JP2018507119A6 - Uv光硬化システム並びにuv光硬化システムを設計し動作させる方法 - Google Patents
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Abstract
UV光硬化システムが提供される。UV光硬化システムは、UV光源と、UV光源によって放出される光を、関心の対象物を少なくとも部分的に囲むエンクロージャの方向に反射するための1次反射器と、1次反射器に対してエンクロージャの反対側の2次反射器とを含み、2次反射器はエンクロージャの長さの一部分に沿って位置決めされ、2次反射器はエンクロージャの長さの一部分において、エンクロージャの少なくとも40%を囲む。
【選択図】図4
【選択図】図4
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2015年1月15日に出願された米国仮特許出願第62/103,947号及び2016年1月13日に出願された米国特許出願第14/994,747号の利益を主張し、その両方の内容は参照によりその全体が本明細書に組込まれる。
本出願は、2015年1月15日に出願された米国仮特許出願第62/103,947号及び2016年1月13日に出願された米国特許出願第14/994,747号の利益を主張し、その両方の内容は参照によりその全体が本明細書に組込まれる。
本発明は、UV硬化システムに関し、より詳細には、改良型反射器を有するUV硬化システム及びこうしたUV硬化システムを設計する方法に関する。
紫外光硬化(本明細書で、UV硬化及びUV光硬化と呼ばれる)は、例えば、米国特許第4,710,638号(「Apparatus for Treating Coatings」という名称)、米国特許第8,872,137号(「Dual Elliptical Reflector with a Co−Located Foci for Curing Optical Fibers」という名称)、及び米国特許出願公開第2011/0147356号(「UV LED Based Lamp for Compact UV Curing Lamp Assemblies」という名称)に記載されるように、当技術分野でよく知られている。
或る従来のUV硬化アプリケーション(例えば、2重楕円幾何形状ベースシステム及び他の従来型UV硬化システム等を使用する)において、(例えば、光重合を通して)硬化させるためUVエネルギー源によって提供されるUVエネルギーの多くが、実際にはターゲットを外す。
そのため、改良型UV硬化システム及びこうしたUV硬化システムを設計する方法を提供することが望ましいであろう。
本発明の例示的な実施形態によれば、UV光硬化システムが提供される。UV光硬化システムは、UV光源と、UV光源によって放出される光を、関心の対象物を少なくとも部分的に囲むエンクロージャの方向に反射するための1次反射器と、1次反射器に対してエンクロージャの反対側の2次反射器とを含み、2次反射器はエンクロージャの長さの一部分に沿って位置決めされ、2次反射器はエンクロージャの長さの一部分において、エンクロージャの少なくとも40%を囲む。
本発明の別の例示的な実施形態によれば、UV光硬化システムが提供される。UV光硬化システムは、UV光源と、UV光源によって放出される光を、ターゲットの方向に反射するための1次反射器と、1次反射器に対してターゲットの反対側の2次反射器と、1次反射器とターゲットとの間に位置決めされた少なくとも1つの3次反射器とを含み、3次反射器は、2次反射器からターゲットに向かって戻るように光を反射する。
本発明の別の例示的な実施形態によれば、UV硬化システムを設計する方法が提供される。方法は、UV光を生成する所与の光源サイズ及び分布について、所定のターゲット場所において光の所望の放射照度(例えば、所望のビーム幅における最大または所望のレベルの放射照度)を提供するように1次反射器を設計するステップと、所定のターゲット場所において全体の放射照度の増加を提供するため、1次反射器から光を反射するように構成される2次反射器を設計するステップとを含む。
