CN103672461A - 发光二极管灯具 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管灯具,其包括灯体、安装于灯体的发光二级管模组,所述发光二极管模组包括电路板、位于电路板上的第一发光二极管及若干第二发光二极管,所述第一发光二极管位于所述第二发光二极管的中部,所述第二发光二极管围设该第一发光二极管,所述发光二极管灯具还包括罩设所述每一第二发光二极管的透镜,所述透镜包括导光部,所述导光部包括入光面及出光面,相应发光二极管发出的光线自入光面进入透镜,并经由出光面折射后,大部分光线向出光面的周缘侧向出射,从而增大该发光二极管灯具的出光角度。

Description

发光二极管灯具
技术领域
本发明涉及一种半导体结构,尤其涉及一种发光二极管灯具。
背景技术
发光二极管作为一种高效的发光源,具有环保、省电、寿命长等诸多特点已经被广泛的运用于各种领域。
发光二极管的出光角度一般为90度至120度,其出光角中央的光线强度较强,侧向的光线强度较弱,导致使用发光二极管的灯具的侧向的亮度明显暗于其中央部位的两道,从而使整个灯具的各处亮度不均匀,甚至出现明暗交替的光圈,影响灯具的照明效果。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种出光均匀且出光角大的发光二极管灯具。
一种发光二极管灯具,其包括灯体、安装于灯体的发光二级管模组,所述发光二极管模组包括电路板、位于电路板上的第一发光二极管及若干第二发光二极管,所述第一发光二极管位于所述第二发光二极管的中部,所述第二发光二极管围设该第一发光二极管,所述发光二极管灯具还包括罩设所述每一第二发光二极管的透镜,所述透镜包括导光部,所述导光部包括入光面及出光面,相应发光二极管发出的光线自入光面进入透镜,并经由出光面折射后,大部分光线向出光面的周缘侧向出射,从而增大该发光二极管灯具的出光角度。
本发明提供的发光二极管灯具中,所述透镜将每一第二发光二极管中部的出射的光线导向两侧,可提高每一第二发光二极管的出光角度,从而在部署第二发光二极管时,可增加第二发光二极管之间的距离,在有效照射范围不受影响的情况下,有利于减少第二发光二极管使用的数量,节约成本。另外,为了提高第二发光二极管的光照利用率,第二发光二极管之间的距离会部署至尽量减小二相邻的第二发光二极管有效照射角度范围相互重叠的面积,此时,这些第二发光二极管中部位置就会出现相应的光照弱区,而该第一发光二极管位于这些第二发光二极管的中部,其发出的光线则可补偿该发光二极管灯具的中部光照强度,从而使得整个发光二极管灯具的出光更为均匀。
附图说明
图1为本发明的发光二极管灯具的组装图。
图2为本发明的发光二极管灯具的分解图。
图3为图2所示的第二发光二极管及其透镜的组装剖视图。
图4为图3所示的第二发光二极管发出的光线经过透镜的光路图。
图5为图1所示的发光二极管灯具的部分光路示意图。
主要元件符号说明
发光二极管灯具 1
灯头 10
接头 11
连接结构 13
灯体 30
灯杯 31
发光二极管模组 33
灯罩 35
透镜 40
导光部 41
粗糙结构 43
卡榫 45
外螺纹 111
导电接点 113
支撑部 311
散热片 313
电路板 331
第一发光二极管 333
第二发光二极管 335
底面 411
侧面 413
顶面 415
凹穴 417
凸起 431
通孔 3111、3311
第一自由曲面 4151
连接点 4153
第二自由曲面 4171
环面 4173
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2,本发明一实施例中的发光二极管灯具1包括一灯头10及与该灯头10连接的一灯体30。该灯头10包括一接头11及一连接结构13。
该灯体30包括一灯杯31、安装于灯杯31内的一发光二极管模组33及安装于灯杯31且罩设发光二极管模组33的一灯罩35。该连接结构13位于接头11及灯杯31之间且连接接头11及灯杯31。
所述接头11呈圆筒状。该接头11的外部周缘设置有外螺纹111,且其远离灯体30的一端具有一导电接点113。该接头11通常为标准件,用于与电源电性连接而驱动发光二极管模组33。该发光二极管灯具1能够直接与传统的白炽灯泡置换。
