KR20210106316A - 광 조사 모듈, 및 광 조사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간이한 구성으로 발광 다이오드의 온도를 구할 수 있는 광 조사 모듈, 및 광 조사 장치를 제공하는 것으로,
실시 형태에 따른 광 조사 모듈은 적어도 하나의 발광 다이오드; 2 개의 다이오드가 직렬 접속되고, 상기 직렬 접속된 다이오드의 캐소드측이 상기 발광 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속된 제1 회로; 2개의 상기 다이오드가 직렬 접속되고, 상기 직렬 접속된 다이오드의 캐소드측이 상기 발광 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속된 제2 회로; 상기 제1 회로의, 상기 다이오드와 상기 다이오드 사이에 전기적으로 접속된 제1 단자; 상기 제2 회로의, 상기 다이오드와 상기 다이오드 사이에 전기적으로 접속된 제2 단자; 및 상기 발광 다이오드의 캐소드측과, 상기 제2 회로의, 상기 직렬 접속된 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속된 제3 단자를 구비하고 있다.

Description

광 조사 모듈, 및 광 조사 장치{LIGHT ILLUMINATING MODULE AND LIGHT ILLUMINATING APPARATUS}

본 발명의 실시 형태는 광 조사 모듈, 및 광 조사 장치에 관한 것이다.

자외선이나 적외선 등의 가시광 이외의 광을 주로 조사하는 광 조사 장치가 있다. 이와 같은 광 조사 장치에는 예를 들어, 엑시머 램프 등의 방전 램프가 설치되어 있다. 최근에는 장수명화나 에너지 절감화 등의 관점에서, 방전 램프를 대신하여, 자외선을 조사하는 발광 다이오드나 자외선을 조사하는 발광 다이오드가 사용되게 되어 왔다.

여기에서, 자외선이나 적외선을 조사하는 발광 다이오드를 점등시키면, 발광 다이오드에서 열이 발생하여 발광 다이오드의 온도가 상승한다. 또한, 광 조사 장치가 설치된 환경의 온도가 높아지면 발광 다이오드의 온도가 더욱 상승한다. 발광 다이오드의 온도가 너무 높아지면, 발광 다이오드가 정상적으로 동작하지 않게 되거나, 발광 다이오드가 고장날 우려가 있다.

그 때문에, 발광 다이오드가 설치된 기판에 서미스터 등의 온도 센서를 설치하고, 온도 센서에 의해 검출된 온도에 기초하여, 발광 다이오드에 공급하는 전력을 제어하는 기술이 제안되어 있다.

그러나, 기판에 온도 센서를 설치하면, 기판의 회로 구성이 복잡해진다. 또한, 제조 비용이 높아지거나, 기판의 소형화, 더 나아가서는 기판이 설치되는 광 조사 모듈의 소형화가 곤란해진다.

그래서, 간이한 구성으로 발광 다이오드의 온도를 구할 수 있는 기술의 개발이 요망되고 있었다.

일본 공개 특허 제2017-130511호 공보 일본 공개 특허 제2014-049268호 공보

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 간이한 구성으로 발광 다이오드의 온도를 구할 수 있는 광 조사 모듈, 및 광 조사 장치를 제공하는 것이다.

실시 형태에 관한 광 조사 모듈은 적어도 하나의 발광 다이오드; 2 개의 다이오드가 직렬 접속되고, 상기 직렬 접속된 다이오드의 캐소드측이 상기 발광 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속된 제1 회로; 2 개의 상기 다이오드가 직렬 접속되고, 상기 직렬 접속된 다이오드의 캐소드측이 상기 발광 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속된 제2 회로; 상기 제1 회로의, 상기 다이오드와 상기 다이오드 사이에 전기적으로 접속된 제1 단자; 상기 제2 회로의, 상기 다이오드와 상기 다이오드의 사이에 전기적으로 접속된 제2 단자; 및 상기 발광 다이오드의 캐소드측과, 상기 제2 회로의, 상기 직렬 접속된 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속된 제3 단자;를 구비하고 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 간이한 구성으로 발광 다이오드의 온도를 구할 수 있는 광 조사 모듈, 및 광 조사 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 광 조사 장치를 예시하기 위한 모식도이다.
도 2의 (a), (b)는 정류부의 작용을 예시하기 위한 모식도이다.
도 3의 다른 실시 형태에 관한 광 조사 장치를 예시하기 위한 모식도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 실시 형태에 대해서 예시한다. 또한, 각 도면 중, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 적절하게 생략한다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 광 조사 장치(100)를 예시하기 위한 모식도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 광 조사 장치(100)에는 광 조사 모듈(1), 직류 전원(110), 및 컨트롤러(120)를 설치할 수 있다.

