KR20150003701U

KR20150003701U - 광 조사 모듈

Info

Publication number: KR20150003701U
Application number: KR2020150002011U
Authority: KR
Inventors: 노리오 코바야시
Original assignee: 호야 칸데오 옵트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2015-10-08
Also published as: KR200491878Y1; TWM508645U; CN204704627U

Abstract

[과제] 내장하는 히트싱크의 방열 성능을 향상시킴으로써 컴팩트한 광 조사 유닛을 실현한다.
[해결 수단] 조사 대상물의 상방에 배치되어, 조사 대상물에 대하여 하향으로 광을 조사하는 광 조사 모듈이, 기판과, 기판의 표면에 재치되어 조사 대상물에 대하여 광을 출사하는 LED 광원과, 기판의 이면에 맞닿고, 기판을 자연 대류에 의한 방열에 의해 냉각하는 히트싱크를 구비하고, 히트싱크는, 기판으로부터 연직 방향 상방으로 뻗는 판 형상의 베이스 플레이트와, 베이스 플레이트의 양면 위에 소정의 간격으로 평행하게 나열된 복수의 방열핀을 구비하고, 복수의 방열핀은 베이스 플레이트의 각 면 상에서 연직 방향을 따라 복수줄로 나열되고, 또한 각각 연직 방향에 대하여 경사져 있다.

Description

광 조사 모듈{LIGHT ILLUMINATING MODULE}

본 고안은 광원으로서 LED(Light Emitting Diode)를 구비한 광 조사 모듈로서, 특히, LED로부터 발생하는 열을 방열하는 히트싱크를 구비한 광 조사 모듈에 관한 것이다.

종래, 렌즈 등의 광학 부품을 첩합하거나, 광학 부품을 홀더(거울 프레임, 경통 등)에 고정하는 경우 등, 광학 부품의 접착 용도에 자외선 경화 수지가 널리 사용되고 있다. 이러한 자외선 경화 수지는, 예를 들면, 파장 365nm 부근의 자외광의 조사에 의해 경화되도록 설계되어 있고, 자외선 경화 수지의 경화에는 자외광을 조사하는 광 조사 장치가 사용된다.

광 조사 장치로서는, 종래부터 고압 수은 램프나 수은 제논 램프 등을 광원으로 하는 램프형 조사 장치가 알려져 있지만, 최근, 소비전력의 삭감, 장기 수명화, 장치 사이즈의 컴팩트화의 요청으로, 종래의 방전램프 대신에, LED(Light Emitting Diode)를 광원으로서 이용한 광 조사 장치가 실용에 제공되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).

그렇지만, 이러한 LED를 광원으로서 사용하는 광 조사 장치에서도, 고휘도화의 요청으로, 그 소비전력도 증가하는 경향이다. 그리고, 특히 LED의 경우, 투입한 전력의 대부분이 열이 되므로, 자신이 발열하는 열에 의해 발광 효율과 수명이 저하되는 문제가 발생한다. 이 때문에, LED를 광원으로서 사용하는 광 조사 장치에서는, 일반적으로, 히트싱크 등의 냉각 구조를 사용하여, LED의 발열을 억제하는 구성을 채용하고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 광 조사 장치에서는, LED 소자 등을 수용한 하우징의 외주에 방열핀(히트싱크)을 형성하고, LED로부터의 열을 방열핀으로 내보내도록 구성되어 있다.

일본 특허 제5145582호 명세서

(고안의 개요)

(고안이 해결하려고 하는 과제)

이와 같이, LED의 발열을 억제하기 위해서는 히트싱크 등의 냉각 구조를 사용하는 것이 효과적이다. 그렇지만, LED의 열을 효율적으로 방열하기 위해서는 히트싱크의 표면적을 가능한 한 크게 할 필요가 있는데, 히트싱크를 크게 하면 장치 전체가 대형화되는 문제가 있다.

