CN201273478Y - Led发光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种LED发光装置，包括LED灯体以及透光件，其中LED灯体包括具有一端壁的壳体，壳体内靠近端壁处设有LED灯，透光件自LED灯体向外延伸，且透光件由光密介质材料制成，同时，透光件至少具有一反射面以及与折射面。本实用新型提供的LED发光装置可使LED灯发出的光线射向更大角度，使LED发光装置的发光模式更接近传统白炽灯和卤素灯，使整个反光杯内壁或传统白炽灯具灯罩的各个部位均匀照亮，有效缩小反光杯或灯具上形成的暗区面积。

Description

LED发光装置

技术领域

本实用新型涉及一种LED发光装置，尤其是一种作为汽车灯使用的LED发光装置。

背景技术

LED发光装置作为灯具使用，具有节能、使用寿命长、发光亮度高等优点，业已广泛用于照明、装饰等多类灯具中。LED灯通常被装载在一壳体内形成LED发光装置，并应用LED发光装置替换安装在灯具中的传统白炽灯泡、日光灯或卤素灯。

现有一种LED发光装置如图1所示，LED发光装置1安装在汽车灯上，即被安装在一碗状的反光杯2中心处。LED发光装置1包括圆柱形的壳体11，壳体11具有平坦的端壁12。在壳体11内靠近端壁12处设有三个LED灯13，LED灯13发出的光线射向反光杯2的内壁，并经反光杯2内壁反射出去。

参见图2，是图1中沿A-A方向的局部剖视放大图。LED发光装置1通电后，LED灯13发光，其中部分光线如图中光线L2所示垂直的射向前方，部分光线如图中光线L1所示射向LED发光装置1的侧前方，从而射向反光杯2的内壁。

通常，LED灯13发出的光线主要射向LED灯13的前方，无论采用平面封装或采用凸透镜，即球面封装的方式，由于LED灯13的底部是非透明金属导热结构，且多数LED灯13采用底部镀反射层结构，使LED发光装置具有单面发光的特点，即LED发光装置的发射角小于180度。如图2中，当LED发光装置1配合反光杯2使用时，端壁12位于反光杯2底部之上，反光杯2内壁会有一光死角，从而使反光杯2反射出的光线亮度不饱和，有暗区出现。即，由于LED灯13只能向正前方以及侧前方发出光线，位于LED发光装置1侧下方的反光杯2内壁无法接收到LED灯13发出的光线，造成反光杯2靠近中心处形成暗区。

这样，LED发光装置1装入汽车灯时，反光杯2无法全方位地反射出亮度均匀的光线，导致人们从侧面观看到的汽车灯光面明暗不均，不利于对行人或其他车辆的驾驶员发出警示信息。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种具有较大发光角度并能有效缩小反光杯上形成的暗区的LED发光装置；

本实用新型的另一目的是提供一种使反光杯反射出的光线光强分布均匀的LED发光装置。

为实现上述的主要目的，本实用新型提供的LED发光装置包括LED灯体以及透光件，其中LED灯体包括具有一端壁的壳体，壳体内靠近端壁处设有LED灯，透光件自LED灯体向外延伸，且透光件由相对空气为光密介质透明材料制成，也就是由折射率大于空气折射率的介质材料制成，同时，透光件至少具有一反射面以及一折射面。

由上述方案可见，LED发光装置在壳体外还设有由光密介质材料制成的透光件，LED灯向前方射出的部分光线射到透光件的反射面时形成全反射，并将光线反射到透光件的折射面上，再经过折射面折射到LED发光装置侧下方的反光杯内壁上。因此，LED发光装置侧下方的反光杯内壁也可接收到LED灯射出的光线，使整个反光杯都能反射出光线，避免暗区的形成。

一个优选的方案是，透光件的反射面为沿透光件轴线向LED灯体方向凹陷的曲面，并且反射面为经过粗化处理的表面，如经过磨砂或细密环形条纹处理的表面。这样，LED灯射出的光线射到向内凹陷的曲面上时，入射光线的入射角更大，更容易发生全反射，增大反光杯接收LED灯射出光线的面积，避免在反光杯上形成暗区。

