专利名称：一种led光源模组及其led光源的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED照明灯具制造技术领域，尤其涉及一种LED光源模组及其LED光源。
背景技术：
LED易于实现各种形式的配光，目前常用的技术手段是通过透镜来进行配光设计，其中，LED灯具的配光基础可以为一次配光工艺，也可以为二次配光工艺。一次配光工艺是在封装单颗LED的过程中，将透镜封装到封装支架上，使其与LED发光芯片、突光胶和封装支架组成一体，从而构成LED光学系统。其中，LED发光芯片表面涂覆有荧光胶，为光源；透镜一般为硅胶透镜。这种工艺相当于在制作LED的过程中一次性的实现了目标配光形式，因此，我们通常称这种工艺为一次配光工艺，所采用的透镜为一次透镜。二次配光工艺是在封装完好的LED的基础上安装独立的透镜来进行配光设计。其中，封装完好的LED为光源，所采用的透镜一般为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材质的透镜，该透镜独立与光源之外，二者组成光学系统。这种工艺相当于在LED —次配光工艺的基础上又增加了第二级透镜进行配光，从而实现了目标配光形式，因此，我们通常称这种工艺为二次配光工艺，所采用的独立于LED之外的透镜称为二次透镜。但是，现有技术中采用一次配光工艺的灯具用于照明时，光通量的利用率较低；采用二次配光工艺的灯具用于照明时，虽然光通量的利用量有所提升，但其成本较高，而且生产操作复杂度也较大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种LED光源模组及其LED光源，以提高光通量的利用率，且成本较低，生产操作复杂度较小。为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案一种LED光源，包括LED封装单灯，所述LED封装单灯包括封装支架以及固定于所述封装支架上的发光芯片、荧光胶与配光透镜；侧壁环设于所述LED封装单灯的四周，底部与所述LED封装单灯固定在一起的反光器，所述反光器的C0-180截面、C90-270截面分别和所述配光透镜的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，所述反光器的C0-180截面轮廓与C90-270截面轮廓均为对称型，且所述反光器的C0-180截面轮廓的顶点高度小于其C90-270截面轮廓的顶点高度。优选的，所述反光器的侧壁包括内表面和外表面两个侧面，其中，所述外表面的俯视图为椭圆形，所述内表面的俯视图为椭圆环形，且所述内表面各水平横截面的面积由上至下逐渐减小。优选的，沿所述反光器C0-180截面旋转到C90-270截面方向，所述反光器侧壁的
高度逐渐增大。
优选的，在包括所述反光器C0-180截面与C90-270截面公共线的各竖直截面内，所述内表面的轮廓均为直线形。优选的，所述配光透镜为双峰透镜，所述配光透镜的C0-180截面包括所述封装支架中心与所述发光芯片中心定义的轴线，以及所述双峰透镜的两个极高点；所述配光透镜的C90-270截面垂直于所述配光透镜的C0-180截面，且包括所述封装支架中心与所述发光芯片中心定义的轴线。优选的,沿所述反光器C0-180截面旋转到C90-270截面的方向，所述内表面轮廓与竖直方向上的夹角逐渐减小。优选的，所述反光器C90-270截面轮廓的顶点高度与其C0-180截面轮廓的顶点高度的比值在1. 5 1-2.5 I的范围内。优选的，所述配光透镜为半球形透镜，所述配光透镜的C0-180截面包括所述封装支架中心与所述发光芯片中心定义的轴线；所述配光透镜的C90-270截面垂直于所述配光透镜的C0-180截面，且包括所述封装支架中心与所述发光芯片中心定义的轴线。优选的,沿所述反光器C0-180截面旋转到C90-270截面的方向，所述内表面轮廓与竖直方向上的夹角逐渐增大。优选的，所述反光器C90-270截面轮廓的顶点高度与其C0-180截面轮廓的顶点高度的比值在1. 2 1-2.0 I的范围内。优选的，所述反光器C90-270截面轮廓的顶点高度与其C0-180截面轮廓的顶点高度的比值在1. 2 1-1.5 I的范围内。优选的，所述反光器内表面为镜面反射型或漫反射型。优选的，所述反光器底部具有开口，所述开口与所述封装支架相配合，且所述开口的中心与所述封装支架的底面中心重合。优选的，所述封装支架包括位于其底部中心的铜柱，且所述铜柱为平头型或具有阶梯型凹槽。一种LED光源模组，包括多个上项所述的LED光源。