CN201715450U

CN201715450U - Led面光源灯具

Info

Publication number: CN201715450U
Application number: CN2009202691263U
Authority: CN
Inventors: 彭晖
Original assignee: Jin Pi
Current assignee: Jin Pi
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2019-12-24

Abstract

一种LED面光源灯具，把LED点光源转变成面光源，提高LED面光源灯具的整体光效。LED面光源灯具的一个实施例包括：一个面光源转换器，一组LED光源，电路板，散热器，控制电路。LED光源固定在电路板上，电路板固定在散热器上。在面光源转换器内部的顶部形成一组倒锥体形状的光反射凹部。面光源转换器的底部上形成网点。面光源转换器的侧面上形成反射膜。面光源转换器的功能如下，LED光源发出的光的主要成分从底部进入面光源转换器，照射到光反射凹部，光反射凹部的侧面改变光的主要成分的传播方向，使其沿与面光源转换器的出光表面几乎平行的方向传播，被面光源转换器的底面上的网点反射，从面光源转换器的出光表面射出，从而形成一个与面光源转换器同样大小的面光源。

Description

LED面光源灯具

技术领域

本实用新型揭示一种高光效的LED面光源灯具，属于半导体照明技术领域。

背景技术

LED已经广泛用于特殊照明和普通照明领域，由于LED具有的点光源特性，在LED灯具中，需要把LED点光源转变成面光源，减少眩光。为此，采用具有扩散功能的灯罩，但是，这样的灯罩会降低LED灯具的整体光效。

因此，需要一种LED面光源灯具，使得：(1)不需要灯罩；或(2)采用透明灯罩；或(3)采用具有轻微扩散功能的灯罩，提高LED灯具的整体光效。

实用新型内容

本实用新型提供一种LED面光源灯具，把LED点光源转变成面光源，使得：(1)不需要灯罩；或(2)采用透明灯罩；或(3)采用具有轻微扩散功能的灯罩，提高LED面光源灯具的整体光效，即使对于只包含几个LED点光源的灯具也如此。LED面光源灯具的一个实施例的结构包括：一个面光源转换器，一组LED光源，电路板，散热器，控制电路。LED光源固定在电路板上，电路板固定在散热器上。在面光源转换器内部的顶部形成一组倒锥体形状的凹部(简称为光反射凹部)，光反射凹部的功能是改变光的传播方向；在面光源转换器内部的底部形成一四方体形状或圆柱体形状的凹部(简称为光源凹部)，光源凹部的功能是在其中设置LED点光源；其中，光源凹部与光反射凹部相对应(优选实施例：光反射凹部的顶点在光源凹部的中心的正上方)；面光源转换器的底部上形成网点，然后形成一反射层；面光源转换器的顶部上形成凹凸结构；面光源转换器的侧面上形成反射膜。面光源转换器的功能如下，LED光源发出的光的主要成分从底部进入面光源转换器，照射到光反射凹部，光反射凹部的侧面改变光的主要成分的传播方向，使其沿与面光源转换器的出光表面(顶部的表面)几乎平行的方向传播，被面光源转换器的底面上的网点和反射层反射，从面光源转换器的出光表面射出，从而形成一个与面光源转换器同样大小的面光源，而不再是与LED光源的出光表面同样大小的点光源。

本实用新型的LED面光源灯具，其中，

(A)LED面光源灯具包括：面光源转换器，一组LED光源，电路板，散热器，控制电路。

(B)LED面光源灯具的设置包括：(1)无灯罩；(2)有轻微扩散功能的灯罩；(3)透明的灯罩。

(C)面光源转换器的设置是从一组设置中选出，该组设置包括，(1)透明的面光源转换器(例如，图1a)，(2)面光源转换器的内部掺杂光散射粒子(light-scattering particle)(未在图中展示)，(3)面光源转换器的顶部涂覆一层光散射粒子(diffusion particle)(未在图中展示)，(4)面光源转换器的内部掺杂光散射粒子并且顶部涂覆一层光散射粒子(未在图中展示)。

