CN110621929A - 用于装配用于照明装置的发光模块的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于装配发光模块(1)的方法以及一种借助于这样的方法装配的发光模块(1)，所述发光模块具有至少一个用于发射光(11)的发光器件(10)和至少一个用于使光(11)射束成形的光学元件(12)，其中，调节在所述发光器件(10)与所述光学元件(12)之间的相对布置结构，并且其中，所述方法至少具有以下步骤：‑将发光模块(1)设置在调节装置(13)中，‑提供光识别装置(14)，‑接通发光器件(10)并且用所述光(11)来照亮光识别装置(14)，‑测量用所述光(11)所产生的光场(15)与所要求的光场(16)的理论‑实际偏差，并且‑调节在发光器件(10)与光学元件(12)之间的相对布置结构，直至所述理论‑实际偏差最小或者为零。

Description

用于装配用于照明装置的发光模块的方法
技术领域
本发明涉及一种用于装配发光模块的方法以及一种用于照明装置的借助于这样的方法装配的发光模块，所述发光模块具有至少一个用于发射光的发光器件和至少一个用于使光射束成形的光学元件，其中，调节在所述发光器件与所述光学元件之间的相对布置结构。
背景技术
由DE 10 2012 106 313 A1已知一种用于装配具有至少一个发光器件和光学元件的发光模块的方法，并且通过相对于发光器件调节以反射体为代表的光学元件可以调节所述发光模块。未详细地说明对反射体相对于半导体光源的理论位置与实际位置之间的偏差在测量技术上的分析。
由DE 10 2015 103 649 A1已知一种发光模块，以所述发光模块可以实施一种调节方法，以便改变在发光器件与构造为反射体的光学元件之间的相对布置结构，使得利用所述发光器件和光学元件能够最终产生所要求的光场。在此，在所述光学元件与发光器件之间的连接装置包括可以相互调整的机械元件。
不利地，通过简单地机械上测量在发光器件与光学元件之间的相对布置结构限制了调节可能性，并且无法容易地依据必需的精确度来确定理论-实际偏差。特别是，如果光学元件的发出光的开口尺寸变得越来越小，并且如果在发光器件与光学元件之间的间距总是继续变小，则需要提高在发光器件与光学元件之间的相对布置结构中的精确度，所述精确度需要进一步的装配方法。
发明内容
本发明的目的在于，进一步扩展一种用于装配发光模块的方法，其中，应当依据尽可能高的精确度来调节在发光模块的发光器件与光学元件之间的相对布置结构。特别是应当使所述相对布置结构的理论-实际偏差尽可能最小或者为零。
所述目的基于按照权利要求1所述的方法和基于按照权利要求9所述的发光模块利用相应特征部分的特征来实现。在各从属权利要求中给出本发明有利的进一步扩展方案。
按照本发明，所述方法在此至少规定了以下步骤：将发光模块设置在调节装置中；提供光识别装置；接通发光器件并且用该光来照亮光识别装置；测量用所述光所产生的光场与所要求的光场的理论-实际偏差，并且调节在发光器件与光学元件之间的相对布置结构，直至所述理论-实际偏差最小或者为零。
本发明的基本构思在于，借助于光识别装置来实施在所述至少一个发光器件与至少一个光学元件之间的相对布置结构，并且如果接通了所述至少一个发光器件的光，则可以查明实际的光场与所要求的光场之间的理论-实际偏差。基于所述偏差可以操控调节装置以用于调整在发光器件与光学元件之间的相对布置结构，使得所述理论-实际偏差最小或为零。在此，所述方法不仅包括如下可能性：相对于光学元件改变发光器件的位置，或者相对于发光器件改变光学元件的位置。在此，所述发光器件和光学元件无须直接地相互连接，而是可以设有中间元件(例如电路板、冷却体或诸如此类)，所述中间元件参与发光器件与光学元件之间的连接。
特别有利地，借助于调节装置的操纵器件来实施在发光器件与光学元件之间的相对布置结构的调节。在此，所述调节装置优选本身具有操纵器件，并且所述操纵器件用于调整在发光器件与光学元件之间的相对布置结构。所述操纵器件例如可以包括容纳器件，利用所述容纳器件暂时地容纳光学元件、然而例如也容纳发光器件，一直到改变了光学元件或发光器件的位置，直至在发光器件与光学元件之间的理论-实际偏差为零。
