照明装置的制作方法

文档序号:2871542阅读:137来源:国知局
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,尤其涉及一种可改变光场分布及配光曲线的照明装置。
背景技术
发光二极管(LED,LightEmittingDiode)是一种可将电流转换成特定波长范 围的光的半导体元件。发光二极管以其亮度高、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,从而可作为光源而广泛应用于照明领域,具体可参见 Joseph Bielecki 等人在文献 2007 IEEE, 23rd IEEE SEMI-THERM Symposium 中的 Thermal Considerations for LED Components in an Automotive Lamp 一文。
由于LED近似一个点光源,其在制作成器件时,通常需要进行一次光学设计改 变其光场分布。常见的LED器件的配光曲线呈朗伯分布(Lambertian),即LED器件的 半高全宽角(Full Width at Half Maximum,FWHM)在士 60°内,也即该半高全宽角为120°。在将LED器件制作成照明装置时,若要变换该照明装置的配光曲线,则必须通 过二次光学设计如外加光学透镜或者反射罩等光学元件,使得其配光曲线有别于原来的 朗伯分布。
当光学透镜或者反射罩的形状固定后,整个照明装置的配光曲线也随之固定。 如果要产生不同的配光曲线,则需要制作不同形状的光学透镜或者反射罩,这势必会增 加生产制造的成本。发明内容
有鉴于此,有必要提供一种可以变换光源光场分布及配光曲线的照明装置。
一种LED照明装置,其包括至少一个LED光源模组及一个驱动模组。LED光源 模组包括一个基板及多个LED光源,基板上设置有电路,多个LED光源设置于基板上并 与基板上的电路电性连接。该驱动模组包括驱动源与转轴,驱动源与转轴连接以驱动该 转轴自转,同时该基板固定连接于该转轴的侧面,通过转轴的自转以带动该基板转动, 从而调整LED光源模组的照射角度。
与现有技术相比,所述LED照明装置采用驱动源来调整LED光源模组的照射角 度,从而改变整个LED照明装置光场分布及配光曲线。本发明的LED照明装置可以根 据不同环境的状况形成不同的光场分布,而不需要去改变光学透镜或者反射罩的形状, 从而可以适应不同环境的需求,并且节省了照明装置的制造成本。


图1是本发明第一实施例的照明装置的结构示意图。
图2是本发明第二实施例的照明装置的结构示意图。
图3是本发明第二实施例的照明装置的使用状态图一。
图4是本发明第二实施例的照明装置的使用状态图二。
图5是本发明第二实施例的照明装置的使用状态图三。
图6是本发明第三实施例的照明装置的结构示意图。
图7是本发明第三实施例的照明装置的侧面视图。
图8是本发明第四实施例的照明装置的结构示意图。
图9是本发明第四实施例的照明装置的使用状态图一。
图10是本发明第四实施例的照明装置的使用状态图二。
图11是本发明第四实施例的照明装置在道路照明装置上的使用状态图一。
图12是本发明第四实施例的照明装置在道路照明装置上的使用状态图二。
图13是本发明第五实施例的照明装置在系统原理图。
具体实施方式
请参阅图1,本发明第一实施例提供的照明装置100包括一个LED光源模组11 及一个驱动模组12。
LED光源模组11包括一个基板111及多个LED光源112。基板111上设置有 电路,多个LED光源112设置于基板上。该多个LED光源112的电极与基板111上的 电路电性连接。
根据需要,LED光源模组11还可以进一步包括至少一个光学元件,该光学元件 可以是光学透镜或者反射罩,用于调整LED光源112的光场分布。
若光学元件为透镜,该透镜设置于LED光源112的出光面,LED光源112所发 出的光线通过透镜出射,光线通过透镜后其出射角度将会改变。
若光学元件为反射罩,该反射罩设置于LED光源112的出光侧,用于反射LED 光源112所发出的光线,从而改变LED光源模组11的配光曲线。
驱动模组12包括驱动源121及转轴122,驱动源121与转轴122固定连接,转轴 122固定于基板111的侧面。通过驱动源121可以带动转轴122转动,进而使基板111转 动,从而改变了整个LED光源模组11的照射角度。
优选地,转轴122位于基板111的几何中心轴,使到转轴122在转动时,可以有 效地带动基板111转动。
可以理解,转轴122并不限定于基板111的几何中心轴,其也可以设置在基板 111的侧面的任何位置处,只要其能有效带动基板111转动即可。
请参阅图2,本发明第二实施例提供的照明装置200包括四个LED光源模组21、 22、23、M及一个驱动模组25。
四个LED光源模组21、22、23、M的结构相同,下面以LED光源模组21为例 进行说明。LED光源模组21包括一个基板211及多个LED光源212。基板211上设置 有电路,多个LED光源212设置于基板上。该多个LED光源212的电极与基板211上 的电路电性连接。
