(57)【要約】【課題】長期間安定して均等かつより良好な光効率を達成することができる、半導体放射線源ならびに光硬化装置を提供する。【解決手段】基礎部材を備えその上に少なくとも２つのＬＥＤチップを取り付けそのうち少なくとも１つのチップが調節可能な直列抵抗に結合されている半導体放射線源である。ＬＥＤチップ（１２，１４）は熱伝導結合によって基礎部材（２４）上に取り付けられ、基礎部材（２４）上には直列抵抗（４０，４２）を実装した少なくとも１つのプリント基板（３０）がさらに取り付けられている。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎部材を備えその上に少なくとも２つのＬＥＤチップを取り付けそのうち少なくとも１つのチップが調節可能な直列抵抗に結合されている半導体放射線源であり、ＬＥＤチップ（１２，１４）は熱伝導結合によって基礎部材（２４）上に取り付けられ、基礎部材（２４）上には直列抵抗（４０，４２）を実装した少なくとも１つのプリント基板（３０）がさらに取り付けられていることを特徴とする放射線源。
【請求項２】
ＬＥＤチップ（１２，１４）は互いに隣接して、基礎部材（２４）の中央領域内に配置されることを特徴とする請求項１記載の放射線源。
【請求項３】
プリント基板（３０）は基礎部材（２４）の縁部とＬＥＤチップ（１２，１４）の間に配置されることを特徴とする請求項２記載の放射線源。
【請求項４】
第１のＬＥＤチップが光軸内に配置され複数のその他のチップが特に互いに対称かつ前記第１のＬＥＤチップを一種の十字形あるいは星形に包囲するように、前記第１のＬＥＤチップから半径方向外側に配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の放射線源。
【請求項５】
合計で４個のその他のＬＥＤチップが第１のＬＥＤチップを包囲していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の放射線源。
【請求項６】
互いに隣接するＬＥＤチップ間に反射器要素が配置され、これが基礎部材（２４）および／またはプリント基板（３０）および／またはＬＥＤチップ（１２，１４）上に支持されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の放射線源。
【請求項７】
反射器要素は実質的に斜めに延在している２つの反射面を備え、ここで各反射面が隣接するＬＥＤチップから入射した放射線を反射することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の放射線源。
【請求項８】
光軸の方向に見て反射面は実質的にプリント基板の高さに延在するか、あるいはプリント基板を超えて突出し、特に軽く凹面状あるいはパラボラ形状に形成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の放射線源。
【請求項９】
複数の反射器要素が格子型反射器を形成するように互いに結合され、ここで特に格子型反射器は基礎部材および／またはプリンタ基板および／またはＬＥＤチップ上に支持されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の放射線源。
【請求項１０】
ＬＥＤチップ（１２，１４）は基礎部材（２４）の中央領域内に実質的にプリント基板（３０）の高さで配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の放射線源。
【請求項１１】
ＬＥＤチップ（１２，１４）、特に外側のＬＥＤチップとプリント基板（３０）の間に放射線吸収材が延在し、これは特に基礎部材（２４）と熱伝導的に相互結合されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の放射線源。
【請求項１２】
放射線吸収材は同時に熱を緩和するように形成され、特にセラミックから形成されていることを特徴とする請求項１１記載の放射線源。
【請求項１３】
放射線吸収材は少なくともＬＥＤチップ（１２，１４）の幅にわたって延在し、また特にＬＥＤチップ（１２，１４）よりも高さが大きくなり、好適にはＬＥＤチップ（１２，１４）の高さの１．５ないし５倍、特に好適には約２倍となることを特徴とする請求項１１または１２記載の放射線源。
