(57)【要約】【課題】照射対象に対して効率的に紫外光を照射できる紫外光照射装置を提供する。【解決手段】紫外光照射装置１０は、少なくとも一つの紫外線ＬＥＤを含む光源部２０と、紫外線ＬＥＤに駆動電流を供給する駆動部３０と、駆動部３０の動作を制御する制御部６０と、を備える。制御部６０は、紫外線ＬＥＤの分光強度特性を示す情報と、光源部による光照射の対象となる照射対象の分光作用特性を示す情報とに基づいて、紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出し、駆動部３０は、制御部６０が算出した値の駆動電流を紫外線ＬＥＤに供給する。【選択図】図１
2018056236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの紫外線ＬＥＤを含む光源部と、
前記紫外線ＬＥＤに駆動電流を供給する駆動部と、
前記駆動部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記紫外線ＬＥＤの分光強度特性を示す情報と、前記光源部による光照射の対象となる照射対象の分光作用特性を示す情報とに基づいて、前記紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出し、
前記駆動部は、前記制御部が算出した値の駆動電流を前記紫外線ＬＥＤに供給することを特徴とする紫外光照射装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記紫外線ＬＥＤの分光強度特性と前記照射対象の分光作用特性の積を波長に対して積算することにより得られる推定作用量が所定条件を満たすように前記紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出することを特徴とする請求項１に記載の紫外光照射装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記紫外線ＬＥＤの発光強度と前記紫外線ＬＥＤの駆動電流値の相関を示す情報に基づいて、前記紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の紫外光照射装置。
【請求項４】
前記紫外線ＬＥＤの発光強度を計測する計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記計測部の計測結果と前記紫外線ＬＥＤの駆動電流値の相関に基づいて、前記紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の紫外光照射装置。
【請求項５】
前記照射対象に与えるべき作用量の目標値の指定を受け付ける入力部をさらに備え、
前記制御部は、前記目標値を実現するための前記紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の紫外光照射装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記目標値を実現するための前記紫外線ＬＥＤの駆動時間値を算出し、
前記駆動部は、前記制御部が算出した値の駆動時間にわたって前記紫外線ＬＥＤに駆動電流を供給することを特徴とする請求項５に記載の紫外光照射装置。
【請求項７】
前記入力部は、照射対象への光照射時間の指定をさらに受け付け、
前記制御部は、前記作用量の目標値と前記光照射時間の双方の条件を満たすように前記紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出することを特徴とする請求項５または６に記載の紫外光照射装置。
【請求項８】
前記光源部は、分光強度特性の異なる複数の紫外線ＬＥＤを含み、
前記制御部は、前記複数の紫外線ＬＥＤのそれぞれの分光強度特性を示す情報に基づいて、前記複数の紫外線ＬＥＤのそれぞれに対応する複数の駆動電流値を算出し、