본 고안은, 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, LED의 발열을 효율적으로 억제하는 것이 가능한 히트싱크를 구비한 컴팩트한 구성의 광 조사 모듈을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하고, 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 광 조사 모듈은 조사 대상물의 상방에 배치되어, 조사 대상물에 대하여 하향으로 광을 조사하는 광 조사 모듈로서, 기판과, 기판의 표면에 재치되어, 조사 대상물에 대하여 광을 출사하는 LED(Light Emitting Diode) 광원과, 기판의 이면에 맞닿고, 기판을 자연 대류에 의한 방열에 의해 냉각하는 히트싱크를 구비하고, 히트싱크는 기판으로부터 연직 방향 상방으로 뻗는 판 형상의 베이스 플레이트와, 베이스 플레이트의 양면 위에 소정의 간격으로 평행하게 나열된 복수의 방열핀을 구비하고, 복수의 방열핀은 베이스 플레이트의 각 면 상에서 연직 방향을 따라 복수줄로 나열되고, 또한 각각 연직 방향에 대하여 경사져 있다.

이러한 구성에 의하면, 각 줄의 방열핀을 따라 흐르는 공기의 이동 거리가 짧아져, 방열 효율이 향상되기 때문에, 히트싱크를 소형화하는 것이 가능하게 되어, 컴팩트한 구성의 광 조사 모듈을 제공할 수 있다.

또한 각 방열핀은 연직 방향에 대하여 45°의 각도로 경사져 있는 것이 바람직하다.

또한 각 면 상에서 복수줄로 나열된 방열핀 사이에 각 줄을 칸막이하는 칸막이판이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한 각 면 상에서 복수줄로 나열된 방열핀은 줄마다 각각 상이한 방향으로 경사지도록 구성할 수 있다.

또한 복수의 방열핀은 베이스 플레이트의 양면에 일체로 형성할 수 있다. 또한 이 경우, 히트싱크가 구리 또는 알루미늄으로 이루어지는 구성으로 할 수 있다.

또한 히트싱크는 베이스 플레이트의 양면에 밀착하도록 배치되고, 복수의 방열핀이 형성된 판 형상의 핀 플레이트부를 갖도록 구성할 수 있다. 또한 이 경우, 베이스 플레이트부가 구리로 이루어지고, 핀 플레이트부가 알루미늄으로 이루어지는 구성으로 할 수 있다.

또한 LED 광원이 복수의 LED칩으로 구성되어도 된다.

또한 광이 자외선 경화형 수지에 작용하는 파장을 포함하는 광인 것이 바람직하다.

이상과 같이, 본 고안의 광 조사 모듈에 의하면, LED의 발열을 효율적으로 억제하는 것이 가능하게 되기 때문에, 컴팩트한 구성의 광 조사 모듈이 실현된다.

도 1은 본 고안의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 고안의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 히트싱크의 구성을 설명하는 외관도이다.
도 3은 종래예의 광 조사 모듈의 히트싱크의 구성을 설명하는 외관도이다.
도 4는 본 고안의 제 2 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 히트싱크의 구성을 설명하는 외관도이다.
도 5는 본 고안의 제 3 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 히트싱크의 구성을 설명하는 외관도이다.
도 6은 본 고안의 제 4 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 히트싱크의 구성을 설명하는 외관도이다.

(고안을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 고안의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.

[제 1 실시형태]

도 1은 본 고안의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 모듈(1)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다. 광 조사 모듈(1)은 자외선 경화 수지의 경화 처리에 사용되는 파장 365nm 부근의 자외광을 발생하고, 조사 대상물에 조사하는 장치이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(1)은 도시하지 않은 케이블을 통하여 도시하지 않은 컨트롤러에 접속되고, 컨트롤러의 제어에 따라, 소정 광량의 자외광을 출사한다. 이하, 본 명세서에서는, 광 조사 모듈(1)이 출사하는 자외광의 방향을 Z축 방향으로 하고, Z축 방향과 직교하고, 또한 서로 직교하는 2개의 방향을 각각 X축 방향 및 Y축 방향으로서 설명한다.

광 조사 모듈(1)은 본체(10)와, 본체(10)의 일면(Z축 방향 정측의 면)에 부착된 광학 유닛(20)을 구비하고 있다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(1)은 광학 유닛(20)이 부착된 면을 아래로 향하게 하고 조사 대상물의 상방에 배치되고, 조사 대상물에 대하여 하향의 자외광을 조사한다.

본체(10)에는, LED 광원(12)이 실장된 기판(14)이 LED 광원(12)의 발광면을 아래로 향하게 하여 부착되어 있다. LED 광원(12)의 발광면에는 복수의 LED칩(12a)이 2차원 배열되어 있고, LED 광원(12)은 높은 조사 강도의 자외광을 발생한다. 또한 본체(10)의 1면에는, LED 광원(12)으로부터 출사되는 자외광을 통과시키기 위한 개구(10a)가 형성되어 있다. 광학 유닛(20)은 이 개구(10a)를 막도록 본체(10)의 1면에 부착되어 있다.

