Led燈的制作方法
【專利摘要】一種LED燈，包含一反射杯座、一LED發(fā)光模塊，及一光學(xué)罩殼。該反射杯座，包括一底面，及一自該底面斜向上延伸的反射面。該LED發(fā)光模塊，設(shè)置于該底面，包括至少一LED發(fā)光單元。該光學(xué)罩殼，罩設(shè)該反射杯座并與該反射杯座共同界定一收光空間，該光學(xué)罩殼包括一朝向該收光空間凸伸，用以改變光行進(jìn)方向的光學(xué)件，該LED發(fā)光模塊位于該收光空間，且該光學(xué)件的中心與該至少一LED發(fā)光單元的中心相對應(yīng)。
【專利說明】
LED燈
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種LED燈，特別是涉及一種可發(fā)出蝠翼光形的LED燈。
【背景技術(shù)】
[0002]室內(nèi)照明為求照明區(qū)域均勻性，并確保光線照射至計算機(jī)面等高反射面后不會引起不舒適眩光，因此室內(nèi)照明用燈具要求使用蝠翼(Batwing)光形，而以往熒光燈管需透過反射罩與格柵，將燈管發(fā)出的光形改變?yōu)轵鹨砉庑危沟谜w燈具效率僅約55%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種利用LED封裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計，而直接得到可發(fā)出蝠翼光形的LED燈。
[0004]本發(fā)明的的一種LED燈，包含:一反射杯座、一 LED發(fā)光模塊，及一光學(xué)罩殼。
[0005]該反射杯座包括一底面，及一自該底面斜向上延伸的反射面。該LED發(fā)光模塊設(shè)置于該底面，包括至少一 LED發(fā)光單元。該光學(xué)罩殼罩設(shè)該反射杯座并與該反射杯座共同界定一收光空間，包括一朝向該收光空間凸伸，用以改變光行進(jìn)方向的光學(xué)件，該LED發(fā)光模塊位于該收光空間，且該光學(xué)件的中心與該至少一 LED發(fā)光單元的中心相對應(yīng)。
[0006]較佳地，其中，該光學(xué)罩殼還包括一呈弧狀或平板狀的透光件，該透光件為可拆設(shè)的罩設(shè)該反射杯座，并與該反射杯座共同界定該收光空間，且該光學(xué)件是自該透光件朝向該收光空間凸伸。
[0007]較佳地，其中，該光學(xué)件具有一呈角錐狀并自該透光件朝向該收光空間凸伸的光擴(kuò)散錐，該光擴(kuò)散錐界定一光擴(kuò)散空間，具有一與該LED發(fā)光單元實質(zhì)對應(yīng)的頂角、一位于該光擴(kuò)散空間的內(nèi)表面，及一位于該收光空間的外表面，且該內(nèi)表面及該外表面于該頂角的間距介于I?1.5mm。
[0008]較佳地，其中，定義該外表面夾設(shè)的頂角為Θ 1，該內(nèi)表面夾設(shè)的頂角為Θ2，該Θ I介于60度?90度，且Θ 2介于60度?90度。
[0009]較佳地，其中，該光擴(kuò)散空間為充填空氣或不同于空氣的氣體。
[0010]較佳地，其中，該光學(xué)件具有多個三角棱鏡，且所述三角棱鏡的中心與該LED發(fā)光單元的中心相對應(yīng)。
[0011]較佳地，其中，所述三角棱鏡的數(shù)量可為2n個，η為介于I?4的正整數(shù)，定義出一條實質(zhì)通過該透光件及該LED發(fā)光單元中心的直線，所述三角棱鏡是以該直線為軸心以對稱的方式設(shè)置于該透光件上。
[0012]較佳地，其中，所述三角棱鏡的每一個內(nèi)角介于40-45度。
[0013]較佳地，其中，該光學(xué)件還包括一透明光學(xué)層，該透明光學(xué)層形成于該透光件鄰近該LED發(fā)光單元的表面，該光擴(kuò)散錐或所述三角棱鏡自該透明光學(xué)層表面凸伸。
[0014]較佳地，其中，該透明光學(xué)層與該光擴(kuò)散錐或所述三角棱鏡呈一體成形的連接。
[0015]較佳地，其中，該透光件包括一可透光的高分子本體及多數(shù)分散于該高分子本體的擴(kuò)散粒子。
[0016]較佳地，其中，該底面與該反射面的夾角介于45?65度。
[0017]較佳地，其中，該LED發(fā)光模塊具有多個間隔設(shè)置于該底面的LED發(fā)光單元，該光學(xué)罩殼具有多個與所述LED發(fā)光單元相對應(yīng)的光學(xué)件，且該每一個光學(xué)件的中心與相對應(yīng)的該LED發(fā)光單元的中心相對應(yīng)。
