專利名稱：一種led光源模組及其led光源的制作方法
技術領域：
本發明涉及LED照明燈具制造技術領域，尤其涉及一種LED光源模組及其LED光源。
背景技術：
LED易于實現各種形式的配光，目前常用的技術手段是通過透鏡來進行配光設計，其中，LED燈具的配光基礎可以為一次配光工藝，也可以為二次配光工藝。一次配光工藝是在封裝單顆LED的過程中，將透鏡封裝到封裝支架上，使其與LED發光芯片、突光膠和封裝支架組成一體，從而構成LED光學系統。其中，LED發光芯片表面涂覆有熒光膠，為光源；透鏡一般為硅膠透鏡。這種工藝相當于在制作LED的過程中一次性的實現了目標配光形式，因此，我們通常稱這種工藝為一次配光工藝，所采用的透鏡為一次透鏡。二次配光工藝是在封裝完好的LED的基礎上安裝獨立的透鏡來進行配光設計。其中，封裝完好的LED為光源，所采用的透鏡一般為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材質的透鏡，該透鏡獨立與光源之外，二者組成光學系統。這種工藝相當于在LED —次配光工藝的基礎上又增加了第二級透鏡進行配光，從而實現了目標配光形式，因此，我們通常稱這種工藝為二次配光工藝，所采用的獨立于LED之外的透鏡稱為二次透鏡。但是，現有技術中采用一次配光工藝的燈具用于照明時，光通量的利用率較低；采用二次配光工藝的燈具用于照明時，雖然光通量的利用量有所提升，但其成本較高，而且生產操作復雜度也較大。

發明內容
為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種LED光源模組及其LED光源，以提高光通量的利用率，且成本較低，生產操作復雜度較小。為解決上述問題，本發明實施例提供了如下技術方案一種LED光源，包括LED封裝單燈，所述LED封裝單燈包括封裝支架以及固定于所述封裝支架上的發光芯片、熒光膠與配光透鏡；側壁環設于所述LED封裝單燈的四周，底部與所述LED封裝單燈固定在一起的反光器，所述反光器的C0-180截面、C90-270截面分別和所述配光透鏡的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，所述反光器的C0-180截面輪廓與C90-270截面輪廓均為對稱型，且所述反光器的C0-180截面輪廓的頂點高度小于其C90-270截面輪廓的頂點高度。優選的，所述反光器的側壁包括內表面和外表面兩個側面，其中，所述外表面的俯視圖為橢圓形，所述內表面的俯視圖為橢圓環形，且所述內表面各水平橫截面的面積由上至下逐漸減小。優選的，沿所述反光器C0-180截面旋轉到C90-270截面方向，所述反光器側壁的
高度逐漸增大。
優選的，在包括所述反光器C0-180截面與C90-270截面公共線的各豎直截面內，所述內表面的輪廓均為直線形。優選的，所述配光透鏡為雙峰透鏡，所述配光透鏡的C0-180截面包括所述封裝支架中心與所述發光芯片中心定義的軸線，以及所述雙峰透鏡的兩個極高點；所述配光透鏡的C90-270截面垂直于所述配光透鏡的C0-180截面，且包括所述封裝支架中心與所述發光芯片中心定義的軸線。優選的,沿所述反光器C0-180截面旋轉到C90-270截面的方向，所述內表面輪廓與豎直方向上的夾角逐漸減小。優選的，所述反光器C90-270截面輪廓的頂點高度與其C0-180截面輪廓的頂點高度的比值在1. 5 1-2.5 I的范圍內。優選的，所述配光透鏡為半球形透鏡，所述配光透鏡的C0-180截面包括所述封裝支架中心與所述發光芯片中心定義的軸線；所述配光透鏡的C90-270截面垂直于所述配光透鏡的C0-180截面，且包括所述封裝支架中心與所述發光芯片中心定義的軸線。優選的,沿所述反光器C0-180截面旋轉到C90-270截面的方向，所述內表面輪廓與豎直方向上的夾角逐漸增大。優選的，所述反光器C90-270截面輪廓的頂點高度與其C0-180截面輪廓的頂點高度的比值在1. 2 1-2.0 I的范圍內。優選的，所述反光器C90-270截面輪廓的頂點高度與其C0-180截面輪廓的頂點高度的比值在1. 2 1-1.5 I的范圍內。優選的，所述反光器內表面為鏡面反射型或漫反射型。優選的，所述反光器底部具有開口，所述開口與所述封裝支架相配合，且所述開口的中心與所述封裝支架的底面中心重合。優選的，所述封裝支架包括位于其底部中心的銅柱，且所述銅柱為平頭型或具有階梯型凹槽。一種LED光源模組，包括多個上項所述的LED光源。優選的，所述多個LED光源中的反光器為一體化結構。