特開 2022-188768 感度調整が可能な発光装置及びこれを採用した硬化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022188768

(43)【公開日】2022-12-21

(54)【発明の名称】感度調整が可能な発光装置及びこれを採用した硬化装置

(51)【国際特許分類】

   F21V 11/08 20060101AFI20221214BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20221214BHJP

   F21V 9/20 20180101ALI20221214BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20221214BHJP

   B29C 35/02 20060101ALI20221214BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20221214BHJP

【ＦＩ】

F21V11/08

F21V23/00 113

F21V9/20

F21S2/00 300

B29C35/02

F21Y115:10 300

F21Y115:10 500

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022093874

(22)【出願日】2022-06-09

(31)【優先権主張番号】17/343700

(32)【優先日】2021-06-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】10-2021-0125474

(32)【優先日】2021-09-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】522230875

【氏名又は名称】チョン ジェヒョン

(74)【代理人】

【識別番号】100083138

【弁理士】

【氏名又は名称】相田 伸二

(74)【代理人】

【識別番号】100189625

【弁理士】

【氏名又は名称】鄭 元基

(74)【代理人】

【識別番号】100196139

【弁理士】

【氏名又は名称】相田 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100199004

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 洋

(72)【発明者】

【氏名】チョン ジェヒョン

【テーマコード（参考）】

3K014

4F203

【Ｆターム（参考）】

3K014AA01

4F203AA44

4F203AP20

4F203AQ01

4F203AR20

4F203DC08

4F203DK08

4F203DK13

4F203DM12

(57)【要約】

【課題】発光部の光出力をリアルタイムで制御できるようにした発光装置及びこれを採用した硬化装置が開示されている。
【解決手段】本開示の発光装置は、窓を有する本体と、本体内に設けられ、所定の波長の光を生成し、この生成された光を窓を通じて本体の外部に照射する光源を有する発光部と、本体内に光源に隣接して設けられ、発光部から照射され本体から反射された光を受けて発光部の感度をモニタリングする光検出器と、光検出器で検出された信号に基づいて発光部の感度を調整する感度調整部と、を含むことができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

窓を有する本体と、
前記本体内に設けられ、所定の波長の光を生成し、その生成された光を窓を通じて本体の外部に照射する光源を有する発光部と、
前記本体内に前記光源に隣接して設けられ、前記発光部から照射されて前記本体から反射された光を受けて発光部の感度をモニタリングする光検出器と、
前記光検出器で検出された信号に基づいて前記発光部の感度を調整する感度調整部と、を含み、
前記光検出器は、
前記光源の中心から間隔Ｃ２だけ離隔された位置に配置され、前記間隔Ｃ２は条件式１を満たし、前記本体の外部から入射される外部光Ｌｅが前記光検出器に入射されないようになったことを特徴とする発光装置。

【数1】

ここで、Ｃ２は、前記光検出器の受光面から延びる平面Ｐ上の発光部の中心と光検出器との間隔であり、Ｄは窓の直径であり、Ａは前記平面Ｐと前記本体の外側面との間隔であり、Ｂは前記平面Ｐと前記本体の内側面との間隔である。

【請求項2】

前記窓に設けられ、前記光源から照射された光を所定の倍率で透過させる光学部材をさらに含み、
前記光源から照射された光の一部が、前記光学部材の入射面から前記光検出器に向かうように反射されるようになったことを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

窓を有する本体と、
前記本体内に設けられ、所定の波長の光を生成し、その生成された光を窓を通じて本体の外部に照射する光源を有する発光部と、
前記本体内に前記光源に隣接して設けられ、前記発光部から照射されて前記本体から反射された光を受けて前記発光部の感度をモニタリングする光検出器と、
前記光検出器で検出された信号に基づいて前記発光部の感度を調整する感度調整部と、を含み、
前記発光部と前記光検出器との間隔が任意の間隔Ｗとなるように固定して配置され、
前記光検出器の受光面から延びる平面Ｐと前記本体の外側面との間隔Ａは条件式２を満たすことを特徴とする発光装置。

