專利名稱：照明模塊以及相應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及照明模塊。在特別地注意到其可能應(yīng)用于例如街道照明器具的大功率LED照明模塊的情況下作出本公開。
背景技術(shù)：
基于LED的街燈源典型地包括安裝在固定的結(jié)構(gòu)上并以平面矩陣布置的大量LED 光源。當采用這些布置時，不同的系統(tǒng)(電子、光學和熱)并未集成。這樣會導致例如任意類型的更換困難——其相對于易于夠到LED光源而言。

發(fā)明內(nèi)容
因此，意識到對于包括大功率LED的集成“光引擎”組件——其在任何部件需要更換的情況下易于處理、安裝和夠到——的需要。而且還意識到對于如下光引擎的需要，即 其在針對包括多陣列的任何可能應(yīng)用的放置方面是靈活的。本發(fā)明的目的是提供對于這些需求的響應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過具有所附權(quán)利要求中所闡述的特征的照明模塊來實現(xiàn)。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的方法。權(quán)利要求是此處所提供的發(fā)明公開的組成部分。此處所描述的照明模塊的實施方式提供了用于大功率LED光引擎的穩(wěn)定的且靈活的安裝結(jié)構(gòu)，其中，光學功能和電子功能集成為一體，在無需任何額外的固定設(shè)備、工具或安裝階段(例如，應(yīng)用螺釘)的情況下將光學功能和電子功能集成。此處所描述的裝置的實施方式提供了如下安裝結(jié)構(gòu)，即其準許結(jié)構(gòu)的簡單且快速的組裝以及光引擎的充分處理一包括更換部件。此處所描述的裝置的實施方式-不需要額外的固定元件和設(shè)備；-是緊湊的，即使在多功能固定結(jié)構(gòu)的情況下；并且-易于制造并且確保足夠的質(zhì)量水平。


現(xiàn)在將參照附圖僅通過示例來描述本發(fā)明，其中圖1是如此處所描述的照明模塊的概略分解圖；圖2詳細示出了圖1的實施方式的某些部件；圖3和圖4詳細示出了在圖1的實施方式中安裝圖2的部件的步驟；圖5至7是圖1的實施方式的細節(jié)的描繪；以及圖8是組裝后的圖1的模塊的立體圖9是如此處所描述的照明模塊的局部分解圖；圖10詳細示出了圖9的實施方式的某些部件；圖11是如此處所描述的照明模塊的局部分解圖；圖12是照明模塊的立體圖；圖13是照明模塊的立體圖；圖14是照明模塊的立體具體實施例方式在下面的描述中，給出了多個特殊的細節(jié)以提供對實施方式的徹底理解。在沒有一個或多個特殊細節(jié)的情況下或者利用其它的方法、部件、材料等仍可實行各實施方式。在其它情況下，不示出或不詳細描述眾所周知的結(jié)構(gòu)、材料或操作以避免模糊本實施方式的方面。貫穿本說明書所提及的“一個實施方式”或“實施方式”指的是結(jié)合該實施方式描述的具體的特征、構(gòu)造或特性包括在至少一個實施方式中。因此，在貫穿本說明書的多個地方出現(xiàn)的短語“在一個實施方式中”或“在實施方式中”并非必需全部指的是同一實施方式。 此外，具體的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任意適合的方式結(jié)合于一個或多個實施方式中。此處所提供的標題只是為了方便起見，而并不是用來解釋實施方式的范圍或意義。附圖中圖示的實施方式是包括一個或多個LED光源——例如大功率LED光源 L——的LED照明模塊10。在此處考慮的示例性實施方式中，模塊10包括線性陣列的四個 LED 源 L0模塊10適于通過例如與(例如金屬的——即，熱耗散的)基板卡合耦聯(lián)而(單獨地或與其它類似的模塊一起以陣列的方式)安裝在共同的支撐表面上。能夠通過例如柔性 (“柔韌性”)粘接帶形式的連接件提供一個或多個模塊10的電連接。模塊10因此適于快速連接到外部支撐結(jié)構(gòu)(例如，在一些固定的爪之間和通過使用允許容易地釋放組件的撓性緊固件)。在同一申請人同日提交的平行申請中能夠得到這種安裝裝置的另外的細節(jié)。在圖示的實施方式中，LED源L安裝在印刷電路板或PCB 107上，印刷電路板或 PCB 107耦聯(lián)到反光體體部106。