KR102519013B1

KR102519013B1 - 지능형 램프 헤드 조립체, 지능형 램프 헤드 조립체를 포함하는 광원, 및 그 작동 방법

Info

Publication number: KR102519013B1
Application number: KR1020177017610A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 이. 3세 존슨; 다린 레온하르트; 마흐무드 가라고즈루; 아루나찰람 자와하르
Original assignee: 헤라우스 노블라이트 아메리카 엘엘씨
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2023-04-05
Also published as: US20160212827A1; EP3245848B1; JP6873037B2; CN107113934A; JP2018503948A; US9648705B2; CN107113934B; TW201635866A; WO2016115347A1; EP3245848A1; KR20170104458A

Abstract

램프 헤드 조립체가 제공된다. 램프 헤드 조립체는 광 생성 소자들의 복수의 어레이; 복수의 어레이의 각각에 에너지를 제공하도록 구성되는 구동 회로; 및 구동 회로의 동작을 제어하기 위한 마이크로프로세서를 포함한다.

Description

지능형 램프 헤드 조립체, 지능형 램프 헤드 조립체를 포함하는 광원, 및 그 작동 방법{INTELLIGENT LAMP HEAD ASSEMBLIES, LIGHT SOURCES INCLUDING INTELLIGENT LAMP HEAD ASSEMBLIES, AND METHODS OF OPERATING THE SAME}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 그 각각의 내용이 그 전체에 있어서 참조에 의해 본원에 통합되는 2015년 1월 15일자로 출원된 미국 가출원 제62/103,932호, 및 2015년 1월 15일자로 출원된 미국 가출원 제62/103,944호, 및 2016년 1월 13일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/994,882호에 대해 우선권을 주장한다.

기술분야

본 발명은 UV 광원과 같은 광원에 관한 것이며, 특히 이러한 광원을 위한 지능형 램프 헤드 조립체, 및 그 작동 방법에 관한 것이다.

때때로 램프 헤드 조립체로서 지칭되는 특정 램프 시스템은 광 생성 소자들(예를 들어, UV LED로서 또한 공지된 자외선 방사 LED 등)을 포함한다. 종종, 이러한 광 생성 소자들은 복수의 어레이로 배열되고, 어레이들의 각각은 복수의 광 생성 소자를 포함한다. 이러한 램프 시스템들은 예를 들어 UV 경화 응용물(예를 들어, 잉크의 UV 경화, 접착제, 코팅 등과 같은 결합제)과 같은 많은 응용물과 관련하여 사용된다.

광 생성 소자들의 복수의 어레이를 포함하는 종래의 램프 시스템들은 특정 도전에 직면한다. 초기 문제로서, 유지 보수, 장해 추구 동안, 이러한 것은 램프 시스템의 소자들과 관련된 특정 정보(예를 들어, 광 생성 소자들과 관련)를 알아내도록 촉구될 수 있다. 즉, 사용자는 광 생성 소자의 조립된 어레이를 간단하게 볼 수 없어 어느 부품이 어레이에 포함되어 있는지 알 수 없다.

이러한 램프 시스템들은 복수의 광 생성 디바이스를 작동시키도록 큰 규모의 전류를 끌어들이는 경향이 있다. 이러한 전류 레벨은 램프 시스템의 작동과 관련된 현장 조사 또는 장해 추구의 사안에서 안전 문제를 만든다. 또한, 동일하게 보이는 램프 시스템들은 극히 상이한 작동 요구 조건을 가질 수 있으며, 우발적인 과전압 또는 과전류 상태로 인한 손상의 가능성을 증가시킨다.

그러므로, 개선된 램프 헤드 조립체, 및 램프 헤드 조립체를 작동시키는 방법을 제공하는 것이 필요할 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따라서, 램프 헤드 조립체가 제공된다. 램프 헤드 조립체는 광 생성 소자들의 복수의 어레이; 상기 복수의 어레이의 각각에 에너지를 제공하도록 구성된 구동 회로; 및 상기 구동 회로의 동작을 제어하기 위한 마이크로프로세서를 포함한다.

본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 또 다른 램프 헤드 조립체가 제공된다. 램프 헤드 조립체는 (a) 광 생성 소자들의 복수의 어레이; 및 (b) 상기 복수의 어레이의 각각에 관한 정보를 포함하는 정적 메모리 디바이스를 포함한다.