【請求項１４】
放射線方向においてＬＥＤチップ（１２，１４）の後に遮蔽レンズが配置され、そのために環状あるいは管形状のスペーサが設けられ、このスペーサはプリント基板および／または基礎部材（２４）上に支持されることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の放射線源。
【請求項１５】
ＬＥＤチップと、スペーサと遮蔽レンズの間に閉鎖された空間が延在し、その中に透明あるいは半透明の液体あるいはゲル状の物質、シリコンゲルあるいは注封材料が充填されることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の放射線源。
【請求項１６】
充填される物質が燐光粒子を含んでいることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の放射線源。
【請求項１７】
プリント基板（３０）の少なくとも１つの導体通路がスペーサの下側を貫通して延在することを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載の放射線源。
【請求項１８】
直列抵抗（４０，４２）が支持部品（１８）の外側に自由にアクセス可能に取り付けられ、そこで調節可能であることを特徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載の放射線源。
【請求項１９】
直列抵抗（４０，４２）が抵抗接触面を介してプリント基板（３０）と結合され、特にハンダ付けされていることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれかに記載の放射線源。
【請求項２０】
直列抵抗（４０，４２）が抵抗路として形成され、その幅は少なくとも一箇所において例えばレーザトリミングによって調節可能であり、特に縮小可能であることを特徴とする請求項１ないし１９のいずれかに記載の放射線源。
【請求項２１】
直列抵抗（４０，４２）はプリント基板（３０）上に予め印刷されるかあるいは厚膜技術によって設置され、特にグラファイト等の導体粒子を有するコンパウンドあるいはペーストを含んでいることを特徴とする請求項１ないし２０のいずれかに記載の放射線源。
【請求項２２】
遮蔽レンズ（２０）のＬＥＤチップ（１２，１４）に向いた側が実質的に平坦、凹状あるいは凸状に形成されることを特徴とする請求項１ないし２１のいずれかに記載の放射線源。
【請求項２３】
基礎部材（２４）が少なくとも部分的に銅から形成されるか、および／または少なくとも部分的に金あるいはニッケル金によって被覆されることを特徴とする請求項１ないし２２のいずれかに記載の放射線源。
【請求項２４】
放射線方向において遮蔽レンズ（２０）より後に集光レンズ（５６）が配置され、その直径が遮蔽レンズ（２０）の直径よりも大きくなることを特徴とする請求項１ないし２３のいずれかに記載の放射線源。
【請求項２５】
ＬＥＤチップから離間して放射線方向においてこのＬＥＤチップの後、特に放射線方向において遮蔽レンズの後に反射器を配置することを特徴とする請求項１ないし２４のいずれかに記載の放射線源。
【請求項２６】
放射線方向におい反射器の後に光導管を配置することを特徴とする請求項１ないし２５のいずれかに記載の放射線源。
【請求項２７】
ＬＥＤチップ（１２，１４）はそれぞれ異なった波長を有する光を放射することを特徴とする請求項１ないし２６のいずれかに記載の放射線源。
【請求項２８】
ＬＥＤチップ（１２，１４）は同一の波長の光を放射することを特徴とする請求項１ないし２６のいずれかに記載の放射線源。
【請求項２９】
プリント基板（３０）は特に十字形の腕部の間に存在する面内に延在することを特徴とする請求項１ないし２８のいずれかに記載の放射線源。
【請求項３０】
少なくとも１つの請求項１ないし２９のいずれかに記載の半導体放射線源を備えた、特に光重合性歯科材料を硬化するための光効果装置。
【請求項３１】
グリップを備えた手持ち式装置として形成されることを特徴とする請求項３０記載の光硬化装置。
【請求項３２】
