專利名稱：光學(xué)模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
光學(xué)模組技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及燈具，更具體地涉及一種光學(xué)模組，其適用于燈具。
背景技術(shù)：
[0002]LED燈具由于其使用壽命長、可控、富色彩以及節(jié)約能源等優(yōu)勢，近年來正逐步取代傳統(tǒng)燈具而成為市場的新寵，市場上出現(xiàn)了越來越多的LED燈產(chǎn)品。但同時(shí)，LED燈具也存在其需要解決的缺陷，例如，為保證LED光源正常工作，最重要的事情是要控制熱量，因?yàn)長ED光源對溫度是非常敏感的。溫度稍有升高，LED光源的性能會(huì)有很大減弱。[0003]由于高功率LED技術(shù)的發(fā)展，使得LED燈具面臨到熱管理和散熱設(shè)計(jì)的嚴(yán)苛挑戰(zhàn)，因?yàn)闇囟壬卟坏珪?huì)造成亮度下降，當(dāng)溫度超過攝氏100度時(shí)更會(huì)加速燈具本體及封裝材料的劣化。因此，除了 LED封裝組件本身的散熱技術(shù)外，LED燈具的散熱及導(dǎo)熱設(shè)計(jì)更是維持燈具壽命的最大關(guān)鍵。通常，對于光源的熱量控制，我們使用散熱片、散熱管、風(fēng)扇或水。然而，利用風(fēng)扇和水進(jìn)行散熱會(huì)使燈具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用散熱管降溫又會(huì)使成本較高。因此，使用散熱片式散熱器是我們普通采用的散熱方式，通常熱量可由散熱器殼體向外輻射。根據(jù)模塊的熱功率，可調(diào)整散熱器面積和尺寸來滿足熱需求。但當(dāng)熱功率達(dá)到一定等級時(shí)，我們需要較大的散熱器，致使產(chǎn)品外觀較為丑陋，而且也使得產(chǎn)品生產(chǎn)較為復(fù)雜化，因?yàn)椴煌瑹峁β实腖ED光源要匹配不同尺寸的散熱器，因而不太利于成本節(jié)約。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]為了節(jié)省開發(fā)或制造成本，將LED光源模塊化是有利的。為此，提供一種光學(xué)模組，其使得具有不同熱功率的LED燈具，可以選擇采用一個(gè)光學(xué)模組或多個(gè)這樣的光學(xué)模組簡易組裝在一起。[0005]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想是將LED光源模塊化，每個(gè)光學(xué)模組具有LED模塊、透光罩以及散熱器，散熱器上具有用于模塊化裝配的凹凸連接結(jié)構(gòu)。根據(jù)對LED燈具的亮度需求，選擇使用一個(gè)或多個(gè)這樣的光學(xué)模組，從而在滿足亮度需求的同時(shí)，獲得良好的散熱匹配，并且通過散熱器上自帶的連接結(jié)構(gòu)，使得模塊與模塊之間的組裝非常簡易。[0006]為此，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種光學(xué)模組，適用于燈具，其中，該光學(xué)模組包括:透光罩、其上裝設(shè)有LED模塊的基板、散熱器，其中，基板和透光罩依次設(shè)置在散熱器上；并且，散熱器外側(cè)壁上設(shè)置有至少一對凹型結(jié)構(gòu)和凸型結(jié)構(gòu)，凹形結(jié)構(gòu)適用于與另一光學(xué)模組的散熱器外側(cè)壁上的凸型結(jié)構(gòu)對接，凸型結(jié)構(gòu)適用于與再一光學(xué)模組的散熱器外側(cè)壁上的凹型結(jié)構(gòu)對接。[0007]在本實(shí)用新型的該方面，由于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)需要與其它光學(xué)模組組裝在一起時(shí)，一個(gè)光學(xué)模組的散熱器外側(cè)壁上的凹型結(jié)構(gòu)和凸型結(jié)構(gòu)可以分別與另外兩個(gè)光學(xué)模組的散熱器外側(cè)壁上的凸型結(jié)構(gòu)和凹型結(jié)構(gòu)對接，組裝非常簡易，且模組數(shù)量可根據(jù)需要依次組裝下去。[0008]優(yōu)選地，在散熱器外側(cè)壁與對接散熱器外側(cè)壁之間形成有氣流間隙。氣流間隙的存在可以使得光學(xué)模組的散熱效率更高。