專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置，尤其涉及一種可發(fā)出不同色光的照明裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED, Light Emitting Diode)具有亮度高、工作電壓低、功耗小、易與集成電路匹配、驅(qū)動簡單、壽命長等優(yōu)點，因而被當(dāng)作理想光源而廣泛應(yīng)用在現(xiàn)有的各種照明場合中，具體可參見Jos印h Bielecki等人在文獻(xiàn)2007 IEEE，23rd IEEESEMI-THERMSymposi咖中 的Thermal Considerations for LED Components in anAutomotive Lamp —文。 在現(xiàn)有的照明裝置中，可將多個發(fā)光二極管組合在一起以發(fā)出不同色光，從而獲得較豐富的照明效果。此類照明裝置通常是通過控制多個發(fā)出單一色光的發(fā)光二極管的通電時間，以使該多個發(fā)光二極管輪流進行發(fā)光來達(dá)成發(fā)出不同色光的目的。然而，為了控制上述多個發(fā)光二極管的通電時間，需要相對應(yīng)地設(shè)計較復(fù)雜的驅(qū)動電路，此增加了照明裝置設(shè)計的難度，并且不利于照明裝置的使用推廣。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種簡單實用且可發(fā)出不同色光的照明裝置。 —種照明裝置，其包括一個光源模組及一個可透光的光學(xué)元件。該光源模組用于
發(fā)出單一色光。該光學(xué)元件具有多個透光區(qū)域，該多個透光區(qū)域中的至少一者包含有至少
一種熒光粉，該至少一種熒光粉在該單一色光的激發(fā)下發(fā)出不同于該單一色光的其它色
光，該光學(xué)元件繞該光源模組旋轉(zhuǎn)以使該光源模組發(fā)出的單一色光選擇性地照射至該多個
透光區(qū)域中的至少一者上。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述照明裝置的光學(xué)元件包含至少一種熒光粉，且該光學(xué)元件可繞該光源模組旋轉(zhuǎn)，以使光源模組發(fā)出的單一色光通過該光學(xué)元件的不同透光區(qū)域射出，并且該多個透光區(qū)域中的熒光粉吸收該單一色光并將對該單一色光進行轉(zhuǎn)換，從而使該光學(xué)元件在旋轉(zhuǎn)時發(fā)出多種不同的色光，達(dá)到豐富照明效果的目的。所述照明裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于應(yīng)用及推廣。


圖1是本發(fā)明第一實施例提供的照明裝置的結(jié)構(gòu)分解示意圖。 圖2是圖1所示照明裝置的光學(xué)元件沿II-II線的剖面示意圖。 圖3是圖1所示照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是圖3所示照明裝置沿IV-IV線的剖面示意圖。 圖5是圖1中光學(xué)元件包括一種熒光粉的色度圖。 圖6是圖1中光學(xué)元件包括兩種熒光粉的色度圖。 圖7是本發(fā)明第二實施例提供的照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖，以對本發(fā)明實施例作進一步地詳細(xì)說明。 請參閱圖l，本發(fā)明第一實施例提供的一種照明裝置，其包括一個光源模組11，一個可透光的光學(xué)元件12，以及一個用于驅(qū)動光學(xué)元件12繞該光源模組11旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動模組15。 該光源模組11包括一個電路板111、 一個設(shè)置在該電路板111上的固態(tài)發(fā)光元件，以及一個散熱裝置113。