前記駆動部は、前記制御部が算出した複数の値の駆動電流のそれぞれを対応する紫外線ＬＥＤに供給することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の紫外光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線は、紫外線による樹脂硬化の分野や、医療や食品分野における滅菌もしくは殺菌処理などで広く用いられている。例えば、樹脂硬化のための紫外線光源として、紫外線ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いたものがある。このような装置として、硬化波長の異なる複数種類の樹脂に対応できるように波長特性の異なる複数の紫外線ＬＥＤを組み合わせた構成が示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５６１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実際に用いる紫外線ＬＥＤには波長特性や出力強度に個体差があり、紫外光の照射対象には波長に応じた感受特性がある。そのため、光源および照射対象の波長特性を適切に考慮しない場合、光量不足により所望の効果が得られなかったり、照射過剰により無駄に電力が消費されたりしてしまう。
【０００５】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、照射対象に対して効率的に紫外光を照射できる紫外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】
本発明のある態様の紫外光照射装置は、少なくとも一つの紫外線ＬＥＤを含む光源部と、紫外線ＬＥＤに駆動電流を供給する駆動部と、駆動部の動作を制御する制御部と、を備える。制御部は、紫外線ＬＥＤの分光強度特性を示す情報と、光源部による光照射の対象となる照射対象の分光作用特性を示す情報とに基づいて、紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出し、駆動部は、制御部が算出した値の駆動電流を紫外線ＬＥＤに供給する。
【０００７】
この態様によると、紫外線ＬＥＤの分光強度特性と、照射対象の分光作用特性とに基づいて光照射により照射対象に与える作用量を推定し、作用量が最適となるように紫外線ＬＥＤを駆動できる。これにより、照射量の不足や過剰の発生を防ぎ、効率的に照射対象に紫外光を照射して所望の効果を得ることができる。
【０００８】
制御部は、紫外線ＬＥＤの分光強度特性と照射対象の分光作用特性の積を波長に対して積算することにより得られる推定作用量が所定条件を満たすように紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出してもよい。
【０００９】
制御部は、紫外線ＬＥＤの発光強度と紫外線ＬＥＤの駆動電流値の相関を示す情報に基づいて、紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出してもよい。
【００１０】
紫外線ＬＥＤの発光強度を計測する計測部をさらに備えてもよい。制御部は、計測部の計測結果と紫外線ＬＥＤの駆動電流値の相関に基づいて、紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出してもよい。
【００１１】
照射対象に与えるべき作用量の目標値の指定を受け付ける入力部をさらに備えてもよい。制御部は、目標値を実現するための紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出してもよい。
【００１２】
制御部は、目標値を実現するための紫外線ＬＥＤの駆動時間値を算出し、駆動部は、制御部が算出した値の駆動時間にわたって紫外線ＬＥＤに駆動電流を供給してもよい。
【００１３】
入力部は、照射対象への光照射時間の指定をさらに受け付け、制御部は、作用量の目標値と光照射時間の双方の条件を満たすように紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出してもよい。
【００１４】
光源部は、分光強度特性の異なる複数の紫外線ＬＥＤを含んでもよい。制御部は、複数の紫外線ＬＥＤのそれぞれの分光強度特性を示す情報に基づいて、複数の紫外線ＬＥＤのそれぞれに対応する複数の駆動電流値を算出し、駆動部は、制御部が算出した複数の値の駆動電流のそれぞれを対応する紫外線ＬＥＤに供給してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、照射対象に対して効率的に紫外光を照射できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係る紫外光照射装置の機能構成を概略的に示す図である。
