Led改型燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種LED改型燈，包括：承載結(jié)構(gòu)（1）；布置在承載結(jié)構(gòu)（1）一側(cè)的電路板（2）；以及透鏡（3），其中電路板（2）豎立在承載結(jié)構(gòu)（1）上，并且電路板（2）包括分別布置有至少一個(gè)LED芯片的第一側(cè)面（21）和第二側(cè)面（22），其中，透鏡（3）包括安裝在第一側(cè)面（21）和第二側(cè)面（22）上的第一透鏡部分（31）和第二透鏡部分（32），其中，來(lái)自LED芯片的光線分別通過(guò)第一透鏡部分（31）和第二透鏡部分（32）出射。
【專利說(shuō)明】LED改型燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種LED改型燈。
【背景技術(shù)】
[0002]LED照明具有發(fā)光效率高，壽命長(zhǎng)，綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。因此，市場(chǎng)上出現(xiàn)了越來(lái)越多的以LED作為光源的照明設(shè)備。LED改型燈主要用于取代傳統(tǒng)的照明裝置中的光源，例如傳統(tǒng)的白熾燈或者燈管。為此需要將LED改型燈安裝在傳統(tǒng)的照明裝置的燈座中，因此LED改型燈需要具有傳統(tǒng)的白熾燈或者燈管的形狀。另外，例如傳統(tǒng)的白熾燈能夠?qū)崿F(xiàn)所謂的全向照明，而用于替代白熾燈的LED改型燈也需要能夠?qū)崿F(xiàn)全向照明。為此，在現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了多種不同類型的LED全向照明裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中的方案多采用將多個(gè)LED芯片布置在不同的方向上，以實(shí)現(xiàn)全向照明。然而這種布置方式的一個(gè)主要的缺陷在于，由于采用了多個(gè)LED芯片，因此對(duì)驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)電壓的要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種LED改型燈。根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈能夠?qū)崿F(xiàn)全向照明，同時(shí)其更加節(jié)省能源，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于裝配。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)一種LED改性燈由此實(shí)現(xiàn)，即該LED改型燈包括:承載結(jié)構(gòu)；布置在承載結(jié)構(gòu)一側(cè)的電路板；以及透鏡，其中，電路板豎立在承載結(jié)構(gòu)上，并且電路板包括分別布置有至少一個(gè)LED芯片的第一側(cè)面和第二側(cè)面，其中，透鏡包括安裝在第一側(cè)面和第二側(cè)面上的第一透鏡部分和第二透鏡部分，其中，來(lái)自LED芯片的光線分別通過(guò)第一透鏡部分和第二透鏡部分出射。在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中，由于電路板豎立在承載結(jié)構(gòu)上，因此電路板的兩個(gè)側(cè)面分別面對(duì)兩個(gè)不同的方向，而在這兩個(gè)側(cè)面上分別布置有LED芯片，所以在不同的側(cè)面上的LED芯片也朝向相反的方向發(fā)射光線。另外，電路板的每個(gè)側(cè)面上都布置有透鏡部分，這些透鏡部分能夠?qū)γ恳粋?cè)的LED芯片發(fā)射的光線進(jìn)行二次光學(xué)處理，從而使得每一側(cè)的LED芯片發(fā)射的光線都能夠覆蓋至少一個(gè)半球區(qū)域，從而使得根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈能夠?qū)崿F(xiàn)全向照明。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提出，第一透鏡部分和第二透鏡部分將電路板夾持在其中。在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中，電路板能夠作為透鏡的載體，用于支撐透鏡，從而無(wú)需再為透鏡配備單獨(dú)的支撐結(jié)構(gòu)，這在很大程度上減少了 LED改型燈的部件數(shù)量，降低了成本。