本発明は、添付図面に関連して読まれると、以下の詳細な説明から最も良く理解される。一般的な慣行に従い、図面の種々の特徴が一定比例尺に従っていないことが強調される。逆に、種々の特徴の寸法は、明確にするため、任意に拡大または縮小される。図面には以下の図が含まれる。
本明細書で使用されるとき、用語「複合曲線(compound curve)」は、その従来の定義に従って幅広く規定されることを意図され、1次反射器、2次反射器、及び/又は3次反射器等の反射器の反射表面(すなわち、光学表面)によって規定される曲線に適用される。こうした反射表面の曲線は、望ましくは、いろいろな半径の長さの複数の楕円弧または円弧を含む。
本発明によるUV硬化システムは、或る狭いターゲットUV硬化アプリケーションに関連して特定のアプリケーションを有する。こうした狭いターゲットUV硬化アプリケーションの例は、光ファイバクラッディング、光ファイバ着色、ケーブル着色、ワイヤ着色等を含む。
本発明の或る実施形態は、複合曲線を使用して、(後戻り反射器と呼ばれることがある)2次反射器等の1つまたは複数の反射器(複数可)の反射/光学表面を規定する。こうした複合曲線は、狭いターゲットにおいて光学放射照度を大幅に増加させるため、反射器(複数可)の設計に含まれる場合がある。
本開示の或る実施形態によれば、小さなUV LED光源(例えば、個々のLED)を使用して、光学システムのエタンデュ(光収集及び使用効率)は、大幅に改善されて、狭いターゲットの種々の表面においてずっと高いピークパワーを提供する可能性がある。更に、ターゲットにおける光使用効率を増加させることによって、より低い入力電力が使用されて、同じ硬化結果を達成し、それにより、エネルギー消費を下げる。更に、より高いピーク放射照度が、ターゲットにおいて達成され、プロセス速度の向上等の利益を提供し、製剤内でより少ない光開始剤(最も高価な成分である傾向がある)を使用可能にし、コストを低減し、汚染しプロセスランタイムを制限する傾向があるプロセス中の揮発性形成物を減少させる可能性がある。
本発明の実施形態は、単純でない楕円反射表面(例えば、複合曲線)が使用されて、ターゲットにおけるピークパワー(放射照度)を最適化する場合があるUV硬化システム(及び関連する設計方法)に関する。本発明は、UV硬化システム設計(UV硬化システムの光学要素の設計を含む)に関連して光学システムシミュレーションの使用を含んで、改善された/最適化された設計パラメータ(ターゲットにおける改善された/最大のピーク強度等)を提供してもよい。
より具体的には、UV光源(UV LED光源等)放出特性、材料の屈折率、及び表面反射特性を正確に描くフルスケール光学シミュレーションが、UV硬化システムの設計のために使用されてもよい。こうした光学シミュレーションは、反射器(複数可)の複合曲線で形作られた反射表面または他の複雑な反射/光学表面の組込みを可能にする。こうしたシミュレーションにおいて、光学設計は、ターゲット(例えば、光ファイバが引出される1〜2mm幅のエリア)において放射照度を最大にするように最適化されてもよい。(例えば、1次反射器、2次反射器、及び/又は3次反射器等の)反射器設計を最適化することによって、既存の資本設備を使用しながら、改善された処理速度及び改善されたUVエネルギー効率が達成される場合がある。
狭いターゲット(例えば、光ファイバ)についてピーク放射照度を改善することによって、(改善された処理速度及び改善されたUVエネルギー効率以外に)更なる利益が提供される。例えば、ターゲット(例えば、コーティングされた光ファイバ)を製造するダイレクトコストが低減される。更に、小さな光源サイズ(例えば、小さなLED)は、より大きな光学源(例えば、マイクロ波電球)またはLEDの間に比較的大きな空間を有するLED源と比較して、改善された光子収集及び狭いターゲットへの再方向付けを可能にする。
ここで図面を参照すると、図1は、紫外(UV)光硬化システム100を示す。UV光硬化システム100は、ランプヘッド104(例えば、本明細書でUV光生成源と呼ばれることがあるUV光源)に電力を提供するように構成される電力源102(例えば、電源)を含む。ランプヘッド104は、光生成要素106(例えば、UV LED)を含む。ランプヘッド104の更なる詳細は、簡潔にするため省略される。
