CN107062001B - 发光二极管阵列光源 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光二极管阵列光源，包括：发光二极管结构及发光体；所述发光二极管结构套设于所述发光体外侧并设有多个能够发出第一颜色光线的发光二极管；各所述发光二极管环绕所述发光体排列且出光口与所述发光体相对设置；所述发光体能够使所述第一颜色光线透射至所述发光体内部，且所述发光体内部分布有能够与所述第一颜色光线激发出第二颜色光线的发光材料；另外，所述发光体还能够使所述第二颜色光线从所述发光体的没有被所述发光二极管结构覆盖的一端射出。上述发光二极管阵列光源能够使激发形成的第二颜色光线实现集中投射，从而扩了发光二极管阵列光源的应用领域。

Description

发光二极管阵列光源
技术领域
本发明涉及光源技术领域，特别是涉及一种发光二极管阵列光源。
背景技术
发光二极管阵列光源是以发光二极管(LED)为发光体的光源，具有能耗低、使用寿命长等优点，不仅被用来制作照明灯具和液晶背光，在特殊照明领域(例如动植物养殖)、主动显示技术、投影光源、可调光谱照明和可见光通信等领域也逐渐得以应用。
然而，传统的发光二极管阵列光源通常发光面积较大，发光角度大，无法应用到需要集中投射的领域，因此如何设计一种能够集中投射的发光二极管阵列光源是亟待解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对如何设计一种能够集中投射的发光二极管阵列光源的问题，提供一种发光二极管阵列光源。
一种发光二极管阵列光源，包括：发光二极管结构及发光体；所述发光二极管结构套设于所述发光体外侧并设有多个能够发出第一颜色光线的发光二极管；各所述发光二极管环绕所述发光体排列且出光口与所述发光体相对设置；
所述发光体能够使所述第一颜色光线透射至所述发光体内部，且所述发光体内部分布有能够与所述第一颜色光线激发出第二颜色光线的发光材料；另外，所述发光体还能够使所述第二颜色光线从所述发光体的没有被所述发光二极管结构覆盖的一端射出。
在其中一个实施例中，所述发光体包括发光棒和反射镜；所述反射镜安装于所述发光棒的第一端；所述发光二极管结构沿所述发光棒的长度方向套设于所述发光棒外侧；
所述发光棒能够使所述第一颜色光线透射至所述发光棒内部，且所述发光棒内部分布有所述发光材料；另外，所述发光棒还能够使所述第二颜色光线从所述发光棒的所述第一端和第二端射出或者从所述第二端射出。
在其中一个实施例中，若所述发光棒能够使所述第二颜色光线从所述发光棒的所述第一端和第二端射出，则所述发光棒在除了所述第一端和第二端的其他部位表面均设有一层膜；若所述发光棒能够使所述第二颜色光线从所述第二端射出，则所述发光棒在除了所述第二端的其他部位表面均设有一层膜；
所述第一颜色光线入射至所述膜后发生透射，所述第二颜色光线入射至所述膜后发生反射。
在其中一个实施例中，所述发光棒在所述膜和所述发光材料之间设有能够透过所述第一颜色光线的透明材料。
在其中一个实施例中，所述透明材料包括透明陶瓷。
在其中一个实施例中，所述发光材料包括Ce-YAG荧光粉。
在其中一个实施例中，所述发光材料均匀分布于所述发光体内部。
在其中一个实施例中，所述发光二极管阵列光源还包括透镜，且所述透镜安装于所述发光体的能够射出所述第二颜色光线的一端。
在其中一个实施例中，所述发光二极管结构包括多个套设于所述发光体外侧的发光二极管阵列基板；所述发光二极管安装于所述发光二极管阵列基板上。
在其中一个实施例中，相邻两个所述发光二极管阵列基板之间存在缝隙。