본체(10)의 상측(Z축 방향 부측)에는, LED 광원(12)이 발생하는 대량의 열을 방열하기 위한 히트싱크(30)가 배치되어 있다.

광학 유닛(20)은 LED 광원(12)으로부터 출사된 자외광을 집광하고, 소정의 빔 형상의 자외광으로 변환하여 출사한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 광학 유닛(20)은 2매의 구면 렌즈(21)로 구성되지만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니고, 구면 렌즈(21) 대신에, 비구면 렌즈나 로드 렌즈 등, 다른 광학 소자를 적당히 사용하는 것도 가능하다.

도 2는 본 고안의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 모듈(1)의 히트싱크(30)의 구성을 설명하는 외관도이다. 도 2(a)는 정면도이고, 도 2(b)는 측면도이며, 도 2(c)는 평면도이다. 또한, 도 2에서는, 설명의 편의상, 본체(10)에 수용되어 있는 LED 광원(12) 및 기판(14)에 대해서도 도시하고 있다. 본 실시형태의 히트싱크(30)는 송풍 팬 등을 사용하지 않고, 주위의 공기의 자연 대류만으로 효율적으로 방열할 수 있도록 구성되어 있다.

히트싱크(30)는 알루미늄이나 구리 등의 열전도성이 양호한 재료에 의해 일체로 형성된 부재이다. 또한, 히트싱크(30)의 재료로서는 알루미늄 합금이나 구리 합금 등의 합금을 사용해도 되고, 금속 이외에도, 세라믹스(예를 들면, 질화 알루미늄이나 질화 규소)나 수지(예를 들면, 금속 분말 등의 열전도성 필러를 첨가한 PPS(Poly Phenylene Sulfide))를 사용해도 된다.

히트싱크(30)는 약간 두꺼운 판 형상의 제 1 베이스 플레이트(31) 및 제 2 베이스 플레이트(32)를 가지고 있다. 제 1 베이스 플레이트(31)는 수평으로 배치된 제 2 베이스 플레이트(32)의 상면에 수직으로 세워 설치되어 있다. 제 2 베이스 플레이트(32)의 하면은, 예를 들면, 방열 그리스나 열전도성이 높은 접착제를 통하여, LED 광원(12)이 실장된 기판(14)의 이면에 밀착시킨 상태에서 부착되어 있다.

제 1 베이스 플레이트(31)는 LED 광원(12)의 바로 뒤에서 제 2 베이스 플레이트(32)에 접합되어 있다. 그 때문에 LED 광원(12)으로부터 발생하는 열은 제 2 베이스 플레이트(32)를 통하여 신속하게 제 1 베이스 플레이트(31)에 전도된다.

제 1 베이스 플레이트(31)의 각 면에는 각각 하방으로부터 상방으로 비스듬히 뻗는 복수의 방열핀(33, 34)이 수직하게 세워 설치되어 있다. 도 2(a) 및 (c)에 도시하는 바와 같이, 복수의 방열핀(33)과 복수의 방열핀(34)은 X축 방향으로 2줄로 분리되고, 서로 평행하게, 또한 상하 방향으로 동일한 간격으로 배치되어 있다. 본 실시형태의 방열핀(33)과 방열핀(34)은 각각 Z축 방향에 대하여 45°의 각도로 경사져 있다. 또한, Z축 방향을 따라 뻗는 방열핀(33)의 줄과 방열핀(34)의 줄은 X축 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다.

제 1 베이스 플레이트(31)의 양면에는, 방열핀(33)의 줄과 방열핀(34)의 줄 사이에, Z축 방향으로 뻗는 칸막이판(35)이 세워 설치되어 있다. 본 실시형태에서는, 방열핀(33)과 방열핀(34)이 서로 평행하게 배치되어 있기 때문에, 칸막이판(35)이 없으면, 방열핀(33)의 줄의 간극을 통과하여 비스듬히 상방으로 흐르는 데워진 공기의 대부분이, 그대로 방열핀(34)의 열의 간극으로 들어가 버려, 방열핀(34)의 열을 효율적으로 제거할 수 없다는 문제가 있다. 그래서, 본 실시형태에서는, 방열핀(33)의 열과 방열핀(34)의 열을 칸막이하는 칸막이판(35)을 설치함으로써, 방열핀(33)의 줄을 통과하여 데워진 공기가 방열핀(34)의 줄로 흘러 들어가 버리는 것을 방지하고 있다.

