
照明模块和照明系统的制作方法
米乐 m6中国官方网站1.本实用新型涉及照明模块、包括可更换照明模块的照明系统以及替换照明模块的方法。特别地,本实用新型涉及具有至少一个led元件的照明模块。
3.虽然在许多应用中,led元件固定在照明系统中,例如汽车前灯,但是已经提出了可更换的led照明模块。
4.de 20 2017 107 740 u1公开了一种led模块,其具有散热器和led元件,led元件在成角度面上彼此相对布置。led布置在灯壳体内。
5.wo 2016/156463 a1描述了一种led模块,其具有安装在第一散热器部上的led布置,该第一散热器部构成多部分散热器的第一部分。第一散热器部包括用于接纳在第二散热器部分的相对应接纳开口中的外表面。为了改变led布置,通过断开两个散热器部分之间的机械耦合,模块作为一个单元被改换。
7.de 0 u1涉及发光二极管灯的光学结构,该发光二极管灯具有形成接纳空间的灯壳体和包含冷却元件和两个发光二极管单元的灯组。冷却元件和两个发光二极管单元位于接纳空间中。冷却元件具有与顶侧和底侧接触的两个倾斜表面。两个发光二极管单元布置在两个倾斜表面上。
8.us 2009/0002997 a1公开了一种灯,其具有反射表面、位于由反射表面限定的内部的基座、以及安装在基座上的阻塞面上的发光二极管。每个阻塞面阻挡led从反射表面的一部分发射的光。阻塞面平行于反射表面的中心轴线或与反射面的中心轴线成锐角定向。
9.可以认为期望提供具有有利光学性质的照明模块、照明系统以及更换照明模块的方法。
10.这个目的可以通过根据本实用新型一个方面的照明模块和根据本实用新型另一个方面的照明系统来解决。以及涉及本实用新型的优选实施例。
并且其中所述led元件通过散热器内的腔经由至少一个电连接件而电连接到电插头连接器,
20.led元件可以包括一个或多个led,这里用来表示任何类型的固态照明元件,包括发光二极管、激光二极管、有机发光二极管等。虽然led元件可以包括包装的led,但是优选的是,一个或多个裸管芯可以安装在载体上,优选的是扁平的载体,例如可以直接附连到散热器的安装表面的陶瓷载体。载体和安装表面都优选是平面的。
21.散热器应该由具有良好热传导性的材料(优选金属,特别是包括铝和/或铜的金属)制成。散热器可以制成单件,或者可以包括联结在一起的几件。优选地,本体部分和突起部分可以形成为单件。本体部分优选大于突起部分,即具有更大的体积和/或垂直于向前方向的延伸部。特别地,散热片可以设置在本体部分上以散热。
22.向前方向由突起部分突伸的方向限定。在优选的示例中,向前方向可以与突起部分的纵向轴线重合。根据本实用新型的一个方面,突起部分上的至少一个安装表面布置成部分面向后,与向前方向形成5
的角度。部分面向后的安装表面的布置应该理解为是参考从安装表面垂直延伸的法向矢量。在优选布置下,该法向矢量(在平行于安装表面布置的led元件的优选情况下,该法向矢量与其主光发射方向重合)部分向后定向,即具有与向前方向相反的方向分量。这种取向和安装表面的向前方向与延伸部之间形成的角度允许实现从led元件发射光,其中中心光发射方向不完全或部分地定向在向前方向或垂直于向前方向,而是向后。这种取向可以特别结合至少部分围绕突起部分的反射器、特别是凹面反射器使用。通过提供部分向后发射的光,布置在led元件后方的反射器表面的部分可以高效地用于通过反射形成发射光束。安装表面在突起部分上的布置可以优选地使得安装表面与在向前方向上延伸的轴线之间的距离随着与主要本体部分的距离增加而增加。安装表面因此可以相对于向前方向倾斜布置。
23.根据本实用新型,照明模块可以包括布置在本体部分处的电插头连接器。电插头连接器被集成到散热器中,并且根据本实用新型,被布置在本体部分的腔内。电插头连接器可以由插头壳体组成,该插头壳体包括突伸到插头壳体中的电接触片。由于电插头连接器,照明模块可以容易且直接地连接到外部电源。插头壳体可以优选地完全集成到腔中,使得照明模块的尺寸可以不头连接器改变。因此,可以实现电插头连接器的紧凑且节省空间的集成。
25.根据本实用新型,led元件通过散热器内的腔经由电连接件而电连接到电插头连接器。电连接件穿过本体部分和/或突起部分。主要在照明模块内部的电连接件可以被保护免受环境影响,例如机械应力或湿度。电连接件可以包括引线框架,优选地具有多个扁平导体元件。电连接件可以与散热器电绝缘。因此,它可能嵌入塑料材料中。在优选实施例中,散热器可以包括至少一个填充有电绝缘材料(例如塑料材料)的腔,电绝缘材料中嵌入有一个或多个电连接件。
