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一種光源裝置的制作方法

文檔序號:12017598閱讀:484來源:國知局
一種光源裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光裝置,特別涉及一種具有曲面底板的光源裝置。



背景技術(shù):

目前,在對光通量、照度有嚴(yán)格要求的光源使用領(lǐng)域,多采用高壓汞燈作為光源裝置。高壓汞燈產(chǎn)生冷光,光效率高,在相同的功耗下產(chǎn)生的光通量大。但由于高壓汞燈自身發(fā)光原理及結(jié)構(gòu),使其存在以下缺點(diǎn):隨使用時間的延長會產(chǎn)生明顯的亮度衰減,且該情況不可逆;使用壽命短,連續(xù)使用情況下壽命不超過6000h;光強(qiáng)度分布不均勻,需要嚴(yán)格的、復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)對其進(jìn)行調(diào)整;啟動延遲,達(dá)到光強(qiáng)度穩(wěn)定所需時間較長?,F(xiàn)有技術(shù)中,也有部分燈具設(shè)計采用LED(發(fā)光二極管,Light Emitting Diode)光源代替高壓汞燈。但是由于LED光源本身為點(diǎn)光源,在實(shí)際應(yīng)用中,存在光場照度均勻性低、能量利用率低的問題。為實(shí)現(xiàn)LED光源的平面發(fā)光,多從以下兩個方面著手改進(jìn):一是在光源裝置中設(shè)置光學(xué)透鏡,實(shí)現(xiàn)發(fā)光均勻性,但是這種光學(xué)透鏡是雙曲面的,設(shè)計及其加工精度要求嚴(yán)格、加工成本較大。同時,光學(xué)透鏡的使用也大大增加了燈具的重量和體積;二是采用多顆LED密排的方式,形成平面光源,但是該結(jié)構(gòu)設(shè)計使得散熱問題和成本問題顯得尤為突出。以上兩種方案的技術(shù)構(gòu)思都是采用光源平面排布,光源發(fā)出光線的混光程度有限。也就是說,現(xiàn)有技術(shù)中的光源裝置存在照度均勻性低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重、使用壽命短、使用穩(wěn)定性差和能耗較大等問題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型提供一種光源裝置。該光源裝置通過改善裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、改善光源排布方式的方法,解決了現(xiàn)有技術(shù)中的光源裝置存在的光場照度不均勻、使用效果不穩(wěn)定、裝置笨重占用空間大,且照度均勻性低、能量利用率低的問題。

一種光源裝置,包括閉合腔體和多個容置于所述閉合腔體內(nèi)的光源;

所述閉合腔體由曲面底板、側(cè)板和導(dǎo)光板構(gòu)成;

多個所述光源設(shè)置于所述曲面底板上,使得每個光源朝向所述導(dǎo)光板的照射方向不完全一致。

在一個實(shí)施例中,所述的光源裝置,其特征在于,所述曲面底板包括底面、設(shè)置于所述底面上的凸起和中心反射結(jié)構(gòu),每個中心反射結(jié)構(gòu)周圍均勻分布有至少4個凸起,所述光源設(shè)置于所述凸起上。

在一個實(shí)施例中,所述的光源裝置,其特征在于,所述中心反射結(jié)構(gòu)具有與其周圍的凸起數(shù)量相等的反射面,每個反射面的形狀及尺寸相同,并且每個所述凸起的形狀及尺寸相同。

在一個實(shí)施例中,所述的光源裝置,其特征在于,所述光源呈環(huán)形等高地均勻分布于所述凸起上,每個所述凸起上的光源分布情況相同。

在一個實(shí)施例中,所述的光源裝置,其特征在于,在所述光源所在的高度上,位于所述腔體邊緣處的所述凸起的中心點(diǎn)到與其臨近的側(cè)板之間的水平距離,等于相鄰兩個所述凸起的中心點(diǎn)之間的水平距離的一半。

在一個實(shí)施例中,所述的光源裝置,其特征在于,在所述光源所在的高度上,位于所述腔體頂角處的凸起在所述腔體頂角與正對該腔體頂角的反射面之間連線的中點(diǎn)上。

在一個實(shí)施例中,所述的光源裝置,其特征在于,所述中心反射結(jié)構(gòu)的反射面是曲面,每個所述反射面正對與其最接近的凸起,所述側(cè)板朝向所述腔體一側(cè)的表面的弧度與所述反射面的弧度一致。

