KR20140144721A

KR20140144721A - Led 및 원주 렌즈를 갖춘 조명 기구

Info

Publication number: KR20140144721A
Application number: KR1020147030238A
Authority: KR
Inventors: 미카엘 파일; 수잔 샤트; 하랄트 마이베크
Original assignee: 헤레우스 노블라이트 게엠베하
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2014-12-19
Also published as: US20150124458A1; EP2845225B1; PL3396713T3; PL2845225T3; CN109973840A; KR101660621B1; BR112014027362A2; DE102012008638A1; CN104396012A; WO2013164053A1; US9695992B2; EP3396713A1; JP2015523673A; TW201400761A; DE202013012725U1; TWI495826B; CA2872076A1; EP2845225A1; JP5855314B2; CN104396012B

Abstract

본 발명은 모듈 표면(2)에 걸쳐 분포되는 복수의 LED(3)를 갖춘 적어도 하나의 모듈(1)을 포함하고, 다수의 LED가 모듈(1)의 종방향(L)으로 열(R)을 이루어 배치되는 조명 기구에 관한 것이다. 다수의 열(R)이 종방향(L)에 수직한 모듈(1)의 횡방향(W)으로 병치된다. LED 조명 기구는 LED에 의해 방출된 광을 집속시키기 위한 광학계(5, 8)를 구비하며, 상기 광학계(5, 8)는 종방향(L)으로 연장되는 적어도 하나의 제1 실린더 렌즈(9)를 구비하고, 열(3) 중 제1 열의 LED(3) 중 적어도 일부의 광이 제1 실린더 렌즈(9)에 의해 하나의 선으로 목표 표면상에 집속된다.

Description

LED 및 원주 렌즈를 갖춘 조명 기구{LUMINAIRE WITH LEDS AND CYLINDRICAL LENS}

본 발명은, 복수의 LED가 모듈 표면에 걸쳐 분포되는 적어도 하나의 모듈을 포함하고, 다수의 LED가 모듈의 종방향으로 열을 이루어 배치되며, 다수의 상기 열이 종방향에 수직한 모듈의 횡방향으로 서로 나란히 배치되고, LED 램프가 LED에 의해 방출된 광을 집속시키기 위한 광학계를 포함하는 램프에 관한 것이다.

WO 2012/031703 A1은 기판이 다수의 LED를 갖춘 플레이트형 캐리어를 포함하고, 광학계를 제공하기 위한 층으로 구성되는 커버와 함께, 기판의 표면이 개방 주조 몰드 내에 제공되는, 칩-온-보드(chip-on-board) 모듈을 위한 제조 방법을 기술한다.

본 발명의 목적은 규정된 구조체에서의 균일한 조사 밀도를 달성하기 위해 사용될 수 있는 LED 램프를 안출하는 것이다.

상기 목적은, 램프로서,

모듈 표면에 걸쳐 분포되는 복수의 LED를 갖춘 적어도 하나의 모듈을 포함하고,

다수의 LED가 모듈의 종방향으로 열을 이루어 배치되고, 다수의 상기 열이 종방향에 수직한 모듈의 횡방향으로 서로 나란히 배치되며,

LED 램프는 LED에 의해 방출된 광을 집속시키기 위한 광학계를 포함하고,

광학계는 종방향으로 연장되는 적어도 하나의 실린더 렌즈를 포함하고, 열 중 제1 열로부터의 LED 중 적어도 일부의 광이 제1 실린더 렌즈에 의해 목표 표면상의 선 내로 집속되는 램프를 통해 충족된다.

적어도 다수의 LED에 걸쳐 연장되는 실린더 렌즈의 사용은 개별 LED의 광의 균일한 집속을 효과적인 방식으로 그리고 적은 구성요소를 갖고서 허용한다.

