CN2282719Y - 发光二极管光素源 - Google Patents
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Abstract
发光二极管光素源由发光二极管、号筒式藏光反射筒、线路板、具有驻光作用且带有曲率的透光罩组成,其中:发光二极管装在电路板上;号筒式藏光反射筒套在发光二极管外,其底端与线路板连接;透光罩与号筒式藏光反射筒的大端连接。本实用新型针对同类产品存在的光强不足、成本太高、视角小的现状,采用藏光、驻光、折射、反射诸项技术,解决了光强不足、视角小等问题,制造成本也大幅度降低,使大规模批量生产LED光素源成为可能。
Description
本实用新型涉及一种用发光二极管构成的光素源(或称像素源)。
自从超高亮度LED发光二极管面世，由于它特有的光谱、光强和显著的低能耗特点，很快被需要光电显示的各个领域广泛应用。但也有很多领域，如：LED大屏幕显示装置、公路铁路交通信号灯及各种发光标志牌、机动车辆标志灯、河海航道标识灯等领域，却迟迟没能应用起来，究其原因，主要是发光强度不够和成本太高，这也是目前阻碍LED产品二次开发和推广应用的主要问题。
目前，高技术指标的超高亮度LED的光强可达到1000-3000mCD(毫坎德拉)，但还是不能满足很多应用领域的特殊要求。比如已有厂家用密集排列的方式生产了一种公路交通信号灯，其在直径为300mm有效发光面积的灯体中安装了570多只LED。由于廉价的LED产品光强不足，只有几十到三百多个mCD，只能用于室内或对光强要求不高的室外环境，而合乎要求的LED光源的价位只有大批量购进才可望降至2.5元/只左右，否则将翻番。这样，仅LED一项的成本将发生到1600-2400元之间，而传统信号灯的市场价充其量不超过500元，其后果导致了无法接受的制造成本。
在一些对光强要求并不高的场合，如：歌舞厅、影剧院、各种喜庆场合、建筑装饰、美化夜景等场合，使用LED产品的一次性投资要比传统光照器件高出几倍甚至十几倍，致使大量用户宁可因循守旧，继续使用高能耗、低寿命的白炽灯，让费用慢慢随时间零支，而不愿一劳用逸的采用LED新技术。
此外，市售光(像)素元既是机械堆积而成，对原LED管的光线也就未作任何光学处理，原来怎样便怎样，只是每多用一只LED便多一个光点。亮度是扩大了，但视角没有改变，LED管的射角一般只有30度，很多使用要求不能满足，而且有效视区内光线过于集中，有刺眼的感觉，有效视区外光强骤减。在偏离轴线25度以外作用就不明显了，加以在制作光(像)素元时一般都作了深孔遮阳的藏光处理，使视角进一步受到限制。
鉴于上述，本实用新型将提供一种光强足、成本低、视角大的发光二极管光素源。
为达到以上目的，本实用新型采用以下方案：
一种发光二极管光素源，其特征在于：它由发光二极管、号筒式藏光反射筒、线路板、具有驻光作用且带有曲率的透光罩组成，其中：所述发光二极管装在所述线路板上；所述号筒式藏光反射筒套在所述发光二极管外，其底端与所述线路板连接；所述透光罩与所述号筒式藏光反射筒的大端连接。
发光二极管的主光束无任何阻挡直射透光罩，主光束边缘的余散光经藏光反射筒的多次反射，最后仍以不同角度落在透光罩上与主光束叠加，使通过透光罩的光强增大；由于透光罩的驻光作用，叠加光线通过透光罩的同时，使透光罩上能产生驻光作用的微粒子变亮，整个透光罩变亮而产生透光罩发光的视觉效果，而且光线柔和、连成一片，使得视角增大。
下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。
图1是本实用新型的结构图；
图2是号筒式藏光反射筒作用示意图；
图3是三基色光素源组合体结构图；
图4是单色光素源组合单元示意图。
请参见附图1所示基本单元，本实用新型由发光二极管1、号筒式藏光反射筒2、具有驻光作用且带有曲率的透光罩3、线路板5组成。其中：发光二极管1装在线路板5上；号筒式藏光反射筒2套在发光二极管1外，其底端与线路板5连接；透光罩3与号筒式藏光反射筒2的大端连接。