【数2】

ここで、Ｄは窓の直径であり、Ｂは前記平面Ｐと前記本体の内側面との間隔である。

【請求項4】

前記窓に設けられ、前記光源から照射された光を所定の倍率で透過させる光学部材をさらに含み、
前記光源から照射された光の一部が、前記光学部材の入射面から前記光検出器に向かうように反射されるようになったことを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。

【請求項5】

窓を有する本体と、
前記本体内に設けられ、所定の波長の光を生成し、その生成された光を窓を通じて本体の外部に照射する光源を有する発光部と、
前記本体内に前記光源に隣接して設けられ、前記発光部から照射されて前記本体から反射された光を受けて前記発光部の感度をモニタリングする光検出器と、
前記光検出器で検出された信号に基づいて前記発光部の感度を調整する感度調整部と、
前記窓に設けられ、前記光源から照射された光の大部分を所定の倍率で透過させるものであって、屈折率ｎ_２を有する透明な光学部材と、
前記窓上に同軸上に直径Ｄ'だけ開放形成された開口を有し、厚さＴを有する不透明な素材からなり、外部光が前記窓を通って前記本体内部に入ることを遮断する遮光部と、を含むことを特徴とする発光装置。

【請求項6】

前記遮光部の厚さＴは条件式３を満たすことを特徴とする、請求項５に記載の発光装置。

【数3】

ここで、Ａは前記光検出器の入射平面と前記本体の外側面との間隔、Ｂは前記光検出器の入射平面と前記本体の内側面との間隔、Ｄは前記窓の直径である。

【請求項7】

前記光学部材の屈折率ｎ_２は、１以上１．７以下であることを特徴とする、請求項６に記載の発光装置。

【請求項8】

前記光検出器に入射される光の進行経路上に設けられて、所定の波長の光が前記光検出器に向かうように光をフィルタリングするフィルタ部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１乃至７のうち、いずれか一項に記載の発光装置。

【請求項9】

前記光検出器は、
前記光源に隣接して配置され、
前記本体の内側面のうち前記窓の周囲に形成されて、入射光を前記光検出器に反射させる反射面を含むことを特徴とする、請求項１乃至７のうち、いずれか一項に記載の発光装置。

【請求項10】

前記反射面には、反射光の反射角を変更できるように引き込まれるように溝が形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の発光装置。

【請求項11】

請求項１乃至７のうち、いずれか一項に記載の発光装置と、
前記本体の外部に設けられたものであって、硬化条件に合わせて前記光源と前記光検出器のそれぞれを制御する制御部と、を含むことを特徴とする硬化装置。

【請求項12】

前記発光装置は、
前記光検出器に入射される光の進行経路上に設けられて、所定の波長の光が前記光検出器に向かうように光をフィルタリングするフィルタ部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の硬化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定の波長の光を照射する発光装置及びそれを採用した硬化装置に関し、詳細には、発光部の光出力をリアルタイムで制御できるようになった感度調整が可能な発光装置及びこれを採用した硬化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、発光装置は、所定の波長の光を照射する光源を備え、照射される光の波長や光源の種類によって区別することができる。

【0003】

この発光装置は、光源によってランプ型の発光装置と、発光ダイオード（Light Emitting Diode、以下、「ＬＥＤ」という）型の発光装置とに区分することができる。

【0004】

ランプ型の発光装置は、光源として水銀ランプ、メタルランプなどの固有波長を噴出するランプを採用する。このランプ型の発光装置は、価格が比較的安価であり、短波長から長波長まで広い帯域の波長を有する光を生成することができる。一方、このランプ型の発光装置は、コンパクトな構成が難しく、ランプの寿命が短く、熱線を排出するので、周辺構造物に熱損傷を与えることができるという欠点がある。

【0005】

ＬＥＤ型の発光装置は、ランプ型の発光装置に比べて高価であり、耐熱性に脆弱であるという欠点がある。一方、このＬＥＤ型の発光装置はＬＥＤ光源を使用するので、コンパクトな構成が可能であり、ＬＥＤの寿命がランプに比べて飛躍的に長く、単一波長の光を排出するので、熱線がほとんど排出されず、ＬＥＤは高出力の光、特に、紫外線光を排出できるという利点がある。したがって、このＬＥＤ型の発光装置は市場でその影響力を次第に広げている。