进一步有利地，设有控制单元，借助于所述控制单元来实施对所述操纵器件的操控，其中，将用光识别装置识别出的理论-实际偏差作为输入参量输出到控制单元上。在此，所述控制单元特别是用于将在当前所产生的光场与所要求的光场之间的理论-实际偏差记录为输入参量并且将其转换成控制指令，利用所述控制指令来操控所述操纵器件。所述光识别装置和/或控制单元可以分散于调节装置地构建，特别是以便在发光模块与所接收的光场之间设置必需的间距，然而也可设想的是，结构统一地构造所述调节装置、控制单元和光识别装置。特别是，所述操纵器件是调节装置的组成部分。
作为另外的按照本发明的步骤规定，在调节了在发光器件与光学元件之间的相对布置结构之后，至少间接地建立在发光器件与光学元件之间的持久保持的连接。在此，可以利用机械器件来设置所述持久保持地连接，然而特别有利的是利用粘接剂来建立所述持久保持的连接。
例如为此设有空腔，突出部伸入到所述空腔中，并且在调节了在发光器件与光学元件之间的相对布置结构之后可以将用于建立持久保持的连接的粘接剂注入到所述空腔中，这因此在发光器件与光学元件之间形成接口。所述光学元件例如通过电路板被容纳在冷却体上，并且所述突出部位于冷却体上并且伸入到所述空腔中。在此，所述空腔可以插入在基体中，在所述基体上也构成有例如以反射体的形式的光学元件。备选地，在此也存在如下可能性：在冷却体中构成空腔，并且在其上构成有光学元件的基体可以包括突出部。有利地，所述空腔构成为，使得在调节装置中，在发光模块被夹紧的状态下，可以将粘接剂引入到所述空腔中并且也使其由于重力而保留在所述空腔中。
按照本发明的另一实施方案，通过注射导入器将粘接剂注入到空腔中。为此，所述注射导入器例如可以形成小管，所述小管暂时地引导穿过冷却体和/或穿过突出部和/或穿过基体，以便通过所述小管引导粘接剂并且将其填充到空腔中。所述空腔例如可以插入在位于冷却体之下的基体中，在所述冷却体上又安装有伸入到所述空腔中的突出部。因此特别有利地，可以通过通道从上面引导所述注射导入器，所述通道插入在冷却体中并且延伸进入到突出部中并且在突出部的端部上具有开口。如果现在将粘接剂引导穿过小管状的注射导入器，则可以将所述粘接剂填充到空腔中，所述粘接剂随后由于重力而保留在所述空腔中，因为所述空腔仅朝上地在朝向冷却体的方向向上具有开口。按照这样的方式，能够利用粘接剂填充通常不可接近的、内置的空腔。在此，明显的优点还在于用于导入粘接剂的方法的抗干扰性，因为不会产生需要被消除的滴落量。
进一步有利地，所述粘接剂是光硬化的、特别是紫外线硬化的，并且在注入到空腔中之后可以用光来照射所述粘接剂，以便触发并且特别是加速粘接剂的硬化过程。因此在粘接剂硬化之后，光学元件相对于发光器件的位置被调整好并且以一定的方式被冻结，从而使该位置不再改变。该粘接剂解决方案的优点特别是由此可见：通过所述操纵器件能够不费力地进行在发光器件与光学元件之间的相对布置结构的调整。特别是突出部和填充有粘接剂的空腔的布置结构也可以多样地存在。
所述方法还规定，在粘接剂硬化之后将发光模块从所述调节装置中取出，并且其中，随后重新运行所述发光器件，以便用光来照亮光识别装置。因此以一定的方式进行检查：是否正确地装配具有所述发光器件与光学元件的发光模块，使得即使所述发光模块不再处于调节装置中，在实际所产生的光场与所要求的光场之间的理论-实际偏差也尽可能最小或者为零。
本发明还针对一种利用上面描述的方法装配的发光模块。在此，在所述至少一个发光器件与光学元件之间的至少间接的连接具有至少一个粘接间隙。
此外，本发明提出一种用于实施按照权利要求11所述的用于装配发光模块的方法的调节装置。所述调节装置特别是具有用于调节在发光器件与光学元件之间的相对布置结构的操纵器件。
进一步有利地，所述调节装置具有用于导入粘接剂的注射导入器，所述粘接剂用于产生在发光器件与光学元件之间的持久保持的连接，对此，所述注射导入器构造成，使得其能引导穿过冷却体和/或穿过突出部和/或穿过基体，以便将所述粘接剂填充到空腔中。
附图说明
此外，以下与对本发明优选的实施例的说明一起借助于各附图更详细地描述本发明改进的措施。图中：
图1示出发光模块在调节装置中的布置结构的示意图，所述发光模块具有接通的用于照亮光识别装置的发光器件，
图2示出发光模块在调节装置的布置结构中的示图，其中，在发光器件与光学元件之间形成粘接装置，以及
图3示出从调节装置中取出的发光模块，所述发光模块具有在发光器件与光学元件之间的完成的粘接间隙。
具体实施方式