[0018]較佳地，其中，該反射面具有一介于5?40度的彎折角。
[0019]較佳地，其中，該反射杯座還包括一環(huán)圍該內(nèi)殼體的外殼體。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:利用LED封裝結(jié)構(gòu)的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計，讓該LED發(fā)光單元可借由該光學(xué)結(jié)構(gòu)直接對外發(fā)出蝠翼光形。
【附圖說明】
[0021]本發(fā)明的其他的特征及功效，將于參照圖式的實施方式中清楚地呈現(xiàn)，其中:
[0022]圖1是一側(cè)視不意圖，說明本發(fā)明的一第一實施例；
[0023]圖2是一實驗數(shù)據(jù)圖，說明本發(fā)明該第一實施例的光強(qiáng)與角度的關(guān)系圖；
[0024]圖3是一側(cè)視示意圖，說明本發(fā)明的一第二實施例；
[0025]圖4是一實驗數(shù)據(jù)圖，說明本發(fā)明該第二實施例的光強(qiáng)與角度的關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0026]參閱圖1，本發(fā)明的LED燈的一第一實施例，包含一反射杯座1、一 LED發(fā)光模塊2，
及一光學(xué)罩殼3。
[0027]該反射杯座I包括一內(nèi)殼體11及一環(huán)圍該內(nèi)殼體11的外殼體12，該內(nèi)殼體11具有一供設(shè)置該LED發(fā)光模塊2的底面111，及一自該底面111斜向上延伸，用以反射光線的反射面112。較佳地，該底面111與該反射面112的夾角介于45?65度，更佳地，該反射面112除了可以是一平坦面外，也可具有一介于5?40度的彎折角，使得該反射杯座I能具有二次收光的功效。此外，要說明的是，于本實施例中，該外殼體12的形狀是以圓弧狀為例，然而，該外殼體12的形狀可視安裝及設(shè)置的環(huán)境而可有不同的外觀變化，其形狀并不須特另IJ限制。
[0028]該LED發(fā)光模塊2包括一個設(shè)置于該底面111的電路板21，及一個電連接于該電路板21上的LED發(fā)光單元22。
[0029]該光學(xué)罩殼3罩設(shè)該反射杯座I并與該反射杯座I共同界定一收光空間100。該光學(xué)罩殼3包括一透光件31及一自該透光件31表面朝向該收光空間100凸伸，用以改變光行進(jìn)方向的光學(xué)件32 ;該LED發(fā)光模塊2位于該收光空間100，且該光學(xué)件32的中心與該LED發(fā)光單元22的中心相對應(yīng)。
[0030]詳細(xì)的說，該透光件31呈弧狀，可拆設(shè)的罩設(shè)該反射杯座1，并與該反射杯座I的外殼體12共同配合形成一實質(zhì)呈圓形的外觀面。該透光件31可僅為一可透光的高分子本體311，或是進(jìn)一步包括多數(shù)分散于該高分子本體311的擴(kuò)散粒子312，所述擴(kuò)散粒子312選自粒徑為Inm的PC擴(kuò)散粒子，用以令進(jìn)入該透光件31的光線進(jìn)一步擴(kuò)散，而更均勻的自該透光件31向外出光。此外，要說明的是，借由調(diào)控所述擴(kuò)散粒子312的添加量，還能夠調(diào)節(jié)進(jìn)入該透光件31的光的擴(kuò)散程度，直接影響到蝠翼光形的指標(biāo):峰值光強(qiáng)的位置，及其中心光強(qiáng)占峰值光強(qiáng)的比率。圖1中該透光件31為以同時包括該高分子本體311，及分散于該高分子本體311的擴(kuò)散粒子312做說明。
[0031]該光學(xué)件32是一呈三角錐狀的光擴(kuò)散錐321，用以令接觸至該光擴(kuò)散錐321的光現(xiàn)產(chǎn)生折射及/或反射，以改變光行進(jìn)方向。
[0032]具體的說，該光擴(kuò)散錐321形成于該透光件31表面并朝向該收光空間100凸伸，其中，該光擴(kuò)散錐321可以是自該透光件31表面凸伸的實心三角錐體，也可以是自該透光件31表面凸伸，呈空心的三角錐，于本實施例中是以該光擴(kuò)散錐321為空心的三角錐做說明。
