專利名稱：光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此的主題總體上涉及固態(tài)照明系統(tǒng)，更特別地，涉及發(fā)光二極管(LED)光模塊。
背景技術(shù)：
固態(tài)光照明系統(tǒng)使用固態(tài)光源例如發(fā)光二極管(LED)，并正用于替代使用其它類型的光源的其它照明系統(tǒng)，例如白熾燈或者熒光燈。固態(tài)光源相對于燈提供了一些優(yōu)點，例如，快速打開、快速循環(huán)(開-關(guān)-開)時間、長的使用壽命、低能耗、不需要濾色器以提供期望顏色的窄的發(fā)光帶寬等。固態(tài)照明系統(tǒng)典型地包括組裝在一起以實現(xiàn)最終系統(tǒng)的不同的部件。例如，系統(tǒng)典型地包括光引擎、光學(xué)部件和電源。對于用戶組裝照明系統(tǒng)，并不罕見的是，必須到許多不同的供應(yīng)商處以便得到每個單獨的部件，然后將來自不同制造商的不同部件組裝在一起。從不同的地方購買各種部件證明難以集成到功能系統(tǒng)中。該非集成的方法并不允許在照明器材中有效地封裝最終的照明系統(tǒng)。固態(tài)照明系統(tǒng)的光引擎一般包括焊接到電路板的LED。電路板配置為安裝在照明器材中。照明器材包括電源以給LED供電。典型地，電路板利用焊接到電路板和器材的纜線來布線到照明器材。通常，布線電路板到照明器材電源需要數(shù)個纜線和連接件。每根纜線必須單獨地連接在電路板和照明器材之間。通過多根纜線布線電路板通常要求大量的時間和空間。在空間有限的器材中，纜線會要求額外的時間來連接。此外，將多根纜線連接需要多個端子，從而增大連接LED所需的時間。而且，使用多根纜線增大照明系統(tǒng)錯誤布線的可能性。特別地，LED照明器材通常由粗工進行安裝，從而增大了錯誤布線的可能性。錯誤布線照明系統(tǒng)會導(dǎo)致對LED的實質(zhì)性損壞。再者，在纜線焊接在電路板和器材之間的系統(tǒng)中，纜線和電路板變得難以更換。而且，光引擎典型地產(chǎn)生大量的熱，并且期望使用散熱器以散發(fā)來自系統(tǒng)的熱量。 在此以前，LED制造商在設(shè)計有效地散發(fā)來自光引擎的熱量的熱接口方面遇到問題。待解決的問題是，需要一種能夠有效地被給電的照明系統(tǒng)。仍需要具有充分散熱的LED的照明系統(tǒng)。仍需要具有以有效率且成本有效的方式組裝的LED的照明系統(tǒng)。仍需要可以有效地配置為用于最終用途的場合的照明系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
解決方案通過一種具有光引擎的光模塊提供，其中該光引擎具有帶電端子的LED 封裝。底座圈組件保持光引擎。底座圈組件具有配置為安裝到支撐結(jié)構(gòu)的底座圈。底座圈具有固定特征。底座圈組件具有保持電觸頭的觸頭保持器。電觸頭抵靠著電端子彈簧偏壓以產(chǎn)生與電端子的可分離的電連接。頂蓋組件耦接到底座圈。頂蓋組件具有圍繞底座圈的襯套。頂蓋組件具有固定特征，該固定特征接合底座圈的固定特征以耦接襯套到底座圈。襯套具有腔，光學(xué)部件接收在腔中。光學(xué)部件定位來接收來自LED封裝的光，光學(xué)部件配置為發(fā)射LED封裝產(chǎn)生的光。


現(xiàn)將通過例子參照附圖描述本發(fā)明，其中圖1示出根據(jù)用于電子器件的示例性實施例形成的光模塊；圖2是圖1所示的光模塊的分解視圖；圖3是用于圖2所示的光模塊的觸頭保持器的底部透視圖；圖4是組裝狀態(tài)的光模塊的局部剖視圖；圖5是根據(jù)替代實施例形成的替代的觸頭保持器的底部透視圖；圖6是根據(jù)示例性實施例形成的光模塊的局部剖視圖；圖7是另一替代光模塊的分解視圖；圖8是組裝狀態(tài)的圖7所示的光模塊的頂部透視圖；圖9是組裝狀態(tài)的圖7所示的光模塊的剖視圖；圖10是根據(jù)示例性實施例形成的替代的觸頭保持器的底部透視圖；圖11是根據(jù)示例性實施例形成的保持圖10所示的觸頭保持器的光模塊的局部剖視圖；以及圖12是圖11所示的光模塊的分解視圖。
具體實施例方式在一個實施例中，提供一種具有光引擎的光模塊，其中該光引擎具有帶電端子的 LED封裝。底座圈組件保持光引擎。底座圈組件具有配置為安裝到支撐結(jié)構(gòu)的底座圈。底座圈具有固定特征。底座圈組件具有保持電觸頭的觸頭保持器。電觸頭抵靠著電端子彈簧偏壓以產(chǎn)生與電端子的可分離的電連接。頂蓋組件耦接到底座圈。頂蓋組件具有圍繞底座圈的襯套。頂蓋組件具有固定特征，固定特征接合底座圈的固定特征以耦接襯套到底座圈。 襯套具有腔，光學(xué)部件接收在腔中。光學(xué)部件定位來接收來自LED封裝的光，光學(xué)部件配置為發(fā)射LED封裝產(chǎn)生的光。在另一個實施例中，提供一種具有光引擎的光模塊，其中該光引擎具有帶電端子的LED封裝。底座圈組件保持光引擎。底座圈組件具有配置為安裝到支撐結(jié)構(gòu)的底座圈。 