CN202791417U - 发光装置及具有该发光装置的照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了发光装置和具有该发光装置的照明装置，其中发光装置包括透镜（30）和带有光源（10）的电路板（20），其特征在于，在透镜（30）的面向电路板（20）的一侧设置有定位机构（302），电路板（20）上设置有通孔（201），其中通孔（201）在从电路板（20）的面向透镜（30）的一侧到相对的另一侧的方向上依次包括第一部分（2011）和第二部分（2012），其中第一部分具有大于第二部分的尺寸并在二者之间限定出第一限位部（2014），定位机构（302）利用通孔（201）固定至电路板（20）的远离透镜（30）的一侧。发光装置具有透镜与电路板装配精度高、光效率高的优点，并且能够改善发光装置的光学特性。

Description

发光装置及具有该发光装置的照明装置

技术领域

本实用新型涉及发光装置和具有该发光装置的照明装置，更具体地，涉及具有改进光学特性的发光装置及具有该发光装置的照明装置。 

背景技术

LED发光装置因其具有较高的效率，较长的寿命和较低的功耗，而越来越受到人们的欢迎。在当今的市场上存在大量的LED改型灯。LED改型灯通常具有散热装置，布置在散热装置中的电路板，该电路板设置有LED芯片，以及在散热装置的出光口处设置的透镜，该透镜能够对LED芯片的光线进行处理，以满足不同的照明要求。然而，在现有技术中通常通过点胶结合方式、热熔结合方式将透镜固定在电路板上。 

关于点胶结合方式，一般是通过向电路板的用于装配透镜的通孔中点胶，然后在考虑不损坏LED芯片的前提下将透镜均衡装配于电路板上，之后通过固化方式或UV方式来使透镜稳固地固定于电路板上。这种方法的缺点在于，所点的银胶或绝缘胶在受热时会产生有毒气体，这就会使得LED照明装置的绿色环保功能劣化，并且会影响到LED照明装置的照明效果。 

鉴于点胶结合方式的缺陷，现在越来越多地利用热熔结合方式来将透镜装配在电路板上，该方法通常是在考虑不损坏LED芯片10的前提下借助于透镜30的固定销3022将透镜30装配于电路板20上的通孔201中后，对穿过通孔201的固定销3022进行热熔，经熔化的固定销3022与通孔201 的内壁结合于一起从而使得透镜30稳固地固定于电路板20上，如图1以及图2A所示。 

然而，这种热熔结合方式存在有在热熔过程中由于固定销的软化而使得透镜移动而偏离至错误的位置，如图2B中的箭头所示，从而使得LED芯片与透镜的相对位置发生改变，结果影响整体发光装置的光学特性的缺陷。 

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种发光装置，这种发光装置具有透镜与电路板装配精度高、光效率高的优点，并且能够改善发光装置的光学特性。 

根据本实用新型的发光装置，包括透镜和带有光源的电路板，其特征在于，在所述透镜的面向所述电路板的一侧设置有定位机构，所述电路板上设置有通孔，其中所述通孔在从所述电路板的面向所述透镜的一侧到相对的另一侧的方向上依次包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分具有大于所述第二部分的尺寸并在二者之间限定出第一限位部，所述定位机构利用所述通孔固定至所述电路板的远离所述透镜的一侧。 

本实用新型的构思在于，改变了现有设计中电路板上的通孔仅被设计为用于透镜的固定销，即，透镜利用其固定销穿过通孔后被热熔而固定于电路板上，而是将电路板的通孔设计为用于透镜的支柱的第一部分和用于固定销的第二部分。通过如此构造，可以将透镜的支柱的一部分限定在第一部分中，从而能够避免热熔过程中由于固定销的软化而使得透镜移动为偏离至错误的位置的发生，从而能够保持LED芯片与透镜的相对位置不发生变化。因此，能够改善发光装置的光学特性，提高光效率。此外，由于透镜在热熔过程中始终为基本固定不动，从而避免了对LED芯片的损坏，因此提高了发光装置的产品合格率。 

在根据本实用新型的一个优选实施方案中，所述通孔还包括在从所述电路板的面向所述透镜的一侧到相对的另一侧的方向上位于所述第二部分的下游的第三部分，所述第三部分具有大于所述第二部分的尺寸并在二者之间限定出第二限位部。通过在所述通孔中设计第三部分，可以使得所述定位机构的末端被热熔的部分容纳在所述第三部分中，从而提高了电路板的平整度，并进一步改善了发光装置的电学特性。 

