專利名稱：可拆卸的光引擎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光引擎，其包括
-發(fā)光設(shè)備，其包括至少一個(gè)光源；
-光學(xué)設(shè)備，其附連至所述發(fā)光設(shè)備；
這種光引擎的發(fā)光設(shè)備可以包括作為光源的至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)和電路板，該電路板用以承載、供應(yīng)電力至LED并且可能地控制LED。典型地，利用通過其可以把電力提供給光引擎的載體，可以將這種光引擎保持在發(fā)光體中。在LED發(fā)光體的情況下，也可以將這種載體布置為像是熱沉那樣的散熱器，其進(jìn)一步允許來自LED的熱的消散。 本發(fā)明尤其涉及光引擎與載體的耦接。
背景技術(shù)：
用于將光引擎附連至載體的不同技術(shù)是已知的，如將粘合層用螺絲緊固或提供在光引擎和載體之間。這些附連技術(shù)需要另外的工具和/或裝置，因此不便于實(shí)施。US2009/0086478公開了一種發(fā)光系統(tǒng)，其包括與散熱框(即，所述載體)磁性地附連的LED模塊(即，光引擎)。磁性附連通過向框提供磁性材料(永磁體或軟磁性材料)并且向LED模塊提供磁性元件(其由永磁體或軟磁性材料制成)而獲得。因此，此文獻(xiàn)提出了允許用戶非常容易地將LED模塊和所述框附連以及分開的發(fā)光系統(tǒng)，而無需工具或粘合材料。該LED模塊包括LED芯片和承載LED芯片的底座，該底座包括導(dǎo)電路徑，導(dǎo)電路徑允許給LED芯片、介電材料和所述磁性元件進(jìn)行電力供給，使得磁性元件位于所述LED芯片和所述框之間。因此，該發(fā)光系統(tǒng)由三個(gè)堆疊的元件(LED芯片、底座和框)制成。而且，該磁性元件由導(dǎo)熱材料制成以將來自LED芯片的熱傳導(dǎo)到框，并且因此顯著地有助于散熱。為了滿足有效率的熱傳導(dǎo)性，嵌入在磁性元件中的磁性材料的質(zhì)量(mass)必須足夠大。此外，由于LED芯片、磁性元件和框(導(dǎo)電和介電材料)之間存在中間媒介材料，因此散熱而不是最佳的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一實(shí)施例，本發(fā)明旨在通過提出一種光引擎來解決上面提到的來自于現(xiàn)有技術(shù)的問題，所述光引擎包括
-發(fā)光設(shè)備，其包括至少一個(gè)光源；
-光學(xué)設(shè)備，其附連至所述發(fā)光設(shè)備；以及 -至少一個(gè)第一磁性元件，其在所述發(fā)光設(shè)備和所述光學(xué)設(shè)備之間。
沒有任何限制地，第一磁性元件可以是軟磁性材料(例如，鐵)，和/或永磁體(例如，NdFeB、鐵氧體、SmCo> AlNiCo等)和/或可能具有由軟磁性材料制成的磁芯的電磁體。此第一磁性元件允許用戶將所述光引擎和包括適配的磁性材料的支撐保持器磁性地附連和分開，而不需要特定的工具和粘合材料。例如，第一磁性元件可以由軟磁性材料(例如，鐵)制成，并且適配的磁性材料是永磁體；或者第一磁性元件可以由永磁體制成，而適配的磁性材料由軟磁性材料制成；或者第一磁性元件可以由具有第一極性的第一永磁體制成，并且適配的磁性材料是具有第二極性的第二永磁體，所述第二極性具有與第一極性相同的極性；第一磁性元件和/或支撐保持器可以包括可能具有由軟磁性材料制成的磁芯的電磁體。所述支撐保持器和光學(xué)設(shè)備通常處于發(fā)光設(shè)備的任一側(cè)，根據(jù)本發(fā)明的光引擎的第一磁性元件不位于發(fā)光設(shè)備和支撐保持器之間，這因此防止了現(xiàn)有技術(shù)的堆疊配置，而是位于與發(fā)光設(shè)備和支撐保持器之間的界面相對(duì)的發(fā)光設(shè)備表面上。因此，由于根據(jù)本發(fā)明的光引擎的特定配置，可以將第一磁性元件提供在光引擎(例如，相對(duì)于光源偏移)的、不顯著增大光引擎的體積的位置(例如，處于光引擎更薄的位置)。