図面 (/)

技術 光照射システム

出願人 株式会社アイテックシステム
発明者 出島孚海老原聡
出願日 2019年3月14日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2019-047818
公開日 2020年9月17日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-148690
状態 未査定
技術分野 光学的手段による材料の調査の特殊な応用
主要キーワード 製造要因 点灯プログラム 光照射システム 高電位端 硬化対象 低電位端 比較電位 粗面状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

LEDの故障を正確に検出することができる光照射システムを提供する。

解決手段

この光照射システムは、複数のLED11と、LED11からの光を検出するセンサと、複数のLED11を樹脂硬化させるために間欠点灯する制御手段と、を備え、制御手段は複数のLED11を検査モード点灯可能であり、検査モードとして、制御手段は、間欠点灯の消灯期間に、複数のLED11をグループ毎に点灯させ、その際のセンサ90の出力値リファレンス値120bとの比較結果に基づいてLED故障が判定される。

概要

背景

所定方向に直線状に並べられた複数のLEDを有する照明装置として、例えば鋼鈑板ガラス食品紙幣等を製造する各種製造工程の製造品検査においてラインセンサカメラ等のセンサの検出位置をセンサの画角に合わせてライン状に照明するライン状照明装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。

また、平面上に並べられた複数の紫外線LEDを有する光照射装置として、例えば紫外線硬化性プラスチックから成るフィルム等を製造する各種製造工程において、プラスチックを硬化してフィルムを成形するために紫外線を照射する面状光照射装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。

概要

LEDの故障を正確に検出することができる光照射システムを提供する。この光照射システムは、複数のLED11と、LED11からの光を検出するセンサと、複数のLED11を樹脂を硬化させるために間欠点灯する制御手段と、を備え、制御手段は複数のLED11を検査モード点灯可能であり、検査モードとして、制御手段は、間欠点灯の消灯期間に、複数のLED11をグループ毎に点灯させ、その際のセンサ90の出力値リファレンス値120bとの比較結果に基づいてLED故障が判定される。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、LEDの故障を正確に検出することができる光照射システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

光照射装置本体と、前記光照射装置本体に設けられた複数のLEDと、前記LEDからの光を検出するセンサと、前記複数のLEDを樹脂硬化させるために間欠点灯する制御手段と、を備えた光照射システムであって、前記制御手段は前記複数のLEDを検査モード点灯可能であり、前記検査モードとして、前記制御手段は、前記間欠点灯の消灯期間に、前記複数のLEDをグループ毎に点灯させ、その際の前記センサの検出値リファレンス値との比較結果に基づいて前記制御手段がLED故障を判定する、光照射システム。

請求項2

前記光照射装置本体に設けられ、前記複数のLEDからの光が透過する透明部材をさらに備え、前記センサは前記透明部材の端部からの光を検出する、請求項1に記載の光照射システム。

請求項3

前記光照射装置本体に取付けられ、前記複数のLEDからの光が透過する透明板をさらに備え、前記透明板の厚さ方向一方の面は、前記複数のLEDからの光が入射する入射面であり、厚さ方向他方の面は、光が出射する出射面であり、前記出射面又は前記入射面には、前記複数のLEDからの光の一部を透明板の端部に向かわせるための複数の反射部又は光拡散部が設けられ、前記センサは、前記透明板の端部からの光を検出するように配置されている、請求項1に記載の光照射システム。

請求項4

前記反射部は、前記複数のLEDの光軸方向から見た時に複数のLEDの中央位置に配置されている、請求項3に記載の光照射システム。

請求項5

前記複数のLEDが実装された複数の基板を備え、前記センサは、前記基板に取付けられ、前記複数のLEDの光軸方向から見た時に複数のLEDの中央位置に配置されている、請求項1〜3の何れかに記載の光照射システム。

請求項6

前記複数のLEDは、前記LEDの光軸と直交するX方向に1列に並設されている、請求項1〜5の何れかに記載の光照射システム。

請求項7

前記複数のLEDは、前記LEDの光軸と直交するX方向に並設されると共に、前記光軸および前記X方向と直交するY方向に並設されている、請求項1〜5の何れかに記載の光照射システム。

