專(zhuān)利名稱(chēng)：一種led光源結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于LED路燈的LED光源結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
LED (發(fā)光二極管)作為一種半導(dǎo)體發(fā)光材料，具有節(jié)能、環(huán)保、顯色性好、發(fā)光穩(wěn) 定等特點(diǎn)，與其他發(fā)光材料相比較，以其綠色、高效、可靠、耐用的優(yōu)勢(shì)將逐歩替代傳統(tǒng) 燈具。LED路燈是用多個(gè)大功率LED光源組合，并采用平面點(diǎn)陣形式分布，通過(guò)外置透鏡 或反射杯進(jìn)行二次光學(xué)配光，控制光線的分布范圍，發(fā)出的光成為一個(gè)長(zhǎng)條形光帶沿路面 方向鋪展，滿(mǎn)足道路照明需要。
目前LED作為路燈光源存在的主要缺陷是LED在路燈中均需要通過(guò)外置導(dǎo)光或反光 進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)，才能使LED的光照范圍、光度曲線符合長(zhǎng)矩形道路照明的需求，這不 僅增加了 LED路燈的成本，同時(shí)導(dǎo)致LED的二次光損失。實(shí)際使用時(shí)，由于LED光源發(fā)出 的光具有指向特性，是具有一定方向性投射的光源，所以受LED的方向性出光所限，所組 合的路燈燈體照射范圍仍然有限，路燈的燈桿中心區(qū)域照射亮度較高，而遠(yuǎn)離中心的邊緣 區(qū)域較暗，在其有效光照范圍內(nèi)的亮度均勻性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服LED路燈照明的不足，提供了一種光照均勻的LED光源結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括支架、安裝在支架的上平面上的透鏡、LED芯片封裝 在支架和透鏡組成的腔體內(nèi)，透鏡上表面為兩個(gè)相連的半橢球面或半球面結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)半 橢球面或半球面以LED芯片的中心軸線對(duì)稱(chēng)分布，兩半橢球面或半球面相連的交匯面為狹 長(zhǎng)平面，位于兩半橢球面或半球面的短軸延長(zhǎng)線兩邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置兩個(gè)反射弧形凸起，反射弧 形凸起固定在支架的上平面上。 本發(fā)明的有益效果是
1、 透鏡外表面是對(duì)稱(chēng)擬合的雙橢球面或半球面，與LED芯片封裝在一起，可使LED 芯片側(cè)面發(fā)出的光，通過(guò)透鏡的折射與反射改變出光形狀，對(duì)LED芯片發(fā)出的光按照矩形 的照射面進(jìn)行匯聚與分配，在出光正面引導(dǎo)成長(zhǎng)矩型。
2、 不通過(guò)其他二次配光即可滿(mǎn)足大功率LED路燈配光要求，減少了光線的二次折射 與反射，提高了LED芯片的出光率。
3、 提高光照均勻度，使照射路面無(wú)光斑、無(wú)暗區(qū)、無(wú)眩光。
4、 工藝簡(jiǎn)單，降低了 LED路燈的制作成本。
5、 提高道路照明安全性，廣泛用于快速路、主干路、次干路等道路照明。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一歩詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖2是圖1的俯視圖3是圖1使用時(shí)的光線跟蹤示意圖4是圖3的光強(qiáng)極坐標(biāo)分部圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l、 2所示，由硅樹(shù)脂材料制作的透鏡4安裝在導(dǎo)熱支架7的光滑上平面11上， 支架7是由高溫尼龍材料注塑成型，透鏡4底部與支架7的上平面11相平，透鏡4通過(guò)4 個(gè)凸臺(tái)8與支架7緊密粘合。LED芯片10封裝在支架7和透鏡4組成的腔體內(nèi)。支架7的 腔體內(nèi)固定著反射杯6，反射杯6中填充了折射率為L(zhǎng)53的硅膠與熒光粉的混合物，混合 物先期固化成型。LED芯片10位于反射杯6底部中心且固定在支架7底部的導(dǎo)熱座9上， 導(dǎo)熱座9是由銅材壓注而成的導(dǎo)熱熱沉，LED芯片10的電極引線燥接于支架7上。
透鏡4上表面為兩個(gè)相連的半橢球面或半球面結(jié)構(gòu)，右邊的半橢球面或半球面結(jié)構(gòu)1 和左邊的半橢球面或半球面結(jié)構(gòu)2是對(duì)稱(chēng)擬合的，這兩個(gè)半橢球面或半球面以LED芯片10 垂直方向的中心軸線對(duì)稱(chēng)分布，這兩個(gè)半橢球面或半球面形成的長(zhǎng)軸4-2在如圖2所示的 水平方向上。這兩半橢球面或半球面的相連處的交匯面5形成狹長(zhǎng)的平面。這兩球心與透 鏡4底平面相平。位于兩半橢球面或半球面的短軸4-l的延長(zhǎng)線的兩邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置兩個(gè)反射 弧形凸起3，短軸4-1與長(zhǎng)軸4-2互相垂直，所述兩個(gè)反射弧形凸起3固定在支架7的上 平面11上。反射杯6的斜面與水平方向成6(T角，反射杯6外口直徑大小介于所述兩個(gè) 半橢球面或半球面的球心中心距離的1/3與1/2之間的任一數(shù)值。
