專利名稱：大功率led照明燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED照明燈裝置，尤其是指一種沒有眩光的大功率LED照 明燈裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的LED照明燈具各式各樣，主要是為了照明。但是隨著人民生活水平 的提高，對于LED照明燈具的要求也在不斷提高，尤其是室內(nèi)照明燈具、閱讀 照明燈具及公共場所的景觀用燈具，不僅對LED燈有亮度的要求，需要使用大 功率LED光源，而且還要求LED燈在照明時沒有光污染。特別是現(xiàn)在建筑的發(fā) 展，光污染將可能成為一個嚴重影響環(huán)境的污染源之一，其中光源發(fā)光體產(chǎn)生 的直接眩光及照明燈產(chǎn)生的間接炫光就是一種主要污染源，"《照明技術(shù)手冊第2 版》于2004年由機械工業(yè)出版社出版'眩光的限制' 一章中對直接眩光和間接 眩光給以詳細評價及解釋"。為了克服光源發(fā)光體產(chǎn)生的直接眩光，有的采用全 磨砂玻璃或格柵型的燈罩，模糊電光源發(fā)光點，但光能損耗大。有的采用白色 塑料或半透明織物燈罩，克服電光源發(fā)光點產(chǎn)生的直接眩光，很不安全。中國 專利公告號CN2835798，公告日是2006年11月8日，名稱為 <一種無直接眩光 照明燈'中公開了有效解決光源發(fā)光體產(chǎn)生直接眩光的光污染問題的方法。該 專利作為照明顯示，如標(biāo)識等對照度要求不高的照明燈裝置是一種很好的方法。 但對照度要求較高的照明燈，在實際應(yīng)用上該專利還沒有指出能提高照明光線 照度及燈具出光效率的具體方法，因此在大功率LED照明燈具實際應(yīng)用中受到 很大的限制。同時該專利也沒有提出解決燈具產(chǎn)生的間接眩光的方法。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對以上技術(shù)中的不足，提出一種實施方便，既能有效解決直接眩
光與間接眩光光污染的問題。又能進一步提髙LED照明燈具照度及出光效率的 大功率LED照明燈裝置。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案得以實現(xiàn)的一種大功率LED照明燈，其特征在于該照明燈包括大功率LED光源，透光 柱體，燈罩，且所述的透光柱體內(nèi)部分布有文字或圖案。作為優(yōu)選，上述的透光柱體是由不同折射率的材質(zhì)制成的透光體。這樣可 以使照明燈具增加更多的出射光線。作為優(yōu)選，上述的一種大功率LED照明燈，所述的透光柱體內(nèi)部的文字或 圖案是二維、三維、多維的文字或圖案。這樣既可以進一步提高照明光線的均 勻度及照度又可以增加照明燈具的藝術(shù)性。作為優(yōu)選，上述的一種大功率LED照明燈，所述的透先柱體在不出射照明 光線的側(cè)面有擴散網(wǎng)點或有導(dǎo)光槽?？梢赃_到進一步提高照明光線的照度及均 勻度的目的。作為優(yōu)選，上述的一種大功率LED照明燈，所述的透光柱體，是多面體， 圓柱體、旋轉(zhuǎn)柱體。作為優(yōu)選，上述的一種大功率LED照明燈，所述的燈罩是反射器、折射器、 漫射器、柵格、偏振器。這樣可以滿足不同的照明燈具照明角度大小的要求。作為優(yōu)選，上述的一種大功率LED照明燈，所述的大功率LED光源指的 是1瓦以上的點光源、線光源，或1瓦以上擴展光源。中國專利公告號 CN1889261，公告日2007年1月13日，名稱為'一種大功率LED擴展光源， 中已公開了有關(guān)擴展光源的內(nèi)容。作為優(yōu)選，上述的一種大功率LED照明燈，所述的大功率LED指的是LED 芯片與熒光粉混合成的發(fā)光體，或多基色芯片混合成的發(fā)光體，或直接使用白
光芯片發(fā)光體。經(jīng)過透光柱體的混光均可得到顯色指數(shù)高、色溫低、照度均勻、 出光效率高的白光照明燈具。
作為優(yōu)選，上述的一種大功率LED照明燈，所述的大功率LED指的是置于 透光柱體2的底面或不出射光線的側(cè)面位置的大功率LED。按不同照明燈具的 結(jié)構(gòu)進行配置，達到提高照明燈具出光強度的目的。