光硬化装置がケース部材を備えており、その上に集光レンズ（５６）が支持されていることを特徴とする請求項３０または３１記載の光硬化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、請求項１前段に記載の半導体放射線源、ならびに請求項２１前段に記載の光硬化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の半導体放射線源は以前から知られている。これは発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えており、その放射スペクトルはＬＥＤを適宜に選択することによって硬化する材料の感応性スペクトルに関する要求に適応することができる。
【０００３】
例えばドイツ国特許出願公開第１９８１０５７３号Ａ１明細書によって知られているように、光硬化装置は較正する必要がある。一方、互いに並列に接続された発光ダイオードを、直列抵抗を介して較正することも知られており、それに関してはドイツ国特許出願公開第１００３７４２０号Ａ１明細書を参照することができる。この解決方式においてはＬＥＤチップが一種のマトリクス状に配置されており、レーザトリミングによってそれぞれ対応する直列抵抗が調節される。
【０００４】
この光硬化装置の構成方式において、迅速かつ所要の品質を満たした硬化を達成するために、高出力の光放射を高精度に生成することが必要とされる。そのため、そのため、発光ダイオードを互いに密接して配置し、発光ダイオードから放射された光を例えば集光レンズ等の適宜な光学手段によって集束させることが知られている。
【０００５】
そのことにより、特に高い出力を有する発光ダイオードのため充分な冷却が必要となる問題が生じる。実用上充分な冷却は、集中的な熱放散を可能にするように形成された冷却媒体としての基礎部材上にＬＥＤチップを直接取り付けることによってのみ達成される。
【０００６】
それにもかかわらずＬＥＤチップは依然として極めて高温になり、従って殆どの場合樹脂製である集光レンズを誤って変形させないように注意する必要がある。
【０００７】
抵抗はしばしばグラファイト混入物を含んだ層状の支持材料からなる。抵抗層の厚みならびにその他の寸法の選択によって所要の抵抗を広範囲に調節することができ；抵抗路あるいは抵抗層の混合物の選択によって抵抗値が殆ど任意の大きさレベル（ｍΩ領域からテラΩ領域まで）に選択可能になることが保証される。
【０００８】
ＬＥＤチップを気密な配列で冷却部材の中央に配置し、抵抗層をその領域の外側に配置することが提案されている。抵抗のレーザトリミングによって個々のＬＥＤチップの出力を互いに均衡させることが試みられた。それにもかかわらず、稼動状態においてこの種のＬＥＤチップはしばしば不均衡な出力分布を有することが示されており、これは不適正なことであるとともに複数回の後調整によっても完全に補正することができなかった。
【０００９】
【特許文献１】ドイツ国特許出願公開第１９８１０５７３号Ａ１明細書
【特許文献２】ドイツ国特許出願公開第１００３７４２０号Ａ１明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の目的は、長期間安定して均等かつより良好な光効率を達成することができる、請求項１前段に記載の半導体放射線源、ならびに請求項２１前段に記載の光硬化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題は、本発明に従って請求項１または２１によって解決される。従属請求項には好適な追加構成が示されている。
【００１２】
ＬＥＤチップのための直列抵抗をプリント基板上に配置する本発明の手段によって、驚くほど改善された較正結果が得られる。較正の精度のために、特に炭化膜抵抗は負の温度係数を有するため、直列抵抗をあまり大きな温度変化に曝さないようにすることが重要であり、すなわち小さくあるべきである抵抗層の抵抗値が加熱によってさらにより一層小さくなり、許容不可能になってしまう。
【００１３】
意外なことに、直列抵抗をプリント基板上に配置することによって大幅に改善されたＬＥＤチップの光放射に関する調節が達成される。従って、発光ダイオードチップはよりその限界値に近づけて動作させることができ、従って光使用効率が全体的に向上しそれによって硬化品質を高めるという改善をすることができる。
