CN103097799A - 具有实质密封led的基于led的照明单元 - Google Patents

Abstract

公开了一种具有实质密封LED(30)的基于LED的照明单元(10)。基于LED的照明单元(10)包括多个耦合至安装表面的多个LED(30)；多个光学零件(52)，每个光学零件(52)能邻近安装表面地围绕至少一个LED放置，以及弹性层(60)，邻接光学零件(52)并且在光学零件(52)之间延伸。可选择地，粘结层(40)可以被插在安装表面和光学零件(52)和/或弹性层(60)之间。可选择地，可以提供在弹性层(60)的顶上的刚性层(70)。

Description

具有实质密封LED的基于LED的照明单元

技术领域

本发明总体针对基于LED的照明单元。更具体地，于此公开的各种发明方法和设备涉及具有多个LED的基于LED的照明单元，该多个LED被隔开外部环境实质地密封。

背景技术

数字照明技术，即基于诸如发光二极管(LED)的半导体光源的照明对传统的荧光灯、HID、以及白炽灯提供了可行的替代。LED的功能性优点和益处包括高的能量转换和光效率、耐久性，低的操作成本，以及许多其它优点和益处。LED技术的最近发展提供了高效且耐用的全光谱光源，其支持在许多应用中的各种照明效果。一些配置了这些源的器材以照明模块和处理器为特征，该照明模块包括一个或多个能够产生不同颜色，例如红色、绿色、和蓝色的LED，该处理器用于独立控制LED的输出以便产生各种颜色和变色的照明效果，例如如通过引用结合于此的U.S.专利No.6,016,038和6,211,626中详细讨论的。

通常设计采用LED光源的照明器材以便提供对照明器材的光学系统的一个或多个方面的入口保护。入口保护通常指隔开一些不期望的外部物体如固体异物(例如，灰尘、花粉)和/或液体(例如水)而提供的保护程度。例如，在一些基于LED的照明器材中，可以密封LED隔开不期望的外部物体。同样，例如，在一些LED照明器材中，也可以可选地密封其他电气元件(例如LED耦合至的电路板)和/或照明器材的光学系统的其他元件以隔开不期望的外部物体。

在一些基于LED的照明器材中，光学系统的LED和其他元件可以被封闭在外壳中，该外壳具有在外壳中的开口上实质地密封的透明或半透明玻璃部分。外壳和半透明玻璃部分共同地为光学部分提供一定程度的入口保护并且通常是提供的入口保护的唯一形式。虽然这种照明器材可以提供一定程度的入口保护，但其密封部分可能易于损坏、昂贵、冗余，可能非预期地改变一个或多个LED的光输出，可能阻碍方便进入外壳内部，和/或可能呈现其他缺陷。在另一个LED照明器材中，透明树脂直接应用于LED上用以为LED提供一定程度的入口保护。虽然这种LED照明单元可以对LED提供入口保护，其树脂可能非预期地改变LED的一个或多个光输出特性，可能难以精确应用，可能不能合适地保护光学系统的其他电气元件，和/或可能呈现其他缺陷。

因此，本领域需要提供一种改进的基于LED的照明单元，其具有多个隔开外部环境实质地密封的LED并且可以可选择地解决一个或多个前述缺陷。

发明内容

本公开内容涉及用于具有多个隔开外部环境被实质密封的LED的基于LED的照明单元的发明方法或设备。例如，基于LED的照明单元可以包括安装表面和多个耦合到安装表面的LED。也可提供多个光学零件，每个光学零件具有与安装表面相邻地围绕多个LED中的至少一个LED的基座。基于LED的照明单元还可以包括邻接光学零件并且在光学零件之间延伸的弹性层。弹性层和光学零件可以用于协作地实质密封多个LED隔开外部环境。粘结层可以可选择地插入光学零件和安装表面之间和/或弹性层和安装表面之间。同样，在弹性层和/或一部分光学零件的顶上可以可选择地提供刚性层。当提供刚性层时，刚性层可以与安装表面协作以压紧光学零件和/或弹性层。

通常，在一个方面，提供具有安装表面的基于LED的照明单元。基于LED的照明单元包括多个LED、粘结层、多个光学零件、以及弹性层。LED耦合到安装表面并且每个LED具有发光部分。粘结层在安装表面顶上并且不与至少一些LED的发光部分接触。每个光学零件具有与粘结层接触地围绕多个LED中的至少一个LED的基座。至少一些光学零件能单独地围绕至少一个LED安置。弹性层与粘结层接触并邻接光学零件并且在光学零件之间延伸。基于LED的照明单元被配置为隔开外部物体实质地密封LED。