上述发光二极管阵列光源具有的有益效果为：在该发光二极管阵列光源中，各所述发光二极管环绕所述发光体排列且出光口与所述发光体相对设置，所述发光体能够使所述第一颜色光线透射至所述发光体内部，且所述发光体内部分布有能够与所述第一颜色光线激发出第二颜色光线的发光材料。因此，各发光二极管发出的第一颜色光线透射至发光体内部后即可与发光材料激发形成第二颜色光线。另外，所述发光体还能够使所述第二颜色光线从所述发光体的没有被所述发光二极管结构覆盖的一端射出，故第二颜色光线能够在发光体的限制作用下仅通过所述一端集中投射。综上所述，上述发光二极管阵列光源能够使激发形成的第二颜色光线实现集中投射，从而扩了发光二极管阵列光源的应用领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为一实施例提供的发光二极管阵列光源的装配图；
图2为图1所示实施例的发光二极管阵列光源的爆炸示意图；
图3为图1所示实施例的发光二极管阵列光源中发光二极管阵列基板的正视图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施例提供了一种发光二极管阵列光源，请参考图1、图2，包括发光二极管结构100及发光体200。发光二极管结构100套设于发光体200外侧并设有多个能够发出第一颜色光线的发光二极管111。各发光二极管111环绕发光体200排列且出光口与发光体200相对设置。
其中，第一颜色光线是指颜色为第一颜色的光线。出光口是指各发光二极管111能够发射出第一颜色光线的一端。各发光二极管111的出光口与发光体200相对设置，即可使得各发光二极管111产生的第一颜色光线朝发光体200发射。
并且，发光体200能够使第一颜色光线透射至发光体200内部，且发光体200内部分布有能够与第一颜色光线激发出第二颜色光线的发光材料。另外，发光体200还能够使第二颜色光线从发光体200的没有被发光二极管结构100覆盖的一端射出。
其中，第一颜色光线透射至发光体200内部，是指发光体200覆盖有发光二极管结构100的侧壁的构成材料能够使第一颜色光线发生透射，进而使得第一颜色光线能够进入发光体200内部，并与发光材料激发出第二颜色光线。另外，发光体200能够使第二颜色光线从发光体200的没有被发光二极管结构100覆盖的一端射出，换言之，发光体200限制了第二颜色光线的出射方式，即使所有的第二颜色光线仅从一个端口(即没有被发光二极管结构100覆盖的一端)射出，如此，发光二极管阵列光源的光线出射面积相当于仅为没有被发光二极管结构100覆盖的一端的面积，从而可以实现集中投射。
假设发光体200的形状为长方体，那么可以将发光二极管结构100沿长方体的长度方向套设于发光体200外侧，这时发光体200面积最小的两个底面则为没有被发光二极管结构100覆盖的两端，发光体200可以控制第二颜色光线从这两个底面的其中之一射出。
因此，本发明实施例提供的上述发光二极管阵列光源能够使激发形成的第二颜色光线实现集中投射，从而扩了发光二极管阵列光源的应用领域。
在其中一个实施例中，请参考图2，发光体200包括发光棒210和反射镜220。其中，反射镜220能够反射光线。并且，反射镜220安装于发光棒210的第一端211。
另外，发光二极管结构100沿发光棒210的长度方向套设于发光棒210外侧。发光棒210能够使第一颜色光线透射至发光棒210内部，且发光棒210内部分布有所述发光材料。因此，当发光二极管111发射第一颜色光线后，第一颜色光线即可透射至发光棒210内部，并与发光材料激发出第二颜色光线。并且，发光棒210还能够使第二颜色光线从发光棒210的第一端211和第二端212射出或者从第二端212射出。
其中，第一端211和第二端212为发光棒210的两端，且这两端外侧均没有被发光二极管结构100覆盖。另外，本发明实施例中，发光棒210对第二颜色光线的出射控制方式有两种情况：在第一种情况下，发光棒210能够使第二颜色光线从发光棒210的第一端211和第二端212射出，由于第一端211安装有反射镜220，因此从第一端211射出的第二颜色光线又会被反射镜220反射至发光棒210内部，最终使得第二颜色光线仅能够从发光棒210的第二端212射出，从而实现集中投射；在第二种情况下，发光棒210能够使第二颜色光线从第二端212射出，这时同样能够使发光二极管阵列光源实现集中投射的效果
