專利名稱：Led路燈光學(xué)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光學(xué)模塊，尤指一種以發(fā)光二極管(light emitting diode; LED)為發(fā)光源的LED路燈光學(xué)模塊。
背景技術(shù)：
近年來發(fā)光二極管制造技術(shù)日益進步，且其具有亮度高、省電、壽命 長等優(yōu)點，己被廣泛應(yīng)用在燈具的照明應(yīng)用。
然而，目前所見LED路燈多為一平面平板陣列型態(tài)的LED路燈產(chǎn)品， 亦即將多個LED發(fā)光元件設(shè)置在相同高度的同一平面上，使所有LED發(fā)光 元件投射出的光線能涵蓋一特定區(qū)域范圍，也就是將多個LED集中后再用 鏡頭做發(fā)散。
上述LED燈具所發(fā)出的光造成一種現(xiàn)象，即照射區(qū)域的中間位置相較 于外圍位置在亮度上明顯較亮，而且為了達到最低亮度需求，LED元件的 數(shù)量需求也非常高。上述照射亮度不均勻的情形是LED應(yīng)用在路燈模塊急 需解決的重要問題。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的主要目的是提供一種LED路燈光學(xué)模塊，能獲致高均勻 亮度的照明效果。
LED路燈光學(xué)模塊包括有一基座、及多個LED光源模塊?；ㄓ?多個區(qū)塊面，相鄰兩區(qū)塊面具有不同的法線方向。上述每一LED光源模塊 包括有一殼體、一LED芯片與一光學(xué)鏡頭，其中LED芯片與光學(xué)鏡頭安裝 于殼體內(nèi)，且光學(xué)鏡頭供該LED芯片的射出光通過。
每一 LED光源模塊是以殼體固定于對應(yīng)的區(qū)塊面上，且相鄰的LED光 源模塊，其內(nèi)的光學(xué)鏡頭具有相異的光收斂角特性。光學(xué)鏡頭可以是對稱 型及/或非對稱(橢圓)光學(xué)鏡頭，較佳為非對稱(橢圓)光學(xué)鏡頭，其可將
3射出光形修正成接近正圓。
利用安裝在基座上不同方向面的LED光源模塊發(fā)光即可使LED路燈光 學(xué)模塊具有特定區(qū)域范圍的照明能力，而且是每一 LED光源模塊負責特定 區(qū)域其中一部分的照明。另外再透過將不同光收斂角特性的光學(xué)鏡頭組裝 于不同LED光源模塊，可以達到補正因距離遠近所造成亮度不一致的功
上述基座的多個區(qū)塊面可為偶數(shù)個，且全部區(qū)塊面可為以面向投射方 向的垂直縱切面為對稱的結(jié)構(gòu)。較佳地，多個區(qū)塊面共構(gòu)成一凹面，使LED 光源模塊的射出光是由凹面射出，也就是凹面的法線方向，向外指向照射 區(qū)域。如此當遠處車輛接近LED路燈時，有減輕眩光效應(yīng)的功能?；^ 佳為導(dǎo)熱材料例如鋁合金，以幫助LED散熱。
上述每一LED光源模塊可更包括一密封圈，夾設(shè)在殼體的內(nèi)壁與光學(xué) 鏡頭之間，用以將LED芯片密封于殼體中，達到防水效果。LED光源模塊 可更以一壓合蓋軸向壓迫于殼體與密封圈，并透過一緊固裝置如螺栓而鎖 附于殼體。
上述殼體可由一導(dǎo)熱材料，較佳是金屬制成，有助于LED芯片的散熱。 LED光源模塊固定在基座的方式可于每一區(qū)塊面開設(shè)有一安裝孔，將LED 光源模塊對應(yīng)地卡固于安裝孔。
本實用新型的有益效果是，所提供的一種LED路燈光學(xué)模塊所需LED 裝置數(shù)可明顯減少，因為不須靠使用多數(shù)LED來集中發(fā)光以彌補不足處， 本實用新型能獲致高均勻亮度的照明效果。


圖1是本實用新型一較佳實施例的LED路燈光學(xué)模塊分解圖2是圖1的LED光源模塊分解圖3是圖2的LED光源模塊組裝剖視圖4是本實用新型一較佳實施例的LED路燈分解圖。
主要元件符號說明
LED路燈光學(xué)模塊IO 基座ll區(qū)塊面111， 112 LED光源模塊12， 13 LED芯片122 非對稱光學(xué)鏡頭124 螺栓126 內(nèi)壁128 驅(qū)動器22 玻璃燈罩24
