RS56061B1

RS56061B1 - Poboljšanja u ili koja se odnose na nizove sočiva

Info

Publication number: RS56061B1
Application number: RS20170585A
Authority: RS
Inventors: Luigi Donato; Hervé Damoiseau
Original assignee: Schreder
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2017-10-31
Also published as: PL2966346T3; ES2628866T3; BR102015031513A2; AU2015264865A1; KR20160091812A; SG10201509775SA; US10197242B2; PT2966346T; CA2913679A1; ZA201509159B; DK2966346T3; EP2966346B1; HUE034537T2; PE20160929A1; CL2015003607A1; CN105823007B; EP2966346A1; CN105823007A; US20160215955A1; US9939125B2

Description

Opis

Oblast pronalaska

[0001] Ovaj pronalazak odnosi se na poboljšanja u ili koja se odnose na nizove sočiva, a određenije odnosi se na montažu takvih nizova sočiva u odnosu na pojedinačne svetleće diode postavljene na štampanu elektronsku ploču.

Pozadina pronalaska

[0002] Svetiljke bazirane na svetlećim diodama (LED) često sadrže module koji uključuju štampane elektronske ploče (PCB) na koje se LED postavljaju. LED su obično raspoređene u nizu ili modelu i postavljene na PCB, često nazivan PCB sklop (PCBA), koji je odgovarajući za svetiljku u kojoj će se one koristiti. Dok svaka LED obuhvata izvor svetlosti sa primarnim optičkim elementom ili sočivom, sekundarni optički elementi često su potrebni da usmere svetlost proizvedenu ovim izvorima svetlosti u pravcima koji odgovaraju posebnoj realizaciji u svetiljki. Sočiva se obično koriste kao sekundarni optički elementi za usmeravanje svetlosti.

[0003] U postojećim aplikacijama, većina sekundarnih sočiva je izrađena od dosta krutih materijala, kao što su polimetilmetakrilat (PMMA) ili polikarbonat, i montirana na PCBA upotrebom vijaka ili zakivaka koji obezbeđuju precizno pozicioniranje sekundarnih sočiva u odnosu na pridružene LED.

[0004] Nažalost, upotreba PMMA ili polikarbonatnih sočiva kao sekundarnih sočiva teži da ograniči radnu temperaturu PCBA. Konvencionalni plastični materijali kao što su PMMA i polikarbonat ne mogu da budu izloženi temperaturama koje prelaze 85°C bez dugoročnog oštećenja, na primer, zbog termooksidacije. LED i PCBA, naročito kada obuhvataju metalno jezgro PCB (MCPCB), otporniji su na više temperature, a, materijal od kog su sekundarna sočiva najčešće izrađena ograničava maksimalnu radnu temperaturu sklopa. Ovo ograničavanje u temperaturi zahteva obezbeđivanje dobrih tehnika disipacije na svetiljku da bi se temperature očuvale ispod ove granice. Ovo zahteva skupe strukture za disipaciju toplote, na primer, hladnjake koji povećavaju količinu metala, na primer, aluminijuma, potrebnog u proizvodnji kućišta ili tela svetiljke u koje se LED montiraju.

[0005] Silikon se sada implementira u sve više primena kao sekundarna sočiva za upotrebu sa PBCA jer može da radi na višim temperaturama nego PMMA i polikarbonat bez značajne degradacije materijala, dok obezbeđuje optička svojstva koja ostaju nepromenjena tokom produženih vremenskih perioda.

Silikon je dokazan materijal za upotrebu u inkapsulisanim LED primarnim sočivima zbog svoje sposobnosti da radi na višim temperaturama.

[0006] Međutim, kada se realizuje silikon kao jedan izliven niz sočiva, otežano je postavljanje niza precizno na PCBA i održavanje preciznog podešavanja između sekundarnih sočiva i LED. Ovo je zbog toga što je sam silikon mekan materijal, a izliven niz sočiva je savitljiv. Određenije, zbog relativne mekoće i savitljivosti materijala, više nije moguće da se koriste konvencionalne tehnike montaže, na primer, korišćenjem vijaka, zakivaka, itd.

[0007] Štaviše, cilj postizanja viših radnih temperatura stvara još više ozbiljnih ograničenja zbog različitih termičkih karakteristika materijala od kojih su izrađena sekundarna sočiva i PCBA. Ove karakteristike moraju se uzeti u obzir radi obezbeđivanja pouzdane montaže sočiva, a takođe i održavanja pravilnog podešavanja sočiva u odnosu na LED tokom promena temperature.

[0008] US-A-2011/0280014 opisuje optički sistem koji obuhvata niz izvora svetlosti formiran na supstratu iznad kog se nalazi panel za uobličavanje svetlosti tako da su njegova sočiva optički spojena sa izvorima svetlosti. Zaptivajuća membrana nalazi se između supstrata i panela za uobličavanje svetlosti.

[0009] US-A-2014/0268761 opisuje LED lampu koja ima hladnjak koji obezbeđuje montažnu površinu za štampanu elektronsku ploču sa LED postavljenim na njoj. Optički član izrađen u jednom komadu koji obuhvata sekundarna sočiva okružen nosačem montira se iznad štampane elektronske ploče.

[0010] US-2011/0103051 opisuje LED raspored u kom je član sočiva montiran iznad LED uređaja izvedenog na nosećoj površini montažne ploče. Član sočiva obuhvata deo sočiva sa okružujućom prirubnicom. Član za poravnanje sočiva izveden je sa otvorom za prihvat LED uređaja kroz njega tako da je LED uređaj isturen izvan njegove prednje površine. Uparene karakteristike obezbeđene su na članu za poravnanje sočiva i montažnoj ploči da bi se poravnao član sočiva u odnosu na pridružen LED uređaj.

Sažetak pronalaska

[0011] Stoga je cilj ovog pronalaska da obezbedi postupak izvođenja preciznog podešavanja između izlivenog niza sekundarnih sočiva izrađenog od mekog, savitljivog materijala i niza LED elemenata postavljenih na štampanu elektronsku ploču.

[0012] Drugi cilj ovog pronalaska je da obezbedi postupak pričvršćivanja izlivenog niza sekundarnih sočiva za štampanu elektronsku ploču koji obezbeđuje preciznost montaže u tri dimenzije.

[0013] Dalji cilj ovog pronalaska je da obezbedi sredstvo za pričvršćivanje izlivenog niza sekundarnih sočiva sa preciznošću za koju nije potreban bilo kakav alat.

[0014] Još jedan cilj ovog pronalaska je da obezbedi sredstvo za nadoknadu za različite termičke karakteristike komponenata u LED modulu.

