KR20220019720A - 광원 장치 - Google Patents

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KR20220019720A
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리송 우
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Abstract

하우징 내에 열이 가득차지 않고, 또한 하우징 내에 먼지 등을 흡입할 리스크나 팬 장치의 수명의 리스크를 저감 가능한 광원 장치를 제공한다. 광원 장치는 광원과, 광원의 온/오프 및 광량을 제어하는 광원 제어부와, 광원을 냉각시키는 냉각 팬과, 냉각 팬의 회전수를 제어하는 팬 제어부를 갖추고, 팬 제어부는 광원이 온으로 되어 있을 때, 냉각 팬이 광원의 광량에 따른 제1 회전수가 되도록 제어하고, 광원이 오프로 되어 있을 때, 소정의 대기 시간을 기다려, 냉각 팬이 제1 회전수보다 낮은 제2 회전수가 되도록 제어한다.

Description

광원 장치
본 발명은 광을 출사하는 광원 장치에 관한 것으로, 특히, 광원으로부터 발해지는 열을 냉각시키는 냉각 팬을 갖춘 광원 장치에 관한 것이다.
종래에는 자외광의 조사에 의해 경화하는 UV 잉크를 사용하여 인쇄를 행하는 인쇄 장치가 알려져 있다. 이와 같은 인쇄 장치에서는 자외선 조사 장치를 갖추고, 헤드의 노즐로부터 매체에 잉크를 토출한 후, 매체에 형성된 도트에 자외광을 조사하도록 구성되어 있다. 그리고, 이와 같은 자외선 조사 장치에는 광원으로 다수의 자외선 LED가 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
특허문헌 1에 기재된 자외선 조사 장치는 광원으로서 다수의 자외선 LED 소자를 가지는 자외선 조사 헤드와 LED 소자의 점등 제어 등을 행하는 컨트롤러를 갖추고 있다. 이와 같이 광원으로서 LED 소자를 사용하는 경우, 투입한 전력의 대부분이 열이 되는 점에서, LED 소자 자신이 발열하는 열에 의해 발광 효율과 수명이 저하된다는 문제가 발생한다. 그리고, 이러한 문제는 특허문헌 1의 자외선 조사 장치와 같이 다수의 LED 소자가 탑재된 장치의 경우, 열원이 되는 LED 소자가 늘어나는 점에서 더욱 심각한 것이 된다. 이 때문에, 특허문헌 1의 자외선 조사 장치에 있어서는 LED 소자에 생긴 열을 효율적으로 전달하는 히트 싱크와 히트 싱크에 냉각풍을 공급하는 복수의 팬 장치를 갖추고, LED 소자의 점등과 동시에 팬 장치를 구동시키고, LED 소자의 소등과 동시에 팬 장치를 정지시켜, LED 소자의 발열을 억제하고 있다.
일본 특허 제6349098호 공보
특허문헌 1에 기재된 자외선 조사 장치에 의하면, 팬 장치의 구동 제어에 의해 LED 소자의 발열을 억제할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1의 구성은 LED 소자의 점등과 동시에 팬 장치를 구동시키고, LED 소자의 소등과 동시에 팬 장치를 정지시키는 구성이기 때문에, LED 소자의 소등시에 자외선 조사 장치의 하우징 내에 열이 가득차버려, LED 소자를 소등했음에도 불구하고 하우징이 전혀 식지 않는다는 문제가 있다. 또 LED 소자의 점등시에는 팬 장치가 항상 100%의 회전수로 돌기 때문에, 주위의 먼지 등을 흡기구(또는 팬 장치)로부터 흡입하기 쉬워, 고장의 리스크가 늘어난다는 문제도 있다. 또 팬 장치가 100%의 회전수로 도는 시간이 길어지면, 팬 장치의 수명이 짧아진다는 문제도 발생한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, LED 소자를 소등했을 때 하우징 내에 열이 가득차는 것을 억제하고, 또한 하우징 내에 먼지 등을 흡입할 리스크나 팬 장치의 수명의 리스크를 저감시키는 것이 가능한 광원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 광원 장치는 광원과, 광원의 온/오프 및 광량을 제어하는 광원 제어부와, 광원을 냉각시키는 냉각 팬과, 냉각 팬의 회전수를 제어하는 팬 제어부를 갖추고, 팬 제어부는 광원이 온으로 되어 있을 때, 냉각 팬이 광원의 광량에 따른 제1 회전수가 되도록 제어하고, 광원이 오프로 되어 있을 때, 소정의 대기 시간을 기다려, 냉각 팬이 제1 회전수보다 낮은 제2 회전수가 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하면, 광원이 오프로 되어 있을 때에도 냉각 팬이 계속해서 회전하기 때문에, 하우징 내에 열이 가득차는 일이 없다. 또 광원이 오프로 되어 있는 기간, 냉각 팬의 회전수가 낮아지기 때문에, 하우징 내에 먼지 등을 흡입할 리스크나 냉각 팬의 수명의 리스크가 저감된다.
