CN103090208A - Led照明装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED照明装置，包括：印刷电路板(1)，布置在印刷电路板(1)上的至少两个彼此并排地布置的LED光源(2)，其中，还包括反射器(3)，该反射器(3)包括一个中心反射面(3a)和对称地布置在该中心反射面(3a)的两侧的至少一对边缘反射面(3b)，其中，中心反射面(3a)用于限定出来自所述LED光源(2)的光线产生的光形的展宽，边缘反射面(3b)用于使其所反射的光线彼此叠加，以消除各个边缘反射面(3b)所反射的光线在光形中形成的亮纹。此外，本发明还涉及一种上述类型的LED照明装置的制造方法。

Description

LED照明装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种LED照明装置。此外，本发明还涉及一种上述类型的LED照明装置的制造方法。

背景技术

半导体发光二极管LED是一种新型电光源，其所发出的光是非辐射光，光色纯正、光束集中、显色指数高、温度特性好，并具有电量消耗低、性能稳定、寿命长、无污染、使用简单等优点。此外，LED可采用多光源组合形式，这将完全该改变汽车头灯的形状和布置方式。过去用传统光源无法实现的概念车造型，使用LED光源都能得以完美地实现。还可以在灯罩内同时设计远光灯和近光灯，只要电源和LED散热设计适当，LED汽车头灯或者雾灯的寿命可以远远超过汽车寿命，所以目前LED汽车灯正在迅速成为汽车零件制造上的推广产品。

然而为了满足汽车行业中对照明的相关要求，制造商多采用大功率的LED作为光源使用。但是，高功率LED的价格昂贵，其对电源或者附属的调光设备的要求也相对较高。采用低功率LED作为光源使用时，单个LED又不能满足高的光输出的要求。而将多个低功率LED组合在一起使用时，在LED之间的间隙导致在LED形成的光形中产生亮纹。这种类型的LED照明装置显然不能满足汽车行业中对照明的相关要求，必须对其进行改进以满足相关要求。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提出一种LED照明装置，通过该LED照明装置产生的光线形成的光形中不会产生亮纹。本发明的另一目的在于提出一种上述类型的LED照明装置的制造方法。

本发明的第一个目的通过一种LED照明装置由此实现，即该LED照明装置包括印刷电路板，布置在印刷电路板上的至少两个彼此并排地布置的LED光源，其中，该LED照明装置还包括反射器，该反射器包括一个中心反射面和对称地布置在中心反射面的两侧的至少一对边缘反射面，其中，中心反射面用于限定出来自LED光源的光线产生的光形的展宽，边缘反射面用于使其所反射的光线彼此叠加，以消除各个边缘反射面所反射的光线在光形中形成的亮纹。由于彼此并排设置的LED光源之间存在缝隙，因此边缘反射面反射出的光线会在光形中产生亮纹。但是，各个边缘反射面相对于中心反射面的位置不同，因此各个边缘反射面的反射出的光线在光形中产生的亮纹的位置也是不同的。通过使反射的光线彼此进行叠加，不同位置的亮纹会连成一体，进而消除了亮纹。

优选的是，中心反射面和边缘反射面设计成远离LED光源的弯曲的长条状反射板。进一步优选的是，边缘反射面与穿过反射器的光轴和中心反射面的纵向对称中心线的对称面形成夹角，其中从最外侧的边缘反射面开始，各个边缘反射面与所述对称面的夹角逐渐增大。通过调整各个边缘反射面相对于对称面的夹角，能够调整来自LED光源的光线经过边缘反射面反射后在垂直于对称面的方向上的出射角度，从而改变通过各个边缘反射面反射的光线在光形中的亮纹的位置，确保不同的边缘反射面反射光线产生的亮纹在光形中彼此错开，从而连成一体。

进一步优选的是，LED光源的排布方向垂直于对称面。通过LED光源的这种排布方式，来自LED光源的光线在经过边缘反射面反射之后，会在光形中产生对应于LED光源的数量的亮纹，这些亮纹分别平行于对称面延伸。调整各个边缘反射面相对于对称面的夹角之后，经过边缘反射面反射后的光线在垂直于对称面的方向上的出射角度发生变化，从而导致亮纹在垂直于对称面的方向上的位置发生变化，进而可靠地确保了亮纹能够彼此连成一片。

有利的是，从LED光源的方向上看，与中心反射面相连的边缘反射面的边缘叠置在与之相邻的边缘反射面的边缘上。由此，来自LED光源的光线就不会照射到相邻的边缘反射面之间的连接处，从而进一步避免了在光形中产生的干扰条纹。

进一步优选的是，相邻的LED光源的LED芯片的边缘之间的距离小于3.22mm。通过尽可能减小相邻的LED芯片的边缘之间的距离，能够最大可能地减小各个LED光源产生的光线通过边缘反射面反射后在光形中产生的亮纹之间的间距，从而在将各个边缘反射面反射的光线进行叠加时，更加容易使亮纹连成一体。

