照明装置的制作方法

文档序号:11062444
照明装置的制造方法

本发明涉及一种具有LED等发光元件的照明装置。



背景技术:

在照明领域中,由于LED在节电和使用寿命较长等方面具有更优秀的表现,LED正在逐步代替现有的卤素灯泡。

由于LED的单面发光特性,使得LED照明装置与现有卤素灯相比,其侧向发光效果通常不如卤素灯。但是,在某些场合例如需要营造氛围或需要从光源的侧面观察到发光及其他特殊场合的照明需求时,需要LED照明装置也能实现侧面漏光及照明。对此,现有技术提出了使用透镜将LED射出光的一部分引导向侧面,并配合采用具有透光性的侧面部,从而获得一定的侧面照明效果(例如,参照专利文献1)。又如,还提出了一种在照明装置的散热器上设置开口部或窄缝,从而实现点光源正面出射光的部分从侧面泄漏,进行侧面照明(例如,参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:CN102449378A

专利文献2:CN102282412A

然而,上述的使用透镜改变出射光的方向或增设开口部或窄缝以侧面漏光的LED照明装置,仅仅是利用来自正面光源的部分自然洩漏的光线,存在不能提供独立的侧面发光和独立的侧面发光亮度控制、并且亦无法实现对侧面发光及正面照明的分别控制和调节的问题。

因此,本发明的目的在于提供一种能够实现独立的侧面发光和亮度控制,并能分别控制及调节正面和侧面照射的照明装置。



技术实现要素:
及效果

为了实现上述目的,本发明提供一种照明装置,包括:

以发光面朝向照明装置的前方的方式安装在基板中央的第一发光元件,

用于将所述第一发光元件的出射光引导向照明装置前方的第一光控制部件,

以围绕所述基板外沿并向所述照明装置前方延展的方式设置的筒状或碗状的透光性部件,和

以围绕所述第一发光元件的方式设置在所述基板上的多个第二发光元件。

由此,本发明通过在基板上同时设置第一发光元件和环绕该第一发光元件的第二发光元件,第一发光元件射出的光通过第一光控制部件导向照明装置的前方正面,第二发光元件射出的光透过透光性部件射向照明装置的侧面,从而在一个照明装置中,能够分别提供用于正面以及侧面照射的光源,实现独立的侧面发光。

本发明的照明装置中,进一步地,第二发光元件以发光面朝向所述透光性部件的方式安装于基板上。通过使得第一发光元件的发光面朝向照明装置的前方,第二发光元件以发光面朝向透光性部件的方式安装,可以无需其他辅助性导光结构或反射结构,就能实现第二发光元件的光通过透光性部件,向照明装置的侧面进行照射的目的,可以进一步减少零部件数量,简化结构,降低成本。

本发明的照明装置中,进一步地,具有对应于第二发光元件设置的第二光控制部件,其用于将所述第二发光元件的出射光引导向透光性部件,从而实现向照明装置的侧面进行照射的目的。为减少安装工序和安装成本,将第二发光元件的发光面与第一发光元件的发光面安装为相同,即都是朝向照明装置的前方时,可以通过该第二光控制部件,将第二发光元件发出的光导向照明装置的侧面,从而以较低的发光元件安装成本实现独立的侧面发光。

本发明的照明装置中,进一步地,具有环设于透光性部件外侧的筒状或碗状的散热壳体,其由底部和侧面部构成。在所述散热壳体的侧面部上,对应于透光性部件设置有使第二发光元件的出射光导出到所述散热壳体外部的窗口部。根据这一结构,照明装置具有散热壳体,同时该散热壳体的侧面部上设置有将第二发光元件射出的光导出到散热壳体外部的窗口部,所以能够在确保向照明装置侧面发光的同时,兼带提高第一及第二发光元件的散热性能。

本发明的照明装置中,进一步地,所述散热壳体可以仅具有底部而 不具有侧面部,通过与设置有第一及第二发光元件一侧相反的基板的另一侧,即基板下侧相连的散热片来作为底部实现散热功能,而无需侧面部,实现照明装置整体的小型化。