또 다른 관점으로부터는 본 발명의 광원 장치는 광원과, 광원의 온/오프를 제어하는 광원 제어부와, 광원을 냉각시키는 냉각 팬과, 광원의 온/오프에 기초하여, 냉각 팬의 회전수를 제어하는 팬 제어부를 갖추고, 팬 제어부는 광원이 온으로 되어 있을 때, 냉각 팬을 제1 회전수가 되도록 제어하고, 광원이 오프로 되어 있을 때, 소정의 대기 시간을 기다려, 냉각 팬을 제1 회전수보다 낮은 제2 회전수가 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 관점으로부터는 본 발명의 광원 장치는 광원과, 광원의 온/오프를 제어하는 광원 제어부와, 광원의 온도를 검출하는 온도 센서와, 광원을 냉각시키는 냉각 팬과, 광원의 온/오프 및 온도 센서의 검출 결과에 기초하여, 냉각 팬의 회전수를 제어하는 팬 제어부를 갖추고, 팬 제어부는 광원이 온으로 되어 있을 때, 냉각 팬을 제1 회전수가 되도록 제어하고, 광원이 오프로 되어 있을 때, 온도 센서의 검출 결과가 소정값 이하가 되는 것을 기다려, 냉각 팬을 제1 회전수보다 낮은 제2 회전수가 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또 팬 제어부는 제1 회전수를 R1, 제2 회전수를 R2, 제1 회전수로부터 제2 회전수까지의 이행 시간을 T라고 했을 때, 이하의 조건식(1)을 만족시키도록 냉각 팬의 회전수를 제어하는 것이 바람직하다.
(R2-R1)/T=k(k는 임의의 상수)…(1)
또 이 경우, 팬 제어부는 이행 시간 내에 광원이 온이 된 경우, 이행 시간의 경과를 기다리지 않고, 냉각 팬이 제1 회전수가 되도록 제어하는 것이 바람직하다.
또 팬 제어부가 제1 회전수를 R1, 광원의 광량을 P라고 했을 때, 이하의 조건식(2)을 만족시키도록 냉각 팬의 회전수를 제어하는 것이 바람직하다.
R1=a·P+b(a, b는 임의의 상수)…(2)
또 제2 회전수가 냉각 팬의 최대 회전수의 대략 40%로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, LED 소자를 소등했을 때 하우징 내에 열이 가득차지 않고, 또한 하우징 내에 먼지 등을 흡입할 리스크나 팬 장치의 수명의 리스크를 저감 가능한 광원 장치가 실현된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 광조사 장치의 외관도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 광조사 장치의 내부 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 광조사 장치의 내부 구성의 전기적인 접속을 설명하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 광조사 장치에서 실행되는 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 5는 도 4의 플로우 차트에 대응하는 타이밍 차트이다.
