光照射装置
【課題】被照射面の端部領域へ強い光を照射する。
【解決手段】光照射装置１は、ＬＥＤ４と、ＬＥＤ４の前方に配置された導光体５とを備える。導光体５は、ＬＥＤ４からの紫外線を光軸Ａｘに沿ったＺ方向への平行光としつつ導光体５内へ入射させる入射部５１０と、入射部５１０のＺ方向に位置する部分の中央部に設けられ、入射部５１０から入射した紫外線を導光体５内から出射させて被照射面Ｓへ照射する中央出射面５１４ａと、被照射面Ｓのうちの端部領域Ｓａと対向する位置に設けられ、導光体５内から前方へ紫外線を出射させて端部領域Ｓａへ照射する端部出射面５２３と、入射部５１０から入射した紫外線のうち、中央出射面５１４ａから出射される紫外線を除くものを、端部出射面５２３へ向けて内部反射させる第一分岐反射面５１５，第二分岐反射面５２１及び内部反射面５２２とを有する。
【解決手段】光照射装置１は、ＬＥＤ４と、ＬＥＤ４の前方に配置された導光体５とを備える。導光体５は、ＬＥＤ４からの紫外線を光軸Ａｘに沿ったＺ方向への平行光としつつ導光体５内へ入射させる入射部５１０と、入射部５１０のＺ方向に位置する部分の中央部に設けられ、入射部５１０から入射した紫外線を導光体５内から出射させて被照射面Ｓへ照射する中央出射面５１４ａと、被照射面Ｓのうちの端部領域Ｓａと対向する位置に設けられ、導光体５内から前方へ紫外線を出射させて端部領域Ｓａへ照射する端部出射面５２３と、入射部５１０から入射した紫外線のうち、中央出射面５１４ａから出射される紫外線を除くものを、端部出射面５２３へ向けて内部反射させる第一分岐反射面５１５，第二分岐反射面５２１及び内部反射面５２２とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光硬化樹脂に紫外線等の光を照射して当該光硬化樹脂を重合・硬化させる光照射装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載の光照射装置８０は、図１５に示すように、左右方向に配列された複数のＬＥＤ８１，…と、各ＬＥＤ８１の前方に配置された複数のメニスカスレンズ８２，…と、全てのメニスカスレンズ８２，…の前方に亘って配設された長尺なシリンダーレンズ８３とを備えている。
【０００４】
この光照射装置８０では、ＬＥＤ８１，…から出射された光を、メニスカスレンズ８２，…により照度分布を均一に保持しつつ、シリンダーレンズ８３で幅方向（紙面垂直方向）に集光させることにより、当該光を左右方向に長尺なライン状に照射している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６０７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般にＬＥＤから出射される光は出射角度（光軸からの出射方向の角度）が大きくなるに連れて弱くなるところ、上記特許文献１に記載の光照射装置８０では、ＬＥＤ８１から出射された光を単純に前方へ照射しているため、被照射面のうち光軸上付近の中央領域に強い光が照射され、その周縁の端部領域には相対的に弱い光が照射されてしまう。その結果、被照射面において光硬化樹脂に光を照射したときに、この光硬化樹脂の端部を十分に硬化させることができない。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、被照射面の端部領域へ強い光を照射することができる光照射装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
光軸を前方へ向けたＬＥＤと、前記ＬＥＤの前方に配置された導光体と、を備え、前記ＬＥＤから出射された光を前記導光体の前方の被照射面へ照射する光照射装置において、
前記導光体は、
前記ＬＥＤと対向する位置に設けられ、前記ＬＥＤから出射された光を前記光軸に沿った光軸方向への平行光としつつ当該導光体内へ入射させる入射部と、
前記入射部の前記光軸方向に位置する部分のうちの中央部に設けられ、前記入射部から入射した光を当該導光体内から前方へ出射させて前記被照射面へ照射する中央出射面と、
前記被照射面のうちの端部領域と対向する位置に設けられ、当該導光体内から前方へ光を出射させて前記端部領域へ照射する端部出射面と、
前記入射部から入射した光のうち、前記中央出射面から出射される光を除くものを、前記端部出射面へ向けて内部反射させる反射面と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光照射装置において、
前記反射面は、
前記入射部の前記光軸方向に位置する部分のうち前記中央出射面の周囲に設けられ、前記入射部から入射した光のうち、前記中央出射面から出射される光を除くものを、前記光軸方向と直交する複数の第一光軸直交方向へ分岐するように内部反射させる第一分岐反射面と、
前記第一分岐反射面の前記第一光軸直交方向に設けられ、当該第一分岐反射面で内部反射された光を当該第一光軸直交方向及び前記光軸方向の何れとも直交する第二光軸直交方向の両側へ分岐するように内部反射させる第二分岐反射面と、
前記第二分岐反射面の前記第二光軸直交方向の両側にそれぞれ設けられ、当該第二分岐反射面で内部反射された光を前記光軸方向へ個別に内部反射させる内部反射面と、
からなり、
前記端部出射面は、前記内部反射面の前記光軸方向に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光照射装置において、
前記入射部は、
前記ＬＥＤと対向する位置に設けられ、前記ＬＥＤから出射された光を前記光軸方向へ屈折させつつ前記導光体内へ入射させる第一入射面と、
前記第一入射面の周縁部から前記ＬＥＤ側へ立設され、前記ＬＥＤから出射されて前記第一入射面よりも側方へ向かう光を前記導光体内へ入射させる第二入射面と、
前記第二入射面の先端から前記光軸方向へ向かって外側へ広がるように傾斜した形状に形成され、前記第二入射面から前記導光体内へ入射した光を前記光軸方向へ内部反射させる入射部反射面と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＬＥＤから出射されて入射部から導光体内に入射した光のうちの中央部のものが、中央出射面から前方へ出射されて被照射面へ照射される一方、入射部から導光体内に入射した光のうち中央出射面から出射される光を除くものが、反射面で内部反射された後に端部出射面から前方へ出射されて被照射面のうちの端部領域へ照射されるので、中央出射面から出射される一部の光を被照射面へ照射しつつ、当該一部の光を除く光を端部出射面から被照射面の端部領域へ重点的に照射することができる。したがって、被照射面の端部領域には弱い光しか照射することができなかった従来に比べ、被照射面の端部領域へ強い光を照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一の実施形態における光照射装置の斜視図である。
【図２】第一の実施形態における光照射装置の正面図である。
【図３】図２のII−II線での断面図である。
【図４】図２のIII−III線での断面図である。
【図５】第一の実施形態における紫外線の被照射面を説明するための図である。
【図６】第二の実施形態における光照射装置の斜視図である。
【図７】第二の実施形態における光照射装置の正面図である。
【図８】図７のIV−IV線での断面図である。
【図９】図７のＶ−Ｖ線での断面図である。
【図１０】図７のVI−VI線での断面図である。
【図１１】第二の実施形態における紫外線の被照射面を説明するための図である。
【図１２】第三の実施形態における光照射装置の斜視図である。
