CN109163246B - 一种光学模组、照明模组及照明灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学模组、照明模组及照明灯具。光学模组,其用于覆盖组装于一光源模组为其配光并提供绝缘保护,包括光学部及电源驱动收容部,其中所述光学部设置有若干透镜单元,所述电源驱动收容部设置有收容空间以容纳电源驱动,所述光学模组设置有安装部容纳磁性安装元件,所述光学模组还设置有可收容螺钉的定位部;所述安装部内容纳有磁性安装元件,和/或,所述定位部内收容有螺钉,所述磁性安装元件与所述螺钉用于将一照明模组组装于照明灯具的底盘。该光学模组、照明模组及照明灯具成本低,组装效率高,且结构简单。
Description
本申请为在申请号为201410767253.1,申请日为2014.12.12,发明名称为“一种磁性安装元件及光学模组、照明模组及照明灯具”的发明专利基础上所提出的分案申请。
【技术领域】
本发明涉及一种照明灯具,尤其是一种LED照明灯具。
【背景技术】
吸顶灯是吸附或嵌入屋顶天花板上的灯饰,它和吊灯一样,也是室内的主体照明设备,是家庭、办公室、娱乐场所等各种场所经常选用的灯具。传统的吸顶灯通常由底盘、光源和灯罩组成,其光源一般为节能灯管。由于节能灯生产过程中和使用废弃后有汞污染,而且其耗电量与LED相比还是稍大了些,而LED具有无汞无毒、无电磁污染、无有害射线及节能环保、使用寿命长等特点,所以现有吸顶灯逐渐用LED取代节能灯管来作为光源使用。LED光源模组包括基板和设置在基板上的LED灯珠,LED光源模组一般通过螺钉安装在灯体内,或者通过粘贴剂粘贴在灯体内,安装后不易拆卸替换。而LED吸顶灯长期使用后,往往会出现LED光源模组老化、烧损现象,如LED光源模组损坏需更换时,须通过工具将损坏的LED光源模组拆下,再将新的LED光源模组通过工具来安装,LED光源模组的更换操作必须由专业人员运用工具去操作,不方便。而且以节能灯管为光源的吸顶灯已经销售至终端客户后,如想将节能灯管更换成LED光源模组,均需由专业人员来进行操作,无法自我完成从节能灯管为光源到用LED为光源的升级。
为了解决以上技术问题,业界采用磁铁来作为光源与底盘的安装元件,该磁铁与吸顶灯的底盘吸附,进而将光源安装于底盘。如中国实用新型专利公告第CN 202791697U号,其公开一种吸顶灯的LED光源组件及一种LED吸顶灯,LED光源组件包括基板、设置在基板上的LED灯珠和一光源安装结构,光源安装结构包括垂直固定在基板的背光面上的连接片和强磁铁,连接片的一端与基板连接固定,强磁铁吸附在连接片的另一端,通过强磁铁,LED光源组件可吸附在由铁磁性金属制成的吸顶盘内,这样,如LED光源组件损坏需更换时,将损坏的LED光源组件移开,再将新的LED光源组件通过强磁铁吸附在吸顶盘内即可,无需工具,方便客户自行更换LED光源组件。然而,该专利所公开的光源安装结构,其结构复杂,安装耗时,并且不是很可靠,存在强磁铁与连接片分离的可能性。如果,省略该连接片结构,就需要采用更大体积的强磁铁来完成吸附安装。众所周知,强磁铁也就是“稀土强磁”,其为钕铁硼烧结而成,具有体积小、重量轻和磁性强的特点,然而,其价格也是非常昂贵的,并且很难再加工。因此,使用大体积的强磁铁,无益于提升产品的竞争力。而且,该专利公开的LED光源组件,如何直接安装强磁铁也是一个难以实现的难题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种光学模组。
本发明的又一目的在于提供一种具有上述光学模组的照明模组。
本发明的再一目的在于提供一种具有上述光学模组的照明灯具。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种光学模组,其用于覆盖组装于一光源模组为其配光并提供绝缘保护,包括光学部及电源驱动收容部,其中所述光学部设置有若干透镜单元,所述电源驱动收容部设置有收容空间以容纳电源驱动,所述光学模组设置有安装部容纳磁性安装元件,所述光学模组还设置有可收容螺钉的定位部;
所述安装部内容纳有磁性安装元件,和/或,所述定位部内收容有螺钉,所述磁性安装元件与所述螺钉用于将一照明模组组装于照明灯具的底盘。
