further, the
また、実施形態における一組の第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)は、楕円反射鏡13の両端に配置されてLED11が発する光及び楕円反射鏡13で反射される光を反射する側面鏡14を有し、楕円反射鏡13を移動可能に支持する支持機構8の支持部8aが側面鏡14に設けられている。これにより、支持機構8をコンパクトに構成し、光源装置1を小型化することができる。
Further, the set of the
また、実施形態における一組の第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)は、LED11が設けられた基板12が楕円反射鏡13に固定されている。これにより、各第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)を小型化することができる。
Further, in the set of the
なお、本実施形態の光源装置1は、二組の集光装置(4つの集光装置)である第1集光装置6A、6B及び各第2集光装置7A、7Bを備えるが、集光装置の個数が限定されるものではなく、三組以上の集光装置を有してもよい。また、光源装置1は、第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)の楕円反射鏡13が集光する集光光の光軸X2上に、例えば、集光レンズ等の他の光学素子が配置されてもよく、他の光学素子が、支持機構8を介した楕円反射鏡13の移動と連動して、集光光の交点Cを対称軸X1上に沿って移動するように可動されてもよい。例えば、光学素子として他の反射面を追加し、楕円反射鏡13によって集光される集光光を、他の反射面で更に反射させた後に、各反射光の焦点が対称軸X1上の交点Cで重なるように構成されてもよい。
The
また、本実施形態の光源装置1が有する第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)では、複数のLED11が設けられた基板12における、複数のLED11が搭載されていない面側(実装面の裏側)が対称軸X1と対向して配置されたが、この構成に限定されない。図11は、実施形態に係る光源装置の変形例を示す模式図である。例えば、図11に示すように、第1集光装置6A、6B(第2集光装置7A、7B)は、基板12における、複数のLED11が搭載されている実装面側(LED11の発光面側)が対称軸X1と対向して配置されてもよい。
Further, in the
本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することを意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、本発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although embodiments of the present invention have been described, the embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the present invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1 光源装置
6A、6B 第1集光装置(集光装置)
7A、7B 第2集光装置(集光装置)
8 支持機構
8a 支持部
11 LED(発光素子)
13 楕円反射鏡(光学素子)
13a 反射面
14 側面鏡
X1 対称軸
X2 光軸
C 交点
F 焦点
WD 照射距離
1
7A, 7B 2nd condensing device (condensing device)
8
13 Elliptical reflector (optical element)
13a
Claims (5)
前記一組の集光装置の各々が集光する各集光光の光軸の向きをそれぞれ変えるように前記一組の集光装置の各々を回動可能に支持する支持機構と;
を具備し、
前記一組の集光装置は、前記各集光光が前記対称軸と交差する交点が前記対称軸上で重なるように設けられ、前記交点において前記集光装置から最も近い側の位置をT1、前記集光装置から最も遠い側の位置をT2としたとき、前記交点が前記位置T1から前記位置T2までの間に位置し、前記光学素子の前記焦点が前記位置T1と前記位置T2との間に位置するように設けられ、前記支持機構を介して、前記交点が前記対称軸上に沿って移動され、
前記支持機構は、前記一組の集光装置の各々を、前記光学素子の重心近傍を通る軸回りに回動可能に支持する、光源装置。 A set of condensing devices having a light emitting element and an optical element having a focal point that condenses the light emitted by the light emitting element at a position distant from the light emitting element, and arranged line-symmetrically with respect to the axis of symmetry. When;
With a support mechanism that rotatably supports each of the set of condensing devices so as to change the direction of the optical axis of each condensing light collected by each of the set of condensing devices;
Equipped with
The set of condensing devices is provided so that the intersections of the condensing lights intersecting the axis of symmetry overlap on the axis of symmetry, and the position closest to the condensing device at the intersections is T1. When the position farthest from the light collector is T2, the intersection is located between the position T1 and the position T2, and the focal point of the optical element is between the position T1 and the position T2. The intersection is moved along the axis of symmetry via the support mechanism .
The support mechanism is a light source device that rotatably supports each of the set of light collectors around an axis passing near the center of gravity of the optical element .
請求項1に記載の光源装置。 The support mechanism supports the set of light collectors to move synchronously.
The light source device according to claim 1.
請求項1または2に記載の光源装置。 The optical element is an elliptical reflector that collects the light emitted by the light emitting element.
The light source device according to claim 1 or 2.
前記支持機構は、前記楕円反射鏡を移動可能に支持する支持部を有し、前記支持部が前記反射部材に設けられている、
請求項3に記載の光源装置。 The set of condensing devices has a reflecting member arranged at both ends of the elliptical reflecting mirror to reflect the light emitted by the light emitting element and the light reflected by the elliptical reflecting mirror.
The support mechanism has a support portion that movably supports the elliptical reflector, and the support portion is provided on the reflection member.
The light source device according to claim 3.
請求項3または4に記載の光源装置。 The set of condensing devices has a substrate provided with the light emitting element, and the substrate is fixed to the elliptical reflector.
The light source device according to claim 3 or 4.
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