在根据本实用新型的一个优选实施方案中，所述定位机构被设计为定位柱。简单的柱状定位结构降低了透镜的制造难度。 

在根据本实用新型的一个优选实施方案中，所述定位柱包括与所述第一部分匹配的第一部段以及与所述第二部分匹配的第二部段，其中，所述第一部段和所述第二部段的连接部形成第三限位部。该第三限位部使透镜压抵在第一限位部上，以将所述透镜牢靠地支撑并且使第一部段可靠地限定在所述第一部分中。 

在根据本实用新型的一个优选实施方案中，所述第三限位部压抵在所述第一限位部上。采用此构造，使得能够将所述透镜牢靠地支撑。 

在根据本实用新型的一个优选实施方案中，在从所述电路板的面向所述透镜的一侧到相对的另一侧的方向上，所述第一部分的深度小于所述第二部分的深度。由于设计第一部分来防止由于定位柱的第二部段在热熔过程被熔化而移动导致透镜移动至错误的位置，因此考虑到透镜与电路板的稳固结合程度，优选是所述第一部分的深度小于所述第二部分的深度。 

在根据本实用新型的一个优选实施方案中，所述定位柱的末端被热熔成大于所述第二部分直径的止挡部。止挡部阻止了定位柱再次从第一部分和第二部分中脱出，从而确保了透镜与电路板的可靠的固定连接。 

在根据本实用新型的一个优选实施方案中，所述止挡部与所述第三限位部结合。通过此构造，可以使得透镜更加可靠地固定于电路板上。 

在根据本实用新型的一个优选实施方案中，所述透镜与所述电路板一起限定出容纳所述光源的容纳腔。通过将透镜精确地装配于电路板上而在透镜与电路板之间限定出容纳LED芯片的容纳腔，可以避免损坏LED芯片。 

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。 

本实用新型的另一个目的在于提供一种照明装置，包括上述发光装置中的任一个。通过具有上述发光装置，能够获得高的光效率以及改善的光学特性。 

本实用新型的发光装置具有透镜与电路板装配精度高、光效率高的优点，并且能够改善发光装置的光学特性。并且，具有该发光装置的照明装置能够获得高的光效率以及改善的光学特性。 

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示出了现有技术中发光装置的构造的截面图； 

图2A和图2B分别示出了现有技术中透镜的固定销与电路板的通孔的热熔结合的理想示图和实际示图； 

图3示出了根据本实用新型的发光装置的构造的截面图； 

图4A和图4B分别示出了图3中的发光装置中透镜与电路板的热熔结合前和热熔结合后的部分放大示图；以及 

图5A和图5B分别示出了透镜与电路板结合后的立体图和截面图。 

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”、“面向”、“远离”、“周向”、“侧向”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。 

图3示出了根据本实用新型的发光装置的构造的截面图；图4A和图4B分别示出了图3中的发光装置中透镜与电路板的热熔结合前和热熔结合后的部分放大示图；以及图5A和图5B分别示出了透镜与电路板结合后的立体图和截面图。从图中可见，发光装置100包括带有光源10（以下称为LED芯片）的电路板20以及透镜30。透镜30包括本体301、使透镜30固定于电路板20上的定位机构302以及容纳LED芯片10的容纳腔303。在本实施例中，定位机构302被设计为定位柱302，如图5A所示。 

如图3和图4A所示，电路板20包括基体202和通孔201，其中通孔201在基体202的纵向方向（图中的Y轴方向）上依次包括第一部分2011和第二部分2012，其中在基体202的横向方向（X轴方向）上第一部分2011的尺寸大于第二部分2012的尺寸。由于定位机构302被设计为定位柱（如图5A所示），因此，第一部分2011和第二部分2012的形状应设计为与定位柱302相适配的圆柱状，结果，第一部分2011的直径大于第二 部分2012的直径。此外，在第一部分2011与第二部分2012的相接处限定出第一限位部2014。另外，定位柱302穿过第一部分2011和第二部分2012并固定至电路板20的远离透镜30的一侧。 