本發(fā)明的有益效果是，不僅可以有效解決照明燈具的直接眩光污染，保護 環(huán)境，同時在透光柱體內(nèi)部加工分布有各種文字圖案，不出射照明光線的側(cè)面加 工有擴散網(wǎng)點或?qū)Ч獠?。由于光的折射既提高了照明燈具的均勻度，又增加?燈具的美觀性。同時照明光線可由兩部份組成 一部分從透光柱體的側(cè)面射出， 可作為背景輔助光線；另一部分從透光柱體的另一個底面射出經(jīng)燈罩反射、折 射后得到，作為主照明光線。主，輔助照明光線分配比例是與透光柱體的形狀 大小及透光柱體內(nèi)的文字、圖案、網(wǎng)點、導(dǎo)光槽的散射機制層的散射原理和構(gòu) 造相關(guān)聯(lián)。我們知道眩光一般分為直接眩光與間接眩光，直接眩光與發(fā)光體相 關(guān)，間接眩光與環(huán)境亮度對比大小相關(guān)，背景輔助照明光線提供了照明的環(huán)境 亮度限制了間接眩光，可以制成無眩光大功率LED照明燈具。同時由于提高了 光能的利用率大大提高了燈具的出光效率。當(dāng)需要利用部分眩光時，本發(fā)明也 可以制成限制部分眩光又利用部分眩光的定向投射照明燈具。
本發(fā)明的另一個有益效果是提供了一種色溫低、顯色指數(shù)高、照度均勻的 大功率LED照明電器，其核心是透光柱體，不僅可將大功率LED光源、小面積 的點光源、線光源、面光源等各種擴展光源發(fā)光體轉(zhuǎn)換成亮度均勻的較大面積 的照明電器的照明光源，同時在白光照明時也是一個極好的混光器，可以將不 同色溫的LED光源進行混光，按光色學(xué)的原理提高其顯色指數(shù)。提供不同色溫 的照明光線。因此本發(fā)明可以廣泛的應(yīng)用在室內(nèi)照明燈具、閱讀照明燈具、臺
燈、吸頂燈、壁燈、嵌入式燈具、投光燈具、室外建筑照明燈具、景觀照明、 水下燈具、隧道燈、埋地?zé)?、交通燈等各種燈具，產(chǎn)生可觀的社會經(jīng)濟效益
圖1實施方案一裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖2光線的全反射原理圖 圖3實施方案二裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4實施方案三裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5實施方案四裝置結(jié)構(gòu)示意構(gòu)。 圖6實施方案五裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7實施方案六裝置結(jié)構(gòu)示意圖。1、大功率LED光源，2、透光柱體，3、燈罩，4、透光柱體內(nèi)部分布的文字或圖案，5、透光柱體側(cè)面的擴散網(wǎng)點或?qū)Ч獠邸?br> 具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施作進一步的陳述 實施方案一如圖l，透光柱體2是內(nèi)部分布文字或圖案4，用PMMA材 料制成的圓柱形透光體。燈罩3是安裝在圓柱形透光柱體2另一個底面上方的 反射罩。大功率LED光源1是大功率點光源，點光源入射光線(圖中未表示) 經(jīng)過全光通耦合，以各種角度從透光柱體2的一個底面入射到透光柱體2內(nèi)部， 其大部分光線從透光柱體2的另一個底面透射出去，然后經(jīng)燈罩3的反射面反 射到被照面上成為照明電器的主照明光線，另一部分從透光柱體2的側(cè)面折射 出去成為輔助照明光線，只有極小部分被透光柱體2吸收成為無效光。側(cè)面透 射出的光線已是無直接眩光的均勻柔和的光線。另一部分從透光柱體2的另一 個底面透射出去經(jīng)燈罩3反射的光線由于反射罩遮光角a的控制也是消除了直
接眩光的主要照明光線、制成了三維無眩光照明系統(tǒng)。
這里將透光柱體2的技術(shù)原理給以說明大功率LED光源部分1中的LED 發(fā)光體光源的光線大部分直接透射入透光柱體2內(nèi)，在此過程中僅損耗較小的 傳輸能量。同時根據(jù)光的全反射原理有效地傳輸光能，將LED發(fā)光體光源轉(zhuǎn)變 為透光柱體面光源。由光全反射原理知道如圖2所示當(dāng)光線從折射率高的