【図２】複数のＬＥＤの分光強度特性を模式的に示すグラフである。
【図３】照射対象の分光作用特性を模式的に示すグラフである。
【図４】各ＬＥＤの発光強度を示す係数の算出例を模式的に示すグラフである。
【図５】ＬＥＤの発光強度と駆動電流値の相関を模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１８】
図１は、実施の形態に係る紫外光照射装置１０の機能構成を概略的に示す図である。紫外光照射装置１０は、光源部２０と、駆動部３０と、計測部４０と、表示操作部５０と、制御部６０とを備える。紫外光照射装置１０は、紫外線の照射による殺菌処理や樹脂硬化処理に用いられる。紫外光照射装置１０は、例えば、水などの流体に対して紫外光を照射し、流体を連続的に殺菌するための流体殺菌装置に組み込んで用いることができる。
【００１９】
光源部２０は、複数のＬＥＤ２１，２２，２３，２４を含む。複数のＬＥＤ２１〜２４の少なくとも一つは、中心波長またはピーク波長が約２５０ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲に含まれる深紫外光を出力するよう構成される。このような紫外線ＬＥＤとして、例えば、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）を用いたものが知られている。複数のＬＥＤ２１〜２４の少なくとも一つは、中心波長またはピーク波長が約３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲に含まれる紫外光または青色光を出力するよう構成されてもよい。このような紫外光または青色光ＬＥＤとして、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）を用いたものが知られている。光源部２０は、４５０ｎｍより長波長の可視光または赤外光を出力するＬＥＤを含んでもよい。本実施の形態では、４つのＬＥＤを含む場合を図示しているが、光源部２０に含まれるＬＥＤの数は問わない。光源部２０は、実質的に波長特性の等しいＬＥＤを複数含んでもよい。
【００２０】
図２は、複数のＬＥＤ２１〜２４の分光強度特性を模式的に示すグラフである。複数のＬＥＤ２１〜２４は、それぞれ異なる波長特性を有する。第１ＬＥＤ２１は、中心波長またはピーク波長が第１波長λ１となる第１強度分布Ｐ１（λ）を有する。第２ＬＥＤ２２は、中心波長またはピーク波長が第２波長λ２となる第２強度分布Ｐ２（λ）を有する。第３ＬＥＤ２３は、中心波長またはピーク波長が第３波長λ３となる第３強度分布Ｐ３（λ）を有する。第４ＬＥＤ２４は、中心波長またはピーク波長が第４波長λ４となる第４強度分布Ｐ４（λ）を有する。
【００２１】
ある実施例において、複数の紫外線ＬＥＤ２１〜２４の波長特性は、それぞれの中心波長またはピーク波長がλ１＜λ２＜λ３＜λ４となるように構成される。また、中心波長またはピーク波長が隣接するＬＥＤの強度分布が互いに重なるように波長特性が選択される。この場合、紫外光照射装置１０は、少なくとも第１波長λ１から第４波長λ４の波長範囲において連続的なスペクトルを有する紫外光を出力できるよう構成される。なお、変形例においては、中心波長またはピーク波長が隣接するＬＥＤの強度分布が重ならないように波長特性が選択されてもよい。この場合、ある限定的な波長範囲の紫外光を出力できないように構成される。
【００２２】
複数のＬＥＤ２１〜２４の波長特性は、紫外光照射装置１０の用途に応じて選択されることが好ましい。例えば、紫外光照射装置１０を殺菌処理目的で使用する場合、殺菌作用が高いとされる約２６０〜２７０ｎｍの波長範囲の紫外光を出力するＬＥＤが含まれることが好ましい。また、紫外光照射装置１０を樹脂硬化目的で使用する場合、樹脂の硬化波長に応じて、約３００〜３５０ｎｍの波長範囲や、約３５０〜４００ｎｍの波長範囲の紫外光を出力するＬＥＤが含まれることが好ましい。
【００２３】