技術分野

0001

本発明は光照射システムに関する。

背景技術

0002

所定方向に直線状に並べられた複数のLEDを有する照明装置として、例えば鋼鈑板ガラス食品紙幣等を製造する各種製造工程の製造品検査においてラインセンサカメラ等のセンサの検出位置をセンサの画角に合わせてライン状に照明するライン状照明装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。

0003

また、平面上に並べられた複数の紫外線LEDを有する光照射装置として、例えば紫外線硬化性プラスチックから成るフィルム等を製造する各種製造工程において、プラスチックを硬化してフィルムを成形するために紫外線を照射する面状光照射装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。

先行技術

0004

特開2007−225591号公報
特開2011−079157号公報

発明が解決しようとする課題

0005

この種の光照射装置は、フィルム等の製造物品質確保のために、光の照射位置に強い光を均一に照射する必要がある。
後者の光照射装置の数百個又は数千個のLEDが小さなピッチで並べられていることが多い。各LEDからの光によって光硬化性プラスチックが硬化するので、一部のLEDに短絡輝度下等故障が発生すると、製造物の品質が低下する。

0006

製造物の品質低下等を防止するために、光照射装置の光の照射方向に照度計を配置し、検査又は製造の前に各LEDが正常に点灯していることを検査することも考えられる。しかし、光照射装置は検査ライン製造ラインに設置されている場合が多く、照度計による照度検査を正確に行うことは困難である。

0007

また、複数のLEDにそれぞれセンサを設け、各LEDの故障の有無をセンサの出力に基づき監視することも考えられる。しかし、全てのLEDの各々にセンサを設けることは現実的ではない。また、センサとLEDが1対1の場合に、センサの出力値が低下した場合は、当該LEDに故障がある可能性だけでなく、センサの検出精度が低下している可能性もある。特に、LEDが紫外線を照射するものである場合、LEDが高輝度LEDである場合に、センサの早期の故障が懸念される。

0008

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、LEDの故障を正確に検出することができる光照射システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る光照射システムは、光照射装置本体と、前記光照射装置本体に設けられた複数のLEDと、前記LEDからの光を検出するセンサと、前記複数のLEDを樹脂を硬化させるために間欠点灯する制御手段と、を備えた光照射システムであって、前記制御手段は前記複数のLEDを検査モードで点灯可能であり、前記検査モードとして、前記制御手段は、前記間欠点灯の消灯期間に、前記複数のLEDをグループ毎に点灯させ、その際の前記センサの検出値リファレンス値との比較結果に基づいて前記制御手段がLED故障を判定する。

0010

当該態様では、制御手段が複数のLEDをグループ毎に点灯させ、制御手段がグループ毎にリファレンス値を記憶しており、当該グループよりも少ない数のセンサを用いて各LEDの故障が判定される。センサをグループ毎に設けることも可能である。しかし、グループ毎にセンサを設けると、センサの数が多くなり、また、センサの検出精度のチェックにセンサの数が多い分だけ手間がかかる。特に、LEDが紫外線を照射するものである場合、センサの早期の故障が懸念される。

0011

センサとグループが1対1の場合に、センサの出力値が低下した場合は、当該グループのLEDの一部に故障がある可能性だけでなく、センサの検出精度が低下している可能性もある。これに対し、グループの数よりもセンサの数が少ない場合、1つのセンサが担当するグループが2以上となる。2以上のグループの各々でLEDの故障が同時に発生する可能性は低い。このため、2以上のグループの何れかについてのセンサの出力値が低下した場合は、センサの検出精度が低下しているのではなく、当該グループのLEDに故障が生じていることになる。このように、前記各実施形態の光照射システムは、LEDの故障を正確に検出できる。

発明の効果

0012

本発明によれば、LEDの故障を正確に検出することができる。

図面の簡単な説明

0013

本発明の第1実施形態に係るLED光照射システムの光照射装置の平面図である。
第1実施形態のLED光照射システムのLEDの点灯のための回路構成図である。
第1実施形態のLED光照射システムの光照射装置の断面図である。
第1実施形態のLED光照射システムの光照射装置の要部断面図である。
第1実施形態のLED光照射システムの光照射装置の要部断面図である。
第1実施形態の制御装置による点灯制御タイムチャートの例である。
第1実施形態の制御装置による点灯制御のタイムチャートの他の例である。
第1実施形態のLED光照射システムの光照射装置の変形例の要部断面図である。
本発明の第2実施形態に係るLED光照射システムの光照射装置の長手方向断面図である。
第2実施形態に係るLED光照射システムの光照射装置の短手方向断面図である。
第1実施形態に係るLED光照射システムの光照射装置の変形例を示す基板10の平面図である。
第1実施形態のLED照明システムの光照射装置の他の変形例の要部断面図である。
第1実施形態のLED照明システムの光照射装置の他の変形例の要部断面図である。