底座圈組件具有保持電觸頭的觸頭保持器。電觸頭電連接到電端子。頂蓋組件耦接到底座圈。頂蓋組件具有限定腔的襯套。頂蓋組件具有定位在襯套和底座圈組件之間的壓力彈簧。 壓力彈簧接合觸頭保持器以抵靠著LED封裝偏壓觸頭保持器。光學(xué)部件耦接到襯套并接收在腔中。光學(xué)部件定位以接收來自LED封裝的光，光學(xué)部件配置為發(fā)射LED封裝產(chǎn)生的光。在進一步的實施例中，提供具有光引擎的光模塊，其中該光引擎具有帶電端子的 LED封裝。底座圈組件保持光引擎。底座圈組件具有配置為安裝到支撐結(jié)構(gòu)的底座圈和固定特征。底座圈組件具有保持電觸頭的觸頭保持器。電觸頭抵靠著電端子彈簧偏壓以產(chǎn)生與電端子可分離的電連接。頂蓋組件耦接到底座圈。頂蓋組件具有圍繞底座圈的襯套，并具有接合底座圈的固定特征的固定特征以耦接襯套到底座圈。襯套具有腔，光學(xué)器件保持器可移動地耦接到襯套。光學(xué)部件由光學(xué)器件保持器保持在腔中。光學(xué)部件定位為接收來自LED封裝的光。光學(xué)部件配置為發(fā)射由LED封裝產(chǎn)生的光。當(dāng)光學(xué)器件保持器相對于襯套移動時，光學(xué)部件能夠向著和遠離LED封裝運動。
圖1示出用于裝置212(圖1中示意性地示出)的光模塊210。光模塊210產(chǎn)生用于裝置212的光。裝置212可以是任何類型的照明裝置，例如照明器材。在示例性實施例中，裝置212可以是罐式照明器材，但是，在替代實施例中，光模塊210可以用于其它類型的照明裝置。圖2是光模塊210的分解視圖。光模塊210包括光引擎214，其包括LED封裝216。 LED封裝216具有基板218，基板218具有在其表面上的多個電端子220以及在配置來當(dāng)光引擎214被給電時從其中發(fā)光的表面上的二極管222。在示例性實施例中，二極管222是半導(dǎo)體。光模塊210包括保持光引擎214的底座圈組件230。光模塊210包括頂蓋組件 232，頂蓋組件232配置為耦接到底座圈組件230。光模塊210包括由頂蓋組件232保持在底座圈組件230內(nèi)的光學(xué)部件幻4。光學(xué)部件234定位為接收從LED封裝216發(fā)出的光。 例如，光學(xué)部件234可以保持在與LED封裝216相鄰的底座圈組件230內(nèi)。在所示實施例中，光學(xué)部件234構(gòu)成反射體。在替代實施例中，光學(xué)部件234可以是不同類型的部件，例如透鏡。在所示實施例中，反射體由金屬化的塑性體制成。或者反射體可以由金屬材料制成。光學(xué)部件234從光模塊210發(fā)射LED封裝216產(chǎn)生的光。光模塊210包括電連接器236。電連接器236包括電纜238。任選地，電連接器236 可包括端接到電纜238的電連接器。電連接器236配置為電連接到光引擎214以給LED封裝216供電。底座圈組件230包括底座圈240和由底座圈240保持的觸頭保持器M2。底座圈 240配置為固定到另一結(jié)構(gòu)，例如裝置212。底座圈240可以利用緊固件244固定到所述結(jié)構(gòu)，所述緊固件在替代實施例中可以是螺紋緊固件或者其它類型的緊固件。任選地，底座圈 240的結(jié)構(gòu)固定到散熱器，該散熱器配置為消散光引擎214產(chǎn)生的熱量。底座圈240包括用于固定頂蓋組件232到底座圈組件230的一個或多個固定特征M5。在所示實施例中，固定特征245在底座圈240上形成外螺紋。在替代實施例中，可以利用其它類型的固定特征，例如凹陷軌道、突起、緊固件、鎖閂等。底座圈240包括在其底部的開口 M6。開口 246接收LED封裝216。通過在底部開口的開口 M6，LED216配置為位于底座圈240安裝到的散熱器或者其它的結(jié)構(gòu)上。LED 封裝216可以從頂部和/或底部裝載到開口 246中。在示例性實施例中，LED封裝216可以從開口 246移除，而底座圈240保持緊固到底座圈240安裝在其上的結(jié)構(gòu)。例如，LED封裝216可以被移除和更換為不同的LED封裝216，而無需移除底座圈M0。當(dāng)LED封裝216 已經(jīng)失效和/或當(dāng)期望具有不同光效的不同LED封裝時，LED封裝216可以被更換。任選地，LED封裝216可以通過摩擦配合保持在開口 246內(nèi)。在替代實施例中，可以使用其它類型的固定裝置以保持LED封裝216在底座圈MO內(nèi)。例如，觸頭保持器242可以用于保持 LED封裝216在底座圈MO內(nèi)。觸頭保持器242接收在底座圈MO的腔248之內(nèi)。觸頭保持器242包括絕緣體， 例如塑性體，其接收在底座圈240中。任選地，觸頭保持器242可以通過干涉配合保持在腔 248之內(nèi)?；蛘?，其它的固定裝置，例如緊固件，可以用于保持觸頭保持器242在底座圈MO 之內(nèi)。任選地，觸頭保持器242可包括擠壓肋或者圍繞外周邊的其它的特征，其接合底座圈 240以提供觸頭保持器242和底座圈240之間的干涉配合。