1次反射器108は、ランプヘッド104に結合され、開口109を含み、開口109を通して、(ターゲットウィンドウ110において)光生成要素106によって放出される光が、1次反射器108によって反射され、エンクロージャ112に向かって方向付けされる。
ターゲット114(例えば、光ファイバ、リボン、パイプ等、ランプヘッド104からの光を使用して照射される関心の対象物)は、エンクロージャ112内に設けられる。エンクロージャ112は、ターゲットを収容する透明チューブまたはパイプであってよい。2次反射器116は、1次反射器108に対してエンクロージャ112の反対側に設けられる。2次反射器116は、照射のために(例えば、ターゲット114上のコーティングを硬化させるため)、ランプヘッド104からの光をエンクロージャ112内のターゲット114に戻るように反射するように構成される。
本発明によれば、ターゲット114の場所において所定の幅について高い及び/または効率的な(例えば、最大の)レベルの照射を提供することが所望される場合がある。すなわち、ターゲット114は狭い幅を有する場合がある。こうしたターゲットの例は、1mmのオーダの幅を有するコーティングされた光ファイバである。こうした狭いターゲットにおいて所望のレベルの照射(及び、こうした照射の対応する効率的なまたは「グリーンな」使用)を提供するため、ランプヘッド104からの(1次反射器108によって反射された)照射を、ターゲットに向かう狭い経路に方向付けることが望ましい。そのため、1次反射器108は、ターゲット場所における高いレベルの照射であって、所望の幅を有する、高いレベルの照射を提供するように(ランプヘッド仕様、ランプヘッドとターゲットとの間の位置関係、LED源の位置及び放出特性等のような因子を考慮して)設計されるべきである。例えば、所望の幅は、ターゲット幅に関連してもよい(例えば、所望の幅は、ターゲット幅の倍数等であるように設計されてもよい)。同様に、2次反射器116は、類似の結果(例えば、ランプヘッド104及び1次反射器108からの入射光線がある場合、2次反射器116によって受取られる光の、所望の幅でのターゲット場所に戻る効率的な反射)を提供するように設計されるべきである。2次反射器116(2次反射器116の少なくとも内部反射表面116’)が複合曲線によって規定される形状を有することは図1において注目すべきである。
図1のUV光硬化システム100の一般的なレイアウトは、同様に、対応する図3、4、及び5の説明において以下で詳述するシステム100a、100b、及び500に適用されてもよい。すなわち、図3、4、及び5において、電力源、光源(ランプヘッド)、及び1次反射器の部品を含む種々の要素が、簡潔にするために省略された。
上述された(また、例えば、図6を参照して本明細書で更に述べられる)1次及び2次反射器の設計において、反射器のそれぞれからの照射が、ターゲット場所において所望のレベルを満たし、所望の幅をカバーすることを確認することが望ましい。図2を参照すると、本発明による1次反射器及び2次反射器の放射照度を示すグラフィカル表現が提供される。例えば、ターゲットが、本発明によるUV硬化システムを使用して硬化される、コーティングを有する1mm光ファイバであると仮定する。こうした狭いターゲットの場合、1次及び2次反射器のそれぞれによって提供されるピーク放射照度が、ターゲット場所において対応する幅を占めることが望ましい場合がある。こうした対応する幅(1mm光ファイバ用)は、例えば、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm等であってよく、ビーム中心は、望ましくは、光ファイバの中心点に中心を置く。同じ例について、3mm(3mmは、x軸上で−1.5から1.5に及ぶ)のターゲットビーム幅(図2に示すWT)を仮定する。
やはり図2を参照すると、1次反射器は、約3mmのターゲット幅を有するターゲット場所において最高レベルの放射照度を提供するように設計された。すなわち、放射照度曲線はWT帯内で最高である。同様に、2次反射器は、約3mmのターゲット幅を有するターゲット場所において最高レベルの放射照度を提供するように設計された。こうした設計において、ターゲットは、UV光源(ランプヘッド)から出力されるUVエネルギーを効率的に使用するように望ましくは湾曲すべきである。
