[发明专利]发光二极管模块、以及利用发光二极管模块的灯具和照明方法

说明书

托马斯·C·吕肯(Thomas C.Lueken)

和

迈克尔·S·诺伊尔(Michael S.Neuer)

技术领域

本发明大体上涉及利用发光二极管(LED)来促进所要照明的光照和照明器领域。 更明确地说，本发明提供一种LED模块、LED模块的阵列、并入有此些阵列的照明器 以及照明方法，其中相应组件的配置促进由所述LED提供的照明的所要角度、位置和 形状中的任一者或一者以上。

背景技术

近来，商用以及住宅用光照应用已过渡到使用LED，其中LED模块的阵列在例如 街道光照、办公楼光照和许多其它户外和室内应用的应用中提供照明。

LED在产业中表现良好，但使从LED输出的光瞄准所要方向和图案常存在问题。 一般来说，LED在远离其电路板的所有方向上发射光。因此，LED所发射的光的良好部 分可能被浪费，因为其未被朝所要的照明区域引导。按照惯例，用透镜和棱镜来控制此 些侧发射器和不对称分布LED。由于穿过透镜或棱镜材料的损失，此些控制光学器件趋 向于减少利用LED的任何给定灯具所产生的流明(或烛光)的量。用于引导由LED发 射的光的其它常规方法包含使用反射性表面，其虽然避免了透镜和棱镜所遭受的光损 失，但可能更难配置以实现所要照明方向或图案。

与在光照灯具中使用LED相关联的另一已知设计考虑因素是热量耗散。因此，供 LED阵列中使用的LED模块常并入有散热片，以有助于在操作期间由LED产生的热量 的耗散。

试图解决LED和其它光照应用中上文所述的考虑因素的常规配置描述于(例如) 以下各项中：第D576,331号、第D576,330号和第D568,521号美国设计专利；第 2008/0080196号、第2007/0076414号、第2008/0078524号、第2008/0212329号和第 2008/0080162号美国专利申请公开案；以及第5,580,156号、第6,942,361号、第6,234,648 号、第5,947,587号、第3,562,513号、第4,337,507号、第6,676,279号、第7,252,408 号、第7,347,706号美国专利，上述各项的整个揭示内容全部以引用的方式并入本文中。

虽然上述揭示内容中所描述的常规配置提供不同途径来解决与LED的利用相关联 的各种考虑因素，但仍需要一种可容易且高效地配置以利用LED并以所要角度且以所 要图案引导从LED发射的光的照明器。

发明内容

因此，本发明的示范性实施例通过提供一种LED模块和LED模块阵列以及一种有 助于增加烛光以及LED所输出的光到将被照明的表面上的准确瞄准的灯具和照明方法， 至少解决了上文所述的需要。

本发明的另一目标是提供一种可适应所有区域和车库光照产品的反射器模块。

本发明的又一目标是提供一种独特的LED板，其具有至少三个通过用于促进组装 的简易性的快速连接水平定位的二极管。

本发明的再一目标是提供经挤压成型的散热片模块以耗散LED电路板上的热量。

本发明的又一目标是提供一种用于产生多个不同光照分布的LED模块，其中当载 体板大体上平行于将被照明的表面时，中心射束从载体板以约70°的角度离开照明器。

本发明的再一目标是提供一种LED模块，其可容易替换且环保，从而消除了当LED 不再发射光时替换整个灯具的需要。

上述目标由本发明的示范性实施例来解决，本发明的示范性实施例提供一个或一个 以上LED模块选择性地安置在载体板上的照明结构和方法。LED模块中的每一者包含： LED电路板，其上面安置有一个或一个以上LED芯片；散热片，其由透热材料形成且 具有安装表面，所述安装表面用于容纳LED电路板以耗散来自所述LED芯片的热量； 以及反射器，其具有反射性表面，所述反射性表面相对于所述LED芯片而安置以将所 发射的光朝远离所述LED电路板的平面而延伸且实质上垂直于所述平面的照明轴线引 导。所述散热片、所述LED电路板和所述反射器经布置以使得所述照明轴线相对于由 从所述LED芯片发射的所述光照明的表面的平面不垂直。