觸頭保持器242包括開口 250。當(dāng)?shù)鬃M件230被組裝時，開口 250對齊二極管222以使得從二極管222發(fā)出的光可以被導(dǎo)向通過開口 250。任選地，觸頭保持器242可包括從開口 250向上和向外延伸的傾斜壁 252。傾斜壁252允許從二極管222發(fā)出的光從二極管222以某一角度向外導(dǎo)向。觸頭保持器242保持多個電觸頭252 (如圖3所示)。當(dāng)組裝光模塊210時，電觸頭邪4接合光引擎214上的電端子220。電觸頭邪4配置為端接到電連接器236。電力從電纜238通過電連接器236傳遞到電觸頭254。電力經(jīng)由電觸頭2M傳遞到電端子220。 在示例性實施例中，電觸頭2M抵靠電端子220彈簧偏壓以產(chǎn)生與電端子220可分離的電連接。例如，在示例性實施例中，電觸頭2M組成彈簧觸頭，其抵靠著電端子220施加彈力。 在示例性實施例中，觸頭保持器242抵靠著光引擎214彈簧偏壓，所述光引擎抵靠著電端子 220保持電觸頭254。頂蓋組件232包括配置為耦接到底座圈組件230的襯套沈0。例如，襯套260可以螺紋耦接到底座圈M0。頂蓋組件232包括壓力彈簧沈2，其配置為定位在頂蓋組件232 的襯套260和底座圈組件230之間。頂蓋組件232包括保持光學(xué)部件234的光學(xué)器件保持器沈4。光學(xué)器件保持器264配置為耦接到襯套沈0。在示例性實施例中，光學(xué)器件保持器 264可移動地耦接到襯套沈0以使得光學(xué)器件保持器沈4的相對位置可以相對于襯套260 的位置變化。同樣地，光學(xué)部件234的位置可以相對于襯套260變化。襯套260包括限定腔沈6的主體。襯套沈0的主體可以由絕緣材料例如塑性材料制成?；蛘?，襯套260的主體可以由其它材料例如金屬材料制成。襯套260在腔沈6的底部具有開口沈8。當(dāng)組裝光模塊210時，開口 268對齊二極管222和觸頭保持器242的開口 250以允許從二極管222發(fā)出的光從光模塊210發(fā)出。在所示實施例中，襯套260具有緊鄰襯套260的頂部272的內(nèi)螺紋270。光學(xué)器件保持器264可包括相應(yīng)的螺紋274(如圖4所示)，其接合螺紋270以固定光學(xué)器件保持器 264到襯套沈0。光學(xué)器件保持器264相對于襯套260的豎直位置可以通過相對于襯套260 旋轉(zhuǎn)光學(xué)器件保持器264而進行控制。例如，在一個方向例如順時針方向轉(zhuǎn)動光學(xué)器件保持器264可將光學(xué)器件保持器264下降到腔沈6中。在相反方向上例如在逆時針方向上轉(zhuǎn)動光學(xué)器件保持器264提高了光學(xué)器件保持器264在腔沈6內(nèi)的位置。如此，光學(xué)部件234 的位置可以通過在一個方向或者另一方向旋轉(zhuǎn)光學(xué)器件保持器264而升高或降低。改變光學(xué)部件234相對于二極管222的位置可以對從光模塊210的光輸出具有影響。例如，從光模塊210發(fā)出的光的照明角度可以通過定位光學(xué)部件234更遠離或者更靠近二極管222而增大或者減小。圖3是具有連接到其上的電連接器236的觸頭保持器M2的底部透視圖。觸頭保持器242具有底面280和形成在其中的多個通道觀2，所述通道在底部表面280上開口。 電觸頭2M接收在相應(yīng)的通道觀2中，并在底部表面280上暴露。當(dāng)觸頭保持器242裝載到底座圈MO (如圖2所示)中時，底部表面280接合LED封裝216 (如圖2所示)，電觸頭 254通過底部表面280接合電端子220(如圖2所示)。在所示實施例中，電觸頭2M包括具有在其上的配合接口 286的彈性梁觀4。配合接口 286配置為當(dāng)安裝到電端子220上時接合電端子220。當(dāng)觸頭保持器242安裝到LED 封裝216時彈性梁284可以偏斜。該偏斜導(dǎo)致彈性梁284抵靠電端子220彈簧偏壓以抵靠電端子220提供彈力。
與配合接口 286相對的電觸頭254的末端配置為端接到電纜238的相應(yīng)纜線。在所示實施例中，電觸頭2M在其電連接到電纜238的纜線的末端具有絕緣層剝離觸頭觀8。 電觸頭邪4可以利用各種類型的電連接來電連接到電纜238的纜線。例如，纜線可以焊接到電觸頭254。電纜238的纜線可在其電連接到電觸頭254的末端包括配合觸頭。電路板可以用于端接到電路板的電觸頭2M和端接到電路板的電纜238的單獨纜線。在示例性實施例中，溫度傳感器290通過觸頭保持器242保持。溫度傳感器290通過溫度傳感器觸頭四2電連接到電纜238的纜線。在所示實施例中，溫度傳感器290組成配置為電連接到LED封裝216以監(jiān)測LED封裝216和/或二極管222的溫度的合成部件。 溫度傳感器290暴露在用于安裝到LED封裝216的底部表面280上。圖4是在組裝狀態(tài)的光模塊210的局部剖視圖。光模塊210示出為安裝到散熱器 294.在組裝過程中，底座圈240安裝到散熱器四4。