优选地,所述磁性安装元件包括:非磁性基座及与该非磁性基座结合为一体的强磁体。
优选地,所述非磁性基座的体积大于所述强磁体。
优选地,所述非磁性基座为塑料或非磁性金属制成。
优选地,所述非磁性基座与所述强磁体粘合为一体。
优选地,所述非磁性基座包括用于与照明模组组配的头部及与所述强磁体结合的连接部,其中连接部开设有凹槽以部分收容所述强磁体。
优选地,所述连接部与所述强磁体通过螺钉锁合在一起或通过粘合剂粘合在一起。
优选地,所述连接部与所述强磁体结合的表面开设有沟槽收容所述粘合剂。
优选地,所述电源驱动收容部位于所述光学模组的中部,所述光学部环绕设置于所述电源驱动收容部周围。
优选地,所述电源驱动部位于所述光学模组的一端,所述光学部位于所述光学模组的另一端。
优选地,所述磁性安装元件与所述螺钉的数量之和至少为两个。
优选地,所述安装部和/或所述定位部延伸超出所述光学部的上表面和/或下表面。
为了实现上述目的,本发明还采用如下技术方案:一种照明模组,包括:
光源模组,其设置有光源设置区及电源驱动区,其中所述光源设置区排布有若干光源,所述电源驱动区设置有电源驱动模组,所述电源驱动模组与所述光源电性连接以驱动所述光源发光;
所述的光学模组,其覆盖于所述光源模组表面,所述透镜单元分别与所述光源一一对应以对所述光源出射的光线进行配光,所述电源驱动收容部容纳所述电源驱动模组,所述磁性安装元件和/或所述螺钉穿过所述光源模组以与照明灯具的底盘吸附组装。
优选地,所述光学模组与所述光源模组卡扣结合。
优选地,所述光学模组包括主体部及自所述主体部边缘向所述光源模组垂直延伸形成的延伸部,其中,所述延伸部延伸超过所述光源模组,所述强磁体超出所述延伸部以与照明灯具的底盘吸附。
优选地,所述光源设置区上开设有对应所述安装部和/或所述定位部位置的开孔,所述磁性安装元件和/或所述螺钉穿过所对应的所述开孔。
优选地,所述安装部和/或所述定位部伸入所述开孔内并至少延伸至所述开孔远离所述光学模组的一端。
优选地,所述安装部和/或所述定位部由所述开孔远离所述光学模组的一端穿出。
为了实现上述目的,本发明还采用如下技术方案:一种照明灯具,包括安装于基体的底盘、所述的照明模组及与底盘组配并收容照明模组的灯罩。
相较于现有技术,本发明提供的磁性安装元件及具有该磁性安装元件的光学模组、照明模组及照明灯具成本低,结构简单,性能可靠。
【附图说明】
图1为符合本发明第一优选实施方式的照明模组的立体分解图;
图2为图1所示的照明模组的另一角度的立体分解图;
图3为符合本发明第一优选实施方式的照明模组的立体组装图;
图4为符合本发明第一优选实施方式的照明模组的另一角度的立体组装图;
图5为图3所示的照明模组沿线A-A方向的剖视图;
图6符合本发明第一、第二优选实施方式的磁性安装元件的非磁性基座的立体视图;
图7、图8为符合本发明第一、第二优选实施方式的磁性安装元件的非磁性基座的剖视图;
图9为符合本发明第一优选实施方式的透镜单元的侧视图;
图10为符合本发明第二优选实施方式的照明模组的立体分解图;
图11为图10所示的照明模组的立体组装图。
【具体实施方式】
本发明提供一种磁性安装元件30,一种具有该磁性安装元件30的光学模组20、照明模组100及照明灯具。照明灯具包括铁性底盘(未图示)、与该底盘组装的所述照明模组100及灯罩(未图示)。本发明提供的照明模组100可以用于现有照明装置的替代(如将现有的荧光灯替换为本照明模组100),也可以应用于新的照明灯具中。
请参阅图1至图5所示,符合本发明第一优选实施方式的照明模组100包括光源模组10、电源驱动模组40、光学模组20及组装于光学模组20的磁性安装元件30。
