專利名稱：光學(xué)模塊及具有光學(xué)模塊的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及照明領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說涉及一種適于使用發(fā)光二極管的光學(xué)模塊。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的白熾光源已經(jīng)被廣泛地使用并且存在許多種形狀系數(shù)。一個通常使用的形狀系數(shù)被稱為MR-16，其通常涉及一種小型的鹵素反射燈。所述MR-16燈是小型燈，因此適于放置在小的外殼中并且經(jīng)常被用來局部照明。然而，由于白熾光源的低效率，存在有以基于發(fā)光二極管(LED)的燈泡來代替白熾燈的顯著趨勢。這種趨勢就引起用于MR16燈泡的基于LED結(jié)構(gòu)的設(shè)計創(chuàng)造。LED技術(shù)在過去的10年里具有飛速的進步。最初的存在于概念上的東西，已經(jīng)發(fā)展到可以應(yīng)用在大量生產(chǎn)的實際應(yīng)用的程度。雖然LED技術(shù)飛快發(fā)展，急速的發(fā)展對于傳統(tǒng)的照明燈具制造引起了一些問題。通常，照明燈具設(shè)計者使用傳統(tǒng)的、公知的光源并且集中致力于成形所發(fā)射的光線，以便在總的光輸出(效率)和期望的發(fā)光覆蓋區(qū)之間提供期望的平衡。像熱量管理之類是次要問題。然而，對于LED來說，像隨時間改變光輸出的問題，轉(zhuǎn)換成直流電功率的潛在需要以及精細(xì)的熱量管理需要就變得更加重要。更復(fù)雜的是，LED技術(shù)繼續(xù)以快速的步伐發(fā)展，使得設(shè)計一種可直接將LED整合在內(nèi)的照明裝置變得更難。對LED來說一個現(xiàn)有的問題是，保持LED的溫度足夠低是很重要的，以保持LED的使用壽命。否則，熱量將引起LED的光輸出迅速地降低，并且早在LED正常地停止運作之前 LED將會停止以提供額定的光輸出。因此，雖然LED的熱輸出不是急劇的，LED對熱量的相對敏感性使熱量管理變成相對重要的問題。現(xiàn)有設(shè)計不能完全地解決熱量的產(chǎn)生，而是傾向于提供相對有限的光輸出或傾向于使用昂貴的熱量管理解決方案，其使得LED替換燈泡的設(shè)計變得極其昂貴。因此，某些人希望進一步完善LED光學(xué)模塊，以提供一種經(jīng)濟的解決方案來解決熱量管理的問題。LED直接集成在照明燈具結(jié)構(gòu)之內(nèi)可能導(dǎo)致在光源損壞時對整個照明裝置和/或與其相關(guān)的電子器件進行必要處理?？紤]到與LED技術(shù)在普通照明領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用不相適應(yīng)，這是不愿意被看到的結(jié)果。因此需要這樣的一種模塊，其可以解決所述熱量管理問題并且可以被容易地安裝在照明裝置內(nèi)。
實用新型內(nèi)容根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種光學(xué)模塊，其包括一電絕緣外殼以及從所述絕緣外殼延伸的用于導(dǎo)熱的散熱器。所述散熱器包括基部和多個散熱片。所述散熱片從基部的外表面延伸。提供一熱通道以允許熱能傳導(dǎo)通過基部的相對熱絕緣部分。提供一種 LED模塊，可包括一系列LED，該LED模塊被所述基部所支撐并且可以定位在熱擴散器的支撐區(qū)域之上，以使所述熱擴散器和所述LED模塊可進行熱交換。所述熱擴散器可包括多個指狀物，其與散熱器上提供的指狀物或散熱片相對準(zhǔn)。在所述支撐區(qū)域和所述熱擴散器的邊緣之間有一個開孔。所述開孔可以與LED的陰極和陽極的其中一個對準(zhǔn)?？梢蕴峁┯卸鄠€開孔，不同的開孔分別與陰極和陽極對準(zhǔn)。所述熱擴散器有助于確保熱能可高效地被傳送至所述散熱器，以使整個系統(tǒng)可以適當(dāng)?shù)剡\行。所述熱擴散器的厚度可以小于2毫米，并且在一個實施例中可以小于1毫米。根據(jù)一種實施方式，光學(xué)模塊包括發(fā)光二極管(LED)陣列，其限定了第一區(qū)域， 所述LED陣列包括陽極和陰極；熱擴散器，包括具有第一區(qū)域的支撐區(qū)域，用于支撐并且熱耦合所述LED陣列，所述熱擴散器具有外緣，并且進一步包括位于外緣和支撐區(qū)域之間的開孔；基部，用于支撐所述熱擴散器和LED陣列，所述基部包括板狀的第一和第二表面，所述第一和第二表面被導(dǎo)熱系數(shù)小于10W/m-k的絕緣材料所隔離；以及熱通道，其配置在所述基部中，所述熱通道從第一表面延伸至第二表面。根據(jù)另一種實施方式，提供一種光學(xué)系統(tǒng)，包括光學(xué)模塊，包括限定第一區(qū)域的發(fā)光二極管(LED)陣列，以及與所述發(fā)光二極管陣列連接的陽極，與所述發(fā)光二極管陣列連接的陰極，支撐所述LED陣列、所述陽極和陰極的基部；熱擴散器，具有支撐并且與所述基部熱耦合的支撐區(qū)域，所述熱耦合在所述LED陣列和所述支撐區(qū)域之間提供小于3攝氏度/瓦(C/W)的熱阻率，所述熱擴散器具有外緣，并且進一步包括配置在所述外緣和所述支撐區(qū)域之間的開孔，所述熱擴散器包括傳熱區(qū)域；散熱器，具有與所述光學(xué)模塊的所述傳熱區(qū)域相應(yīng)的熱量接收區(qū)域；以及散熱墊，配置在所述散熱器和所述熱擴散器之間，其中所述傳熱區(qū)域被配置為使所述LED陣列和所述散熱器之間的熱阻率小于5C/W。本實用新型的光學(xué)模塊提供了一種經(jīng)濟的解決方案來解決熱量管理的問題，熱量可通過整個散熱器被有效地耗散。
本實用新型的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與操作方法，以及它們進一步的目的和優(yōu)點可參照以下的說明書以及相應(yīng)的附圖而被更好的理解，其中同樣的附圖標(biāo)記代表同樣的元件，其中圖1是具有本實用新型特征的光學(xué)模塊的頂部透視圖；圖2是圖1中光學(xué)模塊的各個元件的分解透視圖；圖3是圖1的光學(xué)模塊的各個元件的另一分解透視圖；圖4是用于圖1光學(xué)模塊的LED模塊的透視圖；圖5是用于圖1光學(xué)模塊的外殼的頂部透視圖；圖6是用于圖1光學(xué)模塊的外殼的底部透視圖；圖7是其上提供有導(dǎo)熱構(gòu)件的圖1中光學(xué)模塊的底部透視圖；圖8是附裝有圖4中LED模塊的圖5和圖6的外殼的頂部透視圖；圖9是用于圖1光學(xué)模塊的附著于電器部件之上的圖4的LED模塊的透視圖；圖10是用于圖1光學(xué)模塊的散熱器的頂部透視圖；圖11是附裝有熱擴散器的圖10的散熱器的頂部透視圖；圖12是附裝有圖5和圖6的外殼的圖10的散熱器的頂部透視圖；圖13是用于圖1光學(xué)模塊的透鏡蓋的底部透視圖；圖14是沿圖7中線14-14截取的光學(xué)模塊的剖視圖；圖15是沿圖7中線15-15截取的光學(xué)模塊的剖視圖；圖16A、16B和16C是可被用于圖1光學(xué)模塊的不同LED模塊的透視圖；[0032]圖17是可被用于圖1光學(xué)模塊的用于容納LED陣列的LED模塊的透視圖；圖18是圖17的LED模塊的底部平面圖；圖19是圖17的LED模塊的側(cè)視圖；圖20是使用圖17的LED模塊的散熱器的頂部透視圖；圖21是可被用于圖1光學(xué)模塊的用于容納LED陣列和散熱器的LED模塊的頂部透視圖；圖22是圖21中散熱器的頂部平面圖；圖23是圖21所示LED模塊和散熱器的側(cè)視圖；圖對是沿圖21中線M-24的截面圖；圖25是圖21中LED模塊的底部透視圖；圖沈是其上附裝有熱壓輪(heat puck)的圖21中散熱器的底部透視圖；圖27是包含本實用新型特征的LED模塊以及同樣包括散熱墊的熱擴散器的透視圖；圖觀是圖27所示元件的頂部分解透視圖；圖四是圖27所示元件的底部分解透視圖；圖30是沿圖27中線30-30的截面圖；圖31是LED模塊、散熱器和熱擴散器之間相互作用的示意圖；圖32是LED模塊、散熱器和熱擴散器之間相互作用的可替換示意圖；圖33是LED模塊、散熱器和熱擴散器之間可能的關(guān)系的流程圖；圖34是具有本實用新型特征的光學(xué)模塊的頂部透視圖；圖35是圖34中光學(xué)模塊的各個元件的分解透視圖；圖36是圖34中光學(xué)模塊的某些元件的分解透視圖；圖37是圖34中光學(xué)模塊的部分分解透視圖；圖38是用于圖34光學(xué)模塊的散熱器的頂部透視圖；圖39是部分裝配的圖34的光學(xué)模塊的底部透視圖；圖40是圖34中光學(xué)模塊的某些元件的部分底部分解透視圖；圖41是圖34中光學(xué)模塊的某些元件的部分頂部分解透視圖；圖42是圖34中光學(xué)模塊的另一個部分分解透視圖；圖43是沿圖34中線43_43截取的光學(xué)模塊的剖視圖；圖44是具有本實用新型特征的光學(xué)模塊的頂部透視圖；圖45是圖44中光學(xué)模塊的各元件的分解透視圖；圖46是用于圖44光學(xué)模塊的LED模塊的頂部平面圖；圖47是用于圖44光學(xué)模塊的外殼的透視圖；圖48是圖47中外殼的側(cè)視圖；圖49是用于圖44光學(xué)模塊的散熱器的頂部透視圖；圖50是圖49中散熱器的底部透視圖；圖51是圖49中散熱器的頂部平面圖；圖52是圖49中散熱器的剖視圖；圖53是用于圖44光學(xué)模塊的熱擴散器的頂部平面圖；[0069]圖M是圖44中光學(xué)模塊在部分裝配狀態(tài)下的頂部透視圖；圖55是用于圖44光學(xué)模塊的反射鏡的頂部透視圖；圖56是圖44中光學(xué)模塊在進一步的部分裝配狀態(tài)下的頂部透視圖；圖57是用于圖44光學(xué)模塊的頂蓋的底部透視圖；圖58是圖57頂蓋的底部平面圖；圖59是其上提供有第一類型導(dǎo)熱構(gòu)件的圖44中光學(xué)模塊的底部透視圖；圖60是其上提供有第二類型導(dǎo)熱構(gòu)件的圖44中光學(xué)模塊的底部透視圖；圖61A是類似于圖44中圖示的光學(xué)模塊的另一個實施例的剖面透視圖；以及圖61B是圖61A中描述的剖面圖的簡化透視圖。