安裝孔113與114 殼體121 密封圈123 壓^*蓋125 容置空間127
上蓋21 下蓋23 燈桿2具體實施方式
參考圖1，為本實用新型一較佳實施例的LED路燈光學(xué)模塊分解圖。 LED路燈光學(xué)模塊10主要包括有一基座11、與多個LED光源模塊12， 13， 其中基座11是以鋁合金制成并劃分為多個區(qū)塊面。圖中基座為以面向投 射方向的垂直縱切面，即圖中的YZ平面當作基準面而呈對稱的結(jié)構(gòu)，其 一面為凹面、另一面則為凸面，區(qū)塊面是指位在凹面的一側(cè)。本例中區(qū)塊 面數(shù)目為偶數(shù)。
以圖中所標示相鄰的二區(qū)塊面111,112為例說明，相鄰兩區(qū)塊面 111， 112都設(shè)計為具有不同的法線方向，也就是不處在平行的平面上，彼 此間折彎連接。
另外，在每一區(qū)塊面上皆貫設(shè)一安裝孔，例如區(qū)塊面111與112分別 具有安裝孔113， 114。前述的多個LED光源模塊例如標號12與13就是直 接安裝固定在對應(yīng)的安裝孔113， 114中。在本實施例中，是采用卡固方式。 須特別說明的是，安裝在基座11上相鄰的LED光源模塊間其光收斂角特 性是不同的，詳如后述。
接著參考圖2與圖3，分別繪示圖1中LED光源模塊的分解圖及組裝 剖視圖。在此以LED光源模塊12為例說明其細部構(gòu)造。所使用的LED光 源模塊構(gòu)造上大致相同，其差異僅在于其中的非對稱橢圓光學(xué)鏡頭具有不 同光收斂角規(guī)格。
LED光源模塊12包括有一殼體121、 一 LED芯片122、 一密封圈123、 一非對稱光學(xué)鏡頭124、與一壓合蓋125。殼體121概略呈一桶狀構(gòu)造，凹設(shè)有一容置空間127，是以金屬導(dǎo)熱材料鋁合金制成。殼體121外部
成型為具有多個散熱鰭結(jié)構(gòu)，用于把LED芯片的熱散掉。
LED芯片122位在容置空間127中并以其鋁基板部分接觸固定于殼體 121，所用的LED芯片為一種高功率LED芯片。非對稱光學(xué)鏡頭124(即橢 圓光學(xué)鏡頭)是一種二次光學(xué)光學(xué)鏡頭，同樣是位于殼體121內(nèi)且安排在 LED芯片的出光路徑上，用途是讓LED芯片122的射出光通過達到減縮角 度的集中效果。
環(huán)狀密封圈123是環(huán)繞地夾設(shè)在殼體121的內(nèi)壁128與非對稱光學(xué)鏡 頭124之間，將LED芯片122密封于殼體121中，確保外部污染物或水滴 不會落入容置空間127而對LED芯片122產(chǎn)生不量影響。使用材質(zhì)為橡膠， 當然亦可為其它合適材質(zhì)如耐龍、塑料。
在組裝完LED芯片、非對稱光學(xué)鏡頭124、及密封圈123之后便以壓 合蓋125軸向壓合固定上述構(gòu)件于殼體121上，并透過螺栓126將壓合蓋 125鎖附于殼體121，使LED光源模塊12整體穩(wěn)固。
參考圖4，是本實用新型一較佳實施例的LED路燈分解圖。當上述LED 路燈光學(xué)模塊10實際應(yīng)用于路燈時，路燈整體還包括有一上蓋21、 一驅(qū) 動器22、 一下蓋23、 一玻璃燈罩24、及一燈桿25。驅(qū)動器22電性連接 于LED路燈光學(xué)模塊10以供給必要直流電力，下蓋23支撐LED路燈光學(xué) 模塊10與驅(qū)動器22，上蓋21則將上述后二者罩蓋住、并結(jié)合于下蓋23。 具防水防塵功能的玻璃燈罩24結(jié)合于下蓋23，最后將上蓋21與下蓋23 固定于燈桿25。圖中顯示出LED路燈光學(xué)模塊10上已安裝完所有的LED 光源模塊。
承前所述，由于基座具有多個不同面向的區(qū)域面，因此當LED光源模 塊安裝上去后就代表可以獲得不同方向的射出光束。在此特以一例簡單說 明實際設(shè)計時的作法。首先規(guī)劃出單一路燈所欲負責照明的區(qū)域范圍，并 將其劃分不同照明區(qū)塊，各照明區(qū)塊即是由各LED光源模塊來負責，也就 是基座凹面的法線方向，向外指向欲照射區(qū)域。