本发明的照明装置中,进一步地,散热壳体可以由金属材料、不透光的陶瓷材料或不透光的树脂材料构成。选用不透光的材料构成散热壳体,可以一方面有意识地控制第二发光元件所射出的光被导出到照明装置侧面的亮度和导出部位,另一方面可以通过采用热传导性能较高的例如金属材料构成散热壳体,来兼具并提高照明装置的散热性能。

本发明的照明装置中,进一步地,透光性部件与第一光控制部件一体成形。通过将透光性部件和第一光控制部件一体成形,可以减少零件数量,降低制造成本。

本发明的照明装置中,进一步地,透光性部件是无色的或有色的,从而可以获得更多不同的、符合不同照明氛围需求的灯光效果。

本发明的照明装置中,进一步地,透光性部件的外侧面是光滑的,或者在外侧面上设置有例如是角锥状或圆锥状的突起部,从而使得照明装置在不点亮时也因外侧面的反射面积较大、角度较多而具有闪亮感。

本发明的照明装置中,进一步地,第一发光元件的功率大于所述第二发光元件,在以符合主要照明需求的功率设计第一发光元件的同时,以低于第一发光元件的功率来设计第二发光元件,可以在较高功率的第一发光元件保证主要照明需求的同时,以较低功率的第二发光元件来提供辅助性的侧面照明,从而能够以最佳搭配提供具有营造照明氛围性能的照明装置,实现更好的节能效果。

本发明的照明装置中,具有以围绕所述基板外沿并向所述照明装置后方延展的方式设置的外壳,以及收容在该外壳内的点亮电路,该点亮电路进一步地还具有控制及调节第一发光元件发光的第一控制电路、以及控制及调节第二发光元件发光的第二控制电路。通过该第一和第二控制电路,可以在照明装置中,分别独立地对第一发光元件和第二发光元件的点亮、熄灭及亮度调节进行控制,以实现不同点灯模式的切换。

附图说明

图1是本发明第1实施例中照明装置的剖视图;

图2是本发明第1实施例中照明装置发光元件的安装模式图;(a) 表示俯视图,(b)表示侧视图;

图3是本发明第1实施例中的发光元件优选安装模式图;(a)表示俯视图,(b)表示侧视图;

图4是本发明第2实施例中照明装置的剖视图;

图5是本发明第3实施例中照明装置的剖视图;

图6是本发明第4实施例中照明装置金属筐体的示意图;(a)表示侧视图,(b)表示俯视图;

图7是本发明第4实施例中照明装置的剖视图;

图8是本发明第5实施例中照明装置的剖视图;

图9是本发明第6实施例中照明装置的剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图说明本发明的实施方式。

[第1实施例]

图1是表示本发明第1实施例中的照明装置结构的剖视图,图2是本发明第1实施例的发光元件的安装模式图,图3是本发明第1实施例中的发光元件优选安装模式图。如图1所示,照明装置1的主要结构具有外壳2、发光部3、罩体4和主透镜5。

外壳2由陶瓷等绝缘材料制成,由基本呈圆筒状的侧面部6和在该侧面部的一端封闭形成的底部7构成。侧面部6的内部空间中容纳有点亮电路8。底部7与灯头结构9相连接,从而照明装置1经由外壳底部上的灯头结构9从外部电源获得电力供应。

如图2所示,发光部3由金属基板10和LED发光元件11、12构成。金属基板10是在铜等金属基体材料的上表面生长树脂等绝缘膜,然后在绝缘膜上形成布线图案而制成的。布线图案经由布线电连接到点亮电路8。LED发光元件11、12例如是蓝光发光二极管,其安装在金属基板10上所形成的布线图案上。安装在金属基板10基本为中央位置处的LED发光元件11作为第一发光元件,其用于实现向照明装置1前方的正面照射。多个LED发光元件12作为第二发光元件,围绕LED发光元件11设置、并与LED发光元件11安装在金属基板10的同一侧,用于实现向照明装置1的侧面进行照射。

