專利名稱：發(fā)光模塊和包括該發(fā)光模塊的照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光模塊和一種包括該發(fā)光模塊的照明裝置。
背景技術(shù)：
在照明裝置中，通常安裝有以模塊形式存在的發(fā)光組件集成體，用于實(shí)現(xiàn)所期望的照明效果。這種發(fā)光模塊包括光源、承載光源的電路板以及用于光源的透鏡結(jié)構(gòu)。透鏡結(jié)構(gòu)具有將電路板容納在其中的框架輪廓，包括設(shè)計(jì)為底部的光學(xué)區(qū)域和從底部邊緣延伸 出的側(cè)壁，其中側(cè)壁和底部區(qū)域限定出用于容納電路板的凹陷區(qū)域。為了使上述組件可以滿足對(duì)照明裝置提出的防水防塵要求，在現(xiàn)有技術(shù)中可以利用封裝工藝將安裝在透鏡結(jié)構(gòu)中的電路板進(jìn)行密封性的封裝，以防止其內(nèi)部組件、特別是光源和影響照明裝置光學(xué)效果的光學(xué)曲面被污染。在制造過程中，首先將電路板形狀配合地放置在透鏡結(jié)構(gòu)中，使電路板承載有光源的一側(cè)朝向透鏡結(jié)構(gòu)的光學(xué)區(qū)域、即具有光學(xué)曲面的表面，在電路板和光學(xué)區(qū)域之間形成容納光源的封閉空腔；電路板的另一側(cè)和透鏡結(jié)構(gòu)的側(cè)壁限定出開放的凹槽，用于容納灌封膠。隨后將灌封膠注入該凹槽中，可流動(dòng)的灌封膠沿著電路板和透鏡結(jié)構(gòu)之間的縫隙流向光學(xué)區(qū)域，用于填充這些縫隙。以這種方式進(jìn)行封裝的發(fā)光模塊可以滿足工業(yè)上的防塵防水標(biāo)準(zhǔn)。在封裝過程中，一部分灌封膠如所期望的那樣填充在電路板和透鏡結(jié)構(gòu)邊緣的結(jié)合區(qū)域中，但是另一部分過量的灌封膠可能繼續(xù)沿著邊緣的結(jié)合區(qū)域流向位于照明裝置中央的封閉空腔、特別是流向光學(xué)曲面和電路板上的光源。這會(huì)影響照明模塊的照明效果。因此必須避免這種情況發(fā)生。現(xiàn)有技術(shù)中，通常對(duì)電路板施加壓力，使電路板盡可能嚴(yán)密地和透鏡結(jié)構(gòu)貼靠在一起，特別是貼靠在透鏡結(jié)構(gòu)具有光學(xué)曲面的一側(cè)上，由此避免灌封膠流入容納光源的封閉空腔中。通過在透鏡結(jié)構(gòu)的光學(xué)區(qū)域中設(shè)置定位件或者在其側(cè)壁上形成鎖定結(jié)構(gòu)、例如卡勾或卡槽等，可以向電路板施加朝向透鏡結(jié)構(gòu)具有光學(xué)曲面的一側(cè)的壓力。但在實(shí)際生產(chǎn)中，這種解決方法需要花費(fèi)較多的成本，并且受制造精度的限制，不能完全避免灌封膠流入封閉空腔中。

實(shí)用新型內(nèi)容因此本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于，提出一種用發(fā)光模塊，該發(fā)光模塊在滿足工業(yè)上的防塵防水標(biāo)準(zhǔn)的前提下，可以避免自身的光學(xué)特性在封裝過程中受影響。此外，這種發(fā)光模塊具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、使用壽命較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光模塊，包括光源、承載所述光源的電路板和透鏡結(jié)構(gòu)，其中所述透鏡結(jié)構(gòu)和所述電路板共同限定出具有光學(xué)作用的封閉空腔，其特征在于，所述透鏡結(jié)構(gòu)在朝向所述電路板的一側(cè)具有圍繞所述封閉空腔間隔設(shè)置的溢流槽，所述溢流槽容納從所述電路板和透鏡結(jié)構(gòu)之間流入的灌封膠。在將電路板和透鏡結(jié)構(gòu)安裝在一起時(shí)，在電路板的邊緣區(qū)域和透鏡結(jié)構(gòu)的圍繞該邊緣區(qū)域的部分表面之間會(huì)形成間隙，因此需要利用封裝工藝來密封這些間隙，在此例如可以在該待灌封的區(qū)域中填充可流動(dòng)的灌封膠，以實(shí)現(xiàn)密封。當(dāng)灌封膠過量時(shí)，多余的灌封膠可能會(huì)在填充完正常的灌封區(qū)域之后繼續(xù)流向透鏡結(jié)構(gòu)和電路板共同限定的具有光學(xué)作用的封閉空腔。