专利名称：一种led投光灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电照明技术领域，具体来说是一种LED投光灯。
技术背景现有的灯光设备中，其光源部分大多采用了普通灯光技术，例如放电灯 泡。采用这种普通灯光技术作为此类设备的光源有以下几个缺点1、 用放电灯泡射出来的光有一大部分是红外线(热量)，这热量必须从 光学部件排出，所以光学系统必须有一个冷却系统。而这个冷却系统通常用 的是风机，所以在光学装置中一般不可以将其与外面的环境封闭隔开，因为 它需要有进风口和出风口来把光学系统中的热量降低。在光学系统中存在着 巨大的热量的另外一个问题是图案片、色片、其他光学效果片的材料必须是 反热材料。而这些反热材料一般是比较难生产的，所以也很昂贵。此外，其 它像电机、霍尔元件、线路板这样的配件的寿命也会受到热量的影响。2、 放电灯泡还有其它一些缺点1)寿命短(例如1200W灯泡的寿命是1000小时左右，250W灯泡的寿命是3000小时左右)；2)不能从100%到0%平滑地调光；3)工作在比较低瓦速的情况下，灯泡的寿命会縮短(比如灯泡的寿命在瓦速1005^下工作会比在瓦速30。Z下工作要长)；4)放电灯泡 不容易频闪；5)大部分放电灯泡需要预热的时间。3、 在设备中还要设置一反光杯，以达到更好的聚光效果，从而使结构变 得复杂，成本增加。在一些舞台灯光设备中，也有采用LED作光源的设备。为了增强亮度， 采用的多个LED灯珠组合来使用，然而，目前发明的LED灯具设备所采用的 多个LED灯珠组合时都是共用一块散热片把所有的LED灯珠装在一起，这样， 当任何一颗LED灯珠过热时，这个热量会把整块散热片的温度提高，从而降 低了散热片散热的功能，甚至有可能导致其他灯珠的温度过高甚至毁坏。 发明内容本实用新型的基本目的是提供一种使用寿命长，直接提供平滑亮度与聚 光效果的组合性冷光光源，且无需预热，可有效节省能源的LED投光灯。 进一步的改进是要使得本实用新型产品散热效果好，且具有封闭、防尘的作用，可有效保护LED灯珠。本实用新型通过下述技术方案来实现一种LED投光灯，包括底座、安装在底座上部的LED投光成像装置，底 座上安装有电子元器件及相应的电路控制部件，LED投光成像装置包括支架、 外壳及依次设置的成像系统、转动盘、光源，成像系统、转动盘安装在支架 上，其特征在于所述光源由LED灯珠群按凹面的形状排布而成，LED灯珠 群中的每一个LED灯珠的发光端朝向凹面的内侧且指向凹面的焦点。所述凹面为球面或抛物线曲面。在所述LED灯珠底部设有散热结构，其由一柱体和均匀分布在柱体外周 面呈发散状的条状体构成，位于同一周向截面的相邻的两条状体之间设有间 隙，在柱体的轴向方向的相邻的两条状体之间也设有间隙，散热结构的轴心 线与LED灯珠的轴心线重合。所述柱体为一设有中心通孔的圆柱体。 所述每一个LED灯珠的发光端的前部设有一聚光光学透镜。 所述凹面的焦点的两侧的任一侧或在焦点处设有一光学透镜。 所述转动盘可转动，通过一电机或电子机械配件由电子控制驱动，转动 盘上可加载图案片或色片或光学效果片。所述转动盘上加载的图案片或色片或光学效果片是通过印刷而成的薄膜 片或过滤片。所述LED投光灯上设有一摇臂装置，摇臂装置通过一旋转机械安装在底 座上。本实用新型具有以下优点由于光、源由LED灯珠群按凹面的形状排布而成，每一个LED灯珠的发光 端均朝向凹面的内侧且指向凹面的焦点。这样使LED灯珠群成为一个能够射 出灯光方向大概相同的组合光的光学系统，这个光学系统射出来的组合光亮 度接近凹面上所有的LED灯珠亮度的合计亮度总和，并且它射出来的组合光 属于平滑亮度的效果即肉眼可以看到的光，且提出了一个光学系统的原理， 也就是通过采用多个LED灯珠直接做出聚光成像或可以调焦的效果而不再需 要通过反光杯装置来达到聚光调焦的效果。