專利名稱：基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二極管應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于發(fā)光二極管的照明光源裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的電光轉(zhuǎn)換器件，具有發(fā)光效率高、壽命長、體積小、響應(yīng)速度快、耐震抗沖擊、綠色環(huán)保、使用安全等優(yōu)勢，以發(fā)光二極管為核心的白光照明已成為當(dāng)前通用照明領(lǐng)域最主要的發(fā)展趨勢。但作為半導(dǎo)體照明光源的核心，發(fā)光二極管芯片本身是一個(gè)近似的朗伯光源，導(dǎo)致目標(biāo)平面照度從中心向邊界迅速下降，并且存在大量的大角度無效光。若應(yīng)用于戶外照明領(lǐng)域，造成燈下路面亮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于路面平均亮度，形成嚴(yán)重的“斑馬紋”效應(yīng)；大量光照射到路面范圍以外，造成光能浪費(fèi)，而這些大角度的光同時(shí)會(huì)引起嚴(yán)重的眩光，降低駕駛員的視見能力。現(xiàn)有技術(shù)中采用的反光杯技術(shù)，因無法改變發(fā)光二極管發(fā)光軸向部分光線的方向，不能實(shí)現(xiàn)大目標(biāo)區(qū)域的照明。針對(duì)此問題，美國Kim Lighting公司提供了一種具有不同朝向發(fā)光二極管及反光杯的路燈，每一個(gè)朝向的發(fā)光二極管與反光杯組合負(fù)責(zé)路面對(duì)應(yīng)區(qū)域的照明，這種方式的缺點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容忍度低、不利于散熱。中國專利CN101435553A 公開了一種模組型發(fā)光二極管路燈反光杯，由三片反光面構(gòu)成，但該種反光杯未對(duì)發(fā)光二極管發(fā)出的光進(jìn)行有效的限制，存在大量的無效光，許多光照射到路面范圍以外，造成光污染，眩光嚴(yán)重，影響駕駛安全。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單，光能利用率高的基于發(fā)光二極管的照明光源裝置。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于發(fā)光二極管的照明光源裝置，其特征在于，包括光源主體1、反光單元2和光源3 ；所述反光單元2內(nèi)嵌在所述光源主體1的底部，包含至少一個(gè)反光凹面21 ；所述光源3安裝在所述光源主體1的內(nèi)部，其與所述反光凹面21相鄰；所述光源3所在平面的法線方向與χ軸方向的夾角O1的范圍為-60° ^ O1 ^ 90° ；所述光源3最低點(diǎn)A與所述反光凹面21上相對(duì)端的最低點(diǎn)B的連線AB與χ軸方向的夾角O2的范圍為-10°彡O2彡50°。優(yōu)選地，所述反光凹面21上的任意點(diǎn)(Xi，Yj, zk)滿足以下公式
4Γ ^x. +Δχ.ν2 ν, +Ay ζ, +Δζ, n2 ^-'-)2 + ~^)2 + -k-f = 1 ,
abc所述反光凹面21對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)橢球面上任意點(diǎn)(Xi, Yj, Zk)滿足橢球面公式
Y Y7(^-f + (-Lf + (±JLy=\,
a b c其中，i、j、k為自然數(shù)，& = Xi+ Δ Xi，Yj = yJ+ Δ yj, Zk = Zk+ Δ zk, a 為所述基準(zhǔn)橢球面上沿X軸的赤道半徑；b為所述基準(zhǔn)橢球面上沿y軸的赤道半徑；C為所述基準(zhǔn)橢球面上沿ζ軸的極半徑。優(yōu)選地，所述a的取值范圍為5mm彡a彡500mm,所述b的取值范圍為 5mm彡b彡500mm，所述c的取值范圍為5mm彡c彡500mm。優(yōu)選地，所述Axi的取值范圍為-50mm彡Δ Xi ^ 50mm，對(duì)于不同的點(diǎn)(X^yjiZk), Axi的取值不完全相同；所述Ayj的取值范圍為-50mm彡Ayj ( 50mm，對(duì)于不同的點(diǎn)(Xi， Yj, zk)，Ayj的取值不完全相同；所述Δ、的取值范圍為-50mm彡Δ、<50πιπι，對(duì)于不同的點(diǎn)(Xi, Yj, zk)，Δ zk的取值不完全相同。