[0033]更詳細(xì)的說，當(dāng)該光擴(kuò)散錐321是自該透光件31表面凸伸并呈空心的三角錐時，該光擴(kuò)散錐321與該透光件31會界定出一光擴(kuò)散空間200，該光擴(kuò)散空間200可為空氣或充填折射率不同于空氣的氣體，例如:氦氣；該光擴(kuò)散錐321具有一與該LED發(fā)光單元22實質(zhì)對應(yīng)的頂角322、一位于該光擴(kuò)散空間200的內(nèi)表面323，及一位于該收光空間100的外表面324。定義該外表面324夾設(shè)的外頂角為Θ 1，該內(nèi)表面323夾設(shè)的內(nèi)頂角為Θ 2，較佳地，該Θ I介于60度?90度，Θ 2介于60度?90度，更佳地，該透光件31的厚度介
0.8?1mm，該內(nèi)表面323及該外表面324于該頂角322的間距介于I?1.5mm，且該光擴(kuò)散錐321的頂角322至該LED發(fā)光單元22頂面的距離為10?15mm。
[0034]在本實施例中，是以該底面111與該反射面112的夾角為55度，該內(nèi)表面323及該外表面324于該頂角322的間距為1mm、該外頂角Θ I為70度，且內(nèi)頂角Θ 2為70度為例做說明。定義出一條直線X實質(zhì)通過該LED發(fā)光單元22中心及該頂角322，用以確保該LED發(fā)光單元22位于該頂角322的正下方。
[0035]此外，要補(bǔ)充說明的是，本實施例的透光件31形狀是以弧狀為例，但是也能視制程需求設(shè)計成平板狀。
[0036]當(dāng)將該LED發(fā)光模塊2設(shè)置于該收光空間100時，自該LED發(fā)光單元22發(fā)出的大角度的光線，于碰觸到該反射杯座I的反射面112后，可配合該光擴(kuò)散錐321進(jìn)行多次的反射，再經(jīng)由該透光件31自該光擴(kuò)散錐321的兩側(cè)對外發(fā)出；而自該LED發(fā)光單元22發(fā)出的正向光線于接觸該光擴(kuò)散錐321后，部分光線會自該光擴(kuò)散錐321的外表面324反射，部分光線則經(jīng)由折射進(jìn)入該光擴(kuò)散錐321的該光擴(kuò)散空間200。經(jīng)由該光擴(kuò)散錐321反射的光線，部分會由該光擴(kuò)散錐321的兩側(cè)對外發(fā)出，部分會再經(jīng)由該反射杯座I的反射面112的反射對外發(fā)出；而進(jìn)入該光擴(kuò)散錐321的光則經(jīng)由折射再經(jīng)由該光學(xué)件31對外發(fā)出。
[0037]本發(fā)明利用于對應(yīng)LED發(fā)光單元22正向出光的中心點設(shè)置一用以改變光行進(jìn)方向的光擴(kuò)散錐321，因此，可借由該光擴(kuò)散錐321，有效降低中心光強(qiáng)，使得峰值光強(qiáng)落在該光學(xué)件32的頂角322延伸線的四周，而直接對外發(fā)出蝠翼光形。
[0038]—般而言，適用于室內(nèi)的蝠翼光形在定義上，1/2最大光強(qiáng)需大于38deg，立體角80deg內(nèi)累積光通量需大于等于總光通量的80 %，其中心光強(qiáng)=65?85 %峰值光強(qiáng)(IcentCT=65 ?85% Ipeak)。
[0039]參閱圖2，圖2是本發(fā)明該第一實施例的中心光強(qiáng)度的量測結(jié)果。由實驗數(shù)據(jù)顯示，其峰值光強(qiáng)落在+/-35deg，其中心光強(qiáng)=90%峰值光強(qiáng)(Ieentel= 90% I peak)。
[0040]由圖2結(jié)果顯示本發(fā)明利用在該光學(xué)罩殼3中增設(shè)的光擴(kuò)散錐321，成功地將該LED發(fā)光單元22發(fā)出的光線導(dǎo)引至該光擴(kuò)散錐321的頂角322延伸線方向的兩側(cè)，并搭配該反射杯座I接收大角度的光線，達(dá)到降低中心光強(qiáng)且峰值光強(qiáng)落在該頂角322延伸線周圍的目的。
