专利名称：环形照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环形照明装置，尤其涉及一种采用发光二极管作为光源的环形照明装置
背景技术：
目前市面上常见的环形照明装置很多，相对于点光源白炽灯和线光源荧光灯直管，环形 灯管是目前使用较多的面光源照明装置，可以避免点光源、线光源照射面积窄而带来的不足
目前的环形灯管大都是荧光灯管。但是，荧光灯管具有含汞，体积大，寿命短等缺点， 而且荧光灯管容易受到电压不稳的影响而发生闪烁的现象，从而造成人眼睛的不舒服，具体 请参阅Power Electronics and Drive Systems, 1997. Proceedings, 1997 International Conference on Volume 1， 26-29 May 1997上发表的文章The influence of voltage flicker on residential lamps。
有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述缺点的环形照明装置。
发明内容
本发明提供一环形照明装置，其包括至少一光源和一环形导光管，所述环形导光管具有 一环形本体和至少一个由该环形本体向外延伸的入光部，所述环形本体具有一光传输部和至
少一个出光面。所述至少一个出光面构成一个环形结构。所述至少一光源包括至少一个发光 二极管，所述至少一光源与所述至少一入光部光学耦合使得所述至少一光源发出的光进入所 述环形本体并在所述光传输部与外部介质的界面发生全反射，从而在所述环形本体内传递，
所述至少一出光面具有微小凸起，使得所述光由所述至少一出光面出射。
本发明提供的环形照明装置，其采用一个环形导光管，利用该环形导光管的高折射率的 导光介质，使得光源发出的光能够在环形导光管内以全反射的方式进行传递，并且设计一个 环形出光面，其具有微小结构，使得所述光由该出光面发出，从而实现环形照明，且光源采
用固体发光的发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)，其作为一种绿色光源，没有 辐射污染，不仅比传统的白炽灯和荧光灯省电，且采用直流驱动，不会发生频闪现象，以及 具有发热量低等优点。
4图l是本发明第一实施例提供的环形照明灯具的示意图。
图2是图1所示的环形本体沿II-II线的剖视图。
图3是图1的光源、光耦合元件与入光部的示意图。
图4是本发明第二实施例提供的环形照明灯具的示意图。
图5是本发明第三实施例提供的环形照明灯具的导光管横截面示意图。
图6是本发明第四实施例提供的环形照明灯具的示意图。
图7是本发明第五实施例提供的环形照明灯具的示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图l，为本发明第一实施例提供的环形照明装置IO，其包括至少一个光源ll和一 环形导光管12，所述环形导光管12具有一环形本体120，至少一个从该环形本体120向外延伸 的入光部121。
所述环形本体120包括一环形光传输部123和一个环形出光面122。所述环形出光面122位 于所述所述环形本体120外壁。
请参阅图2，所述环形导光管12由硅胶、树脂、玻璃、压克力或者石英制成，其折射率 在1.4 1.6范围内，其折射率大于外部空气的折射率l.O，所述光线在所述环形光传输部123 与外部介质的界面124处发生全反射。
所述环形出光面122表面凹凸不平，由许多微小凸起构成，所述光在所述微小凸起处发 生折射，使得所述光从所述环形出光面122出射，实现环形照明。可以理解的是，所述微小 凸起的形状不限。
优选地，所述入光部121位于所述环形本体120的圆环切线延伸位置。
所述至少一个光源11相对于所述入光部121设置，其与所述入光部121光学耦合，光源 11发出的光由所述入光部121进入所述光传输部123。
可以理解的是，图1给出的环形照明装置10具有三个光源11，且相邻两个所述光源ll的 距离相等，使得由所述环形出光面l22出射的光均匀。
