专利名称：发光二极管照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明领域，尤其是一种发光二极管照明装置。
背景技术：
目前，发光二极管(Light Emitting Diode, LED)因具光质佳(也即光源述出的光谱)及 发光效率高等特性而逐渐取代冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)作为 照明装置的发光元件，具体可参见Michael S. Shur等人在文献Proceedings of the IEEE， Vol. 93， No. 10 C2005年10月;)中发表的"Solid-State Lighting: Toward Superior Illumination" ^^文。
对于采用发光二极管作为发光元件的照明装置，为使其输出光具有特定的光场形状以满 足实际应用中的对照明场形之需求，通常需要设置一反射罩来对发光二极管输出光的场形进 行调整。然而，由于从发光二极管发射出来的光具有高指向性，而一般的球形反射罩难以解 决因高指向性而产生的照明光场形状不佳的缺陷。因此，有必要提供一种发光二极管照明装 置，以克服以上照明光场形状不佳之缺陷。
发明内容
下面将以实施例说明一种发光二极管照明装置，其可具较佳的照明光场形状。
一种发光二极管照明装置，其包括:一个第一反射罩、 一个发光二极管光源以及一个光 罩。所述反射罩包括多个具有不同锥角且依次相接的锥形部，所述多个依次相接的锥形部形 成一收容部；所述发光二极管光源配置在所述收容部内；所述光罩设置在反射罩的远离所述 发光二极管光源一侧，用以将所述发光二极管光源产生的光折射后出射。
优选的，所述发光二极管照明装置还包括一个环绕所述第一反射罩的第二反射罩，以形 成一具双重反射罩之发光二极管照明装置。
相对于现有技术，所述发光二极管照明装置经由对第一反射罩的几何形状进行设计以对 发光二极管光源的光场形状进行调整，从而使得发光二极管照明装置产生的照明光场形状较 佳且可多样化，以满足实际应用中对照明场形之不同需求。另外，双重反射罩之结构设计可 兼具美观与照明光场形状调整功能。
图l是本发明第一实施例的发光二极管照明装置的立体分解示意图。
图2是图1所示发光二极管照明装置的截面示意图。
图3是图1所示发光二极管照明装置的反射罩的截面示意图。
图4是图1所示发光二极管照明装置产生的照明光场形状模拟图。
图5是本发明另一实施例的反射罩的立体示意图。
图6是沿图5剖线VI-VI的剖面示意图。
图7是图1所示发光二极管照明装置采用图5所示反射罩而产生的照明光场形状模拟图。
图8是本发明再一实施例的反射罩的立体示意图。
图9是沿图8剖线IX-IX的剖面示意图。
图10是图1所示发光二极管照明装置采用图8所示反射罩而产生的照明光场形状模拟图。
图ll是本发明第二实施例的发光二极管照明装置的立体分解示意图。
图12是图11所示发光二极管照明装置的截面示意图。
图13是图11所示发光二极管照明装置产生的照明光场形状模拟图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。
参见图1至图4，本发明第一实施例的发光二极管照明装置IOO，其包括一个反射罩120、 一个发光二极管光源140及一个光罩160。
所述反射罩120为多段式，例如两段式复合圆锥形反射罩，其可使得所述发光二极管照 明装置100产生的照明光场形状(如图4所示，图中的网格为背景图案)近似为圆对称。所述两 段式复合圆锥形反射罩120等效为两个具有不同锥角且依次相接的中空圆锥之组合体，其包 括一个第一锥形部122及一个第二锥形部124，第一锥形部122与第二锥形部124相接形成一多 段式复合圆锥形收容部123，用以收容所述发光二极管光源140。第一锥形部122具有一锥角 a 1，也即第一锥形部122的侧壁相对于其中心轴线(如图中虚线所示)的倾斜角为a 1;所述 侧壁的内表面1222及外表面1224的横截面为直线。第二锥形部为圆锥形，其具有一锥角ei，
也即第二锥形部i24的侧壁相对于其中心轴线(如图中虚线所示)的倾斜角为e 1;所述侧壁的
内表面1242及外表面1244的横截面为直线。所述锥角a l与锥角P 1的取值范围优选为1(T70 度。所述第一锥形部122的侧壁1222与第二锥形部124的侧壁之间的内夹角y 1大于180度，从 而使得所述锥角a l小于锥角6 1且所述两段式复合圆锥形反射罩120的相接而成的侧壁之内 表面的横截面为非直线(non-linear);本实施例中为一两段式折线(如图3所示)。
所述发光二极管光源140包括一个或多个发光二极管(LED， Light Emitting Diode)，其 收容在两段式圆锥形反射罩120的收容部123内且安装在第一锥形部122上。本实施例中，所
