BE1023326B1 - Améliorations de ou relatives à des modules de diodes électroluminescentes - Google Patents

Abstract

Description est faite dans le présent document d'un module de DEL (500) comprenant un PCBA (200) ayant un réseau d'éléments DEL, un réseau de lentilles secondaires (300) et un porte-lentilles (510). Le réseau de lentilles secondaires (300) a une lèvre périphérique (360) et une pluralité de parties bossages (330a) qui sont compressées entre le porte-lentilles (510) et le PCBA (200) pour former des joints statiques étanches à l'eau. Le réseau de lentilles secondaires (300) forme également des joints statiques autour de fils se connectant à des borniers sur le PCBA (200) et se colle effectivement à une plaque de base (100) sur laquelle le PCBA (200) est monté.

Description

AMÉLIORATIONS DE OU RELATIVES À DES MODULES DE DIODES

ÉLECTROLUMINESCENTES

Domaine de l'invention

La présente invention concerne des améliorations de ou relatives à des modules de diodes électroluminescentes, et vise plus particulièrement à conférer une étanchéité à ces modules.

Art antérieur de l'invention

Les luminaires à base de diodes électroluminescentes (DEL) comprennent souvent des modules DEL comprenant des cartes de circuits imprimés (PCB) sur lesquelles des éléments DEL sont montés avec des connexions électriques à la PCB pour fournir du courant aux éléments DEL. Les éléments DEL sont typiquement disposés en un ensemble ou un motif et sont montés sur la PCB, souvent appelée assemblage de cartes de circuits imprimés (PCBA) qui convient pour le luminaire dans lequel ils seront utilisés. Bien que chaque élément DEL comprenne une source lumineuse avec un élément optique primaire ou une lentille primaire, des éléments optiques secondaires sont souvent nécessaires pour diriger la lumière produite par ces sources lumineuses dans des directions appropriées à la mise en œuvre particulière dans un luminaire. Des lentilles sont typiquement utilisées comme éléments optiques secondaires pour diriger la lumière.

Pour une utilisation à l'extérieur, ces modules DEL sont montés avec leurs éléments optiques secondaires dans une enceinte ayant une fenêtre en verre ou en polycarbonate pour garantir une protection adéquate des modules DEL contre la pénétration d'eau. La fenêtre, bien que permettant à la lumière des modules DEL d'être transmise au départ de l'enceinte, forme une autre interface optique qui génère des pertes additionnelles de lumière dues à l'atténuation. Des pertes de lumière pouvant aller jusqu'à environ 7 % sont typiquement courantes pour des fenêtres en verre utilisées pour des luminaires extérieurs.

Il est possible de réduire ces pertes de lumière en utilisant pour la fenêtre de protection le matériau dans lequel les éléments optiques ou lentilles secondaires sont réalisés. Dans un tel assemblage, le module de DEL est enfermé entre une surface arrière et une surface formée par un ensemble d'éléments optiques secondaires pour former une enceinte scellée. Bien qu'un tel agencement puisse fournir une protection adéquate pour le module de DEL, il est néanmoins essentiel de prévoir des fils reliés au module de DEL, et l'étanchéité à l'eau autour des fils qui s'étendent dans l'enceinte scellée reste une source de pénétration d'eau s'ils ne sont pas entourés convenablement par un matériau de joint statique approprié qui maintient l'étanchéité de l'enceinte. CN-U-202947010 divulgue une solution à ce problème en prévoyant une goupille de câble étanche à l'eau ou un joint statique sur une surface arrière d'une telle enceinte scellée par laquelle / lequel les fils entrent dans l'enceinte scellée. Cependant, bien qu'une telle solution soit appropriée pour des modules DEL ayant leur propres dissipateurs de chaleur, elle complique l'assemblage de modules DEL plats quand ils doivent être montés sur une surface plate d'un corps de luminaire, étant donné qu'il faut prévoir des gorges et des trous pour permettre l'acheminement des fils et des câbles vers les modules DEL. WO-A-2011/053349 divulgue un système de montage d'un module de DEL dans lequel un joint statique est prévu sur un réseau de lentilles secondaires rigides et qui est maintenu en place par une couverture. La couverture forme, avec une base sur laquelle le module de DEL est monté, un espace intérieur qui enferme et compresse le joint statique contre le réseau de lentilles secondaires et le réseau de lentilles secondaires contre le PCBA pour former une enceinte scellée quand le tout est vissé. Le joint statique fournit un joint à l'épreuve des intempéries et une goulotte guide-fils métallique rigide est prévue pour câbler le module de DEL. Une telle goulotte guide-fils métallique rigide est décrite dans US-B-7566147. La goulotte guide-fils est de forme tubulaire et définit un passage interne solide par lequel les fils passent et entrent dans l'enceinte scellée. Un joint est placé entre une extrémité de la goulotte guide-fils métallique rigide et un logement dans lequel l'enceinte scellée est montée.

Cependant, WO- A-2011/053349 requiert des composants additionnels pour former un joint d'étanchéité pour le module de DEL mais pas pour le câblage, ces composants additionnels augmentant non seulement la complexité du système de montage mais aussi le coût d'un tel système. De plus, la goulotte guide-fils métallique rigide divulguée dans US-B-7566147 augmente également la complexité et le coût, étant donné que les fils doivent être soigneusement enfilés dans le passage avant que le système puisse être monté sur le logement. Résumé de l'invention

Par conséquent, un but de la présente invention est de fournir un système simple dans lequel un réseau de lentilles secondaires forme également un extérieur pour un module de DEL.

