照明模塊以及相應(yīng)的集成照明裝置制造方法
【專利摘要】一種照明模塊,包括一個底座結(jié)構(gòu)(22)和多個光點(24a、...24d),所述光點被配置成生成光輻射,其中,所述光點(24a、...24d)與所述底座結(jié)構(gòu)(22)耦合。尤其地,所述照明模塊包括至少一個光點(24a、...24d),其具有旋轉(zhuǎn)非對稱的輻射圖案,并且其中,所述底座結(jié)構(gòu)(22)和所述光點(24a、...24d)被配置成通過不同的方向耦合所述光點(24a、...24d)和所述底座結(jié)構(gòu)(22)。
【專利說明】照明模塊以及相應(yīng)的集成照明裝置【技術(shù)領(lǐng)域】[0001 ] 本說明書涉及照明模塊。[0002]已經(jīng)特別精心地制定了本說明書,其目的在于提供照明模塊,其中,發(fā)射光的分布 可修改?!颈尘凹夹g(shù)】[0003]已存在有人們熟知的照明模塊,其包括至少一個光源,比如,一個或多個LED(發(fā)光 二極管)或安裝在印刷電路板(PCB)上的其他固態(tài)照明裝置。[0004]通常,照明模塊進一步包括光學(xué)裝置,比如,透鏡或反射鏡,其被配置成確定光源 所發(fā)射的光的分布。[0005]因此通常預(yù)先確定發(fā)射光的分布,并且該分布取決于所使用的特定光學(xué)裝置。[0006]因此,為了改變發(fā)射光的分布,這些光學(xué)裝置必須由其他光學(xué)裝置代替,或者必須 修改光源相對于光學(xué)裝置的位置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的在于,提供解決方案,該解決方案能夠改變照明模塊所發(fā)射的光的 分布,無需改變照明模塊的元件。[0008]根據(jù)本發(fā)明,通過具有在權(quán)利要求書所要求的特征的照明模塊,實現(xiàn)這個目的。本 發(fā)明也涉及一種相應(yīng)的集成照明裝置。[0009]權(quán)利要求書形成本文中所提供的相對于本發(fā)明的技術(shù)教導(dǎo)內(nèi)容的主要部分。[0010]在各種實施例中,使用一種照明模塊,其包括一個底座結(jié)構(gòu)和多個光點,這些光點 生成光福射。[0011]通常,這些光點與底座結(jié)構(gòu)耦合,該底座結(jié)構(gòu)例如可為印刷電路板。然而,為了允 許修改照明模塊的輻射圖案,至少一個光點具有旋轉(zhuǎn)非對稱的輻射圖案。而且,底座結(jié)構(gòu)可 與光點在不同的方向耦合。因此,相同的光點相對于底座結(jié)構(gòu)可具有不同的方向,并且因 此,由于光點的輻射圖案不對稱,所以可修改整個照明模塊的輻射圖案。[0012]例如,在各種實施例中,光點包括光源,比如,LED,其與支架剛性地耦合。光點進一 步包括光學(xué)裝置,比如,透鏡或反射鏡,其具有旋轉(zhuǎn)非對稱的輻射圖案。因此,由這些光學(xué)裝 置產(chǎn)生光點的旋轉(zhuǎn)非對稱。[0013]在各種實施例中,可通過連續(xù)的方式設(shè)置光點的方向;換言之,光點可相對于底座 結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。例如,在各種實施例中,光點的支架具有圓形橫截面,并且底座結(jié)構(gòu)包括至少一 個腔體,該腔體具有與光點的支架的形狀大致互補的形狀。[0014]最后,為了允許旋轉(zhuǎn)光點,在各種實施例中,通過可滑動的連接,在光點和底座結(jié) 構(gòu)之間提供電連接。[0015]因此,整個光點(而非僅僅透鏡)可旋轉(zhuǎn)。實際上,發(fā)明人已經(jīng)注意到,難以單獨地 旋轉(zhuǎn)透鏡和/或反射鏡,這是因為透鏡和/或反射鏡通常具有機械連接系統(tǒng)(比如,夾具或銷),用于將其剛性地固定至PCB或固定至外殼并且用于相對于LED正確定位透鏡和/或反射鏡?!緦@綀D】