광 조사 모듈(1)은 기판(10), 발광 다이오드(20), 및 정류부(30)를 가질 수 있다.

기판(10)은 판상체로 할 수 있다. 기판(10)의 평면 형상에는 특별히 한정은 없고, 예를 들어 발광 다이오드(20)의 수나 배치, 광 조사 모듈(1)이 수납되는 하우징체의 형상 등에 따라서 적절하게 변경할 수 있다. 기판(10)의 평면 형상은 예를 들어, 사각형 등의 다각형으로 할 수 있다.

기판(10)은 절연성 재료로 형성할 수 있다. 기판(10)은 세라믹스(예를 들어, 산화알루미늄이나 질화알루미늄 등) 등의 무기 재료, 종이 페놀이나 유리 에폭시 등의 유기 재료 등으로 형성할 수 있다. 또한, 기판(10)은 금속판의 표면을 절연성 재료로 피복한 것이어도 된다. 금속판의 표면을 절연성 재료로 피복하는 경우에는 절연성 재료는 유기 재료로 이루어진 것이어도 되고, 무기 재료로 이루어진 것이어도 된다.

발광 다이오드(20)의 발열량이 많은 경우에는 방열의 관점에서 열전도율이 높은 재료를 사용하여 기판(10)을 형성하는 것이 바람직하다. 열 전도율이 높은 재료로는 예를 들어, 산화알루미늄이나 질화알루미늄 등의 세라믹스, 고열전도성 수지, 금속판의 표면을 절연성 재료로 피복한 것 등을 예시할 수 있다. 고열전도성 수지는 예를 들어, PET(Polyethylene terephthalate)나 나일론 등의 수지에, 산화알루미늄이나 탄소(카본) 등으로 이루어진 필러를 혼합시킨 것으로 할 수 있다.

기판(10)의 일방의 면에는 배선 패턴(11)을 설치할 수 있다. 배선 패턴(11)은 구리, 알루미늄, 은 등의 저저항 금속으로 형성할 수 있다. 배선 패턴(11)에는 실장 패드(11a), 실장 패드(11b), 단자(11c)(제1 단자의 일례에 상당함), 단자(11d)(제2 단자의 일례에 상당함), 단자(11e)(제3 단자의 일례에 상당함)를 설치할 수 있다. 실장 패드(11a)에는 정류부(30)에 설치된 다이오드(31a1, 31a2, 31b1, 31b2)를 전기적으로 접속할 수 있다. 실장 패드(11b)에는 발광 다이오드(20)를 전기적으로 접속할 수 있다. 단자(11c)는 정류부(30)에 설치된 회로(32a)(제1 회로의 일례에 상당함)의, 다이오드(31a1)와 다이오드(31a2) 사이에 전기적으로 접속할 수 있다. 단자(11d)는 정류부(30)에 설치된 회로(32b)(제2 회로의 일례에 상당함)의 다이오드(31b1)와 다이오드(31b2) 사이에 전기적으로 접속할 수 있다. 단자(11e)는 발광 다이오드(20)의 캐소드측과, 회로(32a)의 다이오드(31a2)의 애노드측과, 회로(32b)의 다이오드(31b2)의 애노드측에 전기적으로 접속할 수 있다.