介質(zhì)向折射率低的介質(zhì)(如塑料到空氣)折射時，被折射的光以比入射光線較 斜的角度發(fā)射，當(dāng)入射角大于某一角度時、光線不能折射入空氣中而全部發(fā)生
向內(nèi)反射的現(xiàn)象，稱為全反射或內(nèi)反射，當(dāng)折射角等于90。時的入射角稱為臨 界角。根據(jù)光的折射定律及公式nlSin 6 ,^D2sin 9 2，可推出臨界角0 c^in"(ii2sin90 ° /n,^in"(n2/n0，已知nfl，(空氣)，n產(chǎn)1.491(本專利采用PMMA材料制作透光 柱體2)，得9 c^si^O^TOT^&Sn ，即當(dāng)透光柱體內(nèi)部的發(fā)光體入射光線大于46.8 °時，會發(fā)生全反射現(xiàn)象，這時光線會沿著透光柱體方向從一邊傳輸?shù)搅硪贿叄?當(dāng)透光柱體內(nèi)部的發(fā)光體入射光線小于46.8°的光線則從透光柱體的側(cè)面折射 出去，還有部分零角度的發(fā)光體入射光線，將從透光柱體的另一個底面直接透 射出去。對于PMMA材料的透光柱體，其透光率高達92%，霧度很小，具有很 小的光吸收性，光可以沿著材料傳遞很長距離而衰減很小，因此透光柱體的技 術(shù)原理一方面是利用光的全反射原理進行光的傳輸，另一方面透光柱體內(nèi)部有 無數(shù)個小點形成的各種文字或圖案、擴散網(wǎng)點、導(dǎo)光槽是反其道面用之，破壞 光全反射的條件，干擾光的全內(nèi)反射光學(xué)要素，改變光線的光路，使光線從透 光柱體的俯面引出，形成光亮均勻的面光源。具體方法可用公知的激光技術(shù)由 激光光束爆裂點形成的各種文字或圖案使光線在點上產(chǎn)生漫反射，這樣部分光 線以小于臨界角的角度入射到透光柱體的側(cè)面并折射出去，作為照明的背景輔 助光線， 一部分光線發(fā)生全反射回到透光柱體內(nèi)，這些光線在透光柱體的側(cè)面
發(fā)生全反射又回內(nèi)部的點上。其余的光線直接從透光柱體的另一個底面透射出 去，由反射罩反射到被照物體上。這個過程不斷重復(fù)發(fā)生，直到光線有的從表 面折射出去，有的被透光柱體吸收，有的從透光柱體另一個底面透射出去，有 的損失在某一界面上，從表面折射出去的光線為人眼所見，這一部分光線真正 為照明燈做出貢獻，是照明燈的背景輔助亮度。而從透光柱體另一個底面直接 透射出去的光線，經(jīng)過燈罩的反射、折射、散射作為主要照明光線，這里主輔 光線可通過透光柱體形狀的設(shè)計及透光柱體內(nèi)的文字、圖案、擴散網(wǎng)點、導(dǎo)光 槽的分布進行調(diào)整。實施方案二如圖3:透光柱體2是一個非出射側(cè)面加工有擴散網(wǎng)點或?qū)Ч?槽5的長方體透光體。大功率LED光源1是LED芯片激發(fā)熒光粉合成的白光， 或多基色芯片組合混合成的白光，或直接使用白光芯片產(chǎn)生的白光，經(jīng)過透光 柱體2的混光，可混成很好的白光，燈罩3是安裝在所述的透光柱體2中的另 一個底面的上方與一個非出射側(cè)面后面的反射罩。所述的一個非出射側(cè)面后面 的反射罩是為了增加出射側(cè)面的輔助照明光線發(fā)光強度。另一個底面上方的反 射罩是為了防止照明電器另一個底面的出射光線直接眩光的產(chǎn)生，非出射側(cè)面 的擴散網(wǎng)點或?qū)Ч獠?，可用印刷方法及機械加工的方法制成其目的也是破壞全 反射備件，增加出射側(cè)面的照明光線，制成二維無眩光照明系統(tǒng)。與實施方案1 相同部分的就不重復(fù)了。實施方案三:如圖4:透光柱體2是用不同折射率材料制成的圓柱體透光體。 大功率LED線光源、大功率LED擴展光源與燈罩3都安裝在所述的透光柱體2 中的圓柱體透光體的部分側(cè)面。其余圓柱體透光體側(cè)面是出射側(cè)面，作為照明 電器光線的出射面，形成管式直接照明型光源照明系統(tǒng)。與實施方案1相同部 分的就不重復(fù)了。 實施方案四如圖5:透光柱體2是用不同折射率材料制成的圓球透光體。 大功率LED光源1是安裝在圓球透光體非出射面的大功率LED點光源、大功率 LED擴展光源、燈罩3就是圓球透光體出射面形成的漫射罩。是一種燈泡型均 勻漫射照明無眩光照明系統(tǒng)。與實施方案1相同部分的就不重復(fù)了。實施方案五如圖6:透光柱體2是長方型透光體。