CN108662452A - 一种led灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED灯具，包括供电接头、灯壳、灯罩以及发光组件，所述发光组件包括驱动板以及光源板，所述供电接头和所述光源板分别与所述驱动板电性连接，所述光源板上包括设有透镜的LED灯珠，所述透镜包括入光面以及出光面，所述透镜的出光面上设有用于改变配光方向的凹陷，所述凹陷的侧壁呈倾斜设置并使得所述凹陷的顶部形成喇叭状开口。利用各个所述LED灯珠上的透镜改变出光方向，形成蝙蝠翼式的光型分布，提高了被照面均匀度和光能量的利用率，使得所述LED灯具整体所照射的范围更加均匀，可避免在所述LED灯具的上增加聚光型透镜或者散光型透镜，同时，所述LED灯具的出光效率更高，采用数量更少的LED灯珠即可达到较佳的照射效果。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种LED灯具。
背景技术
近年来，LED照明技术得到了突飞猛进的发展，随着功率型LED器件技术的发展，LED在照明领域中得到巨大的应用。LED以其发光效率高、寿命长、色域广、可工作频率高、无汞等优点将逐渐取代传统的白炽灯，卤素灯甚至高压钠灯，必将成为照明的首选。
目前，LED灯具发光的光线单一，光源过于集中，往往不能很好地满足照明要求，所采用的解决方式是在灯泡上增设聚光型透镜或者散光型透镜对其输出光线进行调整，以达到控制光线的出光角度和出光效率的目的，另外，在LED灯具的发光光线单一的情况下，所需的透镜尺寸也较大，对光束张角的控制能力很有限，传统的解决方式对于时间成本、用料成本以及设计成本都造成了一定程度的浪费。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种出光效率高且发光更加均匀的LED灯具。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种LED灯具，包括供电接头、灯壳、灯罩以及发光组件，所述供电接头、所述灯壳和所述灯罩依次相衔接，所述发光组件设于所述灯壳的内部，
所述发光组件包括驱动板以及光源板，所述供电接头和所述光源板分别与所述驱动板电性连接，所述光源板上设有若干个设有LED灯珠，所述LED灯珠包括灯珠本体和罩设于所述灯珠本体上的透镜；
所述透镜包括用于接收光线的入光面以及用于射出光线的出光面，所述透镜的出光面上设有用于改变配光方向的凹陷，所述凹陷的侧壁呈倾斜设置并使得所述凹陷的顶部形成喇叭状开口。
作为优选方案，所述LED灯珠呈环形阵列或者矩形阵列或者直线形阵列分布设置于所述光源板上。
作为优选方案，所述光源板呈圆形状或者矩形状或者条形状设置于所述灯壳上。
作为优选方案，沿着所述光源板的出光方向，所述灯罩位于所述光源板的前方，所述驱动板位于所述光源板的后方或者侧方。
作为优选方案，所述灯珠本体包括基板、LED芯片以及金属导线，所述LED芯片通过所述金属导线与所述基板相连接，所述透镜与所述LED芯片之间设有封胶层，所述透镜覆盖于所述封胶层上。
作为优选方案，所述凹陷呈倒置的椎体状，所述凹陷包括朝外设置的顶锥口和朝向所述LED芯片设置的底锥点。
作为优选方案，所述凹陷呈倒置的台体状，所述凹陷包括朝外设置的顶部开口和朝向所述LED芯片设置的出光底面，所述出光底面平行于所述入光面。
作为优选方案，还包括设于所述基板与所述透镜之间的支架，所述透镜的入光面覆盖于所述支架上，所述支架由具有反射光线性质的材料制成，所述支架的内部设有用于容置所述LED芯片的凹槽。
作为优选方案，所述凹槽的侧壁呈倾斜设置并使得所述凹槽的顶部形成喇叭状开口。
作为优选方案，所述凹槽为倒置的台体形凹槽，所述LED芯片位于所述凹槽的底部中心，所述凹槽的顶部开口与所述入光面相接。
本发明所提供的LED灯具，与现有技术相比，其有益效果是：本发明利用各个所述LED灯珠上的透镜改变出光方向，形成蝙蝠翼式的光型分布，通过将所述凹陷设计成喇叭状，进一步地控制了出光角度以及出光效率，达到扩大发光角度的目的，提高了被照面均匀度和光能量的利用率，使得所述LED灯具整体所照射的范围更加均匀，可避免在所述LED灯具的上增加聚光型透镜或者散光型透镜，节省了制作工艺流程的时间，减少了二次光学设计的成本，同时，所述LED灯具的出光效率更高，采用数量更少的LED灯珠即可达到较佳的照射效果，减低了生产成本，有利市场的推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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方式，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的附图。