LED封裝216裝載到觸頭保持器M2 中以使得觸頭保持器242的底部表面280接合基板218?；蛘?，LED封裝216可以裝載到底座圈240的開口 246中，而不是裝載到觸頭保持器242中。觸頭保持器242和LED封裝216 然后從底座圈240上方裝載到底座圈240中。壓力彈簧262然后安裝在觸頭保持器242頂部。壓力彈簧沈2圍繞觸頭保持器M2的頂部圓周地延伸。任選地，觸頭保持器242可包括凸出部四8，其接收壓力彈簧沈2。頂蓋組件232然后耦接到底座圈組件230。在示例性實施例中，襯套260耦接到底座圈M0。底座圈組件230的固定特征245 耦接到頂蓋組件232的固定特征276以固定頂蓋組件232到底座圈組件230。在所示實施例中，底座圈組件230的固定特征245構(gòu)成在底座圈240上的外螺紋。頂蓋組件230的固定特征276構(gòu)成在襯套260上的內(nèi)螺紋。通過在上緊方向旋轉(zhuǎn)襯套沈0，襯套260上緊到底座圈240上。當(dāng)襯套260上緊時，襯套沈0的凸出部299接合壓力彈簧沈2。襯套沈0的進一步上緊壓縮壓力彈簧262，其迫使壓力彈簧262到觸頭保持器M2中。通過壓力彈簧 262施加于觸頭保持器242上的壓力驅(qū)動觸頭保持器M2向下到散熱器四4中。觸頭保持器242的底部表面280壓靠LED封裝216并驅(qū)動LED封裝216到散熱器四4中。通過壓力彈簧262施加在觸頭保持器242上的壓力抵靠著散熱器294保持LED封裝216。壓力彈簧 262保持在LED封裝216上足夠的壓力以提供LED封裝216和散熱器294之間的有效率的熱傳遞。熱接口限定在散熱器294和LED封裝216的底部之間，并且熱量從LED封裝216 傳遞到散熱器四4中。在示例性的實施例中，熱接口材料可以設(shè)置在散熱器294和LED封裝216之間。例如，熱環(huán)氧樹脂、熱油脂或者熱片或者薄膜可以設(shè)置在散熱器294和LED封裝216之間。熱接口材料增大LED封裝216和散熱器294之間的熱傳遞。通過觸頭保持器 242施加于LED封裝216上的向下壓力保持LED封裝216和散熱器294之間良好的熱連接。 壓力彈簧262抵靠著觸頭保持器242壓縮以施加向下壓力在觸頭保持器上。壓力彈簧262 保持這樣的向下壓力在觸頭保持器242上以迫使LED封裝216抵靠著散熱器四4。壓力彈簧262保持LED封裝216上需要的力大小以保持LED封裝216與散熱器294熱接觸。一旦襯套260耦接到底座圈240，光學(xué)器件保持器沈4和光學(xué)部件234可以耦接到襯套沈0。在示例性實施例中，光學(xué)部件234的唇狀件265接收在光學(xué)器件保持器264的縫槽沈7中。在組裝過程中，光學(xué)器件保持器264通過螺紋耦接光學(xué)器件保持器264到襯套 260而耦接到襯套沈0。螺紋270接合螺紋274。光學(xué)器件保持器264相對于襯套260旋轉(zhuǎn)的量限定光學(xué)部件234相對于二極管222的豎直位置。光學(xué)部件234能夠通過控制光學(xué)器件保持器264相對于襯套沈0的位置而相對于二極管222可變地定位。光學(xué)部件234相對于二極管222的位置控制光模塊210的照明效果。圖5是替代的觸頭保持器300的底部透視圖。觸頭保持器300包括具有第一表面 304和第二表面306的電路板302。電路板302包括用于配合設(shè)置在電纜端部處的電連接器310的電連接器接口 308。在所示實施例中，電連接器接口限定可分離的接口，其允許電連接器310配合到電路板302以及從電路板302分離。夾子312設(shè)置在電連接器接口 308 上以固定電連接器310到電路板302。電連接器接口 308包括沿著第一表面304暴露的觸墊314。電連接器310包括配合到觸墊314的多個單獨觸頭(未示出)以提供它們之間的電連接。在替代實施例中，電連接器310可以利用不同的部件以不同的方式電連接到電路板 302。電觸頭316電連接到電路板302。在所示實施例中，電觸頭316接收在延伸通過電路板302的通孔中。或者，電觸頭316可以表面安裝到電路板302。電觸頭316包括從第一表面304向外延伸的彈性梁318。彈性梁318配置為當(dāng)配合到光引擎214(如圖2所示) 的電端子220(如圖2所示)時偏斜并提供彈力。在示例性實施例中，電路板302包括多個從第一表面304延伸的短柱320。短柱320配置為當(dāng)LED封裝216安裝到其上時接合LED 封裝216。電路板302包括通過其中的開口 322。開口 322配置為對齊二極管222 (如圖2 所示)以使得從二極管222發(fā)出的光可通過電路板。圖6是根據(jù)示例性實施例形成的光模塊328的局部剖視圖。光模塊3 配置為用于光引擎214。在替代實施例中，可以使用各種類型的光引擎。光模塊3 包括底座圈組件 330和頂蓋組件322，它們配合以相對于光引擎214保持光學(xué)部件334。從二極管220發(fā)出的光發(fā)射到光學(xué)部件334中，并通過光學(xué)部件334從光模塊3 發(fā)出。