(57)【要約】【課題】発光ダイオードの温度だけでなく発光した累積時間が増加しても光出力を略一定に保つ。【解決手段】発光ダイオード２と、発光ダイオード２に電流を供給して発光させる電源部１１と、発光ダイオード２の温度を検出する温度検出部３と、発光ダイオード２が発光した累積時間を計測する累積時間計測部４と、温度検出部３で検出する検出温度及び累積時間計測部４で計測する累積時間に応じて電源部１１の電流供給量を調整することにより発光ダイオード２の光出力を略一定とする制御部１２とを備える。制御部１２が温度検出部３で検出する検出温度及び累積時間計測部４で計測する累積時間に応じて電源部１１の電流供給量を調整することにより、発光ダイオード２の温度だけでなく発光した累積時間が増加しても光出力を略一定に保つことができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１乃至複数個の発光ダイオードと、発光ダイオードに電流を供給して発光させる電源部と、発光ダイオードの温度を検出する温度検出部と、発光ダイオードが発光した累積時間を計測する累積時間計測部と、温度検出部で検出する検出温度及び累積時間計測部で計測する累積時間に応じて電源部の電流供給量を調整することにより発光ダイオードの光出力を略一定とする制御部とを備えたことを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
制御部は、発光ダイオードの温度、累積時間並びに出力維持率の関係を表したデータテーブルを有し、該データテーブルから読み取った光出力の低下分を補うように電源部の電流供給量を調整することを特徴とする請求項１記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードを光源とする光照射装置に関し、特に光硬化性樹脂を硬化させるために紫外線を照射する紫外線硬化装置に用いるのに好適な光照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光硬化性樹脂に紫外線などの光を照射して硬化させる紫外線硬化装置においては、放電ランプやレーザ発振器を光源とする光照射装置が用いられていたが、近年では発光ダイオードを光源とする光照射装置が普及しつつある。光源に発光ダイオードを用いる際に最も問題となるのが発光ダイオードからの発熱である。すなわち、発光ダイオードは低温の方が発光効率が良く、高温になるほど発光効率が低下し、照射する光のエネルギも減少してしまう。
【０００３】
そこで、発光ダイオードの温度を検出し、温度が上昇するにつれて発光ダイオードへ供給する電流量を増やすことで光出力を略一定に保つようにした光照射装置が既に提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１８８４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、発光ダイオードの光出力はその発光した累積時間が増加するにつれて低下する特性を有しているが、上記特許文献１に開示されている従来例では、発光ダイオードが発光した累積時間について何ら考慮されていないため、累積時間が増加するにつれて光出力が一定に保てなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、発光ダイオードの温度だけでなく発光した累積時間が増加しても光出力を略一定に保つことができる光照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、１乃至複数個の発光ダイオードと、発光ダイオードに電流を供給して発光させる電源部と、発光ダイオードの温度を検出する温度検出部と、発光ダイオードが発光した累積時間を計測する累積時間計測部と、温度検出部で検出する検出温度及び累積時間計測部で計測する累積時間に応じて電源部の電流供給量を調整することにより発光ダイオードの光出力を略一定とする制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御部は、発光ダイオードの温度、累積時間並びに出力維持率の関係を表したデータテーブルを有し、該データテーブルから読み取った光出力の低下分を補うように電源部の電流供給量を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、制御部が温度検出部で検出する検出温度及び累積時間計測部で計測する累積時間に応じて電源部の電流供給量を調整することにより発光ダイオードの光出力を略一定とするため、発光ダイオードの温度だけでなく発光した累積時間が増加しても光出力を略一定に保つことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本実施形態の光照射装置は、光硬化性樹脂を硬化させる紫外線硬化装置に用いるものであって、図１に示すように光源ユニット１及び電源ユニット１０で構成される。
