CN103672475A - 照明装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明装置(100),包括:透镜单元(1)、壳体部件(2)和发光组件(3),其中所述发光组件(3)设置在所述透镜单元(1)和所述壳体部件(2)限定出的空腔(R)中,其特征在于,所述透镜单元(1)包括多个微透镜结构(11),在所述透镜单元(1)的面向所述发光组件(3)的一侧在所述多个微透镜结构(11)之间分别设置有多个定位结构,所述定位结构至少部分地穿过所述发光组件(3),以确保所述发光组件(3)相对于所述透镜单元(1)彼此位置固定。本发明还涉及一种制造该照明装置的方法。

Description

照明装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种照明装置和一种制造该照明装置的方法。
背景技术
当今,透镜被广泛地应用在照明装置中,用于实现各种照明效果,并且提高照明效率。透镜需要被准确地定位在其相应的光源上方、或覆盖光源。在现有的各种照明装置中,通常利用机械固定件、例如螺钉或螺栓将透镜固定在承载有光源的电路板上。特别是在将具有透镜结构的部件用作照明装置的壳体时,为了不影响照明效果,仅仅将透镜结构设置在壳体的中央,并且利用机械固定件在壳体的边缘区域将透镜结构固定在电路板上。
由于在仅仅在边缘区域受到来自机械固定件的压力,以这种方式仅仅可以确保壳体的边缘区域可以抵压在电路板上,而中央区域有可能相对于边缘区域变形或弯曲。这种变形或弯曲的情况在受到外界环境影响时更加显著。例如户外照明装置需要经受一定的温差改变,例如塑料制成的具有透镜结构的壳体会受温度变化而产生热胀冷缩的变化。在受热时膨胀,仅仅尽管壳体的边缘区域仍固定在电路板上,但其中央区域会相对电路板变形拱起。这导致透镜结构和光源的对应关系改变,因此会严重影响照明装置的照明效果。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出了一种新型的照明装置,尤其用于户外的照明装置。该照明装置不仅具有高密封性,而且在经受环境变化时也能保持良好的照明效果。
本发明的目的通过一种照明装置来实现,该照明装置包括:透镜单元、壳体部件和发光组件,其中所述发光组件设置在所述透镜单元和所述壳体部件限定出的空腔中,其特征在于,所述透镜单元包括多个微透镜结构,在所述透镜单元的面向所述发光组件的一侧在所述多个微透镜结构之间分别设置有多个定位结构,所述定位结构至少部分地穿过所述发光组件,以确保所述发光组件相对于所述透镜单元彼此位置固定。通过改变透镜单元和发光组件之间的连接位置,可以使二者之间的接合力均匀分布在可能会影响照明效果的微透镜结构之间。由此避免由于局部的受力不均匀而导致微透镜结构相对于发光组件的位置改变。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,所述多个定位结构共同形成应力均衡结构,以均衡由于所述定位结构在所述透镜单元上产生的应力。由于定位结构形成在由微透镜结构组成的透镜阵列内部,由此可以使透镜单元和发光组件之间的接合力也尽可能均匀地分布在透镜阵列和发光组件上与其对应区域、例如光源所在区域之间。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,所述多个定位结构彼此对称。优选地,所述多个定位结构均匀地分布在所述透镜单元上。定位结构可以成对地设置在一个或多个微透镜结构的两侧,也均匀地环绕一个或多个微透镜结构布置。定位结构布置地越均匀,越能提高透镜单元的抗弯曲特性。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,所述定位结构设计成定位柱。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,所述发光组件上开设有多个匹配于所述定位结构的定位孔,所述定位柱分别伸入所属的所述定位孔用于与所述发光组件固定连接。定位柱和与其对应开设的定位孔插接在一起,由此确保各个微透镜结构可以和与其对应的光源彼此位置固定。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,所述定位孔具有朝向所述透镜单元的第一部段和朝向所述壳体部件的第二部段,其中所述第二部段的直径大于所述第一部段。优选地,所述定位柱的自由端具有止挡部,所述止挡部形状配合地容纳在所述第一部段中。由此可以借助于热熔工艺使定位柱防松脱地固定在定位孔中。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,所述壳体部件朝向所述发光组件的一侧上形成有多个均匀分布的凹口,所述止挡部部分地延伸至所述凹口中。借助定位柱,不仅可以使透镜单元和发光组件固定连接,而且还可以进一步和壳体部件固定连接,以形成“三明治”结构,发光组件被夹持在透镜单元和壳体部件之间,并且其各个区域受到的夹持力基本均匀。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,还包括环形密封件,环绕所述发光组件的所述密封件设置在所述透镜单元和所述壳体部件的周向结合区域中。由此可以提高照明装置的密封性。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,所述发光组件包括LED芯片和承载所述LED芯片的电路板,其中所述定位孔开设所述电路板上。多个定位孔分别均匀地开设在电路板上,由此可以确保电路板的各个区域可以受力均匀地和透镜单元接合在一起。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,所述定位结构和所述透镜单元一体制成。由此可以简化照明装置的制造过程,减少所需部件的数量。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,所述定位结构由塑料制成。塑料可以受热变形,由此以和定位孔形状配合地连接在一起。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,所述壳体部件是热沉。