有利的是，LED光源的数量为三个，当然也可以使用其他数量的LED光源。根据本发明的LED照明装置通常作为汽车的雾灯或者摩托车的头灯使用。使用单个的大功率LED光源会导致照明装置的成本很高，因此本发明提出使用多个低功率的LED光源来代替大功率LED光源，从而显著地降低了照明装置的成本。

本发明的另一目的通过一种用于制造上述类型的LED照明装置的方法由此实现，即该方法包括以下步骤：a)提供具有至少两个彼此并排布置在印刷电路板上的LED光源的光源；b)提供一个中心反射面，限定出来自LED光源的光线产生的光形的展宽；c)提供在中心反射面的两侧对称地布置的至少一对边缘反射面，其中，边缘反射面所反射的光线彼此叠加，以消除各个边缘反射面所反射的光线形成的光形中的亮纹。

根据本发明的方法的一个优选的设计方案，在步骤a)中，LED光源布置为使得相邻的LED光源的LED芯片的边缘之间的距离小于3.22mm。通过尽可能减小相邻的LED光源的边缘之间的距离，能够最大可能地减小各个LED光源产生的光线通过边缘反射面反射后在光形中产生的亮纹之间的间距，从而在将各个边缘反射面反射的光线进行叠加时，更加容易使亮纹连成一体。

进一步优选的是，在步骤c)中，调整各个边缘反射面与穿过反射器的光轴和中心反射面的纵向对称中心线的对称面的夹角，使得从最外侧的边缘反射面开始，各个边缘反射面与对称面的夹角逐渐增大。通过调整各个边缘反射面相对于对称面的夹角，能够调整来自LED光源的光线经过边缘反射面反射后在垂直于对称面的方向上的出射角度，从而改变通过各个边缘反射面反射的光线在光形中的亮纹的位置，确保不同的边缘反射面反射光线产生的亮纹在光形中彼此错开，从而连成一体。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1是根据本发明的LED照明装置的光源的侧视图；

图2是根据本发明的LED照明装置的光源的俯视图；

图3是根据本发明的LED照明装置的示意图；

图4a至图4f是根据本发明LED照明装置的反射器的各个反射面反射的光线在测试板上的配光图；

图5是根据本发明的LED照明装置的模拟结果图表。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的LED照明装置的光源的侧视图，从图中可见，根据本发明的LED照明装置的光源采用了三颗LED光源2，这些LED光源2并排地布置在印刷电路板1上。图2示出了根据本发明的LED照明装置的光源的俯视图，从图中可见，三颗LED光源2彼此紧密地排列在一起，并且相邻的LED光源2的LED芯片的边缘之间的距离为3.22mm。在本实施例中，采用了三颗光通量分别为200流明的低功率LED光源，例如OSRAM公司生产的OSLON LED光源。当然，也可以采用其他数量的，例如四颗或者五颗任意类型的低功率LED光源。

图3示出了根据本发明的LED照明装置的示意图。从图中可见，该LED照明装置包括由三个LED光源2构成的光源以及反射器3，其中光源设置在反射器3的反射面之前的装配位置中。从图中进一步可见，反射器3包括一个中心反射面3a和对称地布置在中心反射面3a的两侧的两对边缘反射面3b，其中，中心反射面3a用于限定出来自LED光源2的光线产生的光形的展宽，边缘反射面3b用于使其所反射的光线彼此叠加，以消除各个边缘反射面3b所反射的光线在光形中形成的亮纹。此外，中心反射面3a和边缘反射面3b设计成远离LED光源2弯曲的长条状反射板。边缘反射面3b与穿过反射器3的光轴Y和中心反射面3a的纵向对称中心线的对称面S形成夹角，其中从最外侧的边缘反射面3b开始，各个边缘反射面3b与对称面S的夹角逐渐增大。

在设计根据本发明的LED照明装置时，通过调整各个边缘反射面3b相对于对称面S的夹角，能够调整来自LED光源2的光线经过边缘反射面3b反射后在垂直于对称面S的方向上的出射角度，从而改变通过各个边缘反射面3b反射的光线在光形中的亮纹的位置，确保不同的边缘反射面3b反射光线产生的亮纹在光形中彼此错开，从而连成一体。

从图中进一步可见，LED光源2的排布方向垂直于对称面S。此外，从LED光源2的方向上看，与中心反射面3a相连的边缘反射面3b的边缘叠置在与之相邻的边缘反射面3b的边缘上。

图4a至图4f示出了根据本发明LED照明装置的反射器的各个反射面反射的光线在测试板上的配光图，其中，图4a示出了反射器3的中心反射面3a反射的光线在测试板上的配光图，该中心反射面3a限定出了LED光源2发射的光线的展宽，在本实施例中，该展宽为正负50度之间。

