光源陣列熱量斜率的檢測方法和系統的制作方法
【專利說明】光源陣列熱量斜率的檢測方法和系統
【背景技術】 [0001] /
【發明內容】
[0002] 固態照明裝置例如發光二極管（LED)可以發射紫外線光（UV)可以用于感光介質 例如涂料、包括油墨、粘合劑、防腐劑等等的固化。這些感光介質的固化時間可以通過調節 該固態照明裝置照射在這些感光介質上的光的強度來控制。光的強度可以通過增大該固態 照明裝置的電流來調節。但是隨著向固態照明裝置提供的功率的增大，固態照明裝置產生 的熱量也隨之增大。如果熱量不能從該固態照明裝置轉移出去，其性能可能會降低。一種 將熱量從固態照明裝置轉移出去的方法是將熱量從固態照明裝置轉移到液態介質。例如， LED可以安裝在散熱器的一側，該散熱器包括一個裝有液態介質的通道。這些液體流經該散 熱器并將熱量從該散熱器和LED轉移到遠端的區域，在該區域可以將熱量從該液態介質中 提取出。這樣的冷卻系統可以在大多數情況下從該LED除去期望數量的熱量。然而，如果 冷卻劑的流動受限制或者減少，LED的運行可能會退化。
[0003] 發明人在此意識到了上面提到的問題并且研發出了一種操作多個發光裝置的方 法，包括：為多個發光裝置供應電流；以及停止電流的流動以響應該多個發光裝置的溫度 增長率超過溫度增長率閾值的情況。
[0004] 通過控制流經多個發光裝置的電流來響應多個發光裝置的溫度增長率，可以在該 多個發光裝置中的一個或多個經歷熱退化之前，將該多個發光裝置停止運行。例如，一個溫 度傳感裝置可以與散熱器進行熱量交換。發光裝置可以耦合在該散熱器上以便熱量從發光 裝置轉移到散熱器上。該散熱器的溫度可以用于指示發光裝置的溫度。如果散熱器的溫度 的增長率大于溫度增長率的閾值，可以停止流經這些發光裝置的電流以減少這些發光裝置 退化的可能性。
[0005] 本說明書可以提供若干優點。特別地，該方法可以帶來溫度控制響應上的改進。進 一步的，該方法可以用來減少發光裝置退化的可能性。再進一步的，該方法可以應用于通過 一個或多個溫度傳感裝置監視一個或多個發光裝置的系統。
[0006] 上述的優點以及本說明書其他的優點、特點在以下的【具體實施方式】中無論是單獨 參照還是結合附圖都將是顯而易見的。
[0007] 能夠理解的是，提供以上
【發明內容】
是為了以簡化的形式介紹構思的選擇，這些構 思在【具體實施方式】中被進一步描述。該
【發明內容】
并不意圖標識所要求保護的主題的關鍵或 必要特征，該主題的范圍唯一地由【具體實施方式】之后的權利要求書來定義。此外，所要求保 護的主題并不限于解決上述或本公開文件的任意部分中的任何缺點的實施方式。
【附圖說明】
[0008] 圖1示出了一種照明系統的示意圖；
[0009] 圖2示出了一種照明系統的實施例的示意圖；
[0010] 圖3示出了一種照明系統的散熱器的橫截面的實施例的示意圖；
[0011] 圖4示出了一種操作照明系統的方法的實施例的示意圖；
[0012] 圖5示出了一種照明系統的操作流程的實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 本說明書是關于一種包括熱量管理系統的照明系統。圖1示出了包括熱量管理系 統的照明系統的實施例。該照明系統可以具有示意性圖2所示的電路布局。該照明系統還 包括散熱器，用于帶走圖3所示的發光裝置的熱量。該照明系統可以根據圖4所示的方法 來操作。最后，圖4所示的方法和圖1-3所示的系統可以根據圖5所示的流程來操作。
[0014] 現在參照圖1，示出了一種依照本文描述的系統和方法的光反應系統10的方框 圖。在本實施例中，該光反應系統10包括發光子系統100、控制器108、電源102以及冷卻 子系統18。
[0015] 該發光子系統100可以包括多個發光裝置110。發光裝置110例如可以是發光二 極管裝置。選擇的多個發光裝置110用于提供輻射輸出24。該輻射輸出24可以被被指向 至工件26。返回的輻射28可以被從工件26指向返回發光子系統100 (例如，通過輻射輸出 24的反射）。
