(57)【要約】      （修正有）【課題】すぐれた放熱特性を有し、発光体の加熱と損傷を防ぐことができる照明モジュールを提供する。【解決手段】照明モジュール１００は、熱シンク１２０と熱的及び／又は電気的に接続された発光素子アレイ１０４と、熱出口を有するハウジング１０２とを有し、発光素子アレイはハウジング内に配置され、熱シンクはハウジング内で発生した熱を放散するように配置され、それにより熱が熱出口を通って排出される。デフレクタ１２２は、ハウジングに取り付けられ、熱出口のいくらかの部分を覆うように延び出して配置され、ハウジングから外れる偏向方向、および出射光方向１１１から外れる偏向方向に熱及び／又は空気を案内する。さらに、空気取入口１０３と取入口被覆板１０５を有するのが好ましい。【選択図】図１
0003196411.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
発光素子アレイと、
前記発光素子アレイに熱的に接続された熱シンクと、
前記発光素子アレイを収容するハウジングと、
前記ハウジングの第１のサイドからの、前記熱シンクに隣接して開口する第１の熱出口と、
前記ハウジングに取り付けられ、前記第１の熱出口を覆うように延び出し、前記第１の熱出口から偏向方向に熱が逃げるように案内する形状の第１のデフレクタと、
を有することを特徴とする照明モジュール。
【請求項２】
前記発光素子アレイは、前記ハウジングの前面窓に近接かつ対向して配置され、該前面窓を通して出射光方向に光を出射するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の照明モジュール。
【請求項３】
前記第１のデフレクタは偏向面を有し、該偏向面は、取付端部にて前記第１の熱出口から外方へ延び出し、その偏向端部が前記偏向方向に向けて湾曲する湾曲部と、前記偏向方向に向かう前記偏向端部から延び出す線状部と、を有することを特徴とする請求項２記載の照明モジュール。
【請求項４】
前記偏向方向は、前記出射光方向から少なくとも９０°であることを特徴とする
項３記載の照明モジュール。
【請求項５】
前記偏向方向は、前記出射光方向に対向する方向を含むことを特徴とする請求項３記載の照明モジュール。
【請求項６】
前記第１のデフレクタは、前記第１の熱出口の周囲を取り囲む前記ハウジングの前記第１のサイドに前記第１のデフレクタを着脱可能に取り付けるために、前記偏向面から前記ハウジングに向けて延び出す取付面を有することを特徴とする請求項３記載の照明モジュール。
【請求項７】
前記取付面は１つ又はそれ以上のタブを有し、
前記ハウジングは、前記第１の熱出口に隣接し、前記１つ又はそれ以上のタブに対応する１つ又はそれ以上のスロットを有し、
前記第１のデフレクタは、前記１つ又はそれ以上のスロットのなかに前記１つ又はそれ以上のタブを挿入することにより着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項６記載の照明モジュール。
【請求項８】
前記取付面と前記ハウジングの前記第１のサイドとの間に気密可能に配設されたガスケットを有し、該ガスケットは前記第１の熱出口の周囲を取り囲むように延び出していることを特徴とする請求項６記載の照明モジュール。
【請求項９】
前記第１のサイドは、前記ハウジングの前面とは異なる前記ハウジングの側面を有し、前記ハウジングの前面が前記前面窓を含むことを特徴とする請求項６記載の照明モジュール。
【請求項１０】
空気取入開口および取入デフレクタをさらに有し、
前記取入デフレクタは、前記ハウジングに取り付けられ、前記空気取入開口を覆うように延び出し、前記ハウジング内の空気を取入方向に循環させる形状をなし、前記出射光方向から外れたところに面して開口する取入デフレクタ開口を有することを特徴とする請求項４記載の照明モジュール。
【請求項１１】
前記取入デフレクタは取入口偏向面を有し、
該取入口偏向面は、前記空気取入開口から外方に延び出す湾曲取入口部と、前記湾曲取入口部から前記取入デフレクタ開口に向けて延び出す線状取入口部と、を含むことを特徴とする請求項１０記載の照明モジュール。
【請求項１２】
前記取入デフレクタ開口は、前記出射光方向から少なくとも９０°外れたところに面して開口していることを特徴とする請求項１１記載の照明モジュール。
【請求項１３】
発光素子アレイと、
前記発光素子アレイに熱的に接続された熱シンクと、
前記発光素子アレイを収容するハウジングと、該ハウジングの窓を通して前記発光素子アレイが光を出射光方向に出射するように構成されていることと、前記ハウジングに１つ又はそれ以上の開口があることと、前記１つ又はそれ以上の開口が前記熱シンクに隣接して配置されていることと、
前記１つ又はそれ以上の開口に対応する１つ又はそれ以上のデフレクタと、該１つ又はそれ以上のデフレクタが前記ハウジングに取り付けられ、かつ前記１つ又はそれ以上の開口を覆うように延び出していることと、前記１つ又はそれ以上のデフレクタが空気を偏向方向から前記照明モジュール内に案内し、かつ前記偏向方向に沿って前記照明モジュールの外に空気を案内する形状であることと、
を有することを特徴とする照明モジュール。
【請求項１４】
前記１つ又はそれ以上のデフレクタの各々は偏向面を有し、該偏向面は、前記１つ又はそれ以上のデフレクタに対応する前記１つ又はそれ以上の開口から外方へ延び出し、前記偏向方向に向けて湾曲する湾曲部と、前記偏向方向に向かう前記湾曲部から延び出す線状部と、を有することを特徴とする請求項１３記載の照明モジュール。
【請求項１５】
前記偏向方向は、前記出射光方向から少なくとも９０°であることを特徴とする請求項１４記載の照明モジュール。
【請求項１６】
前記１つ又はそれ以上のデフレクタの各々は、前記１つ又はそれ以上の開口の周囲を取り囲む前記ハウジングに前記１つ又はそれ以上のデフレクタを着脱可能に取り付けるために、前記偏向面から前記ハウジングに向けて延び出す取付面を有することを特徴とする請求項１５記載の照明モジュール。
【請求項１７】
前記取付面は、前記１つ又はそれ以上の開口に隣接し、前記１つ又はそれ以上のタブに対応する１つ又はそれ以上のスロットを有し、
前記１つ又はそれ以上のデフレクタは、前記１つ又はそれ以上のスロット内に前記１つ又はそれ以上のタブを挿入することにより着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１６記載の照明モジュール。
【請求項１８】
照明モジュールの窓を硬化性表面と向き合わせて配置し、
前記照明モジュールは、
発光素子アレイと、
前記発光素子アレイに熱的に接続された熱シンクと、
前記発光素子アレイを収容するハウジングと、
前記ハウジング内において前記熱シンクに隣接して配置される１つ又はそれ以上の開口と、
前記照明モジュールに取り付けられ、前記１つ又はそれ以上の開口に対応する１つ又はそれ以上のデフレクタと、
を具備し、
前記発光素子アレイから前記窓を通して出射光方向に前記硬化性表面に対して光を照射し、
第１条件中において、前記硬化性表面に照射している間に、前記１つ又はそれ以上のデフレクタを介して第１の方向に前記１つ又はそれ以上の開口の外に空気を追い出し、
第２条件中において、前記硬化性表面に照射している間に、前記第１の方向から前記１つ又はそれ以上のデフレクタを介して前記１つ又はそれ以上の開口のなかへ空気を循環対流させることを特徴とする照明モジュールで硬化性表面を照射する方法。
【請求項１９】
前記第１の方向から前記１つ又はそれ以上のデフレクタを介する前記１つ又はそれ以上の開口のなかへの空気の循環対流は、前記出射光方向から少なくとも９０°外れる前記第１の方向から空気を循環対流させることを有することを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の方向に前記１つ又はそれ以上のデフレクタを介する前記１つ又はそれ以上の開口の外への空気の追い出しは、前記出射光方向から少なくとも９０°外れる前記第１の方向に空気を追い出すことを特徴とする請求項１９記載の方法。
【考案の詳細な説明】
【関連出願のためのクロスリファレンス】
【０００１】
本願は、2012年2月29日に出願された米国実用新案登録出願番号13/408,973及び本願全体を参照してここに包含される内容に基づいて優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本考案は、デフレクタを有する照明モジュールに関する。
【背景技術】
【０００３】
発光ダイオード（LED）やレーザーダイオードのような固体発光体は、紫外線（UV）硬化法のような従来のアークランプを用いる硬化プロセス中においてより多くの利点を有する。固体発光体は、従来のアークランプと比べて、省電力で使用され、発熱が少なく、高品質の硬化を提供し、高信頼性を有する。固体発光体はアークランプ相当品よりも少ない発熱で発光するが、固体発光体から出射されたばかりの温度はまだ非常に高く、使用中において固体発光体の過熱を引き起こし、限界を超えて長時間にわたり使用し続けると固体発光体の部品が熱損傷する。固体発光体部品の過熱と損傷は、補修のために多くの時間が投入される原因となり、収益の損失を引き起こす。
【考案の概要】
【０００４】
