NL1029138C1

NL1029138C1 - LED lighting device for e.g. motorcycle headlights, has cover with set of integrated lenses which are positioned next to reflecting cavity to pass frontward light through them

Info

Publication number: NL1029138C1
Application number: NL1029138A
Authority: NL
Inventors: Hsiang-Chun Chang
Original assignee: Haoli Prec Ind Co
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2006-11-28

Abstract

The device has a circuit board (10) with a set of light emitting diodes (LED's) (11). A light converging base (20) is securely connected to the circuit board and has multiple reflecting cavities (21). The depth of the cavities is greater than the length of the LED's. A cover (30) is combined with the light converging base to enclose the LED's. The cover has a set of integrated lenses (31), each lens being positioned closely adjacent to the reflecting cavity to pass the frontward light reflected by the cavities through the lenses.

Description

Titel: LED verlichtingsinrichting met een licht-convergerend effectTitle: LED lighting device with a light-converging effect

De uitvinding heeft betrekking op een samenstelling van een verlichtingsinrichting die gebruik maakt van meerdere lichtuitzendende diodes (LED's) als lichtbron en meer in het bijzonder op een LED verlichtingsinrichting met een licht-convergerend effect voor het verbeteren 5 van de lichtintensiteit van de verlichtingsinrichting in een bepaalde richting.The invention relates to a composition of a lighting device that uses a plurality of light-emitting diodes (LEDs) as a light source and more particularly to an LED lighting device with a light-converging effect for improving the light intensity of the lighting device in a particular direction.

Vanwege de hoge energie-efficiëntie, een lang productieleven en omgevingsvriendelijke materialen is de lichtuitzendende diode (LED) meer en meer populair geworden als lichtbron voor veel toepassingen. In één type 10 toepassingen wordt de LED gebruikt voor verlichtingslampen zoals koplichten van fietsen en auto's, en flitslichten waarin het licht dat wordt uitgezonden van de LED moet worden geconvergeerd voor het verbeteren van de lichtintensiteit in de voorwaartse richting zodat objecten die zich voor de gebruikers bevinden goed kunnen worden verlicht en helder kunnen 15 worden gezien.Due to the high energy efficiency, a long production life and environment-friendly materials, the light-emitting diode (LED) has become more and more popular as a light source for many applications. In one type 10 application, the LED is used for lighting lamps such as headlamps of bicycles and cars, and flashlights in which the light emitted from the LED has to be converged to improve the light intensity in the forward direction so that objects in front of the users can be well lit and clearly seen.

Onder verwijzing naar figuur 4 tot 6 wordt een eerste conventionele LED verlichtingsinrichting met een licht-convergerend effect vast ontvangen in een behuizing en heeft een schakelingsbord (41) met meerdere LED's (44) daarop gemonteerd, een reflectieplaat (42) en een 20 transparante dekplaat (43) met meerdere geïntegreerde lenzen (45), waarbij elke lens daarvan correspondeert met een individuele LED (44). De reflectieplaat (42) heeft een gebogen voorkant en meerdere reflecterende holtes die zijn gedefinieerd in de gebogen voorkant en voor het corresponderen met en het ontvangen van de respectievelijke LED's (44).With reference to Figures 4 to 6, a first conventional LED lighting device with a light-converging effect is fixedly received in a housing and has a circuit board (41) with a plurality of LEDs (44) mounted thereon, a reflection plate (42) and a transparent cover plate (43) with a plurality of integrated lenses (45), each lens thereof corresponding to an individual LED (44). The reflection plate (42) has a curved front and a plurality of reflective cavities defined in the curved front and corresponding to and receiving the respective LEDs (44).

25 Een deel van het licht dat door de LED's zijwaarts wordt uitgezonden wordt gereflecteerd door de reflecterende holtes van de reflectieplaat (42).A portion of the light emitted sideways by the LEDs is reflected by the reflective cavities of the reflection plate (42).

