TW201908804A - 高輻照度的照明組件 - Google Patents

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Abstract

本發明描述一種在一長工作距離處提供高輻照度之照明模組(1)及照明組件(10)及用於製造該照明模組(1)及該照明組件(10)之方法(100、200)。該照明模組(1)包括：至少兩列(21、22)之多個LED (2)，其等藉由該等列(21、22)之間之一中間區域(23)來彼此分離，其中該等列(21、22)配置於一印刷電路板(3)之一正面(31)上；及一整合光學元件(4)，其位於該多個LED (2)之頂部上以使自該多個LED (2)之各者發射之光(5)成形，其中該光學元件(4)包括沿該LED列(21、22)延伸之每LED列(21、22)之一準直器透鏡部分(41、42)，其中不同列(21、22)之該等準直器透鏡部分(41、42)一起合併於該中間區域(23)上方以形成該一單一光學元件(4)，其中沿垂直於該LED列(21、22)之一方向所見之該等準直器透鏡部分(41、41)經成形以提供該等準直器透鏡部分(41、42)之各者之一偏軸焦點(F)，其中該等形狀經彼此調適以使自該等LED列(21、22)發射之該光(5)沿平行於該等LED列(21、22)延伸之一焦線(FL)聚焦於該光學元件(4)上方之一焦距(FD)處。

Description

高輻照度的照明組件
本發明係關於一種在一長工作距離處提供一高輻照度之照明模組、一種包括多個照明模組之照明組件、用於製造該照明模組及該照明組件之方法及該等照明模組或該等照明組件之用途。
UV固化技術透過聚合作用來用於固化油墨、塗料、黏著劑及其他商業可用UV敏感材料。儘管可在某些低UV強度應用中使用基於LED之UV固化系統來替換傳統汞汽燈，但將LED用作高強度應用之一替代會更難。與汞弧燈相比，LED源及LED系統具有一相對較低輸出功率。在非常靠近材料之範圍內使用LED陣列面臨固化系統與所固化之基板接觸之風險。
因此，需要具有一長工作距離之高輻照度LED UV系統。
本發明之一目標係提供一種具有一長工作距離之高輻照度LED系統。
本發明由獨立技術方案界定。附屬技術方案界定有利實施例。
根據一第一態樣，提供一種照明模組。該照明模組包括：至少兩列之多個LED，其等藉由該等列之間之一中間區域來彼此分離，其中該等列配置於一印刷電路板之一正面上；及一整合光學元件，其位於該多個LED之頂部上以使自該多個LED之各者發射之光成形，其中該光學元件包括沿該LED列延伸之每LED列之一準直器透鏡部分，其中不同列之該等準直器透鏡部分一起合併於該中間區域上方以形成該一單一光學元件，其中沿垂直於該LED列之一方向所見之該等準直器透鏡部分經成形以提供該等準直器透鏡部分之各者之一偏軸焦點，其中該等形狀經彼此調適以使使自該等LED列發射之該光沿平行於該等LED列延伸之一焦線聚焦於該光學元件上方之一焦距處。沿垂直於該LED列之一方向所見之該等個別準直器透鏡部分各相對於包括該各自LED列之光軸之一第一參考面不對稱成形，其中該第一參考面平行於該等LED列。該等個別準直器透鏡部分可相對於一第二參考面而彼此對稱或不對稱配置，該第二參考面垂直於包括該等LED列之一平面且包括該焦線。相對於該第二參考面之不對稱配置可用於將該焦線之位置調適為平行於包括該等列之該平面。
術語「LED」表示任何固態照明光源。LED通常較小(小於4 mm2 )且可用於(例如)自可見波長至具有非常高亮度之紫外線波長之範圍。LED具有相較於白熱光源之諸多優點，其包含較低能量消耗、較長壽年、增強實體穩固性、較小大小及較快切換。
