專利名稱：Led燈模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及光源，詳細(xì)地說涉及發(fā)光二極管(LED)光源。更詳 細(xì)地說涉及模塊化的汽車光源，例如尤其可適用于多霧條件下的汽車 光源。
背景技術(shù)：
事實(shí)上自從最初開始，汽車就設(shè)有燈.這種燈使用過白熾燈泡作 為光源，而這些光源總會(huì)不合時(shí)宜地遇到偶然的故障。而且， 一直難 以提供合適的光分布來達(dá)到所需的目的。另外，這些現(xiàn)有燈中的一些， 特別是霧燈，所采用的光學(xué)器件是反射器或投射器。投射器使用反射 器來聚集光線并且使其成像到投射透鏡的焦點(diǎn)。LED已被用在前視照 明用途中，作為個(gè)體LED光源的陣列，或作為帶有立體光學(xué)器件(玻 璃或塑料)和投射透鏡的多芯片光源。這些現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備既龐大又 昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的是消除現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。 本發(fā)明的另 一個(gè)目的是改進(jìn)霧燈。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是改進(jìn)燈具的工作性能并提高預(yù)期壽命。 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于車輛用途的燈，其包括采用小直
徑光學(xué)器件的小封裝件。該封裝件優(yōu)選包括光束擴(kuò)展寬并且光學(xué)效率
高的完全密封的獨(dú)立單元。
本發(fā)明的一個(gè)方面通過提供LED燈來實(shí)現(xiàn)這些目的，其中該LED
燈包括殼體，具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁限定出提供面向前方的開口的腔
體，所述腔體具有背壁，所述殼體包括在所述背壁的外側(cè)部上延伸的散熱件；電路板，安裝在所述腔體中并鄰近與該電路板進(jìn)行熱交換的 所述背壁。LED光源被安裝在所述背壁上并由所述電路板包圍。LED 向所述前方和側(cè)方投射光，所述側(cè)方與所述前方成卯度的角度。反射 器包括拋物面形反射面并且具有前開口以及后開口，所述反射器被定 位于所述腔體中，所述LED光源被定位于所述后開口中而面向所述反 射面，所述反射器引導(dǎo)來自所述LED光源的被截獲光。透鏡與所述殼 體連接以封住所述電路板、LED光源和反射器，所述透鏡具有繞外周 緣排列的第一光學(xué)折射元件，并具有位于所述透鏡的中心的第二光學(xué) 折射元件。如果需要，保護(hù)蓋可橫跨在所述殼體上，并且該保護(hù)蓋被 固定于所述殼體；當(dāng)使用保護(hù)透鏡時(shí)，墊團(tuán)可置于該保護(hù)透鏡和殼體 之間來密封腔體；插頭式聯(lián)接器形成在所述殼體的外側(cè)部上用于容納 供電導(dǎo)線以將電力連至所述電路板。
該組件實(shí)現(xiàn)了發(fā)光二極管的長(zhǎng)的預(yù)期壽命，并且多功能透鏡以合 適的方式引導(dǎo)來自LEDs和拋物面形反射器的光。


圖l是本發(fā)明實(shí)施例的分解立體圖； 圖2是沿圖1中的線2-2的局部截面圖； 圖3是沿圖1中的線3-3的局部截面圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解本發(fā)明及其它和進(jìn)一步的目的、優(yōu)勢(shì)和性能，結(jié) 合上述

以下內(nèi)容和所附權(quán)利要求。
現(xiàn)在參照更為詳細(xì)的附圖，圖1示出了LED燈10,它例如可以是 霧燈，包括具有內(nèi)壁14的殼體12，內(nèi)壁14限定了腔體16，腔體16 提供面向前方"F，，的開口，腔體16具有背壁18。優(yōu)選由諸如鋁這樣的 適當(dāng)金屬制成的殼體12包括在背壁18的外側(cè)部22上延伸的散熱件20。
