[发明专利]可配置的光学模块和LED组件

说明书

公开了一种用于LED组件(1)的光学模块(30)。该光学模块包括多个光学元件(31)和多个安装结构(40)，每个安装结构包括安装元件的台阶布置，其中每个安装元件限定台阶布置的台阶，每个台阶限定光学模块的不同安装高度。还公开了包括这种光学模块的LED组件、包括这种LED组件的灯具以及组装这种LED组件的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于LED组件的光学模块，该光学模块包括多个光学元件以及包括多个安装柱的安装表面。

本发明还涉及一种包括这种光学模块的LED组件。

本发明还涉及一种包括这种LED组件的灯具。

本发明还涉及一种组装这种LED组件的方法。

背景技术

诸如LED照明的固态照明(SSL)正变得越来越受欢迎，这归因于这种照明的节能特性以及这种照明的寿命。因此，诸如白炽灯和卤素灯的传统光源正被LED照明所取代。

在大多数应用中，LED灯包括多个SSL元件，即产生所期望的光通量的单独的LED。这种LED可以以规则或不规则的图案（例如LED栅格）布置在载体（例如印刷电路板(PCB)）上。为了从这种布置获得期望的光分布，载体可以形成LED组件的一部分，其中一个或多个光学模块位于载体上。US 2014/0192529 A1公开了这种组件的一个示例。例如，这种LED组件通常用于室外灯具中。借助于图1和图2更详细地解释了这一点，图1以分解透视图示意性地示出了这种LED组件1，图2示意性地示出了这种组件的一部分的截面图。

现有技术的LED组件1包括载体10，例如PCB，多个LED 20以规则的图案安装在载体10上。这里，多个光学模块30安装在载体10上，使得每个LED 20与光学模块30的光学元件31(例如准直器、透镜等)对准，以对LED 20的光学输出进行整形，例如将LED 20的朗伯光分布转换成(更)准直的光输出。在大面积载体20的情况下，可以组合多个光学模块30以形成覆盖载体20的光学板，这可能是令人期望的，以便例如出于成本原因而避免制造用作光学板的过大单个光学模块30。

如可在图2中看到的，并且如技术人员容易理解的，为了使光学元件31执行其期望的光学功能，光学元件31需要定位在距LED 20正确距离H2（例如光学元件31的焦距）处。为此，光学模块30可以包括多个安装柱33，其限定光学模块在载体10上方所位于的高度H3，从而将每个光学元件31与载体10上的LED 20光学对准。

然而，不同类型的LED 20可以具有不同的高度H1，例如因为LED 20的基板21和/或一个或多个光转换层23（例如磷光体层）可以具有不同的厚度。因此，每当在载体10上更换LED 20的类型，例如以改变LED组件1的光通量、用更便宜的替代物替换LED 20等等，这通常导致高度H1改变。从上文将理解，这因此也需要改变光学模块30，以确保光学模块相对于载体10具有正确的安装高度H3，使得每个光学元件31位于LED 20上方的正确高度H2处，因为在不正确的高度H3处使用光学模块30使得光学元件31以不正确的高度H2定位在LED 20上方可能导致LED组件1产生次优光输出，即具有次优光分布的光输出，例如模糊光输出、具有不正确准直度的光输出等等。

每当用替代物替换载体10上的LED 20时，必须替换一个或多个光学模块30是相当昂贵的。此外，在可以制造光学模块30之前，必须决定在载体10上将使用哪种LED 20，以确保光学模块30的安装柱33被设置到适当高度H3。因此，不可能在最后一刻决定在载体10上使用哪种LED 20，而这可能是出于经济原因所希望的，即使得LED组件1的制造商可以选择市场上可获得的最便宜的合适LED 20。在固态照明领域，这是一个重要的考虑因素，由于该领域的高度竞争，众所周知地压制了利润边际。

JP2009230984公开了一种待安装透镜的透镜安装基板，所述透镜具有用于改变透镜安装高度的固定腿体。

发明内容