いくつかの固体発光体では発光時に発生する熱をある程度取り除くために、固体発光体を冷却システムと合体させている。これらの冷却システムは、固体発光体により生じた熱を開口またはハウジングの他の熱出口を通ってハウジングから除去することを助ける１つ又はそれ以上の熱シンクをしばしば含んでいる。これによりハウジングから加熱した空気が排出されることとなる。これらのハウジング内の開口または熱出口は、硬化プロセスを生じさせる媒体の近傍に配置されるのが一般的であり、該媒体に対して排出されるべき空気をもたらすことができる。これにより硬化プロセスを中断することができ、製造コストが低減され、品質と効果を増大させることができる。
【０００５】
前述の問題点を解決する１つのアプローチは、照明モジュールが、熱シンクと熱的及び／又は電気的に接続された発光素子アレイと、熱出口を有するハウジングとを有することを含む。デフレクタは、ハウジングに取り付けられ、前記熱出口のいくらかの部分を覆うように延び出して配置され、空気流と廃熱をハウジングから外れるところに案内する。例えば、デフレクタは、発光素子アレイが光を出射する方向と反対向きの方向に空気流と廃熱を案内する。このようにして、照明モジュールから排出される熱により媒体で硬化させる硬化プロセスの中断をデフレクタを使用しないときに比べて実質的に減らすことができ、これにより硬化プロセスの信頼性が増加し、製造コストが減少し、品質および効果が増加する。
【０００６】
上述の考案の概要は、詳細な説明においてさらに記載されるコンセプトの選択を簡潔な形で導入したものであると理解される。詳細な説明に従う請求項により特異に限定される範囲は、請求さらた主題の解決の手掛かり又は本質的な特徴を意味するものではない。さらに、請求された主題は、上述したいかなる不利益を解決すること又はこの開示のいかなる部分の実施に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、デフレクタを有する照明モジュールの一例を示す前面斜視図である。
【図２】図２は、図１のデフレクタを有する照明モジュールを後方から見て示す背面斜視図である。
【図３】図３は、図１の照明モジュールを上方から見て示す平面図である。
【図４】図４は、デフレクタと照明モジュールの部分との取り付けの一例を示す部分分解斜視図である。
【図５】図５は、取入デフレクタを有する照明モジュールの一例を示す前面斜視図である。
【図６】図６は、デフレクタを有する照明モジュールおよび熱シンクに隣接する熱出口の一例を示す部分断面図である。
【図７】図７は、図１に示した照明モジュールで硬化性被加工物表面に光を照射する方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、照明システムの概要の一例を示すブロック図である。
【図９】図９は、照明モジュールの一例を上方から見て示す平面図である。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
本願は、発光素子アレイから発生する熱を放散させる熱シンク、および放散した熱を案内し、空気流の向きを出射光方向から偏向方向に外して、照明モジュールから空気流を逃がすデフレクタを有する照明モジュールに関するものである。図１〜図２は、空気流を案内して照明モジュールから外部へ熱を棄てるデフレクタを有する照明モジュールの一例をそれぞれ示す前面斜視図および背面斜視図である。デフレクタは、図６に示すように熱シンクに隣接して配置することができる。図３は、加熱空気の流れを偏向させた偏向方向を照明モジュールから逸らすことを示す照明モジュールの平面図である。デフレクタは、図４中のデフレクタ及び実施例要素の一部を切り欠いて示すように照明モジュールのハウジングに着脱可能かつ気密に取り付けることができる。照明モジュールは、照明モジュール内に空気を取り入れて循環させるために、図５に示す取入デフレクタをさらに有するようにしてもよい。照明モジュールで硬化性被加工物表面に光を照射する方法を図７に示す。図８は、照明システムの一例を概略示す図である。他の一例の照明モジュールの形状を図９に示す。
【０００９】
図１と図２に示すように、照明モジュール100は、ハウジング102、発光素子アレイ104、および熱出口106を含む。ハウジング102は矩形であり、本実施形態では箱形状の構造を成しているが、図１〜図２に示した例のハウジングに限定されるものではなく、ハウジング102を他の照明モジュール形状において他の適当な大きさと形態にすることができる。ハウジング102は、発光素子アレイ104を収容するために保護構造をなし、適合する保護材料を含むことができる。図１と図２中のハウジング102は、前面108、背面110、２つの対向側面112,114、トップ面116、および底面（図示せず）を有する。前面108は、発光素子アレイ104から出射される光が通過する窓118を含む。窓118は、他の形態ではハウジング102の他の適当な面に配置するようにしてもよい。
【００１０】
照明モジュール100の窓118は、硬化性被加工物表面のような光硬化性材料のうちのある種のタイプを硬化させる媒体に向けて発光素子アレイ104が光を出射光方向111に照射するように配置されている。例えば、照明モジュール100を垂直に配置し、かつ、紙またはプラスチックのような基板を照明モジュール100の下方に配置する。この場合に、照明モジュール100は、対面する基板に向けて出射される光が通過するための窓118を前面108に有している。光硬化性材料の硬化性被加工物表面は、窓118を通って光が出射されるときに、その出射光が光硬化性材料を硬化させるように、基板上に配置されている。照明モジュール100は、どのような形状の媒体に関しても移動できるように可動に構成され、光硬化性材料を硬化させるために媒体に対してある適合可能な方向に調整できるようにしてもよい。発光素子アレイ104は発光ダイオード（LEDs）を含むことができる。これらのLEDは、ある波長範囲内の光を発光することができる。例えば、これらのLEDは、可視光および10〜400ナノメーター範囲の波長の紫外光をそれぞれ発光することができる。
【００１１】
照明モジュール100は、さらに空気取入口103を有してもよい。空気取入口103は、照明モジュール100内に空気を取り入れて循環させるためにハウジング102に形成された１つ又はそれ以上の開口を有するものである。さらにまた、照明モジュール100は、取入口被覆板105を含んでいてもよい。取入口被覆板105は、ハウジング102内に取入空気を案内するための１つ又はそれ以上の空気取入口103を規定するものである。ハウジング102内で例えばファン（図示せず）によって取入空気を能動的に循環させるようにしてもよいし、あるいは例えば自然対流によって取入空気を受動的に循環させるようにしてもよい。
【００１２】
硬化プロセス中において、発光素子アレイ104は発光時にかなりの熱量を発生し、その熱によって照明モジュール100が損傷を受けるおそれがある。この硬化プロセス中に発生する熱をコントロール支援するために種々の熱管理システムが開発されている。開発されたシステムとして、例えば照明モジュール100内に１つ又はそれ以上の熱シンク120を含むような熱管理システムがある。照明モジュール100内に含まれる１つ又はそれ以上の熱シンク120は、ハウジング102内に発生した熱を放散させるためにハウジング102内にしばしば配置されるものであり、照明モジュール100のハウジング102に１つ又はそれ以上の熱出口106または他のタイプの開口を形成し、これらの開口を通してハウジング102内から熱を追い出すことができる。例えば、熱シンク120を発光素子アレイ104に熱的及び／又は電気的に接続するようにしてもよい。このように熱シンク120を介する熱伝導によるか、あるいは熱シンク120の外表面を取り囲む空気への熱伝導と輻射により、発光素子アレイにより生じる熱を放散させることができる。一例として、熱シンク120の外表面をフィン化してもよく、また熱シンク120の外表面から１つ又はそれ以上のフィン123を伸び出させるようにしてもよい。これらのフィン123は、熱シンクの外部熱伝導面積が増大し、フィン無しの滑らかな表面の熱シンクに比べて熱シンク120からの熱の放散を増加させる助けとなる。
【００１３】
さらに、１つ又はそれ以上の熱出口106を熱シンク120に隣接して配置してもよく、この場合にハウジング102の開口としてハウジング102が熱出口106を有するようにできる。一例として、熱シンクにより放散される熱を含む加熱空気をファン又はその他の排除装置により熱出口106を通してハウジングから追い出す。他の形状では、ファン又はその他のタイプの排除装置を使用すること無く、受動的方法で熱出口106を通して加熱空気を追い出す。照明モジュール100のハウジング102からの熱の排除に関連して、該熱の排除は、ファンのような排除装置による熱の能動的な排除と、ハウジング102を出ていく熱がどのようなタイプの補助装置に起因することがない熱の受動的な排除との両方を含んでいる。熱出口106の例および熱シンク120の例を図１と図２に示す。
【００１４】
