(57)【要約】【課題】発熱量が少なく、冷却が容易であるばかりでなく構造が簡単な発光光源を安価に提供する。【解決手段】複数個の平面発光型の紫外線波長域のチップＬＥＤ２を平面基板１上に、円内に納まるように縦横に配置して設け、平面基板１のチップＬＥＤ２が設けられている裏側にアルミニウム又は銅製のヒートシンク９を設け、自然空冷又はファンによる強制空冷によりチップＬＥＤ２を放熱する。また位置調整用のネジ３により平面基板１とブラケット８とを連繋し、平面基板１とブラケット８に挿通されたネジ３と、ナット７及び平面基板１とブラケット８間に設けられた圧縮バネ５により平面基板１の位置調整を行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面基板上に単数又は複数の紫外線波長域のＬＥＤを平面状に縦、横に配置し、前記平面基板の背面に放熱用のヒートシンク、ペルチェモジュール等の放熱手段を設けたことを特徴とする発光光源。
【請求項２】
前記ＬＥＤは平面発光形のチップＬＥＤであることを特徴とする請求項１記載の発光光源。
【請求項３】
前記平面基板に平面基板を垂直方向に移動可能な位置調整機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の発光光源。
【請求項４】
複数のＬＥＤをおおよそ円内に納まるように配置したことを特徴とする請求項１記載の発光光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置や紫外線硬化装置等に使用される紫外線波長域のＬＥＤを用いた発光光源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、露光装置用の光源の発光光源や紫外線硬化装置等の発光光源として超高圧水銀ランプを使用し、超高圧水銀ランプの発光部分である電極を楕円ミラーの第１焦点に配置し、第２焦点付近に四角柱等のロッドと複数の球面レンズを組合せたコンデンサーレンズで構成されたレンズユニットを配置し、超高圧水銀ランプから放射された紫外線により硝子基板上のレジストを露光していた。
【０００３】
しかし、超高圧水銀ランプは一般に７５０Ｗから２ｋＷのものを使用するため発熱量が極めて多く次のような問題があった。
【０００４】
１）高熱を発する為、楕円ミラーの材料として高価な石英又はパイレックス（登録商標）    を使用しなければならないため高価となった。
２）高熱対策として、熱の効果的排気のため、光源ユニットにダクトを設けて大型なファ    ンで排熱しなければならなかった。
３）光源ユニット内は高温のため、使用する部品が高温になり楕円ミラーの耐久性が問題    となっていた。
４）ランプ寿命が１０００ｈ〜２０００ｈと短いので、ランプ交換の為に装置停止回数が    多く、また、ランプ交換はランプが充分冷却してから交換しないといけないので、ラ    ンプ交換時間が長時間になった。またランプ取替えが頻繁で煩わしいという問題があ    った。
【０００５】
また、図１に示すように、従来使用されてきた超高圧水銀ランプ１２は、硝子で被われた発光部１３よりｇ線、ｉ線等が全方向に放射される。但し、発光部の両端側へは胴体部分が邪魔をして光束が届かないが、全方向に放射されるため指向性がなく、そのため光を集光する楕円ミラーが必要となり露光装置の光源として構造が複雑となっていた。
【特許文献１】特開２００３−３０９０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は発熱量が少なく、冷却が容易であるばかりでなく、構造が簡単な発光光源を安価に提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、第１の発明は、平面基板上に単数又は複数の紫外線波長域のＬＥＤを平面状に縦、横に配置し、前記平面基板の背面に放熱用のヒートシンク、ペルチェモジュール等の放熱手段を設けたことを特徴とする発光光源である。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記ＬＥＤは平面発光形のチップＬＥＤであることを特徴とする発光光源である。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明において、前記平面基板に平面基板を垂直方向に移動可能な位置調整機構を設けたことを特徴とする発光光源である。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明において、複数のＬＥＤをおおよそ円内に納まるように配置したことを特徴とする発光光源である。
【発明の効果】
【００１１】
