專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置，尤其涉及一種具有均勻照度的照明裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED，Light Emitting Diode)具有亮度高、工作電壓低、功耗小、 易與集成電路匹配、驅(qū)動簡單、壽命長等優(yōu)點，因此，其被當(dāng)作理想光源廣泛應(yīng)用在各種照 明場合中，具體可參閱Jos印h Bielecki等人在文獻2007 IEEE, 23rd IEEE SEMI-THERM Symposium 上發(fā)表的 Thermal Considerations for LED Components in an Automotive Lamp 一文。單個LED的輻射范圍通常較為有限，為了適用于需要較大照明范圍的場合，可以 將多個LED組裝在一個承載架上，從而利用該承載架來承載該多個LED以形成較大的照明 范圍。然而，此情況下所形成的光場的照度難以達到均勻化的效果，因此其應(yīng)用受到相應(yīng)的 限制。有鑒于此，提供一種具有均勻照度的照明裝置實為必要。

發(fā)明內(nèi)容
下面將以實施例說明一種具有均勻照度的照明裝置。一種照明裝置，其包括一個承載架、一個第一固態(tài)光源及多個第二固態(tài)光源。該承 載架具有一個球形承載面，且該球形承載面具有一對稱中心軸。第一固態(tài)光源設(shè)置在該球 形承載面上且具有一第一中心軸，該第一中心軸與該對稱中心軸相重合，該第一固態(tài)光源 的光強為該多個第二固態(tài)光源環(huán)繞該對稱中心軸均勻設(shè)置在該球形承載面上，且與第 一固態(tài)光源相結(jié)合形成一均勻分布的發(fā)光區(qū)域，每個第二固態(tài)光源具有一個第二中心軸， 該第二中心軸經(jīng)過該球形承載面的球心且與該中心對稱軸的夾角為θ，該第二固態(tài)光源的 光強為I，I與Iq之間滿足關(guān)系式1 = Ιο/cos3 θ。相對于現(xiàn)有技術(shù)，所述照明裝置包括具有一對稱中心軸的球形承載架，以及設(shè)置 在該承載架上的第一、第二固態(tài)光源。該第一、第二固態(tài)光源相結(jié)合形成一均勻分布的發(fā)光 區(qū)域，該第一、第二固態(tài)光源之間的光強Ιο、I滿足關(guān)系式I = Ιο/cos3 θ，其可使得由該第 一、第二固態(tài)光源發(fā)出的光線在整體上形成一個具有均勻照度的光場。


圖1是本發(fā)明第一實施例提供的照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明第一實施例提供的照明裝置沿II-II線的剖面示意圖。圖3是本發(fā)明第一實施例提供的照明裝置的俯視示意圖。圖4是本發(fā)明第一實施例提供的照明裝置的配光曲線圖。圖5是本發(fā)明第二實施例提供的照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖，以對本發(fā)明實施例作進一步的詳細說明。請一起參照圖1及圖2，本發(fā)明第一實施例提供的一種照明裝置100，其包括一個 承載架10，一個第一固態(tài)光源20及多個第二固態(tài)光源30。該承載架10具有一個用于承載該第一、第二固態(tài)光源10、20的球形承載面12。該 球形承載面12具有一對稱中心軸M，該對稱中心軸M經(jīng)過該球形承載面12的球心0。在本 實施例中，該承載架10具有一個半球狀輪廓，該球形承載面12為對應(yīng)于該半球狀輪廓的圓 弧面。該第一、第二固態(tài)光源20、30分別可為LED芯片或LED。在本實施例中，該第一、第 二固態(tài)光源20、30分別為LED，且該第一固態(tài)光源20具有一個位于其幾何中心上的第一中 心軸M1，該第二固態(tài)光源30具有一個位于其幾何中心上的第二中心軸M2。請一起參照圖3，該第一固態(tài)光源20設(shè)置在該球形承載面12的對應(yīng)于其頂點的 位置，且該第一中心軸Ml與該對稱中心軸M相重合。該多個第二固態(tài)光源30環(huán)繞該對稱 中心軸M設(shè)置在該球形承載面12上。具體地，該多個第二固態(tài)光源30沿該球形承載面12 上的多個圓環(huán)均勻排布。該多個圓環(huán)包括第一圓環(huán)31、第二圓環(huán)32、第三圓環(huán)33、第四圓環(huán)