図3は、別のUV硬化システム100aの一部のブロック線図である。1次反射器108aの開口108a1は、UV光源(図示せず)によって放出される光を、エンクロージャ112a(例えば、透明チューブ、パイプ等)の方向に反射する。エンクロージャ112aは、照射される関心の対象物(すなわち、ターゲット114a)を少なくとも部分的に囲む。図3の場合、関心の対象物は光ファイバ114aであり、エンクロージャ112aは、UV光源によって照射されるエンクロージャ112aの部分において光ファイバ114aを囲む。2次反射器116a(1次反射器108aに対してエンクロージャ112aの反対側にある)は、エンクロージャ112aの長さの一部分に沿って位置決めされる。2次反射器116aの内部反射表面116a1は、図3に示す第1端から第2端まで延在する湾曲経路(複合湾曲経路であってよい)に追従する。これらの端部は、仮想線「IL」によって図3において結合される。2次反射器116aがエンクロージャ112aの長さの関連部分においてエンクロージャ112aを囲むパーセンテージは、図3において仮想線「IL」の右にあるエンクロージャ112aの面積のパーセンテージを計算することによって決定されてもよい。本発明の例示的な実施形態によれば、こうしたパーセンテージは、少なくとも40%、少なくとも50%等であってよい。図3に示す例において、パーセンテージは約50%である。
図4は、図1及び3に示す要素と類似の種々の要素を含む別のUV硬化システム100bの一部のブロック線図である。1次反射器108bの開口108b1は、UV光源(図4には示さず)によって放出される光を、エンクロージャ112b(例えば、透明チューブ、パイプ等)の方向に反射し、エンクロージャ112bは、ターゲット114bを少なくとも部分的に囲む。2次反射器116b(1次反射器108bに対してエンクロージャ112bの反対側にある)は、エンクロージャ112bの長さの一部分に沿って位置決めされる。2次反射器116bの内部反射表面116b1は、図4に示す第1端から第2端まで延在する湾曲経路(複合湾曲経路であってよい)に追従し、これらの端部は、仮想線「IL」によって図4において結合される。2次反射器116bがエンクロージャ112bの長さの関連部分においてエンクロージャ112aを囲むパーセンテージは、図4において仮想線「IL」の右にあるエンクロージャ112bの面積のパーセンテージを計算することによって決定されてもよい。図4に示す例において、パーセンテージは約50%である。
本発明の種々の例示的な実施形態によれば、UV硬化システムの設計をより効率的にするため、1つまたは複数の3次反射器が、1次反射器とターゲット(または、エンクロージャが設けられる場合、ターゲットを収容するエンクロージャ)との間に設けられてもよく、こうした3次反射器は、2次反射器からの光を、ターゲット/エンクロージャに向かって戻るように反射する。3次反射器は、機械的に1次反射器の延長部であってよい;すなわち、3次反射器は、製造または組立てを簡略化するため、物理的に1次反射器の一部であってよい。
図4に示すUV光硬化システム100bは、2つの3次反射器118a及び118bを有する例を示す。2次反射器116bの内部反射表面116b1から反射される光の或る部分は、3次反射器118a、118bの内部(反射)表面118a1、118b1によって受取られ、エンクロージャ112b(及びターゲット114b)に向かって戻るように反射される。そのため、ターゲット114bを照射する、光源(図4には示さず)によって送られる光のパーセンテージが増加し、それにより、システム効率を上げる。もちろん、2つの3次反射器が図4に示されるが、任意の数のこうした3次反射器が、所与のアプリケーションにおいて所望に応じて提供されてもよい。
本発明は、ターゲットの或る長さ(部分)を照射するための個々の光源、個々の1次反射器、個々の2次反射器(後戻り反射器)等に関して主に述べられたが、本発明の教示は、所与のアプリケーションにおいて所望されるように、UV光源、1次反射器、2次反射器、3次反射器の1つまたは複数の複数を含むUV硬化システムに適用されてもよい。例えば、こうした要素は、エンクロージャの長さのそれぞれの部分に沿って群で設けられてもよい。図5は、こうした構成の例である。
