制備照明裝置的方法和其中使用的光學部件與流程

本說明書涉及照明裝置。

一個或更多個實施方式可以涉及采用電驅動的光輻射源(例如，諸如LED源的固態光輻射源)的照明裝置。

背景技術：

諸如室外LED模塊的照明裝置可能要滿足如下要求，例如：

-高光通量(例如，>10000lm)；

-高功率效率(例如，>110lm/W)，這可能意味著可以使用例如包括透鏡的高效率(>90％)光學系統；

-防護不受外部環境的影響(防護等級例如為IP6x)；

-模塊化；

-關于物料清單(BoM)和制造過程的低成本。

實現這樣的規格可能是一項挑戰。

在LED模塊采用透鏡的情況下，可以通過手動或半自動方法、在每個光學系統與每個印刷電路板組件(PCBA)和/或散熱器之間使用膠或襯墊來提供IP防護。

然而對于制造，依靠這種解決方案可能涉及相當長的密封步驟，這增加了最終產品的總成本。

這種方法也可能對于安裝者/最終用戶是不利的，可能迫使安裝者/最終用戶分開安裝每個模塊，而不能同時安裝多個模塊。

技術實現要素：

一個或更多個實施方式的目的在于克服在前概述的缺點。

根據一個或更多個實施方式，通過一種制備照明裝置的方法實現所述目的，該方法包括：

-提供具有前表面的支承結構，所述前表面具有電驅動的光輻射源的陣列，

-提供光學部件，所述光學部件具有能夠耦接至所述支承結構的所述前表面的耦接表面并且具有與所述支承結構的所述前表面上的所述光輻射源的陣列互補的透鏡的陣列；所述光學部件的所述耦接表面具有設置在其上的通道的網絡，其中所述網絡的網格包圍所述透鏡的陣列中的透鏡，

-通過將所述耦接表面布置在所述前表面上來將所述光學部件與所述支承結構耦接，其中所述透鏡的陣列中的透鏡面向所述支承結構的所述光輻射源，以及

-通過形成密封結構將大量的密封材料注入進所述通道的網絡中，以密封地包圍所述支承結構的所述光輻射源以及面向所述光輻射源的所述光學部件透鏡。

一個或更多個實施方式還可以涉及在所述方法中使用的光學部件。

該光學部件包括能夠耦接至所述支承結構的前表面的耦接表面以及與在所述支承結構的所述前表面上的光輻射源的陣列互補的透鏡的陣列；所述光學部件的所述耦接表面具有設置在其上的通道的網絡，其中所述網絡的網格包圍所述透鏡的陣列中的透鏡。

一個或更多個實施方式可以實現適用于完全自動化、以及關于密封材料的分配和/或保持高度模塊化的可能性的制造過程。

一個或更多個實施方式可以用于橫向連接和豎直連接兩者。

附圖說明

現在將僅通過非限制性示例的方式，參照附圖來描述一個或更多個實施方式，在附圖中：

圖1示出了用于在根據一個或多個實施方式的方法中使用的部件；

圖2示出了圖1中的部件與根據一個或更多個實施方式的光學部件的的可能耦接；

圖3和圖4更詳細地示出了圖1和圖2的部件的特征；

圖5包括分別被表示為a)至g)的七個部件，以示出根據一個或更多個實施方式的方法的后續步驟；

圖6更詳細示出了采用圖5中示例出的操作可以獲得的結果；

圖7示出了根據一個或更多個實施方式的方法的可能的進一步步驟；

圖8示出了可以根據一個或更多個實施方式實現的照明裝置；

圖9舉例說明了實施方式的可能修改；以及

圖10至圖12示出了可以根據一個或更多個實施方式實現的使用照明裝置的各種方式。

將領會的是，為了容易理解，各個附圖中的視圖可以不按相同的比例繪制。

具體實施方式

在下面的描述中，給出多個具體細節以提供對一個或更多個示例性實施方式的全面理解。可以在沒有一個或多個具體細節的情況下或者采用其他方法、部件、材料等來實踐一個或更多個實施方式。在其他情況下，未詳細示出或描述已知的結構、材料或操作以避免對本實施方式的各個方面造成模糊。

貫穿本說明書的參考“一個實施方式”或“實施方式”意味著結合實施方式描述的特定特征、結構或特性被包括在至少一個實施方式中。因此，貫穿本說明書在各個地方可能出現的短語“在一個實施方式中”或“在實施方式中”不必均參考同一實施方式。此外，可以在一個或更多個實施方式中以任何合適的方式組合特定特征、結構或特性。

本文中提供的標題(headings)僅為了方便，并且因此不解釋所保護的范圍或實施方式的范圍。

在圖1中，附圖標記10表示用于包括具有大體上平坦配置(或在任何情況下大體上平坦前表面(附圖中面向上方))的基板(其可以由印刷電路板(PCB)組成)的照明裝置的支承結構，在基板上布置了電驅動的光輻射源L的陣列。這些源可以例如包括固態光輻射源(例如，LED源)。