상기한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 방열핀(33, 34)이 뻗어 설치되는 방향을 Z축 방향에 대하여 경사지게 하고 있다. 그리고, 이 구성에 의해, 방열 효율을 향상시켜, 히트싱크(30)의 소형화를 실현하고 있다. 여기에서, 방열핀(33, 34)을 Z축 방향에 대하여 경사지게 함으로써 방열 효율이 향상되는 원리에 대하여 설명한다.

도 3은 종래예의 히트싱크(500)의 외관도이다. 도 3(a)는 정면도이며, 도 3(b)는 평면도이다. 히트싱크(500)의 각 방열핀(513, 514)은 Z축 방향으로 뻗어 있고, Z축 방향으로 길게 이어지도록 배치되어 있다. 방열핀(513, 514)을 이와 같이 배치하면, 공기는 히트싱크(500)의 하단부에서 상단부까지, 히트싱크(500)의 전체 길이에 걸쳐서 방열핀(513, 514)의 간극을 흐른다. 그렇지만, 이 구성에서는, 방열핀(513, 514)을 따라 흐르는 공기의 이동거리가 길어지기 때문에, 공기의 온도상승량이 커진다. 그 때문에 히트싱크(500)의 상부에서는, 방열핀(513, 514)과 공기의 온도차가 작아져, 방열 효율(열류량)이 저하되는 문제가 있다.

그래서, 본 실시형태에 따른 히트싱크(30)에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 방열핀(33, 34)을 Z축 방향에 대하여 기울여서 배치하여, 방열핀(33, 34)을 따라 흐르는 공기의 이동거리가 비교적 짧아지도록 구성함으로써 이러한 문제를 해결하였다. 환언하면, 방열핀(33, 34)을 따라 흐르는 공기가 히트싱크(30)의 방열 효율이 현저하게 저하될 만큼의 고온으로 가열되기 전에, 방열핀(33, 34)을 통과하도록 구성함으로써 방열 효율을 향상시켰다.

또한, 방열핀(33, 34)의 연장 방향을 수평을 향하게 하면, 공기가 방열핀(33, 34)을 통과하는 거리를 더욱 짧게 할 수 있다. 그러나, 가열된 공기는 비중이 낮기 때문에, 스스로 상승하는 힘(부력)을 가지고 있지만, 수평 방향으로 이동하는 힘은 가지고 있지 않다. 따라서, 공기는 수평으로 배치된 방열핀을 따라서는 이동하기 어려워, 자연 대류의 열전달률이 크게 저하되기 때문에, 도리어 방열 효율이 저하된다. 그래서, 본 실시형태에서는, 방열핀(33, 34)의 연장 방향을, Z축 방향에 대하여 비스듬히 경사지게 함으로써, 부력에 의해 공기를 이동시켜, 자연 대류의 열전달율이 저하되지 않도록 구성하고 있다.

[제 2 실시형태]

다음에 본 고안의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다.

도 4는 본 고안의 제 2 실시형태에 따른 광 조사 모듈(100)의 히트싱크(130)의 구성을 설명하는 외관도이다. 도 4(a)는 정면도이고, 도 4(b)는 측면도이며, 도 4(c)는 평면도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(100)은 히트싱크(130)의 구성만이 제 1 실시형태의 히트싱크(30)와 상이하기 때문에, 이하 상이한 점(즉, 히트싱크(130)의 구성)에 대해서만 상세하게 설명한다. 또한, 도 4에서는, 도 2와 같이 본체(10)에 수용되어 있는 LED 광원(12) 및 기판(14)에 대해서도 도시하고 있다.

상기한 제 1 실시형태의 히트싱크(30)는 그 주요부가 알루미늄 또는 구리의 단일 재료에 의해 형성되어 있지만, 본 실시형태의 히트싱크(130)의 주요부는 알루미늄제의 부재와 구리제의 부재를 복합하여 형성되어 있다. 구체적으로는, 본 실시형태의 히트싱크(130)는 구리제의 제 1 베이스 플레이트(131) 및 제 2 베이스 플레이트(132)와, 알루미늄제의 한 쌍의 핀 플레이트(136)와, 방열핀(133, 134)을 가지고 있다. 이와 같이, 본 실시형태의 히트싱크(130)는 열전도율은 높지만, 고가이고 무거운 구리제 부재와, 이것과는 반대로 열전도율은 약간 낮지만, 비교적 저렴하고 경량인 알루미늄 부재를 조합하여 형성되어 있기 때문에, 제 1 실시형태의 히트싱크(30)와 비교하여 저렴하고 경량인 것으로 된다.