此外，由于第一磁性元件未 必位于光源和支撐保持器之間，因此其必然未必有助于來自光源的經(jīng)過支撐保持器的散熱(例如，當(dāng)光源是LED并且支撐保持器是散熱器(如，熱沉)時(shí)):相應(yīng)地，未必將第一磁性元件的材料選取為導(dǎo)熱材料。因此，關(guān)于針對(duì)第一磁性元件要選取的材料，光引擎的設(shè)計(jì)者具有更多的選擇。而且，第一磁性元件的質(zhì)量也可以最小化，由此限制了光引擎的體積和重量。此外，通過在光學(xué)設(shè)備和發(fā)光設(shè)備之間夾置第一磁性元件，可以在不需要工具或粘合材料來將第一磁性元件維持在光引擎(其可能妨礙來自光源的經(jīng)過支撐保持器的散熱)中的情況下保持第一磁性元件。而且，相對(duì)于包含有膠接(該膠結(jié)的可靠性隨著時(shí)間可劣化)的光設(shè)備而言，本發(fā)明改善了光設(shè)備的可靠性。可選擇地，光引擎進(jìn)一步基于權(quán)利要求4。通過在光學(xué)設(shè)備和/或發(fā)光設(shè)備中提供這種空腔，可以將第一磁性元件容納在空腔中，以保護(hù)其免于外部的侵害(機(jī)械的、化學(xué)的、等等)。而且，此配置允許最小化此第一磁性元件的存在對(duì)于光引擎的尺寸和體積的影響。可選擇地，根據(jù)權(quán)利要求5布置光引擎。通過提供這種偏移，第一磁性的磁體從光源衰減(decay)，并且不會(huì)干涉光源和所述支撐保持器之間的熱傳輸。而且，通過這種方式，避免了光學(xué)設(shè)備/光源/第一磁性元件/支撐保持器的麻煩且復(fù)雜的堆疊，因此光引擎沒有那么笨重?？蛇x擇地，根據(jù)權(quán)利要求6布置光引擎。尤其是，可以在沒有任何電路的情況下提供專用于與第一磁性元件接觸的電路板的區(qū)域。因此，可以以第一磁性元件不接觸電路的方式做出電路板。此外，可以以多種方式設(shè)計(jì)電路板以限定多種磁-電配置。具體地，可以遠(yuǎn)離熱源和/或電子組件地定位第一磁性元件，以避免任何側(cè)向的散熱和/或與電子組件的磁性干擾?？蛇x擇地，可以將一些磁性屏蔽物提供在第一磁性元件的至少一部分周圍，以避免任何磁性干擾。然而，申請(qǐng)人已經(jīng)注意到，這種磁場(chǎng)對(duì)于LED工作沒有有害的影響或者對(duì)于LED工作具有可以忽視的有害影響。此特定的實(shí)施例允許光引擎到外部電源的電氣插拔，并且允許可能的外部控制器橫向地到電路板的電氣插拔。這種連接相比于水平插拔(即，平行于電路板的表面)沒有那么麻煩。另外，也可以如權(quán)利要求15中聲明的那樣將一些相對(duì)的(counter)連接設(shè)備提供在支撐保持器上。因此，將支撐保持器和光引擎機(jī)電地橫向組裝到電路板。而且，如果支撐保持器和/或光引擎包括用于輔助彼此之間組裝的一些引導(dǎo)部件，那么由于其橫向配置，也可以通過這種機(jī)械組裝來引導(dǎo)電氣插拔，這允許第一和第二對(duì)應(yīng)插拔元件的正確對(duì)準(zhǔn)?？蛇x擇地，根據(jù)權(quán)利要求7布置光引擎，其允許從光源發(fā)出的光的參數(shù)(形狀、照度、等等)根據(jù)所期望的光效而被調(diào)整。尤其是，本發(fā)明允許光學(xué)設(shè)計(jì)者自由地設(shè)計(jì)光學(xué)透鏡。例如，透鏡可以是球面的、二次曲面的、具有會(huì)聚和/或發(fā)散的屈光器、根據(jù)W02008/122941 的透鏡。可選擇地，光源(例如，LED)的陣列或矩陣可以提供在光引擎中，以擴(kuò)展和/或增大強(qiáng)度和/或調(diào)暗和/或調(diào)諧由光引擎發(fā)出的光。與電路板相關(guān)聯(lián)地，可以設(shè)計(jì)和控制多種光效?？蛇x擇地，根據(jù)權(quán)利要求8組裝光引擎。在多個(gè)附連的局部區(qū)域，將發(fā)光設(shè)備組裝到光學(xué)設(shè)備。