专利名称：Led光学元件固定结构以及具有该固定结构的led发光装置的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种LED光学元件固定结构以及具有该固定结构的LED发光装置。
背景技术：
近年来，随着科技不断地演进，市面上已有各式各样具有不同功能的照明设备，提供消费者依其实际需求而选购。其中，又以采用LED技术的照明设备最受到市场上的瞩目。[0003] LED是发光二极体(Light Emitting Diode， LED)的简称，也被称作发光二极管。一般而言，这种半导体元件之前大多是作为指示灯或显示板等用途，但随着LED技术的不断进步，目前LED已经能作为光源使用。相较于传统的灯泡，LED灯不仅能够高效率地直接将电能转化为光能，并且拥有最长可达数万小时至十万小时的使用寿命，同时还具备有不易碎、省电、环保无汞、体积小、可应用在低温环境、光源具方向性、少光害与色域丰富等种种优点，故已逐渐取代传统的灯泡作为光源使用。 如图1所示，传统的LED发光灯具结构的组装方式系先将透镜2罩盖于电路基板1上的LEDll后，再透过固定盖板3结合至电路基板1上，其主要特征是由于固定盖板3上的开口 31的尺寸略大于透镜2，因此，当固定盖板3结合至电路基板1时，透镜2将会由开口 31的下方向上突露出来。 然而，采用此一 LED发光灯具结构组装方法将会导致许多缺点。举例而言，由于固定盖板3上的开口 31的尺寸被限制在略大于透镜2的范围，使得制作固定盖板3上的开口31时的精确度必须提高；此外，透镜2系由固定盖板3的下方突露至开口31夕卜，但螺丝4系由固定盖板3的上方穿入固定盖板3的固定孔32及电路基板1的定位孔12，由于两者组装至固定盖板3的方向相反，导致在实际组装时必须对固定盖板3进行翻转的动作。[0006] 上述这些缺点均可能大幅增加整个制程的复杂度及成本，故亟需加以克服，以提升LED发光装置于市场上的竞争力。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种LED光学元件固定结构以及具有该固定结构的LED发光装置，以解决上述先前技术所导致的种种缺失，其减少LED发光装置和固定结构的制作成本，简化制作流程和工艺，提高市场竞争力。 为实现上述目的，本实用新型一种LED光学元件固定结构，应用于一 LED发光装置中，其特征在于，该LED光学元件固定结构包含[0009] —光学元件固定座，包含 —凹陷部，其第一侧及第二侧分别具有至少一卡槽，该凹陷部内设置有一孔洞，该孔洞的尺寸大于一 LED元件；以及 —弹性构件，位于该凹陷部第二侧的卡槽上方；以及[0012] —光学元件，其第一侧及第二侧分别具有至少一卡榫，该第一侧的卡榫先从该凹陷部上方卡合至该凹陷部的第一侧的卡槽，该第二侧的卡榫再利用该弹性构件的弹性变形而向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽，并透过弹回原位的该弹性构件将该光学元件限制于该凹陷部内，藉以使得该光学元件能够固定于该光学元件固定座上。 其中，进一步包含一电源线路板，并且该LED元件设置于该电源线路板上，该光学
元件固定座上及该电源线路板上分别设置有一锁固孔及一定位孔，并且该锁固孔设置于该
光学元件固定座上的位置系对应于该定位孔设置于该电源线路板上的位置。 其中，进一步包含一锁固元件，该锁固元件穿过该锁固孔与该定位孔以将该光学
元件固定座锁固于该电源线路板上，当该光学元件固定座锁固于该电源线路板上时，设置
