CN104976539B - 金属嵌合前置式屈光装置以及光源 - Google Patents

金属嵌合前置式屈光装置以及光源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属嵌合前置式屈光装置以及光源，涉及一种照明装置，其用以改善使用了反光罩的LED灯具的散热。本发明的金属嵌合前置式屈光装置包括反光罩，反光罩包括罩体，以及位于罩体两端的敞口端和罩底端，其还包括一散热器；散热器位于所述罩底端上方位置，且位于罩体内侧，其两端固定在所述罩体上。由于本发明采用的是反射出光，整个灯罩的反光面为出光面，置于其内的散热器基本不影响出光，从而实现了出光和散热两不误。

Description

金属嵌合前置式屈光装置以及光源
技术领域
本发明涉及一种照明装置。
背景技术
现有的使用了反光罩的灯具，均是将光源设置在灯罩底部的中心位置，LED灯具亦是如此。但是LED发热量很大，且其在高温下会发生严重的光衰，降低其可靠性和使用寿命。随着灯具功率要求越来越大，此类LED灯具的使用面临着严重的散热问题。使用更大功率的LED芯片将不能很好的解决散热问题。目前采用的一种较多的方案是采用优良的铝基板，铝基板自身为复合金属材料，具有较好的散热性能。但是更大面积的铝基板，由于其制作工艺较为复杂，其成本较高，且对于更大功率的LED芯片，其同样面临散热不佳的问题。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提出一种金属嵌合前置式屈光装置以及光源，用以改善使用了反光罩的LED灯具的散热。
为了解决上述问题，本发明提供了一种金属嵌合前置式屈光装置，包括反光罩，反光罩包括罩体，以及位于罩体两端的敞口端和罩底端，其还包括一散热器，散热器位于所述罩底端上方位置，且位于罩体内侧，其两端固定在所述罩体上。
优选地：在所述散热器朝向所述罩底端的一面上设有LED光源。LED光源可以是单颗LED芯片的白光灯珠，也可以是多个LED芯片集成的白光灯珠，也可以是RGB三元色光源。LED光源可以是不含透镜的封装器件，也可以是设有透镜的封装器件。对于设有透镜的封装器件，特别是弧面透镜结构，其可以将光线更均匀的分布到反光罩上，反光罩反射出来的光显得更均匀。
优选地：所述散热器朝向所述敞口端的一面上设有凸齿。凸齿可以单颗，也可以是一排，呈梳齿状。凸齿也可以呈波浪状等各种凸起物。
优选地：所述散热器呈片状，其竖向设置在罩体内的腔体中。散热器表面优选进行抛光处理，或者进行表面镜面处理，可以镀锡、镀银等。片状的散热器占用空间小，在光斑中，不容易形成阴影。
优选地：所述散热器的两端穿出所述罩体的壁；两端的端面上通过连接件固定在所述罩体的壁或边缘上。这种结构可以增强灯罩的强度，且可以将热量带到罩体外部，利用罩体的外部空间散热。
优选地：在所述散热器的两端且朝向所述敞口端的外侧上设有螺孔，一螺钉由罩体内穿过所述罩体的壁，固定在散热器的螺孔中，使散热器与所述罩体固定在一起。这种结构方便进行灯体的拆装。该螺孔也可以设在灯罩壁上，而非灯罩的外侧边沿。
优选地：所述散热器的横截面呈倒梯形，其宽端朝向所述敞口端，在所述宽端表面设有导光板。如果散热器的横向面积过大，其散热效果会增加，但是其会在光斑上形成条状阴影。散热器的横向面积越大，条状阴影越明显。所以为了减小这样的阴影效果，在散热器的外侧端面上设置导光板，由于导光板具有均匀光的作用，其正面会出光，由此，在散热器的端面上产生一个由导光板形成的发光面，这样就可以减小光斑上形成阴影的情况。这种结构既可以满足一定的散热需求，也可以减小光斑的形成和影响。在另一个实施例中，宽端表面可以有凸起物穿过导光板，这样可以有更好的散热效果。
