CN202992702U - 光学模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于灯具领域，涉及一种光学模组，其包括带LED模块的基板、透光罩以及散热器，散热器外侧壁上具有用于模块化装配的凹凸连接结构，从而可以与另外光学模组的散热器卡接在一起。根据对LED灯具的亮度需求，选择使用一个或多个这样的光学模组，从而在满足亮度需求的同时，获得良好的散热匹配，并且通过散热器上自带的连接结构，使得模块与模块之间的组装非常简易。

Description

光学模组

技术领域

本实用新型涉及灯具，更具体地涉及一种光学模组，其适用于灯具。

背景技术

LED灯具由于其使用寿命长、可控、富色彩以及节约能源等优势，近年来正逐步取代传统灯具而成为市场的新宠，市场上出现了越来越多的LED灯产品。但同时，LED灯具也存在其需要解决的缺陷，例如，为保证LED光源正常工作，最重要的事情是要控制热量，因为LED光源对温度是非常敏感的。温度稍有升高，LED光源的性能会有很大减弱。

由于高功率LED技术的发展，使得LED灯具面临到热管理和散热设计的严苛挑战，因为温度升高不但会造成亮度下降，当温度超过摄氏100度时更会加速灯具本体及封装材料的劣化。因此，除了LED封装组件本身的散热技术外，LED灯具的散热及导热设计更是维持灯具寿命的最大关键。通常，对于光源的热量控制，我们使用散热片、散热管、风扇或水。然而，利用风扇和水进行散热会使灯具结构比较复杂，使用散热管降温又会使成本较高。因此，使用散热片式散热器是我们普通采用的散热方式，通常热量可由散热器壳体向外辐射。根据模块的热功率，可调整散热器面积和尺寸来满足热需求。但当热功率达到一定等级时，我们需要较大的散热器，致使产品外观较为丑陋，而且也使得产品生产较为复杂化，因为不同热功率的LED光源要匹配不同尺寸的散热器，因而不太利于成本节约。

实用新型内容

为了节省开发或制造成本，将LED光源模块化是有利的。为此，提供一种光学模组，其使得具有不同热功率的LED灯具，可以选择采用一个光学模组或多个这样的光学模组简易组装在一起。

本实用新型的设计思想是将LED光源模块化，每个光学模组具有LED模块、透光罩以及散热器，散热器上具有用于模块化装配的凹凸连接结构。根据对LED灯具的亮度需求，选择使用一个或多个这样的光学模组，从而在满足亮度需求的同时，获得良好的散热匹配，并且通过散热器上自带的连接结构，使得模块与模块之间的组装非常简易。

为此，根据本实用新型的一个方面，提供一种光学模组，适用于灯具，其中，该光学模组包括：透光罩、其上装设有LED模块的基板、散热器，其中，基板和透光罩依次设置在散热器上；并且，散热器外侧壁上设置有至少一对凹型结构和凸型结构，凹形结构适用于与另一光学模组的散热器外侧壁上的凸型结构对接，凸型结构适用于与再一光学模组的散热器外侧壁上的凹型结构对接。

在本实用新型的该方面，由于上述结构设计，当需要与其它光学模组组装在一起时，一个光学模组的散热器外侧壁上的凹型结构和凸型结构可以分别与另外两个光学模组的散热器外侧壁上的凸型结构和凹型结构对接，组装非常简易，且模组数量可根据需要依次组装下去。

优选地，在散热器外侧壁与对接散热器外侧壁之间形成有气流间隙。气流间隙的存在可以使得光学模组的散热效率更高。

进一步优选地，凹型结构构成为接合凹槽，凸型结构构成为接合凸起，从而接合凸起很容易卡接在接合凹槽内。

再进一步优选地，接合凹槽由两个并肩从散热器外侧壁上向外伸出的第二凸起形成，或者接合凹槽形成于从散热器外侧壁上向外伸出的第二凸起上；接合凸起从散热器外侧壁上向外伸出。

优选地，散热器外侧壁上设置有一对对置的凹型结构和凸型结构，凹型结构位于散热器的一个外侧壁上，凸型结构位于散热器的相对的另一个外侧壁上。。

进一步优选地，散热器外侧壁上还设置有另一对对置的凹型结构和凸型结构，在具有凹型结构的散热器的一个外侧壁上还具有一个凸型结构，在具有凸型结构的散热器的相对的另一个外侧壁上还具有一个凹型结构。

再进一步优选地，在散热器的两个相对的外侧壁上设置有多对对置的所述凹型结构和凸型结构。

优选地，散热器的横截面为正六边形或其他规则多边形。

优选地，光学模组还包括驱动器，驱动器集成于基板上。

通过参考下面所描述的实施方式，本实用新型的这些方面和其他方面将会得到清晰地阐述。

附图说明

本实用新型的结构和操作方式以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：

图1是根据本实用新型的优选实施方式的光学模组的示意性分解图；

图2是图1所示光学模组中的散热器从底部看过去的透视图；

图3是图1所示光学模组中的散热器从顶部看过去的透视图；

图4是多个如图1中的散热器(尺寸按比例缩小)组装在一起的平面示意图；

图5是LED模块在图1所示的光学模组的基板上的布局图。

具体实施方式

根据要求，这里将披露本实用新型的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本实用新型的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本实用新型的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