一列之多個LED表示形成一行LED (尤其是LED之一筆直行)之多個彼此相鄰LED之一線性配置。一印刷電路板(PCB)表示機械支撐件，其使用製備至一非導電基板上之導電軌道、襯墊及其他特徵來電連接配置於印刷電路板上之部件(此處為LED)。部件可焊接或黏著地接合於PCB上。高級PCB可含有嵌入基板中之部件。針對高密度LED陣列，具有自LED陣列至散熱器(通常為銅)之有效熱傳遞係至關重要的。為此，通常因高導熱性而常用銅基板PCB或陶瓷PCB。
術語「光學元件」表示對穿過該元件之光施加作用之任何元件。光學元件係一至少部分透明體，其經適當成形以依所要方式對光施加作用以引起穿過光學元件之部分光束折射、繞射、反射或被阻斷。作為一光學元件之一準直器使光束沿一特定方向變窄，例如，將光束聚焦於與準直器或包括準直器之光學元件相距一聚距之一焦點上。術語「準直器透鏡部分」表示包括一準直器透鏡作為光學元件之一部分之一光學元件。術語「偏軸焦點」表示自提供聚焦光束之元件(此處為準直器透鏡部分)之光軸偏離之一焦點。
本發明藉由在一LED陣列上使用特定光學器件來提高峰值輻照度。根據本發明之照明模組提供具有一長工作距離之一高輻照度LED系統以實現(例如)固化目的或其他高率功LED應用。若干將照明模組用於固化目的(例如，作為一固化設備內之一光源)，則LED可配置於與待固化材料之一安全距離處以避免固化設備(尤其是固化設備之光源)與所固化之材料接觸之風險。固化可應用於有機材料，例如，當將單體轉換成聚合物以硬化材料時。此尤其有利於高速通過光源之材料之固化，例如，有利於平板材料之連續固化程序。
可依使得LED列配置成彼此平行之一方式配置照明模組。一平行配置能夠達成多個LED之一較緊密封裝且在沿LED列之方向上提供光學器件上方之某一高度處之一界定焦點。
可依使得LED係具有小於460 nm之一峰值波長之光發射器(較佳地，LED係發UV光之LED)的一方式配置照明模組。固化係其間使用紫外光及可見光來引發產生聚合物之一交聯網路之一光化反應之一程序。可在360 nm或388 nm之峰值波長處固化一些複合樹脂。UV固化可適用於各種產品及材料之印刷、塗佈、裝飾、立體測圖及組裝。此因其之以下一些關鍵屬性而變得可行：一低溫程序、一高速程序及一無溶劑程序，此係因為固化係藉由聚合作用而非蒸發。
可依使得各列LED中之LED彼此緊密堆積之一方式配置照明模組。在此情況中，兩個相鄰LED之間之間隙可小於相鄰LED中心間距離之一半。
存在判定固化品質之以下兩個重要因數：總劑量及峰值輻照度。為達成高劑量及高峰值輻照度兩者，LED必須緊密堆積在一起。允許較多LED更密集地放入至一界定面積中之封裝優於不密集解決方案。
高功率LED可分成兩類：晶片級封裝及習知圓頂封裝。晶片級封裝具有接近於LED之內部發射面積之一總外型尺寸。此等LED提供一非常高堆積密度且因此提高一高通量密度，而個別LED效率通常稍低於習知圓頂封裝。習知圓頂封裝之圓頂(通常為聚矽氧或玻璃)提高來自LED之光之提取效率，但亦迫使封裝外型尺寸顯著大於內部LED發射面積。為了準直目的，晶片級封裝之一陣列宛如一光學器件般有利，較高通量密度允許光學器件上方之某一距離處之較高輻照度。
可依使得準直器透鏡部分係所謂之全內反射(TIR)準直器部分的一方式配置照明模組。此等利用全內反射(TIR)來將光導引向一發光面。當藉由反射且折射光線來準直來自光發射器之光線時，將一光學元件表示為一TIR元件。理論上，由發射器產生之全部光由TIR元件(此處為TIR準直器部分)聚集。一TIR元件利用「全內反射」，其中依一低角度照射一表面之光將自表面反射且繼續穿過材料而非折射。TIR準直器部分使光準直且沿相同方向發出一集中光束以產生具有較遠投射之一緊密熱點。一典型TIR元件看似像具有一孔之一圓錐，其中點應延伸穿過透鏡約一半。此孔安放於LED上方且照射孔之平底(底部經彎曲以聚焦光而非使其筆直穿過)之任何光線將自前面筆直穿出以產生一小熱點。