于该电源线路板上的该LED元件将会位于该孔洞内。 其中，该弹性构件的第一侧具有一斜面，并且该斜面系朝向该凹陷部，当该光学元件的第二侧的卡榫向下移动时，该第二侧的卡榫将会抵住该斜面，使得该弹性构件受到一推力的作用而朝着远离该凹陷部的方向产生弹性变形，该第二侧的卡榫即能够顺利地向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽。 其中，当该第二侧的卡榫已顺利地向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽后，该弹性构件所受到的该推力亦已消失，该弹性构件即朝着该凹陷部的方向产生弹性变形而回到原位，此时，该弹性构件系位于该第二侧的卡榫的上方而能够限制该光学元件，使其无法向上移动。 其中，该孔洞的尺寸系小于该光学元件，藉以限制该光学元件使其无法从该孔洞的下方向上突露出来。 —种LED发光装置，其特征在于，包含[0019] —电源线路板； — LED元件，设置于该电源线路板上； —光学元件固定座，锁固于该电源线路板上，该光学元件固定座包含 —凹陷部，其第一侧及第二侧分别具有至少一卡槽，该凹陷部内设置有一孔洞，该
孔洞的尺寸大于该LED元件，使得该LED元件能够位于该孔洞内；以及 —弹性构件，位于该凹陷部第二侧的卡槽上方；以及 —光学元件，其第一侧及第二侧分别具有至少一卡榫，该第一侧的卡榫先从该凹陷部上方卡合至该凹陷部的第一侧的卡槽，该第二侧的卡榫再利用该弹性构件的弹性变形而向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽，并透过弹回原位的该弹性构件将该光学元件限制于该凹陷部内，藉以使得该光学元件能够固定于该光学元件固定座上。 其中，进一步包含一锁固元件，该光学元件固定座上及该电源线路板上分别设置有一锁固孔及一定位孔，并且该锁固孔设置于该光学元件固定座上的位置对应于该定位孔设置于该电源线路板上的位置，该锁固元件穿过该锁固孔与该定位孔以将该光学元件固定座锁固于该电源线路板上。 其中，该弹性构件的第一侧具有一斜面，并且该斜面系朝向该凹陷部，当该光学元件的第二侧的卡榫向下移动时，该第二侧的卡榫将会抵住该斜面，使得该弹性构件受到一推力的作用而朝着远离该凹陷部的方向产生弹性变形，该第二侧的卡榫即能够顺利地向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽，当该第二侧的卡榫已顺利地向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽后，该弹性构件所受到的该推力亦已消失，该弹性构件即朝着该凹陷部的方向产生弹性变形而回到原位，此时，该弹性构件系位于该第二侧的卡榫的上方而能够限制该光学元件，使其无法向上移动。 其中，该孔洞的尺寸小于该光学元件，藉以限制该光学元件使其无法从该孔洞的下方向上突露出来。 通过上述结构，当该光学元件固定于该光学元件固定座时，该光学元件的第一侧
的卡榫系先从该凹陷部上方卡合至该凹陷部的第一侧的卡槽，接着，该光学元件的第二侧
的卡榫再利用该弹性构件的弹性变形而向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽，并透过弹回
原位的该弹性构件将该光学元件限制于该凹陷部内，藉以使得该光学元件能够稳定且紧密
地固定于该光学元件固定座上，故可有效避免该光学元件产生移动甚至脱离该光学元件固
定座的情事发生，且弹性构件上设置有斜面和尺寸小于光学元件的孔洞将更加利于光学元
件的固定和拆卸，该斜面朝向该凹陷部，其作用在于当该光学元件之第二侧的卡榫向下移
动时，该第二侧的卡榫能抵住该斜面，使得该弹性构件受到一推力之作用而朝着远离该凹
陷部之方向产生弹性变形，该第二侧的卡榫即能够顺利地向下卡合至该凹陷部之第二侧的
卡槽，当该第二侧的卡榫已顺利地向下卡合至该凹陷部之第二侧的卡槽后，该弹性构件所
受到之该推力亦已消失，该弹性构件即朝着该凹陷部之方向产生弹性变形而回到原位，此
时，该弹性构件系位于该第二侧的卡榫之上方而能够限制该光学元件，使其无法向上移动；
且由于孔洞尺寸仅需大于其下方的LED元件即可，亦即孔洞尺寸不必如同先前技术一样需
略大于光学元件，故制作孔洞的精确度并不需太高，此外，由于光学元件与锁固元件组装于
光学元件固定座的组装方向均相同，故能大幅简化整个组装制程的复杂度，以提升采用此
种LED光学元件固定结构的LED发光装置于市场上的竞争力。 关于本实用新型的优点与精神可以藉由以下的创作详述及所附图式得到进一步的了解。
