專利名稱：Led的二次光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED 二次光學(xué)的射光場耦合器，屬電子應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及LED的光學(xué)調(diào)制與空間角光集及射光場耦合器產(chǎn)生的二次光源。
背景技術(shù)：
LED燈在節(jié)能減排中的巨大作用，使LED產(chǎn)業(yè)增長迅猛，光源壽命在70000至100000小時。由于LED光源屬于一次光源,而且是直接式射光,使光的射程短、光照效果暗淡，當(dāng)人眼直觀LED發(fā)光點時，異常耀光刺眼，這種被稱之為光效、眩光現(xiàn)象，阻礙了對LED的應(yīng)用效果。2007年初，LED業(yè)界發(fā)明一種以半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片構(gòu)建的光源，其構(gòu)成與機理徹底改變了照明燈泡發(fā)光現(xiàn)狀。這種外型如同白熾燈炮，燈泡內(nèi)的LED發(fā)光光源以微電子特征的特定工藝創(chuàng)造的三維集成半導(dǎo)體芯片光源體與集成光聚構(gòu)成，以及為LED的高熱特性設(shè)計創(chuàng)造的液相介質(zhì)熱導(dǎo)、散熱的技術(shù)?，F(xiàn)有LED燈包括LED日光燈和球泡燈，屬于一次光源技術(shù)。業(yè)界輿論普遍認為2011年是半導(dǎo)體照明的分水嶺；全球照明行業(yè)從此全面步入LED時代已成必然。LED照明的發(fā)展應(yīng)用與不斷創(chuàng)新，從LED照明的半導(dǎo)體發(fā)光二極管陣列式的一次光源起步，至今仍處于直接式的一次光源照明，因此，為達到更有效、更科學(xué)地利用有限的LED光能量，需要提供新的技術(shù)創(chuàng)新。LED照明系統(tǒng)存在的光效、眩光等應(yīng)用缺陷以及光能利用率與光能應(yīng)用分配技術(shù)是LED未來技術(shù)研發(fā)與前沿技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵與技術(shù)方向。使照明業(yè)界逐漸認識到對半導(dǎo)體發(fā)光源的有限光能收集、利用應(yīng)充分考慮半導(dǎo)體的特征。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述的LED光效與眩光現(xiàn)象，本發(fā)明的目的在于:提供一種LED的二次光源，以提高LED光能利用率，并避免眩光，從有限光能量傳遞，到利用光學(xué)擴展量，求得大的幾何收光率和高的光能利用率。為達發(fā)明目的，本發(fā)明提供下述技術(shù)方案:一種LED的二次光源，LED 一次光源通過有序排布的透鏡組產(chǎn)生二次光源，實現(xiàn)空間角光聚集和調(diào)制射光場，所述的LED —次光源通過電路裝置板與電源驅(qū)動電路導(dǎo)通，其中，在LED —次光源下方設(shè)有用于冷卻的液相介質(zhì)儲存部，所述的透鏡組、LED —次光源和液相介質(zhì)儲存部自上而下依序設(shè)在耦合器組裝筒內(nèi)，其中，
所述耦合器組裝筒底部設(shè)有安裝定位孔，上方設(shè)有光源電路板定位壓架；
所述的透鏡組由環(huán)繞LED —次光源處的反射杯、設(shè)在反射杯上方有射光透鏡、碗狀的拋物光反射鏡和光場透鏡組成，所述的碗狀的拋物光反射鏡一端固定在反射杯上方，與射光透鏡相連，另一端與光場透鏡共同固定于光場透鏡托架和光場透鏡定位壓圈之間； 所述液相介質(zhì)儲存部為一與所述耦合器組裝筒一體成型的上部開口且底部有液相介質(zhì)灌注入口的液相介質(zhì)室,液相散熱介質(zhì)自液相介質(zhì)灌注入口灌入液相介質(zhì)室；