可依各TIR準直器部分包括以下各者之一方式配置照明模組：一內折射面，其構建一凹部以在LED之發光側上圍封LED列；一外反射面，其背向LED；及一發光面，其中內折射面具有用於將自LED列發射之入射光導引向TIR準直器部分之發光面之一第一入射面及一第二入射面，其中第一入射面經適當成形以使入射光直接準直射向發光面，藉此第二入射面經適當成形以將入射光導引向外反射面，且其中外反射面經適當成形以使射入至TIR準直器部分中之光之部分經由第二入射面而凖直射向發光面。此準直器形狀提供具有提高亮度之一聚焦光束。可依使得合併TIR準直器部分之各者之發光面建立光學元件之一單一發光面的一方式配置照明模組。
可依使得一冷卻元件在印刷電路板之一背面上附接至印刷電路板的一方式配置照明模組。高功率LED之緊密堆積導致降低效率之熱聚集。使用冷卻元件可提高效率。
根據一第二態樣，提供一種照明組件，其包括多個根據本發明之照明模組，其中該等照明模組經配置成彼此緊鄰以使各照明模組之LED列對準於相鄰照明模組之列以橫跨該多個照明模組建立LED連續列。該照明組件之模組化概念使該照明組件之長度能夠適應該照明組件作為一光源之特定應用之要求長度。此外，該照明組件提供具有一長工作距離之一高輻照度LED系統，其中沿LED列之焦線之長度可基於焦距來調適。
可依使得各照明模組之光學元件由沿LED連續列橫跨多個照明模組延伸之一光學組件元件建立的一方式配置照明組件。橫跨全部照明模組之光學組件元件一方面提供照明組件之一提高機械穩定性，且另一方面確保橫跨多個照明模組配置於列中之全部LED之相同聚焦性質。
可依使得一組件冷卻元件配置於由照明模組之全部背面建立之照明組件之一背面上的一方式配置照明組件。高功率LED之緊密(密集)堆積導致降低效率之熱聚集。使用組件冷卻元件來提高全部照明模組之全部LED之效率以確保LED依基本上相同效率沿LED列工作。
根據一第三態樣，提供一種用於製造根據本發明之照明模組之方法。該方法包括以下步驟： - 將多個LED配置成至少兩列LED，該至少兩列LED藉由該等列之間之一中間區域來彼此分離，該等列位於一印刷電路板之一正面上，較佳地，該等LED列配置成彼此平行；及 - 將一整合光學元件配置於該多個LED之頂部上以使自該多個LED之各者發射之光成形，其中該光學元件包括沿該LED列延伸之每LED列之一準直器透鏡部分，其中不同列之該等準直器透鏡部分一起合併於該中間區域上方以形成該一單一光學元件，其中沿垂直於該LED列之方向所見之該等準直器透鏡部分經成形以提供該等準直器透鏡部分之各者之一偏軸焦點，其中該等形狀經彼此調適以使自該等LED列發射之該光沿平行於該等LED列延伸之一焦線聚焦於該光學元件上方之一焦距處， - 較佳地，該方法進一步包括以下步驟：在該印刷電路板之一背面上將一冷卻元件附接至該印刷電路板。
根據本發明之方法能夠製造提供具有一長工作距離之一高輻照度LED系統之一照明模組。
根據一第四態樣，提供一種用於製造根據本發明之照明組件之方法。該方法包括以下步驟： - 將多個根據本發明之照明模組配置成彼此緊鄰；及 - 使各照明模組之LED列對準以橫跨該多個照明模組建立LED連續列， - 較佳地，該方法進一步包括以下步驟：將一組件冷卻元件配置於由該等照明模組之全部背面建立之該照明組件之一背面上。