【0006】

このＬＥＤ型の発光装置において、ＬＥＤ光源の安定した光出力を維持することが要求される。一方、ＬＥＤ光源は、発熱などによる温度変化や長時間使用による光源の老化などにより、光出力と中心波長が異なることがある。したがって、このＬＥＤ型の発光装置は、ＬＥＤのリアルタイムフィードバック制御を通じて光出力と中心波長を一定に維持できる技術が要求される。

【0007】

このＬＥＤ型の発光装置は用途に応じて照明用と滅菌用に区分することができる。照明用として使用するときに照明の機能を失う場合、安全上の問題が発生するおそれがある。

【0008】

滅菌用として使用するときには、ＬＥＤ型の発光装置は紫外線波長の光を照射する。この殺菌用のＬＥＤ型の発光装置は、人体に有害な紫外線が外部に出光しないように作製される。したがって、発光装置の機能を失った場合、肉眼で確認が不可能であり、これを感知してリアルタイムフィードバックを通じてＬＥＤの異常かどうかを確認できる技術が要求される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、前記の点に鑑みて創設されたものであり、光源の光出力をリアルタイムでモニタリングし、これを基に光源の光出力と中心波長を一定に維持し、光源の異常の有無を確認できる発光装置及びそれを採用した硬化装置を提供することにその目的がある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記目的を達成するために、本発明による発光装置は、窓を有する本体と、前記本体内に設けられ、所定の波長の光を生成し、その生成された光を窓を通じて本体の外部に照射する光源を有する発光部と、前記本体内に前記光源に隣接して設けられ、前記発光部から照射されて前記本体から反射された光を受けて前記発光部の感度をモニタリングする光検出器と、前記光検出器で検出された信号に基づいて前記発光部の感度を調整する感度調整部と、を含むことができる。

【0011】

ここで、前記光検出器は、前記光源の中心から間隔Ｃ２だけ離隔された位置に配置され、前記間隔Ｃ２は条件式１を満たし、前記本体の外部から入射される外部光Ｌｅが前記光検出器に入射されないようにすることができる。

【0012】

【数1】

【0013】

ここで、Ｃ２は、前記光検出器の受光面から延びる平面Ｐ上の発光部の中心と光検出器との間隔であり、Ｄは窓の直径であり、Ａは前記平面Ｐと前記本体の外側面との間隔であり、Ｂは前記平面Ｐと前記本体の内側面との間隔である。

【0014】

また、前記発光部と前記光検出器との間隔が任意の間隔Ｗとなるように固定配置され、前記光検出器の受光面から延びる平面Ｐと前記本体の外側面との間隔Ａが条件式２を満たすようにすることができる。

【0015】

【数2】

【0016】

ここで、Ｄは窓の直径であり、Ｂは前記平面Ｐと前記本体の内側面との間隔である。
また、本発明による発光装置は、前記窓に設けられ、前記光源から照射された光を所定の倍率で透過させる光学部材をさらに含み、前記光源から照射された光の一部が、前記光学部材の入射面から反射されることができる。

【0017】

さらに、本発明による発光装置は、窓を有する本体と、前記本体内に設けられ、所定の波長の光を生成し、その生成された光を窓を通じて本体の外部に照射する光源を有する発光部と、前記本体内に前記光源に隣接して設けられ、前記発光部から照射されて前記本体から反射された光を受けて前記発光部の感度をモニタリングする光検出器と、前記光検出器で検出された信号に基づいて前記発光部の感度を調整する感度調整部と、前記窓に設けられ、前記光源から照射された光を所定の倍率で透過させるものであって、屈折率ｎ_２を有する透明な光学部材と、前記窓上に同軸上に直径Ｄ'だけ開放形成された開口を有し、厚さＴを有する不透明な素材からなり、外部光が前記窓を通って前記本体内部に入ることを遮断する遮光部と、を含むことができる。