具體實施方式
本申請要求申請日為2009年3月16日的美國臨時申請61/605，565 ；申請日為 2009為5月1日的美國臨時申請61/174，880以及申請日為2009年6月14日的美國臨時申請61/186，872的優(yōu)先權(quán)，這里將合并參照它們公開的全部內(nèi)容。雖然本實用新型可以不同形式實施，圖中所示的，以及這里將要詳細(xì)描寫的具體實施例應(yīng)當(dāng)理解為這里所公開的是本實用新型基本原理的范例，而不是用這里所描述和圖示的內(nèi)容來限制本實用新型。因此，除非另作說明，這里所公開的特征可結(jié)合在一起以形成為了簡潔而沒有特別示出的額外組合。這里公開了有關(guān)光學(xué)模塊20，220，620，820的若干實施例。雖然術(shù)語下部、上部或類似描述是用來方便描述本實用新型，應(yīng)當(dāng)理解的是這些術(shù)語并不意味著所公開的模塊使用某一特定的方向。光學(xué)模塊20，220，620，820 的各個實施例包括 LED 模塊 22，222，322，422，622，822 以及用于散發(fā)由LED模塊22，222，322，422，622，822所產(chǎn)生的熱量的散熱器26，226，626， 826。在各個實施例中，所述散熱器沈，2沈，6 ，擬6可由噴鍍塑料形成。塑料的噴鍍是公知的技術(shù)。散熱器26，2沈，6 ，擬6上的鍍層可以是通常用在噴鍍塑料中的常規(guī)鍍層，并且散熱器沈，2沈，6 ，擬6可以經(jīng)由兩次注射成型(two shot-mold)工藝形成。同樣可預(yù)想的是散熱器26，226,626,826可形成為鋁片。鋁的好處在于熱量可沿著散熱器迅速地傳導(dǎo)， 因此使熱量可相對方便地從熱源處傳導(dǎo)出去。雖然鋁由于其合格的傳熱特性而可作為很好的散熱器，但其重量較重。另外，鋁較難形成復(fù)雜的形狀，因此使用鋁的設(shè)計多少都會受到限制。噴鍍塑料可利用鍍層沿遠(yuǎn)離熱源的表面進行熱傳輸而用于導(dǎo)熱。當(dāng)噴鍍塑料被用作熱傳遞的主通路的鍍層時，如果要獲得期望的性能指標(biāo)，遠(yuǎn)離熱源的熱傳導(dǎo)會更加復(fù)雜。因此，已經(jīng)可以明確為了高效地使用噴鍍塑料，一種僅利用鋁制散熱器的簡單的散熱器設(shè)計可能不適于達到預(yù)期的性能。然而，使用噴鍍塑料設(shè)計的好處在于外殼既可提供支撐又可提供熱耗散?？深A(yù)想的是，取決于熱負(fù)荷及其他設(shè)計考慮，其他的材料可同樣被用作散熱器。例如，導(dǎo)熱系數(shù)大于每米-瓦5開氏溫度的絕緣材料能被用于特定的應(yīng)用，而導(dǎo)熱系數(shù)大于每米-瓦特20開氏溫度的絕緣材料可以擁有更廣泛的應(yīng)用。然而，迄今為止，具有這樣的導(dǎo)熱系數(shù)的絕緣材料相對昂貴，因此可能不合乎商業(yè)的需要，即使它們功能上合乎需要。一個或更多LED可被用于LED模塊22，222，322，422，622，822以提供一種LED陣列，并且所述LED可被設(shè)計為由交流或直流電源所驅(qū)動。使用交流電LED的優(yōu)勢在于不必將通用的交流線路電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。當(dāng)成本是重要的驅(qū)動力時這可以作為優(yōu)點，因為電力變換器電路要么趨向于高價要么較小可能維持至LED本身可以維持的壽命。因此，為得到LED裝置預(yù)期的30，000到70，000小時壽命，使用交流電LED是有益的。盡管如此，對于存在外部交直流轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用(例如，對于不希望具有線路電壓的應(yīng)用)，直流電LED可具有優(yōu)勢，因為現(xiàn)有直流電LED已趨于具有優(yōu)越的性能。應(yīng)當(dāng)指出，如果LED陣列被設(shè)置為在LED陣列和接合熱擴散器或散熱器的匹配接口之間使用可起到低熱阻作用，本系統(tǒng)將會更加高效。諸如可以從Bridgelux (在LED陣列和支撐那些LED陣列的基部的底面之間可能具有小于1C/W的熱阻率)中獲得的LED陣列是合適的?，F(xiàn)在關(guān)注圖1-15所示的光學(xué)模塊20的實施例。光學(xué)模塊20包括被配置成發(fā)射光的照明表面34，以及被配置成允許光學(xué)模塊20迅速安裝至接收器的裝配面36。光學(xué)模塊20包括LED模塊22，絕緣外殼M，散熱器沈，熱擴散器觀，可選的反射鏡30，可選的透鏡蓋32以及底蓋90。如圖4所示，LED模塊22包括絕緣基部39、LED蓋41以及陽極42，陰極44，LED蓋 41固定在絕緣基部39上并且覆蓋LED43，LED43可以是單個LED或陣列?；?9具有中心部分46，其包括從中向外延伸的徑直相對的第一和第二柄部48，50?；?9收容電子設(shè)備并且LED43沿其頂面露出。陽極42固定在第一柄部38的頂部之上，并且比第一柄部38 要稍微更長些，以便使陽極42向外延伸。陰極44固定在第二柄部50之上，并且比第二柄部50稍微更長些以便使陰極44可向外延伸。熱壓輪52被提供在中心部分46的下側(cè)上。 所述熱壓輪52可以是能夠集成在LED模塊22之內(nèi)并且通過導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂連接于其上的導(dǎo)熱元件。在可替換的實施例中，所述熱壓輪52可為配制的導(dǎo)熱材料，諸如(不限于)導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂或焊接劑。參見圖5和6，外殼M由頂板M和與頂板M整體形成的下板56組成。所述頂板M大體上是橢圓形，所述下板56大體上是圓形并且從頂板M的中心區(qū)域向下延伸。因此，由頂板討的一部分而形成直徑相對的第一對凸緣Ma，54b從下板56向外延伸。間隔開的第一和第二伸出部58，60從頂板M的上表面向上延伸。最佳如圖5所示，每個伸出部58，60具有拱形壁部分64以及凹面壁部分66。所述凹面壁部分66相互面對并且被頂板M的中心壁部分62所分開。通道68貫穿每一個伸出部58，60并且通過頂板M，56。在每個伸出部58，60的上端緊鄰凹面壁部分66的地方，一對分開的定位突起70 向上延伸并且與通道68相間隔。LED模塊22的第一柄部48固定在第一伸出部58的頂部上面(按照這里的描述其間有熱擴散器28)并且位于定位突起70之間。LED模塊22的第二柄部50固定在第二伸出部60的頂部上面(按照這里的描述其間有熱擴散器28)并且位于間隔開的定位突起70之間。所述定位突起70將LED模塊22與外殼M相對準(zhǔn)，并且有助于在相對于外殼M的預(yù)定位置定位陽極42和陰極44。LED模塊22的中心部分46的邊緣定位在伸出部58，60之上。LED模塊22的熱壓輪52被定位在凹面壁部分66之間。第一對保持凸起72從頂板M延伸并且形成在第一伸出部58的相對兩側(cè)上；第二對保持凸起74從頂板M延伸并且形成在第二伸出部60的相對兩側(cè)上。每個保持凸起 72，74采取在其端部具有頭部78的撓性柄部76的形式。這里所論述的保持凸起72，74將外殼M附著于散熱器26上。第二對凸緣80從頂板M向外延伸并直徑相對的位于頂板兩側(cè)，且具有基本上和頂板M—樣的厚度。定位銷82從每一個凸緣80處向上延伸。每個定位銷82具有比伸出部58，60小的高度。電線夾持凹槽84可以形成在下板56的底面中。電線夾持凹槽84具有形成在底面中心處的擴張部分84a，以及一對臂84b，84c，臂84b，8 從擴張部分向外延伸并且與各自的通道68相連。由于這里所描述的原因，貫穿板M，56設(shè)置有用于接收扣件88的開孔 86。參見圖2以及圖7，底蓋90形成為板狀，并附著在外殼M的下側(cè)以覆蓋電線夾持凹槽84。第一組開孔92被設(shè)置為貫穿底蓋90，且與板M，56中的開孔86相對準(zhǔn)，以使扣件88將底蓋90連接至外殼M的下側(cè)。第二組開孔94可被設(shè)置為貫穿底蓋90并且與外殼M中的通道68相對準(zhǔn)。第二組開孔94使導(dǎo)熱構(gòu)件96，例如⑶對插腳與光學(xué)模塊20的電子器件相互連接?？商鎿Q的，中心電線開口 98被形成在第一對開孔92之間并且與電線夾持凹槽84的擴張部分8 相對準(zhǔn)。電線于是將沿外殼M的底部鋪設(shè)并且穿過電線開口 98。在實踐中，可預(yù)期的是提供電線開口 98或第二組開孔94 二者之一，因為它們具有可代替的功能性。如果提供了電線開口 98，底蓋90的頂面可包括電線夾持凹槽(未顯示)，其與外殼M中的電線夾持凹槽84相對準(zhǔn)，以便在期望的方向上引導(dǎo)電線。另外，如果使用電線開口 98，電線可被封閉在底蓋90上以便將濕氣進入減到最低程度?？紤]到這一點，導(dǎo)熱構(gòu)件96可被同樣的封閉在底蓋90上以便將濕氣進入減到最低程度。如圖8所示，電阻元件100被收容在每個伸出部58，60的通道68之內(nèi)。如圖9所示，電線102從每個電阻元件100的上端延伸以用于連接LED模塊22的陽極42/陰極44。 電線104從每個電阻元件100的下端延伸以用于將導(dǎo)熱構(gòu)件96貫穿連接至開孔94/電線開口 98。可以使用兩個電阻元件100，一個連接至陽極42而另一個以類似的方式連接至陰極44。雖然使用兩個電阻元件100增加了所使用的部件的數(shù)目，已經(jīng)確定的是這樣的結(jié)構(gòu)有助于擴散由電阻元件100(可能是1瓦電阻器)所產(chǎn)生的熱量，因此提供了更加熱平衡的設(shè)計。應(yīng)當(dāng)指出，導(dǎo)熱構(gòu)件96可被配置成不同的尺寸以便提供為適合兩極分化(polarized fit)。如圖10所示，散熱器沈包括基部106以及多個從基部徑向向外延伸的間隔開的細(xì)長散熱片108。所述散熱片108從基部106的下端延伸至基部106的上端。如所描述的， 散熱器26包括筆直徑向的散熱片108，盡管如此，可被理解的是，也可根據(jù)需要使用其他形狀的散熱片。