底座圈組件330包括底座圈340和觸頭保持器300。底座圈340配置為安裝到其它結(jié)構(gòu)例如散熱器。底座圈340保持觸頭保持器300。底座圈340還保持LED封裝216。 在示例性實施例中，底座圈340包括接收LED封裝216在其中的開口 342。任選地，LED封裝216可以通過干涉配合保持在開口 342內(nèi)以大致保持LED封裝216在底座圈340內(nèi)的位置，例如在組裝光模塊3 和/或安裝光模塊3 到散熱器的過程中。底座圈340包括用于固定頂蓋組件332到底座圈組件330的固定特征344。在示例性實施例中，固定特征344 構(gòu)成在底座圈340上的外螺紋。在替代實施例中，可以使用其它類型的固定特征。頂蓋組件332包括襯套360和配置為定位在頂蓋組件332和底座圈組件330之間的壓力彈簧362。襯套360用作用以保持光學(xué)部件334的光學(xué)器件保持器。在示例性實施例中，光學(xué)部件334耦接到襯套360，并固定到相對于襯套360固定的位置?；蛘撸渌考绻鈱W(xué)保持器可以被提供以保持光學(xué)部件334，其中光學(xué)器件保持器能夠相對于襯套 360移動以改變光學(xué)部件334相對于襯套360的位置。襯套360包括接收壓力彈簧362的凸出部364。當(dāng)組裝時，壓力彈簧362保持在凸出部364和觸頭保持器300之間。壓力彈簧362施加向下壓力在觸頭保持器300上，其迫使觸頭保持器300進入LED封裝216中。由壓力彈簧362產(chǎn)生的向下壓力有助于保持LED 封裝216抵靠散熱器。在所示實施例中，壓力彈簧362構(gòu)成在凸出部364和觸頭保持器300 之間延伸的波狀構(gòu)型的波狀彈簧。在替代實施例中，可以使用其它類型的彈簧以產(chǎn)生抵靠觸頭保持器的向下壓力。在示例性實施例中，頂蓋組件332包括固定特征366。在所示實施例中，固定特征 366構(gòu)成在襯套360上的內(nèi)螺紋。其它類型的固定特征可以用于替代實施例中。固定特征 366接合底座圈組件330的固定特征344以固定頂蓋組件332到底座圈組件330。例如，在組裝過程中，襯套360通過固定特征366的螺紋接合固定特征344的螺紋而可轉(zhuǎn)動地耦接到340。當(dāng)襯套360上緊時，凸出部364向下擠壓在壓力彈簧362上以迫使壓力彈簧362抵靠著觸頭保持器300的電路板302被壓縮。這樣的壓縮施加彈力到觸頭保持器300上，其向下朝著LED封裝216驅(qū)動觸頭保持器300。短柱320在電路板302和LED封裝216的基板218之間延伸。壓力彈簧362的向下壓力通過短柱320傳遞到LED封裝216中。壓力彈簧362保持在LED封裝216上足夠的壓力以提供LED封裝216和散熱器之間的有效熱傳遞。 向下壓力保持LED封裝216抵靠著散熱器以保證在它們之間的良好的熱傳遞。圖7是替代光模塊400的分解視圖。光模塊400用于觸頭保持器300中的光引擎 214。其它類型的光引擎可以用于替代的實施例中。此外，其它類型的觸頭保持器可以用于替代實施例中。光模塊400包括底座圈組件430和頂蓋組件432。頂蓋組件432配置為耦接到底座圈組件430。底座圈組件430配置為安裝到另一結(jié)構(gòu)，例如散熱器。底座圈組件430保持光引擎214。底座圈組件430可以利用緊固件434耦接到散熱器。在替代實施例中，可以使用其它類型的固定裝置。頂蓋組件432配置為保持光學(xué)部件436(如圖9所示)。在所示實施例中，光學(xué)部件436構(gòu)成反射體，但是，在替代實施例中，其它類型的光學(xué)部件可以用于光模塊400中。底座圈組件430包括配置為安裝到散熱器的底座圈440。底座圈組件430還包括觸頭保持器300。光引擎214和觸頭保持器300接收在底座圈440中并固定到其上。底座圈組件430還包括緊固件434。任選地，緊固件434可以用于抵靠著散熱器保持光引擎214。 在所示實施例中，緊固件434構(gòu)成用于固定頂蓋組件432到底座圈組件430的固定特征。緊固件434可以在此及后稱作固定特征434。其它類型的固定特征可以用于替代實施例中。 例如，固定特征可構(gòu)成螺紋、刺刀類型固定特征或者固定頂蓋組件432到底座圈組件430的其它的部件。頂蓋組件432包括襯套460和壓力彈簧462。襯套460包括安裝特征464，壓力彈簧462包括接合襯套460的安裝特征464的安裝特征466以固定壓力彈簧462到襯套460。 壓力彈簧462包括彈簧板468和從彈簧板468向上延伸的側(cè)壁470。安裝特征466從側(cè)壁 470延伸。在示例性實施例中，彈簧板468包括多個圍繞開口 474圓周延伸的彈簧元件472。 每一彈簧元件472彼此分離并可單獨偏斜。例如，在彈簧板468中切割縫槽以限定彈簧元件472。當(dāng)組裝時，彈簧元件472接合觸頭保持器300并在觸頭保持器300上提供彈力以迫使觸頭保持器300抵靠著光引擎214。在光引擎214上的向下壓力保持光引擎214和散熱器之間的熱接口。壓力彈簧462提供向下壓力以保持光引擎214熱接觸散熱器以保證它們之間良好的熱傳遞。在示例性實施例中，壓力彈簧462包括用于固定頂蓋組件432到底座圈組件430 的一個或多個固定特征476。例如，固定特征476配置為接合底座圈組件430的固定特征 434。在所示實施例中，固定特征476構(gòu)成刺刀類型的連接器，其配置為接合緊固件434。刺