在一些实施例中，弹性层延伸超过安装表面的边缘并且唇接在安装表面的边缘上。

在一些实施例中，每个光学零件能单独地围绕至少一个LED放置。

在一些实施例中弹性层邻接每个光学零件的整个基座。

在一些实施例中，基于LED的照明单元还包括弹性层顶上的刚性层。在那些实施例的版本中，刚性层叠覆一部分光学零件。在那些实施例的版本中，刚性层和安装表面共同提供对弹性层和光学零件的至少之一的压缩力。在那些实施例的版本中，刚性层延伸超过弹性层的边缘并且唇接在弹性层的边缘上。

一般，在另一方面，提供了具有安装表面的基于LED的照明单元。基于LED照明单元包括多个LED、多个光学零件、弹性层、以及刚性层。LED耦合到安装表面并且每个LED具有发光部分。每个光学零件具有邻近安装表面的围绕LED中的至少一个LED的基座。弹性层在光学零件之间延伸并且邻接和包围每个光学零件的基座。刚性层在弹性层的顶上并且在每个光学零件的一部分的顶上。刚性层与在每个光学零件基座和弹性层之间的邻接处重叠。基于LED的照明单元被配置为隔开外部物体实质地密封LED。

在一些实施例中，粘结层被插在光学零件的基座和安装表面之间。

在一些实施例中，粘结层被插在弹性层和安装表面之间。

在一些实施例中，刚性层以及安装表面共同提供对弹性层和光学零件的至少之一的压缩力。在那些实施例的版本中，刚性层和安装表面共同提供对弹性层和光学零件的压缩力。

在一些实施例中，弹性层延伸超过安装表面的边缘并且唇接在安装表面的边缘之上。

在一些实施例中，弹性层与每个光学零件的基座的靠近它的邻接处的表面基本成平面。

通常，在另一方面提供了具有安装表面的基于LED的照明单元。基于LED照明单元包括多个LED、多个光学零件、弹性层、以及刚性层。LED耦合到安装表面并且每个LED具有发光部分。每个光学零件邻近安装表面的围绕LED中的至少一个LED的基座。弹性层邻近光学零件并在光学零件之间延伸。刚性层在弹性层顶上并且在每个光学零件的一部分的顶上。刚性层与在每个光学零件和弹性层之间的邻接处重叠，并且刚性层和安装表面共同提供对弹性层和光学零件至少之一的压缩力。

在一些实施例中，粘结层被插在弹性层和安装表面之间。

在一些实施例中，粘结层被插在光学零件的基座和安装表面之间。在那些实施例的版本中，粘结层插在弹性层和安装表面之间。

在一些实施例中，至少一个光学零件包括离轴反射棱镜。

如这里出于本公开内容的目的而使用的那样，应当理解术语“LED”包括能够响应于电信号来生成辐射的任何电致发光二极管或者其它类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流来发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光带等。具体而言，术语LED指代可以被配置用于在红外线光谱、紫外线光谱和可见光谱(一般包括从近似400纳米到近似700纳米的辐射波长)的各种部分中的一个或者多个光谱中生成辐射的所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)。LED的一些例子包括但不限于各种类型的红外线LED、紫外线LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED(下文进一步讨论)。也应当理解LED可以被配置和/或控制用于生成针对给定的光谱(例如窄带宽、宽带宽)具有各种带宽(例如半高全宽或者FWHM)并且在给定的通用颜色分类内具有多种主导波长的辐射。

例如，被配置用于生成基本上白光的LED(例如白色LED)的一个实施方式可以包括分别发射不同电致发光光谱的多个裸芯，这些电致发光光谱组合地混合以形成基本上白光。在另一实现方式中，白光LED可以与将具有第一光谱的电致发光转换成不同第二光谱的磷光体材料关联。在这个实施方式的一个示例中，具有相对短波长和窄带宽光谱的电致发光“泵浦”磷光体材料，其继而辐射具有些稍更宽光谱的较长波长的辐射。

应当理解的是，术语LED不限制于物理和/或电气封装类型的LED。例如，如上所讨论的，LED可以指具有被配置成分别发出不同辐射光谱的多个裸芯(例如，可以或可以不单独可控)的单个发光设备。同时，LED可以与被认作LED(例如一些类型的白色LED)的整体部分的磷光体关联。一般而言，术语LED可以指封装的LED、非封装的LED、表面贴装LED、板上芯片(chip-on-board)LED、T封装LED、径向封装LED、功率型封装LED、包括一些装箱和/或光学元件(例如，扩散透镜)类型的LED等。