본 발명의 범위에서, 모듈은 복수의 LED의 임의의 공간적으로 고정된 배열을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이와 관련하여, 모듈 표면은 모든 LED를 연결하는 표면을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 범위에서, 모듈 표면은 횡방향으로 만곡부(curvature), 예를 들어 배럴형 만곡부를 포함해도 좋다. 그러나, 모듈 표면이 평탄한 것이 바람직하다.

모듈은 반드시는 아니지만 일반적으로 유리하게는 LED와 해당되는 경우 또 다른 전자 구성요소가 2차원 캐리어 상에 배치되는 집적 칩-온-보드(chip-on-board, COB) 모듈로서 제공된다.

일반적으로, 본 발명에 따른 램프는 특히 종방향으로 임의의 방식 또는 형상으로 연장될 수 있다. 횡방향으로의 연장은 주로 목표 표면상의 선의 수, 출력 및 세기에 관한 요건에 의존한다. 종방향으로의 연장에 관하여, 요구되는 길이에 따라 다수의 모듈이 연이어 배치될 수 있으며, 이는 사용될 수 있는 광학계에 또한 유사하게 적용된다.

본 발명의 일반적으로 유리한 개선에서, 광학계는 종방향으로 연장되는 적어도 하나의 제2 실린더 렌즈를 포함하고, 열 중 제2 열로부터의 LED 중 적어도 일부의 광이 제2 실린더 렌즈에 의해 목표 표면상의 선 내로 집속된다. 이는 모듈의 LED의 다수의 열이 선 내로 집속되도록 허용하며, 이에 의해 큰 개각의 광이 횡방향으로도 또한 포획되고 수송될 수 있다.

상세하게는, 반드시는 아니지만 바람직하게는, 제1 실린더 렌즈와 제2 실린더 렌즈는 광을 목표 표면상의 동일한 선 내로 집속시킨다. 이는 목표 표면상에 특히 강한 휘도를 제공한다. 이와 관련하여 선을 따른 광 세기의 균일성이 예를 들어 2개의 열의 LED를 종방향으로 서로 편위되게 배치하는 것을 통해 더욱 쉽게 개선될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이러한 균일성은 집속을 달성하는 광학계와 관련된 수단을 통해 더욱 최적화될 수 있다.

본 발명의 바람직한 예시적인 실시 형태에서, 광학계는 방출된 광을 집속시키기 위한 일차 광학계를 포함하고, 일차 광학계는 바로 LED 상에 배치되는 복수의 렌즈를 포함한다. 이러한 유형의 일차 광학계는 보통 큰 각도로 LED에 의해 방출되는 특히 큰 공간 각도의 광을 수송하기 위해 사용될 수 있다. 이는 예를 들어 각각 LED 위에 배치되는 다수의 집광 렌즈와 관련될 수 있다. 원칙적으로, 실린더 렌즈는 또한 일차 광학계의 구성요소일 수 있고, 복수의 LED 바로 위에 배치될 수 있다.

집광 렌즈 또는 실린더 렌즈에 대해 대안적으로 또는 그것에 추가적으로, 일차 광학계는 또한 LED 바로 옆에 배치되는 반사기를 포함할 수 있고, 수송된 광의 유용한 공간 각도 범위를 더욱 개선할 수 있다. 이는 예를 들어 개별 LED에 할당되는 회전 대칭 반사기와 관련될 수 있다.

바람직한 개선에서, 일차 광학계는 모듈에 적용되는 투명 중합체 층으로서 제공되고, 적어도 다수의 LED에 걸쳐 단일 부품으로서 연장된다. 이러한 유형의 중합체 층이 예를 들어 WO 2012/031703 A1에 기술된 광학계에 따라 제공될 수 있다. 이와 관련하여, LED 모듈이 개방 주조 몰드 내의 UV-내성 실리콘으로 덮인다.

