(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側面が開口した筐体と、
表面が前記筐体の厚み方向と交差するように前記筐体内に設けられた熱伝導板と、
前記熱伝導板の表面における筐体の開口側に設けられた光源と、
前記熱伝導板の表面における前記光源よりも筐体の反開口側に設けられた放熱部材と、
前記筐体内で前記光源からの光を前記筐体の開口側に向けて反射させる反射部材とを具備し、
前記熱伝導板は、その表面が前記筐体の開口側に傾斜するように設けられていることを特徴とする光射出装置。
【請求項２】
前記筐体の反開口側において前記熱伝導板の裏面側に収容され、前記光源を制御するための制御基板をさらに具備している請求項１記載の光射出装置。
【請求項３】
前記光源に電気的に接続されるケーブルをさらに具備し、
前記ケーブルは、前記筐体内で前記熱伝導板の裏面側に配置され、前記筐体の開口側から前記光源に接続されている請求項１又は２記載の光射出装置。
【請求項４】
前記光源の光軸が、前記表面と垂直な方向に沿って設定されている請求項１乃至３のうち何れか一項に記載の光射出装置。
【請求項５】
前記熱伝導板が、平板型ヒートパイプである請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の光射出装置。
【請求項６】
前記一側面に対向する面に設けられたファンをさらに具備し、
前記筐体の開口側における前記筐体の天板に空気を取り込むための空気吸入口が形成されており、当該空気吸入口の下方に前記反射部材が配置されている請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の光射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば紫外線などの光を射出する光射出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の光射出装置としては、図３に示すように、一側面に開口が形成された筐体と、前記筐体内において裏面が前記筐体の底板と平行に設けられた熱伝導板と、前記熱伝導板の表面における筐体の開口側に設けられた光源及び反射鏡とを具備し、前記光源からの光を前記反射鏡によって前記開口に向けて反射させ、該開口から射出させるものがある。
前記熱伝導板の表面における筐体の反開口側には、光源で生じる熱により装置が故障したり光源自体が劣化したりすることを防ぐべく、ヒートシンク等の放熱部材が設けられている。
【０００３】
ところで、このような光射出装置において、光源を制御するための制御基板を筐体内に設ける場合、熱伝導板の表面には光源、反射部材及び放熱部材などが配置されていることから、前記制御基板は熱伝導板の裏面側、つまり熱伝導板の裏面と筐体の底板との間に配置せざるを得ない。
また、このように制御基板を配置した場合、この制御基板と光源とを例えばケーブルを用いて無理なく接続するためには、図３に示すように、前記ケーブル用のコネクタを光源よりも開口側に配置することになる。
【０００４】
しかしながら、熱伝導板の裏面と筐体の底板とが平行になるように設けられた上記従来の光射出装置では、制御基板を配置するためのスペースを確保すべく裏面と底板とを離間させると、装置全体が厚み方向に大きくなるという問題を生じる。
さらに、コネクタが光源よりも筐体の開口側に配置されているので、射出される光がコネクタやケーブルによって遮られ、光源からの光を効率良く利用することができないという問題も生じる。
【０００５】
なお、特許文献１には、光源が設けられた放熱板を屈曲させて該放熱板の一部を筐体の底板に対して傾斜させた構成が開示されているが、制御基板の配置を考慮したものではないし、光源から射出された光を効率良く利用しようとするものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２８２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点を一挙に解決すべくなされたものであり、コンパクト性に優れるとともに、光源から射出された光を効率良く利用することが可能な光射出装置を提供することをその主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明にかかる光射出装置は、一側面が開口した筐体と、表面が前記筐体の厚み方向と交差するように前記筐体内に設けられた熱伝導板と、前記熱伝導板の表面における筐体の開口側に設けられた光源と、前記熱伝導板の表面における前記光源よりも筐体の反開口側に設けられた放熱部材と、前記筐体内で前記光源からの光を前記筐体の開口側に向けて反射させる反射部材とを具備した光射出装置である。
