CN116265805A - 发光模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发光模组技术领域，特别是涉及一种发光模组。该发光模组包括壳体、光源及导光板。导光板及光源均安装于壳体内；沿壳体的高度方向，光源位于导光板的下方，光源能够沿导光板的高度方向朝导光板发出光线。发光模组还包括多个曲面结构，沿导光板的高度方向，多个曲面结构间隔布设于导光板上。沿光源发出光线的方向，多个曲面结构的大小呈递增趋势，多个曲面结构能够将光源发出的光线均匀地反射出壳体。通过取消现有反射层和扩散层薄膜材料的使用，使整个发光模组的零部件少，结构紧凑。设置多个曲面结构能够增大远处光线与曲面结构的接触面积，使远处更多光线产生反射，保证发光模组整体光照强度的均匀一致性，增强发光模组的出光效果。

Description

发光模组
技术领域
本发明涉及发光模组技术领域，特别是涉及一种发光模组。
背景技术
现有的发光模组包括壳体、反射层、扩散层、导光板、电路板及LED灯。电路板及LED灯安装于壳体的底部，沿壳体的高度方向，反射层、扩散层及导光板均位于LED灯的上方。反射层位于导光板的背面，扩散层位于导光板的正面，且导光板的背面布设有楔形结构，楔形结构能够将光线折射至导光板正面。
当电路板通电时，LED灯发光点亮，LED灯发出的光线能够进入到导光板中，当导光板接收到光线时，通过楔形结构将光线折射到导光板正面。反射层及扩散层均采用白色薄膜材质。反射层用于将部分导光板漏出光线再次往导光板正面进行反射；所有光线经过导光板出射之后，再经过扩散层，扩散层用于实现匀光效果，最终实现发光效果。
但，现有发光模组内涉及的零部件过多，尤其是反射层和扩散层，选用的薄膜材质对光反射的要求较高，薄膜原材料的成本较高，从而导致产品本身造价较高；并且，由于零部件过多，对零部件的装配精度要求很高，会存在反射层和扩散层这类薄膜材质贴合壳体的平整度不一致的问题，从而使生产一致性难以管控。
发明内容
有鉴于此，针对上述技术问题，有必要提供一种的零部件少，成本低且出光效果均匀的发光模组。
为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
一种发光模组，包括：壳体；导光板，导光板安装于壳体内；光源，光源安装于壳体内，沿壳体的高度方向，光源位于导光板的下方，且光源能够沿导光板的高度方向朝导光板发出光线；发光模组还包括：多个曲面结构，沿导光板的高度方向，多个曲面结构间隔布设于导光板上；其中，沿光源发出光线的方向，多个曲面结构的大小呈递增趋势，多个曲面结构能够将光源发出的光线均匀地反射出壳体。
在本申请中，取消了现有反射层和扩散层薄膜材料的使用，使整个发光模组的零部件少，结构紧凑，造价成本低。同时，通过在导光板上设置多个曲面结构，能够保证发光模组整体出光效果更加均匀。因光源的光线发射后，会逐渐衰减，距离越远光线越弱，而沿光源发出光线的方向，多个曲面结构的大小呈递增趋势，能够增大较远处光线与曲面结构的接触面积，使较远处的更多光线产生反射，从而保证发光模组整体的光照强度的均匀性与一致性，增强发光模组整体的出光效果。
进一步地，每个曲面结构均包括多个半球面，多个半球面沿导光板的长度方向间隔布设。
如此设置，光源发出的光线能够通过半球面进行反射，半球面的设置不易产生磨损，能够增强光源的出光效果；避免现有导光板上设置楔形结构，加工精度要求较高，且楔形结构的尖角处随着模具生产，容易产生磨损，而影响出光效果的问题。
进一步地，半球面的半径为R，导光板包括上端及下端，从导光板的下端至上端，半球面的半径R满足：R＝0.547㎜+(N-1)*0.034㎜；其中，N代表从下端至上端，依次排序，半球面所在的曲面结构为第N个。