[0015] U skladu sa jednim aspektom ovog pronalaska, obezbeđen je modul svetlećih dioda koji obuhvata:-štampanu elektronsku ploču koja ima prvu površinu i drugu površinu, pri čemu štampana elektronska ploča određuje x-y ravan, a prva površina ima više montažnih otvora izrađenih u njoj i pozicionirajućih otvora izvedenih na njoj;

niz svetlećih dioda montiran na prvoj površini štampane elektronske ploče, pri čemu štampana elektronska ploča obezbeđuje električne kontakte sa svakom pojedinačnom svetlećom diodom u nizu svetlećih dioda;

niz sekundarnih sočiva koji obuhvata više elemenata (220; 320) sekundarnih sočiva, pri čemu je niz sekundarnih sočiva oblikovan za postavljanje iznad niza svetlećih dioda; i

nosač sočiva koji može da se montira na štampanu elektronsku ploču i oblikovan je za držanje niza sekundarnih sočiva u određenom položaju u odnosu na niz svetlećih dioda;

okarakterisan time što je niz sekundarnih sočiva izliven kao jedna komponenta i obuhvata silikonski materijal optičkog kvaliteta;

i time što jedan od niza sekundarnih sočiva i nosač sočiva obuhvata pozicionirajuće stopice oblikovane radi sprezanja pozicionirajućih otvora štampane elektronske ploče radi držanja svakog elementa sekundarnog sočiva niza sekundarnih sočiva u poravnanju u x-y ravni u odnosu na pridružene pojedinačne svetleće diode niza svetlećih dioda i radi održavanja niza sekundarnih sočiva na prethodno utvrđenom rastojanju, u pravcu upravnom na x-y ravan, od prve površine štampane elektronske ploče;

i time što nosač sočiva obuhvata najmanje jednu vezu izvedenu na njegovoj površini, pri čemu je svaka veza izvedena radi sprezanja pridruženog montažnog otvora kada je modul sklopljen.

[0016] Obezbeđivanjem poravnanja u x-y ravni, i, takođe u pravcu upravnom na x-y ravan, moguće je da se drže elementi sekundarnih sočiva u fiksnoj vezi u odnosu na štampanu elektronsku ploču i pojedinačne svetleće diode izvedene na njoj. Dodatno, ne postoji mogućnost bilo kakve deformacije niza sekundarnih sočiva koja bi stvorila prostore između niza i pojedinačnih svetlećih dioda na štampanoj elektronskoj ploči.

[0017] Dodatno, pravilno x-y pozicioniranje elemenata sekundarnih sočiva na štampanoj elektronskoj ploči održava se kroz opseg radne temperature modula svetlećih dioda.

[0018] U jednom primeru izvođenja, niz sekundarnih sočiva obuhvata niz free-form sočiva koji ima prvu površinu i drugu površinu na svojim naspramnim stranama, pri čemu su elementi sekundarnih sočiva izrađeni kao konveksna površina u prvoj površini i kao konkavna površina u drugoj površini respektivno niza free-form sočiva.

[0019] Nosač sočiva može da obuhvata okvir koji može pričvrstiti niz free-form sočiva za štampanu elektronsku ploču, pri čemu okvir ima prvu površinu i drugu površinu koje se nalaze na njegovim naspramnim stranama sa otvorima izvedenim kroz njega za prihvat respektivnih elemenata sekundarnih sočiva.

[0020] Okvir može poželjno da uključuje najmanje jednu rupu za prihvat najmanje jedne stopice izvedene na prvoj površini niza free-form sočiva, pri čemu je prva površina niza free-form sočiva poravnata sa drugom površinom nosača sočiva tako da svaka stopica prolazi kroz pridruženu rupu.

[0021] U ovom primeru izvođenja, niz sekundarnih sočiva je pozicioniran između prve površine štampane elektronske ploče i druge površine nosača sočiva. Druga površina niza free-form sočiva može dalje da obuhvata najmanje jednu pozicionirajuću stopicu radi sprezanja odgovarajuće niše izvedene u štampanoj elektronskoj ploči. U jednom primeru izvođenja, postoje dve pozicionirajuće stopice, pri čemu svaka pozicionirajuća stopica ima različit presek, a svaki pozicionirajući otvor ima odgovarajući presek.

[0022] Korišćenjem takvog nosača sočiva, nema primene prekomernog pritiska na niz free-form sočiva koji može da stvori optičku distorziju elemenata sekundarnih sočiva.

[0023] U nekom drugom primeru izvođenja, nosač sočiva može dalje da obuhvata element za svaki element sekundarnog sočiva niza sekundarnih sočiva izrađen na prvoj površini niza sočiva u blizini pridruženog otvora radi sprečavanja pozadinskog osvetljavanja.

[0024] U nekom daljem primeru izvođenja, niz sekundarnih sočiva obuhvata niz kolimatorskih sočiva koji uključuje više kolimatorskih elemenata sočiva.

[0025] U ovom primeru izvođenja, nosač sočiva može da obuhvata okvir koji može da pričvrsti niz kolimatorskih sočiva za štampanu elektronsku ploču, pri čemu okvir ima prvu površinu i drugu površinu koje se nalaze na njegovim naspramnim stranama, pri čemu prva površina ima više niša izvedenih na njoj, gde svaka niša odgovara svetlećoj diodi niza svetlećih dioda i može da prihvati pridružen kolimatorski element sočiva.

[0026] U ovom primeru izvođenja, nosač sočiva uključuje najmanje jednu pozicionirajuću stopicu smeštenu na njegovoj drugoj površini radi sprezanja odgovarajućeg pozicionirajućeg otvora izvedenog najmanje u prvoj površini štampane elektronske ploče. U poželjnoj realizaciji ovog primera izvođenja, nosač sočiva uključuje dve pozicionirajuće stopice od kojih svaka ima različit presek, a prva površina štampane elektronske ploče ima dva otvora od kojih je svaki oblikovan tako da primi odgovarajuću pozicionirajuću stopicu.

[0027] Nosač sočiva može dalje da obuhvata najmanje jednu vezu izvedenu u rubnom delu svake niše, pri čemu svaka veza može da zadrži kolimatorski element sočiva u pridruženoj niši.

[0028] Obezbeđivanjem nosača sočiva sa nišama za prihvat kolimatorskih elemenata sočiva i korišćenjem veza na rubovima niša, ne primenjuje se nikakav preterani pritisak na materijal od kog su izrađeni kolimatorski elementi sočiva koji može da stvori bilo kakvu optičku distorziju elemenata sočiva.

[0029] U skladu sa nekim drugim aspektom ovog pronalaska, obezbeđena je svetiljka koja ima modul svetlećih dioda kao što je opisan gore.

[0030] U skladu sa daljim aspektom ovog pronalaska, obezbeđen je postupak za sklapanje modula svetlećih dioda koji obuhvata štampanu elektronsku ploču sa prvom površinom i drugom površinom, niz svetlećih dioda postavljenih na prvu površinu štampane elektronske ploče, niz sekundarnih sočiva koji obuhvata silikonski materijal optičkog kvaliteta i koji je izliven kao jedna komponenta, i nosač sočiva sa prvom površinom i drugom površinom, pri čemu postupak obuhvata:-obezbeđivanje više montažnih otvora u prvoj površini štampane elektronske ploče; obezbeđivanje pozicionirajućih otvora na prvoj površini štampane elektronske ploče; obezbeđivanje pozicionirajućih stopica na jednom od niza sekundarnih sočiva i nosača sočiva, pri čemu su pozicionirajuće stopice izvedene radi sprezanja sa pozicionirajućim otvorima štampane elektronske ploče;

obezbeđivanje najmanje jedne veze izvedene na površini nosača sočiva, pri čemu je svaka veza izvedena radi sprezanja pridruženog montažnog otvora na štampanu elektronsku ploču;

formiranje sklopa niza sočiva sklapanjem niza sekundarnih sočiva u nosač sočiva; i

montažu sklopa niza sočiva na prvu površinu štampane elektronske ploče sa pozicionirajućim otvorima na prvoj površini štampane elektronske ploče koji su u vezi sa pozicionirajućim stopicama na jednom od niza sekundarnih sočiva i na drugu površinu nosača sočiva radi poravnavanja niza sekundarnih sočiva sa nizom svetlećih dioda u x-y ravni i održavanja niza sekundarnih sočiva na prethodno utvrđenom rastojanju, u pravcu upravnom na x-y ravan, od prve površine štampane elektronske ploče.