【図１３】第三の実施形態における光照射装置の正面図である。
【図１４】第三の実施形態における紫外線の被照射面を説明するための図である。
【図１５】従来の光照射装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明では、「前」「後」との記載は、各実施形態における光照射装置から見た方向を指すものとする。また、各実施形態における光照射装置の前後方向に沿って後方から前方へ向かう方向を「Ｚ方向」とし、Ｚ方向と直交し、且つ互いに直交する２方向を「Ｘ方向」及び「Ｙ方向」とする。
【００１４】
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態における光照射装置１の斜視図であり、図２は、光照射装置１の正面（前面）図であり、図３及び図４は、図２のII−II線及びIII−III線での断面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、光照射装置１は、例えば紫外線硬化樹脂（図示せず）等に紫外線を照射する紫外線照射装置であり、ＬＥＤ（発光ダイオード）４と、ＬＥＤ４の前方に配置された導光体５とを備えている。
このうち、ＬＥＤ４は、紫外領域のピーク波長（例えば、３６５ｎｍ，３８５ｎｍ等）を有する紫外線を出射させるものであり、光軸ＡｘをＺ方向に沿って前方へ向けた状態に配置され、当該光軸Ａｘを中心に前方へ略放射状に紫外線を出射させる。
【００１６】
導光体５は、ＬＥＤ４から出射された紫外線を前方へ照射するものである。この導光体５は、Ｙ方向に沿って延在する第一延在部５１と、第一延在部５１のＹ方向両端からＸ方向に沿って延在する２つの第二延在部５２，５２とから構成されている。
【００１７】
図３に示すように、第一延在部５１は、そのＹ方向中央の後方にＬＥＤ４が位置するように配設されており、このＬＥＤ４と対向する部分には、当該ＬＥＤ４から出射された紫外線をＺ方向への平行光としつつ導光体５内に入射させる入射部５１０が設けられている。入射部５１０は、光軸Ａｘを回転対称軸として後方へ突出する裁頭円錐状に形成されており、その後端には、後方へ開口する凹部５１０ａが形成されている。
凹部５１０ａの底部には、後方へ膨出する凸面状（非球面）の第一入射面５１１が、光軸Ａｘを回転対称軸としてＬＥＤ４と対向する位置に設けられている。この第一入射面５１１は、その焦点にＬＥＤ４が位置するとともに、ＬＥＤ４から当該第一入射面５１１の外周縁への紫外線の出射角度が所定角度（例えば２０°）となるように形成されており、ＬＥＤ４から出射された紫外線のうち出射角度が所定角度未満のものを、Ｚ方向に沿うように屈折させてＺ方向への平行光としつつ導光体５内へ入射させる。
凹部５１０ａの内周面は、第二入射面５１２となっている。この第二入射面５１２は、ＬＥＤ４の前方を覆うように第一入射面５１１の周縁部からＬＥＤ４側（後方）へ立設された裁頭円錐面であり、ＬＥＤ４から出射された紫外線のうち第一入射面５１１よりも側方へ向かうもの，つまり出射角度が所定角度以上のものを導光体５内へ入射させる。
入射部５１０の外周面は、入射部反射面５１３となっている。この入射部反射面５１３は、第二入射面５１２の先端（後端）からＺ方向へ向かって外側（光軸Ａｘから遠い側）へ広がるように傾斜した裁頭円錐面であり、第二入射面５１２から導光体５内へ入射した紫外線を、Ｚ方向に沿うように内部反射させてＺ方向への平行光とする。
【００１８】
第一延在部５１の前面のうち、入射部５１０のＺ方向に位置する部分には、前方へ突設された突設部５１４と、２つの第一分岐反射面５１５，５１５とが設けられている。
このうち、突設部５１４は、入射部５１０のＺ方向に位置する部分のうちの中央部に設けられており、光軸Ａｘを回転対称軸とする円柱状に形成されている。また、特に限定はされないが、突設部５１４の外径は、第一入射面５１１の正面視形状の外径と略一致している。この突設部５１４の前端面は、前方へ膨出する凸面状の中央出射面５１４ａとなっている。この中央出射面５１４ａは、入射部５１０から導光体５内に入射した紫外線のうち光軸Ａｘ周辺の中央部のものを、導光体５内から前方へ拡散させつつ出射させ、紫外線の照射対象（例えば紫外線硬化樹脂等）が配置される導光体５の前方の被照射面Ｓ（図５参照）全体へ照射する。
一方、２つの第一分岐反射面５１５，５１５は、入射部５１０のＺ方向に位置する部分のうち突設部５１４の周囲全面に亘って、前方へ開口するように凹設されている。この第一分岐反射面５１５，５１５は、光軸Ａｘを通りＸ方向に沿った線を基端線として、光軸Ａｘを含むＸＺ平面をＹ方向の両側へ４５度の角度で個別に傾斜させた１対の平面となっており、入射部５１０から導光体５内に入射した紫外線のうち、中央出射面５１４ａから出射される紫外線を除くものを、光軸Ａｘを境にＹ方向の両側へ分岐するように内部反射させる。
【００１９】
図２に示すように、２つの第二延在部５２，５２は、それぞれのＸ方向の中央部で第一延在部５１のＹ方向の両端部と一体的に連なっており、光軸Ａｘを含むＹＺ平面について面対称にそれぞれ形成されている。
第二延在部５２，５２のＸ方向の中央部には、２対の第二分岐反射面５２１，…がＹ方向の両側へ開口するように凹設されている。各対の第二分岐反射面５２１，５２１は、光軸ＡｘをＹ方向へスライドさせた線を基端線として、光軸Ａｘを含むＹＺ平面をＸ方向の両側へ４５度の角度で個別に傾斜させた１対の平面となっている。この２対の第二分岐反射面５２１，…は、第一分岐反射面５１５，５１５のＹ方向の両側に位置しており、当該第一分岐反射面５１５，５１５でＹ方向の両側へ内部反射された紫外線を、それぞれＸ方向の両側へ分岐するように内部反射させる。
【００２０】
図４に示すように、各第二延在部５２の後面のうち、第二分岐反射面５２１，５２１のＸ方向の両側には、複数の内部反射面５２２，…がそれぞれ設けられている。内部反射面５２２，…は、第二分岐反射面５２１，５２１のＸ方向の両側それぞれにおいて、当該一対の第二分岐反射面５２１，５２１のうち何れか近い方と平行になるように、つまりＹＺ平面に対して４５度の角度でＸ方向へ傾斜するようにそれぞれ形成されている。そして、当該内部反射面５２２，…は、Ｚ方向と直交する段面５２ａとＸ方向へ交互に連なることで、Ｘ方向に沿って第二分岐反射面５２１，５２１から離れるに連れて段階的に前方に位置するような階段状の面を構成している。この内部反射面５２２，…は、第二分岐反射面５２１，５２１でＸ方向の両側へ内部反射された紫外線をＺ方向へ個別に内部反射させる。
【００２１】
各第二延在部５２の前面のうち、第二分岐反射面５２１，５２１のＸ方向の両側には、２つの端部出射面５２３，５２３が設けられている。各端部出射面５２３は、Ｚ方向と直交する基準面上に複数のレンズカットが形成された面となっている。複数のレンズカットは、Ｙ方向に沿った母線を有してＺ方向へ膨らむシリンドリカル面状にそれぞれ形成され、基準面の全面に亘ってＸ方向に並設されている（図１参照）。端部出射面５２３は、内部反射面５２２，…のＺ方向に位置しており、内部反射面５２２，…でＺ方向へ内部反射された紫外線を、複数のレンズカットによりＸ方向へ拡散させつつ導光体５内から前方へ出射させて、被照射面Ｓのうちの端部領域Ｓａへ照射する（図５参照）。
ここで、端部領域Ｓａとは、被照射面Ｓのうち、２つの端部出射面５２３，５２３に対向する領域部分と、当該２つの端部出射面５２３，５２３の間の導光体５部分（第二分岐反射面５２１，５２１が位置する部分）に対向する領域部分とが連なった領域であり、被照射面ＳのＹ方向の端部に位置する領域である。この端部領域Ｓａのうち、２つの端部出射面５２３，５２３の間の導光体５部分と対向する領域部分には、端部出射面５２３，５２３から出射される紫外線がレンズカットによってＸ方向に拡散されることにより、当該紫外線が照射される。