26.照明模块的至少部分可以设有壳体或罩面层,特别是由塑料材料制成。可以为led元件形成窗口或切口,led元件应该有利地直接安装在散热器上。根据一个优选实施例,电插头连接器的插头壳体可以与设置在散热器上的罩面层形成为单件。罩面层可以由例如任何导热和/或电隔离的塑料材料制成。为了构建电插头连接器,插头壳体可以提供开口,使得电连接件可以延伸到插头壳体中。插头壳体可以与罩面层在一个步骤中制造,这可以有助于制造包括电插头连接器的照明模块。此外,由于不同元件之间的过渡,该设计在机械上可能比罩面层与个别形成的插头壳体的组合更稳定。
27.在优选实施例中,照明模块可以包括多于一个安装表面和安装在其上的led元件。不同的安装表面可以面向平行方向或不同方向。一个或多个安装表面可以设置在本体部分和/或突起部分上。根据一个优选实施例,突起部分可以具有顶表面和相反的底表面,这应该通过参考向前方向的水平取向来理解。第一led元件可以安装在突起部分顶表面上的第一安装表面上,第二led元件可以安装在突起部分底表面上的第二安装表面上。特别地,第一led元件和第二led元件可以彼此直接相对安装,例如以镜像配置。与第一安装表面相同,第二安装表面也可以优选地以与向前方向成5
28.如果提供多于一个安装表面和相对应的led元件,优选的是led元件单独地电连接,使得它们可以彼此独立地操作。通过选择性地操作第一led元件和/或第二led元件,可以从照明模块发射具有不同空间光分布的不同所得光束,允许例如自包括照明模块的车辆前灯发射近光、远光、雾光等。
29.在优选实施例中,至少一个凹部可以形成在突起部分中。凹部可以是不同的形状,例如凹槽或任何形状的孔、凹陷等。特别优选的是具有至少一个平面壁的凹部,例如v形凹槽。安装表面可以至少部分地、米乐m6官网 mile米乐m6优选完全地设置在凹部内。在突起部分上设置多于一个安装表面的情况下,进一步优选的是设置两个单独的凹部,优选地设置在相对的表面上,并且进一步优选地彼此直接相对,例如以镜像配置。
30.根据优选实施例,散热器的本体部分可以包括板构件,即优选为矩形的扁平元件。优选地,本体部分可以在板构件中朝着向前方向终止。突起部分可以从板构件突出,特别是从板构件的中央部分突出。优选地,突起部分可以从板构件以矩形方式突伸。散热片可以从板构件在向后方向突伸。
31.led元件优选在顶表面上(即面向光发射方向)具有至少一个电接触部分。优选地,两个接触表面可以形成在顶表面上,电连接到led元件上的一个或多个led的两个端子。与这些接触部分的电连接可以例如通过线键合或带键合来实现。该连接可以是封装的,即完全或部分嵌入不导电材料中,例如硅树脂。
32.在优选实施例中,照明模块包括电连接焊盘,其与电接触部分布置在一个平面内。电连接焊盘可以与电接触部分电连接。此外,电连接焊盘可以例如经由电连接件与电插头连接器连接。电连接焊盘可以邻近电接触部分布置。电连接焊盘和电接触部分可以通过例如带键合或其他连接技术电连接。因此,电连接焊盘与电接触部分之间的电连接可以在面向与发射光束相同方向的顶表面上实施。因此,led元件经由电接触部分、电连接焊盘和电连接件而连接到电插头连接器。根据该实施例,电连接焊盘和电接触部分的布置可以有助于将led元件电连接到照明模块。
33.根据一个实施例,照明模块可以包括至少一个对准突起或对准凹陷。这些可用于确保照明模块在照明系统内例如相对于反射器组件的精确定位。一个或多个对准突起/凹陷可以设置在本体部分和/或突起部分上。在优选实施例中,对准突起或凹陷中的一个或多个可以形成在散热器的壳体或塑料罩面层中。
34.根据本实用新型的一个方面,照明系统包括反射器组件和照明模块。反射器组件可以包括至少一个凹面反射器,凹面反射器具有内部反射器空间。照明模块可以可更换地安装到反射器组件上。在照明模块的安装位置,突起部分突出到内部反射器空间中,使得从照明模块的led元件发射的光被反射器反射。照明模块的散热器的本体部分可以布置在反射器空间的外部,从而可以高效地散热。照明系统可以是汽车前灯。
35.在照明模块在照明系统内的安装位置,至少一个反射器组件对准突起或凹陷可以接合至少一个模块对准突起或凹陷,例如使得模块对准突起被接纳在反射器组件对准凹陷内,和/或反射器对准突起被接纳在模块对准凹陷内。这确保了照明模块、特别是led元件相对于反射器组件的精确定位。
36.根据本实用新型的一个方面,照明系统的照明模块可以被替换。根据本实用新型的示范性实施例的方法,照明模块可以与反射器组件分离,并且新的照明模块可以布置在其位置。优选地,新的照明模块具有与被替换的照明模块相同的形状和构造。特别地,优选的是,照明模块具有对准突起或凹陷,并且对于旧照明模块和新照明模块,led元件相对于模块对准突起或凹陷的位置是相同的。
