專利名稱：發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體照明技術(shù)，特別涉及大功率LED (發(fā)光二極管)照明燈具聚光結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
常用的LED照明燈具， 一般包括散熱器、基板和LED芯片(發(fā)光體)。LED芯片通過環(huán)氧 樹脂等材料封裝在基板上，基板安裝在散熱器上，LED芯片發(fā)出的光線通過透鏡投射出去。 現(xiàn)有技術(shù)中，LED透鏡的光學(xué)設(shè)計(jì)和封裝結(jié)構(gòu)不能滿足LED照明燈具的要求，尤其不能滿足 LED道路照明燈具和洗墻燈、高桿燈等的要求。其主要原因是，現(xiàn)有LED透鏡，不能使LED芯 片發(fā)出的光線全部通過透鏡頂部的光學(xué)結(jié)構(gòu)調(diào)整到預(yù)期的立體角內(nèi)，透鏡基部四周有約15 20%的光線散射在大角度(120 180° )空間。在LED道路照明應(yīng)用中，透鏡基部散射光不能 落在有效的照明范圍內(nèi)，成為無(wú)效光線。其二，現(xiàn)有LED透鏡的設(shè)計(jì)思路，很難得到出光效 率高、投射角度小(如小于60。)的透鏡。
一些生產(chǎn)商在LED路燈上使用二次透鏡，其優(yōu)點(diǎn)是可以得到較理想的道路照明效果，其 缺陷是不但原透鏡基部四周15 20%散射光線仍然沒有得到利用，還由于二次透鏡透光率( 3mm優(yōu)質(zhì)透明材料透光率約93。/。)特性，再次造成至少7%的光能損失。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的LED照明裝置光能損失大的缺點(diǎn) ，提供一種發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，可以降低光能損失。
本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，包 括基板和LED芯片，其特征在于，還包括反光碗，所述反光碗固定在基板上，所述反光碗的 反光面為碗底小碗口大的凹形；所述碗口由透明材料封閉，所述LED芯片置于碗底部。
本實(shí)用新型的有益效果是，能夠提高15%以上的光能利用率，降低照明裝置能耗。通過 調(diào)整反光碗的反射角度、形狀等，可以滿足各種照明要求，具有適用范圍廣的特點(diǎn)。
圖l是實(shí)施例l的示意圖2是圖1的俯視圖3是實(shí)施例2的示意圖；圖4是圖2的俯視圖； 圖5是實(shí)施例3的示意圖； 圖6是圖5的俯視圖； 圖7是實(shí)施例4的示意圖8是圖7的俯視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型利用反光碗來(lái)調(diào)整LED芯片的發(fā)光路徑，減少或避免無(wú)效光線損失，同時(shí)， 反光碗也作為密封結(jié)構(gòu)，對(duì)芯片進(jìn)行封裝。
本實(shí)用新型的發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，包括基板和LED芯片，其特征在于，還包 括反光碗，所述反光碗固定在基板上，所述反光碗的反光面為碗底小碗口大的凹形；所述碗 口由透明材料封閉，所述LED芯片置于碗底部；
進(jìn)一步的，所述反光面成軸對(duì)稱形；
具體的，所述反光面由拋物線繞軸旋轉(zhuǎn)構(gòu)成；該軸與所述拋物線及其對(duì)稱軸處于同一平 面，且與拋物線的對(duì)稱軸平行；拋物線上任意一點(diǎn)到該軸的距離大于該點(diǎn)到拋物線對(duì)稱軸的 距離；
進(jìn)一步的，所述LED芯片位于所述拋物線的焦點(diǎn)包圍的平面上；
具體的，所述反光面基本上成截頂圓錐面；
進(jìn)一步的，所述LED芯片中心置于所述反光面的對(duì)稱軸上；
進(jìn)一步的，所述反光碗碗口和碗底均為橢圓，兩個(gè)橢圓的幾何中心位于同一直線，兩個(gè) 橢圓所在平面與該直線垂直；所述反光面與該直線所在平面的交線為拋物線；
或者，所述反光碗碗口和碗底均為多邊形，兩個(gè)多邊形的幾何中心位于同一直線，兩個(gè) 多邊形所在平面與該直線垂直；所述反光面與該直線所在平面的交線為拋物線；
更進(jìn)一步的，所述LED芯片中心位于所述直線上；
特別的，所述反光面由小塊平面拼接構(gòu)成。
實(shí)施例l
如圖1所示，本例發(fā)光二極管聚光結(jié)構(gòu)，包括基板22和LED芯片20和反光碗1。反光碗l可 以通過粘接、鉚接等方法固定在基板22上。反光碗1的反光面11做成碗底13小碗口14大的凹 形，LED芯片20放置在碗底部，便于將光線匯聚到需要的角度或平面內(nèi)。在碗口14處用透明 材料12進(jìn)行封閉，使LED芯片位于反光面ll、透明材料12及基板22密封的空間內(nèi)，既能夠防 塵，也可以保護(hù)LED芯片。參見圖l，本例反光碗l采用柱形材料鏤空成型，可以采用車、鏜、銑等具體加工工藝。 對(duì)于塑料件，也可以采用注塑工藝成型。反光碗1的反光面11是由拋物線11繞對(duì)稱軸10旋轉(zhuǎn) 構(gòu)成的軸對(duì)稱形拋物面。對(duì)稱軸10與拋物線11及其對(duì)稱軸110處于同一平面，并且對(duì)稱軸IO 與拋物線的對(duì)稱軸11 o平行。拋物線11上任意一點(diǎn)到對(duì)稱軸10的距離與該點(diǎn)到拋物線11的對(duì) 稱軸110的距離之差為S 。
S的大小與LED芯片大小(發(fā)光面的大小)有關(guān)，既要保證反光面 罩住LED芯片，也不能太大影響焊點(diǎn)21的焊接。根據(jù)一般大功率LED芯片的尺寸，S取值一般 在O. 3mm左右。圖1中，拋物線11繞對(duì)稱軸10旋轉(zhuǎn)形成反光面11的同時(shí)，拋物線ll的焦點(diǎn)f也 繞對(duì)稱軸10旋轉(zhuǎn)并圍成一個(gè)平面。本例中，LED芯片正好處于該平面，且LED芯片的中心位于 對(duì)稱軸10上。這樣的配置關(guān)系，可以使反射的光線更均勻。為了進(jìn)一步提高光線的均勻性， 本例中反光面ll可以采用若干小平面拼接構(gòu)成，所用的小平面越多，反光面ll的整體形狀越 接近拋物面。本例碗底13和碗口14為圓形，如圖2所示，其投射光斑也是圓形。
