CN105339094B - 照明模块 - Google Patents

Abstract

提供了一种照明模块，该照明模块具有百叶式通风口以能够将消散的热量和/或受热的空气远离所述照明模块有效地引导。导流装置通常用于将热量远离固态光发射器汇集并且将气流远离固化表面引导，但是存在受约束的气流可能负面地影响发射器输出，以及干扰发射光所导向的工件的固化工艺的风险。为了有效地去除热量同时不干扰照明模块的固化工艺或形状，百叶式通风口设置为延伸进入所述照明模块的壳体内部，以用于沿远离所述发光方向的导流方向引导受热的空气。

Description

照明模块

技术领域

本发明涉及照明部件领域，具体地涉及一种照明模块。

背景技术

固态光发射器(例如发光二极管(LEDs)和激光二极管)在固化(curing)工艺中(例如紫外线(UV)固化工艺中)与采用更加传统的弧光灯相比具有更多优点。固态光发射器通常采用较少的电力、产生较少的热量、达到较高质量的固化，并且与传统的弧光灯相比具有较高的可靠性。虽然固态光发射器释放的热量较它们的相对物弧光灯释放少，但是从固态光发射器发散的温度仍然非常高，并且能够在使用过程中引起固态光发射器过热，而且长此以往会对固态光发射器的零部件造成损坏。过热和固态光发射器的零部件的损坏将可能导致维修引起的停工以及收益的损失。

一些固态光发射器结合有冷却系统以去除在固态光发射器发光时产生的部分热量。通常，这些冷却系统包括一个或更多散热器，该散热器帮助将固态光发射器产生的热量从壳体通过壳体内的开口或其它热出口移除，这将使得空气从壳体内排出。壳体内的这些开口或热出口通常靠近在其上发生固化工艺的媒介设置，并造成空气排放到该媒介上，这会干扰固化工艺，并且会增加制造成本，降低质量和效率。

外部空气导流装置(air deflector)已经有效地用于将热量远离固态光发射器汇集并且远离固化表面引导气流。导流装置可以固定到壳体上并且定位为在热出口的一些部位下方延伸，导流装置引导气流和余热远离壳体。然而，由于导流装置而受限的气流可能以导流装置阻碍热量发散，增加散热器的温度，并且降低发光二极管的效率的方式负面地影响固态光发射器的输出。此外，置于照明模块壳体外部的导流装置可能使该壳体增大和/或产生对特定的固化系统不利的不适形状。这种加大的形状可能会对将照明模块整合、安装或布置到现有系统内带来问题。

发明内容

一种可以至少部分地解决上述问题的途径包括照明模块，该照明模块包括：热连接和/或电连接到散热器的发光元件阵列以及具有多个热出口的壳体。热出口可以被百叶式通风口(louvered vent)覆盖。例如，百叶式通风口可以远离壳体沿与发光元件阵列发光方向相反的方向远离壳体引导气流和余热。通过这种方式，从照明模块排出的热量对固化工艺中媒介的干扰能够充分地降低，因而提高了固化工艺的可靠性，降低了制造成本，并且提高了质量和效率。此外，百叶式通风口可以由包括壳体在内的材料穿孔(punch)而成并且可以不向外延伸到壳体的外部平面之外。通过这种方式，可以节省附加部件的成本和制造，并且照明模块的形状和尺寸可以基本保持不变。

应当理解的是，以上概要的提供以按照简化形式介绍了概念选择，该概念选择在详细的说明中将进一步描述。这不意味着确定了要求保护的主题内容的关键或基本特征，其保护范围由随附详细说明的权利要求书唯一限定。此外，要求保护的主题内容不受限于解决上面提及的任意缺点的实施方式或者该公开的任意部分。

附图说明

图1显示了具有百叶式通风口的照明模块的一种示例的前透视图。

图2显示了具有图1中所示的百叶式通风口的照明模块的所述示例的后透视图。

图3显示了图1中所示的照明模块的所述示例的侧视图。

图4显示了示例的百叶式通风口以及用于百叶窗体通风口固定的照明模块部分的局部分解图。

图5A和图5B显示包括百叶式通风口的照明模块壳体的顶表面的底面视图。

图6显示具有百叶式通风口和邻近散热器设置的热出口的照明模块的示例的局部剖视平面视图。

图7显示通过图1中所示的照明模块照射可固化工件表面的方法示例的流程图的示例。

图8显示照明系统的原理图的示例。

具体实施方式

本说明涉及照明模块，该照明模块包括散热器，该散热器用于消散从发光元件阵列产生的热量；以及百叶式通风口，该百叶式通风口用于沿远离发光方向的导流方向远离照明模块引导消散的热量和气流。图1至图2是包括用于远离照明模块引导气流和余热的百叶式通风口的照明模块的示例的前透视图和后透视图。图3是说明显示远离照明模块的受热空气的导流方向的照明模块的侧视图。图4是显示包括具有本公开的百叶式通风口的照明模块在内的零部件的局部分解图。图5A和图5B是显示包括百叶式通风口的照明模块的壳体的顶表面。如图6所示，百叶式通风口可以靠近散热器定位。图4至图6按比例绘制，然而应当理解的是可以采用其它合适的比例。通过照明模块照射可固化工件表面的方法在图7中显示。最后，图8显示照明系统的原理图的示例。