在一個實(shí)施例中,所述的光源裝置,其特征在于,所述中心反射結(jié)構(gòu)的反射面是平面,每個所述反射面正對與其最接近的凸起。

在一個實(shí)施例中,所述的光源裝置,其特征在于,所述光源為發(fā)光二極管。

在一個實(shí)施例中,所述的光源裝置,其特征在于,所述發(fā)光二極管為紫外發(fā)光二極管。

本實(shí)用新型介紹的一種光源裝置,通過改善裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、改善光源排布方式的方法,在獲得一種可以明顯降低裝置厚度、實(shí)現(xiàn)裝置輕薄化、減小光源裝置占用空間的光源裝置的同時,通過增加各光源之間的混光距離,并調(diào)整各光源之間的混光距離的手段,優(yōu)化了光源裝置的照度均勻性和能量利用率。該設(shè)計一方面提高了該光源裝置的使用性能、擴(kuò)大了該光源裝置的使用領(lǐng)域;另一方面,也降低了能源消耗,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

附圖說明

在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:

圖1是本實(shí)用新型一個實(shí)施例中的光源裝置俯視圖。

圖2是圖1所示實(shí)施例沿任意相鄰兩個凸起的中心點(diǎn)連線方向的剖視圖。

圖3是圖1所示實(shí)施例沿光源裝置對角線方向的剖視圖。

圖4是本實(shí)用新型另一個實(shí)施例中的光源裝置對角線方向的剖視圖。

圖中:1、側(cè)板,2、底面,3、凸起,4、光源,5、曲面中心反射結(jié)構(gòu),51、曲面反射面,5’、平面中心反射結(jié)構(gòu),51’、平面反射面,6、導(dǎo)光板,虛線表示部分光線的傳播路徑。

在附圖中,相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2所示,為本實(shí)用新型一個實(shí)施例中的光源裝置俯視圖。該實(shí)施例中,光源裝置包括:側(cè)板1、曲面底板、導(dǎo)光板6和多個光源4。側(cè)板1、曲面底板和導(dǎo)光板6構(gòu)成閉合腔體。側(cè)板1位于腔體內(nèi)的一側(cè)表面具有一定的弧度。曲面底板包括:底面2、四個凸起3和曲面中心反射結(jié)構(gòu)5。曲面中心反射結(jié)構(gòu)5、凸起3和光源4容置于閉合腔體內(nèi)。四個凸起3均勻分布于曲面底板上,且各個凸起3的形狀尺寸相同。每八個光源4呈環(huán)形均勻地分布于凸起3上,不同凸起3上的光源4分布位置相同,且各個光源4所處高度一致。凸起3使得光源4的發(fā)光面有一定的傾角,調(diào)整了光源4的發(fā)光方向,避免光源直射導(dǎo)致光源裝置發(fā)光不均。光源4的傾角使得光源4發(fā)出光線的光程更大,進(jìn)而光線混光距離增大,混光更加充分,發(fā)光更加均勻。同時,在實(shí)現(xiàn)充分混光的情況下,光源裝置的厚度還可以進(jìn)一步減小,實(shí)現(xiàn)輕薄化,進(jìn)而縮減光源裝置占用的設(shè)備空間。

曲面中心反射結(jié)構(gòu)5具有對稱曲面?zhèn)让娴乃睦忮F形狀,其表面對稱分為四個形狀尺寸相同的曲面反射面51,并分別與四個凸起3相對。曲面反射面51的幾何中心與其所相對的凸起3的中心點(diǎn)的連線,垂直于該曲面反射面51與底面2的交線,使曲面反射面51正對與其臨近的凸起3。曲面反射面51的弧度與側(cè)板1位于腔體內(nèi)的一側(cè)表面的弧度一致。如圖2所示的剖面位置,分別位于圖中兩個凸起3上相對于光源裝置向紙面內(nèi)延伸的方向上的對稱軸對稱分布任意兩個凸起3的中心點(diǎn)之間的水平距離的一半等于光源所在的高度上該對稱軸兩側(cè)的側(cè)板1位于腔體中的曲面距位于同側(cè)的該凸起3的中心點(diǎn)的水平距離。如圖3所示的剖面位置,分別位于圖中兩個凸起3上相對于光源裝置向紙面內(nèi)延伸的方向上的對稱軸對稱分布兩個凸起3的中心點(diǎn)之間的水平距離的一半等于光源所在的高度上該對稱軸兩側(cè)的側(cè)板1位于腔體中的曲面的交角距位于同側(cè)的該凸起3的中心點(diǎn)的水平距離。將一個凸起3視為一個總的光源時,上述設(shè)計使得位于光源裝置內(nèi)閉合腔體中的各個凸起3在處于同一條直線的兩個方向上的混光距離相同。使該設(shè)計下光源裝置獲得了更高的光場照度均勻性和能量利用率。