可依使得該方法進一步包括以下步驟之一方式配置該方法：由沿該等LED連續列橫跨該多個照明模組延伸之一光學組件元件建立各照明模組之該等光學元件。
根據一第五態樣，提供一種根據本發明之照明模組或照明組件作為用於材料固化目的之一光源之用途。一固化設備之建立光源可配置於與待固化材料之一安全距離處以避免該固化設備(尤其是該固化設備之該光源)與所固化之材料接觸之風險。
應瞭解，本發明之一較佳實施例亦可為附屬技術方案與各自獨立技術方案之任何組合。
下文將界定進一步有利實施例。
現將藉由圖式來描述本發明之各種實施例。
圖1展示根據本發明之照明模組之一原理圖：(a)正面上之一俯視圖、(b)背面上之一俯視圖及(c)一側視圖。照明模組1包括各具有緊密堆積之11個LED 2之兩個列21、22。列藉由列21、22之間之一中間區域23來彼此分離。列21、22在一印刷電路板3之一正面31上配置成彼此平行，印刷電路板3進一步包括用於操作LED列之電接點33。印刷電路板3可藉由螺釘9或其他固定構件來固定至另一基板、固持器或外殼(此處未展示)。照明模組1進一步包括LED 2之頂部上之一整合光學元件4以使自多個LED 2之各者發射之光5成形，其中光學元件4包括沿LED列21、22延伸之每LED列21、22之一準直器透鏡部分41、42。不同列21、22之準直器透鏡部分41、42一起合併於中間區域23上方以形成一單一光學元件4，其中沿垂直於LED列21、22之一方向所見之準直器透鏡部分41、42經成形以提供準直器透鏡部分41、42之各者之一偏軸焦點F (參閱圖3)。形狀經彼此調適以使自LED列21、22發射之光5沿平行於LED列21、22延伸之一焦線FL (參閱圖3)聚焦於光學元件4上方之一焦距FD (參閱圖3)處。在此實施例中，準直器透鏡部分41、42各相對於一第一參考面非對稱成形，第一參考面包括各自個別準直器透鏡部分或LED列21、22之光軸OA (參閱圖3)，其中第一參考面平行於LED列21、22。在此實施例中，準直器透鏡部分41、42成形為相對於一第二參考面而彼此鏡面對稱，第二參考面垂直於包括LED列21、22之一平面且包括焦線FL。光學元件4可由玻璃或透明塑膠材料製成。LED 2可為具有小於460 nm之一峰值波長之光發射器。在一實施例中，LED 2係發UV光之LED。
圖1b展示照明模組1之背面，其中一冷卻元件6在印刷電路板3之一背面32上附接至印刷電路板3。
圖1c更詳細地展示光學元件4之一側視圖，其中光學元件4之準直器透鏡部分41、42係所謂之TIR準直器部分，其中TIR準直器部分41、42之各者包括：一內折射面4i，其構建一凹部24以在LED之發光側2a上圍封LED列21、22；一外反射面4o，其背向LED 2；及一發光面4e，其中內折射面4i具有用於將自LED列21、22發射之入射光5導引向TIR準直器部分41、42之發光面4e之一第一入射面4i1及一第二入射面4i2，其中第一入射面4i1經成形為用於使入射光5直接凖直射向發光面4e之一非對稱透鏡，其中第二入射面4i2經成形為用於將入射光5導引向外反射面4o之圍繞LED 2之一圓形壁，且其中外反射面4o具有一漏斗形形狀以使經由第二入射面4i2入射至TIR準直器部分41、42中之光5之部分準直射向發光面4e。在此實施例中，外反射面4o處之反射係歸因於TIR。替代地，外反射面可具有一金屬塗層以支援光5朝向發光面4e反射，其中金屬塗層之厚度經調適以使全部光反射向發射面4e。此處，經合併TIR準直器部分41、42之各者之發光面4e建立光學元件4之一單一平坦發光面4e。光學元件4 (例如)藉由夾持來固定於一固持器34中，固持器34附接至印刷電路板或為印刷電路板之部分。固持器34配置於LED之發射面2a及光學元件4及照明模組1之應用之設計光路徑外。