图1和图2显示照明模块100，该照明模块100包括壳体102、发光元件阵列104和多个热出口106。在该示例中壳体102是矩形盒状结构，但是图1至图2中所示的示例壳体不意味着限制。如此，壳体102在其它照明模块结构中可以是任意其它适当的尺寸和形状。壳体102为用于容纳发光元件阵列104的防护结构并且可以包括任意适当的防护材料。图1和图2中的壳体102具有前表面108、后表面110、两个相对的侧表面112、114、顶表面116和底表面(未显示)。前表面108包括窗体118，发光元件阵列104通过窗体118发光。在其它结构中，窗体118可以定位在壳体102的其它的适当表面上。窗体118可以包括玻璃、塑料或其它适于从发光元件传递光或聚光的材料。除了图1中所示的结构配置，所述窗体可以成现其它结构配置。另一结构配置显示在图4和图6的实施方式示例中。

照明模块100的窗体118定位为使得发光元件阵列104沿发光方向111朝向具有某种类型的可光固化材料例如可固化工件表面的媒介发光。例如，照明模块100垂直地定位并且诸如纸张或塑料的基底定位在照明模块100的下方，以使得具有通过其发光的窗体118的照明模块100的前表面108面向所述基底。可光固化材料的可固化工件表面定位在所述基底上，使得当通过窗体118发出光时，发出的光能够固化可光固化的材料。照明模块100相对于一些结构形式的媒介可移动并且在任意适当的方向上可调整，以在媒介上固化光固化材料。发光元件阵列104可以包括发光二极管(LEDs)。这些发光二极管可以在波长范围内发光。例如，这些发光二极管可以在10-400纳米之间的波长范围内发射可见光和紫外光。其它类型的装置也可以用作发光二极管，根据可固化的工件表面发出不同波长范围的光。

在固化工艺中，发光元件阵列104在元件发光时可以产生充足的热量，其中产生的热能够破坏照明模块100。已经开发出各种热管理系统以帮助控制在该过程中产生的热，例如如图3所示在照明模块100中引入一个或更多散热器120，并且将在随后进一步详细地说明。包括在照明模块100中的一个或更多散热器120通常定位为消散壳体102中产生的热量，使得热量能够通过一个或更多热出口106或照明模块100的壳体102中的其它类型的开口排出。例如，散热器120可以热连接和/或电连接到发光元件阵列104。通过这种方式，发光元件阵列产生的热量可以通过散热器120的传导以及通过向围绕散热器120的外表面的空气对流和辐射消散。作为一个示例，散热器120的外表面可以具有翅片，其中一个或更多凸出的翅片123(参见图4)从散热器120的外表面延伸。翅片123增加了散热器的外部传热表面面积并且与具有光滑的无翅片表面的散热器的情况相比，可以有助于增加来自于散热器120的热消散。

此外，一个或更多热出口106可以靠近散热器120定位，其中热出口106包括壳体102的顶表面116中的开口。在一些示例中，由散热器120消散的含有热量的受热空气经由热出口106通过风扇或其它排出装置排出。在其它结构形式中，受热的空气以不采用风扇或者任何其它类型的排出装置的被动方式通过热出口106排出。热量从照明模块100的壳体102的排出参考方式包括通过排出装置(例如风扇)的热量主动排出和可能不包括任何类型的使得热量离开壳体102的辅助装置的热量被动排出。热出口106的示例以及散热器120的示例在图3、图4和图6中显示。

散热器120消散在壳体102中产生的暖或热空气，该暖或热空气随后通过热出口106或其它定位在壳体102的顶表面116上的合适开口离开壳体102，如图1和图2所示。在一些示例中，散热器120与热出口106间隔开，靠近热出口106设置，或者另外考虑与热出口106分离的元件。暖或热的受热的空气通过热出口106排出。热出口106和导流表面124的组合可以形成一系列的百叶式通风口122。如果没有图1和图2中所示的百叶式通风口122，受热的空气可能会被从壳体102沿各种方向排出，包括朝向前表面108和壳体102的窗体118，因而朝向固化发生的媒介。当空气被允许沿固化发生的媒介的方向排出时，它可能会破坏固化工艺。图1和图2中所示的百叶式通风口122沿远离固化发生的媒介的方向远离壳体102引导受热的空气。在这些示例中，百叶式通风口122沿远离窗体118的导流方向远离壳体102引导气流和余热，光沿发光方向111通过窗体118发射。因此，由于媒介邻近或靠近窗体118定位，热量远离该媒介地排出。通过这种方式，即使热出口靠近前表面108的窗体118设置，如图1至图2所示，受热的空气对固化工件表面的干扰也可以通过将受热的空气经由百叶式通风口122引导而有效降低。

转向图2，照明模块100可以进一步包括在其后表面110上的进气口103，其中进气口103包括用于将空气对流至照明模块中的壳体中的一个或更多开口。此外，照明模块100还可以包括进气口盖板105。进气口盖板105可以限定为用于将进气导入壳体102中的一个或更多进气口103。进气口盖板可以包括壳体102的后表面110。例如，进气可以经由风扇(未显示)主动地对流至壳体102中或者通过自然对流被动地对流至壳体102中。

在可选择的实施方式中，风扇方向可以反转，空气可以以经由后表面110排出的方式对流出照明模块壳体。壳体102的后表面110还可以包括电输入或其它输入。在其它实施方式中，后表面110可以包括敞开的格栅，以允许空气接近内部的风扇(未图示)。此外，在保留在本公开的保护范围内的同时，进气口103的不同的形式和位置都是可能的。