图1为传统的LED发光灯具结构的组装方式的分解图。 图2及图3分别为根据本实用新型的第一具体实施例的LED光学元件固定结构的外观视图及分解图。 图4A至C分别为将光学元件固定于光学元件固定座上的各步骤的示意图。
具体实施方式
根据本实用新型的第一具体实施例为一种LED光学元件固定结构。于此实施例中，该LED光学元件固定结构应用于一 LED发光装置，但不以此为限。请同时参照图2及图3，图2及图3分别绘示本实施例的该LED光学元件固定结构的外观视图及分解图。[0034] 如图2及图3所示，LED光学元件固定结构5包含电源线路板50、光学元件固定座51、光学元件52及锁固元件53。实际上，光学元件52可以是透镜，锁固元件53可以是螺丝，但均不以此为限。值得注意的是，LED光学元件固定结构5所包含的光学元件52、LED元件501及锁固元件53的数目并无一定的限制，端视实际应用时的需求而定。[0035] 于此实施例中，光学元件52的第一侧及第二侧分别具有至少一卡榫，如同图4A中
6的光学元件52第一侧的卡榫524a与524b，以及第二侧的卡榫522a与522b。实际上，光学元件52所包含的卡榫数目及位置并无一定的限制。光学元件固定座51包含凹陷部510、弹性构件511及锁固孔512。其中，凹陷部510的第一侧及第二侧分别具有至少一卡槽，举例而言，图3所示的514a及514b即为位于凹陷部510的第一侧的卡槽。实际上，凹陷部510两侧所包含的卡槽的尺寸大小、数目及位置系对应于光学元件52的卡榫的尺寸大小及数目。 LED元件501及定位孔502设置于电源线路板50上，并且LED元件501及定位孔502设置于电源线路板50的位置分别对应于光学元件固定座51的凹陷部510及锁固孔512的位置。 此外，凹陷部510内设置有孔洞513。值得注意的是，孔洞513的尺寸仅需大于LED元件501即可，也就是说，孔洞513的尺寸不需如同先前技术一样略大于光学元件52，仅需使得组装后的光学元件52能够位于孔洞513内即可。因此，于凹陷部510内制作孔洞513的制程精确度并不需太高即可满足孔洞513尺寸的要求。 于实际应用中，孔洞513的尺寸亦可被设定小于光学元件52，藉以限制光学元件52使其无法从孔洞513的下方向上突露出来，故光学元件52仅能从光学元件固定座51上方固定于光学元件固定座51上。因此，光学元件52与锁固元件53组装于光学元件固定座51的组装方向均相同，故能大幅简化整个组装制程的复杂度。 于此实施例中，如图4A所示，弹性构件511位于凹陷部510第二侧的卡槽515a及515b的上方。接下来，将透过图4A至图4C来描述将光学元件52固定于光学元件固定座51上的各步骤的示意图。 如图4A及B所示，光学元件52的第一侧的卡榫524a及524b先从凹陷部510上方卡合至凹陷部510的第一侧的卡槽514a及514b。此时，光学元件52的第二侧的卡榫522a及522b将会由弹性构件511的上方抵住弹性构件511。 更详细地说，弹性构件511朝向凹陷部510的一侧具有一斜面，当光学元件52的第二侧的卡榫522a及522b由弹性构件511的上方向下移动时，光学元件52的第二侧的卡榫522a及522b将会抵住该斜面，使得弹性构件511受到一推力的作用而朝着远离凹陷部510的方向产生弹性变形。藉此，光学元件52的第二侧的卡榫522a及522b即能够顺利地向下卡合至凹陷部510的第二侧的卡槽515a及515b内。 接着，当光学元件52的第二侧的卡榫522a及522b已顺利地向下卡合至凹陷部510的第二侧的卡槽515a及515b内之后，由于弹性构件511所受到的该推力亦已消失，弹性构件511即会朝着凹陷部510的方向产生弹性变形而回到原位。 藉此，弹性构件511将会位于光学元件52的第二侧的卡榫522a及522b上方而能够限制光学元件52使其无法向上移动，藉以使得光学元件52能够稳定且紧密地固定于光学元件固定座51上，故可有效避免光学元件52产生移动甚至脱离光学元件固定座51的情事发生。 根据本实用新型的第二具体实施例为一种LED发光装置。于此实施例中，该LED发