(D)面光源转换器的顶部的表面的轮廓的形状是从一组形状中选出，该组形状包括，圆形(例如，图1)、多边形，多边形包括三角形、四边形(例如，图3)、六边形，等。

(E)面光源转换器的侧面的设置是从一组设置中选出，该组设置包括，(1)侧面的表面上形成反射膜(例如，图1c)，(2)侧面的表面上粘结一反射膜(例如，图1c)。

(F)面光源转换器的顶部的表面的设置是从一组设置中选出，该组设置包括，(1)平面(例如，图1a)；(2)顶部的表面上形成凹凸结构(例如，图1d)，凹凸结构包括，粗化结构、光子晶体结构；(3)顶部的表面上形成荧光粉膜(例如，图1c)；(4)上述设置的组合(未在图中展示)。

(G)面光源转换器的底面的设置是从一组设置中选出，该组设置包括，(1)平面(例如，图1a)；(2)底面的表面上形成网点(未在图中展示)，(3)底面的表面上形成荧光粉膜(例如，图1c)；(4)底面的表面上形成反射膜(例如，图1c)；(5)底面上形成凹凸结构(未在图中展示)，凹凸结构包括，粗化结构、光子晶体结构；(6)上述设置的组合(未在图中展示)。

(H)面光源转换器的底面的结构是从一组结构中选出，该组结构包括，(1)平面(例如，图1d)，(2)具有光源凹部(例如，图1c)。

(I)像漏斗一样，光反射凹部的底面只有轮廓。光反射凹部的底部的轮廓的形状是从一组形状中选出，该组形状包括，圆形(例如，图1a)、多边形(未在图中展示)，多边形包括正三角形、正方形、正六边形，等。

(J)光反射凹部的截面的侧面的形状是从一组形状中选出，该组形状包括，直线(例如，图1c)、曲线(未在图中展示)、折线(未在图中展示)。

(K)光反射凹部的设置是从一组设置中选出，该组设置包括，(1)光反射凹部的侧面上形成反射膜(例如，图1c)，(2)光反射凹部中无填充物(例如，图1c)，(3)光反射凹部的顶部填充反射物(未在图中展示)。

(L)在面光源转换器和电路板之间可以具有一反射片。

把上述(B)中任意一种LED面光源灯具的设置、(C)中任意一种面光源转换器的设置、(D)中任意一种面光源转换器的顶部的表面的轮廓的形状、(E) 中任意一种面光源转换器的侧面的设置、(F)中任意一种面光源转换器的顶部的表面的设置、(G)中任意一种面光源转换器的底面的设置、(H)中任意一种面光源转换器的底面的结构、(I)中任意一种光反射凹部的底部的轮廓的形状、(J)中任意一种光反射凹部的截面的侧面的形状、(K)中任意一种光反射凹部的设置组合在一起即构成本实用新型的一个实施例。