Un autre but de la présente invention est de fournir un joint statique entre un module de DEL et un luminaire sur lequel il est monté en utilisant un réseau de lentilles secondaires pour conférer une étanchéité à l'eau au module de DEL.

Un but supplémentaire de la présente invention est de fournir une étanchéité à l'eau du câblage pour un module de DEL en utilisant un réseau de lentilles secondaires sans qu'il soit nécessaire d'utiliser d'autres joints statiques ou joints d'étanchéité.

Selon un aspect de la présente invention, il est prévu un module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau comprenant: une plaque de base; une carte de circuits imprimés montée sur la plaque de base; une pluralité de diodes électroluminescentes montées sur la carte de circuits imprimés; au moins deux connexions électriques montées sur la carte de circuits imprimés et connectées électriquement pour fournir du courant à chacune de la pluralité de diodes électroluminescentes; un réseau de lentilles secondaires sur la pluralité de diodes électroluminescentes sur la carte de circuits imprimés, le réseau de lentilles secondaires comprenant une pluralité d'éléments lentilles secondaires et étant configuré pour fournir une partie couverture pour chacune des connexions électriques et une partie gaine pour chacun des fils connectés à chacune des connexions électriques; et un porte-lentilles monté sur le réseau de lentilles secondaires, le porte-lentilles comprenant une pluralité d'ouvertures formées dans celui-ci pour loger un des éléments lentilles secondaires et étant configuré pour comprimer au moins une partie du réseau de lentilles secondaires pour former au moins un joint statique entre le porte-lentilles et la plaque de base pour empêcher la pénétration d'eau autour de la carte de circuits imprimés.

En formant le réseau de lentilles secondaires dans un matériau compressible, il est possible d'utiliser le même matériau pour les joints statiques formés en compressant des parties du réseau de lentilles secondaires entre des parties de la carte de circuits imprimés, de la plaque de base et du porte-lentilles.

Cela présente l'avantage de fournir des connexions étanches à l'eau sans engager des frais supplémentaires pour mettre en œuvre des joints statiques séparés.

Bien que dans un mode de réalisation préféré, tout le réseau de lentilles secondaires soit réalisé dans le même matériau, on comprendra aisément qu'il est possible d'utiliser des matériaux différents de ceux qui sont utilisés pour des parties du réseau de lentilles secondaires que l'on utilisera comme joints statiques.

Dans un mode de réalisation, le réseau de lentilles secondaires comprend une partie lèvre périphérique qui s'étend sur une surface de la plaque de base.

Cela offre l’avantage de sceller effectivement la carte de circuits imprimés dans le réseau de lentilles secondaires afin d'empêcher la pénétration d'eau.

La plaque de base peut former un de: un dissipateur de chaleur et une partie d'un corps de luminaire sur lequel le module sera monté.

Dans un mode de réalisation, le porte-lentilles comprend une partie jupe disposée autour de sa périphérie, la partie jupe étant configurée pour compresser la partie lèvre périphérique du réseau de lentilles secondaires contre la surface de la plaque de base.

Le fait de prévoir une partie jupe dans le porte-lentilles avec des dimensions appropriées par rapport à la carte de circuits imprimés et au réseau de lentilles secondaires fournit le moyen de compresser la partie lèvre périphérique du réseau de lentilles secondaires pour former un joint statique entre la partie jupe et la surface de la plaque de base.

De manière avantageuse, la partie jupe a au moins deux parties découpées en son sein, chaque partie découpée étant configurée pour s'aligner sensiblement sur une partie gaine concernée et pour fournir un accès à une connexion dans la partie couverture correspondante du réseau de lentilles secondaires pour un fil passant par la partie gaine.

Chaque partie couverture de fil est configurée pour former un joint statique autour d’un fil inséré à travers celui-ci.

Les parties découpées fournissent un accès pour les fils et fournissent également un rebord pour supporter les fils afin qu'ils ne subissent aucun pliage excessif pouvant affecter les joints statiques formés autour des fils par les parties gaines du réseau de lentilles secondaires.

Dans un mode de réalisation, le réseau de lentilles secondaires comprend une pluralité de trous de montage de réseau formés dans celui-ci, chaque trou de montage de réseau ayant une partie bossage de réseau qui lui est associée et qui est configurée pour passer à travers un trou de montage correspondant formé dans la carte de circuits imprimés.

De plus, le porte-lentilles comprend en outre une pluralité de trous de montage de porte-lentilles formés dans celui-ci, chaque trou de montage de porte-lentilles ayant une partie bossage de porte-lentilles qui est associée à celui-ci et qui est configurée pour entrer en prise avec une partie bossage de réseau correspondante du réseau de lentilles secondaires et pour compresser la partie bossage de réseau contre le trou de montage correspondant formé dans la carte de circuits imprimés et contre la surface de la plaque de base pour former un joint d’étanchéité avec celle-ci.

En prévoyant des parties bossages associées aux trous de montage du réseau de lentilles secondaires et aux trous de montage du porte-lentilles, des joints statiques peuvent aisément être prévus autour des trous de montage afin d’empêcher la pénétration d'eau par les trous de montage entre le réseau de lentilles secondaires et la carte de circuits imprimés.