발광 다이오드(20)는 가시광 이외의 광을 주로 조사하는 발광 다이오드로 할 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(20)는 자외선(예를 들어, 파장이 10 ㎚ ~ 400 ㎚)을 조사하는 발광 다이오드나 적외선(예를 들어, 파장이 0.7 ㎛ ~ 1000 ㎛)을 조사하는 발광 다이오드 등으로 할 수 있다. 발광 다이오드(20)는 예를 들어, PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)형 등의 표면 실장형의 발광 다이오드, 포탄형 등의 리드선을 갖는 발광 다이오드, COB(Chip On Board)에 의해 실장되는 칩상의 발광 다이오드 등으로 할 수 있다. 또한, 칩상의 발광 다이오드를 둘러싸는 틀 형상의 리플렉터나, 틀 형상의 리플렉터의 내측에 설치되고, 칩상의 발광 다이오드를 덮는 밀봉부 등을 적절하게 설치할 수 있다. 칩상의 발광 다이오드는 상부 전극형의 발광 다이오드, 상하 전극형의 발광 다이오드, 플립칩형의 전극형 발광 다이오드 중 어느 것이어도 된다.

발광 다이오드(20)는 적어도 하나 설치할 수 있다. 복수의 발광 다이오드(20)가 설치되는 경우에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 발광 다이오드(20)를 직렬 접속할 수 있다. 또한, 복수의 발광 다이오드(20)가 직렬 접속된 회로를 복수 병렬 접속해도 된다.

여기에서, 발광 다이오드(20)에는 극성이 있다. 그 때문에, 발광 다이오드(20)의 애노드측에 플러스의 전압이 인가되지 않으면, 발광 다이오드(20)로부터 자외선이나 적외선이 조사되지 않는다. 광 조사 모듈(1)과 직류 전원(110)은, 예를 들어 배선이나 커넥터 등을 통하여 전기적으로 접속된다. 광 조사 모듈(1)과 직류 전원(110)의 전기적인 접속은, 제조 공정뿐만 아니라, 광 조사 장치(100)의 설치 공사나 유지 관리시의 광 조사 모듈(1)의 교환 작업 등에서도 실시된다. 즉, 광 조사 모듈(1)과 직류 전원(110)의 전기적인 접속은, 작업 숙련도가 낮은 사용자측의 담당자 등에 의해 실시되는 경우가 있다. 그 때문에, 광 조사 모듈(1)(발광 다이오드(20))이 반대의 극성에 전기적으로 접속되는 경우가 발생할 수 있다. 광 조사 모듈(1)(발광 다이오드(20))이 반대의 극성에 전기적으로 접속되면, 발광 다이오드(20)로부터 자외선이나 적외선이 조사되지 않거나, 발광 다이오드(20)의 고장의 원인이 될 우려가 있다.

그래서, 광 조사 모듈(1)에는 정류부(30)가 설치되어 있다. 정류부(30)는 광 조사 모듈(1)이 직류 전원(110)에 전기적으로 접속되었을 때, 발광 다이오드(20)의 애노드측에 플러스의 전압이 인가되고, 마이너스의 전압이 인가되지 않도록 한다.

정류부(30)는 회로(32a)와 회로(32b)를 갖는다. 회로(32a)에서는 2 개의 다이오드(31a1, 31a2)가 직렬 접속되고, 직렬 접속된 다이오드(31a1)의 캐소드측이 발광 다이오드(20)의 애노드측에 전기적으로 접속되어 있다. 회로(32b)에서 2 개의 다이오드(31b1, 31b2)가 직렬 접속되고, 직렬 접속된 다이오드(31b1)의 캐소드측이 발광 다이오드(20)의 애노드측에 전기적으로 접속되어 있다.

도 2의 (a), (b)는 정류부(30)의 작용을 예시하기 위한 모식도이다.

또한, 번잡해지는 것을 피하기 위해 도 2의 (a), (b)에서는 단자(11e) 등을 생략하여 그리고 있다.

도 2의 (a)는 단자(11c)가 직류 전원(110)의 플러스측에 전기적으로 접속되고, 단자(11d)가 직류 전원(110)의 마이너스측에 전기적으로 접속된 경우이다. 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 전류(33a)는 회로(32a)의 일방의 다이오드(31a1), 발광 다이오드(20), 회로(32b)의 일방의 다이오드(31b2)를 통하여 단자(11d)로 흐른다.

도 2의 (b)는 단자(11c)가 직류 전원(110)의 마이너스측에 전기적으로 접속 되고, 단자(11d)가 직류 전원(110)의 플러스측에 전기적으로 접속된 경우이다. 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 전류(33b)는 회로(32b)의 타방의 다이오드(31b1), 발광 다이오드(20), 회로(32a)의 타방의 다이오드(31a2)를 통하여, 단자(11c)에 흐른다.