【附圖說明】[0016]現(xiàn)在,僅僅通過非限制性實例,參照附圖,描述本發(fā)明,其中:[0017]圖1示出了根據(jù)本說明書的照明模塊;[0018]圖2到6示出了圖1的照明模塊的各種細節(jié);以及[0019]圖7a到7f示出了可通過圖1的照明模塊獲得的不同配置。【具體實施方式】[0020]以下說明書示出了用于更清晰地理解實施例的各種具體細節(jié)。無需一個或多個具 體細節(jié),可產(chǎn)生這些實施例,或者這些實施例可使用其他方法、元件、材料等等。在其他情況 下,未詳細顯示或描述已知的結(jié)構(gòu)、材料或操作,以便避免使實施例的各個方面晦澀難懂。 [0021 ] 在本說明書中引用“一個實施例”,其目的在于,表示在實施例中所描述的一個特 定的配置、結(jié)構(gòu)或特征包含在至少一個實施例內(nèi)。因此,可存在于本說明書的各個部分內(nèi)的 短語(比如,“在一個實施例中”)不必表示相同的實施例。而且,在一個或多個實施例中,特 定的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)或特征可通過一種合適的方式相結(jié)合。[0022]僅僅為了方便起見,提供了本文中所使用的引用,并且這些引用因此不限定保護 范圍或?qū)嵤├膹V度。[0023]如上所述,本說明書可用于產(chǎn)生可修改發(fā)射光的分布的解決方案。[0024]圖1示出了這種類型的照明模塊20的一個可能的實施例,該照明模塊包括多個光 點24。[0025]例如,在所考慮的實施例中,照明模塊20包括一個底座結(jié)構(gòu)22和四個光點24a、 24b,24c 以及 24d。[0026]在各種實施例中,這些光點24中的一個或多個可相對于底座結(jié)構(gòu)22旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)。[0027]具體而言,在各種實施例中,這些可旋轉(zhuǎn)的光點24具有旋轉(zhuǎn)非對稱的輻射圖案。 因此,通過旋轉(zhuǎn)各個光點24,可修改光點24的輻射剖面的方向。然而,光點24的輻射圖案 的變化也影響了整個照明模塊20的輻射圖案;換言之,通過控制光點24的方向,可修改整 個照明模塊20的輻射圖案。[0028]圖2a和2b示出了光點24的一個可能的實施例。[0029]在此處所考慮的實施例中,光點24包括光源246,比如,LED,其安裝在支架242上。[0030]例如,在一個實施例中(尤其見圖2b),支架242為印刷電路板,其包括用于為光源 246提供電能的電軌道244。例如,這個印刷電路板242可由FR4制成或者也可具有金屬芯。[0031]在此處所考慮的實施例中,由安裝在光源246所發(fā)射的光的路徑內(nèi)的光學(xué)裝置 248產(chǎn)生光點24的輻射圖案的旋轉(zhuǎn)非對稱。[0032]具體而言,根據(jù)本說明書,這些光學(xué)裝置248具有旋轉(zhuǎn)非對稱。例如,為此,可使用 在兩個橫向上具有不同輻射圖案的透鏡或反射鏡。[0033]具體而言,在此處所考慮的實施例中,光源246和光學(xué)裝置(換言之,透鏡248)與 支架242剛性地耦合。[0034]圖3示出了底座結(jié)構(gòu)22的一個可能的實施例。[0035]在此處所考慮的實施例中,底座結(jié)構(gòu)22包括印刷電路板222。例如,在一個實施例 中,這個印刷電路板222包括用于為光源24提供電能的電軌道224。例如,在此處所考慮 的實施例中,這些電軌道224連接至兩個觸點226,這兩個觸點本身可用于連接至電子轉(zhuǎn)換器。[0036]底座結(jié)構(gòu)22也包括用于支撐光點24的裝置。這些支撐裝置能夠允許光點24在 不同的方向與底座結(jié)構(gòu)22耦合。