熱シンク120は、図１と図２に示すように、ハウジング102の両側面112,114に開口する熱出口106または開口を通してハウジング102に存在するハウジング102内で発生した温かい空気または熱い空気を放散する。一例として、熱シンク120は、熱出口106から独立した別個の要素として熱出口から間隔をあけて離してもよく、あるいは熱出口に隣接して配置してもよく、あるいはその他の別の異なる配置としてもよい。他の一例として、熱シンク120は、熱出口106と一体に形成するようにしてもよい。図１と図２に熱出口106の開口のなかに少なくとも部分的に配置された熱シンクの一部を示す。他の一例として、熱シンクをハウジング102内に収容してもよい。熱出口106を通してハウジングから温かい空気または熱い加熱空気を排出する。図１と図２に示すデフレクタ122が無ければ、この空気は、ハウジング102の前面108と窓118へ向かう方向および硬化を引き起こす媒体へ向かう方向などを含む様々な方向にハウジング102から出ていくことができる。硬化を引き起こす媒体に向けて空気を排出するときに、硬化プロセスがしばしば中断されることがある。図１と図２に示すデフレクタ122は、硬化を引き起こす媒体から離れる方向に加熱空気をハウジング102から出ていくように案内する。これらの例においてデフレクタ122は、媒体が窓118に隣接して配置されるか又はその近傍に配置されているので、空気流および廃熱を出射光方向111に発光される光を通す窓118から離れる偏向方向133に向けてハウジング102から出ていくように案内する。この点において、図１〜図２に示すように熱出口を前面108の窓118の近傍に配置したとしても、ハウジング内の加熱空気を実質的に低減できることにより被加工物表面の硬化が阻害される。
【００１５】
図３に図１の照明モジュールの平面図を示す。矢印127で示すように、取入口被覆板105により規定される取入口103を介して照明モジュール100に空気を取り入れるようにしている。照明モジュールの内部において、空気は熱シンク120を覆うように流れ、これにより発光素子アレイ104から発生した熱が放散される。熱出口106を介して照明モジュールから加熱空気が出ていく。図１と図２に示すデフレクタ122は、窓118から凡そ１８０°離れる方向、例えば図３中の矢印127で示すように窓118と真反対の向きに、照明モジュール100のハウジング102から離れるように加熱空気を案内する。この形状は、空気流路が照明モジュール100の前面108の窓118を通る出射光方向111に対向する向きに空気を向かわせ、硬化を引き起こす媒体から遠く離れるようにするので、硬化プロセスを阻害する最小の空気量をもたらす。しかし、変形例において、デフレクタ122は、窓118を通る出射光方向111に関して少なくとも９０°の角度となる方向に空気および廃熱を案内することができる。また、他の例において、デフレクタは、窓118を通る出射光方向111に関して少なくとも１２０°の角度となる方向に空気および廃熱を案内することができる。さらに、デフレクタは、出射光方向111に関して対向する方向、少なくとも１８０°の角度となる方向に空気および廃熱を案内することができる。
【００１６】
デフレクタ122は、空気および廃熱を照明モジュール100のハウジング102から離れるように案内するのに適合しうる形状を有することができる。図１〜図４に示すデフレクタ122は偏向面を有するものである。この偏向面は、取付端部125にて熱出口106から外方へ延び出し、その偏向端部129が偏向方向133に向けて湾曲する湾曲部124、および偏向方向133に向かう偏向端部129から延び出す線状部126を有する。例えば、線状部126は偏向方向133のほうに延び出していてもよい。デフレクタ122は、熱出口106の部分を覆うように延び出していてもよい。他の形状において、湾曲部124は、熱出口106の全体を覆うように延び出していてもよく、あるいはデフレクタ122の全部を占めるようにしてもよい。換言すれば、デフレクタ122は、湾曲部124を持つが、線状部126を持たない。例えば、デフレクタ122の外形は、全部を湾曲させてもよく（例えば、湾曲部124はデフレクタ122の全部を有するようにしてもよく）、または多数の異なる湾曲部を有するようにしてもよく、あるいは湾曲部と線状部を組み合わせたものとしてもよい。
【００１７】
図１〜図４を再度参照してみると、デフレクタ122は湾曲部124及び線状部126を有している。湾曲部124及び線状部126は、本例において熱出口106を覆うように延び出ている。線状部126は、照明モジュール100の側面112の熱出口106に沿って延び出ている。デフレクタ122は、熱と空気がハウジング102から離れたところに案内され、かつ出射光方向111からも離れたところに案内されるように照明モジュール100の側面112から距離128だけ離れて延び出ている。湾曲部124の曲率は、照明モジュール100のハウジング102から離れたところに空気又は熱を案内する角度に影響を及ぼしうる。例えば、湾曲部124の曲率が減少するに従って、窓118と媒体を通る出射光方向111に関して照明モジュール100のハウジング102から熱又は空気が離れるように案内する角度が増加する。
【００１８】
図１〜図３に示すように、照明モジュール100は、２つの熱出口106及びこれに対応する２つのデフレクタ122を含む。これら２つのデフレクタ122は、熱出口106をそれぞれ越えて延び出している。本例において、デフレクタ122は各熱出口106を越えて延び出し配置されている。しかし、変形例の形状では、熱出口のうちのいくつかが対応するデフレクタを有さないようにしてもよい。さらに、熱出口は、適合可能な配列の照明モジュールのハウジングの適所、およびハウジング102の表面上の適所に配置するようにしてもよい。例えば、熱出口106は、ハウジング102の前面108、背面110、２つの対向する側面112,114、および底面（図示せず）に配置することができる。一例として、デフレクタ122に対応する一対の熱出口106は、発光素子アレイの直ぐ近傍に配置するようにしてもよい。デフレクタ122は、空気と廃熱が出射光方向および媒体または硬化性被加工物表面から離れるように案内するのを助けるからである。熱出口の近接配置により、放散熱による硬化性被加工物表面への阻害が低減する。さらに、熱出口106を発光素子アレイに近接配置することにより、発光素子アレイから生じる熱が更に都合よく放散される。熱出口106を発光素子アレイに近接配置したケースでは、熱出口106を発光素子アレイから更に遠く離れたところに配置したケースと比べてより短い距離に熱出口が配置されているため、速やかな放散により熱を排出することができるからである。
【００１９】
デフレクタ122を有する熱出口106は、使用中の発光素子アレイが熱を生じるときに、熱シンク120から熱を最も効率よく放散させるように、かつハウジングから熱と空気を最も効率よく排出するように設けられている。いくつかの例では、ハウジング102内で発生した熱を放散するために１つの熱シンク120をハウジング102内に配置し、熱シンク120を介して放散した熱を熱出口106を通して発光素子アレイ104の使用中にハウジングから追い出す。一例として、ハウジング102は、図１〜図３に示すように熱シンク120から熱を排出するためにハウジング102の両側面112,114にそれぞれ配置した２つの熱シンク106を持つことができる。いくつかの例では、熱出口106は熱シンク120から独立した別個の要素である。また、他の一例では、これらの熱出口106は熱シンク120の一部として形成されている。また、他の一例では、多数の熱シンクをハウジング内に配置し、適当な方法で１つ又はそれ以上の熱出口を通して熱又は空気を追い出す。これらの例において１つ又はそれ以上のデフレクタが１つ又はそれ以上の熱出口を覆うように配置してもよい。
【００２０】
ここで図９に、硬化性被加工物表面の照明に用いられる他の例の照明モジュール100の形状を示す。図９は照明モジュール100を通る熱及び／又は空気流の方向を図３の形状とは逆向きにしたものを示すが、これによれば熱及び／又は空気流は矢印194で示すようにデフレクタ122を介して熱出口106のほうに向かう。例えばファンのようなもので照明モジュール100の内と外とで熱及び／又は空気流を循環させるアクティブ装置では、ファンを反対向きの回転方向に操作してもよいし、またはデフレクタ122を介して熱出口106に循環されるべき空気をもたらす手段を操作するようにしてもよい。熱及び／又は空気流をデフレクタ122を介する熱出口106にて照明モジュール内に通流させるか又は循環させる場合において、熱出口106は、図３で上述したように照明モジュール100から熱が出ていく開口というよりは、むしろ熱及び／又は空気流が通過するために照明モジュールのハウジング102内に開口する開口として機能するものである。さらに、デフレクタ122を介して熱出口を通り照明モジュール内に循環される熱熱及び／又は空気流は、熱出口106に隣接する熱シンク120の外表面を覆うように流れることにより照明モジュール100から熱を放散させることができる。また、熱及び／又は空気流は、取入口被覆板105の空気取入口103を通って照明モジュール100から外部へ流れる。この例では、空気取入口103および取入口被覆板105は、照明モジュール100から熱及び／又は空気流を排出するための導管として機能することができる。
【００２１】