【0018】

前記遮光部の厚さＴは条件式３を満たすことができる。

【0019】

【数3】

【0020】

ここで、Ａは前記光検出器の入射平面と前記本体の外側面との間隔、Ｂは前記光検出器の入射平面と前記本体の内側面との間隔、Ｄは前記窓の直径である。

【0021】

前記光学部材の屈折率ｎ_２は１以上１．７以下であり得る。

【0022】

また、本発明に係る発光装置は、前記光検出器に入射される光の進行経路上に設けられて、所定の波長の光が前記光検出器に向かうように光をフィルタリングするフィルタ部材をさらに含むことができる。

【0023】

また、本発明に係る発光装置は、前記窓の周囲の内側面に形成されて、入射光を前記光検出器に反射させる反射面をさらに含み、前記反射面には反射光の反射角を変更できるように引き込まれるように溝が形成されることができる。

【0024】

さらに、前記目的を達成するために、本発明による硬化装置は、前記発光装置と、前記本体の外部に設けられるものであって、硬化条件に合わせて前記発光部と前記光検出器のそれぞれを制御する制御部と、を含むことができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明による発光装置は、所定の波長の光を照射する光源の光出力を光検出器を通じてリアルタイムでモニタリングし、感度調整部を通じて制御することができる。したがって、本発明による発光装置は、温度、光源の長時間使用による老化など、環境変化時にも光源の光出力が一定範囲内に維持されるようにすることができる。

【0026】

また、本発明に係る発光装置は、光源、光検出器及び窓の配置を最適化することにより、外部光が光検出器に入射することを防止することができる。

【0027】

さらに、本発明に係る硬化装置は、前記発光装置を採用することにより、照射光源の光出力を精密に制御するとともに、異常か否かを確認することができる。したがって、装置の光出力条件に合致する強度の照明光を照射することができ、照明光の異常による装置の安全及び機能異常をリアルタイムで確認できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態による発光装置を示した概略図である。

【図2】図２は、図１の構成において、透明部材がない状態で外部光が本体の窓を通じて光検出器に入射される例を示した図である。

【図3】図３は、本発明の第１実施形態による発光装置の一変形例を示した概略図である。

【図4】図４は、本発明の第１実施形態による発光装置の他の変形例を示した概略図である。

【図5】図５は、図４のＶ部分を拡大した図である。

【図6】図６は、図２の窓に屈折率ｎ_２を有する光学部材を設けた場合の外部光の光線経路を示した図である。

【図7】図７は、本発明の第２実施形態による発光装置を示した概略図である。

【図8】図８は、屈折率ｎ_２を１．０から１．８まで０．１ずつ増加させながらＴ値と入射光量（normalization）との関係を示したグラフである。

【図9】図９は、屈折率ｎ_２が１．７であるときにＴ／Ｄ値と入射光量との関係を示したグラフである。

【図10】図１０は、本発明の実施形態による発光装置を採用した硬化装置を示した概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態による感度調整が可能な発光装置及びこれを採用した硬化装置を詳細に説明する。図面において、本発明を明確に説明するために説明と関係のない部分は省略し、明細書の全体を通して同一または類似の構成要素には同一の参照符号を使用する。

【0030】

図１は、本発明の第１実施形態による発光装置を示した概略図である。

【0031】

図１を参照すると、本発明の第１実施形態による発光装置は、本体２０１と、この本体２０１内に配置される発光部２１０と、光検出器２２１と、感度調整部２４０と、を含むことができる。

【0032】

前記本体２０１はハウジングを意味するものであり、用途に応じて様々な形状に変形して形成されることができる。例えば、前記本体２０１は、直径１０ｍｍ内外の円筒状に構成することができる。また、本体２０１は、内部に複数の発光部２１０を含むように口径が拡張された形状を有することも可能である。この本体２０１は、前記発光部２１０から照射された光が出射される窓２０１ａを含む。この窓２０１ａには、後述する光学部材２１５を設けることができる。

【0033】

前記発光部２１０は前記本体２０１内に設けられ、所定の波長の光を生成及び照射する。このために、前記発光部２１０は、光を生成及び照射する光源２１１と、光学部材２１５と、を含むことができる。

【0034】

前記光源２１１は半導体ＬＥＤで構成されることができる。例えば、前記光源２１１は、基板上にＬＥＤチップを搭載したタイプであるチップオンボード（Chip on Board:ＣＯＢ）または表面実装型のＬＥＤ（Surface Mount Device:ＳＭＤ）などで構成されることができる。この光源１１から照射される光の波長は、用途に応じて多様に設定されることができる。