光源模组10包括电路板12及光源11。于该第一优选实施方式中,电路板12为方形,该构型可以在切割整块电路板的时候达到最大利用率,然而于其他优选实施方式中,电路板12的构型不限于方形,还可以是圆形、多边形、异形等。电路板12设置有光源设置区121及电源驱动区122,于本发明第一优选实施方式中,电源驱动区122设置于电路板12的中部区域,而光源设置区121环设于电源驱动区122外围。于光源设置区121内,按照一定间距排布有若干所述光源11,其分别贴设于电路板12的上表面并通过电路板12内部的敷线实现电性连接。于本发明优选实施方式中,其为LED光源。光源11的排布方式,既保证光源之间足够的间距以符合安规,又能节约空间避免电路板12的尺寸过大。于电源驱动区122内,上述电源驱动模组40贴设于该区域内,并通过电路板12内部设置的敷线来实现与光源11的电性连接,从而驱动光源11发光。电源驱动模组40还通过导线(未图示)与外部市电进行连接,市电通过导线进入电源驱动模组40后,经过电源驱动模组40的电压变换后供给光源11。于其他优选实施方式中,电源驱动模组40还可以通过转接电路板(未图示)与电路板12实现电性连接,从而与光源11实现电性连接。大致来讲,光源11环绕电源驱动模组40设置。
为了与光学模组20组配,电路板12还开设有与光源11间隔排布的若干安装孔123,于本发明第一优选实施方式中,安装孔123为四个,大致呈正方形分布。围设于电源驱动模组40外周,分布有呈三角形排布的开孔124,开孔124呈腰鼓形,用于与光学模组20的对应结构配合。于电路板12的对角位置,还开设有一对圆形半封闭的安装孔120。此外,电路板12的线路排布符合二类灯具的安规要求,因此用户在接触该照明模组100时,不会有接触到带电部件的可能性,大大提升了该照明模组100的安全性。因此,与电源驱动模组40连接的导线(未图示)具有正负两极,省却了接地的第三极。
光学模组20由绝缘材料制成,优选为PC或亚克力或PMMA材料中的一种,此三种材料轻便、低成本、高透光,是作为导光部件的比较理想的材料。光学模组20外形与光源模组10匹配,其包括方形的主体部21及自主体部21外周边缘向光源模组10方向垂直延伸形成的延伸部22。主体部21与光源模组10的电路板12贴合,而延伸部22则延伸超出电路板12的边缘,对照明模组100的电气部件进行绝缘保护。主体部21配置为具有位于其中部的电源驱动收容部212及环绕该电源驱动收容部212设置的光学部211。光学部211配置有若干透镜单元24,其与主体部21一体成型并分别与电路板12上排布的光源11一一对应,其罩设于光源11上方以对光源11的出射光线进行二次配光。电源驱动收容部212配置为自主体部21中部拱起形成有收容空间2120,设置于所述光源模组10的电路板12的电源驱动区122的电源驱动模组40突伸进入该收容空间2120内,并受到该电源驱动收容部212的绝缘及机械保护。因此,本发明提供的光学模组20具有双重功能,既为光源模组10提供二次配光,又为光源模组10提供绝缘保护,并同时可以保护光源11、驱动模组40免受外部损害。
本发明提供的光源模组10与光学模组20之间为卡扣配合,其结构简单易于操作。为了与光源模组10配合,贴合于电路板12的主体部21形成有与电路板12的安装孔123配合的四个扣持部213。主体部21先贯穿形成有圆形收容槽2130,每一扣持部213包括自主体部21表面部分凸起形成的“工”字形基部2131,及自该基部2131两侧缘分别向光源模组10方向延伸形成的一对扣勾2132。该对扣勾2132彼此背向设置,并于其自由端形成呈向外延伸并具有四分之一圆弧性外表面的勾状部2133。当光源模组10与光学模组20组装时,圆弧状的勾状部2133会有助于其穿过光源模组10的电路板12设置的安装孔123,并受到该安装孔123的挤压而相向移动从而靠近彼此,随后勾状部2133穿过安装孔123后恢复原状并与电路板12的安装孔123边缘卡扣配合,将光源模组10与光学模组20组合为一体。
为了收容磁性安装元件30,对应于电路板12的开孔124的位置,光学模组20的主体部21也于电源驱动收容部212周侧形成有三个安装部214。安装部214的位置,是根据照明模组100的重心来配置的,确保照明模组100通过磁性安装元件30吸附于底盘时能够保持平衡。主体部21开设有腰鼓形的开孔2140,其中部为圆弧形,两端为梯形。一对圆弧形收容部2141自开孔2140的圆弧形部分的边沿相对向光源模组10方向延伸形成,且其自由末端由一圆环连接为一体。自收容部2141底缘向另一收容部2141方向部分延伸形成有圆弧形卡持部2142。收容部2141之间的圆环向开孔2140方向延伸形成有一对扣勾状的扣持部2143。扣持部2143面向另一扣持部2143的方向形成有倾斜的导引面(未标号)。因此,上述安装部214至少包括所述收容部2141、扣持部2143及卡持部2142,其共同配合收容磁性安装元件30。以下会进行详细的描述。
