制备照明装置的方法和其中使用的光学部件与流程

本说明书涉及照明装置。

一个或更多个实施方式可以涉及采用电驱动的光辐射源(例如，诸如LED源的固态光辐射源)的照明装置。

背景技术：

诸如室外LED模块的照明装置可能要满足如下要求，例如：

-高光通量(例如，>10000lm)；

-高功率效率(例如，>110lm/W)，这可能意味着可以使用例如包括透镜的高效率(>90％)光学系统；

-防护不受外部环境的影响(防护等级例如为IP6x)；

-模块化；

-关于物料清单(BoM)和制造过程的低成本。

实现这样的规格可能是一项挑战。

在LED模块采用透镜的情况下，可以通过手动或半自动方法、在每个光学系统与每个印刷电路板组件(PCBA)和/或散热器之间使用胶或衬垫来提供IP防护。

然而对于制造，依靠这种解决方案可能涉及相当长的密封步骤，这增加了最终产品的总成本。

这种方法也可能对于安装者/最终用户是不利的，可能迫使安装者/最终用户分开安装每个模块，而不能同时安装多个模块。

技术实现要素：

一个或更多个实施方式的目的在于克服在前概述的缺点。

根据一个或更多个实施方式，通过一种制备照明装置的方法实现所述目的，该方法包括：

-提供具有前表面的支承结构，所述前表面具有电驱动的光辐射源的阵列，

-提供光学部件，所述光学部件具有能够耦接至所述支承结构的所述前表面的耦接表面并且具有与所述支承结构的所述前表面上的所述光辐射源的阵列互补的透镜的阵列；所述光学部件的所述耦接表面具有设置在其上的通道的网络，其中所述网络的网格包围所述透镜的阵列中的透镜，

-通过将所述耦接表面布置在所述前表面上来将所述光学部件与所述支承结构耦接，其中所述透镜的阵列中的透镜面向所述支承结构的所述光辐射源，以及

-通过形成密封结构将大量的密封材料注入进所述通道的网络中，以密封地包围所述支承结构的所述光辐射源以及面向所述光辐射源的所述光学部件透镜。

一个或更多个实施方式还可以涉及在所述方法中使用的光学部件。

该光学部件包括能够耦接至所述支承结构的前表面的耦接表面以及与在所述支承结构的所述前表面上的光辐射源的阵列互补的透镜的阵列；所述光学部件的所述耦接表面具有设置在其上的通道的网络，其中所述网络的网格包围所述透镜的阵列中的透镜。

一个或更多个实施方式可以实现适用于完全自动化、以及关于密封材料的分配和/或保持高度模块化的可能性的制造过程。

一个或更多个实施方式可以用于横向连接和竖直连接两者。

附图说明

现在将仅通过非限制性示例的方式，参照附图来描述一个或更多个实施方式，在附图中：

图1示出了用于在根据一个或多个实施方式的方法中使用的部件；

图2示出了图1中的部件与根据一个或更多个实施方式的光学部件的的可能耦接；

图3和图4更详细地示出了图1和图2的部件的特征；

图5包括分别被表示为a)至g)的七个部件，以示出根据一个或更多个实施方式的方法的后续步骤；

图6更详细示出了采用图5中示例出的操作可以获得的结果；

图7示出了根据一个或更多个实施方式的方法的可能的进一步步骤；

图8示出了可以根据一个或更多个实施方式实现的照明装置；

图9举例说明了实施方式的可能修改；以及

图10至图12示出了可以根据一个或更多个实施方式实现的使用照明装置的各种方式。

将领会的是，为了容易理解，各个附图中的视图可以不按相同的比例绘制。

具体实施方式

在下面的描述中，给出多个具体细节以提供对一个或更多个示例性实施方式的全面理解。可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者采用其他方法、部件、材料等来实践一个或更多个实施方式。在其他情况下，未详细示出或描述已知的结构、材料或操作以避免对本实施方式的各个方面造成模糊。

贯穿本说明书的参考“一个实施方式”或“实施方式”意味着结合实施方式描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，贯穿本说明书在各个地方可能出现的短语“在一个实施方式中”或“在实施方式中”不必均参考同一实施方式。此外，可以在一个或更多个实施方式中以任何合适的方式组合特定特征、结构或特性。

本文中提供的标题(headings)仅为了方便，并且因此不解释所保护的范围或实施方式的范围。

在图1中，附图标记10表示用于包括具有大体上平坦配置(或在任何情况下大体上平坦前表面(附图中面向上方))的基板(其可以由印刷电路板(PCB)组成)的照明装置的支承结构，在基板上布置了电驱动的光辐射源L的阵列。这些源可以例如包括固态光辐射源(例如，LED源)。

