CN103335277A - 具有空腔结构的导光灯及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明通过一种具有空腔结构的导光灯及其制造方法，属于照明技术领域。该导光灯包括：环形导光体，是截面为环形结构的中空导光腔体结构；光源，是对应着前述环形导光体的器壁底部和/或器壁中设置的发光结构；反光层，设置在前述环形导光体的内侧，用以对前述光源投射到该环形导光体中的光线进行漫反射，使其从该环形导光体中射出。利用本发明，能够在环形结构的导光体下方设置光源，经由导光体的全反射作用以及内侧的反光层的漫反射作用，实现光线的扩散功能。

Description

具有空腔结构的导光灯及其制造方法

技术领域

本发明属于照明技术领域。

技术背景

目前新型的发光源不断涌现，比如LED灯，以及OLED（有机发光二极管，Organic Light-Emitting Diode）；冷阴极荧光灯管(ColdCathode Fluorescent Lamp)，简称CCFL；EL(electroluminescence)，电致发光片，等等。

作为举例，在使用LED等发光灯的情况下，因为LED光源的尺寸很小，在需要发散的空间较大时，尺寸很小的LED灯常常难以满足用户的需求。人们为了扩散LED灯的光线，经常使用反光罩等装置进行反光操作。

另外，当前还发展出了一种发光灯的应用技术形式，它包括有导光棒和设置在导光棒两端的LED灯。在导光棒的一侧设置有反光层。在使用中，通过两端的LED灯向前述的导光棒射入光线，在导光棒中，触及前述反光层的情况下，将导光棒中的光线以漫反射的形式向外导出。利用这种方式，能够获得更为匀称的光线发散效果。但这种技术形式同样具有多种缺陷，典型的缺陷举例如下：

（1）为了增加整个发光灯的亮度，就需要将设置在前述导光棒两端的LED灯的功率提高，但在LED灯功率提高的情况下，所散发出来的热量就会大幅度提升，造成光源发生严重光衰。如何将这些热量良好地扩散出去，在目前仍旧是LED灯方面的技术难题。

（2）高功率的LED灯成本非常高昂，作为比较，中低功率的LED灯的价格很低，散热量小，但在目前的技术条件下，无法通过已有的导光棒与LED灯的组成结构，利用中低功率的LED灯获得高功率的发光强度。

（3）在导光棒长度较长的情况下，虽然导光棒两端分别设置有LED灯，但随着长度增加，仍旧会造成导光棒的光线匀称性降低。

发明内容

本发明的目的，是提供一种具有空腔结构的导光灯，以及配套的制造方法，利用本发明，能够在环形结构的导光体下方设置光源，经由导光体的全反射作用以及内侧的反光层的漫反射作用，实现光线的扩散功能。

本发明提供一种具有空腔结构的导光灯，该导光灯包括有如下结构：

环形导光体，是截面为环形结构的中空导光腔体结构；

光源，是对应着前述环形导光体的器壁底部和/或器壁中设置的发光结构；

反光层，设置在前述环形导光体的内侧，用以对前述光源投射到该环形导光体中的光线进行漫反射，使其从该环形导光体中射出。

进一步，所述的环形导光体为圆筒或其它几何形状管型结构结构，垂直着该圆筒结构轴线的截面，为圆环结构，或其它几何形状结构。

进一步，所述的导光体，是通过有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，简称为PMMA），或者导光塑料，或者玻璃实现的。

