[发明专利]用于背光照明的LED光模块

说明书

相关专利的交叉引用

本申请要求享有于2011年8月15日提交的美国临时申请No.61/523,590的权益，其整个公开由此通过引用而结合在本文中。

技术领域

本发明涉及LED照明，且更具体地说，涉及浅深度的背照表面的LED照明。

背景技术

各种照明方法用于从相反侧照亮通常从相反侧进行观察的表面。出于各种原因，发光二极管(LED)装置正被更频繁地使用，并且这包括从背面照亮的透光表面，例如发光标牌、用于零售商的购买点展示、扁平面板或浅面板照明器材、装饰照明应用等等。器材组件的尺寸或空间限制可能限制了在背照表面和LED装置安装于其上的后表面之间的距离。这些浅应用需要LED装置将发射的光分布在广角上，以便在浅距离中照亮整个背照表面。在不使用广视角透镜的条件下，背照表面上的明亮照度级可能产生不均匀光强度的“热点”，其对观察者而言是明显的。透镜用于实现光发射的这种广角控制。然而，对LED装置仅仅使用广角透镜可能导致定位在最靠近透镜处的背照表面上的某些被称为“环形孔(donut hole)”的减光区域，因为所发射的光的很大一部分相对于背照表面的照亮部分以更大的角度转向至LED的侧面。结果，在浅的背照表面应用中对于LED照明需要进行改进。

发明内容

在一个实施例中，本公开的特征在于一种LED光模块，其包括至少两个彼此间隔开的LED光源。各个LED光源被透镜覆盖，并且透镜中的至少两个具有彼此不同的形状。透镜形状以如下形式不同：不同的内部截面轮廓，或者是具有不同的光分布图样的相似的所述轮廓。

关于第一实施例的更具体的特征，LED光模块可包括三个LED光源。覆盖LED光源的透镜中的两个发射“离轴”(off-axis)分布的光，并且覆盖LED光源的第三个透镜发射基本在轴上分布的光。LED光源可以全部是顶部发光的LED。备选地，LED光源中的至少一个可以是侧面发光的LED。LED光模块可包括印刷电路板，LED光源安装在印刷电路板上。LED光模块可包括将LED光源、透镜和印刷电路板密封在一起的包覆模制塑料体。LED光模块可包括这样的包覆模制塑料体：其将LED光源和印刷电路板密封在一起，而透镜是可互换的。透镜可为在包覆模制件保持在原位时可互换的。

在第二实施例中，LED光模块包括第一LED光源和设置在第一LED光源附近的第二LED光源。各个LED光源被透镜所覆盖。覆盖第一LED光源的透镜发射离轴分布的光。覆盖第二LED光源的透镜发射基本在轴上分布的光。在详细描述中限定了词语“离轴”和“在轴上”。在图6和图7中分别显示了用于离轴分布的光和在轴上分布的光的光分布图样。透镜具有以如下形式彼此不同的形状：不同的内部截面轮廓，或者具有不同的光分布图样的相似的所述轮廓。

关于第二实施例的更具体的特征，具有彼此不同形状的透镜在与LED光模块间隔开并覆盖LED光模块的背照表面上产生了均匀的光强度。另外，上面关于第一实施例论述的任何具体的特征可结合本公开的这个实施例以任何组合来使用。

在第三实施例中，LED光模块包括多个第一LED光源和至少一个第二LED光源，其设置在第一LED光源中的至少两个之间。各个LED光源被透镜所覆盖。覆盖第一LED光源的透镜发射离轴分布的光。覆盖第二LED光源的透镜发射基本在轴上分布的光。透镜中的至少两个具有以如下形式彼此不同的形状：不同的内部截面轮廓，或者是具有不同的光分布图样的相似轮廓。

关于第三实施例的更具体的特征，LED光模块产生均匀的光强度，其特征在于当LED光模块定位在离背照表面10.16 cm(4英寸)深度时，在跨过背照表面的直线上的任一点处测量的光强度的变化小于30%。另外，上面关于第一和第二实施例论述的任何具体的特征可结合本公开的这个实施例以任何组合来使用。

在第四实施例中，背照标牌包括外壳。外壳包括与后表面间隔开的背照表面。外壳还包括至少一个设置在该外壳中的LED光模块，其中背照表面在LED模块之上延伸。

关于第四实施例的更具体的特征，从后表面至背照标牌的背照表面的距离不超过15.24 cm(6英寸)，尤其不超过10.16 cm(4英寸)，更特别地不超过3.81 cm(1.5英寸)，且进一步更特别地不超过1.27 cm(0.5英寸)。另外，上面关于之前的实施例论述的任何具体的特征可结合本公开的这个实施例以任何组合来使用。