專利名稱：Led設(shè)備中的密封和熱適應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及LED照明系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是，它涉及適應(yīng)LED 透鏡的運(yùn)動(dòng)和提供防風(fēng)雨密封所必需的安裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在照明領(lǐng)域，已經(jīng)發(fā)展了很多不同類型的光源。近來，包括多LED 陣列(每個(gè)陣列具有大量的LED組件)的LED光源已經(jīng)發(fā)展作為將 LED照明的多個(gè)優(yōu)點(diǎn)(LED的高效和長壽命)帶入到普通照明領(lǐng)域 中的方法。特別是，這樣的LED燈具已經(jīng)發(fā)展成用于室外設(shè)備，例如 包括用于停車場、道路、顯示區(qū)域和其它較大區(qū)域的照明。
現(xiàn)有技術(shù)中的LED燈具具有某些缺點(diǎn)和缺陷，本發(fā)明將解決這些 缺點(diǎn)和缺陷。特別是，需要一種用于操作LED燈的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，該LED 燈具有位于一個(gè)透鏡之上的另一個(gè)透鏡。在該產(chǎn)品中的明顯較高熱量 水平可能對于鏡頭在鏡頭之上的安裝和穩(wěn)定性引起特殊問題。 一個(gè)可 能的問題是溫度變化可能引起熱膨脹和相關(guān)的對準(zhǔn)問題。
對于必須使用大量LED的LED普通照明產(chǎn)品(有時(shí)使用多個(gè) LED模塊，每個(gè)模塊具有在其上的多個(gè)LED組件)而言，針對各種 環(huán)境因素的保護(hù)也產(chǎn)生困難。
因此需要一種改進(jìn)的LED燈具，它能夠更好地適合總體照明燈具 的要求。
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是提供一種LED設(shè)備，其克服了現(xiàn)有技術(shù)中的某些 問題和缺點(diǎn)，包括上述的那些問題和缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的LED設(shè)備，其具有用于操 作LED燈的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，該LED燈具有位于一個(gè)透鏡之上的另一個(gè)透鏡。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的LED設(shè)備，其克服了各種 環(huán)境因素受到保護(hù)。
從下面的描述和附圖中可以很清楚本發(fā)明的這些目的和其它目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種LED設(shè)備的改進(jìn)，這種LED設(shè)備包括安裝板； 在該安裝板上的LED組件，該LED組件具有主透鏡；以及輔助透鏡 部件，該輔助透鏡部件在主透鏡之上，并在它們之間形成光路。本發(fā) 明的改進(jìn)設(shè)備包括彈性部件，該彈性部件在不處于光路中的位置處抵 靠輔助透鏡，彈性部件柔順地限制輔助透鏡，并適應(yīng)由主透鏡在工作 過程中的熱膨脹引起的輔助透鏡的運(yùn)動(dòng)。
在某些非常優(yōu)選的實(shí)施例中，LED設(shè)備包括蓋，該蓋具有與光路 對準(zhǔn)的開口，該蓋將輔助透鏡部件固定在LED組件之上。
在本發(fā)明的最優(yōu)選實(shí)施例中，彈性部件是布置在蓋和安裝板之間 的墊圏，該墊圏提供了圍繞LED組件的防風(fēng)雨密封。優(yōu)選是，墊圏由 硅酮制成。最優(yōu)選是，它是閉腔硅酮。不過， 一些其它合適的彈性多 孔和非多孔材料也可以使用。
優(yōu)選地，輔助透鏡部件包括透鏡部分和環(huán)繞該透鏡部分的凸緣， 墊圏包括內(nèi)表面，該內(nèi)表面對著凸緣且柔順地鄰接該凸緣。墊圏優(yōu)選 地具有與光路對準(zhǔn)的孔。該孔的尺寸設(shè)置成接收輔助透鏡部件的透鏡 部分。
在最優(yōu)選實(shí)施例中，蓋將墊圏和輔助透鏡的凸緣壓在安裝板上。 墊圏優(yōu)選是處于蓋和輔助透鏡部件的凸緣之間。還優(yōu)選是，輔助透鏡 部件的凸緣抵靠安裝板。