與現有技術相比，上述技術方案具有以下優點本發明實施例所提供的技術方案，與現有技術中采用一次配光工藝制作的照明燈具相比，在隧道照明應用中，可有效降低光線在隧道墻壁與頂部的浪費，提高光通量的利用率；在大范圍投光照明的應用中，地面照度分布較為均勻，實現了從而燈桿下方區域到邊緣區域的漸變過渡，保證照明區域中不會出現明顯的暗區和亮斑。本發明實施例所提供技術方案，與現有技術中采用二次配光工藝制作的照明燈具相比，在提高光通量利用率的基礎上，采用一次配光工藝制作LED單燈，工藝較為簡單，可有效節省成本，降低生產操作的復雜度。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例一所提供的LED光源的結構示意圖；圖2為本發明實施例一所提供的LED光源的結構分解示意圖；圖3為本發明實施例一所提供的一種LED封裝單燈的結構分解示意圖；圖4為本發明實施例一所提供的反光器的結構透視圖；圖5為本發明實施例一所提供的反光器的俯視圖；圖6為本發明實施例一所提供的反光器的C0-180截面的剖視圖；圖7為本發明實施例一所提供的反光器的C90-270截面的剖視圖；圖8為本發明實施例一所提供的LED封裝單燈的配光曲線圖；圖9為本發明實施例一所提供的LED光源的配光曲線圖；圖10為本發明實施例一所提供的LED光源的照明等照度灰階圖；圖11為本發明實施例一所提供的另一種LED封裝單燈的結構分解示意圖；圖12為本發明實施例二所提供的LED光源的結構示意圖；圖13為本發明實施例二所提供的LED光源的結構分解示意圖；圖14為本發明實施例二所提供的反光器的C0-180截面的剖視圖；圖15為本發明實施例二所提供的反光器的C90-270截面的剖視圖；圖16為本發明實施例二所提供的LED封裝單燈的配光曲線圖；圖17為本發明實施例二所提供的LED光源的配光曲線圖；圖18為本發明實施例二所提供的LED光源的照明等照度灰階圖；圖19為現有技術中光束角為60°配光的LED光源的照明等照度灰階圖；圖20為現有技術中光束角為30°配光的LED光源的照明等照度灰階圖；圖21為現有技術中光束角為15°配光的LED光源的照明等照度灰階圖；圖22為本發明實施例三所提供的反光器的C0-180截面的剖視圖；圖23為本發明實施例三所提供的反光器的C90-270截面的剖視圖；圖24為本發明實施例三所提供的LED光源的配光曲線圖；圖25為本發明實施例四所提供的LED光源模組的結構示意圖；圖26為本發明實施例四所提供的LED光源模組的結構分解示意圖。
具體實施例方式C-平面系統是一種常用的測量并描述光源或燈具光強分布的坐標系統，該系統可用于LED光源或燈具的光度測試中。在C-平面系統下，測量并描述LED光源或燈具的空間光強分布，一般通過配光曲線來描述，而所述配光曲線是指在極坐標系或直角坐標系下，標出的某個配光平面上各個角度所對應的光強值，并描述出該光強值隨角度變化的曲線示意圖。其中，人們重點關注和分析的是C0-C180和C90-C270這兩個配光平面上的配光曲線。從配光曲線圖上看，這兩個平面上的配光曲線可以是重合的，也可以是完全不同的。一般定義配光曲線圖中0°角度線左側的角度為正角度，用“ + ”表示，0°角度線右側的角度為負角度，用表示，則每個平面上的配光曲線可以使對稱式的，即相對于0°角度線左右對稱，也可以是非對稱式的，即相對于0°角度線左右非對稱。而且，從配光曲線上可以讀出光束角的值，所述光束角是指該配光曲線上最大光強角度線逆時針旋轉至50%最大光強角度線時所轉過的角度與該最大光強角度線順時針旋轉至50%最大光強角度線時所轉過的角度之和。另外，為了表述方便，我們將LED光源的結構中與C0-180配光平面重合的面成為C0-180截面，與C90-270配光平面重合的面成為C90-270截面，且C0-C180截面和C90-270截面作為LED光源結構的剖視圖平面。正如背景技術部分所述，現有技術中采用一次配光工藝的燈具用于照明時，光通量的利用率較低；采用二次配光工藝的燈具用于照明時，雖然光通量的利用量有所提升，但其成本較高，而且生產操作復雜度也較高。下面結合具體情況進行說明。在隧道照明中，發明人研究發現，隧道內車道排列一般為2車道，少數為3車道。較長的隧道一般分為入口段、過渡段1、過渡段2、過渡段3、基本段、出口段，依據其照明需求不同，各個隧道段的燈具布局也不同，尤其是燈具的安裝間隔。一般基本段的燈具安裝間距與燈具安裝高度的比值為2 1-2.5 1，而對于其他隧道段，其燈具安裝間距與燈具安裝高度的比值為O.1 1-1.5 I不等。隧道內的燈具一般安裝于兩側墻壁上距離地面5米到6米的區域，燈具的安裝仰角為15°到30° ;部分安裝于隧道頂部。