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案提出，第一透鏡部分和第二透鏡部分設(shè)計(jì)為使得來(lái)自LED芯片的光線通過(guò)所述第一透鏡部分和第二透鏡部分覆蓋電路板兩側(cè)的區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)全向照明。由于LED芯片布置在電路板的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面上，因此布置在電路板的兩側(cè)上的透鏡部分也相應(yīng)地負(fù)責(zé)電路板的兩側(cè)所對(duì)應(yīng)的半球區(qū)域，從而對(duì)LED芯片發(fā)射的光線進(jìn)行二次光學(xué)處理，以實(shí)現(xiàn)全向照明。通過(guò)簡(jiǎn)單的光學(xué)結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)全向照明，從而避免了在照明裝置的內(nèi)部布置許多個(gè)LED芯片的方案，這在很大程度上降低了對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)而對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓的要求，同時(shí)也使LED改型燈的部件數(shù)量大大降低，這也很大程度上降低了成本。[0007]優(yōu)選的是，第一透鏡部分和第二透鏡部分相對(duì)于電路板是鏡像對(duì)稱的，由此通過(guò)兩個(gè)透鏡部分出射的光線在兩個(gè)相應(yīng)的半球區(qū)域中也是對(duì)稱的。然而，在本發(fā)明的另外的設(shè)計(jì)方案中，這兩個(gè)透鏡部分也可以不是鏡像對(duì)稱的，從而獲得預(yù)期的照明效果。在此種情況下。通過(guò)這兩個(gè)透鏡部分出射的光線在其各自的半球區(qū)域中是不對(duì)稱的。
[0008]優(yōu)選的是，第一透鏡部分和第二透鏡部分分別包括入射面和出射面，其中入射面限定出容納腔。LED芯片可布置在該容納腔中，同時(shí)，各個(gè)透鏡部分與電路板構(gòu)成形成密封結(jié)構(gòu)，布置在容納腔中的LED芯片能夠被可靠地與外界隔離，從而防止污染物對(duì)LED芯片造成污染。
[0009]根據(jù)本發(fā)明提出，入射面和出射面設(shè)計(jì)為使得來(lái)自LED芯片的光線通過(guò)第一透鏡部分或第二透鏡部分后覆蓋至少半球區(qū)域。入射面和出射面相互配合，使得在通過(guò)各個(gè)透鏡部分出射的光線均勻地覆蓋所對(duì)應(yīng)的半球區(qū)域中。從而在獲得全向照明的效果的同時(shí)，在各個(gè)方向上的光強(qiáng)分布也盡可能一致。
[0010]優(yōu)選的是，入射面設(shè)計(jì)成球面，出射面設(shè)計(jì)為自由曲面。入射面和出射面之間相互配合能夠確保覆蓋一個(gè)半球區(qū)域即可，而將入射面設(shè)計(jì)成球面，將出射面設(shè)計(jì)成自由曲面有利于加工制造。當(dāng)然設(shè)計(jì)人員也可以選擇其他類型的入射面和出射面。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明提出，承載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為散熱器。電路板直接支撐在散熱器上，這降低了在電路板和散熱器之間的熱阻，更加有利與散熱，進(jìn)而提高了整個(gè)LED改型燈的效率和壽命O
[0012]有利的是，散熱器包括基體和形成在基體的周面上的散熱片。散熱片給增大了散熱器與周圍空氣對(duì)流的面積，增強(qiáng)了散熱器的散熱效果。
[0013]根據(jù)本發(fā)明提出，散熱片如此設(shè)計(jì)，使得散熱器至多遮擋60度的圓錐形區(qū)域。由于散熱片在基體的外圓周上突出于基體延伸。因此散熱片必定對(duì)LED芯片發(fā)射的光線產(chǎn)生一定程度上的遮擋，如果能夠?qū)⑦@種遮擋降低到最小范圍，則對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈來(lái)說(shuō)是非常有利的。在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中，所謂的60°的圓錐形區(qū)域指的是以LED改型燈的光學(xué)中心為頂點(diǎn)，位于LED改型燈的后半球，也就是散熱器所在的區(qū)域中的一個(gè)圓錐形區(qū)域。