封閉空腔的“光學(xué)作用”在此是指改變或影響來自光源的入射光的光路。因此必須確保該封閉空腔以及容納在其中的部件、例如光源不被灌封膠污染。根據(jù)本實(shí)用新型，溢流槽特別優(yōu)選地作為緩沖區(qū)域來阻擋并容納流向封閉空腔的灌封膠。根據(jù)實(shí)際情況，需要保證溢流槽和封閉空腔之間具有足夠大的間距、或者可以將溢流槽設(shè)計(jì)地足夠大?？紤]到灌封膠的粘性較高，借助于設(shè)置在封閉空腔的外圍的溢流槽，不僅可以減緩灌封膠流向封閉空腔的流動(dòng)速度，而且可以將過量的灌封膠直接容納在溢流槽中。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，所述透鏡結(jié)構(gòu)包括在朝向所述電路板的一側(cè)的第一表面和與所述第一表面對(duì)設(shè)置的第二表面，所述第一表面包括限定出所述封閉空腔的光學(xué)曲面和圍繞所述光學(xué)曲面間隔設(shè)置的所述溢流槽。在該發(fā)光模塊中，電路板放置在透鏡結(jié)構(gòu)的第一表面上。安裝在電路板上的光源朝向第一表面上作為入射面的光學(xué)曲面發(fā)出入射光，第一表面接收入射光并影響和/或改變?nèi)肷涔獾墓饴?，使得這些光線經(jīng)過與第一表面相對(duì)設(shè)置的、用作出射面的第二表面射出?！じ鶕?jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，所述封閉空腔中僅僅容納所述光源。在此情況下，封閉空腔直接由覆蓋光源的光學(xué)曲面和電路板限定出。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，所述封閉空腔包括容納所述光源的第一子腔和第二子腔，其中限定出所述第一子腔的曲面和所述第二子腔朝向所述第一子腔的曲面共同設(shè)計(jì)為所述光學(xué)曲面。在此情況下，封閉空腔中不僅可以容納光源，還可以利用第二子腔容納其他組件，例如電阻、電容等類似物。第一表面的覆蓋光源的曲面和第二子腔的朝向光源的曲面共同用作光學(xué)曲面。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，所述透鏡結(jié)構(gòu)還包括從第一表面在遠(yuǎn)離所述第二表面的方向上伸出的側(cè)壁，所述側(cè)壁和所述電路板限定出容納所述灌封膠的開放腔體。在本實(shí)用新型中，透鏡結(jié)構(gòu)可以作為底座，將電路板容納在第一表面和側(cè)壁限定出的開放空間中。當(dāng)電路板放置在該開放空間中之后，可以向通過透鏡結(jié)構(gòu)的側(cè)壁和電路板限定出的開放腔體中灌注可流動(dòng)的灌封膠，以便對(duì)透鏡結(jié)構(gòu)和電路板進(jìn)行封裝。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，所述電路板包括承載所述光源的第三表面、背離所述第三表面的第四表面以及連接所述第三和第四表面的側(cè)面。第三表面在發(fā)光模塊中朝向透鏡結(jié)構(gòu)的第一表面，第四表面朝向開放腔體的開口端，電路板的側(cè)面和透鏡結(jié)構(gòu)的側(cè)壁相對(duì)設(shè)置。由此確保電路板可以平穩(wěn)地放置在透鏡結(jié)構(gòu)中。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，所述側(cè)壁和所述側(cè)面之間、以及所述第一表面和第三表面之間形成有供所述灌封膠從所述開放腔體流入所述溢流槽中的縫隙。灌封膠例如可以從位于電路板上方的開放腔體沿著側(cè)壁和所述側(cè)面限定出的(垂直或傾斜)邊緣縫隙流向位于電路板下方的、由第一表面和第三表面限定出的(水平)縫隙。由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光模塊的封裝。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，所述光學(xué)曲面位于所述第一表面的中央?yún)^(qū)域。在此情況下，發(fā)光模塊相應(yīng)地具有位于中央的發(fā)光區(qū)域，由此不僅可以實(shí)現(xiàn)均勻的照明效果，而且也可以使具有光學(xué)作用的封閉空腔盡可能地遠(yuǎn)離位于第一表面邊緣區(qū)域中的溢流槽，以避免光學(xué)曲面和封閉空腔中的光源被過量的灌封膠污染。