본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따라서, 램프 헤드 조립체를 작동시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은, (a) 광 생성 소자들의 복수의 어레이, 및 상기 복수의 어레이의 각각에 에너지를 제공하도록 구성된 구동 회로를 포함하는 램프 헤드 조립체를 제공하는 단계; 및 (b) 상기 램프 헤드 조립체에 포함된 적어도 하나의 마이크로프로세서를 사용하여 상기 구동 회로를 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명은 첨부 도면과 관련하여 읽을 때 다음의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해될 것이다. 통상적인 실시에 따라서, 도면의 다양한 특성이 축척이 아니라는 것이 강조된다. 반대로, 다양한 특성부의 치수는 명료성을 위해 임의로 확장되거나 축소된다. 도면들에는 다음의 도면이 포함된다:
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 램프 헤드 조립체의 사시도;
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 광원 시스템의 블록도;
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 램프 헤드 조립체의 블록 사시도; 및
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 램프 헤드 조립체를 작동시키는 방법을 도시하는 흐름도.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "프로세서" 및 "마이크로프로세서"는 상호 교환 가능하게 사용되며, 컴퓨터 프로그램 명령을 실행하는 처리 유닛(예를 들어, 중앙 처리 유닛) 또는 다른 하드웨어를 포함하는 임의의 디바이스를 지칭하는 것으로 폭넓게 해석될 것이다. "프로세서" 및 "마이크로프로세서"의 예는 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서(DSP), 프로그램 가능 로직 컨트롤러(PLC), 컴퓨터 등을 포함한다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, "프로세서" 및 "마이크로프로세서"는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 및 주변 디바이스와 같은 소자들을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 광 생성 디바이스들의 하나 이상의 지능형 어레이(예를 들어, UV LED의 어레이)에 관한 것이며, 이에 의해, 광 생성 디바이스들의 제조일 및 특성들은 무선 주파수 식별(즉, RFID), 전기적 소거성 프로그램 가능 판독 전용 메모리(즉, EEPROM), 바코드 판독 식별 및/또는 광 생성 소자들의 각각의 어레이(또는 램프 헤드 조립체의 다른 영역)에 접근 가능한 정적 메모리의 다른 형태와 같은 식별 기술을 사용하여 로컬 메모리에 포함된다.

하나의 특정 실시예는 상이한 파장을 가지는 광 생성 디바이스의 하이브리드 어레이의 구축에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 광 생성 디바이스의 각각의 어레이에 특정한 특성을 식별하는 방법이 가능하게 된다. 이러한 하이브리드 예에서, 광 생성 디바이스들의 각각의 어레이는 상이한 전류로 구동될 수 있거나(예를 들어, 마이크로프로세서 제어 구동 회로를 사용하여), 또는 독립적으로 제어될 수 있다(예를 들어, 어레이를 개별적으로 턴온 및 턴오프한다).

본 발명의 한 실시예에서, 광 생성 디바이스들의 어레이의 속성은 예를 들어 무선 주파수 식별(RFID) 디바이스와 관련된 고유 번호(예를 들어, 기준 부품 번호)로 변환될 수 있다. RFID 디바이스는 어레이 상에 이주된 하나 이상의 특정 부품을 식별할 수 있고, 이에 의해 능력을 가진 사용자(예를 들어, 물품 보관소, 생산 사용자 등)가 하나의 어레이를 다른 어레이로부터 구별하는 것을 가능하게 한다. 이러한 RFID 디바이스는 어레이, 또는 관련된 램프 헤드 조립체의 구성 요소(예를 들어, 램프 헤드 조립체에 포함된 플렉스 회로)에 영구적으로 부착될 수 있다. 물론, 다른 디바이스(예를 들어, 바코드, EEPROM 디바이스 등)들이 재고 및 제조 관리를 위해 부품 번호들을 관련시키도록 사용될 수 있다.

또한, EEPROM 또는 유사한 디바이스를 사용하는 것은 훨씬 더 많은 특징을 제공할 수 있다. 어레이 상의 디바이스의 형태들을 식별하는 능력은 특정 작동 성질들을 적용하도록 하나 이상의 구동 회로로 전파될 수 있다. 그러므로, 이러한 지능으로, 하나의 구동 회로(또는 다수의 구동 회로)는 상이한 특성을 가진 또는 상이한 적용을 위한 다수의 어레이를 독립적으로 구동할 수 있다. 이러한 EEPROM은 그 특성들을 구별하는 능력을 가진 기술 서비스를 위해 고객(또는 다른 사용자)에 의해 또한 사용될 수 있으며, 그러므로 고객이 적절한 유지 보수 및 여가 지원(spares support)을 받는 것을 보장한다.

그러므로, 지능형 램프 헤드 내에 지능형 어레이(들)를 제공하는 것에 의해, 각각의 개별 어레이는 모든 어레이를 동일하게 취급하기 보다는 독립적으로(예를 들어, 실제 작동 제어 또는 턴온/오프를 통해) 제어될 수 있다. 즉, 복수의 어레이 중 적어도 하나는 복수의 어레이 중 다른 어레이들과는 상이한 파장의 광을 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 구동 회로의 출력은 복수의 어레이 중 다른 어레이들과 비교하여 복수의 어레이 중 적어도 하나의 어레이에 대해 상이하다. 마이크로프로세서는 복수의 어레이의 각각에 상이한 에너지 레벨을 제공하도록 구동 회로를 제어한다.

또한, 어레이(들)에 통합된 영구 디바이스를 제공하는 것에 의해, 어레이 조립 및 이력의 직접적인 추적이 가능하게 될 수 있다.