图3图示了图1的照明模块的示例的侧视图。如箭头127所示，空气可以经由后表面110上的进气口103进入照明模块100。在照明模块内，空气可以进而流经散热器120，从而消散发光元件阵列产生的热量。然而散热器120位于壳体102内，其在图3中以虚线轮廓表示以说明其在壳体内的位置。受热的空气随后经由热出口106离开照明模块。当百叶式通风口122的导流表面124穿孔进入壳体102的内部空间时，壳体102的顶表面116可以基本上是平面，使得壳体的外部形状基本上不变。壳体102的该基本上矩形的外部形状可以使得照明模块100与现有系统容易地连接或对齐。

百叶式通风口122可以沿远离窗体118大约180度的方向，基本上沿与发光方向111恰好相反的图3中箭头129所示的方向，远离照明模块100的壳体102引导受热的空气。由于空气流动路径引导空气沿与发光方向111的相反方向通过照明模块100的前表面108上的窗体118，继而远离固化工艺发生的媒介，因此该结构使得最少量的空气干扰固化工艺。然而，在可选择的示例中，百叶式通风口122可以沿相对于发光方向111至少90度角度的方向经由窗体118引导空气和余热，在其它示例中，百叶式通风口可以沿相对于发光方向111至少120度角度的方向经由窗体118引导空气和余热。在保留在本公开的保护范围内的同时，其它角度也是可能的。

在另一实施方式中，通过百叶式通风口122的气流可以是通过风扇经由后表面110排出的进气，该风扇反向运转以沿与吸入空气相反的方向将空气推出后表面110。在这种实施方式中，通过百叶式通风口122的气流方向与图3中标号129所示的方向相反。此外，在反向气流的情况下，经过进气口103的气流方向也与标号127所示的方向相反。

百叶式通风口122可以具有远离照明模块100的壳体102引导气流和余热的任意适当形状。百叶式通风口122可以包括从照明模块100的内部到外部延伸的导流表面。换句话说，导流表面可以从顶表面116沿底表面的方向延伸，并且可以进一步地沿前表面108的方向成一角度。百叶式通风口可以均包括导流表面124，该导流表面沿朝向窗体118并且向下朝向散热器120的斜线方向从壳体102的顶表面116的平面向内延伸。如上所陈述，百叶式通风口122可以同时包括一个或更多导流表面124的实心材料和限定材料缺失的热出口106，空气可以如箭头129所示通过热出口106流出照明模块100。该结构显示在图3中。

在图1至图3中，照明模块100包括四个热出口106和四个将热量从它们各自的热出口106引导的相应的百叶式通风口122。在该示例中，百叶式通风口122定位为在每个热出口106下方延伸。然而，在可选择的结构中，百叶式通风口的数量可以变化。百叶式通风口可以沿壳体102的顶表面116的较长的长度延伸。百叶式通风口可以进一步具有不同的形状或尺寸或者可以从壳体的侧面112和114以多段方式延伸，使得短的未穿孔的段可以沿百叶式通风口的长度从前表面108延伸到后表面110。这种实施方式可以为照明模块100的壳体102提供额外的结构支撑，基本上不干涉通过百叶式通风口的气流。

此外，热出口106可以以任意适当的排布方式定位在照明模块100的壳体102的任意表面上。例如，热出口106和相应的百叶式通风口122可以设置在壳体102的前表面108、后表面110、两个相对的侧表面112、114、顶表面116以及底表面(未显示)上。例如，由于百叶式通风口122帮助远离发光方向和媒介或可固化的工件表面引导空气和余热，所以与相应的百叶式通风口122配对的热出口106可以非常靠近发光元件阵列104设置。这样，该结构可以降低由消散热量产生的对可固化的工件表面的干扰。此外，通过将热出口106靠近发光元件阵列104设置，与热出口106远离发光元件阵列设置的情况相比，由于热量能够经由较短的距离消散去除，所以从发光元件阵列产生的热量可以更加方便地消散。

热出口106连同百叶式通风口122可以布置为当发光元件阵列104在使用过程中产生热量时，最有效地从散热器120消散热量并且将热量和空气从壳体102排出。在一些示例中，一个散热器120定位在壳体102中以消散在壳体中产生的热量，消散的热量可以随后在发光元件104的使用过程中经由散热器120通过热出口106排出。

图4显示顶表面116内的百叶式通风口122以及照明模块100中固定顶表面116的部分的局部分解视图。例如，顶表面116可以由单片的片状金属制成。顶表面116可以形成为使得边缘向下弯曲以创建角140。这些角可以用作连接到壳体102的侧面114和112(不可见)的连接点。此外，角可以用作侧面本身的一部分。另外，百叶式通风口122可以由形成顶表面116的原材料穿孔而成。

窗体118可以穿过照明模块100的壳体102从一个侧面112到相对的侧面114充分地延伸。通过窗体118的这种实施方式，可能将多个照明模块单元并排布置以产生无缝、细长的光源。在延伸的、长的可固化工件表面的示例中，这样的实施方式可以具有优势。在其它实施方式的示例中，相反的方位也是可能的，在该方位，百叶式通风口122主要设置在壳体102的侧面112和114上，窗体118可以从顶表面116到底表面充分延伸，使得多个照明模块单元可以按照从顶到底的方式堆叠，以产生延伸的发光表面。