[0041]另外，要說明的是，前述該第一實施例中，是以一個LED發(fā)光單元22為例做說明，然而，在實際應(yīng)用上，該LED發(fā)光模塊2可包括多個LED發(fā)光單元22，而所述LED發(fā)光單元22則可視該LED燈的外型配合排列。例如，以仿照一般長型的室內(nèi)照明燈管為例，該反射杯座I與該光學(xué)罩殼3的外殼體12可以是相配合成一長圓柱形，所述LED發(fā)光單元22可以沿長度方向間隔排列設(shè)置于該底面1111，該光擴(kuò)散錐321則為沿著所述LED發(fā)光單元22自該光學(xué)件31的長度方向延伸并朝向該收光空間100凸伸，以令所述LED發(fā)光單元22均可對外發(fā)出蝠翼光形。
[0042]參閱圖3，圖3為本發(fā)明一第二實施例，其主要結(jié)構(gòu)與該第一實施例相同，差異在于該第二實施例的該透光件31呈平板狀，該光學(xué)件32包括一形成于該透光件31鄰近該LED發(fā)光單元22表面的透明光學(xué)層33，及多個自該透明光學(xué)層33表面朝向該收光空間100凸伸的三角棱鏡325。其中，所述三角棱鏡325的數(shù)量可為2η個，η為介于I?4的正整數(shù)，且所述三角棱鏡325朝向該LED發(fā)光單元22的內(nèi)角介于40?45度。定義出一條實質(zhì)通過該LED發(fā)光單元22中心的直線X，較佳地，所述三角棱鏡325的配置方式是以該直線X為軸心，以鏡向?qū)ΨQ的方式設(shè)置于該透光件31上。于本實施例中，是以η為I為例、所述三角棱鏡325朝向該LED發(fā)光單元22的內(nèi)角為42.5度，且所述三角棱鏡325的頂角至該LED發(fā)光單元22頂面的距離為5?1mm做說明。
[0043]本發(fā)明該第二實施例利用多個三角棱鏡325讓自該LED發(fā)光單元22射出的正向光于接觸到所述三角棱鏡325后進(jìn)行折射及反射，改變正向光的光行進(jìn)方向，而降低正向出光量；其它角度光線則經(jīng)由該反射面112與所述三角棱鏡325的配合，經(jīng)過多次反射后，自所述三角棱鏡325或自該透光件31射出，因此，可借由所述三角棱鏡325，有效降低中心光強(qiáng)，使得峰值光強(qiáng)落在該光學(xué)件32頂角322延伸線的四周，而達(dá)成對外發(fā)出蝠翼光形的目的。
[0044]參閱圖4，圖4為本發(fā)明該第二實施例出射光的光形量測結(jié)果，其峰值光強(qiáng)落在+/-35deg，中心光強(qiáng)=50%峰值光強(qiáng)(Icentel= 50% Ipeak)。由此可知借由所述三角棱鏡325的設(shè)置，能達(dá)到較佳的蝠翼光形。
[0045]此外，要說明的是，本發(fā)明該第二實施例是以該光學(xué)件32同時具有該透明光學(xué)層33及三角棱鏡325做說明，當(dāng)該光學(xué)件32同時具有該透明光學(xué)層33及所述三角棱鏡325時，該透明光學(xué)層33與三角棱鏡325能夠一體成形，可更便于與該透光件31連接。然而，該光學(xué)件32也可視設(shè)計及需求，而與該第一實施例相同，僅具有所述三角棱鏡325，且所述三角棱鏡325為直接自該透光件31的表面凸伸；而該第一實施例的該光學(xué)件32，也可如第二實施例，同時具有該透明光學(xué)層33及光擴(kuò)散錐321。
[0046]本發(fā)明利用在該光學(xué)罩殼3中增設(shè)一朝該反射杯座I延伸的該光學(xué)件32，成功地將光線導(dǎo)引至該頂角322延伸線方向的兩側(cè)，并搭配該反射杯座I接收部分大角度的光線，達(dá)到降低中心光強(qiáng)且峰值光強(qiáng)落在該頂角322延伸線周圍，而能借由該光學(xué)罩殼3的光學(xué)設(shè)計，令該LED發(fā)光模塊2直接對外發(fā)出蝠翼光形，所以確實能達(dá)成本發(fā)明的目的。
[0047]以上所述者，僅為本發(fā)明的實施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，即凡依本發(fā)明權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種LED燈，其特征在于:包含: 一反射杯座，包括一底面，及一自該底面斜向上延伸的反射面； 一 LED發(fā)光模塊，設(shè)置于該底面，包括至少一 LED發(fā)光單元；及 一光學(xué)罩殼，罩設(shè)該反射杯座并與該反射杯座共同界定一收光空間； 其中，該光學(xué)罩殼包括一朝向該收光空間凸伸，用以改變光行進(jìn)方向的光學(xué)件，該LED發(fā)光模塊位于該收光空間，且該光學(xué)件的中心與該至少一 