术语“光源”应理解为指任何一种或多种不同的辐射源，包括但不限制于基于LED的光源(包括一个或多个如上所定义的LED)、白炽光源(例如，白炽灯，卤素灯)、荧光灯光源、磷光光源、高强度放电光源(例如，钠蒸气，汞蒸气，和金属卤化物灯)、激光器、其他类型的电致发光光源、热发光光源(例如，火焰)，蜡烛发光光源(例如，汽灯罩、电弧辐射源)、光致发光的光源(例如，气体放电光源)、使用电子饱和的阴极发光光源、电流发光光源、结晶发光光源、显像管发光光源、热发光光源、摩擦发光光源，声致发光光源、辐射发光源、和发光聚合物。

给定的光源可以被配置为在可见光光谱中、可见光谱以外或它们的组合中产生的电磁辐射。因此于此互换地使用术语“光”和“辐射”。此外，光源可以包括一个或多个滤波器(例如，彩色滤光片)、镜片、或其他光学元件作为组成部分。同样，应当理解的是，光源可以被配置为用于多种应用，包括但不限于指示、显示、和/或照明。“照明源”是特别被配置为生成具有足够强度的辐射以有效照明内部或外部空间的光源。在本文中，“足够强度”是指在空间或环境中产生的可见光谱中的足够辐射功率(单位“流明”通常被用来在辐射功率或“光通量”方面表示在所有方向来自光源的总的光输出)以便提供环境照明(即，可以被间接察觉以及可以例如在全部或部分被察觉前被多个居间表面中的一个或多个反射回的光。)

于此使用术语“照明器材”涉及一个或多个照明单元在特定的外型规格、组件或封装下的实施方式或布置。于此使用的术语“照明单元”涉及包括一个或多个相同或不同类型的光源的装置。给定的照明单元可以具有各种用于(多个)光源的安装布置、包装/外壳布置以及形状、和/或电气和机械连接配置中的任意一个。此外，给定的照明单元可以可选择地与各种与(多个)光源操作相关的其他元件(例如，控制电路)相关联(例如，包括、被耦合至和/或被封装在一起)。“基于LED的照明单元”是指单独包括如上所讨论的一个或多个基于LED的光源、或与其他非基于LED的光源相结合的照明单元。“多通道”照明光源是指包括至少两个被配置为分别产生不同的辐射光谱的光源的基于LED或非基于LED的照明单元，其中每个不同光源光谱可以被称为多通道照明单元的“通道”。

应当理解的是，上述概念以及以下更详细讨论的附加概念(假设这些概念并不互相矛盾)的各种组合被视为于此公开的发明主题的一部分。特别地，本公开内容出现的要求保护的主题的所有组合被视为于此公开的发明主题的一部分。应当理解的是于此明确采用的、也可以出现在通过引用而结合的任何公开中的术语应当赋予与于此公开特定概念最一致的意义。

附图说明

在附图中，贯穿不同视图的相似参考标记通常是指代相同的部分。而且，附图未必按比例，通常代之以重点阐述本发明的原理。

图1图示了具有实质地密封的LED的基于LED的照明单元的实施例的底部分解透视图。

图2图示了图1的基于LED的照明单元的安装表面、LED、和粘结层的顶部透视图；该粘结层被示出为从安装表面分解开。

图3图示了图1的基于LED的照明单元的安装表面、LED、和粘结层的顶部透视图；该粘结层被示出在安装表面顶上。

图4图示了图1的基于LED的照明单元的安装表面、LED、粘结层、和光学零件的顶部透视图；多个光学零件被放置成与粘结层接触地围绕LED；所示的一个光学零件被示出为从LED中的一个LED分解开。

图5图示了图1的基于LED的照明单元的光学零件和弹性层的顶部透视图；光学零件被放置成与粘结层接触地围绕LED；弹性层与光学零件邻接并且在光学零件之间延伸，并且与粘合层接触。

图6图示了图1的基于LED的照明单元的刚性层和光学零件的顶部透视图；刚性层在弹性层顶上并且在光学零件的一部分顶上。

图7图示了沿图6的剖面线7-7的基于LED照明单元的剖面图。

具体实施方式

LED照明器材已设计为将LED封闭在具有透明或半透明的玻璃部分的外壳中，透明或半透明的玻璃部分在外壳的开口上被实质地密封。外壳和玻璃部分对LED共同提供一定程度的入口保护。LED照明器材也被设计为将LED封闭在透明或半透明树脂中以对LED提供一定程度的入口保护。虽然这种照明器材可以提供入口保护，但他们具有一个或多个缺陷。例如其密封方面可能是易于损坏的、昂贵的、数量过大的、难以应用，可能不期望地改变一个或多个LED的光输出，和/或可能阻碍方便地进入外壳内部和/或光学系统。因此，申请人已经认识到并理解，本领域需要提供一种改进的基于LED的照明单元，其具有隔开外部环境的多个实质地密封的LED，并且可以可选择地解决上述缺陷中的一个或多个。