일차 광학계의 바람직한 개선에서, LED 위에 배치되는 렌즈는 LED의 중심에 대해 횡방향으로 측방향 편위되어 위치된다. 이는 목표 표면의 선이 각각의 열의 LED의 기하학적 방출 방향으로 위치되지 않을 때 횡방향으로의 큰 개각의 우수한 집속을 가능하게 한다. 따라서, 바람직한 개선에서 오프셋이 커질수록, LED의 열이 횡방향으로 선 내로부터 더욱 멀리 위치될 수 있다. 특히, 그 기하학적 방출 방향이 선과 교차하는 LED의 중심 열이 존재할 수 있으며, 이에 의해 상기 열의 렌즈 또는 렌즈들은 오프셋을 포함하지 않는다.

유리하게는, LED에 의해 방출된 광의 적어도 50%가 470 nm 아래의 파장 범위 내에 있다. 이는 램프가 적어도 주로 UV 방출기로서 설계되도록 허용한다. 본 발명에 따른 특징부의 또 다른 조합은 UV 방출기가 기술적인 장치, 예를 들어 인쇄기 내에 융통성 있게 통합되도록 허용한다.

대안적으로, LED에 의해 방출된 광의 적어도 50%가 780 nm 위의 파장 범위 내에 있다. 이는 램프가 적어도 주로 IR 방출기로서 설계되도록 허용한다. 본 발명에 따른 특징부의 또 다른 조합은 IR 방출기가 기술적인 장치, 예를 들어 인쇄기 내에 융통성 있게 통합되도록 허용한다.

본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 광학계는 광의 광로 내에 배치되면서 모듈로부터 공간적으로 분리되는 이차 광학계를 포함한다. 용어 일차 광학계와의 구별을 위해, 이차 광학계는 본 경우에 일반적으로 바로 LED 상에 위치되지 않는 광학계를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 이차 광학계를 포함하지만 일차 광학계를 포함하지 않거나 그 반대인 실시 형태가 실현가능하다. 특히 바람직한 실시 형태에서, 일차 광학계 및 이차 광학계 둘 모두가 램프의 광로 내에 배치되어, 높고 균일한 조사 세기를 제공하는 특히 콤팩트한 설계를 생성한다.

바람직한 설계 세부 사항에 따르면, 이차 광학계는 투명 기판상에 투명 중합체 층으로서 제공된다. 이와 관련하여, 이차 광학계는 LED 모듈 대신에 투명 기판, 예를 들어 유리가 개방 주조 몰드 내의 UV-내성 실리콘으로 덮이는, WO 2012/031703 A1에 기술된 광학계와 같이 제조될 수 있다.

특히 바람직한 설계 세부 사항에 따르면, 실린더 렌즈는 이차 광학계 상에 제공되며, 이는 LED에 의해 방출된 광의 선 내로의 균일한 집속을 특히 효과적으로 만든다. 이와 관련하여, 이차 광학계가 평면 내에 서로 나란히 배치되는 다수의 실린더 렌즈를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 따라서, 각각의 실린더 렌즈는 전체적으로 LED의 다수의 열이 램프의 총 세기에 기여할 수 있도록 서로 나란히 위치되는 다수의 열 또는 LED의 열 중 하나의 광을 집속시킬 수 있다. 특히, 다양한 실린더 렌즈가 LED의 광을 동일한 선 내로 집속시킬 수 있다.

본 발명의 실현가능한 실시 형태에서, 실린더 렌즈의 평면은 모듈 표면 및/또는 목표 표면에 대해 경사진다. 이는 횡방향으로 모듈의 위치와 선 사이의 오프셋을 보상하는 간단한 방식이다. 따라서, 모듈은 예를 들어 모듈 각각이 이차 광학계에 대해 기울어져 배치되는 상태로 선의 양측에 횡방향으로 제공되어, 선 내로의 특히 효과적인 집속을 허용할 수 있다. 목표 표면에 대한 이차 광학계의 또는 모듈 및 이차 광학계의 경사 배열도 또한 실현가능하다.

