專利名稱：Led面光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面光源裝置，特別是涉及一種具有雙層棱鏡片的LED面光源裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管具有反應(yīng)速度快、壽命長、用電省、污染低、可靠度高、適合量產(chǎn)等優(yōu) 點(diǎn)，因此以LED作為日光燈的照明裝置逐漸得到了廣泛的應(yīng)用。但LED為點(diǎn)狀光源，其發(fā)光 角度較小且具有強(qiáng)烈的方向性，為了獲得足夠大的發(fā)光面積，通常以陣列的形式排布多顆 LED。然而，當(dāng)多個(gè)點(diǎn)光源同時(shí)照射一個(gè)物體時(shí)，被照射的物體通常會產(chǎn)生多重影子的現(xiàn)象。 另外，由于目前的LED燈是以點(diǎn)狀矩陣分布，且LED單體發(fā)光強(qiáng)度大，在LED燈具的發(fā)光面 上形成強(qiáng)烈的直接眩光(亮點(diǎn))，從外部觀察它是點(diǎn)狀分布的點(diǎn)光源。在生產(chǎn)過程中或由于 材料質(zhì)地產(chǎn)生誤差，每一 LED日光燈的LED點(diǎn)光源的發(fā)光效率和波長也會有不均勻現(xiàn)象，并 且演色性不佳。這些都會影響照明質(zhì)量?，F(xiàn)有做法中有搭配擴(kuò)散板或搭配由光擴(kuò)散材料制 成的燈罩而獲得具有良好照明功能的面光源裝置。然而，使用擴(kuò)散板或光擴(kuò)散材料雖然可 以提高出射光的均勻性，但同時(shí)會使光線在傳輸過程中發(fā)生較大的損失，從而使出射光亮 度降低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種可提高出射光亮度和均勻性的LED面光源裝置。一種LED面光源裝置，包括燈座、設(shè)置在燈座之上的燈柱、設(shè)置在燈柱外表面上的 多個(gè)點(diǎn)光源、對應(yīng)所述多個(gè)點(diǎn)光源且依次設(shè)置在燈柱外側(cè)的第一棱鏡片及第二棱鏡片，多 個(gè)點(diǎn)光源沿著燈柱的軸向排成多條直線陣列。第一棱鏡片及第二棱鏡片分別由透明基材制 成，且分別具有入光面及與入光面相對設(shè)置的出光面，第一棱鏡片和第二棱鏡片的出光面 上分別形成有多條均勻排列的長條狀弧形凸起。第一棱鏡片被設(shè)置為其弧形凸起的長度延 伸方向相對于燈柱的軸向沿第一方向排列，第二棱鏡片被設(shè)置為其弧形凸起的長度延伸方 向相對于燈柱的軸向沿第二方向排列，第一方向與第二方向正交。第一棱鏡片與點(diǎn)光源之 間間隔一第一預(yù)定距離，第二棱鏡片與第一棱鏡片之間間隔一第二預(yù)定的距離。本發(fā)明的LED面光源裝置透過點(diǎn)光源外圍兩層正交設(shè)置的棱鏡片的折射作用，使 點(diǎn)光源變成面光源，從而達(dá)到均勻出射的效果，無需于點(diǎn)光源外圍設(shè)置擴(kuò)散板，可以提高出 射光亮度。另外，還可以通過調(diào)整兩層棱鏡片與點(diǎn)光源之間的距離，得到不同效果的面光 源。


圖1為本發(fā)明中LED面光源裝置的立體圖。圖2為圖1中第一棱鏡片的局部圖。圖3為圖1中LED面光源裝置的俯視圖。
圖4為圖1中第一棱鏡片對點(diǎn)光源的混光示意圖。圖5為圖1中兩層棱鏡片對點(diǎn)光源的混光示意圖。圖6為圖1中LED面光源裝置的表面發(fā)光示意圖。主要元件符號說明LED面光源裝置100燈座10燈柱11點(diǎn)光源12、121、122、123條狀光源1211、1221、1231帶狀光源1212、1222、1232第一棱鏡片 13入光面131出光面132凸起133、143第二棱鏡片1具體實(shí)施例方式請參閱圖1，LED面光源裝置100包括燈座10、設(shè)置在燈座10之上的燈柱11、多個(gè) 點(diǎn)光源12、第一棱鏡片13及第二棱鏡片14。其中，燈柱11外表面涂布有高反射性物質(zhì)，用 于將點(diǎn)光源12發(fā)出的光反射到第一棱鏡片13上。