更概括地，申请人已经认识到并理解，提供利用至少多个光学零件和弹性层的基于LED的照明以便隔开外部环境实质地密封LED是有益的，其中每个光学零件被提供成围绕至少一个LED并且弹性层在光学零件之间延伸。

鉴于上述情况，本发明的各种实施例和实现方式针对基于LED的照明单元，其包括安装表面、多个耦合到安装表面的LED、多个光学零件(其中每个光学零件围绕多个LED中的至少一个LED)，以及邻接光学零件并在光学零件之间延伸的弹性层。弹性层和光学零件可以用于协作地隔开外部环境实质地密封多个LED。粘结层可以可选择地插入在光学零件和安装表面和/或弹性层和安装表面之间。同样，可以可选择地提供刚性层在弹性层和/或光学零件的一部分的顶上。

参考图1，基于LED的照明单元10的实施例包括LED板20、粘结层40、光学零件52的集合50、弹性层60、以及刚性层70，其从图1中彼此分解开的底部透视图示出。如于此附加详细描述的，可以可选择地提供基于LED的照明单元10的代替实施例而没有于此描绘或描述的一个或多个元件。

参考图2和图3，描绘了LED板20和粘结层40的顶部透视图。图2中示出的粘结层40从LED板20分解开并且在图3中示出为耦合到LED板20的安装表面22的顶上。图2和图3中描绘的粘合层40为基本透明的以提供基于LED照明单元10的其他方面的更好的视图。应当理解的是，虽然粘结层40在一些实施例中可能是透明的，但在其他的实施例中粘结层40也可以是半透明或者不透明的。在安装表面22上提供了49个LED 30。每个LED 30包含通过其从LED 30发射光的发光部分32。电气连接7经由电线5与LED 30电气连接并选择性地对LED 30提供功率，电线5可以选择性地电气连接至电源。电线5从电气连接7延伸并且通过在LED板20中的槽口24。在一些实施例中，粘结层40可以是可从3M^TM获得的VHB^TM双面胶。

LED板20包括多个紧固件开口29，该多个紧固件开口29当粘结层40耦合至安装表面22时与粘结层40的某些紧固件开口49对准。如于此附加详细描述的，紧固件开口29和49使紧固件3(图1、图6、图7)能通过其延伸用以将弹性层60和/或刚性层70耦合至LED板20。粘结层40也包括多个LED开口42，该多个LED开口42当粘合层40耦合至安装表面22时与LED 30对准。因此，当粘结层耦合至安装表面22时，粘合层40将围绕LED 30并且不与LED 30接触。

LED板20也包括多个第二紧固件开口27，当粘结层40耦合至安装表面22时紧固件开口27与粘结层40的某些紧固件开口49对准。第二紧固件开口27可以可选择地使紧固件从其延伸以将LED板20耦合至外壳或其他结构。第二紧固件开口27可以替换地被耦合至从LED板20向后延伸的轴毂(boss)从而将LED板20耦合至外壳或其他结构。当安装基于LED的照明单元10至照明器材中时，可以利用替代方法和/或结构以将LED板20和/或基于LED的照明单元10的其他部分至外壳或其他结构。在一些实施例中，LED板20可以是金属芯印刷电路板，诸如例如铝芯印刷电路板。

虽然于此图示和描述了具体的LED板20和LED 30的布置，受益于本公开内容的本领域普通技术人员将会认识到，在替代实施例中可以利用包含LED安装表面的可替代的LED支撑结构。例如，在一些实施例中的LED的支撑结构可以是非平面的、可以是可替换地成形的，和/或可以包括多个单独的LED支撑结构如多个LED板。此外，可以提供可替代的数目和/或布置的LED 30。例如，可以提供更多或更少的LED，可以提供不同LED封装的一个或多个LED，可以提供LED在非对称布置中，和/或LED可以是相对于彼此为非平面的。同样，虽然于此图示和描述了具体的粘结层40，受益于本公开内容的本领域普通技术人员将会认识到可以提供可替代的粘结层。例如，在替代实施例中，可以提供粘结层为多片，可以设置有不同的贯穿的放置开口，或可以不提供为片状(例如，可以施加为液体形式或凝胶形式)。此外，在一些基于LED照明单元的实施例中可以省略粘结层40。