圖2展示根據本發明之照明組件10之一原理圖：(a)正面上之一俯視圖、(b)背面上之一俯視圖及(c)一透視圖。在此實施例中，照明組件10包括三個根據圖1之照明模組1，其中照明模組1配置成彼此緊鄰(在彼此旁邊)以使各照明模組1之LED 2之列21、22對準於相鄰照明模組1之列21、22以橫跨多個照明模組1建立LED 2之連續列21、22。與圖1之單一照明模組1相比，焦線係三倍長以能夠處理更大材料樣本。圖2b展示照明組件10之背面10b，其中一組件冷卻元件8配置於由照明組件10之照明模組1之全部背面32建立之背面10b上。圖2c展示照明組件10之一透視圖，其中各照明模組1之光學元件4由沿LED 2之連續列21、22橫跨多個照明模組1延伸之一單一光學組件元件7建立，光學組件元件7 (例如)經由夾持來固定至各照明模組1之固持器34。光學組件元件可由相同於各照明模組1之光學元件之材料製成。
圖3展示使自根據本發明之一照明模組1或照明組件10之LED 2之列21、22發射之光5聚焦之光學元件4之一原理圖。準直器透鏡部分41、42各經不對稱成形以提供準直器透鏡部分41、42之各者之一偏軸焦點F，其中該等不對稱形狀經彼此調適以使自LED列21、22發射之光5沿平行於LED列21、22延伸之一焦線FL聚焦於光學元件4上方之一焦距FD處。若不存在光學元件，則將各LED列之光軸OA指示為虛線。此處所展示之光學元件4具有平行於LED列21、22之一50 mm長度、垂直於LED列21、22之一30 mm寬度及印刷電路板3上方之一10 mm高度。在光學元件4之發射面4e上方50 mm之一距離處，光束5在最大強度之一半處具有一22 mm全寬。為了光學分析，將列之長度假定為無限長。在此實施例中，個別準直器透鏡部分41、42相對於一第二參考面(圖中未展示)而彼此僅略微不對稱，第二參考面垂直於包括LED列21、22之平面且包括焦線FL。個別準直器透鏡部分41、42之彼此不對稱可用於使焦線FL (其在此實施例中垂直於圖3之平面)移位成平行於包括LED列21、22之平面(其可由印刷電路板3 (其上附接LED)之表面表示)。
圖4展示依據與具有及不具有圖1至圖3中所展示之光學元件4之照明模組1之光學元件4之距離D而變化之峰值輻照度PI。自一列相鄰照明模組獲得峰值輻照度，相鄰照明模組各依176 W光學輸出功率操作且包括緊密堆積之LED之兩個列21、22，其中4 mm2 覆晶UV-LED之每列22個LED提供高輻照度。自未在LED列21、22上方配置光學元件4之照明模組1獲得曲線C2。C2在低於20 mm之短距離處展示大於8 W/cm2 之相對較高峰值輻照度，在高於70 mm之距離處展示低於2 W/cm2 之急劇下降峰值輻照度。曲線C1與具有光學元件4之根據本發明之一列相鄰照明模組1相關。此處，峰值輻照度PI在直至50 mm之一距離D處高於10 W/cm2 且在直至65 mm之一距離處高於8 W/cm2 。在100 mm之一距離D處，具有光學元件4之照明模組1之峰值輻照度PI大於無光學元件之照明模組之峰值輻照度之兩倍。此表明：根據本發明之照明模組能夠在50 mm之一距離處提供具有一長工作距離之一10 W/cm2 高輻照度LED系統，距離係用於使照明模組用於固化目的以避免照明模組1與待固化材料接觸之風險的一實際距離。