由于光源为冷光源，故本实用新 型提供了一个可以应用容易生产制作的图案片、色片和光学效果片的光学系统。由此可见，采用本实用新型具的光源部分，完全可以取代普通灯光技术， 例如放电灯泡。由于是在每一个LED灯珠上设有一散热结构，散热结构由一柱体和均 匀分布在柱体外周面呈发散状的条状体构成，位于同一周向截面的相邻的两 条状体之间设有间隙，在柱体轴向方向的相邻的两条状体之间也设有间隙， 散热结构的轴心线与电路板中心线重合。也就是说本实用新型提供了一个独 立隔离的散热方法即每一个LED灯珠都具有独立隔离的散热结构，所以每一 个LED灯珠的热量也是独立隔离的，因此，在整个装置里，LED灯珠受到其 它LED灯珠的热量的影响不大，这样如果有一个LED灯珠或者一些LED灯珠 热量过高，在热量能够流到其他LED灯珠之前，灯具会断电保护灯具里面的 其他LED灯珠和配件，所以说，用独立的LED灯珠散热结构，LED灯珠的过 热问题就不会造成对其他LED灯珠的影响。在本实用新型中，柱体成为一大 块固体核心散热材料且放置于中央，从而可以快速地把LED灯珠的热量移走， 又由于呈发散状的条状体的设置，且位于同一周向截面的相邻的两条状体之 间设有间隙，在柱体轴向方向的相邻的两条状体之间也设有间隙，从而增大 了散热装置的表面面积，故可以在很短时间内将热量散布到周围的空气中， 这些间隙的结构设计，使得空气在散热装置里面的流通距离縮短，热量更容 易散走，因此，热空气也就不会被困在散热装置里面，而是快速地和其他外 围空气一起溜走。本实用新型的散热结构的设计不但让很多条状体在很小的 范围里排列得很紧凑，同时也使得每一个LED灯珠的散热结构拥有尽可能大 的面积。每一个LED灯珠的散热结构的直径和截面尺寸都可以按照LED灯珠 之间的距离或者LED灯珠的安装角度来进行相应的调整。又因为LED灯珠群 按凹面的形状排布，所以每一个LED灯珠的散热结构也是在一个曲线的平面 上，这时散热结构之间的平均距离比在同一个平坦的平面上之间的平均距离 大(条状体越长，条状体之间的距离就越大)。LED灯珠的散热结构之间的距 离越大散热结构的体积与面积也就可以设计越大，这样，散热结构之间的空 气也就可以四处畅通无助。由此可见，本实用新型光源部分，散热效果非常 好，可有效的保护LED灯珠和其它配件，同时也提高了LED的亮度，为图案 片、色片、光学效果片的制作与生产创造有利条件。由于每一个LED灯珠的前部设有一聚光光学透镜，这样可以把LED灯珠 的光聚在一个小角度范围内的光束里，有利于整个光源的聚光效果。由于在凹面的焦点的两侧的任一侧或在焦点处设有一光学透镜，这样可 以改变射出来的光的角度的大小，同时只让有用的光通过图案片、色片、光 学效果片系统，从而射出所要达到的图像和播放效果，另外，就是把光路部 分封闭了，阻止了外部环境的灰尘的进入，从而减少了常规清理及维护的必 要。由本实用新型的结构可知，在LED光源和成像镜之间可插进任何图案 片、色片、光学效果片，都可以从射出来的光中显出不同的效果。图案片、 色片、光学效果片可以包括是任何形状、尺寸、材料、颜色、透明度和其他 光学特性的物体。这些物体的特性在输送光出来的过程中把光束的形状和样 子改变了。而且这也应当包括可以用各种各样的颜色的光学效果片来发出不 同颜色的光的设备。只要有合适和正确的参数的材料，大概就可以用来作光 学片。比如，用圆形的图案片的设备的时候，需要用到一个同样也有圆形而 且形状跟图案片相同，就连尺寸也应该大致相同的光学片。因为LED光属于冷光，设备的光学部分可以是封闭的，灰尘就无法进 入光学系统，所以，图案片、色片、光学效果片不需要经常进行清扫。由于转动盘上加载的图案片或色片或光学效果片是通过印刷而成的薄 膜片或过滤片，这是因为LED光源向前面射出来的光是冷光(没有红外线)， 故图案片、色片、光学效果片都可以用薄膜片或过滤片等不反热的材料，所 以生产图案片、色片、光学效果片的费用也大大地减少了，也正是因为生产 图案片、色片、光学效果片已经不再是一件复杂困难的事情，所以它们的复 杂性和光学质量也就随之提高了。