도 2의 (a), (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 정류부(30)가 설치되어 있으면, 광 조사 모듈(1)과 직류 전원(110)의 전기적인 접속에서, 극성의 제한을 없앨 수 있다. 그 때문에, 광 조사 모듈(1)의 교환 등을 실시했을 때, 발광 다이오드(20)로부터 자외선이나 적외선이 조사되지 않거나, 발광 다이오드(20)의 고장의 원인이 되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 광 조사 모듈(1)에는 노이즈의 저감이나 전압의 평활화 등을 위해 컨덴서를 설치할 수도 있다. 광 조사 모듈(1)에는 발광 다이오드(20)에 과대한 전류가 흐르지 않도록 하기 위해 저항을 설치할 수도 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 직류 전원(110)에는 정류 회로(111), 컨버터(112), 및 스위치(113)를 설치할 수 있다.

정류 회로(111)는 광 조사 장치(100)의 외부에 설치된 교류 전원(200)과 전기적으로 접속된다. 정류 회로(111)는 예를 들어, 교류 전원(200)에 의해 인가된 교류 전압을 전파 정류할 수 있다. 정류 회로(111)는 예를 들어, 다이오드 브리지 등을 가질 수 있다.

컨버터(112)는 정류 회로 (111)에 의해 전파 정류된 전압을, 소정의 직류 전압으로 변환할 수 있다. 컨버터(112)는 예를 들어, 스위칭 회로를 가질 수 있다. 컨버터(112)는 예를 들면, 플라이백 컨버터(flyback converter)나 승압 초퍼와 강압 초퍼를 조합시킨 회로 등을 가질 수도 있다.

또한, 컨버터(112)에는 정전류 회로가 설치되고, 광 조사 모듈(1)에 일정한 직류 전류가 공급되도록 해도 된다. 예를 들어, 스위칭 회로에 설치된 스위칭 소자를 PWM 제어함으로써, 일정한 직류 전류가 광 조사 모듈(1)에 공급되도록 해도 된다. 이 경우, 예를 들어 광 조사 모듈(1)로의 출력 전류를 검출하고, 검출된 출력 전류값과 목표 전류값이 일치하도록, PWM 제어의 온 시간 또는 온 듀티를 제어할 수 있다.

스위치(113)는 예를 들어 컨트롤러(120)로부터의 신호에 기초하여 광 조사 모듈(1)로의 직류 전압의 인가와, 직류 전압의 인가의 정지를 전환할 수 있다. 스위치(113)는 예를 들어, 트랜지스터 등으로 할 수 있다.

여기에서, 발광 다이오드(20)를 점등시키면, 발광 다이오드(20)에서 열이 발생하여 발광 다이오드(20)의 온도가 상승한다. 또한, 광 조사 장치(1)가 설치된 환경의 온도가 높아지면, 발광 다이오드(20)의 온도가 더욱 상승한다. 발광 다이오드(20)의 온도가 최대 접합부 온도(최대 정션 온도)보다 높아지면 발광 다이오드(20)가 정상적으로 동작하지 않거나, 고장이 발생할 우려가 있다.

이 경우, 기판(10)에 서미스터 등의 온도 센서를 설치하고, 온도 센서에 의해 검출된 온도에 기초하여, 발광 다이오드(20)에 공급하는 전력을 제어하면, 발광 다이오드(20)의 온도가 최대 접합부 온도보다 높아지는 것을 억제할 수 있다.

그러나, 이와 같이 하면, 기판(10)에 서미스터 등의 온도 센서를 설치하는 공간이 필요해지거나, 광 조사 모듈(1)의 회로 구성이 복잡해지므로, 기판(1)의 소형화, 더 나아가 광 조사 모듈(1)의 소형화가 곤란해진다. 또한, 광 조사 모듈(1)의 제조 비용이 증대될 우려도 있다.

그래서, 본 실시 형태에 관한 광 조사 장치(100)에는 컨트롤러(120)가 설치되어 있다.

컨트롤러(120)는 광 조사 모듈(1)의 단자(11e)와, 단자(11c) 및 단자(11d) 중 적어도 어느 하나에 전기적으로 접속할 수 있다. 컨트롤러(120)는 직류 전원(110)과 일체화해도 된다.