所述的LED —次光源包括LED發(fā)光源芯片被反射杯環(huán)繞，LED發(fā)光源芯片與其底部設(shè)置的電路裝置板連接，電路裝置板設(shè)在液相介質(zhì)室的開口上方，固定在耦合器組裝筒上。在所述電路裝置板上固定LED發(fā)光源芯片，LED發(fā)光源芯片與其底部設(shè)置的電路裝置板連接，所述LED發(fā)光源芯片被反射杯環(huán)繞；碗狀拋物光反射鏡一端與光場透鏡一同固定于光場透鏡托架和光場透鏡定位壓圈之間，另一端與射光透鏡相連，固定于反射杯上方，所述的射光透鏡的射光光束由所述拋物光反射鏡作最強光向光場透鏡反射，拋物光反射鏡的作用是增加光的射程和光通量。本發(fā)明提供了一種LED發(fā)光源與二次光學(xué)調(diào)制的空間角光集與矢量溝通的新一代LED的控光技術(shù)，針對直接式的LED的一次發(fā)光源的不足，通過二次光學(xué)調(diào)制設(shè)計，使收光率達到95%以上，達到最大光通量的高利用率，使光的射程增加。在上述方案基礎(chǔ)上，所述的耦合器組裝筒上，近拋物光反射鏡處設(shè)有散熱孔。在上述方案基礎(chǔ)上，所述的液相介質(zhì)室的開口上方有光源電路板托架，所述電路裝置板固定在光源電路板托架處。在上述方案基礎(chǔ)上，所述的液相介質(zhì)室的底部，與液相介質(zhì)灌注入口相鄰固定一個電子制冷適配器。其中，注入口可以是一小孔，液相散熱介質(zhì)即通過液相介質(zhì)灌注入口灌入液相介質(zhì)室；在所述液相介質(zhì)灌注入口旁設(shè)有卡位，用于定位電子制冷適配器。綜合所述電子制冷適配器、液相散熱介質(zhì)、液相介質(zhì)室的制冷與液相散熱特征的控溫技術(shù)，是為實現(xiàn)一次光源與二次光學(xué)耦合照明燈的應(yīng)用目的而提供的LED高散熱技術(shù)，特別是電子制冷適配器適用于大功率型的強光照明。為提高散熱效果，所述的電路裝置板為鋁復(fù)合電路裝置板。為使光場透鏡的出光提升被照明物的層次感和防眩目功能，在上述方案基礎(chǔ)上，所述光場透鏡上設(shè)有濾光反射薄膜和位于光場透鏡中間設(shè)有射光透鏡構(gòu)體，主光即從所述射光透鏡構(gòu)體中射出，光度最強。在上述方案基礎(chǔ)上，所述的射光透鏡設(shè)在反射杯與LED發(fā)光源芯片上方的拋物光反射鏡入光口處。為使射光成日光色，在所述LED發(fā)光源芯片定位并出光后,在其上堆涂突光劑層，至出射光成日光色。在上述方案基礎(chǔ)上，所述LED發(fā)光源芯片與反射杯可通過焊接線連接。所述電路裝置板的連接線正級和負極與電源驅(qū)動器相對應(yīng)的正極與負極導(dǎo)通時，LED發(fā)光芯片出射直射光為主光的發(fā)光特征還涉及反射杯反射的同向反射光。以上所述光源，概稱為一次光源。二次光學(xué)的射光透鏡設(shè)在反射杯與LED發(fā)光芯片前方的拋物光反射鏡出光口的相對位置，一次光源由射光透鏡射光。其相對位置是根據(jù)發(fā)光源出光后與LED光能射入拋物光反射鏡的幾何收光率的測定得知的，即:收光角越大，幾何收光率也越大，拋物光反射鏡的光能利用率越高。設(shè)LED為點光源，當(dāng)該光源的光能射入射光透鏡下部的光集鏡面(又稱:入光鏡面)所形成的光束繼續(xù)向射光透鏡的出光鏡面時，從拋物光反射鏡的光擴展量的光參數(shù)(光通量與光效率)的實際測定可看出，當(dāng)拋物光反射鏡的光能利用率最大時，此時的LED點光源到射光透鏡光集鏡面的垂直距離為最佳焦距，針對應(yīng)用需要，可對該焦距進行調(diào)整。本發(fā)明所使用的原理為:
所述的拋物光反射鏡的光能利用率n為拋物光反射鏡的出射后的光通量與光源總光通量之比。設(shè)LED光源發(fā)光面法線方向為光強最大，為
I，則其總光通量為:
權(quán)利要求
1.一種LED的二次光源，LED —次光源通過有序排布的透鏡組產(chǎn)生二次光源，實現(xiàn)空間角光聚集和調(diào)制射光場，所述的LED—次光源通過電路裝置板(03)與電源驅(qū)動電路導(dǎo)通，其特征在于:在LED —次光源下方設(shè)有用于冷卻的液相介質(zhì)儲存部，所述的透鏡組、LED 一次光源和液相介質(zhì)儲存部自上而下依序設(shè)在耦合器組裝筒(10)內(nèi)，其中， 所述耦合器組裝筒(10)底部設(shè)有安裝定位孔(12)，上方設(shè)有光源電路板定位壓架(14)； 所述的透鏡組由環(huán)繞LED—次光源處的反射杯(02)、設(shè)在反射杯(02)上方有射光透鏡(04),碗狀的拋物光反射鏡(05)和光場透鏡(06)組成，所述的碗狀的拋物光反射鏡(05) —端固定在反射杯(02)上方,與射光透鏡(04)相連,另一端與光場透鏡(06)共同固定于光場透鏡托架(19)和光場透鏡定位壓圈(20)之間； 所述的液相介質(zhì)儲存部為一與所述耦合器組裝筒(10) —體成型的上部開口且底部有液相介質(zhì)灌注入口(11)的液相介質(zhì)室(09)，液相散熱介質(zhì)(08)自液相介質(zhì)灌注入口(11)灌入液相介質(zhì)室(09)； 所述的LED —次光源包括LED發(fā)光源芯片(01)被反射杯(02)環(huán)繞，LED發(fā)光源芯片(01)與其底部設(shè)置的電路裝置板(03)連接，電路裝置板(03)設(shè)在液相介質(zhì)室(09)的開口上方，固定在耦合器組裝筒(10 )上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的耦合器組裝筒(10)上，近拋物光反射鏡(05 )處設(shè)有散熱孔(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的液相介質(zhì)室(09)的開口上方有光源電路板托架(15 )，所述電路裝置板(03 )固定在光源電路板托架(15 )處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的電路裝置板(03)為招復(fù)合電路裝置板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的液相介質(zhì)室(09)底部，與液相介質(zhì)灌注入口(11)相鄰固定一個電子制冷適配器(07)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的光場透鏡(06)上設(shè)有濾光反射薄膜(13)和位于光場透鏡中間的射光透鏡構(gòu)體(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述的射光透鏡(04)設(shè)在反射杯(02)與LED發(fā)光源芯片(01)上方的拋物光反射鏡(05)入光口處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED的二次光源，其特征在于:所述LED發(fā)光源芯片(01)定位并出光后，在其上堆涂熒光劑層，至出射光成日光色。
全文摘要
一種LED的二次光源，由LED一次光源通過有序排布的透鏡組而產(chǎn)生，實現(xiàn)空間角光聚集和調(diào)制射光場，能最大地收集光能量、達到最高的光能收集率與光能傳遞，使光場透鏡的射光效果明顯，光場的照度清澈，光程理想。所述的LED一次光源通過電路裝置板與電源驅(qū)動電路導(dǎo)通，在LED一次光源下方設(shè)有用于冷卻的液相介質(zhì)儲存部，所述的透鏡組、LED一次光源和液相介質(zhì)儲存部自上而下依序設(shè)在耦合器組裝筒內(nèi)；透鏡組由環(huán)繞LED一次光源處的反射杯、設(shè)在反射杯上方有射光透鏡、碗狀的拋物光反射鏡和光場透鏡組成，碗狀的拋物光反射鏡一端固定在反射杯上方，與射光透鏡相連，另一端與光場透鏡共同固定于光場透鏡托架和光場透鏡定位壓圈之間。
文檔編號F21S2/00GK103148386SQ20131005672
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月22日
發(fā)明者茅哲民 申請人:茅哲民