优选地，所述至少一个光源ll为封装好的发光二极管(light emitting diode，简称 LED)。当然，可以理解的是，所述封装好的发光二极管的封装结构可以是子弹型、表贴型等 ，也可以是其他封装结构的侧发光式发光二极管(Side-Emitting LED)。
优选地，所述光源11发出的光的发散角度小于或者等于30°，其与所述入光部121的光耦 合效率较好。优选地，所述环形照明装置10进一步包括至少一光耦合元件13，其分别设置于所述光源 11和所述入光部121之间。
请参阅图3，所述光耦合元件13为一锥形结构，其具有一较大的第一端部131和一较小的 第二端部132，所述第一端部131与所述入光部121相接合，所述第二端部132与所述光源11相接合。
优选地，所述光耦合元件13为圆锥形结构，所述圆锥形结构具有一张角e i，所述张角
e i为所述光耦合元件i3纵切面的两个斜边的夹角。优选地，所述e d、于或者等于300。
优选地，所述光耦合元件13可以为一反射杯，其内壁为高反射率的材质，所述光源ll发 出的光经过所述光耦合元件13，被所述内壁反射，使得所述光的发散角度减小，使得尽可能 多的光进入所述入光部121在所述界面124发生全反射而在所述环形传输部123内传递，进一 步提高光耦合效率。可以理解的是，所述光耦合元件13还可以为一聚光透镜，同样可以减小 所述光的发散角度。
本发明第一实施例提供的环形照明装置，其利用该环形导光管12高于空气折射率的导光 介质，使得光源11发出的光能够在光传输部123内以全反射的方式进行传递，并且设计一个 环形出光面122，其具有微小凸起，使得所述光由该环形出光面122发出，从而实现环形照明 ，而且本发明第一实施例还进一步提供一光耦合元件13，提高所述光源11与所述导光管12之 间光耦合效率。
请参阅图4，为本发明第二实施例提供的环形照明装置的光源21与入光部221的示意图， 其与本发明第一实施例提供的环形照明装置10不同点在于，所述至少一个光源21嵌于所述入 光部221内。
优选地，所述光源21为LED发光元件，其具有一发光芯片(Chip) 211、 一反射杯 (Reflector Cup) 212和一导电架213。所述发光芯片211设置于所述反射杯212—底部。
所述发光芯片211和反射杯212封装与所述导光管的入光部221内，所述导电架213部分裸 露于入光部221外，可以连接到外部电路中。
实际制作的时候，可以设计所述反射杯212开口的大小及其高度，使得所述发光芯片 211发出的光的发散角度e小于或者等于30°。
优选地，所述环形照明装置的制作方法可为将所述环形导光管与所述光源21—体浇注 成型(molding)获得。
可以理解的是，所述环形照明装置的制作方法还可以为将所述发光芯片211和反射杯 212封装与一圆柱形封装体(图未示)，再将所述带有一圆柱形封装体的光源21嵌入所述入光
6部221内。
本发明第二实施例的光源21嵌入所述导光管内，使得所述光源31发出的光更多地进入所 述导光管中进行传递，提高光耦合效率。
请参阅图5，为本发明第三实施例提供的环形照明装置的环形本体220的横截面示意图， 其与本发明第一实施例提供的环形照明装置10的不同点在于，所述环形本体220为中空结构 ，所述光在所述界面224上发生全反射以使得其在光传输部223内传递。
可以理解的是，本发明第三实施例的环形照明装置为本发明第一实施例的一种变形实施 方式，同样可以实现环形照明。
请参阅图6，为本发明第四实施例提供的环形照明装置40的示意图，其与本发明第一实 施例提供的环形照明装置10的不同点在于，所述环形导光管上具有多个出光面422b，所述多 个出光面422b间隔地分布于所述环形本体的外表面。每个所述出光面422b具有许多微小凸起
可以理解的是，本发明第二实施例提供的环形照明装置40，为第一实施例提供的环形照 明装置10的一种变形实施方式，同样可以实现环形照明。
请参阅图7，为本发明第五实施例提供的环形照明装置50，其与本发明第一实施例提供 的环形照明装置10的不同点在于，其具有至少一个红光LED(R)511、至少一个蓝光 LED(B)512和至少一个绿光(G)LED513，其分别与其中一个所述入光部521光学耦合，所述红 光、绿光和蓝光在所述环形导光管52中传递发生混光。