散熱片108的頂面與基部106的頂面一樣高，因此，多個輻條狀的指狀物110 由散熱片108形成。在預(yù)定的一些散熱片108之間形成有等距離間隔的定位通道112。一對通道114，116從基部106的下端貫穿延伸至上端，并且被中心橋接部分118 相互隔開。通道114，116僅僅對基部106的上下表面開口。就是說，形成通道114，116側(cè)面的壁是連續(xù)的。每個通道114，116具有大體上凹入的內(nèi)壁部分120以及大體上凸出的外壁部分122，它們通過側(cè)壁部分IMa，124b彼此相互間隔。所述內(nèi)壁部分120互相面對。因此，沿橋接部分118提供有擴張中心部分126。在每個通道114，116中，在內(nèi)壁部分120和一個側(cè)壁部分124b之間的拐角處，提供有扣件通道128以使扣件88可以插入其中。散熱器26在橋接部分118的端部和基部106的外部邊緣之間具有第一厚度130，而且在外壁部分122的頂點和基部106的外部邊緣之間具有第二厚度132。如圖所示，第二厚度132小于第一厚度130。這樣的結(jié)構(gòu)有助于沿散熱器沈提供高效的熱傳遞，同時將散熱器沈的重量減到最少。如圖11所示，熱擴散器觀是薄的導(dǎo)熱板，并且可由例如銅或鋁或任何其他高熱導(dǎo)率的材料形成，以有助于在LED陣列和散熱器之間提供低熱阻率，在一個實施例中可以小于兩攝氏溫度每瓦(C/W)。如所描述的，熱擴散器觀包括中心體134，其具有與散熱器沈的基部106的頂面形狀一致的外緣135，還包括多個輻條狀且分別隔開的指狀物136，其從外緣135開始延伸并且與由散熱器沈的散熱片108形成的輻條狀指狀物110的形狀相一致。 如果需要，熱擴散器觀定位在LED模塊22的下側(cè)和散熱器沈的頂面之間，并且熱擴散器 28的指狀物136與散熱器沈的指狀物110相對準(zhǔn)。散熱墊(可以是導(dǎo)熱粘合劑襯墊，例如3M公司的導(dǎo)熱粘合劑轉(zhuǎn)移帶8810)可被提供在散熱器和熱擴散器之間。如果使用所述散熱襯，其可由導(dǎo)熱粘合劑襯墊形成，并且可從整體備料切削至期望的形狀且以通用的方式使用。如果所述熱擴散器包括指狀物，那么所述散熱墊還可以包括與熱擴散器的指狀物相對準(zhǔn)的指狀物。由于這里所描述的原因，熱擴散器觀的中心體134具有多個開孔138， 140，142a, 142b, 144a, 144b, 146。開孔 138/142a/142b 與開孔 140/144a/144b 相隔開，以在其間形成橋接部分147。開孔138，140的大小可與通道114，116 一致并且與之相對準(zhǔn)。開孔142a，142b，144a, 144b的大小可與外殼M的定位突起70相一致并且與之相對準(zhǔn)。開孔 146的大小可與外殼M的保持凸起72，74相一致并且與之相對準(zhǔn)。所述熱擴散器觀可具有大于0. 5毫米的厚度(從頂面(緊靠熱壓輪52/LED模塊 22)至底面(緊靠散熱器沈))。對于大多數(shù)的應(yīng)用，可以確定當(dāng)高導(dǎo)熱性材料(例如，導(dǎo)熱系數(shù)大于100W/m-K的材料)被用作熱擴散器觀時，熱擴散器洲的厚度大于大約1. 2毫米會減少優(yōu)點，而小于1.5毫米厚度時可從重量方面受益。注意的是，對于某些高瓦數(shù)應(yīng)用 (例如，大于10瓦)，較厚的熱擴散器仍然可以提供一些優(yōu)勢。使用中，熱擴散器觀定位在LED模塊22的下側(cè)和散熱器沈的頂面之間，并且熱擴散器觀的指狀物136與散熱器沈的指狀物110相對準(zhǔn)。在應(yīng)用中，所述熱擴散器觀緊靠熱壓輪52以便使LED 43熱耦合于熱擴散器觀。如果沒有提供熱壓輪52，熱擴散器觀緊靠LED模塊22的中心部分46的下側(cè)以將LED43熱耦合于熱擴散器觀。在將LED模塊22裝配在外殼M上之前，外殼M的伸出部58，60被固定在散熱器 26的通道114，116之內(nèi)并且延伸穿過熱擴散器28的開孔138，140。定位突起70延伸穿過在熱擴散器28中的開孔142a，142b，144a，144b，并且保持凸起72，74延伸穿過開孔146。 在每個通道114，116中，伸出部58，60的凹面壁部分66緊靠散熱器28的內(nèi)壁部分120，并且伸出部58，60的拱形壁部分64的一部分緊靠散熱器沈的外壁部分122。保持凸起72， 74當(dāng)被插入通道114，116中時向內(nèi)彎曲并且貫穿熱擴散器28，然而，當(dāng)保持凸起72，74的頭部78經(jīng)過熱擴散器觀的頂面時，所述保持凸起72，74恢復(fù)它們的初始狀態(tài)并且所述頭部78與散熱器沈的頂面接合。伸出部58，60的頂面大體上與散熱器沈的基部106的頂面齊平。因此，突起70從熱擴散器觀的頂面向上延伸。在外殼M與散熱器沈接合之前或之后，熱擴散器觀可被安裝在散熱器26上。為了將底蓋90固定至外殼對，扣件88延伸穿過底蓋90中的開孔92以及外殼M 中的開孔86，然后進入散熱器沈的扣件通道1 之內(nèi)。外殼M的一部分夾在底蓋90和散熱器沈之間，從而可靠地將外殼M固定在散熱器沈的下端。底蓋90支撐導(dǎo)熱構(gòu)件96。 應(yīng)當(dāng)指出的是，導(dǎo)熱構(gòu)件96可形成為底蓋90不可分割的部分?？商鎿Q的，導(dǎo)熱構(gòu)件96可以是安裝在底蓋90上的兩件式設(shè)計。熱壓輪52 (如果提供的話)固定在熱擴散器觀的橋接部分147上，因此可與散熱器26的橋接部分118的擴張部分1 進行熱交換。如果沒有提供熱壓輪52的話，LED模塊22的中心部分46固定在熱擴散器觀的橋接部分147上，因此可與散熱器沈的橋接部分118的擴張部分1 進行熱交換。熱壓輪52和/或中心部分46可以通過導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂與熱擴散器觀相連。LED模塊22的陽極42和陰極44的端部與熱擴散器觀中的開孔138 相對準(zhǔn)，并因此與貫穿散熱器沈的通道114，116對準(zhǔn)。如圖1和2所示，反射鏡30由壁148和從壁延伸的多個散熱片150組成。壁148 具有成角度的內(nèi)表面152。壁148的上端提供了照明面34。反射鏡30還可以是導(dǎo)熱的(例如，可以具有導(dǎo)熱鍍層)。所述多個散熱片150從壁148放射狀地向外延伸，并且如所描述的，散熱片150的外表面是直的。如圖所示，與提供在散熱器26上的散熱片相同數(shù)量的散熱片150被提供在反射鏡30上，并且當(dāng)反射鏡30安裝在散熱器沈上的時候，反射鏡30上的散熱片150與散熱器沈上的散熱片108相對準(zhǔn)。這樣提供了有利的外觀并且使熱能需要傳播的距離最小化。如果散熱片150，108沒有被對準(zhǔn)，同樣可以提供類似的效果，只要熱擴散器，例如環(huán)形熱擴散器，被定位在散熱片150，108之間，但是這樣的設(shè)計被認(rèn)為是具有較小的吸引力。一對準(zhǔn)定位插腳162直徑相對并且從壁148的底面的邊緣處延伸。壁148的下端具有開孔154以及相關(guān)聯(lián)的第一和第二凹槽156，158，該第一和第二凹槽的形狀與這里所描述的透鏡蓋32類似。第一對凹槽164從壁148的底面向上延伸并且貼近第一凹槽156。 第二對凹槽166從壁148的底面向上延伸并且貼近第二凹槽158。如圖13所示，透鏡蓋32具有凹透鏡168，一對凸緣170，172從凹透鏡向外延伸。 肩角174，176從每個凸緣170，172向下延伸。在每個凸緣170，172的底面中設(shè)置有凹槽， 用于安放LED模塊22的陽極42和陰極44。透鏡168具有可供LED蓋41固定其中的腔。 LED蓋41和透鏡168成形為在反射鏡30之上提供所需的光輸出，以使透鏡168發(fā)出的光可以通過反射鏡30被聚焦。肩角174，176延伸穿過熱擴散器觀中的開孔138，140并且固定在伸出部58，60的拱形壁部分64的上端。透鏡蓋32提供LED模塊22的陽極42和陰極 44與反射鏡30之間的電絕緣。當(dāng)透鏡蓋32固定在在反射鏡30中時，透鏡168固定在開孔154之內(nèi)并且凸緣170，172固定在凹槽156，158之內(nèi)。反射鏡30的底面固定在熱擴散器28的頂部，并且保持凸起72，74的頭部78延伸至凹槽164，166之內(nèi)。定位插腳162固定在定位通道112之內(nèi)。被插入散熱器沈的定位通道112中的外殼M以及反射鏡30上的定位插腳82，162用于將外殼M和反射鏡30與散熱器26對準(zhǔn)。在反射鏡30中具有定位插腳162的優(yōu)點在于，可以保證反射鏡30上的散熱片150與散熱器沈上的散熱片108之間所要求的對準(zhǔn)。反射鏡30通過公知的方法，例如膠粘劑，附著于熱擴散器觀上。當(dāng)LED 43被驅(qū)動時，經(jīng)過LED 43的電流產(chǎn)生熱量，該熱量被傳至熱壓輪52 (如果提供的話)，熱壓輪52將熱量傳輸至熱擴散器觀。然后熱量傳到散熱器沈以及反射鏡30， 并將熱量向外傳播至散熱片108，150。通道114，116提供有效的散熱通道，以將熱量從散熱器沈的頂面?zhèn)鲗?dǎo)至散熱器沈的底面，從而在散熱片108的長度上熱量可以被耗散。因此， 當(dāng)噴鍍塑料用于散熱器26時，熱量可通過整個散熱器沈被有效地耗散。[0108]熱壓輪52 (如果使用的話)和熱擴散器觀可以被配置為具有足夠的高的導(dǎo)熱性， 以便可與光學(xué)模塊20的熱阻率基本上不相干。例如，熱壓輪52可被焊接至熱擴散器觀，由于焊接劑往往具有大于15W/mK的導(dǎo)熱系數(shù)而且是相對薄的層，其對于將熱量傳輸至遠(yuǎn)離 LED43不是一項重要因素。此外，由于熱壓輪52(如果使用的話)以及熱擴散器觀往往由具有高導(dǎo)熱性(通常大于50W/mK)的材料組成，在熱壓輪52和熱擴散器觀的外緣135之間往往幾乎不會存在熱阻率。如上所述，散熱器沈可以是諸如鋁之類的導(dǎo)熱材料，以便最大化地耗散由LED模塊22所產(chǎn)生的熱量。外殼M上的伸出部58，60在交流線路電壓和散熱器沈之間提供所需的電分隔。如所描述的，存在兩個通道68和兩個伸出部58，60，其中每個都具有電阻元件 100。