如此设置，沿光源发出光线的方向，半球面的半径呈从小到大渐变排列，能够增大较远处光线与半球面的接触面积，使较远处的更多光线产生反射，从而保证发光模组整体的光照强度的均匀性与一致性，增强发光模组整体的出光效果。
进一步地，沿导光板的高度方向，相邻两个半球面之间的距离为L；其中，L＝K*R，K大于等于1.2且小于等于1.5。
如此设置，沿导光板的高度方向，将半球面之间按照一定渐变的间距布设，使出光效果最佳。若K小于1.2，则会导致半球面之间重叠，从而破坏光线走向，影响出光效果。若K大于1.5，则半球面之间的间隙过大，反射到半球面上的光线不均匀，降低出光效果。
进一步地，壳体包括：底壳，光源及导光板均安装于底壳上；面罩，面罩盖设于底壳，并与底壳连接；其中，导光板靠近底壳的一侧面朝向面罩的方向凹陷形成曲面结构。
如此设置，结构简单，便于加工成型，降低成本。
进一步地，底壳与面罩通过超声波焊接工艺进行焊接。
如此设置，底壳与面罩通过超声波焊接工艺进行焊接，能够保证完全密封，满足发光模组整体防水防尘的要求，提高使用寿命。同时，能保证没有外露缝隙，避免漏光等现象的产生，从而增强整体的出光效果。
进一步地，底壳通过PC塑料注塑工艺加工成型。
如此设置，便于加工制造，并能提高底壳的结构稳定性。
进一步地，底壳的内表面涂覆有反光层。
如此设置，能够保证反射光线更加均匀。
进一步地，发光模组还包括：卡槽结构，卡槽结构位于底壳上；电路板，电路板卡接于卡槽结构内；其中，光源安装于电路板上，并与电路板电连接。
如此设置，便于电路板的安装与固定，结构紧凑，能够减小发光模组的尺寸，从而扩大发光模组的使用范围。
进一步地，底壳靠近电路板的一端开设有通孔，发光模组还包括：橡胶塞，橡胶塞安装于电路板与底壳之间，并与通孔相对设置；线束，线束一端穿设通孔及橡胶塞，并与电路板连接。
如此设置，便于线束与电路板的连接，结构紧凑，能够减小发光模组的尺寸，从而扩大发光模组的使用范围。
本申请提供的发光模组，取消了现有反射层和扩散层薄膜材料的使用，使整个发光模组的零部件少，结构紧凑，造价成本低。同时，通过在导光板上设置多个曲面结构，能够保证发光模组整体出光效果更加均匀。因光源的光线发射后，会逐渐衰减，距离越远光线越弱，而沿光源发出光线的方向，多个曲面结构的大小呈递增趋势，能够增大较远处光线与曲面结构的接触面积，使较远处的更多光线产生反射，从而保证发光模组整体的光照强度的均匀性与一致性，增强发光模组整体的出光效果。
附图说明
图1为本申请提供的发光模组的结构示意图。
图2为图1的爆炸图。
图3为图1中A-A处的截面示意图。
图4为图1中部分结构的示意图。
图中，100、发光模组；10、壳体；11、底壳；111、通孔；12、面罩；20、光源；30、导光板；40、曲面结构；41、半球面；50、卡槽结构；51、限位板；52、插接空间；60、电路板；70、橡胶塞；80、线束。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1及图2，本申请提供的发光模组100包括壳体10、光源20及导光板30。导光板30及光源20均安装于壳体10内。沿壳体10的高度方向，光源20位于导光板30的下方，且光源20能够沿导光板30的高度方向朝导光板30发出光线，以使导光板30对光源20发出的光线进行充分的反射。
请参阅图3，发光模组100还包括多个曲面结构40，沿导光板30的高度方向，多个曲面结构40间隔布设于导光板30上。其中，沿光源20发出光线的方向，多个曲面结构40的大小呈递增趋势，多个曲面结构40能够将光源20发出的光线均匀地反射出壳体10。
在本申请中，取消了现有反射层和扩散层薄膜材料的使用，使整个发光模组100的零部件少，结构紧凑，造价成本低。同时，通过在导光板30上设置多个曲面结构40，能够保证发光模组100整体出光效果更加均匀。因光源20的光线被发射后，会逐渐衰减，距离越远光线越弱。而沿光源20发出光线的方向，多个曲面结构40的大小呈递增趋势，如此，能够增大较远处光线与曲面结构40的接触面积，使较远处的更多光线产生反射，从而保证发光模组100整体的光照强度的均匀性与一致性，进而增强发光模组100整体的出光效果。