【0035】

さらに、前記光源２１１は紫外線波長の光を照射することができる。紫外線（Ultraviolet、以下、「ＵＶ」という）は、波長範囲１０～４００ｎｍ（エネルギー範囲３ｅＶ～１２４ｅＶ）の光であって、波長が可視光よりも短く、X線よりも長い電磁波の総称である。このＵＶは、光子エネルギーが大きくて物質に吸収されると分子結合を壊す化学的性質があるので、特有の殺菌反応及び光化学反応を有している。これにより、ＵＶを照射するＵＶ発光装置は産業、医療、美容など多くの技術分野で活用されている。例えば、ＵＶ発光装置は、ＵＶの光化学反応を利用して液体状態の塗料、インク、接着剤などを硬く固める装置であるＵＶ硬化装置に適用されることができる。

【0036】

前記光学部材２１５は前記窓２０１ａに設けられ、光を本体２０１の外部に透過させる透明窓の機能を行う。すなわち、光学部材２１５は、前記光源２１１から照射された光のうちのほとんどの光Ｌｍを所定の倍率で透過させる。この光学部材２１５は、本発明による発光装置の用途に応じて正（＋）の屈折力を有するレンズ、負（－）の屈折力を有するレンズなどで構成されることができる。

【0037】

本実施形態では、光学部材として平板型の透明部材を例として示したが、これに限定されるものではなく、照射される光を集束させる凸レンズの構造に変更するなど、様々な変形例が可能である。

【0038】

さらに、本体２０１は、窓２０１ａの周囲の内側面に反射面２０５が形成されることができる。反射面２０５は入射光を全反射させるように全反射コーティングされるか、または本体２０１をガラス素材で構成し、臨界角より大きい角度で光が入射されるように配置させることにより全反射を可能にする。また、反射面２０５は入射光を拡散反射させるように形成されることも可能である。これにより、前記発光部２１０から照射された光のうち一部の光Ｌｒは反射面２０５に入射され、反射面２０５から全反射または拡散反射されて光検出器２２１に向かう。

【0039】

前記光検出器２２１は前記本体２０１内に設けられており、前記光源２１１に隣接して配置される。この光検出器２２１は、前記光源２１１から照射され、本体２０１の反射面２０５から反射された光を受光することにより、前記光源２１１の光出力をモニタリングする。この光検出器２２１は光電変換素子であって、受光された光量に対応する電気信号を感度調整部２４０に伝送する。

【0040】

感度調整部２４０は、光検出器２２１で検出された信号に基づいて前記光源２１１の感度を調整する。この感度調整部２４０は、光検出器２２１で検出された信号に基づいて前記光源２１１の感度を調整し、発光装置の異常を確認する。すなわち、感度調整部２４０は、前記光源２１１の光出力が基準値未満の場合は光源２１１に印加される電力（電圧または電流）を増加させ、基準値を超える場合は光源２１１に印加される電力を減少させるように光源２１１を制御する。また、感度調整部２４０は、前記光源２１１の光出力がない場合には異常か否かを確認するように信号を外部に送信する。

【0041】

さらに、本発明による発光装置は、本体２０１の反射面２０５と光検出器２２１との間に配置されるフィルタ部材２２５をさらに含むことができる。このフィルタ部材２２５は所定の波長の光を透過させるものであり、光源２１１で反射された光以外の光をフィルタリングする。このように、フィルタ部材２２５を含んで光源２１１から照射された光以外の周辺光が光検出器２２１に入射されることをフィルタリングすることにより、本発明は、光源２１１の光出力に対するモニタリング精度を改善できる。

【0042】

上述したように構成することにより、本発明の第１実施形態に係る発光装置は、所定の波長の光を照射する光源２１１の光出力をリアルタイムでモニタリングするとともに、感度調整部２４０を通じて制御することができる。したがって、本発明は、温度、光源の長時間使用による老化など、環境変化時にも光源２１１の光出力が一定範囲内に維持されるようにすることができる。また、光源２１１の異常発生時に外部に信号を送信することにより、これを確認することができる。