[0009]進(jìn)一步優(yōu)選地，凹型結(jié)構(gòu)構(gòu)成為接合凹槽，凸型結(jié)構(gòu)構(gòu)成為接合凸起，從而接合凸起很容易卡接在接合凹槽內(nèi)。[0010]再進(jìn)一步優(yōu)選地，接合凹槽由兩個(gè)并肩從散熱器外側(cè)壁上向外伸出的第二凸起形成，或者接合凹槽形成于從散熱器外側(cè)壁上向外伸出的第二凸起上；接合凸起從散熱器外側(cè)壁上向外伸出。[0011]優(yōu)選地，散熱器外側(cè)壁上設(shè)置有一對對置的凹型結(jié)構(gòu)和凸型結(jié)構(gòu)，凹型結(jié)構(gòu)位于散熱器的一個(gè)外側(cè)壁上，凸型結(jié)構(gòu)位于散熱器的相對的另一個(gè)外側(cè)壁上。。[0012]進(jìn)一步優(yōu)選地，散熱器外側(cè)壁上還設(shè)置有另一對對置的凹型結(jié)構(gòu)和凸型結(jié)構(gòu)，在具有凹型結(jié)構(gòu)的散熱器的一個(gè)外側(cè)壁上還具有一個(gè)凸型結(jié)構(gòu)，在具有凸型結(jié)構(gòu)的散熱器的相對的另一個(gè)外側(cè)壁上還具有一個(gè)凹型結(jié)構(gòu)。[0013]再進(jìn)一步優(yōu)選地，在散熱器的兩個(gè)相對的外側(cè)壁上設(shè)置有多對對置的所述凹型結(jié)構(gòu)和凸型結(jié)構(gòu)。[0014]優(yōu)選地，散熱器的橫截面為正六邊形或其他規(guī)則多邊形。[0015]優(yōu)選地，光學(xué)模組還包括驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器集成于基板上。[0016]通過參考下面所描述的實(shí)施方式，本實(shí)用新型的這些方面和其他方面將會(huì)得到清晰地闡述。


[0017]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和操作方式以及進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)將通過
以下結(jié)合附圖的描述得到更好地理解，其中，相同的參考標(biāo)記標(biāo)識相同的元件:[0018]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式的光學(xué)模組的示意性分解圖；[0019]圖2是圖1所示光學(xué)模組中的散熱器從底部看過去的透視圖；[0020]圖3是圖1所示光學(xué)模組中的散熱器從頂部看過去的透視圖；[0021]圖4是多個(gè)如圖1中的散熱器(尺寸按比例縮小)組裝在一起的平面示意圖；[0022]圖5是LED模塊在圖1所示的光學(xué)模組的基板上的布局圖。
具體實(shí)施方式
[0023]根據(jù)要求，這里將披露本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，這里所披露的實(shí)施方式僅僅是本實(shí)用新型的典型例子而已，其可體現(xiàn)為各種形式。因此，這里披露的具體細(xì)節(jié)不被認(rèn)為是限制性的，而僅僅是作為權(quán)利要求的基礎(chǔ)以及作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以實(shí)際中任何恰當(dāng)?shù)姆绞讲煌貞?yīng)用本實(shí)用新型的代表性的基礎(chǔ)，包括采用這里所披露的各種特征并結(jié)合這里可能沒有明確披露的特征。[0024]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式的光學(xué)模組100包括透光罩1、基板2、散熱器3，其中，基板2上裝設(shè)有多個(gè)LED模塊21，基板2和透光罩I依次設(shè)置在散熱器3上。在本實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)器(圖未示)集成在基板2上，這相比于驅(qū)動(dòng)器額外設(shè)置節(jié)省了更多空間。[0025]應(yīng)當(dāng)理解的是，圖1所示的光學(xué)模組100可借助于另外的裝飾罩殼或框架容易地施加到光源上。當(dāng)然，在不安裝另外的罩殼或框架時(shí)，光學(xué)模組100仍能正常工作。該光學(xué)模組100可應(yīng)用到城市亮化照明、景觀燈等方面。