【００１０】
光源ユニット１は、発光ダイオード（図示例では１個であるが複数個であっても構わない）２と、発光ダイオード２の温度を検出する温度検出部３と、発光ダイオード２が発光した累積時間を計測する累積時間計測部４とを備えている。温度検出部３は、発光ダイオード２の近傍に配設されたサーミスタや熱電対などからなり、発光ダイオード２の温度を直接あるいは間接的に検出するものである。累積時間計測部４は、例えば、発光ダイオード２のアノード−カソード間の電圧を検出し、該電圧が所定の閾値を超えているときにカウンタを動作させることで発光ダイオード２が発光した累積時間を計測するものである。
【００１１】
電源ユニット１０は、発光ダイオード２に直流電流を供給する電源部１１と、電源部１１を含む電源ユニット１０全体を制御する制御部１２と、制御部１２に対して操作指令を与える操作部１３とを備える。電源部１１は、例えば従来周知のＡＣ／ＤＣコンバータ（降圧チョッパ回路）からなり、図示しない商用交流電源から供給される交流電力を所望の直流電力に変換するものであって、ＡＣ／ＤＣコンバータをＰＷＭ制御することで直流電力（直流電流）の供給量を調整可能としている。操作部１３は複数の操作スイッチを具備し、何れかの操作スイッチが操作された際に当該操作スイッチ並びにその操作量に対応した操作指令を制御部１２に出力するものである。制御部１２はマイクロコンピュータやメモリで構成され、メモリに格納されているプログラムを実行することで後述する各種の制御動作を行うものである。
【００１２】
ところで、発光ダイオードの入力電流と光出力の関係（入出力特性）は、図２の直線イで示すように発光ダイオードの温度が一定であれば比例（比例定数は正）している。また、発光ダイオードの温度と光出力の関係（温度特性）は、図３の直線ロ〜チに示すように入力電流が一定であれば比例（比例定数は負）している。尚、図３では入力電流の大きい順に温度特性（直線ロ、ハ、ニ、ホ、ヘ、ト、チ）を表示している。さらに、発光ダイオードは発光した累積時間の増加に伴って光出力が低下する特性を有し、初期の光出力に対して累積時間経過後において維持されている光出力の割合（％）が出力維持率（あるいは光束維持率）と定義されている。図４の曲線リ、ヌ、ル、ヲは発光ダイオードの温度による出力維持率の違い（出力維持特性）を示しており、温度が低いとき（曲線リ）に比較して温度が高いとき（曲線ヲ）の出力維持率が低下していることが判る。
【００１３】
そこで本実施形態では、図４に示した発光ダイオード２の温度、累積時間並びに出力維持率の関係を表したデータテーブルを制御部１２のメモリに予め格納しておき、制御部１２がデータテーブルから読み取った光出力の低下分を補うように電源部１１の電流供給量を調整している。具体的に説明すると、制御部１２は光源ユニット１の温度検出部３から検出温度データを取得するとともに累積時間計測部４から累積時間データを取得し、これら２つのデータ（検出温度データ及び累積時間データ）に対応する出力維持率を、メモリに格納されたデータテーブルから検索し、検索した出力維持率と初期の出力維持率（通常は１００％）との差分を補うように電源部１１を制御して発光ダイオード２への電流供給量を増加させる。電源部１１から発光ダイオード２への電流供給量が増加することで発光ダイオード２の光出力が増加し、出力維持率が初期値（１００％）に近付いて光出力を略一定に保つことができるのである。尚、電流供給量が増加することで発光ダイオード２の発熱量も増加して温度が上昇する可能性があるので、別途、発光ダイオード２を冷却する冷却手段を設けて温度上昇を抑制することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】発光ダイオードの入出力特性を示す図である。
【図３】発光ダイオードの温度特性を示す図である。
【図４】発光ダイオードの出力維持特性を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  光源ユニット
２  発光ダイオード
３  温度検出部
４  累積時間計測部
１０  電源ユニット
１１  電源部
１２  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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