10刀類型的連接器通過側(cè)壁470限定。側(cè)壁470向上傾斜并具有從彈簧板468測量的非均一高度。側(cè)壁470具有形成在其中在坡道表面478末端上的凹口 480。當(dāng)頂蓋組件432配合底座圈組件時，緊固件434保持在凹口 480中。圖8是在組裝狀態(tài)的光模塊400的頂部透視圖。圖9是在組裝狀態(tài)的光模塊400 的剖視圖。在組裝過程中，底座圈組件430安裝到散熱器或者其它的支撐結(jié)構(gòu)。光引擎214 和觸頭保持器300保持在底座圈440內(nèi)。底座圈440利用緊固件434固定到散熱器。在所示實施例中，緊固件434是配置為可螺紋耦接到散熱器的螺紋緊固件。緊固件434是具有下頭490和上頭492的雙頭緊固件。在下和上頭490，492之間形成一空間。上頭492定位在底座圈440上方。頂蓋組件432通過利用安裝特征464，466耦接壓力彈簧462到襯套460而組裝。 光學(xué)部件436可以在頂蓋組件432耦接到底座圈組件430之前或者之后耦接到頂蓋組件 432。在組裝過程中，頂蓋組件432通過上頭492穿過壓力彈簧462中的凹槽494降低到底座圈組件430上。頂蓋組件432裝載到底座圈組件430上直到壓力彈簧462依靠在觸頭保持器300上。然后，例如在順時針方向旋轉(zhuǎn)頂蓋組件432到鎖定位置。當(dāng)頂蓋組件432 被旋轉(zhuǎn)時，坡道表面478接合上頭492。頂蓋組件432旋轉(zhuǎn)直到上頭492接收在側(cè)壁470中的凹口 480中。在組裝過程中，當(dāng)坡道表面478沿著上頭492旋轉(zhuǎn)時，壓力彈簧462被迫向下。例如，彈簧元件472被迫使向下朝著觸頭保持器300。單獨的彈簧元件472接合電路板302的第二表面306。當(dāng)彈簧元件472接合電路板302時，彈簧元件472偏斜。這樣的偏斜施加彈力在電路板302上，迫使電路板302向著光引擎214。彈力在電路板302上施加向下壓力， 該力傳遞到光引擎214。向下壓力保持光引擎214抵靠著散熱器。向下壓力從電路板302 通過短柱320傳遞到光引擎214。在電路板302上的來自壓力彈簧462的向下壓力的大小足以保證光引擎302和散熱器之間良好的熱接觸。來自壓力彈簧462的向下的彈力還迫使電路板302向著光引擎214以保持電觸頭316在用于配合電端子(如圖2所示)的適當(dāng)位置。如此，電觸頭316彈簧偏靠電端子220以產(chǎn)生與電端子220的電連接。電觸頭316包括彈簧偏壓靠電端子220的彈性梁318以產(chǎn)生與電端子220的電連接。電觸頭316在可分離的接口連接到電端子220。例如，非永久連接在電觸頭316和電端子220之間產(chǎn)生。不需要焊接來產(chǎn)生電觸頭316和電端子220之間的電連接。在示例性實施例中，光模塊400可以被拆卸以修理或者更換光模塊的各部件。例如，頂蓋組件432可以移除以更換電路板302和/或光引擎214。當(dāng)電路板302和/或光引擎214可以被更換時，底座圈440可保持耦接到散熱器。圖10是替代的觸頭保持器500的底部透視圖。觸頭保持器500包括具有第一表面504和第二表面506的電路板502。電路板502包括用于配合設(shè)置在電纜末端上的電連接器的電連接器接口 508。在所示實施例中，電連接器接口限定可分離的接口，其允許電連接器配合到電路板502或者從電路板502拆卸。夾子512設(shè)置在電連接器接口 508上以固定電連接器到電路板502。在替代實施例中，電連接器可以利用不同部件以不同方式電連接到電路板502。電觸頭516電連接到電路板502。在所示實施例中，電觸頭516接收在延伸通過電路板502的通孔中?；蛘?，電觸頭516可以表面安裝到電路板502。電觸頭516包括從第一表面向外延伸的彈性梁518。彈性梁518配置為當(dāng)配合到光引擎214(如圖2所示)的電端子220 (如圖2所示)時偏斜并提供彈力。一個或多個電子部件520安裝到電路板502。電子部件520可控制電路板502的電力方案。任選地，電子部件520可以是溫度傳感器。其它類型的電子部件可以用于替代實施例中。電子部件520可以是微處理器或者用于控制照明的其它類型的控制器。電路板 502包括沿著其一個側(cè)面的開口 522。開口 522配置為對齊二極管222(如圖2所示)以使得從二極管222發(fā)出的光可通過電路板502。圖11是根據(jù)示例性實施例形成的光模塊528的局部剖視圖。光模塊5 配置為用于光引擎214。不同類型的光引擎可以用于替代實施例中。光模塊5 包括底座圈組件 530和頂蓋組件532，它們配合以相對于光引擎214保持光學(xué)部件534。