도 6은 본 발명의 제1 변형예에 따른 광조사 장치의 내부 구성의 전기적인 접속을 설명하는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 광조사 장치에서 실행되는 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 8은 본 발명의 제2 변형예에 따른 광조사 장치에서 실행되는 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 9는 도 8의 플로우 차트에 대응하는 타이밍 차트이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한 도면중 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 광조사 장치(1)(광원 장치)의 외관도이며, 도 1(a)은 본 발명의 실시형태에 따른 광조사 장치(1)의 평면도이다. 또 도 1(b)은 도 1(a)의 광조사 장치(1)의 우측면도이며, 도 1(c)은 도 1(a)의 광조사 장치(1)의 저면도이며, 도 1(d)은 도 1(a)의 광조사 장치(1)의 정면도이다. 본 실시형태의 광조사 장치(1)는 인쇄 장치 등에 탑재되어, 자외선 경화형 잉크나 자외선 경화 수지를 경화시키는 광원 장치이며, 조사 대상물의 상방에 배치되어, 조사 대상물에 대하여 라인 형상의 자외광을 출사한다. 또한 본 명세서에 있어서는 도 1의 좌표에 나타내는 바와 같이 후술하는 LED(Light Emitting Diode) 소자(210)가 자외광을 출사하는 방향을 X축 방향, LED 소자(210)의 배열 방향을 Y축 방향, 및 X축 방향 및 Y축 방향에 직교하는 방향을 Z축 방향으로 정의하여 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 광조사 장치(1)는 내부에 광원 유닛(200)이나 방열 부재(400) 등을 수용하는 얇은 상자형의 케이스(100)(하우징)와, 케이스(100)의 전면에 부착되어 자외광이 출사되는 유리제의 창부(105)와, 케이스(100)의 배면에 설치되어, 케이스(100) 내의 공기를 배기하는 3개의 팬(110)(냉각 팬)을 갖추고 있다. 또 케이스(100)의 바닥면에는 케이스(100)에 외부로부터 공기를 받아들이는 흡기구(102)가 형성되어 있다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 광조사 장치(1)의 내부 구성을 설명하는 도면이며, 도 2(a)는 광조사 장치(1)를 평면에서 보았을 때의 평면 투시도이다. 또 도 2(b)는 광조사 장치(1)를 우측면으로부터 보았을 때의 측면 투시도이다. 또 도 2(c)는 광조사 장치(1)를 정면으로부터 보았을 때의 정면 투시도이다. 또 도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 광조사 장치(1)의 내부 구성의 전기적인 접속을 설명하는 블록도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 광조사 장치(1)는 광원 유닛(200)과, 제어 기판(300)과, 방열 부재(400) 등을 케이스(100) 내부에 갖추고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 광원 유닛(200)은 Y축 방향 및 Z축 방향에서 규정되는 직사각형 형상의 기판(205)과, 동일한 특성을 가지는 16개의 LED 소자(210)를 갖추고 있다.
16개의 LED 소자(210)는 X축 방향으로 광축이 가지런하게 된 상태에서, Y축 방향으로 소정의 간격을 두고 기판(205)의 표면에 일렬로 배치되어, 기판(205)과 전기적으로 접속되어 있다. 기판(205)은 제어 기판(300)의 LED 구동 회로(330)와 도시하지 않는 케이블에 의해 접속되어 있고, 각 LED 소자(210)에는 기판(205)을 통하여 LED 구동 회로(330)로부터의 구동 전류가 공급되도록 되어 있다(도 3). 각 LED 소자(210)에 구동 전류가 공급되면, 각 LED 소자(210)로부터는 구동 전류에 따른 광량의 자외광(예를 들면, 파장 365nm)이 출사되고, 광원 유닛(200)으로부터는 Y축 방향에 평행한 라인 형상의 자외광이 출사된다. 또한 본 실시형태의 각 LED 소자(210)는 대략 똑같은 광량의 자외광을 출사하도록 각 LED 소자(210)에 공급되는 구동 전류가 조정되어 있고, 광원 유닛(200)으로부터 출사되는 라인 형상의 자외광은 Y축 방향에 있어서 대략 균일한 광량 분포를 가지고 있다. 또한 본 실시형태에 있어서는 유저가 제어 기판(300)에 접속된 조작부(500)(도 1, 도 2에 있어서 도시하지 않음)를 조작함으로써 광원 유닛(200)으로부터 출사되는 자외광의 광량을 조정할 수 있도록 되어 있다(상세는 후술).
방열 부재(400)는 광원 유닛(200)으로부터 발해진 열을 방열하는 부재이다. 본 실시형태의 방열 부재(400)는 광원 유닛(200)의 기판(205)의 이면에 밀착하여 배치되고, 각 LED 소자(210)에서 발해진 열을 전도하는 판 형상의 베이스 플레이트(410)와, 베이스 플레이트(410)로부터 X축 방향과 상반되는 방향으로 세워져 설치되고, 베이스 플레이트(410)에 전해진 열을 공기중으로 방열하는 방열 핀(420)으로 구성되어 있다(도 2(a), (b)). 팬(110)이 회전하면, 케이스(100) 내의 공기가 팬(110)으로부터 배기되고, 흡기구(102)로부터는 외부의 공기가 받아들여진다. 그리고, 흡기구(102)로부터 받아들여진 공기가 방열 핀(420)의 표면을 흐르도록 기류가 발생하여, 방열 핀(420)이 효율적으로 냉각되도록 되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제어 기판(300)은 제어부(310)와, 기억부(320)와, LED 구동 회로(330)와, 팬 구동 회로(340)를 가지고, 광원 유닛(200) 및 팬(110)을 제어하는 회로 기판이다.