[0014]優(yōu)選的是，基體上形成有狹槽，電路板形狀配合地插入到狹槽中。狹槽能夠可靠地將電路板固定在其中。另外，由于電路板與狹槽緊密地接觸，更加有利于熱量從電路板傳遞至散熱器，這顯著地提高了根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈的散熱性能。
[0015]有利的是，透鏡由塑料或者玻璃制成。當(dāng)然，透鏡也可以由其他的透明或者半透明材料制成。
[0016]應(yīng)該理解的是，如果沒(méi)有其它特別注明，這里描述的不同的示例性實(shí)施例的特征可以彼此結(jié)合。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]附圖構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分，用于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明。這些附圖圖解了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書一起用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示。圖中示出:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈的示意圖；[0019]圖2是并未安裝透鏡的LED改型燈的示意圖；
[0020]圖3是安裝有透鏡的電路板區(qū)域的示意圖；
[0021 ]圖4是根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈的透鏡的示意圖；
[0022]圖5是透過(guò)透鏡的一個(gè)透鏡部分出射的光線的光分布圖；
[0023]圖6是根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈發(fā)射的光線的光路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在下面詳細(xì)描述中，參考形成本說(shuō)明書的一部分的附圖，其中，以例證的方式示出了可以實(shí)施本發(fā)明的具體實(shí)施例。關(guān)于圖，諸如“上”、“下”、“左”、“右”等方向性術(shù)語(yǔ)參考所描述的附圖的方向使用。由于本發(fā)明實(shí)施例的組件可以在許多不同方向上放置，所以方向術(shù)語(yǔ)僅用于說(shuō)明，而沒(méi)有任何限制的意思。應(yīng)該理解的是，可以使用其它實(shí)施例，并且在不背離本發(fā)明的范圍的前提下可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯改變。所以，下面詳細(xì)描述不應(yīng)被理解為限制性的意思，并且本發(fā)明由所附的權(quán)利要求限定。
[0025]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈100的示意圖。從圖中可見(jiàn)，該LED改型燈包括:設(shè)計(jì)成散熱器的承載結(jié)構(gòu)I ;布置在該承載結(jié)構(gòu)I的一側(cè)的電路板2 ;以及透鏡3。從圖中可見(jiàn)，該電路板2豎立在承載結(jié)構(gòu)I的一側(cè)上，并且電路板2包括彼此相對(duì)的第一側(cè)面21和第二側(cè)面22，在這兩個(gè)側(cè)面上分別布置有LED芯片(圖中未示出)。以圖1中的附圖為例，如果以電路板2的延伸方向?yàn)榇怪狈较?，那么LED芯片則在電路板2的兩個(gè)側(cè)面上在垂直于垂直方向的水平方向上彼此背對(duì)地布置。
[0026]另外，從圖中進(jìn)一步可見(jiàn)，透鏡3包括安裝在第一側(cè)面21和第二側(cè)面22上的第一透鏡部分31和第二透鏡部分32，其中，來(lái)自LED芯片的光線分別通過(guò)所述第一透鏡部分31和第二透鏡部分32出射。第一透鏡部分31和第二透鏡部分32將電路板2夾持在其中。
[0027]圖2示出了并未安裝有透鏡3的LED改型燈100的示意圖。從圖中科更加清晰地看到電路板2與散熱器之間的布局。從圖中可見(jiàn)，在散熱器包括基體I和布置在基體11的外圓周上的散熱片12。其中在基體11的一側(cè)形成有狹槽111，電路板2形狀配合地插入到狹槽中。狹槽能夠可靠地將電路板2固定在其中。另外，由于電路板2與狹槽緊密地接觸，更加有利于熱量從電路板2傳遞至散熱器，這顯著地提高了根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈100的散熱性能。