[0037]例如,在此處所考慮的實施例中,對于每個光點24而言,印刷電路板222包括腔體 228,該腔體具有與光點24的支架242的橫截面大致互補的橫截面。例如,在此處所考慮的 實施例中,支架242為圓盤形;換言之,支架具有圓形橫截面,因此,腔體228也具有圓形橫 截面。這些腔體228優(yōu)選地彼此等距。[0038]在各種實施例中,印刷電路板222固定到照明模塊20的外殼中或者固定到另一個 支撐結(jié)構(gòu)中。例如,印刷電路板222可安裝在散熱器上。此外,印刷電路板222可與各個電 子轉(zhuǎn)換器一起安裝在集成照明系統(tǒng)內(nèi)。[0039]而且,如圖4中所示,光點24插入這些腔體228內(nèi)。因此,在此處所考慮的實施例 中,光點24的支架242可在各個腔體228內(nèi)直接旋轉(zhuǎn)。[0040]然而,通常,也可使用具有其他形狀的支架242和腔體228。例如,在一個實施例 中,支架242和腔體228具有正多邊形的橫截面。在這種情況下,光點24在腔體228內(nèi)不可 直接旋轉(zhuǎn),但是可從腔體228中去除光點24,并且在一個不同的方向,可重新插入該光點。[0041]而且,所有的光點24無需具有相同的形狀。然而,為了使該系統(tǒng)模塊化,所有支架 242和腔體228最好具有相同的形狀。[0042]因此,根據(jù)本說明書,光點24可在不同的方向與底座結(jié)構(gòu)22耦合。[0043]在各種實施例中,在已經(jīng)設(shè)置光點24的方向之后,光點24通過合適的緊固裝置固 定到底座結(jié)構(gòu)22中;換言之,這些緊固裝置可用于鎖定光點24的移動或方向。[0044]例如,圖5a到5c示出了支架242通過至少一個螺絲230固定到印刷電路板222 中的一個實施例。[0045]具體而言,在此處所考慮的實施例中,這個螺絲230在底座結(jié)構(gòu)22內(nèi)(換言之,在 印刷電路板222內(nèi))與一個相應(yīng)的開口 234相互作用,并且在光點24的支架242上按壓鎖 緊元件232。例如,在此處所考慮的實施例中,為此,鎖緊元件232包括通孔236。[0046]如上所述,印刷電路板222可安裝在支架結(jié)構(gòu)上,比如,冷卻主體。在這種情況下, 這個或這些螺絲230可用于將印刷電路板222同時固定到這個支架結(jié)構(gòu)中。[0047]具體而言,在此處所考慮的實施例中,鎖緊元件232具有雙重功能。一方面,鎖緊 元件232將光點固定到底座結(jié)構(gòu)中,并且鎖定光點24的運動。另一方面,鎖緊元件232被 配置成在底座結(jié)構(gòu)22和光點24之間提供電連接,換言之,在印刷電路板222的軌道224和 支架242的軌道244之間。為此,鎖緊元件232包括金屬元件或者至少部分由金屬材料制 成。例如,在此處所考慮的實施例中,鎖緊元件制作為矩形塑料平行六面體并且在其本身內(nèi) 包括金屬連接物,比如,彎曲的金屬條。[0048]此外,例如,如圖3b和5c中所示,電軌道244優(yōu)選地進入支架242的邊緣內(nèi),并且 能夠允許光點24在不同的方向電連接;換言之,電軌道244至少部分是沿著支架242的邊緣。例如,對于圓形支架242而言,電軌道244可沿著支架242的整個邊緣,或者可沿著支 架242內(nèi)的圓周線。因此,在此處所考慮的實施例中,軌道244和鎖緊元件232形成滑動接 觸。為此,露出至少一部分軌道244 ;換言之,該軌道不由焊接掩膜或其他絕緣層覆蓋。[0049]通常,鎖緊元件232也可包括多個金屬元件238,以便在印刷電路板222和光點24 之間提供多個電觸點。[0050]然而,在此處所考慮的實施例中,支架242通過兩個鎖緊元件232a和232b固定到 底座結(jié)構(gòu)22中,并且每個鎖緊元件232僅形成一個電觸點。