지능형 어레이의 예시적인 이점은 예를 들어 모니터링 및 제어시에 다른 어레이들로부터 하나의 어레이의 구별; 제품 수명 관리 특성을 지원하도록 램프 헤드 조립체 상의 상세한 데이터; 각각의 어레이의 추적 가능성(traceability); 각각의 어레이를 위한 개별 제어; 재고 관리 제어; 스마트 관리 제어; 보증 확인; 빈 정보(bin information)의 가용성; 로트(lot) 정보의 가용성; 일자 코딩; 어레이 상의 디바이스들의 위치와 관련된 데이터; 디바이스 제조사, 작동 시간, 어레이 조립일과 같은 디바이스 정보의 가용성; 다이 본딩, 다이 부착형 페이스트 형태, 와이어 본딩 크기에서 와이어 크기와 관련된 데이터; 일련 번호, 부품 번호, 및 각각의 어레이에 대한 개별 전류 제어 정보를 포함하는 어레이 어셈블러와 관련된 정보; 및 실리콘 경화 프로파일 및 재료와 관련된 데이터를 포함한다.

본 발명의 추가의 실시예들에 따라서, 마이크로프로세서는 램프 헤드 조립체 내로 통합될 수 있으며, 상기 램프 헤드 조립체는 하나 이상의 정적 메모리 디바이스(예를 들어, 플래시 메모리 디바이스, EEPROM 디바이스 등)를 추가로 포함할 수 있다. 마이크로프로세서(예를 들어, 마이크로컨트롤러)의 추가에 의해, 추가적인 회로는 추가적인 기능성을 지원하도록 램프 헤드 조립체에 제공될 수 있다. 예를 들어, 아날로그 디지털 송수신기, 온도 센서, 전류 감지 회로, 전압 감지 회로, UV 검출 회로 등은 마이크로프로세서와 함께 회로 기판에 제공될 수 있다.

이러한 센서들은 어레이(또는 전체 램프 헤드 조립체)가 허용 가능한 작동 사양 내에 있는지 또는 경보 또는 다른 불필요한 조건이 있는지를 결정하도록 마이크로프로세서와 관련하여, 그리고 정적 메모리 디바이스와 관련하여 사용될 수 있는 다양한 특성의 실시간 측정치들을 제공한다. 정적 메모리 디바이스의 포함은 예를 들어 램프 헤드 조립체(또는 램프 헤드 내의 광 생성 소자들의 어레이)가 가동하였던 시간의 수를 나타내는 데이터를 포함하는 램프 헤드 조립체의 작동 이력의 관리를 가능하게 한다. 정보는 전원 공급부의 CPU와 같은 원격 프로세서에 제공될 수 있다(예를 들어, 램프 헤드 조립체에서 통신 링크(들)에 결합된 통신 케이블을 통해, 또는 무선 통신 링크 등을 통해).

특정 실시예에서, 마이크로컨트롤러는 램프 헤드 조립체의 몸통 부분의 대향 측면들 상에 위치된 한 쌍의 구동 회로 기판의 각각에 통합된다. 구동 회로 기판들의 각각은 램프 헤드 조립체의 다수의 채널/어레이를 구동하는데 전용된다. 각각의 구동 회로 기판은 (a) 전압, 전류, UV 검출 및 온도와 같은 센서 입력을 획득하고 "조절(conditioning)"하기 위해 때때로 조절 회로(conditioning circuitry)로 지칭되는 데이터 취득 칩(들); (b) 통신 인터페이스(RS-485/RS-422, CAN 또는 임의의 다른 통신 프로토콜)와 같은 통신 링크를 제공하기 위한 트랜시버 칩(transceiver chip); (c) EEPROM 디바이스(들)와 같은 정적 메모리 디바이스; (d) 모든 입력 및 조건 등을 수집하고 이러한 정보를 다른 프로세서(전원 공급부의 CPU일 수 있는 광원 컨트롤러와 같은)에 다시 보고하는 마이크로컨트롤러와 같은 프로세서와 같은 소자들을 포함할 수 있다. 프로세서는 예를 들어 램프 성능에 유해할 수 있는 과도한 케이블 길이로 인한 전압 강하를 보상하도록 입력 전압을 수신하고 원격 프로세서와 통신하는 것과 같은 추가 작업을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서는 램프 헤드 조립체 내에 있는 개별 어레이의 독립 제어와 같은 추가적인 제어를 램프 헤드 조립체에 제공할 수 있다.