Une pluralité de vis de montage sont de préférence prévues pour monter le porte-lentilles et le réseau de lentilles secondaires sur la plaque de base sur laquelle la carte de circuits imprimés est montée, chaque vis de montage passant par un des trous de montage de porte-lentilles et sa partie bossage de porte-lentilles associée et dans un trou associé dans la plaque de base.

On préfère que le réseau de lentilles secondaires comprenne un matériau de silicone de qualité optique. Dans ce cas, le réseau de lentilles secondaires peut être moulé en une seule pièce. De plus, la flexibilité naturelle du matériau de silicone permet son utilisation comme joint statique évitant ainsi d'avoir besoin de joints statiques additionnels qui sont appliqués soit sous forme liquide soit sous forme solide.

Dans un mode de réalisation, le porte-lentilles est moulé en une seule pièce. Dans ce cas, le porte-lentilles peut comprend un du polycarbonate, du sulfure de polyphénylène, du téréphtalate de polybutylène et du polyamide.

Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un luminaire comprenant au moins un module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau comme décrit ci-dessus.

Brève description des dessins

Pour une meilleure compréhension de la présente invention, il sera maintenant fait référence, à titre d'exemple uniquement, aux dessins joints dans lesquels:

La figure 1 illustre une vue de dessus en perspective d'un assemblage de cartes de circuits imprimés;

La figure 2 illustre une vue de dessus en perspective d'un réseau de lentilles secondaires selon la présente invention;

La figure 3 est une vue en perspective agrandie d'une extrémité côté bornes du réseau de lentilles secondaires de la figure 2;

La figure 4 est une vue d'extrémité de l'extrémité côté bornes du réseau de lentilles secondaires de la figure 2;

La figure 5 illustre une vue de dessus en perspective d'un porte-lentilles pour le réseau de lentilles secondaires de la figure 2 selon la présente invention;

La figure 6 illustre une vue en perspective agrandie de l'extrémité côté bornes d'un module de DEL assemblé selon la présente invention;

La figure 7 illustre une vue en coupe de l'extrémité côté bornes du module de DEL assemblé prise le long de la ligne VII-VII de la figure 4;

La figure 8 illustre une vue en coupe de l'extrémité côté bornes du module de DEL assemblé prise le long de la ligne VIII-VIII de la figure 3; et

La figure 9 illustre une vue en coupe du module de DEL assemblé prise le long de la ligne IX-IX de la figure 7.

Description de l'invention

La présente invention sera décrite en rapport avec des modes de réalisation particuliers et en référence à certains dessins mais l'invention n'y est toutefois pas limitée. Les dessins décrits ne sont que schématiques et sont non limitatifs. Dans les dessins, la taille de certains des éléments peut être exagérée et non dessinée à l'échelle à des fins illustratives.

Bien que la présente invention soit décrite en référence à des modules DEL convenant pour des luminaires, on se rendra aisément compte que l'invention n'est pas limitée à une telle mise en œuvre et peut être utilisée dans n'importe quel module de DEL, en particulier s'il requiert d'empêcher la pénétration d'eau.

Les termes "assemblage de cartes de circuits imprimés" et "PCBA" tels qu'utilisés dans le présent document se réfèrent à une carte de circuits imprimés (PCB) sur laquelle un ensemble d'éléments DEL sont montés. Ces termes incluent également des connexions de câblage pour fournir du courant à chaque élément DEL.

Le terme "module de diodes électroluminescentes" ou "module de DEL" tel qu'utilisé dans le présent document se réfère à un PCBA, un réseau de lentilles secondaires et un porte-lentilles pour monter le réseau de lentilles secondaires sur le PCBA. Il est essentiel que chaque élément du réseau de lentilles secondaires soit correctement aligné sur un élément DEL associé dans le réseau de DEL du PCBA.

Le terme "réseau de lentilles" tel qu'utilisé dans le présent document se réfère à un agencement ou un motif d'au moins un élément lentille. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessous, chaque réseau de lentilles comprend douze éléments lentilles qui sont formés intégralement comme un seul composant. Cependant, on se rendra compte qu'un réseau de lentilles peut comprendre un nombre quelconque d'éléments lentilles agencés pour former le réseau de lentilles.

Le terme "réseau de lentilles secondaires” tel qu'utilisé dans le présent document se réfère à un réseau de lentilles dans lequel les éléments lentilles sont conçus comme des formateurs de faisceau lumineux pour créer une distribution de lumière prédéterminée et qui sont positionnés sur des éléments DEL associés du réseau d’éléments DEL. De tels réseaux de lentilles sont typiquement utilisés comme lentilles secondaires dans des luminaires pour des applications d'éclairage public. Selon la présente invention, le réseau de lentilles secondaires est moulé comme un seul composant dans un matériau de silicone de qualité optique.

Le terme "matériau de silicone" tel qu'utilisé dans le présent document se réfère à un matériau de silicone de qualité optique ayant une valeur de dureté Shore 00 dans la plage entre 60 et 100. Comme on le comprendra aisément, ces valeurs vont de mou à moyennement dur et affecteront la souplesse, la flexibilité et la durabilité des réseaux de lentilles réalisés dans ces matériaux. Les matériaux de silicone sont également résistants à des températures élevées (par exemple, des températures dépassant 85°C et éventuellement pouvant aller jusqu'à 150°C) et offrent par conséquent la capacité de devoir utiliser dans le luminaire moins du coûteux matériau utilisé pour les dissipateurs de chaleur.