図９に示すように、デフレクタ122は、熱及び／又は空気を出射光方向111から180°外れる方向から照明モジュール100内に向けさせることができる。他の例では、デフレクタ122は、熱及び／又は空気流を出射光方向111から90°外れる方向から照明モジュール100内に向けさせることができる。この方法において、ハウジング内に循環する空気から硬化性被加工物表面へ及ぶ障害を低減することができる。
【００２２】
熱及び／又は空気の照明モジュール100の内に向かう流れとモジュール100から外に向かう流れとは、熱出口106およびデフレクタ122を通って照明モジュール100の外部に熱及び／又は空気流を排出するか、又はデフレクタ122を介して熱出口106を通って照明モジュール100の内部に熱及び／又は空気流を循環させるかのいずれかとすることを照明モジュール100が制御するようにしてもよい。上述のように、熱出口106およびデフレクタ122での熱及び／又は空気流の向きは、ファンのようなもので熱及び／又は空気を循環させるアクティブ装置を操作することにより制御することができる。一例として、照明モジュール用の電子コントローラにより熱及び／又は空気流の向きを自動制御するようにしてもよい。また、照明モジュールは、熱出口106において熱及び／又は空気流の向きを変えるために手動で変更（例えば、スイッチングリードまたは手動で稼働させるスイッチ）できるようにしてもよい。また、熱出口106での熱及び／又は空気流の向きは、硬化性被加工物表面の幾何学、硬化反応の発熱、硬化反応の程度、照明モジュール周囲近傍の大気の状態などのような操作条件に基づいて選択するようにしてもよい。例えば、第１条件中において、熱及び／又は空気は、デフレクタ122を介して熱出口106を通り照明モジュール100内に循環させるようにしてもよい。また、第２条件中において、熱及び／又は空気は、熱出口106およびデフレクタ122を通り照明モジュール100から排出されるようにしてもよい。また、熱出口106での熱及び／又は空気流の向きは、硬化性被加工物に光が照射されている間に、照明モジュール100の内部への流れから照明モジュール100の外部への流れ（又はこれとは逆の流れ）に変えるようにしてもよい。
【００２３】
図４に照明モジュール100に取り付けられるべきデフレクタ122とその取付部を部分プロット斜視図として示す。デフレクタ122は、本例では２つの異なる取付機構でハウジング102に取り付けられるが、取付機構の適合可能な数と型はその形態を適宜変更して用いることができる。取付機構は、セメント、ボンド、接着剤などのようなものでデフレクタを照明モジュールのハウジングに外れないように恒久的に取付けるものであってもよい。また、デフレクタ122を例えば着脱可能な機械的コネクタのようなものでハウジングに可動に取り付けてもよい。一例として、可動で着脱可能な取付機構は、デフレクタ122に取り付けられるか又はデフレクタ122と一体形成された２つのタブ130と、これらのタブ130が嵌め込まれるハウジング102の補足的なスロット132のセットと、を含む。タブ130は、デフレクタ122の偏向端129に対向する取付端125においてデフレクタ122の取付面131に配置することができる。デフレクタ122の取付面131は、ハウジングに向かう偏向面（例えば、湾曲部124および線状部126）から延び出すようにしてもよく、デフレクタ122がハウジング102に取り付けられるときに、ハウジング102と物理的に接触するようにしてもよい。
【００２４】
タブ130は、スペーサ136のエッジが嵌め込まれるノッチ134を規定することができる。スペーサ136は、デフレクタ122とハウジング102との間に配置され、熱出口106の周縁部を取り囲むように延び出すようにしてもよい。一例として、スペーサ136は、ハウジング102にデフレクタ122を気密に取り付けるためのガスケットまたはシールとすることができ、種々の耐熱性及び／又は耐湿性の材料で構成することができる。スペーサ136がガスケットタイプまたはシールタイプとして機能する場合に、スペーサ136は、デフレクタ122とハウジング102との間のシームに逃げ込み照明モジュール100から出ていこうとする空気を阻止する助けとなる。スペーサ136は、熱と加熱空気が出射光方向111から外れる偏向方向133に向かい、デフレクタ122を通って照明モジュール100から出ていくようにする案内を助ける。
【００２５】
第２の例の可動で着脱可能な取付機構は、デフレクタ122のネジ穴140、スペーサ136のネジ穴142、およびハウジング102のネジ穴を通って延び出す１組２本のネジ138を有することができる。これらのネジ138の締め付けにより、デフレクタ122はハウジング102に着脱可能かつ気密に取り付け固定される。他の照明モジュール100の形状はいかなる他の適合する取付機構をも含む。
【００２６】
ここで図５に、照明モジュール100を前方から見た前面斜視図を示す。図５に示すように、照明モジュール100は、ハウジング102に取り付けられ、空気取入口103および取入口被覆板105の少なくとも一部を覆うように延び出す取入デフレクタ190をさらに含むことができる。取入デフレクタ190は偏向面を有することができ、該偏向面は湾曲取入口部135および線状取入口部137を有する。湾曲取入口部135は、取入口取付端141のところでハウジングから外に延び出し、湾曲取入口部135の取入口偏向端143に向かい、かつ取入口偏向開口145に向かって湾曲していてもよい。線状取入口部137は、取入口偏向端143から取入口偏向開口145に向けて延び出していてもよい。例えば、線状取入口部137は取入口偏向開口145に向かって延び出していてもよい。取入デフレクタ190は、空気取入口103及び／又は取入口被覆板105の一部を覆うように延び出していてもよい。他の形状形態において、湾曲取入口部135は空気取入口103及び／又は取入口被覆板105の全部を覆うように延び出してもよく、または湾曲取入口部135を取入デフレクタ190の全部とみなしてもよい。言い換えれば、取入デフレクタ190は、湾曲取入口部135を有していれば、線状取入口部137を有していなくともよい。例えば、取入デフレクタ190の外形は、全部が湾曲していてもよく、例えば湾曲取入口部135が取入デフレクタ190の全部を有していてもよく、または湾曲取入口部と線状取入口部とを組み合わせたものであってもよい。
【００２７】
図５を再び参照すると、取入デフレクタ190は湾曲取入口部135および線状取入口部137を有することができる。湾曲取入口部135および線状取入口部137の一部は、これらの例では空気取入口103及び／又は取入口被覆板105を覆うように延び出していてもよい。湾曲取入口部135は、照明モジュール100の表面（例えば、側面112やトップ面116等）上に空気取入口103及び／又は取入口被覆板105の範囲を越えて延び出していてもよい。取入デフレクタ190は、ハウジング102内に熱と空気が案内されるように、照明モジュール100の表面から取入偏向距離147だけ離れたところに延び出していてもよい。このようにすると、取り入れられた空気が出射光方向111から外れるようになる。換言すれば、取入デフレクタ開口145は出射光方向111から外れたところに面する。湾曲取入口部135の曲率は、照明モジュール100のハウジング102内に空気または熱を案内する角度に影響を及ぼしうるものである。例えば、湾曲取入口部135の曲率は角度が増すと、照明モジュール100のハウジング102内に案内される熱または空気が出射光方向111に関して増加する。
【００２８】
さらに、取入デフレクタ190を出射光方向111から外れたところに開口させることができる。このような方法において、取入デフレクタ190は、空気をハウジング102内に取入方向139に取り入れてハウジング内で循環対流させる形状と向きにすることができる。例えば、図５に示すように、取入デフレクタ190は、ハウジング102内で取入方向139に空気を循環対流させる形状にしてもよい。また、取入デフレクタ190は、出射光方向111から外れるところに面する取入デフレクタ開口145を有するようにしてもよい。図５に示すように、取入デフレクタ開口145は、出射光方向111から180°外れるか又は出射光方向111に対面させてもよい。湾曲取入口部135は、空気取入口103及び／又は取入口被覆板105から延び出すようにしてもよいし、また、取入デフレクタ開口145に向けて湾曲させてもよい。線状取入口部137は、湾曲取入口部135から取入デフレクタ開口145のほうへ延び出すようにしてもよい。取入方向139は、取り入れ空気が取入デフレクタ開口145内で循環対流するようにどのような向きであってもよい。また、取入方向139は、１つ又はそれ以上の取入デフレクタ190をハウジング102にしっかり固定するとするならば、１つ又はそれ以上の取入方向を有していてもよい。
【００２９】