多個(gè)點(diǎn)光源12均勻排布在燈柱11的外 表面上或外表面的一伙多個(gè)區(qū)域上，本實(shí)施方式中，該多個(gè)點(diǎn)光源12沿著燈柱11的軸向排 成多條直線陣列，此點(diǎn)光源12可以選擇白光發(fā)光二極管，或者彩色光的發(fā)光二極管。第一 棱鏡片13與第二棱鏡片14依次設(shè)置于燈柱11的外側(cè)，并分別圍成一個(gè)腔體，從而構(gòu)成LED 面光源裝置100的兩層燈罩。該第一棱鏡片13與燈柱11間隔一第一預(yù)定距離并包圍燈柱 11，該第二棱鏡片14與第一棱鏡片13間隔一第二預(yù)定距離并包圍第一棱鏡片13。第一棱 鏡片13與點(diǎn)光源12之間的距離以及第二棱鏡片14與第一棱鏡片13之間的預(yù)定距離可以 根據(jù)實(shí)際需求而分別單獨(dú)調(diào)整，這兩個(gè)距離可以相等或不相等。在另一實(shí)施方式中，第一棱 鏡片13與第二棱鏡片14置于燈柱11的同一側(cè)、并未包圍燈柱11。請參閱圖2，第一棱鏡片13由透明塑膠材質(zhì)制成，其具有入光面131及與入光面131相對的出光面132，該入光面131為平面且面向點(diǎn)光源12，該出光面132上形成有第一 棱鏡結(jié)構(gòu)，本實(shí)施方式中，該第一棱鏡結(jié)構(gòu)為多條均勻排列并具有光折射作用的長條狀弧 形凸起133。該長條狀弧形凸起133沿垂直于其長度方向的截面可為圓弧形、橢圓形或波浪 形中的一種。第二棱鏡片14與第一棱鏡片13的結(jié)構(gòu)相同，其由透明塑膠材質(zhì)制成，其出光面上 形成有多條均勻排列并具有光折射作用的長條狀弧形凸起143。該長條狀弧形凸起143沿 垂直于其長度方向的截面可為圓弧形、橢圓形或波浪形等形狀之一。請參閱圖3，長條狀弧形凸起133的延伸方向與長條狀弧形凸起143的長度延伸 方向相互垂直。本實(shí)施方式中，長條狀弧形凸起133的長度延伸方向與燈柱11的軸向相垂 直，長條狀弧形凸起143的長度延伸方向被設(shè)置為與燈柱11的軸向相平行?？梢岳斫?，在其他實(shí)施方式中，長條狀弧形凸起143的長度延伸方向與燈柱11的軸向相垂直，長條狀弧 形凸起133的長度延伸方向與燈柱11的軸向相平行?？梢岳斫?，長條狀弧形凸起133的延 伸方向與長條狀弧形凸起143的長度延伸方向可以為相對于燈柱的軸向的任何方向，只需
二者相互垂直就可。
該長條狀弧形凸起133、143可使透過第一棱鏡片13、第二棱鏡片14的光線發(fā)生折 射作用。請參閱圖4，當(dāng)點(diǎn)光源121、122和123發(fā)出的光線分別進(jìn)入第一棱鏡片13時(shí)，透過 長條狀弧形凸起133的折射效果，出射光線分別在第一棱鏡片13的出光面上形成條狀光源 1211,1221和1231，各條狀光源的長度方向與弧形凸起133的長度方向相垂直。當(dāng)點(diǎn)光源 121、122和123之間的間距足夠小，條狀光源1211、1221和1231相互重疊而產(chǎn)生混光。同 理，點(diǎn)光源12陣列在第一棱鏡片13的出光面上形成多條條狀光源?？梢岳斫猓?dāng)?shù)谝焕忡R 片13距離點(diǎn)光源12較遠(yuǎn)時(shí)，點(diǎn)光源12在第一棱鏡片13的出光面上形成的各條狀光源的 長度越長，各條狀光源之間發(fā)生更大程度的重疊，混光更充分。請參閱圖5，當(dāng)形成于第一棱鏡片13的條狀光源1211、1221和1231分別進(jìn)入第二 棱鏡片14時(shí)，透過長條狀弧形凸起143的折射效果，條狀光源1211、1221和1231分別沿其 寬度方向在第二棱鏡片14的出光面上擴(kuò)展形成帶狀光源1212、1222和1232，且各帶狀光源 的寬度方向與弧形凸起143的長度方向相垂直。請參閱圖6，當(dāng)點(diǎn)光源12形成的各條直線 陣列之間的間距足夠小或設(shè)置為大約與帶狀光源的寬度接近時(shí)，第二棱鏡片14的出光面 上的帶狀光源彼此相接而形成面光源?？梢岳斫?，當(dāng)?shù)诙忡R片14距離第一棱鏡片13較 遠(yuǎn)時(shí)，各條狀光源在第二棱鏡片14的出光面上形成的各帶狀光源的寬度越寬，各帶狀光源 之間混光更充分。