Kratak opis slika

[0031] Radi boljeg razumevanja ovog pronalaska, poziva se sada, samo primera radi, na prateće slike u kojima:-Fig.1A prikazuje aksonometrijski izgled niza free-form sočiva koji se montira na štampanu elektronsku ploču;

Fig.1B prikazuje aksonometrijski izgled niza kolimatorskih sočiva koji se montira na štampanu elektronsku ploču;

Fig.2 prikazuje aksonometrijski raščlanjen izgled prvog primera izvođenja sklopa niza sočiva koji obuhvata niz free-form sočiva sa Fig.1A;

Fig.3 prikazuje aksonometrijski izgled sklopa niza sočiva sa Fig.2, ali gledano odozdo;

Fig.4 prikazuje aksonometrijski izgled nosača sočiva sa Fig.2 i 3 kada se posmatra odozdo;

Fig.5 prikazuje aksonometrijski izgled sklopa niza sočiva sa Fig.3, ali gledano odozgo;

Fig.6 prikazuje raščlanjen aksonometrijski izgled jednog primera izvođenja LED modula u skladu sa ovim pronalaskom;

Fig.7 prikazuje aksonometrijski izgled nekog drugog primera izvođenja nosača sočiva za upotrebu sa nizom free-form sočiva;

Fig.8 prikazuje raščlanjen aksonometrijski izgled sklopa niza kolimatorskih sočiva;

Fig.9 prikazuje aksonometrijski izgled sklopa niza kolimatorskih sočiva sa Fig.8 kada se posmatra odozgo; i

Fig.10 prikazuje aksonometrijski izgled sklopa niza kolimatorskih sočiva sa Fig.8 i 9 kada se posmatra odozdo.

Opis pronalaska

[0032] Ovaj pronalazak dalje je opisan u odnosu na posebne primere izvođenja i upućivanjem na određene slike,s tim što ovaj pronalazak nije ograničen na njih. Opisane slike su samo šematske a ne ograničavajuće. Na slikama, veličina nekih elemenata može biti uvećana i nenacrtana u razmeri radi ilustrativnih svrha.

[0033] U sledećem opisu, identične komponente imaju iste pozivne oznake.

[0034] Iako će ovaj pronalazak biti opisan pozivajući se na LED module pogodne za svetiljke, podrazumeva se da ovaj pronalazak nije ograničen na takvu realizaciju i može se koristiti u bilo kom LED modulu, naročito ako zahteva upotrebu na višim temperaturama.

[0035] Izraz "više temperature" kako se ovde koristi odnosi se na temperature veće od 85°C, i može da se odnosi na temperature koje su čak 150°C.

[0036] Izraz "silikonski materijal" kako se ovde koristi odnosi se na silikonski materijal optičkog kvaliteta koji ima vrednost tvrdoće po Šoru 00 u opsegu između 60 i 100. Kao što će se lako razumeti, ove vrednosti su u opsegi od mek do srednje tvrd i uticaće na savitljivost, fleksibilnost i trajnost nizova sočiva izrađenih od takvih materijala.

[0037] Izraz "modul svetleće diode" ili "LED modul" kako se ovde koristi odnosi se na sklop PCB na kom se montiraju niz LED elemenata, niz sekundarnih sočiva i nosač sočiva za montažu niza sekundarnih sočiva na PCB. Neophodno je da je svaki element niza sekundarnih sočiva pravilno poravnat sa pridruženim LED elementom u LED nizu izvedenom na PCB.

[0038] Izraz "niz free-form sočiva" kako se ovde koristi odnosi se na niz sočiva čiji su elementi sočiva izvedeni kao oblikači svetlosnih zraka radi stvaranja prethodno utvrđene distribucije svetlosti i koji su pozicionirani iznad pridruženih LED elemenata LED niza. Nizovi free-form sočiva obično se koriste kao sekundarna sočiva u svetiljkama za primene kod ulične rasvete. U skladu sa ovim pronalaskom, niz freeform sočiva je izliven kao jedna komponenta od silikonskog materijala optičkog kvaliteta.

[0039] Izraz "niz kolimatorskih sočiva" kako se ovde koristi odnosi se na niz sočiva u kom elementi sočiva obuhvataju kolimatore zraka. Nizovi kolimatorskih sočiva koriste se radi dostave fokusiranih zraka svetlosti i mogu da se koriste kao sekundarna sočiva u svetiljkama za specijalizovane projektore u rasveti ili osvetljavanju sportskih događaja ili nekim drugim specifičnim primenama osvetljavanja. Niz kolimatorskih sočiva je izliven kao jedna komponenta od silikonskog materijala optičkog kvaliteta.

[0040] Izraz "niz sočiva" kako se ovde koristi odnosi se na podešavanje ili model najmanje jednog elementa sočiva. U primerima izvođenja opisanim dole, svaki niz sočiva obuhvata osam elemenata sočiva koji su integralno izrađeni kao jedna komponenta. Međutim, podrazumeva se da niz sočiva može da obuhvata bilo koji broj elemenata sočiva koji mogu da budu ili integralno izrađeni kako je opisano dole, ili posebno izrađeni i postavljeni tako da formiraju niz sočiva.

[0041] Silikonska sočiva korišćena kao sekundarna sočiva mogu da budu različitih veličina i struktura u zavisnosti od njihovih optičkih svojstava, i omoguće rad svetlećih uređaja koji uključuju takva sočiva u opsezima viših temperatura. Ovo znači da je moguće ili da se poveća opseg radnih temperatura uz korišćenje konvencionalnih hladnjaka za disipaciju toplote ili da se smanji količina hladnjaka potrebnih za disipaciju toplote bez negativnog uticaja na rad svetiljke. Prirodno, smanjenjem količine materijala potrebnog za disipaciju toplote, mogu da se obezbede manji troškovi.

[0042] Podrazumeva se da optička svojstva silikonskih sočiva treba da se održavaju tokom kompletne radne temperature i da ne pokazuju nikakvu degradaciju tokom vremena kada rade na višim temperaturama.

[0043] Fig.1A i 1B prikazuju dva primera sekundarnih sočiva integralno izrađenih kao jedna komponenta korišćenjem tehnika injekcionog livenja.