请参阅图6-8,磁性安装元件30包括与光学模组20组配的非磁性基座31及与非磁性基座31固接为一体并与照明灯具的底盘吸附的强磁体32。非磁性31可以采用塑料或金属材质通过成型或冲压的工艺制成,因此本发明图7和图8示出该非磁性基座31的第一、第二优选实施方式,其可以为实心结构(如图7所示)或空心结构(如图8所示)。具体地,非磁性基座31包括圆柱形头部310、圆柱形连接部312及连接头部310与连接部312的导引部313。其中,头部310的直径大于连接部312,因此导引部313呈斜面设置,并与连接部312之间形成有台阶部314。连接部312的表面开设有呈十字形的沟槽3120,其可收容粘合剂用于与强磁体32粘接为一体。为了增强粘合效果,连接部312还设置有四个圆点状的凹槽3122,其设置于十字形沟槽3120周围的空白处。于其他优选实施方式中,连接部312可以开设部分收容强磁体32的凹槽,并粘合为一体。还可以采用螺钉将二者结合为一体。
将磁性安装元件30组装于光学模组20的安装部214时,具有斜面的导引部313沿扣持部2143的倾斜导引面滑动,直至所述扣持部2143压于头部310的顶面,及卡持部2142卡持于所述台阶部314。此时,头部310沿上下方向卡置于扣持部2143与卡持部2142之间;周向方向上,收容于一对圆弧形收容部2141之间。而连接部312及与连接部312连接为一体的强磁体32则突伸超出安装部214末端,并且还超出光学模组20的延伸部22,以确保与底盘的可靠吸附。
光学模组20的主体部21的对角位置,对应于光源模组10的电路板11的对角位置,延伸形成有一对定位部210,其分别延伸进入光源模组10的安装孔120内,螺钉会穿过定位部210与底盘螺锁连接。因此,本发明提供的照明模组100可以使用螺锁连接和/或吸附连接。
延伸部22部分切除以形成可供手操作的空间220,当照明模组100组装于底盘或从底盘拆卸时,可以通过这些空间220来握持照明模组100。
所述光学模组20的透镜单元24为半球形透镜24,其入光面28的中心部分凹设形成有用于容纳光源11的、并且关于该半球形透镜24轴对称的容纳腔27,这样设置使得入光面28能够最大化地接收到LED光源11发出的光线。另外,单颗LED光源11通常为120度朗伯型发光,两颗LED光源11之间的距离为,在光线互相混合后,在一定距离的出光面形成均匀的发光,而透镜的采用可以将LED光源11的发光角度进一步扩大,如图9所示,光线两次折射后都分别向远离光轴方向偏折,因此在更小的高度下,就可以满足均匀出光的要求。所以,可以降低照明灯具高度,做到超薄型照明灯具。
如图9所示,半球形透镜24的出光面29并不是正半球形的结构,而是一种近似椭球面的结构,由于入光面28上凹设有容纳腔27,因此该半球形透镜24呈现出中心薄两边厚的结构。从透镜原点O点引一与光轴夹角为θ的直线,分别交于透镜入光面28和出光面29,交点分别为M、N,线段MN的长度即为透镜的厚度t;在0≤θ≤θ(max)的范围内,透镜的厚度t随着θ增大单调递增,其中θ(max)介于45°~90°之间。半球形透镜24这样设置,使得近轴光线经过入射面后,与光轴的夹角变大,经过出射面后,与光轴的夹角进一步变大,使得半球形透镜24的扩散作用更加明显,同时也解决了LED光源11近轴光强较大的问题,实现更为均匀的泛光照明。
如图9所示,半球形透镜24的出光面29中心凹设形成一倒锥形扩散部,通过增大光线投射至出光面29时的入射角,从而增大从出光面29出射时的折射角,达到光扩散的作用。
本发明还可以对半球形透镜24的入光面28和出光面29的表面进行处理,将入光面28和出光面29分别做成一个抛光表面和一个磨砂表面的组合。利用磨砂表面的散射特性,达到光散射和均光的作用。