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，在所述第一表面上設(shè)置有延伸穿過所述電路板的定位柱。通過設(shè)置定位柱，不僅可以使光學(xué)曲面相對(duì)于光源位置固定，而且還可以通過將定位柱將電路板抵壓在第一表面上，盡可能減少由第一表面和第三表面限定出的(水平)縫隙的寬度。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，定位柱和所述透鏡結(jié)構(gòu)一體制成。定位柱和透鏡結(jié)構(gòu)例如可以由PMMA、PC等類似的材料一體模制而成。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于，提出一種包括上述發(fā)光模塊的照明裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的照明裝置可以滿足相應(yīng)的工業(yè)防水防塵標(biāo)準(zhǔn)，而且具有良好精準(zhǔn)的光學(xué)特性。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，所述光源為L(zhǎng)ED芯片。

附圖構(gòu)成本說明書的一部分，用于幫助進(jìn)一步理解本實(shí)用新型。這些附圖圖解了本實(shí)用新型的實(shí)施例，并與說明書一起用來說明本實(shí)用新型的原理。在附圖中相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)表不。圖中不出圖I示出了根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光模塊的第一實(shí)施例的剖面圖；圖2示出了圖I中的第一實(shí)施例的立體剖面圖。
具體實(shí)施方式
在下面詳細(xì)描述中，參考形成本說明書的一部分的附圖，其中，以例證的方式示出了可以實(shí)施本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。關(guān)于圖，諸如“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等方向性術(shù)語參考所描述的附圖的方向使用。由于本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以在許多不同方向上放置，所以方向術(shù)語僅用于說明，而沒有任何限制的意思。應(yīng)該理解的是，可以使用其它實(shí)施例，并且在不背離本實(shí)用新型的范圍的前提下可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯改變。所以，下面詳細(xì)描述不應(yīng)被理解為限制性的意思，并且本實(shí)用新型由所附的權(quán)利要求限定。應(yīng)該理解的是，如果沒有其它特別注明，這里描述的不同的示例性實(shí)施例的特征可以彼此結(jié)合。在圖I中以剖面圖的形式示出了根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光模塊的第一實(shí)施例。發(fā)光模塊100包括設(shè)計(jì)為底座的透鏡結(jié)構(gòu)3、承載有光源I的電路板2。電路板2放置在具有凹槽形輪廓的透鏡結(jié)構(gòu)3中，并且利用灌封膠A對(duì)電路板2和透鏡結(jié)構(gòu)3之間形成的縫隙的邊緣區(qū)域進(jìn)行填充，以滿足工業(yè)上防水防塵等級(jí)的要求。為此，特別要求在封裝過程中，避免由于灌封膠A填充過量而污染發(fā)光模塊100中具有光學(xué)作用的封閉空腔R1、特別是容納在其中的光源I。具有凹槽形輪廓的透鏡結(jié)構(gòu)3包括承載電路板2的第一表面F1、相對(duì)設(shè)置的第二表面F2以及從第一表面Fl向上延伸的側(cè)壁6。第一表面Fl的中央?yún)^(qū)域設(shè)計(jì)為用于光源I的光學(xué)曲面5。該光學(xué)曲面5和電路板2的第三表面F3限定出具有光學(xué)作用的封閉空腔Rl0光學(xué)曲面5由覆蓋光源I的圓拱形曲面和環(huán)繞圓拱形曲面的盆形曲面構(gòu)成，該光學(xué)曲面5不僅可以利用其圓拱形曲面部分作為入射面接收來自光源I的入射光，而且可以利用盆形曲面部分來改變和/或影響入射光的光路。