[0044] Fig.1A prikazuje raščlanjen izgled sklopa 100 niza free-form sočiva. Sklop 100 obuhvata PCB 110 na kojoj je montirano šesnaest LED elemenata 120 postavljenih kao dve grupe 120A, 120B od po osam elemenata. PCB 110 takođe uključuje montažne otvore 150, 160 na koje se niz 210 free-form sočiva montira kao što će biti detaljnije opisano dole. Montažni otvori 170 takođe su izvedeni u PCB 110 radi montaže sklopa 100 na kućište svetiljke (nije prikazano), a pozicionirajući otvori ili rupe 180, 190 izvedeni su radi pravilnog podešavanja sklopa niza sočiva kao što će biti detaljnije opisano dole.

[0045] Sklop 100 takođe obuhvata niz 210 free-form sočiva koji može da se montira ili iznad grupe 120A ili grupe 120B LED elemenata 120. Niz 210 free-form sočiva obuhvata osam elemenata 220 sekundarnih sočiva, raspoređenih u konfiguraciju dva puta četiri, međusobno spojenih obujmnim delom 230 koji okružuje svaki od elemenata 220 sekundarnih sočiva. Svaki element 220 sekundarnog sočiva obuhvata konveksni deo 220A (jasnije prikazan na Fig.2) izrađen kao deo prve površine i konkavni deo 220B (prikazan na Fig.3) izrađen kao deo druge površine respektivno niza 210 free-form sočiva. Naravno, drugi niz (nije prikazan) free-form sočiva može da bude obezbeđen za drugu grupu LED elemenata 120.

[0046] Podrazumeva se da niz 210 free-form sočiva nije ograničen na osam elemenata 220 sekundarnih sočiva i može da obuhvata bilo koji odgovarajući broj elemenata sekundarnih sočiva u skladu sa određenom primenom osvetljavanja za koju će se koristiti niz 210 free-form sočiva. Štaviše, podešavanje i/ili orijentacija elemenata 220 sekundarnih sočiva unutar niza 210 free-form sočiva nije ograničena na podešavanje i orijentaciju prikazanu na Fig.1A i opisanu ovde i može da bude bilo koje pogodno podešavanje i/ili orijentacija u skladu sa posebnom primenom osvetljavanja.

[0047] Stopica 240 za podešavanje izvedena je u obujmnom delu 230 niza 210 free-form sočiva, a koja se poravnava sa odgovarajućim otvorom ili rupom u nosaču sočiva kao što će biti detaljnije opisano dole. Druge oznake (nisu detaljno prikazane) mogu da budu prisutne na obujmnom delu 230, a čiji je cilj da obezbede pravilno podešavanje u odnosu na PCB 110 i LED elemente 120 LED niza izvedene na njoj.

[0048] Fig.1B prikazuje raščlanjen izgled sklopa 300 niza kolimatorskih sočiva. Sklop kolimatorskih sočiva obuhvata PCB 110, opisanu gore pozivajući se na Fig.1A, i jedan niz 310 kolimatorskih sočiva koji može da se montira ili iznad grupe 120A ili grupe 120B. Niz 310 kolimatorskih sočiva obuhvata osam elemenata 320 sekundarnih sočiva, postavljenih u konfiguraciju dva puta četiri, međusobno spojenih izduženom trakom 250 koja se pruža duž centra niza 310 kolimatorskih sočiva. Ponovo, drugi niz kolimatorskih sočiva (nije prikazan) može da bude obezbeđen iznad druge grupe LED elemenata 120.

[0049] Trebalo bi prihvatiti da niz 310 kolimatorskih sočiva nije ograničen na osam elemenata 320 sekundarnih sočiva i može da obuhvata bilo koji pogodan broj elemenata sočiva u skladu sa posebnom primenom osvetljavanja za koju će se koristiti niz 310 kolimatorskih sočiva. Štaviše, poravnanje elemenata 320 sekundarnih sočiva unutar niza 310 kolimatorskih sočiva nije ograničen na poravnanje prikazano na Fig.1B i opisano ovde i može da bude bilo koje drugo pogodno poravnanje u skladu sa posebnom primenom osvetljavanja.

[0050] Kako je opisano gore, u oba primera izvođenja prikazana na Fig.1A i 1B, neophodno je da postoji pravilno poravnanje sekundarnih sočiva u odnosu na LED elemente u LED nizu, i stoga, u x-y ravni određenoj površinom PCB, i da se to poravnanje održava kroz ceo opseg radnih temperatura LED modula čiji deo čine sekundarna sočiva.

[0051] Dodatno, neophodno je da nema deformacije niza sekundarnih sočiva u pravcu upravnom na x-y ravan koja bi stvorila prostor između niza sekundarnih sočiva i LED niza na PCB zbog mekog, savitljivog materijala silikonskih sočiva bez stvaranja velikog pritiska koji može da generiše optičke distorzije u nizu sekundarnih sočiva.

[0052] Štaviše, dodatno opisanim uslovima, sklop sekundarnih sočiva na PCB treba da bude lak i jednostavan u industrijskom okruženju.

[0053] U skladu sa ovim pronalaskom, nosač sočiva obezbeđen je za montažu niza sekundarnih sočiva u odnosu na PCB. U jednom primeru izvođenja, nosač sočiva obuhvata jednostavan okvir koji okružuje i drži elemente sekundarnih sočiva, a, u nekom drugom primeru izvođenja, nosač sočiva obuhvata oblikovanu strukturu koja nosi niz sekundarnih sočiva kao što će biti detaljnije opisano dole.

[0054] Pozivajući se sad na Fig.2, prikazan je raščlanjen izgled prvog primera izvođenja sklopa 400 niza sočiva. Sklop 400 niza sočiva obuhvata niz 210 free-form sočiva prikazan na Fig.1A i nosač 410 sočiva. Nosač 410 sočiva obuhvata okvir sa osam otvora 420 oblikovanih za prihvat respektivnog jednog od elemenata 220 sekundarnih sočiva u sklopljenom stanju. Nosač sočiva 410 ima prvu površinu i drugu površinu, pri čemu je druga površina u kontaktu sa prvom površinom niza 210 free-form sočiva kada su sklopljeni, to jest, nosač 410 sočiva je postavljen iznad niza 210 free-form sočiva i nije u kontaktu sa PCB 110. Druga površina niza 210 free-form sočiva je u kontaktu sa PCB 110 kada je LED modul (kako je prikazano na Fig.6) sklopljen. Treba razumeti, iako nije prikazano, da je konkavni deo 220B svakog elementa 220 sekundarnog sočiva postavljen bliže LED elementu kom je pridružen nego konveksni deo 220A.

[0055] Okvir uključuje otvor ili rupu 440 sa kojim se stopica 240 za podešavanje obujmnog dela 230 niza 210 free-form sočiva zahvata kada je sklopljen. Ovo osigurava pravilno podešavanje niza 210 free-form sočiva sa nosačem 410 sočiva tako da se elementi 220 sekundarnih sočiva nalaze unutar otvora 420 nosača 410 sočiva, sa njihovim konveksnim delovima 220A iznad okvira, kada je nosač 410 sočiva sklopljen sa nizom 210 free-form sočiva.