此外，安装件126显示为从侧面112到侧面114在照明模块100的宽度上延伸。安装件126可以提供壳体102的前表面108和顶表面116之间的连接点。安装件126可以提供气密性密封，使得从散热器120对流的空气不能通过前表面108和顶表面116之间的接缝对流到工件表面上。安装件126可以如图4所示成形有多种锯齿缺口(indent)和脊155，以提供顶表面116(其包括一体成型的角140)和前表面108之间的牢固的结构连接。

安装件126可以具有成角度的后侧，该后侧与百叶式通风口平行地成角度，以能够创建其它通风口对称的等同的通风口，然而同时能够作为在顶表面116和前表面108之间附着和连接的结构、排列并保留壳体部件。安装件126可以定位于散热器120的顶部上，使得安装件与散热器120的顶表面基本平行。此外，当照明模块100装配了所包括的安装件126时，安装件可以与散热器120的前表面108、顶表面116、侧表面112、侧表面114和/或顶表面直接接触。如图4所示，安装件126还可以包括用于将安装件固定在壳体102内的多个孔156。通过这种方式，安装件126提供壳体102中的结构连接并且也可以成角度以向剩余的通风口122提供额外的百叶式通风口。通过与百叶式通风口122的角度类似的角度，安装件126可以有助于将发光元件104产生的受热的空气从壳体102内向壳体102外部沿导流方向移除。

现在转向图5A，图示了形成壳体102的顶表面116的示例部件的下侧。角140可以看出相对于顶表面116成直角(大致90度)定位。当顶表面116连接到壳体102的剩余部分时，百叶式通风口122的导流表面124延伸进壳体102的内部空间。百叶式通风口的引导边缘128沿与导流表面124相同的方向延伸，但是引导边缘也可以与安装件126(图4中所示)产生密封的接缝。

图5B显示图5A的部分的较近视图。由于导流表面可以通过穿孔、冲压或者别的方式由形成壳体102的顶表面116的原材料以形成百叶式通风口的导流表面的方式形成，因此，导流表面124的宽度125小于或等于热出口106的宽度131。换句话说，顶表面116可以由连续的片状金属形成，该连续的片状金属弯曲以形成多个几何特征。例如，角140可以从原始平面位置向与顶表面116的中间部分大致成90度的位置弯曲。类似地，导流表面124可以从原始连续的顶表面116部分切出并且以图5A和图5B中所示的角度弯曲。通过这种方式，导流表面124包括实心材料，同时通过弯曲导流表面124而留下的空的空间标记为热出口106。

引导边缘128也可以是连续的片状金属的原始部分，其中切开和弯曲的执行能够在照明模块100装配时允许引导边缘128(同样地导流表面124)伸入壳体102的内部。如图5A和图5B所示，每个导流表面124可以在形状和尺寸上基本上相同，但是应当理解的是其它结构也是可能的。例如，导流表面124的宽度125可以逐渐增大，同时每个导流表面远离引导边缘128。此外，螺栓孔130可以切入形成顶表面116的片状金属以方便装配。连接壳体102的部件的其它方法也是可能的，例如作为示例提供的胶接、钉接、焊接以及铆接。

现在转向图6，显示了照明模块100的局部横截面视图。该横截面以侧面114为视角平行于侧面112和114截取。如图6所示，百叶式通风口122可以在热出口106的至少一部分上延伸，并且热出口106邻近散热器120定位。散热器120可以包括多个翅片123并且可以热连接和/或电连接到发光元件阵列(不可见)。反射器夹具136可以用于将发光元件夹持到散热器120。热出口106的宽度139可以与分隔热出口的顶表面116的部分的宽度138相同。

散热器120的翅片123可以布置为使得翅片的脊和沟槽从壳体的前表面108延伸到后表面(未显示)。换句话说，散热器120的翅片123可以平行于壳体的侧面112和114。发光元件阵列可以沿发光方向111发光，并且百叶式通风口122可以沿与发光方向111成至少90度的导流方向129引导消散的热量和/或受热的空气。

安装件126在图6中也可视，其中安装件以为壳体102提供结构支撑的装配结构显示。可以看出，安装件126的凹槽和脊155可以与顶表面116的凸片和其它特征保持共面接触，以形成刚性装配以及壳体102的内部与壳体的外部之间的气密性密封。此外，紧固件157可以穿过顶表面116的孔以及安装件126的孔156插入，以确保照明模块100的装配。在一个示例中，紧固件157可以仅螺旋旋入安装件126中，而在另一个示例中紧固件157可以螺旋旋入散热器120中以将顶表面116和安装件固定到散热器120。安装件126的端表面可以与散热器120的端表面共面。

安装件126具有图6所示的横截面形状，其中水平边缘137基本上与顶表面116在同一平面上。此外，引导边缘141成角度，从水平边缘137到顶表面116延伸。引导边缘141可以具有0度和90度之间的角度。在一些示例中，引导边缘141可以基本上与导流表面124平行，如图6所示。换句话说，引导边缘141可以与导流表面124分享相同的角度。通过这种方式，引导边缘141进一步将受热的空气从散热器120沿导流方向129引导出壳体102的内部。作为一个功能，安装件126可以帮助为壳体102提供结构支撑，并且除了其它部件之外提供顶表面116、前表面108和散热器120之间的连接。此外，作为第二功能，安装件126可以通过以与其它导流表面124类似的方式，使引导边缘141成角度而用作百叶式通风口122另外的导流表面。在这种构思下，引导边缘141是最靠近前表面108的第一导流表面，引导边缘141位于百叶式通风口122和翅片123的起点之前。