图1为本发明第一种优先实施例的LED灯具的内部结构示意图。
图2为本发明第二种优先实施例的LED灯具的内部结构示意图。
图3为本发明第三种优先实施例的LED灯具的内部结构示意图。
图4为本发明优先实施例的LED灯具上的LED灯珠结构示意图。
图5为本发明优先实施例的LED灯具上的LED灯珠光路示意图。
图6为本发明优选实施例的LED灯具上的LED灯珠配光曲线示意图。
图中：1.供电接头；2.灯壳；3.灯罩；4.光源板；5.驱动板；6.LED灯珠；7.透镜；8.凹陷；9.基板；10.LED芯片；11.金属导线；12.支架；13.凹槽；14.绝缘条；15.光线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在此需要说明的是，图1和图3所示的LED灯具只是给出了其中三种优选的实施例的LED灯具的结构，图中所示的LED灯具分别为筒灯、吸顶灯以及平板灯，但是不应理解为对本发明LED灯具的种类或者形状的限制，所述LED灯具的形状，如方形、球形、盘状或者不规则形状等都应落在本发明的保护范围之内。
如图1所示，本发明优选的第一种实施例提供了一种LED灯具，包括供电接头1、灯壳2、灯罩3以及发光组件，所述供电接头1、所述灯壳2和所述灯罩3依次相衔接，所述发光组件设于所述灯壳2的内部，所述发光组件包括驱动板5以及光源板4，所述供电接头1和所述光源板4分别与所述驱动板5电性连接，所述光源板4上设有若干个LED灯珠6，所述LED灯珠6包括灯珠本体和罩设于所述灯珠本体上的透镜7；所述透镜7包括用于接收光线15的入光面以及用于射出光线15的出光面，所述透镜7的出光面上设有用于改变配光方向的凹陷8，所述凹陷8的侧壁呈倾斜设置并使得所述凹陷8的顶部形成喇叭状开口。
基于上述技术特征的LED灯具，利用各个所述LED灯珠6上的透镜7改变出光方向，形成蝙蝠翼式的光型分布，通过将所述凹陷8设计成喇叭状，进一步地控制了出光角度以及出光效率，达到扩大发光角度的目的，提高了被照面均匀度和光能量的利用率，使得所述LED灯具整体所照射的范围更加均匀，可避免在所述LED灯具的上增加聚光型透镜或者散光型透镜，节省了制作工艺流程的时间，减少了二次光学设计的成本，同时，所述LED灯具的出光效率更高，采用数量更少的LED灯珠6即可达到较佳的照射效果，减低了生产成本，有利市场的推广。
在本实施例中，如图1所示，图中所述LED灯具为筒灯，所述LED灯珠6呈圆环阵列分布设置于所述光源板4上，所述灯壳2呈圆筒形，使得所述LED灯具可直接嵌装于天花板内部；所述光源板4呈圆形状设于所述灯壳2上，从而能够使所述筒灯具备紧凑而光通量高的特点；沿着所述光源板4的出光方向，所述灯罩3位于所述光源板4的前方，实现所述LED灯珠6的光线15可通过所述灯罩3进行照明的基本功能，所述驱动板5位于所述光源板4的后方，体积紧凑，减少所述筒灯的占用空间，充分利用了每个所述LED灯珠6的蝙蝠翼式光型，进一步提高了被照射面的均匀度；可以理解的是，所述LED灯珠6也可以是其他形状的阵列排布，例如：菱形阵列、三角阵列以及星形阵列等等对称结构，这些结构设计方案均在本发明的保护之内，在此也不再赘述。
另外，在本实施例中，所述驱动板5设有用于驱动所述LED灯珠6发光的控制电路，该控制电路为本领域的常规技术手段，在此不再赘述；所述光源板4为PCB板(铝基板9)，所述LED灯珠6通过SMD(Surface Mounted Devices，表面贴片工艺)贴片工艺封装于所述光源板4上。
第二种优先的实施例，本实施例主要具有以下区别结构特征：
如图2所示，本实施例中所述的LED灯具为吸顶灯，所述光源板4为条形状，所述LED灯珠6呈直线形阵列分布设于所述光源板4上，所述光源板4的数量为4条，呈矩形框状排列设在所述灯壳2上，所述供电接头1和所述驱动板5位于所述光源板4的侧边中空区域内，使得所述LED灯具整体结构偏扁平状，从而达到安装后所述LED灯具贴装在屋顶上的目的，节省空间，是适用于家庭、办公室、文娱场所等各种场所的灯具。
第三种优先的实施例，本实施例主要具有以下区别结构特征：