因此，具有光學(xué)作用的封閉空腔Rl由接收入射光的第一子腔Rll和改變和/或影響入射光的第二子腔R12共同組成，其中第一子腔Rll由圓拱形曲面限定出，第二子腔R12由盆形曲面和在垂直方向上相對(duì)于圓拱形曲面凹陷的矩形曲面限定出。在封裝過程中，為了避免過量的灌封膠A受重力作用，從側(cè)壁6和電路板2限定出的開放腔體R2流入具有光學(xué)作用的封閉空腔Rl中，如圖I中所示，特別地在第一表面Fl的邊緣區(qū)域中設(shè)置溢流槽4。溢流槽4以一定的間距環(huán)繞限定出封閉空腔Rl的部分第一表面F1。作為緩沖區(qū)域的溢流槽4不僅可以減緩灌封膠A朝向封閉空腔Rl的流速，而且還可以容納過量的灌封膠A。圖I中虛線箭頭示出了在封裝時(shí)灌封膠A的流動(dòng)趨勢(shì)。在透鏡結(jié)構(gòu)3和 電路板2之間存在需要被灌封膠A填充的間隙。被灌注在開放腔體R2中的灌封膠A首先在垂直方向上沿著側(cè)壁6和電路板2的側(cè)面F5之間的縫隙向下流動(dòng)，然后進(jìn)入第一表面Fl和第三表面F3之間的水平縫隙中。由于第一表面Fl上開設(shè)有溢流槽4，因此過量的灌封膠A只能流入溢流槽4中，無法進(jìn)入封閉空腔Rl中。由此可以確保發(fā)光模塊100的光學(xué)特性在封裝過程中不被影響。在未示出的第二實(shí)施例中，封閉空腔Rl也可以僅僅由覆蓋光源I的光學(xué)曲面5和電路板2限定出。和第一實(shí)施例一樣,位于邊緣區(qū)域的溢流槽4和被環(huán)繞在其中的光學(xué)曲面5之間必須保持足夠大的間距。在圖2中示出了圖I中的第一實(shí)施例的立體剖面圖。通過立體圖可以清楚地看出，位于封閉空腔Rl外圍的溢流槽4具有足夠的深度和體積，并且和位于發(fā)光模塊100中央的封閉空腔Rl盡可能遠(yuǎn)地間隔開，用于阻擋和容納從開放腔體R2流入的過量的灌封膠A。此夕卜，為了確保光學(xué)曲面5相對(duì)于光源I位置固定，還特別地在第三表面F3上設(shè)置延伸穿過電路板2的定位柱8。定位柱8利用其抵壓在第四表面F4上的末端將電路板2壓向第一表面F1，由此盡可能地減少在第一表面Fl和第三表面F3之間的水平縫隙的寬度，以便阻礙灌封膠A橫向流動(dòng)。定位柱8可以是附加的固定件，也可以和透鏡結(jié)構(gòu)一體制成。在圖I和圖2示出的實(shí)施例中，光源優(yōu)選地設(shè)計(jì)為L(zhǎng)ED芯片，由此可以使發(fā)光模塊100具有高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。另外，盡管僅相對(duì)于多種實(shí)施方式中的一種公開了本實(shí)用新型的實(shí)施例的特定特征或方面，但是如任何給定或特定應(yīng)用所要求的，這些特征或方面可以與其它實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)其它特征或方面進(jìn)行結(jié)合。此外，就具體實(shí)施方式
或權(quán)利要求中所使用的術(shù)語“包括(inClude)”、“具有(have)”、“帶有(with)”、以及它們的其它變體，這些術(shù)語旨在以類似于術(shù)語“包含(comprise)”的方式被包含。以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。參考標(biāo)號(hào)I光源2電路板3透鏡結(jié)構(gòu)4溢流槽[0039]5光學(xué)曲面6側(cè)壁100光學(xué)模塊A灌封膠Fl第一表面F2第二表面F3第三表面F4第四表面F5側(cè)面Rl封閉空腔Rll封閉空腔的第一子腔R12封閉空腔的第二子腔R2開放腔體