さらなる例では、照明モジュール100は、複数の空気取入口103及び／又は複数の取入口被覆板105および複数の取入デフレクタ190を有することができる。また、空気取入口103をハウジング102の多くの箇所に配置することができる。例えば、ハウジング102の前面108、背面110、２つの対向する側面112,114、トップ面116および底面（図示せず）に空気取入口103を配置することができる。さらに、各取入口被覆板105を取入デフレクタ190にそれぞれ対応させてもよいし、対応させなくてもよい。例えば１つ又はそれ以上の取入口被覆板105および空気取入口103を覆うように取入デフレクタ190を延び出させてもよいが、１つ又はそれ以上の取入口被覆板105及び／又は空気取入口103はそれらが延び出して関係する取入デフレクタ190を有していないこともある。１つ又はそれ以上の取入デフレクタ190を用いることにより、取入口被覆板105および空気取入口103を介して照明モジュール100のハウジング102に導入される空気から照明モジュール100の前面窓に面する硬化性被加工物表面に対する障害は、空気取入デフレクタ190を使用しない場合に比べて低減される。
【００３０】
デフレクタ122に類似する取入デフレクタ190は、取付面及び／又は取入口被覆板105をさらに有することができる。取入デフレクタ190の取付面は、空気取入口103の周囲を取り囲むハウジング102に取入デフレクタ190を可動に取り付けるためにハウジング102のほうを向いて取入デフレクタ表面から延び出している。この場合に、取付面は１つ又はそれ以上のタブ（図示せず）を有することができ、また、ハウジング102は空気取入口103及び／又は取入口被覆板105に隣接する１つ又はそれ以上のタブに対応する１つ又はそれ以上のスロット（図示せず）を有することができ、取入デフレクタ190は１つ又はそれ以上のタブを１つ又はそれ以上のスロット内に挿入することによりハウジング102に可動に取り付けられるようにしてもよい。さらに、照明モジュールは、取付面とハウジング102との間に気密に配設され、空気取入口103及び／又は取入口被覆板105の周囲を取り囲むように延び出すガスケット（図示せず）を有することができる。
【００３１】
ここで図６に、照明モジュール100の一部を上方からみた部分断面平面図を示す。図６に示すように、デフレクタ122は熱出口106の少なくとも一部を覆うように延び出し、熱出口106は熱シンク120に隣接して配置されている。熱シンク120は、フィン123を含むことができ、発光素子アレイ104に熱的及び／又は電気的に接続することができる。発光素子アレイは出射光方向111に光を出射することができ、デフレクタ122は出射光方向111から少なくとも９０°に偏向する偏向方向133に放散熱及び／又は加熱空気を案内することができる。硬化性被加工物表面610の例を図６にも示す。照明モジュール100は、硬化性被加工物表面610に面するように窓118を配置することができる。このようにすると、発光素子アレイ104から出射光方向111に出射される光を硬化性被加工物表面610に照射することができる。
【００３２】
この方法において、照明モジュールは、発光素子アレイ、発光素子アレイに熱的に接続された熱シンク、発光素子アレイを収容するハウジング、ハウジングの第１の面からの第１の熱出口であって、熱シンクに隣接して開口する第１の熱出口、およびハウジングに取り付けられ、第１の熱出口を覆うように延び出し、第１の熱出口から偏向方向に熱が逃げるように案内する形状の第１のデフレクタを有するものである。第１の面は、前面窓を有するハウジングの前面とは異なるハウジングの側面を有するものである。発光素子アレイは、互いに隣接して配置され、ハウジングの前面窓に向き合って面し、前面窓を通して出射光方向に光を出射するようになっている。第１のデフレクタは偏向面を有する。偏向面は湾曲部および線状部を含んでいる。湾曲部は、取付端において第１の熱出口から外方に延び出し、偏向方向に湾曲した部分の偏向端のほうに向けて湾曲している。線状部は、偏向方向に向けて偏向端から延び出している。偏向方向は、出射光方向から少なくとも９０°偏向する方向としてもよいし、または出射光方向と向き合う方向としてもよい。
【００３３】
第１のデフレクタは、第１の熱出口の周囲を取り囲むハウジングの第１の面に当該第１のデフレクタを着脱可能に取り付けるために、デフレクタ表面からハウジングのほうに延び出す取付面を有してもよい。取付面は１つ又はそれ以上のタブを有することができる。この場合に、ハウジングは、第１の熱出口に隣接する１つ又はそれ以上のタブに対応する１つ又はそれ以上のスロットを有している。第１のデフレクタは、１つ又はそれ以上のタブを１つ又はそれ以上のスロットに挿入することにより、ハウジングに着脱可能に取り付けられている。さらに、照明モジュールは、第１の熱出口の周囲を取り囲むように延び出し、取付面とハウジングの第１の側面との間に気密に配置されるガスケットを有してもよい。
【００３４】
照明モジュールは、空気取入開口および取入デフレクタをさらに有していてもよい。取入デフレクタは、ハウジングに取り付けられ、空気取入開口を覆うように延び出し、ハウジング内の空気を取入方向に循環させる形状をなし、出射光方向から外れたところに開口が面する取入デフレクタ開口を有することができる。例えば、取入デフレクタ開口を出射光方向から少なくとも９０°外れて面するようにできる。取入デフレクタは取入偏向面を有することができる。取入偏向面は、空気取入開口から延び出し、取入デフレクタ開口のほうに湾曲する湾曲取入部と、この湾曲取入部から取入デフレクタ開口のほうに延び出す線状取入部とを含んでいる。
【００３５】
他の例として、照明モジュールは、発光素子アレイ、発光素子アレイに熱的に接続された熱シンク、および発光素子アレイを収容するハウジングを有することができ、該発光素子アレイがハウジングの窓を通して出射光方向に光を出射するようにしてもよい。照明モジュールは、ハウジング内に１つ又はそれ以上の開口、熱シンクに隣接する１つ又はそれ以上の開口、及びこれら１つ又はそれ以上の開口に対応する１つ又はそれ以上のデフレクタをさらに有することができる。１つ又はそれ以上のデフレクタは、ハウジングに固定され、１つ又はそれ以上の開口を覆うように延び出し、偏向方向から照明モジュール内に空気を案内し、かつ偏向方向に照明モジュールの外部に空気を案内する形状を成している。
【００３６】
１つ又はそれ以上のデフレクタの各々が偏向面を有することができる。該偏向面は、１つ又はそれ以上のデフレクタに対応する１つ又はそれ以上の開口から外方へ延び出し、偏向方向に向かって湾曲する湾曲部と、偏向方向に向かう湾曲部から延び出す線状部と、を含んでいる。偏向方向は、出射光方向から少なくとも９０°外れる向きとすることができる。１つ又はそれ以上のデフレクタの各々は、１つ又はそれ以上の開口の周囲を取り囲むように１つ又はそれ以上のデフレクタをハウジングに着脱可能に取り付けるために、ハウジングのほうにデフレクタ面から延び出す取付面を有することができる。取付面は、１つ又はそれ以上のタブを有することができる。この場合に、ハウジングは、１つ又はそれ以上の開口に隣接し、かつ１つ又はそれ以上のタブに対応する１つ又はそれ以上のスロットを有する。また、デフレクタは、１つ又はそれ以上のタブを１つ又はそれ以上のスロットに挿入することによりハウジングに着脱可能に取り付けられる。
【００３７】
ここで図７に、照明モジュール100により硬化性被加工物表面に光を照射する方法700の一例を示す。方法700は、照明モジュールを硬化性被加工物表面に対向して配置する工程710で始まる。例えば、図６に示すように、窓118が硬化性被加工物表面610に対面するように照明モジュール100を配置する。この方法では、窓118から出射光方向111に出射した光を硬化性被加工物表面610に照射する。照明モジュールの位置決め後に、工程720において硬化性被加工物表面610に光を照射するために発光素子アレイ104から出射光方向111に光を出射する。
【００３８】
次いで、方法700は第１条件を満たすか否かを判定する工程720に続く。第１条件は、硬化性被加工物表面の幾何学（形状）、硬化反応の発熱性、硬化反応の程度、照明モジュールを取り囲む近傍の大気条件などの操作条件のうちの１つ又はそれ以上に基づいたものとすることができる。第１条件が満たされている場合は、工程740へ進み、熱出口106を通して照明モジュール100から熱及び／又は空気を排出する。デフレクタ122をハウジング102に取り付け、熱出口106を部分的に覆うケースでは、工程760において出射光方向111を外れる偏向方向133に加熱空気を偏向させる。一例として、偏向方向133を出射光方向111から少なくとも９０°外れさせることができる。さらに、偏向方向133を出射光方向111に対向する向きとすることができる。この方法では、熱出口106においてデフレクタ122を介して照明モジュール100に流入する熱及び／又は空気から硬化性被加工物表面に及ぼす障害は、デフレクタ122を用いない場合に比べて低減される。
【００３９】
工程730において第１条件が満たされていない場合は、工程750へ進み、熱出口106を通して照明モジュール100内に熱及び／又は空気を循環させる。デフレクタ122をハウジング102に取り付け、熱出口106を部分的に覆うケースでは、工程760において出射光方向111を外れる偏向方向133から照明モジュール100内に加熱空気を循環させる。一例として、偏向方向133を出射光方向111から少なくとも９０°外れさせることができる。さらに、偏向方向133を出射光方向111に対向する向きとすることができる。この方法では、熱出口106にてデフレクタ122を介して照明モジュール100に流入する熱及び／又は空気から硬化性被加工物表面に及ぼす障害は、デフレクタ122を用いない場合に比べて低減される。