実施例

0014

本発明の第1実施形態に係るLED光照射システムについて図面を参照して以下に説明する。
このLED光照射システムは、例えば、光硬化樹脂を硬化させるために所定のエリアに光を照射するものである。図2に示すように、このLED光照射システムは、光照射装置1と、電力供給ユニット2と、光照射装置1と電力供給ユニット2とを接続して電力供給ユニット2から光照射装置1に電力を供給する接続コード3とを有する。接続コード3は光照射装置1に駆動電力を供給する。

0015

光照射装置1は、図1および図2に示すように、複数の基板10を有し、各基板10は直列に接続された複数のLED11を有する。各LED基板10には、接続コード3を介して、トランジスタとしてのFET電界効果トランジスタ)12と、電流検知抵抗13とが接続されている。FET12のドレイン端子は、直列に接続された複数のLED11(LED直列回路)の低電位端に接続され、当該FET12のソース端子は電流検知抵抗13と直列に接続されている。

0016

なお、本実施形態では、LED直列回路の低電位端側にFET12が接続されているが、LED直列回路の高電位端側にFET12を接続することも可能である。この場合、FET12のソース端子がLED直列回路の高電位端側に接続される。

0017

各LED基板10は、接続コード3を介して電力供給ユニット2の直流電源装置Dの高電位端に接続された高電位側電力供給部14aと、FET12に接続された低電位側電力供給部14bとを有する。

0018

電力供給ユニット2は、図1および図2に示すように、1つ又は複数の調光基板20を有し、各調光基板20が複数のLED基板10を1つ1つ調光するように構成されている。本実施形態では調光基板20は電力供給ユニット2内に設けられているが、光照射装置1内に調光基板20が設けられていてもよい。また、各調光基板20に調光信号を供給する調光信号供給部30が電力供給ユニット2に設けられ、調光信号供給部30は、複数のLED基板10に供給する電流量をそれぞれ設定することができる。例えば、操作者が電力供給ユニット2の入力部40に入力する情報に応じた各LED基板10用の調光信号を、調光信号供給部30が各調光基板20に送信する。

0019

各調光基板20は受信した調光信号を図示しないD/Aコンバータを介して各オペアンプ21の基準電位入力部21bに供給する。つまり、各調光基板20は、調光信号供給部30からの調光信号に基づく基準電位を各LED基板10に対応したオペアンプ21の基準電位入力部21bに供給する。
このように構成されているので、並設された複数のLED11の端の真下の光照射位置と、並設された複数のLED11の中央の真下の光照射位置とが、同等の光量となるような調整が可能である。また、各LED11の光量に製造要因等によるばらつきがあっても、光照射位置の光量のばらつきを低減する調整が可能である。

0020

オペアンプ21の出力端子21cがFET12のゲート端子に接続され、当該オペアンプの比較電位入力部21aが当該LED基板10におけるFET12のソース端子と電流検知抵抗13との間に接続されている。

0021

図2に示すように、FET12と、電流検知抵抗13と、オペアンプ21とを有する周知の定電流回路が構成されている。この定電流回路において、FET12は、接続されたLED直列回路に直流電流装置Dからの駆動電流を流す。また、この定電流回路によって、電流検知抵抗13の高電位側の電位がオペアンプの基準電位入力部21bの電位に応じて変化するので、基準電位入力部21bの電位を変化させることにより各LED11に流れる電流の制御(各LED11の光量調整)を行うことができる。なお、定電流回路ではなく定電圧回路が用いられてもよい。

0022

上記のように構成されているので、本実施形態の電力供給ユニット2は、複数のLED11をグループ毎に点灯させることができる。具体的に、本実施形態では、電力供給ユニット2は基板10毎にLED11を点灯させることができる。