需要說明的是，隧道照明不僅對隧道內車道內的照明有要求，而且對隧道內的襯徹也有所要求，其中，所述襯徹是指隧道兩側墻壁上從地面向上至距離地面2米高的墻面區域。在計算隧道內的照度和亮度時，由于隧道內襯徹表面一般為反射率較高的材質，其反射率一般取O. 6，；隧道車道內路面的材質與襯徹的材質不同，相應的反射率也不同，一般取O.1-, 3 ;隧道頂部發射率很低，一般取O。因此，在隧道內設置照明燈具時，可以根據各隧道段的具體照明需求和照明布局來分別設計適合各隧道段的LED燈具配光形式，也可以僅根據該隧道內基本段，設計符合所述基本段照明要求的LED燈具配光形式，并通過調整其他各隧道段的光通量，將此LED燈具配光形式在用于其他隧道段照明時，這種配光形式一般也可以滿足其他各隧道段各項照明均勻度的要求。對常見的隧道照明場合進行綜合考慮，發明人進一步研究發現，采用后一種配光形式在隧道內設置照明燈具時，所述LED燈具配光形式中較為合理的是在C0-C180配光平面上(對應道路行車方向上)，其配光曲線為對稱的近似錐形或近似扇形，光束角在120度至130度的范圍內，最大光強值所對應的角度為±40度至±55度；在C90-C270配光平面上(對應道路寬度方向上)，其配光曲線為對稱的近似錐形或近似橢圓形，光束角在70度至90度的范圍內。在戶外投光照明場景中，發明人研究發現，常見的場景是在某一個大范圍區域內布置一個或幾個高桿，并在高桿上安裝數盞投光燈，從而通過選擇合適的投光燈類型與設置合理的投光燈安裝布局，來照亮整個大范圍區域，達到該區域內需要的地面照度值和照度均勻度，具體依據照明區域范圍的不同而不同。發明人進一步研究發現，一般場合要求投光燈的投射距離在30米到75米的范圍內，而且，該照明區域內的地面照度均勻度大于或等于O. 3;某些特殊場合要求投光燈的投射距離達到100米甚至更遠，而且，該照明區域內的地面照度均勻度大于或等于0.5。此夕卜，對于大范圍區域的找米國，尤其是該照明區域內主要的活動區域或工作區域，人們希望其地面照度的分布越均勻越好，從而使得從燈桿下方區域至邊緣區域的照度值是漸變的過渡。而現有技術中采用一次配光工藝制作的照明燈具，在制作過程中，是將雙峰透鏡封裝在封裝支架上，使其與發光芯片、熒光膠和封裝支架組成一體，成為LED封裝單燈，并實現目標配光。其中，雙峰透鏡一般為硅膠透鏡，其C0-180截面的剖視圖輪廓有兩個高度一致的極高點，類似與雙峰形狀；其090-270截面的剖視圖輪廓為對稱型。這種配光工藝得到的LED燈具的配光形式為C0-180配光曲線為對稱的蝙蝠翼型，C90-270配光曲線為對稱的近似錐形或近似橢圓形，應用于隧道照明時，也往往會因為光束角過大，而使得許多光線浪費在隧道的墻壁和頂部，或使得隧道墻壁與頂部有明顯的亮斑，降低LED燈具光通量的利用率，也造成了不良的視覺效果。而且，現有技術中采用一次配光工藝制作的LED照明燈具，實現的配光形式是C0-180配光平面、C90-270配光平面以及其他配光平面上的光強分布一致，即從配光曲線圖上看，其C0-180配光平面、C90-270配光平面以及其他配光平面上的配光曲線時重合的，而且都是對稱的，光束角在10° -60°的范圍內，導致其應用于戶外大范圍區域的投光照明時，容易出現照明范圍內某些地方出現明顯的暗區或亮斑。如在長75米、寬75米區域中心布置一個燈桿，桿高30米，燈桿頂部布置一圈投光燈共8至12盞，燈具安裝仰角約55至65度。當投光燈的光束角較小時，如在15°到30°的范圍內，容易在燈桿下方區域出現相對的暗區，而在該區域的某些地方出現相對的亮斑；當投光燈的光束角較大時，如60°，由于投射距離不夠遠，容易在遠處區域出現暗帶。現有技術中采用二次配光工藝制作的LED照明燈具，主要是采用光束角約120°的朗伯型配光的LED封裝單燈結合二次透鏡，來實現目標配光。雖然，相較于一次配光工藝制作的LED照明燈具，其光通量的利用率有所提升，但是，這種照明燈具應用于隧道照明和戶外投光照明時，一盞LED照明燈具一般有幾十甚至幾百顆LED封裝單燈，導致在具體制作時，需要對每顆LED封裝單燈都配合安裝一顆二次透鏡，這就意味著每盞照明燈具的制作都需要安裝幾十甚至幾百顆二次透鏡。而且在安裝過程中，不僅二次透鏡的固定需要固定膠等生產輔料，而且，每個二次透鏡的安裝都需要人工的仔細操作，尤其是非對稱結構的二次透鏡的安裝需要人工仔細掌握每顆二次透鏡的旋轉方向，從而導致采用二次配光工藝制作的LED照明燈具，成本較高，生產操作復雜度較高。