CN202733519U - 发光模块和包括该发光模块的照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种发光模块（100），包括光源（1）、承载所述光源（1）的电路板（2）和透镜结构（3），其中所述透镜结构（3）和所述电路板（2）共同限定出具有光学作用的封闭空腔（R1），其特征在于，所述透镜结构（3）在朝向所述电路板（2）的一侧具有围绕所述封闭空腔（R1）间隔设置的溢流槽（4），所述溢流槽（4）容纳从所述电路板（2）和透镜结构（3）之间流入的灌封胶（A）。此外，本实用新型还涉及一种包括该发光模块的照明装置。

Description

发光模块和包括该发光模块的照明装置

技术领域

本实用新型涉及一种发光模块和一种包括该发光模块的照明装置。

背景技术

在照明装置中，通常安装有以模块形式存在的发光组件集成体，用于实现所期望的照明效果。这种发光模块包括光源、承载光源的电路板以及用于光源的透镜结构。透镜结构具有将电路板容纳在其中的框架轮廓，包括设计为底部的光学区域和从底部边缘延伸出的侧壁，其中侧壁和底部区域限定出用于容纳电路板的凹陷区域。

为了使上述组件可以满足对照明装置提出的防水防尘要求，在现有技术中可以利用封装工艺将安装在透镜结构中的电路板进行密封性的封装，以防止其内部组件、特别是光源和影响照明装置光学效果的光学曲面被污染。在制造过程中，首先将电路板形状配合地放置在透镜结构中，使电路板承载有光源的一侧朝向透镜结构的光学区域、即具有光学曲面的表面，在电路板和光学区域之间形成容纳光源的封闭空腔；电路板的另一侧和透镜结构的侧壁限定出开放的凹槽，用于容纳灌封胶。随后将灌封胶注入该凹槽中，可流动的灌封胶沿着电路板和透镜结构之间的缝隙流向光学区域，用于填充这些缝隙。以这种方式进行封装的发光模块可以满足工业上的防尘防水标准。

在封装过程中，一部分灌封胶如所期望的那样填充在电路板和透镜结构边缘的结合区域中，但是另一部分过量的灌封胶可能继续沿着边缘的结合区域流向位于照明装置中央的封闭空腔、特别是流向光学曲面和电路板上的光源。这会影响照明模块的照明效果。因此必须避免这种情况发生。

现有技术中，通常对电路板施加压力，使电路板尽可能严密地和透镜结构贴靠在一起，特别是贴靠在透镜结构具有光学曲面的一侧上，由此避免灌封胶流入容纳光源的封闭空腔中。通过在透镜结构的光学区域中设置定位件或者在其侧壁上形成锁定结构、例如卡勾或卡槽等，可以向电路板施加朝向透镜结构具有光学曲面的一侧的压力。但在实际生产中，这种解决方法需要花费较多的成本，并且受制造精度的限制，不能完全避免灌封胶流入封闭空腔中。

实用新型内容

因此本实用新型的一个目的在于，提出一种用发光模块，该发光模块在满足工业上的防尘防水标准的前提下，可以避免自身的光学特性在封装过程中受影响。此外，这种发光模块具有结构简单、成本低廉、使用寿命较长的优点。

根据本实用新型的发光模块，包括光源、承载所述光源的电路板和透镜结构，其中所述透镜结构和所述电路板共同限定出具有光学作用的封闭空腔，其特征在于，所述透镜结构在朝向所述电路板的一侧具有围绕所述封闭空腔间隔设置的溢流槽，所述溢流槽容纳从所述电路板和透镜结构之间流入的灌封胶。