【００１４】
プリント基板上に直列抵抗を配置することによって、ＬＥＤチップを可能な限りコンパクトに配置し、直列抵抗を光学領域から排除して例えばレーザトリミングによって調節を大幅に簡便化することが可能になる。
【００１５】
同時に、プリント基板は遮蔽レンズまたは集光レンズ等のレンズのための支持部品に対して耐熱的に安定した支持を形成することができ、従って支持部品について耐熱的に特別に安定した材料を使用することが不要となる。それによって、レンズ自体への熱伝導も削減され、従ってＬＥＤチップの光出力が高く従って熱放射が大きい場合にもレンズが損傷する危険性は生じない。
【００１６】
さらに、ＬＥＤチップを第１のすなわち遮蔽レンズから好適な位置に配置するために、ＬＥＤチップを収容する隆起部を基礎部材上に残すことが好適である。それによってプリント基板はＬＥＤチップと同じ高さになり、これがボンディングに対して好適なものとなる。
【００１７】
プリント基板の接触領域が光学領域内、すなわちレンズの支持部品の領域内に突出して延在すれば極めて好適である。それによってボンディングを極めて容易に実施することができ、既知の導体通路を介してＬＥＤチップへの電流供給が確立され、ここで複数のＬＥＤチップまたは全てのＬＥＤチップに対して共通の大型接触面を提供することができ、従ってｎ個のＬＥＤチップに対してｎ＋１個のみの接触面と同数の導体通路のみが必要となる。
【００１８】
各ＬＥＤチップに対してそれぞれ適宜な直列抵抗を設けることが好適であり、調節は既知の方式によって該当する電流路に対して選択的な電圧を付加しながら同時にレーザトリミングを行うことによって実施される。
【００１９】
特別なケースにおいてはｎ−１個の直列抵抗の数でも充分となる。
【００２０】
好適には、導体通路はプリント基板の上面に配置され、従って直列抵抗は適宜な技術によって直接その場所に設置することができる。直列抵抗自体は、厚膜技術、薄膜技術、または場合によって分散抵抗として実施することができるが、ここで単純にトリミング可能な直列抵抗が好適である。
【００２１】
好適な構成形態において、トリミングの後に導体通路全体に、すなわち直列抵抗は含めるがＬＥＤチップのボンディング面は含めずに、保護塗装が施され、それによって周囲環境による抵抗値への影響を排除する。
【００２２】
従って、レンズの支持部品も保護塗装によって保護された導体通路によって容易に支持することができるが、支持スタブを導体通路の領域の外側に設けることも可能であり、従って支持部品はその位置においてのみ支持するものとなる。
【００２３】
別の好適な構成形態によれば、ＬＥＤチップは互いに隣接して基礎部材の中央領域内に配置される。
【００２４】
別の好適な構成形態においては、プリント基板は基礎部材の縁部とＬＥＤチップの間に配置される。
【００２５】
別の好適な構成形態においては、第１のＬＥＤチップが光軸内に配置され、複数の別のＬＥＤが特に相互に対称にまた第１のＬＥＤチップを一種の十字形あるいは星形に包囲するように、前記第１のＬＥＤチップの半径方向外側に配置される。
【００２６】
別の好適な構成形態においては、４個の別のＬＥＤチップが第１のＬＥＤチップを包囲する。
【００２７】
別の好適な構成形態においては、互いに隣接するＬＥＤチップ間に反射器要素が配置され、これが基礎部材および／またはプリント基板および／またはＬＥＤチップ上に支持される。
【００２８】
別の好適な構成形態においては、反射器要素は実質的に斜めに延在している２つの反射面を備え、ここで各反射面が隣接するＬＥＤチップから入射した放射線を反射する。
【００２９】
別の好適な構成形態においては、光軸の方向に見て反射面は実質的にプリント基板の高さに延在するか、あるいはプリント基板を超えて突出し、特に軽く凹面状あるいはパラボラ形状に形成される。
【００３０】
別の好適な構成形態においては、複数の反射器要素が格子型反射器を形成するように結合され、ここで特に格子型反射器は基礎部材および／またはプリンタ基板および／またはＬＥＤチップ上に支持される。
【００３１】
別の好適な構成形態において、ＬＥＤチップは基礎部材の中央領域内に実質的にプリント基板の高さで配置される。
【００３２】