参考图4，图示了LED板20、粘结层40、光学零件52的集合50的顶部透视图。该集合50包括四十九个光学零件52。四十八个光学零件52的每个光学零件被图示为放置在单个LED 30之上并且围绕单个LED 30，并且与粘结层40接触。一个光学零件54被示出为从一个LED 30和粘结层40分解开。每个光学零件52包括基部55，当光学零件52放置在一个LED 30之上并且围绕一个LED 30时，基部55至少部分地与粘结层40接触并且粘结地耦合至粘结层40。在图示的实施例中基座包括基本是平面的顶面57。每个光学零件52还包括耦合至基座55并且延伸远离基座55的反射棱镜54。描绘的光学零件52被配置为准直通过单个LED 30向着反射棱镜54的面发射的光。反射棱镜的面然后重定向以相对于单个LED 30的主光输出轴成离轴的大体方向引向其的准直光的绝大部分。当光学零件52被放置成围绕LED 30时，LED 30实质地被LED板20和光学零件52封闭。在一些实施例中，光学零件52可以是来自飞利浦Lumec的LifeLED^TM的光学零件。

虽然于此细节描述了特定的光学零件52，应当理解的是于此描述的基于LED的照明单元可以利用可替代的光学零件。例如，在可替代的实施例中，可以提供不重定向以相对于主LED轴成大体离轴的方向从LED输出光的光学零件。同样，例如，在可替代的实施例中，可以提供非准直光学零件。同样，例如，在可替代实施例中，可以提供可以放置在多个LED 30之上并且在围绕多个LED 30的光学零件。同样，例如，在可替代的实施例中，一个或多个光学零件可以彼此耦合。同样，例如，在可替代实施例中，光学零件可以具有可替代的基座结构，诸如如可替代的形状的基座，可替代的尺寸的基座，和/或具有非平面顶面的基座。此外，应当理解的是，单个基于LED照明单元可以组合多个于此配置的独特的光学零件。

参考图5，示出了弹性层放置在图4中所示的LED板20、粘结层40、和光学零件52的集合50的顶上。弹性层60包括多个光学零件开口62(图1)用于使至少一部分光学零件52从其延伸穿过。如于此附加详细描述的，弹性层60邻接光学零件52并在光学零件52之间延伸，并且至少部分在粘结层40的顶上并且与粘结层40接触。弹性层60包括多个紧固件开口69，当弹性层60放置在粘结层40和LED板20的顶上时，紧固件开口69与LED板20的紧固件开口29以及粘结层40的紧固件开口49对准。紧固件开口69使紧固件3从其延伸穿过用于将弹性层60耦合至LED板20。弹性层60包括邻接光学零件52的基座55并且与基座55的顶面57基本是平面的凹陷区域64。如于此附加详细描述的，弹性层60延伸超过LED板20的边缘并且唇接在LED板20的边缘之上。在一些实施例中，弹性层60可以具有在40A或更少的硬度计测量值。在一些实施例中，弹性层60可以具有在大约40A到大约80A的范围内的硬度计测量值。在一些实施例中，弹性层可以是热塑弹性体(TPE)。在一些实施例中，弹性层可以是可从埃克森美孚化工(Exxon Mobile Chemical)获得的S antoprene^TM。

弹性层60还包括多个从凹陷区域64向上延伸的凸起61b。设计凸起61b的尺寸并且定位凸起61b使得被容纳在刚性层70的相应的凹陷71b(图1)中。凸起61b和凹陷71b可以可选择地辅助刚性层70恰当地关于弹性层60对准并且可以可选择地啮合装配彼此。弹性层60还包括多个凹陷61a，该多个凹陷61a关于弹性层60的围绕上表面66的至少一些凹陷。设计凹陷61A的尺寸并且定位凹陷61A以使得容纳刚性层70的相应凸起71A(图1)。凹陷61a和凸起71a可以可选择地辅助刚性层70恰当地关于弹性层60对准并且可以可选择地啮合装配彼此。

虽然于此描述了具体的弹性层60，应当理解的是在于此描述的基于LED的照明单元可以利用可替换弹性层。例如，在可替代的实施例中，弹性层可以提供为多块，或可以具有放置的贯穿的开口，或具有成形的贯穿的开口，具有不同的对准结构，和/或没有对准结构。