優(yōu)選地，所述a的取值為60mm，所述b的取值為20mm，所述c的取值為15mm，所述 Axi的取值范圍為-50mm彡Δ Xi彡15謹(jǐn)，所述Δ y」的取值范圍為_50謹(jǐn)彡Ayj彡15謹(jǐn)， 所述Δ、的取值范圍為-50mm < Δ、< 6mm，所述照明光源裝置還包括覆蓋所述反光單元 2的透光燈罩4。優(yōu)選地，所述Δ Xi> Δ Yj和Δ zk的取值均為0，所述a的取值為60mm，所述b的取值為20mm，所述c的取值為15mm。優(yōu)選地，所述光源3所在平面的法線方向與χ軸方向的夾角O1為-20°，所述光源 3最低點(diǎn)A與所述反光凹面21上相對(duì)端的最低點(diǎn)B的連線AB與χ軸方向的夾角O2為5°。優(yōu)選地，所述光源主體1包括殼體11，與所述殼體11相連的散熱結(jié)構(gòu)12，以及在所述光源主體1內(nèi)部的光源基座13 ；所述光源3通過所述光源基座13安裝在所述光源主體1的內(nèi)部。優(yōu)選地，所述反光單元2包括成單排排列的η個(gè)反光凹面21，所述照明光源裝置相應(yīng)的包括η個(gè)或者2η個(gè)光源3，η大于等于2。優(yōu)選地，所述反光單元2包括成兩排排列的η個(gè)反光凹面21，所述照明光源裝置相應(yīng)的包括η個(gè)光源3，η大于等于2。(三)有益效果本發(fā)明的基于發(fā)光二極管的照明光源裝置結(jié)構(gòu)簡單，并且通過設(shè)置光源3與反光凹面21的位置關(guān)系，以及對(duì)反光凹面21的形狀進(jìn)行改進(jìn)，提高了光能利用率，是目標(biāo)平面亮度分布均勻，人眼舒適，環(huán)境友好，可以實(shí)現(xiàn)多種配光類型，可以廣泛應(yīng)用于道路、庭院等戶外照明場景。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的剖視圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的反光凹面21的立體結(jié)構(gòu)5
圖3是本發(fā)明實(shí)施例1所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的仰視圖；圖4是本發(fā)明的實(shí)施例2所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的剖視圖；圖5是本發(fā)明的實(shí)施例3所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的仰視圖；圖6是本發(fā)明的實(shí)施例4所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的剖視圖。如圖1 所示，該基于發(fā)光二極管的照明光源裝置，包括光源主體1、反光單元2和光源3。所述反光單元2內(nèi)嵌在所述光源主體1的底部，包含多個(gè)反光凹面21。所述反光凹面21的反光材料可以是高純鏡面鋁或者是鍍膜材料、漫反射材料。所述光源3安裝在所述光源主體1的內(nèi)部，其與所述反光凹面21相鄰。所述光源3所在平面的法線方向與χ軸方向的夾角O1為-20°。所述光源3最低點(diǎn)A與所述反光凹面21上相對(duì)端的最低點(diǎn)B的連線AB與χ軸方向的夾角O2為5°。所述光源主體1包括殼體11，與所述殼體11相連的散熱結(jié)構(gòu)12，以及在所述光源主體1內(nèi)部的光源基座13 ；所述光源3通過所述光源基座13安裝在所述光源主體1的內(nèi)部。所述散熱結(jié)構(gòu)12為散熱鰭片，所述散熱結(jié)構(gòu)12使用的散熱工質(zhì)為油或者水，散熱方式為熱對(duì)流，能夠有效滿足該照明光源裝置的散熱需求。圖2是本發(fā)明實(shí)施例1所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的反光凹面21的立體結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，所述反光凹面21上的任意點(diǎn)(Xi，h，zk)滿足以下公式,
abc所述反光凹面21對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)橢球面上任意點(diǎn)(Xi, Yj, Zk)滿足橢球面公式