0023

各LED基板10は例えばアルミニウム製の板から成り、光照射装置本体71に設けられると共に基板10に沿って延びるヒートシンク72aに面接触するように固定されている。本実施形態では、図3に示すように、光照射装置本体71には、ヒートシンク72aが固定された下側ヒートシンク72bが固定されている。光照射装置本体71は、下側ヒートシンク2bが固定された下側ボディ71aと、下側ボディ71aの端に各々下端が固定されている複数の側面板71bと、下側ボディ71aおよび側面板71bによって形成される空間の上端側を覆うカバー(透明板又は透明部材)80とを有する。カバー80は例えばアクリルであるプラスチック、ガラス等の透光性材料から成る。ヒートシンク72aおよび下側ヒートシンク72bは空冷式であっても良いが、水冷式の方が周囲の環境に左右されずに冷却を行うことができる。

0024

この光照射装置1は、カバー80の端部に光量を検出可能なセンサ90が設けられている。センサ90として、光量を検出可能なフォトダイオード光量計等を使用可能である。センサ90の検出結果は電力供給ユニット2の制御装置(制御手段)100に送信される。

0025

複数の基板10に対して、当該基板10の数よりも少ないセンサ90が設けられている。本実施形態では、12個の基板10に対して2つのセンサ90が設けられている。2つのセンサ90のうち一方はカバー80の一端側に配置され、カバー80の一端から射出される光を検出する。2つのセンサ90のうち他方はカバー80の他端側に配置され、カバー80の他端から射出される光を検出する。
本実施形態では、図1に示されるように、カバー80の一端と他端との間のLED11の並設方向がX方向と称される場合があり、X方向と直交するカバー80の延設方向がY方向と称される場合がある。

0026

本実施形態では、カバー80の厚さ方向一方の面は、LED11からの光が入射する入射面80aであり、厚さ方向他方の面は、光が出射する出射面80bである。カバー80には、複数の反射部81が設けられている。各反射部81は、一例では、出射面80bに設けられた凹部である。本実施形態では、凹部は4つの傾斜面を有する。図5に示されるように、4つの傾斜面のうち2つの傾斜面81a,81bはX方向に並んでおり、他の2つの傾斜面はY方向に並んでいる。一例では凹部はピラミッド形状を有する。

0027

X方向に並んでいる2つの傾斜面81a,81bはそれぞれ略三角形又は三角形であり、Y方向に並んでいる2つの傾斜面も略三角形又は三角形である。X方向に並んでいる2つの傾斜面81a,81bがそれぞれ略台形又は台形であってもよく、Y方向に並んでいる2つの傾斜面がそれぞれ略台形又は台形であってもよい。本実施形態では、図5に示されるように、傾斜面81a,81bがそれぞれ出射面80bと成す角度βは30°である。角度βは後述の機能が満たされる限り別の角度であってもよい。

0028

図4に示されるように、各反射部81は、複数のLED11に対応している。図1に示されるように、本実施形態では、LED11の光軸LA方向から見た時に、各反射部81は4つのLED11の中央位置に配置されている。また、本実施形態では、平面視において、1つの基板10の12個のLED11に対して3つの反射部81が配置されている。なお、3つのLED11の中央位置、2つのLED11の中央位置、5つのLED11の中央位置、又は6つのLED11の中央位置に反射部81が配置されてもよい。

0029

図4および図5に示されるように、面81a,81bは、対応するLED11からの光をX方向に反射する。つまり、面81a,81bは、対応するLED11からの光をセンサ90に向かって反射する。

0030

図5に示されるように、LED11の光軸LAと角度αをなす光が面81a,81bに入射する。角度αに角度βを加えた角度がカバー80の材質臨界角以上であることが好ましい。カバー80を形成する材質の屈折率が1.5程度であれば、臨界角は約42°となる。本実施形態では角度βは30°であるから、光軸LAと12°以上の角度を成すLED11からの光が面81a,81bによって全反射する。
なお、必ずしも全反射しなければならない訳ではない。角度αに角度βを加えた角度がカバー80の材質の臨界角未満であっても、傾斜面81a,81bに入射する光の一部がセンサ90に向かって反射される。

0031

制御装置100は、図2に示されるように、プロセッサ110、記憶部120、RAM等を有するコンピュータ、当該コンピュータと同様の機能を有する集積回路等である。

0032

記憶部120には、点灯プログラム120aと、リファレンス値120bのセットとが格納されている。点灯プログラム120aは設定された電流を各基板10に流すものである。点灯プログラム120aは、例えば図6に示されるタイムチャートのように、各基板10にそれぞれ設定された電流を流す。