図１に戻り、駆動部３０は、光源部２０に含まれる複数のＬＥＤ２１〜２４に駆動電流を供給するよう構成される。駆動部３０は、例えば、複数のＬＥＤ２１〜２４に定電流を供給する定電流回路を有する。駆動部３０は、制御部６０からの指令に基づいて、複数のＬＥＤ２１〜２４のそれぞれに異なる値の駆動電流を供給できるよう構成される。駆動部３０は、複数のＬＥＤ２１〜２４の発光強度をそれぞれ独立に制御できる。
【００２４】
計測部４０は、光源部２０の出力強度を計測し、計測結果を制御部６０に送信する。計測部４０は、光強度の測定が可能なパワーメータなどを含む。計測部４０を設けることにより、光源部２０の出力をモニタすることができ、光源部２０の出力強度が一定となるようにフィードバック制御することもできる。
【００２５】
計測部４０は、光源部２０の分光強度特性を計測できるよう構成されてもよく、例えば、分光計などを含んでもよい。計測部４０は、各ＬＥＤ２１〜２４のそれぞれの出力光の分光特性を計測することにより、図２に示すような分光強度特性に関する情報を生成してもよい。計測部４０は、照射対象の波長感受性を計測できるよう構成されてもよい。例えば、照射対象の吸光度の波長依存性を計測できるよう構成されてもよい。
【００２６】
表示操作部５０は、ユーザからの入力操作を受け付ける入力部であり、例えば、タッチパネル装置などで構成される。表示操作部５０は、紫外光照射装置１０の動作条件を入力または選択するための画面を表示し、ユーザが紫外光照射装置１０の動作条件を入力できるようにする。表示操作部５０は、表示部と入力部とが分かれて構成されてもよい。
【００２７】
表示操作部５０は、例えば、照射対象に関するパラメータや、照射条件に関するパラメータの設定入力を可能にする。ここで、照射対象に関するパラメータとは、照射対象の種類、量、濃度などである。照射対象に関するパラメータとして、照射対象の波長感受性（後述する分光作用特性など、図３参照）に関する情報の入力を受け付けてもよい。また、照射条件に関するパラメータとして、処理時間、照射エネルギー総量（総ドーズ量）、照射対象に与える作用量の目標値に関する情報の入力を受け付けてもよい。
【００２８】
表示操作部５０は、複数用意される照射モードのいずれかをユーザが選択できるようにしてもよい。例えば、低消費電力モード、短時間モード、おまかせモードなどが用意されてもよい。低消費電力モードでは、例えば、目標とする作用量に対して必要な消費電力が最小となるように駆動電流値が決定される。短時間モードでは、例えば、目標とする作用量を得るための照射時間が最小となるように駆動電流値が決定される。おまかせモードでは、例えば、消費電力と照射時間の双方が最適化されるように駆動電流値が決定される。
【００２９】
表示操作部５０は、複数用意される照射対象のいずれかをユーザが選択できるようにしてもよい。例えば、殺菌処理に用いる場合、殺菌対象となる流体と、殺菌しようとする菌種との組み合わせを指定できるようにしてもよい。また、樹脂硬化処理に用いる場合、照射対象となる樹脂の材料を指定できるようにしてもよい。
【００３０】
制御部６０は、複数のＬＥＤ２１〜２４の分光強度特性と、照射対象の分光作用特性とに基づいて複数のＬＥＤ２１〜２４の駆動電流値を算出する。制御部６０は、分光強度特性に関する情報と、分光作用特性に関する情報を保持する。制御部６０は、表示操作部５０の入力に基づいて、参照すべき分光作用特性を特定する。制御部６０は、複数のＬＥＤ２１〜２４の分光強度特性と照射対象の分光作用特性に基づいて、光照射により照射対象に与える作用量を推定する。制御部６０は、推定した作用量が所定条件を満たすように各ＬＥＤ２１〜２４の発光強度を決定し、決定した発光強度を得るために必要な駆動電流値を求める。
【００３１】
ここで、光照射により照射対象に与える作用量とは、紫外光照射により得ることのできる所望の効果の度合いを数値化したものである。作用量Ｅは、光源部２０の分光強度分布Ｐ（λ）と、照射対象の分光作用特性α（λ）と、紫外光の照射時間ｔを用いて、以下の式（１）のように記述できる。つまり、作用量Ｅは、光源部２０の全体としての分光強度分布Ｐ（λ）と照射対象の分光作用特性α（λ）の積を波長に対して積分することにより得られる。なお、積分範囲となる波長λＡ、λＢは、光源が出力可能な波長範囲の下限値および上限値にそれぞれ対応する。
【数１】