罩体4为照明装置1的透光性部件,其包括基本环设于金属基板10 外沿的、朝向照明装置1的前方延伸的主体部4a,和用于将LED发光元件11正面发出的出射光导出到照明装置1前方的开口部4b。罩体4的形状是主体部4a的外周从金属基板10的外沿开始朝向开口部4b的边缘逐渐扩大,其扩大方式随着接近开口部4b边缘而收敛,呈现为大致碗状。LED发光元件12向侧面发出的出射光通过罩体主体部4a导出到照明装置1的侧面,LED发光元件11的出射光则通过罩体的开口部4b向照明装置1的前方射出。罩体4可以采用例如树脂、玻璃、陶瓷等透光性材料制成。

透光性材料可以采用如树脂、玻璃、陶瓷等,也可以通过进一步实施毛糙面加工来调整照明装置的透光分布。此外,透光性材料可以是无色的或有色的,例如采用彩色滤光材料,以提高照明装置1的装饰性和多彩性。

采用反射型透镜的主透镜5为照明装置1的第一光控制部件,其将LED发光元件11向正面发出的出射光引导向照明装置1的前方。在这一过程中,LED发光元件11的出射光利用主透镜5被主要引导向照明装置1的前方以形成正向照明。本实施例中,照明装置1的前部直接由主透镜5封闭,而不另外在前部设置玻璃或其他由透光性材料制成的封闭件。

本实施例的照明装置1安装并使用于商业设施等中所设置的插座上。LED发光元件11所发出的光经主透镜5从罩体4的开口部4b向照明装置1的前方射出形成正向照明,同时,多个LED发光元件12发出的出射光也从罩体4的主体部4a射出而实现侧面照射。从而能够在一个照明装置中,分别提供用于正面以及侧面照射的光源,实现不依赖于正面照射光源的独立的侧面发光。

图3是本实施例的一个具体优选LED发光元件的安装方式,具体而言,如图3所示,LED发光元件11a以发光面朝向照明装置1的前方、而LED发光元件12a以发光面朝向罩体4的方式分别安装在金属基板10上。这样的安装方式,可以无需其他辅助性的导光结构或反射结构,最大限度地将LED发光元件12a所发出的光引导向照明装置1的侧面,从而更加高效地利用LED发光元件12a的出射光。根据该优选结构,能实现LED发光元件12a的光通过罩体4的主体部4a,向照明装置1的侧面进行独立照射的目的,并且结构简单,成本较低,效率较高。

由此,本实施例的照明装置1,在一个照明装置中能够分别提供用 于正面以及侧面照射的光源,实现不依赖于正面照射光源的、独立的侧面发光,从而在商业设施等使用环境中的照明效果能够实现更加多样化。

另外,本实施例的发光部3中使用了金属基板10,但只要能够较好地保证热传导率,本发明并不限于此。例如,也可以使用陶瓷基板等其他材质替代金属基板。

本实施例例举了以蓝光发光二极管作为发光元件的情况,但并不限于此,发光部3还可以进一步包括照明颜色控制部件,例如在LED发光元件11或12外设置包含有荧光体粒子的硅树脂部件,其可以与LED发光元件组合得到白色、红色等各种颜色的出射光。

本实施例中例举了以LED发光元件作为第一和第二发光元件的情况,但本发明并不限于此,例如也可以是采用有机EL发光元件实现本发明。

此外,在本实施例中,描述了主透镜使用反射型透镜的情况,还可以使用炮弹型透镜、凸透镜或菲涅尔透镜,以及这些透镜的组合。

另外,本实施例中的罩体4的主体部4a沿圆周方向上整体具有透光性,当然本发明并不限于此,也可以仅使圆周方向的局部具有透光性。这样,能够使从该局部的射出光量增大,从而进一步提高特定的装饰性。

本实施例中,罩体4的形状呈大致碗状,但只要能够环绕发光部,则本发明并不限于此。例如,也可以采用主体部4a的外周从金属基板10外沿开始到开口部4b为止直径大致恒定的筒状、或者采用主体部4a的外周的扩展方式为直线的喇叭状、或者采用主体部4a的外周的扩展方式为随着靠近开口部4b而曲线弧度加大的碗状。另外,也可以对这些方式进行组合,以实现更加丰富多彩的外观。