在圖1中所示的實施方式中，這樣的陣列包括兩個平行的行，每個行包括例如十個LED，可以認為每個源L可能被支承結構10的基板的平坦前表面的稍微升起的部分包圍。

在任何情況下，這些選擇不是嚴格強制的。

例如，如在圖9中可以看出的(將在下面看出，其涉及可能存在四個行的源L)，源L的數目以及空間布置可以與本文中所舉例說明的不同。

例如，在一個或更多個實施方式中，源L的陣列可以是“非矩陣”陣列，即，多邊形陣列或圓形陣列等，并且包圍源L的升起部分(然而，其設置是可選的)的形狀被相應修改。

圖2中的視圖另外舉例說明了在結構10的周邊上可以存在連接至導電線的(例如，陰)連接件12，導電線在附圖中看不到，導電線可以用于向源L提供功率。在這方面，在一個或更多個實施方式中，將觀察到光輻射源L可以與可連接至例如連接件12的電驅動電路相關聯。

在先概述類型的結構可以根據本領域已知的標準來實現，這使得不必在本文中提供更詳細的描述。

此外，圖1示出了結構10中可以存在的適用于用作定心構造(centering formation)的構造，例如孔14。

然而，設置這種構造不是強制的，如圖10中所示出的，當圖1中的結構10耦接至具有下面描述的特征的光學部件16時，這種結構可能是有用的。

在一個或更多個實施方式中，可以例如通過對透明塑料材料進行模制來獲得的部件16可以包括板或在任何情況下具有平坦前表面的本體，可以應用所述板或本體來抵靠圖1的結構的平坦前表面。

部件16設置有透鏡18的陣列，所述陣列具有與設置在支承結構10的前表面上的光輻射源L的陣列對應的布置。

因此，當光學部件16耦接至支承結構10時，使得部件16的耦接表面面向結構10的前表面，兩個陣列(一個是光輻射源L的陣列，另一個是透鏡18的陣列)的互補性導致每個透鏡18面向一個光輻射源L。

圖3更詳細地示出了部件16的耦接表面，將應用所述耦接表面抵靠結構10的前表面。可以看到，在一個或更多個實施方式中，光學部件16的所述耦接表面可以被基本上類似于存在于部件16的耦接面上的凹槽的通道(凹槽)20的網絡所覆蓋。

在一個或更多個實施方式中，通道20的網絡包括沿包圍設置在光學部件16上的陣列中的透鏡18的路徑延伸的通道。

例如，通道20可以以每個透鏡18被所述通道的網絡的網格包圍的方式形成網或網絡(例如，正方形單元的矩形網絡)，使得每個透鏡18被所述網絡或網的(封閉的)網格完全包圍。

圖4是從將被翻轉朝向照明裝置的外部的面看到的光學部件16的平面圖，所述照明裝置是通過使用部件16獲得的。圖4強調顯示了在一個或更多個實施方式中通過使其穿通來將至少一個孔22與通道20的網絡連通的可能設置。

雖然在如圖4中舉例說明的一個或更多個實施方式中，可以設置一個單孔22，但是一個或更多個實施方式可以包括分布在部件16上的多個孔22的存在：在這方面，參見例如圖9，其中設置了兩個這樣的孔。

圖3中的視圖另外舉例說明了，在一個或更多個實施方式中，通道20的存在可以沿部件16的周邊形成設置有中空部或凹口24的框，所述中空部或凹口24可以被連接件12穿過，連接件12適用于容納插入式元件C(參見圖8)。

此外，圖3示出了在一個或更多個實施方式中在部件16上的諸如銷26的結構的可能設置，當部件16與結構10耦接時，銷26適用于作為定心結構與布置在支承結構10上的互補位置處的孔14協作。

此外，在圖3中，示出了在一個或更多個實施方式中在部件16中可能設置管狀銷(襯片)30，管狀銷(襯片)30布置在例如相對于通道20的網絡的網格的拐角位置處(例如，在相對的拐角處)。

如圖5的部分a)中所舉例說明的，一旦實現在支承結構10與光學部件16之間的耦接位置，部件16的耦接表面擱置在結構10的前表面上，可以通過孔22將密封材料(例如粘合劑)注入進通道20的網絡中(例如，經由為清楚起見僅在圖5的部分b)中示出的噴嘴N)。

在一個或更多個實施方式中，粘合劑可以包括硅樹脂基膠、聚合物基塑料材料(例如，聚氨酯或乙烯類(vynilic)膠)或者雙組份粘合材料(底膠和活化劑)。

通過依次觀察圖5中的部分b)至部分g)可以看到，可以繼續進行這樣的密封材料的注入直到所有的通道20被充滿。以這種方式，在一個或更多個實施方式中，可以實現密封材料32的網或網絡，其包括(在當前示出的實施方式中為正方形的)多個網格，每個網格密封地包圍安裝在結構10上的光輻射源L中之一以及設置在光學部件16中的相應透鏡18。密封物質32還可以填充設置在升起部分之間的凹槽，所述升起部分可以存在于結構10中源L的周圍。