Y Y7(^-f + (-Lf + (±JL)2=\,
a b c其中，i、j、k為自然數(shù)，Xi = Xi+ Δ Xi，Yj = Δ yj, Zk = Zk+ Δ zk, a 為所述基準(zhǔn)橢球面上沿χ軸的赤道半徑；b為所述基準(zhǔn)橢球面上沿y軸的赤道半徑；c為所述基準(zhǔn)橢球面上沿ζ軸的極半徑。所述Δ Xi、Δ Yj和Δ zk的取值均為0mm，所述a的取值為60mm，所述b的取值為 20mm，所述c的取值為15mm。圖3是本發(fā)明實(shí)施例1所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的仰視圖。如圖3所示，所述反光單元2包括成兩排排列的6個(gè)反光凹面21，該照明光源裝置相應(yīng)的包括6個(gè)光源3。實(shí)施例2圖4是本發(fā)明的實(shí)施例2所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的剖視圖。如圖4 所示，其與實(shí)施例1所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的區(qū)別在于，所述反光凹面21為帶狀結(jié)構(gòu)，其上任意點(diǎn)U” Yj, Zk)滿足以下公式
Γ ^x. +Δχ.ν2 v.- +Ay ζ, +Az, ^2 ^ -l-f + ~-^f + -k-f = 1 ,
abc所述反光凹面21對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)橢球面上任意點(diǎn)(Xi, Yj, Zk)滿足橢球面公式
Y Y7(I)2+ (2)2+ (￡^)2=1,
a b c其中，i、j、k為自然數(shù)，& = Xi+Δ Xi, Yj = Yj+Δ Yj, Zk = zk+A、。a 為所述基準(zhǔn)橢球面上沿X軸的赤道半徑。b為所述基準(zhǔn)橢球面上沿y軸的赤道半徑。c為所述基準(zhǔn)橢球面上沿ζ軸的極半徑。所述a的取值為60mm，所述b的取值為20mm，所述c的取值為15mm。 所述Axi的取值范圍為-50mm彡Δ Xi彡15mm，對(duì)于不同的點(diǎn)(Xi，y」，zk)，Axi的取值不完全相同。所述Ayj的取值范圍為-50mm ^ Δ Yj ^ 15mm，對(duì)于不同的點(diǎn)(Xi，y」，zk)，Ayj的取值不完全相同。所述Δ、的取值范圍為-50mm彡Δ、彡6mm，對(duì)于不同的點(diǎn)(Xi，yj，zk)， Δ、的取值不完全相同。所述照明光源裝置還包括覆蓋所述反光單元2的透光燈罩4，可以有效防止所述反光凹面21內(nèi)部被污染。采用帶狀結(jié)構(gòu)的反光凹面21，可以更加有效的進(jìn)行光反射，提高光能利用率。實(shí)施例3圖5是本發(fā)明的實(shí)施例3所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的仰視圖。如圖5 所示，其與實(shí)施例1所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的區(qū)別在于，所述反光單元2包括成單排排列的4個(gè)反光凹面21，對(duì)應(yīng)每個(gè)反光凹面21，該照明光源裝置相應(yīng)的包括4個(gè)光源3。兩個(gè)相鄰的光源3交錯(cuò)設(shè)置，使目標(biāo)亮度更加均勻。實(shí)施例4圖6是本發(fā)明的實(shí)施例4所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的剖視圖。如圖6 所示，其與實(shí)施例1所述基于發(fā)光二極管的照明光源裝置的區(qū)別在于，所述反光單元2包括成單排排列的多個(gè)反光凹面21，對(duì)應(yīng)每個(gè)反光凹面21，在所述光源主體1的內(nèi)部相應(yīng)設(shè)置有2個(gè)光源3。本發(fā)明的基于發(fā)光二極管的照明光源裝置結(jié)構(gòu)簡單，并且通過設(shè)置光源3與反光凹面21的位置關(guān)系，以及對(duì)反光凹面21的形狀進(jìn)行改進(jìn)，提高了光能利用率，是目標(biāo)平面亮度分布均勻，人眼舒適，環(huán)境友好，可以實(shí)現(xiàn)多種配光類型，可以廣泛應(yīng)用于道路、庭院等戶外照明場景。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種基于發(fā)光二極管的照明光源裝置，其特征在于，包括光源主體(1)、反光單元 (2)和光源(3)；所述反光單元O)內(nèi)嵌在所述光源主體(1)的底部，包含至少一個(gè)反光凹面；所述光源C3)安裝在所述光源主體(1)的內(nèi)部，其與所述反光凹面相鄰；所述光源(3)所在平面的法線方向與χ軸方向的夾角O1的范圍為-60°；所述光源⑶最低點(diǎn)A與所述反光凹面上相對(duì)端的最低點(diǎn)B的連線AB與χ軸方向的夾角O2的范圍為-10°≤02≤50°。