在可選實施例中，單個伸出部可延伸穿過開孔而且支撐導(dǎo)熱構(gòu)件96與陽極42和陰極 44之間的兩個導(dǎo)電通路。此外，如果光學(xué)模塊20被配置為使用直流LED，可以省略電阻元件100的使用。圖16A-16C圖示了透鏡形狀可能的變化，透鏡168，的外部被配置成提供大約25 度寬的光束，透鏡168”的外部被配置成提供大約15度寬的光束，并且透鏡168”的外部被配置成提供大約25度寬的具有明亮中心部分的光束?？梢岳斫獾氖?，通常，透鏡的外部形狀可被改變并且仍然可以提供期望的射束形狀，因為它是內(nèi)部腔的和外部的組合，然而當(dāng)其配置在所提供的反射鏡中的時候，這里所描述的透鏡形狀具有美觀的造型。圖17-20所示的是經(jīng)修改的LED模塊222。所述LED模塊222包括絕緣基部239， 設(shè)置于絕緣基部239內(nèi)并且沿其頂面暴露的LED陣列M3，固定在絕緣基部239上并且覆蓋所述LED陣列M3的LED蓋241，與LED陣列M3電耦合的陽極M2，以及與LED陣列243 電耦合的陰極對4?；?39具有中心部分M6，包括從其向外延伸的直徑相對的第一和第二柄部對8，250。所述基部239容納了電子設(shè)備以及LED 2430陽極242固定在第一柄部 248的頂部之上，并且比第一柄部248要稍微更長些，以便使陽極242從第一柄部向外延伸。 陰極244固定在第二柄部250之上，并且比第二柄部250稍微更長些以便使陰極244可從第二柄部向外延伸。在中心部分M6的底面上，由標(biāo)記數(shù)字251表示的第一區(qū)域被形成為與LED陣列243的尺寸對應(yīng)。熱壓輪252被提供在中心部分M6的下側(cè)上。該熱壓輪252可以是導(dǎo)熱元件，其被集成至LED模塊222中并且通過導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂附著在上面。所述熱壓輪252與LED陣列 243熱耦合。所述熱壓輪252具有至少與LED陣列243的第一區(qū)域251 —樣大的面積。熱壓輪252是可選的，并且對于那些LED模塊的基部具有良好導(dǎo)熱性的設(shè)計，將不會帶來好處。LED模塊222的第一柄部248固定在第一伸出部58的頂部上面(按照這里的論述其間有熱擴散器觀)并且位于定位突起70之間。LED模塊222的第二柄部250固定在第二伸出部60上面(按照這里的論述其間有熱擴散器28)并且位于相間隔的定位突起70之間。所述定位突起70將LED模塊222與外殼M相對準(zhǔn)，并且在相對于外殼M以及熱擴散器28的預(yù)定位置配置陽極242和陰極M4。LED模塊222的中心部分M6的邊緣被配置為定位在伸出部58，60之上。LED模塊222的熱壓輪252被配置在凹面壁部分66之間。如圖20所示，熱擴散器觀的橋接部分147形成了支撐區(qū)域149，其至少和相應(yīng)的 LED陣列M3的第一區(qū)域251 —樣大。熱擴散器觀可以按照上述所討論的配置。在應(yīng)用中，熱擴散器觀定位在LED模塊222的下側(cè)和散熱器沈的頂面之間，并且熱擴散器觀的指狀物136與散熱器沈的指狀物110相對準(zhǔn)。在應(yīng)用中，所述熱擴散器觀緊靠熱壓輪252 以便使LED陣列243熱耦合于熱擴散器觀。如果沒有提供熱壓輪252，熱擴散器觀緊靠限定在LED模塊222的中心部分246上的第一區(qū)域251以將LED陣列243熱耦合于熱擴散器觀。所述熱壓輪252和/或中心部分246可以通過適于連接兩個表面的合乎需要的導(dǎo)熱介質(zhì)與熱擴散器觀相連以便確保低熱阻率。熱壓輪252(如果提供的話)固定在熱擴散器觀的支撐區(qū)域149上，因此可與散熱器26的橋接部分118的擴張部分1 進行熱交換。如果沒有提供熱壓輪252的話，LED 模塊222的中心部分M6固定在支撐區(qū)域149上，從而使第一區(qū)域251緊靠所述支撐區(qū)域 149，因此LED陣列243就可與散熱器沈的橋接部分118的擴張部分1 進行熱交換。因此，擴張部分1 具有至少與相應(yīng)LED陣列M3的第一區(qū)域251 —樣大的面積。LED模塊 222的陽極242以及陰極M4的端部與熱擴散器觀中的開孔138，140相對準(zhǔn)，從而與貫穿散熱器洸的通道114，116對準(zhǔn)。當(dāng)LED陣列243被驅(qū)動時，經(jīng)過LED陣列243的電流產(chǎn)生熱量，該熱量被傳到熱壓輪252(如果提供的話)，并傳輸至熱擴散器觀。然后熱量傳到散熱器沈以及(如果配置適當(dāng)?shù)氐脑?反射鏡30，并將熱量向外傳播至散熱片108，150。如果散熱器被分隔在兩個區(qū)域，通道114，116(作為散熱通道的實例)提供了將熱量從散熱器沈的頂面?zhèn)鲗?dǎo)至散熱器26底面的有效散熱通道，因此熱量可以在散熱片108的長度范圍上被耗散。因此，當(dāng)噴鍍塑料用于散熱器26時，熱量可通過整個散熱器沈被有效地耗散。熱壓輪252 (如果使用的話)和熱擴散器觀可以被配置為具有足夠高的導(dǎo)熱性以便可與光學(xué)模塊20的熱阻率實質(zhì)上不相干。例如，熱壓輪252可被焊接至熱擴散器28，由于焊接劑往往具有大于15W/mK的導(dǎo)熱系數(shù)而且是相對薄的層，其對于將熱量傳輸至遠(yuǎn)離 LED陣列243來說不是一項重要因素。此外，由于熱壓輪252(如果使用的話)以及熱擴散器觀往往由具有高導(dǎo)熱性(通常大于40W/mK)的材料組成，在熱壓輪252和熱擴散器觀的外緣135之間往往幾乎不會存在熱阻率。如上所述，散熱器沈可以是諸如鋁之類的導(dǎo)熱材料以便最大化地耗散由LED模塊 222所產(chǎn)生的熱量。外殼M上的伸出部58，60可以被隔開以便在交流線路電壓和散熱器 26之間提供所要求的電分隔。盡管如此，可以理解的是，散熱器沈同樣可以為噴鍍塑料。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到本實施例可以使用其他形式的散熱器。例如，散熱器可以是平板。應(yīng)當(dāng)指出，散熱器(經(jīng)過適當(dāng)?shù)男薷?，諸如在散熱器中具有開孔)可以被安裝在熱擴散器觀的任意一側(cè)上(面對LED模塊222的一側(cè)或相對的一側(cè))。已經(jīng)確定的是， 將散熱器26安裝在相對側(cè)(遠(yuǎn)離LED模塊222的一側(cè))是有利的，因為如果LED模塊這樣安裝的話，往往可以較方便地將LED模塊從散熱器中拆卸。然而，兩側(cè)都可以有效地用于將熱量轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)離LED模塊?，F(xiàn)在參照圖21-26，其顯示了熱擴散器326，LED模塊322以及熱壓輪325的另外可選實施例，它們可以與圖1-17中所示的絕緣外殼M，散熱器沈，反射鏡30，透鏡蓋32以及底蓋90 —起使用。如圖M和25所示，LED模塊322包括基部339 (其在某些應(yīng)用中可以是絕緣的)， 設(shè)置于基部339內(nèi)并沿其頂面暴露的LED陣列343，固定在基部339上并且覆蓋所述LED陣列343的LED蓋341，與LED陣列343電耦合的陽極342，以及與LED陣列340電耦合的陰極344。基部339可容納電子設(shè)備和LED陣列343。陽極342被表示為Z形并且具有從基部339向外延伸的上腿部342a，大體上從上腿部34 垂直向下延伸的中間腿部342b，以及從中間腿部:342b垂直延伸的下腿部342c。上腿部34 和所述下腿部342c彼此相互平行。 陰極344同樣被表示為Z形并且具有從基部339向外延伸的上腿部344a，大體上從上腿部 344a垂直向下延伸的中間腿部344b，以及從中間腿部344b垂直延伸的下腿部3Mc。所述上腿部34 和所述下腿部3Mc彼此相互平行。應(yīng)當(dāng)指出，盡管如此，任何合乎需要的形狀都能被使用。在基部339的底面上，由標(biāo)記數(shù)字351表示的第一區(qū)域被形成為與LED陣列 343的尺寸對應(yīng)。設(shè)置有開孔346并且其大小與外殼M的保持凸起72，74相一致。參見圖25，熱壓輪352被提供在基部339的下側(cè)。所述熱壓輪352可以是導(dǎo)熱元件，其被集成至LED模塊322中并且通過導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂附著在上面。所述熱壓輪352與LED 陣列343熱耦合。所述熱壓輪352具有至少與LED陣列343的第一區(qū)域351 —樣大的面積并且緊靠所述第一區(qū)域351。在某些基部為導(dǎo)熱性的實施例中，就沒有必要包括熱壓輪，因為基部可被認(rèn)為是集成了熱壓輪?？梢詮膱D22中看出，熱擴散器3 可按上述所討論的方式配置。所述熱擴散器 328包括主體334，其具有與散熱器沈的基部106的頂面形狀一致的外緣335。中心主體 334具有一對間隔開的開孔338，340，通道114，116與上述開孔相對準(zhǔn)以接收伸出部58，60 以及定位突起70。開孔338遠(yuǎn)離開孔340以在其間形成橋接部分347。所述橋接部分347 限定了支撐區(qū)域349，其至少與相應(yīng)的LED陣列343的第一區(qū)域351 —樣大。開孔338，340 的大小與外殼M的伸出部58，60以及定位突起70 —致，開孔346的大小與外殼M的保持凸起72，74 —致。每個開孔338，340的大小形成第二區(qū)域，其至少是第一區(qū)域351的兩倍，并且優(yōu)選為第一區(qū)域351的四倍。在應(yīng)用中，熱擴散器3 被配置在基部339 (或熱壓輪325，如果包括的話)的下側(cè)和散熱器26的頂面之間。外殼M的伸出部58，60固定在在散熱器沈的通道114，116之內(nèi)并且延伸穿過熱擴散器328的開孔338，340。定位突起70延伸穿過熱擴散器328的開孔338，340，并且保持凸起72，74延伸穿過開孔346。可以理解的是，基部339或熱壓輪352 固定在熱擴散器328的支撐區(qū)域349上，并且從而與散熱器沈的橋接部分118的擴張部分 126進行熱交換。這樣可以將熱量從LED模塊轉(zhuǎn)移至散熱器，從而可被安全地耗散。