述发光二极管光源140为一个发光二极管光柱，其包括一个基座142以及安装在基座142上的 多个直条形发光二极管阵列144;每个直条形发光二极管阵列144包括多个发光二极管1442 ( 图l中示出六个)。所述多个直条形发光二极管阵列144环绕所述基座142均匀排布。所述发光 二极管光柱经由其基座142而安装在反射罩120的收容部123内并与外部电路(图未示)形成电 连接以向发光二极管阵列144提供电能。可以理解的是，所述发光二极管光源140中的发光二 极管并不限于前述发光二极管光柱中的发光二极管的排布方式，其可根据实际应用之需求选 择适当的光二极管排布方式。
所述光罩160设置在所述两段式复合圆锥形反射罩120的第二锥形部124的远离第一锥形 部122的底部开口且密封所述开口，其可为球面透镜、非球面透镜、微透镜阵列(Micro-lens Array)、微棱镜阵歹[J (Micro-prism Array)、柱状透镜阵歹[J (Lenticular Array)以及菲涅尔 (Fresnel)透镜等，其不仅可防止灰尘、水汽等进入反射罩120内以保护安装在反射罩120内 的发光二极管光源140，还可对整个发光二极管照明装置100产生的光场形状进行调整。所述 光罩160通常由玻璃或透光性塑胶(0ptically Transmissive Plastic)制成。本实施例中， 所述光罩160为一凹凸非球面透镜。可以理解的是，所述光罩160也可不具光场形状调整功能 ，因此其也可为一透明平板。
进一步的，所述发光二极管照明装置100的两段式复合圆锥形反射罩120可变更为如图5 及图6所示的反射罩220。所述反射罩220为多段式，例如两段式复合多角锥形反射罩，其可 使得所述发光二极管照明装置100产生的照明光场形状(如图7所示)近似为圆对称。比较图4 与图7可以得知采用复合多角锥形反射罩220的发光二极管照明装置产生的照明光场形状更 近似圆对称。
本实施例中，所述两段式复合多角锥形反射罩220为两段式复合十二角锥反射罩，其由 十二个等顶角的侧壁构成以形成一收容发光二极管光源的收容部223。所述两段式复合多角 锥形反射罩220等效为两个具有不同锥角且依次相接的中空十二角锥之组合体，其包括一个 第一锥形部222及一个第二锥形部224，第一锥形部222与第二锥形部224相接形成所述两段式 复合十二角锥形收容部223，用以收容发光二极管光源。第一锥形部222为十二角锥形，其由 十二个等顶角的侧壁构成；所述第一锥形部222的锥角为a2;所述十二个等顶角的侧壁的内 表面2222均为曲面，例如凹面(如图5所示)或凸面，其外表面2224的横截面为直线。所述第 二锥形部224的锥角为{3 2，所述十二个等顶角的侧壁的内表面2242均为凹面(如图5所示)或 凸面，其外表面2244的横截面为直线。所述锥角a2与锥角e2的取值范围优选为l(T70度。 所述第一锥形部222的侧壁与第二锥形部224的侧壁之间的内夹角y 2大于180度，从而使得所
述锥角a 2小于锥角6 2，且所述两段式复合十二角锥形反射罩220的相接而成的侧壁之内表 面的横截面为非直线(non-linear);本实施例中为一曲线(如图6所示)。
更进一步的，所述发光二极管照明装置100的反射罩120还可变更为如图8及图9所示的 反射罩320。所述反射罩320为多段式复合多角锥形反射罩，其可使得所述照明装置100产生 的照明光场形状近似为长方形(如图10所示)。所述多段式复合多角锥形反射罩320为多段式 复合四角锥反射罩，其由四个等顶角的侧壁构成以形成一收容光源的多段式复合四角锥形收 容部323，四个侧壁中的每一个侧壁的内表面3222及外表面3224均为曲面，例如凹面或凸面 (如图9所示)。所述多段式复合四角锥形反射罩320等效为多个具有不同锥角且依次相接的四 角锥之组合体，且多个四角锥的锥角沿远离光源的排布方向逐渐减小；所述多段式复合四角 锥形反射罩320的侧壁内表面及外表面的横截面为非直线，如本实施例的曲线(如图9所示)。
参见图ll，本发明第二实施例提供的发光二极管照明装置400，其与第一实施例提供的 发光二极管照明装置100基本相同，包括反射罩120，光源140及光罩160。不同之处在于发 光二极管照明装置400还包括一透明的第二反射罩420;所述第二反射罩420环绕所述反射罩 120，且其两端部与反射罩120相对的两端部分别相接。(1)当所述反射罩120为不透光之反射 材料制成时，从光源140发射出来且到达反射罩120的光将被反射罩120反射至光罩160，并经 由光罩160折射后出射至外部环境；在此情形下，第二反射罩420的形状无特定要求且以造型 美观较佳。(2)当所述反射罩120为半透明材料制成(例如，具有75%反射率25%透光率的多层 光学膜结构)时，从光源140发射出来且到达反射罩120的光将部分被反射而部分穿透反射罩 120，经反射罩120反射至光罩130的光将再经光罩160折射后出射至外部环境，穿透反射罩 120的光将经由第二反射罩420折射后再出射至外部环境；在此情形下，比较图13与图4可以 得知，第二反射罩420具照明光场形状修饰之功用。具体的，当反射罩120的形状对应的照明 光场形状近似为圆对称时，第二反射罩420形状(如图8所示的多段式复合圆锥形)所对应的照 明光场形状也应当为圆对称，以使整个具双重反射罩的发光二极管照明装置400产生的照明 光场形状的圆周更加平滑。可以理解的是，当反射罩120变更为多段式复合四角锥形反射罩 320时，第二反射罩420的形状也应当变更为与长方形照明光场形状相对应，以保持整个具双 重反射罩的发光二极管照明装置400产生的照明光场形状近似为长方形。