请参阅图10及图11,本发明还提供符合第二优选实施方式的照明模组100’。与第一优选实施方式的照明模组100相比,其区别在于:对于光源模组10’来说,其电路板12’的光源设置区121’及电源驱动区122’分别设置于电路板12’的两端,因此对应的光学模组20’的光学部211’及电源驱动收容部212’也分别设置于光学模组20’的两端,以分别与光源模组10’的光源11及电源驱动模组40’对应。此外,由于该照明模组100’的体积更为小巧,因此其设置有两个磁性安装元件30,并分别位于光学部211’与电源驱动收容部212’交界处及光学部211’中部。磁性安装元件30的位置设置,同样与照明模组100’的重心匹配。
应当注意的是,本发明的实施方式有较佳的实施性,且并非对本发明作任何形式的限制,任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施方式,但凡未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (14)
1.一种光学模组,其用于覆盖组装于一光源模组为其配光并提供绝缘保护,其特征在于:包括光学部及电源驱动收容部,其中所述光学部设置有若干透镜单元,所述电源驱动收容部设置有收容空间以容纳电源驱动,所述光学模组设置有安装部容纳磁性安装元件,所述光学模组还设置有可收容螺钉的定位部;
所述安装部内容纳有磁性安装元件,和/或,所述定位部内收容有螺钉,所述磁性安装元件与所述螺钉用于将一照明模组组装于照明灯具的底盘;
所述磁性安装元件包括:非磁性基座及与该非磁性基座结合为一体的强磁体;所述非磁性基座包括用于与光学模组组配的头部及与所述强磁体结合的连接部;
所述强磁体与照明灯具的底盘吸附。
2.如权利要求1所述的光学模组,其特征在于:所述非磁性基座的体积大于所述强磁体。
3.如权利要求1所述的光学模组,其特征在于:所述非磁性基座为塑料或非磁性金属制成。
4.如权利要求1至3任一项所述的光学模组,其特征在于:所述电源驱动收容部位于所述光学模组的中部,所述光学部环绕设置于所述电源驱动收容部周围。
5.如权利要求1至3任一项所述的光学模组,其特征在于:所述电源驱动部位于所述光学模组的一端,所述光学部位于所述光学模组的另一端。
6.如权利要求1至3任一项所述的光学模组,其特征在于:所述磁性安装元件与所述螺钉的数量之和至少为两个。
7.如权利要求1至3任一项所述的光学模组,其特征在于:所述安装部和/或所述定位部延伸超出所述光学部的上表面和/或下表面。
8.一种照明模组,其特征在于:包括:
光源模组,其设置有光源设置区及电源驱动区,其中所述光源设置区排布有若干光源,所述电源驱动区设置有电源驱动模组,所述电源驱动模组与所述光源电性连接以驱动所述光源发光;
权利要求1至7任一项所述的光学模组,其覆盖于所述光源模组表面,所述光学模组包括:光学部及电源驱动收容部,其中所述光学部设置有若干透镜单元,所述透镜单元分别与所述光源一一对应以对所述光源出射的光线进行配光,所述电源驱动收容部容纳所述电源驱动模组,磁性安装元件和/或螺钉穿过所述光源模组以与照明灯具的底盘吸附组装;
所述光学模组还设置有可收容所述螺钉的定位部。
9.如权利要求8所述的照明模组,其特征在于:所述光学模组与所述光源模组卡扣结合。
10.如权利要求8所述的照明模组,其特征在于:所述光学模组包括主体部及自所述主体部边缘向所述光源模组垂直延伸形成的延伸部,其中,所述延伸部延伸超过所述光源模组,所述强磁体超出所述延伸部以与照明灯具的底盘吸附。
11.如权利要求8所述的照明模组,其特征在于:所述光学模组还设置有安装部,所述安装部内容纳有磁性安装元件,所述光源设置区上开设有对应所述安装部位置的开孔和/或对应于所述定位部位置的安装孔,所述磁性安装元件穿过所对应的所述开孔和/或所述螺钉穿过所对应的所述安装孔。
12.如权利要求11所述的照明模组,其特征在于:所述安装部伸入所述开孔内并至少延伸至所述开孔远离所述光学模组的一端和/或所述定位部伸入所述安装孔内并至少延伸至所述安装孔远离所述光学模组的一端。
13.如权利要求12所述的照明模组,其特征在于:所述安装部由所述开孔远离所述光学模组的一端穿出和/或所述定位部由所述安装孔远离所述光学模组的一端穿出。
14.一种照明灯具,其特征在于:包括安装于基体的底盘、权利要求8至13任一项所述的照明模组及与底盘组配并收容照明模组的灯罩。
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