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公開番号2024083077
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-20
出願番号2022197381
出願日2022-12-09
発明の名称紫外線LED照射装置
出願人マークテック株式会社
代理人個人
主分類G01N 21/84 20060101AFI20240613BHJP(測定;試験)
要約【課題】
複数の紫外線LEDから構成される紫外線LED照射装置による紫外線照射を、均一に自動調整する。
【解決手段】
複数の紫外線LED3の一つずつに、これに対応する光センサ4、温度センサ5と調光回路を配置し、個別に紫外線LED3の光量を調節する。紫外線LED照射装置1は、さらに可視光カットフィルタ6、表示装置8を備える。光センサ4の位置は、対応する紫外線LED3の近傍の指向角外である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数の紫外線ＬＥＤと、該紫外線ＬＥＤと被照射物の間に前記紫外線ＬＥＤの照射軸と直交して配置される可視光カットフィルタを有し、前記紫外線ＬＥＤが設けられるＬＥＤ基板と調光回路とを備え、前記可視光カットフィルタは前記紫外線ＬＥＤから照射された紫外線を透過させ、可視光の透過を防ぐためのものである蛍光探傷検査用の紫外線ＬＥＤ照射装置において、
前記ＬＥＤ基板は、前記紫外線ＬＥＤの近傍に前記紫外線ＬＥＤと組となる光センサを備え、
前記光センサは対応する前記紫外線ＬＥＤから照射され、前記可視光カットフィルタにて反射した光線を直接受光できるように配置され、
前記光センサの位置は、前記紫外線ＬＥＤの指向角外であり、
さらに前記紫外線ＬＥＤ照射装置は、調光制御部を備え、
前記調光制御部は、前記光センサと前記調光回路に接続してこれらを制御可能に構成され、
前記調光回路は、前記複数の紫外線ＬＥＤの照射する紫外線の強度について、前記複数の紫外線ＬＥＤを個々に調整可能であり、
前記複数の紫外線ＬＥＤは、前記調光回路により、それぞれの前記紫外線ＬＥＤに対応する前記光センサの出力に基づいて、前記紫外線ＬＥＤから出射する紫外線を任意の紫外線強度を維持して前記紫外線ＬＥＤ同士の紫外線強度を略均一になるように調整可能に構成され、
前記紫外線ＬＥＤ照射装置はさらに表示装置を備え、
前記表示装置はキャラクタ表示器又は表示用ＬＥＤを備えることを特徴とする紫外線ＬＥＤ照射装置。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
複数の紫外線ＬＥＤと、該紫外線ＬＥＤと被照射物の間に前記紫外線ＬＥＤの照射軸と直交して配置される可視光カットフィルタを有し、前記紫外線ＬＥＤが設けられるＬＥＤ基板と調光回路とを備え、前記可視光カットフィルタは前記紫外線ＬＥＤから照射された紫外線を透過させ、可視光の透過を防ぐためのものである蛍光探傷検査用の紫外線ＬＥＤ照射装置において、
前記ＬＥＤ基板は、前記紫外線ＬＥＤの近傍に前記紫外線ＬＥＤと組となる光センサを備え、
前記光センサは対応する前記紫外線ＬＥＤから照射され、前記可視光カットフィルタにて反射した光線を直接受光できるように配置され、
前記光センサの位置は、前記紫外線ＬＥＤの指向角外であり、
さらに前記紫外線ＬＥＤ照射装置は、調光制御部を備え、
前記調光制御部は、前記光センサと前記調光回路に接続してこれらを制御可能に構成され、
前記調光回路は、前記複数の紫外線ＬＥＤの照射する紫外線の強度について、前記複数の紫外線ＬＥＤを個々に調整可能であり、
前記光センサの位置は、前記紫外線ＬＥＤの指向角外であり、
前記複数の紫外線ＬＥＤは、前記調光回路により、それぞれの前記紫外線ＬＥＤに対応する前記光センサの出力に基づいて、前記紫外線ＬＥＤから出射する紫外線を任意の紫外線強度を維持して前記紫外線ＬＥＤ同士の紫外線強度を略均一になるように調整可能に構成され、
前記可視光カットフィルタは、３５０～３８０ｎｍの波長の光を７０パーセント以上透過し、４００～７００ｎｍの光の透過率を１パーセント以下とする黒フィルタからなることを特徴とする紫外線ＬＥＤ照射装置。
【請求項３】
前記複数の紫外線ＬＥＤのそれぞれの前記紫外線ＬＥＤにつき、前記紫外線ＬＥＤを中心とした場合の前記光センサの同心円上、かつ前記光センサの近傍に温度センサを配置することを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外線ＬＥＤ照射装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光磁粉探傷試験や蛍光浸透探傷試験で使用する紫外線ＬＥＤ照射装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