以上、第１の発明によれば、紫外線波長域のＬＥＤを光源として使用することにより、超高圧水銀ランプを使用した従来の光源と比べて発熱量が極めて少ないので、大型の廃熱ファンを使用する必要がなく放熱手段としてヒートシンクやペルチェ素子を使用したモジュールや小型のファンを使用できるので露光装置を小型化できる。
【００１２】
尚、複数のＬＥＤを用いる場合、熱が上がってきて、その温度変化で波長が変わるので、放熱を効果的に行うため、ＬＥＤを取りつける基板の材料としては熱伝導性のよいアルミ板等を用いることが好ましい。
【００１３】
またＬＥＤは寿命が長いため超高圧水銀ランプに比べてメンテナンスの回数を減らすことができる。
【００１４】
第２の発明によれば、平面発光形のチップＬＥＤを使用することにより、要求照度に応じてチップＬＥＤの個数を増減することによって照度を容易に調整することができ、平面発光形であるので発光光源として指向性が得られ、従来の超高圧水銀ランプのように高価な楕円ミラーを使用する必要がなくなるので、コストダウンさせることができる。また、ＬＥＤが平面発光形であるため発光方向を露光面側に向けることにより、効果的にＬＥＤの光束を照射面に集めることができる。
【００１５】
次に第３の発明によれば、前記平面基板を上下に移動させる位置調整機構を設けることにより、非球面レンズ等の光学系を光源の照射方向に設けた場合に非球面レンズの焦点位置に光源が位置するように調整することが出来る。
【００１６】
第４の発明によれば、効率的な発光光源を提供することができる。
【実施例１】
【００１７】
図２は、本発明の一実施例を示す平面図、図３はその側面図で、１は平面基板、２は紫外線波長域の表面発光型のチップＬＥＤ、３，３，３は位置調整用のネジ、４，４は基板固定用のナット、５，５は圧縮バネ、６，６はワッシャー、７，７は位置調整用のナット、８は図示していないケースと一体のブラケット、９はチップＬＥＤ２の裏側の位置で平面基板１に設けられたアルミニウム又は銅製のヒートシンク、１０はＬＥＤに電流を流すケーブルである。
【００１８】
上記チップＬＥＤ２は、図２に示すように均一光を照射する装置に使用する際便利なように、平面基板１上に縦、横に複数個（実施例１では２１個）均等に全体として図の１１に示す円内に納まるように配置する。また平面基板１にはチップＬＥＤ２を実装できるように絶縁物で被われたパターンと半田部分が露出したランド部分が設けられている。
【００１９】
また、平面基板１の裏側に設けてあるヒートシンク９は、チップＬＥＤ２からの発熱を自然空冷又はファンを使用して風をヒートシンク９に通し熱を奪う強制空冷により放熱する。
【００２０】
位置調整用のネジ３は、平面基板１とブラケット８に設けられた挿入孔に挿通され、ナット４で平面基板１に固定され、そしてナット７でブラケット８に取りつけられており、ワッシャー６とブラケット８間のネジ３に設けられた圧縮バネ５の弾性力によりブラケット８に対する平面基板１の位置を保持している。
【００２１】
従って、ナット７を弛める方向に回転させると平面基板１が圧縮バネ５の力により表面側（チップＬＥＤ２が設けられている側）、即ちブラケット８に対して平面基板１が離れる方向に移動し、ナットを締めつける方向に回転させると平面基板１の裏側（ヒートシンク９が設けられている側）、即ちブラケット８に対して平面基板１が近づく方向に移動し、平面基板１の位置調整を行うことができる。
【００２２】
尚、上記実施例では複数のチップＬＥＤを円内に配置したが、四角形状内に収まるように配置してもよいことは勿論である。
【実施例２】
【００２３】
図４は本発明の他の実施例を示す平面図で、構造は実施例１と同様であるが照度を上げるためにチップＬＥＤの個数を増加したものである。この実施例２も実施例１と同様に図の１１’で示す円内にチップＬＥＤを縦横に配置してある。
【００２４】
本発明によれば、チップＬＥＤの個数を増減させることにより要求照度を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の超高圧水銀ランプを使用した光源を示す平面図。
【図２】本発明の実施例１を示す平面図。
【図３】本発明の実施例１を示す側面図。
【図４】本発明の実施例２を示す平面図。
【符号の説明】
【００２６】
１      平面基板
２      チップＬＥＤ
３      ネジ
４，７  ナット
５      圧縮バネ
６      ワッシャー
８      ブラケット
９      ヒートシンク
１０    ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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