專利名稱：背投式反射照明燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于照明裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種采用半導(dǎo)體器件作為光源的照明裝置。
背景技術(shù)：
LED是英文Light Emitting Diode(發(fā)光二極管)縮寫。
LED通常是由III-IV族化合物，如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)、GaN(氮化鎵)、A1GalnP(鋁嫁銦磷)等半導(dǎo)體制成的，其核心是P-N結(jié)。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復(fù)合而使其發(fā)光，它是一種新型的用微弱的電能就能發(fā)光的高效固體光源。
20世紀(jì)中葉第一批商品化LED發(fā)光二極管面市，經(jīng)過50余年的歷程，其性能得到不斷的提高，制造成本不斷下降，取得了引人囑目的長(zhǎng)足進(jìn)步。LED以其固有的高效率、長(zhǎng)壽命、低損耗、耐振動(dòng)、響應(yīng)速度快、體積小等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，其單只LED的發(fā)光效率和發(fā)光強(qiáng)度正在不斷得以提高，隨著LED性能的改善和功率的增強(qiáng)，由單只LED制成高亮度照明燈具已是可能，LED產(chǎn)品在照明領(lǐng)域的應(yīng)用，已成為極具影響的新產(chǎn)品。
由于其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)所限，LED的發(fā)光面為一半球面，其所發(fā)出的光呈一半球面狀散射光，為了能使散射的光線盡量向前照射出去，達(dá)到更強(qiáng)的光照強(qiáng)度(對(duì)相同的照射距離而言)或更遠(yuǎn)的照射距離(對(duì)相同的發(fā)光強(qiáng)度而言)，技術(shù)人員做了大量的研究和嘗試。
公告日為2003年9月3日，公告號(hào)為CN 2570601Y的中國(guó)專利中公開了一種“高亮度平行光二極管照明裝置”，包括封裝體、LED發(fā)光芯、反射體，LED發(fā)光芯位于前端球頭的焦點(diǎn)上，反射體為至少包含一種拋物線構(gòu)成的碗狀，其發(fā)光點(diǎn)位置位于前端球頭的焦點(diǎn)上，使LED頭部發(fā)出的光為平行光或近似于平行光。但其存在著前端球頭以外的部分有較多的散射光線損失之不足，因此平行光的照射效果不夠理想。
公告日為2003年6月18日，公告號(hào)為CN 2556474Y的中國(guó)專利中公開了一種“LED冷光源礦燈”，其主要構(gòu)成是群式透鏡一側(cè)焦點(diǎn)處有LED發(fā)光管點(diǎn)光源，每個(gè)凸透鏡均對(duì)應(yīng)一個(gè)LED發(fā)光管點(diǎn)光源，光源由印制板和LED發(fā)光管組成。其同樣存在著在凸透鏡以外的部分散射光損失較大，造成平行光發(fā)光效率的降低；而且，由于采用凸透鏡部件，導(dǎo)致照明裝置制造成本增加，燈具整體重量增大。
本申請(qǐng)人于2004年11月3日申請(qǐng)的，申請(qǐng)?zhí)枮?00420097539.5的中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)，公開了一種“LED全反射平行光照明燈具”，其包括LED發(fā)光二極管和反射鏡，反射鏡是由拋物線y2＝kx沿x軸旋轉(zhuǎn)而形成的拋物線旋轉(zhuǎn)曲面反射鏡，LED發(fā)光二極管位于反射鏡的焦點(diǎn)上，所述LED發(fā)光二極管發(fā)光芯的發(fā)光面，朝向反射鏡設(shè)置。