圖5展示用於製造根據本發明之照明模組1之方法100之一原理圖。方法100包括以下步驟：將多個LED配置成至少兩個LED列21、22 (110)，LED列21、22藉由列21、22之間之一中間區域23來彼此分離，列21、22位於一印刷電路板3之一正面31上，其中LED列21、22較佳地配置成彼此平行；及將一整合光學元件4配置於多個LED 2之頂部上(120)以使自多個LED 2之各者發射之光5成形，其中光學元件4包括沿LED列21、22延伸之每LED列21、22之一準直器透鏡部分41、42，其中不同列21、22之準直器透鏡部分41、42一起合併於中間區域23上方以形成一單一光學元件4，其中沿垂直於LED列21、22之方向所見之準直器透鏡部分41、42各經不對稱成形以提供準直器透鏡部分41、42之各者之一偏軸焦點F，其中不對稱形狀經彼此調適以使自LED列21、22發射之光5沿平行於LED列21、22延伸之一焦線FL聚焦於光學元件4上方之一焦距FD處。在一實施例中，方法100進一步包括以下步驟：在印刷電路板3之一背面32上將一冷卻元件6附接至印刷電路板3 (130)。
圖6展示用於製造根據本發明之照明組件10之方法200之一原理圖。方法200包括以下步驟：將多個照明模組1配置成彼此緊鄰(210)；及使各照明模組1之LED列21、22對準(220)以橫跨多個照明模組1建立LED連續列21、22。在一實施例中，方法200進一步包括以下步驟：將一組件冷卻元件8配置於由照明模組1之全部背面32建立之照明組件10之一背面10b上(230)。在一替代實施例中，當使配置成彼此緊鄰之照明模組1及LED列對準且照明模組不包括光學元件時，方法200可包括以下步驟：藉由將沿LED 2之連續列21、22延伸之一單一光學組件元件7放置至多個照明模組1之固持器34中來建立各照明模組1之光學元件4 (240)。
圖7展示照明模組1或照明組件10作為一固化設備中用於固化目的之一光源20之用途300之一原理圖，其中LED 2可配置於與待固化材料之一安全距離處以避免固化設備(尤其是固化設備之光源20)與所固化之材料接觸之風險。固化可應用於有機材料，例如，當將單體轉換成聚合物以硬化材料時。此尤其有利於高速通過光源之材料之固化，例如，有利於平板材料之一連續固化程序。
儘管已在圖式及以上描述中繪示及描述本發明，但此繪示及描述應被視為具繪示性或例示性而非限制性。
熟悉技術者將在閱讀本發明之後明白其他修改。此等修改可涉及此項技術中已知且可用於替代本文中已描述之特徵或與本文中已描述之特徵一起使用之其他特徵。
熟悉技術者可自研究圖式、揭示內容及隨附申請專利範圍理解及實現揭示實施例之變動。在申請專利範圍中，用語「包括」不排除其他元件或步驟，且不定冠詞「一」不排除複數個元件或步驟。在相互不同之附屬請求項中列舉某些措施之純粹事實不指示無法有利使用此等措施之一組合。
申請專利範圍中之任何元件符號不應被解釋為限制其範疇。
1‧‧‧照明模組
2‧‧‧LED
2a‧‧‧發光測
3‧‧‧印刷電路板(PCB)
4‧‧‧光學元件
4e‧‧‧發光面
4i‧‧‧內折射面
4i1‧‧‧第一入射面
4i2‧‧‧第二入射面
4o‧‧‧外反射面
5‧‧‧光
6‧‧‧冷卻元件
7‧‧‧光學組件元件
8‧‧‧組件冷卻元件
9‧‧‧螺釘
10‧‧‧照明組件
10b‧‧‧背面
20‧‧‧光源
21‧‧‧LED列
22‧‧‧LED列
23‧‧‧中間區域
24‧‧‧凹部
31‧‧‧正面
32‧‧‧背面
33‧‧‧電接點
34‧‧‧固持器
41‧‧‧準直器透鏡部分
42‧‧‧準直器透鏡部分
100‧‧‧方法
110‧‧‧將多個LED配置成至少兩個LED列
120‧‧‧將整合光學元件配置於多個LED之頂部上
130‧‧‧將冷卻元件附接至印刷電路板
200‧‧‧方法
210‧‧‧將多個照明模組配置成彼此緊鄰