【００４０】
さらに、熱出口106における熱及び／又は空気流の向きは、硬化性被加工物に光を照射している間において、照明モジュール100の内部に流入する向きから照明モジュール100の外部へ流出する向きに（又はこれとは逆に）変えることができる。例えば、熱出口106における熱及び／又は空気流の向きを、ファンのようなアクティブ装置の回転方向を逆転させることにより、切り替えることができる。熱及び／又は空気流の向きの切り替えは、手動でおこなってもよいし、または例えばコントローラにより自動でおこなってもよい。他の一例において、熱及び／又は空気は、熱出口106を介してハウジング102内へ能動的又は受動的に循環されるか、またはハウジング102から排出される。また、熱及び／又は空気は、照明モジュール100から熱を放散させるために、１つ又はそれ以上の熱シンク120を覆うように循環される。工程760および工程750の後に、工程700を終了する。
【００４１】
本実施形態において、照明モジュールにより硬化性表面に光を照射する方法は、発光素子アレイと、前記発光素子アレイに熱的に接続された熱シンクと、前記発光素子アレイを収容するハウジングと、前記ハウジング内の１つ又はそれ以上の開口と、前記熱シンクに隣接して配置された１つ又はそれ以上の開口と、前記ハウジングに取り付けられ、前記１つ又はそれ以上の開口に対応する１つ又はそれ以上のデフレクタと、を有する照明モジュールの窓を硬化性表面に対向して配置することを有する。さらに、この照射方法は、発光素子アレイから窓を通って硬化性表面上に光を照射することを有する。第１条件中において、硬化性表面に光を照射している間に第１の方向に１つ又はそれ以上のデフレクタを介して１つ又はそれ以上の開口から外部へ空気を追い出すことができる。第２条件中において、本考案方法では、硬化性表面に光を照射している間に第１の方向から１つ又はそれ以上のデフレクタを介して１つ又はそれ以上の開口のなかで空気を循環対流させるようにしてもよい。ここで、第１の方向は出射光方向から少なくとも９０°外れていてもよい。
【００４２】
ここで図８に、照明モジュール100に用いられる照明システム800の実施形態のブロック図を示す。一例において、照明システム800は照明モジュール100を有し、照明モジュール100は発光サブシステム812、コントローラ814、電源816、及び冷却サブシステム818を有する。発光サブシステム812は複数の半導体デバイス819を有する。複数の半導体デバイス819は、例えば線状または二次元のLEDデバイスアレイのような発光素子アレイ820で構成することができる。これらの半導体デバイスは放射出力824を提供することができる。放射出力824は、照明システム800から固定された面に位置する被加工物826に対して出射光方向111のほうを向くようにしてもよい。
【００４３】
光学カップリング830を経て放射出力824を被加工物826に向かわせることができる。光学カップリング830を用いるとすれば各種の機器がある。一例として、光学カップリングは、半導体装置819と窓864との間に介装された１つ又はそれ以上の層、材料またはその他の構造を含むものとすることができる。一例として、光学カップリング830は、放射出力824の収光（コレクション）、集光（コンデンシング）、視準（コリメーション）、またはその他の質、または効果的な量をそれぞれ高めるマイクロレンズアレイを含むことができる。他の一例として、光学カップリング830は、マイクロ反射器アレイを含むことができる。マイクロ反射器アレイのようなものを光学カップリングに用いる場合は、放射出力824を供給する各半導体装置に１対１の対応ベースでマイクロ反射器（リフレクター）を取り付けることができる。また、他の一例として、放射出力824と825を供給する半導体装置の直列アレイ820は、マイクロ反射器内に多数対１の対応ベースで配列することができる。この形態において、光学カップリング830は両マイクロ反射器アレイを含むことができ、各半導体装置がマイクロ反射器に１対１の対応ベースで配列され、およびマイクロ反射器では、半導体装置からの放射出力824の量及び／又は質がマイクロ反射器により更に高められる。
【００４４】
光学カップリング830の各層、材料、または他の構造の各々は、選択した屈折率を持つことができる。各屈折率を適正に選択することにより、放射出力824の経路内の層間の相互作用での反射、材料、および他の構造を選択的に制御することができる。一例として、選択したインターフェイス、例えば半導体装置の間に被加工物826を設けた窓864において屈折率の差をコントロールすることにより、被加工物826に対する最高のデリバリーのためにインターフェイスでの放射出力の変換を高めるために、インターフェイスでの反射を減少または増加させる。例えば、光学カップリングは、入射光のうちのある波長の光は吸収されるが、その他の波長の光は反射し、被加工物826の表面に焦点を合わせられる二色性のリフレクターを含むことができる。
【００４５】
光学カップリング830は種々の目的に用いることができる。本例の目的は、数ある中でも、半導体装置819を保護すること、冷却サブシステム818と関係する冷却流体を収容すること、放射出力824を収光し、集光し、視準することなどを含み、またはその他の目的のためにこれらを単独又は組合せたものを含む。さらに一例として、照明システム800は、とくに被加工物826に対する引き渡し（伝達）として、放射出力824の質、均一性、または量を効果的に高めるために光学カップリング830を用いることができる。
【００４６】
複数の半導体装置819のうちの選択されたものが、コントローラ814にデータを供給するために、電子カップリング822を介してコントローラに接続されるようにしてもよい。さらに後述するように、コントローラ814は、例えば電子カップリング822を介して半導体装置にデータを供給するように制御が実行されるようにできる。コントローラ814は、電源816および冷却サブシステム818に接続され、電源816および冷却サブシステム818の制御を実行することができる。例えば、コントローラは、リニアアレイ820の中間部に分配された発光素子に比較的大きな駆動電流を供給し、かつ被加工物826において照射された光の使用可能な幅を増加させるためにリニアアレイ820の両端部に分配された発光素子に比較的小さな駆動電流を供給することができる。また、コントローラ814は、電源816および冷却サブシステム818からデータを受けとることができる。一例として、被加工物826表面の１つ又はそれ以上において光の照射が、センサにより検知され、フィードバック制御スキームにおいてコントローラ814で変換されるようにしてもよい。さらに一例では、コントローラ814は、２つの照明システムを協調制御するために図８には示していない他の照明システムのコントローラと交信することができる。例えば、マルチ照明システムのコントローラ814は、他のコントローラからの出力によりコントローラの１つの設定点（セットポイント）が設定されるマスター-スレイブ・カスケーディング制御アルゴリズムで操作されることができる。また、他の照明システムに結合した照明システム10の操作のために他の制御ストラテジーを利用するようにしてもよい。他の一例として、横並びに配置されたマルチ照明システム用のコントローラ814は、マルチ照明システムを横切る照射光の均一性を増加させるために個別の方法で照明システムを制御することができる。
【００４７】
電源816、冷却サブシステム818、および発光サブシステム812の付加において、コントローラ814は、内部要素832および外部要素834に接続され、内部要素832および外部要素834の制御を実行することができる。図示したように、要素832は照明システム810に対して内部にあるが、要素834は照明システム810に対して外部にある。しかし、これらの要素832,834を被加工物826（例えば、取扱いやすさ、冷却、または他の外部装置）に関連させてもよいし、あるいは照明システム810がサポートする光化学反応（例えば、硬化）に関係する他の何かに要素832,834を関連させるようにしてもよい。
【００４８】
１つ又はそれ以上の電源816、冷却サブシステム818、発光サブシステム812及び／又は要素832と834からコントローラ814により受け取ったデータには種々様々なタイプのデータがある。一例として、データは、カップル接続された半導体デバイス819に関連する１つ又はそれ以上の特性を代表するものとすることができる。他の一例として、データは、データを提供する発光サブシステム812、電源816、冷却サブシステム818、内部要素832、および外部要素834のそれぞれに関連する１つ又はそれ以上の特性を代表するものとすることができる。また他の一例として、データは、被加工物826に関連する１つ又はそれ以上の特性の代表（例えば、被加工物に導かれる放射出力エネルギ又はスペクトル成分の代表）とすることができる。また、データは、これらの特性のうちのいくつかを組み合わせたものを代表としてもよい。
【００４９】