제어부(310)는 논리 연산을 실행하는 CPU, 데이터 등이 일시적으로 스토어되는 RAM 등으로 구성되며, 광조사 장치(1) 전체를 제어하는 기능을 갖추고 있다. 제어부(310)는 기억부(320), LED 구동 회로(330), 팬 구동 회로(340), 조작부(500)와 전기적으로 접속되어 있어, 광조사 장치(1)에 전원이 입력되면, 기억부(320)에 기억된 제어 프로그램을 읽어내어, 이들 각 부를 제어한다. 즉, 본 실시형태의 제어부(310)는 LED 구동 회로(330)를 제어하는 기능(광원 제어부)과, 팬 구동 회로(340)를 제어하는 기능(팬 제어부)을 겸비하고 있다.
기억부(320)는 제어부(310)에서 실행되는 제어 프로그램을 저장하는 소위 불휘발성 메모리이다.
조작부(500)는 유저로부터의 입력이 행해지는 소위 유저 인터페이스이며, 조작부(500)를 통하여 광원 유닛(200)으로부터 출사되는 자외광의 광량의 조정, 자외광의 온·오프 등을 설정할 수 있도록 구성되어 있다.
LED 구동 회로(330)는 광원 유닛(200)과 전기적으로 접속되어, 각 LED 소자(210)에 구동 전류를 공급하는 회로이다. LED 구동 회로(330)는 제어부(310)로부터의 지시(신호)에 따라, LED 소자(210)를 온·오프하고, 소정의 구동 전류를 각 LED 소자(210)에 출력한다.
팬 구동 회로(340)는 팬(110)과 전기적으로 접속되어, 팬(110)에 구동 전력을 공급하는 회로이다. 팬 구동 회로(340)는 제어부(310)로부터의 지시(신호)에 따라, 팬(110)을 온·오프하고, 소정의 회전수로 팬(110)을 회전시킨다.
이어서 도 4의 플로우 차트를 참조하여, 제어부(310)에서 실행되는 제어 프로그램에 대해 설명한다. 제어 프로그램은 광조사 장치(1)에 전원이 입력되었을 때, 기억부(320)로부터 읽어내어져, 제어부(310)에서 실행되는 처리이다. 또 도 5는 도 4의 제어 프로그램의 각 스텝에 대응하는 타이밍 차트이며, 제어 프로그램의 각 스텝에 있어서의 광원 유닛(200)과 팬(110)의 모습을 나타내고 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 제어 프로그램이 실행되면, 제어부(310)는 유저가 조작부(500)를 통하여 광조사 장치(1)의 메인 스위치를 ON으로 했는지 여부를 판단한다. 메인 스위치가 ON으로 되어 있지 않다고 판단한 경우에는(스텝 S101:NO), 메인 스위치가 ON이 될 때까지 스텝 S101을 반복하고, 광원 유닛(200) 및 팬(110)은 오프(즉, 자외광의 광량:0, 팬 회전수:0)인 상태를 유지한다(도 5:t0~t1). 그리고, 메인 스위치가 ON이 되면(스텝 S101:YES) 처리는 스텝 S103으로 진행된다.
스텝 S103에서는 제어부(310)는 팬 구동 회로(340)를 제어하여, 팬(110)을 소정의 회전수 R2(예를 들면, 최대 회전수의 40%의 회전수(rpm))로 구동한다(도 5:t1). 스텝 S103의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S105로 진행된다.
스텝 S105에서는 제어부(310)는 유저가 조작부(500)를 통하여 광원 스위치(광원 유닛(200)을 기능시키기 위한 스위치)를 ON으로 했는지 여부를 판단한다. 광원 스위치가 ON으로 되어 있지 않다고 판단한 경우에는(스텝 S105:NO), 광원 스위치가 ON이 될 때까지 스텝 S103, S105를 반복하고(도 5:t1~t2), 광원 스위치가 ON이 되면(스텝 S105:YES) 처리는 스텝 S107로 진행된다.
스텝 S107에서는 제어부(310)는 LED 구동 회로(330)를 제어하여, 광원 유닛(200)으로부터 출사되는 자외광이 소정의 광량 P(W)가 되도록 광원 유닛(200)의 각 LED 소자(210)에 구동 전류를 공급한다(도 5:t2). 스텝 S107의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S109로 진행된다.