本实用新型的目的和能达到的效果如下：

(1)本实用新型提供的LED面光源灯具，把单个LED点光源转换成面光源，无需灯罩，或透明灯罩，或具有轻微扩散功能的灯罩，提高整体的光效率。

(2)本实用新型提供的面光源转换器，易于批量生产。

本实用新型和它的特征及效益将在下面的详细描述中更好的展示。

附图说明

图1a展示面光源转换器的一个实施例的示意图。

图1b展示面光源转换器的一个实施例的顶视图。

图1c展示面光源转换器的一个实施例的截面图。

图1d展示面光源转换器的一个实施例的截面图。

图2a展示LED面光源灯具(灯泡)的一个实施例的截面图。

图2b展示LED面光源灯具(灯泡)的一个实施例的截面图。

图3a展示LED面光源灯具(吸顶灯)的一个实施例的顶视图。

图3b展示LED面光源灯具(吸顶灯)的一个实施例的截面图。

图3c展示LED面光源灯具(吸顶灯)的一个实施例的截面图。

具体实施例

虽然本实用新型的实施例将会在下面被描述，但下列各项描述只是说明本实用新型的原理，而不是局限本实用新型于下列各项实施例的描述。

注意：下列各项适用于本实用新型的LED面光源灯具的所有实施例：

(1)各个图中各部分的比例不代表实施例的各部分的真实比例。

(2)LED面光源灯具包括：面光源转换器，一组LED光源，电路板，散热器，控制电路(未在图中展示)。

(3)LED面光源灯具的设置包括：(a)无灯罩(例如，图2b)；(b)有轻微扩散功能的灯罩(例如，图2a)；(c)透明的灯罩(例如，图2a)。

(4)在面光源转换器的内部的顶部形成光反射凹部，光反射凹部的侧面把从面光源转换器的底部进入而射向顶部的光的主要成分在面光源转换器的内部导向面光源转换器的侧面，即，入射光进入面光源转换器之后，射在光反射凹部的侧面上，在其作用下，光的主要成分在面光源转换器的内部沿与面光源转换器的出光表面几乎平行的方向传播，被底部的网点和反射膜导向光源透镜的顶部并从那里射出。

(5)面光源转换器的设置是从一组设置中选出，该组设置包括：(a)透明的面光源转换器(例如，图1a)；(b)面光源转换器的内部掺杂光散射粒子(未在图中展示)；(c)面光源转换器的顶部涂覆一层光散射粒子(未在图中展示)；(d)面光源转换器的内部掺杂光散射粒子并且顶部涂覆一层光散射粒子(未在图中展示)。面光源转换器的不同设置决定了面光源转换器有两种类型，当面光源转换器采用(a)的设置时，不具有扩散功能。当面光源转换器采用(b)、(c)和(d)的设置时，具有扩散功能(也可称之为：扩散式-面光源转换器，以示区别)。

(6)光在扩散式-面光源转换器的内部传播时，同时受到散射和反射作用，而从面光源转换器的顶部的表面射出。

(7)适当的设置扩散式-面光源转换器的光散射比(optical diffusion ratio)、光透射率(total optical transmission)、光反射凹部的特征及分布以及网点的形状和密度，以达到出射光的亮度均匀性。例如，光散射比可以选在5％至90％之间，光透射率可以选在40％至95％之间。

(8)适当的设置面光源转换器(非扩散式-面光源转换器)的光反射凹部的特征及分布以及网点的形状和密度，以达到出射光的亮度均匀性。

(9)面光源转换器的厚度取决于LED封装的出光表面的线度。

(10)面光源转换器的顶部的表面的轮廓的形状是从一组形状中选出，该组形状包括，(a)圆形(例如，图1a)，(b)多边形，多边形包括正三角形(未在图中展示)、四边形(例如，图3a)、正六边形(未在图中展示)，等。

(11)面光源转换器的侧面的设置是从一组设置中选出，该组设置包括，(a)侧面的表面上形成反射膜(例如，图1c)，(b)侧面的表面上粘结一反射膜(例如，图1c)。

(12)面光源转换器的顶部的表面的设置是从一组设置中选出，该组设置包括，(a)平面(例如，图1a)；(b)顶部的表面上形成凹凸结构(例如，图1d)，凹凸结构包括，粗化结构、光子晶体结构；(c)顶部的表面上形成荧光粉膜(例如，图1c)；(d)上述设置的组合(未在图中展示)。

(13)面光源转换器的底面的设置是从一组设置中选出，该组设置包括，(a)平面(例如，图1a)，(b)底面的表面上形成网点(未在图中展示)，(c)底面的表面上形成荧光粉膜(例如，图1d)，(d)底面的表面上形成反射膜(例如，图1d)，(e)底面上形成凹凸结构(未在图中展示)，凹凸结构包括，粗化结构、光子晶体结构；(f)上述设置的组合(未在图中展示)。

(14)面光源转换器的底面的结构是从一组结构中选出，该组结构包括，(a)平面(例如，图1d)，(b)具有光源凹部(例如，图1c)。

(15)在面光源转换器和电路板之间可以具有一反射片。

(16)光反射凹部的形状为倒锥体；倒锥体形状包括：(a)倒圆锥体形状(例如，图1a至图1d)；(b)倒棱锥体形状(未在图中展示)。

(17)光反射凹部的高度小于或等于面光源转换器的厚度(图1展示光反射凹部的高度小于面光源转换器的厚度，对于光反射凹部的高度等于面光源转换器的厚度的情况，未在图中展示)。

(18)光反射凹部的底面的轮廓的最小线度(例如，对于圆形底面，其最小线度为其直径；对于长方形底面，其最小线度为其短边的边长。)大于等于LED封装的出光表面的最大线度(例如，对于圆形出光表面，其最大线度为其直径；对于长方形出光表面，其最大线度为其对角线)。