并且，光线射到粗化处理后的反射面时还会发生漫反射，反射光线射向反光杯内壁的不同方向上，使反光杯内壁均匀的接收到LED灯射出的光线，从而可反射出光强均匀的光线。

本实用新型提供的LED发光装置还可以是包括LED灯体以及透光件，其中LED灯体包括具有一端壁的壳体，壳体内靠近端壁处设有LED灯，透光件为一壳状体，其自LED灯体向外延伸，并且至少具有一反射面以及折射面，反射面的表面设有半透明的电镀层。

由此可见，LED发光装置发出的光线射到透光件反射面内表面的电镀层时，部分光线将被反射至透光件的折射面上，并经过折射面折射到LED发光装置侧下方的反光杯内壁上。这样，LED发光装置侧下方的反光杯内壁也反射出光线，避免反光杯形成暗区。

优选的方案是，透光件的反射面为沿透光件轴线向LED灯体方向凹陷的曲面，该曲面可以是半球面或半椭圆面，这样可使LED发光装置射出的光线射向顶壁的入射角更大，容易发生全反射，增大反光杯接收入射光线的面积。

附图说明

图1是现有LED发光装置的结构图，图中LED发光装置装于反光杯中；

图2是图1沿A-A向的局部剖视图；

图3是本实用新型第一实施例的结构图，图中LED发光装置装于反光杯中；

图4是本实用新型第一实施例的结构分解放大图；

图5是本实用新型第一实施例中透镜的结构放大图；

图6是图3沿B-B向的局部剖视放大图；

图7是本实用新型第二实施例的局部剖放大图；

图8是本实用新型第三实施例的局部剖放大图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

第一实施例：

参见图3，根据本实用新型的LED发光装置1，其优点可以通过安装在反光杯2中后得以体现，本例LED发光装置1由LED灯体30以及设置在LED灯体30一端的透光件20组成，其中透光件20自LED灯体30的端壁向外延伸。

参见图4，是本实施例的结构分解放大图。本实施例中，LED灯体30包括壳体31，壳体31大致呈圆柱形，壳体31具有端壁32，LED灯33设置在壳体31内靠近端壁32处。在端壁32上设有一圆柱形凸台34，凸台34沿LED灯体30轴线向端壁32外延伸。凸台34的外壁形成有外螺纹35，用于与透光件20上的内螺纹配合连接，从而将透光件20固定在LED灯体30上。

透光件20为一实心体，其自LED灯体30的端壁32向外延伸，且大致呈圆柱形，具有作为本实施例折射面21的呈圆柱面的周壁，透光件20的顶端设有与折射面21邻接的端面，端面形成本实施例的反射面22。本实施例中，折射面21包括与反射面22邻接的上部及垂直于LED灯体30端壁32的下部。反射面22沿透光件20的轴线向LED灯体30的方向凹陷，形成一曲面，优选地，该曲面为半球面。当然，反射面22也可以是半椭圆面、圆锥面或者其他曲面，这些改变并不影响本实用新型的实施。

并且，透光件20由相对于空气为光密介质材料制成，即由折射率大于空气折射率的介质材料制成，如有机玻璃、透明塑料等。

本实施例中，透光件20的反射面22以及折射面21上部是经过粗化处理的表面，如经过磨砂、喷砂或刻入细密环形条纹等处理，使反射面22以及折射面21的上部表面粗糙。经过粗化处理，光线射向经过粗化处理的表面时形成漫反射，将平行入射的光线反射至不同的角度上，可使LED灯33发出的光线均匀的反射到反光杯2内壁，使反光杯2反射出的光线光强均匀。

参见图5，透光件20的底部设有与反射面22相对的底面23，透光件20固定在LED灯体30时，透光件20的底面23与LED灯体30壳体31的端壁32邻接。

透光件20的底端开设有一圆柱形的凹口24，凹口24大小与LED灯体30的凸台34相等，并且在凹口24的内壁上设有内螺纹25，内螺纹25与凸台34外壁上的外螺纹35配合。这样，透光件20与LED灯体30可通过内螺纹25与外螺纹35的配合实现固定连接。

参见图6，透光件20的反射面22为一沿透光件20轴线向LED灯体30方向凹陷的曲面，该曲面为一半球面，其曲率半径较大。

LED发光装置1通电后，LED灯33发光，部分光线如图中光线L3所示射到透光件20的反射面22上。由于透光件20由光密介质材料制成，其折射率大于空气的折射率。此时，光线L3从透光件20射向空气，也就是从光密介质射向光疏介质。当光线L3的入射角大于临界角时发生全反射，入射光线将被全部反射到透光件20内，不会折射到空气中。