通過在光引擎的主表面上提供這些附連的局部區(qū)域的均勻分布，可以均勻地 進(jìn)行附連。此外，由于想要使附連的力(force)分布在光引擎上的多個(gè)小局部區(qū)域，因此可通過相對(duì)于總的附連(macro attachment)只需要少許能量的附連技術(shù)來進(jìn)行每個(gè)局部的附連因此，當(dāng)使用這種技術(shù)時(shí)，(例如，在發(fā)光設(shè)備中的電子設(shè)備和電路中)損壞的問題可最小化。相比于局部的附連區(qū)域相對(duì)于光源偏移的情況，損壞或擾動(dòng)的這種危險(xiǎn)均更加最小化，因此保護(hù)光源免于在發(fā)生附連時(shí)所出現(xiàn)的任何危險(xiǎn)?？蛇x擇地，通過權(quán)利要求9的焊接來進(jìn)行這種附連通過將光學(xué)設(shè)備焊接到發(fā)光設(shè)備的這種“背面”，保護(hù)了發(fā)光設(shè)備(其包括光源和可能的一些電路以及電子組件，并且其與光學(xué)設(shè)備接觸)的“正面”免于焊接操作。根據(jù)第二實(shí)施例，本發(fā)明提出根據(jù)權(quán)利要求10的光設(shè)備，其包括所述光引擎和承載光引擎的支撐保持器，所述光引擎由于第一磁性元件和支撐保持器中包括的磁性材料而磁性地附連至支撐保持器。這種支撐保持器可以是消散來自于光引擎(尤其是來自于光源)的熱的熱沉。在后一情況下，如前述提到的那樣，通過防止在發(fā)光設(shè)備和支撐保持器之間提供第一磁性元件而改善了散熱?？蛇x擇地，支撐保持器中的所述磁性材料包含至少一個(gè)第二磁性元件，其朝向一個(gè)第一磁性元件或者每一個(gè)對(duì)應(yīng)的第一磁性元件。通過使第二磁性元件位于對(duì)應(yīng)的第一磁性元件的前面，可以最優(yōu)化第二磁性元件的尺寸、體積和質(zhì)量以用于獲得光引擎和支撐保持器之間的確定的磁性吸引力。因此，可以使得支撐保持器中磁性材料的量和成本最小化。此外，支撐保持器中的可散熱材料的量可以最大化，這相應(yīng)地改進(jìn)了散熱的效率。而且，如果第二和第一磁性材料分別均勻地分布在光引擎和支撐保持器上，則磁性吸引力相應(yīng)地也均勻地分布在光引擎和支撐保持器之間的界面上，這導(dǎo)致更加有效率的附連?？商鎿Q地，可以非均勻地分布第一和第二磁性元件以在所述界面獲得非均勻的吸引力。后者在支撐保持器的一部分比光設(shè)備的其他部分更重的情況下可能是有用的因此，對(duì)此更重的部分施加的吸引力可不同于對(duì)沒那么重的部分施加的吸引力。可選擇地，至少一個(gè)第一磁性元件由永磁體制成，并且至少一個(gè)第二磁性元件由軟磁性材料制成。通過這么做，第一磁性元件的尺寸可以最小化，因此，光引擎的體積/質(zhì)量也可以最小化?？蛇x擇地，至少突起元件從支撐保持器的如下表面突起，該界面定位成與光引擎成界面，并且光引擎的定位成與支撐保持器成界面的表面包括至少一個(gè)開口空腔，該開口空腔設(shè)計(jì)為容納此突起元件。突起元件允許光引擎相對(duì)于支撐保持器的良好定位。其也可以幫助前面提到的各連接橫向元件之間的良好電連接。在特定的情況下，此突起元件可以是第二磁性元件的突起部分第一磁性元件和第二磁性元件之間的磁性吸引相應(yīng)地向定位提供進(jìn)一步的輔助，以便通過制造者或機(jī)器強(qiáng)制引導(dǎo)光引擎到支撐保持器上的正確定位。此外，此特定配置允許第一和第二磁性元件之間的緊密接觸，因此使得它們之間的磁性吸引力最大化，相應(yīng)地加強(qiáng)了光引擎到支撐保持器的附連。要注意，術(shù)語“光引擎”的使用不應(yīng)當(dāng)限制本發(fā)明，而是必須廣泛地加以理解。例如，在說明書和權(quán)利要求書中的每個(gè)地方，術(shù)語“光引擎”都可以不加以任何限制地用術(shù)語“光模塊”替代。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的光設(shè)備的俯視透視圖。圖2是根據(jù)圖I的、光引擎與熱沉分離的光設(shè)備的分解的俯視透視圖。 