1 n 9 o 1 3 A1 n 9 o 1 3 A

22

Het voorwaarts uitgezonden licht van deze verlichtingsinrichting is samengesteld van licht dat direct voorwaarts wordt uitgezonden vanuit de LED's (44) en licht dat voorwaarts wordt gereflecteerd door een reflectieplaat (42). Hoe meer voorwaarts licht, hoe hoger de lichtintensiteit 5 in de voorwaartse richting is. Maar in zo'n inrichting wordt een belangrijk deel van het licht van de LED's (44) zijwaarts verstrooid, zoals in figuur 5 is weergegeven en naar boven en beneden, zoals in figuur 6 weergegeven waardoor de lichtintensiteit in de voorwaartse richting afneemt.The light emitted forward of this lighting device is composed of light emitted directly forward from the LEDs (44) and light reflected forward by a reflection plate (42). The more forward light, the higher the light intensity in the forward direction. But in such a device, a significant portion of the light from the LEDs (44) is scattered sideways, as shown in Figure 5, and up and down, as shown in Figure 6, thereby decreasing the light intensity in the forward direction.

Een tweede conventionele LED verlichtingsinrichting met een 10 licht-convergerend effect wordt in figuur 7 vertoond en heeft een schakelingsbord (51), een substraat (52), meerdere LED's (53), meerdere cilinders (54) en een dekplaat (55). Het substraat (52) wordt goed vast gemaakt aan het schakelingsbord (51). De LED's (53) worden op het substraat (52) gemonteerd. De cilinders (54) zijn hol en corresponderen met 15 en omsluiten één van de LED's (53). Elke holle cilinder (54) heeft een afgesloten uiteinde met een geïntegreerde lens (56). De dekplaat (55) wordt vastgebonden met het substraat (52) om de holle cilinders (54) evenals de LED's (53) te omsluiten. Wegens de cilindrische configuratie van de holle cilinders (54) is de doelmatigheid van de cilinders (54) om licht te reflecteren 20 van de LED's (52) gering. Ten tweede zal aangezien de cilinders (54) zijn gemaakt van een transparant materiaal, een portie van het licht dat door de LED's (52) wordt uitgezonden naar de zijkant verloren raken dóór de zijwanden van de holle cilinders (54). Ten derde dient nadat het voorwaartse licht door de geïntegreerde lenzen (56) van de holle cilinders 25 (54) passeert, het te passeren door de dekplaat (55), wat de lichtintensiteit van deze verhchtingsinrichting vermindert wegens transmissieverlies.A second conventional LED lighting device with a light-converging effect is shown in Figure 7 and has a circuit board (51), a substrate (52), a plurality of LEDs (53), a plurality of cylinders (54) and a cover plate (55). The substrate (52) is properly secured to the circuit board (51). The LEDs (53) are mounted on the substrate (52). The cylinders (54) are hollow and correspond to 15 and enclose one of the LEDs (53). Each hollow cylinder (54) has a sealed end with an integrated lens (56). The cover plate (55) is bonded with the substrate (52) to enclose the hollow cylinders (54) as well as the LEDs (53). Due to the cylindrical configuration of the hollow cylinders (54), the efficiency of the cylinders (54) for reflecting light from the LEDs (52) is low. Secondly, since the cylinders (54) are made of a transparent material, a portion of the light emitted by the LEDs (52) will be lost to the side through the side walls of the hollow cylinders (54). Thirdly, after the forward light passes through the integrated lenses (56) of the hollow cylinders 25 (54), it must pass through the cover plate (55), which reduces the light intensity of this relationship device due to transmission loss.

Daarbuiten zijn de productiekosten van deze verhchtingsinrichting relatief hoog wegens de gecompliceerde structuur.Beyond that, the production costs of this releasing device are relatively high due to the complicated structure.

Om de nadelen te overkomen heeft het huidige gebruiksmodel als 30 doel om een LED verhchtingsinrichting te verschaffen met een verbeterd 1029138 ! ; 3 i ' licht-convergerend effect met een eenvoudige en doelmatige samenstelling i | voor het verminderen van voorgenoemde problemen.To overcome the disadvantages, the current utility model aims to provide an LED relationship device with an improved 1029138! ; 3 'light-converging effect with a simple and effective composition for reducing the aforementioned problems.

Het hoofddoel van het huidige gebruiksmodel is het verschaffen van een LED verlichtingsinrichting die lichtverliezen kan vermijden en die 5 licht kan convergeren voor het verbeteren van de lichtintensiteit in een bepaalde richting. De LED verlichtingsinrichting heeft een schakelingsbord met meerdere LED's, een basis die licht kan convergeren en een dekplaat.The main purpose of the current utility model is to provide an LED lighting device which can avoid light losses and which can converge light to improve the light intensity in a certain direction. The LED lighting device has a circuit board with several LEDs, a base that can converge light and a cover plate.