优选地：所述散热器位于所述罩体围成的腔体内，其不伸出所述敞口端。散热器的高度不高于罩体的高度，在一个实施例中，散热器位于罩体高度的中间位置，散热器上端距离罩体的敞口端和下端距离罩底端具有距离空间，即存在高度余量，这种结构的好处是可以减小灯罩出光的光斑形成阴影。散热器上端距离敞口端的余量，可以使散热器不产生干扰；散热器下端距离罩底端的距离余量，可以使LED发出的光能够射向更大面积的灯罩。
在一个实施例中，散热器可以是钢或铝。在一个实施中，灯罩为钢或铝。
优选地：在所述罩底端设有凸起的反光物。反光物可以经过抛光的钢珠或镀有反光材料的弧形凸起物。可以是一个，也可以是多个弧形凸起物排布在罩底端。弧形凸起物可以更有效地将光线反射到反光罩，减少光在反光罩内反射的次数，从而增加出光率。
本发明还提出一种金属嵌合前置式光源，其包括前述的金属嵌合前置式屈光装置；在所述散热器朝向所述罩底端的端面上设有LED光源，LED光源的电源线沿端面穿过所述罩体的壁，与LED驱动电路电性连接。LED光源的电源线也可以从罩体内由罩底端穿出。LED电路板固定在散热器的内面，这样会形成一个向灯罩内发光的状态。整个照明装置发出的光完全是由灯罩反射的反射光。相比于传统的将LED灯置于灯罩底部的结构，本发明采用了一种前置式的固定灯珠结构。LED的电路板分成两部分，第一部分用于固定LED灯珠的焊盘电路板，其上设有电极电路；第二部分是设有LED驱动电路的主电路板，主电路板可以设置在灯罩的罩底端的下面。焊盘电路板可以是铝基板，其固定在散热器上，焊盘电路板通过导线与主电路板连接。主电路板可以用普通的树脂基电 路板，这样可以节约材料。
有益效果：
相比现有技术，本发明采用了前置式光源的结构，由于灯罩腔体内空间很大，其非常有利于散热，这种前置式的结构可以实现更好的散热效果，换句话说，其可以应用于更大功率的LED器件。LED器件可以直接设置在散热器上而非铝基板上，其散热效果显著提高。而且由于本发明采用的是反射出光，整个灯罩的反光面为出光面，置于其内的散热器基本不影响出光，从而实现了出光和散热两不误。而且散热器横穿灯罩，其可以增加灯罩的强度。现有技术中，LED灯珠置于罩底端的结构，当灯罩与电路板反生松脱的时候，灯罩会对LED灯珠产生铲力，即可能发生将LED灯珠铲离电路板的情况，而本发明这可以完全避免这种情况的发生。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例2的结构示意图。
图3是本发明实施例3的结构示意图。
图4是电路结构示意图。
图5是本发明实施例4的结构示意图。
图6是本发明中呈正弦曲线的散热器。
1、反光罩；2、凸齿；3、敞口端；4、罩体；5、外折边；6、散热器；7、罩底端；8、LED灯；9、螺钉；10、螺栓；11、螺孔；12、反光物；13、LED灯；14、散热器；15、凸齿；16、散热器；17、LED灯；21、焊盘电路板；22、主电路板；23、导线；30、导光板；31、散热器；32、连接器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明创造作进一步详细说明。
实施例1