[0028]另外，散熱片12如此設(shè)計(jì)，使得散熱器至多遮擋60度的圓錐形區(qū)域。由于散熱片12在基體11的外圓周上突出于基體11延伸。因此散熱片12必定對(duì)LED芯片發(fā)射的光線產(chǎn)生一定程度上的遮擋，如果能夠?qū)⑦@種遮擋降低到最小范圍，則對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈來(lái)說(shuō)是非常有利的。在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中，所謂的60°的圓錐形區(qū)域指的是以LED改型燈的光學(xué)中心為頂點(diǎn)，位于LED改型燈的后半球，也就是散熱器所在的區(qū)域中的一個(gè)圓錐形區(qū)域(參見(jiàn)圖1)。
[0029]圖3是安裝有透鏡3的電路板I的區(qū)域的示意圖，圖中并未示出承載結(jié)構(gòu)I的部分。從圖中可見(jiàn)，透鏡3包括第一透鏡部分31和第二透鏡部分32，這兩個(gè)部分將電路板2夾持在其之間。在此，電路板2起到兩個(gè)透鏡部分的承載體的作用，從圖中的方向上看，第一透鏡部分31和第二透鏡部分32分別在電路板2的兩側(cè)與電路板2緊密地連接。各個(gè)透鏡部分31和32可以粘接或者卡鎖連接至電路板2。[0030]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈100的透鏡3的示意圖。圖中僅僅示出了透鏡3的第一透鏡部分31和第二透鏡部分32，電路板2和其他結(jié)構(gòu)并未示出。在本實(shí)施例中，第一透鏡部分31和第二透鏡部分32是彼此鏡像對(duì)稱的，也就是說(shuō)，在電路板2的兩側(cè)的這兩個(gè)透鏡部分相對(duì)于電路板2是鏡像對(duì)稱的。由此通過(guò)兩個(gè)透鏡部分出射的光線在兩個(gè)相應(yīng)的半球區(qū)域中也是對(duì)稱的。然而，在本發(fā)明的另外的實(shí)施例中，這兩個(gè)透鏡部分也可以不是鏡像對(duì)稱的，從而獲得預(yù)期的照明效果。在此種情況下。通過(guò)這兩個(gè)透鏡部分出射的光線在其各自的半球區(qū)域中是不對(duì)稱的。此外，在本發(fā)明實(shí)施例中，透鏡3是由塑料制成的，當(dāng)然透鏡3也可以由玻璃或者其他類型的透明材料制成。
[0031]此外，從圖中可見(jiàn)，第一透鏡部分31和第二透鏡部分32分別包括入射面311，321和出射面312，322，其中入射面311，321限定出容納腔313，323，圖中未示出的LED芯片可以布置在該容納腔中。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案，第一透鏡部分31和第二透鏡部分32設(shè)計(jì)為使得來(lái)自LED芯片的光線通過(guò)第一透鏡部分31和第二透鏡部分32覆蓋電路板2兩側(cè)的區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)全向照明。為此，入射面311，321和出射面312，322設(shè)計(jì)為使得來(lái)自LED芯片的光線通過(guò)第一透鏡部分31或第二透鏡部分32后覆蓋至少半球區(qū)域，在本實(shí)施例中，入射面311，321設(shè)計(jì)成球面，出射面312，322設(shè)計(jì)為自由曲面。入射面311，321和出射面312，322之間相互配合能夠確保覆蓋一個(gè)半球區(qū)域即可，而將入射面311，321設(shè)計(jì)成球面，將出射面312，322設(shè)計(jì)成自由曲面有利于加工制造。當(dāng)然設(shè)計(jì)人員也可以選擇其他類型的入射面和出射面。
[0033]圖5示出了透過(guò)根據(jù)本發(fā)明LED改型燈100的透鏡3的一個(gè)透鏡部分出射的光線的光分布圖。從圖中可見(jiàn)，通過(guò)一個(gè)透鏡部分出射的光線已經(jīng)覆蓋了差不多180°的半球區(qū)域，那么如果LED改型燈使用兩個(gè)這樣的透鏡部分即可獲得全向照明效果。
[0034]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的LED改型燈100發(fā)射的光線的光路圖。從圖中可見(jiàn)，該LED改型燈100發(fā)射的光線差不多覆蓋了一個(gè)360度的球形區(qū)域，只是并未覆蓋圖中下方的一些角度的區(qū)域，這正如對(duì)圖2的描述中所闡述的那樣，由于散熱器的基體11和散熱片12的阻擋造成了光線無(wú)法覆蓋該區(qū)域。但是就全向照明裝置而言，本發(fā)明的LED改型燈100所能覆蓋的區(qū)域已經(jīng)完全滿足全向照明的要求。