图1示出发光模块1在调节装置13中的布置结构的示意图。所述发光模块1例如具有发光器件10，所述发光器件处于运行中并且发出光11。所述发光器件10被容纳在电路板23上，所述电路板被紧固在冷却体22上。所述冷却体22以固定的布置结构位于调节装置13上。
通过镜子或者反射体形成光学元件12，其中，所述反射体构成在基体24上。所述调节装置13包括操纵器件17，并且具有构成为反射体的光学元件12的基体24设置在操纵器件17上。
由发光器件10产生的光11沿主轴线离开发光模块1并且照射光识别装置14。在此，所述光11产生当前的光场15，并且该示图示例性地示出当前所产生的光场15处于偏离所要求的光场16的位置中。在此，示例性地示出在调整得过高的情况下的明暗边界。
所述光识别装置14通过控制单元18与操纵器件17相连接。
如果实施用于装配所述发光模块1的方法，则首先进行发光器件10的接通，并且因此照亮光识别装置14，在所述光识别装置中产生光场15。利用所述光识别装置14测量所产生的光场15与所要求的光场16的理论-实际偏差。将所述测量值输出到控制单元18上。控制单元18将该偏差转换成控制指令并且将其发送到操纵器件17上，所述操纵器件改变基体24和因此还有光学元件12相对于发光器件10的相对位置，直至所述理论-实际偏差最小或为零。这通过在光11的传播轴线方面变化光11来进行，直至在实际所产生的光场15与所要求的光场16之间发生重合。
图2示出发光模块1在调节装置13中的布置结构，并且该示图示出设置在冷却体22上的突出部21，其中，发光器件10通过电路板23紧固在冷却体22上。因此，发光器件10与突出部21形成刚性的单元。
所述基体24具有空腔20，冷却体22的突出部21延伸进入到所述空腔中。所述空腔20用于容纳粘接剂19，利用所述粘接剂可以将突出部21粘接在空腔20中。如果发生了对在发光器件10与光学元件12之间的相对布置结构的调节，则在例如通过注射导入器25将粘接剂19注入到空腔20中期间，首先仍通过调节装置13的操纵器件17保持基体24。在此有利地，所述注射导入器25延伸穿出突出部21，从而使粘接剂19能够直接地注入到空腔20中。
因此，在粘接剂19干燥之后，冷却体22相对于基体24被刚性地设置。合乎逻辑地，发光器件10的布置结构也相对于光学元件12被固定，并且可以将发光模块1从调节装置13中取出。
图3单独地示出发光模块1，并且粘接剂19已经凝固在空腔20中，从而使冷却体22相对于基体24同样被刚性地设置。如果已经分离发光模块1，则也可以通过重新运行发光器件10来产生光11，从而能够实施对尽可能最小的理论-实际偏差的检查。在此，所述光可以按照未详细示出的方式重新照射光识别装置14。最终提供一种发光模块1，所述发光模块至少在发光器件10与光学元件12之间的间接布置结构中具有包括粘接剂19的粘接间隙，其中，相对于在理论位置中的光学元件12精确地调节所述发光器件10。在此，具有粘接剂19的粘接间隙形成了(特别是在发光器件10、电路板23、冷却体22以及在基体24上的光学元件12之间的)累计的全部公差的补偿间隙。在不管其它的公差的情况下，能够通过测量所产生的光场相比于所要求的光场的理论-实际偏差来实现发光器件10相对于光学元件12的精确调节。
通过粘接剂19的凝固使精确的位置在一定程度上被冻结。按照所示出的该变型方案，延伸进入到空腔20中并且因此浸入到粘接剂19中的突出部21的端部构造有隆起26。因此，附加于粘接剂的粘附作用，得出突出部21与粘接剂的形锁合，从而能够实现在冷却体22与基体24之间更高的连接稳定性。特别是还存在如下可能性，即，将空腔20构造成具有环绕的且指向内部的边缘，从而在粘接剂19与基体24之间产生形锁合。
本发明在其实施方式方面不限于上面给出的优选实施例。而是可设想多个变型方案，这些变型方案即使在存在原则上不同类型的实施方式的情况下也使用所示出的解决方案。由权利要求书、说明书或各附图得知的全部特征和/或优点、包括结构上的细节、空间上的布置结构和方法步骤，不仅能够对于自身、而且能够在不同的组合中都是对发明重要的。
附图标记列表
1 发光模块
10 发光器件
11 光
12 光学元件
13 调节装置
14 光识别装置
15 光场
16 光场
17 操纵器件
18 控制单元
19 粘接剂
20 空腔
21 突出部
22 冷却体
23 电路板
24 基体
25 注射导入器
26 隆起

Claims (15)