本发明提供了一种金属嵌合前置式屈光装置，参见图1中实施例1的结构，其包括反光罩1，反光罩1包括罩体4，以及位于罩体4两端的敞口端3和罩底端7，其还包括一散热器6；散热器6位于罩底端7上方位置，且位于罩体内侧，其两端固定在罩体4上。反光罩可以是圆台形状、方台形状或多边台形状等各种形状，其内壁用于反射LED灯发出的光线。罩底端7可以闭合的，也可以是开孔的。敞口端3的外侧边沿可以有外 折边5，外折边5可以用于固定玻璃盖，在一个实施例中，散热器的两端且朝向敞口端的外侧上设有螺孔，螺钉9由罩体的外折边5穿过，固定在散热器的螺孔中，使散热器与罩体固定在一起。这种结构方便进行灯体的拆装。
在一个实施例中，散热器的两端穿出罩体4的壁；两端的端面上通过连接件固定在罩体的壁或边缘上。这种结构可以增强灯罩的强度，且可以将热量带到罩体外部，利用罩体的外部空间散热。在其它实施例中，散热器两端也可以焊接在灯罩内壁上。
在散热器朝向罩底端的一面上设有LED灯8。LED灯可以是单颗LED芯片的白光灯珠，也可以是多个LED芯片集成的白光灯珠，也可以是RGB三元色光源。LED光源可以是不含透镜的封装器件，也可以是设有透镜的封装器件。对于设有透镜的封装器件，特别是弧面透镜结构，其可以将光线更均匀的分布到反光罩上，反光罩反射出来的光显得更均匀。
散热器6朝向敞口端的一面上设有凸齿2。凸齿可以单颗，也可以是一排，呈梳齿状。凸齿也可以呈波浪状等各种凸起物。散热器6呈片状，其竖向设置在罩体内的腔体中。散热器表面优选进行抛光处理，或者进行表面镜面处理，可以镀锡、镀银等。片状的散热器占用空间小，在光斑中，不容易形成阴影。
散热器位于罩体围成的腔体内，其不伸出敞口端3。散热器的高度不高于罩体的高度，在一个实施例中，散热器位于罩体高度的中间位置，散热器上端距离罩体的敞口端和下端距离罩底端具有距离空间，即存在高度余量，这种结构的好处是可以减小灯罩出光的光斑形成阴影。散热器上端距离敞口端的余量，可以使散热器不产生干扰；散热器下端距离罩底端的距离余量，可以使LED发出的光能够射向更大面积的灯罩。
实施例2
本发明的实施例2参见图2所示，相比实施例1，其在罩底端设有凸起的反光物12。反光物可以经过抛光的钢珠或镀有反光材料的弧形凸起物。可以是一个，也可以是多个弧形凸起物排布在罩底端。弧形凸起物可以更有效地将光线反射到反光罩，减少光在反光罩内反射的次数，从而增加出光率。在散热器14上螺孔11，螺栓10穿过罩体边缘固定在螺孔11中，LED灯13设置在散热器14的底部。LED灯发出的光经过反光物反射可以将光线扩散到灯罩内壁，进而反射出去，减少罩底端对光线的吸收。如果罩底端呈凹陷的弧形，则可能产生聚光效应，聚光效应会使光线射向LED灯，产生聚热和光损问题。该反光物12的弧线表面可以是椭球型或球冠等弧形曲面。
实施例3
本发明的第3个实施例的结构参见图3所示，相比实施例，其散热器16的横截面呈倒梯形，其宽端朝向敞口端，在宽端表面设有导光板30。导光板30固定在散热器16上，其两端可以伸出散热器的表面部分。由于此种结构的散热器的横向面积过大，其散热效果会增加，但是其会在光斑上形成条状阴影。散热器的横向面积越大，条状阴影越明显。所以为了减小这样的阴影效果，在散热器的外侧端面上设置导光板，由于导光板具有均匀光的作用，其正面会出光，由此，在散热器的端面上产生一个由导光板形成的发光面，这样就可以减小光斑上形成阴影的情况。这种结构既可以满足一定的散热需求，也可以减小光斑的形成和影响。在另一个实施例中，宽端表面可以有凸齿15穿过导光板，这样可以有更好的散热效果。
在一个实施例中，散热器可以是钢或铝。在一个实施中，灯罩为钢或铝。
实施例4