优选的，所述多个LED光源中的反光器为一体化结构。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点本发明实施例所提供的技术方案，与现有技术中采用一次配光工艺制作的照明灯具相比，在隧道照明应用中，可有效降低光线在隧道墙壁与顶部的浪费，提高光通量的利用率；在大范围投光照明的应用中，地面照度分布较为均匀，实现了从而灯杆下方区域到边缘区域的渐变过渡，保证照明区域中不会出现明显的暗区和亮斑。本发明实施例所提供技术方案，与现有技术中采用二次配光工艺制作的照明灯具相比，在提高光通量利用率的基础上，采用一次配光工艺制作LED单灯，工艺较为简单，可有效节省成本，降低生产操作的复杂度。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例一所提供的LED光源的结构示意图；图2为本发明实施例一所提供的LED光源的结构分解示意图；图3为本发明实施例一所提供的一种LED封装单灯的结构分解示意图；图4为本发明实施例一所提供的反光器的结构透视图；图5为本发明实施例一所提供的反光器的俯视图；图6为本发明实施例一所提供的反光器的C0-180截面的剖视图；图7为本发明实施例一所提供的反光器的C90-270截面的剖视图；图8为本发明实施例一所提供的LED封装单灯的配光曲线图；图9为本发明实施例一所提供的LED光源的配光曲线图；图10为本发明实施例一所提供的LED光源的照明等照度灰阶图；图11为本发明实施例一所提供的另一种LED封装单灯的结构分解示意图；图12为本发明实施例二所提供的LED光源的结构示意图；图13为本发明实施例二所提供的LED光源的结构分解示意图；图14为本发明实施例二所提供的反光器的C0-180截面的剖视图；图15为本发明实施例二所提供的反光器的C90-270截面的剖视图；图16为本发明实施例二所提供的LED封装单灯的配光曲线图；图17为本发明实施例二所提供的LED光源的配光曲线图；图18为本发明实施例二所提供的LED光源的照明等照度灰阶图；图19为现有技术中光束角为60°配光的LED光源的照明等照度灰阶图；图20为现有技术中光束角为30°配光的LED光源的照明等照度灰阶图；图21为现有技术中光束角为15°配光的LED光源的照明等照度灰阶图；图22为本发明实施例三所提供的反光器的C0-180截面的剖视图；图23为本发明实施例三所提供的反光器的C90-270截面的剖视图；图24为本发明实施例三所提供的LED光源的配光曲线图；图25为本发明实施例四所提供的LED光源模组的结构示意图；图26为本发明实施例四所提供的LED光源模组的结构分解示意图。
具体实施例方式C-平面系统是一种常用的测量并描述光源或灯具光强分布的坐标系统，该系统可用于LED光源或灯具的光度测试中。在C-平面系统下，测量并描述LED光源或灯具的空间光强分布，一般通过配光曲线来描述，而所述配光曲线是指在极坐标系或直角坐标系下，标出的某个配光平面上各个角度所对应的光强值，并描述出该光强值随角度变化的曲线示意图。其中，人们重点关注和分析的是C0-C180和C90-C270这两个配光平面上的配光曲线。从配光曲线图上看，这两个平面上的配光曲线可以是重合的，也可以是完全不同的。一般定义配光曲线图中0°角度线左侧的角度为正角度，用“ + ”表示，0°角度线右侧的角度为负角度，用表示，则每个平面上的配光曲线可以使对称式的，即相对于0°角度线左右对称，也可以是非对称式的，即相对于0°角度线左右非对称。而且，从配光曲线上可以读出光束角的值，所述光束角是指该配光曲线上最大光强角度线逆时针旋转至50%最大光强角度线时所转过的角度与该最大光强角度线顺时针旋转至50%最大光强角度线时所转过的角度之和。另外，为了表述方便，我们将LED光源的结构中与C0-180配光平面重合的面成为C0-180截面，与C90-270配光平面重合的面成为C90-270截面，且C0-C180截面和C90-270截面作为LED光源结构的剖视图平面。正如背景技术部分所述，现有技术中采用一次配光工艺的灯具用于照明时，光通量的利用率较低；采用二次配光工艺的灯具用于照明时，虽然光通量的利用量有所提升，但其成本较高，而且生产操作复杂度也较高。下面结合具体情况进行说明。在隧道照明中，发明人研究发现，隧道内车道排列一般为2车道，少数为3车道。较长的隧道一般分为入口段、过渡段1、过渡段2、过渡段3、基本段、出口段，依据其照明需求不同，各个隧道段的灯具布局也不同，尤其是灯具的安装间隔。