从图5A中可见，定位柱302包括与第一部分2011匹配的第一部段3021以及与第二部分2012匹配的第二部段3022，其中，第一部段3021和第二部段3022的连接部形成第三限位部3024。该第三限位部3024压抵在第一限位部2014上，从而使透镜30被牢靠地支撑，并且借助于第一部分2011的侧壁可以将第一部段3021可靠地限定在第一部分2011中。通过将透镜30的第一部段3021限定在第一部分2011中，能够避免热熔过程中由于第二部段3022的软化而使得透镜30移动为偏离至错误的位置的发生，从而保持透镜30与LED芯片10之间的相对位置基本不改变。因此，能够改善发光装置100的光学特性，提高光效率。此外，由于在热熔过程中保持透镜30与LED芯片10之间的相对位置基本不改变，从而避免了对LED芯片的损坏，因此提高了发光装置的产品合格率。 

应当注意，本文中所描述的第一部段3021相当于上述的支柱，以及第二部段3022相当于上述的定位销。 

从图中进一步可见，通孔201还包括在基体202的纵向方向上位于第二部分2012下游的第三部分2013。这里，同样是第三部分2013设计为圆柱状，并且其直径大于第二部分2012的直径，因此，在第二部分2012与第三部分2013相接的地方限定出第二限位部2015。利用第三部分2013，可以使得第二部端3022的末端被热熔的部分容纳在第三部分2013中，如图4B及图5A和图5B所示，从而提高了电路板20的平整度，并进一步改善了发光装置100的电学特性。 

从图4B以及图5A和图5B中可见，定位柱302的第二部段3022的末端被热熔成大于第二部分2012的直径的止挡部3023。止挡部3023阻止了第二部段3022再次从第一部分2011和第二部分2012中脱出，从而确 保了透镜30与电路板20的可靠的固定连接。此外，止挡部3023热熔结合于第二限位部2015上，进一步确保了定位柱302牢牢地固定在通孔201中，从而确保了在长期使用发光装置100之后，发光装置的透镜30与电路板20之间仍然具有高的连接可靠性。 

此外，在透镜30固定于电路板20上后，准确地限定出用于容纳LED芯片10的容纳腔303。由于透镜30是以精确的定位方式固定于电路板20上的，因此，提高了发光装置的容差。 

尽管在图3的截面图中示出透镜30的两个定位柱302，但应意识到，在图3中的Z轴方向上还包括与两个定位柱302对称的另外两个定位柱。借助于透镜30的四个定位柱302，可以将透镜30稳定地固定于电路板20上。透镜30与电路板20稳定牢固地结合能够确保发光装置100具有良好的光学特性，并且具有高的光利用率。 

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。 

可以将以上所述的发光装置应用于照明装置中。在照明装置具有上述发光装置的情况下，该照明装置能够获得高的光效率以及改善的光学特性。 

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。 

Claims (10)

1.一种发光装置，包括透镜（30）和带有光源（10）的电路板（20），其特征在于，在所述透镜（30）的面向所述电路板（20）的一侧设置有定位机构（302），所述电路板上（20）设置有通孔（201），其中所述通孔（201）在从所述电路板（20）的面向所述透镜（30）的一侧到相对的另一侧的方向上依次包括第一部分（2011）和第二部分（2012），其中所述第一部分（2011）具有大于所述第二部分（2012）的尺寸并在二者之间限定出第一限位部（2014），所述定位机构（302）利用所述通孔（201）固定至所述电路板（20）的远离所述透镜（30）的一侧。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述通孔（201）还包括在从所述电路板（20）的面向所述透镜（30）的一侧到相对的另一侧的方向上位于所述第二部分（2012）的下游的第三部分（2013），所述第三部分（2013）具有大于所述第二部分（2012）的尺寸并在二者之间限定出第二限位部（2015）。

3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，所述定位机构（302）被设计为定位柱。

4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，所述定位柱（302）包括与所述第一部分（2011）匹配的第一部段（3021）以及与所述第二部分（2012）匹配的第二部段（3022），其中，所述第一部段（3021）和所述第二部段（3022）的连接部形成第三限位部（3024）。

5.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述第三限位部（3024）压抵在所述第一限位部（2014）上。 

6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，在从所述电路板（20）的面向所述透镜（30）的一侧到相对的另一侧的方向上，所述第一部分（2011）的深度小于所述第二部分（2012）的深度。

7.根据权利要求3-5中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述定位柱（302）的末端被热熔成大于所述第二部分（2012）的直径的止挡部（3023）。

8.根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于，所述止挡部（3023）与所述第三限位部（2015）结合。

9.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，所述透镜（30）与所述电路板（20）一起限定出容纳所述光源（10）的容纳腔（303）。

10.一种照明装置，其特征在于，包括多个根据权利要求1-9中任一项所述的发光装置。 

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