專利名稱：Led光源結(jié)構(gòu)及含有該led光源結(jié)構(gòu)的led燈具的制作方法
LED光源結(jié)構(gòu)及含有該LED光源結(jié)構(gòu)的LED燈具
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光源結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種LED光源結(jié)構(gòu)及含有該LED光源結(jié)構(gòu)的LED燈具。
背景技術(shù)：
隨著單個發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)光通量的不斷增加,LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。從保護(hù)人眼健康和提高照明效果出發(fā)，大多數(shù)場合都需要均勻照明。然而，LED的光強(qiáng)呈大致的余弦分布，在大多數(shù)情況下都難以滿足均勻照明的要求。因此，對LED光源結(jié)構(gòu)進(jìn)行二次配光設(shè)計就顯得尤為重要。目前，傳統(tǒng)的LED光源結(jié)構(gòu)多以圖1的形式出現(xiàn)。如圖1所示，LED I正向放置，反射器2放置于光線的正方向，反射器2的反射面多為球面或者解析二次曲面，這種配光的缺點是由于二次曲面不能對光線進(jìn)行精確控制，在照明面上的光斑如圖1所示，從中間向四周逐漸衰減，很難達(dá)到均勻的要求。同時，由于只能對LEDl的側(cè)邊光線進(jìn)行控制，在照明半徑R的范圍外還存在半徑為H的光暈，這部分光線也造成了燈具光源能量的浪費，且出光不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，有必要提供一種利用率較高、且出光較為均勻的LED光源結(jié)構(gòu)。一種LED光源結(jié)構(gòu)，包括:反射器，具有反射面，所述反射面為自由曲面，且由母線繞對稱軸旋轉(zhuǎn)形成，所述對稱軸經(jīng)過所述母線其中一個端點；及LED，位于所述反射器的出光口的圓心處，所述LED的發(fā)光面朝向所述反射器的底部正對設(shè)置。進(jìn)一步地，所述反射面的曲面弧度為60度。進(jìn)一步地，所述出光口半徑為45.8毫米，且所述出光口到底部高度為16毫米。進(jìn)一步地，所述LED與所述反射器的底部之間的間距為16毫米。 進(jìn)一步地，所述反射面的曲面弧度為30度。進(jìn)一步地，所述出光口半徑為49.7毫米，且所述出光口到底部高度為15毫米。進(jìn)一步地，所述LED與所述反射器的底部之間的間距為15毫米。進(jìn)一步地，所述LED為多個,且相對于所述對稱軸對稱設(shè)置。同時，本發(fā)明還提供一種含有上述的LED光源結(jié)構(gòu)的LED燈具。一種LED燈具，包括:多個上述的LED光源結(jié)構(gòu)，呈陣列排布；及透明罩，設(shè)于所述反射器的出光口上方；進(jìn)一步地，還包括承載板，所述承載板上開設(shè)有多個收容所述反射器的固定槽。上述LED光源結(jié)構(gòu)的反射面為軸對稱的自由曲面，可實現(xiàn)二次配光，并且LED的發(fā)光面朝向反射面的底部設(shè)置，從而能夠獲得較高均勻度的配光效果，并達(dá)到了較高的光能利用效率。

圖1為傳統(tǒng)的LED光源結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本發(fā)明較佳實施方式的LED光源結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為圖2所示LED光源結(jié)構(gòu)的反射器的立體圖；圖4為一實施例的LED光源結(jié)構(gòu)的光強(qiáng)配光曲線圖；圖5為一實施例的LED光源結(jié)構(gòu)的照度曲線圖；圖6為另一實施例的LED光源結(jié)構(gòu)的光強(qiáng)配光曲線圖；圖7為另一實施例的LED光源結(jié)構(gòu)的照度曲線圖；圖8為本發(fā)明較佳實施方式的LED燈具的示意圖。
具體實施方式


為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。本文中所使用的“LED”指LED發(fā)光芯片。請參閱圖2及圖3，本發(fā)明較佳實施方式的LED光源結(jié)構(gòu)100包括反射器110及LED 120。反射器110具有反射面111。反射面111為自由曲面，且由母線AB繞對稱軸X旋轉(zhuǎn)形成，對稱軸X經(jīng)過母線AB其中一個端點A。反射器110的母線AB由1000個能夠自由移動的坐標(biāo)點組成，因此能夠?qū)λ蠰ED 120發(fā)出的光線進(jìn)行精確控制，從而在目標(biāo)面上形成一定范圍內(nèi)的均勻光斑。其中，圖中所示母線AB為弧形。需要說明的是，此處“弧形”包括“圓弧形”及“橢圓弧形”等。在本實施方式中，反射面111的曲面弧度α為60度。反射器110的出光口半徑r為45.8毫米，且出光口到底部高度h為16毫米。LED 120與反射器110的底部之間的間距為16毫米。反射面111的曲面的最大弧度α為150度，從而使最大出光角與光軸夾角60度。在其他實施方式中，反射面111的曲面弧度為30度。反射面111的曲面的最大弧度α為120度，從而使最大出光角與光軸夾角30度。