[0016] 福射輸出24可以通過親合光學器件30被指向至工件26。該親合光學器件30 (如 果使用的話）可以以多種方式來實施。例如，耦合光學器件30可以包括插入在提供輻射輸 出24的發光裝置110和工件26之間的一個或多個層、物質或其他結構。例如，耦合光學器 件30可以包括微透鏡陣列，以用于增強集合、聚光、準直或者在其他方面增強該輻射輸出 24的質量或有效數量。如另一個實施例，耦合光學器件30可以包括微反射鏡陣列。在采用 這種微反射鏡陣列中，在一對一的基礎上，提供輻射輸出24的每個半導體裝置可以被設置 在各自的微反射鏡中。
[0017] 每個層、物質或其他結構都可以具有選中的折射率。通過正確地選擇各自的折射 率，可以選擇性地控制在輻射輸出24 (和/或返回的輻射28)的路徑中的層、物質與其他結 構之間的交界處的反射。例如，通過控制位于設置在半導體裝置與工件26之間選中的交界 處的這種折射率的差異，可以減小或增加該交界處的反射，以增強在該交界處的輻射輸出 的傳輸，以便最終傳遞到工件26。
[0018] 耦合光學器件30可以用于各種目的。例如，在其他目的中的示例性目的包括用于 保護發光裝置110、用于保持與冷卻子系統18關聯的冷卻液、用于集合、聚光和/或準直輻 射輸出24,用于集合、指向或者拒絕返回的輻射28,或用于其他目的，這些目的是單獨的或 相互結合的。如又一個實施例，光反應系統10可以采用耦合光學器件30,以增強輻射輸出 24的有效質量、均勻性或數量，特別是在被傳遞到工件26時。
[0019] 多個發光裝置110中被選中的發光裝置可以通過耦合電子器件22被耦合到控制 器108,以向該控制器108提供數據。如下文進一步所述的，控制器18還可以被實施為控制 此類數據提供半導體裝置，例如，通過耦合電子器件22。
[0020] 控制器108優選地還連接到電源102和冷卻子系統18中的每一個，并且對電源 102和冷卻子系統18中的每一個實施控制。此外，控制器108可以從電源102和冷卻子系 統18接收數據。控制器108從電源102、冷卻子系統18、發光子系統12中的一者或多者接 收的數據可以具有各種類型。例如，該數據可以表示各自與耦合的半導體裝置110關聯的 一個或多個特性。如另一個實施例，該數據可以表示與提供該數據的各個發光子系統12、電 源102、冷卻子系統18關聯的一個或多個特性。如又一個實施例，該數據可以表示與工件 26關聯的一個或多個特性（例如，表示被指向至工件的輻射輸出能量或光譜成分）。此外， 該數據可以表示這些特性的一些組合。
[0021] 控制器108,在接收到任意所述數據時，可以被實施為對該數據進行響應。例如，響 應于來自任意這些組件的所述數據，控制器108可以被實施為對電源102、冷卻子系統18、 發光子系統1〇〇(包括一個或多個此類耦合的半導體裝置）中的一者或多者進行控制。例 如，響應于來自發光子系統的、指示在與工件關聯的一個或多個點處的光能量不充足的數 據，控制器108可以被實施為：(a)增加電源對一個或多個半導體裝置110的電流和或電壓 的供給，（b)通過冷卻子系統18增加對發光子系統的冷卻（即，如果被冷卻，某些發光裝置 提供更大的輻射輸出），（c)增加功率被提供到這些裝置的持續時間，或者（d)上述的組合。
[0022] 發光子系統12的個體半導體裝置110(例如，LED裝置）可以由控制器108獨立地 控制。例如，控制器108可以控制一個或多個個體LED裝置的第一群組發出第一強度、波長 等的光線，同時控制一個或多個個體15LED裝置的第二群組發出不同強度、波長等的光線。 所述一個或多個個體LED裝置的第一群組可以位于半導體裝置110的同一陣列的內部，或 者可以來自于多于一個的半導體裝置110的陣列。半導體裝置110的陣列也可以通過來自 發光子系統100中的其他半導體裝置110的陣列的控制器108獨立控制。例如，可以控制 第一陣列的半導體裝置發出第一強度、波長等的光線，同時可以控制第二陣列的半導體裝 置發出第二強度、波長等的光線。
[0023] 如又一個實施例，在第一組條件下（例如，對于特定的工件、光反應和/或一組操 作條件），控制器108可以操作光反應系統10來實施第一控制策略，而在第二組條件下（例 如，對于特定的工件、光反應和/或一組操作條件），控制器108可以控制光反應系統10來 實施第二控制策略。如上所述，第一控制策略可以包括操作一個或多個個體半導體裝置 (例如，LED裝置）的第一群組發出第一強度、波長等的光線，而第二控制策略可以包括操作 一個或多個個體LED裝置的第二群組發出第二亮度、波長等的光線。LED裝置的第一群