圖3是根據(jù)圖I的光設(shè)備的俯視圖。圖4是圖I的光設(shè)備根據(jù)圖3的平面IV-IV的截面視圖。圖5是圖4的部分100的放大視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的光引擎的部分的俯視透視圖。圖7A、7B、7C是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的光引擎的仰視透視圖，其描繪出了根據(jù)相繼步驟的光引擎的組裝。圖8A和SB是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的光引擎的相應(yīng)俯視和仰視透視圖，其描繪出了將光引擎的光學(xué)設(shè)備組裝到光引擎的電路板的方式。
具體實(shí)施例方式圖I到圖6描繪對(duì)應(yīng)于光設(shè)備10的本發(fā)明特定實(shí)施例，所述光設(shè)備10包括光引擎40和承載光引擎40的支撐保持器50。所述光引擎40包括彼此附連的光學(xué)設(shè)備20和發(fā)光設(shè)備30。根據(jù)此特定實(shí)施例，發(fā)光設(shè)備30包括作為光源的發(fā)光二極管(“LED”)(未示出)。發(fā)光設(shè)備30也可以包括具有電路的電路板以及可能的一些電子組件，其布置為將電力和可能的控制信號(hào)分配給LED。電路板也可以包括一些電子組件，用于控制、調(diào)節(jié)和/或調(diào)諧信號(hào)和/或供給電力。電路板例如可以在發(fā)光設(shè)備30的端子部分31處配備有第一連接設(shè)備61。此第一連接設(shè)備61可以布置為與相對(duì)連接設(shè)備62連接，以便從外部電源和控制器(未示出)對(duì)電路板和LED進(jìn)行電力供給和可能的控制供給。發(fā)光設(shè)備30可以包括一個(gè)或多個(gè)LED。在后一情況下，可以按行或矩陣布置這些LED，行或矩陣的一個(gè)單元可以包括一個(gè)或多個(gè)LED?？蛇x擇地，發(fā)光設(shè)備30大體上沿著主表面(優(yōu)選為平面)延伸。光學(xué)設(shè)備20包括光學(xué)結(jié)構(gòu)和這樣的特性該特性允許LED產(chǎn)生的光能的至少一部分以光引擎40發(fā)出具有特定特性(如，波長(zhǎng)、形狀、尺度、亮度、視亮度、方向等)的一些光束或輻射的方式透射通過光學(xué)設(shè)備20。具體地，一些透鏡21可以配備有內(nèi)部空腔(S卩，輸入屈光器)以容納LED或LED組。輸出屈光器由透鏡21的外部形狀確定。內(nèi)部和外部屈光器根據(jù)要獲得的光效加以設(shè)計(jì)。具體地，內(nèi)部和外部屈光器可以是任何的表面，例如半球面的；二次曲面的；相對(duì)于與LED的光學(xué)中心線正交的平面和/或軸對(duì)稱的表面、相對(duì)于與LED的光學(xué)中心線平行的平面或軸對(duì)稱的表面；根據(jù)平面或軸不對(duì)稱的表面；發(fā)散的和/或會(huì)聚的表面；或其組合。本發(fā)明的此特定實(shí)施例的非限制性實(shí)例使用如W02008/122941中公開的具有半“花生”形狀的一些透鏡。透鏡21可以是透明的或者被著色，或者可以包括能夠改變由LED發(fā)出的光學(xué)波長(zhǎng)的一些元件(這種元件例如可以包括發(fā)光材料)。在光學(xué)設(shè)備20的各透鏡21之間，可以提供中間媒介部分22，如平坦的部分。這些中間媒介部分22可以是透明的或者被著色，或者可以包括能夠改變由LED發(fā)出的光學(xué)波長(zhǎng)的一些元件(這種元件例如可以包括發(fā)光材料)。光學(xué)設(shè)備20的主體可以由適用于其光學(xué)功能的任何材料制成。例如可以使用模制技術(shù)制造它。可選擇地，光學(xué)設(shè)備20大體上沿著主表面(優(yōu)選為平面)延伸。