PCB 107在其上側(cè)——即面向反光體體部106的一側(cè)—— 承載LED源L。如在圖1和8的視圖中最好地指出，反光體體部106是具有底部部分1060(特別參見圖3和圖8)的大致槽形(vat-shaped)，該底部部分1060設(shè)有用于安裝在PCB 107上的LED源L的孔。透鏡1062與下面更加詳細介紹的LED源相關(guān)聯(lián)。反光體體部106的內(nèi)表面1064處理成是反光的(通過已知的方式，例如，通過設(shè)有反光面)并成形為(例如，通過具有至少大致拋物線或拋物面狀的形狀)用以將來自LED 源L的光線(并且特別是這些光線的可能逃避透鏡1062的聚焦作用的“外側(cè)”部分)朝向反光體體部106的末端開口 1066適當?shù)匾龑б员闶蛊鋸哪K10射出。因此，此處描述的模塊10的實施方式包括“光引擎”，其包括-光學保持器200，即用于與發(fā)光二極管(LED)L相關(guān)聯(lián)的透鏡1062的保持器，其設(shè)有用于透鏡1062的開口(即放置處或基座)1061以及設(shè)有用以與反光體體部中的凹部協(xié)同作用的卡合系統(tǒng)，以及-反光體體部106，其具有用以允許與光學保持器200進行耦聯(lián)的凹部以及具有用以保持承載LED的(例如，金屬芯)PCB 107的卡合/彎曲彈簧系統(tǒng)。如在下面更加詳細地描述，此處描述的裝置因此包括第一卡合耦聯(lián)構(gòu)造和第二卡合耦聯(lián)構(gòu)造，第一卡合耦聯(lián)構(gòu)造用以將印刷線路板107耦聯(lián)到反光體體部106的底部部分 1060，第二卡合耦聯(lián)構(gòu)造用以將光學保持器200耦聯(lián)到反光體體部106的底部部分1060。在圖2所示的實施方式中，光學保持器200是一塊(例如透明的)塑料材料，該光學保持器包括其中具有用于容納透鏡1062的多個開口 1061的平面矩形框架。在實施方式中，透鏡1062是圓形的阿格斯(Argus)透鏡，其干涉配合到(即卡合到)保持器200的框架中的開口 1061。腿狀構(gòu)造1063a、1063b從保持器200的框架延伸。如在下面更加詳細地描述，這些構(gòu)造1063a、1063b適于與發(fā)光體體部106協(xié)同作用。在實施方式中，這些構(gòu)造1063a、1063b 是保持器200的一體地模制的部件。在所示實施方式中，保持器200中的構(gòu)造1063a、106 包括-第一組構(gòu)造1063a，其布置在保持器框架的中間位置(例如，對應(yīng)于兩個“內(nèi)側(cè)” 孔眼1061)處并具有從保持器200向外延伸的鉤狀末端端部；以及-第二組構(gòu)造1063b，其設(shè)置在保持器框架的端部處。圖3和4是在組裝模塊10的步驟中的中間程序的描繪。在圖3中，具有安裝在開口 1061中的透鏡1062的保持器200被推進(即，下放) 到反光體體部106的底部部分1060中。該運動使得構(gòu)造1063a進入到設(shè)置在底部部分1060 中的開口。在所示實施方式中(特別是參見圖5，其是反光體體部106的部分1060的“仰視”圖)，這些開口是形成在橋狀構(gòu)造1072之間的大致矩形的開口，其與反光體體部106 — 體(solidary)或整合。圖4示出了被進一步推進到反光體體部106的底部部分1060中的保持器200下降至如下點，其中-設(shè)置在保持器200的端部處的構(gòu)造106 鄰接抵靠從反光體體部106的底部部分1060的壁部延伸的至少一個階梯狀構(gòu)造1060a ；并且-構(gòu)造1063a在橋狀構(gòu)造1072的中間的凹部1072a(參見圖5)處以鉤狀的方式接合到反光體體部106的底部部分的壁部中。通過構(gòu)成保持器200的材料的彈性性能而允許