一般基本段的灯具安装间距与灯具安装高度的比值为2 1-2.5 1，而对于其他隧道段，其灯具安装间距与灯具安装高度的比值为O.1 1-1.5 I不等。隧道内的灯具一般安装于两侧墙壁上距离地面5米到6米的区域，灯具的安装仰角为15°到30° ;部分安装于隧道顶部。需要说明的是，隧道照明不仅对隧道内车道内的照明有要求，而且对隧道内的衬彻也有所要求，其中，所述衬彻是指隧道两侧墙壁上从地面向上至距离地面2米高的墙面区域。在计算隧道内的照度和亮度时，由于隧道内衬彻表面一般为反射率较高的材质，其反射率一般取O. 6，；隧道车道内路面的材质与衬彻的材质不同，相应的反射率也不同，一般取O.1-, 3 ;隧道顶部发射率很低，一般取O。因此，在隧道内设置照明灯具时，可以根据各隧道段的具体照明需求和照明布局来分别设计适合各隧道段的LED灯具配光形式，也可以仅根据该隧道内基本段，设计符合所述基本段照明要求的LED灯具配光形式，并通过调整其他各隧道段的光通量，将此LED灯具配光形式在用于其他隧道段照明时，这种配光形式一般也可以满足其他各隧道段各项照明均匀度的要求。对常见的隧道照明场合进行综合考虑，发明人进一步研究发现，采用后一种配光形式在隧道内设置照明灯具时，所述LED灯具配光形式中较为合理的是在C0-C180配光平面上(对应道路行车方向上)，其配光曲线为对称的近似锥形或近似扇形，光束角在120度至130度的范围内，最大光强值所对应的角度为±40度至±55度；在C90-C270配光平面上(对应道路宽度方向上)，其配光曲线为对称的近似锥形或近似椭圆形，光束角在70度至90度的范围内。在户外投光照明场景中，发明人研究发现，常见的场景是在某一个大范围区域内布置一个或几个高杆，并在高杆上安装数盏投光灯，从而通过选择合适的投光灯类型与设置合理的投光灯安装布局，来照亮整个大范围区域，达到该区域内需要的地面照度值和照度均匀度，具体依据照明区域范围的不同而不同。发明人进一步研究发现，一般场合要求投光灯的投射距离在30米到75米的范围内，而且，该照明区域内的地面照度均匀度大于或等于O. 3;某些特殊场合要求投光灯的投射距离达到100米甚至更远，而且，该照明区域内的地面照度均匀度大于或等于0.5。此夕卜，对于大范围区域的找米国，尤其是该照明区域内主要的活动区域或工作区域，人们希望其地面照度的分布越均匀越好，从而使得从灯杆下方区域至边缘区域的照度值是渐变的过渡。而现有技术中采用一次配光工艺制作的照明灯具，在制作过程中，是将双峰透镜封装在封装支架上，使其与发光芯片、荧光胶和封装支架组成一体，成为LED封装单灯，并实现目标配光。其中，双峰透镜一般为硅胶透镜，其C0-180截面的剖视图轮廓有两个高度一致的极高点，类似与双峰形状；其090-270截面的剖视图轮廓为对称型。这种配光工艺得到的LED灯具的配光形式为C0-180配光曲线为对称的蝙蝠翼型，C90-270配光曲线为对称的近似锥形或近似椭圆形，应用于隧道照明时，也往往会因为光束角过大，而使得许多光线浪费在隧道的墙壁和顶部，或使得隧道墙壁与顶部有明显的亮斑，降低LED灯具光通量的利用率，也造成了不良的视觉效果。而且，现有技术中采用一次配光工艺制作的LED照明灯具，实现的配光形式是C0-180配光平面、C90-270配光平面以及其他配光平面上的光强分布一致，即从配光曲线图上看，其C0-180配光平面、C90-270配光平面以及其他配光平面上的配光曲线时重合的，而且都是对称的，光束角在10° -60°的范围内，导致其应用于户外大范围区域的投光照明时，容易出现照明范围内某些地方出现明显的暗区或亮斑。如在长75米、宽75米区域中心布置一个灯杆，杆高30米，灯杆顶部布置一圈投光灯共8至12盏，灯具安装仰角约55至65度。当投光灯的光束角较小时，如在15°到30°的范围内，容易在灯杆下方区域出现相对的暗区，而在该区域的某些地方出现相对的亮斑；当投光灯的光束角较大时，如60°，由于投射距离不够远，容易在远处区域出现暗带。现有技术中采用二次配光工艺制作的LED照明灯具，主要是采用光束角约120°的朗伯型配光的LED封装单灯结合二次透镜，来实现目标配光。虽然，相较于一次配光工艺制作的LED照明灯具，其光通量的利用率有所提升，但是，这种照明灯具应用于隧道照明和户外投光照明时，一盏LED照明灯具一般有几十甚至几百颗LED封装单灯，导致在具体制作时，需要对每颗LED封装单灯都配合安装一颗二次透镜，这就意味着每盏照明灯具的制作都需要安装几十甚至几百颗二次透镜。而且在安装过程中，不仅二次透镜的固定需要固定胶等生产辅料，而且，每个二次透镜的安装都需要人工的仔细操作，尤其是非对称结构的二次透镜的安装需要人工仔细掌握每颗二次透镜的旋转方向，从而导致采用二次配光工艺制作的LED照明灯具，成本较高，生产操作复杂度较高。