在圖6的視圖中可以更好地理解這樣的結果，圖6還強調顯示了通過定心結構14和26執行的可能的功能。

圖6的視圖還強調顯示了連接件12，其面向中空部或凹口24(參見例如圖2和圖3)，穿過密封材料32延伸并且朝向外部突出。

此外，圖6示出了在一個或更多個實施方式中，光輻射源L可以包括多個單獨LED的陣列，并且此外可選地，通道20可以被實現成使得密封材料32的網絡中的一個或更多個網格不僅包圍一個源L和面向該源L的透鏡18(如圖6中所舉例說明的)，而且包圍多個光輻射源L以及與此相關聯的透鏡18。

在一個或更多個實施方式中，可以選擇銷或襯片30的長度，使得在光學部件16與支承結構10耦接的情況下，銷30的“遠”端抵接結構10的前表面。

因此，例如為了允許插入固定螺絲釘(例如參見圖10至圖12中的附圖標記36)，設置在這種銷30中的軸向孔和設置在支承結構10中的相應部分處的可選孔與通道20分隔開，并且未被密封材料填注。

在一個或更多個實施方式中，密封材料32可以包括可固化材料。在這樣的情況下，在完成通道20(如圖5的部分g)和圖6所舉例說明的)之后，如此獲得的組件可以經受固化處理(例如，熱固化)。

無論是否需要固化被注入進通道20的密封材料，如圖7中所舉例說明的，可以例如通過激光束沿著由材料32形成的至少一些密封線(參見例如圖7中由“T”所示的線)，即沿著通道20的至少之一進行切割操作，使得將在先獲得的組件劃分成如圖8所舉例說明的獨立的照明裝置。

在一個或更多個實施方式中，照明裝置34可以包括：

-安裝至少一個光輻射源L的支承結構10的部分，

-與支承結構10的所述部分耦接的光學部件16的部分，并且光學部件16的所述部分包括面向所述光輻射源L的至少一個透鏡18。

通過密封材料32的“路緣(kerb)”從外部密封這樣的組件，從而密封包圍如此獲得的照明裝置34。

所述路緣被各自的連接器12(密封地)穿過，所述連接器12穿透光學部件16的中空部24以便與插入式連接器C(其形狀如圖8中所示)耦接。在一個或更多個實施方式中，密封作用可以通過在其中插入式連接器C被耦接至連接器12的區域周圍布置進一步量的密封材料來進一步增強。

然而，如圖7中所舉例說明的劃分操作(虛線T)不是強制的：事實上，在一個或更多個實施方式中，可以保持多個照明裝置34(例如，2×N光輻射源L的陣列)耦接在一起，以便建立包括多個光輻射源L的照明裝置，其數目可以等于或不同于安裝在結構10上的源L的數目以執行在先所述的操作。

圖9舉例說明了將在先舉例說明的標準擴展到光學部件16的可能性，光學部件16與圖2至圖7中所示的相比包括不同數目的透鏡18(四個10透鏡的陣列而不是兩個10透鏡的陣列)。

此外，圖10至圖12舉例說明了使用例如關于可以安裝在散熱器S(可選地為翅狀散熱器)上的一個或更多個實施方式的靈活性。

具體地，圖10舉例說明了基本上類似于圖8中所示的裝置的“單個”照明裝置34安裝在散熱器S上。

圖11涉及包括彼此連接的兩個裝置34的“串聯”照明裝置可以安裝在散熱器S上。例如，在圖11中可見的所述兩個裝置34可以從如圖7中舉例說明的結構獲得，通過使這種結構經受切割操作T，以便引起這種結構的矩陣陣列的“列”(即圖7中的最右列)與這樣的結構分離。

圖12涉及四個照明裝置34安裝在散熱器S上的示例性可能性，每個照明裝置對應于圖8中示出的解決方案。

如在圖11的“串聯”裝置的情況下那樣，圖12中的所述四個裝置34還共享結構10的公共部分，其耦接至光學部件16的公共部分。

在一個或更多個實施方式中，裝置34可以例如通過經由螺絲釘36的螺絲連接來安裝在諸如散熱器S的支承件上，螺絲釘36適用于例如在銷30的軸向孔中前進，在圖3和圖4中，銷30的軸向孔在結構10的板中可見。

當然，在不影響基本原則的情況下，關于通過以僅非限制性示例的方式在本文中所描述的內容，可以在不脫離保護范圍的情況下改變(即使是可觀的)實現的細節和實施方式。

保護范圍由所附權利要求來限定。