JP6423997B2 - 光源用熱処理装置及び光源装置 - Google Patents
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Description
筐体と、
前記筐体に対し着脱可能であって、レーザ光を出力する複数の光源をそれぞれ有する複数の光源モジュールと、
前記複数の光源の各々に固定され、それぞれ前記複数の光源より発する熱を処理する複数の第1の熱処理部と、
前記筐体に固定され、前記複数の第1の熱処理部から伝達された熱を処理する第2の熱処理部と、
前記複数の第1の熱処理部と前記第2の熱処理部とを着脱可能に熱的に接続する複数の熱接続部と、
前記筐体に固定され、光を処理する光処理部と、
前記複数の光源と前記光処理部とを着脱可能に光学的に接続する複数の光接続部と、
を有する光源装置であって、
前記第2の熱処理部の個数は、前記複数の光源の個数よりも少なく、
前記筐体は、前記複数の光源モジュールを装着可能な箱状の複数のスロットを有し、
前記光源モジュールは、装着のために前記スロットの上方から前記スロットの底面に向かって挿入されて収納され、
前記光源モジュールはそれぞれ、前記光源モジュールの挿入方向の先端に前記複数の熱接続部の第1の熱接続部を配しており、
前記スロットはそれぞれ、前記底面に前記熱接続部の第2の熱接続部を配しており、
前記複数のスロットに前記複数の光源モジュールを装着すると、前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とを介して前記複数の第1の熱処理部と前記第2の熱処理部とが熱的に接続される。
また、本発明の光源用熱処理装置の一態様は、
筐体と、
前記筐体に対し着脱可能であって、レーザ光を出力する複数の光源をそれぞれ有する複数の光源モジュールを、前記筐体に対して取り付けるための複数の設置部と、
熱を処理するための熱処理部と、
前記設置部に設置された前記複数の光源から前記熱処理部に熱を伝達するために、前記複数の光源と前記熱処理部とを着脱可能に熱的に接続する複数の熱接続部と、
を有する光源用熱処理装置であって、
前記熱処理部の個数は、前記複数の光源の個数よりも少なく、
前記複数の設置部は、前記複数の光源モジュールが装着可能な箱状の複数のスロットであり、
前記光源モジュールは、装着のために前記スロットの上方から前記スロットの底面に向かって挿入されて収納され、
前記光源モジュールはそれぞれ、前記光源モジュールの挿入方向の先端に前記複数の熱接続部の第1の熱接続部を配しており、
前記スロットはそれぞれ、前記底面に前記熱接続部の第2の熱接続部を配しており、
前記複数のスロットに前記複数の光源モジュールを装着すると、前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とを介して前記複数の光源と前記熱処理部とが熱的に接続される。
[第1の実施形態]
光源装置1は、図1A乃至図3Bに示すように、筐体2内にそれぞれ配置される、複数の熱接続部3aと、複数の光接続部4aと、熱交換部材5と、光処理部材6と、複数の光源モジュール7と、を有する。このように光源装置1は、複数の光源モジュール7を設置可能に構成されるが、本実施形態では、例えば、図1に示すように、光源モジュール7の数は3つとする。熱接続部3aと光接続部4aとは、それぞれ光源モジュール7の設置可能な数に対応する数が筐体2内に設けられる。
また、送気ファン37は、フィンが延びている方向に空気を送気するように設けられ、ヒートシンク36の放熱効果を高めている。
各光源モジュール7の光源10より出力された光は、レンズ(図示せず)によって集光される。集光された光は、光ファイバ31によって光接続部4bに導光される。光接続部4bに導光された光は、光接続部4aを介して光ファイバ30に入射される。光ファイバ30に入射された光は、該光ファイバ30により光処理部6へ導光される。複数の光源モジュール7から光処理部6へ導光された複数の光は、光処理部6で合波され、その合波された光が筐体2から外部へ照明光として照射される。なお、光処理部6は、合波を行わず、近接位置からほぼ同じ方向へ各光を出力するようなものであっても良い。