【００２２】
続いて、光照射装置１における紫外線の照射態様について説明する。
【００２３】
図３に示すように、ＬＥＤ４から出射された紫外線のうち、出射角度が所定角度未満のものは、第一入射面５１１を通じてＺ方向に沿った平行光とされつつ導光体５内へ入射する。また、ＬＥＤ４から出射された紫外線のうち、出射角度が所定角度以上のものは、第二入射面５１２を通じて屈折されつつ導光体５内へ入射した後に、入射部反射面５１３によってＺ方向へ内部反射される。こうして、ＬＥＤ４から出射された全ての紫外線は、入射部５１０によってＺ方向への平行光とされる。
【００２４】
入射部５１０で平行光とされた紫外線のうち、光軸Ａｘ周辺の中央部のものは、突設部５１４の中央出射面５１４ａから前方へ拡散されつつ出射され、導光体５の前方の被照射面Ｓ全体へ照射される（図５参照）。
一方、入射部５１０で平行光とされた紫外線のうち、中央出射面５１４ａから出射しない周辺部のものは、第一分岐反射面５１５，５１５により光軸Ａｘを境にＹ方向の両側へ分岐するように内部反射される。
【００２５】
第一分岐反射面５１５，５１５でＹ方向の両側へ分岐された紫外線は、図２及び図４に示すように、それぞれ第二分岐反射面５２１，５２１によりＸ方向の両側へ分岐するように内部反射される。第二分岐反射面５２１，５２１でＸ方向の両側へ分岐された紫外線は、Ｘ方向へ断続的に分布する内部反射面５２２，…によってＸ方向に分散されつつＺ方向へ個別に内部反射される。
【００２６】
内部反射面５２２，…でＺ方向へ内部反射された紫外線は、端部出射面５２３を通じてＸ方向へ拡散されつつ前方へ出射され、図５に示すように、被照射面Ｓのうち、Ｙ方向両端の端部領域Ｓａ，Ｓａへ照射される。
【００２７】
以上のように、光照射装置１によれば、ＬＥＤ４から出射されて入射部５１０から導光体５内に入射した紫外線のうちの中央部のものが、中央出射面５１４ａから前方へ出射されて被照射面Ｓへ照射される一方、入射部５１０から導光体５内に入射した紫外線のうち中央出射面５１４ａから出射される紫外線を除くものが、第一分岐反射面５１５，第二分岐反射面５２１及び内部反射面５２２で内部反射された後に端部出射面５２３から前方へ出射されて被照射面Ｓのうちの端部領域Ｓａへ照射される。これにより、中央出射面５１４ａから出射される一部の紫外線を被照射面Ｓへ照射しつつ、当該一部の紫外線を除く残りの紫外線を端部出射面５２３から被照射面Ｓの端部領域Ｓａへ重点的に照射することができる。したがって、被照射面の端部領域には弱い光しか照射することができなかった従来に比べ、被照射面Ｓの端部領域Ｓａへ強い光を照射することができる。
【００２８】
また、入射部５１０が、ＬＥＤ４と対向する位置に設けられた第一入射面５１１と、第一入射面５１１の周縁部からＬＥＤ４側へ立設された第二入射面５１２とを有するので、ＬＥＤ４から小さな出射角度で出射された紫外線を第一入射面５１１から導光体５内へ入射させるとともに、ＬＥＤ４から大きな出射角度で出射された紫外線を第二入射面５１２から導光体５内へ入射させることができる。そして、上述の通り、これらの紫外線を被照射面Ｓへ照射することができる。したがって、ＬＥＤ４から出射された全ての紫外線を有効に利用することができる。
【００２９】
［第二の実施形態］
続いて、本発明の第二の実施形態について説明する。なお、上記第一の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
図６は、本発明の第二の実施形態における光照射装置２の斜視図であり、図７は、光照射装置２の正面（前面）図であり、図８〜図１０は、図７のIV−IV線〜VI−VI線での断面図である。
【００３１】
図６及び図７に示すように、光照射装置２は、上記第一の実施形態における光照射装置１と同様の紫外線照射装置であり、ＬＥＤ４と、ＬＥＤ４の前方に配置された導光体６とを備えている。
【００３２】
導光体６は、ＬＥＤ４から出射された紫外線を前方へ照射するものである。この導光体６は、Ｙ方向に沿って延在する第一延在部６１と、第一延在部６１のＹ方向両端からＸ方向に沿って延在する２つの第二延在部６２，６２と、第一延在部６１のＹ方向中央からＸ方向の一方へ延在する第三延在部６３と、第三延在部６３のＸ方向先端からＹ方向に沿って延在する第四延在部６４とから構成されている。
【００３３】
このうち、第一延在部６１及び第三延在部６３は、図７〜図９に示すように、光軸Ａｘが連結中心に位置するようにＬＥＤ４の前方で一体的に連結されており、この連結部に入射部５１０及び突設部５１４が設けられている。また、この連結部の前面には、３つの第一分岐反射面６１５，…が、入射部５１０のＺ方向に位置する部分のうち突設部５１４の周囲全面に亘って、前方へ開口するように凹設されている。３つの第一分岐反射面６１５，…は、光軸Ａｘを中心として内角が１２０度の扇状の正面視形状にそれぞれ形成されている。この３つの第一分岐反射面６１５，…のうち、２つの第一分岐反射面６１５ａ，６１５ａは、第一延在部６１の前面に形成され、光軸Ａｘを通りＸ方向に沿った線を基端線として、光軸Ａｘを含むＸＺ平面をＹ方向の両側へ４５度の角度で個別に傾斜させた１対の平面となっている。一方、残る１つの第一分岐反射面６１５ｂは、第三延在部６３の前面に形成され、光軸Ａｘを含むＹＺ平面をＸ方向の一方（連結部から離間する方向）へ４５度の角度で傾斜させた平面となっている。この３つの第一分岐反射面６１５，…は、入射部５１０から導光体６内に入射した紫外線のうち、突設部５１４先端の中央出射面５１４ａから出射される紫外線を除くものを、Ｙ方向の両側とＸ方向の一方側との３方向へ分岐するように内部反射させる。
【００３４】
第二延在部６２，６２は、上記第一の実施形態における第二延在部５２，５２と略同様に構成されている。但し、本第二の実施形態における各対の第二分岐反射面５２１，５２１は、第一分岐反射面６１５ａ，６１５ａのＹ方向に位置しており、当該第一分岐反射面６１５ａ，６１５ａのＸ方向長さの中心位置を通るＹＺ平面をＸ方向の両側へ４５度の角度で個別に傾斜させた１対の平面となっている。
【００３５】
図７及び図１０に示すように、第四延在部６４は、Ｙ方向の中央部で第三延在部６３のＸ方向の先端部と一体的に連なるとともに、Ｙ方向の両端部で第二延在部６２，６２の各一端部と一体的に連なっている。この第四延在部６４は、上記第一の実施形態における第二延在部５２をＹ方向に沿って延在させた形状に形成されている。したがって、第四延在部６４は、上記第一の実施形態における一対の第二分岐反射面５２１，５２１と、複数の内部反射面５２２，…と、２つの端部出射面５２３，５２３とをＺ方向回りに９０度回転させた一対の第二分岐反射面６４１，６４１と、複数の内部反射面６４２，…と、２つの端部出射面６４３，６４３とを有している。
【００３６】
このうち、端部出射面６４３，６４３は、導光体６内から前方へ紫外線を出射させて被照射面Ｓのうちの端部領域Ｓｂへ照射する（図１１参照）。ここで、端部領域Ｓｂとは、被照射面Ｓのうち、２つの端部出射面６４３，６４３に対向する領域部分と、当該２つの端部出射面６４３，６４３の間の導光体６部分（第二分岐反射面６４１，６４１が位置する部分）に対向する領域部分とが連なった領域であり、被照射面ＳのＸ方向の端部に位置する領域である。この端部領域Ｓｂのうち、２つの端部出射面６４３，６４３の間の導光体６部分と対向する領域部分には、端部出射面６４３，６４３から出射される紫外線がレンズカットによってＹ方向に拡散されることにより、当該紫外線が照射される。
【００３７】