在本实施例中,举例说明了LED发光元件11的个数为1个、LED发光元件12的个数为6个。但是在本发明中,对于LED发光元件11和LED发光元件12的数量并没有特别限制,LED发光元件11的个数也可以是1个以上,LED发光元件12的个数还可以是2个、3个、4个等。为了防止光分布的偏离,多个LED发光元件12以LED发光元件11为中心围绕配置,并且在沿圆周方向上对称设置。

[第2实施例]

图4是表示本发明第2实施例中的照明装置的结构剖视图。

在本实施例中,照明装置1的主要结构包括外壳2、发光部3、罩 体4、主透镜5和副透镜13。除了在本实施例中进一步设置有副透镜13以外,其他部件及附图标记均与第1实施例的图1及图2所示相同,在此不再赘述。

如图4所示,副透镜13采用透光性树脂例如PC树脂、或白色树脂例如PBT树脂制成,以其主轴基本与主透镜5主轴重叠的方式,设置于金属基板10上。副透镜13作为照明装置1的第二光控制部件,LED发光元件12发出的光,部分通过副透镜13折射后被引导向照明装置1的前方,另外,LED发光元件12的部分出射光被副透镜13反射后引导向罩体4的主体部4a,并透过罩体4的主体部4a向照明装置1的侧面进行透射,从而实现利用LED发光元件12进行侧面照射。可以通过设计副透镜13的透射率,来调节分配LED发光元件12出射光被引导到照明装置1前方和侧面的比例。

图4中的箭头仅仅示出了LED发光元件12所出射的光被引导到罩体4的主体部4a的部分光线,其他例如被射向照明装置1前方或其他的部分光线并未示出。

本实施例中设置有副透镜13,所以可以将LED发光元件12的发光面与LED发光元件11的发光面安装为相同,即都是朝向照明装置1的前方。LED发光元件12所发出的光,通过副透镜13被导向照明装置1的侧面,从而以较低的发光元件零件成本和安装工序成本实现独立的侧面发光。

图4所示的作为第二光控制部件的副透镜13,仅仅是一种可选的实现方式,并不限于此形状,也可以使用其他任意形状的透镜,或者是对应于LED发光元件12设置的导光板、反射镜或反射板等,只要是将LED发光元件12的出射光部分或全部引导向罩体4的主体部4a的结构即可。

本实施例中给出了通过设置一个副透镜13同时针对多个LED发光元件12进行导光的实现方式,本发明并不限于此,也可以每一个LED发光元件12分别对应地设置第二光控制部件来进行导光。或者有选择地针对部分LED发光元件12设置第二光控制部件来进行导光。

[第3实施例]

图5是表示本发明第3实施例中的照明装置的结构剖视图。

在本实施例中,照明装置1的主要结构中,除了在本实施例中进一 步设置的涂覆于主透镜5的外侧面上的光反射材料层14以外,本实施例其他部件及附图标记与第1实施例的图1及图2所示相同,在此不再赘述。

本实施例中,通过在主透镜5与LED发光元件12相对的一面上涂覆有光反射材料层14,LED发光元件12所发出的出射光如图5中箭头所示,在主透镜5的外侧面上发生反射,从而被引导向罩体4的主体部4a,实现侧面照射。

本实施例中在主透镜5外侧涂覆有光反射材料层14,所以可以将LED发光元件12的发光面与LED发光元件11的发光面安装为相同,即都是朝向照明装置1的前方。LED发光元件12所发出的光,无需通过另外安装的光导部件,即可经光反射材料层14反射后被导向照明装置1的侧面,从而以较低的零件数量和较低的安装工序成本,以及较轻重量和较小的体积实现独立的侧面发光。

[第4实施例]