[0056] Veze 450, 460 su izvedene kao deo nosača 410 sočiva za poravnanje sa odgovarajućim otvorima ili rupama 250, 260 izrađenim u obujmnom delu 230 niza 210 free-form sočiva kako je prikazano. Kao što je prikazano, otvori ili rupe 250, 260 mogu da obuhvataju izdužene proreze, ali otvori ili rupe 250, 260 nisu ograničeni na takvu konfiguraciju.

[0057] Veze 450, 460 prolaze kroz otvore ili rupe 250, 260 kada je okvir 410 sklopljen sa nizom 210 freeform sočiva kao što će biti detaljnije opisano dole. Veze 450, 460 su izlivene od istog materijala kao okvir i integralno su izrađene sa njim.

[0058] Kada je LED modul sklopljen, kao što će biti detaljnije opisano dole, veze 450, 460 prolaze kroz u odgovarajuće rupe 150, 160 izvedene u PCB 110.

[0059] Oznake 470, 475 na prvoj površini okvira 410 poravnate su sa odgovarajućim oznakama 270, 275 obezbeđenim na prvoj površini niza 210 free-form sočiva, a određenije, na njegovom obujmnom delu 230.

[0060] Fig.3 prikazuje sklop 400 niza sočiva odozdo, to jest, od druge površine niza 210 free-form sočiva. Kako je prikazano, prva površina niza 210 free-form sočiva je u kontaktu sa drugom površinom niza 410 nosača sočiva. Pozicionirajuće stopice 280, 290 izvedene su na drugoj površini niza 210 freeform sočiva, a one ulaze u zahvat sa odgovarajućim otvorima ili rupama 180, 190 izvedenim u PCB 110 (kako je opisano gore pozivajući se na Fig.1A).

[0061] Pozicionirajuće stopice 280, 290 oblikovane su tako da omoguće termičko širenje sklopljenog LED modula (nije prikazano) bez stvaranja bilo kakve deformacije u nizu 210 free-form sočiva. U jednom primeru izvođenja kako je prikazano, jedna stopica 290 ima kružni presek, a druga stopica 280 ima romboidni (romb) presek. Međutim, podrazumeva se da su mogući drugi preseci za pozicionirajuće stopice 280, 290 sve dok one mogu da se prilagode dimenzionalnim promenama usled termičkog širenja.

[0062] Pozicionirajuće stopice 280, 290 obezbeđuju pravilno postavljanje niza 210 free-form sočiva u odnosu na PCB 110 kada ulaze u odgovarajuće otvore 180, 190 u PCB 110. Ova referenca održava se između niza 210 free-form sočiva i PCB 110 sa nosačem 410 sočiva koji je onemogućen da dovede do bilo kakvog mehaničkog ograničenja na ovom pozicioniranju. U stvari, nosač 410 sočiva se samo koristi za održavanje druge površine niza 210 free-form sočiva u kontaktu sa prvom površinom PCB 110.

[0063] Kao što je opisano gore pozivajući se na Fig.2, nosač 410 sočiva inkorporira veze 450, 460 koje obezbeđuju jednostavnu i krutu montažu nosača 410 sočiva i na niz 210 free-form sočiva i na PCB 110. Pozicioniranje ovih veza 450, 460 i njihova savitljivost je od ključnog značaja za održavanje nosača 410 sočiva pravilno poravnatog u odnosu na niz 210 free-form sočiva i na PCB 110 dok su podešeni za termičko širenje.

[0064] Fig.4 prikazuje aksonometrijski izgled nosača 410 sočiva odozdo tako da položaj veza 450, 460 i otvora ili rupe 440 može jasno da se vidi. Kako je opisano gore, veze 450, 460 su savitljive i izvedene tako da imaju dovoljnu savitljivost da se prilagode razlikama u termičkom širenju između materijala od kog je izrađen PCB 110 i materijala od kog je izrađen nosač 410 sočiva. Neograničavajući primeri materijala od kojih može da bude izrađen nosač 410 sočiva uključuju termoplastične materijale, na primer, polikarbonat (PC), polifenilen sulfid (PPS), polibutilen tereftalat (PBT) i poliamid (PA).

[0065] Fig.5 prikazuje aksonometrijski izgled sklopa 400 niza sočiva odozgo. Kako je prikazano, oznake 470, 475 i otvor ili rupa 440 izvedeni na ili u nosaču 410 sočiva koriste se da osiguraju da postoji pravilna orijentacija sa nizom 210 free-form sočiva. Kako je opisano gore, oznake 470, 475 podudaraju se sa odgovarajućim oznakama 270, 275 na nizu 210 free-form sočiva kako je prikazano na Fig.2. Otvor ili rupa 440 je dimenzionisana tako da primi pozicionirajuću stopicu 240 izvedenu na obujmnom delu 230 niza 210 free-form sočiva, i koristi se kao "siguran" montažni mehanizam.

[0066] Obezbeđivanje oznaka 270, 275 i stopice 240 na nizu 210 free-form sočiva i oznaka 470, 475 i otvora ili rupe 440 na nosaču 410 sočiva osigurava da je nosač 410 sočiva pravilno orijentisan u odnosu na niz 210 free-form sočiva kada su sklopljeni. Podrazumeva se da su mogući drugi postupci obezbeđivanja kod kojih je niz 210 free-form sočiva pravilno orijentisan u odnosu na nosač 410 sočiva, na primer, mogu se izvesti oblikovani ispusti na nosaču sočiva koji se sprežu sa odgovarajućim udubljenjima ili otvorima izvedenim u obujmnom delu 230 niza 210 free-form sočiva.

[0067] Jednom kada se sklop 400 niza sočiva sklopi, veze 450, 460 integralno izrađene sa okvirom nosača 410 sočiva prolaze kroz odgovarajuće rupe 250, 260 izvedene u nizu 210 free-form sočiva (prikazano na Fig.2), i, kada se montira na PCB 110, veze 450, 460 prolaze kroz odgovarajuće rupe 150, 160 (prikazane na Fig.1A) da bi bio gotov prvi primer izvođenja LED modula.

[0068] Fig.6 prikazuje raščlanjen izgled takvog LED modula 500 koji obuhvata PCB 110 i sklop 400 niza sočiva koji obuhvata niz 210 free-form sočiva i nosač 410 sočiva kako je opisano gore. Kako je prikazano, otvori ili rupe 250, 260 izvedene u nizu 210 free-form sočiva mogu da obuhvataju izdužene proreze kako bi se omogućile razlike u tolerancijama kada se niz 210 free-form sočiva izliva. Ovi izduženi prorezi takođe obezbeđuju nadoknadu za bilo koje tolerancije u izlivanju nosača 410 sočiva.

[0069] Dodatno, LED modul 500 može da uključuje drugi sklop niza sočiva koji je postavljen paralelno sklopu 400 niza sočiva tako da su obe grupe 120A, 120B osam LED elemenata 120 (Fig.1A i 1B) na PCB 110 pridružene elementima sekundarnih sočiva.

