[發(fā)明專利]用于信號(hào)設(shè)備的發(fā)光二極管組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00807500.X
• 申請(qǐng)日: 2000-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1350704A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·懷特爾;S·布呂梅爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體股份有限兩合公司
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00;H01L25/075;F21K7/00;G08G1/095
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 趙辛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(LED)組件，特別涉及以極小的反射角安裝在信號(hào)設(shè)備中的ELD組件。

技術(shù)背景

慣用的鐵路信號(hào)設(shè)置技術(shù)中，通常是在光透鏡的焦點(diǎn)位置中在列車長(zhǎng)的視線高度內(nèi)安裝一個(gè)永遠(yuǎn)顯示的小型弱光源，如白熾燈的燈絲。根據(jù)在極小的反射角下光源發(fā)生的極大光強(qiáng)度的高光高度，能夠在3km以外的距離更清楚的看到信號(hào)。

但是，現(xiàn)有白熾燈的壽命有限，因而，使用白熾燈的鐵路信號(hào)設(shè)備的破損確定了所安裝的總的鐵路信號(hào)設(shè)備破損。因此，為了預(yù)防白熾燈破損，必須定期更換白熾燈。與燈的平均壽命相比，該時(shí)間間隔大大縮短，因此，更換工作需要大量的材料和時(shí)間。

考慮到安裝有白熾燈的鐵路信號(hào)裝置的安全，白熾燈用雙螺紋燈絲。但是，接入該雙螺紋燈絲時(shí)第1根燈絲會(huì)破損。因此在透鏡焦點(diǎn)處安裝雙螺紋燈絲并不好，由于鐵路信號(hào)的光強(qiáng)度誤差為12％。為了避免出現(xiàn)這種缺陷，必須進(jìn)行維修。

而且，另一種信號(hào)設(shè)備，如安插在地里的作為道路，街道或起飛著陸跑道的光標(biāo)的強(qiáng)的或弱的導(dǎo)向信號(hào)設(shè)備，由于使用慣用的白熾燈作光源，因此，存在類似的缺點(diǎn)。

考慮到常規(guī)白熾燈的高破損靈敏度，提供一種安裝有半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)的光源，LED不僅有很長(zhǎng)的使用壽命，而且，在可見(jiàn)光光譜范圍內(nèi)有較高的輻射能—電能轉(zhuǎn)換效率，而且，散熱量小，所占的空間很少。而且，現(xiàn)有的鐵路信號(hào)設(shè)備，或同樣的如探照燈的設(shè)備也能用LED矩陣，如常規(guī)的鐵路信號(hào)設(shè)備，是把各個(gè)LED的反射光聚焦，延長(zhǎng)了光源的照射距離，亮度更清晰。用只有一個(gè)透鏡的LED矩陣構(gòu)成的系統(tǒng)是不適用的，在實(shí)際條件下不可能恢復(fù)反射角的極限值。

美國(guó)US-A-5404282公開(kāi)了一種LED組件，在兩根平行的導(dǎo)電線之間安裝固定多個(gè)LED，如該美國(guó)專利US-5404248所示，所用的LED均有在灌注的如環(huán)氧樹(shù)脂的透明塑料中的導(dǎo)電引線。可以設(shè)置透鏡。它的發(fā)光面由帶凸起的合成樹(shù)脂塊，即，有向外凸起的樹(shù)脂段構(gòu)成。按此方式制成由一個(gè)ELD和一個(gè)透鏡組成的單元。用現(xiàn)有方法制造由帶透鏡的多個(gè)LED構(gòu)成的矩陣。此外，所述LED矩陣還有不能用多個(gè)透鏡的缺點(diǎn)，而且，該LED矩陣不靈活。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提供一種LED組件，它特別適合于安裝在信號(hào)設(shè)備或照明設(shè)備中，而且制造和安裝簡(jiǎn)單，能靈活地裝入。

用權(quán)利要求1的特征能實(shí)現(xiàn)這些發(fā)明目的。因此，本發(fā)明所述的LED組件有由LED構(gòu)成的規(guī)定矩陣，LDE矩陣安裝在一個(gè)薄板上，每個(gè)LED設(shè)有聚光器件，此外，還設(shè)置一個(gè)光基板，光基板上有與LED規(guī)定矩陣對(duì)應(yīng)的聚光器件矩陣。權(quán)利要求2至18中描述了其它的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)形成。

在第1種構(gòu)形中由透鏡構(gòu)成聚光器件。在另一構(gòu)件中，光基板中包括與LED矩陣對(duì)應(yīng)的凹槽矩陣，透鏡作為單個(gè)可插入另件插入凹槽。每個(gè)透鏡最好構(gòu)成為有向外凸出的光發(fā)射面的四方形主體和面對(duì)主體有錐形橫截面的與光基板的凹槽對(duì)應(yīng)的附加底座。還提供一個(gè)光基板把透鏡安裝在光基板的凸臺(tái)上或插入光基板的凹槽中。

該構(gòu)形的主要優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域簡(jiǎn)單而快速地構(gòu)成與預(yù)定參數(shù)匹配的組件。

按第1構(gòu)形的另一變型，透鏡整體構(gòu)建在光基板中，這種情況下，構(gòu)成光基板的材料必須是透明的材料，以保證LED的波長(zhǎng)。

第2種構(gòu)形中，通過(guò)光通道構(gòu)成聚光器件，光通道集成在光基板中，有斜的或直的反射內(nèi)壁。

按所選擇的另一種構(gòu)形，在每個(gè)LED元件上直接設(shè)置一個(gè)另外的聚光器件，具體是設(shè)置一個(gè)透鏡，因此，光基板的每個(gè)聚光器件串聯(lián)連接，從而具有反射角極窄的優(yōu)點(diǎn)。

第1構(gòu)形和第2構(gòu)形組合構(gòu)成另一構(gòu)形。

光基板和/或透鏡最好含聚甲基異丁烯酸酯(PMMA)。當(dāng)光學(xué)基板和/或透鏡作為一個(gè)整體另件壓鑄時(shí)，最好與透鏡和光基板的材料選擇無(wú)關(guān)。

按本發(fā)明的LED組件所選用的LED最好是“SIEMENS?SMT-TOPLED?für?die?oberfichenmontage”von.F.Müllmer?und?G.Waitl?in?der?Iusammenhang?mit?Bild?1?beschrieben。中所述的LED。這類的LED允許在薄板上用多個(gè)LED極致密地配置。

按本發(fā)明的LED組件特別適用于如鐵路信號(hào)設(shè)備，或埋入地里的光信號(hào)設(shè)備，或各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中為了其它目的而使用的照明設(shè)備的信號(hào)設(shè)備中。

附圖說(shuō)明

以下將結(jié)合附圖用兩種結(jié)構(gòu)形式的結(jié)構(gòu)例更詳細(xì)地說(shuō)明發(fā)明。其中：

圖1是按本發(fā)明的LED組件的第1構(gòu)形的橫截面圖；

圖2A是裝在圖1所示的LED組件中的透鏡的側(cè)視圖；