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【００３２】
ここで、照射対象の分光作用特性α（λ）とは、紫外光照射により得られる効果の度合いに対する波長依存性または波長感受特性のことをいう。例えば、殺菌処理の場合の分光作用特性は、紫外光の波長λと紫外光照射による殺菌率との相関関係を示し、樹脂硬化の場合の分光作用特性は、紫外光の波長λと紫外光照射による樹脂硬化量との相関関係を示す。
【００３３】
図３は、照射対象の分光作用特性を模式的に示すグラフである。このグラフでは、殺菌処理における分光作用特性α１（λ）と、樹脂硬化における分光作用特性α２（λ）とを例示している。殺菌処理における分光作用特性α１（λ）は、例えば、λ＝２６０ｎｍ付近において殺菌量が最大となるような曲線形状を有する。また、樹脂硬化における分光作用特性α２（λ）は、例えば、λ＝３３０ｎｍ付近において樹脂硬化量が最大となるような曲線形状を有する。なお、図示されるグラフはあくまで例示であり、照射対象の種類や紫外光照射により得ようとする作用に応じてグラフ形状が異なりうることが理解されよう。
【００３４】
制御部６０は、各ＬＥＤ２１〜２４の分光強度分布Ｐ１（λ）〜Ｐ４（λ）と、照射対象の分光作用特性α（λ）に基づいて、得られる作用量Ｅが最大化されるように各ＬＥＤ２１〜２４の発光強度を決定する。具体的には、以下の式（２）を用いて算出される単位時間あたりの推定作用量ＥＲが最大化されるように、各ＬＥＤの発光強度の相対値を示す係数ｋｉ（ｉ：１〜４）の値を決定する。例えば、各ＬＥＤの発光強度を示す係数ｋｉの値は、係数ｋｉの和を一定（例えば、ｋ１＋ｋ２＋ｋ３＋ｋ４＝１）とする条件下で公知の最適化問題を解くことにより求めることができる。
【数２】
2018056236.tif 000004
【００３５】
図４は、各ＬＥＤの発光強度を示す係数ｋ１〜ｋ４の算出例を模式的に示すグラフである。図示する例では、所定の分光作用特性α１（λ）に基づいて各ＬＥＤの発光強度の係数ｋｉを算出している。図示する例では、分光作用特性α１（λ）の値が高い第１波長λ１に対応する第１ＬＥＤ２１の係数ｋ１が大きく、分光作用特性α１（λ）の値が低い第４波長λ４に対応する第４ＬＥＤ２４の係数ｋ４が小さくなるよう各係数ｋｉが決定されている。つまり、分光作用特性αへの寄与率が高いＬＥＤほど発光強度が高くなるように各係数ｋｉが決定される。このように、分光作用特性αの大きい波長λにおいて発光強度を大きくし、逆に分光作用特性αの小さい波長λにおいて発光強度を小さくすることで、照射対象への作用量Ｅを高めつつ、光源全体としての消費電力を抑えることができる。
【００３６】
制御部６０は、決定した係数ｋｉにしたがった発光強度を得るための各ＬＥＤ２１〜２４の駆動電流値Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４を算出する。制御部６０は、ＬＥＤの発光強度Ｐと駆動電流値Ｉの相関を示す情報を保持し、その相関情報に基づいて各ＬＥＤの駆動電流値を決定する。図５は、ＬＥＤの発光強度Ｐと駆動電流値Ｉの相関を模式的に示すグラフである。図示されるような相関関係を参照することにより、ある発光強度Ｐに対応する駆動電流値Ｉを決定することができる。なお、変形例においては、発光強度を示す係数ｋｉに所定の定数を乗算することにより、簡易的に駆動電流値Ｉｉ（ｉ：１〜４）を算出してもよい。その他、計測部４０の計測結果に基づいて駆動電流値Ｉｉを算出してもよい。
【００３７】
制御部６０は、決定した係数ｋｉにしたがった発光強度を維持できるように、各ＬＥＤ２１〜２４の駆動電流値Ｉ１〜Ｉ４をフィードバック制御してもよい。例えば、図５に示す発光強度と駆動電流値の相関から求められる駆動電流を初期値とし、初期値に基づいて駆動される各ＬＥＤ２１〜２４の発光強度を計測部４０により計測する。つづいて、その発光強度が維持されるように駆動電流値を決定する。
【００３８】
制御部６０は、単位時間あたりの推定作用量ＥＲが所定の目標値ＥＴとなるように各ＬＥＤの発光強度を示す係数ｋｉの値を算出してもよい。単位時間あたりの作用量に関する目標値ＥＴは、表示操作部５０からの入力を通じて設定されてもよいし、表示操作部５０から入力される別のパラメータに基づいて制御部６０が算出してもよい。例えば、ユーザが入力する照射対象の種類、照射対象の量や濃度、照射対象の処理時間といったパラメータに基づいて目標値ＥＴが算出されてもよい。照射対象が流体である場合、流速に関する情報に基づいて目標値ＥＴが算出されてもよい。