0033

記憶部120には、複数の基板10の各々についてリファレンス値120bが格納されている。リファレンス値120bは、記憶部120に格納されているリファレンス作成プログラム120cに基づき作成されてもよい。例えば、プロセッサ110は、リファレンス作成プログラム120cに基づき、LED11を基板10ごとに点灯させ、点灯させた基板10に対応するように設けられた2つのセンサ90の検出値を、当該検出の対象の基板10の識別情報と対応させて、リファレンス値120bとして記憶部120に記憶する。2つのセンサ90の検出値を別々に記憶部120に記憶してもよいし、2つのセンサ90の検出値の平均値加算値等を記憶部120に記憶してもよい。基板10の識別情報は、基板10の番号、位置情報等であり得る。

0034

光照射装置1又は電力供給ユニット2に、リファレンス設定開始のためのボタン41等の操作部が設けられていてもよい。この場合、プロセッサ110が、操作部の操作に応じて、前述のリファレンス値120bの計測および記憶部120への記憶を行ってもよい。また、プロセッサ110が、タブレットコンピュータ等の外部のコンピュータからの所定の信号に応じて、前述のリファレンス値120bの計測および記憶部120への記憶を行ってもよい。光照射装置1が配置される環境に応じてリファレンス値120bが変化する場合があるので、操作部の操作又はコンピュータからの信号に応じたリファレンス値120bの設定は、LED11の正確な故障検知のために有利である。

0035

プロセッサ110は、点灯プログラム120aに基づき、図6に示されるように、複数の基板10によって光照射を行っている最中に、検査モードで各LED11を点灯させる。プロセッサ110は、図6に示されるように、複数の基板10のLED11を所定の点灯期間L1で点灯させた後、所定の消灯期間L2で消灯させる。プロセッサ110は、複数の基板10を同時に点灯させ、消灯させる。

0036

プロセッサ110は、上記の点灯および消灯を行いながら、点灯プログラム120aに基づき、検査モードでの点灯を行う。検査モードの点灯は消灯期間L2に行われる。また、検査モードの点灯は、例えば図6に示されるように複数の基板10を1つずつ点灯させる。図6では、プロセッサ110は、1回目の消灯期間L2にNo.1と付番された基板10のみ点灯させ、2回目の消灯期間L2にNo.2と付番された基板10のみ点灯させ、3回目の消灯期間L3にNo.3と付番された基板10のみ点灯させ、その後も同様に基板10を1つずつ点灯させる。

0037

つまり、プロセッサ110は、複数のLED11をグループ毎に検査モードで点灯させる。なお、検査モードにおいて、プロセッサ110が基板10を2つ、3つ等の複数ずつ点灯させてもよい。この場合でも、プロセッサ110は複数のLED11をグループ毎に点灯させていると言える。

0038

プロセッサ110は、検査モードの点灯を行った際に、点灯させた基板10に対応する2つのセンサ90の検出値を当該基板10のリファレンス値120bと比較し、比較結果に基づいて当該基板10のLED11の故障判定を行う。本実施形態では各基板10には12個のLED11を有するので、12個のうち1つのLED11が故障により点灯しなくなると、2つのセンサ90の検出値がリファレンス値120bに対して例えば5%以上小さくなる。このため、前記比較によって、プロセッサ110は各基板10の故障判定を行うことが可能となる。

0039

なお、本実施形態では、各基板10用のリファレンス値120bが予め記憶部120に格納されている。これに対し、検査モードにおいて各基板10が点灯された際の対応するセンサ20の検出値が、各基板10のリファレンス値120bとして記憶部120に記憶されてもよい。この場合、リファレンス値120bが作成される時、光照射装置1は実際に使用される環境に配置され、光照射装置1が光を照射する対象も存在している。このため、リファレンス値120bがより正確になる。