此外,本发明还涉及一种制造该照明装置的方法,其特征在于,a)提供在一侧具有多个微透镜结构组成的透镜单元,在所述多个微透镜结构之间分别设置有多个定位结构;b)提供发光组件,所述发光组件具有多个匹配于所述定位结构的定位孔;c)将所述定位结构从所述发光组件具有光源的一侧插入定位孔中;d)利用热熔工艺将所述透镜单元和所述发光组件连接成整体;e)提供壳体部件,所述壳体部件从所述发光组件背离所述光源的一侧和所述透镜单元安装在一起。利用热熔工艺可以使定位结构变形,由此可以使定位结构部分地定位在发光组件中,并且可以使透镜单元的各个区域和发光组件固定连接,由此形成整体。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,所述多个定位结构共同形成应力均衡结构,以均衡由于所述定位结构在所述透镜单元上产生的应力。优选地,所述壳体部件是热沉。
应该理解的是,如果没有其它特别注明,这里描述的不同的示例性实施例的特征可以彼此结合。
附图说明
附图构成本说明书的一部分,用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例,并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出:
图1示出了根据本发明的照明装置100的分解示意图;
图2示出了根据本发明的照明装置100的第一实施例的局部截面图;
图3示出了根据本发明的照明装置100的第二实施例的局部放大图。
具体实施方式
在下面详细描述中,参考形成本说明书的一部分的附图,其中,以例证的方式示出了可以实施本发明的具体实施例。关于图,诸如“顶”、“底”、“内”、“外”等方向性术语参考所描述的附图的方向使用。由于本发明实施例的组件可以在许多不同方向上放置,所以方向术语仅用于说明,而没有任何限制的意思。应该理解的是,可以使用其它实施例,并且在不背离本发明的范围的前提下可以进行结构或逻辑改变。所以,下面详细描述不应被理解为限制性的意思,并且本发明由所附的权利要求限定。
应该理解的是,如果没有其它特别注明,这里描述的不同的示例性实施例的特征可以彼此结合。
图1示出了根据本发明的照明装置100的分解示意图。照明装置100,其包括透镜单元1、发光组件3和未示出的壳体部件2(参见图2)。图1以倒置的视角说明了照明装置100在装配时的位置关系,其中未示出的壳体部件2在图中位于发光组件3之上。中央区域具有多个微透镜结构11的透镜单元1在此用作照明装置100的第一壳体,而未示出的壳体部件2作为第二壳体和透镜单元1共同限定出容纳发光组件3的空腔R。发光组件3在此包括电路板33和安装在其未示出的一侧上的多个作为光源的LED芯片32。
为了防止透镜单元1在装配过程中局部受力不均匀而相对于电路板33变形或弯曲,或者由于透镜单元1例如在热胀冷缩变化时朝向或远离电路板33拱起,特别地在多个微透镜结构11之间分别设置有多个定位结构,借助于定位结构可以在多个微透镜结构11和电路板33上的LED芯片32之间形成多个固定连接点。由此不仅确保了微透镜结构11和所属的LED芯片32位置固定,而且也使得透镜单元1和电路板33之间的接合力均匀地分散在各个微透镜结构11和LED芯片32之间。也就是说,所述多个定位结构共同形成应力均衡结构,以均衡由于定位结构在透镜单元1上产生的应力。
设计成定位柱4的定位结构对称地、特别是均匀地分布在多个微透镜结构11之间,并且从透镜单元1朝向电路板33的一侧延伸出。电路板33上开设有多个匹配于定位柱4的定位孔31。如图中箭头所示,定位柱4将分别伸入所属的所述定位孔31,以便将透镜单元1和电路板33固定连接。
图2示出了根据本发明的照明装置100的第一实施例的局部截面图。彼此间隔两个微透镜结构11的两个定位柱4的自由端延伸到开设在电路板33上的定位孔31中,并且和电路板33背离LED芯片32的一侧齐平。
为了防止定位柱4从定位孔31中松脱,特别地将定位孔31设计成阶梯形,其具有朝向透镜单元1的第一部段A和朝向所述壳体部件2的第二部段B。,其中第二部段B的直径大于第一部段A相应地,定位柱4的自由端也设计成阶梯形,其具有直径相对于定位柱4本体增大的止挡部41。例如借助于热熔工艺可以将原本具有柱形轮廓的定位柱胚体压入定位孔31中,由此形成容纳在定位孔31的第一部段A中的止挡部41。在此情况下,多个定位孔31和形状与其配合的多个定位柱4分别一一对应地固定在一起,构成透镜单元1与发光组件3之间的多个应力均衡结构。
此外,为了确保照明装置100具有良好的密封性,还特别设置了环形密封件6,所述密封件6设置在透镜单元1和壳体部件2的周向结合区域中,并且将发光组件3环绕在其中。由此可以防止外界污染物从照明装置100的侧向进入空腔R中。