陽極342的上腿部34 固定在伸出部58的頂部之上并且被配置在定位突起70之間。腿部34 ，342c延伸到第一伸出部58的通道68內(nèi)。同樣地，陰極344的上腿部34 固定在第二伸出部60的頂部之上并且配置在定位突起70之間。腿部344b，3Mc延伸到第二伸出部60的通道68內(nèi)。LED模塊322的基部339固定在伸出部58，60之間。熱壓輪 352被配置在凹面壁部分66之間并且固定在熱擴散器3 上。因此，熱擴散器328與LED 陣列343熱耦合。用于提供電力至所述LED模塊322的合適裝置通過開孔338，340排布， 以連接陽極342和陰極344的下腿部342c，344c。如果沒有提供熱壓輪的話，熱擴散器328的支撐區(qū)域349直接緊靠限定在LED模塊322的基部339上的第一區(qū)域351，從而使LED陣列343與熱擴散器3 熱耦合。因此， 所述LED陣列343與散熱片沈的橋接部分118的擴張部分1 進行熱交換。所述基部339 可通過導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂(或其他合乎需要的材料，取決于基部339的結(jié)構(gòu))與熱擴散器3 相連。因此，所述擴張部分1 具有至少與相應(yīng)LED陣列343的第一區(qū)域351 —樣大的面積。當(dāng)LED陣列343被驅(qū)動時，經(jīng)過LED陣列343的電流產(chǎn)生熱量，其被傳送至熱擴散器328。然后熱量傳到散熱器沈以及反射鏡30，并將熱量向外傳播至散熱片108，150。如上所述，通道114，116提供有效的熱通道以將熱量從散熱器沈的頂面?zhèn)鲗?dǎo)至散熱器沈的底面，從而在散熱片108的長度上熱量可以被耗散。因此，當(dāng)噴鍍塑料用于散熱器沈時，熱量可通過整個散熱器沈被有效地被耗散。如上所述，熱壓輪352和熱擴散器3 可以被配置為具有足夠高的導(dǎo)熱性，以便可與光學(xué)模塊220的熱阻率實質(zhì)上不相干。在一個實施例中，例如，LED陣列343和熱擴散器3 之間的熱阻率可小于二攝氏度每瓦，而在一個實施例中，如果使用高熱效率的LED陣列時，例如可以從BRIDGELUX中獲得的LED陣列，可小于一攝氏度每瓦。熱擴散器3 可具有厚度337(從頂面(緊靠熱壓輪352/LED模塊32 至底面 (緊靠散熱器26))，其大于0. 5毫米并且對于某些應(yīng)用可小于1. 5毫米，正如所指出的那樣。如上所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員會了解，本實施例可以使用其他形式的散熱器。因此，除非另作說明，本申請并不限制于此。下面參照圖27-30，其示出了可與散熱器沈一起使用的熱擴散器426以及LED模塊422的另一個可選實施例。在本實施例中，在LED模塊基部的熱壓輪已經(jīng)被除去，而是提供了散熱墊469。 所述LED模塊422包括絕緣基部439，設(shè)置于絕緣基部439內(nèi)并且沿其頂面暴露的 LED陣列443，固定在絕緣基部439上并且覆蓋所述LED陣列443的LED蓋441，與LED陣列 443電耦合的陽極442，以及與LED陣列443電耦合的陰極444。所述基部439容納電子設(shè)備、LED陣列443、陽極442以及陰極444。在基部439的底面上，由標(biāo)記數(shù)字451表示的第一區(qū)域被規(guī)定為與LED陣列443的尺寸對應(yīng)。基部439被安裝于設(shè)置在熱擴散器428的外殼似4上，所述熱擴散器隨后被安裝至散熱墊469以及散熱器沈上。外殼似4具有中心部分446，并設(shè)有貫穿其中的開孔448。 LED模塊422固定在開孔448中。第一和第二伸出部458，460從中心部分446延伸出。每個伸出部458，460具有主體部分462，其大體上為圓柱形并且通過上壁464將其上端封閉。 所述主體部分462垂直于中心部分446并且從中心部分向下延伸。通道468在每個伸出部 458,460之內(nèi)延伸并且從主體部分462的下端開始而在上壁464處結(jié)束。內(nèi)部凸緣466從主體部分462向中心延伸并且被配置在所述中心部分446之下。凸緣466延伸通過開孔448 的邊緣，因此當(dāng)基部439從上面觀察時，可通過開孔448看到每個凸緣466。通道467形成在每個凸緣466中，并且每個通道467與通過各自的伸出部458，460的通道468相通。在每個伸出部458，460中，通道467垂直于通道468。外部凸緣452從每個主體部分462向外延伸并且與各自的內(nèi)部凸緣466對準(zhǔn)。陽極442大體上呈L形，并且具有上腿部44 和大體上從上腿部44 垂直向下延伸的下腿部442b。所述上腿部44 固定在第一伸出部458的通道467中，并且所述下腿部442b固定在第一伸出部458的通道468中。所述上腿部44 具有保持特征，示出為從上腿部向外延伸的柄腳442c，其固定在同樣形成的第一伸出部458的通道467中的凹槽之內(nèi)。陰極444大體上呈L形，并且具有上腿部44 以及從所述上腿部44 大體上垂直向下延伸的下腿部444b。所述上腿部44 固定在第二伸出部460的通道467之內(nèi)，并且下腿部44 固定在第二伸出部460的通道468之內(nèi)。所述上腿部44 具有保持特征，示出為從上腿部向外延伸的柄腳4Mc，其固定在同樣形成的第二伸出部460的通道467中的凹槽之內(nèi)。因此，陽極442的上腿部44 的尾部和陰極444的上腿部44 在從上方觀察基部439時是被暴露的。所述熱擴散器4 能夠以上面所討論的方法形成。所述熱擴散器4 包括主體 434，其具有與散熱器沈的基部106的頂面形狀一致的外緣435。中心主體434具有一對間隔開的開孔438，440，其與散熱器沈的通道114，116對準(zhǔn)。開孔438遠(yuǎn)離開孔440以在其間形成橋接部分447。所述橋接部分447限定了至少與LED陣列443 —樣大的支撐區(qū)域 449。開孔438，440的大小大體上與伸出部458，460—致。內(nèi)部凸緣466和每個伸出部458， 460的主體462的底部穿過各自的開孔438，440并且進入散熱器沈的通道114，116之內(nèi)。 如果需要，蓋90可附于伸出部458，460的底端。外部凸緣452固定在熱擴散器428的頂面上。向LED模塊422提供能量的合適裝置通過伸出部458，460排布，以連接陽極442和陰極444的第二腿部442b，444b。調(diào)整每個開孔438，440的大小從而限定第二區(qū)域，其至少是第一區(qū)域451的兩倍，并且優(yōu)選為第一區(qū)域451的四倍。散熱墊469是薄的導(dǎo)熱材料，并且具有小于1毫米的厚度，在一個實施例中，可以是小于0.5毫米。所述散熱墊469包括主體471，其具有外緣473。中心主體471具有一對間隔開的開孔475，477，該開孔與熱擴散器428的開孔438，440以及散熱器沈的通道114， 116對準(zhǔn)。開孔475，477被與熱擴散器428的橋接部分447對準(zhǔn)的橋接部分479隔開。散熱墊469有助于確保陽極442/陰極444和散熱器沈之間存在電學(xué)隔離。熱擴散器4 和相應(yīng)的散熱器趨于具有大的重疊面積。當(dāng)然，盡管其他特征一樣， 增加所述面積將會有助于減少熱擴散器4 和散熱器沈之間的熱阻率。所述散熱墊452 是薄的并且具有相對高的導(dǎo)熱系數(shù)，因此即使重疊面積為LED陣列443尺寸的3或5倍也足以在所述LED陣列443和相應(yīng)的散熱器之間提供足夠低的熱阻率。通常，熱擴散器4 具有所要求的厚度429，并且在一個實施例中可以為大于0. 5 毫米。所述散熱墊469同樣具有厚度481，并且期望的是盡可能的減少所述厚度，因為如果想要得到高效熱系統(tǒng)，所述散熱墊469往往具有小于熱擴散器428的熱傳導(dǎo)率超過一個數(shù)量級的導(dǎo)熱系數(shù)。在一種實施例中，所述厚度469可以接近或小于1. 0毫米，并且在其他實施例中可以小于0. 5毫米厚度。所述熱擴散器4 和散熱墊469可利用扣件491固定在散熱器沈上，所述扣件可以是常規(guī)螺釘或推-銷型連接器，或其它將熱擴散器4 和散熱墊469牢牢地連接在散熱器26中的開孔(未顯示)之內(nèi)的扣件。如果需要，所述反射鏡30和透鏡蓋32可被用于本實施例?？梢詮膱D31-32中看出，如果熱擴散器(例如熱擴散器428)可以期望的效率水平使用，存在兩個主要熱傳遞區(qū)域以方便控制。第一區(qū)域515在LED模塊(例如LED模塊 422)和熱擴散器之間。第二區(qū)域517在熱擴散器和散熱器(例如散熱器26)之間。熱擴散器用來將熱量從LED模塊移除以便可以將其傳送至散熱器，并且對于那些大約為1毫米厚并且由高導(dǎo)熱性(大于40W/mK)材料(例如，鋁、銅等等)構(gòu)成的熱擴散器的應(yīng)用，熱擴散器的熱阻率不會大大地添加系統(tǒng)總的熱阻率。優(yōu)選的，第二區(qū)域的面積至少為第一區(qū)域面積的兩倍，并且在實踐中，即使截面接觸尺寸519并不大，第二區(qū)域的面積有可能是第一區(qū)域面積的四倍(或更多)，因為所述接觸的路徑的范圍可以是充分大的。對于許多應(yīng)用，期望的是使熱擴散器和LED模塊可移除地安裝在散熱器上。在這樣的應(yīng)用和結(jié)構(gòu)中，確保將足夠的熱量轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)離所述LED模塊的一個參數(shù)是在熱擴散器和散熱器之間提供區(qū)域519，并且其足夠保證對于給定的散熱墊的導(dǎo)熱系數(shù)(對于常用散熱墊往往在0.5和10W/mK之間)以及厚度(優(yōu)選為不超過1.0毫米)，熱阻率低于預(yù)定的閾值以便總的熱阻率低于預(yù)定的閾值。預(yù)定的閾值可以根據(jù)周圍環(huán)境以及需要耗散的熱量而改變。在低功率的實施例中，LED模塊和散熱器之間的熱阻率可以低于10C/W，而對于復(fù)雜的環(huán)境以及大功率的應(yīng)用，所述熱阻率可以是低于5C/W甚至低于3C/W。對于極高性能的設(shè)計，所述熱阻率可以低于2C/W。