컨트롤러(120)는 예를 들어, 단자(11e)와 단자(11c) 사이의 전압을 측정할 수 있다. 단자(11e)와 단자(11c) 사이의 전압을 측정하면, 발광 다이오드(20)의 순방향 전압(VF)을 구할 수 있다. 또한, 발광 다이오드(20)의 순방향 전압(VF)은 온도가 올라가면 저하된다. 그 때문에, 발광 다이오드(20)의 순방향 전압(VF)과 온도의 관계를 미리 구해두면, 구해진 발광 다이오드(20)의 순방향 전압(VF)과, 발광 다이오드(20)의 순방향 전압(VF)과 온도의 관계로부터 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수 있다. 즉, 단자(11e)와 단자(11c) 사이의 전압을 측정하면, 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수 있다. 또한, 발광 다이오드(20)의 순방향 전압(VF)를 구함으로써, 과전압 등의 이상의 발생을 알 수도 있다.

컨트롤러(120)는 예를 들면, 단자(11e)와 단자(11d) 사이의 전압을 측정할 수 있다. 단자(11e)와 단자(11d) 사이의 전압을 측정하면, 다이오드(31b2)의 순방향 전압(VF)을 구할 수 있다. 또한, 다이오드(31b2)의 순방향 전압(VF)은 온도가 올라가면 저하된다. 그 때문에, 다이오드(31b2)의 순방향 전압(VF)과 온도의 관계를 미리 구해 두면, 구해진 다이오드(31)의 순방향 전압(VF)과, 다이오드(31b2)의 순방향 전압(VF)과 온도의 관계로부터 다이오드(31b2)의 온도를 구할 수 있다. 또한, 다이오드(31b2)는 발광 다이오드(20)의 근처에 설치되고, 열전도율이 높은 금속을 사용한 배선 패턴(11)을 통하여 접속되어 있다. 그 때문에, 다이오드(31b2)의 온도와 발광 다이오드(20)의 온도 사이에는 정(正)의 상관 관계가 있다. 그래서, 다이오드(31b2)의 온도와 발광 다이오드(20)의 온도 사이의 상관 관계를 미리 구해두면, 구해진 다이오드(31b2)의 온도와, 다이오드(31)의 온도와 발광 다이오드(20)의 온도의 관계로부터 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수 있다. 즉, 단자(11e)와 단자(11d) 사이의 전압을 측정하면, 발광 다이오드(20)의 온도를 간접적으로 구할 수 있다.

다이오드(31b2)의 경우에 대해서 설명했지만, 다이오드(31a1, 31a2, 31b1)에 대해서도 동일한 수단을 사용하여 다이오드(31a1, 31a2, 31b1)의 온도나 발광 다이오드(20)의 온도를 산출할 수 있다.

컨트롤러(120)는 구해진 발광 다이오드(20)의 온도가 소정의 값(예를 들어, 최대 접합부 온도)를 초과한 경우에는 스위치(113)를 제어하고, 발광 다이오드(20)로의 전압의 인가를 정지시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(30)는 컨버터(112) 등을 제어하여 발광 다이오드(20)에 인가하는 전압을 낮출 수도 있다.

본 실시 형태에 관한 광 조사 모듈(1)로 하면, 서미스터 등의 온도 센서를 설치하지 않아도, 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수 있다. 또한, 기판(10)에 설치된 배선 패턴(11)에 단자(11e)를 설치하는 것만으로 좋다. 그 때문에, 간이한 구성으로 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수 있다. 또한, 기판(10)의 소형화, 더 나아가 광 조사 모듈(1)의 소형화를 도모하는 것이 용이해진다. 또한, 광 조사 모듈(1)의 제조 비용이 증대되는 일도 없다.