图3示出了根据本发明的照明装置100的第二实施例的局部放大图。壳体部件2朝向电路板33的一侧上形成有多个均匀分布的凹口21,所述止挡部41部分地延伸至所述凹口21中。壳体部件2、定位柱4和透镜单元1可以由同种材料制成,因此在进行热熔处理时,延伸穿过定位孔31的定位柱4可以和壳体部件2以及透镜单元1构成一体的部件,并且将定位柱4夹持在其中。这样不仅确保电路板33在两侧都受到夹持力,而且该夹持力还借助于定位柱4均匀地传递到电路板33的各个区域中。由此避免由于局部的受力不均匀而导致微透镜结构11相对于LED光源32的位置改变。在经受环境变化时,照明装置100也能保持良好的照明效果。
壳体部件在上述实施例中可以是热沉。
在本发明中,电路板例如可以是各种电路板、例如MCPCB。此外,在照明装置的边缘区域可以附加地设置固定件,用于对透镜单元和发光组件进行进一步的固定。
另外,尽管仅相对于多种实施方式中的一种公开了本发明的实施例的特定特征或方面,但是如任何给定或特定应用所要求的,这些特征或方面可以与其它实施方式的一个或多个其它特征或方面进行结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
参考标号
1      透镜单元
11     微透镜结构
2      壳体部件
21     凹口
3      发光组件
31     定位孔
32     LED芯片
33     电路板
4      定位柱
41     止挡部
6      密封件
100    照明装置
A      第一部段
B      第二部段
R      空腔

Claims (16)

1.一种照明装置(100),包括:透镜单元(1)、壳体部件(2)和发光组件(3),其中所述发光组件(3)设置在所述透镜单元(1)和所述壳体部件(2)限定出的空腔(R)中,其特征在于,所述透镜单元(1)包括多个微透镜结构(11),在所述透镜单元(1)的面向所述发光组件(3)的一侧在所述多个微透镜结构(11)之间分别设置有多个定位结构,所述定位结构至少部分地穿过所述发光组件(3),以确保所述发光组件(3)相对于所述透镜单元(1)彼此位置固定。
2.根据权利要求1所述的照明装置(100),其特征在于,所述多个定位结构共同形成应力均衡结构,以均衡由于所述定位结构在所述透镜单元(1)上产生的应力。
3.根据权利要求2所述的照明装置(100),其特征在于,所述多个定位结构彼此对称。
4.根据权利要求3所述的照明装置(100),其特征在于,所述多个定位结构均匀地分布在所述透镜单元(1)上。
5.根据权利要求1-4所述的照明装置(100),其特征在于,所述定位结构设计成定位柱(4)。
6.根据权利要求5所述的照明装置(100),其特征在于,所述发光组件(3)上开设有多个匹配于所述定位结构的定位孔(31),所述定位柱(4)分别伸入所属的所述定位孔(31)用于与所述发光组件(3)固定连接。
7.根据权利要求6所述的照明装置(100),其特征在于,所述定位孔(31)具有朝向所述透镜单元(1)的第一部段(A)和朝向所述壳体部件(2)的第二部段(B),其中所述第二部段(B)的直径大于所述第一部段(A)。
8.根据权利要求7所述的照明装置(100),其特征在于,所述定位柱(4)的自由端具有止挡部(41),所述止挡部(41)形状配合地容纳在所述第一部段(A)中。
9.根据权利要求8所述的照明装置(100),其特征在于,所述壳体部件(2)朝向所述发光组件(3)的一侧上形成有多个均匀分布的凹口(21),所述止挡部(41)部分地延伸至所述凹口(21)中。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,还包括环形密封件(6),环绕所述发光组件(3)的所述密封件(6)设置在所述透镜单元(1)和所述壳体部件(2)的周向结合区域中。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述发光组件(3)包括LED芯片(32)和承载所述LED芯片(32)的电路板(33),其中所述定位孔(31)开设所述电路板(33)上。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述定位结构和所述透镜单元(1)一体制成。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述定位结构由塑料制成。
14.根据权利要求1-4中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述壳体部件(2)是热沉。
15.一种用于制造根据权利要求1-14中任一项所述的照明装置(100)的方法,其特征在于,a)提供在一侧具有多个微透镜结构(11)组成的透镜单元(1),在所述多个微透镜结构(11)之间分别设置有多个定位结构;b)提供发光组件(3),所述发光组件(3)具有多个匹配于所述定位结构的定位孔(31);c)将所述定位结构从所述发光组件(3)具有光源的一侧插入定位孔(31)中;d)利用热熔工艺将所述透镜单元(1)和所述发光组件(3)连接成整体;e)提供壳体部件(2),所述壳体部件(2)从所述发光组件(3)背离所述光源的一侧和所述透镜单元(1)安装在一起。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述多个定位结构共同形成应力均衡结构,以均衡由于所述定位结构在所述透镜单元(1)上产生的应力。
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