顯然地，對應(yīng)越遠照明區(qū)塊的LED光源模塊相較于較近的必會導(dǎo)致亮 度降低，此時便選用光收斂角度較小的光學(xué)鏡頭達到修正補償功效，目前 商業(yè)上可獲得的光收斂角度特性至少有三種可供選擇，而且也可以配合使用光學(xué)仿真軟件來進行設(shè)計。另外，也因為橢圓光學(xué)鏡頭可以把原本射到 路面會呈橢圓狀光區(qū)的情形修正成近似圓形，更顯其特殊實用價值。
由上述可知，本實用新型透過特殊基座結(jié)構(gòu)及具相異光收斂角度特性
的LED光源模塊配合，其所發(fā)揮的定向與亮度修正功能使得LED路燈獲致 均勻亮度的照射成為可能、且光形均勻，LED的散熱也可由殼體、基座來 解決。而密封圈的設(shè)置也使單一LED光源模塊都有防水效果，再透過玻璃 燈罩的雙重防水保護，因此路燈光學(xué)模塊可符合防水標準IP66。
上述實施例僅為了方便說明而舉例而己，本實用新型所主張的權(quán)利范 圍自應(yīng)以申請專利范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
權(quán)利要求1、一種LED路燈光學(xué)模塊，其特征在于包括一基座，包括有多個區(qū)塊面，相鄰兩區(qū)塊面具有不同的法線方向；以及多個LED光源模塊，每一LED光源模塊包括有一殼體、一LED芯片與一光學(xué)鏡頭，該LED芯片與該光學(xué)鏡頭安裝于該殼體內(nèi)，該光學(xué)鏡頭供該LED芯片的射出光通過，每一LED光源模塊以該殼體對應(yīng)固定于該多個區(qū)塊面；其中，相鄰兩LED光源模塊的非對稱橢圓光學(xué)鏡頭具有不同的光收斂角。
2、 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其特征在于，該多個區(qū)塊面構(gòu)成 一凹面。
3、 如權(quán)利要求2所述的光學(xué)模塊，其特征在于，該多個區(qū)塊面為偶 數(shù)，且該基座依據(jù)面向投射方向的垂直縱切面為一對稱結(jié)構(gòu)。
4、 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其特征在于，該多個光學(xué)鏡頭包 括至少三種光收斂角，配置在不同的區(qū)塊面。
5、 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其特征在于，所述每一 LED光源 模塊還包括一密封圈、及一壓合蓋，該密封圈夾設(shè)在該殼體的內(nèi)壁與該光 學(xué)鏡頭之間，該壓合蓋軸向固定該殼體與該密封圈，并透過一緊固裝置而 鎖附于該殼體。
6、 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其特征在于，該殼體由一導(dǎo)熱材 料制成。
7、 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其特征在于，該殼體為金屬。
8、 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其特征在于，該基座為一鋁合金 基座。
專利摘要本實用新型一種LED路燈光學(xué)模塊，包括基座與多個LED光源模塊?；ǘ鄠€區(qū)塊面，相鄰兩區(qū)塊面具有不同的法線方向。LED光源模塊包括有殼體、設(shè)置于殼體內(nèi)的LED芯片與光學(xué)鏡頭，每一LED光源模塊是以殼體對應(yīng)固定于多個區(qū)塊面。相鄰兩LED光源模塊的光學(xué)鏡頭具有不同的光收斂角。通過此，每一LED光源模塊有其負責的照明區(qū)塊，且因距離所造成的亮度差透過相異的光收斂角特性來修正，使最后的總體照明結(jié)果呈現(xiàn)亮度均勻、一致，此方式相較于一般平板式LED路燈發(fā)光模塊相對的可使用較少數(shù)量(至少30％)的LED。
文檔編號F21Y101/02GK201237120SQ200820125908
公開日2009年5月13日 申請日期2008年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日
發(fā)明者張立恒 申請人:品能科技股份有限公司