스텝 S109에서는 제어부(310)는 팬 구동 회로(340)를 제어하여, 팬(110)을 회전수 R2보다 높은 소정의 회전수 R1(예를 들면, 최대 회전수의 90%의 회전수 (rpm))로 구동한다(도 5:t2). 또한 본 실시형태에 있어서는 회전수 R1은 R1=a×P(a는 임의의 상수)가 되도록, 광량 P에 따른 회전수로 되어 있다. 스텝 S109의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S111로 진행된다.
스텝 S111에서는 제어부(310)는 유저가 조작부(500)를 통하여 광원 스위치를 OFF로 했는지 여부를 판단한다. 광원 스위치가 OFF로 되어 있지 않다고 판단한 경우에는(스텝 S111:NO), 광원 스위치가 OFF가 될 때까지 스텝 S111을 반복하고, 광원 유닛(200) 및 팬(110)은 온(즉, 자외광의 광량:P, 팬 회전수:R1)의 상태를 유지한다(도 5:t2~t3). 그리고, 광원 스위치가 OFF가 되면(스텝 S111:YES) 처리는 스텝 S113으로 진행된다.
스텝 S113에서는 제어부(310)는 LED 구동 회로(330)를 제어하여, 광원 유닛(200)으로부터 출사되는 자외광을 소등한다(도 5:t3). 스텝 S113의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S115로 진행된다.
스텝 S115에서는 제어부(310)는 소정시간 td(예를 들면, 2초)만큼 대기하고(도 5:t4), 처리는 스텝 S117로 진행된다.
스텝 S117에서는 제어부(310)는 유저가 조작부(500)를 통하여 광원 스위치를 ON으로 했는지 여부를 판단한다. 광원 스위치가 ON으로 되어 있지 않다고 판단한 경우에는(스텝 S117:NO), 처리는 스텝 S119로 진행되고, 광원 스위치가 ON으로 되어 있다고 판단한 경우에는(스텝 S117:YES), 처리는 스텝 S107로 진행된다.
스텝 S119에서는 제어부(310)는 팬 구동 회로(340)를 제어하여, 팬(110)의 회전수를 회전수 R1로부터 회전수 R2까지 소정의 비율로 저하시킨다(도 5:t4~t5). 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는 회전수 R1로부터 회전수 R2까지의 이행 시간을 T(예를 들면, 10초)라고 했을 때, 이하의 조건식(1)을 만족시키도록 팬 구동 회로(340)를 제어한다.
(R2-R1)/T=k(k는 임의의 상수)…(1)
스텝 S119의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S121로 진행된다.
스텝 S121에서는 제어부(310)는 팬 구동 회로(340)의 설정을 확인하고, 팬(110)의 회전수가 회전수 R2가 되었는지 여부를 판단한다. 그리고, 팬(110)의 회전수가 회전수 R2가 되어 있지 않은 경우에는(스텝 S121:NO), 스텝 S117~S121을 반복하고(도 5:t4~t5), 팬(110)의 회전수가 회전수 R2가 된 경우에는(스텝 S121:YES), 처리는 스텝 S123으로 진행된다(도 5:t5).
스텝 S123에서는 제어부(310)는 유저가 조작부(500)를 통하여 메인 스위치를 OFF로 했는지 여부를 판단한다. 메인 스위치가 OFF로 되어 있지 않다고 판단한 경우에는(스텝 S123:NO), 처리는 스텝 S103으로 진행되고, 메인 스위치가 OFF로 되어 있다고 판단한 경우에는(스텝 S123:YES), 제어부(310)는 팬(110)을 정지시키고(스텝 S125), 제어 프로그램을 종료한다.
이와 같이 본 실시형태의 광조사 장치(1)에 있어서는(즉, 제어 프로그램이 실행되면), 유저가 조작부(500)를 통하여 광원 스위치를 ON으로 하면, 광원 유닛(200)으로부터는 소정의 광량 P의 자외광이 출사되고, 팬(110)은 회전수 R1로 구동된다(도 5:t2~t3). 그리고, 광원 스위치가 OFF가 되면, 자외광이 소등된 후, 소정시간 td를 기다려 팬(110)의 회전수가 서서히 저하되고(도 5:t3~t5), 회전수 R2로 대기한다(도 5:t5~t6). 즉, 자외광이 소등된 후에도 팬(110)이 계속해서 회전하기 때문에, 케이스(100) 내에 열이 가득차는 일은 없다. 또 자외광이 소등되고 대기 상태일 때는, 팬(110)의 회전수가 낮아지기 때문에, 케이스(100) 내에 먼지 등을 흡입할 리스크나 팬(110)의 수명의 리스크가 저감된다.