圖21-30所描述的設(shè)計的優(yōu)點在于，那些將熱量傳輸至散熱器26的熱擴散器228，328，428的面積(傳熱面積)，可以大體上大于第一區(qū)域251，351， 451，即使那些將電能提供至LED陣列M3，343，443的開孔的面積是第一區(qū)域251，351，451 的面積的四倍或更多(其有助于方便地將電能提供至所述陣列對3，343，443)。在一種實施例中，例如，LED陣列和LED模塊基部的底面之間熱阻率小于1C/W(并且所述基部由金屬組成)，所述基部可以利用薄的導(dǎo)熱粘合劑與1. 5mm厚的銅制熱擴散器相連接，而且如果使用高效散熱墊(例如，大約0. 5mm厚并且具有大約3W/mK的導(dǎo)熱系數(shù)) 并且熱擴散器具有充分的接觸面積，那么LED陣列和相配的散熱器之間的熱阻率可以小于 2C/W?，F(xiàn)在關(guān)注圖34-43所示的光學(xué)模塊620的實施例。光學(xué)模塊620包括被配置成發(fā)射光的照明表面629，以及被配置成允許光學(xué)模塊620迅速安裝至接收器的裝配面631。所述光學(xué)模塊620包括LED模塊622，絕緣外殼624，散熱器626，熱擴散器628，透鏡蓋630以及底蓋633。由于本實施例是薄斷面的光學(xué)模塊620，現(xiàn)有實施例中的反射鏡已經(jīng)被除去。如圖38以及圖39所示，散熱器擬6包括其上具有多個散熱片634的基部632。基部632具有直立壁636，從直立壁636的上端向中心垂直延伸的上環(huán)638，在所述上環(huán)638的內(nèi)端從其向下懸垂預(yù)定距離的外圍640，以及從所述直立壁636的下端向外垂直延伸的下環(huán)642。通道644提供為貫穿散熱器626的中心并且被所述外圍640和所述直立壁636所限定。如圖所示，所述直立壁636是圓形的，然而，其也可采用其它許多形式。多個隔開的通道646被提供為貫穿所述上環(huán)638并且與通道644相通。所述通道646僅僅對基部632 的上下表面開口。也就是說，形成通道646的側(cè)面的壁是連續(xù)的。所述散熱片634彼此相互隔開。散熱片634從直立壁636向外放射狀地延伸并且從所述下環(huán)642向上延伸。如所描述的，散熱片634具有上緣，其從上環(huán)638朝下環(huán)642向下以及向外逐漸減少。然而可以理解的是，也可根據(jù)需要使用其他形狀的散熱片。多個開孔648在相鄰的那些散熱片634之間被提供為貫穿所述直立壁636。參見圖35和42，膠粘劑墊片658采取環(huán)的形式，并固定在散熱器626的上環(huán)638 上。所述膠粘劑墊片658將透鏡蓋630固定至散熱器擬6上。調(diào)整透鏡蓋630的大小從而使通道646在透鏡蓋630的外部邊緣之內(nèi)。從圖35中可看出，熱擴散器6 可以按照以上的討論形成。所述熱擴散器6 包括外環(huán)650，其上具有跨越延伸的中心條652。這就在熱擴散器628中限定了第一和第二開孔654，656。所述外環(huán)650部分地固定在膠粘劑墊片658上，而且部分地固定在散熱器的上環(huán)638上，并且覆蓋所述通道646。所述中心條652在散熱器626中平分通道644。所述LED模塊622包括絕緣基部660，LED陣列662，陽極664和陰極666。所述基部660容納電子設(shè)備和LED 662, LED 662可以是單個LED或LED陣列。所述陽極664和陰極666從基部660延伸出。散熱墊(未顯示)可被提供在基部660的下側(cè)。所述散熱墊可以是安裝在LED模塊622上的導(dǎo)熱元件。在一替換的實施例中，所述散熱墊可為配制的導(dǎo)熱材料，諸如(不限于)導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂或焊接劑。絕緣頂蓋641可以是反射性的，其被安裝在所述LED模塊622之上，參見圖42。所述頂蓋641具有大體上呈長方形的中央部643，在其每一個端部具有擴張部分645，647。貫穿中央部643提供有開孔649。所述LED 662延伸穿過所述開孔649，并且所述擴張部分 645，647固定在所述陽極664和陰極666之上以保護這些元件。最佳如圖40和41所示，外殼擬4具有底板668，第一和第二伸出部670，672從其上向上延伸。第一和第二圍壁部分674，676從所述底板668沿底板668的邊緣向上延伸并且在伸出部670，672之間。最佳如圖36和41所示，每個伸出部670，672具有沿底板668的邊緣延伸的外部凹壁部分678，連接在外部凹壁部分678的一端的第一內(nèi)部凸壁部分680，連接在外部凹壁部分678的另一端的第二內(nèi)部凸壁部分682以及在所述內(nèi)部凸壁部分680，682的端部之間的內(nèi)部平面壁部分684。所述內(nèi)部平面壁部分684互相面對。每個伸出部670，672具有從其向上延伸的凸緣686，688。每個凸緣686，688接近于伸出部670，672的形狀并且具有凹壁部分678'，其沿各自伸出部670，672的凹壁部分678延伸；第一凸壁部分680'，其沿各自伸出部670，672的凸壁部分680延伸；第二凸壁部分682'，其沿各自伸出部670，672 的凸壁部分680延伸。凹口 690形成在每個凸緣686，688的凸壁部分680' ,682'的端部之間，并且所述凹口 690彼此相互對準(zhǔn)。通道690延伸穿過每個凸緣686，688，伸出部670， 672以及底板668。凹槽694限定在伸出部670，672與第一和第二圍壁部分674，676之間。如圖40 所示，穿過底板668提供有一對分別間隔開的開孔695，該開孔與凹槽694相通以允許扣件 (未顯示)連接穿過其中。所述外殼624固定在散熱器626中的通道644之內(nèi)。凸緣686，688從散熱器擬6 的上環(huán)638的頂面向上延伸，并且穿過大小被調(diào)整到與其適合的熱擴散器628中的開孔 654,656.熱擴散器628的中心條652覆蓋外殼624中的凹槽694，并且固定抵靠在伸出部 670，672的內(nèi)部平面壁部分684。如圖41所示，LED模塊622的陽極664被配置在第一伸出部670的凹口 690之內(nèi)并且延伸到通道692之上。陰極666被配置在第二伸出部672的凹口 690之內(nèi)并且延伸到通道692之上。所述凹口 690使LED模塊622與外殼6M對準(zhǔn)，并且有助于在預(yù)定位置定位陽極664和陰極666。LED模塊622的基部660貼近熱擴散器628的中心條652，并且散熱墊與中心條652熱接觸(熱擴散器6 在圖41中被去除)。頂蓋641的擴張部分645， 647固定在陽極664和陰極666以及通道692的開口端之上。參見圖40，與其他實施例相同的電線保持凹槽651可被提供于底板668的底面。 所述電線保持凹槽651在通道692的底端之間提供了通道。底蓋633形成為板狀。第一組開孔696提供為貫穿底蓋633，并與底板668中的開孔695對準(zhǔn)，以讓扣件貫穿延伸以將外殼6M與底蓋633連接。第二組開孔698可被提供為貫穿底蓋633并且與外殼624中的通道692對準(zhǔn)。第二組開孔698允許導(dǎo)熱構(gòu)件700的進入，其可以是⑶M插腳，從而使導(dǎo)熱構(gòu)件700延伸至通道692內(nèi)?？商鎿Q的，可以提供中心電線開口 702，電線于是將從凹槽704，706至通道692沿底蓋633鋪設(shè)。在實踐中，期待的是提供電線開口 702或第二組開孔698 二者之一，因為它們具有可代替的功能性。如果使用電線開口 702，電線可被封閉在底蓋633上以便將濕氣進入減到最低程度?？紤]到這一點，導(dǎo)熱元件700可被同樣的密封在底蓋633上以便將濕氣進入減到最低程度。如所描述的，參見圖36，電阻元件708被安裝在每個伸出部670，672的通道692之內(nèi)。為了提供一種薄斷面性質(zhì)的光學(xué)模塊620，電阻元件708被側(cè)向定位在外殼擬4中。電線從每個電阻元件708的一端延伸出用于連接至LED模塊622的陽極664/陰極666。電線從每個電阻元件708的相對端延伸出用于連接至導(dǎo)熱構(gòu)件700/通過所述電線開口 702?？梢允褂脙蓚€電阻元件708，一個與陽極664連接并且另一個按類似方式的與陰極666連接。 雖然使用兩個電阻元件708增加了所使用的部件的數(shù)目，已經(jīng)表明這樣的結(jié)構(gòu)有助于擴散由電阻元件708(可能是1瓦電阻器)所產(chǎn)生的熱量，因此提供了更加熱平衡的設(shè)計。所述電阻元件708被配置為與相應(yīng)的導(dǎo)熱構(gòu)件700以及LED模塊622的陽極664或陰極666相串聯(lián)。然而應(yīng)當(dāng)指出，如果使用的是直流電源的LED陣列，所述電阻器也可以被省去。圖35中膠粘劑墊片710被安裝在所述下環(huán)622的底面。所述膠粘劑墊片710具有中心開孔712，其大小被調(diào)整為與散熱器626的直立壁636 —致。底座圈714也可以被安裝在所述膠粘劑墊片710的底面。所述底認(rèn)領(lǐng)座圈714具有中心開孔716，其大小被調(diào)整至與直立壁636 —致。所述底座圈714從散熱器6 的下環(huán) 642的外部邊緣向外延伸。來自LED模塊622的熱量沿所述熱擴散器擬8傳導(dǎo)至所述基部632。然后熱量向外傳播至所述散熱片634。如果所述散熱器由噴鍍塑料形成，通道646提供為將熱量從所述散熱器626的頂面?zhèn)鲗?dǎo)至散熱器626的底面的有效熱通道。另外，開孔648提供為將熱量從散熱器626的內(nèi)表面?zhèn)鲗?dǎo)至散熱器626的外表面的熱通道。因此，當(dāng)噴鍍塑料用于散熱器626時，熱量可通過整個散熱器6 被有效地耗散。應(yīng)當(dāng)指出熱擴散器擬8面對透鏡630，因此有益的是熱擴散器擬8的任何暴露表面是反射性的。在一個實施例中，所述熱擴散器6 可以具有附著于暴露表面的反射層。在另一個實施例中，熱擴散器628的暴露表面也可以被涂敷以便提供預(yù)定的反射率。所述膠粘劑墊片710可以將光學(xué)模塊620固定至底座圈714或者其它表面的其中一個。