反射杯6中所填充的硅膠與熒光粉的混合物和LED芯片10以及支架7是通過(guò)模壓封 裝成單元模塊的。如圖1所示，從LED芯片10發(fā)出的光，穿透硅膠與熒光粉的混合物后 形成白光，通過(guò)反射杯6匯聚后直接穿透透鏡4，并通過(guò)交匯面5的狹長(zhǎng)平面發(fā)射出去， 而在水平兩側(cè)方向通過(guò)折射與反射將光線拉長(zhǎng)，反射光在上平面11處與支架7反射交匯， 在水平方向45 55。角度范圍內(nèi)形成強(qiáng)的光場(chǎng)；相反在垂直方向通過(guò)半橢球面或半球面結(jié)
構(gòu)折射的收縮，以及弧形凸起3處的全反射使光在垂直方向發(fā)射距離縮短，從而控制整個(gè) 光的發(fā)射方向?yàn)殚L(zhǎng)條的矩形，如圖3、 4所示。
本發(fā)明可通過(guò)調(diào)整半橢球面或半球面結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸4-2和短軸4-1的尺寸，改變長(zhǎng)條矩 形光斑的形狀。當(dāng)本發(fā)明用于制作路燈時(shí)，可將本發(fā)明按照一定的等間距平面排列在路燈 的散熱基板上，通過(guò)LED本身的配光即可使光線覆蓋整個(gè)道路的橫截路面，即使燈具在單 側(cè)布燈的情況下，也能達(dá)到合適的照度和均勻度，使光源的利用率大大提升。
權(quán)利要求
1.一種LED光源結(jié)構(gòu)，包括支架(7)、安裝在支架(7)的上平面(11)上的透鏡(4)、LED芯片(10)封裝在支架(7)和透鏡(4)組成的腔體內(nèi)，其特征是透鏡(4)上表面為兩個(gè)相連的半橢球面或半球面結(jié)構(gòu)(1、2)，這兩個(gè)半橢球面或半球面以LED芯片(10)的中心軸線對(duì)稱(chēng)分布，兩半橢球面或半球面相連的交匯面(5)為狹長(zhǎng)平面，位于兩半橢球面或半球面的短軸(4-1)延長(zhǎng)線兩邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置兩個(gè)反射弧形凸起(3)，反射弧形凸起(3)固定在支架(7)的上平面(11)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED光源結(jié)構(gòu)，其特征是支架(7)的腔體內(nèi)固定著反射 杯(6)， LED芯片(10)位于反射杯(6)底部中心且固定在支架(7)底部的導(dǎo)熱座(9) 上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LED光源結(jié)構(gòu)，其特征是反射杯(6)的斜面與水平方向 成60°角；反射杯(6)外口直徑大小介于所述兩個(gè)半橢球面或半球面的球心中心距離的 1/3與1/2間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LED光源結(jié)構(gòu)，其特征是反射杯(6)中填充了折射率為 1. 53的硅膠與熒光粉的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED光源結(jié)構(gòu)，其特征是透鏡(4)底部與支架(7)的 上平面(11)相平且通過(guò)4個(gè)凸臺(tái)(8)與支架(7)粘合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種LED光源結(jié)構(gòu)，包括支架、安裝在支架的上平面上的透鏡、LED芯片封裝在支架和透鏡組成的腔體內(nèi)，透鏡上表面為兩個(gè)相連的半橢球面或半球面結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)半橢球面或半球面以LED芯片的中心軸線對(duì)稱(chēng)分布，兩半橢球面或半球面相連的交匯面為狹長(zhǎng)平面，位于兩半橢球面或半球面的短軸延長(zhǎng)線兩邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置兩個(gè)反射弧形凸起，反射弧形凸起固定在支架的上平面上。本發(fā)明可使LED芯片側(cè)面發(fā)出的光，通過(guò)透鏡的折射與反射改變出光形狀，按照矩形的照射面進(jìn)行匯聚與分配，減少了光線的二次折射與反射，提高了LED芯片的出光率和光照均勻度，使照射路面無(wú)光斑、無(wú)暗區(qū)、無(wú)眩光。
文檔編號(hào)F21V5/04GK101373048SQ20081002087
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者周廣躍 申請(qǐng)人:周廣躍