LED發(fā)光單元的中心相對應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于:該光學(xué)罩殼還包括一呈弧狀或平板狀的透光件，該透光件為可拆設(shè)的罩設(shè)該反射杯座，并與該反射杯座共同界定該收光空間，且該光學(xué)件是自該透光件朝向該收光空間凸伸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈，其特征在于:該光學(xué)件具有一呈角錐狀并自該透光件朝向該收光空間凸伸的光擴(kuò)散錐，該光擴(kuò)散錐界定一光擴(kuò)散空間，具有一與該LED發(fā)光單元實質(zhì)對應(yīng)的頂角、一位于該光擴(kuò)散空間的內(nèi)表面，及一位于該收光空間的外表面，且該內(nèi)表面及該外表面于該頂角的間距介于I?1.5_。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED燈，其特征在于:定義該外表面夾設(shè)的頂角為Θ1，該內(nèi)表面夾設(shè)的頂角為Θ2，該Θ I介于60度?90度，且Θ 2介于60度?90度。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈，其特征在于:該光擴(kuò)散空間為充填空氣或不同于空氣的氣體。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈，其特征在于:該光學(xué)件具有多個三角棱鏡，且所述三角棱鏡的中心與該LED發(fā)光單元的中心相對應(yīng)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈，其特征在于:所述三角棱鏡的數(shù)量可為2n個，η為介于I?4的正整數(shù)，定義出一條實質(zhì)通過該透光件及該LED發(fā)光單元中心的直線，所述三角棱鏡是以該直線為軸心以對稱的方式設(shè)置于該透光件上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED燈，其特征在于:所述三角棱鏡朝向該LED發(fā)光單元的內(nèi)角介于40?45度。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈，其特征在于:該光學(xué)件還包括一透明光學(xué)層，該透明光學(xué)層形成于該透光件鄰近該LED發(fā)光單元的表面，所述三角棱鏡自該透明光學(xué)層表面凸伸。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED燈，其特征在于:該透明光學(xué)層與所述三角棱鏡呈一體成形的連接。11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈，其特征在于:該透光件包括一可透光的高分子本體及多數(shù)分散于該高分子本體的擴(kuò)散粒子。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于:該底面與該反射面的夾角介于45?65度。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于:該反射面具有一介于5?40度的彎折角。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于:該反射杯座還包括一環(huán)圍該內(nèi)殼體的外殼體。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于:該LED發(fā)光模塊具有多個間隔設(shè)置于該底面的LED發(fā)光單元，該光學(xué)罩殼具有與所述LED發(fā)光單元相對應(yīng)的光學(xué)件，且該光學(xué)件 的中心與相對應(yīng)的所述LED發(fā)光單元的中心相對應(yīng)。
【文檔編號】F21V5/00GK106032879SQ201510106009
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月11日
【發(fā)明人】楊淑樺, 李昆龍, 梁志隆
【申請人】光寶科技股份有限公司