再如圖1所示并結(jié)合圖2，在本實(shí)施方式中，散熱器3在其背面(即底面)上具有散熱片31，在其主面(即頂面)上具有容置空間32用來依次接收基板2和透光罩I。透光罩I可通過緊固零件或膠固定到散熱器3上。作為光學(xué)元件和防塵防水的蓋罩，透光罩I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電路板或MC-PCB電路板。基板2可通過緊固零件例如螺絲、夾子等固定到散熱器3上。另外，散熱器3可通過鑄造工藝或擠壓工藝生產(chǎn)。在散熱器3的背面，可提供一個(gè)孔(圖未示)以便電纜出來獲取電源。散熱器3的殼體可提供一種IP保護(hù)或強(qiáng)度保護(hù)來與蓋罩固定。鑒于這些方面可以采用現(xiàn)有技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)，因而在此不作細(xì)述。在本實(shí)施方式中，光學(xué)模組100的模塊化設(shè)計(jì)主要通過散熱器3的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。如圖2至圖4所示，散熱器3的橫截面形狀為正六邊形，在散熱器3的外側(cè)壁35上具有六對對置的作為凹型結(jié)構(gòu)的接合凹槽351和作為凸型結(jié)構(gòu)的接合凸起352。從圖2清楚可見，每兩個(gè)相對的外側(cè)壁35上都設(shè)置有兩對對置的接合凹槽351和接合凸起352。在該實(shí)施方式中，兩對對置的接合凹槽351和接合凸起352的布置方式是這樣的，即在散熱器3的兩個(gè)相對的外側(cè)壁35的每個(gè)外側(cè)壁35上都具有一個(gè)接合凹槽351和一個(gè)接合凸起352，該接合凹槽351與另一散熱器(其屬于另一光學(xué)模組)一個(gè)外側(cè)壁上的接合凸起對接，同一外側(cè)壁35上的接合凸起352與該另一散熱器的該一個(gè)外側(cè)壁上的接合凹槽351對接。通過這樣的凹凸配合，即可將兩個(gè)散熱器組裝在一起。如果需要在散熱器3上繼續(xù)組裝再一個(gè)散熱器(其屬于第三個(gè)光學(xué)模組)，則利用散熱器3的兩個(gè)相對的外側(cè)壁35中另一外側(cè)壁上的接合凸起352和接合凹槽351，分別與再一個(gè)散熱器一個(gè)外側(cè)壁上的接合凹槽351和接合凸起352相卡合，從而將這兩個(gè)散熱器組裝在一起。由于在本實(shí)施方式中，散熱器3的每個(gè)外側(cè)壁35上都具有接合凹槽351和接合凸起352，因而如果需要，每個(gè)散熱器3都可與另外的六個(gè)散熱器組裝在一起，見圖4。另外，該實(shí)施方式中的接合凸起352和接合凹槽351也都起到散熱片的作用。再參見圖2和圖3，在本實(shí)施方式中，接合凹槽351由兩個(gè)并肩從散熱器外側(cè)壁35上向外伸出的第二凸起353形成，接合凸起352從散熱器外側(cè)壁35上向外伸出。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，接合凹槽351也可以形成于從散熱器外側(cè)壁35上向外伸出的第二凸起上。需要說明的是，盡管在圖示的本實(shí)施方式中，散熱器3的六個(gè)外側(cè)壁35構(gòu)成六角形，散熱器可以是任何其它正多邊形，比如四邊形，甚至等邊三角形等；另外，盡管本實(shí)施方式中，每兩個(gè)相對的外側(cè)壁35上都設(shè)置有兩對對置的接合凹槽351和接合凸起352，即在每個(gè)外側(cè)壁35都設(shè)置一個(gè)接合凹槽和一個(gè)接合凸起，但并非必須如此，可以根據(jù)需要，在其它的實(shí)施方式中僅在兩個(gè)相對的外側(cè)壁35上設(shè)置凹凸結(jié)構(gòu)，而且，每個(gè)側(cè)壁上的凹凸結(jié)構(gòu)數(shù)量也可以根據(jù)需要任意設(shè)置。例如，在一種實(shí)施方式中，在散熱器3的外側(cè)壁35上只設(shè)置一對對置的接合凹槽和接合凸起，即在散熱器3的一個(gè)外側(cè)壁35上設(shè)置一個(gè)接合凹槽351，而在散熱器3的相對的另一個(gè)外側(cè)壁35上設(shè)置一個(gè)接合凸起352，接合凹槽351和接合凸起352位置相對，從而該一個(gè)外側(cè)壁35上的接合凹槽351可以和另一散熱器的外側(cè)壁上的接合凸起352卡合在一起，而根據(jù)需要，該另一個(gè)外側(cè)壁35上的接合凸起352可以同時(shí)和第三個(gè)散熱器的外側(cè)壁上的接合凹槽351卡合在一起。