其作用原理是：根据产品用途选择不同波长和光强的发光二极管1；根据发光二极管1的光线射角大小确定号筒式藏光反射筒2的锥度和长度；发光二极管1的主光束无任何阻挡直射透光罩3，主光束边缘的余散光经号筒式藏光反射筒2的多次反射，最后仍以不同角度落在透光罩3上与主光束叠加，使通过透光罩3的光强增大；由于透光罩3的驻光作用，叠加光线通过透光罩3的同时，使透光罩3上能产生驻光作用的微粒子变亮，整个透光罩变亮而产生透光罩发光的视觉效果，而且光线柔和、连成一片，使得视角增大。
通过叠加、折射、反射后，光(像)素元的主、辅光束辐射关系如图2所示。
在图1中，透光罩3为圆形，号筒式藏光反射筒2的大端也为圆形。透光罩3与号筒式藏光反射筒2的大端之间还设置密封圈4，它是根据产品的使用环境设置的，某些情况下可以不用。线路板5则与产品的应用电路有关。
为便于组合，可使号筒式藏光反射筒的大端从圆锥过渡到正多边形，透光罩的外形也相应地为正多边形。
图3是组成三基色显示的光(像)素元的一种结构，其采用三个LED发光二极管1，并组成三基色，各LED发光二极管设置独立的号筒式藏光反射筒和透光罩，各个号筒式藏光反射筒的大端从圆锥过渡到正六边形，其底端与线路板连接处有曲率过渡，各个透光罩3为正六边形，并相互联结。图中A单元和B单元相互咬合便可组成大面积显示。
组成三基色显示的光(像)素元还可采用其它结构，如采用一个号筒式藏光反射筒和透光罩，在号筒式藏光反射筒内设置三个组成三基色的发光二极管，以达到多色显示的目的。
根据所采用的LED元件的光强不同，每个基本单元中所安装的LED数目可以是一个至多个，且均为同色，但透光罩和号筒式藏光反射筒仍用一个。
光(像)素元基本单元按不同几何规则排列可派生出多种LED光(像)素元系列产品。如可根据显示装置显示面积的大小一次制成如图4所示的结构形状，这时，各发光二极管设置独立的号筒式藏光反射筒，各个号筒式藏光反射筒的大端从圆锥过渡到正六边形并相互组合成蜂窝状，其底端与线路板连接处有曲率过渡，透光罩制成一个整体，其形状与各个号筒式藏光反射筒相互组合后的外形相似。
本实用新型可用于下述领域：
1.LED大屏幕显示装置；
2.公、铁路交通信号灯及各种发光标志牌；
3.机动车辆标志灯；
4.河、海航道标识灯；
5.歌舞厅、影剧院、各种喜庆场合；
6.建筑装饰、美化夜景。
本实用新型针对同类产品存在的光强不足、成本太高、视角小的现状，采用藏光、驻光、折射、反射诸项技术，解决了光强不足、视角小等问题，制造成本也大幅度降低，使大规模批量生产LED光素源成为可能。其具有以下优点：
1.光效高，利用率≌100％；视角大，≌180°；有效光照面积扩大36倍。以下为使用某型号Φ5LED发光二极管一只制作的光素元与该发光二极管的比较结果：比较项目 直径(mm) 有效面积(mm2) 主光束视角 辅光束视角 光强(mCD)单管LED Φ5 19.625 30° ＜45° 1000本光素元 Φ30 706.5 60° ≌180° 主光束视角区＞800
辅光束视角区＞200
2.制造成本大幅度降低和高效节能，构成同一种直径的光素元所需用的LED发光二极管数量是现有同类产品的1/17，所需驱动功率和成本是原来的1/17。以下是以本光素元与发光面积相近的国内某型号同类产品比较的结果：比较项目 直径(mm) 有效面积(mm2) LED使用量(个) 视觉效果同类产品 Φ25 490.625 17 点光源有刺感本光素元 Φ30 706.5 1 面光源较柔和
采用本技术，使用三只LED即可制成≮Φ50的光素元，以满足更大屏幕显示和其它特殊场合的需要，无论如何变动素源面积，本技术所使用的LED数量总会保持在同类产品的1/20-1/10以下。
3.应用范围可推广到所有需要有色显示装置的场合。
4.结构简单，必需的零部件只有LED发光二极管、反射筒和透光罩三件。
5.可生产性好，易形成系列化、大批量生产规模。
6.与老产品在使用安装方面具有良好的继承性。
7.能做到防水、防尘，自身防护性能提高，可靠性指标随之提高，且减少了维护、清洁的工作量。
Claims (8)
1.一种发光二极管光素源，其特征在于：它由发光二极管、号筒式藏光反射筒、线路板、具有驻光作用且带有曲率的透光罩组成，其中：