其中，該發(fā)光二極管112及該散熱裝置113分別設(shè)置在該電路板lll的相對的兩側(cè)。具體地，所述固態(tài)發(fā)光元件112可為發(fā)出單一色光的發(fā)光二極管。在本實施例中，所述發(fā)光二極管112為藍(lán)色發(fā)光二極管，其發(fā)出波長為410nm至490nm中任意波長的藍(lán)光，優(yōu)選地，所述藍(lán)光的波光為465nm，且該藍(lán)光的光譜的半高寬(FWHM)不超過30nm。該電路板111可通過外接電源以對發(fā)光二極管112供電。該散熱裝置113可具體為散熱鰭片，并可通過導(dǎo)熱膠，如銀膠等粘貼在該電路板112上，從而通過該電路板111與發(fā)光二極管112形成熱性連接，使得發(fā)光二極管112在發(fā)光時所發(fā)出的熱量可通過該電路板112傳導(dǎo)至散熱鰭片113上進行散熱，由此，該發(fā)光二極管112可保持在正常的工作溫度下工作，以保障其發(fā)光特性。 該照明裝置100可進一步包括一個透明承載架14以承載該光源模組11。該透明承載架14具有一個中空主體部140，以及由該中空主體部140的兩側(cè)向該中空主體部140的空腔14A內(nèi)延伸形成的兩個卡扣部142。具體地，該中空主體部140具有一個第一中空圓柱輪廓，該兩個卡扣部142分別開設(shè)與電路板111的兩側(cè)相適配的凹槽1420。該電路板111的兩側(cè)可卡設(shè)在該兩個卡扣部142內(nèi)。 請一起參閱圖2，該光學(xué)元件12具有一個第二中空圓柱輪廓，且該第二中空圓柱輪廓由多個形狀大小相等的弧形透光區(qū)域I、 II、 III所組成。該多個弧形透光區(qū)域I、 II、III沿該圓柱輪廓的圓周方向排列，且每個弧形透光區(qū)域I、 II、 III所對應(yīng)的圓弧角e與該發(fā)光二極管112的發(fā)光角度相等。在本實施例中，所述發(fā)光二極管112的發(fā)光角度為120度，對應(yīng)地，該圓弧角9也為120度。 該光學(xué)元件12可由以下材料制成，如樹脂(Resin)、硅膠(Silicone)、高分子聚合物(Polymer)或玻璃等。其中，樹脂材料為環(huán)氧樹脂(Epoxy)或聚碳酸樹脂(Polyethyleneter印hthalate)等，高分子聚合物為聚碳酸酯(Poly Carbonate, PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate, P薩)等。 該弧形透光區(qū)域I、II、in內(nèi)分別摻雜一種可轉(zhuǎn)換波長的物質(zhì)121。如圖2所示，在本實施例中，該可轉(zhuǎn)換波長的物質(zhì)121為熒光粉，弧形透光區(qū)域I、 II、 III分別摻雜紅、黃、綠三色熒光粉121。所述熒光粉121的材料為硫化物(Sulfides)、鋁酸鹽(Aluminates)、氧化物(Oxides)、硅酸鹽(Silicates)或氮化物(Nitredes)等。具體的，所述熒光粉121的材料可以為Ca2Al12019:Mn， (Ca， Sr， Ba)Al204:Eu， Y3A15012Ce3+(YAG) ， Tb3Al5012:Ce3+(YAG)，BaMgAl 10017: Eu2+(Mn2+) ，Ca2Si5N8:Eu2+， (Ca， Sr， Ba) S:Eu2+， (Mg， Ca， Sr， Ba)2Si04:Eu2+， (Mg，Ca， Sr， Ba)3Si207:Eu2+， Ca8Mg(Si04)4Cl2:Eu2+， Y202S:Eu3+， (Sr， Ca， Ba) Six0yNz:Eu2+， (Ca， Mg，Y)SiwAlx0yNz:Eu2+， CdS， CdTe或CdSe等。 該中空圓柱輪廓的兩端分別為一個開口端120及一個封閉端122，其中，該封閉端122與一個激勵單元15，如馬達(dá)或汽缸機械耦合，而開口端120開設(shè)有該空腔14A。進一步地，該照明裝置100還包括有兩個軸承16，如滾珠軸承以連接該光學(xué)元件12與該透明承載架14。 