专利名称：照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明装置，尤其涉及一种具有均勻照度的照明装置。
背景技术：
发光二极管(LED，Light Emitting Diode)具有亮度高、工作电压低、功耗小、 易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长等优点，因此，其被当作理想光源广泛应用在各种照 明场合中，具体可参阅Jos印h Bielecki等人在文献2007 IEEE, 23rd IEEE SEMI-THERM Symposium 上发表的 Thermal Considerations for LED Components in an Automotive Lamp 一文。单个LED的辐射范围通常较为有限，为了适用于需要较大照明范围的场合，可以 将多个LED组装在一个承载架上，从而利用该承载架来承载该多个LED以形成较大的照明 范围。然而，此情况下所形成的光场的照度难以达到均勻化的效果，因此其应用受到相应的 限制。有鉴于此，提供一种具有均勻照度的照明装置实为必要。
发明内容
下面将以实施例说明一种具有均勻照度的照明装置。一种照明装置，其包括一个承载架、一个第一固态光源及多个第二固态光源。该承 载架具有一个球形承载面，且该球形承载面具有一对称中心轴。第一固态光源设置在该球 形承载面上且具有一第一中心轴，该第一中心轴与该对称中心轴相重合，该第一固态光源 的光强为该多个第二固态光源环绕该对称中心轴均勻设置在该球形承载面上，且与第 一固态光源相结合形成一均勻分布的发光区域，每个第二固态光源具有一个第二中心轴， 该第二中心轴经过该球形承载面的球心且与该中心对称轴的夹角为θ，该第二固态光源的 光强为I，I与Iq之间满足关系式1 = Ιο/cos3 θ。相对于现有技术，所述照明装置包括具有一对称中心轴的球形承载架，以及设置 在该承载架上的第一、第二固态光源。该第一、第二固态光源相结合形成一均勻分布的发光 区域，该第一、第二固态光源之间的光强Ιο、I满足关系式I = Ιο/cos3 θ，其可使得由该第 一、第二固态光源发出的光线在整体上形成一个具有均勻照度的光场。
图1是本发明第一实施例提供的照明装置的结构示意图。图2是本发明第一实施例提供的照明装置沿II-II线的剖面示意图。图3是本发明第一实施例提供的照明装置的俯视示意图。图4是本发明第一实施例提供的照明装置的配光曲线图。图5是本发明第二实施例提供的照明装置的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合附图，以对本发明实施例作进一步的详细说明。请一起参照图1及图2，本发明第一实施例提供的一种照明装置100，其包括一个 承载架10，一个第一固态光源20及多个第二固态光源30。该承载架10具有一个用于承载该第一、第二固态光源10、20的球形承载面12。该 球形承载面12具有一对称中心轴M，该对称中心轴M经过该球形承载面12的球心0。在本 实施例中，该承载架10具有一个半球状轮廓，该球形承载面12为对应于该半球状轮廓的圆 弧面。该第一、第二固态光源20、30分别可为LED芯片或LED。在本实施例中，该第一、第 二固态光源20、30分别为LED，且该第一固态光源20具有一个位于其几何中心上的第一中 心轴M1，该第二固态光源30具有一个位于其几何中心上的第二中心轴M2。请一起参照图3，该第一固态光源20设置在该球形承载面12的对应于其顶点的 位置，且该第一中心轴Ml与该对称中心轴M相重合。该多个第二固态光源30环绕该对称 中心轴M设置在该球形承载面12上。具体地，该多个第二固态光源30沿该球形承载面12 上的多个圆环均勻排布。该多个圆环包括第一圆环31、第二圆环32、第三圆环33、第四圆环
34、第五圆环35及第六圆环36。该第一、第二、第三、第四、第五及第六圆环31、32、33、34、
35、36的中心分别位于该对称中心轴M上。该第一、第二、第三、第四、第五及第六圆环31、32、33、34、35、36上排布数量各自 不同的多个第二固态光源30，具体为该圆环上所排布的第二固态光源30的数量随着其与 该第一固态光源20的距离的增加而逐渐增多。本实施例中，该第一、第二、第三、第四、第五 及第六圆环31、32、33、34、35、36分别排布四、八、十二、十五、十八及二十个第二固态光源 30。对于第一、第二、第三、第四、第五及第六圆环31、32、33、34、35、36中任意一者，其 所排布的多个第二固态光源30环绕该对称中心轴M间隔且呈均勻设置，且任意一个第二固 态光源30的第二中心轴M2的延伸方向经过球心0，该第二中心轴M2与该中心对称轴M定 义一个夹角θ。请一起参照表一，定义该第一固态光源20的光强为Itl,而第二固态光源30的光强 为I。本实施例中，I0的强度设定为0. 00524坎德拉(Candela，cd)，第一圆环31上的第二 固态光源30的第二中心线与对称中心轴M的夹角为10度，而相邻两个圆环所对应的圆心 角为10度，该多个第二固态光源30满足表一所列的条件。表一 依据表一所列条件配置形成的照明装置100，其所包含的第二固态光源30的光强 I与第一固态光源20的光强Itl之间满足关系式I = I0/cos3 θ同时，第二固态光源30与第一固态光源30相结合，形成了一个由该第一、第二固 态光源20、30所组成且呈均勻分布的发光区域120。请进一步参见图4，该照明装置100的光场的半高全宽角在0度至67. 