제 1 베이스 플레이트(131)는 수평으로 배치된 제 2 베이스 플레이트(132)의 상면에 수직으로 세워 설치되어 있다. 또한 제 2 베이스 플레이트(132)의 하면에는, 예를 들면, 방열 그리스나 열전도성이 높은 접착제를 통하여, 기판(14)이 부착되어 있다. 제 1 베이스 플레이트(131)는 LED 광원(12)의 바로 뒤쪽에서 제 2 베이스 플레이트(132)에 접합되어 있다.

판 형상의 제 1 베이스 플레이트(131)의 양면에는 한 쌍의 핀 플레이트(136)가 밀착하도록 부착되어 있다. 제 1 베이스 플레이트(131)와 핀 플레이트(136)는 압착, 나사 고정, 코킹, 접착, 납땜, 용접 등에 의해 일체로 접합된다.

각 핀 플레이트(136)에는, 제 1 베이스 플레이트(131)와 반대측의 면에, 각각 하방으로부터 상방으로 비스듬히 뻗는 복수의 방열핀(133, 134)이 수직으로 세워 설치되어 있다. 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 복수의 방열핀(133)과 복수의 방열핀(134)은 X축 방향을 따라 2줄로 분리되어, 상하 방향으로 동일한 간격으로 배치되어 있고, 왼쪽 줄의 방열핀(133)은 왼쪽으로 비스듬히 상방을 향하여 뻗도록 형성되어 있고, 오른쪽 줄의 방열핀(134)은 오른쪽으로 비스듬히 상방을 향하여 뻗도록 형성되어 있다. 즉, 방열핀(133, 134)은, 핀 플레이트(136)의 폭 방향(X축 방향)에서, 내측으로부터 외측을 향하여 상향으로 경사져 있다. 그 때문에 방열핀(133, 134)에 의해 가열된 공기는, 방열핀(133, 134)을 따라, 핀 플레이트(136)의 폭 방향 내측으로부터 외측을 향하여 상승하면서 이동한다. 또한, 본 실시형태의 방열핀(133, 134)도 제 1 실시형태의 방열핀(33, 34)과 마찬가지로, 수평면에 대하여 45°의 각도로 경사져 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 히트싱크(130)에서는, 핀 플레이트(136)에 설치된 일방의 방열핀(예를 들면, 방열핀(133))의 줄에 의해 데워진 공기는 타방의 방열핀(예를 들면, 방열핀(134))의 줄과는 반대측(즉, 핀 플레이트(136)의 외측)으로 이동하기 때문에, 타방의 방열핀(예를 들면, 방열핀(134))의 줄로 유입되지 않는다. 그 때문에 본 실시형태의 히트싱크(130)에는, 제 1 실시형태의 히트싱크(30)와는 달리, 칸막이판(35)을 설치할 필요가 없다.

또한 본 실시형태에서는, 기판(14)이 열전도율이 높은 구리제의 제 2 베이스 플레이트(132)와 밀착해 있기 때문에, LED 광원(12)으로부터 발생하는 열은 신속하게 제 2 베이스 플레이트(132)로 이동한다. 또한 제 2 베이스 플레이트(132)는 동일한 구리로 형성된 제 1 베이스 플레이트(131)와 접합(또는 밀착)하고 있으므로, 제 2 베이스 플레이트(132)와 제 1 베이스 플레이트(131)의 접촉열 저항이 낮게 되어 있다. 그 때문에 LED 광원(12)으로부터 제 2 베이스 플레이트(132)로 이동한 열은, 신속하게 제 1 베이스 플레이트(131)로 전도되어, 히트싱크(130) 전체로 확산된다.

또한 본 실시형태에서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 방열핀(133, 134)의 연장 방향을 Z축 방향에 대하여 경사지게 하고 있기 때문에, 방열핀(133, 134)을 통과하는 공기의 이동거리가 짧다. 이 때문에, 방열핀(133, 134)을 따라 흐르는 공기는 고온으로 가열되기 전에 방열핀(133, 134)으로부터 배출된다. 그 때문에, 본 실시형태의 히트싱크(130)는, 도 3에 도시하는 바와 같은, Z축 방향으로 뻗는 방열핀(513)을 갖는 종래의 히트싱크(500)와 비교하여, 높은 방열 성능을 갖는다.