該卡合接合動作。保持器200(和其承載的透鏡106 因此牢固地并且精確地安裝在反光體體部106 上，用以提供它們對由發(fā)光二極管(LED)L發(fā)射的光輻射的聚焦作用。包括保持器200和透鏡1062的基本光學系統(tǒng)因此都易于安裝和替換。在保證透鏡1062的高質(zhì)量的同時相應(yīng)地降低了成本。能夠通過簡單的手工放置將金屬芯PCB 107安裝到反光體體部106的下開口中并且通過例如三個卡合構(gòu)造301、302將其固定至反光體體部。在所示示例性實施方式中，附圖標記301指的是從反光體體部106延伸的用以接合凹口 107a的鉤狀構(gòu)造，凹口 107a在PCB 107的接近LED的縱向側(cè)上居中地設(shè)置(參見圖1)。附圖標記302指的是從反光體體部106延伸的用以接合凹口 107b的兩個鉤狀的彈性回彈的構(gòu)造，凹口 107b在PCB 107的橫向側(cè)上設(shè)置在PCB的與LED相對的靠近角的位置中(再次參見圖1)。構(gòu)造302(以及可能還有301)的回彈性能允許PCB厚度上的公差。圖9以照明模塊10的局部分解圖示出了本發(fā)明的另一實施方式。配備有透鏡1062 的保持器200將固定到反光體體部106。透鏡1062由四個卡合連接件910保持。橋狀構(gòu)造1072連接反光體106的相對的側(cè)壁902，其支承兩個鉤狀結(jié)構(gòu)901。如圖10所示，這些鉤狀結(jié)構(gòu)901用作用以將保持器200固定到反光體106的卡合連接件901，構(gòu)造1072用作用于保持器200的支座。保持器200還靠在反光體106的側(cè)壁 902上，兩個部件均以適當?shù)姆绞匠尚?。銷903在保持器200的下側(cè)伸出，通過將銷903分別裝配到反光體106和PCB 107 中的相應(yīng)的孔眼906、907中，銷903用作保持器200和反光體106相對于彼此的定位裝置、 以及相對于PCB 107的定位裝置。與前述的實施方式不同，在該實施方式中，反光體106配備有用以保持保持器200 的鉤狀結(jié)構(gòu)901。最容易地通過簡單地周期性重復(fù)所示的結(jié)構(gòu)可以設(shè)計用以保持多個透鏡 1062的保持器200，但是其對于具有用于每個單個透鏡1062的分離的保持器200也是可用的。圖11是與圖9的照明模塊類似的照明模塊10的概略分解圖。配備有透鏡1062 的保持器200將固定于反光體體部106。透鏡1062由四個卡合連接件910保持。橋狀構(gòu)造1072連接反光體106的相對的側(cè)部902。在反光體106中設(shè)置有兩個孔眼1101，該兩個孔眼對應(yīng)于兩個環(huán)型卡合連接件1102。通過將卡合連接件1102插到孔眼 1101和此處未示出的PCB 107中的相應(yīng)的孔眼中來安裝保持器200。由卡合連接件1102、 反光體106中的孔眼1101和PCB 107中的孔眼的適當?shù)墓顏泶_保透鏡保持器200相對于反光體106和PCB 107的定位。如果需要高精度，則還可以添加如在前實施方式所示的銷903和適合的孔眼906、907。圖12是照明模塊10 (左側(cè))的立體圖和模塊上的卡合連接件(右側(cè))的細節(jié)圖。 反光體106包括側(cè)壁1201和反光體體部1202。側(cè)壁1201通過兩個卡合連接件1203固定于反光體體部1202，圖12的右側(cè)上詳細地示出了其中一個卡合連接件。反光體體部1202在其外端部上具有卡合鉤1204，卡合鉤1204裝配到側(cè)壁1201中的卡合溝槽1205中。卡合鉤1204的旁邊是凹口 1206，該凹口 1206保持側(cè)壁1201的凹進部1207，由此防止側(cè)壁1201向旁邊運動。為此，可以在側(cè)壁1201的下部額外地設(shè)置另外的舌槽式接合。側(cè)壁1201是通過向下運動而由此進入卡合連接件1203來進行安裝。該實施方式提供了特別容易的組裝以及能夠以小勞動強度進行制造的簡單的構(gòu)造。圖13示出了另一實施方式，其中，示出了部分地組裝的反光體106的端部部分。反光體體部1202具有兩個銷1301，兩個銷1301裝配到側(cè)壁1201的孔眼1302中。如圖14所示，通過將銷1301插到孔眼1302中將側(cè)壁1201安裝于反光體106之后，通過熱塑性鉚接使每個銷1301的頭部1304變形，即例如通過熱空氣或類似于激光束或紅外輻射的其它適合的方法加熱銷1301的頭部1304，然后施加冷沖壓模1304使銷1301的頭部1303變形，并且然后移開沖壓模1304。通過該過程，將側(cè)壁1201牢固地裝配到反光體體部1202。