专利名称：一种led灯头的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED灯领域，尤其涉及一种LED灯头。
背景技术：
发光二极管(LED)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。在LED 出现的早期，LED经常用于各种设备的指示灯，但是随着LED技术的发展，LED开始逐步用于 照明领域，因此出现了基于LED的灯，即LED灯。由于LED具有诸如体积小、耗电量低、使用 寿命长、高亮度、低热量和环保等优点，因此将LED用于照明领域存在广泛的应用需求。但是由于LED发光具有指向性强的特点，因此，LED发出的光具有光分布不均勻以 及光斑比较发散等问题，而在照明领域中，通常希望获得一种能够提供均勻分布且光斑比 较集中的出射光的灯。因此所期望的是一种可以提供均勻分布且光斑比较集中的光的LED灯头，尤其是 一种可以代替传统白炽灯使用的LED灯头。
发明内容
本发明旨在提供一种可以解决或者部分地解决上述问题的新型LED灯头。根据本发明的一个方面，提供了一种LED灯头，其特征在于该LED灯头包括LED 灯筒；LED光源；LED光源安装在其上的LED座；以及处于LED光源之前的一组透镜，对LED 光源所发出的光进行聚焦和发射等处理，以便获得均勻分布的输出光，其中该组透镜包括 最靠近所述LED光源的第一透镜，用于扩散所述LED光源发出的光；位于所述第一透镜之后 的第二透镜，用于对通过所述第一透镜的光再一次进行分散和聚焦；以及布置在所述第二 透镜之后的第三透镜，用于对通过所述第二透镜的光再次进行分散和聚焦。根据本发明的LED灯头利用一组位于LED灯源之前的透镜来对LED灯源发出的光 进行处理，从而获得了均勻分布的光。
现在将参考附图更详细地描述本发明，其中图1示出了根据本发明一个实施方式的LED灯头的示意图；以及图2示出了根据本发明一个实施方式的LED灯头的剖面图。
具体实施例方式下面将参考附图描述本发明的实施方式。图1示出了根据本发明一个实施方式的 LED灯头的示意图。如图1所示，LED灯头通常具有大致圆柱形的形状，一端封闭，光从另一 端均勻射出。可以根据实际情况设计具有不同形状的LED灯头。在下文中以圆柱形形状的 实施方式来描述本发明的具体结构，但是本领域技术人员应当理解，本发明不局限于所述 实施方式，而是可以扩展到任何其他形状的结构。
图2示出了本发明一个实施方式的LED灯头的剖面图。如图2所示，LED灯头包 括灯筒1作为LED灯头的外壳，LED灯头中的多个部件都与灯筒1相连接以便固定到灯筒1 上，灯筒1通常由金属例如铝构成，以便将LED灯头操作中产生的热量快速散发到外部。LED 灯头还包括LED光源10以及LED光源10安装在其上的LED座3。LED座3通常为利于散 热的材料如金属(例如铝)构成，便于快速散发LED光源操作中产生的热量。由于LED的 特性，LED光源10所产生的光具有较强的指向性，为了使得LED灯头能够发射出均勻分布 的光，需要对LED光源10所产生的光进行进一步的处理。为此，根据本发明的LED灯头还 包括位于LED光源之前的一组透镜，用于对LED光源所发出的光进行聚焦和发射等处理，以 便获得均勻分布的输出光的光斑(光斑40%的面积照度与光斑边缘面积照度比例为60% 左右)。如图2所示，根据本发明的一个实施方式，该组透镜包括三个透镜。最靠近LED光 源10的第一透镜4用于扩散LED光源10发出来的光。在光路上位于第一透镜4之后的第 二透镜6用于对通过第一透镜4的光再一次进行分散和聚焦。在第二透镜6之后布置有第 三透镜9，用于对通过第二透镜6的光再次进行分散和聚焦。通过这三个透镜的协同作用， 可以获得均勻分布的光斑输出。可选地，第一、第二和第三透镜均为玻璃透镜，从而可以解决现有的塑料透镜容易 在高温下加快老化、使用寿命相对较短以及透镜折射率低等缺点。进一步可选地，第一、第二和第三透镜为DO镜片，即多层衍射光学镜片。DO镜片通 过在玻璃镜片表面精密制成的衍射光栅以微米的精度互相贴近形成的层叠结构，从而利用 衍射光学元件与折射光学元件在色差上具有完全相反的性质，在理论上实现了色差为“零” 的镜头。通过采用DO镜片作为第一、第二和第三透镜，可以进一步提高输出光的均勻度并 实现均勻分布的光斑。根据本发明的一个实施方式，LED灯头具有如下尺寸LED光源和第一透镜4的进 光面中心之间的距离为8. 5-11mm，尤其为9. 77 士 2mm ；第一透镜4的出光面中心和第二透 镜6的进光面中心以及第二透镜6的出光面中心和第三透镜9的进光面中心之间的距离为 0. 3士0. 05mm ；第一透镜4的进光面直径为13mm且出光面直径为14. 