【0043】

一方、上述したように構成する場合、図２に示すように、本体２０１の外部から入射された光Ｌｅが窓２０１ａを通じて本体２０１の内部に入射されることができる。このとき、光検出器２２１が本体２０１の内部に入射された外部光Ｌｅの経路上に配置される場合（図２のように、発光部２１０の中心から光検出器２２１が間隔Ｃだけ離隔配置された場合）、ノイズ光を受ける。これにより、光源の故障可否の判断または光源の光出力の制御を困難にすることができる。

【0044】

本実施形態に係る発光装置は、前記問題点を考慮したものであり、外部光Ｌｅが光検出器２２１に入射されないように構成要素の配置を最適化した点にその特徴がある。

【0045】

図３は、本発明の第１実施形態による発光装置の一変形例を示した図である。

【0046】

図３を参照すると、本体２０１の外部から入射された光Ｌｅは、窓２０１ａを通じて本体２０１の内部に入射されることができる。ここで、光検出器２２１の受光面から延びる平面Ｐ上の外部光Ｌｅの入射位置を見ると、外部光Ｌｅは発光部２１０の中心から間隔Ｃ１の位置まで入射されることができる。すなわち、外部光Ｌｅは窓２０１ａの全域に入射されるものであり、窓２０１ａの範囲に限定されて本体２０１内に入射される。これにより、外部光Ｌｅは発光部２１０の中心から間隔Ｃ１の位置だけ離隔された位置には到達できない。ここで、間隔Ｃ１は、窓２０１ａの直径Ｄ、前記平面Ｐと本体２０１の外側面との間隔Ａ、及び前記平面Ｐと本体２０１の内側面との間隔Ｂに従って決定される。

【0047】

この点に鑑みて、光検出器２２１は、外部光Ｌｅが到達する位置から離れた位置に配置されることができる。すなわち、光検出器２２１は、発光部２１０の中心から間隔Ｃ２（Ｃ２＞Ｃ１）だけ離隔された位置に配置されることができる。すなわち、間隔Ｃ２は以下の条件式１を満たすことができる。

【0048】

【数1】

【0049】

ここで、Ｃ２は、平面Ｐ上の発光部２１０の中心と光検出器２２１との間隔を意味する。

【0050】

このような条件を満たすことにより、外部光Ｌｅが光検出器２２１に入射されることを防止することができる。

【0051】

また、本実施形態では、本体２０１内に光検出器２２を配置する際に、発光部２１０と光検出器２２１との間隔が任意の間隔Ｗとなるように固定配置されることができる。この場合、外部光Ｌｅが光検出器２２１に入射されることを防止するために、前記平面Ｐと本体２０１の外側面との間隔Ａを下記の条件式２を満たすように設定できる。

【0052】

【数2】

【0053】

図４は第１実施形態に係る発光装置の他の変形例を示した図であり、図５は図４のＶ部分の拡大図である。

【0054】

まず、図２及び図３のように、本体２０１の反射面２０５を平板状に形成する場合、光源２１１から照射され、反射面２０５から反射された光の損失を減らして光検出器２２１に反射させることができる。一方、光の進行経路が特定されるので、光検出器２２１の配置においてＣ２の位置に限定して設置するしかない。また、反射面に対して拡散反射を適用した場合は、光検出器の位置を任意に調整することができるが、光検出器に到達する光の損失が発生して光の強度が低くなることがある。

【0055】

本変形例に係る発光装置は、上述した点に鑑み、図４に示すように、反射面２０５'を変形することにより、光検出器２２１'の配置自由度を向上させた点に特徴がある。すなわち、反射面２０５'をミラー反射とするが、反射される部分に溝を形成することより、反射光の反射角を変更することができる。図５に示すように、反射面２０５'を断面形状が「Ｖ」形状である溝で形成することにより、光源２１１から照射された光が図８に示した光検出器２２１の位置ではないＣ３の位置に位置づけられた光検出器２２１'に向かうようにすることができる。ここで、Ｃ３の位置は、光源２１１の中心において光検出器２２１'の間隔を意味し、Ｃ２の位置に比べて短い位置に位置づけられる。