在将电路板和透镜结构安装在一起时，在电路板的边缘区域和透镜结构的围绕该边缘区域的部分表面之间会形成间隙，因此需要利用封装工艺来密封这些间隙，在此例如可以在该待灌封的区域中填充可流动的灌封胶，以实现密封。当灌封胶过量时，多余的灌封胶可能会在填充完正常的灌封区域之后继续流向透镜结构和电路板共同限定的具有光学作用的封闭空腔。封闭空腔的“光学作用”在此是指改变或影响来自光源的入射光的光路。因此必须确保该封闭空腔以及容纳在其中的部件、例如光源不被灌封胶污染。根据本实用新型，溢流槽特别优选地作为缓冲区域来阻挡并容纳流向封闭空腔的灌封胶。根据实际情况，需要保证溢流槽和封闭空腔之间具有足够大的间距、或者可以将溢流槽设计地足够大。考虑到灌封胶的粘性较高，借助于设置在封闭空腔的外围的溢流槽，不仅可以减缓灌封胶流向封闭空腔的流动速度，而且可以将过量的灌封胶直接容纳在溢流槽中。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述透镜结构包括在朝向所述电路板的一侧的第一表面和与所述第一表面对设置的第二表面，所述第一表面包括限定出所述封闭空腔的光学曲面和围绕所述光学曲面间隔设置的所述溢流槽。在该发光模块中，电路板放置在透镜结构的第一表面上。安装在电路板上的光源朝向第一表面上作为入射面的光学曲面发出入射光，第一表面接收入射光并影响和/或改变入射光的光路，使得这些光线经过与第一表面相对设置的、用作出射面的第二表面射出。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述封闭空腔中仅仅容纳所述光源。在此情况下，封闭空腔直接由覆盖光源的光学曲面和电路板限定出。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述封闭空腔包括容纳所述光源的第一子腔和第二子腔，其中限定出所述第一子腔的曲面和所述第二子腔朝向所述第一子腔的曲面共同设计为所述光学曲面。在此情况下，封闭空腔中不仅可以容纳光源，还可以利用第二子腔容纳其他组件，例如电阻、电容等类似物。第一表面的覆盖光源的曲面和第二子腔的朝向光源的曲面共同用作光学曲面。

根据本实用新型的另一个优选的设计方案，所述透镜结构还包括从第一表面在远离所述第二表面的方向上伸出的侧壁，所述侧壁和所述电路板限定出容纳所述灌封胶的开放腔体。在本实用新型中，透镜结构可以作为底座，将电路板容纳在第一表面和侧壁限定出的开放空间中。当电路板放置在该开放空间中之后，可以向通过透镜结构的侧壁和电路板限定出的开放腔体中灌注可流动的灌封胶，以便对透镜结构和电路板进行封装。

根据本实用新型的另一个优选的设计方案，所述电路板包括承载所述光源的第三表面、背离所述第三表面的第四表面以及连接所述第三和第四表面的侧面。第三表面在发光模块中朝向透镜结构的第一表面，第四表面朝向开放腔体的开口端，电路板的侧面和透镜结构的侧壁相对设置。由此确保电路板可以平稳地放置在透镜结构中。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述侧壁和所述侧面之间、以及所述第一表面和第三表面之间形成有供所述灌封胶从所述开放腔体流入所述溢流槽中的缝隙。灌封胶例如可以从位于电路板上方的开放腔体沿着侧壁和所述侧面限定出的（垂直或倾斜）边缘缝隙流向位于电路板下方的、由第一表面和第三表面限定出的（水平）缝隙。由此可以实现对发光模块的封装。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述光学曲面位于所述第一表面的中央区域。在此情况下，发光模块相应地具有位于中央的发光区域，由此不仅可以实现均匀的照明效果，而且也可以使具有光学作用的封闭空腔尽可能地远离位于第一表面边缘区域中的溢流槽，以避免光学曲面和封闭空腔中的光源被过量的灌封胶污染。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，在所述第一表面上设置有延伸穿过所述电路板的定位柱。通过设置定位柱，不仅可以使光学曲面相对于光源位置固定，而且还可以通过将定位柱将电路板抵压在第一表面上，尽可能减少由第一表面和第三表面限定出的（水平）缝隙的宽度。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，定位柱和所述透镜结构一体制成。定位柱和透镜结构例如可以由PMMA、PC等类似的材料一体模制而成。