基于上述研究的基础上，本发明实施例提供了一种LED光源，包括LED封装单灯，所述LED封装单灯包括封装支架以及固定于所述封装支架上的发光芯片、荧光胶与配光透镜；侧壁环设于所述LED封装单灯的四周，底部与所述LED封装单灯固定在一起的反光器，所述反光器的C0-180截面、C90-270截面分别和所述配光透镜的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，所述反光器的C0-180截面轮廓与C90-270截面轮廓均为对称型,且所述反光器的C0-180截面轮廓的顶点高度小于其C90-270截面轮廓的顶点高度。本发明实施例还提供了一种包括多个上述LED光源的LED光源模组。本发明实施例所提供的LED光源模组及其LED光源，与现有技术中采用一次配光工艺制作的照明灯具相比，在隧道照明应用中，可有效降低光线在隧道墙壁与顶部的浪费，提高光通量的利用率；在大范围投光照明的应用中，地面照度分布较为均匀，实现了从而灯杆下方区域到边缘区域的渐变过渡，保证照明区域中不会出现明显的暗区和亮斑。本发明实施例所提供的LED光源模组及其LED光源，与现有技术中采用二次配光工艺制作的照明灯具相比，在提高光通量利用率的基础上，采用一次配光工艺制作LED单灯，工艺较为简单，可有效节省成本，降低生产操作的复杂度。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。下面结合具体应用场景对本发明实施例所提供的LED光源模组及其LED光源进行详细说明。实施例一如图1所示，本发明实施例所提供的LED光源包括LED封装单灯1，所述LED封装单灯I采用一次配光工艺制作，包括封装支架以及固定于所述封装支架上的发光芯片、荧光胶与配光透镜；侧壁环设于所述LED封装单灯I的四周，底部与所述LED封装单灯I固定在一起的反光器2，所述反光器2的C0-180截面3、C90-270截面4分别和所述配光透镜的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，所述反光器2的C0-180截面3轮廓与C90-270截面4轮廓均为对称型，且所述反光器2的C0-180截面3轮廓的顶点高度小于其C90-270截面4轮廓的顶点高度。在本发明实施例中，所述配光透镜为双峰透镜，如图2所示，则所述LED封装单灯1，如图3所示，包括封装支架11以及固定于所述封装支架11上的发光芯片13、荧光胶14与配光透镜12。其中，所述配光透镜12的C0-180截面3包括所述封装支架11中心与所述发光芯片13中心定义的轴线，以及所述双峰透镜12的两个极高点；所述配光透镜12的C90-270截面4垂直于所述配光透镜12的C0-180截面2，且包括所述封装支架11中心与所述发光芯片13中心定义的轴线。需要说明的是，本发明实施例仅是以所述的配光透镜为双峰透镜为例进行介绍，但所述配光透镜也可以为其他配光透镜，本发明对此并不做限定。在本实施例中，如图4和图5所不,所述反光器2的侧壁包括内表面22和外表面23两个侧面,在本发明的一个实施例中,所述外表面23的俯视图为椭圆形；所述内表面22的俯视图为椭圆环形，且其各水平横截面的面积由上至下逐渐减小，从而对所述LED封装单灯I发出的光线起到一定的聚光作用。优选的，沿所述反光器2C0-180截面3旋转到C90-270截面4方向，所述反光器2侧壁的高度逐渐增大，从而将所述LED封装单灯I发出的光线导向更有利用价值的方向。如图6和图7所不,在本发明的一个实施例中，在包括所述反光器2C0-180截面3与C90-270截面4公共线的各竖直截面内，所述内表面22的轮廓24为直线形。优选的，沿所述反光器2C0-180截面3旋转到C90-270截面4的方向，所述内表面22轮廓与竖直方向上的夹角逐渐减小。在本发明的一个具体实施例中，所述反光器2C90-270截面4轮廓的顶点高度与其C0-180截面3轮廓的顶点高度的比值优选在1.5 1-2.5 I的范围内。在本发明实施例所提供的LED光源中，所述反光器2的内表面22可以为镜面反射型，也可以为漫反射型，从而将所述LED封装单灯发出的光线导向更有价值的方向，提高所述LED封装单灯I的光线利用率。在本实施例中，所述反光器2的内表面22为漫反射型时，所述内表面22可以喷有白色反光器，但本发明对此并不限定。此外，所述反光器2的底部具有开口 21，所述开口 21与所述封装支架相配合，且所述开口的中心与所述封装支架的底面中心重合，从而将所述反光器2与所述LED封装单灯I固定在一起。