본 발명의 또 다른 실시 형태는 LED의 열의 중심 평면과 열의 광을 집속시키는 실린더 렌즈의, LED의 열의 중심축에 평행하게 위치되는 중심 광축이 횡방향으로 서로에 대해 편위되는 것을 제공한다. 이는 또한 특히 선이 횡방향으로 LED의 중심 평면에 대해 편위되어 배치될 때 큰 개각의 선 내로의 간단하고 효과적인 집속을 허용한다. 추가의 최적화를 위해, 할당된 실린더 렌즈에 대한 상기 오프셋은 횡방향으로 LED의 열로부터 선의 거리에 따라 LED의 상이한 열에 대해 상이할 수 있다.

종방향으로의 LED의 패킹 밀도가 횡방향으로보다 큰 것을 제공하는 것이 본 발명에 일반적으로 유리하다. 횡방향으로의 보다 낮은 패킹 밀도는 본 발명에 따른 최적화된 수송 광학계를 통해 균형을 이룰 수 있어, 전체적으로 목표 표면에 대한 동일한 세기가 보다 적은 LED로 달성될 수 있다. 모듈은 예를 들어 패킹 밀도가 종방향으로 최대인 COB 모듈일 수 있다. 이는 보통 이러한 유형의 모듈의 기술적인 구성 옵션에 의해 제한된다. 그러나, 종방향으로 최대인 패킹 밀도는 선에 걸친 세기 분포의 균일성에 최적이다. 횡방향으로의 패킹 밀도는 예를 들어 종방향으로의 패킹 밀도의 단지 80%, 바람직하게는 불과 60%일 수 있다.

본 발명의 목적은 또한 본 발명에 따른 램프를 포함하는, 코팅을 건조시키기 위한 장치를 통해 충족된다. 본 발명에 따른 램프는 이 목적에 특히 적합한데, 왜냐하면 그것이 높은 조사 세기와 융통성 있는 그리고 특히 콤팩트한 설계를 조합시키기 때문이다.

바람직한 개선에서, 건조될 코팅을 갖춘 2차원 기판과 램프가 이송 방향으로 서로를 향해 이동될 수 있으며, 램프는 횡방향으로 기판의 폭에 걸쳐 적어도 부분적으로 연장되고, 기판 위에 규정된 거리를 두고 배치된다. 이는 기판 표면을 여러 번(in multiple runs) 스캐닝하는 것을 포함할 것이다. 기판은 예를 들어 인쇄기로 그것 상에 인쇄되는 래커 또는 다른 물질로 코팅되는 인쇄물일 수 있다.

본 발명의 목적은 또한 바람직하게는 인쇄 절차에서 코팅을 건조시키기 위한 본 발명에 따른 램프의 사용을 통해 충족된다.

본 발명에 의하면, 규정된 구조체에서의 균일한 조사 밀도를 달성하기 위해 사용될 수 있는 LED 램프가 제공된다.

본 발명의 또 다른 이점과 특징이 다음에 설명되는 예시적인 실시 형태와 특허청구범위 종속항으로부터 명백하다.
본 발명의 몇몇 바람직한 예시적인 실시 형태가 다음에 설명되고, 첨부 도면에 기초하여 더욱 상세히 예시된다.
도 1은 본 발명에 따른 램프의 제1 예시적 실시 형태의 개략도를 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 램프의 LED 모듈의 LED의 개략적인 배열을 도시한다.
도 3은 도 1의 램프의 종방향으로의 단면도를 도시한다.
도 4는 도 1의 램프의 변형을 도시한다.
도 5는 본 발명의 제2 예시적 실시 형태의 도면을 도시한다.
도 6은 본 발명의 제3 예시적 실시 형태의 도면을 도시한다.
도 7은 본 발명의 제4 예시적 실시 형태의 도면을 도시한다.