別の好適な構成形態において、ＬＥＤチップ、特に外側のＬＥＤチップとプリント基板の間に放射線吸収材が延在し、これは特に基礎部材と熱伝導的に相互結合される。
【００３３】
別の好適な構成形態において、放射線吸収材は同時に熱を緩和するように形成され、特にセラミックから形成されている。
【００３４】
別の好適な構成形態において、放射線吸収材は少なくともＬＥＤチップの幅にわたって延在しまた特にＬＥＤチップよりも高さが大きくなり、好適にはＬＥＤチップの高さの１．５ないし５倍、特に好適には約２倍となる。
【００３５】
別の好適な構成形態において、遮蔽レンズは放射線方向においてＬＥＤチップの後に配置されそのために環状あるいは管形状のスペーサが設けられ、このスペーサはプリント基板および／または基礎部材上に支持される。
【００３６】
別の好適な構成形態において、ＬＥＤチップと、スペーサと遮蔽レンズの間に閉鎖された空間が延在し、その中に透明あるいは半透明の液体あるいはゲル状の物質、シリコンゲルあるいは注封材料が設けられる。
【００３７】
別の好適な構成形態において、前記の物質は燐光粒子を含んでいる。
【００３８】
別の好適な構成形態において、プリント基板の少なくとも１つの導体通路がスペーサの下側を貫通して延在する。
【００３９】
別の好適な構成形態において、直列抵抗は支持部品の外側に自由にアクセス可能に取り付けられ、そこで調節可能である。
【００４０】
別の好適な構成形態において、直列抵抗は抵抗接触面を介してプリント基板と結合され、特にハンダ付けされている。
【００４１】
別の好適な構成形態において、直列抵抗は抵抗路として形成され、その幅は少なくとも一箇所において例えばレーザトリミングによって調節可能であり、特に縮小可能である。
【００４２】
別の好適な構成形態において、直列抵抗はプリント基板上に予め印刷されるかあるいは厚膜技術によって設置され、特にグラファイト等の導体粒子を有するコンパウンドあるいはペーストを含んでいる。
【００４３】
別の好適な構成形態において、遮蔽レンズのＬＥＤチップに向いた側が実質的に平坦、凹状あるいは凸状に形成される。
【００４４】
別の好適な構成形態において、基礎部材が少なくとも部分的に銅から形成されるか、および／または金あるいはニッケル金によって被覆される。
【００４５】
別の好適な構成形態において、放射線方向において遮蔽レンズの後に集光レンズが配置され、その直径が遮蔽レンズの直径よりも大きくなる。
【００４６】
別の好適な構成形態において、ＬＥＤチップから離間して放射線方向においてこのＬＥＤチップの後、特に放射線方向において遮蔽レンズの後に反射器を配置する。
【００４７】
別の好適な構成形態において、放射線方向におい反射器の後に光導管を配置する。
【００４８】
別の好適な構成形態において、ＬＥＤチップは多様な波長の光を放射する。
【００４９】
別の好適な構成形態において、ＬＥＤチップは同一の波長の光を放射する。
【００５０】
別の好適な構成形態において、プリント基板は特に十字形の腕部の間に存在する面内に延在する。
【００５１】
別の好適な構成形態において、光硬化装置はグリップを備えた手持ち式装置として形成される。
【００５２】
別の好適な構成形態において、光硬化装置はケース部材を備えており、その上に集光レンズが支持されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
本発明のその他の詳細、特徴、ならびに種々の利点は、添付図面を参照しながら以下に記す実施例の説明によって明らかにされる。
【００５４】
図１に示された半導体放射線源１０は複数のＬＥＤチップ１２，１４を有し、図示された実施例において２つのチップからなる。それらのチップはレンズ２０の支持部品１８によって包囲された内空間１６内に配置されている。このレンズ２０は支持部品の周回状の取り付け肩部内に収容され密封されている。図示された実施例において内空間１６には、透明の媒体２２が充填されている。
【００５５】
ＬＥＤチップ１２，１４は、熱伝導的に基礎部材２４と強固に結合されている。この基礎部材は例えば銅から形成され、チップは数μｍの厚みからなる接着剤によって接着することができ、それによって極めて小さな熱抵抗が達成され、また高出力ＬＥＤチップが可能になる。
【００５６】