所述灯杯31由导热性能良好的材料如铝、铜等一体形成,其大致呈上大下小的圆台。该灯杯31上端中部凹陷而形成有一圆形的支撑部311。该支撑部311用以用于承载所述发光二极管模组33。该支撑部311的中部开设有一通孔3111。该发光二极管模组33的电线通过通孔3111,使位于灯杯31内部的驱动模组(图未示)与发光二极管模组33电性连接。该驱动模组同时与接头11的导电接点113电性连接。该灯杯31的外壁上形成有若干间隔设置的弧形散热片313,其用于向外散发灯杯31工作时产生的热量。
所述发光二极管模组33包括一电路板331及设置于电路板331上表面的一第一发光二极管333、三第二发光二极管335及与第二发光二极管335配合的三透镜40。
所述电路板331呈圆盘状,其固定于灯杯31的支撑部311上且与支撑部311热接触。本实施例中,该电路板331各处的横截面为半径相同的圆。该电路板331的中部开设有一通孔3311。该通孔3311贯穿整个电路板331的上下表面,且与通孔3111正对,其用于发光二极管模组33的电线通过。本实施例中,该通孔3311沿电路板331的轴向贯穿。
所述第一发光二极管333固定于电路板331的上表面中部并正对通孔3311。所述三个第二发光二极管335间隔的设置于电路板331的上表面的周缘并围设第一发光二极管333。所述每一第二发光二极管335与第一发光二极管333之间的距离相等。本实施例中,这三个第二发光二极管335之间的连线构成一等边三角形,且所述第一发光二极管333位于所述等边三角形的中心。所述第一发光二极管333及第二发光二极管335可具备不同的功率并发出所需颜色的光。在本实施例中,所述第一发光二极管333及第二发光二极管335的功率相同且均发白光。所述第一发光二极管333上未设置透镜,其发出的光线主要集中自其顶端中部向外出射。
请参见图3,所述每一透镜40固定于所述电路板331的上表面并罩设相应的第二发光二极管335于其内。每一透镜40均由光学性能优越的透明材料制成,如PMMA或PC塑料,且该透镜40沿中心轴OO’对称设置。
每一透镜40包括一导光部41、自导光部41一侧表面向外凸设的一粗糙结构43及二卡榫45。
所述导光部41包括一弯曲顶面415、一水平的底面411及连接该底面411与顶面415的一环形侧面413。该顶面415连接该侧面413顶端并位于该底面411上方。该顶面415较底面411宽,且包括二第一自由曲面4151。每一第一自由曲面4151向外凸设形成,该二第一自由曲面4151相互连接而共同构成一翼型结构,该二第一自由曲面4151的连接点4153位于一第二自由曲面4171中心的正上方。该顶面415距离底面411的高度自该二第一自由曲面4151的连接点4153向外部周缘递增至对应底面411的边缘后朝向侧面413逐渐递减。本申请中,该顶面415所在的区域为第二发光二极管335的有效照明范围。该导光部41自底面411中部朝向顶面415凹陷形成一凹穴417,该凹穴417正对第二发光二极管335。该凹穴417由朝向顶面415并位于导光部41中部的第二自由曲面4171及连接该第二自由曲面4171的一竖直环面4173围设形成。该第二自由曲面4171为一穹状的凹面,其距离该底面411的高度自其顶部中央向周缘方向逐渐降低。所述第二自由曲面4171及环面4173为导光部41的入光面;而所述导光部41的顶面415为导光部41的出光面。
所述粗糙结构43及二卡榫45均自导光部41的底面411向外凸设形成。该粗糙结构43为均匀分布于底面411上、凹穴417周缘的若干连续的凸起431,每一个凸起431形状、大小及其高度相同。每一凸起431均呈梯形,其宽度自与底面411相连的顶端向远离底面411的底端逐渐减小。相邻凸起431的顶面边缘相互连接,其它部分间隔设置,且位于底面411相对两外端的二凸起431的顶面外边缘分别与二卡榫45的顶面内边缘连接。
该二卡榫45分别位于导光部41的底面411的边缘两侧,用于将透镜40固定在所述电路板331上。该卡榫45大致为圆形柱体,其纵截面为梯形,且其宽度自导光部41底面411向远离导光部41的方向逐渐减小。该卡榫45自导光部的底面411向下延伸的高度较粗糙结构43向下延伸的高度大。所述透镜40与第二发光二极管335间隔设置。