Les lentilles en silicone utilisées comme lentilles secondaires peuvent avoir des tailles et des structures différentes en fonction de leurs propriétés optiques et permettent le fonctionnement de dispositifs d'éclairage intégrant de telles lentilles dans des plages de températures plus élevées. Cela signifie qu'il est possible soit d'augmenter la plage de températures de fonctionnement tout en utilisant des dissipateurs de chaleur conventionnels pour la dissipation de chaleur soit de réduire la quantité de dissipateurs de chaleurs requis pour la dissipation de chaleur sans affecter négativement le fonctionnement du luminaire. Naturellement, le fait de réduire la quantité de matériau nécessaire pour la dissipation de chaleur peut être avantageux en termes de coûts.

On se rendra aisément compte que les propriétés optiques des lentilles en silicone doivent être maintenues pour la totalité des températures de fonctionnement et ne pas présenter de dégradations au cours du temps lors d'un fonctionnement à des températures plus élevées. De plus, le silicone est résistant aux dégradations dues au rayonnement ultraviolet (ÜV) et est un bon candidat à utiliser pour des lentilles exposées à des conditions extérieures ou en plein air.

Selon la présente invention, les lentilles en silicone sont formées comme un réseau de lentilles secondaires qui non seulement satisfait aux conditions requises pour des températures de fonctionnement plus élevées mais qui est aussi compressible dans des zones prédéterminées (zones ne concernant pas les lentilles) pour former des joints statiques entre le PCBA et le porte-lentilles.

Selon la présente invention, en utilisant un matériau de silicone approprié pour le réseau de lentilles secondaires, il est possible de fournir facilement une enceinte scellée dans laquelle le réseau de lentilles secondaires forme au moins un joint étanche à l'eau ou un joint statique empêchant la pénétration d'eau dans l'enceinte comme décrit de manière plus détaillée ci-dessous.

La figure 1 illustre un PCBA 200 comprenant une PCB 210 sur laquelle sont montés douze éléments DEL 220. La PCB 210 a une plaque de base (100 montrée sur la figure 9) sur laquelle la PCB 210 est fixée ou montée. La PCB 210 comprend également dix trous de montage 230 par lesquels des vis de montage (décrites ci-dessous en référence aux figures 5 à 9) sont insérées pour monter un module de DEL dont le PCBA 200 forme une partie du boîtier de luminaire. De plus, la PCB 210 comprend des borniers 240, 250 situés à une extrémité côté bornes de celle-ci auxquels des fils (non représentés) sont connectés pour fournir du courant au PCBA 200. Les bomiers 240, 250 comprennent des connecteurs femelles 245, 255 pour des fils comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous en référence aux figures 3 et 4.

On se rendra aisément compte que chaque bornier 240, 250 comprend une connexion pour fournir du courant aux éléments DEL 220 sur la PCB 210.

Bien que seuls douze éléments DEL 210 soient montrés, on se rendra aisément compte qu'un quelconque nombre approprié d’éléments DEL peut être prévu selon la mise en œuvre particulière. De plus, l'ensemble d'éléments DEL ne doit pas être configuré selon le motif représenté sur la figure 2 mais un quelconque autre motif est également possible.

La PCB 210 a un bord 260 qui s'étend autour de sa périphérie et contre lequel le réseau de lentilles secondaires 300 forme un joint étanche comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous en référence aux figures 5 et 6. La plaque de base 100 (comme représentée sur la figure 9) s'étend de préférence au-delà du bord 260 de la PCB 210 et a une surface 110 qui est configurée pour entrer en prise avec des parties correspondantes d'une lèvre périphérique d'un réseau de lentilles secondaires comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous en référence à la figure 9.

La figure 2 illustre un réseau de lentilles secondaires 300 selon la présente invention qui peut être monté sur le PCBA 200 représenté sur la figure 1. Le réseau de lentilles secondaires 300 comprend une partie corps 310 dans lequel douze éléments lentilles secondaires 320 sont formés, un élément lentille pour chaque élément DEL 210. Dix trous de montage 330 qui correspondent aux trous de montage 230 du PCBA 200 sont représentés, les vis de montage étant insérées à travers les deux jeux de trous comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous en référence aux figures 6 et 9.

Des parties couvertures 340, 350 sont prévues à une extrémité côté bornes du réseau de lentilles secondaires 300 et sont alignées sur et couvrent chacun des borniers 240, 250 prévus à l’extrémité côté bornes de la PCB 210 pour empêcher la pénétration d'eau. Chaque partie couverture 340, 350 a une partie gaine 345, 355 associée qui s'étend d'une extrémité de celle-ci jusqu'à l'extrémité de la partie corps 310 du réseau de lentilles secondaires 300.

Selon la présente invention, la partie corps 310 a une lèvre périphérique 360 qui forme un joint statique ou un bord étanche à l'eau pour le PCBA 200 quand ils sont assemblés comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous. De plus, une partie gaine forme un joint statique ou un joint étanche à l'eau autour d'un fil inséré dans celle-ci comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous.