基于上述研究的基礎上，本發明實施例提供了一種LED光源，包括LED封裝單燈，所述LED封裝單燈包括封裝支架以及固定于所述封裝支架上的發光芯片、熒光膠與配光透鏡；側壁環設于所述LED封裝單燈的四周，底部與所述LED封裝單燈固定在一起的反光器，所述反光器的C0-180截面、C90-270截面分別和所述配光透鏡的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，所述反光器的C0-180截面輪廓與C90-270截面輪廓均為對稱型,且所述反光器的C0-180截面輪廓的頂點高度小于其C90-270截面輪廓的頂點高度。本發明實施例還提供了一種包括多個上述LED光源的LED光源模組。本發明實施例所提供的LED光源模組及其LED光源，與現有技術中采用一次配光工藝制作的照明燈具相比，在隧道照明應用中，可有效降低光線在隧道墻壁與頂部的浪費，提高光通量的利用率；在大范圍投光照明的應用中，地面照度分布較為均勻，實現了從而燈桿下方區域到邊緣區域的漸變過渡，保證照明區域中不會出現明顯的暗區和亮斑。本發明實施例所提供的LED光源模組及其LED光源，與現有技術中采用二次配光工藝制作的照明燈具相比，在提高光通量利用率的基礎上，采用一次配光工藝制作LED單燈，工藝較為簡單，可有效節省成本，降低生產操作的復雜度。為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。下面結合具體應用場景對本發明實施例所提供的LED光源模組及其LED光源進行詳細說明。實施例一如圖1所示，本發明實施例所提供的LED光源包括LED封裝單燈1，所述LED封裝單燈I采用一次配光工藝制作，包括封裝支架以及固定于所述封裝支架上的發光芯片、熒光膠與配光透鏡；側壁環設于所述LED封裝單燈I的四周，底部與所述LED封裝單燈I固定在一起的反光器2，所述反光器2的C0-180截面3、C90-270截面4分別和所述配光透鏡的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，所述反光器2的C0-180截面3輪廓與C90-270截面4輪廓均為對稱型，且所述反光器2的C0-180截面3輪廓的頂點高度小于其C90-270截面4輪廓的頂點高度。在本發明實施例中，所述配光透鏡為雙峰透鏡，如圖2所示，則所述LED封裝單燈1，如圖3所示，包括封裝支架11以及固定于所述封裝支架11上的發光芯片13、熒光膠14與配光透鏡12。其中，所述配光透鏡12的C0-180截面3包括所述封裝支架11中心與所述發光芯片13中心定義的軸線，以及所述雙峰透鏡12的兩個極高點；所述配光透鏡12的C90-270截面4垂直于所述配光透鏡12的C0-180截面2，且包括所述封裝支架11中心與所述發光芯片13中心定義的軸線。需要說明的是，本發明實施例僅是以所述的配光透鏡為雙峰透鏡為例進行介紹，但所述配光透鏡也可以為其他配光透鏡，本發明對此并不做限定。在本實施例中，如圖4和圖5所不,所述反光器2的側壁包括內表面22和外表面23兩個側面,在本發明的一個實施例中,所述外表面23的俯視圖為橢圓形；所述內表面22的俯視圖為橢圓環形，且其各水平橫截面的面積由上至下逐漸減小，從而對所述LED封裝單燈I發出的光線起到一定的聚光作用。優選的，沿所述反光器2C0-180截面3旋轉到C90-270截面4方向，所述反光器2側壁的高度逐漸增大，從而將所述LED封裝單燈I發出的光線導向更有利用價值的方向。如圖6和圖7所不,在本發明的一個實施例中，在包括所述反光器2C0-180截面3與C90-270截面4公共線的各豎直截面內，所述內表面22的輪廓24為直線形。優選的，沿所述反光器2C0-180截面3旋轉到C90-270截面4的方向，所述內表面22輪廓與豎直方向上的夾角逐漸減小。在本發明的一個具體實施例中，所述反光器2C90-270截面4輪廓的頂點高度與其C0-180截面3輪廓的頂點高度的比值優選在1.5 1-2.5 I的范圍內。在本發明實施例所提供的LED光源中，所述反光器2的內表面22可以為鏡面反射型，也可以為漫反射型，從而將所述LED封裝單燈發出的光線導向更有價值的方向，提高所述LED封裝單燈I的光線利用率。在本實施例中，所述反光器2的內表面22為漫反射型時，所述內表面22可以噴有白色反光器，但本發明對此并不限定。此外，所述反光器2的底部具有開口 21，所述開口 21與所述封裝支架相配合，且所述開口的中心與所述封裝支架的底面中心重合，從而將所述反光器2與所述LED封裝單燈I固定在一起。