ＬＥＤチップ１２および１４はプリント基板によって包囲されるように配置されている。プリント基板は極めて単純な方式、例えば両面テープによって基礎部材上に固定されている。それに代えて、例えばネジ、リベット等のその他の任意の適宜な固定方法を使用し得ることは勿論である。
【００５７】
既知の方式によってプリント基板３０は導体通路を備えており、これはそのプリント基板の上面あるいは内部のいずれかに延在しており、また場合によって下面に延在する。好適にはプリント基板の上面に配置されている導体通路はＬＥＤチップ１２および１４の接続面に隣接する位置で終局している。そこにはボンディングパッドが形成されておりＬＥＤチップ１２および１４と導体通路３２および３４の接続面との間の結合はジャンパー線３６および３８を介して実施される。そのため、接続面、ジャンパー線３６および３８、ならびにＬＥＤチップ１２および１４は完全に内空間１６内に収容されている。内空間１６には、任意の適宜な媒体、例えばＬＥＤチップから放射された光線によって励起することができる燐光粒子を含んだ注封材を充填することができる。
【００５８】
図示された実施例において支持部品１８はプリント基板３０上に支持されている。この構成形態によってＬＥＤチップ１２および１４によって加熱された基礎部材２４に対してのより良好な熱遮断が達成され、レンズ２０に伝導される熱応力はより小さいものとなる。
【００５９】
本発明に従って、導体通路３２および３４は支持部品１８の下側を貫通して外側方向に延在している。そこにはいずれも直列抵抗４０，４２が設けられており、ここでこれらの直列抵抗４０，４２はそれぞれ１つのＬＥＤ１２，１４と結合されている。その結合はそれぞれ対応する導体通路３２あるいは３４を介して、すなわち支持部品１８の下側を貫通して実施される。
【００６０】
この解決方式において直列抵抗４０，４２は調節可能な直列抵抗として形成され、プリント基板上の適宜な接続エリアによって導体通路３２および３４の軌跡内にハンダ付けされる。例えば、各直列抵抗は抵抗路から形成され、例えばセラミック部材とそれに取り付けられたグラファイト層からなりレーザトリミングによって調節可能なものとされる。
【００６１】
本発明によればこの調節は、本発明に係る放射線源を完成した後にＬＥＤチップ１２および１４がレーザトリミングによって調節されるように実施される。そのため、個々の光源、例えばＬＥＤチップ１２および１４の光出力が交互の点入によって測定され、所要の方式で適宜な調節が実施される。
【００６２】
この点に関して、レンズ２０が既に装着されまた注封材が内空間１６内に充填された後に調節を行うことが極めて好適である。これによって、場合によって生じる光媒体の不均衡も容易に調節プロセスに加味することができる。
【００６３】
平坦な下面と凸型の上面を有するレンズを使用することによってＬＥＤチップの領域にレンズを極めて接近させることが可能になり、それによって良好な放射特性を実現することができる。
【００６４】
図２には図１の解決方式が上面図に示されている。その他の図中と同一の構成要素は同一の参照符号によって示されている。直列抵抗４０および４２の向こう側に別の接続路４４および４６が延在していることが示されており、これらはＬＥＤチップに電流を供給するよう作用する接続線４８および５０に結合されている。この解決方式において基礎部材２４を共通接地として使用するが、これは図１および図２には個別に示されていない。
【００６５】
図３および図４には、本発明に係る半導体放射線源の変更された構成形態が示されている。この解決方式においては分散した直列抵抗４０および４２がそれぞれ導体通路３２，３４のくびれ部５２，５４によって代替され、この際導体通路３２，３４はそれぞれ幾らか高められた抵抗を有する材料から形成される。くびれ部５２，５４の深さによってそれぞれ実現された直列抵抗を広範囲で調節することができる。
【００６６】
図５には、別の変更された構成形態が示されている。この解決方式においては、支持部品１８が前方に相当に延長されている。レンズ２０に加えて、集光レンズ５６が含まれており、その直径はレンズ２０の直径を超越し、またこれも同様に平面−凸面レンズとしてレンズ２０の前に配置されている。レンズ２０とレンズ５６の二重配置によって、さらに強力な光放射の集束が達成される。