図5は、硬化動作のために構成されるUV光硬化システム500を示す。図5に示す例において、ターゲットは、エンクロージャ(例えば、透明チューブ)112c内の光ファイバ120である。例えば、光ファイバ120は、コーティング(図5に示す意図される照射の直前に塗布される)を含んでもよく、コーティングは、UV光硬化システム500を使用して硬化される。光ファイバ120は、リスプーリングのためにスプールまでずっとエンクロージャ112cを通って移動してもよい。光ファイバ120がUV光硬化システム500を通過するにつれて、コーティングが硬化する。
UV硬化システム500は、複数のUV硬化サブシステム100c1、100c2、100c3、100c4、100cnを含み、それぞれは、図1、3、及び4に関連して示し述べた要素等の要素を含む。例えば、サブシステム100c1は、光源104c1(例えば、複数のUV LEDを含むランプヘッド)、エンクロージャ112c(及びターゲット光ファイバ120)に向かって光を反射するための1次反射器108c1、及び2次反射器116c1を含む。2次反射器116c1は、エンクロージャ112cの一部分を部分的に(例えば、少なくとも40%だけ、少なくとも50%だけ等で)囲む。3次反射器(図4に示す3次反射器118a、118bと類似の)は、図5に示されないが、図5に示す本発明の範囲内で企図される。
更なるサブシステム100c2、100c3、100c4、100cnは、サブシステム100c1に関して上述した要素と類似の要素を含む。特に、サブシステム100c2は、光源104c2、1次反射器(ラベル付けされず)、及び2次反射器116c2を含み;サブシステム100c3は、光源104c3、1次反射器(ラベル付けされず)、及び2次反射器116c3を含み;サブシステム100c4は、光源104c4、1次反射器(ラベル付けされず)、及び2次反射器116c4を含み;サブシステム100cnは、光源104cn、1次反射器108cn、及び2次反射器116cnを含む。
図6は、本発明の或る例示的な実施形態によるフロー図である。当業者によって理解されるように、フロー図に含まれる或るステップは省略されてもよく;或る更なるステップは追加されてもよく;ステップの順序は、示す順序から変更されてもよい。
特に図6のフロー図を参照すると、UV硬化システムを設計する方法が提供される。ステップ600にて、UV光源(例えば、図1に示すランプヘッド104)が設けられる。例えば、UV光源は、1つまたは複数の光生成要素(例えば、UV LED)を含む。ステップ602にて、UV光源と、UV光源を使用して照射されるターゲット(例えば、とりわけ、光ファイバ、リボン、パイプ)との間の位置関係が提供される。こうした位置関係は、距離情報、配向情報等を含んでもよく、また、ターゲット自体及び/又はターゲットを囲むエンクロージャに対するものであってよい。
ステップ604にて、1次反射器(例えば、種々の図面に示す1次反射器108、108a、108b、108c1、108cn等)が、ターゲットについて(例えば、UV光を生成する所与の光源サイズ及び分布について)所定の場所において所望の幅を有する光のピーク放射照度を提供するように設計される。すなわち、1次反射器を設計するために種々の因子が考慮される。こうした因子は、光源の仕様及び物理的幾何形状(例えば、LEDレイアウト)、先に参照された位置関係、ターゲットを照射するために使用される光ビームの所望される幅、ターゲット及び/又はエンクロージャの所定の場所における放射照度の所望のレベル等を含む。例えば、他の技法の中でもとりわけ、例示的な1次反射器のシミュレーションソフトウェア、所定の場所における放射照度試験等の種々の技法が、1次反射器を設計するとき使用されてもよい。上述したように、図2は、1次反射器の放射照度プロファイルの例を(実線で)示し、こうした放射照度プロファイル作成が、1次反射器の設計に関連して使用されてもよい。