所述发光二极管装在所述线路板上；
所述号简式藏光反射筒套在所述发光二极管外，其底端与所述线路板连接；
所述透光罩与所述号筒式藏光反射筒的大端连接。
2.如权利要求1所述的发光二极管光素源，其特征在于：所述透光罩为圆形，所述号筒式藏光反射筒的大端呈圆形。
3.如权利要求1所述的发光二极管光素源，其特征在于：所述透光罩为正多边形，所述号筒式藏光反射筒的大端从圆锥过渡到正多边形。
4.如权利要求1所述的发光二极管光素源，其特征在于：
所述发光二极管的数量为三个，并组成三基色，各发光二极管设置独立的号筒式藏光反射筒和透光罩；
所述各个号筒式藏光反射筒的大端从圆锥过渡到正六边形，底端与线路板连接处有曲率过渡；
所述各个透光罩呈正六边形，并相互联结。
5.如权利要求1所述的发光二极管光素源，其特征在于：所述发光二极管的数量为三个，并组成三基色，所述号筒式藏光反射筒和透光罩均为一个。
6.如权利要求1所述的发光二极管光素源，其特征在于：所述发光二极管的数量为多个，且均为同色，所述号筒式藏光反射筒和透光罩均为一个。
7.如权利要求1所述的发光二极管光素源，其特征在于：
所述发光二极管的数量为多个，各发光二极管设置独立的号筒式藏光反射筒，所述透光罩的数量为一个；
所述各个号筒式藏光反射筒的大端从圆锥过渡到正六边形并相互组合成蜂窝状，其底端与线路板连接处有曲率过渡；
所述透光罩的形状与各个号筒式藏光反射筒相互组合后的外形相似。
8.如权利要求1至7之一所述的发光二极管光素源，其特征在于：所述透光罩与所述号筒式藏光反射筒的大端之间设置密封圈。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 96244049 CN2282719Y (zh) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 发光二极管光素源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 96244049 CN2282719Y (zh) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 发光二极管光素源 |
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| CN2282719Y true CN2282719Y (zh) | 1998-05-27 |
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Family Applications (1)
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| CN 96244049 Expired - Fee Related CN2282719Y (zh) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 发光二极管光素源 |
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|---|---|
| CN (1) | CN2282719Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101498411B (zh) * | 2008-02-01 | 2013-11-06 | 吴伟权 | 可转换嵌入式筒灯发光二极管装置 |
-
1996
- 1996-11-15 CN CN 96244049 patent/CN2282719Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN101498411B (zh) * | 2008-02-01 | 2013-11-06 | 吴伟权 | 可转换嵌入式筒灯发光二极管装置 |
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