【００６７】
本発明に係る半導体放射線源の別の構成形態が図６に示されている。この解決方式においては、複数のＬＥＤチップ１２，１３，１４，１５が設けられ、それらが一種の正方形に配置されている。これらのＬＥＤチップはそれぞれその上面にジャンパー線を備えており、これによって一方で接地導体通路５８へ通じているとともに、他方で導体通路３１，３２，３３，３４への接続を形成する。ここでも、導体通路３１ないし３４はプリント基板３０上に形成され、その接続ゾーンが支持部品１８の内空間１６内に延在している。これは支持部品１８の下側を延在してそれぞれ該当する直立抵抗４０，４１，４２，４３に到達し、ここで全ての直列抵抗が調節可能となっている。このことは、直列抵抗４２，４３に関してそこに示されているくびれ部を通じて概略的に示されている。この構成形態において、他の導体通路は導体通路の辺６０の接触が可能なように配置されている。このことは、既知の方式においてプリント基板によって容易に実現可能である。
【００６８】
図７には、導体通路３２および３４がそれぞれプリント基板３０上に延在していることが示されている。一方、プリント基板を多層技術において使用するか、あるいは接触孔によって導体通路をプリント基板の高さの任意の位置に延在させることも同様に可能である。導体通路を上面に配置した場合は保護塗装を設けることが好適であり、これは導体通路および直列抵抗４０ないし４３を含めたプリント基板全体を被覆する。この保護塗装は直列抵抗を調節した後設けることは勿論である。
【００６９】
図８および図９には、別の好適な構成形態が示されている。この構成形態は幾らか小型化されたレンズ２０の配置を有している。この構成形態において支持部品は部分的にプリント基板３０上に支持され、また部分的には直接基礎部材２４上に支持されている。合計５個のＬＥＤチップ１１，１２，１３，１４および１５が設けられており、それらは、図９に示されているように、実質的に十字形に延在している。ＬＥＤチップ１１ないし１５の間には格子状反射器６２が延在しており、これは例えば小さな樹脂製部材として形成することができ、これは複数配置されたＬＥＤチップ間に挿入するかあるいは同時にそれらに対するスペーサとして作用することができる。これは斜めに延在する反射器表面６４および６６を備えており、これは例えばＬＥＤチップ１１に関してその正方形のチップの４つの側辺上に延在して側方に放射された光を前方に誘導するよう作用する。それによって、レンズ２０内で集束した光の使用効率をさらに高めることができる。格子状反射器６２の格子構造は、図９に示されているように、十字形に沿って外側方向に指状に延在している。十字形部材の開放された角部内においてプリント基板３０が内空間１６内に延在している。従って図示された実施例において６個の接続ゾーン７０が提供され、それらはそれぞれチップ１１ないし１５に電流を供給するように作用し、ここでこの結線は、明瞭化のため図８および図９には図示されていないジャンパー線を介して実施される。
【００７０】
図９に示されているように、前述のように設けられた６本の導体通路のうちの導体通路３２，３３は接続孔８０内に到達し多層プリント基板３０の別のレベルに誘導され、例えば４個の接続ラグ８２のうちの第２のものの下面に誘導され、それによって半導体放射線源の電力供給を行う。
【００７１】
ここでも、本発明に従って極めて好適な小型のチップ配置が実現可能であり、較正可能な直列抵抗４０ないし４３を介して調節が実施される。この解決方式においては放射線源を２チャネル式に作動させ、ここで中央のＬＥＤチップ１１がある周波数で、他のＬＥＤチップ１２ないし１５はその他の周波数で放射を行う。従ってＬＥＤチップ１１の調節は不要となり、ＬＥＤチップ１２ないし１５のみが互いに並列に点入されるため、必要に応じて第５の直列抵抗を設けることができる。
【００７２】
図８および図９に示されている実施形態において、実際の半導体放射線源の前に延在しているとともに既知の方式によって緩やかに湾曲した表面を備えている、追加的な反射器８４が設けられている。この反射器８４は、レンズ２０による強力な集束にもかかわらず場合によってなお側方に漏出する放射線を効果的に前方に誘導するよう機能する。
【００７３】