图7是表示本发明第4实施例中的照明装置的结构剖视图。

在本实施例中,照明装置1的主要结构中,除了在本实施例中进一步设置有金属筐体15以外,本实施例其他部件及附图标记与第1实施例的图1及图2所示相同,在此不再赘述。

如图6所示,金属筐体15是由散热材料制成的,环设于罩体4外侧。

金属筐体15用作散热壳体,并在照明装置1中起到一定支撑作用,其由底部15a和从该底部的周边延伸出去的侧面部15b形成为碗状或其他与罩体4相匹配的形状。金属筐体15所用材料不限于是铝等的金属材料,还可以采用如不透光的陶瓷材料、不透光的树脂材料或者上述材料的组合(例如多层结构等)。一般来说,树脂材料与金属材料或陶瓷材料相比其热传导率低,但只要发光部的发热量少,则可充分用作散热材料。另外,树脂材料之中更优选是采用热传导率高的树脂。在金属筐体15内的底部15a上通过具有热传导性的粘合剂固定发光部3,在金属筐体15的开口部15c通过金属配件16安装主透镜5,在金属筐体15的底部15a的外表面上通过粘合剂固定外壳2。在金属筐体15的侧面部15b上设置有窗口部17,使LED发光元件12的出射光照射出去。进一 步地,通过尽可能扩大窗口部17而减少金属部,能够更好地保证照明装置的侧面照射效果。在实际使用中,LED元件点亮所产生的热量会经由热传导性部件,即金属基板10和热传导性粘合剂传导至金属筐体15,因此能够高效地散热。

在设置有金属筐体15的情况下,LED发光元件11以其光轴与金属筐体横截面上的中心轴相重叠的方式进行配置,罩体4的主体部4a的形状、位置也可以依据窗口部17相应地灵活设置。以下进一步说明有关窗口部17结构的具体实现方式。

如图6所示,在金属筐体15的侧面部15b上以等间隔配置的方式设置有多个窗口部17,由此,能够使侧面照射光的分布沿圆周方向对称。

窗口部17是利用透光性封闭部件(未图示)将金属筐体15的侧面部15b上所设置的贯穿部封闭住而形成的。透光性封闭部件的材料可以采用如树脂、玻璃、陶瓷等。利用透光性封闭部件将贯穿部封闭住,能够防止水分或灰尘等异物进入金属筐体15内部。透光性封闭部件的颜色既可以是无色的,也可以是着色的。在着色的情况下,透光性封闭部件就会发挥彩色滤光片的功能,从而使照明装置获得更多种多彩有趣的灯光效果。

根据这一结构,照明装置1具有金属筐体15,同时该金属筐体15的侧面部15b上设置有将LED发光元件12射出的光导出到金属筐体15外部的窗口部17,所以能够在确保向照明装置1侧面独立照射的同时,兼带提高LED发光元件11、12的散热性能。

在本实施例中,在金属筐体15上沿整个圆周方向配置了窗口部17,但本发明并不限于此。例如,也可以仅在圆周方向的一部分区域内配置窗口部,由此,能够使侧面照射的光分布在圆周方向上呈非对称状态。特别是,在使用供电管脚作为供电端子的情况下,在被安装到器具上时照明装置1的侧面朝向是固定的,因而应用起来十分方便。

在本实施例中,窗口部17是利用在贯穿部内嵌入透光性封闭部件而形成的,但本发明只要能透光即可,并不限于此。例如,也可以不使用透光性部件进行封闭,而是直接以贯穿部作为窗口部。

在本实施例中采用的是从金属筐体15的整个开口部区域射出光的方式,但本发明并不限于此,也可以采用从金属筐体15的开口部15c的部分区域射出光的方式。通过改变金属筐体的开口部15c的结构,例 如,采用不透光的材料在照明装置1的前部构成前盖,并通过将前盖配置为例如环型圆板形状,使LED发光元件11的出射光从环型前盖的中央开口部射出。不透光的材料可以举例如金属材料、不透光的陶瓷材料或不透光的树脂材料等。例如,如果采用金属材料之类的热传导性高的材料,就能够兼带提高照明装置的散热特性。

[第5实施例]

图8是表示本发明第5实施例中的照明装置的结构剖视图。

基于第1实施例,第5实施例给出有关本发明照明装置的一种变形实现方式。在本实施例中,如图8所示,实施例1中的罩体4与主透镜5被一体化形成透镜罩体18,取消了第1实施例中的金属筐体15,至于其他如外壳2、发光部3则与实施例1相同,不再一一赘述。采用这样的部件一体化方式,制造工序得以简化,能够大幅度降低照明装置1的制造成本。

本实施例与第1实施例的主要区别在于,罩体4与主透镜5一体成形为透镜罩体18,并且本实施例中无需设置金属筐体15的侧面部15b,仅仅底部15a被保留作为散热片。另外,也不需要利用金属配件16将主透镜5安装在散热壳体上。可以大幅简化制造工序,较低制造成本。