反射器110的出光口半徑為49.7毫米，且出光口到底部高度為15毫米。LED與反射器110的底部之間的間距為15毫米。在本實施方式中，LED 120為一個，其位于反射器110的出光口的圓心處。LED 120的發(fā)光面朝向反射器110的底部正對設(shè)置，即LED 120的發(fā)光面與母線AB的端點A相對設(shè)置。需要說明的是，為了增加LED光源結(jié)構(gòu)100的出光亮度，LED 120可以為多個，且相對于對稱軸X對稱設(shè)置。為了將LED 120放置與反射器110的開口處，LED 120可通過細(xì)鋼絲系于反射器110的側(cè)壁上，由于細(xì)鋼絲的直徑較小，不會影響LED光源結(jié)構(gòu)100的整體出光效果。或者，LED120也可以通過多根細(xì)鋼絲系于反射器110的側(cè)壁上?；蛘?，也可通過支架固定在反射器110的封口玻璃上而將LED收容于反射器110的開口處。請參閱圖4及圖5，對上述反射面的曲面弧度為60度的LED光源結(jié)構(gòu)的出光情況進(jìn)行測試，其中，圖4為LED光源結(jié)構(gòu)的光強(qiáng)配光曲線圖，圖5為LED光源結(jié)構(gòu)的照度曲線圖。由圖4及圖5可知，LED光源結(jié)構(gòu)的可見照度均勻度高達(dá)90%，能量利用率為94%，并且邊界清晰。請參閱圖6及圖7，對上述反射面的曲面弧度為30度的LED光源結(jié)構(gòu)的出光情況進(jìn)行測試，其中，圖6為LED光源結(jié)構(gòu)的光強(qiáng)配光曲線圖，圖7為LED光源結(jié)構(gòu)的照度曲線圖。由圖6及圖7可知，LED光源結(jié)構(gòu)的可見照度均勻度高達(dá)90%，能量利用率為94%，并且邊界清晰。上述LED光源結(jié)構(gòu)100的反射面111為軸對稱的自由曲面，可實現(xiàn)二次配光，并且LED 120的發(fā)光面朝向反射面111的底部設(shè)置，從而能夠獲得較高均勻度的配光效果，并達(dá)到了較高的光能利用效率。本發(fā)明還提供一種含有上述LED光源結(jié)構(gòu)的LED燈具。請參閱圖8，本發(fā)明較佳實施方式的LED燈具10包括LED光源結(jié)構(gòu)100、透明罩200及承載板300。LED光源結(jié)構(gòu)100為多個，呈陣列排布。例如，多個LED光源結(jié)構(gòu)100可為矩陣式、同心圓陣列、波浪形排布。透明罩200設(shè)于LED光源結(jié)構(gòu)100的反射器110的出光口上方，LED 120發(fā)射的光線經(jīng)過反射器Iio反射后，從透明罩200直接射出。承載板300上開設(shè)有多個固定槽301。LED光源結(jié)構(gòu)100的反射器110固定于固定槽301內(nèi)。例如，反射器110可通過粘結(jié)、焊接、卡合等方式固定于固定槽301內(nèi)。由于固定槽301的整個內(nèi)壁與反射器110的外側(cè)壁貼合，因此可防止反射器110長時間使用而變形，并且受到外界的震動影響較小。由于上述LED燈具10采用了多個LED光源結(jié)構(gòu)100，當(dāng)個別LED 120損壞時，可直接將單個LED光源結(jié)構(gòu)100更換即可，而傳統(tǒng)的LED燈具由于難以更換單個LED而需要更換整個光源，因此，上述LED燈具10相較于傳統(tǒng)的LED燈具，更換光源較為方便，且維修成本較低?？梢岳斫猓鲜鯨ED光源結(jié)構(gòu)100不限于應(yīng)用于LED燈具上，也可應(yīng)用于其他裝置上，例如，汽車尾燈、交通指示燈、廣告牌等。以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種LED光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 反射器，具有反射面，所述反射面為自由曲面，且由母線繞對稱軸旋轉(zhuǎn)形成，所述對稱軸經(jīng)過所述母線其中一個端點；及 LED，位于所述反射器的出光口的圓心處，所述LED的發(fā)光面朝向所述反射器的底部正對設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的LED光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述反射面的曲面弧度為60度。
3.如權(quán)利要求2所述的LED光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述出光口半徑為45.8毫米，且所述出光口到底部高度為16毫米。
4.如權(quán)利要求2所述的LED光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述LED與所述反射器的底部之間的間距為16毫米。
5.如權(quán)利要求1所述的LED光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述反射面的曲面弧度為30度。
6.如權(quán)利要求5所述的LED光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述出光口半徑為49.7毫米，且所述出光口到底部高度為15毫米。
7.如權(quán)利要求5所述的LED光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述LED與所述反射器的底部之間的間距為15毫米。
8.如權(quán)利要求1所述的LED光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述LED為多個，且相對于所述對稱軸對稱設(shè)置。
9.一種LED燈具，其特征在于，包括: 多個如權(quán)利要求1 8任一項所述的LED光源結(jié)構(gòu)，呈陣列排布 '及 透明罩，設(shè)于所述反射器的出光口上方。
10.如權(quán)利要求1所述的LED燈具，其特征在于，還包括承載板，所述承載板上開設(shè)有多個收容所述反射器的固定槽。
全文摘要
一種LED光源結(jié)構(gòu)，包括反射器及LED；反射器具有反射面，所述反射面為自由曲面，且由母線繞對稱軸旋轉(zhuǎn)形成，所述對稱軸經(jīng)過所述母線其中一個端點；LED位于所述反射器的出光口的圓心處，所述LED的發(fā)光面朝向所述反射器的底部正對設(shè)置。上述LED光源結(jié)構(gòu)的反射面為軸對稱的自由曲面，可實現(xiàn)二次配光，并且LED的發(fā)光面朝向反射面的底部設(shè)置，從而能夠獲得較高均勻度的配光效果，并達(dá)到了較高的光能利用效率。本發(fā)明還提供一種含有上述LED光源結(jié)構(gòu)的LED燈具。
文檔編號F21V7/04GK103162113SQ201110421108
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者周明杰, 杜金 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司