[제 3 실시형태]

다음에 본 고안의 제 3 실시형태에 대하여 설명한다.

도 5는 본 고안의 제 3 실시형태에 따른 광 조사 모듈(200)의 히트싱크(230)의 구성을 설명하는 외관도이다. 도 5(a)는 정면도이고, 도 5(b)는 측면도이며, 도 5(c)는 평면도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(200)은 히트싱크(230)의 구성만이 제 1 실시형태의 히트싱크(30)와 상이하기 때문에, 이하 상이한 점(즉, 히트싱크(230)의 구성)에 대해서만 상세하게 설명한다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 히트싱크(230)는 제 1 베이스 플레이트(231)의 각 면에, X축 방향으로 3줄로 분리되어 형성된 복수의 방열핀(233, 234, 236)을 구비하는 점에서 제 1 실시형태의 히트싱크(30)와는 상이하다. 또한 제 1 실시형태의 히트싱크(30)와 마찬가지로, 제 1 베이스 플레이트(231)의 양면에는, 방열핀(233, 234, 236)의 각 줄을 칸막이하도록 Z축 방향으로 뻗는 칸막이판(235, 237)이 세워 설치되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 히트싱크(230)에서는, 제 1 실시형태와 같이 방열핀(233, 234, 236)의 각 줄이 칸막이판(235, 237)에 의해 칸막이되어 있기 때문에, 방열핀(233, 234, 236)의 각 줄을 통과하여 데워진 공기가 인접하는 다른 방열핀의 줄로 유입되지 않는다. 또한 방열핀(233, 234, 236)을 따라 흐르는 공기는 고온으로 가열되기 전에 방열핀(233, 234, 236)으로부터 배출되기 때문에, 높은 방열 성능이 실현된다. 또한, 본 실시형태에서는, 제 1 베이스 플레이트(231)의 각 면에 3줄로 분리되어 형성된 복수의 방열핀(233, 234, 236)을 구비하는 구성으로 했지만, 방열핀의 줄 수를 더욱 늘리는 것도 가능하다. 방열핀의 줄 수를 많게 하면, 각 방열핀 자체의 사이즈는 작아지지만, 히트싱크(230)의 표면적은 커지기 때문에, 방열 성능은 더욱 높아진다.

[제 4 실시형태]

다음에 본 고안의 제 4 실시형태에 대하여 설명한다.

도 6은 본 고안의 제 4 실시형태에 따른 광 조사 모듈(300)의 히트싱크(330)의 구성을 설명하는 외관도이다. 도 6(a)는 정면도이고, 도 6(b)는 측면도이며, 도 6(c)는 평면도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(300)은 히트싱크(330)의 구성만이 제 3 실시형태의 히트싱크(230)와 상이하기 때문에, 이하 상이한 점(즉, 히트싱크(330)의 구성)에 대해서만 상세히 설명한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 히트싱크(r330)은 제 1 베이스 플레이트(331)의 각 면에, X축 방향으로 4줄로 분리되어 형성된 복수의 방열핀(333, 334, 336, 338)을 구비하고 있어, 방열핀(333, 336)의 Z축 방향에 대한 경사 방향과 방열핀(334, 338)의 Z축 방향에 대한 경사 방향이 상이하도록 구성되어 있는 점에서 제 3 실시형태의 히트싱크(230)와는 상이하다. 또한, 제 3 실시형태의 히트싱크(230)와 같이 본 실시형태의 제 1 베이스 플레이트(331)의 양면에는, 방열핀(333, 334, 336, 338)의 각 줄을 칸막이하도록 Z축 방향으로 뻗는 칸막이판(335, 337, 339)이 세워 설치되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 히트싱크(330)에서는, 방열핀(333, 336)의 Z축 방향에 대한 경사 방향과 방열핀(334, 338)의 Z축 방향에 대한 경사 방향이 상이하기 때문에, 방열핀(333, 336)을 따라 흐르는 공기의 방향과 방열핀(334, 338)을 따라 흐르는 공기의 방향은 다르지만, 방열핀(333, 334, 336, 338)의 각 줄이 칸막이판(335, 337, 339)에 의해 칸막이되어 있기 때문에, 방열핀(333, 334, 336, 338)의 각 줄을 통과하여 데워진 공기가 인접하는 다른 방열핀의 줄로 유입되지 않는다. 이 때문에, 본 실시형태의 히트싱크(330)는 상기한 다른 실시형태의 히트싱크와 같이 높은 방열 성능을 갖는다.

