专利名称：Led线性反射照明设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明装置，具体地，本发明涉及到一种利用线性反射的LED照明
直ο
背景技术：
近年来，LED因其节能，体积小，寿命长及持久性的优点而得到了广泛的应用。但 是，现有的发光二极管输出光量仍然相对较少，所以需要额外的装置来聚集这些输出光来 增强光照强度。LED是一种固态的半导体元件。当半导体晶片受激发时直接发出可见光。LED向四 周放射性发光，可作为小范围照明光源。通常，半导体晶片被封装在一个透明的包装盒中以 形成其特有的光束样式。典型的光束样式其角度范围在90 120度。对于一个典型的110 度角的LED，其相对光强如图1所示。由图1可知，光强在O度角时达到最高值，至士55度 时降至50%。光线以一个宽角度的范围向外辐射，在30-40度时相应光通量接近最大值。现有的LED照明装置或多或少沿袭这种光束样式。就像上面所提到的，这种光照 模式并不高效，并且浪费大量能源。如果不能提供足够的光亮时就需要更大功率的LED。很 明显，这样成本更高，而且产生更多热量。为了达到理想的光速样式，一个解决办法是利用 使光单一反射的曲面来汇聚光束。例如，反射曲面呈抛物线状。LED光源位于抛物线状腔 体的焦点上向反射曲面发光，光线在其表面上反射一次形成一束平行光，这样光线汇聚到 一个小范围内(或一点)。但是这个呈曲面的线性反射面还存在一个问题，因为O度角的光 也会经由同样的路径被反射一次，被LED本身所阻挡，而同时所有其它光线被反射后平行 射出，光束中间会形成一个暗点。这种情况需要避免，因为多数情况下光束的中间应该有最 大的光亮。这些不足大大地限制了 LED在照明领域的应用。例如，以LED为发光元件的灯具 不得不使用更多的LED来保证充足的照明，这已经增加了成本，而同时还需要提供额外的 设备来散除这些多余的LED产生的热量，显然，这样又消耗更多能源，所有这些不足会造成
巨大的浪费。
说明内容
本发明的主要目的在于提供--种LED照明装置以提高光量输出的效率。
本发明的另--目的在于提供--种LED照明装置以提高光亮度。
本发明的另--目的在于提供--种LED照明装置以汇聚输出光的光束。
本发明的另--目的在于提供--种LED照明装置以减少能源消耗。
本发明的另--目的在于提供--种LED照明装置以减少生成的热量。
本发明的另--目的在于提供--种LED照明装置以调整光束的样式。
本发明的另--目的在于提供--种LED照明装置以调整LED输出光量的分布。
本发明的另--目的在于提供--种LED照明装置，其制备简单。
为了实现上述目的，本发明提供一种LED照明装置，其包括
一反射罩，所述反射罩包括一发光元件末端，一与所述发光元件末端同轴的出光 口，和一沿着所述发光元件末端向所述出光口延伸的线性反射面，所述反射面具有一线性 壁；和一发光元件，所述发光元件位于线性反射罩上的发光元件末端上，所述发光元件 包括一灯头以向反射罩的出光口发射光，所述反射罩上的所述线性反射面反射所述灯头向 所述出光口发射的光，使所述反射罩借此将输出的宽角度光束转变为输出的窄角度光束， 以使经所述反射罩后所述发光元件的光强度得到提高。
图1显示了一个110度角LED灯的典型光线空间分布2是本发明的一较佳实施例的LED线性反射照明装置的剖视3是本发明的上述较佳实施例的LED线性反射照明装置的俯视4是本发明的上述较佳实施例的LED线性反射照明装置的示意图，以单一反射 模式说明反射罩的作用图5是本发明的上述较佳实施例的LED线性反射照明装置的示意图，以分段线性 模式说明反射罩的作用图6是本发明的上述较佳实施例的LED线性反射照明装置的透视7是本发明的依上述较佳实施例的LED线性反射照明装置应用于聚光灯的透视 8显示了本发明的上述较佳实施例中LED线性反射照明装置的另一实施方式
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前 提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下 述的实施例。如图2，图3中所示，在本明的一较佳实施例中提供一种LED线性反射照明装置，其 为一种LED照明装置，包括一发光元件10及一线性反射罩20。发光元件10提供光源，线性 反射罩20容纳并托住发光元件10，并使发光元件10发出的光形成特定的样式。参照图2，图3，在本发明的一较佳实施例中，发光元件10为一 LED (发光二极管)。 反射罩20包括一发光元件末端21，一线性反射面22和一出光口 23。发光元件末端21，线 性反射面22和出光口 23形成一具有正圆锥形的锥形腔体24。发光元件末端21位于该锥 形腔体24的顶部，出光口 23位于该锥形腔体24的底部，并呈圆形，圆锥形线性反射面22 即为锥形腔体24的侧表面。如图4所示，本发明的一较佳实施例中的线性反射面22具有 一线性壁221，该线性壁221以一相同的线性斜度由锥形腔体24的底部倾斜延伸至其顶部， 形成一倾斜角θ 该倾斜角即锥形腔体24的纵轴线(中心线)与线性反射面22的壁上 的直线所形成的角度。它也是锥形腔体24的锥角度数的一半。