请参阅图4，每个曲面结构40均包括多个半球面41，多个半球面41沿导光板30的长度方向间隔布设。光源20发出的光线能够通过半球面41进行反射。并且，半球面41的设置不易产生磨损，能够增强光源20的出光效果。避免现有导光板上设置楔形结构，加工精度要求较高，且楔形结构的尖角处随着模具生产，容易产生磨损，而影响出光效果的问题。
在本申请中，半球面41的半径为R，导光板30包括上端及下端。从导光板30的下端至上端，半球面41的半径R满足：R＝0.547㎜+(N-1)*0.034㎜。其中，N代表从下端至上端，依次排序，半球面41所在的曲面结构40为第N个。
需要说明的是，导光板30的下端为导光板30靠近光源20的一端，导光板30的上端为导光板30远离光源20的一端。
如此，沿光源20发出光线的方向，半球面41的半径呈从小到大渐变排列，能够增大较远处光线与半球面41的接触面积，使较远处的更多光线产生反射，从而保证发光模组100整体的光照强度的均匀性与一致性，增强发光模组100整体的出光效果。同时，沿导光板30的高度方向，相邻两个半球面41之间的距离为L。其中，L＝K*R，K大于等于1.2且小于等于1.5。沿导光板30的高度方向，将半球面41之间按照一定渐变的间距布设，使出光效果最佳。若K小于1.2，则会导致半球面41之间重叠，从而破坏光线走向，影响出光效果。若K大于1.5，则半球面41之间的间隙过大，反射到半球面41上的光线不均匀，降低出光效果。
当K的取值为1.3时，光线的走向及出光效果最佳。在其他实施例中，K的取值也可以是1.25、1.35或者1.4。
请继续参阅图4，沿导光板30的高度方向，相邻两个曲面结构40中的所有半球面41均一一对应设置，以使整个导光板30上的半球面41的布局呈长方形且规则分布。在本实施例中，整个导光板30上的半球面41呈10行21列规则分布。当然，在其他实施例中，整个导光板30上的半球面41也可以根据实际需求进行分布，只要能够达到相同或相似的作用即可。
请参阅图2及图3，壳体10包括底壳11及面罩12。光源20及导光板30均安装于底壳11上，面罩12盖设于底壳11，并与底壳11连接。其中，导光板30靠近底壳11的一侧面朝向面罩12的方向凹陷形成曲面结构40。曲面结构40与导光板30一体成型，结构简单，便于加工成型，并且，无需单独设置零部件进行连接，能够降低成本。在其他实施例中，导光板30与曲面结构40也可以设置为分体结构，只要能实现与本申请中相同或者相似的作用即可。
在一实施例中，底壳11与面罩12通过超声波焊接工艺进行焊接。如此，能够保证发光模组100完全密封，满足发光模组100整体防水防尘的要求，提高使用寿命。同时，能保证没有外露缝隙，避免漏光等现象的产生，从而增强整体的出光效果。
在一实施例中，底壳11通过PC塑料注塑工艺加工成型。采用PC塑料注塑工艺便于加工制造，并且，能够提高底壳11的结构稳定性。
在一实施例中，底壳11的内表面涂覆有反光层，能够保证反射光线更加均匀。反光层通过白漆工艺形成，因白漆的颜色为白色，白色能够反射所有的光，从而使反射光足够地均匀。
请继续参阅图2及图3，发光模组100还包括电路板60及卡槽结构50。卡槽结构50位于底壳11上。电路板60卡接于卡槽结构50内。其中，光源20安装于电路板60上，并与电路板60电连接，当电路板60通电时，光源20发出光线。卡槽结构50的设置便于电路板60的安装与固定，结构紧凑，能够减小发光模组100的尺寸，从而扩大发光模组100的使用范围。