光學(xué)設(shè)備20和發(fā)光設(shè)備30沿著界面35彼此附連。為了光學(xué)設(shè)備20與發(fā)光設(shè)備 30在界面35處更好的粘合和附連，光學(xué)設(shè)備20優(yōu)選地具有形狀與發(fā)光設(shè)備30的頂部表面33的形狀大體上互補(bǔ)的底部主表面23。可選擇地，并且如圖6中所描繪的那樣，這些表面23-33大體上是平坦的，其通向平坦界面35 :后一配置給出大體上根據(jù)界面35延伸的相當(dāng)平坦且薄的光引擎40。第一磁性兀件25位于光學(xué)設(shè)備20和發(fā)光設(shè)備30之間的界面35處。這種第一磁性元件25可以是永磁體(例如，NdFeB、鐵氧體、AlNiCo、SmCo等)?？商鎿Q地，此第一磁性元件25可以是軟磁性材料(例如，鐵)?？商鎿Q地，此第一磁性元件可以是具有可能由軟磁性材料制成的磁芯的電磁體，其將可以通過發(fā)光設(shè)備30的電路板加以提供和控制?？蛇x擇地，開口空腔27提供在光學(xué)設(shè)備20的底部表面23中以便容納第一磁性元件25?？蛇x擇地，第一磁性元件25的厚度大于光學(xué)設(shè)備20的厚度，并且突起28提供在光學(xué)設(shè)備20的頂部表面24上作為空腔27和第一磁性元件25的帽。此突起或帽28可以在光學(xué)設(shè)備20的制造后附連至光學(xué)設(shè)備20，或者可以使得其與光學(xué)設(shè)備20集成在一起。正如根據(jù)圖7A到7C組裝所述光引擎40的方法所描繪的那樣，每個(gè)第一磁性元件25優(yōu)選地位于光學(xué)設(shè)備20的對(duì)應(yīng)開口空腔27中，然后發(fā)光設(shè)備30的頂部表面33附連至光學(xué)設(shè)備20的底部表面23以使得發(fā)光設(shè)備30至少部分地封閉每個(gè)空腔27。因此，每個(gè)第一磁性元件25夾在光學(xué)設(shè)備20和發(fā)光元件30之間并且因此不能被去除?？蛇x擇地，開口空腔27設(shè)計(jì)為使得第一磁性元件25安裝在其中以便被保持?？赡艿氖?，可以添加粘合材料的層?？商鎿Q地，對(duì)于開口空腔27而言，可以將類似的開口空腔(未示出)提供在發(fā)光設(shè)備30的頂部表面33中，以使得以相同的方式容納第一磁性元件25。在這種配置中，這是在組裝期間封閉此開口空腔的光學(xué)設(shè)備20?？商鎿Q地(未示出)，第一開口空腔27提供在光學(xué)設(shè)備20的底部表面23中，并且具有與第一開口空腔27類似的開口區(qū)域的第二開口空腔提供在發(fā)光設(shè)備30的頂部表面33中，使得當(dāng)組裝發(fā)光設(shè)備30和光學(xué)設(shè)備20時(shí)，第一和第二開口空腔朝向彼此然后第一磁性元件25完全由這兩個(gè)朝向的空腔容納。可選擇地，這種第一和第二開口空腔設(shè)計(jì)為使得第一磁性元件25安裝在其中以使得被保持。可能的是，可以添加或者不添加粘合材料的層。圖8A和8B描繪這樣的方法其用于通過一方面提供從光學(xué)設(shè)備20的底部表面23延伸的銷29，29’，29”并且另一方面提供經(jīng)過發(fā)光設(shè)備30的孔39，39’，39”以使得銷29，29’，29”可以在組裝時(shí)穿過孔39，39’，39”，從而將光學(xué)設(shè)備20附連至發(fā)光設(shè)備20 (—旦第一磁性元件25位于界面35處)。一旦組裝，在發(fā)光設(shè)備30的底部表面34處，每個(gè)銷29的端子部分70從對(duì)應(yīng)的孔39突起。然后銷29的此突起部分70附連至發(fā)光設(shè)備30的底部表面34?？梢允褂煤附訉⑦@些端子部分70附連至發(fā)光設(shè)備30的底部表面34?？商鎿Q地， 可以實(shí)施將端子部分70附連至發(fā)光設(shè)備30的底部表面34的另一方法，如膠合、超聲接合