图1是本实用新型LED投光灯局部剖结构示意图； 图2是本实用新型LED投光灯光源部分结构示意图； 图3是本实用新型LED投光灯LED灯珠结构示意图。
具体实施方式
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以下结合附图对本实用新型LED投光灯作进一步描述 如图l、图2、图3所示，本实用新型LED投光灯，包括底座l、安装在 底座上部的LED投光成像装置，底座1上安装有电子元器件及相应的电路控 制部件，LED投光成像装置包括支架6、外壳3，及依次设置的成像系统7、 转动盘4、光源5，成像系统7、转动盘4安装在支架上，当LED投光成像装置上设有一摇臂装置2，摇臂装置2通过一旋转机械安装在底座1上时，便形成一摇头灯。光源5由LED灯珠群52按凹面51的形状排布而成，LED灯珠群52中的 每一个LED灯珠的发光端朝向凹面的内侧且指向凹面的焦点。所说每一个LED 灯珠的发光端指向凹面51的焦点，是指朝向焦点或者是正对准焦点。凹面 51为球面或抛物线曲面。每一个LED灯珠上设有一散热结构，该散热结构由 一柱体521和均匀分布在柱体521外周面呈发散状的条状体522构成，位于 同一周向截面的相邻的两条状体之间设有间隙526,在柱体的轴向方向的相 邻的两条状体之间也设有间隙525，散热结构的轴心线与LED发光体的轴心 线重合。柱体521为一设有中心通孔524的圆柱体。均匀分布在柱体521外 周面呈发散状的条状体522也可以做成片体形。中心通孔便于LED灯珠走线 和散热。每一个LED灯珠的发光端的前部设有一聚光光学透镜523。凹面的焦点的 两侧的任一侧或在焦点处设有一光学透镜，光学透镜可以是放大镜， 一般是 用于改变射出来的光的角度的大小，该放大镜还有另外一个用途，就是把光 路部分封闭了，阻止外部环境的灰尘进入。光学透镜与成像系统之间设有一 调节焦距的焦镜，焦镜可沿光轴线移动。聚光光学透镜、光学透镜和焦镜在 图中均未示出。转动盘4可转动，通过一电机或电子机械配件由电子控制驱 动，转动盘4上可加载图案片或色片或光学效果片，该图案片或色片或光学 效果片是通过印刷而成的薄膜片或过滤片。本实用新型LED灯珠组合结构指出了如何用多个LED灯珠组合光可以射 出图案的方法。这些LED灯珠射出来的光是一种大致同方向的组合光(大部 分单个的LED灯珠射出来的光是同方向的)，而组合光的亮度是平滑的(肉眼 可以看到)。每一颗LED灯珠都是安装在独立的散热结构上，而且为了把LED 灯珠的光聚在一个小角度范围内的光束里，光学镜523也是独立安装在每一 颗LED灯珠上的。本实用新型可以用作各种成像装置的场合，例如在投影灯或摇头灯中， 多个LED灯珠组合安装在一起的方式可以使它们的组合光尽可能地聚在一 起，并适合播放图案效果，而且，这些组合光的亮度接近实际LED灯珠亮度 的合计亮度。多个LED灯珠组合安装在一起的方式可以使得它们的组合光适合播放图案效果。多个LED灯珠的组合光是按照其射出的光适合很容易插进 图案片、色片、光学效果片，而且能够射出多样化的光学效果或图像来设计 的。不同的LED灯珠就有不同的参数，采用不一样数量的LED灯珠，它们有 一个LED灯珠镜头角度、LED灯珠安装位置和LED灯珠安装角度的最佳组合 的方法。