該發(fā)明創(chuàng)造解決了上述問題，但其存在著為了防止全部的散射光損失而造成拋物線旋轉(zhuǎn)曲面反射鏡開口較大，整個(gè)照明燈具體積偏大的不足。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種既可使燈具所發(fā)出光線的平行度高，又可使整個(gè)照明燈具體積小型化、重量輕、降低制造成本的背投式反射照明燈具。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種背投式反射照明燈具，包括LED發(fā)光二極管和反射鏡，其LED發(fā)光二極管位于反射鏡的焦點(diǎn)上，且LED發(fā)光二極管發(fā)光芯的發(fā)光面朝向反射鏡設(shè)置，其特征是所述的反射鏡是由一個(gè)拋物線旋轉(zhuǎn)曲面與一個(gè)圓柱面相交所構(gòu)成的組合式反射鏡；所述的LED發(fā)光二極管位于反射鏡之拋物線旋轉(zhuǎn)曲面的焦點(diǎn)上；所述的LED發(fā)光二極管發(fā)光芯的發(fā)光面朝向反射鏡之拋物線旋轉(zhuǎn)曲面設(shè)置。
具體地，其所述的拋物線旋轉(zhuǎn)曲面是由拋物線y2＝kx沿x軸旋轉(zhuǎn)而形成的拋物線旋轉(zhuǎn)曲面，其所述的圓柱面是由直線y＝k′沿x軸旋轉(zhuǎn)而形成的圓柱面。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是除了具有本申請(qǐng)人前一個(gè)申請(qǐng)的“發(fā)出光線平行度高，與其他產(chǎn)品相比，在相同距離上的光強(qiáng)度衰減小、在相同光照強(qiáng)度下發(fā)光源所需功率更小”等優(yōu)點(diǎn)以外，由于采用由一個(gè)拋物線旋轉(zhuǎn)曲面與一個(gè)圓柱面相交所組成反射鏡的結(jié)構(gòu)特征，使得反射鏡開口端的橫截面尺寸減小，從而達(dá)到了使整個(gè)照明燈具體積小型化、重量減輕、降低制造成本的發(fā)明目的。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1為拋物線旋轉(zhuǎn)曲面反射鏡，2為L(zhǎng)ED發(fā)光二極管，3為圓柱面反射鏡，4為L(zhǎng)ED發(fā)出的光線。
具體實(shí)施方式
圖1中，反射鏡是由拋物線y2＝kx沿x軸旋轉(zhuǎn)而形成的拋物線旋轉(zhuǎn)曲面1和由直線y＝k′沿x軸旋轉(zhuǎn)而形成的圓柱面3相交所構(gòu)成的組合式反射鏡，LED發(fā)光二極管2位于拋物線旋轉(zhuǎn)曲面反射鏡的焦點(diǎn)上，LED發(fā)光二極管發(fā)光芯的發(fā)光半球面朝向反射鏡設(shè)置。
由于LED發(fā)光芯的發(fā)光面朝向反射鏡的拋物曲面設(shè)置，其發(fā)出的光線大部分能夠被反射鏡折射投向前方。同時(shí)，因于LED僅采用保護(hù)式半球面封裝結(jié)構(gòu)，其封裝層較薄，體積很小，對(duì)反射鏡反射出來的平行光遮擋較少，因此，反射鏡發(fā)出光線的平行度高，散射光少。
由于采用上述組合式反射鏡的結(jié)構(gòu)，LED發(fā)光芯發(fā)出的光線能夠大部分被反射鏡折射投向前方，但是會(huì)有一小部分光因拋物線旋轉(zhuǎn)曲面開口截面的減小而形成一定的散射光，這部分散射光通過圓柱面反射鏡的反射，會(huì)形成一定的散射光而被發(fā)射出去，而這部分散射光的存在，又正好滿足了諸如手持式或頭戴式照明燈具實(shí)際使用的需要。
根據(jù)不同使用場(chǎng)合和用戶的不同要求，可以通過改變拋物線旋轉(zhuǎn)曲面1-1和圓柱面1-2相交的位置，來調(diào)節(jié)反射鏡開口端橫截面尺寸的大小。