ステップ606にて、2次反射器(例えば、種々の図面に示す2次反射器116、116a、116b、116c1〜116cn等)が設計され、2次反射器は、1次反射器から光を反射するように構成され、2次反射器は、所定の場所において所望の幅で放射照度の所望のレベルを提供するように設計される。ステップ608にて、少なくとも1つの3次反射器(例えば、図4に示す3次反射器118a、118b)が設計され、少なくとも1つの3次反射器は、1次反射器とターゲットとの間に位置決めされ、また、2次反射器からの光を、所定の場所のターゲットに向かって戻るように反射するように設計される。2次反射器及び3次反射器を設計するための技法は、1次反射器の設計に関連して本明細書で述べる技法と同じ技法であってよい。
図6に示す方法は、同様に、UV硬化システムのターゲット(例えば、図5に示すターゲット及び対応するサブシステム等)長さに沿って複数のサブシステムのそれぞれについての場所を決定するステップを含んでもよい。複数のサブシステムのそれぞれは、それぞれのUV光生成源、ステップ604にて設計される1次反射器のそれぞれの1つ、ステップ606にて設計される2次反射器のそれぞれの1つ、及びステップ608にて設計されるそれぞれの3次反射器(または複数の3次反射器)を含んでもよい。
本発明は、狭いターゲットのアプリケーション(例えば、コーティングを硬化させるために使用される光ビームが、望ましくは高いレベルの放射照度を持って狭い、光ファイバ上のコーティングのUV硬化などのアプリケーション)に対する特定の適用可能性を有するが、それに限定されない。
本発明は、UV硬化システムに関して主に述べられるが、本明細書の教示は、他のタイプの光システム及びUV硬化アプリケーション以外の異なるタイプのアプリケーションに適用されてもよい。
本発明は、特定の実施形態に関して本明細書に示されかつ述べられるが、本発明は、示す詳細に限定されることを意図されない。むしろ、特許請求の範囲の均等物の範囲内で、また、本発明から逸脱することなく、種々の変更が詳細において行われてもよい。
Claims (20)
- UV光硬化システムであって、
UV光源と、
前記UV光源によって放出される光を、関心の対象物を少なくとも部分的に囲むエンクロージャの方向に反射するための1次反射器と、
前記1次反射器に対して前記エンクロージャの反対側の2次反射器とを備え、前記2次反射器は前記エンクロージャの長さの一部分に沿って位置決めされ、前記2次反射器は前記エンクロージャの長さの一部分において、前記エンクロージャの少なくとも40%を囲む、UV光硬化システム。 - 前記エンクロージャは透明チューブであり、前記2次反射器は、前記2次反射器の第1端から前記2次反射器の第2端まで湾曲経路に追従する、請求項1に記載のUV光硬化システム。
- 前記2次反射器が前記エンクロージャの前記長さの前記一部分において前記エンクロージャを囲むパーセンテージは、前記第1端と前記第2端を結合する仮想線によって決定されてもよい、請求項2に記載のUV光硬化システム。
- 前記2次反射器は、前記エンクロージャの前記長さの前記一部分において、前記エンクロージャの少なくとも50%を囲む、請求項3に記載のUV光硬化システム。
- 前記1次反射器と前記エンクロージャとの間に位置決めされた少なくとも1つの3次反射器を更に備え、前記少なくとも1つの3次反射器は、前記2次反射器から前記エンクロージャに向かって戻るように光を反射する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のUV光硬化システム。
- 前記2次反射器の反射表面は、複合曲線によって規定された形状を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のUV光硬化システム。
- 前記UV光源、前記1次反射器、及び前記2次反射器のそれぞれの複数を備え、前記エンクロージャの前記長さのそれぞれの部分に沿って設けられる複数のサブシステムを含み、前記複数のサブシステムのそれぞれは、前記UV光源、前記1次反射器、及び前記2次反射器のそれぞれの1つを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載のUV光硬化システム。
- UV光硬化システムであって、
UV光源と、
前記UV光源によって放出される光を、ターゲットの方向に反射するための1次反射器と、
前記1次反射器に対して前記ターゲットの反対側の2次反射器と、