图6图示了放置在图5所示的LED板20、粘结层40、光学零件52的集合50、和弹性层60的顶上的刚性层70的顶部透视图。刚性层70包括多个用于使光学零件52的至少一部分能从其延伸穿过的光学零件开口72(图1)。如于此附加详细描述的，刚性层70在弹性层60的顶上并且在弹性层60和光学零件52之间的邻接处之上延伸。刚性层70包括多个紧固件开口79(图1)，当刚性层70放置在弹性层60、粘结层40和LED板20的顶上时，紧固件开口79与弹性层60的紧固件开口69、LED板20的紧固件开口29以及粘结层40的紧固件开口49对准。紧固件开口79使紧固件3能够从其延伸穿过以将刚性层70耦合至LED板20。如于此附加详细描述的，刚性层70延伸超过弹性层60边缘并且唇接在弹性层60的边缘之上，并且也延伸超过LED板20的边缘。在一些实施例中，刚性层70可以可选择地包含聚碳酸酯或铝。可选择地，刚性层70可以被喷漆。

参考图7，图示了基于LED的照明单元沿着图6的剖面线7-7的剖视图。光学零件52的接触面56被示出为与粘结层40(剖面中可视为在安装表面22顶上的黑色线)接触。也可以看出，弹性层60的部分与粘结层40接触。接触面56围绕LED 30和LED发光部分32。光学零件52的基座55包括邻接限定弹性层60的光学零件开口62的壁63的侧面58。侧面58和壁63可以彼此过盈配合。如在图7中图示的，在描绘的实施例中，弹性层60的凹陷区域64与基座55的顶面57是基本平面的。弹性层60的倒角部分(chamfered portion)在凹陷区域64和弹性层60的顶面66之间延伸。

刚性层70包括提供在凹陷区域64和一部分顶面57的顶上的覆盖部分74。每个光学零件开口72包括壁73，其限定光学零件开口72以及在壁73和刚性层70的顶面之间延伸的倒角部分。刚性层70的光学零件开口72具有比弹性层60的光学零件开口62小的直径，并且具有比基座55的侧面58小的直径，因此造成刚性层70覆盖在弹性层60和基座55之间的邻接处。弹性层60的边缘部分67在图7中可视并且唇接在LED板20之上。刚性层70的边缘部分77也在图7中可视并且唇接在弹性层60之上。

单个紧固件3在图7中可见并且由穿过刚性层70的开口79、穿过弹性层60的开口69和穿过LED板20的开口29包围。紧固件3可以是推锁紧固件并且包括用于锁住啮合LED板20的一部分的倒角部分4。当经过开口79和开口29插入并锁定到位，倒角部分4可以啮合LED板20并且紧固件3的头部可以啮合刚性层70的一部分。紧固件3可以提供压缩力以压紧在刚性层70和LED板20之间的光学零件52和/或弹性层60。在可替代的实施例中，可利用其他紧固件和/或可替代的结构以将刚性层70和/或弹性层60固定至LED板20。例如，在一些实施例中，螺纹紧固件可以容纳在形成在或耦合至开口69、开口79、和/或开口29的轴毂中。同样，例如，可以提供夹子接触弹性层60或刚性层70以及LED板20的面向外部的表面。受益于本公开内容的本领域技术人员将认识到可以利用其他结构和/或方法来固定刚性层70和/或弹性层60。

虽然于此描述了具体的刚性层70，应当理解的是在于此描述的基于LED的照明单元中可以利用可替代的刚性层，并且在一些基于LED照明单元的实施例中刚性层70可以被省略。例如，在替代实施例中，刚性层70可以具有多块，或可以具有可替换的放置的贯穿的开口，或具有可替换的成形的贯穿的开口，具有不同的对准结构，和/或没有对准结构。

基于LED的照明单元10可以结合至照明器材中，诸如如户外照明器材。可选择地，基于LED的照明单元10可以结合至包括光输出开口的外壳中。在一些实施例中，光输出开口可以是没有透镜的并且基于LED的照明单元10的部分(例如，刚性层70和光学零件52；弹性层60和光学零件52)可以暴露在外部环境中。可选择地，刚性层70和/或弹性层60可以与照明器材的其他部分接口以隔开外部环境实质地密封LED板20的后表面。可选择地，LED板20的后表面可以基本没有电气元件和/或可以是不容易受外部元件损坏的。