이상에서는 컨트롤러(120)가 발광 다이오드(20) 및 다이오드(31b2) (31a1, 31a2, 31b1) 중 적어도 어느 하나의 순방향 전압(VF)을 구하고, 구해진 순방향 전압(VF)에 기초하여 발광 다이오드(20)의 온도를 구하는 경우를 설명했다. 이 경우, 컨트롤러(120)는 발광 다이오드(20) 및 다이오드(31b2) (31a1, 31a2, 31b1) 중 적어도 하나의 순방향 전류(IF)를 구하고, 구해진 순방향 전류(IF)에 기초하여 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수도 있다. 또한, 순방향 전류(IF)에 기초하여 발광 다이오드(20)의 온도를 구하는 수순은, 순방향 전압(VF)에 기초하여 발광 다이오드(20)의 온도를 구하는 수순과 동일하게 할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

즉, 컨트롤러(120)는 발광 다이오드(20)의 순방향 전압, 발광 다이오드(20)의 순방향 전류, 다이오드(31a1, 31a2, 31b1, 31b2)의 순방향 전압, 및 다이오드(31a1, 31a2, 31b1, 31b2)의 순방향 전류 중 적어도 어느 하나를 구하고, 구해진 값과 발광 다이오드(20)의 온도의 상관 관계로부터, 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수 있다.

도 3은 다른 실시 형태에 관한 광 조사 장치(100a)를 예시하기 위한 모식도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 광 조사 장치(100a)에는 광 조사 모듈(1a), 직류 전원(110), 및 컨트롤러(120)를 설치할 수 있다.

광 조사 모듈(1a)은 기판(10a), 발광 다이오드(20), 및 정류부(30a)를 가질 수 있다.

기판(10a)은 상술한 기판(10)과 동일하게 할 수 있다. 기판(10a)의 일방의 면에는 배선 패턴(12)이 설치되어 있다. 배선 패턴(12)은 구리, 알루미늄, 은 등의 저저항 금속으로 형성할 수 있다. 배선 패턴(12)에는 실장 패드(12a), 실장 패드(12b), 단자(12c)(제4 단자의 일례에 상당함), 단자(12d)(제5 단자의 일례에 상당함), 단자(12e)(제6 단자의 일례에 상당함)을 설치할 수 있다.

실장 패드(12a)에는 다이오드(31)를 전기적으로 접속할 수 있다. 실장 패드(12b)에는 발광 다이오드(20)를 전기적으로 접속할 수 있다. 단자(12c)는 다이오드(31)의 애노드측에 전기적으로 접속할 수 있다. 단자(12d)는 발광 다이오드(20)의 캐소드측에 전기적으로 접속할 수 있다. 단자(12e)는 다이오드(31)의 캐소드측에 전기적으로 접속할 수 있다.

상술한 광 조사 모듈(1)과 동일하게, 발광 다이오드(20)는 적어도 하나 설치할 수 있다. 복수의 발광 다이오드(20)가 설치되는 경우에는 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 발광 다이오드(20)를 직렬 접속할 수 있다. 또한, 복수의 발광 다이오드(20)가 직렬 접속된 회로를 복수 병렬 접속해도 된다.

상술한 광 조사 모듈(1)에는 정류부(30)로서 2개의 다이오드(31a1, 31a2)가 직렬 접속된 회로(32a)와, 2개의 다이오드(31b1, 31b2)가 직렬 접속된 회로(32b)가 설치되어 있었지만, 본 실시 형태에 관한 정류부(30a)에는 하나의 다이오드(31)가 설치되어 있다.

다이오드(31)의 애노드측은 단자(12c)에 전기적으로 접속되고, 다이오드(31)의 캐소드측은 발광 다이오드(20)의 애노드측에 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같이 접속된 다이오드(31)가 설치되어 있으면, 광 조사 모듈(1a)이 직류 전원(110)에 전기적으로 접속되었을 때, 발광 다이오드(20)의 애노드측에 플러스의 전압이 인가되고, 마이너스의 전압이 인가되지 않도록 할 수 있다.

이 경우, 단자(12c)가 직류 전원(110)의 플러스측에 전기적으로 접속되고, 단자(12d)가 직류 전원(110)의 마이너스측에 전기적으로 접속된 경우에는, 발광 다이오드(20)에 전류가 흐른다. 한편, 단자(12c)가 직류 전원(110)의 마이너스측에 전기적으로 접속되고, 단자(12d)가 직류 전원(110)의 플러스측에 전기적으로 접속된 경우에는, 발광 다이오드(20)에 전류가 흐르지 않는다. 그 때문에, 상술한 정류부(30)의 경우와 달리, 광 조사 모듈(1a)과 직류 전원(110)의 전기적인 접속에서 극성의 제한이 발생하게 된다.