[0070] Alternativno, za PCB 110 koja ima šesnaest elemenata 120 sekundarnih sočiva, sklop niza sočiva može da obuhvata dvostruko veći sklop 400 niza sočiva i može da bude montiran iznad svih šesnaest elemenata 120 sekundarnih sočiva. U ovom slučaju, nosač sočiva može da obuhvata četiri veze umesto dve da bi se obezbedila željena montaža. Štaviše, sklop niza sočiva može da obuhvata jedan niz freeform sočiva sa neophodnim brojem elemenata sekundarnih sočiva, a dva nosača 410 sočiva mogu da se koriste za montiranje jednog niza free-form sočiva. Slično, dva niza free-form sočiva mogu da budu montirana korišćenjem jednog nosača sočiva.

[0071] Podrazumeva se da LED modul 500 može lako da se sklopi za nekoliko sekundi bez potrebe za bilo kakvim alatima, pri čemu veze 450, 460 obezbeđuju zahvatanje neophodno za držanje komponenata LED modula zajedno.

[0072] Neki drugi primer izvođenja nosača 610 sočiva prikazan je na Fig.7. Nosač 610 sočiva obuhvata okvir sa osam otvora 620 oblikovanih za prihvat respektivnog jednog od elemenata 220 sočiva niza 210 free-form sočiva prikazanih na Fig.2 kada su sklopljeni. Nosač 610 sočiva ima prvu površinu i drugu površinu, pri čemu je druga površina u kontaktu sa prvom površinom niza 210 free-form sočiva kada su sklopljeni na identičan način onom nosača 410 sočiva opisanog gore pozivajući se na Fig.2 do 6.

[0073] Okvir uključuje otvor ili rupu (nije prikazano) sa kojom se zahvata stopica 240 za podešavanje obujmnog dela 230 niza 210 free-form sočiva kada su sklopljeni. Ovo osigurava pravilnu orijentaciju niza 210 free-form sočiva u odnosu na nosač 610 sočiva tako da se elementi 220 sočiva nalaze unutar otvora 620 nosača 610 sočiva kada je nosač 610 sočiva sklopljen sa nizom 210 free-form sočiva.

[0074] Veze 650, 660 su izvedene radi sprezanja odgovarajućih rupa 250, 260 izvedenih u obujmnom delu 230 niza 210 free-form sočiva kako je gore opisano. Veze 650, 660 prolaze kroz rupe 650, 660 kada je okvir 610 sklopljen sa nizom 610 free-form sočiva.

[0075] Oznake 670, 675 na prvoj površini okvira 610 poravnate su sa odgovarajućim oznakama 270, 275 izvedenim na prvoj površini niza 210 free-form sočiva, a određenije, na njegovom obujmnom delu 230. Kao što je opisano gore pozivajući se na Fig.2 i 3, elementi 220 sekundarnih sočiva niza 210 free-form sočiva prolaze kroz otvore 620 u okviru tako da je konveksni deo 220A svakog elementa sekundarnog sočiva iznad okvira nosača 610 sočiva.

[0076] Nosač 610 sočiva dalje obuhvata osam zastornih elemenata 695 koji se koriste da spreče pozadinsko osvetljavanje od svetiljke u koju se montira LED modul koji uključuje takav nosač 610 sočiva. Ovo je korisno da bi se sprečilo neželjeno osvetljavanje fasada kuća u stambenom okruženju.

[0077] Materijal nosača 610 sočiva može da bude izrađen od materijala koji apsorbuje ili reflektuje svetlost u zavisnosti od određenih svojstava zahtevanih za zastorne elemente 695. Alternativno, nosač 610 sočiva može da bude izrađen od istih materijala kao nosač 410 sočiva ali sa odgovarajućom prevlakom da bi se modifikovala njegova svojstva koja se odnose na apsorpciju ili refleksiju svetlosti. U jednom primeru izvođenja, samo jedna površina zastornog elementa može da bude prevučena, to jest, površina koja je bliža elementu 220 sekundarnog sočiva.

[0078] Kako je gore opisano, nosač 610 sočiva može da bude bilo koje pogodne veličine u skladu sa posebnom primenom LED modula (nije prikazan) u kom je realizovan.

[0079] Kao alternativa primeru izvođenja niza 210 free-form sočiva opisanog gore pozivajući se na Fig.2 do 7, moguće je da se montira svaki element sekundarnog sočiva zasebno na PCB 110. U ovom slučaju, svaki element sočiva ima svoje pozicionirajuće stopice koje ulaze u zahvat sa odgovarajućim pozicionirajućim stopicama na PCB 110. Dok je moguće da se montiraju elementi sekundarnih sočiva zasebno, ovo zahteva više posla tokom sklapanja da bi se osiguralo postojanje pravilnog podešavanja u odnosu na pridružene LED elemente.

[0080] Pozivajući se sada na Fig.8, prikazan je raščlanjen izgled drugog primera izvođenja sklopa 700 niza sočiva. Sklop 700 niza sočiva obuhvata niz 310 kolimatorskih sočiva kako je opisano pozivajući se na Fig.1B i nosač 710 sočiva. U ovom primeru izvođenja, nosač 710 sočiva je pozicioniran između niza 310 kolimatorskih sočiva i PCB 110 kada je sklopljen LED modul (nije prikazan) koji uključuje takav niz kolimatorskih sočiva. Nosač 710 sočiva obuhvata okvir koji ima prve i druge površine kao što je opisano gore pozivajući se na nosač 410 sočiva (Fig.2 do 6) i nosač 610 sočiva (Fig.7).

[0081] Na prvoj površini, osam niša 720 je izvedeno za prihvat respektivnih osam elemenata 320 sekundarnih sočiva u nizu 310 kolimatorskih sočiva. Niše 720 formirane su oblikovanim zidnim elementima 725 koji se pružaju od okvira i koji su postavjeni u parovima kako je prikazano, radi određivanja niša. U ilustrovanom primeru izvođenja, svaki zidni element 725 obuhvata dva konkavna dela 725A, 725B, a, parovi zidnih elemenata 725 postavljeni su nasuprot jedan drugom sa parovima konkavnih delova u određivanju niša 720. Svaki konkavni deo 725A, 725B uključuje vezu 725C koja je u vezi sa vezom naspramnog konkavnog dela radi zahvata elementa 320 sekundarnog sočiva niza 310 kolimatorskih sočiva kao što će biti detaljnije opisano dole.

[0082] Svaka niša 720 ima bliži kraj 720A i dalji kraj 720B, pri čemu se bliži kraj 720A nalazi susedno okviru, a dalji kraj 720B je razmaknut od okvira. U ovom posebnom primeru izvođenja, rastojanje između bližeg kraja 720A i daljeg kraja 720B niše je suštinski isto kao visina svakog elementa 320 sekundarnog sočiva niza 310 kolimatorskih sočiva.

[0083] Na bližem kraju 720A svake niše 720, izveden je kružni otvor 720C u okviru tako da okvir može da bude pozicioniran na PCB 110 (Fig.1B) sa LED elementima 120 postavljenim na PCB 110 koji su poravnati sa kružnim otvorima 720C.