Chaque trou de montage 330 formé dans la partie corps 310 a une partie bossage (comme montré sur la figure 9) qui s'étend dans un trou 230 correspondant dans le PCBA 200 et agit comme un joint statique étanche à l'eau pour chaque vis de montage (figure 5 à 9) pour empêcher la pénétration d'eau, par les trous de vissage, entre le réseau de lentilles secondaires 300 et le PCBA 200 comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous en référence à la figure 9.

Trois courtes nervures 370 sont formées au centre de chaque groupe de quatre éléments lentilles secondaires 320, et deux longues nervures 375 sont formées entre chaque groupe de quatre éléments lentilles secondaires. Ces nervures fournissent des points de positionnement pour un porte-lentilles comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous.

Une broche d’alignement 380 est également formée à une extrémité du réseau de lentilles secondaires 300 qui est éloignée des parties couvertures 340, 350 de bornier. La fonctionnalité des nervures et de la broche d'alignement sera décrite de manière plus détaillée ci-dessous.

Dans le mode de réalisation illustré du réseau de lentilles secondaires 300, des pare-lumière 325 sont prévus pour chacun des éléments lentilles secondaires 320 de sorte que la lumière passant à travers l'élément lentille secondaire 320 est bloquée dans une direction particulière. Cependant, on se rendra compte que ces pare-lumière ne sont pas essentiels.

On se rendra aisément compte que le nombre d'éléments lentilles secondaires 320 dans le réseau de lentilles secondaires 300 est choisi pour correspondre au nombre d'éléments DEL 220 dans le PCBA 200. En outre, l'alignement et/ou l'orientation des éléments lentilles secondaires 320 dans le réseau de lentilles secondaires 210 n'est pas limité à l’alignement et l'orientation montrés sur la figure 2 et décrits dans le présent document et peut être tout autre alignement et/ou orientation approprié selon l'application d'éclairage particulière.

On se rendra aisément compte que la plaque de base 100 (figure 9) sur laquelle le PCBA 200 est monté et avec laquelle le réseau de lentilles secondaires 300 forme un joint étanche autour de son bord périphérique quand ils sont assemblés n'est pas montrée sur les figures 3 à 6 pour des raisons de clarté.

La figure 3 illustre une vue agrandie de l'extrémité côté bornes d'un réseau de lentilles secondaires 300 et d'un PCBA 200 assemblés mais ce dernier n'est pas visible sur la figure. Comme montré, des fils 440, 450 d'une alimentation en courant (non représentée) sont insérés dans des trous cylindriques 445, 455 (comme montrés sur la figure 4) des parties gaines 345, 355 et dans les parties couvertures 340, 350 pour s'enficher dans les connecteurs femelles 245, 255 des borniers 240, 250 (comme montré sur la figure 9). Les trous cylindriques 445, 455 des parties gaines 345, 355 agissent comme des joints statiques empêchant la pénétration d'eau le long des fils 440, 450.

Le diamètre intérieur des trous cylindriques 445, 455 et le diamètre extérieur des fils 440, 450 peuvent être choisis pour fournir un ajustement serré ou ajustement avec serrage. Du fait de la nature flexible du matériau de silicone, les parties gaines 345, 355 peuvent s'étirer légèrement pour s'adapter au diamètre extérieur des fils quand les fils sont insérés dans les connecteurs femelles 245, 255 et puis reprendre leur forme et taille normales par la suite.

Dans un mode de réalisation, le diamètre extérieur de chaque trou cylindrique 445, 455 est formé pour créer un angle de dégagement de l'outil de démoulage utilisé pour mouler le réseau de lentilles secondaires en une seule pièce. Un mode de réalisation du diamètre intérieur des trous cylindriques 445, 455 est décrit de manière plus détaillée en référence à la figure 7.

La figure 4 illustre une vue de côté de l'extrémité côté bornes de l'assemblage montré sur la figure 3. Comme précédemment, le PCBA 200 n'est pas visible sauf pour ce qui est des connecteurs femelles 245, 255 des bomiers 240, 250.

Selon la présente invention, un porte-lentilles est prévu pour monter le réseau de lentilles secondaires par rapport au PCBA. Le porte-lentilles comprend un simple cadre pour entourer et retenir les éléments lentilles secondaires comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous en référence à la figure 5.

Nous tournant à présent vers la figure 5, une vue de dessus en perspective d'un assemblage 500 d'une PCBA (non représentée), d'un réseau de lentilles secondaires 300 et d'un porte-lentilles 510 selon la présente invention. Le porte-lentilles 510 comprend un cadre 515 ayant douze ouvertures 520 formées pour recevoir chacune un des éléments lentilles secondaires 320 et le pare-lumière 325 qui y est associé lorsqu'ils sont assemblés.

Dix trous 530 qui correspondent aux dix trous 230 formés dans la PCB 200 et aux dix trous 330 formés dans le réseau de lentilles secondaires 300 sont formés dans le cadre 515 . Chaque trou 530 comprend une partie bossage (comme montré sur la figure 9) configurée pour s'étendre à travers une partie bossage correspondante du réseau de lentilles secondaires 300 comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous en référence à la figure 9. Des vis de montage 590 sont utilisées pour fixer le cadre 515 du porte-lentilles au PCBA 200 en prenant en sandwich le réseau de lentilles secondaires 300 entre ceux-ci et pour fixer tout l'ensemble à une plaque de montage ou à une autre surface sur laquelle le module de DEL sera monté (non représenté).