도 1에 따른 본 발명에 따른 램프는 도면의 평면에 수직하게 연장되는 모듈 표면(2)을 가로질러 어레이로 분포되는 다수의 LED(3)를 갖춘 LED 모듈(1)을 포함한다. LED(3)와 또 다른 전자 구성요소(미도시)가 평탄한 캐리어(4)에 부착되어, 칩-온-보드(chip-on-board, COB) 모듈을 제공한다. 모듈(1)은 도 1의 도면의 평면에 수직하게 연장되는 종방향(L)으로 그리고 도 1의 도면에서 상부로부터 하부로 연장되는 횡방향(W)으로 연장된다. LED(3)의 기하학적 주 방출 방향(H)은 종방향(L)과 횡방향(W)에 수직하게 연장된다.

어레이로 배치된 LED(3)는 그것들이 제1 반복 거리 a를 갖는 종방향으로 열(R)을 이루어 연장된다. 횡방향으로, 열(R)은 서로 평행하고, 반복 거리 b를 갖는다. 본 경우에, 대략 10개 열(R)의 LED가 서로 나란히 배치되고, 그 모두가 도면에 도시되지는 않는다.

반복 거리 a, b의 역은 각각의 방향으로의 LED의 패킹 밀도(packing density)를 규정한다. 현재, 거리 a는 세부 설계에 따라 2 mm 내지 5 mm이며, LED는 대략 1 mm² 정도의 방출 표면적을 갖는다. 거리 b는 전형적으로 5 mm 내지 10 mm이며, 따라서 거리 a의 대략 2배이다. 따라서, 횡방향(W)으로의 패킹 밀도는 종방향(L)으로의 그것의 단지 절반이다.

다수의 모듈(1)은 램프 설계의 요건에 따라, 특히 종방향으로, 그러나 또한 필요한 경우 횡방향으로 연이어 배치될 수 있다. 편리하게는, 순차적인 모듈이 LED(3)로 적절히 구성되고/구성되거나 LED의 거리가 동일하도록 그리고/또는 모듈 경계(module limits)의 영역에서 방출된 광의 분포의 변화가 최대한 작도록 순서대로 배치된다.

본 경우에 모듈(1)의 전체-표면 코팅의 형태로 제공되는 모듈(1) 상에 일차 광학계(5)가 배치된다. 일차 광학계(5)는 큰 개각(opening angle)의 방출된 광을 집속시키는, 본 경우에 평철 집광 렌즈(planar-convex collecting lens) 형태의 렌즈(6)를 각각 바로 개별 LED(3) 상에 포함한다. 이는 종방향으로 연장되는 목표 표면(미도시) 상의 직선 형태의 구조체 내로의 빔의 주된 집속과 관련된다. 램프에 의해 제공되는 상기 선에 대한 조사 세기는 명백히 2 W/cm²를 초과한다.

설명을 위해, 여기에 도시되지 않은 선 및/또는 목표 표면에 수렴하고 더 위쪽에서 그것에서 만나는 2개의 최외측-가장자리(extreme-edge) 광로(7)가 도 1에 도시된다.

모듈(1)은 냉각 요소(미도시) 상에 배치될 수 있다. 냉각 요소는 바람직하게는 열을 방열시키기 위해 냉각 요소를 통해 유동하는 액체 냉각제의 입구 및 출구를 위한 커넥터를 구비한다. 냉각제는 폐쇄 사이클 내에 존재할 수 있고, 열을 열 교환기에 의해 다른 장소에 방출할 수 있다. 본 램프의 경우에 방열될 열 파워(heat power)는 대략 1 kW보다 상당히 더 크다.

일차 광학계(1)에 더하여, 목표 표면상의 구조체 내로의 최대한 큰 LED의 출사각(exit angle)의 집속을 더욱 개선하는 이차 광학계(8)가 모듈(1)의 상류에 제공된다. 이차 광학계(8)는 모듈(1)의 상류에 거리를 두고 위치되지만, 모듈(1)과 목표 표면 사이에 배치된다. 이차 광학계(8)와 모듈 표면(2) 사이의 거리는 집속에 의해 광로에 최대한 빨리 영향을 주기 위해 목표 표면으로부터 이차 광학계(8)의 거리보다 상당히 더 작다.