220‧‧‧使各照明模組之LED列對準以橫跨多個照明模組建立LED連續列
230‧‧‧將組件冷卻元件配置於照明組件之背面上
240‧‧‧由光學組件元件建立各照明模組之光學元件
300‧‧‧用途
C1‧‧‧曲線
C2‧‧‧曲線
D‧‧‧距離
F‧‧‧偏軸焦點
FD‧‧‧焦距
FL‧‧‧焦線
OA‧‧‧光軸
PI‧‧‧峰值輻照度
將自下文將描述之實施例明白且將參考下文將描述之實施例來闡明本發明之此等及其他態樣。 現將基於參考附圖之實施例來依舉例方式描述本發明。 圖1展示根據本發明之照明模組之一原理圖：(a)正面上之一俯視圖、(b)背面上之一俯視圖及(c)一側視圖。 圖2展示根據本發明之照明組件之一原理圖：(a)正面上之一俯視圖、(b)背面上之一俯視圖及(c)一透視圖。 圖3展示使自根據本發明之一照明模組或照明組件之LED列發射之光聚焦之光學元件之一原理圖。 圖4展示依據與具有及不具有圖1至圖3中所展示之一光學元件之照明模組之光學元件之距離而變化之峰值輻照度。 圖5展示用於製造根據本發明之照明模組之方法之一原理圖。 圖6展示用於製造根據本發明之照明組件之方法之一原理圖。 圖7展示用於固化目的之照明模組或照明組件之用途之一原理圖。 在圖式中，相同元件符號係指全部相同物件。圖式中之物件未必按比例繪製。

Claims (15)

  1. 一種照明模組(1)，其包括： 至少兩列(21、22)之多個LED (2)，其等藉由該等列(21、22)之間之一中間區域(23)來彼此分離， 其中該等列(21、22)配置於一印刷電路板(3)之一正面(31)上， 一整合光學元件(4)，其位於該多個LED (2)之頂部上以使自該多個LED (2)之各者發射之光(5)成形， 其中該光學元件(4)包括沿該LED列(21、22)延伸之每LED列(21、22)之一準直器透鏡部分(41、42)， 其中不同列(21、22)之該等準直器透鏡部分(41、42)一起合併於該中間區域(23)上方以形成該一單一光學元件(4)， 其中沿垂直於該LED列(21、22)之一方向所見之該等準直器透鏡部分(41、41)經成形以提供該等準直器透鏡部分(41、42)之各者之一偏軸焦點(F)，及 其中該等形狀經彼此調適以使自該等LED列(21、22)發射之該光(5)沿平行於該等LED列(21、22)延伸之一焦線(FL)聚焦於該光學元件(4)上方之一焦距(FD)處。
  2. 如請求項1之照明模組(1)，其中該等LED列(21、22)配置成彼此平行。
  3. 如請求項1或2之照明模組(1)，其中該等LED (2)係具有小於460 nm之一峰值波長之光發射器，較佳地，該等LED (2)係發UV光之LED。
  4. 如請求項1或2之照明模組(1)，其中該等LED之各列(21、22)中之兩個相鄰LED (2)之間之間隙小於相鄰LED中心間距離之一半。
  5. 如請求項1或2之照明模組(1)，其中該等準直器透鏡部分(41、42)係全內反射(TIR)準直器部分。
  6. 如請求項5之照明模組(1)，其中該等TIR準直器部分(41、42)之各者包括：一內折射面(4i)，其組態一凹部(24)以在LED之發光側(2a)上圍封該LED列(21、22)；一外反射面(4o)，其背向該等LED (2)；及一發光面(4e)，其中該內折射面(4i)具有用於將自該LED列(21、22)發射之入射光(5)導引向該TIR準直器部分(41、42)之該發光面(4e)之一第一入射面(4i1)及一第二入射面(4i2)，其中該第一入射面(4i1)經適當成形以使該入射光(5)直接準直射向該發光面(4e)，其中該第二入射面(4i2)經適當成形以將該入射光(5)導引向該外反射面(4o)，且其中該外反射面(4o)經適當成形以使經由該第二入射面(4i2)入射至該TIR準直器部分(41、42)中之該光(5)之部分準直射向該發光面(4e)。