Des découpes 540, 550 sont prévues à l'extrémité côtés bornes du cadre 515 pour loger les parties couvertures 340, 350 pour les bomiers 240, 250 (figure 1 ).

Une jupe 560 qui s'étend à partir du cadre 515 entre en prise, lorsque l'assemblage est réalisé, avec la lèvre périphérique 360 du réseau de lentilles secondaires 300 pour former un joint étanche avec la plaque de base 100 (figure 9) comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous. La jupe 560 du cadre 515 est dimensionnée pour se coller contre la lèvre périphérique 360 du réseau de lentilles secondaires 300 et pour amener la lèvre périphérique 360 à se coller contre le bord périphérique 260 de la PCB 210 et contre la surface 110 de la plaque de base 100.

Cinq nervures transversales 570 sont formées dans le cadre 515 et sont configurées pour entrer en prise avec les trois courtes nervures 370 au centre de chaque groupe de quatre éléments lentilles secondaires 320 et avec les longues nervures 375 entre chaque groupe formé sur le réseau de lentilles secondaires 300 lors de l'assemblage.

Le cadre 515 comprend également une ouverture ou un trou 580 dans lequel la broche d'alignement 380 du réseau de lentilles secondaires 300 s'engage lors de l’assemblage. Cette ouverture ou ce trou 580 assure conjointement avec les nervures transversales 570 l'alignement correct réseau du lentilles secondaires 300 sur le porte-lentilles 510 de sorte que les éléments lentilles secondaires 320 et leurs pare-lumière 325 associés sont situés dans les ouvertures 520 du porte-lentilles 510.

Des exemples non limitatifs de matériaux dans lesquels le porte-lentilles 510 peut être réalisé comprennent des matériaux thermoplastiques, par exemple du polycarbonate (PC), du sulfure de polyphénylène (PPS), du téréphtalate de polybutylène (PBT et du polyamide (PA).

Pour la construction de l'ensemble module de DEL 500, le réseau de lentilles secondaires 300 (figures 2 à 5) est positionné sur le PCBA 200 (figure 2) avec la lèvre périphérique 360 s'étendant sur les bords du PCBA 200 de sorte que seule la plaque de base 100 (figure 10) sur laquelle la PCB 210 est montée n'est par environnée par le réseau de lentilles secondaires 300. La surface sur laquelle le PCBA 200 est monté forme une surface contre laquelle la lèvre périphérique 360 du réseau de lentilles secondaires 300 peut se coller comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous en référence à la figure 9.

De plus, les parties bossages 330a (comme montré sur la figure 9) associées aux trous de montage 330 du réseau de lentilles secondaires 300 passant à travers des trous 230 correspondants formés dans le PCBA 200. Les découpes 540, 550 prévues à l'extrémité du côté bornes du cadre 515 sont situées autour des parties couvertures 340, 350 et des parties gaines 345, 355 associées de sorte que les trous cylindriques 445,455 respectifs sont accessibles pour des connexions de fils.

La jupe 560 du porte-lentilles 510 a des découpes 640, 650 supplémentaires, comme cela est montré plus clairement sur la figure 6, pour donner accès aux trous cylindriques 445, 455. Chacune de ces découpes 640, 650 forme de manière générale un rebord en U qui fournit tant un centrage pour chacun des fils 440, 450 quand ils sont insérés dans les parties gaines 345, 355 associées qu'un support pour chaque fil quand il est entièrement inséré dans son propre bornier 240,250.

Le porte-lentilles 510 est placé sur le réseau de lentilles secondaires 300 avec les nervures transversales 570 du porte-lentilles 510 entrant en prise avec les courtes nervures 370 et les longues nervures 375 du réseau de lentilles secondaires 300. Des vis 590 sont insérées dans les trous 530 dans le cadre 515 du porte-lentilles 510, passent à travers les parties bossages associées aux trous 330 formés dans le réseau de lentilles secondaires 300 et s'étendant à travers les trous 230 dans le PCBA 200 et entrent dans les trous 130 formés dans la plaque de base (figure 9).

La figure 6 illustre une vue agrandie de l'extrémité côté bornes de l’ensemble 500. Les découpes 640, 650 donnent accès aux bomiers 240, 250 prévus sur la PCB 210 via les parties gaines 345, 355 et à l'intérieur des parties couvertures 340, 350 sur les borniers 240, 250. Comme montré, le fil 440 est inséré dans le connecteur femelle (non représenté sur la figure 6) dans le bornier 240 (figure 1 ) via la partie gaine 345 et la partie couverture 340 de bornier.

Le fil 450 n'est pas représenté sur la figure 6 de sorte qu'on peut voir plus clairement la découpe 650. Comme montré, la découpe 650 forme un rebord sur lequel le fil peut être supporté quand il est inséré dans le connecteur femelle concerné dans le bornier comme décrit ci-dessus. On se rendra aisément compte que la découpe 640 est sensiblement identique à la découpe 650.

La figure 7 illustre une vue en coupe de l'extrémité côté bornes de l'ensemble 500, prise le long de la ligne VII-VII de la figure 4, qui montre le bornier 240 et son connecteur femelle 245 associé. Le connecteur femelle 245 est sensiblement aligné sur la partie gaine 345 et le trou cylindrique 445 formé dans celle-ci. La découpe 640 dans le cadre 515 est également sensiblement alignée sur le connecteur femelle 245.

