LED设备和用于精确透镜对准的方法技术

LED设备和用于精确透镜对准的方法。一种类型的LED设备，包含：（a）有LED支承表面（31）的安装板，该支承表面上有LED装置（11）；和（b）该LED装置之上的在其间建立光通路（21）的透镜单元（20）。该创造性LED设备包含透镜对准单元（40），该透镜对准单元有前和后表面（41、42），并定义接纳LED装置从其中通过的小孔（43），这样使该LED装置凸出于该前表面之外。该透镜单元包含透镜部分（22）和在其周围的凸缘（23），该凸缘被附着于透镜对准单元的前表面，这样使该透镜部分实质上包围该凸出的LED装置。该透镜对准单元有第一配对部件（44），被定位并被布置以便与安装板（30）的第二配对部件（34）配对啮合，从而通过使该透镜对准单元与该安装板精确地对准，使该透镜单元在LED装置之上精确地对准。本发明专利技术的其他方面是一种用于LED设备组装的方法和一种用于制作透镜化的LED阵列模块的定制高效LED的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及照明灯具，尤其涉及组装具有LED发射器类型的照明灯具的方法。
技术介绍
近年来，用于各种不同公共照明目的的发光二极管(LED)的使用已经增加，而这一趋势随着LED和LED阵列承载装置中已经取得的进步正在加速，该LED阵列承载装置常常被称为“LED模块”。的确，过去被使用高强度放电(HID)灯和其他光源的灯具担任的照明应用，现在正日益被LED模块担任。这类照明应用，除了好的许多其他应用外，包含道路照明、停车场照明和车间照明。创造性工作持续在利用LED模块的照明灯具方面发展。后者的领域正是本专利技术涉及的。使用LED模块作光源的高亮度灯具，尤其给出挑战性问题。当高亮度、可靠性和耐久性对产品成功是必不可少时，由于高复杂性产生的高成本变成尤其困难的问题。保持LED和LED支承的电子装置在水/空气不透过的环境中，还可以是成问题的，尤其是当灯具，如·路灯之类总是被暴露于这些元素中时。多个LED模块的使用给出更多的挑战。再另一个涉及成本的挑战，是获得高水平的适应性以便满足广泛的各种各样不同亮度要求的问题。换句话说，要适合于特定应用，提供认为合适的能够适合给出显著大的或小的亮度量的灯具是困难的。灯具适应性是LED灯具的重要目标。灯具的产品安全性创建困难的另外区域，而该灯具被最经常要求遵守诸如保险业实验室公司(UL(Underwriters Laboratories Inc.))的组织推荐的标准，以便在市场中获得接受。一组这样的标准是应付灯具的电有源零件在操作期间的可接近性，而且尤其重要的是在加于灯具的应力的周期时期，诸如在灯具的一些元件失火情况期间被兼顾。该UL“手指试验”命令某些“标准”尺寸的人类手指(在NMX-J-324-ANCE，UL1598，2004年12月30日，图19. 22. 1,231页中定义)在这种条件下，应当不能与灯具的任何电活性零件接触。该标准还对这类产品的封闭体建立某些材料限制，全都与灯具内的电压和功率电平有关。增加的产品安全性能够以高代价获得，而在许多情形中，降低的光学效率可以是改进产品安全性的结果。例如，将灯具放置在玻璃后面以提供增加的安全性，能够导致光学效率高达10%的损失。对基于LED的照明灯具，电源的成本是整个灯具成本的重要部分。当大量LED被用于提供必要的照度等级时，使用提供更高电压和更高功率级的单一电源，是有利的，但这又要求更严格的安全性标准。尤其是，有二类(Class 2)电源额定值的电源被限制于按最大60伏(如果在湿条件下，是30伏)的100瓦。有大量LED的基于LED的照明灯具，通过使用一类(Class I)电源能够是有利的(在成本和效率两方面)，其中二类电源的功率和电压限制二者都被超过。如果照明灯具的功率要求高于二类限制，则多个二类电源被要求(这能够是代价高昂的)，除非使用一类电源造成的更严格按全性标准能够被达到。如上所述，这类更严格的要求，包含满足某些失火条件下的“手指试验”，在某些失火条件期间，照明模块元件诸如由聚合物材料制成的透镜可以被移除。例如，在有玻璃制成的初级透镜和聚合物材料制成的次级透镜的LED装置中，必需在模块的整个电学部分(LED装置被安装于其上)之上提供封闭体屏障，初级透镜之上除外。假设在这些情况下，聚合物的次级透镜将在失火中被破坏，留下被暴露的初级透镜。同样作为例子，如果用单一聚合物透镜代替初级和次级透镜二者，那么在该单一透镜不再在原位的情况下，该封闭体屏障必须防止“标准手指”接近电学元件。因此，存在对改进的LED照明灯具的需求，这些LED照明灯具能够更好地满足一般照度照明灯具要求并能提供市场要求和/或推荐的安全性及成本效益二者。简而言之，照明工业中对制作使用LED的照明灯具的改进，解决上面指出的问题和关心，存在重大的需求。