0040

また、図7に示されるように、対象となる基板10を消灯期間L2に点灯させ続けることによって、検査モードでの点灯を行ってもよい。この場合でもリファレンス値120bの作成を行うことが可能である。また、この場合、消灯期間L2が短い場合でも、検査モードにおけるLED11からの光の放射量が安定する。光の照射量が重要である場合、消灯期間L2は短い方が良い。例えば、消灯期間L2が数μ秒である場合もある。なお、樹脂の硬化を効率的に行うために、消灯期間L2は1m秒以下であることが好ましい。このような短時間にLED11を検査モードで点灯させ、さらに消灯することが難しい場合がある。このような時に、図7のような検査モードでの点灯は、検査モードにおける各LED11の光の照射量を安定させるために有利である。

0041

また、図8に示されるように、センサ90の露光部を遮るシャッター91が設けられていてもよい。シャッター91として、例えば、周知のフォーカルプレーンシャッターレンズシャッター電子先幕シャッターローリングシャッター等の電子シャッターを使用できる。プロセッサ110は、点灯プログラム120aに基づき、点灯期間L1はシャッター91が閉じており、消灯期間L2にシャッター91が開くように、シャッター91を制御する。プロセッサ110が、消灯期間L2に、検査モードで点灯させる基板10に対応したセンサ90のシャッター91のみを開いてもよい。

0042

当該構成は、点灯期間L1に全てのLED11からの大量の光がセンサ90に照射されることによるセンサ90の劣化が防止される。特に、各LED11が紫外線を射出する場合、各LED11が高輝度LEDの場合、センサ90の劣化がシャッター90によって効果的に防止される。
センサ90がケース92に収容されており、センサ90がケース92およびシャッター91によって覆われていてもよい。この場合、センサ90の劣化がさらに効果的に防止される。

0043

本発明の第2実施形態に係るLED光照射システムについて図面を参照して以下に説明する。
このLED光照射システムは、第1実施形態の面状に光照射する光照射装置1の代わりに、図9および図10に示されるように、ライン状に光照射する光照射装置4を用いるものである。このLED光照射システムは、第1実施形態と同様の電力供給ユニット2および接続コード3を有する。第1実施形態と同様の構成には同一符号を付し、その説明を省略する。

0044

光照射装置4は、複数の基板10を有し、各基板10は直列に接続された複数のLED11を有する。電力供給ユニット2と各基板10との接続は第1実施形態と同様である。このため、第2実施形態でも、電力供給ユニット2は複数のLED11をグループ毎、例えば基板10毎に点灯させることができる。
この光照射装置4は、カバー80の端部に光量を検出可能なセンサ90が設けられて、センサ90の検出結果は電力供給ユニット2の制御装置100に送信される。

0045

第2実施形態でも、複数の基板10に対して、基板10の数よりも少ないセンサ90が設けられている。具体的には、光照射装置4はLED11の並設方向の両端にセンサ90が1つずつ設けられ、光照射装置4は3個以上の基板10を有する。各センサ90はカバー80の端から射出される光を検出する。第2実施形態では、図10に示されるように、LEDの並設方向がX方向と称される場合があり、X方向と直交するカバー80の延設方向がY方向と称される場合がある。

0046

光照射装置4には、図9および図10に示されるように、複数のLED11からの光をY方向に集光するための集光レンズ4aが設けられている。また、図9および図10に示されるように、複数のLED11からの光を拡散するための拡散板4bが設けられていてもよい。カバー80は集光レンズ4aを通過した後の光が通過する。拡散板は透明なプラスチック、ガラス等から成る。なお、集光レンズ4aおよび拡散板4bは設けなくてもよい。

0047

集光レンズ4a、拡散板4b等を通過したLED11からの光が出射する出射面80bには第1実施形態と同様の複数の反射部81が設けられ、複数の反射部81はX方向に並んでいる。
図10に示されるように、各反射部81は、複数のLED11からの光を、第1実施形態と同様に、カバー80内でX方向の一方又は他方に反射する。

0048

第2実施形態でも、第1実施形態又はその変形例と同様に、記憶部120には複数の基板10の各々についてリファレンス値120bが格納される。
そして、第2実施形態でも、プロセッサ110は、各基板10のLED11を図6図7等に示されるように点灯期間L1に点灯させ、消灯期間L2で消灯させる。また、第1実施形態と同様に、プロセッサ110は、消灯期間L2において、複数の基板10を1つずつ検査モードで点灯させ、その際の2つのセンサ90の検出値を当該基板10のリファレンス値120bと比較する。また、プロセッサ110は、比較結果に基づき各基板10の故障判定を行う。
この様に、第2実施形態も第1実施形態と同様に、光照射装置4の使用中に各基板10の故障を正確に判定することが可能となる。

