LED設備和用于精確透鏡對準的方法技術

LED設備和用于精確透鏡對準的方法。一種類型的LED設備，包含：（a）有LED支承表面（31）的安裝板，該支承表面上有LED裝置（11）；和（b）該LED裝置之上的在其間建立光通路（21）的透鏡單元（20）。該創造性LED設備包含透鏡對準單元（40），該透鏡對準單元有前和后表面（41、42），并定義接納LED裝置從其中通過的小孔（43），這樣使該LED裝置凸出于該前表面之外。該透鏡單元包含透鏡部分（22）和在其周圍的凸緣（23），該凸緣被附著于透鏡對準單元的前表面，這樣使該透鏡部分實質上包圍該凸出的LED裝置。該透鏡對準單元有第一配對部件（44），被定位并被布置以便與安裝板（30）的第二配對部件（34）配對嚙合，從而通過使該透鏡對準單元與該安裝板精確地對準，使該透鏡單元在LED裝置之上精確地對準。本發明專利技術的其他方面是一種用于LED設備組裝的方法和一種用于制作透鏡化的LED陣列模塊的定制高效LED的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及照明燈具，尤其涉及組裝具有LED發射器類型的照明燈具的方法。
技術介紹
近年來，用于各種不同公共照明目的的發光二極管(LED)的使用已經增加，而這一趨勢隨著LED和LED陣列承載裝置中已經取得的進步正在加速，該LED陣列承載裝置常常被稱為“LED模塊”。的確，過去被使用高強度放電(HID)燈和其他光源的燈具擔任的照明應用，現在正日益被LED模塊擔任。這類照明應用，除了好的許多其他應用外，包含道路照明、停車場照明和車間照明。創造性工作持續在利用LED模塊的照明燈具方面發展。后者的領域正是本專利技術涉及的。使用LED模塊作光源的高亮度燈具，尤其給出挑戰性問題。當高亮度、可靠性和耐久性對產品成功是必不可少時，由于高復雜性產生的高成本變成尤其困難的問題。保持LED和LED支承的電子裝置在水/空氣不透過的環境中，還可以是成問題的，尤其是當燈具，如·路燈之類總是被暴露于這些元素中時。多個LED模塊的使用給出更多的挑戰。再另一個涉及成本的挑戰，是獲得高水平的適應性以便滿足廣泛的各種各樣不同亮度要求的問題。換句話說，要適合于特定應用，提供認為合適的能夠適合給出顯著大的或小的亮度量的燈具是困難的。燈具適應性是LED燈具的重要目標。燈具的產品安全性創建困難的另外區域，而該燈具被最經常要求遵守諸如保險業實驗室公司(UL(Underwriters Laboratories Inc.))的組織推薦的標準，以便在市場中獲得接受。一組這樣的標準是應付燈具的電有源零件在操作期間的可接近性，而且尤其重要的是在加于燈具的應力的周期時期，諸如在燈具的一些元件失火情況期間被兼顧。該UL“手指試驗”命令某些“標準”尺寸的人類手指(在NMX-J-324-ANCE，UL1598，2004年12月30日，圖19. 22. 1,231頁中定義)在這種條件下，應當不能與燈具的任何電活性零件接觸。該標準還對這類產品的封閉體建立某些材料限制，全都與燈具內的電壓和功率電平有關。增加的產品安全性能夠以高代價獲得，而在許多情形中，降低的光學效率可以是改進產品安全性的結果。例如，將燈具放置在玻璃后面以提供增加的安全性，能夠導致光學效率高達10%的損失。對基于LED的照明燈具，電源的成本是整個燈具成本的重要部分。當大量LED被用于提供必要的照度等級時，使用提供更高電壓和更高功率級的單一電源，是有利的，但這又要求更嚴格的安全性標準。尤其是，有二類(Class 2)電源額定值的電源被限制于按最大60伏(如果在濕條件下，是30伏)的100瓦。有大量LED的基于LED的照明燈具，通過使用一類(Class I)電源能夠是有利的(在成本和效率兩方面)，其中二類電源的功率和電壓限制二者都被超過。如果照明燈具的功率要求高于二類限制，則多個二類電源被要求(這能夠是代價高昂的)，除非使用一類電源造成的更嚴格按全性標準能夠被達到。如上所述，這類更嚴格的要求，包含滿足某些失火條件下的“手指試驗”，在某些失火條件期間，照明模塊元件諸如由聚合物材料制成的透鏡可以被移除。例如，在有玻璃制成的初級透鏡和聚合物材料制成的次級透鏡的LED裝置中，必需在模塊的整個電學部分(LED裝置被安裝于其上)之上提供封閉體屏障，初級透鏡之上除外。假設在這些情況下，聚合物的次級透鏡將在失火中被破壞，留下被暴露的初級透鏡。同樣作為例子，如果用單一聚合物透鏡代替初級和次級透鏡二者，那么在該單一透鏡不再在原位的情況下，該封閉體屏障必須防止“標準手指”接近電學元件。因此，存在對改進的LED照明燈具的需求，這些LED照明燈具能夠更好地滿足一般照度照明燈具要求并能提供市場要求和/或推薦的安全性及成本效益二者。簡而言之，照明工業中對制作使用LED的照明燈具的改進，解決上面指出的問題和關心，存在重大的需求。