이차 광학계(8)는 각각 종방향(L)으로 연장되는 그리고 횡방향(W)으로 서로 평행하게 배치되는 그리고 동일한 평면 내에 배치되는 다수의 평행한 실린더 렌즈(9)를 포함한다. 따라서, 적어도 LED(3)의 하나의 열로부터의 광 각각은 하나의 실린더 렌즈(12)를 통해 포획되고, 목표 표면(10)(인쇄물)의 선 및/또는 구조체 내로 집속된다. 두 LED의 광의 상이한 빔이 각각 상이한 방출 각도로 도 1에 예시적인 방식으로 도시되고, 모두 목표 표면상의 동일한 선형 구조체 내로 집속된다. 이와 관련하여, 선은 횡방향으로의 LED(3)의 외측 열(R)의 거리보다 상당히 더 작은 횡방향으로의 폭 Q를 갖는다.

여기에 도시되지 않은 본 발명의 단순화된 실시 형태에서, 이차 광학계를 생략하는 것이 실현가능하며, 이에 의해 실린더 렌즈가 직접 일차 광학계 내에 제공되고, LED(3)의 개별 열(R)에 걸쳐 연장된다.

도 1에 도시된 대칭선으로부터 명백한 바와 같이, 본 경우에 LED(3)의 중심(3a)과 일차 광학계(5)의 그 렌즈(6)의 중심(6a) 사이에 횡방향으로 오프셋(offset) V1이 있다.

또한, 렌즈(6)의 중심(6a)은 LED(3)의 열의 중심 평면 및/또는 중심(3a)과 마찬가지로, 상기 열(R)의 광을 집속시키는 실린더 렌즈(9)의 중심 광학 평면(9a)에 대해 횡방향으로 측방향 거리 및/또는 오프셋 V1+V2를 갖는다. 이와 관련하여, V2는 실린더 렌즈의 중심 광학 평면(9a)에 대한 일차 광학계의 렌즈(6)의 중심(6a)의 오프셋이다. 상기 오프셋 V1+V2가 커질수록, 각각의 열(R)이 목표 표면의 선과 일치하는 중심 평면(Z)에 대해 횡방향으로 더욱 멀리 편위된다. 따라서, 중심 평면(Z)을 중심으로 대칭으로 배치되는 열(R)(도 1의 중심 열(R) 참조)에 대해 오프셋이 없다.

이는 좌측 외측 열(R) 및 도 1에 도시된 중심 평면(Z)에 배치되는 LED(3)의 중심 열(R)의 광로의 비교로부터 명백해진다. 주변 LED의 빔은 목표 표면상의 선에 이르기 위해 주 방출 방향(모듈 표면상으로의 수직선)에 비스듬히 집속되어야 한다. 측방향 오프셋 V1, V2는 각각의 경우에 외측 LED(3)의 개각의 상기 광로 내로의 집속을 그것이 최대한 크도록 최적화시킨다.

도 4에 도시된 변형에서, LED(3)와 렌즈(6, 9)는 열(R)이 서로 나란히 위치되는 목표 표면상의 선 내로 집속되도록 편위되어 위치되지 않는다. 집속의 첨예도(sharpness)에 따라, 상기 선들은 전체적으로 횡방향으로도 또한 매우 균일할 수 있는 비교적 넓은 선이 생성되도록 충분히 중첩될 수 있다.