倾斜角在不同实施例中各 异，但以在25度 45度范围内为宜。在该较佳实施例中，发光元件10为一 LED (发光二极管)，包括一灯头11和一基 座12。LED的基座12容纳于反射罩上的发光元件末端21。LED的灯头11暴露于锥形腔体24中，并面向着反射罩20的出光口 23。LED的纵轴线与锥形腔体的纵轴线重合。当LED发 光时，光线与该纵轴线形成一投射角。对于一标准的90度LED，最大的投射角92为45度。 对于标准的120度LED，最大投射角为60度。当光线的投射角92小于线性反射面22的倾 斜角时，其可以直接从出光口 23射出反射罩。线性反射面22由能有效反射光的材料制成， 或涂覆有一层反射性材料，当LED光投射到线性反射面22上时，光线会被反射并经出光口 23射出反射罩20，反射光与纵轴线成一输出角▽。在这种情况下，LED光束的输出角就变 窄了，光点得到聚集，结果使光点里的光强度得到大大地增强，也就是说，光线变得更亮。如 图4所示，这些角度满足如下关系式^ = 2 0 r 0 2当e 2大约为55度，线性反射面22的倾斜角为30度时，LED的输出光就转变为一 窄角度的光束，角度大约为5度。因为LED光源不需要安装在焦点上，因此可以更方便地组装。在本发明的另一实施例中，锥形腔体24不是正圆锥形。如图5所示，线性反射面 22由复数个具有离散型角度的线性片断222组成，每个线性片断为具有一倾斜角的锥体部 分。这些线性片断222 —起形成锥形腔体24。靠近锥形腔体24顶部的线性片断222具有 较大的倾斜角，而靠近锥形腔体24底部的线性片断222具有较小的倾斜角。如图5中所 示，在一实施例中，线性反射面由分别具有倾斜角为en，012，ei3的三部分线性片断222 组成。光线分别以e21，0 22，0 23投射到线性片断222上时，根据这些角的关系式，在三部 分线性片断222上分别形成了 3个输出角W3。如提供以合适的倾斜角及线性片 断的尺寸大小，每个线性片断都能得到一同样的输出光线，从而使LED输出光范围变窄。因为使用了反射罩，LED的功效大大提高。达到同样照明效果所需要的电量更少 了，通过LED的电流大大减少，例如可以减少一半。结果是，产生的热量也更少了。反射罩 20不需要配备一个散热装置如散执片。制约LED使用的最大难题之一的散热问题由本发明 所解决，不需要特殊装置，成本也降低了。值得一提的是，反射罩22上的出光口 23可以是敞开的。或者，反射罩20还包括 一外盖以盖住出光口 23。这个外盖可以防尘防虫，从而起到保护LED的作用。外盖由透明 材料制成以使光能穿过，也可以由彩色材料制成以使特定颜色的光线穿过。LED封装时，可将反射罩与LED集成在一起。在本实施例中，发光元件10包括一二 极管13。该二极管与电路板14电连接，用树脂15将二极管13与电路板封装成一镜头。如 图8所示，在本发明的另一实施例中，反射罩20和二极管13直接封装在一起。本发明可以不同方式得到应用。LED照明装置可以单独用于提供一个光点，或组成 矩阵以用于大面积照明。如图7所示，在一实施例中，本发明的三个LED照明装置平行排列 以提供照明给一块相对较小的区域，这种组合可作为一个台灯使用。如图6所示，在另一实施例中，本发明的多个LED照明装置呈矩阵式排列，如3X5 矩阵，该矩阵包括一支撑框30及5个支撑条31，每根支撑条31上安装3个LED照明装置。 该矩阵上的的每个支撑条都可以在支撑框上旋转，以使每个支撑条上的LED照明装置的光 的投射方向都可以分别进行调整。通过调整支撑条，LED照明装置可放射性发射光以给一 相对较大的范围提供照明，应用于大范围照明的例子如路灯。本发明提供一种高效的LED照明装置，便于制备和安装，节能，安全，产生热量少，
6消耗能源少并提供更好的照明效果。 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
权利要求
一种LED线性反射照明装置，包括一反射罩，所述反射罩包括一发光元件末端，一与所述发光元件末端同轴的出光口，和一沿着所述发光元件末端和所述出光口延伸的线性反射面，所述反射面具有一线性壁；和一发光元件，所述发光元件位于线性反射罩上的所述发光元件末端上，所述发光元件包括一灯头以向所述反射罩的所述出光口发射光，其中，所述反射罩上的所述线性反射面反射所述灯头向所述出光口发射的光，使所述反射罩借此将输出的宽角度光束输出转变为输出的窄角度光束，以使经所述反射罩后所述发光元件的光强度得到提高。
2.如权利要求1所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述线性反射面上的 所述线性壁具有相同的线性倾斜度并形成一倾斜角。
3.如权利要求2所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，相对于所述反射罩的 中心线，所述线性反射面的倾斜角的角度范围在25度 40度。
4.如权利要求1所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述倾斜角小于所述 发光元件发出光束的最大投射角。
5.如权利要求2所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述倾斜角小于所述 发光元件发出光束的的最大投射角。