[0084] Kako je prikazano, svaki element 320 sekundarnog sočiva niza 310 kolimatorskih sočiva je u suštini koničan sa bližim krajem 320A i daljim krajem 320B, pri čemu dalji kraj 320B ima veći presek od bližeg kraja 320A. Kada je niz 310 kolimatorskih sočiva sklopljen sa nosačem 710 sočiva, bliži kraj 320A i dalji kraj 320B svakog elementa 320 sekundarnog sočiva je respektivno poravnat sa bližim krajem 720A i daljim krajem 720B svake niše 720. Bliži kraj 320A svakog elementa 320 sekundarnog sočiva je centriran unutar niše 720 u odnosu na kružni otvor 720C pridružen sa njom, a, dalji kraj 320C se drži u položaju unutar niše 720 vezama 725C naspramnih konkavnih delova dva zidna elementa 725 koji određuju nišu 720. Ovo će biti detaljnije opisano u nastavku pozivajući se na Fig.9 i 10.

[0085] Fig.9 prikazuje aksonometrijski izgled sklopa 700 niza sočiva. Kako je prikazano, svaki element 320 sekundarnog sočiva drži se unutar jedne niše 720 sa bližim delom 320A koji se nalazi u kružnom otvoru 720C i vezama 725C zidnih elemenata 725 koji okružuju deo daljeg kraja 320B elementa 320 sekundarnog sočiva.

[0086] Na drugoj površini nosača 710 sočiva, izvedene su veze 750, 760 koje odgovaraju vezama 450, 460 nosača 410 sočiva i vezama 650, 660 nosača 610 sočiva. U ovom primeru izvođenja, veze 750, 760 ne produžuju se kroz niz 310 kolimatorskih sočiva kada je niz 310 kolimatorskih sočiva sklopljen u nosaču 710 sočiva.

[0087] Stopice 780, 790 za podešavanje su izvedene radi sprezanja respektivnih otvora ili rupa 180, 190 u PCB 110. U ovom slučaju, stopice 780, 790 za podešavanje zauzimaju mesto pozicionirajućih stopica 280, 290 niza 210 free-form sočiva (Fig.3) da bi se osiguralo da postoji poravnanje nosača 710 sočiva u odnosu na LED elemente 120 na PCB 110.

[0088] Pravilno pozicioniranje sklopa 700 niza sočiva u odnosu na LED elemente 120 na PCB 110 je zagarantovano dvema pozicionirajućim stopicama 780, 790 postavljenim na nosaču 710 sočiva. Kao što je opisano gore pozivajući se na Fig.3, pozicionirajuće stopice mogu da imaju iste ili različite preseke da bi se omogućile promene usled termičkog širenja sklopljenog LED modula (nije prikazano) bez stvaranja deformacije u nizu 310 kolimatorskih sočiva ili nosaču 710 sočiva. U opisanom primeru izvođenja, pozicionirajuća stopica 780 ima romboidan (romb) presek, a, pozicionirajuća stopica 790 ima kružni presek. Kako je opisano gore, bilo koja kombinacija preseka je moguća sve dok pozicionirajuća stopica može da se prilagodi termičkom širenju.

[0089] Iako je zidni element posebno oblikovan opisan za nosač 710 sočiva pozivajući se na Fig.8 do 10, podrazumeva se da su drugi drugačije oblikovani zidni elementi takođe mogući da bi se obezbedio nosač za niz 310 kolimatorskih sočiva. Dodatno, niz 310 kolimatorskih sočiva može da obuhvata elemente 320 sekundarnih sočiva koji su postavljeni u drugačijem formatu unutar niza i međusobno povezani na drugačiji način.

[0090] U skladu sa ovim pronalaskom, niz free-form sočiva i niz kolimatorskih sočiva su izliveni u jednom postupku tako da su elementi sekundarnih sočiva međusobno povezani da bi se obezbedilo lako rukovanje tokom sklapanja nizova sočiva i potom konačnog LED modula.

[0091] Primeri izvođenja opisani gore pozivajući se na Fig.2 do 7 (niz 210 free-form sočiva) i Fig.8 do 10 (niz 310 kolimatorskih sočiva) obezbeđuju precizno pozicioniranje savitljivih sočiva iznad LED elemenata na PCB sa prednostima:

a) laka montaža u industrijskom okruženju bez potrebe za alatima;

b) nema potrebe za lepkovima da bi se pričvrstili nizovi silikonskih sočiva u položaju iznad LED niza na PCB;

c) nema potrebe za vijcima ili drugim pričvrsnim elementima koji prodiru nizove silikonskih sočiva; i d) LED moduli mogu da rade na višim temperaturama bez stvaranja optičkih distorzija u elementima sekundarnih sočiva zbog termičkog ciklusa i termičke degradacije usled viših radnih temperatura.

[0092] Dodatno, obezbeđivanjem LED modula koji imaju više radne temperature zbog stabilnosti silikona optičkog kvaliteta na takvim temperaturama, moguće je da rade LED moduli na ovim višim temperaturama u svetiljkama. Ovo znači da svetiljke mogu da rade na višim strujama radi obezbeđivanja više svetlosnog fluksa u istom kućištu svetiljke (kao što je slučaj sa postojećim dizajnima), ili, za dati svetlosni fluks, potreban kapacitet disipacije toplote može da se smanji sa uštedom troškova pratećeg materijala (kao što bi bio slučaj sa novim dizajnima).

[0093] Iako je ovaj pronalazak gore opisan u odnosu na posebne primere izvođenja, podrazumeva se da su takođe mogući drugi primeri izvođenja.

Claims

Patentni zahtevi

1. Modul (500) svetlećih dioda koji obuhvata:-štampanu elektronsku ploču (110) koja ima prvu površinu i drugu površinu, pri čemu štampana elektronska ploča određuje x-y ravan, a prva površina ima više montažnih otvora (150, 160) izrađenih u njoj i pozicionirajućih otvora (180,190) izvedenih na njoj;

niz svetlećih dioda montiran na prvoj površini štampane elektronske ploče, pri čemu je štampana elektronska ploča izvedena tako da obezbedi električne kontakte sa svakom pojedinačnom svetlećom diodom (120) u nizu svetlećih dioda;

niz (210; 310) sekundarnih sočiva koji obuhvata više elemenata (220; 320) sekundarnih sočiva, pri čemu je niz sekundarnih sočiva oblikovan za postavljanje iznad niza svetlećih dioda; i

nosač (410; 610; 710) sočiva koji može da se montira na štampanu elektronsku ploču (110) i oblikovan za držanje niza (210; 310) sekundarnih sočiva u određenom položaju u odnosu na niz svetlećih dioda;

n a z n a č e n t i m e, što je niz (210; 310) sekundarnih sočiva izliven kao jedna komponenta i obuhvata silikonski materijal optičkog kvaliteta;

i što jedan od niza (210) sekundarnih sočiva i nosač (410; 610; 710) sočiva obuhvata pozicionirajuće stopice (280, 290; 780, 790) oblikovane radi sprezanja pozicionirajućih otvora (180, 190) štampane elektronske ploče (110) radi držanja svakog elementa (220; 320) sekundarnog sočiva niza (210; 310) sekundarnih sočiva u poravnanju u x-y ravni u odnosu na pridružene pojedinačne svetleće diode (120) niza svetlećih dioda i radi održavanja niza (210; 310) sekundarnih sočiva na prethodno utvrđenom rastojanju, u pravcu upravnom na x-y ravan, od prve površine štampane elektronske ploče (110);

i što nosač (410; 610; 710) sočiva obuhvata najmanje jednu vezu (450, 460; 650, 660; 750, 760) izvedenu na njegovoj površini, pri čemu je svaka veza (450, 460; 650, 660; 750, 760) izvedena radi sprezanja pridruženog montažnog otvora (150, 160) izrađenog u štampanoj elektronskoj ploči (110) kada je on montiran na nju.