(19)像漏斗一样，光反射凹部的底面只有轮廓。光反射凹部的底面的轮廓的形状是从一组形状中选出，该组形状包括，但不限于：(a)圆形(例如，图1a)；(b)多边形(未在图中展示)，多边形包括正三角形、正方形、正六边形，等。

(20)光反射凹部的截面的侧面的形状是从一组形状中选出，该组形状包括，但不限于：(a)直线(例如，图1c)；(b)曲线(未在图中展示)；(c)折线(未在图中展示)；只要光反射凹部的侧面能把大部分的从面光源转换器的底部进入而射向顶部的光在面光源转换器的内部转变成射向面光源转换器的侧面的光即可，即，只要使得入射光的主要成分进入面光源转换器之后，光反射凹部的侧面改变了光的主要成分的传播方向，使其在面光源转换器中沿与面光源转换器的出光表面几乎平行的方向传播。

(21)光反射凹部的设置是从一组设置中选出，该组设置包括：(a)光反射凹部中无填充物(例如，图1)；(b)光反射凹部侧面上形成一层反射膜(例如，图1c)；(c)光反射凹部顶部设置一个与凹部相同形状的反射物体(未在图中展示)。

(22)配合采用的LED封装，选择光反射凹部的高度和底面的尺寸，使得光反射凹部的侧面改变了光的主要成分的传播方向，使其在面光源转换器中沿与面光源转换器的出光表面几乎平行的方向传播，，使得面光源转换器的出光均匀。

(23)在与光反射凹部相对应的位置上，即，在与LED封装的相对应的位置上，对面光源转换器的底面进行粗化处理(未在图中展示)，减少入射光的反射。

图1展示面光源转换器的实施例。

图1a展示面光源转换器的一个实施例的示意图。面光源转换器101具有圆柱体形状，其顶部的表面的外形是圆形。面光源转换器101的内部的顶部形成倒圆锥体(漏斗)形状的光反射凹部102，光反射凹部102的底面只有轮廓。面光源转换器101的底面的结构是在其内部的底部形成圆柱体形状的光源凹部103。光反射凹部102的顶点在光源凹部103的中心的正上方。面光源转换器101的底面的设置是平面。面光源转换器101的顶部的表面的设置是平面。

图1b展示图1a展示的面光源转换器的实施例的顶视图。

图1c展示面光源转换器的一个实施例的截面图。面光源转换器101的内部的顶部形成倒圆锥体(漏斗)形状的光反射凹部102，面光源转换器101的底面的结构是在其内部的底部形成圆柱体形状的光源凹部103。光反射凹部102的顶点在光源凹部103的中心的正上方。面光源转换器101的底部(非光源凹部103处)的表面上形成反射膜105(或荧光粉膜105)。面光源转换器101的侧面上形成(或粘结)反射膜104。面光源转换器101的顶面形成荧光粉膜110。光反射凹部102的侧面上形成反射膜102f。

图1d展示面光源转换器的一个实施例的截面图。面光源转换器101的内部的顶部形成倒圆锥体(漏斗)形状的光反射凹部102，面光源转换器101的底面的结构是平面。面光源转换器101的底部的表面上形成反射膜105(或荧光粉膜105)。面光源转换器101的侧面上形成(或粘结)反射膜104。面光源转换器101的顶面形成凹凸结构111。

图2展示LED面光源灯具(灯泡)的两个实施例的截面图。控制电路未展示。

注意，图2展示的LED面光源灯具包括至少一个LED光源。

图2a展示本实用新型的LED面光源灯具的一个实施例的截面图。LED面光源灯具200包括，面光源转换器201，LED光源206，电路板207，散热器208。其中，面光源转换器201具有光反射凹部202，光源凹部203与光反射凹部202相对应，LED光源206固定在电路板207上，电路板207固定在散热器208上，LED光源206设置在光源凹部203中，LED光源206的出光表面的中心与光反射凹部202的顶点相对应。灯罩209固定在散热器208上，灯罩209可以是透明的，也可以是有轻微扩散功能的灯罩。