在這種情況下,鎖緊元件232a 和232b優(yōu)選地設(shè)置在支架242的相反的側(cè)邊上。例如,在光點24設(shè)置成一排并且進行電串 聯(lián)的情況下,這種緊固可較為有利,作為一種普通設(shè)置,用于稱為線性LED模塊的模塊中。[0051]如上所述,每個光點24可包括光學(xué)裝置248,比如,透鏡或反射鏡,其具有旋轉(zhuǎn)非 對稱。在這個背景下,旋轉(zhuǎn)非對稱涉及關(guān)于與支架242垂直的軸旋轉(zhuǎn)。例如,通過透鏡的形 狀和/或通過所使用的材料可產(chǎn)生這個旋轉(zhuǎn)非對稱。[0052]在這個背景下,圖6a和6c示出了為此可使用的一種光學(xué)透鏡248。[0053]在此處所考慮的實施例中,透鏡248的結(jié)構(gòu)具有花生的形狀,換言之,具有由兩個 球體的相交大致形成的形狀。[0054]例如,圖6c示出了兩個正交平面內(nèi)的透鏡248的輻射圖案。例如,如圖6b中所示, 可參看與縱向(L=0° )對應(yīng)的第一平面以及與橫向(L=90° )對應(yīng)的第二平面。[0055]具體而言,圖6c示出了這兩個平面的輻射圖案,在這兩種情況下,這兩個平面都 取決于相對于各個平面的視角。[0056]具體而言,圖6c示出了在此處所考慮的實施例中,在這兩個正交平面內(nèi)的輻射圖 案是不同的。而且,縱向(L=0° )內(nèi)的輻射圖案大致對稱,而橫向(L=90° )內(nèi)的輻射圖案不 對稱。[0057]因此,透鏡248或光學(xué)裝置248的旋轉(zhuǎn)非對稱通??删哂幸韵掠绊?[0058]輻射圖案在縱向和橫向上不同,和/或[0059]縱向和/或橫向上的輻射圖案相對于視角的軸不對稱。[0060]圖7a到7f示出了可通過上述照明模塊20獲得的配置的某些實例。[0061]具體而言,在圖7a中所示的實施例中,所有光點24位于初始的位置內(nèi);換言之,所 有光點24的旋轉(zhuǎn)角為0°。[0062]另一方面,圖7b、7c和7d示出了光點24分別具有90°、180°以及270°的旋轉(zhuǎn) 角的實施例。[0063]具體而言,由于輻射圖案在橫向上不對稱,所以在圖7c中所示的照明模塊20的輻 射圖案與在圖7a中所示的照明模塊20的輻射圖案不同,并且在圖7b和7d中所示的配置 的輻射圖案同樣也是如此。[0064]而且,如上所述,可通過連續(xù)的方式為圓形支架242設(shè)置旋轉(zhuǎn)角。[0065]例如,圖7e示出了所有光點24具有135°的旋轉(zhuǎn)角的一個實施例。[0066]最后,每個光點24也能夠具有不同的旋轉(zhuǎn)角;換言之,可單獨地設(shè)置每個光點24 的旋轉(zhuǎn)角。[0067]例如,圖7f示出了第一和第三光點24a和24c具有0°的旋轉(zhuǎn)角并且第二和第四 光點24b和24d具有180°的旋轉(zhuǎn)角的一個實施例。[0068]因此,在本文中所描述的解決方案具有多個優(yōu)點,尤其能夠通過相同的照明模塊 20獲得不同的輻射圖案,無需改變光學(xué)裝置、光源或其安裝。[0069]而且,使用具有圓形支架242的光點24的解決方案允許通過連續(xù)的方式改變光點 24的方向,無需分離照明模塊20的元件。然而,由于模塊化結(jié)構(gòu),也能夠在相同的照明模塊 20內(nèi)使用不同的光點24。例如,制造包括光點24的照明模塊20,這是一件很簡單的事情, 這些光點分別發(fā)射紅色、綠色以及藍色光,和/或每個光點24可具有光學(xué)裝置248,所述光 學(xué)裝置具有不同的輻射圖案。[0070]最后,在本文中所描述的解決方案可用于光點24的任何設(shè)置中。例如,在本文中 所描述的解決方案可用于線性LED模塊和LED陣列內(nèi)。[0071]顯然,只要保持本發(fā)明的本質(zhì),按照所附權(quán)利要求書內(nèi)的定義,在不背離本發(fā)明的 范圍的情況下,根據(jù)僅僅通過非限制性實例在本文中所闡述的內(nèi)容,結(jié)構(gòu)上的細節(jié)以及實 施例的形式可甚至在很大的程度上變化。