[0030]再例如，在另一種實(shí)施方式中，在散熱器3的外側(cè)壁35上只設(shè)置兩對對置的接合凹槽和接合凸起，即在散熱器3的一個(gè)外側(cè)壁35上可以既設(shè)置一個(gè)接合凹槽351又設(shè)置一個(gè)接合凸起352，同時(shí)在該散熱器3的相對的另一個(gè)外側(cè)壁35上既設(shè)置一個(gè)接合凸起352又設(shè)置一個(gè)接合凹槽351，一個(gè)外側(cè)壁上的接合凹槽351和另一個(gè)外側(cè)壁上的接合凸起352位置相對，同時(shí)一個(gè)外側(cè)壁上的接合凸起352和另一個(gè)外側(cè)壁上的接合凹槽351位置相對，從而當(dāng)該一個(gè)外側(cè)壁35上的接合凹槽351和接合凸起352和另一散熱器的一個(gè)外側(cè)壁上的接合凸起352和接合凹槽351分別卡合在一起時(shí)，根據(jù)需要，該另一個(gè)外側(cè)壁35上的接合凸起352和接合凹槽351可以同時(shí)和第三個(gè)散熱器的一個(gè)外側(cè)壁上的接合凹槽351和接合凸起352分別卡合在一起。當(dāng)然，當(dāng)設(shè)置兩對對置的接合凹槽和接合凸起時(shí)，兩對中的兩個(gè)接合凹槽可以同時(shí)設(shè)置在一個(gè)外側(cè)壁35，那么兩個(gè)接合凸起可以同時(shí)設(shè)置在相對的另一個(gè)外側(cè)壁35上，只要每個(gè)接合凹槽和另一個(gè)外側(cè)壁35上的其中一個(gè)接合凸起對置即可。進(jìn)一步，散熱器3的兩個(gè)相對的外側(cè)壁35上也可以設(shè)置有多對位置相對的接合凹槽351和接合凸起352。[0031]如圖4所示，當(dāng)幾個(gè)光學(xué)模組100借助于散熱器3上的上述凹凸結(jié)構(gòu)組裝在一起時(shí)，光學(xué)模組100之間自然就留出了氣流間隙4，氣流間隙4的寬度S可以是接合凸起352伸出散熱器外側(cè)壁35的長度。所有這些氣流間隙4允許冷空氣穿過它們并帶走熱量，有助于產(chǎn)品的熱控制，從而將有助于以非常低的成本節(jié)省一些散熱器面積和尺寸。[0032]盡管上述實(shí)施方式中，我們是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)置來使得光學(xué)模組100之間留出氣流間隙4，但應(yīng)當(dāng)理解的是，也可以通過其他措施，例如借助于磁力塊的方式在模組之間留出間隙。另外，通過上述散熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在根據(jù)需要選擇一定的光學(xué)模組100的數(shù)量之后，可以很各易地將它們組裝在一起。[0033]另外，關(guān)于基板2上的LED模塊布局，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，這對于熱控制和光源均勻性更好；而如果使用的是RGB LED，則優(yōu)選的布局見圖5，在圖5所示的實(shí)施方式中，LED數(shù)量是18個(gè)，紅(R)、藍(lán)(B)、綠(G) LED應(yīng)當(dāng)是交錯(cuò)布局。這種布局能夠確保顏色混合效果和均勻性，特別是對于幾個(gè)光學(xué)模組組裝在一起的情況。[0034]本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而可以理解，在本實(shí)用新型的創(chuàng)作思想下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對上述結(jié)構(gòu)和形狀作各種變化和改進(jìn)，包括這里單獨(dú)披露或要求保護(hù)的技術(shù)特征的組合，明顯地包括這些特征的其它組合。這些變形和/或組合均落入本實(shí)用新型所涉及的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，并落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。需要注意的是，按照慣例，權(quán)利要求中使用單個(gè)元件意在包括一個(gè)或多個(gè)這樣的元件。