在本發(fā)明的一些最優(yōu)選實(shí)施例中，LED設(shè)備包括多個(gè)間隔開的 LED組件，這些LED組件位于安裝板上，每個(gè)LED組件具有主透鏡； 和多個(gè)輔助透鏡部件，每個(gè)輔助透鏡部件定位在一個(gè)主透鏡之上，從 而在它們之間形成光路，且彈性部件包括多個(gè)在其內(nèi)的孔，每個(gè)孔與 相應(yīng)的光路對準(zhǔn)，彈性部件提供了圍繞每個(gè)LED組件的防風(fēng)雨密封。
6在這些優(yōu)選實(shí)施例中，墊圏布置在輔助透鏡和蓋之間。每個(gè)輔助 透鏡優(yōu)選地包括透鏡部分和環(huán)繞它的凸緣，每個(gè)墊圏孔的尺寸設(shè)置成 接收相應(yīng)的輔助透鏡的透鏡部分。
最優(yōu)選地，墊圏為整體部件。
這里使用的術(shù)語"LED組件"的意思是指一種組件，其包括基座、 在基座上的至少一個(gè)LED (有時(shí)稱為"電路小片(die)，，)以及在電 路小片上的主透鏡。 一個(gè)或多個(gè)(通常幾個(gè))LED組件布置在安裝板 上，以便形成所謂的"LED模塊"。 一個(gè)或多個(gè)LED模塊用作各種創(chuàng) 新燈具的光源。


圖1是LED照明設(shè)備的分解透視圖。 圖2是圖1的LED照明設(shè)備的透視圖。 圖3是沿圖2中的線3-3的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1-3顯示了 LED設(shè)備10，該LED設(shè)備10包括安裝板12; 在該安裝板上的LED組件14，該LED組件14具有主透鏡16;和輔 助透鏡部件20，該輔助透鏡部件20位于主透鏡16上面，且在它們之 間形成光路32。安裝板12與散熱器18連接，如圖1中所示。 一個(gè)或 多個(gè)(優(yōu)選是幾個(gè))LED組件14布置在安裝板12上，以便形成所謂 的LED模塊42，如圖1中所示。 一個(gè)或多個(gè)LED模塊42用作各種 創(chuàng)新燈具的光源。改進(jìn)的LED設(shè)備包括彈性部件22，該彈性部件在 不處于光路32中的位置抵靠輔助透鏡部件20，彈性部件22柔順地限 制輔助透鏡部件20,并適應(yīng)由主透鏡16在工作過程中的熱膨脹引起 的輔助透鏡部件20的運(yùn)動(dòng)。
如圖1中所示，墊圏層形式的彈性部件22布置在安裝板12和LED 組件14上面。墊圏22具有多個(gè)墊圏孔34。多個(gè)輔助透鏡部件20布 置在主透鏡16上面。優(yōu)選地，彈性部件22由閉腔硅酮制成，該閉腔 硅酮是柔軟的無孔固體硅酮。彈性部件22也可以由任意無孔材料制 成，該無孔材料可以適應(yīng)墊圏用途。輔助透鏡20包括基本透明的透鏡部分36以及環(huán)繞該透鏡部分36 的凸緣38。透鏡部分36鄰近凸緣部分38，如圖1中所示。凸緣部分 38為平面的，具有外表面和內(nèi)表面。彈性部件22包括內(nèi)表面44，該 內(nèi)表面朝向凸緣38并柔順地鄰接該凸緣38。
如圖1和2中所示，輔助透鏡20緊鄰主透鏡16，并至少部分地 鄰接主透鏡16。優(yōu)選地，單獨(dú)和離散的輔助透鏡部件20各自布置在 各LED組件14和主透鏡16之上，如圖2中所示。不過，本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)知道，多個(gè)輔助透鏡20可以一起形成為單個(gè)部件。
圖l和2顯示了蓋26使得彈性部件22相對于輔助透鏡20、主透 鏡16和LED組件14固定。蓋26具有與光路32對準(zhǔn)的開口 28，如 圖l和2中所示。彈性部件22夾在蓋26和輔助透鏡20的凸緣38之 間，從而使得凸緣部分38的外表面鄰接和朝向彈性部件22的內(nèi)表面 44。該作用形成三明治狀結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，蓋26將彈性部件22推 靠在凸緣部分38上，如圖2中所示。
主透鏡16的熱膨脹導(dǎo)致透鏡的鄰接和輔助透鏡20的移動(dòng)。彈性 部件22允許該移動(dòng)，同時(shí)使輔助透鏡20在主透鏡16上面保持就位。
在某些實(shí)施例中，層形式的屏蔽部件24布置在彈性部件層22上 面，如圖1中所示。
LED設(shè)備10的又一實(shí)施例包括金屬層30，優(yōu)選是鋁。層30優(yōu)選 地直接位于LED組件的上面，并包括多個(gè)開口，每個(gè)開口的尺寸設(shè)置 成接收主透鏡16。層30夾在安裝板12和輔助透鏡20之間，如圖1 中所示。