0049

なお、第1実施形態および第2実施形態において、反射部81が省略されてもよい。この場合でも、例えば、カバー80が拡散板であり、カバー80の入射面80aに拡散のための凹凸が設けられている場合は、各LEDからの光のうち一部が出射面80bで反射し、反射した光の一部がセンサ90に到達する。第2実施形態でこのようなカバー80を採用する場合、拡散板4bを省略することができる。また、その他の方法でカバー80の端部のセンサ90にLED10からの光が到達してもよい。
また、集光レンズ(透明部材)4aの端部にセンサ90が設けられ、集光レンズ4aの端部からの光をセンサ90が検出してもよい。

0050

また、第1実施形態および第2実施形態において、反射部81が省略され、各センサ90が基板10に設けられてもよい。例えば、図11に示されるように、4つのLED11の中央位置にセンサ90が配置されてもよい。この場合でも、複数10の基板10に対して、基板10の数よりも少ないセンサ90が設けられることになる。なお、3つのLED11の中央位置、2つのLED11の中央位置、5つのLED11の中央位置、又は6つのLED11の中央位置にセンサ90が配置されてもよい。
この場合でも、第1実施形態又はその変形例と同様に、記憶部120には複数の基板10の各々についてリファレンス値120bが格納されている。

0051

そして、プロセッサ110は、各基板10のLED11を図6図7等に示されるように点灯期間L1に点灯させ、消灯期間L2で消灯させる。また、第1実施形態と同様に、プロセッサ110は、消灯期間L2において、複数の基板10を1つずつ検査モードで点灯させ、その際の対応する3つのセンサ90の検出値を当該基板10のリファレンス値120bと比較する。このため、第1および第2実施形態と同様に、光照射装置1の使用中に各基板10のLED11の故障を正確に判定することが可能となる。

0052

なお、前述の各実施形態では、各反射部81がピラミッド形状を有するが、各反射部81がドーム形状を有していてもよい。各反射部81は対応するLED11からの光の一部をセンサ90に向かって反射するものであれば、他の形状であってもよい。

0053

なお、前述の各実施形態において、センサ90を光照射装置1,4内の他の場所に設けることも可能である。又は、センサ90を光照射装置1,4外に設けることも可能である。これらの場合でも、各基板10のリファレンス値120bが記憶部120に格納されていれば、検査モードの各基板10の点灯時にセンサ90の検出値とリファレンス値120bとを比較することによって、各基板10のLED11の故障を正確に判定することが可能である。

0054

なお、前記各実施形態では、制御装置100の記憶部120にリファレンス値120bが格納され、センサ90の検出値が制御装置100に送信される。これに対し、コンピュータである他の制御装置の記憶部にリファレンス値120bが格納され、センサ90の検出値が他の制御装置に送信され、他の制御装置がリファレンス値120bに基づき各基板10のLED11の故障を判定してもよい。この場合、制御装置100および他の制御装置が制御手段として機能する。

0055

前記各実施形態では、制御装置100が複数のLED11を間欠点灯することによって光照射装置1,4が樹脂を硬化させるものであり、制御装置100は、間欠点灯の消灯期間L2に、複数のLED11をグループ毎に点灯させる。そして、制御装置100は、センサ90の検出値とリファレンス値120bとの比較結果に基づいてLED故障を判定する。樹脂を硬化させるための光照射装置1,4は、樹脂を硬化させて製品を製造する工程の奥深くに配置される場合が少なくない。また、当該工程は、樹脂の硬化を効率的且つ正確に行うためのものであるため、硬化対象である樹脂が光照射位置に配置されている状態で、各LED11を消灯させることはしない。

0056

本実施形態では、消灯期間L2に複数のLED11の故障の有無を正確に判定することができる。つまり、樹脂の硬化を実行しながら、複数のLED11の故障の有無を常に監視することができる。当該構成は、製造される製品の品質を確保又は保障する上で極めて有利である。

0057

前記各実施形態では、制御装置100が複数のLED11をグループ毎に点灯させ、制御装置100がグループ毎にリファレンス値120bを記憶しており、当該グループよりも少ない数のセンサ90を用いて各LED11の故障が判定される。センサ90をグループ毎に設けることも可能である。しかし、グループ毎にセンサ90を設けると、センサ90の数が多くなり、また、センサ90の検出精度のチェックにセンサ90の数が多い分だけ手間がかかる。特に、LED11が紫外線を照射するものである場合、センサ90の早期の故障が懸念される。