图2b展示本实用新型的LED面光源灯具的另一个实施例的截面图。

图2b展示的LED面光源灯具与图2b展示的LED面光源灯具基本上相同，不同之处如下：(1)没有灯罩；(2)LED光源206被透明胶210粘结在光源凹部203中，与光反射凹部202的顶点相对应，提高LED光源的出光效率。

图3展示本实用新型的LED面光源灯具(吸顶灯)的两个实施例。控制电路未展示。

图3a展示LED面光源灯具的一个实施例的面光源转换器301的顶视图，面光源转换器301的内部的顶部形成多个光反射凹部302，光反射凹部302的数量和位置与电路板上的LED光源的数量和位置相对应。

图3b展示采用图3a展示的面光源转换器301的LED面光源灯具(吸顶灯)的一个实施例的截面图。LED面光源吸顶灯300包括，面光源转换器301，LED光源306，电路板307，散热器308。其中，面光源转换器301具有光反射凹部302，LED光源306固定在电路板307上，电路板307固定在散热器308上，LED光源306的出光表面的中心与光反射凹部302的顶点相对应。面光源转换器301的底面的设置是平面。

图3c展示本实用新型的LED面光源灯具的另一个实施例的截面图。

图3c展示的LED面光源吸顶灯与图3b展示的LED面光源吸顶灯基本上相同，不同之处如下：(1)有灯罩309；(2)LED光源306被透明胶310粘结在面光源转换器301的底部，与光反射凹部302的顶点相对应，提高LED光源的出光效率。灯罩309固定在散热器308上，灯罩309可以是透明的，也可以是有轻微扩散功能的灯罩。

注意，对于本实用新型的LED面光源灯具，在面光源转换器和电路板之间可以具有一反射片(图中未展示)。

上面的具体的描述并不限制本实用新型的范围，而只是提供一些本实用新型的具体化的例证。因此本实用新型的涵盖范围应该由权利要求和它们的合法等同物决定，而不是由上述具体化的详细描述和实施例决定。

Claims

1.一种LED面光源灯具，包括，面光源转换器，一组LED光源，电路板，散热器，控制电路；其中，所述的LED光源固定在所述的电路板上，所述的电路板固定在所述的散热器上；所述的面光源转换器的内部的顶部形成一组倒锥体形状的光反射凹部。

2.权利要求1的LED面光源灯具，其特征在于，所述的面光源转换器的设置包括，透明的面光源转换器或内部掺杂光散射粒子的面光源转换器或顶部涂覆一层光散射粒子的面光源转换器或内部掺杂光散射粒子并且顶部涂覆一层光散射粒子的面光源转换器。

3.权利要求1的LED面光源灯具，其特征在于，所述的面光源转换器的顶部的表面的轮廓的形状包括，圆形或多边形。

4.权利要求1的LED面光源灯具，其特征在于，所述的面光源转换器的侧面包括，侧面的表面上形成反射膜或侧面的表面上粘结一反射膜。

5.权利要求1的LED面光源灯具，其特征在于，所述的面光源转换器的顶部的表面的设置包括，平面或顶部的表面上形成凹凸结构，所述的凹凸结构包括，粗化结构和光子晶体结构或顶部的表面上形成荧光粉膜或上述设置的组合。

6.权利要求1的LED面光源灯具，其特征在于，所述的面光源转换器的底面的设置包括，平面或底面的表面上形成网点或底部的表面上形成凹凸结构，所述的凹凸结构包括，粗化结构和光子晶体结构或底面的表面上形成荧光粉膜或底面的表面上形成反射膜或上述设置的组合。

7.权利要求1的LED面光源灯具，其特征在于，所述的面光源转换器的底面的结构包括，平面或具有光源凹部。

8.权利要求1的LED面光源灯具，其特征在于，所述的光反射凹部的底部的轮廓的形状包括，圆形或多边形；多边形包括正三角形、正四边形、正六边形。

9.权利要求1的LED面光源灯具，其特征在于，所述的光反射凹部的截面的侧面的形状包括，直线或曲线或折线。

10.权利要求1的LED面光源灯具，其特征在于，所述的光反射凹部的设置包括，光反射凹部的侧面上形成反射膜或光反射凹部中无填充物或光反射凹部的顶部填充反射物。