[0035]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0036]參考標(biāo)號(hào)
[0037]I 承載結(jié)構(gòu)
[0038]11 基體
[0039]12 散熱片
[0040]111 狹縫
[0041]2 電路板
[0042]3 透鏡
[0043]31 第一透鏡部分
[0044]32 第二透鏡部分
[0045]311、321 入射面 [0046] 321、322 出射面
【權(quán)利要求】
1.一種LED改型燈，包括: 承載結(jié)構(gòu)(I); 布置在所述承載結(jié)構(gòu)(I)的一側(cè)的電路板(2);以及 透鏡(3)， 其特征在于， 所述電路板(2)豎立在所述承載結(jié)構(gòu)(I)上，并且所述電路板(2)包括分別布置有至少一個(gè)LED芯片的第一側(cè)面(21)和第二側(cè)面(22)， 其中，所述透鏡(3)包括安裝在所述第一側(cè)面(21)和所述第二側(cè)面(22)上的第一透鏡部分(31)和第二透鏡部分(32)，其中，來(lái)自所述LED芯片的光線分別通過(guò)所述第一透鏡部分(31)和所述第二透鏡部分(32)出射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED改型燈(100)，其特征在于，所述第一透鏡部分(31)和所述第二透鏡部分(32)將所述電路板(2)夾持在其中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED改型燈(100)，其特征在于，所述第一透鏡部分(31)和所述第二透鏡部分(32)設(shè)計(jì)為使得來(lái)自所述LED芯片的光線通過(guò)所述第一透鏡部分(31)和所述第二透鏡部分(32)覆蓋所述電路板(2)兩側(cè)的區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)全向照明。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED改型燈(100)，其特征在于，所述第一透鏡部分(31)和所述第二透鏡部分(32)相對(duì)于所述電路板(2)鏡像對(duì)稱的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED改型燈(100)，其特征在于，所述第一透鏡部分(31)和所述第二透鏡部分(32)分別包括入射面(311，321)和出射面(312，322)，其中所述入射面(311,321)限定出容納腔(313，323)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED改型燈(100)，其特征在于，所述入射面(311，321)和所述出射面(312，322)設(shè)計(jì)為使得來(lái)自所述LED芯片的光線通過(guò)所述第一透鏡部分(31)或所述第二透鏡部分(32)后覆蓋至少半球區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED改型燈(100)，其特征在于，所述入射面(311，321)設(shè)計(jì)成球面，所述出射面(312，322)設(shè)計(jì)為自由曲面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的LED改型燈(100)，其特征在于，所述承載結(jié)構(gòu)(I)設(shè)計(jì)為散熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED改型燈(100)，其特征在于，所述散熱器包括基體(11)和形成在基體(11)的周面上的散熱片(12)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED改型燈(100)，其特征在于，所述散熱片(12)如此設(shè)計(jì)，使得所述散熱器(I)至多遮擋60度的圓錐形區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED改型燈(100)，其特征在于，所述基體(11)上形成有狹槽(111)，所述電路板(2 )形狀配合地插入到所述狹槽(111)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的LED改型燈(100)，其特征在于，所述透鏡(3)由塑料或者玻璃制成。
【文檔編號(hào)】F21V19/00GK103727421SQ201210386984
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】林雪琴, 程迎軍, 胡飏, 趙新凱 申請(qǐng)人:歐司朗股份有限公司