如图6所示，四个百叶式通风口122包括在顶表面116之内，其中每个百叶式通风口包括四个热出口106和四个导流表面124。可见，百叶式通风口122没有远离前表面108延伸超过散热器120的端部。具体地，来自前表面108的第四个导流表面124可以最靠近翅片123的端部。换句话说，百叶式通风口122的最后部可以具有与散热器120的后端基本上对齐的导流表面124。该对齐可以允许散热器120排出的受热的空气离开热出口106。在一些结构中，百叶式通风口122可以不在后表面的方向上比散热器120的后端进一步延伸。通过导流表面124和散热器120之间的这种对齐结构，流入壳体102中的空气可以在离开壳体之前经由百叶式通风口122导入散热器120中。如果另外的百叶式通风口122延伸超过翅片123，那么流入壳体102中的空气可能会在从散热器120传递热量之前离开，这可能会降低热交换性能。

在图6所示的本结构中，基本上所有的进气都可以通过翅片123引导，而不允许空气在与散热器120相互作用之前通过百叶式通风口122排出，因而提高了热交换效率。此外，导流表面124可以紧密地靠近翅片123，使得在导流表面和翅片之间存在微小的间隙。这样，进气可以流经翅片123并且通过热出口106直接排出，而无需通过散热器120进行再循环。通过这种方式，进气和散热器120之间的热交换可以最优，以提高照明模块100的整体性能。作为选择，如果翅片123和导流表面124之间存在大的空间，那么空气可以沿翅片123的顶部流动并且远离前表面108进行再循环。该气流可能会降低照明模块100的热交换性能和效率。

图6中所示的是可固化的工件表面610的示例。照明模块100可以定位为使得窗体118面对可固化的工件表面610。通过这种方式，从发光元件阵列沿发光方向111发出的光会照射可固化的工件表面610。

现在转向图7，显示了通过前面的图所示的照明模块100照射可固化的工件表面的方法700的示例。为了容易理解，将对图1至图6中标示的部件采用标号。方法700起始于710，在710处照明模块与可固化的工件表面相对定位。例如，照明模块100可以定位为使得窗体118面对可固化的工件表面。如图6所示，在740处，光可以从发光元件阵列沿发光方向111发出以照射可固化的工件表面。接下来，在750处，空气可以如图3中所示的方向127通过进气口103主动或被动地对流。在760处，对流的空气然后进入壳体102中并且经过一个或更多散热器120。由发光元件阵列104产生的热量通过向散热器120的传导而消散，并且随后通过向经过散热器120的外表面对流的空气传导和辐射而进一步消散。如果散热器120具有翅片，那么与散热器120不带翅片的情况相比，热传递面积和热传递消散率可能会提高。

接下来，方法700在770处继续，在此热量和/或受热的空气从热出口106对流而出。在壳体102包括可以沿热出口106至少部分延伸的百叶式通风口122的情况下，在780处受热的空气可以沿导流方向129远离发光方向111导流(如图3所示)。作为示例，导流方向129可以远离发光方向至少90度。在完成780之后，方法700结束。

现在转向图8，图示了用于照明模块100的照明系统800的示例性结构的框图。在一个示例中，照明系统800可以包括照明模块100，该照明模块100包括发光子系统812；控制器814；电源816；以及冷却子系统818。发光子系统812可以包括多个半导体装置819。例如，该多个半导体装置819可以是诸如线性或二维阵列的发光二极管装置的发光元件阵列820。该多个半导体装置819可以提供图8中箭头所代表的辐射输出824。辐射输出824可以沿发光方向111从照明系统800引导到位于固定平面的工件826。

辐射输出824可以通过耦合光学元件(coupling optics)830引导到工件826。耦合光学元件830，如果使用的话，可以以各种方式实现。作为示例，耦合光学元件830可以包括插入半导体装置819和窗体864之间的一个或更多层、材料或其它结构，以将辐射输出824导向到工件826的表面。作为示例，耦合光学元件830可以包括微透镜组，以增强辐射输出824的收集、压缩(condensing)或准直(collimation)，或者另外提高辐射输出的质量或有效数量。作为另一个示例，耦合光学元件830可以包括微反射器组。在采用这种微反射器组时，提供辐射输出824的每个半导体装置819可以在一对一的基础上设置在对应的微反射器中。作为另一个示例，提供辐射输出824的半导体装置819的线性阵列820可以在多对一的基础上设置在宏反射器(macro-reflector)中。通过这种方式，耦合光学元件830可以同时包括微反射器组和宏反射器，在微反射器组中每个半导体装置819在一对一的基础上设置在相应的微反射器中，在宏反射器中来自半导体装置的辐射输出824的数量和/或质量被宏反射器进一步提高。

耦合光学元件830的层、材料或者其它结构中的每一个可以具有选择的折射率。通过适当地选择每个折射率，在辐射输出824的路径中层、材料和其它结构之间的界面处的反射可以被选择性地控制。作为示例，通过控制在选择的界面(例如设置在半导体装置819和工件826之间的窗体864)处的这种折射率的差异，该界面处的反射可以减弱或增强以加强辐射输出824在该界面处的传送，从而最终传送到工件826。例如，耦合光学元件可以包括二向色反射器，其中入射光的某些波长被吸收而其它波长被反射并聚集到工件826的表面。