技術實現思路
本專利技術的一個目的，是提供一種用于組裝用于照明燈具中的高效LED模塊的改進的方法，這種改進的方法克服現有技術的一些問題和缺點，包含上面指出的那些。 本專利技術的另一個目的，是提供一種有高效率LED光分布的降低成本的LED設備。本專利技術的再另一個目的，是提供一種LED設備的高效并精確的組裝。本專利技術的又另一個目的，是提供一種制作有高效率LED光分布的LED設備的降低成本的方法。本專利技術的另一個目的，是提供一種降低成本制作LED設備的方法，該LED設備提供各種各樣不同類型的LED光分布。這些和其他目的如何實現，將從下面的描述和附圖變得清楚易見。本專利技術是在一種類型的LED設備中的改進，該LED設備有定義光發射軸的LED裝置和被定位在該LED裝置之上并在其間建立光通路的透鏡單元。該LED裝置是在有LED支承表面的安裝板上?，F有的LED裝置有包含反射器和包圍LED的初級透鏡的類型的LED封裝。這種封裝可以增加制作LED設備的材料成本。在被封裝的LED裝置中反射器的存在，由于在控制被反射LED光的取向中增加的復雜性，還可以降低光輸出效率。另一方面，當該反射器是包圍LED的鋁環形式時，這樣的反射器可以用作使透鏡單元在LED裝置之上對準的參考。本專利技術的LED設備提供的重要優點在于，它能夠利用非常小的LED裝置，該LED裝置包含被配置成照射實質上白色的光，且最好不用反射器或基本的初級透鏡的LED。LED裝置的一些例子，有一個或多個發光LED。這樣的多個LED可以發射有相同波長的光并產生共同顏色的光。另外，多個二極管可以發射不同波長從而不同顏色的光，這些光可以被混合以獲得需要顏色的光。本領域熟練技術人員應當了解廣泛的各種各樣可供使用的LED裝置。該創造性LED設備，包含有前和后表面并定義小孔的透鏡對準單元。該小孔最好被配置成接納LED裝置從其中通過，這樣使LED裝置凸出于該前表面之外。該透鏡單元最好包含透鏡部分和在其周圍的凸緣。透鏡單元的凸緣被附著于透鏡對準單元的前表面，這樣使透鏡部分實質上包圍該凸出的LED裝置。透鏡對準單元最好有被定位并被布置的第一配對部件，以便與安裝板的第二配對部件配對嚙合。該第一和第二配對部件通過使透鏡對準單元與安裝板精確地對準，使透鏡單元在LED裝置之上精確地對準。在優選實施例中，透鏡對準單元的后表面緊靠安裝板的LED支承表面。第一配對部件最好是從透鏡對準單元的后表面延伸的凸出部。第二配對部件是在安裝板的LED支承表面中形成的并接納該凸出部的互補空腔。每一透鏡對準單元的后表面和安裝板的LED支承表面，可以有一對配對部件。透鏡對準單元前表面最好有從該前表面延伸并有側向表面與透鏡單元凸緣的邊緣哨合的導向凸臺。透鏡對準單元的前表面最好包含被配置成緊貼地接納該凸緣于其中的凹座。該導向凸臺最好以它們的側向表面沿凹座的壁從該前表面伸延。該凹座壁和側向表面最好與透鏡單元凸緣的邊緣嚙合。創造性LED設備的優選實施例，還包含定義與光通路對準的開口的蓋。襯墊最好在該蓋和安裝板之間與透鏡對準單元壓緊，從而使透鏡單元緊固在LED裝置之上。這樣的實施例還可以包含基座單元。該基座單元和蓋一道最好定義LED設備內部，該LED設備內部在該蓋和基座單元之間封閉和壓緊該襯墊與透鏡對準單元和安裝板。這種襯墊布置最好 在LED裝置周圍提供防風雨密封。該基座單元最好是散熱器，在操作期間提供從LED裝置的熱消散。在一些實施例中，該創造性LED設備本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：K·S·威爾考克斯，W·圭里恩，S·西埃弗斯，J·卡帕魯什，
申請(專利權)人：魯德照明公司，
類型：
國別省市：