【００３９】
制御部６０は、係数ｋｉの組み合わせとして複数の解が得られる場合には、係数ｋｉの和が最小化される組み合わせを解として算出してもよい。その他、各ＬＥＤ２１〜２４の駆動電流値Ｉ１〜Ｉ４の和が最小化されるように係数ｋｉの解を算出してもよい。このとき、制御部６０は、図５に示すような各ＬＥＤ２１〜２４の発光強度と駆動電流値の相関を示す情報を用いてもよい。制御部６０は、さらに各ＬＥＤ２１〜２４の駆動可能な最大電流値を示す情報を保持し、この最大電流値を制約条件に用いて係数ｋｉの解を算出してもよい。例えば、複数のＬＥＤ２１〜２４の少なくとも一つが最大電流値となるように係数ｋｉの解を算出してもよい。
【００４０】
制御部６０は、処理時間に関する目標値に基づいて、各ＬＥＤの発光強度を決定してもよい。例えば、所定の照射時間内に作用量の目標値ＥＴを得るために必要な単位時間あたりの作用量ＥＲを算出し、その作用量ＥＲが得られるように各ＬＥＤの発光強度を決定してもよい。この場合、消費電力が最小となるように算出される発光強度の係数ｋｉとは異なる値の係数ｋｉを算出してもよい。例えば、照射効率をある程度犠牲にしたとしても、より短時間で目標とする作用量ＥＴが得られるように各ＬＥＤの駆動を制御してもよい。
【００４１】
制御部６０は、照射エネルギー総量（総ドーズ量）の目標値に基づいて、紫外光の照射時間ｔを決定してもよい。例えば、照射対象の種類、量および濃度などの情報から処理に必要な総作用量の目標値ＥＵを算出し、単位時間あたりの推定作用量ＥＲを用いて、ｔ＝ＥＵ／ＥＲの式から照射時間を決定してもよい。制御部６０は、計測部４０により計測される発光強度に基づいて照射対象に照射されるドーズ量を推定し、総ドーズ量が目標値となるまでの時間を照射時間として決定してもよい。
【００４２】
以上の構成に基づく紫外光照射装置１０の動作について説明する。紫外光照射装置１０は、まず、光源部２０の分光強度特性に関する情報と、照射対象の分光作用特性に関する情報とを取得する。これらの情報は、計測部４０から取得してもよいし、制御部６０にあらかじめ記憶されていてもよいし、表示操作部５０を通じて入力されてもよいし、ネットワークを経由して接続されるデータベースなどの外部装置から取得されてもよい。
【００４３】
次に、紫外光照射装置１０は、照射対象および照射条件に関するパラメータの設定を受け付ける。制御部６０は、設定されたパラメータに基づいて、各ＬＥＤ２１〜２４の発光強度の相対値を示す係数ｋｉを決定し、その係数ｋｉを実現するための各ＬＥＤ２１〜２４の駆動電流値Ｉｉを算出する。制御部６０は、併せて照射時間を算出してもよい。駆動部３０は、算出された駆動電流値Ｉｉをそれぞれ対応するＬＥＤ２１〜２４に供給し、各ＬＥＤ２１〜２４が係数ｋｉにしたがった発光強度比で駆動するようにする。制御部６０は、所定の照射時間が経過した後、各ＬＥＤ２１〜２４の駆動を停止させ、表示操作部５０は、照射処理が完了した旨を表示する。
【００４４】
本実施の形態によれば、各ＬＥＤ２１〜２４の分光強度特性と、照射対象の分光作用特性とに基づいて各ＬＥＤ２１〜２４の駆動電流値を決定することにより、照射対象への作用量が最適になるように各ＬＥＤを駆動できる。光源部２０に用いる紫外線ＬＥＤは、設計値としての中心波長またはピーク波長と、波長分布の広がり幅（半値全幅など）とを有するが、実際に使用する個々のＬＥＤには波長特性のばらつきが存在する。そのため、個別の紫外線ＬＥＤの波長特性を考慮せずに発光強度や照射時間を決定してしまうと、照射量に不足や過剰が生じ、効率的な紫外光照射が実現できなくなるおそれがある。一方、本実施の形態によれば、個々のＬＥＤの分光強度特性と、照射対象の分光作用特性に基づいた制御がなされるため、照射処理に最適な条件でＬＥＤを駆動することができる。これにより、紫外光の照射処理の効率を向上させることができる。
【００４５】
以上、本発明を実施の形態にもとづいて説明した。本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
【００４６】