进一步，所述的光源，设置在前述环形导光体底部的中间位置。

进一步，前述的光源所对应的发光器件，以均匀的环形阵列形式来布局在环形导光体的底部。

进一步，所述的环形阵列中，所布局的发光器件的数量为4个或以上。

进一步，所述的导光体的器壁厚度，在3毫米-50毫米之间。

进一步，在前述环形导光体内部，设置有预设的功能结构。

进一步，所述在环形导光体中设置的中空腔体结构中，为如下结构至少其一：

设置有音响，该音响的声音出口，通过前述环形导光体外侧的开口进行导出；

设置有空气检测结构，该空气检测结构用以采集空气的开口，对应着前述环形导光体外侧的开口；

设置有摄像结构，该摄像结构用以采集外界图像的开口，对应着前述环形导光体外侧的开口；

设置有烟雾报警结构，该烟雾报警结构与环境之间的开放接口，对应着前述环形导光体外侧的开口；

设置有人员移动探测结构，该移动人员探测结构与环境之间的开放接口，对应着前述环形导光体外侧的开口；

设置有红外遥控收发结构，该红外遥控收发结构与环境之间的开放接口，对应着前述环形导光体外侧的开口。

进一步，在前述功能结构使用所在导光灯供给电源的情况下，通过所在的导光灯单独向该功能结构设置供电结构，以及单独为光源设置供电结构。

进一步，在前述中空腔体结构中，设置有用以进行无线信道通信的结构，和/或基于所在导光灯灯座的供电电源线路进行数据通信的功能结构。

进一步，所述的环形导光体，为下方空间尺度大，上方空间尺度小的空腔封闭结构。

本发明还提供一种具有空腔结构的导光灯中的环形导光体及反光层的制造方法，该方法包括如下步骤：

预设用以挤注/或压注出中空环形导光体的外挤出结构，以及内嵌在该环形导光体内侧的环形反光层挤出结构；

在挤注/或压注出环形导光体的同时，在其内侧挤出环形反光层，该环形反光层用以将该环形导光体中全反射的光线进行漫反射；

在前述环形导光体或环形反光层两者至少其一处于高温柔性的状态下，将两者进行压紧操作，待到前述两者冷凝后成型。

本发明还提供一种具有空腔结构的导光灯的制造方法，该方法包括如下步骤：

预设用以挤注/或压注中空环形导光体的外挤出结构，以及内嵌在该环形导光体内侧的环形反光层挤出结构；

在挤注/或压注环形导光体的同时，在其内侧挤出环形反光层，该环形反光层用以将该环形导光体中全反射的光线进行漫反射；

在前述环形导光体或环形反光层两者至少其一处于高温柔性的状态下，将两者进行压紧操作，以及将光源压入到前述环形导光体的底部或侧部器壁；

待到前述结构冷凝后成型。

本发明的优点在于：能够通过环形矩阵布局的光源器件，以及环形的反光层、导光体等，获得更加均匀的反射光效果。同时，能够通过汇集多个小功率的发光器件获得大的综合功率。以及利用这种方式，还有效解决了大功率发光灯散热难的长期难题。

附图说明

图1是本发明中具有空腔结构的导光灯的结构示意图，为一种实施例。

图2是本发明中具有空腔结构的导光灯的结构示意图，为另一种实施例。

图3是本发明中电源供给结构的示意图，为一种实施例。

具体实施方式

参图1所示，本发明提供了一种具有空腔结构的导光灯100，该导光灯100包括有如下结构：

环形导光体110，是截面为环形结构的中空导光腔体结构；

光源120，是对应着前述环形导光体110的器壁底部和/或器壁中设置的发光结构；

反光层130，设置在前述环形导光体110的内侧，用以对前述光源120投射到该环形导光体120中的光线进行漫反射，使其从该环形导光体120中射出。

前述的环形导光体110，是通过导光材料来实现的。典型的导光材料，作为举例而非限定，为有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，简称为PMMA），或者导光塑料，或者玻璃等。当然，其它能够进行透光的材质，也能够应用于本发明。

所述的环形导光体110为中空的腔体结构，作为优选的实施例而非限定，该腔体为圆筒结构。垂直着该圆筒结构轴线的截面，为圆环结构，或椭圆环结构。这类结构便于实施，而且品质方便控制，光学性能稳定。在本图所示的实施例中，其截面就为圆环结构。

前述环形导光体110的器壁厚度，作为优选的实施例而非限定，适合取在3毫米-50毫米之间。

在前述环形导光体的内侧设置有反光层130。该反光层130为了实现良好的漫反射作用，适合用漫反射性能强的无机粉体材料来实现，比如二氧化钛粉体材料；而反光层130的基材，作为举例，可以通过有机玻璃一类的透光材料实现。比如，将二氧化钛粉体均匀地混入到有机玻璃材料中，就可以制造出反光层130。