Comme le montre la figure 7, le trou cylindrique 445 comprend une pluralité de parties d'épaulement de différents diamètres qui décroissent dans la direction d'insertion du fil 440 (figure 8). Cette structure de diamètres décroissants permet une insertion en douceur du fil 440 tout en formant une pluralité de parties de joint statique le long de la longueur du fil dans le trou cylindrique 445 qui se collent contre le diamètre extérieur du fil.

La figure 8 illustre une vue en coupe d'une extrémité côté bornes de l'ensemble 500 prise le long de la ligne VIII-VIII de la figure 3 et est similaire à la figure 7 mais avec un fil 440 inséré dans la partie gaine 345 et se collant à celle-ci et l’extension d'un conducteur 440a du fil 440 s'étendant dans et à travers le connecteur femelle 245. Le fil 440, une fois inséré à travers le matériau de silicone formant la partie gaine 345 et avec son conducteur 440a entièrement engagé dans le connecteur femelle 245, est maintenu en place du fait de la constriction de la partie gaine 345 sur le diamètre extérieur du fil 440 pour former une connexion étanche à l'eau comme décrit ci-dessus.

Comme décrit ci-dessus en référence à la figure 6, la jupe 560 du cadre 515 a des découpes 640, 650 qui sont formées pour supporter les fils 440, 450 et également pour donner accès aux borniers 240, 250 et à leurs connecteurs femelles 245, 255 associés. Ces découpes 640, 650 sont configurées pour empêcher un pliage excessif des fils 440, 450 qui pourrait créer des contraintes indésirables sur le matériau de silicone formant les parties couvertures 345, 355 de fil.

La figure 9 est une vue en coupe prise le long des lignes IX-IX de la figure 8. Comme on peut facilement le voir, le réseau de lentilles secondaires 300 s'adapte sur le PCBA 200 avec la lèvre 360 du réseau de lentilles secondaires s'étendant autour de la périphérie du PCBA 200 et entrant en prise avec une surface de la plaque de base 100 sur laquelle la PCB 210 est montée. Le PCBA 200 est en contact direct avec la surface 110 de la plaque de base 100 comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous.

La plaque de base 100 est sensiblement plate et comprend effectivement un bloc de matériau ayant une pluralité de trous filetés formés dans celui-ci pour recevoir les vis de montage 590 comme cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous et pour monter la plaque de base sur un corps de luminaire (non représenté). Dans un mode de réalisation, la plaque de base 100 peut ne comprendre qu'une simple plaque de montage pour le module 500. Dans un autre mode de réalisation, la plaque de base 100 peut comprendre un dissipateur de chaleur pour le module 500 si bien qu'aucun dissipateur de chaleur additionnel n'est requis. Dans un mode de réalisation supplémentaire, la plaque de base 100 fait partie d'un dissipateur de chaleur dans un corps de luminaire dans lequel il est monté (non représenté).

La partie bossage 330a associée au trou 330 s'étend à travers le trou 230 dans le PCBA 200. Le porte-lentilles 510 est également montré avec des parties bossages 530a de porte-lentilles s'étendant à travers des parties bossages 330a respectives du réseau de lentilles secondaires 300. Lorsque le tout est assemblé, les vis de montage 590 s’étendent à travers les trous 530 respectifs dans le porte-lentilles 510, à travers les parties bossages 530a de porte-lentilles associées et dans la plaque de base 100 sur laquelle le PCBA 200 est monté. Chaque partie bossage 530a de porte-lentilles peut être légèrement effilée afin que l'insertion de la vis de montage 590 dilate la partie bossage pour compresser les parties bossages 330a de réseau associées aux trous de montage 330 formés dans le réseau de lentilles secondaires 300 contre les trous 230 formés dans le PCBA 200 et compresse les extrémités 330b des parties bossages 330a de réseau contre la surface 110 de la plaque de base 100.

Comme montré, le réseau de lentilles secondaires 300 réalisé en silicone forme un joint statique entre: la jupe 560 du porte-lentilles 510 et le bord périphérique 260 du PCBA 200; et les parties bossages 530a du porte-lentilles 510 et les trous 230 dans le PCBA 200 avec les extrémités 330b des parties bossages 330a de réseau étant compressées contre la surface 110 de la plaque de base 100. De plus, le réseau de lentilles secondaires 300 forme également des joints statiques autour des fils 440, 450 (figure 3) dans les parties gaines 345, 355 comme décrit ci-dessus.

Dans un mode de réalisation, le bord périphérique 360 du réseau de lentilles secondaires 300 a une paire de lèvres périphériques 360a, 360b formées dans celui-ci, lesquelles s'aplatissent quand elles sont compressées par le porte-lentilles 510 pour être affleurantes à la surface 110 de la plaque de base 100 pour former une paire de joints d'étanchéité empêchant la pénétration d'eau comme le montre la figure 9. Bien que cela ne soit pas montré sur la figure 9 (pour des raisons de clarté), il est possible que les lèvres périphériques 360a, 360b reposent totalement à plat contre la surface 110 de la plaque de base 100.

On comprendra facilement que le serrage du bord périphérique 360 contre la surface 110 de la plaque de base 100 peut être mis en œuvre différemment et n'est pas limité à la paire de lèvres périphériques 360a, 360b comme décrit ci-dessus. On peut prévoir davantage de lèvres ou d'autres moyens pour effectuer le joint étanche entre le bord périphérique 360 du réseau de lentilles secondaires 300 et la surface 110 de la plaque de base 100.