【權(quán)利要求】
1.一種照明模塊(20),所述照明模塊包括一個底座結(jié)構(gòu)(22)和多個光點(24),所述光 點被配置成生成光輻射,其中,所述光點(24)與所述底座結(jié)構(gòu)(22)耦合,其特征在于,所述照明模塊(20)包括至少一個具有旋轉(zhuǎn)非對稱的輻射圖案的光點(24),所述底座結(jié)構(gòu)(22)和所述至少一個光點(24)被配置成通過不同的方向耦合所述光 點(24)和所述底座結(jié)構(gòu)(22 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明模塊,其中,所述光點(24)包括:支架(242),至少一個光源(246),所述光源剛性地耦合至所述支架(242),其中,所述至少一個光 源(246)被配置成生成所述光輻射,以及光學(xué)裝置(248),比如,光學(xué)透鏡或反射鏡,剛性地耦合至所述支架(242)并且設(shè)置在 所述至少一個光源(246 )所生成的光輻射的路徑內(nèi),其中,所述光學(xué)裝置(248 )具有旋轉(zhuǎn)非 對稱的輻射圖案。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明模塊,其中,所述光點(24)相對于所述底座結(jié)構(gòu)(22)可旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明模塊,其中,所述光點(24)的所述支架(242)具有圓形 橫截面,并且其中,所述底座結(jié)構(gòu)(22)包括至少一個腔體(248),所述腔體的橫截面與所述 光點(24)的所述支架(242)的橫截面大致對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明模塊,其中,所述底座結(jié)構(gòu)(22)包括印刷電路板(222), 所述印刷電路板包括所述至少一個腔體(248 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明模塊,其中,所述照明模塊(20)包括緊固裝置(230、 232 ),所述緊固裝置被配置成鎖定所述光點(24 )的方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明模塊,其中,所述印刷電路板(222)和所述支架(242)包 括電軌道(224、244),用于為所述至少一個光源(246)提供電能,并且其中,所述緊固裝置(232)被配置成在所述印刷電路板(222)的所述電軌道(224)和所述支架(242)的所述電 軌道(244)之間提供電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明模塊,其中,所述支架(242)的和所述緊固裝置(232)的 所述電軌道(244)被配置成提供滑動接觸。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的照明模塊,其中,所述光點(24)包括至少一個 LED (246)。
10.一種集成照明系統(tǒng),其包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的照明模塊(20)以及 用于為所述照明模塊(20)提供電能的電子轉(zhuǎn)換器。
【文檔編號】F21Y101/02GK103527946SQ201310218062
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月1日
【發(fā)明者】阿爾貝托·扎諾托, 迪納·帕斯夸里尼 申請人:歐司朗有限公司