0058

センサ90とグループが1対1の場合に、センサ90の出力値が低下した場合は、当該グループのLED11の一部に故障がある可能性だけでなく、センサ90の検出精度が低下している可能性もある。これに対し、グループの数よりもセンサ90の数が少ない場合、1つのセンサ90が担当するグループが2以上となる。2以上のグループの各々でLED11の故障が同時に発生する可能性は低い。このため、2以上のグループの何れかについてのセンサ90の出力値が低下した場合は、センサ90の検出精度が低下しているのではなく、当該グループのLED11に故障が生じていることになる。このように、前記各実施形態の光照射システムは、LED11の故障を正確に検出できる。

0059

また、前記各実施形態では、センサ90は、前記透明板又は透明部材の端部からの光を検出するように配置されている。このため、センサ90は、光照射装置1,4の光照射のための光量の低下を将来しない。また、光照射装置1,4が紫外線照射である場合、その照射範囲の強い光がセンサ90に直接に照射されないので、センサ90の早期の故障が防止される。

0060

また、前記各実施形態では、カバー80の出射面80bに反射部81が設けられているので、LED11からの光の一部をカバー80の端部に効率的に向かわせることができる。これは、センサ90の検出値に基づくLED11の故障の判断を正確に行う上で有利である。

0061

前記各実施形態では、反射部81は、LED11の光軸LAの方向から見た時に、複数のLED11の中央位置に配置されており、各LED11の光量がセンサ90の検出値に与える影響が略同等となる。これは、各LED11の故障の有無を正確に検出するために有利である。
図11のように、LED11の光軸LAの方向から見た時に、複数のLED11の中央位置に配置されるようにセンサ90が基板10に取付けられていてもよい。この場合でも、各LED11の光量がセンサ90の検出値に与える影響が略同等となる。

0062

なお、前記各実施形態において、カバー(透明板)90又は集光レンズ(透明部材)4aの端部に複数のセンサ90ではなく単一のセンサ90が設けられていてもよい。この場合でも、前述と同様の作用効果が達成され得る。

0063

また、図12に示されるように、反射部81の代わりに光拡散部82が設けられてもよい。例えば、光拡散部82は、出射面80bの一部に数十〜数百μmの凹凸を形成することにより設けられる。凹凸は均一なものであってもよく、ランダムなものであってもよい。例えば、光拡散部82は、出射面80bを物理的又は化学的粗面状にすることによって設けられる。

0064

反射部81の代わりに光拡散部82を設ける場合、LED11からの光が光拡散部82によって様々な方向に拡散され、その一部がセンサ90に向かう。光拡散部82もセンサ90に向かって光を反射する反射部であると言うこともできる。

0065

また、図13に示されるように、反射部81の代わりに光拡散部83が設けられてもよい。例えば、光拡散部83は、入射面80aの一部に光を拡散するシート貼付けることにより設けられる。入射面80aの一部に数十〜数百μmの凹凸を形成することにより光拡散部83が設けられてもよい。凹凸は均一なものであってもよく、ランダムなものであってもよい。例えば、光拡散部82は、出射面80bを物理的又は化学的に粗面状にすることによって設けられる。
反射部81の代わりに光拡散部82を設ける場合、LED11からの光が光拡散部83によって様々な方向に拡散され、その一部がセンサ90に向かう。

0066

光拡散部82又は光拡散部83は、カバー80の平面視において、カバー80の全体の面積に対して3%以下である。なお、光拡散部82又は光拡散部83の面積がカバー80の全体の面積に対して5%以下であっても、対象の照射する光の量が確保されるならば、成立し得る。

0067

1,4…光照射装置、2…電力供給ユニット、3…接続コード、10…LED基板、11…LED、12…FET、13…電流検知抵抗、20…調光基板、21…オペアンプ、30…調光信号供給部、40…入力部、71…光照射装置本体、80…カバー、80a…入射面、80b…出射面、81…反射部、90…センサ、91…シャッター、100…制御装置、120…記憶部、120b…リファレンス値、120c…リファレンス作成プログラム。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