前記1次反射器と前記ターゲットとの間に位置決めされた少なくとも1つの3次反射器とを備え、前記3次反射器は、前記2次反射器から前記ターゲットに向かって戻るように光を反射する、UV光硬化システム。 - 前記ターゲットは、透明チューブ内に収容される関心の対象物を含み、前記2次反射器は、前記2次反射器の第1端から前記2次反射器の第2端まで湾曲経路に追従する、請求項8に記載のUV光硬化システム。
- 前記2次反射器が前記透明チューブの長さの一部分において前記透明チューブを囲むパーセンテージは、前記第1端と前記第2端を結合する仮想線によって決定されてもよく、前記2次反射器は前記透明チューブの前記長さの前記一部分において、前記透明チューブの少なくとも40%を囲む、請求項9に記載のUV光硬化システム。
- 前記UV光源、前記1次反射器、前記2次反射器、及び前記少なくとも1つの3次反射器のそれぞれの複数を備え、複数のサブシステムは、前記ターゲットの長さのそれぞれの部分に沿って設けられ、複数のサブシステムのそれぞれは、前記UV光源、前記1次反射器、前記2次反射器、及び前記少なくとも1つの3次反射器のそれぞれの1つを含む、請求項8〜10のいずれか1項に記載のUV光硬化システム。
- 前記ターゲットは、透明チューブ内に収容された光ファイバを含む、請求項8〜11のいずれか1項に記載のUV光硬化システム。
- 前記2次反射器の反射表面は、複合曲線によって規定された形状を有する、請求項8〜12のいずれか1項に記載のUV光硬化システム。
- 前記少なくとも1つの3次反射器の反射表面は、複合曲線によって規定された形状を有する、請求項8〜13のいずれか1項に記載のUV光硬化システム。
- UV光硬化システムを設計する方法であって、
(a)UV光を生成する所与の光源サイズ及び分布について、所定のターゲット場所において光の所望の放射照度を提供するように1次反射器を設計するステップと、
(b)前記所定のターゲット場所において全体の放射照度の増加を提供するため、前記1次反射器から光を反射するように構成される2次反射器を設計するステップとを含む、方法。 - ステップ(b)は、前記所定のターゲット場所においてターゲットを閉囲するエンクロージャの少なくとも一部分を囲むように前記2次反射器を設計するステップを含み、前記2次反射器は、前記2次反射器の第1端から前記2次反射器の第2端まで湾曲経路に追従し、前記2次反射器が前記エンクロージャを囲むパーセンテージは、前記2次反射器の前記第1端と前記2次反射器の前記第2端を結合する仮想線によって決定されてもよく、前記2次反射器は、前記エンクロージャの長さの一部分に沿って位置決めされるように構成され、前記2次反射器は前記エンクロージャの前記長さの前記一部分において、前記エンクロージャの少なくとも40%を囲むように構成される、請求項15に記載の方法。
- 前記2次反射器は、前記エンクロージャの前記長さの前記一部分において、前記エンクロージャの少なくとも40%を囲むように構成される、請求項16に記載の方法。
- ステップ(b)は、複合曲線によって規定された形状を有する反射表面を含むように前記2次反射器を設計するステップを含む、請求項15〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1次反射器と前記所定のターゲット場所との間に位置決めされるように構成される少なくとも1つの3次反射器を設計するステップを更に含み、前記少なくとも1つの3次反射器は、前記2次反射器から前記所定のターゲット場所に向かって戻るように光を反射するように構成される、請求項15〜18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記UV光硬化システムのターゲットの長さに沿って複数のサブシステムのそれぞれについての場所を決定することを含み、前記複数のサブシステムのそれぞれは、それぞれのUV生成源、ステップ(a)で設計される前記1次反射器のそれぞれの1つ、及びステップ(b)で設計される前記2次反射器のそれぞれの1つを含む、請求項15〜19のいずれか1項に記載の方法。
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