LED光源26被固定于背壁18，優(yōu)選固定于凸臺(tái)18a (圖2和3 清楚示出)，并且向前方"F"以及側(cè)方"SW"投射光，所述側(cè)方"SW" 與前方"F"成90度的角度。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，盡管為了清楚 起見在圖l和2中示出了 3個(gè)LED，但也可以使用5個(gè)LED，系統(tǒng)光 學(xué)效率為約70%。對(duì)于這種光源，具有大的光束擴(kuò)展，例如左和右大
于35度，并且在中心具有高的峰值強(qiáng)度(約3000cd)的光束圖是理想 的。這一點(diǎn)可通過3601m或更大以及約15W的5塊芯片實(shí)現(xiàn)。最大結(jié) 溫應(yīng)不大于150°C。
電路板24安裝在腔體16內(nèi)并鄰近與其熱交換的背壁18，包括用 于容納LED光源26的切口 24a。
反射器28包括拋物面形反射面30，并且其中具有前開口 32和后 開口 34。反射器28被定位于腔體16中，使得LED光源26位于后開 口 34中而面向反射面30。反射器28引導(dǎo)來自LED光源26的被截獲 光。
為了聚集足夠的光，立體的準(zhǔn)直光學(xué)器件需要非常接近光源26。 經(jīng)受得住15(TC的汽牟環(huán)境的透明材料僅有玻璃，而這種材料具有設(shè)計(jì) 上的局限性，致使一些光學(xué)方案不可能實(shí)現(xiàn)。并且這種材料昂貴。
為了消除這些缺點(diǎn)，提供由塑料形成的復(fù)合投射透鏡。該透鏡38 連接至殼體12從而封住電路板24、 LED光源26和反射器28。透鏡38 離光源26足夠遠(yuǎn)以便允許使用塑料材料，并且透鏡38具有第一光學(xué) 折射元件40和第二光學(xué)折射元件44，其中第一光學(xué)折射元件40為繞 外周緣42排列的多個(gè)有槽透鏡40a的形式，第二光學(xué)折射元件44為位 于透鏡38中心的凹凸透鏡44a的形式。透鏡的這部分使LED光源26 直接成像。即，其使光線垂直聚焦從而獲得高強(qiáng)度但使光線水平擴(kuò)展。 這需要凹凸配置，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)投影透鏡除非距光源僅僅幾毫米時(shí)才能得 到大的擴(kuò)展角，而距光源僅幾毫米又會(huì)產(chǎn)生熱問題。因大焦距和所需 的小直徑，所產(chǎn)生的近半光線會(huì)錯(cuò)過透鏡，為了挽回這些光線，提供 了上述反射器，該反射器捕獲并校準(zhǔn)該光線而且使其通過透鏡中包含 垂直槽40a的外側(cè)或外周部分。這些槽40a水平地?cái)U(kuò)展光線。
可選的保護(hù)蓋46橫跨在透鏡38上，且例如通過凹連接器60而被 固定于殼體12，該凹連接器60從蓋46突出并接合殼體12上的凸部62。
墊圏48被置于蓋46和殼體12之間并密封腔體16。
在殼體12的外側(cè)部22上形成用于容納供電導(dǎo)線的插頭式聯(lián)接器 50，該供電導(dǎo)線將車輛電源的電力連至電路板24并由電路板24連至 LED光源。
在工作中，繞透鏡38的外周緣42排列的笫一光學(xué)折射元件40截 獲由LED光源26發(fā)射的光以及從反射器28向前反射的光。第一光學(xué)
折射元件將被截獲的光引向中心位于或低于水平面的第一水平帶。第
二光學(xué)折射元件44位于透鏡38中心并截獲從LED光源26直接向前發(fā) 射的光，并且將該被截獲的光引到重疊于第一水平帶的第二水平帶。
因此，提供了 一種小型獨(dú)立霧燈，該霧燈通過復(fù)合透鏡獲得良好的 光平衡，其中所述復(fù)合透鏡具有中心部分和外側(cè)部分，該中心部分用 于投射，該外側(cè)部分用于將來自反射器并經(jīng)垂直槽準(zhǔn)直了的光擴(kuò)展。 透鏡可由玻璃或塑料材料制成，然而優(yōu)選塑料。通過修改光學(xué)外表 (optical presentation )形成特定光束圖，該結(jié)構(gòu)也適合于其他用途， 例如作為前照燈用的近或遠(yuǎn)光、倒車燈或普通的照明用途。