예를 들어, 램프 헤드 조립체의 "건강"의 실시간 모니터링; 램프 헤드 조립체 내의 광 생성 소자들의 지능형 어레이의 제어 및 모니터; 튼튼한 마스터 슬레이브 구성(robust master slave configuration)을 구축하기 위한 수단의 구현(enablement); 기계 대 기계 통신의 구현; 핫 스왑(hot swap) 램프 조립 모듈에 대한 능력의 구현; 보증 진실성을 보장하기 위한 램프 헤드 조립 시간의 일지 기록(logging); 능동적인 전압 모니터링으로 인한 긴 케이블 설치의 구현; 실시간 모니터링 때문에 개선된 일정의 유지 보수 능력; 제품 수명주기의 결정에서 시간 경과에 따른 센서를 사용한 데이터의 수집; 사용자 인터페이스(예를 들어, GUI)와 관련하여 모니터링 정보의 제공, 여기에서, 인터페이스는 수동적이고 램프 헤드 조립체의 감지된 특성의 값들과 같은 정보를 간단히 제공할 수 있거나, 또는 인터페이스는 능동적이고 램프 헤드 조립체의 일부 제어 능력을 또한 포함할 수 있으며; 그리고 디바이스 수명을 연장시키도록 디바이스를 턴 오프 또는 턴 온하는 능력의 구현과 같은 중요한 이점이 본 발명의 다양한 실시예들을 통해 달성된다.

지금 도 1을 참조하면, 램프 헤드 조립체(102)는 복수의 광 생성 소자(104)를 지지하는 열교환기 블록(126)을 포함한다. 예를 들어, 복수의 광 생성 소자(104)는 열교환기 블록(126)에 장착된 UV LED 스트립(또는 광 생성 디바이스들의 또 다른 배열)의 일부일 수 있다. 또한, 복수의 광 생성 소자(104) 중 적어도 하나는 UV LED 및 레이저 광 생성 소자로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 도 1의 예에서 도시된 바와 같이, 복수의 광 생성 소자(104)는 어레이(1), 어레이(2), 어레이(3), 어레이(4) 어레이(5), 어레이(6), 어레이(7) 및 어레이(8)로서 지칭되는 복수의 그룹에 배열된다. 열교환기 블록(126)은 복수의 광 생성 소자(104)에 의해 생성된 열을 제거하도록 냉각 효과를 제공하기 위한 냉각 유체(예를 들어, 냉각수)를 수용하도록 구성되는 복수의 채널을 그 몸통 부분 내에 한정할 수 있다.

또한, 도 1은 복수의 플렉스 회로(106)를 도시하고, 하나는 어레이(1 내지 8)들의 각각에 전류를 분배한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 어레이(1)에 인접한 플렉스 회로(106)는 정적 메모리 디바이스(110) 및 케이블 커넥터(112)를 포함하는 회로 기판(108)을 포함한다. 정적 메모리 디바이스(110)는 다른 디바이스들 중에서 예를 들어, EEPROM 디바이스, RFID 태그, 바코드일 수 있다. 케이블 커넥터(112)는 어레이(1)의 광 생성 소자(104)에 동력을 공급하기 위하여 분배될 전력을 제공하기 위해 구동 회로(예를 들어, 구동 회로 기판)에 연결될 수 있다. 정적 메모리 디바이스(110)에 포함된 정보는, 예를 들어 어레이(1)의 광 생성 소자들과 관련된 제조 데이터 및 특성을 포함할 수 있다.

도 2는 램프 헤드 조립체(202), 외부 센서(212), 및 전원(224)(예를 들어, 전력 공급부)을 포함하는 광원(200)의 블록도이다. 램프 헤드 조립체(202)는 램프 헤드 기판(206) 및 복수의 광 생성 소자(204)(예를 들어, UV LED와 같은 복수의 광 생성 소자(104)와 같은)를 포함한다.

램프 헤드 기판(206)은 로컬 센서(local sensor)(208)들, 신호 조절 회로(210)(들), 신호 조절 회로(214)(들), 프로세서(216), 정적 메모리 디바이스(218), 통신 링크(220) 및 구동 회로(222)(들)를 포함하는 복수의 회로 소자를 포함한다. 구동 회로(222)들은 광 생성 소자(204)(도 1 및 도 3에서와 같이, 복수의 어레이로 배열될 수 있음)에 에너지를 제공하도록 구성된다. 전기 에너지는 전원(224)(예를 들어, 전력 공급부)에 의해 구동 회로(222)에 제공된다. 프로세서(216)는 각각의 구동 회로(222)의 작동을 제어한다.

정적 메모리 디바이스(218)는 복수의 어레이의 각각에 관련된 정보를 포함한다(정적 메모리 디바이스에 포함된 정보는 마이크로프로세서에 의해 접근 가능하고, 구동 회로를 동작시키도록 사용된다). 정적 메모리 디바이스(218)에 포함된 정보는, 광 생성 소자들이 LED인 LED IV 특성 곡선; 광 생성 소자들의 다른 전기적 특성; 및 상기 복수의 어레이 중 적어도 하나가 상이한 파장 및/또는 상기 복수의 어레이 중 다른 어레이와 다른 에너지 레벨의 광을 생성하도록 구성되는 광 생성 소자들의 어레이들의 광 생성 소자들에 대해 상이한 구동 특성 등을 포함할 수 있다.