耦合光学元件830可以用于多种目的。示例性目的除了别的以外包括保护半导体装置819，保持冷却流体与冷却子系统818联系，收集、压缩和/或校准辐射输出824或者用于其它目的，这些目的单独存在或者以组合的方式存在。作为另一个示例，照明系统800可以利用耦合光学元件830，以提高辐射输出824(尤其是传递到工件826的辐射输出)的有效质量、均一性或者数量。

多个半导体装置819中的几个或全部可以经由耦合电子元件822连接到控制器814，从而向控制器814提供数据。如下面进一步描述，控制器814也可以用于例如通过耦合电子元件822来控制这种数据提供半导体装置(data-providing semiconductor devices)819。控制器814还可以连接到电源816和冷却子系统818并且可以用于控制电源816和冷却子系统818。例如，控制器814可以将较大的驱动电流供应给分布在线性阵列820中间部分中的发光元件，将较小的驱动电流供应给分布在线性阵列820的端部中的发光元件，从而增加照射在工件826上的光的可用宽度。此外，控制器814可以从电源816和冷却子系统818接收数据。在一个示例中，在工件826表面的一个或更多位置的照射度可以通过传感器检测并且在反馈控制策略中传递到控制器814。在另一个示例中，控制器814可以与另一个照明系统(图8中未显示)的控制器通讯，以协同控制两个照明系统。例如，多个照明系统的控制器814可以按照主从级联控制算法(master-slave cascading control algorithm)运作，其中控制器中的一个的设定值(setpoint)通过其它控制器的输出设置。与另外的照明系统联合的照明系统800的运作的其它控制策略也可以采用。作为另一个示例，用于并排布置的多个照明系统的控制器814可以按照相同的方式控制照明系统，以提高穿过多个照明系统的照射光的均一性。

除了电源816、冷却子系统818和发光子系统812之外，控制器814还可以连接到内部元件832和外部元件834，并且用于控制内部元件832和外部元件834。元件832如图所示可以在照明系统800的内部，而元件834如图所示可以在照明系统800的外部，但是可以与工件826关联(例如，操作设备、冷却设备或者其它外部设备)或者可以另外地与照明系统800支持的光化反应(photoreaction)(例如固化)相关。

控制器814从电源816、冷却子系统818、发光子系统812和/或元件832和834中的一个或更多个接收的数据可以是各种类型的。作为示例，数据可以是与耦合的半导体装置819关联的一个或更多特征的代表(representative)。作为另一个示例，数据可以是与提供数据的各个发光子系统812、电源816、冷却子系统818、内部元件832和外部元件834关联的一个或更多特征的代表。仍然作为另一个示例，数据可以是与工件826关联的一个或更多特征的代表(例如，辐射输出能量或指向工件的光谱元件的代表)。此外，数据可以是这些特征的某些组合的代表。

接收任何这种数据的控制器814可以用于响应上述数据。例如，从任何这种部件响应这种数据，控制器814可以用于控制电源816、冷却子系统818、发光子系统812(包括一个或更多这种耦合的半导体装置)和/或元件32和34中的一个或更多。作为示例，来自发光子系统812的数据响应表明光能量在与工件826相关联的一个或更多点不充足，控制器814可以用于(a)向一个或更多半导体装置819增加电力的电源供给，(b)通过冷却子系统818增强发光子系统的冷却(例如，某些发光装置，如果冷却，提供更大的辐射输出)，(c)增加电力向这些装置供给的时间，或者(d)上述的组合。

发光子系统812的独特的半导体装置819(例如，发光二极管装置)可以通过控制器814独立控制。例如，控制器814可以控制第一组的一个或更多独特的发光二极管装置发出第一强度、波长等的光，而控制第二组的一个或更多独特的发光二极管装置发出不同强度、波长等的光。第一组的一个或更多独特的发光二极管装置可以在半导体装置的同一线性阵列820内，或者可以来自多个照明系统800的半导体装置820的多余一个的线性阵列。半导体装置819的线性阵列820也可以独立于其它照明系统中的半导体装置的其它线性阵列以被控制器814控制。例如，第一线性阵列的半导体装置可以被控制为发射第一强度、波长等的光，而在另一照明系统中的第二线性阵列的半导体装置可以被控制为发射第二强度、波长等的光。

作为另一示例，在第一组条件(例如，用于特定的工件、光化反应和/或操作条件的设定)下，控制器814可以操作照明系统800执行第一控制策略，然而在第二组条件(例如，用于特定的工件、光化反应和/或操作条件的设定)下，控制器814可以操作照明系统800执行第二控制策略。如上所述，第一控制策略可以包括操作第一组的一个或更多独特的半导体装置(例如，发光二极管装置)发射第一强度、波长等的光，而第二控制策略可以包括操作第二组的一个或更多独特的发光二极管装置发射第二强度、波长等的光。第一组的发光二极管装置可以是与第二组的发光二极管装置相同组的发光二极管装置，可以跨越(span)一个或更多阵列的发光二极管装置，或者可以为与第二组的发光二极管装置不同组的发光二极管装置，但是该不同组的发光二管装置可以包括来自第二组的发光二极管装置的一个或更多发光二极管装置的子集。