如图3所示，本实施例中所述的LED灯具为平板灯，所述光源板4呈条形状且互相平行排布，所述LED灯珠6呈直线形阵列分布设于所述光源板4上，所述供电接头1和所述驱动板5位于所述灯壳2的侧边，美观大方，简单实用，与传统照明灯源相比具有节能、环保、防尘、防静电，透光度及稳光性强等优点，主要用于办公室、会议室、医院、等办公商业空间。
如图4及图6所示，图中所示为上述所有实施例中所述LED灯具上的LED灯珠6的具体结构，所述LED灯珠6的光型呈蝙蝠翼式光型分布，具有较大的发光角度，一般的，所述发光角度在150°～180°之间，优选的，所述发光角度在170°～180°，所述透镜7使用容易模压成型的硅胶、硅树脂、环氧树脂、亚克力、PC料、COC料、ABS料等制成，优选的材质为硅胶，可以理解的是，所述凹陷8的内凹的曲率、线性等不受限制，所述凹陷8的侧壁或者所述凹陷8的底面可以是平面或者曲面。
如图4及图5所示，所述灯珠本体还包括基板9、LED芯片10以及金属导线11，所述LED芯片10通过所述金属导线11与所述基板9相连接，所述金属导线11将电流从所述基板9传导至所述LED芯片10，使得所述LED芯片10发光，所述透镜7与所述LED芯片10之间设有封胶层，所述透镜7覆盖于所述封胶层上，所述透镜7的入光面覆盖设于所述封胶层上，使得所述LED芯片10的光线15通过所述透镜7射出，整体结构为所述LED灯珠6的基本封装结构。
进一步的，所述凹陷8呈倒置的椎体状，所述凹陷8包括朝外设置的顶锥口和朝向所述LED芯片10设置的底锥点，使得所述LED芯片10的主要中心光线15均可通过所述凹陷8的内壁往周边射出，较大程度比例的光线15都可以通过所述凹陷8的实现蝙蝠翼式配光曲线，可以理解的是，所述顶锥口通过圆弧面或者折弯面与所述透镜7相衔接，使得其他未经过所述凹陷8的光线15可通过该圆弧面往周边射出，光线15均匀过渡，使得被照射面具有更佳的均匀度。
而作为另一等同的实施例，所述凹陷8还可以是呈倒置的台体状，所述凹陷8包括朝外设置的顶部开口和朝向所述LED芯片10设置的出光底面，所述出光底面平行于所述入光面，使得所述LED芯片10的主要中心光线15可区分为两部分，一部分通过所述出光底面射出照射于中心，另一部分通过所述凹陷8的侧面内壁折射照射于中心的周边，该结构可增加单独的所述LED灯珠6照射中心的照明度，可以理解的是，所述出光底面可以是平面，也可以是曲面等等。同样，可以理解的是，所述顶部开口通过圆弧面与所述透镜7相衔接，使得其他未经过所述凹陷8的光线15可通过该圆弧面往周边射出，使得周边的光线15均匀过渡，使得被照射面的周边具有更佳的均匀度。
进一步的，所述LED灯珠6的封装结构还包括设于所述基板9与所述透镜7之间的支架12，所述透镜7的入光面覆盖于所述支架12上；所述支架12由具有反射光线15性质的绝缘材料制成，所述支架12的内部设有用于容置所述LED芯片10的凹槽13，所述封胶层设于所述凹槽13内，便于所述凹槽13进行填充封胶层。
进一步的，所述凹槽13的侧壁呈倾斜设置并使得所述凹槽13的顶部形成喇叭状开口，使得所述LED芯片10射向所述支架12的侧光可通过所述支架12的反射，射向所述透镜7上，充分利用光的能量，大大提高所述LED灯珠6的整体光效，具有稳定、高效、节能等特点，为了避免所述LED灯珠6发出的光线15不对称，所述凹陷8与所述凹槽13的中心线在同一直线上。
进一步的，所述凹槽13为倒置的台体形凹槽13，所述LED芯片10位于所述凹槽13的底部中心，所述凹槽13的顶部开口与所述入光面相接，便于所述LED灯珠6的填充封胶层、装配等工艺流程，同时，所述的支架12或基板9均由具有反射光线15的材料制成，包括五金材料及绝缘材料，所述五金材料可以是铜、铁、铝或合金材料。优选的，所述五金材料的表面至少设有一层的金属镀层，一般的，所述金属镀层为金、银、白铜、镍等等。所述的绝缘材料可以为PPA、PCT、EMC、硅胶、硅树脂、光学玻璃等等，使得所述支架12可实现反射所述LED芯片10的侧光，达到提高所述LED灯珠6整体光效的效果。
其次，所述封胶层设于所述凹槽13内，便于对所述封胶层进行填充，所述的封胶层的主体材料为硅胶、硅树脂、环氧树脂等光学高温尼龙。此外，所述封胶层内还设有至少一种荧光粉。所述的荧光粉材质可以是铝酸盐、硅酸盐、氮化物、氟化物、硫化物等。
所述基板9还设有用于将所述基板9隔离成正极区域和负极区域的绝缘条14，所述LED芯片10的两条所述金属导线11与所述基板9相连接，一条与正极区域相连接，另一条与负极区域相连接，便于实现通过焊接所述基板9，即可通过所述基板9为所述LED芯片10通电；所述的金属导线11的材质可以是金、银、铜、铝或合金材料。