이 경우, 극성의 제한은 기판(10a)과 직류 전원(110)에 매치 마크(match mark)를 붙이거나, 직류 전원(110)에 설치된 소켓에 광 조사 모듈(1a)을 역방향으로 삽입할 수 없도록 하거나 함으로써 대응하는 것이 가능하다. 단, 상술한 정류부(30)가 설치되어 있으면, 광 조사 모듈(1)을 전기적으로 접속할 때 극성의 제한을 없앨 수 있으므로, 오조립을 억제할 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 정류부(30a)로서 하나의 다이오드(31)를 설치하면 되므로, 기판(10a)의 소형화, 더 나아가 광 조사 모듈(1a)의 소형화를 도모하는 것이 용이해진다. 또한, 광 조사 모듈(1a)의 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.

컨트롤러(120)는 광 조사 모듈(1a)의 단자(12c)와, 단자(12d) 및 단자(12e) 중 적어도 어느 하나에 전기적으로 접속할 수 있다. 컨트롤러(120)는 직류 전원(110)과 일체화해도 된다.

컨트롤러(120)는 예를 들어, 단자(12c)와 단자(12d) 사이의 전압을 측정할 수 있다. 단자(12c)와 단자(12d) 사이의 전압을 측정하면, 발광 다이오드(20)의 순방향 전압(VF)을 구할 수 있다. 상술한 것과 동일하게 하여, 구해진 발광 다이오드(20)의 순방향 전압(VF)과, 발광 다이오드(20)의 순방향 전압(VF)과 온도의 관계로부터 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수 있다. 즉, 단자(12c)와 단자(12d) 사이의 전압을 측정하면, 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수 있다. 또한, 발광 다이오드(20)의 순방향 전압(VF)을 구함으로써, 과전압 등의 이상의 발생을 알 수도 있다.

컨트롤러(120)는 예를 들어, 단자(12c)와 단자(12e) 사이의 전압을 측정할 수 있다. 단자(12c)와 단자(12e) 사이의 전압을 측정하면, 다이오드(31)의 순방향 전압(VF)을 구할 수 있다. 상술한 것과 동일하게 하여, 구해진 다이오드(31)의 순방향 전압(VF)과, 다이오드(31)의 순방향 전압(VF)과 온도의 관계로부터 다이오드(31)의 온도를 구할 수 있다. 상술한 바와 같이, 다이오드(31)의 온도와 발광 다이오드(20)의 온도 사이에는 정(正)의 상관 관계가 있다. 그 때문에, 상술한 것과 동일하게 하여, 구해진 다이오드(31)의 온도로부터 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수 있다. 즉, 단자(12c)와 단자(12e) 사이의 전압을 측정하면, 발광 다이오드(20)의 온도를 간접적으로 구할 수 있다.

컨트롤러(120)는 구해진 발광 다이오드(20)의 온도가 소정의 값(예를 들어, 최대 접합부 온도)를 초과한 경우에는, 스위치(113)를 제어하고, 발광 다이오드(20)로의 전압의 인가를 정지시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(30)는 컨버터(112) 등을 제어하여 발광 다이오드(20)에 인가하는 전압을 낮출 수도 있다.

본 실시 형태에 관한 광 조사 모듈(1a)로 하면, 서미스터 등의 온도 센서를 설치하지 않아도 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수 있다. 또한, 기판(10a)에 설치된 배선 패턴(12)에 단자(12e)를 설치하는 것만으로 좋다. 그 때문에, 간이한 구성으로 발광 다이오드(20)의 온도를 검출할 수 있다. 또한, 기판(10a)의 소형화, 더 나아가 광 조사 모듈(1a)의 소형화를 도모하는 것이 용이해진다. 또한, 광 조사 모듈(1a)의 제조 비용이 증대되는 일도 없다.

