專利名稱：發(fā)光二極管全集光功能燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種以發(fā)光二極管為光源的功能燈，特別是一種發(fā)光二極管的全集光功能燈。
發(fā)光二極管又稱(LED)作為一種新型光源由于其使用壽命長、功耗低、抗振性能好、發(fā)光響應(yīng)速度快及具有固定的光色等優(yōu)點，正越來越多地被應(yīng)用于各種燈具產(chǎn)品，而目前的LED燈具產(chǎn)品都因其對發(fā)光二極管的應(yīng)用設(shè)計尚未十分成熟而多為普通燈具產(chǎn)品，目前雖有一種LED交通信號燈問世并且有成功的推廣應(yīng)用，但其在設(shè)計構(gòu)思上大多是采用一種一次集光再配上外層有色透鏡片，這種設(shè)計對LED光源的有效應(yīng)用不夠理想，浪費了LED的其他可利用散射光線，對一些要求中心光強輸出高而可視角度較小的燈具上尚可使用，但對于一些具有配光要求高、外觀形狀特異的燈具如各種機動車輛用信號指示燈以及需要能亮度高、顯色性好，有一定范圍要求的照明燈具來說，已有的LED燈的設(shè)計和結(jié)構(gòu)已難以適用。
本實用新型的目的在于解決已有技術(shù)存在的問題，提供一種可滿足各種具有較高配光要求和外觀形狀各異，組裝性能優(yōu)良的LED功能燈。
本實用新型的構(gòu)成主要包括光源組件，印刷電路板和擴散透鏡盒，所述光源組件由發(fā)光二極管、平凸會聚透鏡和拋物面反射鏡組成，光源組件固定于印刷電路板構(gòu)成光源板，塑料擴散透鏡盒為其最終包容體。
本實用新型的優(yōu)點是1、LED光源組件采用了兩次集光技術(shù)原理，便得由LED芯片所發(fā)出的原始散射光線被最大限度地收集并根據(jù)設(shè)計要求形成高強度定向集束光，在較少數(shù)量的LED資源配置條件下，使燈具發(fā)光亮度更高。
2、采用功能性擴散透鏡盒的構(gòu)思，在通過透鏡的不同光學(xué)設(shè)計來解決各種燈具不同配光要求的基礎(chǔ)上，利用塑料制品的成形工藝性好的特點，把擴散透鏡盒設(shè)計制作成能夠滿足各種燈具外觀形狀要求的光源板的最終包容體，這種緊湊形模塊結(jié)構(gòu)便于對燈具實施組裝或更換。


圖1是本實用新型兩次集光技術(shù)原理及光學(xué)設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例之一的白光LED投射燈產(chǎn)品；圖3是圖2所示白光LED投射燈產(chǎn)品之旋轉(zhuǎn)剖視圖；圖4是本實用新型實施例之二的汽車組合尾燈LED功能燈單體產(chǎn)品；圖5是圖4所示LED功能燈單體產(chǎn)品的中心截面剖視圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理及實施例作詳細說明實施例一參見
圖1、圖2、圖3圖中1為發(fā)光二極管，2為與拋物面反射鏡，3為平凸會聚透鏡，4為擴散透鏡盒，5為LED印刷電路板。在發(fā)光二極管外設(shè)有拋物面反射透鏡2，在發(fā)光二極管的頭部設(shè)有平凸會聚透鏡3，從而組成光源組件，將該組件以六角蜂窩狀密排形式固定于印刷線路板5上并在其底部用硅膠9密封組成光源板，再將最終包容體擴散透鏡盒4封。裝于光源板外使用時可將其安裝于底座6中，用固定螺釘7固定再配以裝飾圈8。當(dāng)接通電源由發(fā)光二極管1芯片發(fā)出的散射光線在其頭部形成主力光線P，通過平凸會聚透鏡3的會聚收集，形成LED平面光陣的主力平行集束光P’，該主力平行集束光P’在其透過擴散透鏡盒4向外射出時由該透鏡將光線擴散折射形成能滿足功能燈具所需配光要求的規(guī)則光線P”，其過程完成了一次集光，此時燈具已具備基本滿足使用需要即具有相當(dāng)高的發(fā)光亮度與合適的配光性能。