복수의 로컬 센서(208)(즉, 램프 헤드 조립체에 국부적임)는 램프 헤드 조립체(202)의 특성을 감지하고, 조절 회로(210)를 통해 프로세서(216)에 이러한 감지된 특성을 통신한다. 이러한 센서(208)들은 예를 들어: LED 어레이(광 생성 소자(204)에 있는)에서의 관련 특성을 측정하는 전압 센서, 전류 센서, 및 온도 센서; 및/또는 LED 어레이의 UV 출력을 국부적으로 독립적으로 측정하는 UV 에너지 센서들 등을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 복수의 외부/원격(즉, 램프 헤드 조립체로부터 멀리 떨어져 있는) 센서(212)(예를 들어, 그 중 임의의 것이 광원(200)의 다른 곳 또는 타겟 근처에 있는 것과 같은 램프 헤드 조립체로부터 떨어져 위치될 수 있는 UV 에너지 센서들, 온도 센서, 스펙트럼 출력 센서 등)들은 광원(200)의 다른 특성을 감지하고, 조절 회로(214)를 통해 프로세서(216)에 이러한 감지된 특성을 통신한다.

본 발명에 따른 램프 헤드 조립체는 다수의 형태를 취할 수 있다. 도 3은 예시적인 램프 헤드 조립체(302)의 블록도를 도시한다. 램프 헤드 조립체(302)는 몸통 부분(328), 및 몸통 부분(328)에 결합된 열교환기 소자(326)를 포함한다. 복수의 광 생성 소자(304)는 열교환기 소자(326)에 제공된다(도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 어레이에 배열된 광 생성 소자(104)와 유사하다). 몸통 부분(328)은 광 생성 소자(304)에 냉각 효과를 제공하기 위해 열교환기 소자(326)에 냉각 유체를 제공하기 위해 냉각 유체 분배 시스템을 수용할 수 있다. 제1 회로 기판(306a)은 몸통 부분(328)의 제1 측면 상에 제공되며, 제2 회로 기판(306b)은 몸통 부분(328)의 제2 측면 상에 제공된다. 2개의 회로 기판(306a, 306b)이 도 3의 예에서 제공되지만, 임의의 수의 회로 기판(예를 들어, 1, 2, 4 등)이 필요에 따라서 이용될 수 있다는 것이 이해된다. 제1 회로 기판(306a) 상의 소자들은 도 3에서 보일 수 있지만; 제2 회로 기판(306b)상의 소자들은 도 3에서 보이지 않으며, 이러한 소자들은 제1 회로 기판(306a)에서 보이는 것들과 동일할 수 있다(또는 실질적으로 유사하다). 회로 기판(306a) 상에 도시된 소자들은 도 1 및 도 2에 대해 상기된 것들과 유사하다.

회로 기판(306a)은 광 생성 소자(304)들(도 1에서와 같이 복수의 어레이로 배열될 수 있는)에 에너지를 제공하도록 구성된 드라이버(322)(예를 들어, 구동 회로(322))를 포함한다. 전기 에너지는 전원/공급부(도시되지 않음)에 의해 드라이버(322)에 제공된다. 프로세서(316)는 각각의 드라이버(322)의 작동을 제어한다.

정적 메모리 디바이스(318)(EEPROM(318)으로서 도시됨)는 복수의 어레이에 배열된 광 생성 소자에 관련된 정보를 포함한다(정적 메모리 디바이스에 포함된 정보는 마이크로프로세서에 의해 접근 가능하고, 구동 회로를 작동시키도록 사용된다). 정적 메모리 디바이스에 포함된 정보는, 광 생성 소자가 LED인 경우에 LED IV(전류-전압) 특성 곡선; 광 생성 소자의 다른 전기적 특성; 및 상기 복수의 어레이 중 적어도 하나가 상기 복수의 어레이 중 다른 어레이와 다른 파장 및/또는 다른 에너지 레벨의 광을 생성하도록 구성되는 경우에 광 생성 소자들의 어레이들에 대한 상이한 구동 특성 등을 포함할 수 있다.

복수의 로컬 센서(308a, 308b, 308c 및 308d)(즉, 램프 헤드 조립체(302)에 대해 국부적인)는 램프 헤드 조립체(302)의 특성을 감지하고, 조절 회로(310)를 통해 프로세서(316)에 이러한 감지된 특성을 통신한다. 예시적인(비제한적인) 센서들은 전압 센서(308a), 전류 센서(308), 온도 센서(308c), 및 UV 센서(308d)를 포함한다. 도 3에 도시되지는 않았지만, 외부 센서(도 2에 도시된 센서(212)들과 같은)들은 이러한 외부 센서들을 위한 대응하는 조절 회로(도 2에 도시된 조절 회로(214) 와 같은)와 함께 도 3의 실시예에서 고려된다.

통신 링크(320)(프로세서(316)와 통신하는)는 원격 프로세서(예를 들어, 도 2에 도시된 전원(224)과 같은, 광 생성 소자들에 에너지를 제공하기 위한 전원의 원격 프로세서)에 의해 감지된 정보와 같은 램프 헤드 조립체(302)에 관련된 정보의 통신을 가능하게 한다.