需要說明的是，所述封裝支架11包括位于其底部中心的銅柱15，在本實施例中，所述銅柱15可以為平頭型，如圖3所示，其上表面處處平齊，則所述LED封裝單燈I的結構為所述發光芯片13位于所述銅柱15的上表面中心；熒光膠14涂覆于所述銅柱15上表面，并包裹所述發光芯片13 ;所述配光透鏡12固定于所述封裝支架11的上方。如圖8所示，圖8為本發明實施例所提供的LED封裝單燈I的配光曲線示意圖。從圖8中可以看出，本發明實施例所提供的LED光源中，所述LED封裝單燈I的配光形式為C0-C180平面上的配光曲線為蝙蝠翼型，光束角約為150°至155°，最大光強值所對應的角度為±60°至±65°，最大光強值與0°角度線光強值的比在1. 6 :1至1.7 :1范圍內；C90-C270平面上配光曲線為對稱的近似橢圓形，光束角為120°。如圖9所示，圖9為本發明實施例所提供的LED光源的配光曲線示意圖。從圖9中可以看出，所述LED光源的配光形式為C0-C180平面上的配光曲線為蝙蝠翼型，光束角約為130° ,最大光強值所對應的角度為±50°至±55° ,最大光強值與0°角度線光強值的比為1. 2 I至1. 3 I ;C90-C270平面上的配光曲線為對稱的近似橢圓形，光束角為90。。如圖10所示，圖10為本發明實施例所提供的LED光源位于長30米、寬30米的方形區域中心，且LED光源安裝高度為5. 5米時，地面的照度值(單位為Ix)分布情況，在該圖中，所述地面的照度值分布情況用等照度灰階圖表示，且灰階的明暗過渡表示照度值的高低過渡。從圖10中可以看出，本發明實施例所提供的LED光源，實現了從而燈桿下方區域到邊緣區域的漸變過渡，保證燈桿下方不會出現明顯的暗區，其他照明區域中不會出現明顯的亮斑。本發明實施例所提供的LED光源用于常見的2至3車道，且照明燈具間距與其安裝高度比為O.1至2. O的隧道照明時，可實現隧道內車道路面照度均勻度大于O. 4，路面亮度縱向均勻度大于O. 8;襯砌平均亮度大于車道路面平均亮度，從而提高了光通量的利用率，且使得隧道墻壁和頂部無明顯亮斑，視覺效果良好。在本發明的另一個實施例中，為了進一步提高所述LED光源的光通量利用率，所述銅柱15優選為具有階梯型凹槽，如圖11(a)所示，優選的，所述銅柱15中心包括相貫通的兩個錐形凹槽，且所述第一凹槽16與第二凹槽17的中心在同一條直線上，即位于上方的第一凹槽16和位于所述第一凹槽16下方的第二凹槽17，且所述第一凹槽16底部的橫截面積大于所述第二凹槽17頂部的橫截面積。在本實施例中，如圖11(b)所示，所述LED封裝單燈I的結構為所述發光芯片13位于所述第二凹槽17底部中心；熒光膠14完全填充所述第二凹槽17，且包裹所述發光芯片13 ;所述配光透鏡12固定與所述封裝支架11上方。由于本發明實施例中，所述銅柱15的第一凹槽16底部的橫截面積大于所述第二凹槽17頂部的橫截面積，且所述發光芯片13位于所述第二凹槽17底部中心；所以所述第一凹槽16對所述發光芯片13發出的光線具有一定的聚光作用，從而使得本發明實施例所提供的LED光源的配光形式為C0-C180平面上的配光曲線為蝙蝠翼型，光束角約為130° ,最大光強值所對應的角度為±50°至±55° ,最大光強值與0°角度線光強值的比為1. 2 I至1. 3 I ;C90-C270平面上的配光曲線為對稱的近似橢圓形，光束角為80°至85°，進而使得本發明實施例所提供的LED光源用于隧道照明時，能進一步提高車道照度和亮度，進一步減少隧道墻壁和頂部的光線浪費，進一步提高光通量的利用率。綜上所述，本發明實施例所提供的LED光源，與現有技術中采用一次配光工藝制作的照明燈具相比，在隧道照明應用中，可有效降低光線在隧道墻壁與頂部的浪費，提高光通量的利用率；在大范圍投光照明的應用中，地面照度分布較為均勻，實現了從而燈桿下方區域到邊緣區域的漸變過渡，保證照明區域中不會出現明顯的暗區和亮斑。本發明實施例所提供的LED光源模組及其LED光源，與現有技術中采用二次配光工藝制作的照明燈具相比，在提高光通量利用率的基礎上，采用一次配光工藝制作LED單燈，工藝較為簡單，可有效節省成本，降低生產操作的復雜度。實施例二 如圖12所示，本發明實施例所提供的LED光源包括LED封裝單燈1，所述LED封裝單燈I采用一次配光工藝制作，包括封裝支架以及固定于所述封裝支架上的發光芯片、熒光膠與配光透鏡；側壁環設于所述LED封裝單燈I的四周，底部與所述LED封裝單燈I固定在一起的反光器2，所述反光器2的C0-180截面、C90-270截面分別和所述配光透鏡的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，所述反光器2的C0-180截面輪廓與C90-270截面輪廓均為對稱型，且所述反光器2的C0-180截面輪廓的頂點高度小于其C90-270截面輪廓的頂點高度。