本发明所有实施例中单个的所述LED灯珠6的封装结构的封装流程为：(1)固晶，将所述LED芯片10固定于所述基板9内；(2)焊线，将所述LED芯片10通所述金属导线11焊至于所述基板9上；(3)点胶，在所述凹槽13内填充封胶层；(4)模压，将用于制作所述透镜7的材料填充至特定形状的模具中，再将其压制于所述支架12上；(5)切割，对所述基板9进行切割；(6)测试与包装，将切割完成的所述LED灯珠6进行通电测试，将测试合格的产品进行包装。
本发明所有实施例中所述的LED灯具，主要由供电接头1、灯壳2、灯罩3、驱动板5、光源板4以及LED灯珠6组成，所述供电接头1用于外接电源，所述灯壳2用于安装所述驱动板5和所述光源板4，所述灯罩3起到保护作用，所述LED灯珠6上的透镜7设有用于改变配光方向的凹陷8，故在实际应用中，可以使得发光角度更加大以及发光更加均匀，所述透镜7可在对所述LED灯珠6进行封装装配时直接进行生产，与常规的SMD LED灯珠的生产工艺所需的时间一样，而且使得所述LED灯珠6的配光曲线呈蝙蝠翼式，从而提高被照面均匀度和光能量的利用率，且所述凹槽13可对射向所述支架12的侧光进行反射，进一步提高了光能量的利用率，具有高光效、照射稳定、节能等特点，使得应用所述LED灯珠6的LED灯具整体所照射的范围更加均匀，无需在外部安装增设聚光型透镜或者散光型透镜，即可达到控制光线15的出光角度，同时，因为该LED灯珠6的出光效率高，采用数量更少的LED灯珠6即可达到较佳的照射效果，减低了生产成本，有利市场的推广。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种LED灯具，包括供电接头、灯壳、灯罩以及发光组件，所述供供电接头、所述灯壳和所述灯罩依次相衔接，所述发光组件设于所述灯壳的内部，其特征在于，
所述发光组件包括驱动板以及光源板，所述供供电接头和所述光源板分别与所述驱动板电性连接，所述光源板上设有若干个LED灯珠，所述LED灯珠包括灯珠本体和罩设于所述灯珠本体上的透镜；
所述透镜包括用于接收光线的入光面以及用于射出光线的出光面，所述透镜的出光面上设有用于改变配光方向的凹陷，所述凹陷的侧壁呈倾斜设置并使得所述凹陷的顶部形成喇叭状开口。
2.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于，所述LED灯珠呈环形阵列或者矩形阵列或者直线形阵列分布设置于所述光源板上。
3.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于，所述光源板呈圆形状或者矩形状或者条形状设置于所述灯壳上。
4.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于，沿着所述光源板的出光方向，所述灯罩位于所述光源板的前方，所述驱动板位于所述光源板的后方或者侧方。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的LED灯具，其特征在于，所述灯珠本体包括基板、LED芯片以及金属导线，所述LED芯片通过所述金属导线与所述基板相连接，所述透镜与所述LED芯片之间设有封胶层，所述透镜覆盖于所述封胶层上。
6.根据权利要求5所述的LED灯具，其特征在于，所述凹陷呈倒置的椎体状，所述凹陷包括朝外设置的顶锥口和朝向所述LED芯片设置的底锥点。
7.根据权利要求5所述的LED灯具，其特征在于，所述凹陷呈倒置的台体状，所述凹陷包括朝外设置的顶部开口和朝向所述LED芯片设置的出光底面，所述出光底面平行于所述入光面。
8.根据权利要求5所述的LED灯具，其特征在于，还包括设于所述基板与所述透镜之间的支架，所述透镜的入光面覆盖于所述支架上，所述支架由具有反射光线性质的材料制成，所述支架的内部设有用于容置所述LED芯片的凹槽。
9.根据权利要求8所述的LED灯具，其特征在于，所述凹槽的侧壁呈倾斜设置并使得所述凹槽的顶部形成喇叭状开口。
10.根据权利要求8所述的LED灯具，其特征在于，所述凹槽为倒置的台体形凹槽，所述LED芯片位于所述凹槽的底部中心，所述凹槽的顶部开口与所述入光面相接。
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