2. Modul prema zahtevu 1, kod koga niz sekundarnih sočiva obuhvata niz (210) free-form sočiva koji ima prvu površinu i drugu površinu na svojim naspramnim stranama, pri čemu su elementi (220) sekundarnih sočiva izrađeni kao konveksna površina (220A) u prvoj površini i kao konkavna površina (220B) u drugoj površini respektivno niza (210) free-form sočiva.

3. Modul prema zahtevu 2, kod koga nosač (410; 610) sočiva obuhvata okvir koji može pričvrstiti niz (210) free-form sočiva za štampanu elektronsku ploču (110), pri čemu okvir ima prvu površinu i drugu površinu koje se nalaze na njegovim naspramnim stranama sa otvorima (420; 620) izvedenim kroz njega za prihvat respektivnih elemenata sekundarnih sočiva.

4. Modul prema zahtevu 3, kod koga okvir uključuje najmanje jednu rupu (440) za prihvat najmanje jedne stopice (240) izvedene na prvoj površini niza (210) free-form sočiva, pri čemu je prva površina niza (210) free-form sočiva poravnata sa drugom površinom nosača (410) sočiva tako da svaka stopica (240) prolazi kroz pridruženu rupu (440).

5. Modul prema bilo kom od zahteva 2 do 4, kod koga je niz (210) sekundarnih sočiva pozicioniran između prve površine štampane elektronske ploče (110) i druge površine nosača (410; 610) sočiva.

6. Modul prema bilo kom od zahteva 2 do 5, kod koga druga površina niza (210) free-form sočiva dalje obuhvata najmanje jednu pozicionirajuću stopicu (280, 290) radi sprezanja odgovarajućeg pozicionirajućeg otvora (180, 190) izvedenog u štampanoj elektronskoj ploči (110).

7. Modul prema zahtevu 6, kod koga druga površina niza (210) free-form sočiva obuhvata dve pozicionirajuće stopice (280, 290), pri čemu svaka pozicionirajuća stopica ima različit presek, a svaki pozicionirajući otvor (180, 190) ima odgovarajući presek.

8. Modul prema bilo kom od zahteva 2 do 7, kod koga nosač (610) sočiva dalje obuhvata element (695) za svaki element (220) sekundarnog sočiva niza (210) free-form sočiva izrađen na prvoj površini niza (610) sočiva u blizini pridruženog otvora (620) radi sprečavanja pozadinskog osvetljavanja.

9. Modul prema zahtevu 1, kod koga niz sekundarnih sočiva obuhvata niz (310) kolimatorskih sočiva koji uključuje više kolimatorskih elemenata (320) sočiva.

10. Modul prema zahtevu 9, kod koga nosač (710) sočiva obuhvata okvir koji može da pričvrsti niz (310) kolimatorskih sočiva za štampanu elektronsku ploču (110), pri čemu okvir ima prvu površinu i drugu površinu koje se nalaze na njegovim naspramnim stranama, pri čemu prva površina ima više niša (720) izvedenih na njoj, gde svaka niša (720) odgovara svetlećoj diodi (120) niza svetlećih dioda i može da prihvati pridružen kolimatorski element (320) sočiva.

11. Modul prema zahtevu 9 ili 10, kod koga nosač (710) sočiva uključuje najmanje jednu pozicionirajuću stopicu (780, 790) smeštenu na njegovoj drugoj površini radi sprezanja odgovarajućeg pozicionirajućeg otvora (180, 190) izvedenog najmanje u prvoj površini štampane elektronske ploče (110).

12. Modul prema zahtevu 11, kod koga nosač (710) sočiva uključuje dve pozicionirajuće stopice (780, 790) od kojih svaka ima različit presek, a prva površina štampane elektronske ploče (110) ima dva otvora (180, 190) od kojih je svaki oblikovan tako da primi odgovarajuću pozicionirajuću stopicu (780, 790).

13. Modul prema bilo kom od zahteva 10 do 12, kod koga nosač (710) sočiva dalje obuhvata najmanje jednu vezu (725C) izvedenu u rubnom delu svake niše (720), pri čemu svaka veza može da zadrži kolimatorski element (320) sočiva u pridruženoj niši (720).

14. Svetiljka koja ima modul svetlećih dioda prema bilo kom od zahteva 1 do 13.

15. Postupak za sklapanje modula (500) svetlećih dioda koji obuhvata štampanu elektronsku ploču (110) sa prvom površinom i drugom površinom, niz svetlećih dioda postavljenih na prvu površinu štampane elektronske ploče, niz (210; 310) sekundarnih sočiva koji obuhvata silikonski materijal optičkog kvaliteta i koji je izliven kao jedna komponenta, i nosač (410; 610; 710) sočiva sa prvom površinom i drugom površinom, pri čemu postupak obuhvata:-obezbeđivanje više montažnih otvora (150, 160) u prvoj površini štampane elektronske ploče (110);

obezbeđivanje pozicionirajućih otvora (180, 190) na prvoj površini štampane elektronske ploče (110);

obezbeđivanje pozicionirajućih stopica (280, 290; 780, 790) na jednom od niza (210) sekundarnih sočiva i nosača (410; 610; 710) sočiva, pri čemu su pozicionirajuće stopice izvedene radi sprezanja sa pozicionirajućim otvorima (180, 190) štampane elektronske ploče (110);

obezbeđivanje najmanje jedne veze (450, 460; 650, 660; 750, 760) izvedene na površini nosača (410; 610; 710) sočiva, pri čemu je svaka veza (450, 460; 650, 660; 750, 760) izvedena radi sprezanja pridruženog montažnog otvora (150, 160) na štampanu elektronsku ploču (110); formiranje sklopa (400; 700) niza sočiva sklapanjem niza (210; 310) sekundarnih sočiva u nosač (410; 610; 710) sočiva; i

montažu sklopa (400; 700) niza sočiva na prvu površinu štampane elektronske ploče (110) sa pozicionirajućim otvorima (180, 190) na prvoj površini štampane elektronske ploče koji su u vezi sa pozicionirajućim stopicama na jednom od niza (210) sekundarnih sočiva i na drugu površinu nosača (710) sočiva radi poravnavanja niza (210; 310) sekundarnih sočiva sa nizom svetlećih dioda u x-y ravni i održavanja niza (210; 310) sekundarnih sočiva na prethodno utvrđenom rastojanju, u pravcu upravnom na x-y ravan, od prve površine štampane elektronske ploče (110).