【0056】

本実施形態では、「Ｖ」型の溝を例に挙げて説明したが、これに限定されず、光反射経路を変更することができる様々な形状に形成されることができる。

【0057】

図６は、図２に示すように、本体２０１に形成された窓２０１ａに屈折率ｎ_２を有する光学部材２１５が設けられた場合の外部光Ｌｅの光線経路を示している。

【0058】

図６を参照すると、外部光Ｌｅは、光学部材２１５がない場合は点線矢印で示したような経路に従って入射されるので、本体２０１の窓２０１ａの側壁に当たるため、光検出器２２１に進まない。これにより、光検出器２２１に外部ノイズ光が入射されない。一方、本体２０１の内部を保護するために、透明な光学部材２１５を設けた場合、入射角αの角度で入射された外部光Ｌｅは、光学部材２１５の入射面で屈折されながら出射角βに屈折された後、本体２０１内に設けられた光検出器２２１に入射されることができる。

【0059】

図７は、本発明の第２実施形態による発光装置を示した概略図である。図７を参照すると、本発明の第２実施形態に係る発光装置は、本体２０１と、この本体２０１内に配置される発光部２１０と、光検出器２２１と、遮光部２５０と、を含むことができる。本体２０１には、発光部２１０の光源２１１から照射された光が出射される窓２０１ａが形成されており、窓２０１ａ内には光学部材２１５が設けられる。遮光部２５０は、上述したような光学部材２１５を適用した場合、外部光が光検出器２２１に進むことを遮断する。この遮光部２５０は、前記窓２０１ａ上に同軸上に直径Ｄ'だけ開放された開口が形成されている。この遮光部２５０は、厚さＴを有する不透明な素材で構成され、幾何学的形状及び配置により、図７に示したように、同一経路に入射される外部光Ｌｅが窓２０１ａに入ることを遮断する。このように、遮光部２５０を設けることにより、外部光Ｌｅが光検出器２２１に入ることを遮断することができる。

【0060】

遮光部２５０の幾何学的形状及び配置によって遮光するために、遮光部２５０の厚さＴは以下の条件式３を満たすことができる。

【0061】

【数3】

【0062】

ここで、Ａは光検出器２２１の入射平面と本体２０１の外側面との間隔であり、Ｂは光検出器２２１の入射平面と本体２０１の内側面との間隔であり、Ｄは窓２０１ａの直径であり、ｎ_２は光学部材２１５の屈折率である。

【0063】

また、光学部材２１５は、１以上１．７以下の屈折率ｎ_２を有する透明素材で構成されることができる。屈折率ｎ_２は、次のシミュレーション結果を反映して求めたものである。

【0064】

図８は、屈折率ｎ_２を１．０から１．８まで０．１ずつ増加させながらＴ値と入射光量（normalization）との関係を示したグラフであり、図９は、屈折率ｎ_２が１．７であるときにＴ／Ｄ値と入射光量との関係を示したグラフである。

【0065】

図８を参照すると、同じＴ値の条件で屈折率ｎ_２の値が増加するほど入射光量が増加することが分かる。一方、発光装置の構造上、厚さＴの値は本体の窓の直径Ｄより小さくなければならない。図９を参照すると、Ｔ ／ Ｄが１未満の条件を満たす最大屈折率ｎ_２は１．７である。この点を考慮して、前記光学部材の屈折率ｎ_２は１以上１．７以下に設定されることができる。

【0066】

図１０は、本発明の実施形態による発光装置を採用した硬化装置を示した概略ブロック図である。図１０を参照すると、本発明による硬化装置は、上述した発光装置と、制御部５０とを含む。発光装置は、本体２０１と、この本体２０１内に設けられた発光部２１０と、光検出器２２１と、感度調整部２４０と、を含む。この発光装置は、図１乃至図８を参照して説明した本発明の実施形態による発光装置と実質的に同一であるため、詳細な説明は省略する。前記制御部２５０は本体２０１の外部に設けられ、硬化条件に合わせて前記発光部２１０と前記光検出器２２１のそれぞれを制御する。

【0067】

前記実施形態は例示的なものに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、これから様々な変形及び均等な他の実施形態が可能である。したがって、本発明の技術的保護範囲は、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想によって定められるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】