続いて、光照射装置２における紫外線の照射態様について説明する。
【００３８】
図８及び図９に示すように、ＬＥＤ４から出射された全ての紫外線は、上記第一の実施形態と同様にして、入射部５１０によってＺ方向への平行光とされつつ導光体６内へ入射する。
【００３９】
入射部５１０で平行光とされた紫外線のうち、光軸Ａｘ周辺の中央部のものは、突設部５１４の中央出射面５１４ａから前方へ拡散されつつ出射され、導光体６の前方の被照射面Ｓ全体へ照射される（図１１参照）。
一方、入射部５１０で平行光とされた紫外線のうち、中央出射面５１４ａから出射しない周辺部のものは、３つの第一分岐反射面６１５，…により３方向へ分岐するように内部反射される。具体的には、当該紫外線は、２つの第一分岐反射面６１５ａ，６１５ａによりＹ方向の両側へ内部反射され、第一分岐反射面６１５ｂによりＸ方向の一方側へ内部反射される。
【００４０】
このうち、第一分岐反射面６１５ａ，６１５ａでＹ方向の両側へ分岐された紫外線は、図４及び図７に示すように、それぞれ第二分岐反射面５２１，５２１によりＸ方向の両側へ分岐するように内部反射された後に、内部反射面５２２，…によってＸ方向に分散されつつＺ方向へ個別に内部反射される。そして、この紫外線は、端部出射面５２３を通じてＸ方向へ拡散されつつ前方へ出射され、図１１に示すように、被照射面Ｓのうち、Ｙ方向両端の端部領域Ｓａ，Ｓａへ照射される。
【００４１】
一方、第一分岐反射面６１５ｂでＸ方向の一方側へ内部反射された紫外線は、図７及び図１０に示すように、第二分岐反射面６４１，６４１によりＹ方向の両側へ分岐するように内部反射された後に、内部反射面６４２，…によってＹ方向に分散されつつＺ方向へ個別に内部反射される。そして、この紫外線は、端部出射面６４３を通じてＹ方向へ拡散されつつ前方へ出射され、図１１に示すように、被照射面Ｓのうち、Ｘ方向の一端の端部領域Ｓｂへ照射される。
【００４２】
以上のように、光照射装置２によれば、上記第一の実施形態における光照射装置１と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
［第三の実施形態］
続いて、本発明の第三の実施形態について説明する。なお、上記第一及び第二の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
図１２は、本発明の第三の実施形態における光照射装置３の斜視図であり、図１３は、光照射装置３の正面（前面）図であり、図１４は、光照射装置３からの紫外線が照射される被照射面Ｓを説明するための図である。
【００４５】
これらの図に示すように、光照射装置３は、上記第一の実施形態における光照射装置１と、上記第二の実施形態における光照射装置２とをＸ方向に沿って並設した構成となっている。具体的には、光照射装置３は、複数のＬＥＤ４，…と、ＬＥＤ４，…の前方に配置された導光体７とを備えている。
【００４６】
導光体７は、上記第一の実施形態における導光体５と、上記第二の実施形態における導光体６とを連結させた形状に形成されており、より詳細には、２つの導光体５，５をＸ方向に沿って連結させ、当該２つの導光体５，５のＸ方向の両側に２つの導光体６，６を連結させた形状に形成されている。但し、導光体６，６は、それぞれの第四延在部６４が導光体７のＸ方向両端に位置するように、一方がＺ方向回りに半回転されている。
【００４７】
以上の構成を具備する光照射装置３では、ＬＥＤ４，…から出射された紫外線が、導光体７を通じて、導光体７の前方の被照射面Ｓのうち、端部領域Ｓａと端部領域Ｓｂとが連なった全周縁部へ照射される。
【００４８】
以上のように、光照射装置３によれば、上記第一の実施形態における光照射装置１と同様の効果を奏することができる。
【００４９】
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した第一〜第三の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５０】
例えば、上記第一〜第三の実施形態では、ＬＥＤ４が紫外線を出射させることとしたが、当該ＬＥＤ４が出射する光は、光硬化樹脂を硬化させる特定波長の光であればよく、紫外線以外の光であってもよい。
【００５１】
また、中央出射面５１４ａが紫外線を照射する範囲は、被照射面Ｓの全体でなくともよく、被照射面Ｓの一部（例えば、被照射面Ｓのうち端部領域Ｓａ及び端部領域Ｓｂを除く部分）であってもよい。
【００５２】
また、中央出射面５１４ａは、被照射面Ｓの所定範囲に亘って紫外線を照射できれば、つまり紫外線を拡散させつつ前方へ出射できればよく、前方へ膨出する凸面状の面でなくともよい。例えば、当該中央出射面５１４ａは、凹面状の面であってもよいし、複数の傾斜平面を光軸Ａｘ回りに連ねた面であってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１，２，３ 光照射装置
４ ＬＥＤ
Ａｘ 光軸
５，６，７ 導光体
５１，６１ 第一延在部
５１０ 入射部
５１１ 第一入射面
５１２ 第二入射面
５１３ 入射部反射面
５１４ 突設部
５１４ａ 中央出射面
５１５，６１５ 第一分岐反射面
５２，６２ 第二延在部
５２１ 第二分岐反射面
５２２ 内部反射面
５２３ 端部出射面
６３ 第三延在部
６４ 第四延在部
６４１ 第二分岐反射面
６４２ 内部反射面
６４３ 端部出射面
Ｓ 被照射面
Ｓａ 端部領域
Ｓｂ 端部領域
Ｘ 方向（第一光軸直交方向，第二光軸直交方向）
Ｙ 方向（第一光軸直交方向，第二光軸直交方向）
Ｚ 方向（光軸方向）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光硬化樹脂に紫外線等の光を照射して当該光硬化樹脂を重合・硬化させる光照射装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載の光照射装置８０は、図１５に示すように、左右方向に配列された複数のＬＥＤ８１，…と、各ＬＥＤ８１の前方に配置された複数のメニスカスレンズ８２，…と、全てのメニスカスレンズ８２，…の前方に亘って配設された長尺なシリンダーレンズ８３とを備えている。
【０００４】
この光照射装置８０では、ＬＥＤ８１，…から出射された光を、メニスカスレンズ８２，…により照度分布を均一に保持しつつ、シリンダーレンズ８３で幅方向（紙面垂直方向）に集光させることにより、当該光を左右方向に長尺なライン状に照射している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６０７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般にＬＥＤから出射される光は出射角度（光軸からの出射方向の角度）が大きくなるに連れて弱くなるところ、上記特許文献１に記載の光照射装置８０では、ＬＥＤ８１から出射された光を単純に前方へ照射しているため、被照射面のうち光軸上付近の中央領域に強い光が照射され、その周縁の端部領域には相対的に弱い光が照射されてしまう。その結果、被照射面において光硬化樹脂に光を照射したときに、この光硬化樹脂の端部を十分に硬化させることができない。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、被照射面の端部領域へ強い光を照射することができる光照射装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
光軸を前方へ向けたＬＥＤと、前記ＬＥＤの前方に配置された導光体と、を備え、前記ＬＥＤから出射された光を前記導光体の前方の被照射面へ照射する光照射装置において、