驱动模组25包括四个驱动源251、252、253、2 与四个转轴255、256、257、 258,四个驱动源251、252、253、2 分别与四个转轴255、256、257、258固定连接, 四个转轴255、256、257、258分别与四个LED光源模组21、22、23、M固定连接。分别对四个驱动源251、252、253、2M进行控制,从而分别调整四个LED光源模组21、 22、23、M的转动角度,每个LED光源模组的配光曲线的相互配合,形成照明装置200 的新的配光曲线。
本实施例的照明装置200还包括一个支撑板沈,用于固定驱动模组25。即四个 驱动源251、252、253、2M分别固定于支撑板沈上,各驱动源之间相隔一定的距离。
请参阅图3,该照明装置200在工作时,可将外部两个LED光源模组21及对各 向外转动约30度,而中间两个LED光源模组22、23的照明角度不变,此时该照明装置 200的配光曲线将会发生变化。
请参阅图4,为本实施例照明装置200的另一种工作状态图。将内部相邻两个 LED光源模组22、23向外转动30度,外部两个LED光源模组21、24向外转动45度, 形成照明装置200新的一个配光曲线。
请参阅图5,本实施例的照明装置200还可以进一步包括两个与LED光源模组 21结构相同的LED光源模组沈、27和及相应的驱动源和转轴(图未示)。
通过对驱动模组25进行控制,内部两个LED光源模组23、M向外旋转35度, 中间两个LED光源模组22、沈向外旋转55度,外部两个LED光源模组21、沈向外旋 转70度。其形成照明装置的一种新的配光曲线。
请参阅图6和图7,本发明第三实施例的照明装置300包括两个LED光源模组 31、32和一个驱动模组33。
LED光源模组31、32的结构与第一实施例的相同。
驱动模组33包括一个驱动源331和两个转轴332、333,两个转轴332、333分别 与两个LED光源模组31、32固定连接。在转轴332、333上分别设置有齿轮334、335, 齿轮334和齿轮335相互啮合。当齿轮334转动时,其可以带动另一个齿轮335转动。 驱动源331与转轴332固定连接。这样一个驱动源331可以同时驱动两个LED光源模组 31、32转动,改变其照射的角度。
可以理解的是,驱动源331也可以与转轴333相固定连接,用于驱动两个LED 光源模组31、32转动。另外,光源模组的数量也不限于两个,其可以为三个或者三个以 上。转轴的数量与光源模组的数量一一对应,在每个转轴上设置有齿轮,相邻转轴之间 的齿轮相互啮合。这样,通过一个驱动源,就可以驱动所有光源模组转动。
另外,各个转轴上的齿轮也可以用圆形或者圆环型的橡胶圈替代。每个转轴上 的橡胶圈与其相邻转轴上的橡胶圈相接触,驱动源与其中一个转轴固定连接,当驱动源 带动其中一个转轴转动时,利用橡胶圈之间的摩擦力带动其他转轴转动。
请参见图8,本发明第四实施例的照明装置400包括两个LED光源模组41、42 和一个驱动模组43。
LED光源模组41、42的结构与第一实施例的相同。
驱动模组43包括两个驱动源(图未示)和两个转轴433、434。两个驱动源分别 驱动转轴433、434转动。驱动模组43还包括两个连接杆435、436。转轴433和转轴 434通过连接杆435、436分别连到两个LED光源模组41、42上。转轴433的形状为C 型,转轴434的形状为0型,其中0型的转轴434包覆于C型的转轴433之内。两个转 轴433、434之间可以各自转动而互不影响。但其转动的角度将会受到C型转轴433的开口大小限制。原则上,C型转轴433的开口的大小以不会时0型转轴434脱落为准。
可以理解的是,可以在两个转轴433、434之间设置滚珠轴承,或者是凡士林、 润滑油等润滑物质,使两个转轴433、434之间的转动更加容易。
图9和图10分别为照明装置400的两种使用状态图。图9为两个LED光源模 组41、42向外张开的情况,图10为两个LED光源模组41、42向内收缩的情况。
图11 图12为本发明第四实施例的照明装置400应用于道路照明装置上的状 态图。该照明装置400进一步包括一个路灯杆44,该路灯杆44用于支撑LED光源模组 41、42和驱动模组43。如图11所示,在一般情况下,两个LED光源模组41、42所发出 的光的照射角度相同,如为Θ1。当在靠近LED光源模组42的一端有汽车行驶过来时, 为了 LED光源模组42所发出的光对司机眼睛的直射而造成眩光,可通过驱动模组43将 来车方向的LED光源模组42地张开角度改变为Θ2,其中Θ1> Θ2。而车远去方向的 LED光源模组41的张开角度不变,如图11所示。此时,由于LED光源模组42所发出的 光线与汽车司机的前视方向夹角较大,可避免眩光的形成,有效避免交通事故的发生。
优选地,θ 2的取值为θ 2 S 45度,以避免眩光的形成。
可以理解的是,本发明的照明装置还可以进一步包括一个侦测器,用于侦测周 围的环境和路面的情况,然后根据不同的周边环境调整LED光源模组的照明角度,从而 实现不同的配光曲线和光场分布。