虽然于此已描述和图示了若干发明实施例，这些本领域的技术人员将容易想象多种用于实现功能和/或获得结果和/或于此描述的一个或多个优点的其他装置和/或结构，并且认为每个这种变化和/或修改在于此描述的发明的范围内。更通常地，本领域技术人员会容易理解，于此描述的所有参数、尺寸、材料和配置意味着示例并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本发明教导被运用的一个或多个具体应用。本领域的技术人员将认识，或仅使用常规实验能够确定许多于此描述的具体发明实施例的等效实施例。因此，应当理解的是，仅通过示例的方式呈现前述的实施例，并且在附加权利要求和其等效要求的范围之内，可以实践除具体描述和要求之外的发明性实施例。本公开的发明性实施例涉及于此描述的每个单独特征、系统、物品、材料、工具包、和/或方法。此外，如果这些特征、系统、物品、材料、工具包、和/或方法彼此不相互矛盾，两个或更多个这些特征、系统、物品、材料、工具包、和/或方法的任意组合包括在本公开内容的发明范围之内。

如于此使用和限定的所有定义应当理解为支配字典定义、通过引用而结合的文献中的定义、和/或定义的术语的普通含义。

如在此说明书中和权利要求中使用的不定冠词“一”和“一个”，除非明确指示为与其相反，应当理解为意思“至少一个”。

如于此说明书以及在权利要求中使用的短语“和/或”应当理解为表示因此结合的要素的“任意一个或两个”(即在一些情况中联合存在的要素及在其他一些情况中分离存在的要素)。用“和/或”列出的多个要素应当用相同的方式解释，即因而结合的“一个或多个”要素。除了“和/或”子句具体标识的要素之外的其它要素无论是否与具体标识的那些要素有关或者无关都可以可选地存在。因此作为非限制例子，对“A和/或B”的引用在与开放式语言、比如“包括”结合使用时可以在一个实施例中仅指代A(可选地包括除了B之外的要素)；在另一实施例中仅指代B(可选地包括除了A之外的要素)；在又一实施例中指代A和B(可选地包括其它要素)；等。

如在此说明书以及在权利要求中使用的，“或”应当理解为具有与以上限定的“和/或”相同的意思。例如，当分隔在列表中的项目时，“或”或者“和/或”应当解释为包含的，即包含多个要素或要素列表中的至少一个(但也包括一个以上)，以及可选择地包含附加的未列出的项目。仅在术语作出相反的指示，诸如“仅有一个”或“确切的一个”，或者当在权利要求中使用时的“由…组成”将指代包含多个要素或要素列表中的确切一个要素。通常，当在诸如“任意一个”、“之一”、“仅一个”、或“确切的一个”的排他性术语之前，于此使用的术语“或”应当仅解释为指示排他性的替换(即“一个或另外一个但不是两个”)。当在权利要求书中使用“实质由……构成”时，应当具有如在专利法领域的普通意义。

如于此在说明书以及在权利要求中使用的，关于一个或多个要素的列表的短语“至少一个”应当理解为从要素列表中的任意一个或多个要素选择的至少一个要素，但是不必要包括在要素列表中具体列出逐个要素的至少一个并且不排除要素列表中要素的任意组合。这种定义也允许可以可选地存在除了短语“至少一个”指代的要素列表中具体标识之外的要素，而无论是否与这些具体标识的要素相关或不相关。因此，作为非限制性示例，“A和B的至少一个”(或，等效地，“A或B的至少一个”，或等效地“A和/或B的至少一个”)可以在一个实施例中指代至少一个(可选择地包括多于一个)A而没有B存在(并且可选择地包括除了B之外的要素)；在另一个实施例中，指代至少一个(可选地包括多于一个)B而没有A存在(并且可选择地包括除了A之外的要素)；在又一个实施例中，指代至少一个(可选择地包括多于一个)A以及至少一个(可选择地包括多于一个)B(并且可选择地包括其他要素)；等。

应当理解的是，除非明确相反地指示，在于此要求的包括多于一个步骤或动作的任意方法，方法的步骤或动作没必要限制为记载的方法的步骤或动作的顺序。

在权利要求以及上述说明书中，所有的过渡短语，诸如“包括”、“包含”、“携带有”、“具有”、“涵盖”、“涉及”、“保持”、“由……组成”等应当被理解为开放性的，即，意味着包括但不限于。仅过渡短语“由……构成”和“实质由……构成”应当分别为封闭或半封闭的过渡短语，如在专利审查程序的美国专利手册，2111.03节中所述。

Claims (20)

1.一种基于LED的照明单元，具有安装表面并且包括：

多个耦合至所述安装表面(22)的LED(30)，每个所述LED(30)具有发光部分(32)；

在安装表面(22)的顶上的粘结层，所述粘结层不与至少一些所述LED(30)的所述发光部分(32)接触；

多个光学零件(52)，每个具有与所述粘结层接触的围绕所述LED(30)中的至少一个LED的基座(55)，至少一些所述光学零件(52)能单独地围绕所述至少一个LED放置；以及