需要说明的是，所述封装支架11包括位于其底部中心的铜柱15，在本实施例中，所述铜柱15可以为平头型，如图3所示，其上表面处处平齐，则所述LED封装单灯I的结构为所述发光芯片13位于所述铜柱15的上表面中心；荧光胶14涂覆于所述铜柱15上表面，并包裹所述发光芯片13 ;所述配光透镜12固定于所述封装支架11的上方。如图8所示，图8为本发明实施例所提供的LED封装单灯I的配光曲线示意图。从图8中可以看出，本发明实施例所提供的LED光源中，所述LED封装单灯I的配光形式为C0-C180平面上的配光曲线为蝙蝠翼型，光束角约为150°至155°，最大光强值所对应的角度为±60°至±65°，最大光强值与0°角度线光强值的比在1. 6 :1至1.7 :1范围内；C90-C270平面上配光曲线为对称的近似椭圆形，光束角为120°。如图9所示，图9为本发明实施例所提供的LED光源的配光曲线示意图。从图9中可以看出，所述LED光源的配光形式为C0-C180平面上的配光曲线为蝙蝠翼型，光束角约为130° ,最大光强值所对应的角度为±50°至±55° ,最大光强值与0°角度线光强值的比为1. 2 I至1. 3 I ;C90-C270平面上的配光曲线为对称的近似椭圆形，光束角为90。。如图10所示，图10为本发明实施例所提供的LED光源位于长30米、宽30米的方形区域中心，且LED光源安装高度为5. 5米时，地面的照度值(单位为Ix)分布情况，在该图中，所述地面的照度值分布情况用等照度灰阶图表示，且灰阶的明暗过渡表示照度值的高低过渡。从图10中可以看出，本发明实施例所提供的LED光源，实现了从而灯杆下方区域到边缘区域的渐变过渡，保证灯杆下方不会出现明显的暗区，其他照明区域中不会出现明显的亮斑。本发明实施例所提供的LED光源用于常见的2至3车道，且照明灯具间距与其安装高度比为O.1至2. O的隧道照明时，可实现隧道内车道路面照度均匀度大于O. 4，路面亮度纵向均匀度大于O. 8;衬砌平均亮度大于车道路面平均亮度，从而提高了光通量的利用率，且使得隧道墙壁和顶部无明显亮斑，视觉效果良好。在本发明的另一个实施例中，为了进一步提高所述LED光源的光通量利用率，所述铜柱15优选为具有阶梯型凹槽，如图11(a)所示，优选的，所述铜柱15中心包括相贯通的两个锥形凹槽，且所述第一凹槽16与第二凹槽17的中心在同一条直线上，即位于上方的第一凹槽16和位于所述第一凹槽16下方的第二凹槽17，且所述第一凹槽16底部的横截面积大于所述第二凹槽17顶部的横截面积。在本实施例中，如图11(b)所示，所述LED封装单灯I的结构为所述发光芯片13位于所述第二凹槽17底部中心；荧光胶14完全填充所述第二凹槽17，且包裹所述发光芯片13 ;所述配光透镜12固定与所述封装支架11上方。由于本发明实施例中，所述铜柱15的第一凹槽16底部的横截面积大于所述第二凹槽17顶部的横截面积，且所述发光芯片13位于所述第二凹槽17底部中心；所以所述第一凹槽16对所述发光芯片13发出的光线具有一定的聚光作用，从而使得本发明实施例所提供的LED光源的配光形式为C0-C180平面上的配光曲线为蝙蝠翼型，光束角约为130° ,最大光强值所对应的角度为±50°至±55° ,最大光强值与0°角度线光强值的比为1. 2 I至1. 3 I ;C90-C270平面上的配光曲线为对称的近似椭圆形，光束角为80°至85°，进而使得本发明实施例所提供的LED光源用于隧道照明时，能进一步提高车道照度和亮度，进一步减少隧道墙壁和顶部的光线浪费，进一步提高光通量的利用率。综上所述，本发明实施例所提供的LED光源，与现有技术中采用一次配光工艺制作的照明灯具相比，在隧道照明应用中，可有效降低光线在隧道墙壁与顶部的浪费，提高光通量的利用率；在大范围投光照明的应用中，地面照度分布较为均匀，实现了从而灯杆下方区域到边缘区域的渐变过渡，保证照明区域中不会出现明显的暗区和亮斑。本发明实施例所提供的LED光源模组及其LED光源，与现有技术中采用二次配光工艺制作的照明灯具相比，在提高光通量利用率的基础上，采用一次配光工艺制作LED单灯，工艺较为简单，可有效节省成本，降低生产操作的复杂度。实施例二 如图12所示，本发明实施例所提供的LED光源包括LED封装单灯1，所述LED封装单灯I采用一次配光工艺制作，包括封装支架以及固定于所述封装支架上的发光芯片、荧光胶与配光透镜；侧壁环设于所述LED封装单灯I的四周，底部与所述LED封装单灯I固定在一起的反光器2，所述反光器2的C0-180截面、C90-270截面分别和所述配光透镜的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，所述反光器2的C0-180截面轮廓与C90-270截面轮廓均为对称型，且所述反光器2的C0-180截面轮廓的顶点高度小于其C90-270截面轮廓的顶点高度。