由LED1芯片發(fā)出的散射光線其所射出的主力光線P以外的可利用光線Q，通過拋物面反射鏡2的反射收集作用下，形成具有相當(dāng)強度的有效補充平行光束Q’，該平行光束在透過平凸會聚透鏡3時，被依次偏轉(zhuǎn)形成與透鏡光軸成一定夾角且夾角由大逐漸變小的出射光線Q”由于該透鏡盒的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計其對具有變量夾角的出射光線Q”的折射并不象對平行集束光P’的折射那樣為連續(xù)均勻細分，因此，當(dāng)該光線Q”進而透過擴散透鏡盒4向外射出時，其所形成的則是具有相當(dāng)能量的有效混合光線S”，其與光線P”疊加能使燈具的亮度在原有的基礎(chǔ)上得到更大的提高，其過程完成了兩次集光。由此可見，兩次集光技術(shù)的應(yīng)用，能使LED芯片所輸出的光線能量得到充分地利用。
該LED投射燈采用了可滿足照明光譜要求的白光發(fā)光二極管1，與拋物面反射鏡2，以及菲湟爾會聚透鏡3一起配套應(yīng)用，以六角蜂窩狀密排形式，組合形成高效定向光陣，其輸出的高光強白光集束光在無色透明的塑料擴散透鏡盒4的折射下，按照適當(dāng)?shù)耐渡湔彰髋涔夥秶笞鞴饩€輸出。
實施例二與實施例一相同，所不同的是本實施例為具有能滿足汽車燈具所需的LED汽車組合尾燈單體產(chǎn)品(參見圖4、圖5)。其外形結(jié)構(gòu)依從整套汽車組合尾燈設(shè)計需要而變化成各種形狀如桑塔納轎車組合尾燈需要設(shè)計成一矩形的LED光源組件。本實施例LED功能燈單體產(chǎn)品是一種典型的車用信號指示功能燈。
由于本實用新型所涉的發(fā)光二極管光源板其所工作形成的主體光為平面平行集束光，它使得擴散透鏡的配光設(shè)計成為簡單。因此，只要采用不同光色的LED，及配用相應(yīng)顏色(根據(jù)需要也可以是透明無色)和配光性能的擴散透鏡盒，并且作為LED光源板最終包容體的該擴散透鏡盒滿足車輛對燈具的各種要求如結(jié)構(gòu)、形狀、色澤、強度及密封性能等，就能形成各種具有特定功能的車用燈具如制動燈、位置燈、轉(zhuǎn)向燈或是防霧燈等。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管全集光功能燈，主要包括光源組件，印刷電路板和擴散透鏡盒，其特征在于所述光源組件由發(fā)光二極管、平凸會聚透鏡和拋物面反射鏡組成，光源組件固定于印刷電路板構(gòu)成光源板，塑料擴散透鏡盒為其最終包容體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管全集光功能燈，其特征在于所述平凸會聚透鏡為球面正透鏡或菲湟爾透鏡。
專利摘要一種發(fā)光二極管全集光功能燈,主要包括光源組件,印刷電路板和擴散透鏡盒,所述光源組件由發(fā)光二極管、平凸會聚透鏡和拋物面反射鏡組成,光源組件固定于印刷電路板構(gòu)成光源板,塑料擴散透鏡盒為其最終包容體。本實用新型的優(yōu)點是LED光源組件采用兩次集光技術(shù),使LED芯片所發(fā)出的原始散射光線被最大限度地收集并配以擴散透鏡盒作為光源板的最終包容體,結(jié)構(gòu)緊湊、合理、便于安裝。
文檔編號F21V13/04GK2489181SQ0121071
公開日2002年5月1日 申請日期2001年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月23日
發(fā)明者張文虎 申請人:張文虎