如圖4所示,為本實(shí)用新型另一個實(shí)施例中的光源裝置對角線方向的剖視圖。該實(shí)施例中的平面中心反射結(jié)構(gòu)5’具有對稱平面?zhèn)让娴乃睦忮F形狀,四個形狀尺寸相同的平面反射面51’,并分別與四個凸起3相對。平面反射面51’的幾何中心與其所相對的凸起3的中心點(diǎn)的連線,垂直于該平面反射面51’與底面2的交線,使平面反射面51正對與其臨近的凸起3。該平面中心反射結(jié)構(gòu)5’的形狀更為簡單,更易加工。

在上述實(shí)施例中,凸起3上鋪有柔性電路層(圖中未標(biāo)出),光源4的引腳(圖中未標(biāo)出)焊接在柔性電路層上,柔性電路層與外接控制電路連接,精確控制光源4發(fā)光,

優(yōu)選地,以上述實(shí)施例中的曲面底板、導(dǎo)光板和光源作為基本單元,在光源裝置內(nèi)重復(fù)排列,每四個相鄰?fù)蛊饦?gòu)成的矩形的對角線交點(diǎn)處設(shè)置一個曲面中心反射結(jié)構(gòu)/平面中心反射結(jié)構(gòu)。該設(shè)計下的光源裝置可根據(jù)需要,整體設(shè)計為圓形、環(huán)形等多種形狀,甚至不規(guī)則形狀。

優(yōu)選地,凸起在腔體內(nèi)呈對稱五角星形狀分布,在該五角星圖形正中間的曲面底板上設(shè)置有曲面中心反射結(jié)構(gòu)/平面中心反射結(jié)構(gòu)。該曲面中心反射結(jié)構(gòu)/平面中心反射結(jié)構(gòu)的橫截面具有對稱五角星形狀,其表面對稱分為五個形狀尺寸相同的曲面反射面/平面反射面,并分別與五個凸起相對。

優(yōu)選地,曲面底板的底面和側(cè)板位于腔體內(nèi)的一側(cè)表面鍍有高反射率的材料或直接由高反射率的材料加工制得,如鋁材料。

優(yōu)選地,底面、凸起和曲面中心反射結(jié)構(gòu)/平面中心反射結(jié)構(gòu)為一體結(jié)構(gòu),提高光源裝置的一體性。

優(yōu)選地,曲面底板和側(cè)板為一體結(jié)構(gòu),提高光源裝置的一體性。

優(yōu)選地,曲面底板上的凸起和/或側(cè)板位于所述腔體內(nèi)的表面的尺寸、形狀根據(jù)使用使用環(huán)境要求與光源的混光距離進(jìn)行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地,光源裝置中的凸起的數(shù)量至少為個。

優(yōu)選地,單個凸起上的光源的數(shù)量至少為個。

優(yōu)選地,光源為LED。

優(yōu)選地,多個光源為不同基色的LED,或者多個光源均為單色LED加熒光粉,則光源裝置可發(fā)出白光。

優(yōu)選地,多個光源為紫外LED,則光源裝置可發(fā)出紫外線。該光源裝置可用于平板顯示裝置生產(chǎn)中的紫外光固化工藝中,作為紫外光源。采用紫外LED排列在曲面的方式進(jìn)行混光和配光,實(shí)現(xiàn)混光效果的高均一性。光源發(fā)出的大部分光線直接從燈具出射,減小光線在燈具內(nèi)部的折射和反射損耗。還可以在此基礎(chǔ)上縮短混光距離。該設(shè)備在應(yīng)用于紫外光固化工藝中,可大幅度提高生產(chǎn)效率、提高固化質(zhì)量、降低由于固化不良引起的廢品率。

綜上所述,本實(shí)用新型介紹的一種光源裝置,通過改善裝置整體結(jié)構(gòu)、改善光源排布方式的方法,在獲得一種可以明顯降低裝置厚度、實(shí)現(xiàn)裝置輕薄化、減小光源裝置占用空間的光源裝置的同時,通過增加光源之間的混光距離,并調(diào)整各光源之間的混光距離的手段,優(yōu)化了光源裝置的照度均勻性和能量利用率。該設(shè)計一方面提高了該光源裝置的使用性能、擴(kuò)大了該光源裝置的使用領(lǐng)域;另一方面,也降低了能源消耗,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了描述,但在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下,可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是,只要不存在結(jié)構(gòu)沖突,各個實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本實(shí)用新型并不局限于文中公開的特定實(shí)施例,而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。

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