坐寸o可選擇地，銷29的所述端子部分70由彈性材料制成，并且比銷29的剩余部分更寬且比對(duì)應(yīng)的孔39更寬因此，有效地使銷29進(jìn)入孔39，直至端子部分70已經(jīng)完全超過孔39為止然后，光學(xué)設(shè)備20可以由這些端子部分70唯一地保持。可選擇地，可以將使端子部分70附連至發(fā)光設(shè)備30的底部表面的焊接或者另一方法用于加強(qiáng)此附連，并且確保光學(xué)設(shè)備20相對(duì)于發(fā)光設(shè)備30 (并且尤其是相對(duì)于LED)的良好定位?？蛇x擇地，在通過光學(xué)設(shè)備20和發(fā)光設(shè)備30中所提供的對(duì)應(yīng)朝向的孔32 (參見圖6)以緊密接觸的方式將光學(xué)設(shè)備20和發(fā)光設(shè)備30置于彼此之上以后，添加銷29，29’，29”。將銷29，29’，29”附連至光引擎40的方法可以包括焊接、粘貼或其他已知的方法。如圖8A中所描繪的，并且根據(jù)本發(fā)明的此特定實(shí)施例，光學(xué)設(shè)備20通常可以是限定透鏡21的矩陣的板，所述板由多個(gè)相鄰的光學(xué)條帶20’制成，每個(gè)光學(xué)條帶20’包括若干個(gè)透鏡21。這些光學(xué)條帶20’并排地附連到發(fā)光設(shè)備30上以形成整個(gè)光學(xué)設(shè)備20 :這種方法可以幫助將光學(xué)設(shè)備20裝配到發(fā)光設(shè)備30上。一旦被組裝，光引擎40可以磁性地附連至支撐保持器50以形成光設(shè)備10 (參見圖I到圖5)。這種支撐保持器50機(jī)械地固定光設(shè)備10。支撐保持器50可以包括用于在工作時(shí)散去來自LED的熱的部件。例如，支撐保持器可以主要由良好的導(dǎo)熱材料(如，鋁)制成。支撐保持器50也可以包括這樣的磁性材料該磁性材料適配為使得光引擎40的第一磁性元件25和此適配的磁性材料磁性地彼此吸引，從而將光引擎40磁性地附連至支撐保持器50。取決于為第一磁性元件25選取的材料，可以在支撐保持器50中提供不同適配的磁性材料。如果第一磁性元件25是永磁體或者電磁體，則適配的磁性材料可以是軟磁性材料。如果第一磁性元件25由具有第一極性的第一永磁體或電磁體制成，則適配的磁性材料可以是具有第二極性的第二永磁體，所述第二極性具有與第一極性相同的極性。如果第一磁性元件25由磁性軟材料制成，則適配的材料可以是永磁體。此適配的磁性材料可以涂覆于支撐保持器50上，或者是嵌入在支撐保持器50中的粉末。
根據(jù)此詳細(xì)描述的特定實(shí)施例，適配的磁性材料包括朝向第一磁性元件25的第二磁性元件55。因此，用戶可以非常容易地從支撐保持器50附連和去除光引擎40，而不需要特定的工具和粘合材料。第二磁性元件55可以嵌入在支撐保持器50中。可替換地，通過支撐保持器50的頂部表面54將這些第二磁性元件55固定至支撐保持器50。為了這種效果，可以預(yù)先在頂部表面54中提供一些孔。這些第二磁性元件55例如可以是鉚釘或螺釘。第二磁性元件55的頭59的頂部表面可以與支撐保持器50的頂部表面54共面?？商鎿Q地，如圖5中所描繪的那樣，頭59可以從支撐保持器50的頂部表面54突起。在后一情況下，在發(fā)光設(shè)備30的底部表面34中提供通孔37 (參見圖6)以容納這些第二磁性元件55 :因此，第一磁性元件25與第二磁性元件55緊密接觸，因此使光引擎40和 支撐保持器50之間的吸引力最大化。而且，第二磁性元件55的突起頭59和通孔37之間的協(xié)作可以幫助和輔助光引擎40到支撐保持器50的良好定位。如圖5和6中所描繪的，每個(gè)通孔37具有比對(duì)應(yīng)的開口空腔27的平均直徑更低的平均直徑，以允許在將光學(xué)設(shè)備20附連至發(fā)光設(shè)備30后保持第一磁性元件25 (參見圖7A-7C)。第二連接設(shè)備62可選擇地提供在支撐保持器50上以便連接至光引擎40的第一連接設(shè)備61而使得形成電連接器60。