光装置包含一电源线路板、一 LED元件、一光学元件固定座及一光学元件。其中，该LED元
件系设置于该电源线路板上；该光学元件固定座系锁固于该电源线路板上。 该光学元件固定座包含一凹陷部及一弹性构件。该凹陷部的第一侧及第二侧分别具有至少一卡槽，该凹陷部内设置有一孔洞，该孔洞的尺寸大于该LED元件，藉以使得该LED元件能够位于该孔洞内。该弹性构件位于该凹陷部第二侧的卡槽上方；该光学元件的第一侧及第二侧分别具有至少一卡榫。 当该光学元件固定于该光学元件固定座时，该光学元件的第一侧的卡榫先从该凹陷部上方卡合至该凹陷部的第一侧的卡槽，接着，该光学元件的第二侧的卡榫再利用该弹性构件的弹性变形而向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽，并透过弹回原位的该弹性构件将该光学元件限制于该凹陷部内，藉以使得该光学元件能够稳定且紧密地固定于该光学元件固定座上。 得注意的是，该凹陷部内所设置的该孔洞的尺寸将会小于该光学元件，藉以限制
该光学元件使其无法从该孔洞的下方向上突露出来。至于该LED发光装置的详细结构及其
功能则请参照上述第一具体实施例的相关文字说明及图式，于此不另行赘述。 相较于先前技术，于本实用新型的LED光学元件固定结构中，由于位于光学元件
固定座的凹陷部内的孔洞尺寸仅需大于其下方的LED元件即可，亦即孔洞尺寸不必如同先
前技术一样需略大于光学元件，故于凹陷部内制作孔洞的制程精确度并不需太高即可满足
孔洞尺寸的要求。此外，于本实用新型的LED光学元件固定结构中，由于光学元件与锁固元
件组装于光学元件固定座的组装方向均相同，故能大幅简化整个组装制程的复杂度，以提
升采用此种LED光学元件固定结构的LED发光装置于市场上的竞争力。 藉由以上较佳具体实施例的详述，系希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精
神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本实用新型的范畴加以限制。相反地，其目
的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型所欲申请的专利范围的范畴内。
因此，本实用新型所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使
其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。
权利要求一种LED光学元件固定结构，应用于一LED发光装置中，其特征在于，该LED光学元件固定结构包含一光学元件固定座，包含一凹陷部，其第一侧及第二侧分别具有至少一卡槽，该凹陷部内设置有一孔洞，该孔洞的尺寸大于一LED元件；以及一弹性构件，位于该凹陷部第二侧的卡槽上方；以及一光学元件，其第一侧及第二侧分别具有至少一卡榫，该第一侧的卡榫先从该凹陷部上方卡合至该凹陷部的第一侧的卡槽，该第二侧的卡榫再利用该弹性构件的弹性变形而向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽，并透过弹回原位的该弹性构件将该光学元件限制于该凹陷部内，藉以使得该光学元件能够固定于该光学元件固定座上。
2. 如权利要求l所述的LED光学元件固定结构，其特征在于，进一步包含一电源线路板，并且该LED元件设置于该电源线路板上，该光学元件固定座上及该电源线路板上分别设置有一锁固孔及一定位孔，并且该锁固孔设置于该光学元件固定座上的位置系对应于该定位孔设置于该电源线路板上的位置。
3. 如权利要求2所述的LED光学元件固定结构，其特征在于，进一步包含一锁固元件，该锁固元件穿过该锁固孔与该定位孔以将该光学元件固定座锁固于该电源线路板上，当该光学元件固定座锁固于该电源线路板上时，设置于该电源线路板上的该LED元件将会位于该孔洞内。