소프트웨어(예를 들어, 프로세서(316)에 의해 접근 가능한 하나 이상의 알고리즘을 포함하는)는 컴파일링된다(예를 들어, 실시간). 이러한 소프트웨어의 동작에서, 센서(308a, 308b, 308c 및 308d)들 중 하나 이상에 의해 감지된 정보의 값(이러한 값은 변경, 예를 들어 수학적으로 조작될 수 있다)들은 프로세서(316)에 의해(또는 원격 프로세서에 의해) 사전 결정된 값들에 비교된다. 예를 들어, 비교는 값(들)이 사전 결정된 범위 내에 있는지 또는 사전 결정된 임계값을 초과하는지에 관한 결정을 포함할 수 있다. 값이 경보/인터록 범위 내에 놓이거나 또는 경보/인터록 임계값을 초과하는 경우에, 감지된 특성과 관련된 데이터는 예를 들어 정적 메모리 디바이스(318)에 저장될 수 있다.

도 4는 본 발명의 특정의 예시적인 실시예에 따른 흐름도이다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 흐름도에 포함된 특정 단계들은 생략될 수 있으며; 특정의 추가 단계가 추가될 수 있으며; 단계들의 순서는 예시된 순서로부터 변경될 수 있다.

도 4의 흐름도를 구체적으로 참조하면, 램프 헤드 조립체를 작동시키는 방법이 제공된다. 단계 400에서, 광 생성 소자들의 복수의 어레이를 포함하는 램프 헤드 조립체가 제공되며, 여기에서, 구동 회로는 상기 복수의 어레이들 각각에 에너지를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 도 3은 복수의 광 생성 소자(304)를 포함하는 램프 헤드 조립체(302)를 도시한다. 광 생성 소자들은 복수의 어레이 내에 배열될 수 있다(예를 들어, 도 1 참조).

단계 402에서, 구동 회로는 램프 헤드 조립체에 포함된 적어도 하나의 마이크로프로세서를 사용하여 제어된다. 예를 들어, 프로세서(316)는 도 3에 도시된 각각의 구동 회로(322)의 동작을 제어하며, 각각의 구동 회로(322)는 광 생성 소자(304)들의 복수의 어레이 중 하나 이상에 에너지를 제공한다.

단계 404에서, 복수의 어레이의 각각에 관련된 정보를 포함하는, 램프 헤드 조립체의 적어도 하나의 정적 메모리 디바이스(예를 들어, 도 3의 EEPROM(318), 도 2의 정적 메모리(218) 등 참조)는 구동 회로의 제어에 사용된다. 단계 406에서, 램프 헤드 조립체의 특성은 광원에 포함된 센서(예를 들어, 도 3의 센서(308a, 308b, 308c, 및 308d); 도 2의 로컬 센서(208)들 및 외부 센서(212)들 참조)들을 사용하여 입력된다. 단계 408에서, 데이터는 센서들 중 적어도 하나에 의해 감지된 데이터가 적어도 하나의 센서에 의해 감지된 특성의 사전 결정된 값과 일치하면 정적 메모리 디바이스에 기록된다.

본 발명의 특정의 예시적인 실시예에 따라서, 그리고 시스템의 필요한(예를 들어, 최적의) 성능에 기초하여, 허용 가능한(또는 허용 가능하지 않은) 임계값은 각각의 센서 특성을 위해 확립될 수 있거나, 또는 허용 가능한(또는 허용 가능하지 않은) 범위는 각각의 센서 특성을 위해 확립될 수 있다. 실시간 데이터는 램프 헤드 조립체에 포함된 복수의 센서(예를 들어, 전압 센서, 전류 센서, 온도 센서, UV 센서 등)에 의해 수집되며, 여기에서, 센서들로부터의 데이터는 램프 헤드 조립체에 국부적인 메모리(예를 들어, EEPROM과 같은 정적 메모리 디바이스)에 저장될 수 있으며 및/또는 램프 헤드 조립체에 포함된 인쇄 회로 기판 상의 프로세서(예를 들어, 마이크로컨트롤러)로 전송될 수 있다. 위에서 제공된 바와 같이, 센서들로부터의 데이터(재조절, 재포맷, 집계, 수학적으로 조작될 될 수 있는 등의)는 그런 다음 케이블을 통해 원격 프로세서(예를 들어, 전원 공급부의 중앙 처리 디바이스)로 전송될 수 있으며, 원격 프로세서는 감지된 특정의 특성에 대한 사전 결정된 기준에 데이터를 비교한다. 센서 데이터가 허용 가능한 사전 한정된 값(임계값, 범위 등을 사용하여 결정되는)을 벗어나면, 소프트웨어는 (i) 사용자 인터페이스(예를 들어, 그래픽 사용자 인터페이스 등)를 통해 경고를 개시하거나, 또는 (ii) 램프 헤드 조립체의 적어도 일부를 정지시키기 위해 인터록을 결합하도록 사용될 수 있다. 센서 데이터가 허용 가능한지(및/또는 경고의 개시 또는 인터록의 결합)의 결정은 원격 프로세서와는 대조적으로 로컬 프로세서(램프 헤드 조립체에 있는)에 의해 달성될 수 있다.

