專利名稱：集束組合led照明光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種照明使用的光源，具體地說，涉及一種集束組合LED照明光源。
背景技術(shù)：
LED照明光源作為新型的照明光源，其具有節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長、低耗等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家庭照明、商業(yè)照明、公路照明、工礦照明等。 LED照明光源應(yīng)用在路燈上時(shí)，由于LED照明光源產(chǎn)生高亮度光線，往往容易產(chǎn)生眩光，對行車安全造成隱患。所謂眩光現(xiàn)象，是指視野中由于不適宜亮度分布，或在空間或時(shí)間上存在極端的亮度對比，以致引起視覺不舒適和降低物體可見度的視覺條件。由于現(xiàn)有使用的LED照明光源中很少設(shè)置高效且合理的防眩光裝置，LED照明光源發(fā)射出的高亮度光線容易對使用者造成影響。 因此，公開號為CN101220928A的中國發(fā)明專利申請公開了一種名為"防眩光的LED照明裝置"的發(fā)明創(chuàng)造，該LED照明裝置具有一顆LED管芯，并設(shè)有一個(gè)復(fù)合式反射器，LED管芯設(shè)在復(fù)合式反射器的內(nèi)壁上。同時(shí)，復(fù)合式反射器上還設(shè)有屏蔽隔條，LED管芯設(shè)在兩個(gè)相鄰的屏蔽隔條之間。該LED照明裝置使用復(fù)合式反射器將LED管芯射出的光線反射到需要照亮的地方，并請使用屏蔽隔條將LED管芯射出的射向兩側(cè)的光線屏蔽，以避免造成眩光。 但是，如圖1所示，在復(fù)合式反射器2與屏蔽隔條3相鄰的位置，LED管芯1射出的光線經(jīng)過四次的反射才從LED照明裝置中射出，這樣會大大降低LED照明裝置的光出射效率。 假設(shè)復(fù)合式反射器2與屏蔽隔條3內(nèi)壁表面對光的吸收率均為O. l，經(jīng)過四次反射
后，LED照明裝置的光出射效率為 (1-0. 1)4X100%= 65. 65% (式1) 可見，雖然該LED照明裝置能有效抑制眩光，但經(jīng)過四次反射后降低了 LED管芯的光出射效率，造成光浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提供一種能有效抑制眩光的集束組合LED照明光源；[0010] 本實(shí)用新型的另一 目的是提供一種光出射效率較高的集束組合LED照明光源。[0011] 為實(shí)現(xiàn)上述的主要目的，本實(shí)用新型提供的集束組合LED照明光源包括基板，基板上設(shè)有一顆或一顆以上LED管芯，其中，每顆LED管芯上方對應(yīng)設(shè)有一只反光杯，且每顆LED管芯位于該反光杯的底部，該反光杯為一回轉(zhuǎn)體，且反光杯的內(nèi)壁為向內(nèi)彎曲的曲面，該曲面為一次光學(xué)設(shè)計(jì)曲面。 由上述方案可見，反光杯的內(nèi)壁設(shè)計(jì)成向內(nèi)彎曲的曲面，結(jié)合人的生活習(xí)慣有效地管理LED管芯向兩側(cè)射出的光線，并且通過對反光杯內(nèi)壁的曲面設(shè)計(jì)，將光線反射至需要照亮的地方，這樣能有效地避免眩光，減少對司機(jī)及行人或其他使用者的影響。 并且，反光杯為一個(gè)回轉(zhuǎn)體，即反光杯并不設(shè)有兩平面過渡的夾角，LED管芯射出
的光線僅經(jīng)過一次反射即可從反光杯內(nèi)壁射出，即LED照明光源為一次光線設(shè)計(jì)，反光杯
內(nèi)壁只對LED管芯射出的光線反射一次，提高LED照明光源的光出射效率。 —個(gè)優(yōu)選的方案是，基板上方設(shè)有連接器，且連接器上開設(shè)有通孔，LED管芯位于
通孔內(nèi)，并且連接器的通孔上方設(shè)有反光杯固定座，反光杯固定在固定座上。 這樣，LED管芯并不與反光杯直接連接，能有效減少LED管芯產(chǎn)生的熱量對光杯造