從二極管220發(fā)出的光發(fā)射到光學(xué)部件534中，并通過光學(xué)部件534從光模塊5 發(fā)出。底座圈組件530包括底座圈540和觸頭保持器500。底座圈540配置為安裝到另一個結(jié)構(gòu)，例如散熱器。底座圈540保持觸頭保持器500。底座圈540還保持LED封裝216。 在示例性實施例中，底座圈540包括與LED封裝216對齊的開口 M2。底座圈540安裝在 LED封裝216上以使得開口 542對齊二極管220。頂蓋組件532包括襯套560和配置為定位在頂蓋組件532和光學(xué)部件534之間的壓力彈簧562。襯套560用作用于保持光學(xué)部件534的光學(xué)器件保持器。在示例性實施例中，光學(xué)部件534耦接到襯套560，并固定到相對于襯套560固定的位置。或者，其它部件例如光學(xué)保持器可以被提供以保持光學(xué)部件534，其中光學(xué)器件保持器可相對于襯套560移動以改變光學(xué)部件534相對于襯套560的位置。襯套560包括接收壓力彈簧562的凸出部564。當(dāng)組裝時，壓力彈簧562保持在凸出部564和光學(xué)部件534之間。壓力彈簧562施加向下壓力在光學(xué)部件534上，其迫使光學(xué)部件534進入到LED封裝216中。由壓力彈簧562產(chǎn)生的向下壓力有助于保持LED封裝216抵靠著散熱器。當(dāng)襯套560上緊時，凸出部564向下擠壓在壓力彈簧562上以迫使壓力彈簧562抵靠著光學(xué)部件534被壓縮。在所示實施例中，壓力彈簧562構(gòu)成在凸出部 564和光學(xué)部件534之間延伸的波狀彈簧。在替代實施例中可以使用其它類型的彈簧以抵靠著觸頭保持器產(chǎn)生向下壓力。圖12是光模塊5 的分解視圖。觸頭保持器500示出為裝載到底座圈540中。觸頭保持器500利用緊固件570固定在底座圈MO內(nèi)。當(dāng)緊固件570上緊時，觸頭保持器500 和底座圈MO向下擠壓到LED封裝216上。電觸頭516偏靠電端子220。底座圈組件530包括接收光學(xué)部件534的相應(yīng)安裝特征574的安裝特征572。在所示實施例中，安裝特征572構(gòu)成開口，該開口被做成一定尺寸、形狀并被定位為接收互補的安裝特征574。安裝特征572相對于底座圈540取向光學(xué)部件534。底座圈組件530包括用于固定頂蓋組件532到其上的固定特征576。頂蓋組件532 包括接合固定特征576的互補固定特征578以固定頂蓋組件532到底座圈組件530。在所示實施例中，固定特征576，578限定刺刀類型的耦接。固定特征576構(gòu)成形成在底座圈540 的側(cè)壁中的凹陷軌跡。固定特征578構(gòu)成從襯套560的側(cè)壁向內(nèi)延伸的突起，其配置為接收在凹陷軌跡中以固定頂蓋組件532到底座圈組件530?；蛘?，固定特征576可構(gòu)成從側(cè)壁延伸出來的突起，固定特征578可構(gòu)成在襯套560的側(cè)壁的內(nèi)表面中的凹陷軌跡。在替代實施例中，可以使用其它類型的固定特征576，578。例如，固定特征576，578可構(gòu)成在側(cè)壁上的螺紋，其允許螺紋耦接在襯套560和底座圈540之間。固定特征576，578的其它的例子包括用于相對于底座圈540固定襯套560的鎖閂、銷、緊固件等。在示例性實施例中，固定特征576包括凸輪表面580和在凸輪表面580的末端上的鎖定凹口 582。凸輪表面580傾斜以使得當(dāng)頂蓋組件532在配合方向旋轉(zhuǎn)時，固定特征 578沿著凸輪表面580騎跨。當(dāng)固定特征578沿著凸輪表面580騎跨時，頂蓋組件532向下拉到底座圈組件530上。當(dāng)頂蓋組件532向下抽拉時，壓力彈簧562抵靠著光學(xué)部件534 被壓縮。在組裝期間，頂蓋組件532在配合方向旋轉(zhuǎn)直到固定特征578接收在鎖定凹口 582 中。鎖定凹口 582從凸輪表面580向上切口以提供接收固定特征578的空間。當(dāng)固定特征 578接收在鎖定凹口 582中時，頂蓋組件532在與配合方向大致相反的脫離方向上的轉(zhuǎn)動被限制。
權(quán)利要求
1.一種光模塊(210)，包括:光引擎014)，該光引擎具有發(fā)光二極管封裝016)，該發(fā)光二極管封裝具有電端子 (220)；保持所述光引擎014)的底座圈組件030)，所述底座圈組件(230)具有配置為安裝到支撐結(jié)構(gòu)的底座圈040)，所述底座圈(MO)具有固定特征045)，所述底座圈組件(230) 具有保持電觸頭(254)的觸頭保持器042)，所述電觸頭(254)抵靠所述電端子(220)彈簧偏壓以產(chǎn)生與該電端子O20)的可分離的電連接；耦接到所述底座圈O40)的頂蓋組件032)，該頂蓋組件(23 具有圍繞所述底座圈O40)的襯套060)，所述頂蓋組件(23 具有接合所述底座圈O40)的所述固定特征 (245)的固定特征076)以耦接所述襯套(沈0)到所述底座圈040)，所述襯套(沈0)具有腔(266)；以及接收在所述腔(沈6)中的光學(xué)部件034)，所述光學(xué)部件(234)定位來接收來自發(fā)光二極管封裝016)的光，所述光學(xué)部件(234)配置為發(fā)射由所述發(fā)光二極管封裝(216)產(chǎn)生的光。