若點(diǎn)光源12采用多色光的LED陣列，例如三色光(RGB) LED,若點(diǎn)光源12之間的間 距足夠大，使相鄰點(diǎn)光源12在第一棱鏡片13出光面上的發(fā)光覆蓋區(qū)域在長度方向不完全 重疊時(shí)，各種顏色的光被不完全混合，光線經(jīng)過與第一棱鏡片13正交設(shè)置的第二棱鏡片14 的棱鏡結(jié)構(gòu)折射后，可得到較好的混光均勻性和混光效果，從而獲得色彩漸變的發(fā)光面，滿 足情境照明的需求。若點(diǎn)光源12之間的間距足夠小，相鄰LED的發(fā)光覆蓋區(qū)域相互基本重 疊時(shí)，各種顏色的光被混合成白光，可滿足標(biāo)準(zhǔn)照明的需求。本發(fā)明的LED面光源裝置透過兩層正交設(shè)置的棱鏡片的折射作用，使得點(diǎn)光源變 成面光源，從而達(dá)到均勻出射的效果，無需于點(diǎn)光源12外圍設(shè)置擴(kuò)散板，可以提高出射光 亮度。另外，還可以通過調(diào)整兩層棱鏡片與點(diǎn)光源之間間隔的距離，得到不同效果的面光 源。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施方式僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對以上實(shí)施例所作的 適當(dāng)改變和變化都落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種LED面光源裝置，包括燈座、設(shè)置在燈座之上的燈柱、設(shè)置在燈柱外表面上的多個(gè)點(diǎn)光源、對應(yīng)所述多個(gè)點(diǎn)光源且依次設(shè)置在燈柱外側(cè)的第一棱鏡片及第二棱鏡片，多個(gè)點(diǎn)光源沿著燈柱的軸向排成多條直線陣列；其特征在于第一棱鏡片及第二棱鏡片分別由透明基材制成，且分別具有入光面及與入光面相對設(shè)置的出光面，第一棱鏡片和第二棱鏡片的出光面上分別形成有多條均勻排列的長條狀弧形凸起；第一棱鏡片被設(shè)置為其弧形凸起的長度延伸方向相對于燈柱的軸向沿第一方向排列，第二棱鏡片被設(shè)置為其弧形凸起的長度延伸方向相對于燈柱的軸向沿第二方向排列，第一方向與第二方向正交；第一棱鏡片與點(diǎn)光源之間間隔一第一預(yù)定距離，第二棱鏡片與第一棱鏡片之間間隔一第二預(yù)定距離。
2.如權(quán)利要求1所述的LED面光源裝置，其特征在于，所述長條狀凸起沿垂直于其長度 方向的截面為圓弧形、橢圓形、波浪形中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的LED面光源裝置，其特征在于，所述第一方向?yàn)榕c燈柱的軸向相 垂直的方向，所述第二方向?yàn)榕c燈柱的軸向相平行的方向。
4.如權(quán)利要求1所述的LED面光源裝置，其特征在于，所述第一方向?yàn)榕c燈柱的軸向相 平行的方向，所述第二方向?yàn)榕c燈柱的軸向相垂直的方向。
5.如權(quán)利要求1所述的LED面光源裝置，其特征在于，所述燈柱外表面涂布有高反射性 物質(zhì)。
6.如權(quán)利要求1所述的LED面光源裝置，其特征在于，所述點(diǎn)光源為白光發(fā)光二極管或 彩色光發(fā)光二極管。
全文摘要
一種LED面光源裝置，包括燈座、設(shè)置在燈座之上的燈柱、設(shè)置在燈柱外表面上的多個(gè)點(diǎn)光源、對應(yīng)所述多個(gè)點(diǎn)光源且依次設(shè)置在燈柱外側(cè)的第一棱鏡片及第二棱鏡片。第一棱鏡片及第二棱鏡片分別由透明基材制成，且分別具有入光面及與入光面相對設(shè)置的出光面，第一棱鏡片和第二棱鏡片的出光面上分別形成有多條均勻排列的長條狀弧形凸起。第一棱鏡片被設(shè)置為其弧形凸起的長度延伸方向相對于燈柱的軸向沿第一方向排列，第二棱鏡片被設(shè)置為其弧形凸起的長度延伸方向相對于燈柱的軸向沿第二方向排列，第一方向與第二方向正交。第一棱鏡片與點(diǎn)光源之間間隔一第一預(yù)定距離，第二棱鏡片與第一棱鏡片之間間隔一第二預(yù)定距離。
文檔編號F21V7/00GK101886765SQ201010236740
公開日2010年11月17日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者章紹漢 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司