在一個實施例中，所述膠粘劑墊片710可具有導(dǎo)熱性，例如上面所提到的3M帶。無論如何，如果使用膠粘劑墊片，可有利于保證導(dǎo)熱構(gòu)件700能夠充分遠(yuǎn)離底蓋633的底面延伸，以便使所述光學(xué)模塊620可在所述墊片710將光學(xué)模塊620固定在相應(yīng)的表面之前被適當(dāng)?shù)囟ㄎ弧Ｈ绻鈱W(xué)模塊620被安裝在底座圈714上，底座圈714假定其底面不具有粘合層，其可以常規(guī)的方法被固定至合適的表面。參照圖44-60所示的光學(xué)模塊820的實施例。如所描述的，光學(xué)模塊820包括被配置成發(fā)射光的照明表面834以及被配置成允許光學(xué)模塊820迅速安裝至接收器的裝配面 836。所述光學(xué)模塊820包括LED模塊822，絕緣外殼824，散熱器826，熱擴散器828，反射鏡830以及透鏡蓋832。[0163]如圖46所示，LED模塊822包括大體上平坦的基部837，其包括陽極/陰極，以及 LED陣列843，該LED陣列可以是一個或更多個LED，且從其頂面向上延伸并被LED蓋841 (其可為透鏡或可以是含磷材料)所覆蓋。例如，可以使用裝配在絕緣涂敷的鋁片上的LED陣列。所述基部的形狀以及在上面配置的LED陣列的種類的選擇可以根據(jù)用戶需求改變。如圖所示，例如，基部839包括沿其邊緣的多個切口 842。如果需要，散熱墊(未顯示)可被提供在基部839的下側(cè)。在一替換的實施例中，所述散熱墊可為配制的導(dǎo)熱材料，諸如(不限于)導(dǎo)熱涂膠或環(huán)氧樹脂或焊接劑。最佳如圖47和48所示，外殼824包括底板844，從其上向上延伸出圓形伸出部846 以及向下延伸出圓形壁848。在壁848的上部，提供有多個等距離隔開的保持凸起850，每個都采取在其端部具有頭部854的撓性柄部852的形式，用于將所述外殼824附著在這里所描述的散熱器擬6上。保持凸起850的頭部邪4在伸出部846的頂端之上延伸。多個凸緣856從伸出部846向外放射狀延伸，并且壁848與底板844相對準(zhǔn)。所述底板844具有開孔858，其被提供為允許導(dǎo)熱構(gòu)件860連接至其上，例如用于⑶M接口的插腳。最佳如圖49-52所示，散熱器擬6包括基部862，外環(huán)866，以及多個分開間隔的細(xì)長散熱片868。所述基部862和外環(huán)866彼此相互隔開，但通過散熱片868連接在一起。所述基部862包括橫向底層壁872，其具有從其向下懸垂的圓形側(cè)板870。因此， 凹槽874被提供在基部862的下端之中。在形成凹槽874的內(nèi)表面上，側(cè)板870包括具有第一直徑的圓柱形下部880，以及成角度的中間部分882，其從下部880到圓柱形上部884 向中心逐漸減小。所述上部884具有小于下部880的直徑。所述凹槽874的下部880成形為與插入其中的外殼擬4的伸出部846的形狀一致。如圖所示，所述下部880和伸出部846 具有多個凸起部分876a，876b，確保了散熱器擬6和外殼8M之間的校準(zhǔn)。外殼824的凸緣 856固定抵靠并且大體上覆蓋所述側(cè)板870的下端。多個開孔886被提供為貫穿所述中間部分882，從而提供一空間，通過該空間所述保持凸起850的頭部邪4可以將外殼擬4連接至散熱器826，如這里進一步所描述的。所述底層壁872包括圓形主體部分877，并且多個輻條狀的指狀物892從所述主體部分877放射狀向外延伸。多個開孔878被提供為貫穿主體部分877，以將LED模塊822 和熱擴散器擬8連接至散熱器826，并且將電器部件從外殼擬4排布至LED模塊822，如這里描述的。所述基部862進一步包括從輻條狀的指狀物892的外端向上延伸的外壁864。因此，多個通道890形成在主體部分877、指狀物892以及外壁864之間。所述通道890僅僅對基部862的上下表面開口。也就是說，形成通道890側(cè)面的壁是連續(xù)的。外環(huán)866具有大于基部862的外壁864的直徑。如圖所示，所述下部及上部880，874，外壁864以及上環(huán) 866是圓柱形，它們也可以使用其他形狀。所述散熱片868從基部862延伸至外環(huán)866。散熱片868從基部862向外延伸。 如所描述的，散熱器擬6包括放射式的散熱片868，盡管如此，可被理解的是，也可根據(jù)需要使用其他形狀的散熱片。所述散熱片868與指狀物892對準(zhǔn)。所述散熱片868的外表面沒有延伸超過外環(huán)866的外表面。因此，多個被散熱片868彼此相互隔開的開孔888被提供在外環(huán)866和外壁864之間。開孔886與預(yù)定的開孔888和通道890對準(zhǔn)。外殼擬4上的保持凸起850進入開孔886并且所述頭部邪4與下部880接合，以使外殼擬4與散熱器擬6相配合，以及防止外殼從散熱器擬6移除。參見圖53，熱擴散器擬8可如上面所討論的那樣。熱擴散器擬8包括中心部分 894，其被成形為與散熱器826的主體部分877的頂面形狀一致；以及多個可選擇的輻條狀且分別隔開的指狀物896，其形狀與輻條狀指狀物892 —致。熱擴散器擬8配置在主體部分 877和指狀物892的頂面之上，并且所述熱擴散器擬8的指狀物896與散熱器擬6的指狀物 892對準(zhǔn)。所述中心部分894具有多個開孔898，其與貫穿主體部分877的開孔878對準(zhǔn)。如圖M所示，所述LED模塊822的基部838固定在熱擴散器擬8上并且與熱擴散器8 進行熱交換?？奂?00貫穿預(yù)定的LED模塊822的切口 842以及熱擴散器8 和散熱器826中的開孔898，878。剩余的切口 842和開孔898，878用來將安裝在外殼824中的電器部件從導(dǎo)熱構(gòu)件860排布至LED模塊822。如果LED模塊822使用交流電LED (例如， 沒有要求從交流電轉(zhuǎn)換為直流電的LED)，有益的是在一個或兩個導(dǎo)熱構(gòu)件860和LED模塊 822之間的外殼擬4之內(nèi)包括電阻元件，以使電壓可維持在期望的水平。所述電阻元件，如果包括的話，和電氣連接沿導(dǎo)熱構(gòu)件860和LED模塊822的陽極/陰極之間的外殼擬4延伸。應(yīng)當(dāng)指出，導(dǎo)熱構(gòu)件860可被配置成不同的尺寸以便提供為適合兩極分化。如果LED 模塊使用直流電LED，則交直流轉(zhuǎn)換電路可配置在外殼824中。參見圖55，反射鏡830由具有下開孔904和上開孔906的末端開口壁902形成。 所述下開孔904成形為類似LED40。壁902包括內(nèi)表面908和外表面910。所述內(nèi)表面908 是成角度的且在其頂端具有最大直徑，并向中心逐漸減小。如圖56所示，反射鏡830通過合適的方法設(shè)置在LED模塊822的基部839上，從而LED蓋841被配置在反射鏡830的下開孔904之內(nèi)。最佳如圖57和58所示，透鏡蓋832具有末端開口的圓形底層壁912，其具有多個從其頂端向外延伸至圓形外環(huán)916的凸緣914。因此，多個隔開的開孔918提供在所述凸緣 914之間。多個保持凸起920從外環(huán)916向下延伸以連接至散熱器826，每一個都采取端部具有頭部924的撓性柄部920的形式。所述底層壁912的直徑比反射鏡830的最大直徑更大。外環(huán)916的直徑小于基部862的外壁864的直徑。下開孔擬6被提供在底層壁912的底端，并且被透鏡擬8覆蓋的上開孔被提供在底層壁912的頂端。為了安裝透鏡蓋832，底層壁912的下端固定抵靠熱擴散器828，并且保持凸起920固定在預(yù)定的散熱器擬6的通道 890之內(nèi)，從而使頭部擬4與外壁864的下端接合。所述LED蓋843固定在下開孔擬6之內(nèi)。因此，所述透鏡蓋832保護用于向LED模塊822提供能量的光學(xué)模塊820的有效電力部分。所述透鏡蓋832優(yōu)選為導(dǎo)電的。由于LED模塊822與熱擴散器擬8進行熱交換，由LED模塊822產(chǎn)生的熱量可以沿?zé)釘U散器擬8傳導(dǎo)至主體部分877，沿指狀物892貫穿通道890，沿外壁864至散熱片868， 從而有助于確保LED模塊822的溫度可保持在期望的水平。通道890提供將熱量從散熱器 826的頂面?zhèn)鲗?dǎo)至散熱器826的底面的有效熱通道。因此，當(dāng)噴鍍塑料用于散熱器826時， 熱量可通過整個散熱器擬6被有效地耗散。另外，由于來自LED模塊822的光線而被透鏡蓋832所吸收的所有熱量，可通過透鏡蓋832和散熱器擬6的連接被傳輸?shù)缴崞?26。另外，凸緣914和開孔918有助于允許熱量從LED模塊822耗散。在一可選實施例中，熱擴散器擬8可形成為圓形板而沒有指狀物896。因此，導(dǎo)熱通道890被熱擴散器擬8覆蓋。熱量通過通道890被傳導(dǎo)，以使熱量可被有效地傳送至散熱片868的上下端部。雖然導(dǎo)電構(gòu)件860被顯示為插腳并且在圖59中具有四個插腳，在實踐中通常使用兩個插腳(例如，可以使用里面或外面的任一對，取決于預(yù)定的結(jié)構(gòu)是否為GU 或GU 10 或者其它的期望的結(jié)構(gòu))。另外，可從圖60中看出，所述導(dǎo)電構(gòu)件860可以是常規(guī)的愛迪生燈座。在每個實施例中，可以看出，利用噴鍍塑料散熱器存在這樣一個問題，那就是必須使熱能到達外表面，因為通過鍍層熱量可更加高效地轉(zhuǎn)移。因此，通道114，116，646，890和開孔648提供熱通道以提高從熱擴散器至散熱器沈，6沈，擬6的下側(cè)或外表面的熱傳遞， 并且顯著地減少從LED模塊22，622，822至散熱器沈，6 ，擬6的下側(cè)或外表面的熱傳遞的熱阻率。所述散熱器26，6 ，擬6下側(cè)的熱傳遞允許沿散熱器沈，6 ，擬6的外部板狀表面進行更加高效的熱傳遞。特別地，存在兩個路徑，其降低了 LED模塊22，622，822和散熱器 26,626,826的板狀散熱片108，634，868之間熱傳遞的熱阻率。應(yīng)當(dāng)指出，對于某些應(yīng)用，可能希望提供包括蒸汽室的熱擴散器或散熱器以使熱量可更有效地從LED導(dǎo)出。這樣的應(yīng)用包括大功率LED陣列。盡管如此，對于其他應(yīng)用，可以充分利用高導(dǎo)熱性的材料。