專利名稱：一種高效發(fā)光二極管燈具的光學(xué)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED (發(fā)光二極管)照明領(lǐng)域，特別是一種高效照明燈具液體配光的結(jié) 構(gòu)。
背景技術(shù)：
由于發(fā)光二極管LED光效高、壽命長、工作溫度低、無毒無電磁污染，具有綠色環(huán) 保特點，大功率LED燈具已經(jīng)開始在路燈、隧道燈、泛光燈、射燈、特種燈方面得到應(yīng)用，很 可能會成為下一代照明工具的光源。LED燈具的光效受到散熱條件、配光方案、電源驅(qū)動效率等各方面因素的影響，目 前市場上的LED燈具的光效跟傳統(tǒng)光源的燈具相比，沒有顯著優(yōu)勢，另外未能對LED燈具照 明角度的有效控制，燈具的光利用率較低，這些已經(jīng)成為LED用于照明商業(yè)化普及的障礙。申請?zhí)枮镃N200710136873. 5的中國專利申請?zhí)岢隽艘环N采用液體填充的高功率 發(fā)光二極管電燈，其配光的方法是通過容器內(nèi)反射性側(cè)壁來控制燈具的發(fā)光角度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，目的是提出一種達(dá)到各種發(fā)散角度 的發(fā)光二極管燈具的配光方法。解決上述問題采用的技術(shù)方案是一種高效發(fā)光二極管燈具的光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括發(fā) 光二極管光源模塊、發(fā)光二極管周邊的反光面、燈罩、填充于燈罩內(nèi)的介質(zhì)，其中發(fā)光二極 管光源模塊植入介質(zhì)，光源和介質(zhì)封裝在所述的燈罩內(nèi)，其特征在于從發(fā)光二極管光源模 塊發(fā)出的光線直接進入介質(zhì)，一部分小發(fā)散角度的光線經(jīng)過液體傳輸至燈罩，然后通過燈 罩兩個表面折射進入空氣，光線與光源軸向夾角范圍為從o度到90度，另外一部分大發(fā)散 角度的光經(jīng)過反光面的反射穿過介質(zhì)和燈罩出射至空氣。根據(jù)本發(fā)明，燈罩的形狀為平板或空間曲面面板，燈罩為透明或乳白色的玻璃或 塑料，其表面可以經(jīng)過磨砂處理或陣列透鏡。所述的反光曲面由反光杯或反光板的內(nèi)表面 構(gòu)成，所述的反光杯或反光板為具有反光材料涂層的內(nèi)凹曲面或平面的圓對稱或不規(guī)則的 部件，部件的基體材料為塑料、玻璃或金屬，反光杯或反光板的底部設(shè)置有安裝光源的安裝 孔。發(fā)光二極管光源模塊為單顆發(fā)光二極管或多顆發(fā)光二極光的陣列。根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)腔內(nèi)填充的介質(zhì)可以為液體、凝固的膠體或其他具有較好透光性 且光熱穩(wěn)定性的透明或半透明材料，或其他高分子納米材料，可以為硅膠、硅樹脂、石蠟油、 水等。根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)腔內(nèi)填充的介質(zhì)具有良好的導(dǎo)熱性能。根據(jù)本發(fā)明，該介質(zhì)與燈罩所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，發(fā)光角度和光度分布可以調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)腔內(nèi)填充的介質(zhì)為液體、膠體顆?；蚬腆w包含有磷光或熒光顆粒。根據(jù)本發(fā)明，該結(jié)構(gòu)可以同LED封裝成一體式的單顆LED或多顆LED。根據(jù)本發(fā)明，該燈罩曲面形狀的控制和反光杯的組合有助于產(chǎn)生特定的燈具光線發(fā)散角度和光度分布，從而達(dá)到不同的聚光或泛光效果來滿足各種場合的照明要求。本發(fā)明通過反光面和燈罩面板曲面的改變來實現(xiàn)對發(fā)光二極管光源模塊所發(fā)出 的光進行整形，具有如下優(yōu)點。(1)使用本發(fā)明的配光方法，LED光源所發(fā)出的光能經(jīng)過外罩和反光杯整行，得到 特定的燈具光度分布。(2)本發(fā)明的配光方法可以提高LED光源所發(fā)出的光的輸出效率，從而提高整個 燈具的光效。