前述的反光层130，既可以通过一个涂层涂附在环形导光体110的内壁，也可以作为独立的型材，紧密贴附于前述环形导光体110的内壁。

前述的光源120，具体类型并不限定，但优选为点光源。该光源120，作为典型的实施例，是通过LED发光器件来实现的光源，并不包括LED灯常见的外封装结构。将该尺寸很小的LED发光器件贴附着前述环形导光体110的底部进行设置，或者植入到环形导光体110的器壁内部进行设置。LED发光器件所发出的光线，有一部分会直接经过环形导光体110射入到外界空间中，还有一部分会投射到反光层130上，经该反光层130的漫反射作用，一部分透过所在的环形导光体110的器壁投射到外界空间中，另外一部分在环形导光体110中再次进行全反射，直至被材料吸收或者最终投射到外界空间中。

当然，光源120还可以用其它的发光材料来实现，比如OLED（有机发光二极管，Organic Light-Emitting Diode）也具有良好的发光性能，同样适合作为本发明中的光源120的候选器件。进一步，其它的光源形式，如电致发光片EL(electroluminescence)、等离子体发光器件等，也可以作为候选的光源器件，具体并不限定。

前述光源120所对应的发光器件，适合以均匀的环形阵列形式来布局在环形导光体110的底部，且适合布局在环形导光体110底部的环形区域的中间位置，如图中所示的那样。所述的环形阵列中，所布局的发光器件的数量，优选为4个以上，且进一步优选为10个以上。

本发明的这种结构具有许多优异的特性。比如，在将前述的发光器件取为LED器件的情况下，就可以在一个直径约6-10厘米左右的环形区域上，均匀地分布10-30个LED器件，每一个LED器件的功率都很小，但该环形阵列中的各LED器件组合起来，总的发光量就会10-30倍地提高。同时，小功率的LED器件价格便宜、发热量低。通过这种方式，一举解决了大功率LED发光器件价格贵、散热难的行业难题，这一方案在全球的节能灯领域都具有突破性意义。

对应着LED器件等光源120的外侧，适合设置散热器材150，比如该散热器材150可以通过设置有沟痕或棱条的铝壳来实现，这样就可以便利地进行热量的散发操作了。当然，还有其它的散热结构，具体并不限定。

进一步，为了使得所对应导光灯能够直接在现有的灯座上进行固定及使用，还适合设置与当前灯座相对应的灯座插头140，比如，可以是螺口灯座接头，或者是插口灯座接头等，以及配套设置对应的电压整流结构，使得所对应灯座上的电流能够适合于光源的电流供给。

参图2所示，在本图所示的实施例中，对应在导光灯100的环形导光体110内部的空腔中，设置有功能结构200。该功能结构200的具体类型并不限定，它利用环形导光体110内部的空腔，实现预设的功能。

作为典型的实施例，在前述的空腔中，设置有音响210。该音响210的声音出口通过环形导光体110向外的开口来实现。所述的音响210，作为典型的实施例，适合设置有无线通信模块，比如蓝牙功能模块，来接收外界的蓝牙设备中输送的音频数据，进行声音播放操作。

如图中所示的那样，在导光灯100的附近位置，还设置了智能手机300。该智能手机300中具有蓝牙功能模块。通过智能手机300进行所在环境中的蓝牙设备搜索，在判定获得前述音响210所对应的蓝牙设备后，当选择了接通功能之后，构成了两者之间蓝牙设备的沟通操作。进而当智能手机300进行音乐播放时，就可以经由蓝牙功能模块将音频数据推送至前述的音响210中进行播放操作。该音响210的电源，通过所在导光灯100的灯座插头140获取。

当然，前述的空腔结构中，还可以设置其它的功能结构，作为举例而非限定，比如：

设置有空气检测结构，用以检测空气品质，比如一氧化碳的含量，或二氧化碳的含量，或是否具有有毒气体，或是否具有可燃气体，等等。该空气检测结构用以采集空气的开口，通过前述环形导光体外侧的开口来实现。

和/或，设置有空气净化结构，可以通过吸附的方式进行净化，或者通过化学反应的方式进行净化，或者通过高压电流激励生成臭氧的方式进行净化，等等，具体并不限定。该净化结构与环境空气的接口，对应着前述环形导光体外侧的开口。

和/或，设置有摄像结构，该摄像结构用以采集外界图像的镜头开口，对应着前述环形导光体外侧的开口设置。

和/或，设置有烟雾报警结构，该烟雾报警结构与环境之间的开放接口，对应着前述环形导光体外侧的开口。

和/或，设置有人员移动探测结构，通过拍摄人像和识别人像位移改变数据的方式，判定人员的移动状况。该移动人员探测结构与环境之间的开放接口，对应着前述环形导光体外侧的开口。

