[发明专利]LED光源和具有该LED光源的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED光源。此外，本发明还涉及一种具有上述类型的LED光源的照明装置。

背景技术

随着技术的发展，LED封装本身能够实现较高的效率，例如能够获得140lm/W的冷白光和90lm/W的暖白光，并且其寿命达到五万小时。因此人们越来越愿意使用LED光源。但是单个LED芯片本身的功率并不高，因此，人们通常将多个LED芯片集成到一个电路板上，作为一个光源来使用。但是，由于每个LED芯片都会产生一个光斑，因此多个LED芯片共同产生的光斑集合在一起之后，看起来并不是很均匀。为此，设计人员为光源配备了透镜，该透镜对LED芯片发出的光线产生准直的作用。但是这会导致一些成像问题，也就是说，通过透镜射出的光线获得的光形并不是轴向对称的。

为了解决该技术问题，设计人员对透镜进行了改造，一种方式是，在透镜的光入射面和/或光出射面上增加散射结构。但是该结构会降低所产生的光线的效率和中心区域的光强，并且产生的光斑的边缘会模糊不清。

另一种解决方案是在透镜的出射面上形成微透镜阵列，例如这些微透镜排列成蜂窝型结构。但是这种方案同样会降低所产生的光线的效率和中心区域的光强，并且产生的光斑的边缘会模糊不清。此外，这种透镜的加工非常复杂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种LED光源。根据本发明的LED光源不采用任何附加的光学部件即可获得均匀的光斑，光斑的边缘不会模糊不清，并且其产生的光线的效率和光斑的中心区域的光强都不会受到任何影响。此外，本发明还提出了一种具有上述类型的LED光源的照明装置。

本发明的第一个目的通过一种用于照明装置的LED光源由此实现，即该LED光源包括印刷电路板和至少三个设置在印刷电路板的LED芯片。LED芯片具有正极插脚和负极插脚，其中，各个LED芯片的布置方向都不相同，其中布置方向为LED芯片的正极插脚至负极插脚的方向或者LED芯片的负极插脚至正极插脚的方向。由于根据本发明的LED光源中的LED芯片的布置方向各不相同，这样来自LED芯片的光线就会在各个方向上照射，从而使总体形成光斑看起来更加均匀，并且在光斑的边缘变得更加清晰。

优选的是，一个LED芯片的布置方向与任意另外的LED芯片的布置方向之间构成预定角度或者预定整数倍的预定角度。该预定角度可根据以下关系式确定，即其中，θ为预定角度，n为LED芯片的数量，a为在1，...，n-1的范围内的值，并且m为大于等于零的整数。在本发明的设计方案中，为了确保获得更加均匀的光斑，必须确保每个LED芯片的布置方向都不相同，而根据LED芯片的总数量可以确定出每个LED芯片的布置方向相对于另外的LED芯片的布置方向的角度偏差，确保每个LED芯片都能占据一个角度，从而使全部的LED芯片在整个圆周上均匀地照射。

优选的是，LED芯片在印刷电路板上排列成圆环或线性排列。这确保了LED光源能够获得均匀的光斑。

进一步优选的是，LED芯片在印刷电路板上排列成多个同心圆环。这进一步确保了LED光源能够获得均匀的光斑，并且在光斑的中心区域产生足够的光强。

本发明的另一目的通过一种照明装置实现，该照明装置具有上述类型的LED光源。根据本发明的照明装置不采用任何附加的光学部件即可获得均匀的光斑，光斑的边缘不会模糊不清，并且其产生的光线的效率和光斑的中心区域的光强都不会受到任何影响。

应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1是根据现有技术的LED光源示意图；

图2是根据现有技术的LED光源的LED芯片在去除封装之后的示意图；

图3是根据现有技术的LED光源产生的光斑图形；

图4是根据本发明的LED光源的示意图；

图5是根据本发明的LED光源的LED芯片在去除封装之后的示意图；

图6是根据本发明的LED光源产生的光斑图形。

具体实施方式

图1示出了根据现有技术的LED光源的示意图。从图中可见，该LED光源包括印刷电路板1和布置在印刷电路板1上的多个LED芯片2，这些LED芯片2在印刷电路板1上布置成两个同心圆环。