本发明还提出一种金属嵌合前置式光源，参见图5所示的实施例，其包括的金属嵌合前置式屈光装置；在散热器朝向罩底端的端面上设有LED灯，LED灯的导线23沿端面穿过罩体的壁，与LED驱动电路电性连接。LED光源的电源线也可以从罩体内由罩底端穿出。LED电路板固定在散热器的内面，这样会形成一个向灯罩内发光的状态。整个照明装置发出的光完全是由灯罩反射的反射光。相比于传统的将LED灯置于灯罩底部的结构，本发明公开了一种前置式的固定灯珠结构。参见图4和图5，LED的电路板分成两部分，第一部分用于固定LED灯珠的焊盘电路板21，其上设有电极电路，焊盘电路板21可以采用较为昂贵的铝基板以利于散热，有利于LED灯的稳定性和使用寿命；第二部分是设有LED驱动电路的主电路板22。焊盘电路板和主电路板可以插接在一起，它们中间设有连接器32，这种结构方便安装。焊盘电路板21可以是铝基板，其固定在散热器上，焊盘电路板21通过导线23与主电路板22连接。主电路板22可以用普通的树脂基电路板，这样可以节约材料。主电路板也可以采用铝基板。主电路板22与罩底端固定在一起。
本发明还公开一种制作上述灯具的方法，其包括：
将固定有LED灯的焊盘电路板固定在散热器上；
将散热器穿过灯罩内，其两端伸出灯罩，用螺钉将散热器与灯罩的壁连接在一起；
将焊盘电路板的连接器伸出灯罩体，让其与主电路板的连接器连接；
将灯罩固定在主电路板上。
除了上述一条散热器的结构外，还可以设置两条投影面交叉的散热器，交叉方式可以是同一平面交叉，也可以是不同层，但是俯视投影形成交叉。散热器的形状可以直线片状，也可以是曲线片状。参见图6所示结构，灯罩的俯视方向，其可以呈太极图案，其中散热器31呈正弦曲线。这种结构，罩体内的散热器更长，其散热性能更优。
上述实施方式仅为本发明创造的优选实施方式，不能以此来限定本发明创造保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明创造所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种金属嵌合前置式屈光装置，包括反光罩，反光罩包括罩体，以及位于罩体两端的敞口端和罩底端，其特征在于还包括一散热器；散热器位于所述罩底端上方位置，且位于罩体内侧，其两端固定在所述罩体上，所述散热器的横截面呈倒梯形，其宽端朝向所述敞口端，在所述宽端表面设有导光板。
2.根据权利要求1所述的金属嵌合前置式屈光装置，其特征在于：在所述散热器朝向所述罩底端的一面上设有LED光源。
3.根据权利要求1所述的金属嵌合前置式屈光装置，其特征在于：所述散热器朝向所述敞口端的一面上设有凸齿。
4.根据权利要求1所述的金属嵌合前置式屈光装置，其特征在于：所述散热器呈片状，其竖向设置在罩体内的腔体中。
5.根据权利要求1所述的金属嵌合前置式屈光装置，其特征在于：所述散热器的两端穿出所述罩体的壁；两端的端面上通过连接件固定在所述罩体的壁或边缘上。
6.根据权利要求5所述的金属嵌合前置式屈光装置，其特征在于：在所述散热器的两端且朝向所述敞口端的外侧上设有螺孔，一螺钉由罩体内穿过所述罩体的壁，固定在散热器的螺孔中，使散热器与所述罩体固定在一起。
7.根据权利要求1所述的金属嵌合前置式屈光装置，其特征在于：所述散热器位于所述罩体围成的腔体内，其不伸出所述敞口端。
8.根据权利要求1所述的金属嵌合前置式屈光装置，其特征在于：在所述罩底端设有凸起的反光物。
9.一种金属嵌合前置式光源，其特征在于包括如权利要求1至8任一项所述的金属嵌合前置式屈光装置；在所述散热器朝向所述罩底端的端面上设有LED光源，LED光源的电源线沿端面穿过所述罩体的壁，与LED驱动电路电性连接。
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