參考下文之現(xiàn)時較佳實施例的描述以及附圖，可更好地理解本發(fā)明及其目的與優(yōu)
；^^，I .圖1是本發(fā)明實施例的前視圖；圖2是本發(fā)明實施例的光線傳播圖；圖3是本發(fā)明實施例中光源與反光杯組合的立體圖；圖4是本發(fā)明具有兩個反光杯時的實施例的前視圖；圖5是圖4實施例的立體圖；圖6是本發(fā)明反光面為平面時的實施例的統(tǒng)剖面圖；圖7是本發(fā)明燈罩形狀曲面時的實施例的剖面圖；圖8是本發(fā)明實施例的一種條形燈前視圖；圖9是本發(fā)明實施例的一種條形燈的立體圖。
具體實施例方式現(xiàn)參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的LED燈具配光的光學(xué)結(jié)構(gòu)。如圖1至圖3所示，本發(fā)明的LED燈具1包括燈罩外殼11、反光杯13、發(fā)光二極管 光源模塊14及充滿整個燈體內(nèi)腔的液體介質(zhì)12。其中發(fā)光二極管光源模塊光源14植入介質(zhì)12，光源15和介質(zhì)12通過燈罩11密 封，該配光方法是通過反光面131和燈罩11面板曲面的改變來實現(xiàn)對發(fā)光二極管光源模塊 13所發(fā)出的光進行整形。如圖2所示，從發(fā)光二極管光源模塊14發(fā)出的光線直接進入介質(zhì)，一部分小發(fā)散 角度141的光線經(jīng)過介質(zhì)12傳輸至外殼11，然后通過燈罩外殼11兩個表面折射進入空氣， 光線與光源軸向夾角范圍為從0度到90度，另外一部分大發(fā)散角度的光142經(jīng)過反光面 131的反射穿過介質(zhì)12和外殼11出射至空氣。燈罩的形狀呈半球狀，燈罩11為透明或乳 白色的玻璃或塑料，其表面可以經(jīng)過磨砂處理或陣列透鏡。反光杯13為具有反光材料涂層的內(nèi)凹曲面的部件，部件的基體材料為塑料，反光 杯的底部設(shè)置有安裝光源的安裝孔。發(fā)光二極管光源模塊14為單顆發(fā)光二極管。如圖4至圖5所示，是本發(fā)明LED燈具的另一實施例，與圖1_3實施例不同之處在 于所述的燈罩11的形狀呈1/4球面狀。發(fā)光二極管光源模塊14為兩個單顆發(fā)光二極管， 分別設(shè)置在兩個反光杯13上，反光杯13的基體材料為玻璃。其余結(jié)構(gòu)與圖1-3實施例相
4同。圖6是本發(fā)明LED燈具的又一實施例，與圖1_3實施例不同之處在于兩個發(fā)光二 極管光源模塊14設(shè)置在一個平面反光板13上，所述的平面反光板13基體材料為金屬，表 面涂覆有反光材料涂層。其中，每個發(fā)光二極管光源模塊為多顆發(fā)光二極管的陣列。圖7是本發(fā)明LED燈具的再一實施例，是圖6實施例的一個變體，區(qū)別在于其中燈 罩形狀為不規(guī)則的曲面。其余結(jié)構(gòu)與圖6實施例相同。圖8，圖9是本發(fā)明LED燈具的另一實施例，是圖6實施例的一個變體，區(qū)別在于其 中燈罩形狀為長條形的拉伸曲面。其余結(jié)構(gòu)與圖6實施例相同。應(yīng)該理解到的是上述實施例只是對本發(fā)明的說明，而不是對本發(fā)明的限制，任何 不超出本發(fā)明實質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種高效發(fā)光二極管燈具的光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括發(fā)光二極管光源模塊(14)、發(fā)光二極管周邊的反光面(131)、燈罩(11)、填充于燈罩(11)內(nèi)的介質(zhì)(12)，其中發(fā)光二極管光源模塊(14)植入介質(zhì)(12)，光源(14)和介質(zhì)(12)封裝在所述的燈罩(11)內(nèi)，其特征在于從發(fā)光二極管光源模塊(14)發(fā)出的光線直接進入介質(zhì)(12)，一部分小發(fā)散角度的光線經(jīng)過介質(zhì)傳輸至燈罩(11)，然后通過燈罩(11)兩個表面折射進入空氣，光線與光源軸向夾角范圍為從0度到90度，另外一部分大發(fā)散角度的光經(jīng)過反光面(131)的反射穿過介質(zhì)(12)和燈罩(11)出射至空氣。
