[发明专利]球泡灯及其制作方法

说明书

发明领域

本发明属于LED技术领域，具体涉及一种球泡灯及其制作方法。

背景技术

由于LED发光特性和发光二极管结构上的不同，LED灯具的照明范围有限，大大限制了LED的实用性。在一些要求较大照明范围的应用中，比如球泡灯或者一些要求灯具具有4π方向光效一致性的应用中，这个缺陷尤其严重。一些厂家对此进行了创新，通过把发光二级管安置在反光罩内营造一种类似于点光源的效果，但是限于LED的面光源特性，这种改进仍然存在着发光不均匀、不能实质提高以及定量调控光照范围的问题，只能起到心灵上的慰藉。

本发明提供一种可以达到任何光照范围的设计方法以及相应的产品。

发明内容

本发明的创意在于等效点光源概念的提出和实际应用，也即，通过若干个LED芯片之间的精确配置和相互配合，实现和真实点光源相同的照明效果。

参见图1，假设在使用点光源P的球泡灯中，点光源P位于球泡灯灯体的中心线上。由于灯体遮光部位S的遮挡作用，会在灯体遮光部位S的后方形成一个光照盲区。该光照盲区表现为以点光源P为顶点呈发射状射出的圆锥体结构。其中任意一条边缘光线（点光源与距离最近的灯体遮光部位上的点之间的连线）和与之相对称的边缘光线之间的夹角β等于该球泡灯的照明暗区角度。

LED芯片是一种典型的平面光源，为了营造近似于点光源的照明效果，本发明的发明人在假设的点光源P和灯体遮光部位S之间设置了一个LED安装部件T，LED芯片安装在安装部件T上。LED安装部件T的结构、位置、尺寸以及LED芯片的数量可以根据要求的照明角度、LED芯片的尺寸以及要求的设计精度计算出来。

LED芯片安装部件T上一般包括分别用于顶部照明和侧部照明的两种芯片。在本发明所举的实施例中，至少一枚LED芯片被用于顶部照明，至少三枚芯片被用于侧部照明，并且所有用于侧部照明的芯片均匀分布在LED安装部件的安装圆周上。在另外一些实施例中，LED芯片也可能同时用于顶部照明和侧部照明。

LED芯片的数量应该参考所要求的设计精度进行确定。一般来说，采用的侧部照明芯片越多，产品的照明角度越接近设计的照明角度。也即，假设2n（n=1～+∞）个LED芯片被用于侧部照明，所有的LED芯片均匀分布在LED安装部件的圆周上。每一个LED芯片和与之距离最近的灯体遮光部位上的点之间的反向延长线汇聚于点光源P。每一条边缘光线有一条与之对称的边缘光线，每一对对称的边缘光线之间形成暗区角度β。当n趋向于无穷大时，由于灯体遮光部位S的遮挡作用，所有边缘光线构成一个以点光源P为顶点的圆锥状发射体照明盲区。该照明盲区近似于接近由点光源P形成的照明盲区。也就是说，可以采用多个LED平面光源模拟出点光源的照明效果。

下面列举的各种LED安装部件的结构以及实现方法对上述理念进行了诠释。

首先参看图2和图3，

LED安装部件表现为一个圆台体，该圆台体和灯体一体成型。该圆台体包括第一安装面和第二安装面。第一安装面垂直于灯体的轴线。第二安装面环绕灯体的外周并和灯体的横截面之间形成一个夹角α。至少一枚LED芯片安装在第一安装面上用于顶部照明，至少三枚芯片安装在第二安装面上用于侧部照明。第二安装面上的每一枚LED芯片和与之距离最近的灯体遮光部位上的点之间的反向延长线汇聚于一点。每一条反向延长线（边缘光线）和与之相对称的边缘光线之间的夹角为β。Β的大小表示了该LED灯具的照明暗区角度。

可选地，参看图3，LED安装部件T变现为倒置的圆台，该圆台和灯体一体成型。LED芯片安装在倒置圆台体的上表面和侧面。

可选地，LED安装部件表现为一个棱台，该棱台具有第一安装面和第二安装面。

下面参看图4，

LED安装部件T是若干个安装面板。每个面板包括第一安装面和第二安装面，LED芯片安装在面板的两个表面。所有面板均匀设置在灯体上并在灯体和面板的安装面之间形成一个夹角α（见图6）。每一个安装在第二安装面上的LED芯片和与之距离最近的灯体遮光部位上的点之间的反向延长线汇聚于一点。每一条边缘光线（反向延长线）和与之互相对称的边缘光线之间的夹角β代表了该LED球泡灯的照明盲区角度。

然后参看图5，