前記導光体は、
前記ＬＥＤと対向する位置に設けられ、前記ＬＥＤから出射された光を前記光軸に沿った光軸方向への平行光としつつ当該導光体内へ入射させる入射部と、
前記入射部の前記光軸方向に位置する部分のうちの中央部に設けられ、前記入射部から入射した光を当該導光体内から前方へ出射させて前記被照射面へ照射する中央出射面と、
前記被照射面のうちの端部領域と対向する位置に設けられ、当該導光体内から前方へ光を出射させて前記端部領域へ照射する端部出射面と、
前記入射部から入射した光のうち、前記中央出射面から出射される光を除くものを、前記端部出射面へ向けて内部反射させる反射面と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光照射装置において、
前記反射面は、
前記入射部の前記光軸方向に位置する部分のうち前記中央出射面の周囲に設けられ、前記入射部から入射した光のうち、前記中央出射面から出射される光を除くものを、前記光軸方向と直交する複数の第一光軸直交方向へ分岐するように内部反射させる第一分岐反射面と、
前記第一分岐反射面の前記第一光軸直交方向に設けられ、当該第一分岐反射面で内部反射された光を当該第一光軸直交方向及び前記光軸方向の何れとも直交する第二光軸直交方向の両側へ分岐するように内部反射させる第二分岐反射面と、
前記第二分岐反射面の前記第二光軸直交方向の両側にそれぞれ設けられ、当該第二分岐反射面で内部反射された光を前記光軸方向へ個別に内部反射させる内部反射面と、
からなり、
前記端部出射面は、前記内部反射面の前記光軸方向に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光照射装置において、
前記入射部は、
前記ＬＥＤと対向する位置に設けられ、前記ＬＥＤから出射された光を前記光軸方向へ屈折させつつ前記導光体内へ入射させる第一入射面と、
前記第一入射面の周縁部から前記ＬＥＤ側へ立設され、前記ＬＥＤから出射されて前記第一入射面よりも側方へ向かう光を前記導光体内へ入射させる第二入射面と、
前記第二入射面の先端から前記光軸方向へ向かって外側へ広がるように傾斜した形状に形成され、前記第二入射面から前記導光体内へ入射した光を前記光軸方向へ内部反射させる入射部反射面と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＬＥＤから出射されて入射部から導光体内に入射した光のうちの中央部のものが、中央出射面から前方へ出射されて被照射面へ照射される一方、入射部から導光体内に入射した光のうち中央出射面から出射される光を除くものが、反射面で内部反射された後に端部出射面から前方へ出射されて被照射面のうちの端部領域へ照射されるので、中央出射面から出射される一部の光を被照射面へ照射しつつ、当該一部の光を除く光を端部出射面から被照射面の端部領域へ重点的に照射することができる。したがって、被照射面の端部領域には弱い光しか照射することができなかった従来に比べ、被照射面の端部領域へ強い光を照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一の実施形態における光照射装置の斜視図である。
【図２】第一の実施形態における光照射装置の正面図である。
【図３】図２のII−II線での断面図である。
【図４】図２のIII−III線での断面図である。
【図５】第一の実施形態における紫外線の被照射面を説明するための図である。
【図６】第二の実施形態における光照射装置の斜視図である。
【図７】第二の実施形態における光照射装置の正面図である。
【図８】図７のIV−IV線での断面図である。
【図９】図７のＶ−Ｖ線での断面図である。
【図１０】図７のVI−VI線での断面図である。
【図１１】第二の実施形態における紫外線の被照射面を説明するための図である。
【図１２】第三の実施形態における光照射装置の斜視図である。
【図１３】第三の実施形態における光照射装置の正面図である。
【図１４】第三の実施形態における紫外線の被照射面を説明するための図である。
【図１５】従来の光照射装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明では、「前」「後」との記載は、各実施形態における光照射装置から見た方向を指すものとする。また、各実施形態における光照射装置の前後方向に沿って後方から前方へ向かう方向を「Ｚ方向」とし、Ｚ方向と直交し、且つ互いに直交する２方向を「Ｘ方向」及び「Ｙ方向」とする。
【００１４】
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態における光照射装置１の斜視図であり、図２は、光照射装置１の正面（前面）図であり、図３及び図４は、図２のII−II線及びIII−III線での断面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、光照射装置１は、例えば紫外線硬化樹脂（図示せず）等に紫外線を照射する紫外線照射装置であり、ＬＥＤ（発光ダイオード）４と、ＬＥＤ４の前方に配置された導光体５とを備えている。
このうち、ＬＥＤ４は、紫外領域のピーク波長（例えば、３６５ｎｍ，３８５ｎｍ等）を有する紫外線を出射させるものであり、光軸ＡｘをＺ方向に沿って前方へ向けた状態に配置され、当該光軸Ａｘを中心に前方へ略放射状に紫外線を出射させる。
【００１６】
導光体５は、ＬＥＤ４から出射された紫外線を前方へ照射するものである。この導光体５は、Ｙ方向に沿って延在する第一延在部５１と、第一延在部５１のＹ方向両端からＸ方向に沿って延在する２つの第二延在部５２，５２とから構成されている。
【００１７】
図３に示すように、第一延在部５１は、そのＹ方向中央の後方にＬＥＤ４が位置するように配設されており、このＬＥＤ４と対向する部分には、当該ＬＥＤ４から出射された紫外線をＺ方向への平行光としつつ導光体５内に入射させる入射部５１０が設けられている。入射部５１０は、光軸Ａｘを回転対称軸として後方へ突出する裁頭円錐状に形成されており、その後端には、後方へ開口する凹部５１０ａが形成されている。
凹部５１０ａの底部には、後方へ膨出する凸面状（非球面）の第一入射面５１１が、光軸Ａｘを回転対称軸としてＬＥＤ４と対向する位置に設けられている。この第一入射面５１１は、その焦点にＬＥＤ４が位置するとともに、ＬＥＤ４から当該第一入射面５１１の外周縁への紫外線の出射角度が所定角度（例えば２０°）となるように形成されており、ＬＥＤ４から出射された紫外線のうち出射角度が所定角度未満のものを、Ｚ方向に沿うように屈折させてＺ方向への平行光としつつ導光体５内へ入射させる。
凹部５１０ａの内周面は、第二入射面５１２となっている。この第二入射面５１２は、ＬＥＤ４の前方を覆うように第一入射面５１１の周縁部からＬＥＤ４側（後方）へ立設された裁頭円錐面であり、ＬＥＤ４から出射された紫外線のうち第一入射面５１１よりも側方へ向かうもの，つまり出射角度が所定角度以上のものを導光体５内へ入射させる。
入射部５１０の外周面は、入射部反射面５１３となっている。この入射部反射面５１３は、第二入射面５１２の先端（後端）からＺ方向へ向かって外側（光軸Ａｘから遠い側）へ広がるように傾斜した裁頭円錐面であり、第二入射面５１２から導光体５内へ入射した紫外線を、Ｚ方向に沿うように内部反射させてＺ方向への平行光とする。
【００１８】
第一延在部５１の前面のうち、入射部５１０のＺ方向に位置する部分には、前方へ突設された突設部５１４と、２つの第一分岐反射面５１５，５１５とが設けられている。