2.如權(quán)利要求1所述的光模塊010)，其中所述觸頭保持器( 包括具有配置為電連接到電連接器(310)的可分離的電連接器接口(308)的電路板(302)，所述電路板(302) 保持電觸頭0 )，所述電觸頭(254)通過所述電路板(30 的電路電連接到所述電連接器接口 (308)。
3.如權(quán)利要求1所述的光模塊010)，其中，所述電觸頭(254)包括具有接合所述電端子(220)的配合接口(觀6)的彈性梁084)，所述彈性梁(觀4)偏靠所述電端子O20)以抵靠所述電端子(220)提供彈力。
4.如權(quán)利要求1所述的光模塊010)，其中，所述觸頭保持器( 包括具有底部表面O80)的絕緣體，所述絕緣體具有形成在其中的在所述底部表面(觀0)上開口的通道 082)，所述電觸頭(254)接收在相應(yīng)通道082)中并暴露在所述底部表面(觀0)上，所述底部表面(觀0)接合所述發(fā)光二極管封裝016)，所述電觸頭(254)通過所述底部表面 (280)接合所述電端子020)。
5.如權(quán)利要求1所述的光模塊010)，進一步包括定位在所述頂蓋組件(23 和所述底座圈組件(230)之間的壓力彈簧062)，所述壓力彈簧( 在所述發(fā)光二極管封裝 (216)的方向上提供在所述觸頭保持器( 上的偏壓力以迫使所述觸頭保持器(M2)朝向所述發(fā)光二極管封裝(216)施力。
6.如權(quán)利要求1所述的光模塊010)，進一步包括定位在所述頂蓋組件(23 和所述底座圈組件(230)之間的壓力彈簧062)，所述壓力彈簧( 接合所述觸頭保持器 042)，所述觸頭保持器( 接合所述發(fā)光二極管封裝016)，所述壓力彈簧( 迫使所述觸頭保持器( 進入所述發(fā)光二極管封裝(216)中以迫使散熱器(四4)抵靠所述發(fā)光二極管封裝016)。
7.如權(quán)利要求1所述的光模塊010)，其中，所述觸頭保持器( 包括與所述發(fā)光二極管封裝(216)分離并且不同的電路板(302)，所述電觸頭(254)互連所述電路板(302)和所述發(fā)光二極管封裝016)，所述觸頭保持器( 具有接合所述發(fā)光二極管封裝(216)的短柱，其中在所述發(fā)光二極管封裝016)的方向在所述電路板(30 上的壓力通過所述短柱(320)傳遞到所述發(fā)光二極管封裝016)。
8.如權(quán)利要求1所述的光模塊010)，其中，所述固定特征(M5，276)彼此接合以能夠螺紋耦接所述頂蓋組件(23 到所述底座圈組件030)。
9.如權(quán)利要求1所述的光模塊010)，其中，所述頂蓋組件(23 具有可移動地耦接到所述襯套O60)的光學(xué)器件保持器064)，所述光學(xué)部件034)由所述光學(xué)器件保持器 (264)保持，當(dāng)所述光學(xué)器件保持器064)相對于所述襯套(沈0)移動時，所述光學(xué)部件 (234)能夠向著和遠離所述發(fā)光二極管封裝(216)移動。
10.如權(quán)利要求1所述的光模塊010)，其中，所述底座圈組件Q30)的所述固定特征 (245)包括配置為固定所述底座圈(MO)到另一結(jié)構(gòu)的緊固件044)，其中所述頂蓋組件 (232)的所述固定特征(276)包括耦接到所述襯套(沈0)的壓力彈簧，所述壓力彈簧與所述緊固件具有刺刀類型的連接以固定所述壓力彈簧到所述緊固件。
全文摘要
一種光模塊(210)，包括具有帶電端子(220)的LED封裝(216)的光引擎(214)。底座圈組件(230)保持光引擎(214)。底座圈組件(230)具有配置為安裝到支撐結(jié)構(gòu)的底座圈(240)。底座圈(240)具有固定特征(245)。底座圈組件(230)具有保持電觸頭的觸頭保持器(242)。電觸頭彈簧偏靠電端子(220)以產(chǎn)生與電端子(220)可分離的電連接。頂蓋組件(232)耦接到底座圈(240)。頂蓋組件(232)具有圍繞底座圈(240)的襯套(260)。頂蓋組件(232)具有接合底座圈(240)的固定特征的固定特征以耦接襯套(260)到底座圈(240)。襯套(260)具有腔(266)，光學(xué)部件(234)接收在腔(266)中。光學(xué)部件(234)定位為接收來自LED封裝(216)的光，光學(xué)部件(234)配置為發(fā)射由LED封裝(216)產(chǎn)生的光。
文檔編號F21V29/00GK102384438SQ201110243639
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者B.佩爾頓, E.德克斯, J.范德克羅特, M.E.莫斯托勒, O.萊恩斯, R.D.里克斯 申請人:泰科電子公司, 泰科電子荷蘭公司