本实用新型的另一个目的在于，提出一种包括上述发光模块的照明装置。根据本实用新型的照明装置可以满足相应的工业防水防尘标准，而且具有良好精准的光学特性。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述光源为LED芯片。

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实用新型。这些附图图解了本实用新型的实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1示出了根据本实用新型的发光模块的第一实施例的剖面图；

图2示出了图1中的第一实施例的立体剖面图。

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实用新型的具体实施例。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。由于本实用新型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，并且在不背离本实用新型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，并且本实用新型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。

在图1中以剖面图的形式示出了根据本实用新型的发光模块的第一实施例。发光模块100包括设计为底座的透镜结构3、承载有光源1的电路板2。电路板2放置在具有凹槽形轮廓的透镜结构3中，并且利用灌封胶A对电路板2和透镜结构3之间形成的缝隙的边缘区域进行填充，以满足工业上防水防尘等级的要求。为此，特别要求在封装过程中，避免由于灌封胶A填充过量而污染发光模块100中具有光学作用的封闭空腔R1、特别是容纳在其中的光源1。

具有凹槽形轮廓的透镜结构3包括承载电路板2的第一表面F1、相对设置的第二表面F2以及从第一表面F1向上延伸的侧壁6。第一表面F1的中央区域设计为用于光源1的光学曲面5。该光学曲面5和电路板2的第三表面F3限定出具有光学作用的封闭空腔R1。光学曲面5由覆盖光源1的圆拱形曲面和环绕圆拱形曲面的盆形曲面构成，该光学曲面5不仅可以利用其圆拱形曲面部分作为入射面接收来自光源1的入射光，而且可以利用盆形曲面部分来改变和/或影响入射光的光路。因此，具有光学作用的封闭空腔R1由接收入射光的第一子腔R11和改变和/或影响入射光的第二子腔R12共同组成，其中第一子腔R11由圆拱形曲面限定出，第二子腔R12由盆形曲面和在垂直方向上相对于圆拱形曲面凹陷的矩形曲面限定出。

在封装过程中，为了避免过量的灌封胶A受重力作用，从侧壁6和电路板2限定出的开放腔体R2流入具有光学作用的封闭空腔R1中，如图1中所示，特别地在第一表面F1的边缘区域中设置溢流槽4。溢流槽4以一定的间距环绕限定出封闭空腔R1的部分第一表面F1。作为缓冲区域的溢流槽4不仅可以减缓灌封胶A朝向封闭空腔R1的流速，而且还可以容纳过量的灌封胶A。

图1中虚线箭头示出了在封装时灌封胶A的流动趋势。在透镜结构3和电路板2之间存在需要被灌封胶A填充的间隙。被灌注在开放腔体R2中的灌封胶A首先在垂直方向上沿着侧壁6和电路板2的侧面F5之间的缝隙向下流动，然后进入第一表面F1和第三表面F3之间的水平缝隙中。由于第一表面F1上开设有溢流槽4，因此过量的灌封胶A只能流入溢流槽4中，无法进入封闭空腔R1中。由此可以确保发光模块100的光学特性在封装过程中不被影响。

在未示出的第二实施例中，封闭空腔R1也可以仅仅由覆盖光源1的光学曲面5和电路板2限定出。和第一实施例一样，位于边缘区域的溢流槽4和被环绕在其中的光学曲面5之间必须保持足够大的间距。

在图2中示出了图1中的第一实施例的立体剖面图。通过立体图可以清楚地看出，位于封闭空腔R1外围的溢流槽4具有足够的深度和体积，并且和位于发光模块100中央的封闭空腔R1尽可能远地间隔开，用于阻挡和容纳从开放腔体R2流入的过量的灌封胶A。此外，为了确保光学曲面5相对于光源1位置固定，还特别地在第三表面F3上设置延伸穿过电路板2的定位柱8。定位柱8利用其抵压在第四表面F4上的末端将电路板2压向第一表面F1，由此尽可能地减少在第一表面F1和第三表面F3之间的水平缝隙的宽度，以便阻碍灌封胶A横向流动。定位柱8可以是附加的固定件，也可以和透镜结构一体制成。