請一起參閱圖3，組裝時，先將光源模組11由該開口端120放置入透明承載架14的空腔14A內(nèi)，其中，電路板111的兩端插設(shè)在與其相適配的凹槽1420內(nèi)，由此，該透明承載架14與該光源模組11一體并承載該光源模組11，優(yōu)選地，該發(fā)光二極管112位于該光學(xué)元件12的軸心上。 進一步地，將兩個軸承16套設(shè)在該透明承載架14的兩端120、 122，再將透明承載架14與該兩個軸承16作為一個整體套設(shè)入光學(xué)元件12內(nèi)，從而使得該兩個軸承16與光學(xué)元件12的開口端120及封閉端122相嚙合。由此，該兩個軸承16連接該透明承載架14與光學(xué)元件12，且該透明承載架14與該光學(xué)元件12同軸。當(dāng)固定透明承載架14而對激勵單元15通電時，該激勵單元15可驅(qū)動該光學(xué)元件12繞該透明承載架14及該光源模組11旋轉(zhuǎn)，且其旋轉(zhuǎn)軸為該光學(xué)元件12的中心軸。該發(fā)光二極管112發(fā)出的光可透過該透明承載架14后進一步照射至光學(xué)元件12上。 請一并參閱圖46，本發(fā)明提供的照明裝置100的工作原理如下
如圖5所示出的色度圖(Chromaticity Diagram, CIE)，熒光粉121 (如紅、黃、綠熒光粉)全部吸收波長為A的單一色光后，其被激發(fā)并發(fā)出波長為B的其它色光。如果波長為A的單一色光只有部分光被該熒光粉121吸收，則其轉(zhuǎn)換后所發(fā)出的光的波長值對應(yīng)于AB連線上其中一點(不包括A點與B點)。以本實施例為例，發(fā)光二極管芯片112發(fā)出波長為465nm的藍(lán)光A，當(dāng)激勵單元15驅(qū)動光學(xué)元件12沿圖4箭頭S所示的方向旋轉(zhuǎn)，使得藍(lán)光A照射至透光區(qū)域II時，由于透光區(qū)域II摻雜黃色熒光粉121，當(dāng)黃色熒光粉121完全吸收該藍(lán)光A時，其轉(zhuǎn)換后發(fā)出波長為575nm的黃光B。當(dāng)該黃色熒光粉121僅部分吸收該藍(lán)光A時，其轉(zhuǎn)換后發(fā)出的光的波長對應(yīng)于AB連線上的一點?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)該黃色熒光粉121對該藍(lán)光A的吸收比例不同時，由光學(xué)元件12射出的光的波長也不同。另外，當(dāng)該黃色熒光粉121只吸收部分藍(lán)光A并轉(zhuǎn)換發(fā)出一種不同于該藍(lán)光A的其它色光時，該其它色光可與完全未被吸收的藍(lán)光A混光以形成另一色光。 當(dāng)然，該弧形透光區(qū)域I、 II、 ni也可以摻雜多種熒光粉121。如圖6所示，當(dāng)弧形透光區(qū)域II摻雜綠、黃兩種熒光粉121，且所述藍(lán)光A(波長為465nm)分別被該黃、綠兩種熒光粉121完全吸收時，其轉(zhuǎn)換后發(fā)出的光分別為黃光B和綠光C(波長分別為575nm和540nm)。如果該藍(lán)光A只有部分被該黃、綠熒光粉121吸收，則經(jīng)該黃、綠熒光粉121轉(zhuǎn)換后的光的波長對應(yīng)于由A、 B、 C三點所圍成的區(qū)域內(nèi)的其中一點(不包括A、 B、 C三點)。
進一步地，弧形透光區(qū)域I、II、III對單一色光A的吸收及轉(zhuǎn)換的能力還取決于透光區(qū)域I、 II、 III中熒光粉121的分布密度，當(dāng)熒光粉121的分布密度較大時，其吸收及轉(zhuǎn)換的能力較強。在本實施例中，為了使照明裝置ioo發(fā)出更豐富且漸變的色光，優(yōu)選地，每個弧形透光區(qū)域I、 II、 III所摻雜的熒光粉121沿光學(xué)元件12的圓周方向呈不同的分布。