底壳11包括多个卡槽结构50，多个卡槽结构50沿所述底壳11的长度方向间隔分布。每个卡槽结构50均包括相对设置的两个限位板51，相对设置的两个限位板51之间形成有插接空间52，电路板60能够卡接于插接空间52内。并且，相邻两个卡槽结构50之间的间距至少能够容纳一个光源20的放置。
在本实施例中，发光模组100包括四个卡槽结构50及六个光源20，六个光源20沿导光板30的长度方向均匀分布于电路板60上，电路板60卡接于四个卡槽结构50内。当然，在其他实施例中，可以根据实际需求改变卡槽结构50的数量，如设置五个、六个或者七个卡槽结构50。也可以根据实际需求改变光源20的数量，如设置四个、八个或者九个光源20。
请参阅图2，底壳11靠近电路板60的一端开设有通孔111。发光模组100还包括橡胶塞70及线束80，橡胶塞70安装于电路板60与底壳11之间，并与通孔111相对设置。线束80一端穿设通孔111及橡胶塞70，并与电路板60连接。如此，便于线束80与电路板60的连接，结构紧凑，能够减小发光模组100的尺寸，从而扩大发光模组100的使用范围。
本申请提供的发光模组100的工作原理：当电路板60通电时，光源20发光点亮，光源20发出的光线进入到导光板30中，导光板30上分布的半球面41结构能够将光线折射到导光板30靠近面罩12的一侧；再经过带扩散效果的面罩12，实现整体均匀发光效果。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种发光模组，包括：
壳体；
导光板，所述导光板安装于所述壳体内；
光源，所述光源安装于所述壳体内，沿所述壳体的高度方向，所述光源位于所述导光板的下方，且所述光源能够沿所述导光板的高度方向朝所述导光板发出光线；
其特征在于，所述发光模组还包括：
多个曲面结构，沿所述导光板的高度方向，多个所述曲面结构间隔布设于所述导光板上；
其中，沿所述光源发出光线的方向，多个所述曲面结构的大小呈递增趋势，多个所述曲面结构能够将所述光源发出的光线均匀地反射出所述壳体。
2.根据权利要求1所述的发光模组，其特征在于，每个所述曲面结构均包括多个半球面，多个所述半球面沿所述导光板的长度方向间隔布设。
3.根据权利要求2所述的发光模组，其特征在于，所述半球面的半径为R，所述导光板包括上端及下端，从所述导光板的所述下端至所述上端，所述半球面的半径R满足：R＝0.547㎜+(N-1)*0.034㎜；
其中，N代表从所述下端至所述上端，依次排序，所述半球面所在的所述曲面结构为第N个。
4.根据权利要求3所述的发光模组，其特征在于，沿所述导光板的高度方向，相邻两个所述半球面之间的距离为L；
其中，L＝K*R，K大于等于1.2且小于等于1.5。
5.根据权利要求1所述的发光模组，其特征在于，所述壳体包括：
底壳，所述光源及所述导光板均安装于所述底壳上；
面罩，所述面罩盖设于所述底壳，并与所述底壳连接；
其中，所述导光板靠近所述底壳的一侧面朝向所述面罩的方向凹陷形成所述曲面结构。
6.根据权利要求5所述的发光模组，其特征在于，所述底壳与所述面罩通过超声波焊接工艺进行焊接。
7.根据权利要求5所述的发光模组，其特征在于，所述底壳通过PC塑料注塑工艺加工成型。
8.根据权利要求5所述的发光模组，其特征在于，所述底壳的内表面涂覆有反光层。
9.根据权利要求5所述的发光模组，其特征在于，所述发光模组还包括：
卡槽结构，所述卡槽结构位于所述底壳上；
电路板，所述电路板卡接于所述卡槽结构内；
其中，所述光源安装于所述电路板上，并与所述电路板电连接。
10.根据权利要求9所述的发光模组，其特征在于，所述底壳靠近所述电路板的一端开设有通孔；所述发光模组还包括：
橡胶塞，所述橡胶塞安装于所述电路板与所述底壳之间，并与所述通孔相对设置；
线束，所述线束一端穿设所述通孔及所述橡胶塞，并与所述电路板连接。
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