本実施形態の変形例1の光源用熱処理装置100及びそれを用いた光源装置1は、第1の実施形態の光源用熱処理装置100及び光源装置1とほぼ同等の構成であるが、光源モジュール7と筐体2内のスロット8との接続の構成が一部異なる。したがって、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
光源用熱処理装置100に光源モジュール7を搭載してなる光源装置1が(光源10が動作する前に)電源投入されたときに、温度調整部材22は電気配線を介して通電される。通電された温度調整部材22は、熱接続部3bの温度を上昇させる。熱接続部3aと熱接続部3bとが熱的に接続されていれば、熱接続部3bの熱は熱接続部3aに伝達する。これにより、温度センサ51aと温度センサ51bとの温度はほぼ同等になる。もし熱的に接続されていなければ、熱の伝達が行われないために、温度センサ51aと温度センサ51bとの検出温度に温度差が生じる。したがって、熱接続検出器50は、これら温度センサ51aと温度センサ51bとの検出された温度差によって、第1の熱接続部である熱接続部3bと第2の熱接続部である熱接続部3aとの熱的接続を検出することができる。このように、熱接続検出器50、温度センサ51a、51bは、熱接続検出部として機能する。
本変形例1によれば、光源装置1は、第1の熱接続部である熱接続部3bと第2の熱接続部である熱接続部3aとの温度差を検出できる。この結果、光源装置1は、熱的接続が確実に行われているかを検出できる。
第1の実施形態の変形例2の光源用熱処理装置100及びそれを用いた光源装置1は、第1の実施形態の光源用熱処理装置100及び光源装置1とほぼ同等の構成であるが、光源モジュール7と筐体2内のスロット8との接続の構成が一部異なる。したがって、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
変形例2の光源装置1によれば、検出電極52aと検出電極52bとの電気的導通を確認することによって、使用者が熱接続部3aと熱接続部3bとの熱的接続が確認できる。
第1の実施形態の変形例3の光源用熱処理装置100及びそれを用いた光源装置1は、第1の実施形態の光源用熱処理装置100及び光源装置1とほぼ同等の構成であるが、筐体2内の構成が一部異なる。したがって、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第1の実施形態の変形例4の光源用熱処理装置100及びそれを用いた光源装置1は、第1の実施形態の光源用熱処理装置100及び光源装置1とほぼ同等の構成であるが、放熱するための部材の構成が一部異なる。したがって、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
以下で図9A乃至図10を参照して第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の光源用熱処理装置100及びそれを用いた光源装置1は、第1の実施形態の光源用熱処理装置100及び光源装置1とほぼ同等の構成であるが、熱を伝達する部材の一部の配置が異なる。したがって、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
光源用熱処理装置100に光源モジュール7を搭載してなる光源装置1は、起動させることによって光源10から光が出力される。このとき、光源10では、熱が生じる。
本実施形態によれば、温度調整部材22が筐体2内に設置され、光源モジュール7には配置しないので、第1の実施形態と比較して光源モジュール7が小型にできる。
以下で図11A乃至図11Cを参照して第2の実施形態の変形例1について説明する。第2の実施形態の変形例1の光源用熱処理装置100及びそれを用いた光源装置1は、第2の実施形態の光源用熱処理装置100及び光源装置1とほぼ同等の構成であるが、押さえ機構の構成が異なる。したがって、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図11Aに示すように、光源モジュール7がスロット8に挿入される。このとき熱接続部3aと熱接続部3bとは確実には接続されない。また、光接続部4aと光接続部4bとは、上下方向にずれがあり、こちらも接続されない。その後、図11Bのように、蓋部43を閉じると、蓋部43が光源モジュール7を押さえ付け、熱接続部3aと熱接続部3bとが当接して、熱的に接続される。また、光接続部4aと光接続部4bとが対向する位置となる。