蛍光磁粉探傷試験や蛍光浸透探傷試験の分野では、従来メタルハライドランプと反射板を組み合わせて使用されていたが、消費電力が大きいことや水銀の使用による環境影響の懸念から、紫外線ＬＥＤへの移行が進んでいる。この紫外線ＬＥＤは、近年高出力化が進んではいるが、未だに単体では強度や照射範囲が従来のメタルハライドランプに及ばないため、所定の距離に設定された照射面の範囲において所望の紫外線強度となるように複数の紫外線ＬＥＤ素子（光源）を組み合わせた紫外線ＬＥＤ照射装置が用いられている。
【０００３】
メタルハライドランプと同様に、紫外線ＬＥＤ素子も使用とともに劣化し紫外線強度が低下する。紫外線強度が低下した場合には、寿命がつきた紫外線ＬＥＤ素子から交換することになる。紫外線ＬＥＤ素子の寿命には個体差があるため、すべての素子の交換を同時に行わない場合もあるが、寿命に達していない紫外線ＬＥＤ素子も劣化をしており新しく交換した紫外線ＬＥＤ素子よりも暗くなっている。この劣化した紫外線ＬＥＤ素子と新しく交換した紫外線ＬＥＤ素子では、同じ電圧や電流をかけたときでも紫外線強度は異なっており、照射面で合成された紫外線強度に明暗の差が生じて、傷が見えにくくなってしまう。特に画像処理といった用途で、特定の配光分布が得られるようにレンズ等で配光を調節している場合には、個々の紫外線ＬＥＤ素子がほぼ同一の紫外線強度を有していることを前提として配光を調節しているため、個々の紫外線ＬＥＤ素子の紫外線強度を調整して当初意図した所望の分布となるように調整する必要がある。
【０００４】
そこで、従来、紫外線ＬＥＤ照射装置の使用時に、検査面に紫外線強度計を置き、測定値が規定値になるように灯具の調光をすることで、検査面での紫外線強度を一定にすることが行われていた。そして、規定値を満足していない場合には、作業者が灯具の調光を行い、作業負担が非常に大きいこととなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－７６２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、ＬＥＤの寿命検知のため、内部用照度センサを持つ発明が開示されている。これは直列に接続されたＬＥＤを並列に接続した回路において、不点灯となった直列回路を照度センサで検知して遮断することで他の並列に接続されている回路が連鎖的に導通不可となることを防ぐものである。これは、不点灯となったＬＥＤを検知するものであり、点灯してはいるが所定の明るさになっていないＬＥＤを調整するものとは異なる。
【０００７】
複数の紫外線ＬＥＤ光源から構成される紫外線ＬＥＤ照射装置の不良になった紫外線ＬＥＤを一部だけ交換した際、交換しなかった紫外線ＬＥＤも多少劣化している為、交換した新品のＬＥＤ光源が強く発光し、均一な配光分布とはならないという問題があった。この場合、全ての紫外線ＬＥＤを同時に交換すれば解決するが、経済的な問題が発生した。
【０００８】
そこで、個々の紫外線ＬＥＤを調整するには、紫外線強度を測定する必要がある。例えば紫外線照射面において紫外線センサで紫外線強度を測りながら所望の配光が得られるまで紫外線ＬＥＤ素子（光源）を調整していくことが考えられる。複数のＬＥＤ光源がある場合、一つずつ点灯し、それぞれに対応する紫外線センサの測定値から、個別に紫外線強度を算出する方法がある。しかし、この場合、測定時と実際に使用する時とで発光するＬＥＤ光源の数が異なる為、回路全体にかかる負荷が変動してしまい、正確な光量値が得られないという問題があった。また、都度一つずつ点灯して調整をするために、探傷試験が中断することとなり、作業効率が落ちてしまうという問題があった。
【０００９】
更に、ある紫外線ＬＥＤ素子（光源）の電流値を調整すると、その影響により調整済みの紫外線ＬＥＤ素子（光源）を再度調整しなくてはならなくなるという問題もあった。
【００１０】
そこで、この回路の負荷を変動させない為に、全てのＬＥＤ光源を点灯して調節すると、複数の紫外線ＬＥＤから出力される紫外線の合成となってしまうため、どの紫外線ＬＥＤ素子（光源）をどの程度調整すればよいのかわかりにくいという問題があった。
（【００１１】以降は省略されています）

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