De basis die licht kan convergeren wordt vastgemaakt op het schakelingsbord en heeft meerdere reflecterende holtes die zijn gedefinieerd 10 in de basis die licht kan convergeren. Elke reflecterende holte heeft een boring die is gedefinieerd in een bodem van de reflecterende holte en die correspondeert met en ontvangt één van de LED's. De diepte van de reflecterende holtes is langer dan de lengte van de LED's. De dekplaat wordt gecombineerd met de basis die licht kan convergeren voor het 15 omsluiten van de LED's.The base that can converge light is attached to the circuit board and has a plurality of reflective cavities defined in the base that can converge light. Each reflective cavity has a bore defined in a bottom of the reflective cavity that corresponds to and receives one of the LEDs. The depth of the reflective cavities is longer than the length of the LEDs. The cover plate is combined with the base that can converge light to enclose the LEDs.

Andere doelen, voordelen en nieuwe kenmerken van het gebruiksmodel zullen nader duidelijk worden van de volgende detailomschrijving in samenhang met de begeleidende tekeningen.Other objects, advantages and new features of the utility model will become more apparent from the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.

Figuur 1 is een perspectiefweergave in uiteengenomen delen van 20 een LED verlichtingsinrichting met een licht-convergerend effect overeenkomstig het huidige gebruiksmodel; j Figuur 2 is een zijweergave in uiteengenomen delen van een gedeeltelijke dwarsdoorsnede van de verlichtingsinrichting van figuur 1;Figure 1 is an exploded perspective view of an LED lighting device with a light-converging effect according to the current utility model; Figure 2 is an exploded side view of a partial cross-section of the lighting device of Figure 1;

Figuur 3 is een zijweergave in gedeeltelijke dwarsdoorsnede van de 25 verlichtingsinrichting van figuur 1;Figure 3 is a partial cross-sectional side view of the lighting device of Figure 1;

Figuur 4 is een perspectief weergave van een licht waarin een eerste conventionele LED verlichtingsinrichting is geïnstalleerd overeenkomstig de stand van techniek;Figure 4 is a perspective view of a light in which a first conventional LED lighting device is installed in accordance with the prior art;

Figuur 5 is een bovenaanzicht in gedeeltelijke dwarsdoorsnede van 30 een conventionele LED verlichtingsinrichting langs de lijn 5-5 van figuur 4; 1029138 4Figure 5 is a partial cross-sectional top view of a conventional LED lighting device along the line 5-5 of Figure 4; 1029138 4

Figuur 6 is een zijweergave in gedeeltelijke dwarsdoorsnede van de conventionele LED verlichtingsinrichting langs de lijn 6-6 van figuur 4; enFigure 6 is a partial cross-sectional side view of the conventional LED lighting device along line 6-6 of Figure 4; and

Figuur 7 is een perspectiefweergave in uiteengenomen delen van de tweede conventionele LED verlichtingsinrichting overeenkomstig de stand 5 van techniek.Figure 7 is an exploded perspective view of the second conventional LED lighting device according to the prior art.

Onder verwijzing naar figuren 1 en 2 wordt een verlichtingsinrichting overeenkomstig het huidige gebruiksmodel geïnstalleerd in een behuizing en omvat een schakelingsbord (10), een licht-convergerende basis (20) en een dekplaat (30).With reference to Figures 1 and 2, a lighting device according to the current utility model is installed in a housing and includes a circuit board (10), a light-converging base (20) and a cover plate (30).

10 Het schakelingsbord (10) heeft meerdere LED's (11) die daarop zijn gemonteerd. De licht-convergerende basis (20) omvat meerdere reflecterende holtes (21) die zijn gedefinieerd op de licht-convergerende basis (20) en hebben elk een opening. Bovendien zijn meerdere boringen (22) gedefinieerd in de bodems van de reflecterende holtes (21) voor het 15 corresponderen met en het ontvangen van de LED's (11). Elke holte heeft een diepte die groter is dan de lengte van de corresponderende LED. De dekplaat (30) is cilindrisch in vorm en heeft meerdere geïntegreerde lenzen (31) die daarin zijn gevormd voor het corresponderen met de reflecterende holtes (21).The circuit board (10) has a plurality of LEDs (11) mounted thereon. The light converging base (20) comprises a plurality of reflective cavities (21) defined on the light converging base (20) and each has an opening. In addition, a plurality of bores (22) are defined in the bottoms of the reflective cavities (21) for corresponding to and receiving the LEDs (11). Each cavity has a depth that is greater than the length of the corresponding LED. The cover plate (30) is cylindrical in shape and has a plurality of integrated lenses (31) formed therein to correspond to the reflective cavities (21).