弹性层(60)，与所述粘结层接触并且邻接所述光学零件(52)并且在所述光学零件(52)之间延伸；

其中所述基于LED的照明单元被配置为隔开外部物体实质地密封所述LED(30)。

2.根据权利要求1所述的基于LED的照明单元，其中所述弹性层(60)延伸超过所述安装表面(22)的边缘并且唇接在所述安装表面(22)的边缘之上。

3.根据权利要求1所述的基于LED的照明单元，其中每个所述光学零件(52)能单独地围绕所述至少一个LED放置。

4.根据权利要求1所述的基于LED的照明单元，其中所述弹性层(60)邻接每个所述光学零件(52)的整个所述基座(55)。

5.根据权利要求1所述的基于LED的照明单元，还包括在所述弹性层(60)的顶上的刚性层(70)。

6.根据权利要求5所述的基于LED的照明单元，其中所述刚性层(70)叠覆所述光学零件(52)的一部分。

7.根据权利要求6所述的基于LED的照明单元，其中所述刚性层(70)以及所述安装表面(22)共同提供对所述弹性层(60)和所述光学零件(52)的至少之一的压缩力。

8.根据权利要求6所述的基于LED的照明单元，其中所述刚性层(70)延伸超过所述弹性层(60)的边缘并且唇接在所述弹性层(60)的边缘之上。

9.一种基于LED的照明单元，具有安装表面并且包括：

多个耦合至所述安装表面(22)的LED(30)，每个所述LED(30)具有发光部分(32)；

多个光学零件(52)，每个具有与所述安装表面相邻的围绕所述LED(30)中的至少一个LED的基座(55)；

弹性层(60)，在所述光学零件(52)之间延伸并且邻接和包围每个所述光学零件(52)的所述基座(55)；

刚性层(70)，在所述弹性层(60)的顶上，并且在每个所述光学零件(52)的一部分的顶上；

其中所述刚性层(70)叠覆在每个所述基座(55)和所述弹性层(60)之间的邻接处；以及

其中所述基于LED的照明单元被配置为隔开外部物体实质地密封所述LED(30)。

10.根据权利要求9所述的基于LED的照明单元，其中粘结层被插在所述光学零件(52)的所述基座(55)和所述安装表面(22)之间。

11.根据权利要求9所述的基于LED的照明单元，其中粘结层被插在所述弹性层(60)和所述安装表面(22)之间。

12.根据权利要求9所述的基于LED的照明单元，其中所述刚性层(70)以及所述安装表面(22)共同提供对所述弹性层(60)和所述光学零件(52)的至少之一的压缩力。

13.根据权利要求12所述的基于LED的照明单元，其中所述刚性层(70)以及所述安装表面(22)共同提供对所述弹性层(60)和所述光学零件(52)的压缩力。

14.根据权利要求9所述的基于LED的照明单元，其中所述弹性层(60)延伸超过所述安装表面(22)的边缘并且唇接在所述安装表面(22)的边缘之上。

15.根据权利要求9所述的基于LED的照明单元，其中所述弹性层(60)与每个所述光学零件(52)的所述基座(55)的靠近其与之的邻接处的表面基本成平面。

16.一种基于LED的照明单元，具有安装表面并且包括：

多个耦合至所述安装表面(22)的LED(30)，每个所述LED(30)具有发光部分(32)；

多个光学零件(52)，每个具有与所述安装表面相邻的围绕所述LED(30)中的至少一个LED的基座(55)；

弹性层(60)，邻接所述光学零件(52)并且在所述光学零件(52)之间延伸；

刚性层(70)，在所述弹性层(60)的顶上，并且在每个所述光学零件(52)的一部分的顶上；

其中所述刚性层(70)叠覆在每个所述光学零件(52)和所述弹性层(60)之间的邻接处；以及

其中所述刚性层(70)以及所述安装表面(22)共同提供对所述弹性层(60)和所述光学零件(52)的至少之一的压缩力。

17.根据权利要求16所述的基于LED的照明单元，其中粘结层被插在所述弹性层(60)和所述安装表面(22)之间。

18.根据权利要求16所述的基于LED的照明单元，其中粘结层被插在所述光学零件(52)的所述基座(55)和所述安装表面(22)之间。

19.根据权利要求18所述的基于LED的照明单元，其中粘结层被插在所述弹性层(60)和所述安装表面(22)之间。

20.根据权利要求16所述的基于LED的照明单元，其中至少一个所述光学零件(52)包括离轴反射棱镜。

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