コントローラ814は、そのようないくつかのデータを受けて、そのデータに対する応答を実行することができる。例えば、いくつかの構成要素からのデータに応答するために、コントローラ814は、電源816、冷却サブシステム818、発光サブシステム812（半導体デバイスにカップル接続された１つ又はそれ以上を含む）及び／又は要素32と34の１つ又はそれ以上を制御するように実装され得る。一例として、被加工物に関係する１つ又は２つのポイントにおいて光エネルギが不十分であるという発光サブシステムからのデータに応答するために、コントローラ814は、（ａ）半導体デバイスの１つ又はそれ以上に対して電源から供給される電力を増加させる、（ｂ）冷却サブシステム818を介する発光サブシステムの冷却を増加させる（例えば、ある発光装置を冷却する必要があれば、その冷却出力をそれより大きくする）、（ｃ）そのような発光装置に電力を供給する時間を増やす、（ｄ）上記応答のいくつかを組合せる、のいずれかを実行することができる。さらに一例として、発光サブシステムからのデータに対する応答、及び／又は照明システム800の操作条件に対する応答において、コントローラ814は、熱及び／又は空気の流れの向きの変更を実行することができる。例えば、照明システム800は照明モジュール100を有し、コントローラ814は、デフレクタ122を介して熱出口106のなかに熱及び／又は空気を循環対流させることから、熱出口106及びデフレクタ122の外部へ熱及び／又は空気を追い出すことに切り替えるために、照明モジュール100の熱出口106における熱及び／又は空気の流れの向きを変更するか、又はその逆を行うことができる。
【００５０】
発光サブシステム812の個々の半導体デバイス819（例えばLEDデバイス）は、コントローラ814によって独立に制御されうるようにすることができる。例えば、コントローラ814は、第１の強度や波長などの光を発光する１つ又はそれ以上の特定のLEDデバイスからなる第１のグループを制御することができ、同時にこれと異なる強度や波長などの光を発光する１つ又はそれ以上の特定のLEDデバイスからなる第２のグループを制御することができる。１つ又はそれ以上の個々のLEDデバイスからなる第１のグループは、半導体デバイスの同じリニアアレイ820の中にあるか、またはマルチ照明システム800から半導体デバイス820の１つ以上のリニアアレイから離れたところにあってもよい。また、半導体デバイスのリニアアレイ820は、他の照明システムの半導体デバイスの他のリニアアレイから離れたところからコントローラ814により独立制御されるようにしてもよい。例えば、第１の強度及び波長等の光を発光するように第１のリニアアレイの半導体デバイスを制御すると同時に、これと並行して第２の強度及び波長等の光を発光するように他の照明システムの第２のリニアアレイの半導体デバイスを制御することができる。
【００５１】
さらなる一例として、第１の設定条件（例えば、特定の被加工物、光反応、及び／又は稼働条件の設定のための条件）の下で、コントローラ814は第１の対応戦略を実行するために照明システム810を稼働させるのに対して、第２の設定条件（例えば、特定の被加工物、光反応、及び／又は稼働条件の設定のための条件）の下で、コントローラ814は第２の対応戦略を実行するために照明システム810を稼働させることができる。上述のように、第１の対応戦略は、第１の強度及び波長等の光を発光する１つ又はそれ以上の半導体デバイス（例えばLEDデバイス）の第１のグループを稼働させることを含むことができるのに対して、第２の対応戦略は、第２の強度及び波長等の光を発光する１つ又はそれ以上の半導体デバイス（例えばLEDデバイス）の第２のグループを稼働させることを含むことができる。第１のグループのLEDデバイスは、第２のグループとして同じグループのLEDデバイスとしてもよく、１つ又はそれ以上のLEDデバイスの間隔を同じにしてもよく、あるいは第２のグループとは異なるグループのLEDデバイスとしてもよい。しかし、異なるLEDデバイスのグループは、第２のグループとは異なる１つ又はそれ以上のLEDデバイスのサブセットを含むようにしてもよい。
【００５２】
冷却サブシステム818は、発光サブシステム812の熱的挙動の管理を行うことができる。例えば、冷却サブシステム818は、発光サブシステム812の冷却、とくに半導体デバイス819の冷却を提供することができる。また、冷却サブシステム818は、例えば、空気または他の流体（例えば水）を用いて冷却する冷却システムを有するものとすることができる。冷却サブシステム818は、半導体デバイス819か、または線状アレイ820か、あるいは光学カップリング830かに取り付けられた冷却フィンのような冷却要素をも含むことができる。例えば、冷却システムは、熱移動を高めるための外部フィンを有する光学カップリング830に冷却空気を吹き付ける空冷装置を含むことができる。冷却サブシステム818は、１つ又はそれ以上のデフレクタ122及び／又は１つ又はそれ以上の取入デフレクタ190をさらに有してもよい。上述のように、デフレクタ122は、出射光方向111から外れる偏向方向133、例えば出射光方向111から少なくとも９０°外れる方向にハウジング102を離れる放散熱及び／又は加熱空気を案内することを助けることができる。上述のように、取入デフレクタ190は、空気取入口103を介してハウジング102内に取入空気を案内し、かつ硬化性被加工物表面または被加工物826から離れるように取入空気を案内することを助けることができる。
【００５３】
照明システム810は種々変更して用いることができる。実施例はそれのみに本考案を限定するものではなく、硬化はインク印刷からDVDの製造及びリソグラフィまでに至る幅広い範囲に応用できる。照明システム810を使用し得るアプリケーションは、関連した稼働パラメータを持つことができる。ここで、アプリケーションは、以下の関連した稼働パラメータをもつことができる。すなわち、関連した稼働パラメータとして、１つ又はそれ以上の放射パワーレベルの提供、１つ又はそれ以上の波長、１つ又はそれ以上の時間の超過、が挙げられる。アプリケーションに関連した光反応を適正に遂行するために、光学パワーは、被加工物826か又はその近傍に伝達されるか、または１つ又はそれ以上のレベルのうちの１つの所定レベルで供給されるか、またはこれらパラメータの複数（及び／又はある時間、時間又は時間の範囲のため）の提供を受けることができる。
【００５４】
意図したアプリケーションズ・パラメータに従うために、放射出力824を提供する半導体デバイス819は、アプリケーションズ・パラメータ、例えば、温度、スペクトル分布、および放射パワーに関連する種々の特性に従って稼働するようにしてもよい。同時に、半導体デバイス819は、ある稼働仕様（オペレーティング・スペシフィケーション）を有するようにしてもよい。それらの稼働仕様は、デバイスが破壊されるのを排除すること及び／又はデバイスの劣化を未然防止することのために、半導体デバイスの製造に関連するものとできる。また、照明システム810の他の構成要素も関連した稼働仕様を有することができる。これらの仕様は、稼働温度および適用した電気パワーに加えてパラメータ仕様の間のための範囲（例えば、最大と最小）を含むことができる。
【００５５】
また、照明システム810は、アプリケーションズ・パラメータのモニタリングをサポートすることができる。加えて、照明システム810は、それらの特性と仕様のそれぞれを含む半導体デバイス819のモニタリングを提供するようにしてもよい。また、照明システム810は、それらの特性と仕様のそれぞれを含む照明システム810の選択された他の構成部品のモニタリングを提供するようにしてもよい。
【００５６】
このようなモニタリングの提供は、照明システム810の稼働が確実に評価されるために、システムの適正稼働の十分な根拠となり得るものである。例えば、照明システム810は、アプリケーションズ・パラメータ、例えば、温度、スペクトル分布、放射パワー等の１つ又はそれ以上に関して不適切に稼働し得るものであり、いかなるコンポーネンツ特性もそのようなパラメータ及び／又はコンポーネンツがそれぞれ稼働仕様に関係している。モニタリングの提供は、１つ又はそれ以上のシステムズ・コンポーネンツからコントローラ814により受け取られたデータに従って応答し実行することができる。
【００５７】
また、モニタリングはシステムズ・オペレーションの制御をサポートすることもできる。例えば、コントローラ814を介して対応戦略を実行することができ、コントローラ814は１つ又はそれ以上のシステム・コンポーネンツからデータを受け取り対応することができる。この対応戦略は、上述のように、例えばコンポーネンツ・オペレーションに関するデータに基づいて該コンポーネントに直接に制御信号を通して該コンポーネントを制御することにより、直接的に実行してもよいし、あるいは、例えば他のコンポーネンツのオペレーションに調整された制御信号を通してコンポーネンツ・オペレーションを制御することにより、間接的に実行してもよい。一例として、半導体デバイスの放射出力は、発光サブシステム812に用いた電力に調整される電源816に制御信号を間接的に通して調整されてもよいし、及び／又は、発光サブシステム812に用いた冷却に調整される冷却サブシステム818に制御信号を通して調整されてもよい。
【００５８】