在本发明实施例中，所述配光透镜为半球形透镜，如图13所示，则所述LED封装单灯I包括封装支架以及固定于所述封装支架上的发光芯片、荧光胶与配光透镜。其中，所述配光透镜的C0-180截面包括所述封装支架中心与所述发光芯片中心定义的轴线；所述配光透镜的C90-270截面垂直于所述配光透镜的C0-180截面，且包括所述封装支架中心与所述发光芯片中心定义的轴线。需要说明的是，本发明实施例仅是以所述的配光透镜为半球形透镜为例进行介绍，但所述配光透镜也可以为其他配光透镜，本发明对此并不做限定。在本发明实施例所提供的LED光源中，所述反光器2的侧壁包括内表面22和外表面23两个侧面，其中，所述外表面23的俯视图为椭圆形；所述内表面22的俯视图为椭圆环形，且其各水平横截面的面积由上至下逐渐减小，从而将所述LED封装单灯I发出的光线起到一定的聚光作用。优选的，沿所述反光器2C0-180截面旋转到C90-270截面方向，所述反光器2侧壁的高度逐渐增大，从而将所述LED封装单灯I发出的光线导向更有利用价值的方向。如图14和图15所示，在本发明的一个实施例中，在包括所述反光器2C0-180截面与C90-270截面公共线的各竖直截面内，所述内表面22的轮廓24均为直线形。优选的，沿所述反光器2C0-180截面旋转到C90-270截面的方向，所述内表面22轮廓与竖直方向上的夹角逐渐增大。在本发明的另一个实施例中，所述反光器2C90-270截面轮廓的顶点高度与其⑶-180截面轮廓的顶点高度的比值在1.2 1-2.0 I的范围内。
而且，在本发明实施例中，所述反光器2的内表面22可以为镜面反射型，也可以为漫反射型，从而将所述LED封装单灯发出的光线导向更有价值的方向，提高所述LED封装单灯I的光线利用率。在本实施例中，所述反光器2的内表面22为镜面反射型时，所述内表面22可以镀有铝、铬或银等，本发明对此并不限定。此外，所述反光器2的底部具有开口，所述开口与所述封装支架相配合，且所述开口的中心与所述封装支架的底面中心重合，从而将所述反光器2与所述LED封装单灯I固
定在一起。需要说明的是，所述封装支架包括位于其底部中心的铜柱，在本发明一个实施例中，所述铜柱可以为平头型，其上表面处处平齐，则所述LED封装单灯I的结构为所述发光芯片13位于所述铜柱15的上表面中心；荧光胶14涂覆于所述铜柱15上表面，并包裹所述发光芯片13 ;所述配光透镜12固定于所述封装支架11的上方。在本发明的另一个实施例中，所述铜柱优选为具有阶梯型凹槽，优选的，所述铜柱中心包括相贯通的两个锥形凹槽，且所述第一凹槽与第二凹槽的中心在同一条直线上，即位于上方的第一凹槽和位于所述第一凹槽下方的第二凹槽，且所述第一凹槽底部的横截面积大于所述第二凹槽顶部的横截面积。在本实施例中，所述LED封装单灯I的结构为所述发光芯片位于所述第二凹槽底部中心；荧光胶完全填充所述第二凹槽，且包裹所述发光芯片；所述配光透镜固定与所述封装支架上方。如图16所示，图16为本发明实施例所提供的LED封装单灯I的配光曲线示意图。从图16中可以看出，本发明实施例所提供的LED光源中，所述LED封装单灯I的配光形式为光束角约为120°的朗伯型配光，即从配光曲线图上看，C0-C180、C90-270配光平面以及其他配光平面上的配光曲线是重合的，且都是对称型的，光束角都约为120度。如图17所示，图17为本发明实施例所提供的LED光源的配光曲线示意图。从图17中可以看出，所述LED光源的配光形式为C0-C180配光平面上的配光曲线为对称型，光束角约为70° ;C90-270配光平面上的配光曲线为对称型，光束角为40°。将12盏本发明实施例所提供的LED光源、12盏现有技术中光束角为60°配光的LED光源、12盏现有技术中光束角为30°配光的LED光源、12盏现有技术中光束角为15°配光的LED光源分别安装于位于长50米、宽50米的方形区域中心，高度为30米的灯杆顶部，且所有LED光源的安装仰角、光通量均一致时，检测得到该照明区域地面的照度值(单位为Ix)分布情况，分别如图18、图19、图20和图21所示。在该图中，所述地面的照度值分布情况用等照度灰阶图表示，且灰阶的明暗过渡表示照度值的高低过渡。对比图18、图19、图20和图21可知，本发明实施例所提供的LED光源以及现有技术中光束角为60°配光的LED光源，可以实现地面照度从灯杆下方区域到边缘区域的均匀过渡，而现有技术中光束角为30°配光的LED光源和光束角为15°配光的LED光源，不能实现地面照度从灯杆下方区域到边缘区域的均匀过渡，容易在灯杆下方区域出现相对的暗区，而在其他照明区域的部分区域出现相对的亮斑。再次对比图18和图19可知，虽然本发明实施例所提供的LED光源以及现有技术中光束角为60°配光的LED光源，均实现了地面照度从灯杆下方区域到边缘区域的均匀过渡，但是，相较而言，本发明实施例所提供的LED光源产生的地面照度值更高，地面照度均匀度也更高。