權(quán)利要求1.一種發(fā)光模塊(100)，包括光源(I)、承載所述光源(I)的電路板(2)和透鏡結(jié)構(gòu)(3)，其中所述透鏡結(jié)構(gòu)(3)和所述電路板(2)共同限定出具有光學(xué)作用的封閉空腔(R1)，其特征在于，所述透鏡結(jié)構(gòu)(3)在朝向所述電路板(2)的一側(cè)具有圍繞所述封閉空腔(Rl)間隔設(shè)置的溢流槽(4)，所述溢流槽(4)容納從所述電路板(2)和透鏡結(jié)構(gòu)(3)之間流入的灌封膠(A)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光模塊(100)，其特征在于，所述透鏡結(jié)構(gòu)(3)包括在朝向所述電路板(2)的一側(cè)的第一表面(Fl)和與所述第一表面(Fl)對(duì)設(shè)置的第二表面(F2)，所述第一表面(Fl)包括限定出所述封閉空腔(Rl)的光學(xué)曲面(5)和圍繞所述光學(xué)曲面(5)間隔設(shè)置的所述溢流槽(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光模塊(100)，其特征在于，所述封閉空腔(Rl)中僅僅容納所述光源(I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光模塊(100)，其特征在于，所述封閉空腔(Rl)包括容納所述光源(I)的第一子腔(Rll)以及第二子腔(R12)，其中限定出所述第一子腔(Rll)的曲面和所述第二子腔(R12)朝向所述第一子腔(Rll)的曲面共同設(shè)計(jì)為所述光學(xué)曲面(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的發(fā)光模塊(100)，其特征在于，所述透鏡結(jié)構(gòu)(3)還包括從第一表面(Fl)在遠(yuǎn)離所述第二表面(F2)的方向上伸出的側(cè)壁(6),所述側(cè)壁(6)和所述電路板(2)限定出容納所述灌封膠(A)的開放腔體(R2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光模塊(100)，其特征在于，所述電路板(2)包括承載所述光源(I)的第三表面(F3)、背離所述第三表面(F3)的第四表面(F4)以及連接所述第三和第四表面(F3，F(xiàn)4)的側(cè)面(F5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光模塊(100)，其特征在于，所述側(cè)壁(6)和所述側(cè)面(F5)之間、以及所述第一表面(Fl)和第三表面(F3)之間形成有供所述灌封膠(A)從所述開放腔體(R2)流入所述溢流槽(4)中的縫隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的發(fā)光模塊(100)，其特征在于，所述光學(xué)曲面(5)位于所述第一表面(Fl)的中央?yún)^(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的發(fā)光模塊(100)，其特征在于，在所述第一表面(Fl)上設(shè)置有至少一個(gè)延伸穿過所述電路板(2)的定位柱(8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光模塊(100)，其特征在于，所述定位柱(8)和所述透鏡結(jié)構(gòu)(3) —體制成。
11.一種照明裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的發(fā)光模塊(100)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明裝置，其特征在于，所述光源(I)為L(zhǎng)ED芯片。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光模塊(100)，包括光源(1)、承載所述光源(1)的電路板(2)和透鏡結(jié)構(gòu)(3)，其中所述透鏡結(jié)構(gòu)(3)和所述電路板(2)共同限定出具有光學(xué)作用的封閉空腔(R1)，其特征在于，所述透鏡結(jié)構(gòu)(3)在朝向所述電路板(2)的一側(cè)具有圍繞所述封閉空腔(R1)間隔設(shè)置的溢流槽(4)，所述溢流槽(4)容納從所述電路板(2)和透鏡結(jié)構(gòu)(3)之間流入的灌封膠(A)。此外，本實(shí)用新型還涉及一種包括該發(fā)光模塊的照明裝置。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202733519SQ20122028532
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者馮耀軍, 何源源, 楊燦邦, 王 華 申請(qǐng)人:歐司朗股份有限公司