도 5에 도시된 본 발명의 예시적인 실시 형태에서, 이차 광학계(8)는 제1 예시적 실시 형태에서와 같이 제공되며, 이에 의해 모든 실린더 렌즈(9)는 목표 표면에 평행한 평면 내에 위치된다. 일차 광학계(5)를 갖춘 2개의 모듈(1)이 횡방향으로 이차 광학계의 상류에 서로 나란히 배치되고, 각각 이차 광학계에 대해 반대 방향들로 동일한 각도만큼 경사진다. 여기에서, 중심 평면(Z)이 두 실린더 렌즈(9) 사이에서, 또는 경우에 따라, 각각 좌측 모듈의 하나의 좌측 내측 LED(3)와 우측 모듈의 하나의 우측 내측 LED(3) 사이에서 대칭으로 연장된다. 모듈(1)을 제1 실시예에서와 같이 기울어지게 하는 것은 LED의 모든 열(R)의 목표 표면상의 동일한 선 내로의 집속을 유발한다.

도 5에 따른 실시예와는 달리, 도 6에 따른 실시예는 중심 평면(Z)의 좌측에 제1 이차 광학계(8)를 그리고 중심 평면(Z)의 우측에 제2 이차 광학계(8)를 제공한다. 이차 광학계(8)는 이 경우에 LED 열(R)의 광의 동일한 선 내로의 집속을 유리하게 하면서 개각을 최대한 크게 유지시키기 위해 일차 광학계(5)와 같이 반대 방향들로 경사지도록 배치된다. 본 경우에, 서로 할당되는 일차 광학계(5)와 이차 광학계는 각각 이번에도 서로 평행하게 연장되며, 이에 의해 현존 요건 및 최적화의 세부 사항에 따라 경사 배열이 제공돼도 좋다.

도 7에 따른 예시적인 실시 형태에서, 제1 예시적 실시 형태와 달리, 추가의 반사기(11)가 LED(3) 바로 옆에 배치된다. 이는 심지어 매우 큰 각도로 방출된 광도 유용한 광로 내로 안내한다. 본 경우에, 반사기(11)는 반사 측벽이 오목하게 형상화되는 프리즘형 물체로서 모듈(1)의 종방향에 걸쳐 연장된다.

일차 광학계는 본 경우에 COB 모듈을 개방 주조 몰드 내의 실리콘으로 코팅하는 것을 통해, 그 원리가 WO 2012/031703 A1에 기술된 방법에 따라 제조된다. 본 이차 광학계는 COB 모듈보다는 투명한 평탄한 기판(10)이 UV-내성 실리콘으로 코팅되어 광학 활성 구조체(9)(실린더 렌즈)를 생성하는 유사한 절차에 따라 제조된다.

전술된 예시적인 실시 형태에 따른 램프가 인쇄기에서, 특히 본 경우에 오프셋 시트 인쇄 프레스에서 래커 및/또는 페인트의 UV 건조를 위해 사용된다. 종방향으로의 램프의 연장 범위는 1 미터, 구체적으로는 본 경우에 인쇄물의 시트 폭에 해당하는 1.6 미터를 초과한다. 이러한 정도의 길이를 구현하기 위해, 다수의 모듈(1)과 이차 광학계(8)가 전형적으로 종방향으로 연이어 배치된다.

전술된 램프 구성요소는 설치 공간에 관하여 최적화되는 하우징(미도시) 내에 수용된다.

종방향에 대한 목표 표면상으로의 조사 세기는 본 경우에 대략 cm당 10 와트이다. 이와 관련하여, 광의 대부분은 470 nm 아래의 파장 범위 내에 있다.

매우 높은 광학 출력을 갖는 LED 램프를 제조하기 위해, 0.1-200 ㎟, 전형적으로는 1-2 ㎟의 크기의 LED가 칩-온-보드 절차(COB)를 통해 조립된다. 이와 관련하여, 다수의 LED, 전형적으로는 4-200개의 칩이 대략 5 내지 50 ㎠의 표면적을 갖는 공통 기판상에 모듈로 조립된다. 이때 원하는 램프 길이는 LED로 구성된 모듈을 직렬로 배치함으로써 생성된다.