そして、この光射出装置は、前記熱伝導板の表面が、前記筐体の開口側に傾斜するように傾いて設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
このような光射出装置であれば、熱伝導板が、筺体の開口側に傾斜しているので、熱伝導板が底板と平行に設けられた従来の構成に比べて、装置をコンパクトにしながらも、熱伝導板の裏面側に制御基板の設置スペースを確保することができる。
さらに、光源に電気的に接続されるケーブルを、筺体の開口側から光源に接続したとしても、熱伝導板を上述したように傾けることで、開口に向かう光が前記ケーブルに遮られるのを防止することができ、従来に比べて光源から射出された光を効率良く利用することが可能となる。
なお、ケーブルによって開口に向かう光が遮られないようにできる分、光の利用効率を従来と同等に保つ場合は、前記筐体の開口を小さくすることができ、装置をよりコンパクトにすることができる。
【００１０】
本発明の上述した効果をより顕著に発揮させる実施態様としては、前記筐体の反開口側において前記熱伝導板の裏面側に収容され、前記光源を制御するための制御基板をさらに具備している構成や、前記光源に電気的に接続されるケーブルをさらに具備し、前記ケーブルは、前記筐体内で前記熱伝導板の裏面側に配置され、前記筐体の開口側から前記光源に接続されている構成が挙げられる。なお、前記ケーブルは、前記光源と制御基板とを直接的に接続しても、外部制御装置などを介して間接的に接続しても良い。
【００１１】
また、製造を容易にするためには、前記光源の光軸が、前記表面と垂直な方向に沿って設定されていることが好ましい。
【００１２】
また、前記熱伝導板としては、平板型ヒートパイプが好ましく、放熱性能をより高めることができる。
なお、平板型ヒートパイプとしては、例えばベーパチャンバと称されるものが挙げられる。このベーパチャンバは、密閉された内部空間に作動液が封入され、この作動液の気化熱と凝縮熱を利用して熱を輸送するデバイスである。また、本発明では、平板型ヒートパイプとして、並設された複数の管状体（ヒートパイプ）を備える板状体も含む。
【００１３】
装置を効率良く冷却するためには、前記一側面に対向する面に設けられたファンをさらに具備し、前記筐体の開口側における前記筐体の天板に空気を取り込むための空気吸入口が形成されており、当該空気吸入口の下方に前記反射部材が配置されていることが好ましい。
このような構成であれば、空気を、反射部材に沿わせながら放熱部材に向かって円滑に流すことができ、筐体内に空気を滞留し難くして冷却効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
このように構成した本発明によれば、制御基板を筐体内に配置しながらも装置をコンパクトにすることができるうえ、光源から射出された光の利用効率を従来に比べて向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の光射出装置の構成を示す図。
【図２】同実施形態の光射出装置の構成を示す断面図。
【図３】従来の光射出装置の構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明に係る光射出装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
本実施形態に係る光射出装置１００は、例えば紫外線等の光を射出してワーク等に照射するものであり、具体的には、図１及び図２に示すように、光を取り出すための開口１０ａ（以下、光取出し口１０ａともいう）が形成された筐体１０と、筐体１０の底板１１と対向するように筐体１０内に設けられた熱伝導板２０と、熱伝導板２０上に設けられた光源３０及び放熱部材４０と、光源３０からの光を前記光取出し口１０ａに向かって反射させる反射部材５０とを具備している。
【００１８】
以下では、説明の便宜上、図１に示すように、光射出装置１００の厚み方向（底板１１からの高さ方向）を上下方向、光射出装置１００の奥行き方向を前後方向、光射出装置１００の幅方向を左右方向と定義する。