34、第五圓環(huán)35及第六圓環(huán)36。該第一、第二、第三、第四、第五及第六圓環(huán)31、32、33、34、
35、36的中心分別位于該對稱中心軸M上。該第一、第二、第三、第四、第五及第六圓環(huán)31、32、33、34、35、36上排布數(shù)量各自 不同的多個第二固態(tài)光源30，具體為該圓環(huán)上所排布的第二固態(tài)光源30的數(shù)量隨著其與 該第一固態(tài)光源20的距離的增加而逐漸增多。本實施例中，該第一、第二、第三、第四、第五 及第六圓環(huán)31、32、33、34、35、36分別排布四、八、十二、十五、十八及二十個第二固態(tài)光源 30。對于第一、第二、第三、第四、第五及第六圓環(huán)31、32、33、34、35、36中任意一者，其 所排布的多個第二固態(tài)光源30環(huán)繞該對稱中心軸M間隔且呈均勻設(shè)置，且任意一個第二固 態(tài)光源30的第二中心軸M2的延伸方向經(jīng)過球心0，該第二中心軸M2與該中心對稱軸M定 義一個夾角θ。請一起參照表一，定義該第一固態(tài)光源20的光強為Itl,而第二固態(tài)光源30的光強 為I。本實施例中，I0的強度設(shè)定為0. 00524坎德拉(Candela，cd)，第一圓環(huán)31上的第二 固態(tài)光源30的第二中心線與對稱中心軸M的夾角為10度，而相鄰兩個圓環(huán)所對應(yīng)的圓心 角為10度，該多個第二固態(tài)光源30滿足表一所列的條件。表一 依據(jù)表一所列條件配置形成的照明裝置100，其所包含的第二固態(tài)光源30的光強 I與第一固態(tài)光源20的光強Itl之間滿足關(guān)系式I = I0/cos3 θ同時，第二固態(tài)光源30與第一固態(tài)光源30相結(jié)合，形成了一個由該第一、第二固 態(tài)光源20、30所組成且呈均勻分布的發(fā)光區(qū)域120。請進一步參見圖4，該照明裝置100的光場的半高全寬角在0度至67. 5度，以及 292. 5度至360度之間，也即該照明裝置100的發(fā)光角度大約為135度。另外，該照明裝置 100所形成的光場在400mmX400mm的區(qū)域內(nèi)具有較均勻的照度。因此，滿足表一所列條件 的照明裝置100具有較大的發(fā)光角度和均勻照度，其適用在需要較大照明范圍的場合，如 舞臺照明中。該承載架10可采用絕緣材料，如塑料等制成。當(dāng)然，其也可采用具有較佳導(dǎo)熱性 的金屬材料，如鋁、銅等制成，以對第一、第二固態(tài)光源20、30進行導(dǎo)熱或散熱。另外，該承 載架10也可以不為實心結(jié)構(gòu)，而是中空的結(jié)構(gòu)，以節(jié)省制作材料。如圖5所示，本發(fā)明第二 實施例提供了一種與照明裝置100結(jié)構(gòu)相類似的照明裝置200，其區(qū)別于照明裝置100之處 在于采用了金屬材料制成的承載架10，該承載架10包括一個連接于承載面12的底面14， 該承載架10由該底面14向內(nèi)開設(shè)有一個中空腔140 ；另外，該照明裝置100進一步包括一 貼附在承載面12上的軟性印刷電路板22，第一、第二固態(tài)光源20、30設(shè)置在該軟性印刷電 路板22上。該軟性印刷電路板22具有一采用石墨與聚脂(Polyester，PET)及聚酰亞胺 (Polyimide, PI)中至少一者壓合所形成的絕緣基材，以較佳地將第一、第二固態(tài)光源20、 30發(fā)光時所散發(fā)出的熱量傳導(dǎo)至中空承載架10上進行散熱，從而有效保障第一、第二固態(tài) 光源20、30的發(fā)光特性。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它各種對應(yīng) 的改變與變形，例如，可進一步在承載面12上設(shè)置第二固態(tài)光源30，使得其中心線M2與對 稱中心軸M形成的夾角為70度或80度，從而擴展照明裝置100、200的發(fā)光角度。另外，在滿足關(guān)系式I = ItZc0S3 θ的前提下，如適當(dāng)增加第二固態(tài)光源30的數(shù) 目，使得第一、第二固態(tài)光源30更緊密且更均勻地分布，則照明裝置100、200可形成更均勻 的照度?？梢岳斫獾氖牵羞@些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