图4b示出了位于反射器3一侧的最外侧的边缘反射面3b反射的光线在测试板上的配光图，在配光图中可明显地看到三条亮纹；图4c示出了位于反射器3一侧的最内侧的边缘反射面3a反射的光线在测试板上的配光图，在该配光图中也可看到三条亮纹，但是这三条亮纹与图4b中的三条亮纹的位置不同。

图4d示出了位于反射器3一侧的最外侧的边缘反射面3b反射的光线和最内侧的边缘反射面3a反射的光线在测试板上叠加之后的配光图，从图中可见，来自两个反射面的光线叠加之后，亮纹已经不是很明显了，其已经连成了一体。

此外，在附图中并未单独示出在中心反射面3a的另一侧的两个边缘反射面3b反射的光线在测试板上的配光图，这是因为在中心反射面3a两侧的边缘反射面3b是彼此对称的，因此其反射的光线也是彼此对称的，从图4b和图4c中可以推想出另一侧的两个边缘反射面3b反射的光线在测试板上的配光图，其产生与图4b和图4c中示出的图样镜像对称的图样。

图4e示出了在中心反射面3a的两侧的边缘反射面3b反射的光线全部叠加在一起后在测试板上的配光图。从图中可见，各个边缘反射面3a反射的光线中的亮纹差不多完全连成一体，以及很难看到明显的条纹了。

图4f示出了所有反射面反射的光线全部叠加在一起后在测试板上的配光图。从图中可见，根据本发明的LED照明装置产生的光线中已经差不多看不到明显的条纹了。

图5示出了根据本发明的LED照明装置的模拟结果图表。由于根据本发明的LED照明装置主要应用作为汽车的雾灯或者摩托车的头灯，因此在该模拟结果图表中采用了欧洲雾灯标准。从图中可见，在各个点和各个区域或位置对本发明的LED照明装置进行测试获得的结果都满足欧洲雾灯标准。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

参考标号

1        印刷电路板

2        LED光源

3        反射器

3a       中心反射面

3b       边缘反射面

S        对称面

Y        光轴

Claims (10)

1.一种LED照明装置，包括：印刷电路板(1)，布置在所述印刷电路板(1)上的至少两个彼此并排地布置的LED光源(2)，其特征在于，还包括反射器(3)，所述反射器(3)包括一个中心反射面(3a)和对称地布置在所述中心反射面(3a)的两侧的至少一对边缘反射面(3b)，其中，所述中心反射面(3a)用于限定出来自所述LED光源(2)的光线产生的光形的展宽，所述边缘反射面(3b)用于使其所反射的光线彼此叠加，以消除各个所述边缘反射面(3b)所反射的光线在所述光形中形成的亮纹。

2.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述中心反射面(3a)和所述边缘反射面(3b)设计成远离所述LED光源(2)的弯曲的长条状反射板。

3.根据权利要求2所述的LED照明装置，其特征在于，所述边缘反射面(3b)与穿过所述反射器(3)的光轴(Y)和所述中心反射面(3a)的纵向对称中心线的对称面(S)形成夹角，其中从最外侧的所述边缘反射面(3b)开始，各个所述边缘反射面(3b)与所述对称面(S)的夹角逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的LED照明装置，其特征在于，所述LED光源(2)的排布方向垂直于所述对称面(S)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的LED照明装置，其特征在于，从所述LED光源(2)的方向上看，与所述中心反射面(3a)连接的所述边缘反射面(3b)的边缘叠置在与之相邻的所述边缘反射面(3b)的边缘上。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的LED照明装置，其特征在于，相邻的所述LED光源(2)的LED芯片的边缘之间的距离小于3.22mm。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的LED照明装置，其特征在于，所述LED光源(2)的数量为三个。

8.一种用于制造LED照明装置的方法，其特征在于以下步骤：

a)提供具有至少两个彼此并排布置在印刷电路板(1)上的LED光源(2)的光源；

b)提供一个中心反射面(3a)，限定出来自所述LED光源(2)的光线产生的光形的展宽；

c)提供在所述中心反射面(3a)的两侧对称地布置的至少一对边缘反射面(3b)，其中，所述边缘反射面(3b)所反射的光线彼此叠加，以消除所述光形中由各个所述边缘反射面(3b)所反射的光线形成的亮纹。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤a)中，所述LED光源(2)布置为使得相邻的所述LED光源(2)的LED芯片边缘之间的距离小于3.22mm。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步骤c)中，调整各个所述边缘反射面(3b)与穿过所述反射器(3)的光轴(Y)和所述中心反射面(3a)的纵向对称中心线的对称面(S)的夹角，使得从最外侧的所述边缘反射面(3b)开始，各个所述边缘反射面(3b)与所述对称面(S)的夹角逐渐增大。

Images