このうち、突設部５１４は、入射部５１０のＺ方向に位置する部分のうちの中央部に設けられており、光軸Ａｘを回転対称軸とする円柱状に形成されている。また、特に限定はされないが、突設部５１４の外径は、第一入射面５１１の正面視形状の外径と略一致している。この突設部５１４の前端面は、前方へ膨出する凸面状の中央出射面５１４ａとなっている。この中央出射面５１４ａは、入射部５１０から導光体５内に入射した紫外線のうち光軸Ａｘ周辺の中央部のものを、導光体５内から前方へ拡散させつつ出射させ、紫外線の照射対象（例えば紫外線硬化樹脂等）が配置される導光体５の前方の被照射面Ｓ（図５参照）全体へ照射する。
一方、２つの第一分岐反射面５１５，５１５は、入射部５１０のＺ方向に位置する部分のうち突設部５１４の周囲全面に亘って、前方へ開口するように凹設されている。この第一分岐反射面５１５，５１５は、光軸Ａｘを通りＸ方向に沿った線を基端線として、光軸Ａｘを含むＸＺ平面をＹ方向の両側へ４５度の角度で個別に傾斜させた１対の平面となっており、入射部５１０から導光体５内に入射した紫外線のうち、中央出射面５１４ａから出射される紫外線を除くものを、光軸Ａｘを境にＹ方向の両側へ分岐するように内部反射させる。
【００１９】
図２に示すように、２つの第二延在部５２，５２は、それぞれのＸ方向の中央部で第一延在部５１のＹ方向の両端部と一体的に連なっており、光軸Ａｘを含むＹＺ平面について面対称にそれぞれ形成されている。
第二延在部５２，５２のＸ方向の中央部には、２対の第二分岐反射面５２１，…がＹ方向の両側へ開口するように凹設されている。各対の第二分岐反射面５２１，５２１は、光軸ＡｘをＹ方向へスライドさせた線を基端線として、光軸Ａｘを含むＹＺ平面をＸ方向の両側へ４５度の角度で個別に傾斜させた１対の平面となっている。この２対の第二分岐反射面５２１，…は、第一分岐反射面５１５，５１５のＹ方向の両側に位置しており、当該第一分岐反射面５１５，５１５でＹ方向の両側へ内部反射された紫外線を、それぞれＸ方向の両側へ分岐するように内部反射させる。
【００２０】
図４に示すように、各第二延在部５２の後面のうち、第二分岐反射面５２１，５２１のＸ方向の両側には、複数の内部反射面５２２，…がそれぞれ設けられている。内部反射面５２２，…は、第二分岐反射面５２１，５２１のＸ方向の両側それぞれにおいて、当該一対の第二分岐反射面５２１，５２１のうち何れか近い方と平行になるように、つまりＹＺ平面に対して４５度の角度でＸ方向へ傾斜するようにそれぞれ形成されている。そして、当該内部反射面５２２，…は、Ｚ方向と直交する段面５２ａとＸ方向へ交互に連なることで、Ｘ方向に沿って第二分岐反射面５２１，５２１から離れるに連れて段階的に前方に位置するような階段状の面を構成している。この内部反射面５２２，…は、第二分岐反射面５２１，５２１でＸ方向の両側へ内部反射された紫外線をＺ方向へ個別に内部反射させる。
【００２１】
各第二延在部５２の前面のうち、第二分岐反射面５２１，５２１のＸ方向の両側には、２つの端部出射面５２３，５２３が設けられている。各端部出射面５２３は、Ｚ方向と直交する基準面上に複数のレンズカットが形成された面となっている。複数のレンズカットは、Ｙ方向に沿った母線を有してＺ方向へ膨らむシリンドリカル面状にそれぞれ形成され、基準面の全面に亘ってＸ方向に並設されている（図１参照）。端部出射面５２３は、内部反射面５２２，…のＺ方向に位置しており、内部反射面５２２，…でＺ方向へ内部反射された紫外線を、複数のレンズカットによりＸ方向へ拡散させつつ導光体５内から前方へ出射させて、被照射面Ｓのうちの端部領域Ｓａへ照射する（図５参照）。
ここで、端部領域Ｓａとは、被照射面Ｓのうち、２つの端部出射面５２３，５２３に対向する領域部分と、当該２つの端部出射面５２３，５２３の間の導光体５部分（第二分岐反射面５２１，５２１が位置する部分）に対向する領域部分とが連なった領域であり、被照射面ＳのＹ方向の端部に位置する領域である。この端部領域Ｓａのうち、２つの端部出射面５２３，５２３の間の導光体５部分と対向する領域部分には、端部出射面５２３，５２３から出射される紫外線がレンズカットによってＸ方向に拡散されることにより、当該紫外線が照射される。
【００２２】
続いて、光照射装置１における紫外線の照射態様について説明する。
【００２３】
図３に示すように、ＬＥＤ４から出射された紫外線のうち、出射角度が所定角度未満のものは、第一入射面５１１を通じてＺ方向に沿った平行光とされつつ導光体５内へ入射する。また、ＬＥＤ４から出射された紫外線のうち、出射角度が所定角度以上のものは、第二入射面５１２を通じて屈折されつつ導光体５内へ入射した後に、入射部反射面５１３によってＺ方向へ内部反射される。こうして、ＬＥＤ４から出射された全ての紫外線は、入射部５１０によってＺ方向への平行光とされる。
【００２４】
入射部５１０で平行光とされた紫外線のうち、光軸Ａｘ周辺の中央部のものは、突設部５１４の中央出射面５１４ａから前方へ拡散されつつ出射され、導光体５の前方の被照射面Ｓ全体へ照射される（図５参照）。
一方、入射部５１０で平行光とされた紫外線のうち、中央出射面５１４ａから出射しない周辺部のものは、第一分岐反射面５１５，５１５により光軸Ａｘを境にＹ方向の両側へ分岐するように内部反射される。
【００２５】
第一分岐反射面５１５，５１５でＹ方向の両側へ分岐された紫外線は、図２及び図４に示すように、それぞれ第二分岐反射面５２１，５２１によりＸ方向の両側へ分岐するように内部反射される。第二分岐反射面５２１，５２１でＸ方向の両側へ分岐された紫外線は、Ｘ方向へ断続的に分布する内部反射面５２２，…によってＸ方向に分散されつつＺ方向へ個別に内部反射される。
【００２６】
内部反射面５２２，…でＺ方向へ内部反射された紫外線は、端部出射面５２３を通じてＸ方向へ拡散されつつ前方へ出射され、図５に示すように、被照射面Ｓのうち、Ｙ方向両端の端部領域Ｓａ，Ｓａへ照射される。
【００２７】
以上のように、光照射装置１によれば、ＬＥＤ４から出射されて入射部５１０から導光体５内に入射した紫外線のうちの中央部のものが、中央出射面５１４ａから前方へ出射されて被照射面Ｓへ照射される一方、入射部５１０から導光体５内に入射した紫外線のうち中央出射面５１４ａから出射される紫外線を除くものが、第一分岐反射面５１５，第二分岐反射面５２１及び内部反射面５２２で内部反射された後に端部出射面５２３から前方へ出射されて被照射面Ｓのうちの端部領域Ｓａへ照射される。これにより、中央出射面５１４ａから出射される一部の紫外線を被照射面Ｓへ照射しつつ、当該一部の紫外線を除く残りの紫外線を端部出射面５２３から被照射面Ｓの端部領域Ｓａへ重点的に照射することができる。したがって、被照射面の端部領域には弱い光しか照射することができなかった従来に比べ、被照射面Ｓの端部領域Ｓａへ強い光を照射することができる。
【００２８】
また、入射部５１０が、ＬＥＤ４と対向する位置に設けられた第一入射面５１１と、第一入射面５１１の周縁部からＬＥＤ４側へ立設された第二入射面５１２とを有するので、ＬＥＤ４から小さな出射角度で出射された紫外線を第一入射面５１１から導光体５内へ入射させるとともに、ＬＥＤ４から大きな出射角度で出射された紫外線を第二入射面５１２から導光体５内へ入射させることができる。そして、上述の通り、これらの紫外線を被照射面Ｓへ照射することができる。したがって、ＬＥＤ４から出射された全ての紫外線を有効に利用することができる。
【００２９】
［第二の実施形態］
続いて、本発明の第二の実施形態について説明する。なお、上記第一の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
図６は、本発明の第二の実施形態における光照射装置２の斜視図であり、図７は、光照射装置２の正面（前面）図であり、図８〜図１０は、図７のIV−IV線〜VI−VI線での断面図である。