如图1所示，根据本实用新型的优选实施方式的光学模组100包括透光罩1、基板2、散热器3，其中，基板2上装设有多个LED模块21，基板2和透光罩1依次设置在散热器3上。在本实施方式中，驱动器(图未示)集成在基板2上，这相比于驱动器额外设置节省了更多空间。

应当理解的是，图1所示的光学模组100可借助于另外的装饰罩壳或框架容易地施加到光源上。当然，在不安装另外的罩壳或框架时，光学模组100仍能正常工作。该光学模组100可应用到城市亮化照明、景观灯等方面。

再如图1所示并结合图2，在本实施方式中，散热器3在其背面(即底面)上具有散热片31，在其主面(即顶面)上具有容置空间32用来依次接收基板2和透光罩1。透光罩1可通过紧固零件或胶固定到散热器3上。作为光学元件和防尘防水的盖罩，透光罩1可以是透明的或非透明的，其材料可以是玻璃或塑料。基板2可以是FR4电路板或MC-PCB电路板。基板2可通过紧固零件例如螺丝、夹子等固定到散热器3上。另外，散热器3可通过铸造工艺或挤压工艺生产。在散热器3的背面，可提供一个孔(图未示)以便电缆出来获取电源。散热器3的壳体可提供一种IP保护或强度保护来与盖罩固定。鉴于这些方面可以采用现有技术手段来实现，因而在此不作细述。

在本实施方式中，光学模组100的模块化设计主要通过散热器3的结构设计来实现。如图2至图4所示，散热器3的横截面形状为正六边形，在散热器3的外侧壁35上具有六对对置的作为凹型结构的接合凹槽351和作为凸型结构的接合凸起352。从图2清楚可见，每两个相对的外侧壁35上都设置有两对对置的接合凹槽351和接合凸起352。在该实施方式中，两对对置的接合凹槽351和接合凸起352的布置方式是这样的，即在散热器3的两个相对的外侧壁35的每个外侧壁35上都具有一个接合凹槽351和一个接合凸起352，该接合凹槽351与另一散热器(其属于另一光学模组)一个外侧壁上的接合凸起对接，同一外侧壁35上的接合凸起352与该另一散热器的该一个外侧壁上的接合凹槽351对接。通过这样的凹凸配合，即可将两个散热器组装在一起。如果需要在散热器3上继续组装再一个散热器(其属于第三个光学模组)，则利用散热器3的两个相对的外侧壁35中另一外侧壁上的接合凸起352和接合凹槽351，分别与再一个散热器一个外侧壁上的接合凹槽351和接合凸起352相卡合，从而将这两个散热器组装在一起。由于在本实施方式中，散热器3的每个外侧壁35上都具有接合凹槽351和接合凸起352，因而如果需要，每个散热器3都可与另外的六个散热器组装在一起，见图4。另外，该实施方式中的接合凸起352和接合凹槽351也都起到散热片的作用。

再参见图2和图3，在本实施方式中，接合凹槽351由两个并肩从散热器外侧壁35上向外伸出的第二凸起353形成，接合凸起352从散热器外侧壁35上向外伸出。当然，在其他实施方式中，接合凹槽351也可以形成于从散热器外侧壁35上向外伸出的第二凸起上。需要说明的是，尽管在图示的本实施方式中，散热器3的六个外侧壁35构成六角形，散热器可以是任何其它正多边形，比如四边形，甚至等边三角形等；另外，尽管本实施方式中，每两个相对的外侧壁35上都设置有两对对置的接合凹槽351和接合凸起352，即在每个外侧壁35都设置一个接合凹槽和一个接合凸起，但并非必须如此，可以根据需要，在其它的实施方式中仅在两个相对的外侧壁35上设置凹凸结构，而且，每个侧壁上的凹凸结构数量也可以根据需要任意设置。

例如，在一种实施方式中，在散热器3的外侧壁35上只设置一对对置的接合凹槽和接合凸起，即在散热器3的一个外侧壁35上设置一个接合凹槽351，而在散热器3的相对的另一个外侧壁35上设置一个接合凸起352，接合凹槽351和接合凸起352位置相对，从而该一个外侧壁35上的接合凹槽351可以和另一散热器的外侧壁上的接合凸起352卡合在一起，而根据需要，该另一个外侧壁35上的接合凸起352可以同时和第三个散热器的外侧壁上的接合凹槽351卡合在一起。