37.为了便于替换,照明模块和/或反射器组件可以具有机械安装元件,用于将照明模块可更换地固定到反射器组件。这可以包括任何类型的安装装置,例如夹紧装置、卡口连接、卡扣连接等。此外,该方法优选地包括在替换之前电断开照明模块,并且电连接新的照明模块,这优选地通过电插头连接件来进行。
38.参考下文描述的实施例,本实用新型的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。
50.图14示意性地示出了具有根据图9、10的照明系统作为前灯的机动车辆;
8示出了led照明模块10的一个实施例。照明模块10包括散热器12,散热器12包括本体部分14和突起部分16。
54.本体部分14包括矩形板18,突起部分16从该矩形板18在向前方向f(在图2中标记)上突伸,并且该矩形板18具有在向后方向上延伸的散热片20。
55.散热器12由具有良好导热性的金属散热器材料(特别是铝)制成。在优选实施例中,本体部分14和突起部分16形成为单件,尽管在替代实施例中,形成散热片20、板18和突起部分16的部分可以是彼此固定的单独部分。
56.突起部分16从板18的中央部分突伸。向前方向f垂直于板18的向前表面。在所示的示例中,突起部分16具有矩形截面。此外,在所示的优选示例中,突起部分16的中心纵向轴线x平行于向前方向f延伸。
57.在突起部分16的上表面24a中形成呈v形凹槽形状的凹部22a。另一凹部22b以镜像配置设置在突起部分16的下表面24b中。
58.第一安装表面26a设置在上表面24a上,在凹槽22a内;第二安装表面26b设置在下表面24b上,在凹槽22b内。第一led元件30a和第二led元件30b附连在相应第一安装表面26a和第二安装表面26b上。
59.如图3所示,led元件30a中每一个包括设置在扁平矩形陶瓷载体34上的多个(在所示示例中为三个)裸led管芯32。
60.特别是从图2可见,安装表面26a、26b相对于向前方向f和纵向轴线布置。在所示的示例中,角度α1、α2都大约为25
61.在图2中,矢量d1和d2表示安装表面26a、26b的法向矢量。由于led元件30a、米乐m6官网 mile米乐m630b是扁平的,并且设置有没有光学器件的led管芯32,所以矢量d1、d2构成中心光发射方向(朗伯光发射特性的中心)。
62.如图2所示,矢量d1、d2的方向部分向后,即矢量d1、d2具有与向前方向f相反的方向分量。
63.照明模块10的散热器12设置有塑料罩面层48。罩面层48模制在金属散热器上。罩面层48具有形成在安装表面26a、26b处的窗口或切口,以允许将led元件30a、30b直接安装到散热器的金属表面上。
64.照明模块10还具有多个模块对准突起:第一组对准突起28a、28b设置在散热器12的本体部分14上,第二组对准突起36a、36b设置在突起部分16的上表面24a和下表面24b上,第三类对准突起38设置在突起部分16的侧向表面上。如下所解释,当安装在照明系统60中时,对准突起28a、28b、36a、36b、38用于实现照明模块10的精确定位。对准突起28a、28b、36a、36b、38形成为塑料罩面层48的一部分。
65.照明模块10还包括电插头连接器40(见图5),其设置在散热器12的本体部分14的背面,集成在散热片20之间形成的切口42内。插头连接器40包括电接触片44(两对,每对连接到每个led元件30a、30b的两极),电接触片44被布置成突伸到由插头壳体46包围的空间中。如图7、8的截面图所示,嵌入塑料材料52内的引线内的开口并穿过突起部分16内的通道延伸到安装表面26a、26b上的接触焊盘54(图3)。
66.如图3进一步所示,led元件30a、30b通过带键合56电接触到接触焊盘54。电接触件封装在硅树脂中,用于保护。
67.照明模块10可以通过将电源插头连接到电插头连接器40,并通过导体50、接触焊盘54和带键合56向led元件30a、30b供电来操作。led元件30a、30b然后围绕中心方向d1、d2作为朗伯发射器发光。
68.根据第二实施例,插头壳体46可以与罩面层48一起形成。图11仅示出了根据第二实施例的照明模块的罩面层48和插头壳体46(照明模块的其他元件未在图11中示出)。罩面层48覆盖突起部分16,为led元件30a、30b留下窗口49。此外,设置对准突起28a、28b、36a、36b、38。此外,罩面层48覆盖照明模块10的散热器12的本体部分14。罩面层48底部的形状适应散热片20的形状,使得散热片20被罩面层48覆盖。该实施例的散热片20平行布置,并且这些散热片20中的一个被分成两个部分,从而形成腔42。插头壳体46布置在散热器12的该腔42中。因此,插头壳体46完全包含在腔42内,并且不从散热器12突伸。