例如，弧形透光區(qū)域II內(nèi)所摻雜的黃色熒光粉121的密度沿圖4中箭頭S的反方向逐漸增大，當(dāng)光學(xué)元件12沿圖4箭頭S所示的方向旋轉(zhuǎn)，使得藍(lán)光A依次照射該透光區(qū)域II的摻雜黃色熒光粉121濃度較小的區(qū)域及摻雜黃色熒光粉121濃度較大的區(qū)域時，由光學(xué)元件12射出的光中黃光的比例將逐漸變大。從而使得照明裝置100發(fā)出的光隨著光學(xué)元件12的旋轉(zhuǎn)呈現(xiàn)出更加豐富且變化的色彩。 該光學(xué)元件12也可以只包含一種熒光粉121，且該熒光粉121沿光學(xué)元件12的圓周方向呈不同的分布密度。所述發(fā)光二極管111發(fā)出位于綠光區(qū)至紫光區(qū)的單一色光以激發(fā)該熒光粉121。另外，可以理解的是，為了使照明裝置100在光學(xué)元件12旋轉(zhuǎn)過程中可發(fā)出單一藍(lán)光，光學(xué)元件12中還可進一步包括有完全不摻雜熒光粉121的透明區(qū)域，或是進一步將該透明區(qū)域挖空，由此，光學(xué)元件12在旋轉(zhuǎn)過程中，單一藍(lán)光可完全透射出去。
在另一實施例中，所述紅、黃、綠熒光粉121也可不摻雜在光學(xué)元件12中，而是涂布在該光學(xué)元件12的對應(yīng)于該弧形透光區(qū)域I、 II、 III的表面(如內(nèi)表面或外表面)，以形成一個薄膜層。 在驅(qū)動方式方面，本實施例中利用激勵單元15驅(qū)動光學(xué)元件12旋轉(zhuǎn)而光源模組11及透明支撐架14固定，使得光學(xué)元件12可繞光源模組11旋轉(zhuǎn)?？梢岳斫獾氖?，所述激勵單元15也可機械連接該透明支撐架14，以驅(qū)動該透明支撐架14帶動光源模組11繞其軸心旋轉(zhuǎn)，而光學(xué)元件12固定不同，同樣可達(dá)到使照明裝置100發(fā)出不同色光的目的。當(dāng)然，該光學(xué)元件12的旋轉(zhuǎn)也可以利用手動方式實現(xiàn)。 熒光粉121也可以通過其他形式設(shè)置在該光學(xué)元件12上。請一并參見圖7，在光學(xué)元件12的表面設(shè)置有多個密布的凹槽124，熒光粉(圖7未示出)與液態(tài)膠體混合后填充于該多個凹槽124內(nèi)，再進一步采用加熱或照射UV光將該膠體固化。由于該熒光粉混合在液態(tài)膠體內(nèi)，因此，可防止熒光粉直接與空氣接觸而產(chǎn)生老化的現(xiàn)象，有效保障熒光粉的光轉(zhuǎn)換特性。 當(dāng)然，該可轉(zhuǎn)換波長的物質(zhì)也可以采用射出成型(Injection Molding)的方法摻雜于該光學(xué)元件12中，并不局限于具體實施例。 本發(fā)明第一、第二實施例所述的照明裝置100具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，有利于應(yīng)用及推廣。 可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，例如，省略第一實施例中的透明支撐架14而用其它支撐機構(gòu)固持光源模組，只要其不偏離本發(fā)明的技術(shù)效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種照明裝置，其包括一個用于發(fā)出單一色光的光源模組；及一個透光的光學(xué)元件，該光學(xué)元件具有多個透光區(qū)域，該多個透光區(qū)域中的至少一者包含有至少一種熒光粉，該至少一種熒光粉在該單一色光的激發(fā)下發(fā)出不同于該單一色光的其它色光，該光學(xué)元件繞該光源模組旋轉(zhuǎn)以使該光源模組發(fā)出的單一色光選擇性地照射至該多個透光區(qū)域中的至少一者上。
2. 如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，該光源模組包括至少一個發(fā)光二極管。
3. 如權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征在于，該至少一個發(fā)光二極管發(fā)出的單一色光為藍(lán)光。