成影響，即避免反光杯在高溫下發(fā)生變形。同時(shí)，連接器還能保護(hù)點(diǎn)焊在在基板上的金線，
避免金線損壞。此外，反光杯固定在連接器上，使LED管芯與反光杯的位置相對固定，避免
因集束組合LED照明光源振動而發(fā)生位移。 進(jìn)一步的方案是，基板為陶瓷基雙面敷銅板。由于陶瓷基雙面敷銅板具有和LED管芯以及散熱體接近的熱膨脹系數(shù)，能較好地散熱，使用陶瓷基雙面敷銅板能迅速地將LED管芯產(chǎn)生的熱量從敷銅面上導(dǎo)走，降低基板表面的溫度，使LED照明光源具有良好的散熱性能。

圖1是現(xiàn)有LED照明光源中LED管芯與反射器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；[0018] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0019] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的局部分解放大圖； 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中LED管芯與反光杯的半剖示意放大圖。[0021] 以下結(jié)合各實(shí)施例及其附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式參見圖2，根據(jù)本實(shí)用新型的集束組合LED照明光源具有基板IO，基板10為陶瓷基雙面敷銅板，即基板10的中心層為陶瓷材料制成，在陶瓷材料兩面敷銅制成。在基板10的上表面敷銅層經(jīng)過蝕刻形成金屬導(dǎo)體11， LED管芯30焊接在金屬導(dǎo)體11上。[0023] 在基板10的下表面也有敷銅層(圖2不可見)，優(yōu)選地，基板10下表面的敷銅層布置整個(gè)基板IO的下表面，并且該敷銅層通過導(dǎo)熱器件與散熱裝置連接，用于將LED管芯30產(chǎn)生的熱量導(dǎo)走，便于LED照明裝置散熱。 圖2中，基板10上設(shè)有九顆LED管芯30，其中八顆位于一個(gè)同心圓上，另外一顆位于該同心圓的圓心上，并且九顆LED管芯是一次封裝成型。當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，基板10的形狀、LED管芯設(shè)置的位置等，均可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。 基板10的上表面上方設(shè)有連接器20，連接器20呈圓形，并且開設(shè)有多個(gè)通 L。參見圖3，連接器20上位于每一顆LED管芯30處均開設(shè)一個(gè)通孔21，通孔21具有大致呈方形的第一部分22以及大致呈梯形的第二部分23，其中，LED管芯30可穿過通孔21的第一部分22，且LED管芯的上端面高于連接器20的上表面。 在連接器20上方設(shè)有九個(gè)反光杯40，每一反光杯40位于一顆LED管芯的上方，反光杯40為一個(gè)空心回轉(zhuǎn)體，其內(nèi)壁為向內(nèi)彎曲的曲面，優(yōu)選地，反光杯40的內(nèi)壁是二次曲面，優(yōu)選地，是經(jīng)過計(jì)算設(shè)計(jì)的二次曲線回轉(zhuǎn)面，該回轉(zhuǎn)面是根據(jù)反射定律設(shè)計(jì)，且二次曲線是橢圓的一部分會拋物線等，并且內(nèi)壁是一次光學(xué)設(shè)計(jì)曲面。 反光杯40的頂端為敞口 ，底端開設(shè)有一個(gè)通孔，即反光杯40形成一個(gè)兩端敞口的腔體，LED管芯30穿過反光杯40底端的通孔伸入腔體內(nèi)。 連接器20每一通孔21周緣附近均設(shè)有反光杯固定座，本實(shí)施例的反光杯固定座為一圈沿連接器20上表面向上延伸的凸筋25，凸筋25與反光杯40底端配合，即凸筋25的內(nèi)徑與反光杯40底端的外徑相等，反光杯40即可固定安裝在凸筋25之內(nèi)。當(dāng)然，若反光杯40的底端呈橢圓形或其他形狀，凸筋25相應(yīng)地設(shè)置成對應(yīng)的形狀。