盡管已經(jīng)示出和描述了目前被認(rèn)為是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的內(nèi) 容，然而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯然在此可做各種變化和修正并不脫 離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種LED燈，包括殼體，具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁限定出提供面向前方的開口的腔體，所述腔體具有背壁，所述殼體包括在所述背壁的外側(cè)部上延伸的散熱件；電路板，安裝在所述腔體中并鄰近與該電路板進(jìn)行熱交換的所述背壁；LED光源，安裝在所述背壁上并由所述電路板包圍，并且該LED光源向所述前方和側(cè)方投射光，所述側(cè)方與所述前方成90度的角度；反射器，包括拋物面形反射面并且具有前開口以及后開口，所述反射器被定位于所述腔體中，所述LED光源被定位于所述后開口中而面向所述反射面，所述反射器引導(dǎo)來自所述LED光源的被截獲光；透鏡，與所述殼體連接以封住所述電路板、LED光源和反射器，所述透鏡具有繞外周緣排列的第一光學(xué)折射元件，并具有位于所述透鏡的中心的第二光學(xué)折射元件；以及插頭式聯(lián)接器，形成在所述殼體的所述外側(cè)部上，用于容納供電導(dǎo)線，以將電力連至所述電路板。
2. 如權(quán)利要求1所述的LED燈，其中所述第一光學(xué)折射元件包括 多個(gè)有槽透鏡。
3. 如權(quán)利要求l所述的LED燈，其中所述第二光學(xué)折射元件包括 凹凸透鏡。
4. 如權(quán)利要求1所述的LED燈，其中保護(hù)蓋橫跨在所述透鏡上， 所述保護(hù)蓋被固定于所述殼體。
5. —種LED霧燈，包括殼體，具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁限定出提供面向前方(F)的開口的腔 體，所述腔體具有背壁，所述殼體包括在所述背壁的外側(cè)部上延伸的 散熱件，所述散熱件包括至少一個(gè)暴露于空氣的徑向延伸的薄壁；電路板，安裝在所述腔體中并鄰近與所述電路板進(jìn)行熱交換的所述背壁(18);LED光源，被支撐在所述背壁上并由所述電路板包圍，并且該LED 光源向所述前方(F)和側(cè)方(SW)投射光；反射器，具有反射面和前開口以及后開口，所述反射器被定位于 所述腔體中并將所述電路板壓向所述背壁，以實(shí)現(xiàn)從所述電路板到所 述背壁的良好的熱傳導(dǎo)，所述LED光源被定位于所述反射器的后開口 中而面向所述反射面，所述反射器向所述前方引導(dǎo)來自所述LED光源 的#皮截獲光；透鏡，與所述殼體連接以封住所述電路板、LED光源和所述反射 器，所述透鏡具有繞所述透鏡的外周緣排列的第一光學(xué)折射元件，并 具有位于所述透鏡的中心的第二光學(xué)折射元件，所述第一光學(xué)折射元 件包括多個(gè)有槽透鏡，所述第二光學(xué)折射元件包括凹凸透鏡； 保護(hù)蓋，橫跨在所述殼體上并密封所述腔體；以及 插頭式聯(lián)接器，形成在所述殼體的所述外側(cè)部上，用于容納供電 導(dǎo)線以將電力連至所述電路板。
6. —種用于霧燈的透鏡，包括繞所述透鏡的外周緣排列的笫一光 學(xué)折射元件和位于所述透鏡的中心的第二光學(xué)折射元件(44)，所述 第一光學(xué)折射元件包括多個(gè)有槽透鏡，并且所述第二光學(xué)折射元件包 括凹凸透鏡。
全文摘要
LED燈(10)包括具有內(nèi)壁(14)的殼體(12)，內(nèi)壁(14)限定了腔體(16)。LED光源(26)被定位于腔體(16)中，并且向前方投射光。具有拋物面形反射面(30)、前開口(32)和后開口(34)的反射器(28)包圍光源(26)，并且復(fù)合透鏡(38)接近前開口。透鏡(38)包括繞外周緣(42)排列的第一光學(xué)折射元件(40)和位于所述透鏡(38)的中心的第二光學(xué)折射元件(44)；所述第一光學(xué)折射元件(40)包括多個(gè)有槽透鏡(40a)，并且第二光學(xué)折射元件(44)包括凹凸透鏡(44a)。
文檔編號(hào)F21V15/02GK101344227SQ200810129518
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月30日
發(fā)明者M·D·塔克, P·弗里, T·特斯諾, V·C·馬達(dá)尼 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司