此外，不應(yīng)該將權(quán)利要求書中的任何參考標(biāo)記構(gòu)造為限制本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)模組(100)，適用于燈具，其特征在于包括: 透光罩⑴； 基板(2)，其上裝設(shè)有LED模塊(21)； 散熱器⑶； 其中，所述基板和透光罩依次設(shè)置在所述散熱器上；并且， 其中，所述散熱器的外側(cè)壁(35)上設(shè)置有至少一對凹型結(jié)構(gòu)和凸型結(jié)構(gòu)，所述凹型結(jié)構(gòu)適用于和另一所述光學(xué)模組的所述散熱器的外側(cè)壁上的凸型結(jié)構(gòu)對接，所述凸型結(jié)構(gòu)適用于和再一所述光學(xué)模組的所述散熱器的外側(cè)壁上的凹型結(jié)構(gòu)對接。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模組，其特征在于，在所述散熱器的外側(cè)壁(35)與對接的所述散熱器的外側(cè)壁(35)之間形成有氣流間隙(4)。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)模組，其特征在于，所述凹型結(jié)構(gòu)構(gòu)成為接合凹槽(351)，所述凸型結(jié)構(gòu)構(gòu)成為接合凸起(352)。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)模組，其特征在于，所述接合凹槽(351)由兩個(gè)并肩從所述散熱器外側(cè)壁上向外伸出的第二凸起(353)形成，所述接合凸起(352)從所述散熱器外側(cè)壁上向外伸出。
5.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)模組，其特征在于，所述接合凹槽(351)形成于從所述散熱器外側(cè)壁上向外伸出的第二凸起上，所述接合凸起(352)從所述散熱器外側(cè)壁上向外伸出。
6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的光學(xué)模組，其特征在于，所述散熱器的外側(cè)壁(35)上設(shè)置有一對對置的所述凹型結(jié)構(gòu)和凸型結(jié)構(gòu)，所述凹型結(jié)構(gòu)位于所述散熱器的一個(gè)所述外側(cè)壁上，所述凸型結(jié)構(gòu)位于所述散熱器的相對的另一個(gè)所述外側(cè)壁上。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)模組，其特征在于，所述散熱器的外側(cè)壁(35)上還設(shè)置有另一對對置的所述凹型結(jié)構(gòu)和凸型結(jié)構(gòu)，在具有所述凹型結(jié)構(gòu)的所述散熱器的一個(gè)所述外側(cè)壁上還具有一個(gè)所述凸型結(jié)構(gòu)，在具有所述凸型結(jié)構(gòu)的所述散熱器的相對的另一個(gè)所述外側(cè)壁上還具有一個(gè)所述凹型結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)模組，其特征在于，在所述散熱器的兩個(gè)相對的所述外側(cè)壁(35)上設(shè)置有多對對置的所述凹型結(jié)構(gòu)和凸型結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)模組，其特征在于，所述散熱器(3)的橫截面為正多邊形。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)模組，其特征在于，還包括驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器集成于所述基板⑵上。
專利摘要本實(shí)用新型屬于燈具領(lǐng)域，涉及一種光學(xué)模組，其包括帶LED模塊的基板、透光罩以及散熱器，散熱器外側(cè)壁上具有用于模塊化裝配的凹凸連接結(jié)構(gòu)，從而可以與另外光學(xué)模組的散熱器卡接在一起。根據(jù)對LED燈具的亮度需求，選擇使用一個(gè)或多個(gè)這樣的光學(xué)模組，從而在滿足亮度需求的同時(shí)，獲得良好的散熱匹配，并且通過散熱器上自帶的連接結(jié)構(gòu)，使得模塊與模塊之間的組裝非常簡易。
文檔編號F21V29/00GK202992702SQ20122043716
公開日2013年6月12日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者張海鋒, 劉榮鑫, 陽明, 葉建良, 費(fèi)佳, 王全國, 鐘海卿, 巫磾 申請人:飛利浦燈具(上海)有限公司