在图1中所示的实施方式中，这样的阵列包括两个平行的行，每个行包括例如十个LED，可以认为每个源L可能被支承结构10的基板的平坦前表面的稍微升起的部分包围。

在任何情况下，这些选择不是严格强制的。

例如，如在图9中可以看出的(将在下面看出，其涉及可能存在四个行的源L)，源L的数目以及空间布置可以与本文中所举例说明的不同。

例如，在一个或更多个实施方式中，源L的阵列可以是“非矩阵”阵列，即，多边形阵列或圆形阵列等，并且包围源L的升起部分(然而，其设置是可选的)的形状被相应修改。

图2中的视图另外举例说明了在结构10的周边上可以存在连接至导电线的(例如，阴)连接件12，导电线在附图中看不到，导电线可以用于向源L提供功率。在这方面，在一个或更多个实施方式中，将观察到光辐射源L可以与可连接至例如连接件12的电驱动电路相关联。

在先概述类型的结构可以根据本领域已知的标准来实现，这使得不必在本文中提供更详细的描述。

此外，图1示出了结构10中可以存在的适用于用作定心构造(centering formation)的构造，例如孔14。

然而，设置这种构造不是强制的，如图10中所示出的，当图1中的结构10耦接至具有下面描述的特征的光学部件16时，这种结构可能是有用的。

在一个或更多个实施方式中，可以例如通过对透明塑料材料进行模制来获得的部件16可以包括板或在任何情况下具有平坦前表面的本体，可以应用所述板或本体来抵靠图1的结构的平坦前表面。

部件16设置有透镜18的阵列，所述阵列具有与设置在支承结构10的前表面上的光辐射源L的阵列对应的布置。

因此，当光学部件16耦接至支承结构10时，使得部件16的耦接表面面向结构10的前表面，两个阵列(一个是光辐射源L的阵列，另一个是透镜18的阵列)的互补性导致每个透镜18面向一个光辐射源L。

图3更详细地示出了部件16的耦接表面，将应用所述耦接表面抵靠结构10的前表面。可以看到，在一个或更多个实施方式中，光学部件16的所述耦接表面可以被基本上类似于存在于部件16的耦接面上的凹槽的通道(凹槽)20的网络所覆盖。

在一个或更多个实施方式中，通道20的网络包括沿包围设置在光学部件16上的阵列中的透镜18的路径延伸的通道。

例如，通道20可以以每个透镜18被所述通道的网络的网格包围的方式形成网或网络(例如，正方形单元的矩形网络)，使得每个透镜18被所述网络或网的(封闭的)网格完全包围。

图4是从将被翻转朝向照明装置的外部的面看到的光学部件16的平面图，所述照明装置是通过使用部件16获得的。图4强调显示了在一个或更多个实施方式中通过使其穿通来将至少一个孔22与通道20的网络连通的可能设置。

虽然在如图4中举例说明的一个或更多个实施方式中，可以设置一个单孔22，但是一个或更多个实施方式可以包括分布在部件16上的多个孔22的存在：在这方面，参见例如图9，其中设置了两个这样的孔。

图3中的视图另外举例说明了，在一个或更多个实施方式中，通道20的存在可以沿部件16的周边形成设置有中空部或凹口24的框，所述中空部或凹口24可以被连接件12穿过，连接件12适用于容纳插入式元件C(参见图8)。

此外，图3示出了在一个或更多个实施方式中在部件16上的诸如销26的结构的可能设置，当部件16与结构10耦接时，销26适用于作为定心结构与布置在支承结构10上的互补位置处的孔14协作。

此外，在图3中，示出了在一个或更多个实施方式中在部件16中可能设置管状销(衬片)30，管状销(衬片)30布置在例如相对于通道20的网络的网格的拐角位置处(例如，在相对的拐角处)。

如图5的部分a)中所举例说明的，一旦实现在支承结构10与光学部件16之间的耦接位置，部件16的耦接表面搁置在结构10的前表面上，可以通过孔22将密封材料(例如粘合剂)注入进通道20的网络中(例如，经由为清楚起见仅在图5的部分b)中示出的喷嘴N)。