それらの対応戦略は、システムの適正な稼働、及び／又はアプリケーションの稼働を十分にするか及び／又は高めるために用いられる。また、さらなる一例として、制御は、例えばアプリケーションの光化学反応を行わせるために被加工物826に十分な放射エネルギを導いている間に、それらの仕様間で半導体デバイス819の熱を排除するために、リニアアレイの放射出力とその稼働温度との間のバランスを十分にするか及び／又は高めるために用いられる。
【００５９】
いくつかのアプリケーションにおいて、高放射パワーを被加工物826に供給することができる。これにより、発光半導体デバイスのリニアアレイ820を発光サブシステム812に利用することが実行できる。例えば、発光サブシステム812は、高密度の発光ダイオード(LED)アレイの利用を実行できる。このようにLEDアレイは用いられ、ここに詳細に記載されているが、半導体デバイス819及びそのリニアアレイ820は、本考案の本質から外れない限り、他の発光技術を用いて行うようにしてもよく、該他の発光技術は、これらに限定されるものではないが、一例として有機LED、レーザーダイオード、その他の半導体レーザーを含むものであると理解される。
【００６０】
上記開示した照明モジュール及びその他の特徴と機能、またはその改良の変形は、多くの他の異なるシステムや方法、あるいはアプリケーションのなかにおいて組み合わせられることが望ましいということが理解される。例えば、照明モジュールから出てくる空気又は熱を案内する方法は、上記開示したデフレクタのいずれか１つ又はそれ以上を用いることができる。また、以下の請求項に包含されるべきものとして本考案が属する技術分野の当業者によってその後になされる種々の予期しない代替、変更、変形、または改良・改善がある。それゆえに、デフレクタを有する照明モジュールの方法及び装置のために特有の実施の形態をこの観点から記載しているが、以下の請求項に記載された説明から離れるものを除いて、本考案の範囲を制限するものとして考えられる特定指示のようなものは意図されていない。
【符号の説明】
【００６１】
100…照明モジュール、102…ハウジング、103…空気取入口、104…発光素子アレイ、105…取入口被覆板、106…熱出口、108…前面、110…背面、111…出射光方向、112,114…側面、116…トップ面、118…窓、
120…熱シンク、122…デフレクタ、123…フィン、124…、125…、126…、128…、129…、130…タブ、131…取付面、132…スロット、133…偏向方向、134…ノッチ、135…湾曲取入部、136…スペーサ、137…線状取入部、138…締結ネジ、139…取入方向、
140,142…ネジ穴、190…取入デフレクタ、
610…硬化性被加工物表面、800,810…照明システム、812…発光サブシステム、814…コントローラ、816…電源、818…冷却サブシステム、819…半導体デバイス、820…発光素子アレイ（リニアアレイ）、824…放射出力、826…被加工物、830…光学カップリング、832…内部要素、834…外部要素
【図１】
0003196411.tif 000003
【図２】
0003196411.tif 000004
【図３】
0003196411.tif 000005
【図４】
0003196411.tif 000006
【図５】
0003196411.tif 000007
【図６】
0003196411.tif 000008
【図７】
0003196411.tif 000009
【図８】
0003196411.tif 000010
【図９】
0003196411.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月23日(2014.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
発光素子アレイと、
前記発光素子アレイに熱的に接続された熱シンクと、
前記発光素子アレイを収容するハウジングと、
前記ハウジングの第１のサイドからの、前記熱シンクに隣接して開口する第１の熱出口と、
前記ハウジングに取り付けられ、前記第１の熱出口を覆うように延び出し、前記第１の熱出口から偏向方向に熱が逃げるように案内する形状の第１のデフレクタと、
を有することを特徴とする照明モジュール。
【請求項２】
前記発光素子アレイは、前記ハウジングの前面窓に近接かつ対向して配置され、該前面窓を通して出射光方向に光を出射するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の照明モジュール。
【請求項３】
前記第１のデフレクタは偏向面を有し、該偏向面は、取付端部にて前記第１の熱出口から外方へ延び出し、その偏向端部が前記偏向方向に向けて湾曲する湾曲部と、前記偏向方向に向かう前記偏向端部から延び出す線状部と、を有することを特徴とする請求項２記載の照明モジュール。
【請求項４】
前記偏向方向は、前記出射光方向から少なくとも９０°であることを特徴とする
項３記載の照明モジュール。
【請求項５】
前記偏向方向は、前記出射光方向に対向する方向を含むことを特徴とする請求項３記載の照明モジュール。
【請求項６】
前記第１のデフレクタは、前記第１の熱出口の周囲を取り囲む前記ハウジングの前記第１のサイドに前記第１のデフレクタを着脱可能に取り付けるために、前記偏向面から前記ハウジングに向けて延び出す取付面を有することを特徴とする請求項３記載の照明モジュール。
【請求項７】
前記取付面は１つ又はそれ以上のタブを有し、
前記ハウジングは、前記第１の熱出口に隣接し、前記１つ又はそれ以上のタブに対応する１つ又はそれ以上のスロットを有し、
前記第１のデフレクタは、前記１つ又はそれ以上のスロットのなかに前記１つ又はそれ以上のタブを挿入することにより着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項６記載の照明モジュール。
【請求項８】
前記取付面と前記ハウジングの前記第１のサイドとの間に気密可能に配設されたガスケットを有し、該ガスケットは前記第１の熱出口の周囲を取り囲むように延び出していることを特徴とする請求項６記載の照明モジュール。
【請求項９】
前記第１のサイドは、前記ハウジングの前面とは異なる前記ハウジングの側面を有し、前記ハウジングの前面が前記前面窓を含むことを特徴とする請求項６記載の照明モジュール。
【請求項１０】
空気取入開口および取入デフレクタをさらに有し、
前記取入デフレクタは、前記ハウジングに取り付けられ、前記空気取入開口を覆うように延び出し、前記ハウジング内の空気を取入方向に循環させる形状をなし、前記出射光方向から外れたところに面して開口する取入デフレクタ開口を有することを特徴とする請求項４記載の照明モジュール。
【請求項１１】
前記取入デフレクタは取入口偏向面を有し、
該取入口偏向面は、前記空気取入開口から外方に延び出す湾曲取入口部と、前記湾曲取入口部から前記取入デフレクタ開口に向けて延び出す線状取入口部と、を含むことを特徴とする請求項１０記載の照明モジュール。
【請求項１２】
前記取入デフレクタ開口は、前記出射光方向から少なくとも９０°外れたところに面して開口していることを特徴とする請求項１１記載の照明モジュール。
【請求項１３】
発光素子アレイと、
前記発光素子アレイに熱的に接続された熱シンクと、
前記発光素子アレイを収容するハウジングと、該ハウジングの窓を通して前記発光素子アレイが光を出射光方向に出射するように構成されていることと、前記ハウジングに１つ又はそれ以上の開口があることと、前記１つ又はそれ以上の開口が前記熱シンクに隣接して配置されていることと、
前記１つ又はそれ以上の開口に対応する１つ又はそれ以上のデフレクタと、該１つ又はそれ以上のデフレクタが前記ハウジングに取り付けられ、かつ前記１つ又はそれ以上の開口を覆うように延び出していることと、前記１つ又はそれ以上のデフレクタが空気を偏向方向から前記照明モジュール内に案内し、かつ前記偏向方向に沿って前記照明モジュールの外に空気を案内する形状であることと、
を有することを特徴とする照明モジュール。
【請求項１４】
前記１つ又はそれ以上のデフレクタの各々は偏向面を有し、該偏向面は、前記１つ又はそれ以上のデフレクタに対応する前記１つ又はそれ以上の開口から外方へ延び出し、前記偏向方向に向けて湾曲する湾曲部と、前記偏向方向に向かう前記湾曲部から延び出す線状部と、を有することを特徴とする請求項１３記載の照明モジュール。
【請求項１５】
前記偏向方向は、前記出射光方向から少なくとも９０°であることを特徴とする請求項１４記載の照明モジュール。
【請求項１６】
前記１つ又はそれ以上のデフレクタの各々は、前記１つ又はそれ以上の開口の周囲を取り囲む前記ハウジングに前記１つ又はそれ以上のデフレクタを着脱可能に取り付けるために、前記偏向面から前記ハウジングに向けて延び出す取付面を有することを特徴とする請求項１５記載の照明モジュール。
【請求項１７】
前記取付面は、前記１つ又はそれ以上の開口に隣接し、前記１つ又はそれ以上のタブに対応する１つ又はそれ以上のスロットを有し、
前記１つ又はそれ以上のデフレクタは、前記１つ又はそれ以上のスロット内に前記１つ又はそれ以上のタブを挿入することにより着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１６記載の照明モジュール。