專利名稱：集成led高效率高功率密度光照射裝置的制作方法
技術領域：
集成LED高效率高功率密度光照射裝置
本實用新型涉及的裝置是一種高效率、高光功率密度的特殊光源，它是由集
成LED發(fā)光二極管陣列組成，其照射方式可以是連續(xù)光也可以是脈沖光，其頻率、 脈寬可隨應用要求而變化，不同用途時可輸出不同波長的照射光，該光源可以用 于光生物學、光醫(yī)學、光化學等多個領域。
現(xiàn)有的集成LED光源其散熱條件差，且是大發(fā)散角的面光源，不能獲得高效 率匯聚很好的高功率密度光照射效果，本設計就是在這樣的背景情況下，根據(jù)應 用要求產(chǎn)生的。
本照射裝置設計的目的在于在同等集成LED發(fā)光板條件的情況下，能獲得更 髙發(fā)光效率，和光功率密度。其技術方案是采用了強制冷卻方法冷卻集成LED 發(fā)光板[l],提髙了發(fā)光效率，并釆用多塊集成LED發(fā)光板[l],集合組裝達到大 面積，高功率密度的光照射，再配以聚光器[2]調(diào)整角度集中照射到同一面積上， 將獲得更髙的光功率密度照射效果，本設計的散熱器[3]與集成LED發(fā)光板[1] 的散熱片密切結合達到更好的散熱效果，散熱器[3]又被冷卻裝置[4]強力冷卻， 冷卻方式可以是風機風冷也可以采用水冷，更進一步提高了散熱效果，降低LED 發(fā)光板的工作溫度，進一步提高其工作效率及光功率密度。本裝置的外殼[5]將 集成LED發(fā)光板[l]，聚光器[2]，散熱器[3]，冷卻裝置[4]組裝為一整體。殼體 的形狀可以根據(jù)應用要求而變化，以適應更多更大型LED集成發(fā)光板、散熱器、 冷卻裝置組合的要求，用于大面積，髙功率密度光照射。
通過上述技術方案的實施，可使光源的照射功率密度大大提高。照射光功率 密度的提髙視組合狀態(tài)而定，在本方案的實驗中，某一波長單塊集成LED發(fā)光板, 在常規(guī)條件下，距發(fā)光面某距離照射面上的光功率密度與使用本方案提供的實施 條件下，同一器件同一距離的光照射面上相比，光功率密度將提高近l倍。如果 再加上N個集成LED發(fā)光板組合匯聚在同 一面積上，光功率密度將會提高近2N 倍，并能正常安全的工作。這充分說明了本方案設計的合理性性，并具有可靠的 實用價值。

圖l是本方案設計的示意圖，[l]為集成LED發(fā)光板，[2]為聚光 器，[3]為散熱器，W]為冷卻裝置，[5]為外殼，[6]為主控電源箱。本圖中集成 LED發(fā)光板[1]可以釆用多種波長， 一塊至多塊組合。也可不同波長組合，分波長
發(fā)光或混合波長發(fā)光。
圖2是多塊集成LED發(fā)光板集合組成發(fā)射頭的結構圖，其中[l]為LED發(fā)光
板、[2]為聚光器、[3]為散熱器、[4]為冷卻裝置、[5]為外殼。
圖3是7塊集成LED發(fā)光板的布局，圖中[1]為集成LED發(fā)光板，[5]為外殼。 本設計較好的設計實例之一為多波長照射光源，分別為四個波長的集成LED
發(fā)光板及相應的散熱冷卻裝置組成照射頭，如示意圖l、圖2所示，[l]為七塊
組成七星狀的集成LED發(fā)光板，[2]為七個一定角度列裝的導光管，[3]為散熱器， [4]為軸流風機冷卻裝置，[5]為外殼，[6]為主控電源箱 圖3為七個集成LED
發(fā)光板的排列示意圖，本裝置還配有光功率密度測試，及可予置的照射時間控制裝置。
本方案在無實質(zhì)性改變的情況下，可變形為多種結構形式，在光醫(yī)學、光生 物學、光化學催化等領域有較好的應用發(fā)展前景。
權利要求1.一種集成LED高效率高功率密度光照射裝置，其特征是該照射裝置由集成LED發(fā)光板[1]，聚光器[2]，散熱器[3]，冷卻裝置[4]，外殼[5]所形成的照射頭與主控電源箱[6]所組成，照射頭與主控電源箱[6]之間由電纜連接。
2. 權利要求書1所述的集成LED髙效率高功率密度光照射裝置，其特征是 集成LED發(fā)光板[1]可以由一塊或多塊集成LED發(fā)光板再集合組成。
3. 權利要求書1所述的集成LED髙效率高功率密度光照射裝置，其特征是 集成LED發(fā)光板[1]可以采用多種波長，或多種波長組合配置。
4. 權利要求書1所述的集成LED高效率高功率密度光照射裝置，其特征是 集成LED發(fā)光板[1]在多個集合組成時可組裝在一平面上，也可形成一定角度安 裝。
5. 權利要求書1所述的集成LED高效率高功率密度光照射裝置，其特征是 聚光器[2]，可以由髙光反射率內(nèi)表面聚光作用的導光管組成，或者由聚光透鏡 組成，也可以由反光罩組成，在多個集成LED發(fā)光板[1]集合安裝時可以加裝一 個或多個聚光器[2],將集成LED發(fā)光板[1]的光匯聚到同一照射平面上。
6. 權利要求書1所述的集成LED高效率高功率密度光照射裝置，其特征是 散熱器D]由髙導熱材料制成，在一塊或多塊集成LED發(fā)光板[1]集合組成時與散 熱器[3]的結合面可以在同一平面上，也可以在散熱器[3]的結合面上加裝一定角 度的楔形塊，使集成LED發(fā)光板[1]與散熱器[3]結合后形成一定角度，或散熱器 [3]做成一整體，能使每塊集成LED發(fā)光板[1]與散熱器[3]結合后形成一定角度。
7. 權利要求書1所述的集成LED高效率高功率密度光照射裝置，其特征是 冷卻裝置[4],可以是風冷或者是水冷的。
8. 權利要求書1所述的集成LED髙效率髙功率密度光照射裝置，其特征是 外殼[5]將集成LED發(fā)光板[1],聚光器[2]、散熱器[3]、冷卻裝置[4]組裝為一 整體，外殼的形狀可以變化以適應更大更多不同照射要求的LED發(fā)光板[1]的組 合。
專利摘要本實用新型是一種集成LED高效率高光功率密度的照射裝置。該裝置是由集成LED發(fā)光板、聚光器、散熱器、冷卻裝置、外殼、主控電源箱組成。其技術特征是由多塊集成LED發(fā)光板組合安裝，聚光器匯聚，強制冷卻，提高其發(fā)光效率和光功率密度，可用于光醫(yī)學、光生物學、光化學催化等領域作為特種多波長照射光源。
文檔編號F21V17/00GK201014244SQ20062011204
公開日2008年1月30日 申請日期2006年12月26日 優(yōu)先權日2006年12月26日
發(fā)明者昆 張 申請人:昆 張