본 명세서에 예시되고 설명된 바와 같이, 정적 메모리 디바이스(예를 들어, EEPROM)는 램프 헤드 조립체에 있는 프로세서와 통신하며, 여기에서, 정적 메모리 디바이스는 (i) 광 생성 소자들의 복수의 어레이의 각각에 관련된 정보를 포함하지만 이에 한정되지 않는 램프 헤드 조립체에 관련된 판독 전용 데이터(read only data), 및 (ii) 상기 램프 헤드 조립체의 동작과 관련된 상기 프로세서에 의해 기록된 데이터 중 적어도 하나에 관련된 정보를 포함한다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 정적 메모리 디바이스(EEPROM을 포함함)는 판독 전용 데이터를 포함할 수 있는 시스템, 및 추가 데이터를 기록하기 위한 메모리를 지칭하도록 의도된다. 정적 메모리 디바이스에 저장된 판독 전용 데이터는 예를 들어 IV 특성 곡선, 광 생성 소자들에 관련된 제조자 데이터(예를 들어, 바코드, 모델 번호, 서비스 데이터, 보증일, 재고 데이터 등), 또는 램프 헤드 조립체의 다른 부분들에 관련된 유사 데이터를 포함할 수 있다. 프로세서에 의해 정적 메모리 디바이스에 기록되는 데이터는 예를 들어, 램프 헤드 조립체의 작동 시간(및/또는 광 생성 소자들의 각 어레이의 작동 시간)에 관련된 정보, 하나 이상의 센서에 의해 감지된 램프 헤드 조립체의 특성에 관련된 데이터 등을 포함할 수 있다. 프로세서에 의해 정적 메모리 디바이스에 기록될 수 있는 데이터의 특정 예는 사전 결정된 기준(예를 들어, 고전압 상태, 고전류 상태 등과 같은 경보 조건들)을 초과하는 특성과 관련된 정보를 포함할 수 있다.

본 발명이 주로 램프 헤드 조립체와 관련하여 설명되지만, 본 발명은 또한 본 발명의 램프 헤드 조립체들을 포함하는 독창적인 광원으로서 고려될 수 있다.

본 명세서에서 단수로 특정 용어를 사용하는 것은 복수를 의미할 수 있으며, 그 반대일 수도 있음이 이해된다. 예를 들어, 용어 "구동 회로"는 복수의 구동 회로를 지칭할 수 있다.

본 발명이 특정 실시예를 참조하여 예시되고 설명되었을지라도, 본 발명은 도시된 세부 사항에 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 다양한 변형이 청구범위와 등가물의 영역 및 범위 내에서 본 발명으로부터 벗어남이 없이 상세히 이루어질 수 있다.