可以理解的是，发光体200的结构不限于上述情况，例如发光体200也可以不设置反射镜220，而在第一端211外侧涂布有可以反射第二颜色光线的材料，这时第一端211同样可以将第二颜色光线反射回去，从而使得第二颜色光线仅能从第二端212发射出去。
在其中一个实施例中，若发光棒210能够使所述第二颜色光线从发光棒210的第一端211和第二端212射出，则发光棒210在除了第一端211和第二端212的其他部位表面均设有一层膜；若发光棒210能够使所述第二颜色光线从第二端212射出，则发光棒210在除了212第二端的其他部位表面均设有一层膜。并且，第一颜色光线入射至所述膜后发生透射，第二颜色光线入射至所述膜后发生反射。
因此，本发明实施例中发光棒210上镀膜的方式包括两种情况：在第一种情况下，发光棒210在除了第一端211和第二端212的其他部位表面均设有一层膜，那么由发光二极管111发射的第一颜色光线入射至发光棒210表面后，能够直接从所述膜透射至发光棒210内部。而激发形成的第二颜色光线在发光棒210内部产生后，即使入射至所述膜内表面，也会被所述膜反射回去，从而阻止第二颜色光线从发光棒210除了第一端211和第二端212的其他部位射出。
在第二种情况下，发光棒210在除了第二端212的其他部位表面均设有一层膜，那么，由发光二极管111发射的第一颜色光线入射至发光棒210表面后，能够直接从所述膜透射至发光棒210内部。而激发形成的第二颜色光线在发光棒210内部产生后，即使入射至所述膜内表面，也会被所述膜反射回去，从而阻止第二颜色光线从发光棒210除了第二端212的其他部位射出。
具体的，所述膜可以根据第一颜色光线的波长来设置，例如所述膜只允许第一颜色光线对应波长的光线透过，而不允许其他波长的光线透过并使其他波长的光线发生反射。假设第一颜色光线为蓝色光线，其波长为460nm，这时所述膜可以设置只允许波长介于450nm至470nm之间的光线透过，而其他波长的光线例如黄色光线则不允许透过，而只能反射。
可以理解的是，发光棒210的结构不限于上述一种情况，只要能够使得发光棒210除了第一端211和第二端212的其他部位能够使第一颜色光线发生透射，而使所述第二颜色光线发生反射即可。
在其中一个实施例中，发光棒210在所述膜和所述发光材料之间设有能够透过所述第一颜色光线的透明材料。换言之，发光棒210可以看作是由透明材料制成，并在透明材料的外表面镀了一层所述膜，而在内部分布有发光材料。因此，第一颜色光线从所述膜透过后，再透过透明材料后即可与发光材料接触，从而激发出第二颜色光线。
具体的，所述透明材料包括透明陶瓷。透明陶瓷具有较高的透光率，并且具有较高的耐温性，能够适用于需要大功率光源的场合，进一步扩大了发光二极管阵列光源的应用范围。
可以理解的是，发光棒210的透明材料不限于上述情况，例如透明材料也可以包括其他透光率较高、耐温性较高的材料。
在其中一个实施例中，所述发光材料包括Ce-YAG(铈-钇铝石榴石)荧光粉。Ce-YAG荧光粉属于稀土荧光粉，在蓝色光线的照射下可以激发出黄色光线。因此，本发明实施例中，第一颜色光线可以为蓝色光线，而第二颜色光线可以为黄色光线。
进一步的，发光材料均匀分布于发光体200内，从而提高第二颜色光线被激发的有效性，提高发光二极管111发射的第一颜色光线的有效利用率。
可以理解的是，发光材料的具体形式不限与上述情况，例如在不同的应用场合下，根据对光线颜色需求的不同，还可以选择其他类型的发光材料从而激发出相应颜色的出射光线。
在其中一个实施例中，请参考图1和图2，发光二极管阵列光源还包括透镜300，且透镜300安装于发光体200的能够射出第二颜色光线的一端。其中，透镜300为表面形状为曲面的透明材料，其作用是改变光线的方向，形成所需的光强空间分布。