20 Onder verdere verwijzing naar figuur 3 zijn de LED's (11) respectievelijk ontvangen in de corresponderende boringen (22) en strekken zich uit in de reflecterende holtes (21) en corresponderende geïntegreerde lenzen (31) respectievelijk met de reflecterende holtes (21). Omdat elke reflecterende holte (21) en elke lens (31) onafhankelijk correspondeert met 25 één specifieke LED (11) kunnen de vorm van de reflecterende holte (21) en de lens (31) worden ontworpen en bijzonder efficiënt worden ingericht voor de optica van die specifieke lichtbron, dat wil zeggen de specifieke LED, zonder interferentie met andere lichtbronnen, dat wil zeggen andere LED's (11) op het schakelingsbord (10). Dit zal de prestatie van de j 30 verhchtingsinrichting verbeteren voor het convergeren van licht en het 1 0 2 9 1 3 8 I----- - - 5 regelen van de lichtverdelingspatronen in een bepaalde richting. Ten tweede omvatten, omdat de diepte van de reflecterende holtes (21) groter is dan de lengte van de LED's (11) aldus de holtes (21) volledig de omgeving van de buitenzijde van de LED's (11). Dientengevolge zal licht dat wordt 5 uitgezonden door de LED's (11) niet zijwaarts verstrooien en zal worden geconvergeerd naar voorwaartse richting. Ten derde wordt op gemerkt van de afbeelding in figuur 3 dat elke lens (31) dicht nabij de corresponderende reflecterende holte (21) is opgesteld zodat wordt verzekerd dat het voorwaartse licht, zowel direct van de LED's (11) of gereflecteerd door de 10 reflecterende holtes, door de lenzen (31) passeert en derhalve wordt geregeld door de lenzen (31). Dit zal verder de prestatie van de verlichtingsinrichting verbeteren voor het convergeren van licht en het regelen van het lichtdistributiepatroon in een bepaalde richting. Daarbij is de structuur, terwijl een verbetering wordt bereikt in de licht-convergerende prestatie, 15 volgens deze uitvinding eenvoudig gehouden en zijn de productiekosten relatief laag.Referring further to Figure 3, the LEDs (11) are respectively received in the corresponding bores (22) and extend into the reflective cavities (21) and corresponding integrated lenses (31) and to the reflective cavities (21), respectively. Because each reflective cavity (21) and each lens (31) independently corresponds to one specific LED (11), the shape of the reflective cavity (21) and the lens (31) can be designed and arranged particularly efficiently for the optics of that specific light source, i.e. the specific LED, without interference with other light sources, i.e. other LEDs (11) on the circuit board (10). This will improve the performance of the ratio device for converging light and controlling the light distribution patterns in a certain direction. Secondly, because the depth of the reflective cavities (21) is greater than the length of the LEDs (11), the cavities (21) thus completely encompass the outside environment of the LEDs (11). As a result, light emitted from the LEDs (11) will not scatter sideways and will be converged in the forward direction. Third, it is noted from the image in Figure 3 that each lens (31) is arranged close to the corresponding reflective cavity (21) to ensure that the forward light is either directly from the LEDs (11) or reflected by the reflective passes through the lenses (31) and is therefore controlled by the lenses (31). This will further improve the performance of the lighting device for converging light and controlling the light distribution pattern in a certain direction. In addition, while an improvement in the light-converging performance is achieved, the structure according to this invention is kept simple and the production costs are relatively low.

i 10291381029138

Claims

A light-emitting diode (LED) lighting device with a light-converging effect comprising: a circuit board with a plurality of light-emitting diodes (LEDs); 5 a light converging base fixedly connected to the circuit board and comprising a plurality of reflective cavities defined in the light converging base, each reflecting cavity comprising a bore defined in a bottom of the reflecting cavity and corresponding to and receives one of the LEDs; and a depth greater than a length of a corresponding LED; and a cover plate combined with the light-converging base for enclosing the LED.

2. The LED lighting device according to claim 1, wherein the cover plate further comprises a plurality of integrated lenses which respectively correspond to the reflective cavities so that the light from the LEDs is further converged and controlled by the lenses. 1029138