なお、本変形例に示したのは1例であり、同様の接続が達成出来れば他の構成であっても良い。
Claims (15)
- 筐体と、
前記筐体に対し着脱可能であって、レーザ光を出力する複数の光源をそれぞれ有する複数の光源モジュールと、
前記複数の光源の各々に固定され、それぞれ前記複数の光源より発する熱を処理する複数の第1の熱処理部と、
前記筐体に固定され、前記複数の第1の熱処理部から伝達された熱を処理する第2の熱処理部と、
前記複数の第1の熱処理部と前記第2の熱処理部とを着脱可能に熱的に接続する複数の熱接続部と、
前記筐体に固定され、光を処理する光処理部と、
前記複数の光源と前記光処理部とを着脱可能に光学的に接続する複数の光接続部と、
を有する光源装置であって、
前記第2の熱処理部の個数は、前記複数の光源の個数よりも少なく、
前記筐体は、前記複数の光源モジュールを装着可能な箱状の複数のスロットを有し、
前記光源モジュールは、装着のために前記スロットの上方から前記スロットの底面に向かって挿入されて収納され、
前記光源モジュールはそれぞれ、前記光源モジュールの挿入方向の先端に前記複数の熱接続部の第1の熱接続部を配しており、
前記スロットはそれぞれ、前記底面に前記熱接続部の第2の熱接続部を配しており、
前記複数のスロットに前記複数の光源モジュールを装着すると、前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とを介して前記複数の第1の熱処理部と前記第2の熱処理部とが熱的に接続される光源装置。 - 前記第2の熱処理部は、前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とを介して前記複数の光源の各々より発せられた熱を受け取り、前記熱を前記筐体外に放出する熱交換部材を有する請求項1の光源装置。
- 前記複数の第1の熱処理部の各々は、前記複数の光源の各々の温度を調整する温度調整部材を有する請求項1又は請求項2の光源装置。
- 前記第2の熱処理部は、前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とを介して前記複数の光源の温度を調整する少なくとも1つの温度調整部材を有する請求項1から請求項3のいずれか1項の光源装置。
- 前記複数の熱接続部の各々は、前記第1の熱処理部と前記第2の熱処理部とが熱的に接続されたことを確認する熱接続検出部を有する請求項1から請求項4のいずれか1項の光源装置。
- 前記第2の熱処理部は、前記複数の熱接続部と前記熱交換部材とを熱的に接続するヒートパイプをさらに有する請求項2の光源装置。
- 前記複数の光源モジュールの各々が前記筐体に対し取り付けられる際に、前記複数の熱接続部の各々における接続と前記複数の光接続部の各々における接続とが異なるタイミングで実施されるように、前記複数の熱接続部の各々の接続方向と前記複数の光接続部の各々の接続方向とが異なる請求項1から請求項6のいずれか1項の光源装置。
- 前記複数の光接続部の各々は、互いに分離可能に構成された、前記光源側に設けられる第1の光接続部と前記光処理部側に設けられる第2の光接続部とを有し、
前記光源と前記第1の光接続部とは光ファイバで接続され、
前記光処理部と前記第2の光接続部とは光ファイバで接続され、
前記第1の光接続部又は前記第2の光接続部は移動可能となっている請求項1から請求項7のいずれか1項の光源装置。 - 前記複数の光源モジュールの各々が前記筐体に取り付けられるときに、前記複数の熱接続部の各々が確実に接続されるように押圧の力を印加する押さえ機構を有する請求項7又は8の光源装置。
- 前記複数の光源モジュールの各々が前記筐体に取り付けられると略同時に、前記複数の光接続部の各々が接続されて、前記複数の光源の各々から出力されるレーザ光が前記光処理部に伝達可能となる請求項2の光源装置。
- 前記複数の光源モジュールの各々が前記筐体に取り付けられると略同時に、前記複数の光源の各々の動作に必要な電力を前記光源へ供給する電気配線を接続する複数の電気接続部を有する請求項2の光源装置。
- 前記第1の熱接続部は、前記第1の熱処理部側に設けられ、前記第2の熱接続部は、前記第2の熱処理部側に設けられ、前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とは、互いに分離可能に構成され、