それから距離をおいて、光軸内の集光レンズ２０の前に、図示されていない光導管の入射端部が存在している。
【００７４】
図１０および図１１には別の実施形態が示されている。ここでもその他の図中と同一の構成要素は同一の参照符号によって示されている。この解決方式においても５個のＬＥＤチップ１２ないし２０が実質的に十字形に配置されており、チップ１４ないし２０が中央のチップ１２を包囲している。それらのチップはそれぞれ反射器要素２４によって包囲されており、これはチップ間およびチップの近傍に延在しまたスペーサの一部を形成し、このスペーサが反射器５０をＬＥＤチップの前に支持している。
【００７５】
図１１においてより明確に示されているように、図の平面内で反射器５０の下側に放射線吸収材２４および９６が設けられており、これらは一方で外側のＬＥＤチップ２４と２０の間と、他方で外側ＬＥＤチップとプリント基板４６の間に延在している。この解決方式は、プリント基板に影響を及ぼすことなく高出力放射線を遮断する必要がある場合に極めて効果的である。放射線吸収材９４および９６は固定形部材として、チップ自体と同様に、例えば極めて薄い接着剤層を介して基礎部材２２上に取り付けることができ、それによって良好な熱伝導を保証することができる。
【００７６】
放射線吸収材９４および９６の中から別のＬＥＤチップ１６および１８に対しても勿論２つの同様な放射線吸収材が設けられ、これは任意の適宜な材料から形成することができる。考えられるものは、例えば樹脂部材、アルミニウム部材であるが、好適にはセラミック部材であり、これはより良好な放射線吸収を保証するために暗色に着色することができる。
【００７７】
図１０に示された実施例において、プリント基板４６はさらに保護リング９８によって遮蔽されており、較正抵抗の高い過熱によって較正に影響が及ぼされる危険性があるため、これが特に較正抵抗のためのより有効な保護として機能する。
【００７８】
保護リング９８は接続路９２が露出されたままとなるように寸法設定されることが理解され、ここで保護リングは少なくともその下面が電気的に絶縁性に形成されることが好適である。
【００７９】
図１１に示されているように、ＬＥＤチップ１４，１２および２０はいずれも反射器要素から離間して配置されている。このことも、ＬＥＤチップによる強力な熱放射によって、鏡面加工された樹脂部材から形成され得る格子状反射器３０への強力な熱付加が生じることを防止するように機能する。
【００８０】
図１１には遮蔽レンズ４０に相当するレンズの表記は無いが、これを任意の好適な方式で設けることが可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る光硬化装置の一部として形成された本発明に係る放射線源第１の実施例を概略的に示した断面図である。
【図２】図１の実施例を示した上面図である。
【図３】別の実施例を示した図１の表示と同様な断面図である。
【図４】図３の実施例を示した上面図である。
【図５】本発明に係る放射線源の第３の実施例を概略的に示した断面図である。
【図６】本発明に係る放射線源の第４の実施例を示した上面図である。
【図７】図６の実施例を示した部分的に切開した側面図である。
【図８】本発明に係る放射線源の第５の実施例を示した断面図である。
【図９】図８の実施例を示した上面図である。
【図１０】本発明に係る放射線源の一実施例を示した上面図である。
【図１１】図１０の実施例を示した上面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０  放射線源
１１，１２，１３，１４，１５  ＬＥＤチップ
１６  内空間
１８  支持部品
２０，５６  レンズ
２２  媒体
２４  基礎部材
３０  プリント基板
３２，３４  導体通路
３６，３８  ジャンパー線
４０，４１，４２，４３  直列抵抗
４４，４６，９２  接続路
４８，５０  接続線
５２，５４  くびれ部
５８  接地導体通路
６０  辺
８４  反射器
９４，９６  放射線吸収材
９８  保護リング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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