紫外线(“UV”)灯系统通常用于加热和固化诸如粘合剂、密封 剂、墨水和涂料的材料。某些紫外线灯系统具有无电极光源并通过以 微波能量激发的无电极等离子灯(“灯泡”)而操作。在依靠以微波 能量激发的无电极紫外线灯系统中，灯泡安装在金属微波腔或腔室中。 一个或多个诸如磁电管之类的微波发生器经由波导管与微波腔室的内 部耦合。磁电管提供微波能量以起动并维持来自封装在灯泡中的气体 混合物的等离子区。等离子区发射以具有紫外线波长和红外线波长的 光谱线或光子强烈加权的电磁辐射的特征光谱。
在无电极UV灯系统中的灯泡当由微波能量激发时发光并不直接 电连接至灯系统的其它部分。因此，微波腔中的光传感器用于确定灯 泡是否发光。没有光传感器，UV灯系统将不对灯泡的状态(开启或关 闭)进行指示。传统的光传感器检测灯箱中的光强度但并不直接取向 在灯泡处。然而，在一些应用中，其它灯可能定位以至于所述灯向腔 中发出足够的光以启动光传感器并导致光传感器错误地指示灯泡发 光。
一种减少来自杂散光源错误检测的方法是将光传感器设置在微波 腔室中并取向为使所述光传感器指向灯泡。所述方法减小了来自其它 光源的入射光的影响；然而所述方法还将光传感器暴露于必须降低至 符合传感器操作范围的非常强烈的UV光。在有些情况时，有色玻璃滤 光器被用于降低强度，尽管通过延长暴露于强烈的UV光[伟1]，这些滤 光器常常改变或变得阴暗，而这样相反可以影响光传感器的校准。另 外，在足够的强度下，来自外部光源的入射光仍然可以启动传感器。
另一种用于避免影响滤光器的方法是将光传感器指向高度抛光的 表面并检测来自灯泡的反射光。虽然所述方法可以有助于克服对直接 取向灯泡的传感器的一些影响，但如果外部光从高度抛光的表面反射， 所述方法仍然会产生错误的指示。

在此提供了一种用于具有由微波能量激发的无电极灯类型的紫外 线灯系统的光传感器。所述光传感器包括具有第一孔和第二孔的细长 通道。所述第一孔一般指向无电极灯。第二孔构造为接收在所述第一 孔接收的至少部分光并使其传播至检测器。在所述第一孔接收的光典 型地包括紫外线、可见光、和红外部分。在光传感器的一个实施方式 中，细长通道包括第一细长通道部和第二细长通道部。所述第一细长 通道部取向为大致垂直于所述第二细长通道部，从而所述第一细长通 道部和所述第二细长通道部不处于径直观测线上。该实施方式的检测 器包括光检测电路，所述光检测电路构造为在第二孔处检测在第二细 长通道部中反射的光。
在光传感器的可选择的实施方式中，透镜横穿所述细长通道并位 于所述第一孔和所述第二孔之间。所述透镜允许红外线辐射穿过而基 本上阻挡可见光。在该实施方式中，检测器包括红外线检测电路，所 述红外线检测电路构造为在第二孔处检测在细长通道中的红外线辐 射。
附图说明
附图对本发明的实施方式进行示例，并且附图连同在上文中给出 的本发明的一般说明和在下文给出的详细说明一起用于解释本发明的 原理。
图1是组合光传感器的紫外线灯系统的方框图。
图2是示例面向灯泡的孔和用于检测光的孔的图1中的光传感器的 立体图。
图3是图2中的光传感器的顶视平面图。
图4是沿直线4-4切开的图3中的光传感器的横截面图。
图5是图1中的光传感器的可选择的实施方式的横截面图。
图6是图1中的光传感器的另一种可选实施方式的横截面图。
图7是图1中的部分紫外线灯系统的详细视图。
图8是图1中的光传感器的另一种可选实施方式的横截面图。

现参考附图，其中在以下几个视图中类似的附图标记表示类似的 部件，图1是依靠通过微波能量对无电极灯或灯泡12的激发的紫外线灯 系统10的方框图。灯泡12安装在金属微波腔室14中。一个或多个磁电 管16a、16b经由波导管18a、18b与微波腔室14的内部耦合。磁电管16a、 16b将微波能量提供至灯泡12以产生紫外光20。紫外光20从微波腔室14 通过腔室出口22被引导至穿过细孔金属网24的外部位置，所述细孔金 属网24覆盖腔室出口22并能够阻挡微波能量发射，而允许紫外光20传 播至微波腔室14外。光传感器30至少部分设置在微波腔室14中，以检 测由灯泡12产生的紫外光20。在一些实施方式中，整个光传感器30设 置在微波腔室14中。在其它的实施方式中，只有一部分传感器30在腔 室14中，或至少与腔室14连通。