技术实现思路
本专利技术的一个目的，是提供一种用于组装用于照明灯具中的高效LED模块的改进的方法，这种改进的方法克服现有技术的一些问题和缺点，包含上面指出的那些。 本专利技术的另一个目的，是提供一种有高效率LED光分布的降低成本的LED设备。本专利技术的再另一个目的，是提供一种LED设备的高效并精确的组装。本专利技术的又另一个目的，是提供一种制作有高效率LED光分布的LED设备的降低成本的方法。本专利技术的另一个目的，是提供一种降低成本制作LED设备的方法，该LED设备提供各种各样不同类型的LED光分布。这些和其他目的如何实现，将从下面的描述和附图变得清楚易见。本专利技术是在一种类型的LED设备中的改进，该LED设备有定义光发射轴的LED装置和被定位在该LED装置之上并在其间建立光通路的透镜单元。该LED装置是在有LED支承表面的安装板上。现有的LED装置有包含反射器和包围LED的初级透镜的类型的LED封装。这种封装可以增加制作LED设备的材料成本。在被封装的LED装置中反射器的存在，由于在控制被反射LED光的取向中增加的复杂性，还可以降低光输出效率。另一方面，当该反射器是包围LED的铝环形式时，这样的反射器可以用作使透镜单元在LED装置之上对准的参考。本专利技术的LED设备提供的重要优点在于，它能够利用非常小的LED装置，该LED装置包含被配置成照射实质上白色的光，且最好不用反射器或基本的初级透镜的LED。LED装置的一些例子，有一个或多个发光LED。这样的多个LED可以发射有相同波长的光并产生共同颜色的光。另外，多个二极管可以发射不同波长从而不同颜色的光，这些光可以被混合以获得需要颜色的光。本领域熟练技术人员应当了解广泛的各种各样可供使用的LED装置。该创造性LED设备，包含有前和后表面并定义小孔的透镜对准单元。该小孔最好被配置成接纳LED装置从其中通过，这样使LED装置凸出于该前表面之外。该透镜单元最好包含透镜部分和在其周围的凸缘。透镜单元的凸缘被附着于透镜对准单元的前表面，这样使透镜部分实质上包围该凸出的LED装置。透镜对准单元最好有被定位并被布置的第一配对部件，以便与安装板的第二配对部件配对啮合。该第一和第二配对部件通过使透镜对准单元与安装板精确地对准，使透镜单元在LED装置之上精确地对准。在优选实施例中，透镜对准单元的后表面紧靠安装板的LED支承表面。第一配对部件最好是从透镜对准单元的后表面延伸的凸出部。第二配对部件是在安装板的LED支承表面中形成的并接纳该凸出部的互补空腔。每一透镜对准单元的后表面和安装板的LED支承表面，可以有一对配对部件。透镜对准单元前表面最好有从该前表面延伸并有侧向表面与透镜单元凸缘的边缘哨合的导向凸台。透镜对准单元的前表面最好包含被配置成紧贴地接纳该凸缘于其中的凹座。该导向凸台最好以它们的侧向表面沿凹座的壁从该前表面伸延。该凹座壁和侧向表面最好与透镜单元凸缘的边缘啮合。创造性LED设备的优选实施例，还包含定义与光通路对准的开口的盖。衬垫最好在该盖和安装板之间与透镜对准单元压紧，从而使透镜单元紧固在LED装置之上。这样的实施例还可以包含基座单元。该基座单元和盖一道最好定义LED设备内部，该LED设备内部在该盖和基座单元之间封闭和压紧该衬垫与透镜对准单元和安装板。这种衬垫布置最好 在LED装置周围提供防风雨密封。该基座单元最好是散热器，在操作期间提供从LED装置的热消散。在一些实施例中，该创造性LED设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·S·威尔考克斯，W·圭里恩，S·西埃弗斯，J·卡帕鲁什，
申请(专利权)人：鲁德照明公司，
类型：
国别省市：