8mm ；第二透镜6的进 光面和出光面直径均为19mm ；以及第三透镜9的进光面和出光面直径均为20mm。LED灯头还包括位于第一透镜4和第二透镜6之间的第一止环5，用于限定第一透 镜4的出光面尺寸、第二透镜6的进光面尺寸、保证第一透镜4与第二透镜6之间的间距以 及消除异光。LED灯头还包括位于第二透镜6和第三透镜9之间的第二止环7，用于限定第二透 镜6的出光面尺寸、第三透镜9的进光面尺寸、保证第二透镜与第三透镜的间距以及消除异 光。LED灯头还可以用于将第三透镜按压在灯筒上的压圈2，压圈2还可以限定第三透 镜9的出光面尺寸并且将所有透镜和止环压接在一起。通过在透镜之间使用止环以及使用压圈，可以调节各个透镜的进光和出光尺寸， 以便适于各种应用。根据本发明的LED灯头可以应用于各种照明范畴，比如单独安装于检查灯、手术 灯、家居照明灯等。此外，根据本发明的LED灯头可以单独使用也可以组合使用，当单独使用时，可以作为LED头灯、LED射灯、LED电筒等广泛应用中的小型照明；而当多个组合使用 时，可以通过套在LED灯筒1外面的螺纹圈套8连接多个LED灯头以形成大范围多头照明， 以便应用于如LED手术无影灯、LED路灯、LED家居灯等各种领域。根据本发明的LED灯头具有使用广泛，灵活，且照度高、光斑均勻分布等优点。应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领 域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中， 不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在 未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这 样的元件。
权利要求
1.一种LED灯头，其特征在于该LED灯头包括 LED 灯筒(1)；LED 光源(10)；LED光源(10)安装在其上的LED座(3)；以及处于LED光源(10)之前的一组透镜，对LED光源(10)所发出的光进行聚焦和发射等 处理，以便获得均勻分布的输出光， 其中该组透镜包括最靠近所述LED光源(10)的第一透镜G)，用于扩散所述LED光源(10)发出的光； 位于所述第一透镜(4)之后的第二透镜(6)，用于对通过所述第一透镜(4)的光再一次 进行分散和聚焦；以及布置在所述第二透镜(6)之后的第三透镜(9)，用于对通过所述第二透镜(6)的光再次 进行聚焦。
2.如权利要求1所述的LED灯头，其特征在于，所述第一、第二和第三透镜均为玻璃透镜。
3.如权利要求2所述的LED灯头，其特征在于，所述第一、第二和第三透镜均为多层衍 射光学镜片。
4.如权利要求1所述的LED灯头，其特征在于，所述LED灯头还包括 位于所述第一透镜(4)和第二透镜(6)之间的第一止环(5)；位于所述第二透镜(6)和第三透镜(9)之间的第二止环(7)；以及 将所述第三透镜(9)按压在所述灯筒(1)上的压圈O)。
5.如权利要求1-4中的任一个所述的LED灯头，其特征在于，所述LED光源(10)和第 一透镜⑷的进光面中心之间的距离为8.5-llmm;第一透镜(4)的出光面中心和第二透镜(6)的进光面中心以及第二透镜(6)的出光面 中心和第三透镜(9)的进光面中心之间的距离为0.3士0.05mm; 第一透镜的进光面直径为13mm且出光面直径为14.8mm; 第二透镜(6)的进光面和出光面直径均为19mm;以及 第三透镜(9)的进光面和出光面直径均为20mm。
6.如权利要求5所述的LED灯头，其特征在于，所述LED光源(10)和第一透镜(4)的 进光面中心之间的距离为9. 77士2mm。
全文摘要
本发明提供了一种LED灯头，包括LED灯筒；LED光源；LED光源安装在其上的LED座；以及处于LED光源之前的一组透镜，对LED光源所发出的光进行聚焦和发射等处理，以便获得均匀分布的输出光，其中该组透镜包括最靠近所述LED光源的第一透镜，用于扩散所述LED光源发出的光；位于所述第一透镜之后的第二透镜，用于对通过所述第一透镜的光再一次进行分散和聚焦；以及布置在所述第二透镜之后的第三透镜，用于对通过所述第二透镜的光再次进行分散和聚焦。根据本发明的LED灯头利用一组位于LED灯源之前的透镜来对LED灯源发出的光进行处理，从而获得了均匀分布的光斑(光斑40％的面积照度与光斑边缘面积照度比例为60％左右)。
文档编号F21V5/04GK102121603SQ201110002480
公开日2011年7月13日 申请日期2011年1月7日 优先权日2011年1月7日
发明者马晋昆 申请人:云南邦桥节能科技有限公司