综上所述，本发明实施例所提供的LED光源，与现有技术中采用一次配光工艺制作的照明灯具相比，在大范围投光照明的应用中，地面照度分布较为均匀，实现了从而灯杆下方区域到边缘区域的渐变过渡，保证照明区域中不会出现明显的暗区和亮斑。本发明实施例所提供的LED光源，与现有技术中采用二次配光工艺制作的照明灯具相比，在提高光通量利用率的基础上，采用一次配光工艺制作LED单灯，工艺较为简单，可有效节省成本，降低生产操作的复杂度。实施例三本发明实施例所提供的LED光源包括LED封装单灯I，所述LED封装单灯I采用一次配光工艺制作，包括封装支架以及固定于所述封装支架上的发光芯片、荧光胶与配光透镜；侧壁环设于所述LED封装单灯I的四周，底部与所述LED封装单灯I固定在一起的反光器2，所述反光器2的C0-180截面、C90-270截面分别和所述配光透镜的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，所述反光器2的C0-180截面轮廓与C90-270截面轮廓均为对称型，且所述反光器2的C0-180截面轮廓的顶点高度小于其C90-270截面轮廓的顶点高度。与实施例二中所提供的LED光源所不同的是，如图22和23所示，本发明实施例所提供的LED光源中，所述反光器2C90-270截面轮廓的顶点高度与其C0-180截面轮廓的顶点高度的比值在1. 2 1-1.5 I的范围内，。如图24所示，图24为本发明实施例所提供的LED光源的配光曲线示意图。从图24中可以看出，所述LED光源的配光形式为C0-C180配光平面上的配光曲线为对称的近似锥型，光束角约为120° ;C90-270配光平面上的配光曲线为对称型，光束角为80°。本发明实施例所提供的LED光源，应用于隧道照明时，可有效降低光线在隧道墙壁和顶部的浪费，提高光通量的利用率，且保证照明区域中不会出现明显的暗区和亮斑，具有良好的视觉效果。需要说明的是，本发明实施例所提供的LED也可以根据具体照明需求，应用于其他照明场合，本发明对此并不做限定。实施例四本发明实施例还提供了一种包括多个上述LED光源的LED光源模组，如图25和26所示，其中，图25为本发明实施例所提供的LED光源模组的结构示意图，图26为本发明实施例所提供的LED光源模组中多个LED封装单灯的结构示意图。从图25中可以看出，本发明实施例中，多个LED封装单灯优选为按照一定的规律排列，如一定的数量和间隔。而且，所述LED光源模组中的反光器排列规律与LED封装单灯的规律排列相一致，且一一对应。需要说明的是，图25和26仅是本发明实施例所提供的LED光源模组的结构示意图，虽然图25和26中所述LED光源模组包括9个LED光源，但本发明实施例所提供的LED光源模组并不仅限于此。还需要说明的是，图25和26仅是以所述配光透镜为双峰透镜为例进行示意，但本发明实施例所提供的LED光源模组中，所述配光透镜还可以为半球形透镜或其他配光透镜，本发明对此并不做限定。在本发明的一个优选实施例中，所述LED光源模组中的多个反光器优选为一体化结构，从而简化所述LED光源模组的制作工艺，提高所述LED光源模组的生产效率，降低所述LED光源模组的制作成本。
综上所述，本发明实施例所提供的LED光源模组及其LED光源，与现有技术中采用一次配光工艺制作的照明灯具相比，提高了光通量的利用率，且地面照度分布较为均匀，使得照明区域中不会出现明显的暗区和亮斑，具有良好的视觉效果。本发明实施例所提供的LED光源模组及其LED光源，与现有技术中采用二次配光工艺制作的照明灯具相比，在提高光通量利用率的基础上，采用一次配光工艺制作LED单灯，工艺较为简单，可有效节省成本，降低生产操作的复杂度。本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种LED光源,其特征在于,包括 LED封装单灯，所述LED封装单灯包括封装支架以及固定于所述封装支架上的发光芯片、突光胶与配光透镜； 侧壁环设于所述LED封装单灯的四周，底部与所述LED封装单灯固定在一起的反光器，所述反光器的C0-180截面、C90-270截面分别和所述配光透镜的C0-180截面、C90-270截面重合； 其中，所述反光器的C0-180截面轮廓与C90-270截面轮廓均为对称型，且所述反光器的C0-180截面轮廓的顶点高度小于其C90-270截面轮廓的顶点高度。