在本發明實施例中，所述配光透鏡為半球形透鏡，如圖13所示，則所述LED封裝單燈I包括封裝支架以及固定于所述封裝支架上的發光芯片、熒光膠與配光透鏡。其中，所述配光透鏡的C0-180截面包括所述封裝支架中心與所述發光芯片中心定義的軸線；所述配光透鏡的C90-270截面垂直于所述配光透鏡的C0-180截面，且包括所述封裝支架中心與所述發光芯片中心定義的軸線。需要說明的是，本發明實施例僅是以所述的配光透鏡為半球形透鏡為例進行介紹，但所述配光透鏡也可以為其他配光透鏡，本發明對此并不做限定。在本發明實施例所提供的LED光源中，所述反光器2的側壁包括內表面22和外表面23兩個側面，其中，所述外表面23的俯視圖為橢圓形；所述內表面22的俯視圖為橢圓環形，且其各水平橫截面的面積由上至下逐漸減小，從而將所述LED封裝單燈I發出的光線起到一定的聚光作用。優選的，沿所述反光器2C0-180截面旋轉到C90-270截面方向，所述反光器2側壁的高度逐漸增大，從而將所述LED封裝單燈I發出的光線導向更有利用價值的方向。如圖14和圖15所示，在本發明的一個實施例中，在包括所述反光器2C0-180截面與C90-270截面公共線的各豎直截面內，所述內表面22的輪廓24均為直線形。優選的，沿所述反光器2C0-180截面旋轉到C90-270截面的方向，所述內表面22輪廓與豎直方向上的夾角逐漸增大。在本發明的另一個實施例中，所述反光器2C90-270截面輪廓的頂點高度與其⑶-180截面輪廓的頂點高度的比值在1.2 1-2.0 I的范圍內。
而且，在本發明實施例中，所述反光器2的內表面22可以為鏡面反射型，也可以為漫反射型，從而將所述LED封裝單燈發出的光線導向更有價值的方向，提高所述LED封裝單燈I的光線利用率。在本實施例中，所述反光器2的內表面22為鏡面反射型時，所述內表面22可以鍍有鋁、鉻或銀等，本發明對此并不限定。此外，所述反光器2的底部具有開口，所述開口與所述封裝支架相配合，且所述開口的中心與所述封裝支架的底面中心重合，從而將所述反光器2與所述LED封裝單燈I固
定在一起。需要說明的是，所述封裝支架包括位于其底部中心的銅柱，在本發明一個實施例中，所述銅柱可以為平頭型，其上表面處處平齊，則所述LED封裝單燈I的結構為所述發光芯片13位于所述銅柱15的上表面中心；熒光膠14涂覆于所述銅柱15上表面，并包裹所述發光芯片13 ;所述配光透鏡12固定于所述封裝支架11的上方。在本發明的另一個實施例中，所述銅柱優選為具有階梯型凹槽，優選的，所述銅柱中心包括相貫通的兩個錐形凹槽，且所述第一凹槽與第二凹槽的中心在同一條直線上，即位于上方的第一凹槽和位于所述第一凹槽下方的第二凹槽，且所述第一凹槽底部的橫截面積大于所述第二凹槽頂部的橫截面積。在本實施例中，所述LED封裝單燈I的結構為所述發光芯片位于所述第二凹槽底部中心；熒光膠完全填充所述第二凹槽，且包裹所述發光芯片；所述配光透鏡固定與所述封裝支架上方。如圖16所示，圖16為本發明實施例所提供的LED封裝單燈I的配光曲線示意圖。從圖16中可以看出，本發明實施例所提供的LED光源中，所述LED封裝單燈I的配光形式為光束角約為120°的朗伯型配光，即從配光曲線圖上看，C0-C180、C90-270配光平面以及其他配光平面上的配光曲線是重合的，且都是對稱型的，光束角都約為120度。如圖17所示，圖17為本發明實施例所提供的LED光源的配光曲線示意圖。從圖17中可以看出，所述LED光源的配光形式為C0-C180配光平面上的配光曲線為對稱型，光束角約為70° ;C90-270配光平面上的配光曲線為對稱型，光束角為40°。將12盞本發明實施例所提供的LED光源、12盞現有技術中光束角為60°配光的LED光源、12盞現有技術中光束角為30°配光的LED光源、12盞現有技術中光束角為15°配光的LED光源分別安裝于位于長50米、寬50米的方形區域中心，高度為30米的燈桿頂部，且所有LED光源的安裝仰角、光通量均一致時，檢測得到該照明區域地面的照度值(單位為Ix)分布情況，分別如圖18、圖19、圖20和圖21所示。在該圖中，所述地面的照度值分布情況用等照度灰階圖表示，且灰階的明暗過渡表示照度值的高低過渡。對比圖18、圖19、圖20和圖21可知，本發明實施例所提供的LED光源以及現有技術中光束角為60°配光的LED光源，可以實現地面照度從燈桿下方區域到邊緣區域的均勻過渡，而現有技術中光束角為30°配光的LED光源和光束角為15°配光的LED光源，不能實現地面照度從燈桿下方區域到邊緣區域的均勻過渡，容易在燈桿下方區域出現相對的暗區，而在其他照明區域的部分區域出現相對的亮斑。再次對比圖18和圖19可知，雖然本發明實施例所提供的LED光源以及現有技術中光束角為60°配光的LED光源，均實現了地面照度從燈桿下方區域到邊緣區域的均勻過渡，但是，相較而言，本發明實施例所提供的LED光源產生的地面照度值更高，地面照度均勻度也更高。