2.如權(quán)利要求1所述的高效發(fā)光二極管燈具的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于燈罩(11)的形狀 為平板或空間曲面面板或者其結(jié)合，燈罩(11)為透明或乳白色的玻璃或塑料材料，其表面 經(jīng)過磨砂處理或陣列透鏡曲面或不處理。
3.如權(quán)利要求1所述的高效發(fā)光二極管燈具的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的反光曲面 (131)由反光杯或反光板(13)的內(nèi)表面構(gòu)成，所述的反光杯或反光板(13)為具有反光材料 涂層的內(nèi)凹曲面或平面的圓對稱或不規(guī)則的部件，部件的基體材料為塑料、玻璃或金屬，反 光杯反光板(13)的底部設(shè)置有安裝光源的安裝孔。
4.如權(quán)利要求1所述的高效發(fā)光二極管燈具的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于發(fā)光二極管光源 模塊(14)為單顆發(fā)光二極管或多顆發(fā)光二極光的陣列。
5.如權(quán)利要求1所述的高效發(fā)光二極管燈具的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于燈罩(11)內(nèi)腔內(nèi) 填充的介質(zhì)可以為液體、凝固的膠體或其他具有較好透光性且光熱穩(wěn)定性的透明或半透明 材料，或其他高分子納米材料。
6.如權(quán)利要求1所述的高效發(fā)光二極管燈具的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于燈罩(11)內(nèi)腔 內(nèi)填充的介質(zhì)具有良好的導(dǎo)熱性能，在實現(xiàn)配光的同時該介質(zhì)可以將發(fā)光二極管光源模塊 (14)所產(chǎn)生的熱通過燈殼傳遞到周圍的空氣中。
7.如權(quán)利要求1所述的高效發(fā)光二極管燈具，其特征在于燈罩(11)內(nèi)腔內(nèi)填充的介質(zhì) 為液體、膠體顆?；蚬腆w，包含有磷光或熒光顆粒。
8.如權(quán)利要求1所述的高效發(fā)光二極管燈具的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于通過調(diào)節(jié)介質(zhì)與 LED光源所構(gòu)成透鏡的曲率半徑、或者調(diào)節(jié)燈罩(11)或反光面(131)的形狀可以調(diào)節(jié)發(fā)光 角度和光度分布。
9.如權(quán)利要求1所述的高效發(fā)光二極管燈具的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于該結(jié)構(gòu)可以同 LED封裝成一體式的單顆LED。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高效發(fā)光二極管燈具，包括發(fā)光二極管光源模塊、發(fā)光二極管周邊的反光面、燈罩、填充于燈罩內(nèi)的液體，通過反光面和燈罩面板曲面的改變來實現(xiàn)對發(fā)光二極管光源模塊所發(fā)出的光進行整形，通過反光杯和外殼燈罩的組合及發(fā)光二極管發(fā)光模塊的配合等整個光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以達(dá)到照明級燈具照明技術(shù)要求和使用效果；具有如下優(yōu)點。使用本發(fā)明的配光方法，LED光源所發(fā)出的光能經(jīng)過外罩和反光杯整行，得到特定的燈具光度分布。本發(fā)明的配光方法可以提高LED光源所發(fā)出的光的輸出效率，從而提高整個燈具的光效。
文檔編號F21Y101/02GK101825233SQ20091015249
公開日2010年9月8日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者張從峰, 王萬林 申請人:艾迪光電(杭州)有限公司