第一連接設(shè)備61可以包括第一插拔元件63 (例如，管腳)，其正交地延伸至由電路板限定的主表面；以及第二連接設(shè)備62可以包括第二插拔元件64 (例如，孔)，其正交地延伸至所述表面，使得當(dāng)將光引擎40組裝到支撐保持器50上的時(shí)候，所述第一和第二連接元件63-64相應(yīng)地彼此電連接。在這種配置中，如圖2中所描繪的那樣，第二磁性元件55的突起頭59和通孔37之間的所述協(xié)作可以幫助和輔助第一連接設(shè)備61和第二連接設(shè)備62之間的良好電連接。為了確保第一和第二連接設(shè)備61-62之間的連接，可以提供附連的輔助部件68-69 (參見圖2和圖6)?？梢詫⒕哂信c第二連接設(shè)備62類似高度的開口空腔59提供在支撐保持器50的頂部表面54上以承載第二連接設(shè)備62。這種開口空腔59避免了第二連接設(shè)備62從支撐保持器50的頂部表面54突起，因此妨礙了光引擎40到支撐保持器50的附連。而且，可以經(jīng)過開口空腔59的底部部分提供通孔56，以允許一些電力線和/或控制線經(jīng)過，并且連接至第二連接設(shè)備62的電力端口和/或控制端口 65。盡管已經(jīng)在附圖和前述描述中詳細(xì)地例示和描述了本發(fā)明，然而這種例示和描述要認(rèn)為是例示性的或者說明性的而非限制性的；本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。例如，根據(jù)本發(fā)明，可以在這樣的實(shí)施例中執(zhí)行本發(fā)明在該實(shí)施例中，光引擎包括僅配備有一個(gè)透鏡的光學(xué)設(shè)備，發(fā)光設(shè)備僅包括一個(gè)光源(例如，LED)以及夾在光學(xué)設(shè)備和發(fā)光設(shè)備之間的一個(gè)或多個(gè)第一磁性元件。在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)對(duì)于附圖、本公開和所附權(quán)利要求的研究來理解和實(shí)施所公開的實(shí)施例的其他變型。在權(quán)利要求中，詞語“包括”不排除其他的元件或步驟，并且用語“一”不排除多個(gè)。
權(quán)利要求
1.一種光引擎(40)，包括 -發(fā)光設(shè)備(30)，其包括至少一個(gè)光源； -光學(xué)設(shè)備(20)，其附連至發(fā)光設(shè)備(30);以及 -至少一個(gè)第一磁性元件(25 )，其在所述發(fā)光設(shè)備(30 )和所述光學(xué)設(shè)備(20 )之間。
2.如權(quán)利要求I所述的光引擎(40)，其中，所述至少一個(gè)第一磁性元件(25)保持在所述發(fā)光設(shè)備(30)和所述光學(xué)設(shè)備(20)之間。
3.如權(quán)利要求I所述的光引擎(40)，其中，所述第一磁性元件(25)由永磁體和/或由磁性軟材料制成。
4.如權(quán)利要求I所述的光引擎(40)，其中，所述光學(xué)設(shè)備(20)和/或所述發(fā)光設(shè)備(30 )包括其中容納所述第一磁性元件(25 )的至少一個(gè)開口空腔(27 )。
5.如權(quán)利要求I所述的光引擎(40)，其中，所述發(fā)光設(shè)備(30)在主表面上延伸，并且其中，每個(gè)第一磁性元件(25 )在此主表面上的正交投影相對(duì)于每個(gè)光源偏移。
6.如權(quán)利要求I所述的光引擎(40)，其中，所述發(fā)光設(shè)備(30)包括電路板并且至少一個(gè)光源是LED，所述電路板包括用以提供電力至LED和/或控制LED的電氣元件，并且其中，所述電路板包括第一連接設(shè)備(61)，該第一連接設(shè)備(61)包括正交地延伸至由所述電路板限定的表面的插拔兀件(63 )。
7.如權(quán)利要求I所述的光引擎(40)，其中，所述光學(xué)設(shè)備(20)包括朝向至少一個(gè)光源的至少一個(gè)透鏡(21)。