大功率LED光源1是 安裝在透光柱體2 二個底面或四個底面上的大功率LED線光源、大功率LED擴 展光源，燈罩3安裝在所述的透光柱體2的一個非出射面?zhèn)让?。另一個出射側(cè) 面作為照明電器光線的出射面，是一種無眩光平板光源直接照明系統(tǒng)，可嵌入 建筑物與建筑物融為一體，與實施方案l、實施方案二相同部分的就不重復(fù)了。實施方案六如圖7:透光柱體2是圓臺透光體。大功率LED光源1是LED 點光源、LED線光源、LED擴展光源、燈罩3是安裝在大功率LED光源1上的 反射層。是一種定向投射直接照明型系統(tǒng)，與實施方案1相同部分的就不重復(fù) 了。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實施例子。顯然， 本發(fā)明不限于以上實施例子，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從 本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種大功率LED照明燈，其特征在于該照明燈包括大功率LED光源(1)，透光柱體(2)，燈罩(3)，且所述的透光柱體(2)內(nèi)部分布有文字或圖案(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED照明燈，其特征在于所述的透光柱體(2)是由不同折射率的材質(zhì)制成的透明體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大功率LED照明燈，其特征在于所述的透 光柱體內(nèi)部的文字或圖案(4)是二維、三維、多維的文字或圖案。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大功率LED照明燈，其特征在于所述的透 光柱體(2)在不出射照明光線的側(cè)面有擴散網(wǎng)點或有導(dǎo)光槽。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大功率LED照明燈，其特征在于所述的透 光柱體(2)，是多面體，圓柱體、旋轉(zhuǎn)柱體。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED照明燈，其特征在于所述的燈罩(3) 是反射器、折射器、漫射器、柵格、偏振器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED照明燈，其特征在于所述的大功率 LED光源(1)指的是l瓦以上的點光源、線光源、擴展光源。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種大功率LED照明燈，其特征在于所述的大 功率LED (1)指的是LED芯片與熒光粉混合成的發(fā)光體，或多基色芯片混 合成的發(fā)光體，或直接使用白光芯片。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l或7或8所述的一種大功率LED照明燈，其特征在于所述 的大功率LED (1)指的是置于透光柱體(2)的底面或不出射光線的側(cè)面位 置的大功率LED (1)。
專利摘要本實用新型公開了一種大功率LED照明燈裝置，尤其是指一種沒有眩光的大功率LED照明燈。它是包括大功率LED光源，透光柱體，燈罩，且其中的透光柱體內(nèi)部分布有文字或圖案；其中的大功率LED為1瓦以上的點光源、線光源、擴展光源等；其中透光柱體內(nèi)的文字或圖案可是二維、三維等，且透光柱體在不出射照明光線的側(cè)面有擴散網(wǎng)點或有導(dǎo)光槽。本實用新型的優(yōu)點是可以有效解決照明燈具的光污染，保護環(huán)境，增加燈具的美觀性，提供了一種色溫低、顯色指數(shù)高、照度均勻的照明燈具。本實用新型可以廣泛的應(yīng)用在室內(nèi)照明燈具、室外建筑照明燈具、景觀照明、水下燈具交通燈等各種燈具。
文檔編號F21V5/00GK201034291SQ20072010821
公開日2008年3月12日 申請日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者吳明番 申請人:吳 清