现参考图2-4，光传感器30的示例性构造具有限定第一孔34的前面 32，该第一孔34面向灯泡12。细长通道35开始于第一孔34，终止于第 二孔42。在该实施方式中，细长通道35包括部分延伸穿过光传感器30 的第一细长通道部36。第一细长通道部36大致垂直于第二细长通道部 38并与其交叉，所述第二细长通道部38朝着外面40延伸且终止于第二 孔42。第一细长通道部36和第二细长通道部38取向为使第一和第二孔 彼此不处于一条径直观测线上。在该实施方式中，第一和第二细长通 道部36、38是直线的，尽管在其它的实施方式中，通道部可以是直线 的、曲线的、或两者的结合。另外，在其它的实施方式中，第一和第 二通道部36、38的其它取向的范围可以从第一和第二孔34、42彼此处 于一条径直观测线上的取向至第一和第二通道部36、38彼此相对形成 锐角的取向。在一些实施方式中，第一和第二通道部36、38基本上垂 直。在其它的实施方式中，第一和第二通道部36、38被构造以形成U形、 V形或其它形状。
如图5和图6示出的实施方式所示例的，其它的通道部还可以与通 道部36、38连接。参考图5，传感器50包括三个通道部52、54、56。在 该实施方式中，通道部在第一和第二孔58、59之间同样未形成径直观 测线。第二通道部54与第一通道部52和第三通道部56形成两个弯折部， 由此降低了从外部光源传播杂散光的可能性。图6示出的传感器60的可 选择的构造同样由三个通道部62、64、66构成，在此第二通道部64的 形状为曲线形的并定位为使孔68、69同样彼此不处于径直观测线上。
如图7所示并参考图2-4示出的实施方式，UV光20进入第一孔34并 向下传播至第一细长通道部36。光20在第二细长通道部38中反射。检 测电路44位于第二孔42处，并构造为检测第二细长通道部38中的反射 光。检测电路44将灯泡状态(开启或关闭)传送至UV灯系统10。由于 孔34、42彼此未处于径直观测线上，所以检测电路44同样与灯泡12未 处于径直观测线上，并因此，电路44受到的光强度被削弱至在电路44 操作范围内的水平。
在一些实施方式中，孔和通道的尺寸如介于大致0.5密耳至大致10 密耳的范围。在其它的实施方式中，这些尺寸可以更大或更小以适合 这些实施方式的通道长度和光强度。通道部的尺寸和构造取决于检测 电路44的范围。例如，在现有的实施方式中，第一和第二通道部36、 38可以具有不同尺寸的横截面以适合检测电路44的检测范围。通道部 36、38的横截面对于其它的实施方式是相同的。类似地，在一些实施 方式中，第一和第二通道部36、38彼此在相对第一和第二孔34、42的 端部处彼此交叉，或者如该实施方式，第一通道部36在第二孔42和第 二通道部38相对第二孔42的端部之间与第二通道部38交叉。
光传感器30可以设置在微波腔室14中的任意位置，只要光传感器 30取向为大体朝向灯泡。定位光传感器30以使光传感器30与腔室出口 22不直接成一条直线，这有助于降低错误检测数。另外，虽然来自外 部光源72的杂散光70能够穿过腔室出口22进入微波腔室14，但是光传 感器30的细长通道35有助于削弱来自外部光源72的杂散光70。因此还 同样有助于减少错误检测数，
在图8中示例的光传感器80的另一个实施方式使用由硅或锗构成 的透镜82。红外线辐射允许穿过透镜82但可见光被阻挡。由灯泡12产 生的UV光和红外线辐射以及来自外部光源72的杂散光70穿过第一孔84 进入光传感器80，并向下传播至细长通道86。UV光和杂散可见光被透 镜82阻挡，该透镜如上所述仅仅允许红外线辐射穿过。构造为检测红 外线辐射的检测电路(未示出)定位在第二孔88处并将灯泡12的状态 (开启或关闭)传送至UV灯系统10的控制器。虽然第一和第二孔84、 88彼此处于径直观测线上，然而利用透镜的其它的实施方式也可以使 第一和第二孔84、88彼此不处于径直观测线上。
在一些实施方式中，光传感器由铝块加工。通道(或通道部)的 壁部不需要特定的反射率；然而，壁部特性不应当随时间下降或改变， 因为这将改变输入至传感器的光，可能造成传感器的输出不可靠。通 道壁部的反射率是在选择检测电路时考虑的一种设计参数。如果需要 确定的反射率，那么壁部可以通过如镀金或特富龙涂层进行处理，不 过可以使用其它类型的能够耐受恶劣条件的反射涂层。
虽然本发明通过对多种实施方式的说明进行了示例，并且虽然这 些实施方式进行了相当详细地描述，然而本申请人并非旨在将所附权 利要求的范围限定或以任何方式限制于这种细节。其它优点和修改对 于本领域的技术人员是明显的。因此，本发明宽泛地讲并不限于这些 特定细节、代表性装置和方法，以及所示出和描述的示例性示例，例 如，光传感器的其它实施方式可以利用图2-4的实施方式中的第一和第 二细长通道部，图5和图6的实施方式中的第一、第二和第三细长通道 部，和图6的实施方式中的透镜的组合。在此公开的多种特征可以根据 应用的需要单独或以任何组合使用。因而，不脱离申请人的一般发明 概念的精神或范围可以偏离这些细节。