[发明专利]LED设备和用于精确透镜对准的方法

说明书

技术领域

本发明涉及照明灯具，尤其涉及组装具有LED发射器类型的照明灯具的方法。

背景技术

近年来，用于各种不同公共照明目的的发光二极管（LED）的使用已经增加，而这一趋势随着LED和LED阵列承载装置中已经取得的进步正在加速，该LED阵列承载装置常常被称为“LED模块”。的确，过去被使用高强度放电（HID）灯和其他光源的灯具担任的照明应用，现在正日益被LED模块担任。这类照明应用，除了好的许多其他应用外，包含道路照明、停车场照明和车间照明。创造性工作持续在利用LED模块的照明灯具方面发展。后者的领域正是本发明涉及的。

使用LED模块作光源的高亮度灯具，尤其给出挑战性问题。当高亮度、可靠性和耐久性对产品成功是必不可少时，由于高复杂性产生的高成本变成尤其困难的问题。保持LED和LED支承的电子装置在水/空气不透过的环境中，还可以是成问题的，尤其是当灯具，如路灯之类总是被暴露于这些元素中时。多个LED模块的使用给出更多的挑战。

再另一个涉及成本的挑战，是获得高水平的适应性以便满足广泛的各种各样不同亮度要求的问题。换句话说，要适合于特定应用，提供认为合适的能够适合给出显著大的或小的亮度量的灯具是困难的。灯具适应性是LED灯具的重要目标。

灯具的产品安全性创建困难的另外区域，而该灯具被最经常要求遵守诸如保险业实验室公司（UL（Underwriters Laboratories Inc.））的组织推荐的标准，以便在市场中获得接受。一组这样的标准是应付灯具的电有源零件在操作期间的可接近性，而且尤其重要的是在加于灯具的应力的周期时期，诸如在灯具的一些元件失火情况期间被兼顾。该UL“手指试验”命令某些“标准”尺寸的人类手指（在NMX-J-324-ANCE，UL1598，2004年12月30日，图19.22.1，231页中定义）在这种条件下，应当不能与灯具的任何电活性零件接触。该标准还对这类产品的封闭体建立某些材料限制，全都与灯具内的电压和功率电平有关。

增加的产品安全性能够以高代价获得，而在许多情形中，降低的光学效率可以是改进产品安全性的结果。例如，将灯具放置在玻璃后面以提供增加的安全性，能够导致光学效率高达10%的损失。

对基于LED的照明灯具，电源的成本是整个灯具成本的重要部分。当大量LED被用于提供必要的照度等级时，使用提供更高电压和更高功率级的单一电源，是有利的，但这又要求更严格的安全性标准。尤其是，有二类（Class 2）电源额定值的电源被限制于按最大60伏（如果在湿条件下，是30伏）的100瓦。有大量LED的基于LED的照明灯具，通过使用一类（Class 1）电源能够是有利的（在成本和效率两方面），其中二类电源的功率和电压限制二者都被超过。如果照明灯具的功率要求高于二类限制，则多个二类电源被要求（这能够是代价高昂的），除非使用一类电源造成的更严格按全性标准能够被达到。

如上所述，这类更严格的要求，包含满足某些失火条件下的“手指试验”，在某些失火条件期间，照明模块元件诸如由聚合物材料制成的透镜可以被移除。例如，在有玻璃制成的初级透镜和聚合物材料制成的次级透镜的LED装置中，必需在模块的整个电学部分（LED装置被安装于其上）之上提供封闭体屏障，初级透镜之上除外。假设在这些情况下，聚合物的次级透镜将在失火中被破坏，留下被暴露的初级透镜。同样作为例子，如果用单一聚合物透镜代替初级和次级透镜二者，那么在该单一透镜不再在原位的情况下，该封闭体屏障必须防止“标准手指”接近电学元件。

因此，存在对改进的LED照明灯具的需求，这些LED照明灯具能够更好地满足一般照度照明灯具要求并能提供市场要求和/或推荐的安全性及成本效益二者。

简而言之，照明工业中对制作使用LED的照明灯具的改进，解决上面指出的问题和关心，存在重大的需求。

发明内容

本发明的一个目的，是提供一种用于组装用于照明灯具中的高效LED模块的改进的方法，这种改进的方法克服现有技术的一些问题和缺点，包含上面指出的那些。

本发明的另一个目的，是提供一种有高效率LED光分布的降低成本的LED设备。

本发明的再另一个目的，是提供一种LED设备的高效并精确的组装。

本发明的又另一个目的，是提供一种制作有高效率LED光分布的LED设备的降低成本的方法。

本发明的另一个目的，是提供一种降低成本制作LED设备的方法，该LED设备提供各种各样不同类型的LED光分布。

这些和其他目的如何实现，将从下面的描述和附图变得清楚易见。