【００１９】
筐体１０は、上述した熱伝導板２０、光源３０、放熱部材４０及び反射部材５０を収容する例えば概略直方体形状をなすものであり、ここではライン状の光を取り出すべく、図１に示すように、一側面である前面１２に左右方向に沿った長尺状の光取出し口１０ａが形成されている。ここでは、前記光取出し口１０ａに保護ガラス１０ｘを設けているが、保護ガラス１０ｘの設置は任意であり必ずしも設ける必要はない。また、保護ガラス１０ｘに代えて拡散板を設けるようにしても良い。
本実施形態の筐体１０は、前面１２に対向する後面１３に１又は複数のファンＦが取り付けられるとともに、底板１１と対向する天板１４に空気を取り込むための空気吸入口１０ｂが形成されている。この構成により、前記ファンＦによって前記空気吸入口１０ｂから空気を吸入し、筐体１０内の空気を外部に排出して、装置を冷却できるようにしている。
【００２０】
熱伝導板２０は、表裏面２１、２２を有し、同一面上に設けられた光源３０及び放熱部材４０を熱的に接続して、光源３０で生じる熱を放熱部材４０に伝達するものであり、表面２１が前記上下方向と交差するように設けられた平板型ヒートパイプである。また、この熱伝導板２０は、図２に示すように、表面２１における筺体１０の開口１０ａ側に光源３０が敷設されるとともに、表面２１における筺体１０の反開口側に放熱部材４０が設けられている。
なお、熱伝導板２０は、いわゆるベーパチャンバから構成され、密閉内部空間に封入された作動液の気化熱と凝縮熱を利用して、光源３０で生じた熱を放熱部材４０側に伝達する。
【００２１】
光源３０は、光軸が熱伝導板２０の表面２１に直交するように該表面２１に敷設されており、ここでは、基台３１と、基台３１上に設けられた回路基板３２と、回路基板３２に搭載されたＬＥＤチップ３３とを有するＣＯＢタイプのＬＥＤ光源である。
本実施形態では、複数の前記光源３０が、前記筐体１０の開口１０ａ側において、前記開口１０ａに沿って、つまり左右方向に沿って互いに密接するように配置されており、各光源３０は、ケーブルＬを介して制御基板６０に接続されている。
【００２２】
より具体的に説明すると、前記ケーブルＬは、一端部が前記回路基板３２上に設けられた光源側コネクタＣ１に接続されるとともに、他端部が前記筐体１０の後面１３に設けられた電源側コネクタＣ２に接続されており、前記電源側コネクタＣ２に接続されている図示しない外部電源からの電力を前記各光源３０に供給する。
【００２３】
前記制御基板６０は、図２に示すように、前記筐体１０の反開口側における底板１１上に載置され、熱伝導板２０の裏面２２と筐体１０の底板１１との間に配置されており、例えば各光源３０のＯＮ／ＯＦＦを制御するＯＮ／ＯＦＦ信号や各光源３０の明るさを制御する光強度信号などを、前記ケーブルＬを介し、制御信号として各光源３０に送信する。
【００２４】
放熱部材４０は、一端部が前記光源３０の近傍に位置するとともに、他端部がファンＦの近傍、つまり筐体１０の後面１３の近傍に位置するように設けられたヒートシンクであり、前記前後方向に沿って形成された多数のフィンからなる。
【００２５】
反射部材５０は、光源３０から射出された光を前記光取出し口１０ａに向かって反射させる放物面鏡などの反射鏡であり、前記光源３０を覆うように該光源３０の上方に設けられている。
より具体的にこのものは、基端部が前記光源３０の基台３１にネジ等により固定されるとともに、先端部が前記光取出し口１０ａの上端よりも上方に位置するように設けられており、本実施形態では、図２に示すように、上述した空気吸入口１０ｂの下方に配置されている。これにより、前記空気吸入口１０ｂから吸入された空気を、反射部材５０たる放物面鏡に沿わせながら放熱部材４０に向かって円滑に流すことができ、筐体１０内に空気を滞留し難くして冷却効率を高めることができる。
【００２６】
なお、本実施形態では、図２に示すように、上述した反射部材５０に対向して、光源側コネクタＣ１や該光源側コネクタＣ１に接続されたケーブルＬなどを覆う第２反射部材７０が設けられている。この第２反射部材７０は、例えば平板状の反射鏡などであり、基端部が光源側コネクタＣ１とＬＥＤチップ３３との間に位置するとともに、先端部が前記光取出し口１０ａの下端よりも下方に位置するように配置されている。
【００２７】
しかして、本実施形態では、上述した熱伝導板２０が、図２に示すように、開口１０ａ側に傾斜して、前記裏面２２の開口１０ａ側よりも反開口側の方が前記底板１１から離れるように傾いて設けられている。