【００３１】
図６及び図７に示すように、光照射装置２は、上記第一の実施形態における光照射装置１と同様の紫外線照射装置であり、ＬＥＤ４と、ＬＥＤ４の前方に配置された導光体６とを備えている。
【００３２】
導光体６は、ＬＥＤ４から出射された紫外線を前方へ照射するものである。この導光体６は、Ｙ方向に沿って延在する第一延在部６１と、第一延在部６１のＹ方向両端からＸ方向に沿って延在する２つの第二延在部６２，６２と、第一延在部６１のＹ方向中央からＸ方向の一方へ延在する第三延在部６３と、第三延在部６３のＸ方向先端からＹ方向に沿って延在する第四延在部６４とから構成されている。
【００３３】
このうち、第一延在部６１及び第三延在部６３は、図７〜図９に示すように、光軸Ａｘが連結中心に位置するようにＬＥＤ４の前方で一体的に連結されており、この連結部に入射部５１０及び突設部５１４が設けられている。また、この連結部の前面には、３つの第一分岐反射面６１５，…が、入射部５１０のＺ方向に位置する部分のうち突設部５１４の周囲全面に亘って、前方へ開口するように凹設されている。３つの第一分岐反射面６１５，…は、光軸Ａｘを中心として内角が１２０度の扇状の正面視形状にそれぞれ形成されている。この３つの第一分岐反射面６１５，…のうち、２つの第一分岐反射面６１５ａ，６１５ａは、第一延在部６１の前面に形成され、光軸Ａｘを通りＸ方向に沿った線を基端線として、光軸Ａｘを含むＸＺ平面をＹ方向の両側へ４５度の角度で個別に傾斜させた１対の平面となっている。一方、残る１つの第一分岐反射面６１５ｂは、第三延在部６３の前面に形成され、光軸Ａｘを含むＹＺ平面をＸ方向の一方（連結部から離間する方向）へ４５度の角度で傾斜させた平面となっている。この３つの第一分岐反射面６１５，…は、入射部５１０から導光体６内に入射した紫外線のうち、突設部５１４先端の中央出射面５１４ａから出射される紫外線を除くものを、Ｙ方向の両側とＸ方向の一方側との３方向へ分岐するように内部反射させる。
【００３４】
第二延在部６２，６２は、上記第一の実施形態における第二延在部５２，５２と略同様に構成されている。但し、本第二の実施形態における各対の第二分岐反射面５２１，５２１は、第一分岐反射面６１５ａ，６１５ａのＹ方向に位置しており、当該第一分岐反射面６１５ａ，６１５ａのＸ方向長さの中心位置を通るＹＺ平面をＸ方向の両側へ４５度の角度で個別に傾斜させた１対の平面となっている。
【００３５】
図７及び図１０に示すように、第四延在部６４は、Ｙ方向の中央部で第三延在部６３のＸ方向の先端部と一体的に連なるとともに、Ｙ方向の両端部で第二延在部６２，６２の各一端部と一体的に連なっている。この第四延在部６４は、上記第一の実施形態における第二延在部５２をＹ方向に沿って延在させた形状に形成されている。したがって、第四延在部６４は、上記第一の実施形態における一対の第二分岐反射面５２１，５２１と、複数の内部反射面５２２，…と、２つの端部出射面５２３，５２３とをＺ方向回りに９０度回転させた一対の第二分岐反射面６４１，６４１と、複数の内部反射面６４２，…と、２つの端部出射面６４３，６４３とを有している。
【００３６】
このうち、端部出射面６４３，６４３は、導光体６内から前方へ紫外線を出射させて被照射面Ｓのうちの端部領域Ｓｂへ照射する（図１１参照）。ここで、端部領域Ｓｂとは、被照射面Ｓのうち、２つの端部出射面６４３，６４３に対向する領域部分と、当該２つの端部出射面６４３，６４３の間の導光体６部分（第二分岐反射面６４１，６４１が位置する部分）に対向する領域部分とが連なった領域であり、被照射面ＳのＸ方向の端部に位置する領域である。この端部領域Ｓｂのうち、２つの端部出射面６４３，６４３の間の導光体６部分と対向する領域部分には、端部出射面６４３，６４３から出射される紫外線がレンズカットによってＹ方向に拡散されることにより、当該紫外線が照射される。
【００３７】
続いて、光照射装置２における紫外線の照射態様について説明する。
【００３８】
図８及び図９に示すように、ＬＥＤ４から出射された全ての紫外線は、上記第一の実施形態と同様にして、入射部５１０によってＺ方向への平行光とされつつ導光体６内へ入射する。
【００３９】
入射部５１０で平行光とされた紫外線のうち、光軸Ａｘ周辺の中央部のものは、突設部５１４の中央出射面５１４ａから前方へ拡散されつつ出射され、導光体６の前方の被照射面Ｓ全体へ照射される（図１１参照）。
一方、入射部５１０で平行光とされた紫外線のうち、中央出射面５１４ａから出射しない周辺部のものは、３つの第一分岐反射面６１５，…により３方向へ分岐するように内部反射される。具体的には、当該紫外線は、２つの第一分岐反射面６１５ａ，６１５ａによりＹ方向の両側へ内部反射され、第一分岐反射面６１５ｂによりＸ方向の一方側へ内部反射される。
【００４０】
このうち、第一分岐反射面６１５ａ，６１５ａでＹ方向の両側へ分岐された紫外線は、図４及び図７に示すように、それぞれ第二分岐反射面５２１，５２１によりＸ方向の両側へ分岐するように内部反射された後に、内部反射面５２２，…によってＸ方向に分散されつつＺ方向へ個別に内部反射される。そして、この紫外線は、端部出射面５２３を通じてＸ方向へ拡散されつつ前方へ出射され、図１１に示すように、被照射面Ｓのうち、Ｙ方向両端の端部領域Ｓａ，Ｓａへ照射される。
【００４１】
一方、第一分岐反射面６１５ｂでＸ方向の一方側へ内部反射された紫外線は、図７及び図１０に示すように、第二分岐反射面６４１，６４１によりＹ方向の両側へ分岐するように内部反射された後に、内部反射面６４２，…によってＹ方向に分散されつつＺ方向へ個別に内部反射される。そして、この紫外線は、端部出射面６４３を通じてＹ方向へ拡散されつつ前方へ出射され、図１１に示すように、被照射面Ｓのうち、Ｘ方向の一端の端部領域Ｓｂへ照射される。
【００４２】
以上のように、光照射装置２によれば、上記第一の実施形態における光照射装置１と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
［第三の実施形態］
続いて、本発明の第三の実施形態について説明する。なお、上記第一及び第二の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
図１２は、本発明の第三の実施形態における光照射装置３の斜視図であり、図１３は、光照射装置３の正面（前面）図であり、図１４は、光照射装置３からの紫外線が照射される被照射面Ｓを説明するための図である。
【００４５】
これらの図に示すように、光照射装置３は、上記第一の実施形態における光照射装置１と、上記第二の実施形態における光照射装置２とをＸ方向に沿って並設した構成となっている。具体的には、光照射装置３は、複数のＬＥＤ４，…と、ＬＥＤ４，…の前方に配置された導光体７とを備えている。
【００４６】
導光体７は、上記第一の実施形態における導光体５と、上記第二の実施形態における導光体６とを連結させた形状に形成されており、より詳細には、２つの導光体５，５をＸ方向に沿って連結させ、当該２つの導光体５，５のＸ方向の両側に２つの導光体６，６を連結させた形状に形成されている。但し、導光体６，６は、それぞれの第四延在部６４が導光体７のＸ方向両端に位置するように、一方がＺ方向回りに半回転されている。
【００４７】
以上の構成を具備する光照射装置３では、ＬＥＤ４，…から出射された紫外線が、導光体７を通じて、導光体７の前方の被照射面Ｓのうち、端部領域Ｓａと端部領域Ｓｂとが連なった全周縁部へ照射される。
【００４８】
以上のように、光照射装置３によれば、上記第一の実施形態における光照射装置１と同様の効果を奏することができる。
