CN101988679A - 发光二极管模组 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管模组，包括一发光二极管及一与发光二极管对应的透镜，透镜具有一与发光二极管配合的定位结构。该定位结构可将发光二极管与透镜相定位，以使避免二者间的装配产生过大的误差而影响输出光形的质量。

Description

发光二极管模组
技术领域
本发明涉及一种二极管模组，特别是指一种发光二极管模组。
背景技术
作为一种新兴的光源，发光二极管凭借其发光效率高、体积小、重量轻、环保等优点，已被广泛地应用到当前的各个领域当中，大有取代传统光源的趋势。
目前的发光二极管灯具一般包括一灯壳及安装于灯壳内的多个发光二极管。由于发光二极管自身的调光能力有限，其输出光形往往不能满足照明需求，因此通常给发光二极管配备其他的调光装置来对其光形进行调整，其中较为常用的一种调光装置为透镜。由于灯具内通常集成有多个发光二极管，灯具内也必须安装多个与各个发光二极管对应的透镜以使每个发光二极管的光线均可被调节。这些透镜往往被集成为一整体，然后再通过固定件安装于发光二极管的正前方，以对各个发光二极管的光路进行调整。
然而，该种类型的发光二极管灯具的透镜与发光二极管是通过各自的定位结构分别固定在灯壳上，其装配误差风险较大。即只要透镜与发光二极管间有一个未能按照预定的位置固定至灯壳上，就将导致透镜与发光二极管之间的定位出现偏差而影响最终光形输出。对于需要对发光二极管的光线进行精准导光的透镜而言，该种定位偏差的影响更为显著。因此，使用该种透镜的灯具的整体输出光形受透镜装配公差的影响较大，不利于业界的应用推广。
发明内容
本发明旨在提供一种发光二极管模组，其输出光形受装配公差的影响较小。
一种发光二极管模组，其包括一发光二极管及一与该发光二极管搭配的透镜，该透镜具有一与发光二极管配合的定位结构。
与现有技术相比，本发明的发光二极管模组通过在透镜上形成的定位结构可直接将透镜定位于发光二极管上，相比于传统技术的间接定位而言，减少了起辅定位作用的中间媒介，可有效地降低装配误差的发生几率，从而使输出光形的质量得到保障。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明的发光二极管模组的立体组装图。
图2是图1的分解图。
图3是图2的倒置图。
图4是图1沿剖线IV-IV的截面图。
图5是图1沿剖线V-V的截面图。
具体实施方式
如图1-2及4所示，本发明的发光二极管模组包括一发光二极管10及一收容该发光二极管10的透镜20。该发光二极管10包括一下凹的柱状基座12、一固定于基座12内的发光二极管芯片14、一填充基座12并向上凸出的透明封罩16及一固定于基座12底部的底板18。该封罩16的上部呈半球形，以对光线进行会聚。在本实施例中，该底板18呈矩形，可以理解地，该底板18还可根据实际需求变化为其它形状，如椭圆形或三角形。该底板18的截面积大于基座12的截面积，其前后两端延伸超出基座12，左右两端则与基座12齐平。该发光二极管10的底面平行于IV-IV与V-V剖线共同定义出的平面，其轴线I垂直于IV-IV与V-V剖线共同定义出的平面。
该透镜20由光学性能优越的透明材料一体成型，如PMMA或PC塑料。该透镜20沿V-V方向关于IV-IV剖线对称，沿IV-IV方向则不对称。该透镜20包括一支撑部22、一上凸的导光部26及一连接支撑部22及导光部26的连接部24。该支撑部22呈矩形，其前后两侧分别开设二缺口220。该连接部24亦大致呈矩形，其面积小于支撑部22的面积。该连接部24形成于支撑部22的顶面的中部区域，其左侧亦开设一缺口240。该缺口240起一防呆作用，其用于标示出透镜20的正确安装方向，以防止操作人员将透镜20装反。该连接部24的缺口240的面积小于支撑部22的缺口220面积。该连接部24的前后两侧与支撑部22的二缺口220的最内端相对齐，以避免覆盖住该二缺口220。该导光部26形成于连接部24上表面的右侧，其包括一自由曲面260及二自由曲面262。该自由曲面260位于导光部26的中部，其宽度从前后两侧向中部逐渐减小。二自由曲面262分别位于该自由曲面260左右两侧，每一自由曲面262的宽度从前后两侧向中部逐渐增加。
请一并参阅图3及5，该透镜20在其支撑部22的底面开设一空穴200(如图4)，用于收容发光二极管10。该空穴200从下到上依次包括一第一定位槽、一第二定位槽及一容置槽204。该第一定位槽由二矩形的沟槽十字交叉而成，其中每一沟槽由一矩形的第一容置空间201及一第一台阶203共同围设而成。每一容置空间201的面积与发光二极管10底板18的面积大致相等，以恰好收容发光二极管10的底板18。由于第一定位槽由二沟槽所组成，发光二极管10可根据特定需求而选择性地将其底板18收容于其中一个沟槽内而在垂直于轴线I的平面内被限位，由此，透镜20可灵活地定位于发光二极管10的不同方位上，调节其光线朝向不同的方向出射，以产生所需的光形。该透镜20在其第一定位槽的上方具有一自由曲面206(如图4)。透镜20在对应自由曲面206曲率较小的相对两端的下部的位置处被分别削去两部分而形成二曲面207。该二曲面207与自由曲面206剩余的曲率较大的相对两端的下部共同围设出第二容置空间202，用于进一步在垂直于轴线I的平面内对透镜20进行限位。该二曲面207为二柱面，其用于抵靠发光二极管10基座12的外侧周面(如图5)。该自由曲面206剩余的曲率较大的相对两端相比于二曲面207更向外凹，其在发光二极管10收容于空穴200内时将与发光二极管10的基座12的外侧周面隔开(如图4)，以避免覆盖住自由曲面206的上部而影响输出光形。该第二容置空间202的面积小于第一容置空间201的面积，第一台阶203形成于第一容置空间201与第二容置空间202之间。该第一台阶203用于沿发光二极管10的轴线I抵压发光二极管10的底板18顶面，以对发光二极管10进行限位。透镜20在其被削去的位置处形成二第二台阶205。该二第二台阶205与第二容置空间202的侧壁共同围设出所述第二定位槽。第二台阶205在发光二极管10收容于空穴200内时将抵压发光二极管10基座12的顶面，从而在轴线I方向上对透镜20进一步限位。该自由曲面206的上部围设出上述容置槽204以收容发光二极管10的封罩16。该自由曲面206上部在发光二极管10收容于空穴200内时将与发光二极管10的封罩16隔开，从而在透镜20与发光二极管10间形成一气隙。该自由曲面206的顶部向上凹陷出一球面208。该自由曲面206的中心与球面208的中心重合，并与透镜20顶部的自由曲面260的中心偏离。
可以理解地，开设于透镜20底面的第一定位槽201还可由二其他形状的沟槽交叉而成，如椭圆形、三角形等等，具体形状取决于发光二极管10底板18的构造。并且，形成第一定位槽201的二沟槽也可不必成十字交叉，只要二者彼此偏离一定角度而不致重合即可，具体的偏离角度取决于灯具所需应用的环境。
另外，本发明的实施例中是采用第一容置空间201及第二容置空间202该二子定位结构所共同形成的初级定位结构沿垂直光轴I的平面对透镜20限位，采用第一台阶203及第二台阶205该二子定位结构所共同形成的次级定位结构沿光轴I来对透镜20限位，以达到对透镜20完全限位的效果。可以理解地，对于某些不需要太过精确定位的灯具而言，该定位结构也可仅由其中三种或两种子定位结构甚至一种子定位结构所组成。
由于透镜20本身即有与发光二极管10配合的定位结构，因此透镜20本身即可定位于发光二极管10上，而无需借助第三方媒介，由此避免了由于装配公差过大而导致输出光形不理想的情形。