69.图12、图13示出了第二实施例的照明模块10。除了罩面层48和插头壳体46之外,根据第二实施例的照明模块10对应于上述照明模块10。在第二实施例中,罩面层48和插头壳体46形成为单件。
70.图9、图10示出了包括上述照明模块10的照明系统60。除了照明模块10之外,照明系统60包括反射器组件62,该反射器组件62包括具有上反射器部分64a和下反射器部分64b的反射器,以及包括安装开口68的安装部分66,该安装开口68通向被上反射器部分64a和下反射器部分64b部分包围的内部反射器空间70。此外,照明系统包括布置在反射器组件62前方的透镜72。
71.如图9所示,照明模块10可以通过将照明模块10附连到其安装部分66而安装到反射器组件62,从而将突起部分16穿过安装开口68插入以突伸到内部反射器空间70中。
72.图10示出了安装在照明系统60内的照明模块10。照明模块10相对于反射器组件62准确定位,使得led模块30a、30b布置在反射器空间70内的规定的已知位置。通过定位突起28a、28b、36a、36b和38实现精确定位,定位突起28a、28b、36a、36b和38被接纳在相对应的反射器组件对准凹陷(图9、10中未示出)中。
74.因此,照明模块10可更换地附连在反射器组件62上。可以通过断开电插头连接件(未示出)、松开机械夹紧连接(未在图9、10中示出)以及然后通过沿着轴线x向后移动从反射器组件62抽出照明模块10来更换照明模块10。同样,可以安装替换照明模块10,替换先前的照明模块10。
75.图10示出了反射器空间70内的led元件30a、30b的布置。由于led元件30a、30b的部分面向后的取向,上反射器部分64a和下反射器部分64b的内反射器表面被很好地照亮,并反射所发射的光以形成第一光束80a和第二光束80b,它们被投影透镜72投影为发射光束。
76.led元件30a、30b因此照亮反射器组件62的单独部分64a、64b。可以选择反射器部分64a、64b的形状,以结合投影透镜72获得所得光束80a、80b的期望光分布。
77.例如,照明系统60可以形成如图14示意性示出的机动车辆82的前灯。从第一led元
件30a发射的光产生的第一发射光束80a可以是例如近光,而从第二led元件30b发射的光得到的第二光束80b可以是例如远光。自然,不同的光束模式及其组合是可能的。
78.根据第三实施例,图15a、15b示出了根据第三实施例的照明模块的分解图,其对应于根据第一实施例的照明模块10。在下文中,将仅描述第一实施例与第三实施例之间的差异。相同的附图标记表示相同的元件。
79.根据该实施例的照明模块包括具有散热片20的本体部分14。在散热片20内,形成切口42。在切口42内部是电插头连接器40,其作为离散元件提供。电插头连接器40包括插头壳体46和两对电接触片44,插头壳体46在相对侧具有两对凸耳64。电接触片44电连接到内部电连接件,以便向led元件30a、30b提供电能。插头壳体46和切口42被成形,使得插头壳体46装配到切口42中,并由接合凸耳64的加紧紧固件62保持。
80.虽然已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本实用新型,但是这种说明和描述被认为是说明性的或示例性的,而不是限制性的;本实用新型不限于公开的实施例。
81.特别地,具有矩形板18和具有矩形横截面的突起部分16的照明模块10的具体形状应该被认为是示例性的;不同的形状是可能的。此外,在替代实施例中,安装表面26a、26b可以布置在不同的角度α1、α2下。反射器组件62的反射器表面的形状可以不同地选择,例如适合于期望的光束形状。
82.通过对附图、公开内容和所附权利要求的研究,本领域技术人员在实践要求保护的实用新型时可以理解和实现所公开实施例的这些和其他变型。
83.在权利要求中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,不定冠词“一”或“一个”不排除多个。
84.某些措施或特征在相互不同的从属权利要求中被引用或在单独的实施例中被公开的事实并不表示这些措施和特征的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
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