8.如權(quán)利要求I所述的光引擎(40)，其中，所述發(fā)光設(shè)備在主表面上延伸，其中，所述光學(xué)設(shè)備(20)和所述發(fā)光設(shè)備(30)在多個(gè)附連位置彼此附連，其中，每個(gè)附連位置在主表面上的正交投影相對(duì)于每個(gè)光源偏移。
9.如權(quán)利要求8所述的光引擎(40)，其中，發(fā)光設(shè)備(30)包括通孔(39，39’，39”)，并且光學(xué)設(shè)備(20)包括布置為經(jīng)過這些孔(39，39’，39”)的銷(29，29’，29”)，焊接位置提供在布置為經(jīng)由所述通孔從發(fā)光設(shè)備(30)突起的銷(29，29’，29”)的部分和與位于發(fā)光設(shè)備(30)和光學(xué)設(shè)備(20)之間的界面相對(duì)的發(fā)光設(shè)備(30)的表面之間。
10.一種光設(shè)備(10),包括 -如權(quán)利要求I到9之一所述的光引擎(40);以及 -支撐保持器(50)，其布置為承載所述光引擎(40)，支撐保持器(50)包括磁性材料，該磁性材料適配為使得光引擎(40)的至少一個(gè)第一磁性元件(25)與此磁性材料磁性地彼此吸引以便將光引擎(40 )磁性地附連至支撐保持器(50 )。
11.如權(quán)利要求10所述的光設(shè)備(10),其中，磁性材料包括朝向一個(gè)第一磁性兀件(25)的至少一個(gè)第二磁性元件(35)。
12.如權(quán)利要求11所述的光設(shè)備(10)，其中，至少一個(gè)第一磁性元件(25)由永磁體制成，而至少一個(gè)第二磁性元件(55)由磁性軟材料制成。
13.如權(quán)利要求10所述的光設(shè)備(10)，其中，至少一個(gè)突起元件從支撐保持器(50)的位于與光引擎(40)成界面的表面處突起，并且其中，光引擎(40)的位于與支撐保持器(50)成界面(35)的表面包括至少一個(gè)開口空腔(37)，該開口空腔(37)設(shè)計(jì)為容納所述突起元件。
14.如權(quán)利要求13所述的光設(shè)備(10),其中，所述磁性材料包括朝向一個(gè)第一磁性兀件(25)的至少一個(gè)第二磁性元件(55)，其中，至少一個(gè)所述突起元件是第二磁性元件(55)的突起部分。
15.如權(quán)利要求10所述的光設(shè)備(10)，其中，所述光源是LED，并且其中，光引擎(40)的發(fā)光設(shè)備(30)是包括第一連接設(shè)備(61)的電路板，所述第一連接設(shè)備(61)包括第一插拔元件(63)，第一插拔元件(63)正交地延伸至由所述電路板限定的表面，并且其中，所述支撐保持器(50)包括第二連接設(shè)備(62)，第二連接設(shè)備(62)包括正交地延伸至所述表面的插拔元件(64)，當(dāng)光引擎(40)組裝至支撐保持器(50)時(shí)，所述第一和第二連接元件(61，.62)中的一個(gè)相應(yīng)地電連接至另一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及光引擎(40)，包括發(fā)光設(shè)備(30)，其包括至少一個(gè)光源；光學(xué)設(shè)備(20)，其附連至發(fā)光設(shè)備(30)；以及至少一個(gè)第一磁性元件(25)，其在所述發(fā)光設(shè)備(30)和所述光學(xué)設(shè)備(20)之間。本發(fā)明還涉及光設(shè)備(10)，其包括所述光引擎(40)；以及支撐保持器(50)，其布置為承載所述光引擎(40)，支撐保持器(50)包括磁性材料，該磁性材料適配為使得光引擎(40)的至少一個(gè)第一磁性元件(25)與此磁性材料磁性地彼此吸引以便將光引擎(40)磁性地附連至支撐保持器(50)。
文檔編號(hào)F21V17/10GK102686939SQ201080060691
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者B.托特, N.米格諾特 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司