이상이 본 고안의 실시형태의 설명이지만, 본 고안은 상기의 실시형태의 구성에는 한정되지 않고, 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 변형이 가능하다.

예를 들면, 상기의 실시형태에서는, 방열핀이 연직 방향(Z축 방향)에 대하여 45° 경사져 있지만, 방열핀의 경사 각도는 45°에 한정되지 않고, 히트싱크에 요구되는 방열 성능이나 치수 조건에 따라 적당히 설정할 수 있다.

또한 상기의 실시형태에서는, 각 줄의 방열핀(예를 들면, 방열핀(33))이 모두 평행하게 배치되어 있지만, 각 줄의 방열핀을 비평행으로 배치해도 된다. 예를 들면, 상측에 배치되는 방열핀일수록, 수평면에 대한 경사각이 크게(연직에 가깝게) 되도록 각 줄의 방열핀을 배치하는 구성으로 할 수 있다.

또한 상기의 실시형태는, 파장 365nm 부근의 자외광을 발생하는 광 조사 모듈에 본 고안을 적용한 예이지만, 다른 임의의 파장 영역의 광(단색광, 다파장광을 막론하고)을 발생하는 광원 장치에 본 고안을 적용할 수 있다.

또한 상기의 실시형태에서는, 히트싱크의 하단면에, LED 광원(12)의 발광면을 아래로 향하게 하여 배치한 구성이 채용되어 있지만, 본 고안은 이 구성에 한정되지 않는다. LED 광원의 배치나 발광면의 방향은 용도나 사용 방법에 따라 적당히 변경할 수 있다.

또한, 이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 고안의 범위는, 상기한 설명이 아니라, 실용신안등록 청구범위에 의해 나타내어지며, 실용신안등록 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1, 100, 200, 300 광 조사 장치
10 본체
12 LED 광원
14 기판
20 광학 유닛
30, 130, 230, 330 히트싱크
31, 131, 231, 331 제 1 베이스 플레이트
32, 132, 232, 332 제 2 베이스 플레이트
33, 34, 133, 134, 233, 234, 236, 333, 334, 336, 338 방열핀
136 핀 플레이트
35, 235, 237, 335, 337, 339 칸막이판

Claims

조사 대상물의 상방에 배치되고, 이 조사 대상물에 대하여 하향으로 광을 조사하는 광 조사 모듈로서,
기판과,
상기 기판의 표면에 재치되어, 상기 조사 대상물에 대하여 상기 광을 출사하는 LED(LightEmitting Diode) 광원과,
상기 기판의 이면에 맞닿고, 이 기판을 자연 대류에 의한 방열에 의해 냉각하는 히트싱크를 구비하고,
상기 히트싱크는
상기 기판으로부터 연직 방향 상방으로 뻗는 판 형상의 베이스 플레이트와,
상기 베이스 플레이트의 양면 위에 정해진 간격으로 평행하게 나열된 복수의 방열핀을 구비하고,
상기 복수의 방열핀은 상기 베이스 플레이트의 각 면 상에서 연직 방향을 따라 복수줄로 나열되고, 또한 각각 연직 방향에 대하여 경사져 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 각 방열핀은 연직 방향에 대하여 45°의 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 각 면 상에서 복수줄로 나열된 방열핀의 사이에, 각 줄을 칸막이하는 칸막이판이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 각 면 상에서 복수줄로 나열된 방열핀은 줄마다 각각 다른 방향으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 방열핀이 상기 베이스 플레이트에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
제 5 항에 있어서,
상기 히트싱크가 구리 또는 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 히트싱크는 상기 베이스 플레이트의 양면에 밀착하도록 배치되고, 상기 복수의 방열핀이 형성된 판 형상의 핀 플레이트부를 갖는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
제 7 항에 있어서,
상기 베이스 플레이트가 구리로 이루어지고, 상기 핀 플레이트부가 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 LED 광원이 복수의 LED칩으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 광이 자외선 경화형 수지에 작용하는 파장을 포함하는 광인 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.