綜上所述，本發明實施例所提供的LED光源，與現有技術中采用一次配光工藝制作的照明燈具相比，在大范圍投光照明的應用中，地面照度分布較為均勻，實現了從而燈桿下方區域到邊緣區域的漸變過渡，保證照明區域中不會出現明顯的暗區和亮斑。本發明實施例所提供的LED光源，與現有技術中采用二次配光工藝制作的照明燈具相比，在提高光通量利用率的基礎上，采用一次配光工藝制作LED單燈，工藝較為簡單，可有效節省成本，降低生產操作的復雜度。實施例三本發明實施例所提供的LED光源包括LED封裝單燈I，所述LED封裝單燈I采用一次配光工藝制作，包括封裝支架以及固定于所述封裝支架上的發光芯片、熒光膠與配光透鏡；側壁環設于所述LED封裝單燈I的四周，底部與所述LED封裝單燈I固定在一起的反光器2，所述反光器2的C0-180截面、C90-270截面分別和所述配光透鏡的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，所述反光器2的C0-180截面輪廓與C90-270截面輪廓均為對稱型，且所述反光器2的C0-180截面輪廓的頂點高度小于其C90-270截面輪廓的頂點高度。與實施例二中所提供的LED光源所不同的是，如圖22和23所示，本發明實施例所提供的LED光源中，所述反光器2C90-270截面輪廓的頂點高度與其C0-180截面輪廓的頂點高度的比值在1. 2 1-1.5 I的范圍內，。如圖24所示，圖24為本發明實施例所提供的LED光源的配光曲線示意圖。從圖24中可以看出，所述LED光源的配光形式為C0-C180配光平面上的配光曲線為對稱的近似錐型，光束角約為120° ;C90-270配光平面上的配光曲線為對稱型，光束角為80°。本發明實施例所提供的LED光源，應用于隧道照明時，可有效降低光線在隧道墻壁和頂部的浪費，提高光通量的利用率，且保證照明區域中不會出現明顯的暗區和亮斑，具有良好的視覺效果。需要說明的是，本發明實施例所提供的LED也可以根據具體照明需求，應用于其他照明場合，本發明對此并不做限定。實施例四本發明實施例還提供了一種包括多個上述LED光源的LED光源模組，如圖25和26所示，其中，圖25為本發明實施例所提供的LED光源模組的結構示意圖，圖26為本發明實施例所提供的LED光源模組中多個LED封裝單燈的結構示意圖。從圖25中可以看出，本發明實施例中，多個LED封裝單燈優選為按照一定的規律排列，如一定的數量和間隔。而且，所述LED光源模組中的反光器排列規律與LED封裝單燈的規律排列相一致，且一一對應。需要說明的是，圖25和26僅是本發明實施例所提供的LED光源模組的結構示意圖，雖然圖25和26中所述LED光源模組包括9個LED光源，但本發明實施例所提供的LED光源模組并不僅限于此。還需要說明的是，圖25和26僅是以所述配光透鏡為雙峰透鏡為例進行示意，但本發明實施例所提供的LED光源模組中，所述配光透鏡還可以為半球形透鏡或其他配光透鏡，本發明對此并不做限定。在本發明的一個優選實施例中，所述LED光源模組中的多個反光器優選為一體化結構，從而簡化所述LED光源模組的制作工藝，提高所述LED光源模組的生產效率，降低所述LED光源模組的制作成本。
綜上所述，本發明實施例所提供的LED光源模組及其LED光源，與現有技術中采用一次配光工藝制作的照明燈具相比，提高了光通量的利用率，且地面照度分布較為均勻，使得照明區域中不會出現明顯的暗區和亮斑，具有良好的視覺效果。本發明實施例所提供的LED光源模組及其LED光源，與現有技術中采用二次配光工藝制作的照明燈具相比，在提高光通量利用率的基礎上，采用一次配光工藝制作LED單燈，工藝較為簡單，可有效節省成本，降低生產操作的復雜度。本說明書中各個部分采用遞進的方式描述，每個部分重點說明的都是與其他部分的不同之處，各個部分之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種LED光源,其特征在于,包括 LED封裝單燈，所述LED封裝單燈包括封裝支架以及固定于所述封裝支架上的發光芯片、突光膠與配光透鏡； 側壁環設于所述LED封裝單燈的四周，底部與所述LED封裝單燈固定在一起的反光器，所述反光器的C0-180截面、C90-270截面分別和所述配光透鏡的C0-180截面、C90-270截面重合； 其中，所述反光器的C0-180截面輪廓與C90-270截面輪廓均為對稱型，且所述反光器的C0-180截面輪廓的頂點高度小于其C90-270截面輪廓的頂點高度。