Claims

램프로서,
모듈 표면(2)에 걸쳐 분포되는 복수의 LED(3)를 갖춘 적어도 하나의 모듈(1)
을 포함하고,
다수의 LED가 모듈(1)의 종방향(L)으로 열(R)을 이루어 배치되고, 다수의 상기 열(R)이 종방향(L)에 수직한 모듈(1)의 횡방향(W)으로 서로 나란히 배치되며,
LED 램프는 LED에 의해 방출된 광을 집속시키기 위한 광학계(5, 8)를 포함하는 램프에 있어서,
광학계(5, 8)는 종방향(L)으로 연장되는 적어도 하나의 제1 실린더 렌즈(9)를 포함하고, 열(3) 중 제1 열로부터의 LED(3) 중 적어도 일부의 광이 제1 실린더 렌즈(9)에 의해 목표 표면상의 선 내로 집속되는 것을 특징으로 하는 램프.
제1항에 있어서,
광학계(5, 8)는 종방향으로 연장되는 적어도 하나의 제2 실린더 렌즈(9)를 포함하고, 열(3) 중 제2 열로부터의 LED(3) 중 적어도 일부의 광이 제2 실린더 렌즈(9)에 의해 목표 표면상의 선 내로 집속되는 것을 특징으로 하는 램프.
제2항에 있어서,
제1 실린더 렌즈(9)와 제2 실린더 렌즈(9)는 광을 목표 표면상의 동일한 선 내로 집속시키는 것을 특징으로 하는 램프.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
광학계는 방출된 광을 집속시키기 위한 일차 광학계(5)를 포함하고, 일차 광학계는 바로 LED 상에 배치되는 복수의 렌즈(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
일차 광학계(5)는 LED(3) 바로 옆에 배치되는 반사기(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프.
제4항 또는 제5항에 있어서,
일차 광학계(5)는 모듈(1)에 적용되는 투명 중합체 층으로서 제공되고, 적어도 다수의 LED(3)에 걸쳐 단일 부품으로서 연장되는 것을 특징으로 하는 램프.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
LED(3) 위에 배치되는 렌즈(6)는 LED의 중심(3a)에 대해 횡방향으로 측방향 편위(V1)되어 위치되는 것을 특징으로 하는 램프.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
광학계는 광의 광로 내에 배치되면서 모듈(1)로부터 공간적으로 분리되는 이차 광학계(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프.
제8항에 있어서,
이차 광학계(8)는 투명 기판(10) 상에 투명 중합체 층으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 램프.
제8항 또는 제9항에 있어서,
실린더 렌즈(9)는 이차 광학계(8) 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 램프.
제10항에 있어서,
이차 광학계(8)는 평면 내에 서로 나란히 배치되는 다수의 실린더 렌즈(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프.
제11항에 있어서,
실린더 렌즈(9)의 평면은 모듈 표면(2) 및/또는 목표 표면에 대해 경사지는 것을 특징으로 하는 램프.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
LED의 열(R)의 중심 평면(3a)과 열의 광을 집속시키는 실린더 렌즈(9)의, LED의 열의 중심축에 평행하게 위치되는 중심 광축(9a)이 횡방향으로 서로에 대해 편위(V2+V1)되는 것을 특징으로 하는 램프.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
종방향(L)으로의 LED의 패킹 밀도가 횡방향(W)으로보다 큰 것을 특징으로 하는 램프.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 따른 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅을 건조시키기 위한 장치.
제15항에 있어서,
건조될 코팅을 갖춘 2차원 기판과 램프가 이송 방향으로 서로를 향해 이동될 수 있으며, 램프는 횡방향으로 기판의 폭에 걸쳐 적어도 부분적으로 연장되고, 기판 위에 규정된 거리를 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
특히 인쇄 절차에서 코팅을 건조시키기 위한 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 램프의 사용.