2.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述反光器的侧壁包括内表面和外表面两个侧面，其中，所述外表面的俯视图为椭圆形，所述内表面的俯视图为椭圆环形，且所述内表面各水平横截面的面积由上至下逐渐减小。
3.根据权利要求2所述的LED光源，其特征在于，沿所述反光器C0-180截面旋转到C90-270截面方向，所述反光器侧壁的高度逐渐增大。
4.根据权利要求3所述的LED光源，其特征在于，在包括所述反光器C0-180截面与C90-270截面公共线的各竖直截面内，所述内表面的轮廓均为直线形。
5.根据权利要求4所述的LED光源，其特征在于，所述配光透镜为双峰透镜，所述配光透镜的C0-180截面包括所述封装支架中心与所述发光芯片中心定义的轴线，以及所述双峰透镜的两个极高点；所述配光透镜的C90-270截面垂直于所述配光透镜的C0-180截面，且包括所述封装支架中心与所述发光芯片中心定义的轴线。
6.根据权利要求5所述的LED光源，其特征在于，沿所述反光器C0-180截面旋转到C90-270截面的方向，所述内表面轮廓与竖直方向上的夹角逐渐减小。
7.根据权利要求6所述的LED光源，其特征在于，所述反光器C90-270截面轮廓的顶点高度与其C0-180截面轮廓的顶点高度的比值在1.5 1-2.5 I的范围内。
8.根据权利要求4所述的LED光源，其特征在于，所述配光透镜为半球形透镜，所述配光透镜的C0-180截面包括所述封装支架中心与所述发光芯片中心定义的轴线；所述配光透镜的C90-270截面垂直于所述配光透镜的C0-180截面，且包括所述封装支架中心与所述发光芯片中心定义的轴线。
9.根据权利要求8所述的LED光源，其特征在于，沿所述反光器C0-180截面旋转到C90-270截面的方向,所述内表面轮廓与竖直方向上的夹角逐渐增大。
10.根据权利要求9所述的LED光源，其特征在于，所述反光器C90-270截面轮廓的顶点高度与其C0-180截面轮廓的顶点高度的比值在1.2 1-2.0 I的范围内。
11.根据权利要求10所述的LED光源，其特征在于，所述反光器C90-270截面轮廓的顶点高度与其C0-180截面轮廓的顶点高度的比值在1.2 1-1.5 I的范围内。
12.根据权利要求1-11任一项所述的LED光源，其特征在于，所述反光器内表面为镜面反射型或漫反射型。
13.根据权利要求12所述的LED光源，其特征在于，所述反光器底部具有开口，所述开口与所述封装支架相配合，且所述开口的中心与所述封装支架的底面中心重合。
14.根据权利要求13所述的LED光源，其特征在于，所述封装支架包括位于其底部中心的铜柱，且所述铜柱为平头型或具有阶梯型凹槽。
15.—种LED光源模组,其特征在于,包括多个权利要求1-11和13-14任一项所述的LED光源。
16.根据权利要求15所述的光源模组，其特征在于，所述多个LED光源中的反光器为一体化结构。
全文摘要
本发明实施例公开了一种LED光源模组及其LED光源，包括LED封装单灯，LED封装单灯包括封装支架以及固定于封装支架上的发光芯片、荧光胶与配光透镜；侧壁环设于LED封装单灯的四周，底部与LED封装单灯固定在一起的反光器，反光器的C0-180截面、C90-270截面分别和配光透镜的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，反光器的C0-180截面轮廓与C90-270截面轮廓均为对称型，且反光器的C0-180截面轮廓的顶点高度小于其C90-270截面轮廓的顶点高度，在隧道照明应用中，可有效降低光线在隧道墙壁与顶部的浪费，提高光通量的利用率；在大范围投光照明的应用中，实现了从而灯杆下方区域到边缘区域的渐变过渡，保证照明区域中不会出现明显的暗区和亮斑，且工艺简单，成本较低。
文档编号F21V13/04GK103032746SQ20121058452
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月30日 优先权日2012年12月30日
发明者王慧东, 张彦伟, 刘凯, 孙夕庆, 孔瑞 申请人:中微光电子(潍坊)有限公司