專利名稱：Led照明裝置及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種LED照明裝置。此外，本發明還涉及一種上述類型的LED照明裝置的制造方法。
背景技術：
半導體發光二極管LED是一種新型電光源，其所發出的光是非輻射光，光色純正、光束集中、顯色指數高、溫度特性好，并具有電量消耗低、性能穩定、壽命長、無污染、使用簡單等優點。此外，LED可采用多光源組合形式，這將完全該改變汽車頭燈的形狀和布置方式。過去用傳統光源無法實現的概念車造型，使用LED光源都能得以完美地實現。還可以在燈罩內同時設計遠光燈和近光燈，只要電源和LED散熱設計適當，LED汽車頭燈或者霧燈的壽命可以遠遠超過汽車壽命，所以目前LED汽車燈正在迅速成為汽車零件制造上的推廣產品。然而為了滿足汽車行業中對照明的相關要求，制造商多采用大功率的LED作為光源使用。但是，高功率LED的價格昂貴，其對電源或者附屬的調光設備的要求也相對較高。采用低功率LED作為光源使用時，單個LED又不能滿足高的光輸出的要求。而將多個低功率LED組合在一起使用時，在LED之間的間隙導致在LED形成的光形中產生亮紋。這種類型的LED照明裝置顯然不能滿足汽車行業中對照明的相關要求，必須對其進行改進以滿足相關要求。
發明內容
因此，本發明的一個目的在于提出一種LED照明裝置，通過該LED照明裝置產生的光線形成的光形中不會產生亮紋。本發明的另一目的在于提出一種上述類型的LED照明裝置的制造方法。本發明的第一個目的通過一種LED照明裝置由此實現，即該LED照明裝置包括印刷電路板，布置在印刷電路板上的至少兩個彼此并排地布置的LED光源，其中，該LED照明裝置還包括反射器，該反射器包括一個中心反射面和對稱地布置在中心反射面的兩側的至少一對邊緣反射面，其中，中心反射面用于限定出來自LED光源的光線產生的光形的展寬，邊緣反射面用于使其所反射的光線彼此疊加，以消除各個邊緣反射面所反射的光線在光形中形成的亮紋。由于彼此并排設置的LED光源之間存在縫隙，因此邊緣反射面反射出的光線會在光形中產生亮紋。但是，各個邊緣反射面相對于中心反射面的位置不同，因此各個邊緣反射面的反射出的光線在光形中產生的亮紋的位置也是不同的。通過使反射的光線彼此進行疊加，不同位置的亮紋會連成一體，進而消除了亮紋。優選的是，中心反射面和邊緣反射面設計成遠離LED光源的彎曲的長條狀反射板。進一步優選的是，邊緣反射面與穿過反射器的光軸和中心反射面的縱向對稱中心線的對稱面形成夾角，其中從最外側的邊緣反射面開始，各個邊緣反射面與所述對稱面的夾角逐漸增大。通過調整各個邊緣反射面相對于對稱面的夾角，能夠調整來自LED光源的光線經過邊緣反射面反射后在垂直于對稱面的方向上的出射角度，從而改變通過各個邊緣反射面反射的光線在光形中的亮紋的位置，確保不同的邊緣反射面反射光線產生的亮紋在光形中彼此錯開，從而連成一體。進一步優選的是，LED光源的排布方向垂直于對稱面。通過LED光源的這種排布方式，來自LED光源的光線在經過邊緣反射面反射之后，會在光形中產生對應于LED光源的數量的亮紋，這些亮紋分別平行于對稱面延伸。調整各個邊緣反射面相對于對稱面的夾角之后，經過邊緣反射面反射后的光線在垂直于對稱面的方向上的出射角度發生變化，從而導致亮紋在垂直于對稱面的方向上的位置發生變化，進而可靠地確保了亮紋能夠彼此連成一片。有利的是，從LED光源的方向上看，與中心反射面相連的邊緣反射面的邊緣疊置在與之相鄰的邊緣反射面的邊緣上。由此，來自LED光源的光線就不會照射到相鄰的邊緣反射面之間的連接處，從而進一步避免了在光形中產生的干擾條紋。進一步優選的是，相鄰的LED光源的LED芯片的邊緣之間的距離小于3.22mm。通過盡可能減小相鄰的LED芯片的邊緣之間的距離，能夠最大可能地減小各個LED光源產生的光線通過邊緣反射面反射后在光形中產生的亮紋之間的間距，從而在將各個邊緣反射面反射的光線進行疊加時，更加容易使亮紋連成一體。有利的是，LED光源的數量為三個，當然也可以使用其他數量的LED光源。根據本發明的LED照明裝置通常作為汽車的霧燈或者摩托車的頭燈使用。使用單個的大功率LED光源會導致照明裝置的成本很高，因此本發明提出使用多個低功率的LED光源來代替大功率LED光源，從而顯著地降低了照明裝置的成本。本發明的另一目的通過一種用于制造上述類型的LED照明裝置的方法由此實現，即該方法包括以下步驟:a)提供具有至少兩個彼此并排布置在印刷電路板上的LED光源的光源山)提供一個中心反射面，限定出來自LED光源的光線產生的光形的展寬；c)提供在中心反射面的兩側對稱地布置的至少一對邊緣反射面，其中，邊緣反射面所反射的光線彼此疊加，以消除各個邊緣反射面所反射的光線形成的光形中的亮紋。根據本發明的方法的一個優選的設計方案，在步驟a)中，LED光源布置為使得相鄰的LED光源的LED芯片的邊緣之間的距離小于3.22mm。通過盡可能減小相鄰的LED光源的邊緣之間的距離，能夠最大可能地減小各個LED光源產生的光線通過邊緣反射面反射后在光形中產生的亮紋之間的間距，從而在將各個邊緣反射面反射的光線進行疊加時，更加容易使亮紋連成一體。進一步優選的是，在步驟c)中，調整各個邊緣反射面與穿過反射器的光軸和中心反射面的縱向對稱中心線的對稱面的夾角，使得從最外側的邊緣反射面開始，各個邊緣反射面與對稱面的夾角逐漸增大。通過調整各個邊緣反射面相對于對稱面的夾角，能夠調整來自LED光源的光線經過邊緣反射面反射后在垂直于對稱面的方向上的出射角度，從而改變通過各個邊緣反射面反射的光線在光形中的亮紋的位置，確保不同的邊緣反射面反射光線產生的亮紋在光形中彼此錯開，從而連成一體。
附圖構成本說明書的一部分，用于幫助進一步理解本發明。這些附解了本發明的實施例，并與說明書一起用來說明本發明的原理。在附圖中相同的部件用相同的標號表示。圖中示出:圖1是根據本發明的LED照明裝置的光源的側視圖；圖2是根據本發明的LED照明裝置的光源的俯視圖；圖3是根據本發明的LED照明裝置的示意圖；圖4a至圖4f是根據本發明LED照明裝置的反射器的各個反射面反射的光線在測試板上的配光圖；圖5是根據本發明的LED照明裝置的模擬結果圖表。
具體實施例方式圖1示出了根據本發明的LED照明裝置的光源的側視圖，從圖中可見，根據本發明的LED照明裝置的光源采用了三顆LED光源2，這些LED光源2并排地布置在印刷電路板I上。圖2示出了根據本發明的LED照明裝置的光源的俯視圖，從圖中可見，三顆LED光源2彼此緊密地排列在一起，并且相鄰的LED光源2的LED芯片的邊緣之間的距離為3.22mm。在本實施例中，采用了三顆光通量分別為200流明的低功率LED光源，例如OSRAM公司生產的OSLON LED光源。當然，也可以采用其他數量的，例如四顆或者五顆任意類型的低功率LED光源。圖3示出了根據本發明的LED照明裝置的示意圖。從圖中可見，該LED照明裝置包括由三個LED光源2構成的光源以及反射器3，其中光源設置在反射器3的反射面之前的裝配位置中。從圖中進一步可見，反射器3包括一個中心反射面3a和對稱地布置在中心反射面3a的兩側的兩對邊緣反射面3b，其中，中心反射面3a用于限定出來自LED光源2的光線產生的光形的展寬，邊緣反射面3b用于使其所反射的光線彼此疊加，以消除各個邊緣反射面3b所反射的光線在光形中形成的亮紋。此外，中心反射面3a和邊緣反射面3b設計成遠離LED光源2彎曲的長條狀反射板。邊緣反射面3b與穿過反射器3的光軸Y和中心反射面3a的縱向對稱中心線的對稱面S形成夾角，其中從最外側的邊緣反射面3b開始，各個邊緣反射面3b與對稱面S的夾角逐漸增大。在設計根據本發明的LED照明裝置時，通過調整各個邊緣反射面3b相對于對稱面S的夾角，能夠調整來自LED光源2的光線經過邊緣反射面3b反射后在垂直于對稱面S的方向上的出射角度，從而改變通過各個邊緣反射面3b反射的光線在光形中的亮紋的位置，確保不同的邊緣反射面3b反射光線產生的亮紋在光形中彼此錯開，從而連成一體。從圖中進一步可見，LED光源2的排布方向垂直于對稱面S。此外,從LED光源2的方向上看，與中心反射面3a相連的邊緣反射面3b的邊緣疊置在與之相鄰的邊緣反射面3b的邊緣上。圖4a至圖4f示出了根據本發明LED照明裝置的反射器的各個反射面反射的光線在測試板上的配光圖，其中，圖4a示出了反射器3的中心反射面3a反射的光線在測試板上的配光圖，該中心反射面3a限定出了 LED光源2發射的光線的展寬，在本實施例中，該展寬為正負50度之間。圖4b示出了位于反射器3 —側的最外側的邊緣反射面3b反射的光線在測試板上的配光圖，在配光圖中可明顯地看到三條亮紋；圖4c示出了位于反射器3 —側的最內側的邊緣反射面3a反射的光線在測試板上的配光圖，在該配光圖中也可看到三條亮紋，但是這三條亮紋與圖4b中的三條亮紋的位置不同。圖4d不出了位于反射器3 —側的最外側的邊緣反射面3b反射的光線和最內側的邊緣反射面3a反射的光線在測試板上疊加之后的配光圖，從圖中可見，來自兩個反射面的光線疊加之后，亮紋已經不是很明顯了，其已經連成了一體。此外，在附圖中并未單獨示出在中心反射面3a的另一側的兩個邊緣反射面3b反射的光線在測試板上的配光圖，這是因為在中心反射面3a兩側的邊緣反射面3b是彼此對稱的，因此其反射的光線也是彼此對稱的，從圖4b和圖4c中可以推想出另一側的兩個邊緣反射面3b反射的光線在測試板上的配光圖，其產生與圖4b和圖4c中示出的圖樣鏡像對稱的圖樣。圖4e示出了在中心反射面3a的兩側的邊緣反射面3b反射的光線全部疊加在一起后在測試板上的配光圖。從圖中可見，各個邊緣反射面3a反射的光線中的亮紋差不多完全連成一體，以及很難看到明顯的條紋了。圖4f示出了所有反射面反射的光線全部疊加在一起后在測試板上的配光圖。從圖中可見，根據本發明的LED照明裝置產生的光線中已經差不多看不到明顯的條紋了。圖5示出了根據本發明的LED照明裝置的模擬結果圖表。由于根據本發明的LED照明裝置主要應用作為汽車的霧燈或者摩托車的頭燈，因此在該模擬結果圖表中采用了歐洲霧燈標準。從圖中可見，在各個點和各個區域或位置對本發明的LED照明裝置進行測試獲得的結果都滿足歐洲霧燈標準。以上僅為本發明的 優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。參考標號I印刷電路板2LED 光源3反射器3a中心反射面3b邊緣反射面S對稱面Y光軸
權利要求
1.一種LED照明裝置，包括:印刷電路板(1)，布置在所述印刷電路板(I)上的至少兩個彼此并排地布置的LED光源(2)，其特征在于，還包括反射器(3)，所述反射器(3)包括一個中心反射面(3a)和對稱地布置在所述中心反射面(3a)的兩側的至少一對邊緣反射面(3b)，其中，所述中心反射面(3a)用于限定出來自所述LED光源(2)的光線產生的光形的展寬，所述邊緣反射面(3b)用于使其所反射的光線彼此疊加，以消除各個所述邊緣反射面(3b)所反射的光線在所述光形中形成的亮紋。
2.根據權利要求1所述的LED照明裝置，其特征在于，所述中心反射面(3a)和所述邊緣反射面(3b)設計成遠離所述LED光源(2)的彎曲的長條狀反射板。
3.根據權利要求2所述的LED照明裝置，其特征在于，所述邊緣反射面(3b)與穿過所述反射器(3)的光軸(Y)和所述中心反射面(3a)的縱向對稱中心線的對稱面(S)形成夾角，其中從最外側的所述邊緣反射面(3b)開始，各個所述邊緣反射面(3b)與所述對稱面(S)的夾角逐漸增大。
4.根據權利要求3所述的LED照明裝置，其特征在于，所述LED光源(2)的排布方向垂直于所述對稱面(S)。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的LED照明裝置，其特征在于，從所述LED光源(2)的方向上看，與所述中心反射面(3a)連接的所述邊緣反射面(3b)的邊緣疊置在與之相鄰的所述邊緣反射面(3b)的邊緣上。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的LED照明裝置，其特征在于，相鄰的所述LED光源(2)的LED芯片的邊緣之間的距離小于3.22mm。
7.根據權利要求1至4中任一項所述的LED照明裝置，其特征在于，所述LED光源(2)的數量為三個。
8.一種用于制造LED照明裝置的方法，其特征在于以下步驟: a)提供具有至少兩個彼此并排布置在印刷電路板(I)上的LED光源(2)的光源；b)提供一個中心反射面(3a)，限定出來自所述LED光源(2)的光線產生的光形的展寬； c)提供在所述中心反射面(3a)的兩側對稱地布置的至少一對邊緣反射面(3b)，其中，所述邊緣反射面(3b)所反射的光線彼此疊加，以消除所述光形中由各個所述邊緣反射面(3b)所反射的光線形成的亮紋。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步驟a)中，所述LED光源(2)布置為使得相鄰的所述LED光源(2)的LED芯片邊緣之間的距離小于3.22_。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步驟c)中，調整各個所述邊緣反射面(3b)與穿過所述反射器(3)的光軸(Y)和所述中心反射面(3a)的縱向對稱中心線的對稱面(S)的夾角，使得從最外側的所述邊緣反射面(3b)開始，各個所述邊緣反射面(3b)與所述對稱面(S)的夾角逐漸增大。
全文摘要
本發明涉及一種LED照明裝置，包括印刷電路板(1)，布置在印刷電路板(1)上的至少兩個彼此并排地布置的LED光源(2)，其中，還包括反射器(3)，該反射器(3)包括一個中心反射面(3a)和對稱地布置在該中心反射面(3a)的兩側的至少一對邊緣反射面(3b)，其中，中心反射面(3a)用于限定出來自所述LED光源(2)的光線產生的光形的展寬，邊緣反射面(3b)用于使其所反射的光線彼此疊加，以消除各個邊緣反射面(3b)所反射的光線在光形中形成的亮紋。此外，本發明還涉及一種上述類型的LED照明裝置的制造方法。
文檔編號F21Y101/02GK103090208SQ20111034248
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者付彥霞, 董翔宇, 托馬斯·賴納斯, 謝巍 申請人:歐司朗股份有限公司