具体的，本发明实施例中，由于发光棒210的第二端212能够射出第二颜色光线，因此透镜300安装于第二端212，从而能够对第二颜色光线的方向进行调整。
在其中一个实施例中，请继续参考图2和图3，发光二极管结构100包括多个套设于发光体200外侧的发光二极管阵列基板110。发光二极管111安装于发光二极管阵列基板110上。
具体的，不同发光二极管阵列基板110上均安装相同数量的发光二极管111。假设发光棒210为长方体，那么各发光二极管阵列基板110均包括4个发光二极管111，且各发光二极管111分别与发光棒210的四个侧面相对设置，从而使得第一颜色光线可以从发光棒210的四周入射至发光棒210内部。
进一步的，请参考图1，相邻两个发光二极管阵列基110之间存在缝隙。因此发光体200的与缝隙相对部位的表面即可与外界相通，使得冷却风可以从缝隙中吹入至发光体200的相应表面，从而降低发光体200的温度。
具体的，为了达到较快的降温效果，可以设置任意相邻两个发光二极管阵列基110之间均存在缝隙，从而增大冷却风吹入至发光体200表面的空间。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种发光二极管阵列光源，其特征在于，包括：发光二极管结构及发光体；所述发光二极管结构套设于所述发光体外侧并设有多个能够发出第一颜色光线的发光二极管；各所述发光二极管环绕所述发光体排列且出光口与所述发光体相对设置；
所述发光二极管结构包括多个套设于所述发光体外侧的发光二极管阵列基板，所述发光二极管安装于所述发光二极管阵列基板上，相邻两个所述发光二极管阵列基板之间存在缝隙；
所述发光体能够使所述第一颜色光线透射至所述发光体内部，且所述发光体内部均匀分布有能够与所述第一颜色光线激发出第二颜色光线的发光材料；另外，所述发光体还能够使所述第二颜色光线从所述发光体的没有被所述发光二极管结构覆盖的一端射出。
2.根据权利要求1所述的发光二极管阵列光源，其特征在于，所述发光体包括发光棒和反射镜；所述反射镜安装于所述发光棒的第一端；所述发光二极管结构沿所述发光棒的长度方向套设于所述发光棒外侧；
所述发光棒能够使所述第一颜色光线透射至所述发光棒内部，且所述发光棒内部分布有所述发光材料；另外，所述发光棒还能够使所述第二颜色光线从所述发光棒的所述第一端和第二端射出或者从所述第二端射出。
3.根据权利要求2所述的发光二极管阵列光源，其特征在于，若所述发光棒能够使所述第二颜色光线从所述发光棒的所述第一端和第二端射出，则所述发光棒在除了所述第一端和第二端的其他部位表面均设有一层膜；若所述发光棒能够使所述第二颜色光线从所述第二端射出，则所述发光棒在除了所述第二端的其他部位表面均设有一层膜；
所述第一颜色光线入射至所述膜后发生透射，所述第二颜色光线入射至所述膜后发生反射。
4.根据权利要求3所述的发光二极管阵列光源，其特征在于，所述发光棒在所述膜和所述发光材料之间设有能够透过所述第一颜色光线的透明材料。
5.根据权利要求4所述的发光二极管阵列光源，其特征在于，所述透明材料包括透明陶瓷。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的发光二极管阵列光源，其特征在于，所述发光材料包括Ce-YAG荧光粉。
7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的发光二极管阵列光源，其特征在于，所述发光材料均匀分布于所述发光体内部。
8.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的发光二极管阵列光源，其特征在于，所述发光二极管阵列光源还包括透镜，且所述透镜安装于所述发光体的能够射出所述第二颜色光线的一端。
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