實(shí)施例2
參見圖3和圖4，本例反光碗l采用金屬薄板沖壓成型，反光碗l及其反光面ll由四段錐度 漸變的截頂圓錐(或稱為圓臺(tái))構(gòu)成，每一段圓臺(tái)的對(duì)稱軸是重合的，即圖中的對(duì)稱軸io。 同樣的，本例反光面也可以采用若干小平面拼接構(gòu)成，以提高光線的均勻性。本例反光碗l 的固定可能需要一些支撐件，如螺桿、彈簧等。本例其他結(jié)構(gòu)參見實(shí)施例l的描述
實(shí)施例3
本例反光碗1形狀結(jié)構(gòu)如圖5和圖6所示，碗口14和碗底13均為橢圓，兩個(gè)橢圓的幾何中 心位于同一直線10上，兩個(gè)橢圓所在平面均與直線10垂直，直線10所在的任何平面與反光面 ll的交線均為拋物線。同樣，本例的反光面ll也可以由許多小的平面拼接構(gòu)成。本例反光碗 投射出來(lái)的光斑為橢圓形。本例其他結(jié)構(gòu)參見實(shí)施例l的描述。
實(shí)施例4
本例反光碗1形狀結(jié)構(gòu)如圖7和圖8所示，碗口14和碗底13均為矩形，兩個(gè)矩形的幾何中 心位于同一直線10上，兩個(gè)矩形所在平面均與直線10垂直，直線10所在平面與反光面11的交 線為拋物線。同樣，本例的反光面ll也可以由許多小的平面拼接構(gòu)成。本例反光碗投射出來(lái) 的光斑為矩形，特別適合電路照明的需要。
本例中，反光面ll有四個(gè)面，相對(duì)的兩個(gè)面采用相同的形狀。對(duì)于其他多邊形特別是正 多邊形可以參照本例的反光面結(jié)構(gòu)，以簡(jiǎn)化加工工藝。本例其他結(jié)構(gòu)參見實(shí)施例l的描述。
本實(shí)用新型的反光碗，還可以做成其他形狀，通過調(diào)整反光面的形狀參數(shù)，可以得到不 同的投射光斑，滿足不同的照明要求。
權(quán)利要求權(quán)利要求1發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，包括基板和LED芯片，其特征在于，還包括反光碗，所述反光碗固定在基板上，所述反光碗的反光面為碗底小碗口大的凹形；所述碗口由透明材料封閉，所述LED芯片置于碗底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，其特征在于 ，所述反光面成軸對(duì)稱形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，其特征在于 ，所述反光面由拋物線繞軸旋轉(zhuǎn)構(gòu)成；該軸與所述拋物線及其對(duì)稱軸處于同一平面，且與拋 物線的對(duì)稱軸平行；拋物線上任意一點(diǎn)到該軸的距離大于該點(diǎn)到拋物線對(duì)稱軸的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，其特征在于 ，所述LED芯片位于所述拋物線的焦點(diǎn)包圍的平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，其特征在于 ，所述反光面基本上成截頂圓錐面。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、 3、 4或5所述的發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述LED芯片中心置于所述反光面的對(duì)稱軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，其特征在于 ，所述反光碗碗口和碗底均為橢圓，兩個(gè)橢圓的幾何中心位于同一直線，兩個(gè)橢圓所在平面 與該直線垂直；所述反光面與該直線所在平面的交線為拋物線。
8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，其特征在于 ，所述反光碗碗口和碗底均為多邊形，兩個(gè)多邊形的幾何中心位于同一直線，兩個(gè)多邊形所 在平面與該直線垂直；所述反光面與該直線所在平面的交線為拋物線。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，其特征 在于，所述LED芯片中心位于所述直線上。
10.根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，其特征在 于，所述反光面由小塊平面拼接構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體照明技術(shù)，特別涉及大功率LED(發(fā)光二極管)照明燈具聚光結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的LED照明裝置光能損失大的缺點(diǎn)，提供一種發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，可以降低光能損失。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，發(fā)光二極管照明裝置聚光結(jié)構(gòu)，包括基板和LED芯片，其特征在于，還包括反光碗，所述反光碗固定在基板上，所述反光碗的反光面為碗底小碗口大的凹形；所述碗口由透明材料封閉，所述LED芯片置于碗底部。本實(shí)用新型用于LED照明裝置，能夠提高15％以上的光能利用率，降低照明裝置能耗。通過調(diào)整反光碗的反射角度、形狀等，可以滿足各種照明要求，具有適用范圍廣的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21V7/00GK201232949SQ20082030162
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者亮 倪 申請(qǐng)人:亮 倪