6.如权利要求3所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述倾斜角小于所述 发光元件发出光束的的最大投射角。
7.如权利要求4所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述灯头为一LED发 光装置，相对于所述反射罩的中心线，所述LED发光装置光束的最大投射角的角度范围在 45度 60度。
8.如权利要求5所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述灯头为一LED发 光装置，相对于所述反射罩的中心线，所述LED发光装置光束的最大投射角的角度范围在 45度 60度。
9.如权利要求6所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述灯头为一LED发 光装置，相对于所述反射罩的中心线，所述LED发光装置光束的最大投射角的角度范围在 45度 60度。
10.如权利要求4所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述灯头包括一 电路基板和一与所述电路基板电连接的二极管，所述灯头支撑于所述反射罩的所述发光元 件末端上，相对于所述反射罩的中心线，所述二极管的光束的最大投射角的角度范围在45 度 60度。
11.如权利要求5所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述灯头包括一 电路基板和一与所述电路基板电连接的二极管，所述灯头支撑于所述反射罩的所述发光元 件末端上，相对于所述反射罩的中心线，所述二极管的光束的最大投射角的角度范围在45 度 60度。
12.如权利要求6所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述灯头包括一 电路基板和一与所述电路基板电连接的二极管，所述灯头支撑于所述反射罩的所述发光元 件末端上，相对于所述反射罩的中心线，所述二极管的光束的最大投射角的角度范围在45 度 60度。
13.如权利要求1所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述反射罩的所述 线性反射面具有复数个从所述发光元件末端向所述出光口延伸的构成一整体的离散型反 射面，其中每个所述的离散型反射面具有一线性倾斜度并形成一倾斜角。
14.如权利要求9所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述反射罩的所述 线性反射面具有复数个从所述发光元件末端向所述出光口延伸的构成一整体的离散型反 射面，其中每个所述的离散型反射面具有一线性倾斜度并形成一倾斜角。
15.如权利要求12所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，所述反射罩的所述 线性反射面具有复数个从所述发光元件末端向所述出光口延伸的构成一整体的离散型反 射面，其中每个所述的离散型反射面具有一线性倾斜度并形成一倾斜角。
16.如权利要求13所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，当光线投射到所述 离散型反射面时，所述离散型反射面的光线输出角相同。
17.如权利要求14所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，当光线投射到所述 离散型反射面时，所述离散型反射面的光线输出角相同。
18.如权利要求15所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，当光线投射到所述 离散型反射面时，所述离散型反射面的光线输出角相同。
19.如权利要求14所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，还包括一支撑框， 其中所述反射罩旋转性地安装于所述发光元件末端上的所述支撑框上，以调整所述反射罩 上的所述出光口的方向。
20.如权利要求15所述的一种LED线性反射照明装置，其特征在于，还包括一支撑框， 其中所述反射罩旋转性地安装于所述发光元件末端上的所述支撑框上，以调整所述反射罩 上的所述出光口的方向。
全文摘要
本发明涉及一种LED线性反射照明装置，其包括一发光元件和一线性反射罩。发光元件提供光源，线性反射罩容纳并托住发光元件，并且使发光元件发出的光形成特定的样式。反射罩包括一发光元件末端，一线性反射面和一出光口。发光元件末端，线性反射面和出光口形成一具有正圆锥形的锥形腔体。发光元件末端位于该锥形腔体的顶部，出光口位于该锥形腔体的底部，并呈圆形，圆锥形线性反射面即锥形腔体的侧表面。
文档编号F21V17/02GK101956911SQ20101017481
公开日2011年1月26日 申请日期2010年4月26日 优先权日2009年4月24日
发明者周·乔瑟夫, 杨能智 申请人:周·乔瑟夫;杨能智