De plus, bien que l'on n'ait décrit ci-dessus qu'un seul module de DEL 500 monté sur la plaque de base 100, on se rendra aisément compte que plus d'un tel module de DEL peut être monté sur la plaque de base 100, chacun ayant un réseau de lentilles secondaires qui forme un joint statique avec celle-ci pour empêcher la pénétration d'eau dans le module de DEL 500 et en particulier entre le réseau de lentilles secondaires et le PCBA 200.

On se rendra compte que, bien que l'invention décrite ci-dessus comprenne un porte-lentilles non conducteur, des porte-lentilles comprenant des matériaux conducteurs, par exemple des métaux, peuvent aussi être utilisés comme réseau de lentilles secondaires en silicone ayant de bonnes propriétés d'isolation électrique qui satisfont aux réglementations relatives à la sécurité électrique.

Bien que la présente invention ait été décrite en référence à l'utilisation de silicone comme matériau dans lequel le réseau de lentilles secondaires 300 est réalisé, on se rendra compte que le réseau de lentilles secondaires peut comprendre d'autres matériaux ou combinaisons de matériaux qui sont compatibles les uns avec les autres et qui offrent les caractéristiques de pouvoir être moulés en une seule pièce avec des lentilles de qualité optique et pouvant être compressées pour former des joints statiques à des endroits de l'ensemble comme décrit ci-dessus.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS:

   1. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau comprenant:- une plaque de base; une carte de circuits imprimés montée sur la plaque de base; une pluralité de diodes électroluminescentes montées sur la carte de circuits imprimés; au moins deux connexions électriques montées sur la carte de circuits imprimés et connectées électriquement pour fournir du courant à chacune de la pluralité de diodes électroluminescentes; un réseau de lentilles secondaires sur la pluralité de diodes électroluminescentes sur la carte de circuits imprimés, le réseau de lentilles secondaires comprenant une pluralité d'éléments lentilles secondaires et étant configuré pour fournir une partie couverture pour chacune des connexions électriques et une partie gaine pour chacun des fils connectés à chacune des connexions électriques; et un porte-lentilles monté sur le réseau de lentilles secondaires, le porte-lentille comprenant une pluralité d'ouvertures formées dans celui-ci pour loger un des éléments lentilles secondaires et étant configuré pour compresser au moins une partie du réseau de lentilles secondaires pour former au moins un joint statique entre le porte-lentille et la plaque de base pour empêcher la pénétration d'eau autour de la carte de circuits imprimés.
2. 2. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon la revendication 1, dans lequel le réseau de lentilles secondaires comprend une partie lèvre périphérique qui s'étend sur une surface de la plaque de base.
3. 3. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la plaque de base forme un de: un dissipateur de chaleur et une partie d'un corps de luminaire sur lequel le module sera monté.
4. 4. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le porte-lentilles comprend une partie jupe agencée autour de sa périphérie, la partie jupe étant configurée pour compresser la partie lèvre périphérique du réseau de lentilles secondaires contre la surface de la plaque de base.
5. 5. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon la revendication 4, dans lequel la partie jupe a au moins deux parties découpées en son sein, chaque partie découpée étant configurée pour s'aligner sensiblement sur une partie gaine concernée et pour fournir un accès à une connexion dans la partie couverture correspondante du réseau de lentilles secondaires pour un fil passant par la partie gaine.
6. 6. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon la revendication 5, dans lequel chaque partie gaine est configurée pour former un joint statique autour d'un fil inséré à travers celle-ci.
7. 7. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le réseau de lentilles secondaires comprend une pluralité de trous de montage de réseau formé dans celui-ci, chaque trou de montage de réseau ayant une partie bossage de réseau qui lui est associée et qui est configurée pour passer à travers un trou de montage correspondant formé dans la carte de circuits imprimés.
8. 8. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon la revendication 7, dans lequel le porte-lentilles comprend en outre une pluralité de trous de montage de porte-lentilles formés dans celui-ci, chaque trou de montage de porte-lentilles ayant une partie bossage de porte-lentilles qui lui est associée et qui est configurée pour entrer en prise avec une partie bossage de réseau correspondante du réseau de lentilles secondaires et pour compresser la partie bossage de réseau contre le trou de montage correspondant formé dans la carte de circuits imprimés et contre la surface de la plaque de base pour former un joint d'étanchéité avec celle-ci.
9. 9. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon la revendication 8, comprenant en outre une pluralité de vis de montage pour monter le porte-lentilles et le réseau de lentilles secondaires sur la plaque de base sur laquelle la carte de circuits imprimés est montée, chaque vis de montage passant par un des trous de montage du porte-lentilles et sa partie bossage de porte-lentilles associée et entrant dans un trou associé dans la plaque de base.
10. 10. Module de diodes électroluminescentes selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le réseau de lentilles secondaires comprend un matériau de silicone de qualité optique.
11. 11. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le réseau de lentilles secondaires est moulé en une pièce.
12. 12. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le porte-lentilles est moulé en une pièce.
13. 13. Module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon la revendication 12, dans lequel le porte-lentilles comprend un du polycarbonate, sulfure de polyphénylène, téréphtalate de polybutylène et polyamide.
14. 14. Luminaire comprenant au moins un module de diodes électroluminescentes étanche à l'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.