所述灯罩35由透明或半透明的高折射率的材料制成,呈一侧开口的、内空的半球形。该灯罩35固定于灯杯31顶端且罩设发光二极管模组33,且该灯罩35的顶部中央正对所述第一发光二极管333。该灯罩35用以将入射至其上的光线向外发散。
请参见图4及图5,所述发光二极管灯具1工作时,每一第二发光二极管335发出的光线自围设凹穴417的第二自由曲面4171及环面4173进入透镜40,并朝向第一自由曲面4151发射,然后经由该第一自由曲面4151的折射作用,使得这部分光线中的一小部分自透镜40的中部朝向灯罩35的中部出射,另外的一大部分光线自透镜40的第一自由曲面4151的边缘射向灯罩35位于中部两侧的边缘,然后经由灯罩35的进一步折射后进一步向灯罩35的周缘发散射出。如此,则使得所述发光二极管灯具1具有较大的出光角度。
本发明的发光二极管灯具1中,所述透镜40将每一第二发光二极管335中部的出射的光线导向两侧,可提高每一第二发光二极管335的出光角度,从而在部署第二发光二极管335时,可增加第二发光二极管335之间的距离,在有效照射范围不受影响的情况下,有利于减少第二发光二极管335使用的数量,节约成本。另外,为了提高第二发光二极管335的光照利用率,第二发光二极管335之间的距离会部署至尽量减小二相邻的第二发光二极管335有效照射角度范围相互重叠的面积,此时,这些第二发光二极管335中部位置就会出现相应的光照弱区,而该第一发光二极管333位于这些第二发光二极管335的中部,其发出的光线则可补偿该发光二极管灯具1的中部光照强度,从而使得整个发光二极管灯具1的出光更为均匀。

Claims (10)

1.一种发光二极管灯具,其包括灯体、安装于灯体的发光二级管模组,所述发光二极管模组包括电路板、位于电路板上的第一发光二极管及若干第二发光二极管,其特征在于:所述第一发光二极管位于所述第二发光二极管的中部,所述第二发光二极管围设该第一发光二极管,所述发光二极管灯具还包括罩设所述每一第二发光二极管的透镜,所述透镜包括导光部,所述导光部包括入光面及出光面,相应发光二极管发出的光线自入光面进入透镜,并经由出光面折射后,大部分光线向出光面的周缘侧向出射,从而增大该发光二极管灯具的出光角度。
2.如权利要求1所述的发光二极管灯具,其特征在于:所述出光面包括向外凸设的二第一自由曲面,且所述二第一自由曲面相互连接而共同构成一翼型结构。
3.如权利要求2所述的发光二极管灯具,其特征在于:所述导光部进一步包括与所述出光面正对的水平底面,且所述底面的中部向所述第一自由曲面的方向凹陷形成凹穴;所述凹穴包括自所述底面朝向所述顶面凹陷的第二自由曲面,所述第二自由曲面为导光部的入光面,所述二第一自由曲面的连接点位于第二自由曲面中心的正上方。
4.如权利要求3所述的发光二极管灯具,其特征在于:所述底面上具有位于底面相对边缘的二卡榫及位于所述凹穴周缘且向外凸设的连续的凸起,且位于底面相对两外端的二凸起的顶面外边缘分别与二卡榫的顶面内边缘连接,所述透镜通过所述二卡榫与所述电路板固定。
5.如权利要求1所述的发光二极管灯具,其特征在于:所述第二发光二极管的数量为三个,所述第一发光二极管的数量为一个,所述三第二发光二极管等距离间隔设置而使其相互之间的连线形成一等边三角形,所述第一发光二极管位于所述等边三角形的中心。
6.如权利要求1所述的发光二极管灯具,其特征在于:所述第一发光二极管上未设置透镜。
7.如权利要求1所述的发光二极管灯具,其特征在于:进一步包括固定于灯体上且罩设所述发光二极管模组的灯罩,所述灯罩进一步折射所述第二发光二极管发出的光线,从而进一步扩大发光二极管灯具的发光角度。
8.如权利要求7所述的发光二极管灯具,其特征在于:所述灯罩为半球形,其由透明或半透明的材料制成,且其顶部中央正对所述第一发光二极管。
9.如权利要求1所述的发光二极管灯具,其特征在于:所述灯体包括灯杯,所述灯杯由导热材料制成。
10.如权利要求9所述的发光二极管灯具,其特征在于:所述灯杯呈上大下小的圆台状,其上端中部凹陷而形成圆形的支撑部,且所述灯杯的外壁上形成有间隔设置的弧形散热片。
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