冷却子系统818可以用于管理发光子系统812的热行为。例如，冷却子系统818可以提供用于冷却发光子系统812，更具体地为半导体装置819。例如，冷却子系统818可以包括空气或其它流体(例如水)冷却系统。冷却子系统818还可以包括连接于半导体装置819或其线性阵列820或耦合光学元件830的冷却元件，例如冷却翅片。例如，冷却子系统可以包括在耦合光学元件830之上吹动冷却空气，其中耦合光学元件830装配有外部翅片，以增强热传递。冷却子系统818可以进一步包括一个或更多百叶式通风口122和/或一个或更多进气口103。如上所述，百叶式通风口122可以帮助沿远离发光方向111的导流方向129(例如，远离发光方向111至少90度)远离壳体102引导消散的热量和/或受热的空气。如上所述，进气口103可以帮助将进气引导至壳体102中，其中进气随后被沿远离发光方向111的导流方向129并且远离可固化的工件表面或工件826引导。

照明系统800可以用于多种用途。示例包括但不局限于从油墨印刷到数字化视频光盘(DVDs)的制造以及平板印刷的固化应用。可能采用照明系统800的应用可以具有相关联的操作参数。也即是说，应用可以具有如下相关联的操作参数：一个或更多水平的辐射功率(radiant power)的规定，一个或更多波长，应用于一个或更多时间段。为了适当地完成与该应用关联的光化反应，光功率可以按照等于或者高于一个或多个这些参数(和/或用于某一时间、多个时间或时间范围)的一个或更多预定水平传递到或靠近工件826。

为了采用想要的应用参数，提供辐射输出824的半导体装置819可以根据与应用参数(例如温度、光谱分布和照射功率)相关联的各种特性操作。同时，半导体装置819可以具有特定的操作说明，该操作说明可以与半导体装置的结构相关，并且除此之外，可以被遵循以防止半导体装置的损坏和/或预先阻止半导体装置的恶化。照明系统800的其它部件也可以具有相关的操作说明。这些说明可以包括除了其它参数说明之外的用于操作温度和应用的电功率的范围(例如，最大值和最小值)。

因此，照明系统800可以支持应用参数的监控。此外，照明系统800可以提供用于监控半导体装置819，包括其各个特性和说明。此外，照明系统800还可以提供用于监控照明系统800的选择的其它部件，包括其特性和说明。

提供这种监控可以确保系统的恰当操作的核实，使得照明系统800的操作可以可靠地评价。例如，照明系统800可能会被关于一个或更多应用参数(例如，温度、光谱分布、照射功率等)，与这些参数相关联的任何部件的特性和/或任何部件的相应的操作说明不恰当地操作。监控规定可以根据控制器814从一个或更多系统部件接收的数据响应和实施。

监控也可以支持系统操作的控制。例如，控制策略可以通过控制器814执行，控制器814接收和响应来自一个或更多系统部件的数据。该控制策略如上所述可以直接(例如，通过基于遵从部件操作的数据经由导向部件的控制信号控制该部件)或间接(例如，通过经由导向其它部件的校正操作(adjust operation)的控制信号控制部件的操作)执行。作为示例，半导体装置的辐射输出可以通过调整应用到发光子系统812的电力的导向电源816的控制信号和/或通过调整应用到发光子系统812的冷却的导向冷却子系统818的控制信号而被间接地调整。

控制策略可以采用以确保和/或加强系统的正确操作和/或应用性能。在另一个具体示例中，控制也可以采用以确保和/或加强线性阵列的辐射输出和其操作温度之间的平衡，以例如阻止将半导体装置819加热到超过它们的规格之外同时也将充足的照射能量导向到工件826，例如，以进行该应用的光化反应。

在一些应用中，高的照射功率(radiant power)可以传送到工件826。因此，发光子系统812可以利用发光半导体装置819的线性阵列820实施。例如，发光子系统812可以利用高密度的发光二极管阵列实施。虽然发光二极管阵列可以利用并且在此详细说明，但是应当理解的是半导体装置819和其线性阵列820可以在不脱离本发明原理的情况下采用其它发光技术实施；其它发光技术的示例包括非限制的有机发光二极管、激光二极管、其它半导体激光器。

应当理解的是，上面公开的照明模块和其它特征和功能或其替换的变形可以根据需要组合在许多其它不同的系统、方法或应用中。例如，远离照明模块引导空气或热量的方法可以采用以上公开的百叶式通风口的任意一个或更多个。此外，各种目前不能预见或不曾预料到的选择、修改、变形或其改进可以随后被本领域的技术人员获得，其也将被下面的权利要求包括。因而，虽然这里已经基于这点描述了用于具有百叶式通风口的照明模块的方法和装置的具体实施方式，但是除了在随附的权利要求所述的范围之内，并不意味着这种具体的说明视为对本发明的保护范围的限制。

可以要求覆盖范围的各种替换。例如，照明模块包括壳体，该壳体具有垂直于该模块的竖直轴线的表面，所述表面包括多个横向百叶式通风口；发光元件阵列，该发光元件阵列布置在平面基底上并且定位在平面窗体之后，所述平面窗体可选择地包括一个或更多透镜或者其它光改变(light-modifying)特征，所述窗体穿过所述壳体充分延伸以使得所述窗体至少与所述壳体的最宽部分一样宽地横向延伸；以及散热器，该散热器热连接到所述发光元件阵列，所述散热器包括多个延伸的纵向翅片，该多个延伸的纵向翅片之间具有垂直空间，所述多个百叶式通风口可选择地全部在所述纵向延伸翅片之上垂直定位。