4. 如权利要求l所述的LED光学元件固定结构，其特征在于，该弹性构件的第一侧具有一斜面，并且该斜面系朝向该凹陷部，当该光学元件的第二侧的卡榫向下移动时，该第二侧的卡榫将会抵住该斜面，使得该弹性构件受到一推力的作用而朝着远离该凹陷部的方向产生弹性变形，该第二侧的卡榫即能够顺利地向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽。
5. 如权利要求4所述的LED光学元件固定结构，其特征在于，当该第二侧的卡榫已顺利地向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽后，该弹性构件所受到的该推力亦已消失，该弹性构件即朝着该凹陷部的方向产生弹性变形而回到原位，此时，该弹性构件系位于该第二侧的卡榫的上方而能够限制该光学元件，使其无法向上移动。
6. 如权利要求l所述的LED光学元件固定结构，其特征在于，该孔洞的尺寸系小于该光学元件，藉以限制该光学元件使其无法从该孔洞的下方向上突露出来。
7. —种LED发光装置，其特征在于，包含一电源线路板；一 LED元件，设置于该电源线路板上；一光学元件固定座，锁固于该电源线路板上，该光学元件固定座包含一凹陷部，其第一侧及第二侧分别具有至少一卡槽，该凹陷部内设置有一孔洞，该孔洞的尺寸大于该LED元件，使得该LED元件能够位于该孔洞内；以及一弹性构件，位于该凹陷部第二侧的卡槽上方；以及一光学元件，其第一侧及第二侧分别具有至少一卡榫，该第一侧的卡榫先从该凹陷部上方卡合至该凹陷部的第一侧的卡槽，该第二侧的卡榫再利用该弹性构件的弹性变形而向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽，并透过弹回原位的该弹性构件将该光学元件限制于该凹陷部内，藉以使得该光学元件能够固定于该光学元件固定座上。
8. 如权利要求7所述的LED发光装置，其特征在于，进一步包含一锁固元件，该光学元件固定座上及该电源线路板上分别设置有一锁固孔及一定位孔，并且该锁固孔设置于该光学元件固定座上的位置对应于该定位孔设置于该电源线路板上的位置，该锁固元件穿过该锁固孔与该定位孔以将该光学元件固定座锁固于该电源线路板上。
9. 如权利要求7所述的LED发光装置，其特征在于，该弹性构件的第一侧具有一斜面，并且该斜面系朝向该凹陷部，当该光学元件的第二侧的卡榫向下移动时，该第二侧的卡榫将会抵住该斜面，使得该弹性构件受到一推力的作用而朝着远离该凹陷部的方向产生弹性变形，该第二侧的卡榫即能够顺利地向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽，当该第二侧的卡榫已顺利地向下卡合至该凹陷部的第二侧的卡槽后，该弹性构件所受到的该推力亦已消失，该弹性构件即朝着该凹陷部的方向产生弹性变形而回到原位，此时，该弹性构件系位于该第二侧的卡榫的上方而能够限制该光学元件，使其无法向上移动。
10. 如权利要求7所述的LED发光装置，其特征在于，该孔洞的尺寸小于该光学元件，藉以限制该光学元件使其无法从该孔洞的下方向上突露出来。
专利摘要本实用新型揭露一种LED光学元件固定结构以及具有该固定结构的LED发光装置。该LED光学元件固定结构包含一光学元件及一光学元件固定座。该光学元件的第一侧与第二侧分别具有卡榫。该光学元件固定座包含一弹性构件、一凹陷部及位于该凹陷部的第一侧及第二侧的卡槽。该弹性构件系位于该凹陷部第二侧的卡槽上方。该光学元件先以其第一侧的卡榫从该凹陷部上方卡合至该凹陷部第一侧的卡槽，再以其第二侧的卡榫将该弹性构件向外弹开后，第二侧的卡榫即向下卡合至该凹陷部第二侧的卡槽，并透过弹回原位的该弹性构件将该光学元件固定于该凹陷部内。
文档编号F21V5/04GK201502957SQ20092021790
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者杨瑞国, 林燕玲, 蔡岳霖 申请人:丽清科技股份有限公司