由图6可见，本实施例中，透光件20的反射面22为一曲率半径较大的曲面，光线L3的射到反射面22时容易形成较大的入射角，使光线L3完全被反射至透光件20内，形成如图中光线L4所示的光路，反射光线L4被反射到透光件20的折射面21上。由于反射光线L4射到折射面21上的入射角较小，没有形成全反射，而是经过折射面21折射后射向反光杯2的内壁。

光线L4经过透光件20的折射面21折射后，形成射向反光杯2内壁的折射光线L5。由图6可见，光线L5射向LED发光装置1侧下方的反光杯2内壁，也就是射向反光杯2的底部，使LED发光装置1侧下方的反光杯2内壁也接收到LED灯33发出的光线。

当然，LED灯33发出的部分光线还会通过透光件20折射至LED发光装置1侧上方的反光杯2内壁，这样，反光杯2内壁几乎所有表面均可接收LED发光装置1发出的光线，大大缩小了反光杯2上形成的暗区。同时，LED灯33发出的部分光线还可以穿过透光件20的反射面22射向LED发光装置1的正前方。

这样，LED发光装置1通电后，反光杯2内壁均可接收到LED灯33发出的光线，并将接收到的光线反射出去。LED发光装置1安装到汽车灯上后，人们可从各个角度观看到LED发光装置1射出亮度均匀的光线。

第二实施例：

参见图7，是本实用新型第二实施例的局部半剖放大图。与上一实施例相同，本实施例也由LED灯体30及透光件40组成，LED灯体30内设有LED灯33。并且，LED灯体30壳体31的端壁32上也设有凸台，凸台的外壁上开设有外螺纹。

本实施例中，透光件40也是由相对于空气为光密介质材料制成，即由折射率大于空气折射率的介质材料制成。同时，透光件40具有折射面41以及反射面42，折射面41的上部与反射面42邻接，下部垂直于LED灯体30壳体31的端壁32。与上一实施例不同的是，本实施例中，反射面42不是向透光件40内部凹陷的曲面，而是一平面，并且反射面42与LED灯体30的端壁32平行。同时，反射面42与折射面41的上部均为经过粗化处理的表面，便于光线在反射面42以及折射面41上部形成漫反射。

透光件40的底部也开设有凹口44，凹口44的内壁上形成有内螺纹，透光件40的内螺纹与LED灯体30上的外螺纹配合连接，从而实现透光件40与LED灯体30固定连接。

LED发光装置1通电后，LED灯33发出的部分光线如图7中光线L6所示射向反射面42，由于此时光线L6从透光件40射向空气，即从光密介质射向光疏介质，光线L6的入射角大于临界角时，光线L6可在反射面2上发生全反射，形成反射光线L7。

反射光线L7射向透光件40的折射面41，并在折射面41上发生折射，折射光线L8射向LED发光装置1侧下方，也就是射向反光杯内壁。这样，反光杯内壁有较大的面积可接收LED灯33发出的光线，有效避免反光杯形成暗区的情况的发生。

同时，由于反射面42以及折射面41的上部经过粗化处理，射向反射面42以及折射面41上部的光线发生漫反射，平行入射的光线被反射至不同的方向，反光杯内壁各处可均匀的接收入射光线，使反光杯反射出的光线光强更加均匀。

第三实施例：

参见图8，本实施例由LED灯体30以及透光件50组成，LED灯体30的壳体31内设有LED灯33。

透光件50大致呈圆柱形，其具有侧壁51以及设置在透光件50顶端的顶壁52，顶壁52与侧壁51邻接，并且顶壁沿透光件50轴线向LED灯体30方向凹陷，形成曲面。本实施例中，该曲面为半球面。当然，本实用新型实际应用时，顶壁52还可以设置为半椭圆面或圆锥面等不同的曲面，这些改变也可以实现本实用新型的目的。

与第一及第二实施例不同的是，本实施例的透光件50并非实心体，而是具有侧壁51及顶壁52的壳体状透光体。并且，透光件50顶壁52的内表面作为本实施例的反射面53，反射面53的表面设有半透明的电镀层，该电镀层的电镀材料可以是镍或银等金属，以使反射面53光滑，并可将入射光线反射。