【００２８】
より詳細に説明すると、本実施形態の熱伝導板２０は、図２に示すように、例えば熱伝導板２０と底板１１との間に設けられたスペーサ部材８０によって傾けられている。このスペーサ部材８０は、例えば平板状のベース部材Ｂを介して前記熱伝導板２０が載置される載置面８１を有しており、この載置面８１が前記底板１１に対して所定角度傾いた傾斜面として形成されている。
【００２９】
この構成により、前記熱伝導板２０は、その平面方向が前記光取出し口１０ａに向かって傾くように、つまり光源３０の光軸が前記光取出し口１０ａに向かって傾くように設けられている。言い換えれば、前記熱伝導板２０は、筺体１０の開口１０ａ側における前記裏面２２と前記底板１１との離間距離ｈ１が、筺体１０の反開口側における前記裏面２２と前記底板１１との離間距離ｈ２よりも短くなるように傾けられている。
【００３０】
このように構成された本実施形態の光射出装置１００によれば、熱伝導板２０が、筺体１０の開口１０ａ側に傾斜しているので、熱伝導板２０が底板１１と平行に設けられている構成に比べて、装置をコンパクトにしながらも、裏面２２と底板１１との間に制御基板６０等を設けるためのスペースを確保することができる。
【００３１】
さらに、熱伝導板２０を上述したように傾けることで、光源側コネクタＣ１やケーブルＬの筐体１０内における位置が光源３０よりも底板１１側となるため、光源側コネクタＣ１やケーブルＬによって遮られることなく、光源３０からの光を外部に射出させることができ、光利用効率を向上させることができる。
【００３２】
そのうえ、熱伝導板２０の傾斜によって、筺体１０の厚み寸法を変えることなく、従来のものに比べて光取出し口１０ａを上下方向（装置の厚み方向）に広げることができ、光の取り出し面積を拡大させることができる。このことによっても、光利用効率が高まる。
【００３３】
また、熱伝導板２０として平板型ヒートパイプたるベーパチャンバを用いており、装置をコンパクトにしながらも、装置を効率良く冷却することが可能になる。
【００３４】
加えて、第２反射部材７０が反射部材５０に対向して設けられているので、光源３０から射出される光をより多く光取出し口１０ａに向かって反射させることができ、光の利用効率をより向上させることができる。
【００３５】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００３６】
例えば、前記実施形態では、熱伝導板２０をスペーサ部材８０に載置して傾かせていたが、熱伝導板２０における筺体１０の反開口側を天板１４から吊下げることにより傾かせても良い。
【００３７】
また、光源３０は、前記実施形態では光軸が熱伝導板２０に垂直となるように設けられていたが、光軸が熱伝導板２０の平面方向から傾くように設けられていても良い。さらに、光源３０は、ＣＯＢタイプのＬＥＤ光源に限られず、砲弾型のＬＥＤ光源や表面実装型のＬＥＤ光源などであっても構わない。
【００３８】
加えて、光射出装置１００から射出される光は紫外線には限られず、可視光などであっても良いし、必ずしもライン状の光である必要もない。
【００３９】
さらに加えて、ファンＦは、左右の側面、天板１４又は底板１１に取り付けられていても良い。また、空気吸入口１０ｂは、左右の側面、底板１１又は後面１３に形成されていても良い。この他、反射部材５０及び第２反射部材７０に代えて、これらの機能を一体的に持たせたプリズムを用いるようにしても良い。また、光源側コネクタＣ１を用いることなく、手半田などの半田付けによりケーブルＬを光源３０に接続しても良い。
【００４０】
そのうえ、前記実施形態の筐体１０は概略直方体形状をなすものであったが、筐体１０の形状は種々変更可能であり、例えば底板１１などを有していないものなどであっても構わない。
【００４１】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１００・・・光射出装置
１０  ・・・筐体
１０ａ・・・光取出し口
２０  ・・・熱伝導板
３０  ・・・光源
４０  ・・・放熱部材
５０  ・・・反射部材
６０  ・・・制御基板
Ｌ    ・・・ケーブル
【図１】
0006498548.tif 000002
【図２】
0006498548.tif 000003
【図３】
0006498548.tif 000004