和/或，设置有红外遥控收发结构，用以收发红外遥控的电气信号。该红外遥控收发结构与环境之间的开放接口，对应着前述环形导光体外侧的开口。

其它的结构也是不限定的。只要能够在前述的空腔环境中安装，且能够符合导光灯的工作环境需求，都可以应用于本发明。

在所设置的功能结构200需要进行通信时，作为举例而非限定，可以通过如下两者至少其一的方式来实现：

方式一，在前述中空腔体结构中，设置有用以进行无线信道通信的结构，比如前述的蓝牙功能模块等。

方式二，通过导线的供电结构进行通信传输，基于所在导光灯灯座的供电电源线路，设置进行数据通信的功能结构。

参图3所示，在本图所示的实施例中，展示了一种能够用于本发明的电源供给结构，当然，这是举例而非限定。

其中，在导光灯的灯座插头上，设置有两个独立的电源供给结构，其中之一，单独向设置在环形导光体内部的功能结构200进行供电，其中之二，单独向光源120进行供电。这种情况下，就可以在关闭光源120的情况下，也能够使得功能结构200正常供电，或者，在开启光源120的情况下，也可以关闭功能结构200。对应地，还可以分别设置有线或者无线的开关控制结构，来实现对应电源的控制操作。

在前面所述的方案中，是将前述的环形导光体作为圆筒的形式进行描述，当然也可以具有空腔结构的其它几何形状，尤其是筒状结构的其它几何形状。

其中，前述的环形导光体，其截面优选为封闭结构，具体并不限定。

比如，所述的环形导光体，还可以设置为下方空间尺度大、上方空间尺度小的空腔封闭结构。这种结构形式具有更加闭合的光线反射界面，也是良好的实施例。

进一步，在本发明中还提供一种具有空腔结构的导光灯中的环形导光体及反光层的制造方法，该方法包括如下步骤：

预设用以挤注/或压注出中空环形导光体的外挤出结构，以及内嵌在该环形导光体内侧的环形反光层挤出结构；

在挤注/或压注出环形导光体的同时，在其内侧挤注/或压注出环形反光层，该环形反光层用以将该环形导光体中全反射的光线进行漫反射；

在前述环形导光体或环形反光层两者至少其一处于高温柔性的状态下，将两者进行压紧操作，待到前述两者冷凝后成型。

作为举例而非限定，典型地，前述的中空环形导光体和环形反光层，其基材均通过有机玻璃来实现。在温度区间为96℃-150℃之间的情况下，其材质具有柔性，能够进行挤注操作。进一步，在环形反光层所对应的有机玻璃基材中，分散有用以进行光线反射操作的无机粉体材料，比如二氧化钛粉体。利用塑料材料的挤出结构，向外挤出中空的环形导光体，以及将挤出结构设置有内层，用以将混合有无机粉体材料的有机玻璃在前述环形导光体的内壁进行挤出操作。进一步，适合在环形反光层的内侧，以及环形导光体的外侧，这两者之间设置挤压结构，从而使得环形导光体与环形反光层两者之间紧密贴合。通过这种方式，就可以设置用以进行光线漫反射的反射层结构了。

结合着前面的实施例，在本发明中还提供了一种具有空腔结构的导光灯的制造方法，该方法包括如下步骤：

预设用以挤注/或压注出中空环形导光体的外挤出结构，以及内嵌在该环形导光体内侧的环形反光层挤出结构；

在挤注/或压注出环形导光体的同时，在其内侧挤注/或压注出环形反光层，该环形反光层用以将该环形导光体中全反射的光线进行漫反射；

在前述环形导光体或环形反光层两者至少其一处于高温柔性的状态下，将两者进行压紧操作，以及将光源压入到前述环形导光体的底部或侧部器壁；

待到前述结构冷凝后成型。

在这种方案中，作为典型的实施例而非限定，取前述的环形导光体和环形反光层的基材，均为通过有机玻璃，其温度区间为96℃-250℃之间。于是，在完成了环形导光体和环形反光层的挤出操作之后，趁着有机玻璃基材的高温柔性状态，可以直接将光源器件，比如LED器件压入到环形导光体的底部或者侧部的器壁中。进而将导光灯所对应的其它结构，比如电源，或者灯座插头，或者散热结构等布局完备之后，就可以组成整个的导光灯了。这种方案，就相当于利用了光源器件和前述的环形导光体结构，以及其它的配套结构，如散热器材、灯座插头以及导线等，完成光源器件的封装过程。