图13为本发明第五实施例的照明装置500系统原理结构图,其包括侦测器511, 处理器512,存储单元513,驱动装置514及LED光源模组515。
侦测器511用于侦测外界环境的情况,如有无行人或者动物经过,或者有无汽 车在路面上行驶,然后将相应的外界环境的情况输出到处理器中。侦测器511可以采用 激光侦测器或者红外线侦测器,用于识别不同的物体及其运动状态。该侦测器511也可 以为一个热侦测器,可以侦测到人或者动物或者汽车等具有一定温度的热源的情况。
处理器512用于接收侦测器511所探测到的外界情况,以及根据所侦测器511探 测到的外界情况在存储体513种选择不同的工作模式对驱动电路514进行控制,从而调整 光源模组的配光曲线。
存储单元513用于存储LED光源模组515不同的照明模式,该不同的照明模式 对应于不同的路面情况,如有无行人的情况,人数的多少,其分布的情况,有无汽车经 过等。然后根据不同的路面情况,通过处理器512控制驱动电路,用于调整LED光源模 组515的照明角度,从而形成不同的配光曲线。所有的工作模式可以由厂家预先设置在 存储器之中,也可以在用户使用的时候自行设计。
应该指出,上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式,本领域技术人员还可在 本发明精神内做其它变化。这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求 保护的范围之内。
权利要求
1.一种LED照明装置,其包括至少一个LED光源模组,该LED光源模组包括一个基 板及多个LED光源,基板上设置有电路,多个LED光源设置于基板上,该多个LED光源 的电极与基板上的电路电性连接,其特征在于该LED照明装置进一步包括一个驱动模 组,该驱动模组包括驱动源与转轴,驱动源与转轴固定连接,转轴固定于基板的侧面, 通过驱动源带动转轴转动,进而使基板转动,从而调整LED光源模组的照射角度。
2.如权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,该驱动模组包括一个驱动源 与多个转轴,在转轴上都设置有齿轮,每个转轴上的齿轮与其相邻转轴上的齿轮相互啮 合,驱动源
3.如权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,该驱动模组包括一个驱动源与 多个转轴,在转轴上设置有环形橡胶圈,每个转轴上的橡胶圈与其相邻转轴上的橡胶圈 相接触,驱动源与其中一个转轴固定连接。
4.如权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,所述驱动模组包括两个转轴及 两个驱动源,其中一个为C型转轴,另外一个为O型的转轴,O型转轴包覆在C型转轴 之内,两个转轴之间相互独立运作。
5.如权利要求4所述的LED照明装置,其特征在于,该C型转轴与O型转轴之间设 置有滚珠轴承或润滑物质。
6.如权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,进一步包括散热装置,该散热 装置设置在基板的与LED光源相对的一面。
7.如权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,进一步包括侦测器,利用该侦 测器侦测外界环境的变化,然后通过驱动源调整LED光源模组的照射角度。
8.如权利要求7所述的LED照明装置,其特征在于,进一步包括处理器及存储单 元,存储体用于存储LED照明装置在不同环境下的工作模式。
9.如权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,进一步包括至少一个透镜,该 透镜设置于LED光源的出光面,LED光源所发出的光线通过该透镜出射。
10.如权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,所述光学元件包括至少一个反 射罩,该透镜设置于LED光源的出光侧,用于反射LED光源所发出的光线。
全文摘要
一种LED照明装置,其包括一个或多个LED光源模组及一个驱动模组。LED光源模组包括一个基板及多个LED光源,基板上设置有电路,多个LED光源设置于基板上,该多个LED光源的电极与基板上的电路电性连接。驱动模组包括驱动源与转轴,驱动源与转轴固定连接,转轴固定于基板的侧面,通过驱动源的转动带动基板转动,用于调整LED光源模组的照射角度。本发明的LED照明装置采用驱动源来调整LED光源模组的照射角度,从而改变其配光曲线,以实现在不同外界环境下调整其光场分布的目的。
文档编号F21V29/00GK102022638SQ200910306910
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者胡继忠, 赖志铭 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
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