所述照明模块可以进一步包括直接定位在所述翅片后面并且面向所述窗体的风扇，所述风扇纵向定位在所述通风口中最后一个的后面。所述照明模块可以进一步包括位于所述风扇后面的电力电子元件。所述照明模块可以进一步使得所述通风口包括进入所述壳体内部的延伸部。所述照明模块可以进一步使得所述发光元件阵列为单线阵列的发光二极管。所述照明模块可以进一步地在所述散热器翅片和所述百叶式通风口之间不具有部件。所述照明模块可以进一步地使得所述基底直接安装到所述散热器，并且在所述基底与所述散热器之间没有部件，并且其中所述基底通过电力电子元件供电。所述照明模块可以进一步使得所述模块定位在诸如打印机的油墨固化(ink-curing)系统、或者灭菌系统、或者纤维固化(fiber-curing)系统中。例如，所述照明模块可以紧靠用于产生紫外光的光缆(fiber optic cable)定位，以在所述光缆经过所述模块时固化所述光缆。作为另一个示例，所述照明模块可以紧靠诸如血液容器等的待消毒的部件定位。

Claims (20)

1.一种照明模块，该照明模块包括：

发光元件阵列；

散热器，该散热器热连接至所述发光元件阵列；

壳体，该壳体容纳所述发光元件阵列；

多个热出口，该多个热出口从所述壳体的第一侧面排热并且邻近所述散热器形成开口；以及

多个百叶式通风口，该多个百叶式通风口穿孔进入所述壳体内并且在所述多个热出口的下方延伸，所述多个百叶式通风口具有沿远离发光方向的导流方向远离所述多个热出口引导热量的形状，其中光朝向发光方向发射。

2.根据权利要求1所述的照明模块，其中所述发光元件阵列邻近并面向所述壳体的前窗体定位，并且其中所述发光元件阵列沿发光方向通过所述前窗体发射光。

3.根据权利要求1所述的照明模块，其中所述多个百叶式通风口包括导流表面，该导流表面从所述壳体的顶表面的平面向内穿孔。

4.根据权利要求1所述的照明模块，其中所述导流方向包括与所述发光方向相反的方向。

5.根据权利要求1所述的照明模块，其中所述第一侧面包括所述壳体的与所述壳体的前侧面不同的侧面，所述壳体的所述前侧面包括前窗体。

6.根据权利要求1所述的照明模块，其中所述第一侧面包括所述壳体的顶表面。

7.一种照明模块，该照明模块包括：

发光元件阵列；

散热器，该散热器热连接至所述发光元件阵列；

壳体，该壳体容纳所述发光元件阵列，所述发光元件阵列沿发光方向通过所述壳体的前窗体发射光；

多个热出口，该多个热出口从所述壳体排热并且邻近所述散热器形成开口；以及

多个百叶式通风口，该多个百叶式通风口与所述多个热出口相对应，该多个百叶式通风口从所述壳体向内穿孔并从所述多个热出口在所述壳体内部延伸，该多个百叶式通风口具有能够沿导流方向远离所述多个热出口引导热量的形状和角度。

8.根据权利要求7所述的照明模块，其中所述多个百叶式通风口均包括导流表面，该导流表面从所述壳体的顶表面的平面沿斜线方向朝向所述前窗体和所述散热器在所述壳体内部延伸。

9.根据权利要求8所述的照明模块，其中所述壳体的所述顶表面大致为平面。

10.一种照明模块，该照明模块包括：

壳体，该壳体具有垂直于所述模块的竖直轴线的表面，该表面包括多个横向百叶式通风口；

发光元件阵列，该发光元件阵列布置在平面基底上并且定位在平面窗体之后，该平面窗体包括一个或更多透镜，所述平面窗体穿过所述壳体充分延伸，以使得所述平面窗体至少与所述壳体的最宽部分同宽地横向延伸；以及

散热器，该散热器热连接至所述发光元件阵列，所述散热器包括多个纵向延伸的翅片，在该多个纵向延伸的翅片之间具有竖直空间，所述多个百叶式通风口全部竖直定位在所述纵向延伸的翅片的上方，

所述多个百叶式通风口穿孔进入所述壳体内并且在多个热出口的下方延伸，所述多个百叶式通风口具有沿远离发光方向的导流方向远离所述多个热出口引导热量的形状，其中光朝向发光方向发射。

11.根据权利要求10所述的照明模块，还包括风扇，该风扇直接定位在所述翅片后方并且面向所述平面窗体，所述风扇纵向定位在最后一个所述百叶式通风口的后方。

12.根据权利要求11所述的照明模块，还包括定位在所述风扇后方的电力电子元件。

13.根据权利要求10所述的照明模块，其中所述百叶式通风口包括进入所述壳体内部的延伸部。

14.根据权利要求10所述的照明模块，其中所述发光元件阵列包括单线阵列的发光二极管。

15.根据权利要求10所述的照明模块，其中在所述散热器翅片的顶表面和所述百叶式通风口之间不设部件。

16.根据权利要求10所述的照明模块，其中所述基底直接安装至所述散热器，在所述基底和所述散热器之间不设部件，并且其中所述基底通过电力电子元件供电。

17.根据权利要求10所述的照明模块，其中所述模块定位在油墨固化系统、灭菌系统或纤维固化系统中。

18.根据权利要求10所述的照明模块，还包括安装件，该安装件提供所述壳体的前表面和顶表面之间的连接点。

19.根据权利要求18所述的照明模块，其中所述安装件包括多种锯齿缺口、脊和孔，以为所述壳体的所述顶表面和前表面之间提供结构连接。

20.根据权利要求10所述的照明模块，还包括控制器、电源和冷却子系统。