以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它任何实施方式，亦均在本发明的保护范围之中。

Claims (14)

1.一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于该导光灯包括有如下结构：

环形导光体，是截面为环形结构的中空导光腔体结构；

光源，是对应着前述环形导光体的器壁底部和/或器壁中设置的发光结构；

反光层，设置在前述环形导光体的内侧，用以对前述光源投射到该环形导光体中的光线进行漫反射，使其从该环形导光体中射出。

2.根据权利要求1所述的一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于：所述的环形导光体为圆筒或其他几何形状管状结构，垂直着该圆筒结构轴线的截面，为圆环结构，或其他几何形状结构。

3.根据权利要求1所述的一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于：所述的导光体，是通过有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，简称为PMMA），或者导光塑料，或者玻璃实现的。

4.根据权利要求1所述的一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于：所述的光源，设置在前述环形导光体底部的中间位置。

5.根据权利要求1所述的一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于：前述的光源所对应的发光器件，以均匀的环形阵列形式来布局在环形导光体的底部。

6.根据权利要求5所述的一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于：所述的环形阵列中，所布局的发光器件的数量为4个或以上。

7.根据权利要求1所述的一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于：所述的导光体的器壁厚度，在3毫米-50毫米之间。

8.根据权利要求1所述的一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于：在前述环形导光体内部，设置有预设的功能结构。

9.根据权利要求8所述的一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于：所述在环形导光体中设置的功能结构中，为如下结构至少其一，

设置有音响，该音响的声音出口，通过前述环形导光体外侧的开口进行导出；

设置有空气检测结构，该空气检测结构用以采集空气的开口，对应着前述环形导光体外侧的开口；

设置有摄像结构，该摄像结构用以采集外界图像的开口，对应着前述环形导光体外侧的开口；

设置有烟雾探测报警结构，该烟雾报警结构与环境之间的开放接口，对应着前述环形导光体外侧的开口；

设置有人员移动探测结构，该移动人员探测结构与环境之间的开放接口，对应着前述环形导光体外侧的开口；

设置有红外遥控收发结构，该红外遥控收发结构与环境之间的开放接口，对应着前述环形导光体外侧的开口。

10.根据权利要求8所述的一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于：在前述功能结构使用所在导光灯供给电源的情况下，通过所在的导光灯单独向该功能结构设置供电结构，以及单独为光源设置供电结构。

11.根据权利要求1所述的一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于：在前述中空腔体结构中，设置有用以进行无线信道通信的结构，和/或基于所在导光灯灯座的供电电源线路进行数据通信的功能结构。

12.根据权利要求1所述的一种具有空腔结构的导光灯，其特征在于：所述的环形导光体，为下方空间尺度大，上方空间尺度小的空腔封闭结构。

13.一种具有空腔结构的导光灯中的环形导光体及反光层的制造方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

预设用以挤注/或压注出中空环形导光体的外挤出结构，以及内嵌在该环形导光体内侧的环形反光层挤出结构；

在挤出环形导光体的同时，在其内侧挤注/或压注出环形反光层，该环形反光层用以将该环形导光体中全反射的光线进行漫反射；

在前述环形导光体或环形反光层两者至少其一处于高温柔性的状态下，将两者进行压紧操作，待到前述两者冷凝后成型。

14.一种具有空腔结构的导光灯的制造方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

预设用以挤注/或压注出中空环形导光体的外挤出结构，以及内嵌在该环形导光体内侧的环形反光层挤出结构；

在挤注/或压注出环形导光体的同时，在其内侧挤注/或压注出环形反光层，该环形反光层用以将该环形导光体中全反射的光线进行漫反射；

在前述环形导光体或环形反光层两者至少其一处于高温柔性的状态下，将两者进行压紧操作，以及将光源压入到前述环形导光体的底部或侧部器壁；

待到前述结构冷凝后成型。

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