2.如權(quán)利要求1所述的照明光源裝置，其特征在于，所述反光凹面上的任意點(diǎn) (Xi, Yj, Zk)滿足以下公式
3.如權(quán)利要求2所述的照明光源裝置，其特征在于，所述a的取值范圍為 5mm ≤ a ≤ 500mm,所述b的取值范圍為5mm≤b≤500mm,所述c的取值范圍為 5mm ≤ c ≤ 500mmo
4.如權(quán)利要求3所述的照明光源裝置，其特征在于，所述Axi的取值范圍為-50mm ≤ Axi ≤ 50mm，對(duì)于不同的點(diǎn)(Xi，y」，zk)，Axi的取值不完全相同；所述Ayj的取值范圍為-50mm ≤Δ Yj ≤ 50mm，對(duì)于不同的點(diǎn)(Xi，yj，zk)，Ayj的取值不完全相同；所述 Δ zk的取值范圍為-50mm ≤ Δ zk ≤ 50mm，對(duì)于不同的點(diǎn)(Xi，y」，zk)，Δ zk的取值不完全相同。
5.如權(quán)利要求4所述的照明光源裝置，其特征在于，所述a的取值為60mm，所述b的取值為20mm，所述c的取值為15mm，所述Δ Xi的取值范圍為-50mm≤Δ Xi ≤ 15mm,所述Δ Yj 的取值范圍為-50mm彡Ayj^ 15mm,所述Δ zk的取值范圍為-50mm ^ Δ zk ^ 6mm,所述照明光源裝置還包括覆蓋所述反光單元O)的透光燈罩(4)。
6.如權(quán)利要求3所述的照明光源裝置，其特征在于，所述ΔΧ 、Δ&和Δ、的取值均為 0mm，所述a的取值為60mm，所述b的取值為20mm，所述c的取值為15mm。
7.如權(quán)利要求2所述的照明光源裝置，其特征在于，所述光源(3)所在平面的法線方向與X軸方向的夾角O1Sicr，所述光源(3)最低點(diǎn)A與所述反光凹面上相對(duì)端的最低點(diǎn)B的連線AB與X軸方向的夾角O2為5°。
8.如權(quán)利要求2所述的照明光源裝置，其特征在于，所述光源主體(1)包括殼體 (11)，與所述殼體(11)相連的散熱結(jié)構(gòu)(12)，以及在所述光源主體(1)內(nèi)部的光源基座 (13)；所述光源C3)通過所述光源基座(1 安裝在所述光源主體(1)的內(nèi)部。
9.如權(quán)利要求2所述的照明光源裝置，其特征在于，所述反光單元(2)包括成單排排列的η個(gè)反光凹面(21)，所述照明光源裝置相應(yīng)的包括η個(gè)或者2η個(gè)光源(3)，η大于等于
10.如權(quán)利要求2所述的照明光源裝置，其特征在于，所述反光單元(2)包括成兩排排列的η個(gè)反光凹面(21)，所述照明光源裝置相應(yīng)的包括η個(gè)光源(3)，η大于等于2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于發(fā)光二極管的照明光源裝置，涉及二極管應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。該光源裝置包括光源主體1、反光單元2和光源3；所述反光單元2內(nèi)嵌在所述光源主體1的底部，包含至少一個(gè)反光凹面21；所述光源3安裝在所述光源主體1的內(nèi)部，其與所述反光凹面21相鄰；所述光源3所在平面的法線方向與x軸方向的夾角O1的范圍為-60≤O1≤90°；所述光源3最低點(diǎn)A與所述反光凹面21上相對(duì)端的最低點(diǎn)B的連線AB與x軸方向的夾角O2的范圍為-10°≤O2≤50°。本發(fā)明的基于發(fā)光二極管的照明光源裝置結(jié)構(gòu)簡單，光能利用率高，目標(biāo)平面亮度分布均勻，人眼舒適，環(huán)境友好，可以實(shí)現(xiàn)多種配光類型，可以廣泛應(yīng)用于道路、庭院等戶外照明場景。
文檔編號(hào)F21V7/10GK102155661SQ201110086968
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者馮澤心, 羅毅, 韓彥軍 申請(qǐng)人:清華大學(xué)