이상에서는 컨트롤러(120)가 발광 다이오드(20) 및 다이오드(31) 중 적어도 어느 하나의 순방향 전압(VF)을 구하고, 구해진 순방향 전압(VF)에 기초하여 발광 다이오드(20)의 온도를 구하는 경우를 설명했다. 이 경우, 컨트롤러(120)는 발광 다이오드(20) 및 다이오드(31) 중 적어도 어느 하나의 순방향 전류(IF)를 구하고, 구해진 순방향 전류(IF)에 기초하여 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수도 있다. 또한, 순방향 전류(IF)에 기초하여 발광 다이오드(20)의 온도를 구하는 수순은, 순방향 전압(VF)에 기초하여 발광 다이오드(20)의 온도를 구하는 수순과 동일하게 할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

즉, 컨트롤러(120)는 발광 다이오드(20)의 순방향 전압, 발광 다이오드(20)의 순방향 전류, 다이오드(31)의 순방향 전압, 및 다이오드(31)의 순방향 전류 중 적어도 어느 하나를 구하고, 구해진 값과 발광 다이오드(20)의 온도와의 상관 관계로부터 발광 다이오드(20)의 온도를 구할 수 있다.

이상, 본 발명의 몇 가지 실시 형태를 예시했지만, 이들 실시 형태는 예로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하려는 의도는 없다. 이들 신규의 실시 형태는 그 밖의 여러 가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 생략, 치환, 변경 등을 실시할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형예는 발명의 범위나 요지에 포함되고, 또한 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다. 또한, 상술한 각 실시 형태는 서로 조합하여 실시할 수 있다.

1: 광 조사 모듈 1a: 광 조사 모듈
10: 기판 10a: 기판
11: 배선 패턴 11c: 단자
11d: 단자 11e: 단자
12: 배선 패턴 12c: 단자
12d: 단자 12e: 단자
20: 발광 다이오드 30: 정류부
30a: 정류부 100: 광 조사 장치
100a: 광 조사 장치 110: 직류 전원
120: 컨트롤러

Claims (4)

1. 적어도 하나의 발광 다이오드;
   2 개의 다이오드가 직렬 접속되고, 상기 직렬 접속된 다이오드의 캐소드측이 상기 발광 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속된 제1 회로;
   2 개의 상기 다이오드가 직렬 접속되고, 상기 직렬 접속된 다이오드의 캐소드측이 상기 발광 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속된 제2 회로;
   상기 제1 회로의, 상기 다이오드와 상기 다이오드 사이에 전기적으로 접속된 제1 단자;
   상기 제2 회로의, 상기 다이오드와 상기 다이오드 사이에 전기적으로 접속된 제2 단자; 및
   상기 발광 다이오드의 캐소드측과, 상기 제2 회로의, 상기 직렬 접속된 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속된 제3 단자;
   를 구비한 광 조사 모듈.
2. 적어도 하나의 발광 다이오드;
   캐소드측이 상기 발광 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속된 다이오드;
   상기 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속된 제4 단자;
   상기 발광 다이오드의 캐소드측에 접속된 제5 단자; 및
   상기 다이오드의 캐소드측에 접속된 제6 단자;
   를 구비한 광 조사 모듈.
3. 제 1 항 기재의 광 조사 모듈; 및
   상기 광 조사 모듈의 제3 단자와, 제1 단자 및 제2 단자 중 적어도 어느 하나에 전기적으로 접속된 컨트롤러;
   를 구비하고,
   상기 컨트롤러는 발광 다이오드의 순방향 전압, 상기 발광 다이오드의 순방향 전류, 다이오드의 순방향 전압, 및 상기 다이오드의 순방향 전류 중 적어도 어느 하나를 구하고, 구해진 값과 상기 발광 다이오드의 온도와의 상관 관계로부터, 상기 발광 다이오드의 온도를 구하는 광 조사 장치.
4. 제 2 항 기재의 광 조사 모듈; 및
   상기 광 조사 모듈의 제4 단자와, 제5 단자 및 제6 단자 중 적어도 어느 하나에 전기적으로 접속된 컨트롤러;
   를 구비하고,
   상기 컨트롤러는 발광 다이오드의 순방향 전압, 상기 발광 다이오드의 순방향 전류, 다이오드의 순방향 전압, 및 상기 다이오드의 순방향 전류 중 적어도 어느 하나를 구하고, 구해진 값과 상기 발광 다이오드의 온도와의 상관 관계로부터, 상기 발광 다이오드의 온도를 구하는 광 조사 장치.

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