用于提供光源的冷却的照明组件和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于提供光源(101)的冷却的照明组件(100)， 该照明组件包括：散热装置(102)，该散热装置包括用于散逸由该光 源(101)产生的热的相变材料；用于该散热装置(102)的有源冷却 的装置(106)；以及用于在关掉该光源时启动该有源冷却装置的装置 (105)。根据本发明专利技术的照明组件使得在连续多次接通光源时两个接通 阶段之间的所必需的断开阶段最小。同时，本发明专利技术提供一种在光源的 接通阶段期间安静的且无振动地对光源的冷却，并且因此在断开光源 时促进由包括相变材料的散热装置接收到的热的散逸。本发明专利技术还涉及 一种相应的用于为照明组件的光源提供冷却的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种用于冷却光源的照明组件和方法，且具体 地涉及一种改进的照明组件和一种用于冷却布置在摄影机中的光源的 方法。
技术介绍
在一个包括如离素光源或高输出发光二极管(LED)这样的高强 度光源的系统中，通常需要一种散逸由这种光源辐射的热的布置，以 保持规定的工作温度范围。这对LED尤为重要，因为持续的高工作温 度对LED寿命和光学性能具有不利影响。高工作温度还会大大加速流 明损耗。一种对LED器件的有利的示范性应用是在用于记录图像和声音 的摄影机中，这种摄影机可能布置在便携式移动电话中。在这种情况 中，在低照明水平下该LED将对照明场景有帮助。在这样的情况中， 保持该LED器件在特定工作温度范围更是必要，因为若该LED的温 度超过规定工作温度范围，则该LED的光谱分布将改变。光谱分布的 改变将影响该记录的白平衡。对于这种问题通常的解决方案是在该LED附近布置有源冷却器 件，如风扇，以助于散逸由该光源辐射的热。然而由于风扇既产生噪 声又产生振动，因此，这种解决方案是不利的。该振动将影响图像的 稳定性，而噪声将使得已记录的声音失真。美国专利US 2005/0276053对这种问题提出了解决方案，通过在摄 像头内布置照明系统。该照明系统包括多个LED、用于支撑这些LED 的平台和热装置，这些LED用于产生受控的照明条件，这种热装置如 散热装置，这种散热装置可包括相变材料(PCM)，以储存由这些LED 所产生的热。在本领域中，通过相变材料的无源冷却是公知的，该无源冷却特 别应用在例如小的且重量轻的便携式电子设备中。相变材料是一种能 够储存或释放大量能量的材料组合物。最初，这些固液PCM像常规的储存材料如水一样发挥作用，当这些固液PCM吸收散逸的热时，它们 的温度升高。不过，与常规的储存材料不同，当这些PCM达到它们变 相的温度(它们的熔点)时，这些PCM吸收大量的热而不会变得更热。 当在该PCM材料滴(drop )周围的空间内的环境温度降低时，该PCM 固化，从而释放其所储存的潜在的热。因此，这些PCM吸收并散发热 量，从而保持接近恒温状态。不过，当在上述所揭示的照明系统中将在散热装置中的所有相变 材料熔化时，该散热装置的温度持续增加直到达到稳定的温度。达到 这种稳定状态和达到该稳定状态的温度值的时间由该散热装置的冷却 表面和可感测的热决定。在断开照明系统中的这些LED后，该散热装 置冷却下来。该散热装置的温度降低直到该PCM的凝固温度(等于该 熔化温度)，由于这种PCM的温度稳定性，所以在此凝固温度，该散 热装置的进一步冷却急剧降低。当将在照明系统中的这些LED连续地 多次接通时会产生问题。当两个接通阶段之间的断开阶段太短时，在 该接通阶段的启动温度已太高，这严重地限制了该第二阶段，从而停 留在这些LED的特定的工作温度。 一个明显的解决方案往往是包括更 多的相变材料，但是为保持该应用重量轻和紧凑，这并不是一种可行 的解决方案。因此，需要一种改进的照明组件和一种用于冷却光源的方法，基 本上克服了现有技术中的至少一些缺点，且更特别地克服了或至少减 轻了在摄影机中的光源冷却的问题。
技术实现思路
上述目的通过分别由权利要求1和权利要求8所限定的一种改进 的照明组件和一种用于冷却光源的方法来实现。所附的从属权利要求 限定根据本专利技术的有利实施例。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于提供光源冷却的照明组件， 该照明组件包括散热装置，用于该散热装置的有源冷却的装置；以及 用于在关掉该光源时启动该有源冷却装置的启动装置。该散热装置包 括用于散逸该光源产生的热的相变材料。如上所述，在将该光源连续多次接通的组件中，该光源的工作的 两个阶段(即接通阶段)之间的断开阶段须足够长，使布置在该散热装置中的该PCM足够地冷却下来，以允许该光源的第二接通阶段有足 够的长度。利用根据本专利技术的组件，可缩短该断开阶段，因为在将光 源断开(即断开阶段)时，该有源冷却装置促进对由散热装置(该散 热装置包括该PCM)所接收的热的散逸。