또한 도 5에 있어서 t6~t9는 스텝 S119에 있어서 팬(110)의 회전수를 저하시키고 있을 때 유저가 조작부(500)를 통하여 광원 스위치를 ON으로 한 경우의 모습을 나타내고 있다. 즉, 도 4에 있어서, 스텝 S117~S121을 반복하고 있을 때(도 5:t8~t9), 이행 시간 T1보다 짧은 시간 T2에 광원 스위치의 ON을 검출하면, 팬(110)의 회전수가 회전수 R2까지 저하되어 있지 않기 때문에, 처리는 스텝 S107로 진행된다(스텝 S117:YES). 그리고, 제어부(310)는 LED 구동 회로(330)를 제어하여, 광원 유닛(200)으로부터 출사되는 자외광이 소정의 광량 P가 되도록 광원 유닛(200)의 각 LED 소자(210)에 구동 전류를 공급한다(도 5:t9). 이와 같이, 본 실시형태에 있어서는 이행 시간 T1중에 광원 스위치의 ON을 검출하면, 스텝 S117~S121의 처리는 중단되고, 광원 유닛(200)으로부터는 소정의 광량 P의 자외광이 출사되며, 팬(110)은 회전수 R1로 구동되도록 되어 있다(도 5:t9).
또 도 5에 있어서 t9~t11은 스텝 S115에 있어서 소정시간 td만큼 대기하고 있을 때 유저가 조작부(500)를 통하여 광원 스위치를 ON으로 한 경우의 모습을 나타내고 있다. 즉, 도 4의 스텝 S115에 있어서, 소정시간 td만큼 대기하고 있을 때, 광원 스위치의 ON을 검출하면, 처리는 스텝 S117로부터 스텝 S107로 진행된다(즉, 스텝 S119로 진행되는 일은 없다). 그리고, 제어부(310)는 LED 구동 회로(330)를 제어하여, 광원 유닛(200)으로부터 출사되는 자외광이 소정의 광량 P가 되도록 광원 유닛(200)의 각 LED 소자(210)에 구동 전류를 공급한다(도 5:t11). 이와 같이, 본 실시형태에 있어서는 소정시간 td의 대기중(T3의 기간중)에 광원 스위치의 ON을 검출하면, 스텝 S117~S121의 처리는 행해지지 않고(즉, 팬(110)의 회전수는 저하되지 않고), 광원 유닛(200)으로부터는 소정의 광량 P의 자외광이 출사되며, 팬(110)은 회전수 R1을 유지하도록 구동되도록 되어 있다(도 5:t11).
이상이 본 실시형태의 설명인데, 본 발명은 상기한 구성에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 본 실시형태의 스텝 S109에 있어서, 회전수 R1은 R1=a×P(a는 임의의 상수)가 되도록 설정되어 있는(즉, 회전수 R1과 광량 P는 정비례의 관계에 있는) 것으로 했지만, 이하의 조건식(2)에 나타내는 바와 같이 일차함수로서 일반화할 수 있다.
R1=a·P+b(a, b는 임의의 상수)…(2)
또 반드시 회전수 R1과 광량 P는 비례 관계에 있을 필요는 없고, 회전수 R1이 소정의 회전수로 설정되어도 된다.
또 본 실시형태에 있어서는 회전수 R2는 최대 회전수의 40%의 회전수인 것으로서 설명했지만, 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니며, 광원 유닛(200)의 발열량, 방열 부재(400)나 팬(110)의 냉각 능력 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다.
또 본 실시형태의 스텝 S115에 있어서, 소정시간 td(예를 들면, 2초)만큼 대기하는 것으로서 설명했지만, 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니며, 소정시간 td는 광원 유닛(200)의 발열량, 방열 부재(400)나 팬(110)의 냉각 능력 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다.
또 본 실시형태의 광조사 장치(1)는 케이스(100) 내부에 방열 부재(400)를 가지는 것으로서 설명했지만, 팬(110)에 의해 광원 유닛(200)을 냉각시킬 수 있으면 되고, 반드시 방열 부재(400)가 필요하지는 않다.