1.用于装配发光模块(1)的方法，所述发光模块具有至少一个用于发射光(11)的发光器件(10)和至少一个用于使光(11)射束成形的光学元件(12)，其中，调节在所述发光器件(10)与所述光学元件(12)之间的相对布置结构，并且其中，所述方法至少具有以下步骤：
-将发光模块(1)设置在调节装置(13)中，
-提供光识别装置(14)，
-接通发光器件(10)并且利用所述光(11)来照亮光识别装置(14)，
-测量以所述光(11)所产生的光场(15)与所要求的光场(16)的理论-实际偏差，并且
-调节在发光器件(10)与光学元件(12)之间的相对布置结构，直至所述理论-实际偏差最小或者为零。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于调节装置(13)的操纵器件(17)来实施在发光器件(10)与光学元件(12)之间的相对布置结构的调节。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，借助于控制单元(18)来实施对所述操纵器件(17)的操控，其中，将用光识别装置(14)识别出的理论-实际偏差作为输入参量输出到控制单元(18)上。
4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在调节了在发光器件(10)与光学元件(12)之间的相对布置结构之后，至少间接地建立在发光器件(10)与光学元件(12)之间的持久保持的连接。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，借助于粘接剂(19)来建立在发光器件(10)与光学元件(12)之间的持久保持的连接。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在调节了在发光器件(10)与光学元件(12)之间的相对布置结构之后，将用于建立持久保持的连接的粘接剂(19)注入到空腔(20)中，突出部(21)伸入到所述空腔中，其中，所述空腔(20)和突出部(21)在发光器件(10)与光学元件(12)之间形成接口。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，通过注射导入器(25)将粘接剂(19)注入到空腔(20)中。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述注射导入器(25)形成小管，所述小管暂时地引导穿过冷却体(22)和/或穿过突出部(21)和/或穿过基体(24)，以便通过所述小管引导粘接剂(19)并且将其填充到空腔(20)中。
9.按照权利要求6至8之一所述的方法，其特征在于，在注入到空腔(20)中之后用光来照射所述粘接剂(19)，以便触发或者加速粘接剂(19)的硬化过程。
10.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在粘接剂(19)硬化之后将所述发光模块(1)从调节装置(13)中取出，并且其中，重新运行发光器件(10)，以便用光(11)来照亮光识别装置(14)。
11.发光模块(1)，所述发光模块利用按照上述权利要求之一所述的方法装配。
12.按照权利要求11所述的发光模块(1)，其特征在于，在至少一个发光器件(10)与光学元件(12)之间的至少间接的连接具有粘接间隙。
13.调节装置(13)，所述调节装置用于实施按照权利要求1至10之一所述的用于装配按照权利要求11所述的发光模块(1)的方法。
14.按照权利要求13所述的调节装置(13)，所述调节装置具有用于调节在发光器件(10)与光学元件(12)之间的相对布置结构的操纵器件(17)。
15.按照权利要求13或14所述的调节装置(13)，所述调节装置具有用于导入粘接剂(19)的注射导入器(25)，所述粘接剂用于产生在发光器件(10)与光学元件(12)之间的持久保持的连接，为此，将所述注射导入器(25)构造成，使得其能引导穿过冷却体(22)和/或穿过突出部(21)和/或穿过基体(24)，以便将所述粘接剂(19)填充到空腔(20)中。
CN201880032186.5A 2017-05-15 2018-05-11 用于装配用于照明装置的发光模块的方法 Active CN110621929B (zh)

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