一種照明裝置，包括一個承載架，該承載架具有一個球形承載面，且該球形承載面具有一對稱中心軸；一個第一固態(tài)光源，其設(shè)置在該球形承載面上且具有一第一中心軸，該第一中心軸與該對稱中心軸相重合，該第一固態(tài)光源的光強為IO；多個第二固態(tài)光源，其環(huán)繞該對稱中心軸均勻設(shè)置在該環(huán)形承載面上，且與第一固態(tài)光源相結(jié)合形成一均勻分布的發(fā)光區(qū)域，每個第二固態(tài)光源具有一個第二中心軸，該第二中心軸經(jīng)過該球形承載面的球心且與該中心對稱軸的夾角為θ，該第二固態(tài)光源的光強為I，I與IO之間滿足關(guān)系式I＝I0/cos3θ。
2.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，進一步包括一個貼附在該球形承載面 上的軟性印刷電路板，該第一、第二固態(tài)光源安裝在該軟性印刷電路板上。
3.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，該軟性印刷電路板具有一采用石墨與 聚脂及聚酰亞胺中至少一者壓合所形成的絕緣基材。
4.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，該多個第二固態(tài)光源排布在該球形承 載面上的至少一個圓環(huán)上，且該至少一個圓環(huán)的中心位于該對稱中心軸上。
5.如權(quán)利要求4所述的照明裝置，其特征在于，該多個第二固態(tài)光源排布在該球形承 載面上的多個圓環(huán)上，相鄰兩個圓環(huán)所對應(yīng)的圓心角為10度。
6.如權(quán)利要求5所述的照明裝置，其特征在于，該多個圓環(huán)所包含的第二固態(tài)光源的 數(shù)量沿遠離該第一固態(tài)光源的方向逐漸增加。
7.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，該承載架具有一個半球狀輪廓，該承載 面為對應(yīng)于該半球狀輪廓的圓弧面。
8.如權(quán)利要求7所述的照明裝置，其特征在于，該承載架具有一個連接于該承載面的 底面，該承載架由該底面向內(nèi)開設(shè)一個中空腔。
9.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，該第一、第二固態(tài)光源分別包括發(fā)光二 極管及發(fā)光二極管芯片。
10.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，該承載架采用金屬材料所制成。
全文摘要
一種照明裝置，其包括一個承載架、一個第一固態(tài)光源及多個第二固態(tài)光源。該承載架具有一個球形承載面，且該球形承載面具有一對稱中心軸。第一固態(tài)光源設(shè)置在該球形承載面上且具有一第一中心軸，該第一中心軸與該對稱中心軸相重合，該第一固態(tài)光源的光強為I0。該多個第二固態(tài)光源環(huán)繞該對稱中心軸均勻設(shè)置在該球形承載面上，且與第一固態(tài)光源相結(jié)合形成一均勻分布的發(fā)光區(qū)域。每個第二固態(tài)光源具有一個第二中心軸，該第二中心軸經(jīng)過該球形承載面的球心且與該中心對稱軸的夾角為θ，該第二固態(tài)光源的光強為I，I與I0之間滿足關(guān)系式I＝I0/cos3θ。該照明裝置可形成一個具有均勻照度的光場。
文檔編號F21V19/00GK101886755SQ20091030226
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者賴志銘, 陳志隆, 韋安琪 申請人:富士邁半導(dǎo)體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫能源科技股份有限公司