另外，需要指明的是，本发明实施例中的多段式反射罩并不限于前述的两段式复合圆锥 形反射罩120、两段式复合十二角锥形反射罩220及多段式复合四角锥形反射罩320，其还可 为其它多段式复合多角锥反射罩，只要其不偏离本发明的技术效果均可。
再者，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，如适当变更光源140的结构及
第二反射罩420的结构等以用于本发明等设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些 依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种发光二极管照明装置，其包括一个第一反射罩，其包括多个具有不同锥角且依次相接的锥形部，所述多个依次相接的锥形部形成一收容部；一个发光二极管光源，其配置在所述反射罩的收容部内；以及一个光罩，其设置在所述反射罩的远离所述发光二极管光源一侧，用以将所述发光二极管光源产生的光折射后出射。
2.如权利要求l所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述第一反 射罩的多个依次相接的锥形部包括一个第一锥形部及一个与第一锥形部相接的第二锥形部， 所述第二锥形部位于第一锥形部与光罩之间，所述发光二极管光源安装在所述第一锥形部上 ，所述第一锥形部的侧壁与第二锥形部的侧壁的内夹角大于180度。
3.如权利要求2所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述第一锥 形部与第二锥形部均为中空圆锥形，且第一锥形部与第二锥形部的侧壁内表面的横截面均为 直线。
4.如权利要求2所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述第一锥 形部与第二锥形部均为中空多角锥形，且第一锥形部与第二锥形部的侧壁内表面的横截面均 为曲线。
5.如权利要求4所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述中空多 角锥形为十二角锥形。
6.如权利要求l所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述第一反 射罩的多个依次相接的锥形部均为四角锥形，所述第一反射罩的四个侧壁的内表面的横截面 为曲线。
7.如权利要求l所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述发光二 极管光源为一发光二极管光柱，其包括一基座及多个直条形发光二极管阵列，所述多个发光 二极管阵列安装在所述基座上且环绕所述基座排布。权利要求8如权利要求l所述的发光二极管照明装置，其特征在于，所述光罩 为透明平板。权利要求9如权利要求l所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述光罩为 球面透镜、非球面透镜、微透镜阵列、微棱镜阵列、柱状透镜阵列或菲涅尔透镜。权利要求IO如权利要求l所述的发光二极管照明装置，其特征在于还包括一 第二反射罩，所述第二反射罩环绕所述第一反射罩，所述第一反射罩包括一个邻近所述发光 二极管光源的第一端部及一个邻近所述光罩的第二端部，所述第二反射罩的相对两端部分别 与所述第一及第二端部相接。权利要求ll如权利要求10所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述第二 反射罩是透明的。权利要求12如权利要求ll所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述第一 反射罩是由不透明的反射材料制成。权利要求13如权利要求ll所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述第一 反射罩是由半透明的反射材料制成，所述第二反射罩包括多个具有不同锥角且依次相接的锥 形部，用以调整所述发光二极管照明装置的照明光场形状。
全文摘要
本发明提供一种发光二极管照明装置，其包括反射罩、发光二极管光源以及光罩。所述反射罩包括多个具有不同锥角且依次相接的锥形部，所述多个依次相接的锥形部形成一收容部；所述发光二极管光源配置在所述收容部内；所述光罩设置在反射罩的远离所述发光二极管光源一侧，用以将所述发光二极管光源产生的光折射后出射。所述发光二极管照明装置经由对反射罩的形状及结构进行设计以对发光二极管光源的光场形状进行调整，从而使得发光二极管照明装置产生较佳且多样化的照明光场形状。
文档编号F21V7/04GK101373049SQ200710201470
公开日2009年2月25日 申请日期2007年8月24日 优先权日2007年8月24日
发明者王梦华 申请人:富士迈半导体精密工业(上海)有限公司;沛鑫半导体工业股份有限公司