专利名称：Led的二次光源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED 二次光学的射光场耦合器，属电子应用领域，尤其涉及LED的光学调制与空间角光集及射光场耦合器产生的二次光源。
背景技术：
LED灯在节能减排中的巨大作用，使LED产业增长迅猛，光源寿命在70000至100000小时。由于LED光源属于一次光源,而且是直接式射光,使光的射程短、光照效果暗淡，当人眼直观LED发光点时，异常耀光刺眼，这种被称之为光效、眩光现象，阻碍了对LED的应用效果。2007年初，LED业界发明一种以半导体发光二极管芯片构建的光源，其构成与机理彻底改变了照明灯泡发光现状。这种外型如同白炽灯炮，灯泡内的LED发光光源以微电子特征的特定工艺创造的三维集成半导体芯片光源体与集成光聚构成，以及为LED的高热特性设计创造的液相介质热导、散热的技术。现有LED灯包括LED日光灯和球泡灯，属于一次光源技术。业界舆论普遍认为2011年是半导体照明的分水岭；全球照明行业从此全面步入LED时代已成必然。LED照明的发展应用与不断创新，从LED照明的半导体发光二极管阵列式的一次光源起步，至今仍处于直接式的一次光源照明，因此，为达到更有效、更科学地利用有限的LED光能量，需要提供新的技术创新。LED照明系统存在的光效、眩光等应用缺陷以及光能利用率与光能应用分配技术是LED未来技术研发与前沿技术开发的关键与技术方向。使照明业界逐渐认识到对半导体发光源的有限光能收集、利用应充分考虑半导体的特征。
发明内容
为解决上述的LED光效与眩光现象，本发明的目的在于:提供一种LED的二次光源，以提高LED光能利用率，并避免眩光，从有限光能量传递，到利用光学扩展量，求得大的几何收光率和高的光能利用率。为达发明目的，本发明提供下述技术方案:一种LED的二次光源，LED 一次光源通过有序排布的透镜组产生二次光源，实现空间角光聚集和调制射光场，所述的LED —次光源通过电路装置板与电源驱动电路导通，其中，在LED —次光源下方设有用于冷却的液相介质储存部，所述的透镜组、LED —次光源和液相介质储存部自上而下依序设在耦合器组装筒内，其中，
所述耦合器组装筒底部设有安装定位孔，上方设有光源电路板定位压架；
所述的透镜组由环绕LED —次光源处的反射杯、设在反射杯上方有射光透镜、碗状的抛物光反射镜和光场透镜组成，所述的碗状的抛物光反射镜一端固定在反射杯上方，与射光透镜相连，另一端与光场透镜共同固定于光场透镜托架和光场透镜定位压圈之间； 所述液相介质储存部为一与所述耦合器组装筒一体成型的上部开口且底部有液相介质灌注入口的液相介质室,液相散热介质自液相介质灌注入口灌入液相介质室；
所述的LED —次光源包括LED发光源芯片被反射杯环绕，LED发光源芯片与其底部设置的电路装置板连接，电路装置板设在液相介质室的开口上方，固定在耦合器组装筒上。在所述电路装置板上固定LED发光源芯片，LED发光源芯片与其底部设置的电路装置板连接，所述LED发光源芯片被反射杯环绕；碗状抛物光反射镜一端与光场透镜一同固定于光场透镜托架和光场透镜定位压圈之间，另一端与射光透镜相连，固定于反射杯上方，所述的射光透镜的射光光束由所述抛物光反射镜作最强光向光场透镜反射，抛物光反射镜的作用是增加光的射程和光通量。本发明提供了一种LED发光源与二次光学调制的空间角光集与矢量沟通的新一代LED的控光技术，针对直接式的LED的一次发光源的不足，通过二次光学调制设计，使收光率达到95%以上，达到最大光通量的高利用率，使光的射程增加。在上述方案基础上，所述的耦合器组装筒上，近抛物光反射镜处设有散热孔。在上述方案基础上，所述的液相介质室的开口上方有光源电路板托架，所述电路装置板固定在光源电路板托架处。在上述方案基础上，所述的液相介质室的底部，与液相介质灌注入口相邻固定一个电子制冷适配器。其中，注入口可以是一小孔，液相散热介质即通过液相介质灌注入口灌入液相介质室；在所述液相介质灌注入口旁设有卡位，用于定位电子制冷适配器。综合所述电子制冷适配器、液相散热介质、液相介质室的制冷与液相散热特征的控温技术，是为实现一次光源与二次光学耦合照明灯的应用目的而提供的LED高散热技术，特别是电子制冷适配器适用于大功率型的强光照明。为提高散热效果，所述的电路装置板为铝复合电路装置板。为使光场透镜的出光提升被照明物的层次感和防眩目功能，在上述方案基础上，所述光场透镜上设有滤光反射薄膜和位于光场透镜中间设有射光透镜构体，主光即从所述射光透镜构体中射出，光度最强。在上述方案基础上，所述的射光透镜设在反射杯与LED发光源芯片上方的抛物光反射镜入光口处。为使射光成日光色，在所述LED发光源芯片定位并出光后,在其上堆涂突光剂层，至出射光成日光色。在上述方案基础上，所述LED发光源芯片与反射杯可通过焊接线连接。所述电路装置板的连接线正级和负极与电源驱动器相对应的正极与负极导通时，LED发光芯片出射直射光为主光的发光特征还涉及反射杯反射的同向反射光。以上所述光源，概称为一次光源。二次光学的射光透镜设在反射杯与LED发光芯片前方的抛物光反射镜出光口的相对位置，一次光源由射光透镜射光。其相对位置是根据发光源出光后与LED光能射入抛物光反射镜的几何收光率的测定得知的，即:收光角越大，几何收光率也越大，抛物光反射镜的光能利用率越高。设LED为点光源，当该光源的光能射入射光透镜下部的光集镜面(又称:入光镜面)所形成的光束继续向射光透镜的出光镜面时，从抛物光反射镜的光扩展量的光参数(光通量与光效率)的实际测定可看出，当抛物光反射镜的光能利用率最大时，此时的LED点光源到射光透镜光集镜面的垂直距离为最佳焦距，针对应用需要，可对该焦距进行调整。本发明所使用的原理为:
