[发明专利]用于产生定向光束的发光二极管照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体照明技术，特别涉及用于产生定向光束的发光二极管照明装置。

背景技术

目前在照明装置中用作光源的发光二极管(LED)是一种固态的半导体器件，它的基本结构一般包括带引线的支架、设置在支架上的半导体晶片以及将该晶片四周密封起来的封装材料(例如硅胶或环氧树脂)。上述半导体晶片包含有P-N结构，当电流通过时，电子被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后以光子的形式发出能量，而光的波长则是由形成P-N结构的材料决定的。与传统光源相比，LED光源具有其它光源所不具备的一系列优点，例如无污染、寿命长、能耗低、耐振动、控制方便和便于调光等。

诸如射灯(又称为多面反射灯杯(MR))和帕灯(又称为碗碟状铝反射(PAR)灯)之类的产生定向光束的照明装置目前被广泛用于商场、KTV、橱窗商品展示以及家庭装修，因此在这类照明装置中采用LED作为光源具有很好的商业前景。但是受到技术发展的限制，LED在工作过程中仍然有相当一部分电能被转换为热能。当热能滞留在灯具内部时，将不可避免导致LED温度升高，从而造成光源性能劣化和失效。在MR灯和PAR灯中，由于热能密度较高，所以如何高效地将LED产生的热量散发到照明装置外部的问题显得尤为突出。

目前业界已经提出了多种将LED作为光源的MR灯和PAR灯。例如Tomislav J.Stimac等人的美国专利No.6,787,999揭示了一种基于LED的组合灯，其作为参考文献，以全文引用的方式包含在本说明书中。该项美国专利所揭示的基于LED的组合灯包括光学模块和电子模块，其中，光学模块包括多个设置在印刷电路板上的LED和散热器(heat sink)，设置有LED的印刷电路板被粘合在散热器的表面；电子模块适于向LED供电，其一端与散热器连接，另一端设置电气接插件以接收外部电能。在上述基于LED的组合灯中，可选地，光学模块还包括变焦透镜系统(slidable zoom lens system)，该透镜系统包括透镜组件和使透镜组件与LED模组对准的定位框，此外，变焦透镜系统与散热器通过夹片固定在一起。

需要指出的是，现有的产生定向光束的LED照明装置结构较为复杂，需要在设计上进行优化以在性能与成本之间提供较佳的平衡。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于产生定向光束的发光二极管照明装置，其具有结构紧凑的优点。

本发明的上述目的可通过下列技术方案实现：

一种用于产生定向光束的发光二极管照明装置，包括：

外壳；

散热器，其设置于所述外壳的内腔；

绝缘导热基板，其设置于所述散热器上并且包含第一和第二表面；

至少一个设置在所述第一表面上的发光二极管单元；

设置在所述第二表面上的驱动电源模块；以及

光学单元，其包含覆盖住所述外壳的开口的盖板和至少一个形成于所述盖板的下表面上的透镜元件，所述下表面面对所述发光二极管单元。

在上述技术方案中，发光二极管单元和驱动电源模块被设置在绝缘导热基板的两个表面，因此节省了空间，使得结构非常紧凑。另外，散热器被设置在外壳内部，当散热器为导电材料时能够避免意外触电事故。

在按照本发明一个实施例的用于产生定向光束的发光二极管照明装置中，所述外壳由玻璃构成并且呈碗形。由于玻璃对红外辐射具有较高的透射率，因此散热器的热量除了以热传导方式传递至外壳以外，还可通过热辐射的形式直接散发到环境中去。

在按照本发明一个实施例的用于产生定向光束的发光二极管照明装置中，所述散热器的外形与所述外壳的内腔形状匹配。形状匹配使得散热器与外壳的接触面积较大，这有利于它们之间的热传导。

在按照本发明一个实施例的用于产生定向光束的发光二极管照明装置中，所述散热器的内表面上形成有台阶，所述绝缘导热基板被固定在所述台阶上。

在按照本发明一个实施例的用于产生定向光束的发光二极管照明装置中，所述散热器由金属、石墨或常温红外陶瓷辐射材料构成。当采用石墨作为散热器材料时，可以明显减轻照明装置的重量。

在按照本发明一个实施例的用于产生定向光束的发光二极管照明装置中，所述散热器由金属构成，并且外表面覆盖石墨或常温红外陶瓷辐射材料。