并且，透光件50的侧壁51具有一内表面以及外表面，其中内表面形成本实施例的第一折射面54，侧壁的外表面形成本实施例的第二折射面55。

LED发光装置1通电后，LED灯33发光，其发出的部分光线如图8中光线L9所示，射到反射面53。由于反射面53设有半透明的电镀层，射向反射面53的光线L9被反射到透光件50的第一折射面54上，形成如光线L10所示的光路。

反射光线L10射到透光件50的第一折射面54后发生折射，在透光件50的侧壁51内形成折射光线L11。折射光线L11射到第二折射面55时再次发生折射，并形成光线L12，并且光线L12的方向与光线L10的方向一致。

由图8可见，从透光件50射出的光线L12射向LED发光装置1的侧下方，也就是在LED发光装置1侧下方的反光杯内壁可接收到LED灯33发出的光线。

当然，射向透光件50顶壁52的部分光线将穿过顶壁52射向LED灯体30的正前方以及侧前方，这样，反光杯内壁几乎均可以接收到LED灯33发出的光线，缩小在反光杯上形成的暗区面积。

同时，本实施例的LED灯体30与第一实施例的LED灯体相同，其端壁上设有沿LED灯体30轴线向外延伸的凸台，凸台的外壁上开设有外螺纹。而透光件50侧壁51的内表面开设有与外螺纹配合的内螺纹，这样，透光件50可通过内螺纹以及形成在凸台上的外螺纹固定在LED灯体30上。

当然，上述实施例仅是本实用新型的较佳的三个实施方案，实际应用中，还可以有更多的改变，例如，透光件与LED灯体之间可使用粘贴、卡扣连接、槽榫连接等其他方式替代螺纹连接，或者用环氧树脂硅胶等材料通过模具加温成型，将LED灯体与透光件封在一体，或者将LED灯做成不同形状，如采用平面或球面封装，又或者将LED灯体的壳体设置成椭圆柱状、棱柱状等多种不同形状，这些改变并不影响本实用新型的实施。

最后需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，如透光件反射面形状的改变、反射面粗化处理方式的改变、第三实施例中透光件反射面电镀层材料的改变等微小的变化也应该包括在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1、LED发光装置，包括

LED灯体，所述LED灯体具有

壳体，所述壳体具有一端壁；

设置在壳体内靠近端壁处的LED灯；

其特征在于：

一自LED灯体端壁向外延伸的透光件；

所述透光件由相对空气为光密介质的材料制成，并至少具有一反射面及一折射面。

2、根据权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于：

所述透光件的反射面及折射面为经过粗化处理的表面。

3、根据权利要求2所述的LED发光装置，其特征在于：

所述反射面为沿透光件轴线向LED灯体方向凹陷的曲面。

4、根据权利要求3所述的LED发光装置，其特征在于：

所述曲面为半球面或半椭圆面或圆锥面中的一种。

5、根据权利要求2所述的LED发光装置，其特征在于：

所述透光件的反射面为一平面；

所述平面与所述LED灯体的端壁平行。

6、根据权利要求1至5任一项所述的LED发光装置，其特征在于：

所述LED灯体还设有沿LED灯体轴线向端壁外延伸的凸台；

所述透光件底部设有与所述凸台配合的凹口。

7、根据权利要求6所述的LED发光装置，其特征在于：

所述凸台外壁设有外螺纹；

所述凹口内壁设有与所述外螺纹配合的内螺纹。

8、LED发光装置，包括

LED灯体，所述LED灯体具有

壳体，所述壳体具有一端壁；

设置在壳体内靠近端壁处的LED灯；

其特征在于：

一自LED灯体端壁向外延伸的透光件；

所述透光件为一壳状体，至少具有一反射面及折射面；

所述反射面的表面设有半透明的电镀层。

9、根据权利要求8所述的LED发光装置，其特征在于：

所述反射面为沿透光件轴线向LED灯体方向凹陷的曲面。

10、根据权利要求9所述的LED发光装置，其特征在于：

所述LED灯体还设有沿LED灯体轴线向端壁外延伸的凸台，所述凸台外壁设有外螺纹；

所述透光件设有与所述外螺纹配合的内螺纹。

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