  7. 如請求項6之照明模組(1)，其中該等經合併TIR準直器部分(41、42)之各者之該等發光面(4e)建立該光學元件(4)之一單一發光面(4e)。
  8. 如請求項1或2之照明模組(1)，其中一冷卻元件(6)在該印刷電路板(3)之一背面(32)上附接至該印刷電路板(3)。
  9. 一種照明組件(10)，其包括多個如請求項1之照明模組(1)，其中該等照明模組(1)配置成彼此緊鄰以使各照明模組(1)之LED (2)之該等列(21、22)對準於相鄰照明模組(1)之該等列(21、22)以橫跨該多個照明模組(1)建立LED (2)之連續列(21、22)。
  10. 如請求項9之照明組件(10)，其中各照明模組(1)之該等光學元件(4)由沿LED (2)之該等連續列(21、22)橫跨該多個照明模組(1)延伸之一光學組件元件(7)建立。
  11. 如請求項9或10之照明組件(10)，其中一組件冷卻元件(8)配置於由該等照明模組(1)之全部背面(32)建立之該照明組件(10)之一背面(10b)上。
  12. 一種用於製造如請求項1之照明模組(1)之方法(100)，其包括以下步驟： 將多個LED配置(110)成至少兩個LED列(21、22)，該至少兩個LED列(21、22)藉由該等列(21、22)之間之一中間區域(23)來彼此分離，該等列(21、22)位於一印刷電路板(3)之一正面(31)上，較佳地，該等LED列(21、22)配置成彼此平行；及 將一整合光學元件(4)配置(120)於該多個LED (2)之頂部上以使自該多個LED (2)之各者發射之光(5)成形，其中該光學元件(4)包括沿該LED列(21、22)延伸之每LED列(21、22)之一準直器透鏡部分(41、42)，其中不同列(21、22)之該等準直器透鏡部分(41、42)一起合併於該中間區域(23)上方以形成該一單一光學元件(4)，其中沿垂直於該LED列(21、22)之方向所見之該等準直器透鏡部分(41、42)經成形以提供該等準直器透鏡部分(41、42)之各者之一偏軸焦點(F)，其中該等形狀經彼此調適以使自該等LED列(21、22)發射之該光(5)沿平行於該等LED列(21、22)延伸之一焦線(FL)聚焦於該光學元件(4)上方之一焦距(FD)處， 較佳地，該方法(100)進一步包括以下步驟：在該印刷電路板(3)之一背面(32)上將一冷卻元件(6)附接(130)至該印刷電路板(3)。
  13. 一種用於製造如請求項9之照明組件(10)之方法(200)，其包括以下步驟： 將多個如請求項1之照明模組(1)配置(210)成彼此緊鄰；及 使各照明模組(1)之該等LED列(21、22)對準(220)以橫跨該多個照明模組(1)建立LED連續列(21、22)， 較佳地，該方法(200)進一步包括以下步驟：將一組件冷卻元件(8)配置(230)於由該等照明模組(1)之全部背面(32)建立之該照明組件(10)之一背面(10b)上。
  14. 如請求項13之方法(200)，其進一步包括以下步驟：由沿LED (2)之該等連續列(21、22)橫跨該多個照明模組(1)延伸之一光學組件元件(7)建立(240)各照明模組(1)之該等光學元件(4)。
  15. 一種如請求項1之照明模組(1)或請求項9之照明組件(10)之用途(300)，其用於材料固化目的。
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