(제1 변형예)
도 6은 본 발명의 제1 변형예에 따른 광조사 장치(1A)의 내부 구성의 전기적인 접속을 설명하는 블록도이다. 또 도 7은 본 변형예의 제어부(310)에서 실행되는 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 광조사 장치(1A)는 광원 유닛(200)의 온도를 검출하는 온도 센서(600)를 가지고, 본 실시형태의 제어 프로그램의 스텝 S115 대신에 스텝 S116을 가지는 점에서 본 실시형태의 구성과 상이하다.
즉, 본 변형예에 있어서는, 광원 스위치가 OFF가 된 후(스텝 S111, S113), 제어부(310)는 온도 센서(600)의 검출 결과가 소정값(예를 들면, 40°) 이하가 될 때까지 대기하고(S116:NO), 온도 센서(600)의 검출 결과가 소정값 이하가 되면 팬(110)의 회전수를 서서히 저하시킨다(스텝 S117~S121). 이와 같이, 본 변형에 의하면, 온도 센서(600)의 검출 결과에 기초하여 팬(110)의 회전수를 제어함으로써, 광원 유닛(200)을 확실하게 냉각시키는 것이 가능하게 된다.
(제2 변형예)
도 8은 본 발명의 제2 변형예에 따른 광조사 장치(1B)(도 8에 있어서 도시하지 않음)의 제어부(310)에서 실행되는 제어 프로그램의 플로우 차트이다. 또 도 9는 도 8의 제어 프로그램의 각 스텝에 대응하는 타이밍 차트이며, 제어 프로그램의 각 스텝에 있어서의 광원 유닛(200)과 팬(110)의 모습을 나타내고 있다. 또한 본 변형예에 따른 광조사 장치(1B)의 구성은 본 실시형태의 광조사 장치(1)와 동일하며, 제어 프로그램만 상이한 것이다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 광조사 장치(1B)의 제어 프로그램은 스텝 S109와 스텝 S101 사이에 스텝 S110a, 스텝 S110b 및 스텝 S110c를 가지는 점에서 본 실시형태의 광조사 장치(1)의 제어 프로그램과 상이하다.
스텝 S110a에서는 제어부(310)는 유저가 조작부(500)를 통하여 광량의 변경 조작을 했는지 여부(즉, 광량 P를 변경하는 조작을 했는지 여부)를 판단한다. 광량의 변경 조작이 행해지고 있지 않다고 판단한 경우에는(스텝 S110a:NO), 처리는 스텝 S111로 진행되고, 광량의 변경 조작이 행해졌다고 판단한 경우에는(스텝 S110a:YES), 처리는 스텝 S110b로 진행된다.
스텝 S110b에서는 제어부(310)는 조작부(500)에 입력되는 유저 조작에 기초하여 LED 구동 회로(330)를 제어하여, 광원 유닛(200)으로부터 출사되는 자외광이 소정의 광량 P'(「P'」는 변경 후의 광량)가 되도록 광원 유닛(200)의 각 LED 소자(210)에 구동 전류를 공급한다(도 9:t2a). 스텝 S110b의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S110c로 진행된다.
스텝 S110c에서는 제어부(310)는 스텝 S110b의 광량 P'에 따라 팬 구동 회로(340)를 제어하여, 팬(110)의 회전수 R1을 회전수 R1'로 변경한다(도 9:t2a). 즉, 회전수 R1'가 R1'=a×P' (a는 임의의 상수)가 되도록 회전수가 변경된다. 스텝 S110c의 처리가 종료되면, 처리는 스텝 S111로 진행된다.
스텝 S111에서는 제어부(310)는 유저가 조작부(500)를 통하여 광원 스위치를 OFF로 했는지 여부를 판단한다. 광원 스위치가 OFF로 되어 있지 않다고 판단한 경우에는(스텝 S111:NO), 처리는 스텝 S109로 되돌아가, 스텝 S110a로부터 스텝 S110c까지의 처리가 반복된다(도 9:t2a~t3). 그리고, 광원 스위치가 OFF가 되면(스텝 S111:YES) 처리는 스텝 S113으로 진행된다.