2.根據權利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述反光器的側壁包括內表面和外表面兩個側面，其中，所述外表面的俯視圖為橢圓形，所述內表面的俯視圖為橢圓環形，且所述內表面各水平橫截面的面積由上至下逐漸減小。
3.根據權利要求2所述的LED光源，其特征在于，沿所述反光器C0-180截面旋轉到C90-270截面方向，所述反光器側壁的高度逐漸增大。
4.根據權利要求3所述的LED光源，其特征在于，在包括所述反光器C0-180截面與C90-270截面公共線的各豎直截面內，所述內表面的輪廓均為直線形。
5.根據權利要求4所述的LED光源，其特征在于，所述配光透鏡為雙峰透鏡，所述配光透鏡的C0-180截面包括所述封裝支架中心與所述發光芯片中心定義的軸線，以及所述雙峰透鏡的兩個極高點；所述配光透鏡的C90-270截面垂直于所述配光透鏡的C0-180截面，且包括所述封裝支架中心與所述發光芯片中心定義的軸線。
6.根據權利要求5所述的LED光源，其特征在于，沿所述反光器C0-180截面旋轉到C90-270截面的方向，所述內表面輪廓與豎直方向上的夾角逐漸減小。
7.根據權利要求6所述的LED光源，其特征在于，所述反光器C90-270截面輪廓的頂點高度與其C0-180截面輪廓的頂點高度的比值在1.5 1-2.5 I的范圍內。
8.根據權利要求4所述的LED光源，其特征在于，所述配光透鏡為半球形透鏡，所述配光透鏡的C0-180截面包括所述封裝支架中心與所述發光芯片中心定義的軸線；所述配光透鏡的C90-270截面垂直于所述配光透鏡的C0-180截面，且包括所述封裝支架中心與所述發光芯片中心定義的軸線。
9.根據權利要求8所述的LED光源，其特征在于，沿所述反光器C0-180截面旋轉到C90-270截面的方向,所述內表面輪廓與豎直方向上的夾角逐漸增大。
10.根據權利要求9所述的LED光源，其特征在于，所述反光器C90-270截面輪廓的頂點高度與其C0-180截面輪廓的頂點高度的比值在1.2 1-2.0 I的范圍內。
11.根據權利要求10所述的LED光源，其特征在于，所述反光器C90-270截面輪廓的頂點高度與其C0-180截面輪廓的頂點高度的比值在1.2 1-1.5 I的范圍內。
12.根據權利要求1-11任一項所述的LED光源，其特征在于，所述反光器內表面為鏡面反射型或漫反射型。
13.根據權利要求12所述的LED光源，其特征在于，所述反光器底部具有開口，所述開口與所述封裝支架相配合，且所述開口的中心與所述封裝支架的底面中心重合。
14.根據權利要求13所述的LED光源，其特征在于，所述封裝支架包括位于其底部中心的銅柱，且所述銅柱為平頭型或具有階梯型凹槽。
15.—種LED光源模組,其特征在于,包括多個權利要求1-11和13-14任一項所述的LED光源。
16.根據權利要求15所述的光源模組，其特征在于，所述多個LED光源中的反光器為一體化結構。
全文摘要
本發明實施例公開了一種LED光源模組及其LED光源，包括LED封裝單燈，LED封裝單燈包括封裝支架以及固定于封裝支架上的發光芯片、熒光膠與配光透鏡；側壁環設于LED封裝單燈的四周，底部與LED封裝單燈固定在一起的反光器，反光器的C0-180截面、C90-270截面分別和配光透鏡的C0-180截面、C90-270截面重合；其中，反光器的C0-180截面輪廓與C90-270截面輪廓均為對稱型，且反光器的C0-180截面輪廓的頂點高度小于其C90-270截面輪廓的頂點高度，在隧道照明應用中，可有效降低光線在隧道墻壁與頂部的浪費，提高光通量的利用率；在大范圍投光照明的應用中，實現了從而燈桿下方區域到邊緣區域的漸變過渡，保證照明區域中不會出現明顯的暗區和亮斑，且工藝簡單，成本較低。
文檔編號F21V13/04GK103032746SQ20121058452
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月30日 優先權日2012年12月30日
發明者王慧東, 張彥偉, 劉凱, 孫夕慶, 孔瑞 申請人:中微光電子(濰坊)有限公司