[0029] 參見圖4，本實(shí)用新型的LED管芯30位于反光杯40的底部，即LED管芯30穿過反光杯40底部的通孔伸入反光杯40內(nèi)。在反光杯40的底部，LED管芯30的上方填充有樹脂31，用于將LED管芯30密封，以保護(hù)LED管芯30。 本實(shí)用新型的反光杯40內(nèi)壁還可以鍍有高反射膜，如使用鋁、銀等材料制成的反射層，以便高效地將光線反射出去。 LED管芯30射出的管芯部分射向反光杯40的內(nèi)壁，反光杯40內(nèi)壁將入射的光線反射出去。由于反光杯40內(nèi)壁為向內(nèi)彎曲的一次光學(xué)設(shè)計(jì)曲面，入射至內(nèi)壁的光線經(jīng)過一次反射即可反射出反光杯40外。當(dāng)然，LED管芯30射出的部分光線不經(jīng)過反光杯40內(nèi)壁的反射，直接射向反光杯40外部。 由于LED管芯30射出的光線最多經(jīng)過一次反射即可射出LED照明光源外，假設(shè)反光杯40內(nèi)壁對光線的吸收率為0. 05，LED照明光源的光出射效率即為0. 95，高于現(xiàn)有的LED照明光源，避免光源浪費(fèi)。 并且，反光杯40為一回轉(zhuǎn)體，即反光杯40內(nèi)壁不具有棱邊，LED管芯30射出的光線不會經(jīng)過多次反射才射出反光杯40，從而大大降低光損失，提高集束組合LED照明光源的光出射效率。 此外，反光杯40設(shè)計(jì)成回轉(zhuǎn)體，且反光杯40的高度遠(yuǎn)高于LED管芯30的高度，LED管芯30向四周射出的光線均經(jīng)過反光杯40的反射出去，即LED管芯30向四周射出的光線經(jīng)過反光杯40反射后射向需要照亮的地方，結(jié)合人的使用習(xí)慣，避免光線直接照射人眼而并不射向集束組合LED照明光源的四周，防止眩光的產(chǎn)生。 可見，通過對反光杯40內(nèi)壁的設(shè)計(jì)，對LED管芯40射出的光線進(jìn)行有效地管理，讓光線射向需要照亮的地方，在不需要照亮的地方則通過反光杯反射進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對光線進(jìn)行有效地管理，達(dá)到防止眩光的目的。 設(shè)計(jì)集束組合LED照明光源時(shí)，首先根據(jù)集束組合LED照明光源的使用環(huán)境，如作
為路燈使用，則根據(jù)司機(jī)的行車習(xí)慣、不同公路的路基情況等，規(guī)劃出需要照亮的地方，然
后根據(jù)光線射向的位置，設(shè)計(jì)反光杯40內(nèi)壁的曲面形狀，并設(shè)計(jì)LED管芯30的位置，使LED
管芯30射出的光線最多經(jīng)過一次反射即射向需要照亮的地方，從而實(shí)現(xiàn)對光線的管理。 由于反光杯40內(nèi)壁的向內(nèi)彎曲的曲面，光線經(jīng)過反光杯40內(nèi)壁反射后并不是發(fā)
散性地向外射出，而是依據(jù)反射定律，經(jīng)過一次反射聚向需要照亮的地方，即集束組合LED
照明光源的出光角較小，也提高的集束組合LED照明光源的光出射效率。 回看圖3，本實(shí)用新型的連接器20由耐高溫材料，如聚四氟乙烯、硅橡膠、氟橡膠
等制成，用于隔離LED管芯30產(chǎn)生的熱量，避免LED管芯30產(chǎn)生的熱量對反光杯40造成影響。[0039] 同時(shí)，基板10上表面敷銅層的金屬導(dǎo)體11的面積遠(yuǎn)大于LED管芯30的面積，這樣，LED管芯30產(chǎn)生的熱量通過金屬導(dǎo)體11迅速地橫向擴(kuò)散，金屬導(dǎo)體11上的熱量通過基板10中心的陶瓷材料傳導(dǎo)至基板10底面的敷銅層，并通過底面的敷銅層傳導(dǎo)至散熱裝置。 由此可見，使用陶瓷基雙面敷銅板作為基板10，能迅速地導(dǎo)走LED管芯30產(chǎn)生的熱量，實(shí)現(xiàn)LED照明光源高效地散熱，防止LED管芯30因長時(shí)間工作在高溫環(huán)境下而損壞。[0041] 制作集束組合LED照明光源時(shí)，根據(jù)使用情況設(shè)計(jì)好反光杯40以及LED管芯30放置的位置，然后在陶瓷基雙面敷銅板的一個(gè)表面上蝕刻出金屬導(dǎo)體ll，形成基板10。