4. 如權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征在于，該光學(xué)元件具有一個第一中空圓柱輪廊，該多個透光區(qū)域為沿該第一中空圓柱輪廓的圓周方向排列的多個弧形區(qū)域。
5. 如權(quán)利要求4所述的照明裝置，其特征在于，該至少一種熒光粉包含多種，該光學(xué)元件的相鄰兩個弧形區(qū)域包含不同的熒光粉。
6. 如權(quán)利要求4所述的照明裝置，其特征在于，該至少一種熒光粉沿該圓周方向具有不同的分布密度。
7. 如權(quán)利要求4所述的照明裝置，其特征在于，該至少一個發(fā)光二極管設(shè)置在該第一中空圓柱輪廊的軸心上，每個弧形區(qū)域所對應(yīng)的圓弧角與該至少一個發(fā)光二極管的發(fā)光角度相等。
8. 如權(quán)利要求4所述的照明裝置，其特征在于，進一步包括套設(shè)在該光學(xué)元件內(nèi)的透明承載架以承載該光源模組。
9. 如權(quán)利要求8所述的照明裝置，其特征在于，該光源模組進一步包括一個電路板，該至少一個固態(tài)發(fā)光元件設(shè)置在該電路板上并與該電路板形成電性連接。
10. 如權(quán)利要求9所述的照明裝置，其特征在于，該透明承載架包括一個第二中空圓柱輪廓及由該第二中空圓柱輪廓的兩側(cè)向第二中空圓柱輪廓的空腔內(nèi)延伸形成的兩個卡扣部，該電路板的兩側(cè)分別卡扣在該兩個卡扣部上。
11. 如權(quán)利要求io所述的照明裝置，其特征在于，進一步包括至少一個軸承，該至少一個軸承設(shè)置在該透明承載架與該光學(xué)元件之間以連接該透明承載架與該光學(xué)元件并使該透明承載架與該光學(xué)元件同軸。
12. 如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，該至少一種熒光粉涂布在該光學(xué)元件的對應(yīng)于多個透光區(qū)域的表面上。
13. 如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，該至少一種熒光粉摻雜在該光學(xué)元件中。
14. 如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，該光學(xué)元件對應(yīng)于該多個透光區(qū)域的表面開設(shè)有多個凹槽，該至少一種熒光粉摻雜在該多個凹槽內(nèi)。
15. 如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，進一步包括一個激勵單元，該激勵單元連接于該光學(xué)元件的一端以驅(qū)動該光學(xué)元件旋轉(zhuǎn)。
16. 如權(quán)利要求15所述的照明裝置，其特征在于，該激勵單元為馬達(dá)或旋轉(zhuǎn)汽缸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可發(fā)出不同色光的照明裝置。該照明裝置包括一個光源模組及一個可透光的光學(xué)元件。該光源模組用于發(fā)出單一色光。該光學(xué)元件具有多個透光區(qū)域，該多個透光區(qū)域中的至少一者包含有至少一種熒光粉，該至少一種熒光粉在該單一色光的激發(fā)下發(fā)出不同于該單一色光的其它色光，該光學(xué)元件繞該光源模組旋轉(zhuǎn)以使該光源模組發(fā)出的單一色光選擇性地照射至該多個透光區(qū)域中的至少一者上。所述照明裝置結(jié)構(gòu)簡單，有利于應(yīng)用及推廣。
文檔編號F21Y101/02GK101761862SQ20081030651
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者賴志銘 申請人:富士邁半導(dǎo)體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫能源科技股份有限公司