供散熱片/熱擴散器使用的蒸汽室是公知的技術(shù)，如美國專利5，550，531和6，639，799所示的例子，這里將合并參照其公開的全部內(nèi)容。參照圖61A和61B，另一個實施例被描述。光學(xué)模塊900包括容納外殼930的散熱器910。如上所述，所述散熱器可以是噴鍍塑料以便減少結(jié)構(gòu)的重量。所描述的散熱器的結(jié)構(gòu)還可以使用導(dǎo)電的材料，例如鋁，雖然形成這樣的形狀可能更加昂貴。此外，所述結(jié)構(gòu)同樣適合于使用高導(dǎo)熱塑料(例如，具有導(dǎo)熱系數(shù)大于25W/m-K的塑料)。在一個實施例中，散熱器910包括第一側(cè)面911以及第二側(cè)面912，它們均為板狀， 但是散熱器910的大部分由導(dǎo)熱系數(shù)小于20并且可能小于5W/m-K的材料組成。因此，為了減少LED陣列和散熱片916之間的路徑的熱阻率(從而降低熱阻率)，在兩個側(cè)面911， 912之間提供有熱通道914。所述熱通道914是板狀的，如前所述的，并且允許第一側(cè)面911 和第二側(cè)面912之間的高效熱傳遞，從而減少散熱片916的熱阻率。為了進一步減少熱阻率，熱擴散器940被安裝在LED模塊950之下。如所描述的， LED模塊包括基部952，其與熱擴散器940熱耦合，并且如上所述，包括具有含磷涂層955的 LED陣列，以及安裝在LED模塊上的反射鏡922和頂蓋924，它們一起有助于保護LED模塊的電力部分能夠不被人接觸(從而有助于提供一種可滿足上限蠕變(UL creep)和凈空需要(clearance requirements)的系統(tǒng))。所述熱擴散器大體上比散熱器910上的鍍層更厚并且可能具有在100W/m-K之上的導(dǎo)熱系數(shù)，可提供為將熱能朝向低熱阻率的其邊緣轉(zhuǎn)移。 配置在散熱器910中的空腔920之內(nèi)的外殼930 (其可以是塑料罩或可通過封裝材料形成) 支撐安裝在電路板932之上的電子設(shè)備934。所述電子設(shè)備可以是交直流轉(zhuǎn)換設(shè)備，或者， 如果LED陣列設(shè)計成使用交流電源其也可以是簡單的電阻器，所述電子設(shè)備允許模塊900 被安裝在接收器內(nèi)以使其接點936a，936b可按常規(guī)的方法供電。此外，外殼930提供用于變更功率輸入的電路934和散熱器910之間的電學(xué)隔離?？梢钥闯?，LED模塊950通過扣件957被卡緊在熱擴散器940上。如果基部952不能利用膠粘劑或焊接劑與熱擴散器熱連接，或者如果希望能夠拆卸所述LED模塊950的話，這樣設(shè)置是有益的。可以看出，如果使用扣件，可以在不同的分界面之間提供散熱墊以確保相應(yīng)的良好熱連接。如所描述的，指狀物942被提供在熱擴散器940上。如所描述的，所述指狀物942 與散熱片916對準(zhǔn)。這就允許了熱擴散器940的進一步延伸，同時最小化通過熱通道的其中一個接觸暴露的熱擴散器940(從而有助于裝置滿足上限蠕變和凈空需要)。因此，所述模塊900的結(jié)構(gòu)有助于以期望的方法提供良好的熱性能。應(yīng)當(dāng)指出，通常，沿某一路徑的熱阻率可被認(rèn)為是每個元件以及與另一個元件相串聯(lián)的分界面以及相同的路徑中的分界面的熱阻率。因此，為了提供合乎要求的總熱阻率， 每個元件可被分別地優(yōu)化。應(yīng)當(dāng)指出，由于串聯(lián)特性，選擇一個效率低的元件可能有礙于整個系統(tǒng)以預(yù)定的方式運行。因此，有益的是確保每個元件為預(yù)定的性能指標(biāo)而盡可能完善。 此外，如果需要，某些元件被整體形成以避免產(chǎn)生分界面(其往往會增加熱阻率)。例如，熱擴散器和LED模塊的基部可以整體形成(例如，所述LED陣列可被安裝在相當(dāng)于熱擴散器的較大基部上)?？梢钥闯?，光學(xué)模塊20，220，620，820，900的每個實施例具有美學(xué)上的舒適。也可以使用具有不同外觀的其他結(jié)構(gòu)，例如正方形或者其它形狀的光學(xué)模塊，以及具有不同高度和大小的其他結(jié)構(gòu)。雖然本實用新型的優(yōu)選實施例被介紹和描述，可以預(yù)想的是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠是在不脫離附加的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)設(shè)計本實用新型不同的修改例。
2權(quán)利要求1.一種光學(xué)模塊，其特征在于，包括發(fā)光二極管(LED)陣列，其限定了第一區(qū)域，所述LED陣列包括陽極和陰極；熱擴散器，包括具有第一區(qū)域的支撐區(qū)域，用于支撐并且熱耦合所述LED陣列，所述熱擴散器具有外緣，并且進一步包括位于外緣和支撐區(qū)域之間的開孔；基部，用于支撐所述熱擴散器和LED陣列，所述基部包括板狀的第一和第二表面，所述第一和第二表面被導(dǎo)熱系數(shù)小于10W/m-k的絕緣材料所隔離；以及熱通道，其配置在所述基部中，所述熱通道從第一表面延伸至第二表面。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其中所述開孔的大小被調(diào)節(jié)以便限定第二區(qū)域，其大小至少為第一區(qū)域的兩倍。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其中所述絕緣材料的導(dǎo)熱系數(shù)小于5W/m-K。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其中所述熱擴散器具有配置成與散熱器接合的接觸區(qū)域，其至少為第一區(qū)域的兩倍。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)模塊，其中所述熱擴散器具有大于0.5毫米的厚度，并且導(dǎo)熱系數(shù)大于50W/m-K。
6.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)模塊，進一步包括散熱器和與所述熱擴散器熱耦合的散熱墊，所述散熱墊的導(dǎo)熱系數(shù)至少為0. 5W/m-K，并且厚度小于1毫米，并具有在LED陣列和所述散熱器之間足夠提供小于4攝氏度每瓦的熱阻率的傳熱區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)模塊，其中所述LED陣列和所述散熱器之間的熱阻率小于 3攝氏度每瓦。
8.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)模塊，其中所述LED陣列和所述散熱器之間的熱阻率小于 2攝氏度每瓦。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)模塊，其中所述基部部分與所述散熱器是一體的，并且所述散熱器包括多個散熱片，且外緣以放射式配置，其中LED陣列和所述散熱片部分的外緣之間的熱阻率小于3. 0攝氏度每瓦。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)模塊，其中所述散熱片由噴鍍塑料形成。
11.一種光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括光學(xué)模塊，包括限定第一區(qū)域的發(fā)光二極管(LED)陣列，以及與所述發(fā)光二極管陣列連接的陽極，與所述發(fā)光二極管陣列連接的陰極，支撐所述LED陣列、所述陽極和陰極的基部；熱擴散器，具有支撐并且與所述基部熱耦合的支撐區(qū)域，所述熱耦合在所述LED陣列和所述支撐區(qū)域之間提供小于3攝氏度/瓦(C/W)的熱阻率，所述熱擴散器具有外緣，并且進一步包括配置在所述外緣和所述支撐區(qū)域之間的開孔，所述熱擴散器包括傳熱區(qū)域；散熱器，具有與所述光學(xué)模塊的所述傳熱區(qū)域相應(yīng)的熱量接收區(qū)域；以及散熱墊，配置在所述散熱器和所述熱擴散器之間，其中所述傳熱區(qū)域被配置為使所述 LED陣列和所述散熱器之間的熱阻率小于5C/W。
12.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述熱擴散器的厚度大于0.5毫米。
13.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述LED陣列和所述熱擴散器之間的熱耦合的熱阻率小于2C/W。
14.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述LED陣列和所述散熱器之間的熱阻率小于 3C/W。
15.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述LED陣列的基部和所述熱擴散器是一體的。
專利摘要一種光學(xué)模塊及具有光學(xué)模塊的光學(xué)系統(tǒng)，其涉及照明領(lǐng)域，該光學(xué)模塊包括發(fā)光二極管(LED)陣列，其限定了第一區(qū)域，所述LED陣列包括陽極和陰極；熱擴散器，包括具有第一區(qū)域的支撐區(qū)域，用于支撐并且熱耦合所述LED陣列，所述熱擴散器具有外緣，并且進一步包括位于外緣和支撐區(qū)域之間的開孔；基部，用于支撐所述熱擴散器和LED陣列，所述基部包括板狀的第一和第二表面，所述第一和第二表面被導(dǎo)熱系數(shù)小于10W/m-k的絕緣材料所隔離；以及熱通道，其配置在所述基部中，所述熱通道從第一表面延伸至第二表面。所述熱擴散器可被連接至具有足夠?qū)嵯禂?shù)并且足夠薄的散熱墊，以使所述熱擴散器和相應(yīng)的散熱器之間的熱阻率低于預(yù)定值。
文檔編號H01L33/48GK201936911SQ20102018896
公開日2011年8月17日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者丹尼爾·B·麥高恩, 維克托·薩德雷, 邁克爾·C·皮基尼 申請人:莫列斯公司