在對(duì)反射鏡開口端橫截面尺寸無嚴(yán)格限制或在燈具體積大小不妨礙使用的場(chǎng)合，可將拋物線旋轉(zhuǎn)曲面和圓柱面的相交點(diǎn)向拋物線旋轉(zhuǎn)曲面的開口端方向移動(dòng)，以取得更好的反射效果；在對(duì)反射鏡開口端橫截面尺寸要求較高或?qū)艟唧w積有嚴(yán)格限制的場(chǎng)合，可將拋物線旋轉(zhuǎn)曲面和圓柱面的相交點(diǎn)向拋物線旋轉(zhuǎn)曲面的頂點(diǎn)方向移動(dòng)，以使整個(gè)照明燈具具有一個(gè)較小的體積和一定量的散射光。
采用由一個(gè)拋物線旋轉(zhuǎn)曲面與一個(gè)圓柱面相交所組成反射鏡的結(jié)構(gòu)特征，使得反射鏡開口端的橫截面尺寸減小，從而達(dá)到了使整個(gè)照明燈具體積小型化、重量輕、降低制造成本的發(fā)明目的。
與其他普通產(chǎn)品相比，本技術(shù)方案的發(fā)光反射效率更高，在相同距離上的光強(qiáng)度衰減小、在相同光照強(qiáng)度下發(fā)光源所需功率更小。同時(shí)，反射鏡采用由一個(gè)拋物線旋轉(zhuǎn)曲面與一個(gè)圓柱面相交所構(gòu)成的組合式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，既可使燈具所發(fā)出光線的平行度高，又可使整個(gè)照明燈具的體積基本保持不變，特別適用于諸如手持式或頭戴式照明燈具等需要小型化燈具的使用場(chǎng)合。
本實(shí)用新型可廣泛用于各種遠(yuǎn)距離照明燈具、手持式或頭戴式照明燈具以及各種信號(hào)燈裝置等領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種背投式反射照明燈具，包括LED發(fā)光二極管和反射鏡，其LED發(fā)光二極管位于反射鏡的焦點(diǎn)上，且LED發(fā)光二極管發(fā)光芯的發(fā)光面朝向反射鏡設(shè)置，其特征是所述的反射鏡是由一個(gè)拋物線旋轉(zhuǎn)曲面與一個(gè)圓柱面相交所構(gòu)成的組合式反射鏡；所述的LED發(fā)光二極管位于反射鏡之拋物線旋轉(zhuǎn)曲面的焦點(diǎn)上；所述的LED發(fā)光二極管發(fā)光芯的發(fā)光面朝向反射鏡之拋物線旋轉(zhuǎn)曲面設(shè)置。
2.按照權(quán)利要求1所述的背投式反射照明燈具，其特征是所述的拋物線旋轉(zhuǎn)曲面是由拋物線y2＝kx沿x軸旋轉(zhuǎn)而形成的拋物線旋轉(zhuǎn)曲面。
3.按照權(quán)利要求1所述的背投式反射照明燈具，其特征是所述的圓柱面是由直線y＝k′沿x軸旋轉(zhuǎn)而形成的圓柱面。
專利摘要一種背投式反射照明燈具，屬照明裝置領(lǐng)域。包括LED發(fā)光二極管和反射鏡，其特征是所述的反射鏡是由一個(gè)拋物線旋轉(zhuǎn)曲面與一個(gè)圓柱面相交所構(gòu)成的組合式反射鏡；所述的LED發(fā)光二極管位于反射鏡之拋物線旋轉(zhuǎn)曲面的焦點(diǎn)上；所述的LED發(fā)光二極管發(fā)光芯的發(fā)光面朝向反射鏡之拋物線旋轉(zhuǎn)曲面設(shè)置。與其他普通產(chǎn)品相比，本技術(shù)方案由于反射鏡采用由一個(gè)拋物線旋轉(zhuǎn)曲面與一個(gè)圓柱面相交所構(gòu)成的組合式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，既可使燈具所發(fā)出光線的平行度高，又可使整個(gè)照明燈具的體積基本保持不變，特別適用于諸如手持式或頭戴式照明燈具等需要小型化燈具的使用場(chǎng)合?？蓮V泛用于各種遠(yuǎn)距離照明燈具、手持式或頭戴式照明燈具以及各種信號(hào)燈裝置等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F21V7/00GK2786428SQ200520082309
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月11日
發(fā)明者蘇潤(rùn)澤 申請(qǐng)人:蘇潤(rùn)澤