이와 같이, 본 변형예의 광조사 장치(1B)에 있어서는 유저가 조작부(500)를 통하여 광량의 변경 조작을 행하면, 유저 조작에 기초하여 광량 P가 변경되고, 또한 변경 후의 광량 P'에 따라 팬(110)의 회전수 R1도 R1'로 변경된다(도 9:t2a~t3). 그리고, 광원 스위치가 OFF가 되면, 자외광이 소등된 후, 소정시간 td를 기다려 팬(110)의 회전수가 서서히 저하되고(도 9:t3~t5), 회전수 R2로 대기한다(도 9:t5~t6). 즉, 본 변형예에 있어서도 자외광이 소등된 후에도 팬(110)이 계속해서 회전하기 때문에, 케이스(100) 내에 열이 가득차는 일은 없다. 또 자외광이 소등되고 대기 상태일 때는, 팬(110)의 회전수가 낮아지기 때문에, 케이스(100) 내에 먼지 등을 흡입할 리스크나 팬(110)의 수명의 리스크가 저감된다.
또한 금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라, 특허청구범위에 의해 표시되며, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1 : 광조사 장치
1A : 광조사 장치
1B : 광조사 장치
100 : 케이스
102 : 흡기구
105 : 창부
110 : 팬
200 : 광원 유닛
205 : 기판
210 : LED 소자
300 : 제어 기판
310 : 제어부
320 : 기억부
330 : LED 구동 회로
340 : 팬 구동 회로
400 : 방열 부재
410 : 베이스 플레이트
420 : 방열 핀
500 : 조작부
600 : 온도 센서

Claims (7)

  1. 광원과,
    상기 광원의 온/오프 및 광량을 제어하는 광원 제어부와,
    상기 광원을 냉각시키는 냉각 팬과,
    상기 냉각 팬의 회전수를 제어하는 팬 제어부
    를 갖추고,
    상기 팬 제어부는
    상기 광원이 온으로 되어 있을 때, 상기 냉각 팬이 상기 광원의 광량에 따른 제1 회전수가 되도록 제어하고,
    상기 광원이 오프로 되어 있을 때, 소정의 대기 시간을 기다려, 상기 냉각 팬이 상기 제1 회전수보다 낮은 제2 회전수가 되도록 제어하는
    것을 특징으로 하는 광원 장치.
  2. 광원과,
    상기 광원의 온/오프를 제어하는 광원 제어부와,
    상기 광원을 냉각시키는 냉각 팬과,
    상기 광원의 온/오프에 기초하여, 상기 냉각 팬의 회전수를 제어하는 팬 제어부
    를 갖추고,
    상기 팬 제어부는
    상기 광원이 온으로 되어 있을 때, 상기 냉각 팬을 제1 회전수가 되도록 제어하고,
    상기 광원이 오프로 되어 있을 때, 소정의 대기 시간을 기다려, 상기 냉각 팬을 상기 제1 회전수보다 낮은 제2 회전수가 되도록 제어하는
    것을 특징으로 하는 광원 장치.
  3. 광원과,
    상기 광원의 온/오프를 제어하는 광원 제어부와,
    상기 광원의 온도를 검출하는 온도 센서와,
    상기 광원을 냉각시키는 냉각 팬과,
    상기 광원의 온/오프 및 상기 온도 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 냉각 팬의 회전수를 제어하는 팬 제어부
    를 갖추고,
    상기 팬 제어부는
    상기 광원이 온으로 되어 있을 때, 상기 냉각 팬을 제1 회전수가 되도록 제어하고,
    상기 광원이 오프로 되어 있을 때, 상기 온도 센서의 검출 결과가 소정값 이하가 되는 것을 기다려, 상기 냉각 팬을 상기 제1 회전수보다 낮은 제2 회전수가 되도록 제어하는
    것을 특징으로 하는 광원 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팬 제어부는 상기 제1 회전수를 R1, 상기 제2 회전수를 R2, 상기 제1 회전수로부터 상기 제2 회전수까지의 이행 시간을 T라고 했을 때, 이하의 조건식(1)을 만족시키도록 상기 냉각 팬의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
    (R2-R1)/T=k(k는 임의의 상수)…(1)
  5. 제4항에 있어서, 상기 팬 제어부는 상기 이행 시간 내에 상기 광원이 온이 된 경우, 상기 이행 시간의 경과를 기다리지 않고, 상기 냉각 팬이 상기 제1 회전수가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팬 제어부가 상기 제1 회전수를 R1, 상기 광원의 광량을 P라고 했을 때, 이하의 조건식(2)을 만족시키도록 상기 냉각 팬의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
    R1=a·P+b(a, b는 임의의 상수)…(2)
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 회전수가 상기 냉각 팬의 최대 회전수의 대략 40%로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
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