在图1和图2示出的实施例中，光源优选地设计为LED芯片，由此可以使发光模块100具有高效节能的优点。

另外，尽管仅相对于多种实施方式中的一种公开了本实用新型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。此外，就具体实施方式或权利要求中所使用的术语“包括（include）”、“具有（have）”、“带有（with）”、以及它们的其它变体，这些术语旨在以类似于术语“包含（comprise）”的方式被包含。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

参考标号

1      光源

2      电路板

3      透镜结构

4      溢流槽

5      光学曲面

6      侧壁

100    光学模块

A      灌封胶

F1     第一表面

F2     第二表面

F3     第三表面

F4     第四表面

F5     侧面

R1     封闭空腔

R11    封闭空腔的第一子腔

R12    封闭空腔的第二子腔

R2     开放腔体

Claims (12)

1.一种发光模块（100），包括光源（1）、承载所述光源（1）的电路板（2）和透镜结构（3），其中所述透镜结构（3）和所述电路板（2）共同限定出具有光学作用的封闭空腔（R1），其特征在于，所述透镜结构（3）在朝向所述电路板（2）的一侧具有围绕所述封闭空腔（R1）间隔设置的溢流槽（4），所述溢流槽（4）容纳从所述电路板（2）和透镜结构（3）之间流入的灌封胶（A）。

2.根据权利要求1所述的发光模块（100），其特征在于，所述透镜结构（3）包括在朝向所述电路板（2）的一侧的第一表面（F1）和与所述第一表面（F1）对设置的第二表面（F2），所述第一表面（F1）包括限定出所述封闭空腔（R1）的光学曲面（5）和围绕所述光学曲面（5）间隔设置的所述溢流槽（4）。

3.根据权利要求2所述的发光模块（100），其特征在于，所述封闭空腔（R1）中仅仅容纳所述光源（1）。

4.根据权利要求2所述的发光模块（100），其特征在于，所述封闭空腔（R1）包括容纳所述光源（1）的第一子腔（R11）以及第二子腔（R12），其中限定出所述第一子腔（R11）的曲面和所述第二子腔（R12）朝向所述第一子腔（R11）的曲面共同设计为所述光学曲面（5）。

5.根据权利要求3或4所述的发光模块（100），其特征在于，所述透镜结构（3）还包括从第一表面（F1）在远离所述第二表面（F2）的方向上伸出的侧壁（6），所述侧壁（6）和所述电路板（2）限定出容纳所述灌封胶（A）的开放腔体（R2）。

6.根据权利要求5所述的发光模块（100），其特征在于，所述电路板（2）包括承载所述光源（1）的第三表面（F3）、背离所述第三表面（F3）的第四表面（F4）以及连接所述第三和第四表面（F3，F4）的侧面（F5）。

7.根据权利要求6所述的发光模块（100），其特征在于，所述侧壁（6）和所述侧面（F5）之间、以及所述第一表面（F1）和第三表面（F3）之间形成有供所述灌封胶（A）从所述开放腔体（R2）流入所述溢流槽（4）中的缝隙。

8.根据权利要求3或4所述的发光模块（100），其特征在于，所述光学曲面（5）位于所述第一表面（F1）的中央区域。

9.根据权利要求3或4所述的发光模块（100），其特征在于，在所述第一表面（F1）上设置有至少一个延伸穿过所述电路板（2）的定位柱（8）。

10.根据权利要求9所述的发光模块（100），其特征在于，所述定位柱（8）和所述透镜结构（3）一体制成。

11.一种照明装置，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的发光模块（100）。

12.根据权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述光源（1）为LED芯片。

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