LED設(shè)備10可以包括僅一個(gè)在安裝板12上的具有主透鏡16的 LED組件14、相應(yīng)的輔助透鏡部件20和抵靠該輔助透鏡部件20的彈 性部件層22。
在具有在安裝板上的多個(gè)LED組件的非常優(yōu)選實(shí)施例的一些實(shí) 施例中，優(yōu)選地使用由導(dǎo)體層和絕緣體層形成的Flame Resistant 4 ("FR4")板。導(dǎo)體層可以由任意合適的導(dǎo)電材料，優(yōu)選是銅或鋁制成。 最優(yōu)選是，該安裝板包括用于它上面的每個(gè)LED組件的多個(gè)槽道("熱通道")，這些槽道在組件下面的位置處延伸穿過安裝板，該槽道具有 在其內(nèi)的導(dǎo)電材料和/或開口，以促進(jìn)通過該板傳熱。熱通道提供了用
于各LED組件的隔離熱通路。
在使用具有熱通道的FR4安裝板的本發(fā)明的形式中，最優(yōu)選是各 LED組件構(gòu)成為具有它的陰極端子，該陰極端子與熱通道成電中性， 因此避免與在板上的其它LED組件短路。
多種材料可用于這里所述和所示的各個(gè)部件。盡管已經(jīng)結(jié)合特定 實(shí)施例介紹了該設(shè)備的原理，但是應(yīng)當(dāng)清楚知道，這些說明僅僅是通 過實(shí)例來進(jìn)行描述，而不是限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種LED設(shè)備，其包括(a)安裝板；(b)在安裝板上的LED組件，該LED組件具有主透鏡；以及(c)輔助透鏡部件，該輔助透鏡部件在主透鏡之上，并在它們之間形成光路，改進(jìn)在于包括彈性部件，該彈性部件在不處于光路中的位置處抵靠輔助透鏡，該彈性部件柔順地限制輔助透鏡，由此提供圍繞LED組件的防風(fēng)雨密封，同時(shí)適應(yīng)輔助透鏡部件的、由主透鏡在工作過程中的熱膨脹引起的運(yùn)動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED設(shè)備，還包括蓋，該蓋具有與 光路對準(zhǔn)的開口，該蓋將輔助透鏡部件固定在LED組件上面，該彈性 部件布置在蓋和安裝板之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED設(shè)備，其中彈性部件是墊圏。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED設(shè)備，其中墊圏由硅酮制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED設(shè)備，其中 輔助透鏡部件包括透鏡部分和環(huán)繞該透鏡部分的凸緣；以及 墊圏包括內(nèi)表面，該內(nèi)表面對著凸緣且柔順地鄰接該凸緣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED設(shè)備，其中墊圏具有與光路對 準(zhǔn)的孔，該墊圏的孔的尺寸設(shè)置成接收透鏡部分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED設(shè)備，其中墊圏位于蓋和凸緣 之間，該蓋將墊圏和輔助透鏡的凸緣壓向安裝板。
8. —種LED設(shè)備，其包括:(a)安裝板；(b)在安裝板上的多 個(gè)間隔開的LED組件，每個(gè)LED組件具有主透鏡；以及(c)多個(gè)輔 助透鏡部件，每個(gè)輔助透鏡部件定位在相應(yīng)的主透鏡之上，并在它們 之間形成光路；改進(jìn)在于包括彈性部件，該彈性部件包括在其內(nèi)的多 個(gè)孔，各孔與相應(yīng)的光路對準(zhǔn)，彈性部件柔順地限制透鏡部件，并提 供圍繞各LED組件的防風(fēng)雨密封。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED設(shè)備，其中彈性部件是整體部件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED設(shè)備，還包括蓋，該蓋具有開口，各開口與相應(yīng)的光路對準(zhǔn)，該蓋將輔助透鏡部件固定在相應(yīng)的LED組件之上，該彈性部件布置在蓋和安裝板之間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的LED設(shè)備，其中彈性部件是布置 在輔助透鏡部件和蓋之間的墊圏。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED設(shè)備，其中 各輔助透鏡部件包括透鏡部分和環(huán)繞該透鏡部分的凸緣；以及 各墊圏孔的尺寸設(shè)置成接收相應(yīng)的輔助透鏡部件的透鏡部分。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED設(shè)備，其中墊圏位于蓋和輔 助透鏡部件的凸緣之間，該蓋將墊圏和凸緣按壓向安裝板。