优选地，所述红光LED511发出的红光波长为590nnT700nm，所述绿光LED发出的绿光波长 为500miT570nm，所述蓝光LED发出的蓝光波长为420miT470nm。所述所述红光、绿光和蓝光 的光量的比例不限，可根据实际对发光色值的需要进行设置。优选地，所述红光LED、绿光 LED和蓝光LED在所述环形导光管52上的位置分布按照相邻两种LED颜色不同的形式设置。
优选地，所述至少一个红光LED(R)511、至少一个蓝光LED(B)512和至少一个绿光 (G)LED513分别连接到一外部电源控制装置上，所述电源控制装置可以控制其发光的亮度及 发光时间，可以实现不同颜色的光在所述导光管51内旋转的装饰照明效果。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它 各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
权利要求1一种环形照明装置，其包括一环形导光管，其具有一环形本体以及至少一个由该环形本体向外延伸的入光部，所述环形本体具有至少一个出光面和一个光传输部；以及至少一光源，所述至少一光源与所述至少一个入光部光学耦合，以使所述至少一光源发出的光由所述至少一入光部进入所述环形本体并在所述环形光传输部与外部的界面发生全反射，使得所述光在所述环形本体内传递，所述至少一出光面具有微小凸起，使得所述光由所述至少一出光面出射。
2 如权利要求l所述的环形照明装置，管由硅胶、树脂、玻璃、压克力或者石英材料制成。
3 如权利要求l所述的环形照明装置，入光部分别沿所述环形本体的至少一切线向外延伸。
4 如权利要求l所述的环形照明装置， 管的环形本体为一实心结构，其横截面为圆形。
5 如权利要求l所述的环形照明装置， 管的环形本体为一中空结构，其横截面为中空的圆环形。
6 如权利要求l所述的环形照明装置， 光源为多个光源，且每两个相邻的所述光源的距离相等。
7 如权利要求l所述的环形照明装置， 光源为发光二极管。
8 如权利要求7所述的环形照明装置， 管封装于所述环形导光管的入光部内。
9 如权利要求l所述的环形照明装置， 装置进一步包括至少一个光耦合元件，其分别设置于所述至少一个光源和与其相对应的至少 一个入光部之间。其特征在于，所述环形导光其特征在于，所述至少一个其特征在于，所述环形导光其特征在于，所述环形导光其特征在于，所述至少一个其特征在于，所述至少一个其特征在于，所述发光二极其特征在于，所述环形照明
10. 如权利要求9所述的环形照明装置，其特征在于，所述光耦合元 件为一圆锥形结构，其包括一较大的第一端部和一较小的第二端部，所述第一端部与所述入 光部相接，所述较小的第二端部与所述光源相接。
11. 如权利要求10所述的环形照明装置，其特征在于，所述光耦合 元件为一反射杯或者一聚光透镜。
12. 如权利要求l所述的环形照明装置，其特征在于，所述光源发出 的光发散角度为小于或者等于30度。
13. 如权利要求10所述的环形照明装置，其特征在于，所述光耦合 元件纵切面的两个斜边的夹角小于或者等于30度。
14. 如权利要求l所述的环形照明装置，其特征在于，所述至少一个 出光面为一环形结构。
15. 如权利要求l所述的环形照明装置，其特征在于，所述至少一个 出光面为多个出光面，所述多个出光面间隔地分布于所述环形本体的外表面。
全文摘要
本发明提供一环形照明装置，其包括至少一光源和一环形导光管，所述环形导光管具有一环形本体和至少一个由该环形本体向外延伸的入光部，所述环形本体具有一光传输部和至少一个出光面。所述至少一个出光面构成一个环形结构。所述至少一光源包括至少一个发光二极管，所述至少一光源与所述至少一入光部光学耦合使得所述至少一光源发出的光进入所述环形本体并在所述光传输部与外部介质的界面发生全反射，从而在所述环形本体内传递，所述至少一出光面具有微小凸起，使得所述光由所述至少一出光面出射。
文档编号F21V8/00GK101451682SQ20071020288
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日
发明者赖志铭 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