所述的抛物光反射镜的光能利用率n为抛物光反射镜的出射后的光通量与光源总光通量之比。设LED光源发光面法线方向为光强最大，为
I，则其总光通量为:
权利要求
1.一种LED的二次光源，LED —次光源通过有序排布的透镜组产生二次光源，实现空间角光聚集和调制射光场，所述的LED—次光源通过电路装置板(03)与电源驱动电路导通，其特征在于:在LED —次光源下方设有用于冷却的液相介质储存部，所述的透镜组、LED 一次光源和液相介质储存部自上而下依序设在耦合器组装筒(10)内，其中， 所述耦合器组装筒(10)底部设有安装定位孔(12)，上方设有光源电路板定位压架(14)； 所述的透镜组由环绕LED—次光源处的反射杯(02)、设在反射杯(02)上方有射光透镜(04),碗状的抛物光反射镜(05)和光场透镜(06)组成，所述的碗状的抛物光反射镜(05) —端固定在反射杯(02)上方,与射光透镜(04)相连,另一端与光场透镜(06)共同固定于光场透镜托架(19)和光场透镜定位压圈(20)之间； 所述的液相介质储存部为一与所述耦合器组装筒(10) —体成型的上部开口且底部有液相介质灌注入口(11)的液相介质室(09)，液相散热介质(08)自液相介质灌注入口(11)灌入液相介质室(09)； 所述的LED —次光源包括LED发光源芯片(01)被反射杯(02)环绕，LED发光源芯片(01)与其底部设置的电路装置板(03)连接，电路装置板(03)设在液相介质室(09)的开口上方，固定在耦合器组装筒(10 )上。
2.根据权利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的耦合器组装筒(10)上，近抛物光反射镜(05 )处设有散热孔(21)。
3.根据权利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的液相介质室(09)的开口上方有光源电路板托架(15 )，所述电路装置板(03 )固定在光源电路板托架(15 )处。
4.根据权利要求1或3所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的电路装置板(03)为招复合电路装置板。
5.根据权利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的液相介质室(09)底部，与液相介质灌注入口(11)相邻固定一个电子制冷适配器(07)。
6.根据权利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的光场透镜(06)上设有滤光反射薄膜(13)和位于光场透镜中间的射光透镜构体(17)。
7.根据权利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的射光透镜(04)设在反射杯(02)与LED发光源芯片(01)上方的抛物光反射镜(05)入光口处。
8.根据权利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述LED发光源芯片(01)定位并出光后，在其上堆涂荧光剂层，至出射光成日光色。
全文摘要
一种LED的二次光源，由LED一次光源通过有序排布的透镜组而产生，实现空间角光聚集和调制射光场，能最大地收集光能量、达到最高的光能收集率与光能传递，使光场透镜的射光效果明显，光场的照度清澈，光程理想。所述的LED一次光源通过电路装置板与电源驱动电路导通，在LED一次光源下方设有用于冷却的液相介质储存部，所述的透镜组、LED一次光源和液相介质储存部自上而下依序设在耦合器组装筒内；透镜组由环绕LED一次光源处的反射杯、设在反射杯上方有射光透镜、碗状的抛物光反射镜和光场透镜组成，碗状的抛物光反射镜一端固定在反射杯上方，与射光透镜相连，另一端与光场透镜共同固定于光场透镜托架和光场透镜定位压圈之间。
文档编号F21S2/00GK103148386SQ20131005672
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月22日 优先权日2013年2月22日
发明者茅哲民 申请人:茅哲民