LED灯珠组合光的最佳发挥就是取决于这三个参数的最佳组合，而 且插进的图案片、色片、光学效果片的最佳位置也是取决于他们。本实用新型中的LED灯珠可以采用同样颜色的LED灯珠， 一般是用白色， 也可以用任何LED灯珠的其他颜色。如在投影灯或摇头灯中，当用同一种颜 色的LED灯珠的时候，可利用色片和光学效果片可以改变光的颜色。当然可 以用两种或者两种以上的LED灯珠的颜色，尤其是LED灯珠的三种原色可以 从光谱中创造出任何的颜色。同样的原则，这种装置也可以使得单个的LED 灯珠里面拥有多种颜色并可发射出来。由于本实用新型中的LED灯珠发出的光是冷光，故图案片、色片、光学效果片都可以用薄膜片或过滤片等不反热的材料，所以生产图案片、色片、光 学效果片的费用也大大地减少了，也正是因为生产图案片、色片、光学效果 片已经不再是一件复杂困难的事情，所以它们的复杂性和光学质量也就随之提咼7" o本实用新型中的LED灯珠的散热结构可以用铝或具有强力散热功能的材 料制作。
权利要求1、一种LED投光灯，包括底座、安装在底座上部的LED投光成像装置，底座上安装有电子元器件及相应的电路控制部件，LED投光成像装置包括支架、外壳及依次设置的成像系统、转动盘、光源，成像系统、转动盘安装在支架上，其特征在于所述光源由LED灯珠群按凹面的形状排布而成，LED灯珠群中的每一个LED灯珠的发光端朝向凹面的内侧且指向凹面的焦点。
2、 根据权利要求1所述的LED投光灯，其特征在于:所述凹面为 球面或抛物线曲面。
3、 根据权利要求1所述的LED投光灯，其特征在于在所述LED 灯珠底部设有散热结构，其由一柱体和均匀分布在柱体外周面呈发散 状的条状体构成，位于同一周向截面的相邻的两条状体之间设有间 隙，在柱体的轴向方向的相邻的两条状体之间也设有间隙，散热结构 的轴心线与LED灯珠的轴心线重合。
4、 根据权利要求3所述的LED投光灯，其特征在于所述柱体为 一 设有中心通孔的圆柱体。
5、 根据权利要求1-4任一项权利要求所述的LED投光灯，其特 征在于所述每一个LED灯珠的发光端的前部设有一聚光光学透镜。
6、 根据权利要求5所述的LED投光灯，其特征在于所述凹面 的焦点的两侧的任一侧或在焦点处设有一光学透镜。
7、 根据权利要求1所述的LED投光灯，其特征在于所述转动盘 可转动，通过一电机或电子机械配件由电子控制驱动，转动盘上可加 载图案片或色片或光学效果片。
8、 根据权利要求7所述的LED投光灯，其特征在于所述圆盘上 加载的图案片或色片或光学效果片是通过印刷而成的薄胶片或过滤 片。
9、 根据权利要求1所述的LED投光灯，其特征在于所述LED投 光成像装置上设有一摇臂装置，摇臂装置通过一旋转机械安装在底座 上。
专利摘要一种LED投光灯，包括底座、安装在底座上部的LED投光成像装置，底座上安装有电子元器件及相应的电路控制部件，LED投光成像组件包括支架、外壳，及依次设置的成像系统、转动盘、光源，成像系统、转动盘安装在支架上。光源由LED灯珠群按凹面的形状排布而成，LED灯珠群中的每一个LED灯珠的发光端朝向凹面的内侧且指向凹面的焦点。散热结构由一柱体和均布在柱体外周面呈发散状的条状体构成，位于同一截面的相邻两条状体之间设有间隙，在柱体的轴向方向的相邻两条状体之间设有间隙，散热结构、LED发光体二者的轴心线重合。本实用新型具有散热效果好、使用寿命长、省去反光杯装置也可以投光成像，以及封闭与防尘的优点。
文档编号F21Y101/02GK201116677SQ200720199818
公开日2008年9月17日 申请日期2007年11月30日 优先权日2007年7月31日
发明者陈家强 申请人:广州市雅江光电设备有限公司