側(cè)壁1201的材料選擇成與反光體體部1202的材料相比在較高的溫度下保持其機械強度，以便當銷1301變形時避免側(cè)壁1201的變形。這一點能夠通過對反光體體部1202 和側(cè)壁1201使用具有不同熔點的塑料或者通過使用由塑料制成的反光體體部1202以及由例如鋁、黃銅或鋼的適當?shù)慕饘僦瞥傻膫?cè)壁1201來實現(xiàn)。該實施方式提供了高精確度——即低尺寸公差——以及非常穩(wěn)固且耐用的連接。圖15示出了另一實施方式，其中，局部地示出了具有反光體體部1202和側(cè)壁1201 的反光體106。側(cè)壁1201設(shè)置有兩個階梯孔眼1501。這些孔眼用于通過螺釘1502將側(cè)壁 1201固定于反光體體部1202。為了易于理解，僅示出了上螺釘1502。在該實施方式中，使用自攻絲螺釘1502，其使得易于將側(cè)壁1201安裝到優(yōu)選地由塑料制成的反光體體部1202。 為了使側(cè)壁1201的精確放置更加容易，有利地在反光體體部1202中具有小孔眼，以便引導自攻絲螺釘1502。該孔眼還可以具有其它適合的形狀，特別是圓錐形或簡單的通道孔眼。 根據(jù)該實施方式的反光體106在不使用昂貴的設(shè)備的情況下能夠容易地組裝并且顯示出低尺寸公差。在不違背本發(fā)明的基本原理的情況下，細節(jié)和實施方式可以相對于僅通過示例進行描述的細節(jié)和實施方式進行改變、甚至是明顯的改變，而不背離如由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種照明模塊，其包括印刷電路板(107)，所述印刷電路板承載至少一個光源(L)，反光體體部(106)，所述反光體體部用以將來自所述至少一個光源(L)的光朝向所述反光體體部(106)的末端開口(1066)引導，所述反光體體部(106)具有底部部分(1060) 并具有將所述印刷電路板(107)耦聯(lián)到所述反光體體部(106)的所述底部部分(1060)的第一卡合耦聯(lián)構(gòu)造(301、30幻，以及光學保持器000)，所述光學保持器承載用以聚焦來自所述至少一個光源(L)的光的至少一個透鏡(1062)，所述光學保持器(200)具有將所述光學保持器(200)耦聯(lián)到所述反光體體部(106)的所述底部部分(1060)的第二卡合耦聯(lián)構(gòu)造(1063a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明模塊，其中，所述光學保持器(200)包括框架，所述框架中具有用于容納所述至少一個透鏡(1062)的至少一個開口(1061)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明模塊，其中，所述至少一個透鏡(1062)干涉配合到所述保持器O00)的所述框架中的所述至少一個開口(1061)中。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的照明模塊，其中，所述光學保持器(200)包括腿狀構(gòu)造(1063a)，所述腿狀構(gòu)造(1063a)提供用以將所述光學保持器(200)耦聯(lián)到所述反光體體部(106)的所述底部部分(1060)的所述第二卡合耦聯(lián)構(gòu)造。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明模塊，其中，所述腿狀構(gòu)造(1063a)包括用以與所述反光體體部(106)的所述底部部分(1060)接合的鉤狀末端端部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的照明模塊，其中，所述反光體體部(106)的所述底部部分 (1060)包括用于與所述腿狀構(gòu)造(1063a)接合的凹部(1072a)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的照明模塊，其中，所述光學保持器(200)包括用以鄰接抵靠所述反光體體部(106)的所述底部部分(1060a)的至少一個鄰接構(gòu)造(1063b)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明模塊，其中，所述反光體體部(106)的所述底部部分 (1060a)包括用于與所述光學保持器O00)的所述至少一個鄰接構(gòu)造(1063b)鄰接的至少一個階梯狀構(gòu)造(1060a)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的照明模塊，其中，所述印刷電路板(107)是金屬芯印刷電路板(107)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的照明模塊，其中，用以將所述印刷電路板(107) 耦聯(lián)到所述反光體體部(106)的所述底部部分(1060)的所述第一卡合耦聯(lián)構(gòu)造(301、302) 包括從所述反光體體部(106)延伸的鉤狀構(gòu)造(301、302)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的照明模塊，其中，所述第一卡合耦聯(lián)構(gòu)造(301、 302)包括用以接合所述印刷電路板(107)的一側(cè)的單獨的耦聯(lián)構(gòu)造(301)，用以在所述印刷電路板(107)的與所述一側(cè)相對的靠近角的位置處接合所述印刷電路板(107)的成對的耦聯(lián)構(gòu)造(302)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的照明模塊，其包括由所述印刷電路板(107)承載的多個光源(L)以及由所述光學保持器(200)承載的相對應(yīng)的多個透鏡(1062)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的照明模塊，其中，所述至少一個光源(L)是LED。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的照明模塊，其中，所述反光體(106)的至少一個側(cè)壁(1201)通過形狀鎖定裝置、特別是通過卡合耦聯(lián)裝置(120 和/或熱塑性鉚接裝置 (1301,1304)和/或螺釘接合裝置(1501,1502)安裝到反光體體部(1202)。
15. 一種用于組裝照明模塊的方法，其包括 提供承載至少一個光源(L)的印刷電路板(107)，將所述印刷電路板(107)耦聯(lián)到反光體體部(106)，所述反光體體部(106)用以將來自所述至少一個光源(L)的光朝向所述反光體體部(106)的末端開口(1066)引導，其中，所述耦聯(lián)是通過第一卡合耦聯(lián)構(gòu)造(301、30幻將所述印刷電路板(107)耦聯(lián)到所述反光體體部(106)的底部部分(1060)，提供光學保持器000)，所述光學保持器承載用以聚焦來自所述至少一個光源(L)的光的至少一個透鏡(1062)，將所述光學保持器(200)耦聯(lián)到所述反光體體部(106)，其中，所述耦聯(lián)是通過第二卡合耦聯(lián)構(gòu)造(1063a)將所述光學保持器(200)耦聯(lián)到所述反光體體部(106)的所述底部部分(1060)。
全文摘要
一種照明模塊(10)，其包括印刷電路板(107)，該印刷電路板承載一個或多個諸如大功率LED的光源(L)；以及反光體體部(106)，該反光體體部將來自光源的光朝向反光體體部(106)的末端開口(1066)引導。反光體體部(106)具有底部部分(1060)以及將印刷電路板(107)耦聯(lián)到反光體體部(106)的底部部分(1060)的第一卡合耦聯(lián)構(gòu)造(301、302)。模塊(10)還包括光學保持器(200)，該光學保持器承載用以聚焦來自光源的光的一個或多個透鏡(1062)。光學保持器(200)具有將光學保持器(200)耦聯(lián)到反光體體部(106)的底部部分(1060)的第二卡合耦聯(lián)構(gòu)造(1063a)。
文檔編號F21K99/00GK102197263SQ200980142693
公開日2011年9月21日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者亞歷山德羅·斯科爾迪諾, 亞歷山德羅·比佐托, 弗朗切斯科·比安科, 彼得·薩克森韋格 申請人:奧斯蘭姆有限公司