Claims (14)

1.一种发光二极管模组，其包括一发光二极管及一与该发光二极管搭配的透镜，其特征在于：该透镜具有一与发光二极管配合的定位结构。
2.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于：该定位结构包括一沿垂直于发光二极管轴线的方向对发光二极管定位的初级定位结构。
3.如权利要求2所述的发光二极管模组，其特征在于：该初级定位结构包括一可将发光二极管定位在透镜内不同的方位的子定位结构。
4.如权利要求3所述的发光二极管模组，其特征在于：该子定位结构包括二交叉的第一容置空间，发光二极管具有一可收容于每一第一容置空间内的底板。
5.如权利要求4所述的发光二极管模组，其特征在于：发光二极管包括一基座，该初级定位结构包括一收容基座的第二容置空间。
6.如权利要求4所述的发光二极管模组，其特征在于：该第二容置空间的相对二侧壁与发光二极管的基座外侧周面抵顶，另外相对二侧壁与发光二极管的基座外侧周面隔开。
7.如权利要求5所述的发光二极管模组，其特征在于：该定位结构还包括一沿发光二极管轴线对发光二极管定位的次级定位结构。
8.如权利要求7所述的发光二极管模组，其特征在于：该次级定位结构包括一抵顶发光二极管底板顶面的第一台阶。
9.如权利要求8所述的发光二极管模组，其特征在于：该第一台阶位于第一容置空间及第二容置空间之间。
10.如权利要求8所述的发光二极管模组，其特征在于：该次级定位结构还包括一抵顶发光二极管基座顶面的第二台阶。
11.如权利要求10所述的发光二极管模组，其特征在于：该第二容置空间位于第一台阶及第二台阶之间。
12.如权利要求1至11任一项所述的发光二极管模组，其特征在于：该透镜开设一空穴，发光二极管完全收容于该空穴内。
13.如权利要求12所述的发光二极管模组，其特征在于：该发光二极管包括一封罩，该封罩与透镜的内侧壁面隔开。
14.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于：该透镜沿第一方向对称，沿垂直于第一方向的第二方向不对称，该第一方向及第二方向共同定义出的平面垂直于发光二极管轴线。
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