14. 一種LED設(shè)備，其包括(a)安裝板；(b)在該安裝板上 的LED裝置；以及(c)透鏡部件，該透鏡部件位于LED裝置之上， 并在它們之間形成光路；改進(jìn)在于包括彈性部件，該彈性部件在不處 于光路中的位置處抵靠透鏡部件，彈性部件柔順地限制透鏡部件，由 此提供圍繞LED裝置的防風(fēng)雨密封，同時(shí)適應(yīng)由透鏡部件的熱膨脹引 起的運(yùn)動(dòng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED設(shè)備，還包括蓋，該蓋具有 開口，該開口與光路對準(zhǔn)，彈性部件布置在蓋和安裝板之間。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的LED設(shè)備，其中彈性部件是由硅 酮制成的墊圏。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的LED設(shè)備，其中 透鏡部件包括透鏡部分和環(huán)繞該透鏡部分的凸緣；以及 墊圏包括內(nèi)表面，該內(nèi)表面面朝著凸緣且柔順地鄰接該凸緣。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED設(shè)備，其中墊圏具有與光路 對準(zhǔn)的孔，該墊圏的孔的尺寸設(shè)置成接收透鏡部分。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED設(shè)備，其中墊圏位于蓋和凸 緣之間，該蓋將墊圈和透鏡部件的凸緣按壓向安裝板。
20. —種LED設(shè)備，其包括(a)安裝板；(b)在安裝板上的 多個(gè)間隔開的LED裝置；以及(c)多個(gè)透鏡部件，各透鏡部件定位 在相應(yīng)的LED裝置之上，并在它們之間形成光路；改進(jìn)在于包括彈性部件，該彈性部件包括在其內(nèi)的多個(gè)孔，各孔與相應(yīng)的光路對準(zhǔn)，彈性部件柔順地限制透鏡部件，并提供圍繞各LED器件的防風(fēng)雨密封。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED設(shè)備，還包括蓋，該蓋具有 開口，各開口與相應(yīng)的光路對準(zhǔn)，該蓋將各透鏡部件固定在相應(yīng)的 LED組件之上，彈性部件布置在蓋和安裝板之間。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的LED設(shè)備，其中彈性部件是布置 在透鏡部件和蓋之間的墊圈。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的LED設(shè)備，其中 各透鏡部件包括透鏡部分和環(huán)繞該透鏡部分的凸緣；以及 各墊圏孔的尺寸設(shè)置成接收相應(yīng)的透鏡部件的透鏡部分。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED設(shè)備，其中彈性部件是整體 部件。
全文摘要
一種類型的LED設(shè)備(10)，其具有安裝板(12)；LED組件，在該LED組件上具有主透鏡(16)；以及輔助透鏡部件(20)，該輔助透鏡部件在主透鏡之上，并在它們之間形成光路，該LED設(shè)備還包括彈性部件(22)，該彈性部件在不處于光路中的位置處抵靠輔助透鏡部件，該彈性部件柔順地限制輔助透鏡部件，并適應(yīng)輔助透鏡部件的、由主透鏡在工作過程中的熱膨脹引起的運(yùn)動(dòng)。
文檔編號F21V1/00GK101688654SQ200880014732
公開日2010年3月31日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月4日
發(fā)明者K·S·威爾科克斯, S·R·瓦爾恰克, W·吉利恩 申請人:魯?shù)抡彰鞴?br>