上述の実施の形態では、光源部２０が複数のＬＥＤを含む場合について示した。変形例においては、光源部２０が一つの紫外線ＬＥＤのみを含んでもよい。この場合であっても、一つの紫外線ＬＥＤの波長特性と照射対象の波長特性の双方に基づいて駆動電流値を決定することで、照射処理を効率化できる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…紫外光照射装置、２０…光源部、２１…第１ＬＥＤ、２２…第２ＬＥＤ、２３…第３ＬＥＤ、２４…第４ＬＥＤ、３０…駆動部、４０…計測部、５０…表示操作部、６０…制御部。
【図１】
2018056236.tif 000005
【図２】
2018056236.tif 000006
【図３】
2018056236.tif 000007
【図４】
2018056236.tif 000008
【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月27日(2017.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分光強度特性の異なる複数の紫外線ＬＥＤを含む光源部と、
前記複数の紫外線ＬＥＤに駆動電流を供給する駆動部と、
前記駆動部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数の紫外線ＬＥＤのそれぞれの分光強度特性と前記光源部による光照射の対象となる照射対象の分光作用特性との積を波長に対して積算することにより得られる推定作用量が所定条件を満たすように、前記複数の紫外線ＬＥＤのそれぞれに対応する複数の駆動電流値を算出し、
前記駆動部は、前記制御部が算出した複数の値の駆動電流のそれぞれを対応する紫外線ＬＥＤに供給することを特徴とする紫外光照射装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数の紫外線ＬＥＤのそれぞれに対応する複数の駆動電流値の和が最小化されるように、前記複数の駆動電流値を算出することを特徴とする請求項１に記載の紫外光照射装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の紫外線ＬＥＤの少なくとも一つの駆動電流値が駆動可能な最大電流値となるように、前記複数の駆動電流値を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の紫外光照射装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記複数の紫外線ＬＥＤの発光強度と前記複数の紫外線ＬＥＤの駆動電流値の相関を示す情報に基づいて、前記複数の紫外線ＬＥＤの駆動電流値を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の紫外光照射装置。
【請求項５】
前記複数の紫外線ＬＥＤの発光強度を計測する計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記計測部の計測結果と前記複数の紫外線ＬＥＤのそれぞれに対応する複数の駆動電流値の相関に基づいて、前記複数の駆動電流値を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の紫外光照射装置。
【請求項６】
前記照射対象に与えるべき作用量の目標値の指定を受け付ける入力部をさらに備え、
前記制御部は、前記目標値を実現するための前記複数の駆動電流値を算出することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の紫外光照射装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記目標値を実現するための前記複数の紫外線ＬＥＤの駆動時間値を算出し、
前記駆動部は、前記制御部が算出した値の駆動時間にわたって前記複数の紫外線ＬＥＤに駆動電流を供給することを特徴とする請求項６に記載の紫外光照射装置。
【請求項８】
前記入力部は、照射対象への光照射時間の指定をさらに受け付け、
前記制御部は、前記作用量の目標値と前記光照射時間の双方の条件を満たすように前記複数の駆動電流値を算出することを特徴とする請求項６または７に記載の紫外光照射装置。