再例如，在另一种实施方式中，在散热器3的外侧壁35上只设置两对对置的接合凹槽和接合凸起，即在散热器3的一个外侧壁35上可以既设置一个接合凹槽351又设置一个接合凸起352，同时在该散热器3的相对的另一个外侧壁35上既设置一个接合凸起352又设置一个接合凹槽351，一个外侧壁上的接合凹槽351和另一个外侧壁上的接合凸起352位置相对，同时一个外侧壁上的接合凸起352和另一个外侧壁上的接合凹槽351位置相对，从而当该一个外侧壁35上的接合凹槽351和接合凸起352和另一散热器的一个外侧壁上的接合凸起352和接合凹槽351分别卡合在一起时，根据需要，该另一个外侧壁35上的接合凸起352和接合凹槽351可以同时和第三个散热器的一个外侧壁上的接合凹槽351和接合凸起352分别卡合在一起。当然，当设置两对对置的接合凹槽和接合凸起时，两对中的两个接合凹槽可以同时设置在一个外侧壁35，那么两个接合凸起可以同时设置在相对的另一个外侧壁35上，只要每个接合凹槽和另一个外侧壁35上的其中一个接合凸起对置即可。进一步，散热器3的两个相对的外侧壁35上也可以设置有多对位置相对的接合凹槽351和接合凸起352。

如图4所示，当几个光学模组100借助于散热器3上的上述凹凸结构组装在一起时，光学模组100之间自然就留出了气流间隙4，气流间隙4的宽度S可以是接合凸起352伸出散热器外侧壁35的长度。所有这些气流间隙4允许冷空气穿过它们并带走热量，有助于产品的热控制，从而将有助于以非常低的成本节省一些散热器面积和尺寸。

尽管上述实施方式中，我们是通过机械结构的设置来使得光学模组100之间留出气流间隙4，但应当理解的是，也可以通过其他措施，例如借助于磁力块的方式在模组之间留出间隙。另外，通过上述散热器的结构设计，在根据需要选择一定的光学模组100的数量之后，可以很容易地将它们组装在一起。

另外，关于基板2上的LED模块布局，如果使用的是白色的LED，所有的LED可以均一地布局在基板2上，这对于热控制和光源均匀性更好；而如果使用的是RGB LED，则优选的布局见图5，在图5所示的实施方式中，LED数量是18个，红(R)、蓝(B)、绿(G)LED应当是交错布局。这种布局能够确保颜色混合效果和均匀性，特别是对于几个光学模组组装在一起的情况。

本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和形状作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本实用新型所涉及的技术领域内，并落入本实用新型权利要求的保护范围。需要注意的是，按照惯例，权利要求中使用单个元件意在包括一个或多个这样的元件。此外，不应该将权利要求书中的任何参考标记构造为限制本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种光学模组(100)，适用于灯具，其特征在于包括： 

透光罩(1)； 

基板(2)，其上装设有LED模块(21)； 

散热器(3)； 

其中，所述基板和透光罩依次设置在所述散热器上；并且， 

其中，所述散热器的外侧壁(35)上设置有至少一对凹型结构和凸型结构，所述凹型结构适用于和另一所述光学模组的所述散热器的外侧壁上的凸型结构对接，所述凸型结构适用于和再一所述光学模组的所述散热器的外侧壁上的凹型结构对接。 

2.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，在所述散热器的外侧壁(35)与对接的所述散热器的外侧壁(35)之间形成有气流间隙(4)。 

3.如权利要求2所述的光学模组，其特征在于，所述凹型结构构成为接合凹槽(351)，所述凸型结构构成为接合凸起(352)。 

4.如权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述接合凹槽(351)由两个并肩从所述散热器外侧壁上向外伸出的第二凸起(353)形成，所述接合凸起(352)从所述散热器外侧壁上向外伸出。 

5.如权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述接合凹槽(351)形成于从所述散热器外侧壁上向外伸出的第二凸起上，所述接合凸起(352)从所述散热器外侧壁上向外伸出。 

6.如权利要求1至5任一项所述的光学模组，其特征在于，所 述散热器的外侧壁(35)上设置有一对对置的所述凹型结构和凸型结构，所述凹型结构位于所述散热器的一个所述外侧壁上，所述凸型结构位于所述散热器的相对的另一个所述外侧壁上。 

7.如权利要求6所述的光学模组，其特征在于，所述散热器的外侧壁(35)上还设置有另一对对置的所述凹型结构和凸型结构，在具有所述凹型结构的所述散热器的一个所述外侧壁上还具有一个所述凸型结构，在具有所述凸型结构的所述散热器的相对的另一个所述外侧壁上还具有一个所述凹型结构。 

8.如权利要求7所述的光学模组，其特征在于，在所述散热器的两个相对的所述外侧壁(35)上设置有多对对置的所述凹型结构和凸型结构。 

9.如权利要求8所述的光学模组，其特征在于，所述散热器(3)的横截面为正多边形。 

10.如权利要求9所述的光学模组，其特征在于，还包括驱动器，所述驱动器集成于所述基板(2)上。 

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