[第6实施例]

图9是表示本发明第6实施例中的照明装置的结构剖视图。

基于第5实施例,第6实施例给出有关本发明照明装置的一种可能的实现方式。在本实施例中,照明装置1进一步取消散热壳体的底部金属板15a,而将金属基板10直接固定于外壳2。由此,外壳2的圆筒状的侧面部6在轴向的长度被缩短了与散热壳体的底部金属板15a的厚度相当的量。

根据上述结构,通过取消底部金属板,能够实现照明装置整体的小型化和轻量化,或者在维持原尺寸的基础上扩大点亮电路的存放空间。

[第7实施例]

本发明第7实施例中的照明装置,其基本结构与第1至第6实施例中的任一照明装置相同,或者是这些实施例中结构的组合搭配,所以在 此不再一一赘述,亦不再另行附图说明。

本实施例中,LED发光元件11的功率大于LED发光元件12,从而实现通过LED发光元件11满足照明装置向前方的主要照明需求、而以较低功率的LED发光元件12实现侧面照射,因此在满足主照明需求的同时,以较低功率的第二发光元件来提供辅助性的侧面照明,从而能够以最佳搭配实现营造特殊照明氛围的效果,同时适应了节能需求。

[第8实施例]

本发明第8实施例中的照明装置,其基本结构与第1至第7实施例中的任一照明装置相同,或者是这些实施例中结构的组合搭配,所以在此不再一一赘述,亦不再另行附图说明。

本实施例的照明装置中还具有点亮电路C以取代第1至第7实施例中的点亮电路8,其与灯头结构及发光部分别相连,包括控制及调节LED发光元件11进行正面照射的第一控制电路C1,以及控制及调节LED发光元件12进行侧面照射的第二控制电路C2。通过该点亮电路C,本发明能够实现在照明装置中对不同点灯模式进行切换,包括仅第一控制电路C1导通时可以单独利用LED发光元件11或11a进行正面照射、仅第二控制电路C2导通时可以单独利用LED发光元件12或12a进行侧面照射、同时导通第一控制电路C1和第二控制电路C2时,可以同时利用LED发光元件11或11a和LED发光元件12或12a进行正面和侧面照射的不同照明效果。进一步地,通过该点亮电路C还能够调节LED发光元件11或11a和LED发光元件12或12a的各自的光照强度,获得更丰富多样的照明效果以满足实际使用之需。

另外,第二控制电路C2还可以对多个LED发光元件12或12a分别进行点亮控制,例如可以将多个LED发光元件12或12a分为多组,通过第二控制电路C2对该多组的LED发光元件12或12a分别进行导通或断开的控制,以分别点亮和熄灭该多组LED发光元件12或12a。

另外,第二控制电路C2也可以用沿圆周方向逐次点亮或熄灭LED发光元件12或12a的方式来控制。

在上述实施例1-8的各个实施方式中,本发明照明装置1中,无论罩体4与主透镜5是否一体成形,通过在罩体4的主体部4a的外侧 面上设置诸如呈现为四角锥状突起部的切面,由此,一方面增加了外侧面的表面面积,另一方面,LED发光元件12或12a发出的光及其他光线因突起部而发生漫反射,从而能够进一步提高照明装置1的“闪耀感”,实现照明装置即使在不点灯时也具有闪亮感的效果。突起部并不限于四角锥状,也可以是三角锥状、五角锥状、六角锥状等其他角锥状,或者是圆锥状。

工业实用性

本发明可以应用于例如能够分别控制及调节正面和侧面照射的照明装置。

附图标记说明

1 照明装置

2 外壳

3 发光部

4 罩体

4a 主体部

4b 开口部

5 主透镜

6 侧面部

7 底部

8 点亮电路

9 灯头结构

10 金属基板

11,11a LED 发光元件

12,12a LED 发光元件

13 副透镜

14 光反射材料层

15 金属筐体

15a 底部

15b 侧面部

15c 开口部

16 金属配件

17 窗口部

18 透镜罩体

再多了解一些
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