前記熱接続検出部は、前記第1の熱接続部に配された第1の温度センサと、前記第2の熱接続部に配された第2の温度センサと、前記第1の温度センサと前記第2の温度センサとの温度差を基に前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とが熱的に接続されたことを検出する検出器と、を有する請求項5の光源装置。 - 前記第1の熱接続部は、前記第1の熱処理部側に設けられ、前記第2の熱接続部は、前記第2の熱処理部側に設けられ、前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とは、互いに分離可能に構成され、
前記熱接続検出部は、前記第1の熱接続部に設けられた第1の検出電極と、前記第2の熱接続部に設けられた第2の検出電極と、前記第1の検出電極と前記第2の検出電極との導通状態を検出することによって前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とが熱的に接続されたことを検出する検出器と、を有する請求項5の光源装置。 - 筐体と、
前記筐体に対し着脱可能であって、レーザ光を出力する複数の光源をそれぞれ有する複数の光源モジュールと、
前記複数の光源の各々に固定され、それぞれ前記複数の光源より発する熱を処理する複数の第1の熱処理部と、
前記筐体に固定され、前記複数の第1の熱処理部から伝達された熱を処理する第2の熱処理部と、
前記複数の第1の熱処理部と前記第2の熱処理部とを着脱可能に熱的に接続する複数の熱接続部と、
前記筐体に固定され、光を処理する光処理部と、
前記複数の光源と前記光処理部とを着脱可能に光学的に接続する複数の光接続部と、
を有する光源装置であって、
前記第2の熱処理部の個数は、前記複数の光源の個数よりも少なく、
前記筐体は、前記複数の光源モジュールを装着可能な複数のスロットを有し、
前記スロットはそれぞれ、その一面に前記熱接続部の一つを配しており、
前記複数のスロットに前記複数の光源モジュールを装着すると、前記複数の熱接続部を介して前記複数の第1の熱処理部と前記第2の熱処理部とが熱的に接続され、
前記複数の熱接続部の各々は、前記第1の熱処理部と前記第2の熱処理部とが熱的に接続されたことを確認する熱接続検出部を有し、
前記複数の熱接続部の各々は、互いに分離可能に構成された、前記第1の熱処理部側に設けられる第1の熱接続部と前記第2の熱処理部側に設けられる第2の熱接続部とを有し、
前記熱接続検出部は、熱的接続検出用光源と光検出器とを有し、
前記熱的接続検出用光源と前記光検出器とは、前記複数の熱接続部の各々において、前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とに分離された状態では、前記熱的接続検出用光源から射出された出力光が前記光検出器によって検出され、且つ、前記複数の熱接続部の各々において、前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とが密着している状態では、前記熱的接続検出用光源から射出された出力光が前記光検出器によって検出されないような位置関係にそれぞれ配置される光源装置。 - 筐体と、
前記筐体に対し着脱可能であって、レーザ光を出力する複数の光源をそれぞれ有する複数の光源モジュールを、前記筐体に対して取り付けるための複数の設置部と、
熱を処理するための熱処理部と、
前記設置部に設置された前記複数の光源から前記熱処理部に熱を伝達するために、前記複数の光源と前記熱処理部とを着脱可能に熱的に接続する複数の熱接続部と、
を有する光源用熱処理装置であって、
前記熱処理部の個数は、前記複数の光源の個数よりも少なく、
前記複数の設置部は、前記複数の光源モジュールが装着可能な箱状の複数のスロットであり、
前記光源モジュールは、装着のために前記スロットの上方から前記スロットの底面に向かって挿入されて収納され、
前記光源モジュールはそれぞれ、前記光源モジュールの挿入方向の先端に前記複数の熱接続部の第1の熱接続部を配しており、
前記スロットはそれぞれ、前記底面に前記熱接続部の第2の熱接続部を配しており、
前記複数のスロットに前記複数の光源モジュールを装着すると、前記第1の熱接続部と前記第2の熱接続部とを介して前記複数の光源と前記熱処理部とが熱的に接続される光源用熱処理装置。
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