【００４９】
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した第一〜第三の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５０】
例えば、上記第一〜第三の実施形態では、ＬＥＤ４が紫外線を出射させることとしたが、当該ＬＥＤ４が出射する光は、光硬化樹脂を硬化させる特定波長の光であればよく、紫外線以外の光であってもよい。
【００５１】
また、中央出射面５１４ａが紫外線を照射する範囲は、被照射面Ｓの全体でなくともよく、被照射面Ｓの一部（例えば、被照射面Ｓのうち端部領域Ｓａ及び端部領域Ｓｂを除く部分）であってもよい。
【００５２】
また、中央出射面５１４ａは、被照射面Ｓの所定範囲に亘って紫外線を照射できれば、つまり紫外線を拡散させつつ前方へ出射できればよく、前方へ膨出する凸面状の面でなくともよい。例えば、当該中央出射面５１４ａは、凹面状の面であってもよいし、複数の傾斜平面を光軸Ａｘ回りに連ねた面であってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１，２，３ 光照射装置
４ ＬＥＤ
Ａｘ 光軸
５，６，７ 導光体
５１，６１ 第一延在部
５１０ 入射部
５１１ 第一入射面
５１２ 第二入射面
５１３ 入射部反射面
５１４ 突設部
５１４ａ 中央出射面
５１５，６１５ 第一分岐反射面
５２，６２ 第二延在部
５２１ 第二分岐反射面
５２２ 内部反射面
５２３ 端部出射面
６３ 第三延在部
６４ 第四延在部
６４１ 第二分岐反射面
６４２ 内部反射面
６４３ 端部出射面
Ｓ 被照射面
Ｓａ 端部領域
Ｓｂ 端部領域
Ｘ 方向（第一光軸直交方向，第二光軸直交方向）
Ｙ 方向（第一光軸直交方向，第二光軸直交方向）
Ｚ 方向（光軸方向）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸を前方へ向けたＬＥＤと、前記ＬＥＤの前方に配置された導光体と、を備え、前記ＬＥＤから出射された光を前記導光体の前方の被照射面へ照射する光照射装置において、
前記導光体は、
前記ＬＥＤと対向する位置に設けられ、前記ＬＥＤから出射された光を前記光軸に沿った光軸方向への平行光としつつ当該導光体内へ入射させる入射部と、
前記入射部の前記光軸方向に位置する部分のうちの中央部に設けられ、前記入射部から入射した光を当該導光体内から前方へ出射させて前記被照射面へ照射する中央出射面と、
前記被照射面のうちの端部領域と対向する位置に設けられ、当該導光体内から前方へ光を出射させて前記端部領域へ照射する端部出射面と、
前記入射部から入射した光のうち、前記中央出射面から出射される光を除くものを、前記端部出射面へ向けて内部反射させる反射面と、
を有することを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記反射面は、
前記入射部の前記光軸方向に位置する部分のうち前記中央出射面の周囲に設けられ、前記入射部から入射した光のうち、前記中央出射面から出射される光を除くものを、前記光軸方向と直交する複数の第一光軸直交方向へ分岐するように内部反射させる第一分岐反射面と、
前記第一分岐反射面の前記第一光軸直交方向に設けられ、当該第一分岐反射面で内部反射された光を当該第一光軸直交方向及び前記光軸方向の何れとも直交する第二光軸直交方向の両側へ分岐するように内部反射させる第二分岐反射面と、
前記第二分岐反射面の前記第二光軸直交方向の両側にそれぞれ設けられ、当該第二分岐反射面で内部反射された光を前記光軸方向へ個別に内部反射させる内部反射面と、
からなり、
前記端部出射面は、前記内部反射面の前記光軸方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記入射部は、
前記ＬＥＤと対向する位置に設けられ、前記ＬＥＤから出射された光を前記光軸方向へ屈折させつつ前記導光体内へ入射させる第一入射面と、
前記第一入射面の周縁部から前記ＬＥＤ側へ立設され、前記ＬＥＤから出射されて前記第一入射面よりも側方へ向かう光を前記導光体内へ入射させる第二入射面と、
前記第二入射面の先端から前記光軸方向へ向かって外側へ広がるように傾斜した形状に形成され、前記第二入射面から前記導光体内へ入射した光を前記光軸方向へ内部反射させる入射部反射面と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光照射装置。
【請求項１】
光軸を前方へ向けたＬＥＤと、前記ＬＥＤの前方に配置された導光体と、を備え、前記ＬＥＤから出射された光を前記導光体の前方の被照射面へ照射する光照射装置において、
前記導光体は、
前記ＬＥＤと対向する位置に設けられ、前記ＬＥＤから出射された光を前記光軸に沿った光軸方向への平行光としつつ当該導光体内へ入射させる入射部と、
前記入射部の前記光軸方向に位置する部分のうちの中央部に設けられ、前記入射部から入射した光を当該導光体内から前方へ出射させて前記被照射面へ照射する中央出射面と、
前記被照射面のうちの端部領域と対向する位置に設けられ、当該導光体内から前方へ光を出射させて前記端部領域へ照射する端部出射面と、
前記入射部から入射した光のうち、前記中央出射面から出射される光を除くものを、前記端部出射面へ向けて内部反射させる反射面と、
を有することを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記反射面は、
前記入射部の前記光軸方向に位置する部分のうち前記中央出射面の周囲に設けられ、前記入射部から入射した光のうち、前記中央出射面から出射される光を除くものを、前記光軸方向と直交する複数の第一光軸直交方向へ分岐するように内部反射させる第一分岐反射面と、
前記第一分岐反射面の前記第一光軸直交方向に設けられ、当該第一分岐反射面で内部反射された光を当該第一光軸直交方向及び前記光軸方向の何れとも直交する第二光軸直交方向の両側へ分岐するように内部反射させる第二分岐反射面と、
前記第二分岐反射面の前記第二光軸直交方向の両側にそれぞれ設けられ、当該第二分岐反射面で内部反射された光を前記光軸方向へ個別に内部反射させる内部反射面と、
からなり、
前記端部出射面は、前記内部反射面の前記光軸方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記入射部は、
前記ＬＥＤと対向する位置に設けられ、前記ＬＥＤから出射された光を前記光軸方向へ屈折させつつ前記導光体内へ入射させる第一入射面と、
前記第一入射面の周縁部から前記ＬＥＤ側へ立設され、前記ＬＥＤから出射されて前記第一入射面よりも側方へ向かう光を前記導光体内へ入射させる第二入射面と、
前記第二入射面の先端から前記光軸方向へ向かって外側へ広がるように傾斜した形状に形成され、前記第二入射面から前記導光体内へ入射した光を前記光軸方向へ内部反射させる入射部反射面と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光照射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−３７９２６（Ｐ２０１３−３７９２６Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３６４９（Ｐ２０１１−１７３６４９）
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
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