同时，在该光源接通且该有 源冷却装置关闭阶段，通过这种PCM来提供安静且无振动的对这种光 源的冷却。此外，上述组件有可能最小化需要布置在该散热装置中的 相变材料的量，从而使这种组件更加紧凑，这种紧凑的组件优选用于 小型手持器件。例如，优选使用布置在该散热装置附近的温度传感器来测量该散 热装置的温度。然后将该温度与第一预定阈值进行比较，其中，若该 温度在第一预定阈值以上，则启动装置将启动该有源冷却装置。正如 技术人员所理解的那样，在已经接通该光源后，随后无需经常启动该 有源冷却装置。然而这取决于在一个接通阶段之后该散热装置的温度、 该散热装置的尺寸、布置在该散热装置内的PCM的量、假定的随后的 接通阶段、周围环境的温度等。在一个优选实施例中，该散热装置包括通道列，将该相变材料布 置在这些通道周围，且使由该有源冷却装置提供的冷却气流流过这些 通道。例如，这可以通过将该相变材料布置在贮存器中获得，其中， 该贮存器包括贯通孔或贯通通道，已将该有源冷却装置的流出物 (outflow)连接到该贮存器的贯通孔。在一些实施例中，这也许是一 个有利的解决办法，不仅因为其加速了由该散热装置接收到的热的散 逸，而且还因为在这种情况下的冷却气流不必在该散热装置的外部周 围流动。例如，该有源冷却装置可由合成射流模块(synthetic jet module )、 电风扇或压电冷却器提供。因为该合成射流模块既紧凑又非常有效， 因此，该合成喷射器是优选的实施例。典型的合成喷射器包括位于一 个小室的一侧处的声学致动器(压电元件)，所述小室的一侧被一个 小孔口相对，该小孔口通常是一个孔或狭缝。施加电压到该声学致动 器使之振动，且将外部空气通过该小孔口迅速进入该室，然后紊流地 排出。若该散热装置的温度升高到第二预定阔值之上，则包括使该有源 冷却装置的启动失效(override)的功能是有利的。例如，若接通阶段5如此之长以至于包括该相变材料的散热装置达到最大工作温度，则允 许具有启动该有源冷却装置的可能性。如上所述，超过最大规定的工 作温度将严重限制该热源的寿命。该光源优选包括在该照明组件中。在一个实施例中，将上述照明组件布置在摄影机系统中，该摄影 机系统还包括应用于记录图像的摄影机。在一个摄影机系统中，如一 个用户的摄影机系统，当由该摄影机系统记录的场景太暗以至于不能 成功记录时，需要用于照亮该场景的光源。如所理解的，该光源优选 应非常亮，这样大体上将导致该光源变得非常温暖。此外，该摄影机 系统须紧凑。通过使用如上所述的布置，由于如上所述的有源和无源 冷却装置的有利的结合，鉴于所布置的用于接收该光源散逸的热的该 散热装置可以是小的散热装置，所以使得设计紧凑的摄影机系统成为 可能。因为在该光打开(并且因此记录)时该有源冷却装置大体上断 开，因此，该有源冷却装置将不妨碍该记录。相反，当该记录和光断 开时，该有源冷却装置开始工作。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于为照明组件提供光源冷却的方法，该照明组件包括散热装置，该散热装置包括用于散逸该光 源产生的热的相变材料；以及启动该散热装置的冷却的有源冷却装置。 该方法包括以下步骤在断开该光源时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供光源（１０１）的冷却的照明组件（１００），所述照明组件（１００）包括：　散热装置（１０２），所述散热装置（１０２）包括用于散逸所述光源（１０１）产生的热的相变材料；　用于所述散热装置（１０２）的有源冷却的装置（１０６）；以及　用于在断开所述光源时启动所述有源冷却装置的装置（１０５）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.14 EP 06120627.21.一种用于提供光源(101)的冷却的照明组件(100)，所述照明组件(100)包括散热装置(102)，所述散热装置(102)包括用于散逸所述光源(101)产生的热的相变材料；用于所述散热装置(102)的有源冷却的装置(106)；以及用于在断开所述光源时启动所述有源冷却装置的装置(105)。2. 如权利要求1所述的照明组件，其中，所述启动装置还适于在 断开所述光源时且所述散热装置的温度处于第一预定阈值之上时启动 所述有源冷却装置。3. 如前所述的任意一个权利要求所述的照明组件，其中，所述散 热装置包括通道列，将所述相变材料布置在所述通道周围，且使由所 述有源冷却装置提供的冷却气流适于流过所述通道。4. 如前所述的任意一个权利要求所述的照明组件，其中，从包括 合成射流模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·贝诺伊，C·J·贾林克，S·J·M·库彭斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL