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CN101315163B - 发光二极管照明装置 - Google Patents

发光二极管照明装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种发光二极管照明装置，其包括一个具有开口的灯箱、一块电路板、至少一个发光二极管、至少一个遮光件及一个灯盖。该电路板设置于灯箱底部，其朝向该灯盖的表面具有一反射涂层。该至少一个发光二极管电连接设置于该电路板表面。该至少一个遮光件与至少一个发光二极管相对设置，其包括一个位于相应发光二极管上方的基板及从该基板边缘向其一侧延伸形成的两个相对的侧挡板，该两侧板分别抵持于灯箱的两侧壁，且基板靠近该两侧挡板处分别开设有多个透光孔。该灯盖封盖于该灯箱开口处。上述LED照明装置具有较佳的光学均匀性。

Description

发光二极管照明装置
技术领域
本发明涉及一种照明装置，尤其涉及一种采用发光二极管的照明装置。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有环保、较高的机械可靠性与较高的使用寿命的特点，所以采用LED作为照明装置的光源为目前的新趋势。
请参见图1，所示为一种现有的长条状的发光二极管照明装置10(下称：LED照明装置)。该LED照明装置10包括灯箱11、电路板12、侧光式LED光源13、遮光件14、LED顶部反射片15及灯盖16。该灯箱11为中空的长条形结构，其具有一开口112。该电路板12也为长条形，相应设置于该灯箱11的底部。该多个侧光式LED光源13电连接排布于该电路板12的上表面。该反射元件14为小灯箱结构，其可相应由开口112嵌入该灯箱11。该反射元件14具有多个相互连接的侧壁142和底板144，且该侧壁142及底板144均为反射面。该底板144具有相对应于该多个LED光源13的多个通孔146。该反射元件14位于该多个LED光源13顶部，且该多个LED光源13的出光部分别穿过该多个通孔146。该多个LED顶部反射片15相应设置于该多个LED光源13的顶部。该灯盖16可为扩散片或透明板，其封盖于该灯箱11的开口112处。该多个LED光源13所发出的光束于该反射元件14的侧壁142或底板144反射后，最终通过灯盖16出射。
然而，上述侧光式LED光源13即使与该LED顶部反射片15搭配，LED光源13所发射的光束于该反射元件14及灯盖16组成的空间内充分混光，相邻LED光源13之间仍有较明显的暗区。也就是说，点光源仍无法有效转换为均匀面光源，所以导致LED照明装置10出射光亮度不均。综上所述，上述现象将导致LED照明装置品质下降。
因此，有必要提供一种可提高出光均匀性的LED照明装置。
发明内容
本发明提供一种可提高出光均匀性的LED照明装置。
一种发光二极管照明装置，其包括一个具有开口的灯箱、一块电路板、至少一个发光二极管及一个灯盖；该电路板设置于灯箱底部；该至少一个发光二极管电连接设置于该电路板表面；该灯盖封盖于该灯箱开口处，该发光二极管照明装置还包括一个设置于该灯箱内部的反射元件及与上述至少一个发光二极管相对应的遮光件；该反射元件包括一个底板，该底板上开设有与至少一个发光二极管相对应的通孔，该发光二极管相应穿过该通孔；该遮光件包括一个位于该发光二极管上方的基板及从该基板边缘向其一侧延伸形成的两个相对的侧挡板，且基板靠近该两侧挡板处分别开设有多个透光孔。
又一种发光二极管照明装置，其包括一个具有开口的灯箱、一块电路板、至少一个发光二极管及一个灯盖；该电路板设置于灯箱底部；该至少一个发光二极管电连接设置于该电路板表面；该灯盖封盖于该灯箱开口处，该电路板朝向该灯盖的表面具有一反射涂层；该发光二极管照明装置还包括与该至少一个发光二极管相对应的遮光件，该遮光件包括一个位于相应发光二极管上方的基板及从该基板边缘向其一侧延伸形成的两个相对的侧挡板，该两侧板分别抵持于灯箱的两侧壁，且基板靠近该两侧挡板处分别开设有多个透光孔。
另一种发光二极管照明装置，其包括一个具有开口的灯箱、一块电路板、至少一个发光二极管及一个灯盖；该电路板设置于灯箱底部；该至少一个发光二极管电连接设置于该电路板表面；该灯盖封盖于该灯箱开口处，该发光二极管照明装置还包括一个设置于该灯箱内部的反射片及至少一个遮光件，该反射片覆盖于电路板朝向该灯盖的表面；该至少一个遮光件与该至少一个发光二极管相对应，其包括一个位于该发光二极管上方的基板及从该基板边缘向其一侧延伸形成的两个相对的侧挡板，且基板靠近该两侧挡板处分别开设有多个透光孔。
相对于现有技术，上述LED照明装置的遮光件可与设置于灯箱内部且与该遮光件相对的反射元件或反射涂层或反射片构成光束多重反射空间，LED光源发出的光束进入该多重反射空间内经多次反射并充分混合后，部分光束由多个相邻遮光件的空隙出射，部分光束由遮光件的透光孔出射，从而有效降低LED光源正上方的出射光亮度，以使相邻两LED光源的间隙不致产生暗区，所以该LED照明装置具有较佳的光学均匀性。
附图说明
图1是一种现有LED照明装置的立体分解示意图。
图2是本发明较佳实施例一的LED照明装置的立体分解示意图。
图3是图2所示LED照明装置去除灯盖后的俯视图。
图4是图3沿IV-IV线的局部剖面放大示意图。
图5是图3沿V-V线的部分剖面放大示意图。
图6是本发明较佳实施例二的LED照明装置的剖面示意图。
图7是本发明较佳实施例三的LED照明装置的立体分解示意图。
图8至图12为本发明LED照明装置中遮光件的透光孔分布的俯视图。
具体实施方式
请同时参见图2至图5，本发明较佳实施例一的LED照明装置20包括一个灯箱21、一块电路板22、多个侧光式LED光源23、一个反射元件24、多个遮光件25及灯盖26。
该灯箱21为中空的长条形结构，其具有一开口212。该电路板22也为长条形，相应设置于该灯箱21的底部。该多个侧光式LED光源23电连接等间距排布于该电路板22的上表面。如图5所示，每个侧光式LED光源23包括一基部231、一设置于该基部231上表面的半导体发光芯片233及一光学棱镜235，该光学棱镜235设于基部231上方，且将该半导体发光芯片233封装于其内。该基部231的宽度比该光学棱镜235的宽度要大。
该反射元件24包括一长条形反射底板241，及从该反射底板241边缘向其同一侧垂直延伸并相互连接的四个侧壁242。该反射底板241及四个侧壁242共同围成一收容腔243。该反射底板241相对于该LED光源23的光学棱镜235处开设多个与该多个LED光源23对应的通孔244。该反射元件24设于该LED光源23的基部231上，每个LED光源23的光学棱镜235穿过相应的通孔244。
该遮光件25包括一基板251及从该基板251边缘向其一侧垂直延伸形成的两个相对的侧挡板252。基板251靠近该两侧挡板252处分别开设有多个透光孔257。本实施例中，该基板251的每一侧均开设有两排规则排列的透光孔257。该遮光件25卡入反射元件24的收容腔243中，且与LED光源23相对设置，此时，该遮光件25的两个侧挡板252分别抵持于反射元件24的两相对侧壁242。该遮光件25由高反射率塑料或具高反射率表面的金属材料制成，且该基板251及侧挡板252的外表面均为反射面。本实施例中，该遮光件25为金属材料，其可通过冲压工艺一体成型制备。
该灯盖26可为扩散片或透明板，其封盖于该灯箱21的开口212处，将电路板22、多个侧光式LED光源23、反射元件24及遮光件25装配于该灯箱21内。其中，该反射元件24的侧壁242与该灯箱21的侧壁214可分别设有卡扣结构(图未示)，用于将反射元件24更紧密地固定于该灯箱21内。
如图5所示，由于遮光件25设置于反射元件24的收容腔243内，所以该遮光件25与反射元件24可构成一个光束多重反射空间28。LED光源23发出的光束在该多重反射空间28内经多次反射并充分混合后，部分光束由多个相邻的遮光件25之间的空隙出射，部分光束由遮光件25的透光孔257出射，从而有效降低LED光源23正上方的出射光亮度，最终相邻两LED光源23的间隙不致产生暗区。此外，排布于LED光源23的两上侧的多个透光孔257可使该照明装置20邻近侧挡板252的侧端部的光学亮度将得到增强，从而使光学均匀性得到提高。
请参见图6，本发明较佳实施例二的LED照明装置30包括灯箱31、电路板32、多个侧光式LED光源33、反射元件34、遮光件35及灯盖36。该LED照明装置30与较佳实施例一的LED照明装置20较相似，只有其中的反射元件34与较佳实施例一的反射元件24不同。该灯箱31、电路板32、侧光式LED光源33、遮光件35及灯盖36的结构及位置关系可参考第一实施例的相关描述。
该反射元件34与较佳实施例一的反射元件34的不同在于其为分体式结构。该反射元件34包括一底板341和多个侧壁343，该底板341和该多个侧壁343分别为独立元件。该底板341具有相对应于该多个LED光源33的多个通孔(未标示)。该底板341设置于该电路板32表面，该多个LED光源33的基部331相应地穿过该底板341的通孔。该多个侧壁343固定于灯箱31的侧壁314内侧。该遮光件35与反射元件34可构成一个光束多重反射空间38。由于本实施例的底板341设置于该电路板32表面，而第一实施例中的底板241设置于LED光源23的基部231上，因此，本实施例的光束多重反射空间38相对第一实施例的光束多重反射空间28具有较大的体积，从而使光束的混合更为充分，所以LED照明装置30的光学均匀性要优于LED照明装置20。
请参阅图7，本发明较佳实施例三的LED照明装置40包括一个灯箱41、一块电路板42、多个侧光式LED光源43、多个遮光件45及灯盖46。
该灯箱41为中空的长条形结构，且具有一开口412。该灯箱41由高反射率塑料或具高反射率表面的金属材料制成。该电路板42也为长条形，相应设置于该灯箱41的底部。该电路板42的上表面具有反射涂层，且多个侧光式LED光源43电连接等间距排布于该电路板42的上表面。
该遮光件45包括一基板451及从该基板451边缘向其一侧垂直延伸形成的两个相对的侧挡板452。基板451靠近该两侧挡板452处分别开设有多个透光孔457。该遮光件45卡入灯箱41中，且与LED光源43相对设置，此时，该遮光件45的两个侧挡板452分别抵持于灯箱41的两相对侧壁414。该遮光件45由高反射率塑料或具高反射率表面的金属材料制成，且该基板451及侧挡板452的外表面均为反射面。本实施例中，该遮光件45为金属材料，其可通过冲压工艺一体成型制备。
该灯盖46可为扩散片或透明板，其封盖于该灯箱41的开口412处，将电路板42、多个侧光式LED光源43及遮光件45装配于该灯箱41内。
由于该电路板42的上表面设置有反射涂层，且遮光件45及灯箱41均由高反射率塑料或具高反射率表面的金属材料制成，因此该LED照明装置40可于遮光片45与电路板42的反射涂层之间形成一个光束多重反射空间。LED光源43发出的光束在该多重反射空间内经多次反射并充分混合后，部分光束由多个相邻的遮光件45之间的空隙出射，部分光束由遮光件45的透光孔457出射，从而有效降低LED光源43正上方的出射光亮度，最终相邻两LED光源43的间隙不致产生暗区，以提高LED照明装置40的光学均匀性。
可以理解，本实施例的LED照明装置40也可于电路板42的上表面覆盖一个反射片来取代反射涂层，以于该反射片与遮光片45之间形成一个光束多重反射空间。另外，该灯箱41也可由低反射率的材料制成，但需于该灯箱41的内表面涂覆高反射涂层以形成一个反射面。
为了提高上述较佳实施例的LED照明装置的光学均匀性，遮光件的透光孔还可采用如图7至图11的分布设计。
如图8所示，该遮光件透光孔的设计为：透光孔为圆形，多个相同形状的透光孔均匀分布在以遮光件的中心为圆心的多个虚设圆弧上。
如图9所示，该遮光件透光孔的设计为：透光孔为圆形，多个透光孔分布在以遮光件的中心为圆心的多个虚设圆弧上，且该多个透光孔离圆心越远，面积越大。
如图10所示，该遮光件透光孔的设计为：透光孔为长条状，多个相同形状的透光孔分布于该遮光件的基板靠近两侧挡板的两侧。
如图11所示，该遮光件透光孔的设计为：透光孔为长条状，多个透光孔分布于该遮光件的基板靠近两侧挡板的两侧，且越远离该遮光件中心，透光孔越长。
如图12所示，该遮光件透光孔的设计为：透光孔为弧形条状，多个透光孔分布在以遮光件的中心为圆心的多个虚设圆弧上。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (11)

1.一种发光二极管照明装置，其包括一个具有开口的灯箱、一块电路板、至少一个发光二极管及一个灯盖；该电路板设置于灯箱底部；该至少一个发光二极管电连接设置于该电路板表面；该灯盖封盖于该灯箱开口处，其特征在于：该发光二极管照明装置还包括一个设置于该灯箱内部的反射元件及与上述至少一个发光二极管相对应的遮光件；该反射元件包括一个底板，该底板上开设有与至少一个发光二极管相对应的通孔，该发光二极管相应穿过该通孔；该遮光件包括一个位于该发光二极管上方的基板及从该基板边缘向其一侧延伸形成的两个相对的侧挡板，且基板靠近该两侧挡板处分别开设有多个透光孔。
2.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于：该反射元件还包括由底板边缘向其一侧延伸形成的至少两相对侧壁，该遮光件的两侧挡板分别抵持于该两相对侧壁。
3.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于：该反射元件还包括与该底板分立的至少两相对侧壁，该两相对侧壁分别与底板相接触，该遮光件的两侧挡板分别抵持于该两相对侧壁。
4.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于：每个发光二极管包括一个基部，一个设置于该基部表面的发光芯片以及一个封装该发光芯片的光学棱镜，该发光二极管的光学棱镜穿过该反射元件底板的相应通孔，该反射元件被该发光二极管的基部所支撑。
5.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于：每个发光二极管包括一基部，一设置于该基部表面的发光芯片以及一封装该发光芯片的光学棱镜，该发光二极管穿过反射元件底板的相应通孔，该反射元件的底板与该电路板相接触。 
6.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于：该遮光件及该反射元件分别由高反射率塑料或具高反射率表面的金属材料制成。
7.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于：该发光二极管为侧光式发光二极管。
8.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于：该遮光件的基板靠近两侧挡板处分别开设有多个透光孔，该多个透光孔为并排设置于基板靠近两侧挡板的两侧的圆形透光孔；或者为均匀分布在以遮光件的中心为圆心的多个虚设圆弧的圆形透光孔；或者为分别分布于基板靠近两侧挡板的两侧的长条状透光孔；或者为分布在以遮光件的中心为圆心的多个虚设圆弧上的弧形条状透光孔。
9.一种发光二极管照明装置，其包括一个具有开口的灯箱、一块电路板、至少一个发光二极管及一个灯盖；该电路板设置于灯箱底部；该至少一个发光二极管电连接设置于该电路板表面；该灯盖封盖于该灯箱开口处，其特征在于：该电路板朝向该灯盖的表面具有一反射涂层；该发光二极管照明装置还包括与该至少一个发光二极管相对应的遮光件，该遮光件包括一个位于相应发光二极管上方的基板及从该基板边缘向其一侧延伸形成的两个相对的侧挡板，该两侧板分别抵持于灯箱的两侧壁，且基板靠近该两侧挡板处分别开设有多个透光孔。
10.如权利要求9所述的发光二极管照明装置，其特征在于：该灯箱由高反射率塑料或具高反射率表面的金属材料制成或于该灯箱内表面涂覆高反射涂层，以使该灯箱内表面形成一个反射面。
11.一种发光二极管照明装置，其包括一个具有开口的灯箱、一块电路板、至少一个发光二极管及一个灯盖；该电路板设置于灯箱底部；该至少一个发光二极管电连接设置于该电路板表面；该灯盖封盖于该灯箱开口处，其特征在于：该发光二极管照明装置还包括一个设置于该灯箱内部 的反射片及至少一个遮光件，该反射片覆盖于电路板朝向该灯盖的表面；该至少一个遮光件与该至少一个发光二极管相对应，其包括一个位于该发光二极管上方的基板及从该基板边缘向其一侧延伸形成的两个相对的侧挡板，且基板靠近该两侧挡板处分别开设有多个透光孔。 
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