接著，將LED管芯30在金屬導(dǎo)體11相應(yīng)的位置上固晶，并將連接器20固定在基板10上方點(diǎn)焊金線。最后，將反光杯40固定在連接器20上，同時(shí)在LED管芯30上方填充樹脂，待樹脂固化后即形成集束組合LED照明光源?？梢?，本實(shí)用新型的集束組合LED照明光源中反光杯40在集束組合LED照明光源制作過程中一次封裝成型。 當(dāng)然，上述實(shí)施例僅是本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方案，實(shí)際應(yīng)用時(shí)還可以有更多的變化，例如，在多個(gè)反光杯的上周緣上設(shè)置一塊連接板，將多個(gè)反光杯連接成一體，即多個(gè)反光杯一體成型；又或者，在集束組合LED照明光源光出射效率要求不高的情況下，反光杯內(nèi)壁不設(shè)置高反射膜等，這些改變也是可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。 最后需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，諸如反光杯內(nèi)壁形狀的改變、連接器上通孔形狀的改變、連接器制作材料的改變等微小的變化也應(yīng)該包括在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求集束組合LED照明光源，包括基板，所述基板上設(shè)有一顆或一顆以上LED管芯；其特征在于所述每一顆LED管芯上方對應(yīng)設(shè)有一只反光杯，且每顆LED管芯位于反光杯的底部；所述反光杯為一回轉(zhuǎn)體，且反光杯的內(nèi)壁為向內(nèi)彎曲的曲面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集束組合LED照明光源，其特征在于所述反光杯的內(nèi)壁為二次曲線回轉(zhuǎn)面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的集束組合LED照明光源，其特征在于所述二次曲線為橢圓一部分或拋物線。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的集束組合LED照明光源，其特征在于所述反光杯的內(nèi)壁鍍有一層高反射膜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的集束組合LED照明光源，其特征在于所述基板上方設(shè)有連接器，所述連接器開設(shè)有通孔，所述LED管芯位于所述通孔內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的集束組合LED照明光源，其特征在于所述連接器的通孔上方設(shè)有反光杯固定座，所述反光杯固定在所述固定座上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的集束組合LED照明光源，其特征在于所述連接器由耐高溫材料制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的集束組合LED照明光源，其特征在于所述基板為陶瓷基雙面敷銅板
專利摘要本實(shí)用新型提供一種集束組合LED照明光源，包括有基板，基板上設(shè)有一顆或一顆以上LED管芯，其中，每一顆LED管芯上方對應(yīng)地設(shè)有一只反光杯，且每顆LED管芯位于反光杯的底部，該反光杯為一回轉(zhuǎn)體，且反光杯的內(nèi)壁為向內(nèi)彎曲的曲面，該曲面為一次光學(xué)設(shè)計(jì)曲面。本實(shí)用新型提供的LED照明光源能有效防止眩光的產(chǎn)生，并且光出射效率高，避免光源浪費(fèi)。
文檔編號F21V29/00GK201487668SQ20092019476
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者容學(xué)宇, 楊罡, 靳寶玉 申請人:珠海晟源同泰電子有限公司