在一个或更多个实施方式中，粘合剂可以包括硅树脂基胶、聚合物基塑料材料(例如，聚氨酯或乙烯类(vynilic)胶)或者双组份粘合材料(底胶和活化剂)。

通过依次观察图5中的部分b)至部分g)可以看到，可以继续进行这样的密封材料的注入直到所有的通道20被充满。以这种方式，在一个或更多个实施方式中，可以实现密封材料32的网或网络，其包括(在当前示出的实施方式中为正方形的)多个网格，每个网格密封地包围安装在结构10上的光辐射源L中之一以及设置在光学部件16中的相应透镜18。密封物质32还可以填充设置在升起部分之间的凹槽，所述升起部分可以存在于结构10中源L的周围。

在图6的视图中可以更好地理解这样的结果，图6还强调显示了通过定心结构14和26执行的可能的功能。

图6的视图还强调显示了连接件12，其面向中空部或凹口24(参见例如图2和图3)，穿过密封材料32延伸并且朝向外部突出。

此外，图6示出了在一个或更多个实施方式中，光辐射源L可以包括多个单独LED的阵列，并且此外可选地，通道20可以被实现成使得密封材料32的网络中的一个或更多个网格不仅包围一个源L和面向该源L的透镜18(如图6中所举例说明的)，而且包围多个光辐射源L以及与此相关联的透镜18。

在一个或更多个实施方式中，可以选择销或衬片30的长度，使得在光学部件16与支承结构10耦接的情况下，销30的“远”端抵接结构10的前表面。

因此，例如为了允许插入固定螺丝钉(例如参见图10至图12中的附图标记36)，设置在这种销30中的轴向孔和设置在支承结构10中的相应部分处的可选孔与通道20分隔开，并且未被密封材料填注。

在一个或更多个实施方式中，密封材料32可以包括可固化材料。在这样的情况下，在完成通道20(如图5的部分g)和图6所举例说明的)之后，如此获得的组件可以经受固化处理(例如，热固化)。

无论是否需要固化被注入进通道20的密封材料，如图7中所举例说明的，可以例如通过激光束沿着由材料32形成的至少一些密封线(参见例如图7中由“T”所示的线)，即沿着通道20的至少之一进行切割操作，使得将在先获得的组件划分成如图8所举例说明的独立的照明装置。

在一个或更多个实施方式中，照明装置34可以包括：

-安装至少一个光辐射源L的支承结构10的部分，

-与支承结构10的所述部分耦接的光学部件16的部分，并且光学部件16的所述部分包括面向所述光辐射源L的至少一个透镜18。

通过密封材料32的“路缘(kerb)”从外部密封这样的组件，从而密封包围如此获得的照明装置34。

所述路缘被各自的连接器12(密封地)穿过，所述连接器12穿透光学部件16的中空部24以便与插入式连接器C(其形状如图8中所示)耦接。在一个或更多个实施方式中，密封作用可以通过在其中插入式连接器C被耦接至连接器12的区域周围布置进一步量的密封材料来进一步增强。

然而，如图7中所举例说明的划分操作(虚线T)不是强制的：事实上，在一个或更多个实施方式中，可以保持多个照明装置34(例如，2×N光辐射源L的阵列)耦接在一起，以便建立包括多个光辐射源L的照明装置，其数目可以等于或不同于安装在结构10上的源L的数目以执行在先所述的操作。

图9举例说明了将在先举例说明的标准扩展到光学部件16的可能性，光学部件16与图2至图7中所示的相比包括不同数目的透镜18(四个10透镜的阵列而不是两个10透镜的阵列)。

此外，图10至图12举例说明了使用例如关于可以安装在散热器S(可选地为翅状散热器)上的一个或更多个实施方式的灵活性。

具体地，图10举例说明了基本上类似于图8中所示的装置的“单个”照明装置34安装在散热器S上。

图11涉及包括彼此连接的两个装置34的“串联”照明装置可以安装在散热器S上。例如，在图11中可见的所述两个装置34可以从如图7中举例说明的结构获得，通过使这种结构经受切割操作T，以便引起这种结构的矩阵阵列的“列”(即图7中的最右列)与这样的结构分离。

图12涉及四个照明装置34安装在散热器S上的示例性可能性，每个照明装置对应于图8中示出的解决方案。

如在图11的“串联”装置的情况下那样，图12中的所述四个装置34还共享结构10的公共部分，其耦接至光学部件16的公共部分。

在一个或更多个实施方式中，装置34可以例如通过经由螺丝钉36的螺丝连接来安装在诸如散热器S的支承件上，螺丝钉36适用于例如在销30的轴向孔中前进，在图3和图4中，销30的轴向孔在结构10的板中可见。

当然，在不影响基本原则的情况下，关于通过以仅非限制性示例的方式在本文中所描述的内容，可以在不脱离保护范围的情况下改变(即使是可观的)实现的细节和实施方式。

保护范围由所附权利要求来限定。