5度，以及 292. 5度至360度之间，也即该照明装置100的发光角度大约为135度。另外，该照明装置 100所形成的光场在400mmX400mm的区域内具有较均勻的照度。因此，满足表一所列条件 的照明装置100具有较大的发光角度和均勻照度，其适用在需要较大照明范围的场合，如 舞台照明中。该承载架10可采用绝缘材料，如塑料等制成。当然，其也可采用具有较佳导热性 的金属材料，如铝、铜等制成，以对第一、第二固态光源20、30进行导热或散热。另外，该承 载架10也可以不为实心结构，而是中空的结构，以节省制作材料。如图5所示，本发明第二 实施例提供了一种与照明装置100结构相类似的照明装置200，其区别于照明装置100之处 在于采用了金属材料制成的承载架10，该承载架10包括一个连接于承载面12的底面14， 该承载架10由该底面14向内开设有一个中空腔140 ；另外，该照明装置100进一步包括一 贴附在承载面12上的软性印刷电路板22，第一、第二固态光源20、30设置在该软性印刷电 路板22上。该软性印刷电路板22具有一采用石墨与聚脂(Polyester，PET)及聚酰亚胺 (Polyimide, PI)中至少一者压合所形成的绝缘基材，以较佳地将第一、第二固态光源20、 30发光时所散发出的热量传导至中空承载架10上进行散热，从而有效保障第一、第二固态 光源20、30的发光特性。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对应 的改变与变形，例如，可进一步在承载面12上设置第二固态光源30，使得其中心线M2与对 称中心轴M形成的夹角为70度或80度，从而扩展照明装置100、200的发光角度。另外，在满足关系式I = ItZc0S3 θ的前提下，如适当增加第二固态光源30的数 目，使得第一、第二固态光源30更紧密且更均勻地分布，则照明装置100、200可形成更均勻 的照度。可以理解的是，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
一种照明装置，包括一个承载架，该承载架具有一个球形承载面，且该球形承载面具有一对称中心轴；一个第一固态光源，其设置在该球形承载面上且具有一第一中心轴，该第一中心轴与该对称中心轴相重合，该第一固态光源的光强为IO；多个第二固态光源，其环绕该对称中心轴均匀设置在该环形承载面上，且与第一固态光源相结合形成一均匀分布的发光区域，每个第二固态光源具有一个第二中心轴，该第二中心轴经过该球形承载面的球心且与该中心对称轴的夹角为θ，该第二固态光源的光强为I，I与IO之间满足关系式I＝I0/cos3θ。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，进一步包括一个贴附在该球形承载面 上的软性印刷电路板，该第一、第二固态光源安装在该软性印刷电路板上。
3.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该软性印刷电路板具有一采用石墨与 聚脂及聚酰亚胺中至少一者压合所形成的绝缘基材。
4.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该多个第二固态光源排布在该球形承 载面上的至少一个圆环上，且该至少一个圆环的中心位于该对称中心轴上。
5.如权利要求4所述的照明装置，其特征在于，该多个第二固态光源排布在该球形承 载面上的多个圆环上，相邻两个圆环所对应的圆心角为10度。
6.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，该多个圆环所包含的第二固态光源的 数量沿远离该第一固态光源的方向逐渐增加。
7.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该承载架具有一个半球状轮廓，该承载 面为对应于该半球状轮廓的圆弧面。
8.如权利要求7所述的照明装置，其特征在于，该承载架具有一个连接于该承载面的 底面，该承载架由该底面向内开设一个中空腔。
9.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该第一、第二固态光源分别包括发光二 极管及发光二极管芯片。
10.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该承载架采用金属材料所制成。
全文摘要
一种照明装置，其包括一个承载架、一个第一固态光源及多个第二固态光源。该承载架具有一个球形承载面，且该球形承载面具有一对称中心轴。第一固态光源设置在该球形承载面上且具有一第一中心轴，该第一中心轴与该对称中心轴相重合，该第一固态光源的光强为I0。该多个第二固态光源环绕该对称中心轴均匀设置在该球形承载面上，且与第一固态光源相结合形成一均匀分布的发光区域。每个第二固态光源具有一个第二中心轴，该第二中心轴经过该球形承载面的球心且与该中心对称轴的夹角为θ，该第二固态光源的光强为I，I与I0之间满足关系式I＝I0/cos3θ。该照明装置可形成一个具有均匀照度的光场。
文档编号F21V19/00GK101886755SQ20091030226
公开日2010年11月17日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者赖志铭, 陈志隆, 韦安琪 申请人:富士迈半导体精密工业(上海)有限公司;沛鑫能源科技股份有限公司