Claims

램프 헤드 조립체로서,
(a) 광 생성 소자들의 복수의 어레이;
(b) 상기 복수의 어레이의 각각에 에너지를 제공하도록 구성되는 구동 회로;
(c) 상기 구동 회로의 동작을 제어하기 위한 마이크로프로세서; 및
(d) 상기 램프 헤드 조립체의 특성을 감지하기 위하여 상기 마이크로프로세서와 통신하는 하나 이상의 센서를 포함하고,
상기 하나 이상의 센서에 의해 감지된 정보에 대응하는 값들은, 상기 값들이 (i) 경보 또는 인터록(interlock) 범위 중 적어도 하나 내에 놓이거나 또는 (ii) 경보 또는 인터록 임계값 중 적어도 하나를 초과하는지를 결정하기 위하여, 상기 마이크로프로세서에 의해 사전 결정된 값들에 비교되는, 램프 헤드 조립체.
제1항에 있어서, 상기 광 생성 소자는 UV LED 및 레이저 광 생성 소자로 이루어진 군으로부터 선택되는, 램프 헤드 조립체.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 회로는 복수의 구동 회로를 포함하며, 상기 복수의 구동 회로의 각각은 상기 광 생성 소자들의 상기 복수의 어레이의 적어도 일부에 에너지를 제공하도록 구성되는, 램프 헤드 조립체.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 어레이의 각각에 관련된 정보를 포함하는 정적 메모리 디바이스를 추가로 포함하는, 램프 헤드 조립체.
제4항에 있어서, 상기 광 생성 소자는 UV LED이며, 상기 정적 메모리 디바이스에 포함된 정보는 LED IV 특성 곡선을 포함하는, 램프 헤드 조립체.
제4항에 있어서, 상기 정적 메모리 디바이스에 포함된 정보는 상기 복수의 어레이의 각각에 에너지를 제공하도록 상기 구동 회로에 의한 사용을 위해 구성되는 상기 광 생성 소자의 전기 특성을 포함하는, 램프 헤드 조립체.
제4항에 있어서, 상기 정적 메모리 디바이스에 포함된 정보는 상기 마이크로프로세서에 의해 접근 가능하고, 상기 구동 회로의 동작 동안 사용되는, 램프 헤드 조립체.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 어레이 중 적어도 하나는 상기 복수의 어레이의 다른 어레이와는 상이한 파장의 광을 생성하도록 구성되는, 램프 헤드 조립체.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 회로의 출력은 상기 복수의 어레이의 다른 어레이와 비교하여 상기 복수의 어레이의 적어도 하나에 대해서 상이한, 램프 헤드 조립체.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 복수의 어레이의 각각에 상이한 에너지 레벨을 제공하도록 상기 구동 회로를 제어하는, 램프 헤드 조립체.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 광 생성 소자들을 지지하기 위한 열교환기 블록을 추가로 포함하고, 상기 열교환기 블록은 냉각 유체를 수용하기 위한 복수의 채널을 한정하는, 램프 헤드 조립체.
제1항에 있어서, 상기 복수의 센서에 의해 감지된 특성은 전압 레벨, 전류 레벨, 온도, 및 UV 특성 중 적어도 하나를 포함하는, 램프 헤드 조립체.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 램프 헤드 조립체의 센서에 의해 감지된 특성이 허용 가능한 사전 한정된 값을 벗어나면 상기 램프 헤드 조립체의 정적 메모리 디바이스에 데이터를 기록하도록 구성되는, 램프 헤드 조립체.
제13항에 있어서, 상기 특성은 전압 특성 및 전류 특성 중 적어도 하나를 포함하는, 램프 헤드 조립체.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 원격 프로세서와 통신하며, 상기 원격 프로세서는 상기 광 생성 소자들의 복수의 어레이를 작동시키기 위하여 상기 램프 헤드 조립체에 에너지를 제공하도록 구성된 전력 공급부에 위치되는, 램프 헤드 조립체.
램프 헤드 조립체로서,
(a) 광 생성 소자들의 복수의 어레이;
(b) 상기 복수의 어레이의 각각에 관련된 정보를 포함하는 정적 메모리 디바이스; 및
(c) 상기 램프 헤드 조립체의 특성을 감지하기 위하여 마이크로프로세서와 통신하는 하나 이상의 센서를 포함하고,
상기 하나 이상의 센서에 의해 감지된 정보에 대응하는 값들은, 상기 값들이 (i) 경보 또는 인터록 범위 중 적어도 하나 내에 놓이거나 또는 (ii) 경보 또는 인터록 임계값 중 적어도 하나를 초과하는지를 결정하기 위하여, 상기 정적 메모리 디바이스에 저장된 사전 결정된 값들에 비교되는, 램프 헤드 조립체.
제16항에 있어서, 상기 정적 메모리 디바이스에 포함되고 상기 복수의 어레이의 각각에 관련된 정보는 상기 복수의 어레이의 각각의 제조 데이터와 상기 복수의 어레이의 각각의 특성 중 적어도 하나를 포함하는, 램프 헤드 조립체.
램프 헤드 조립체를 작동시키는 방법으로서,
(a) 광 생성 소자들의 복수의 어레이, 및 상기 복수의 어레이의 각각에 에너지를 제공하도록 구성되는 구동 회로를 포함하는 램프 헤드 조립체를 제공하는 단계;
(b) 상기 램프 헤드 조립체에 포함된 적어도 하나의 마이크로프로세서를 사용하여 상기 구동 회로를 제어하는 단계;
(c) 상기 램프 헤드 조립체에 포함되는 적어도 하나의 센서를 사용하여 상기 램프 헤드 조립체의 적어도 하나의 특성을 감지하는 단계; 및
(d) 상기 마이크로프로세서를 사용하여, 상기 하나 이상의 센서에 의해 감지된 정보에 대응하는 값들이 (i) 경보 또는 인터록 범위 중 적어도 하나 내에 놓이거나 또는 (ii) 경보 또는 인터록 임계값 중 적어도 하나를 초과하는지를 결정하기 위하여, 상기 값들을 사전 결정된 값들에 비교하는 단계
를 포함하는, 램프 헤드 조립체를 작동시키는 방법.
제18항에 있어서, 상기 램프 헤드 조립체에 적어도 하나의 정적 메모리 디바이스를 제공하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 적어도 하나의 정적 메모리 디바이스는 상기 복수의 어레이의 각각에 관련된 정보를 포함하며, 상기 적어도 하나의 정적 메모리 디바이스는 상기 구동 회로의 제어에 사용되는, 램프 헤드 조립체를 작동시키는 방법.
제18항에 있어서, (e) 상기 적어도 하나의 센서에 의해 감지된 데이터가 상기 적어도 하나의 센서에 의해 감지된 특성의 사전 결정된 값과 일치하면 상기 램프 헤드 조립체의 정적 메모리 디바이스에 데이터를 기록하는 단계를 추가로 포함하는, 램프 헤드 조립체를 작동시키는 방법.