[发明专利]用于提供定向光束的LED照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体照明技术，特别涉及用于提供定向光束的发光二极管（LED）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）灯）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提供定向光束的LED照明装置，其具有结构简单和紧凑等优点。

按照本发明一个实施例的用于提供定向光束的LED照明装置包括：

玻璃灯杯，其呈漏斗状并且内表面具有高反射率以使所述玻璃灯杯构成凹面镜；

灯头，其附接于所述玻璃灯杯底部；

LED驱动电源，包括：

由导热材料制成的壳体，其与玻璃灯杯的底部的内表面紧密接触；

驱动电路板，其位于所述壳体的内部；

光源组件，其固定于所述壳体的顶部并且与所述驱动电路板电气连接。

壳体与玻璃灯杯之间的紧密接触使得光源组件和LED驱动电源产生的热量能够高效地传递至玻璃灯杯，并经玻璃灯杯发散至环境，从而有效解决了LED装置的散热问题。

优选地，在上述用于提供定向光束的LED照明装置中，所述玻璃灯杯和灯头分别采用卤素射灯的灯杯和灯头。借用普通卤素射灯的灯杯和灯头有利于降低LED照明装置的制造成本，并且提供了与现有灯具良好的兼容性。

优选地，在上述用于提供定向光束的LED照明装置中，所述灯头的外壳由玻璃材料制成并且与所述玻璃灯杯一体成型。

优选地，在上述用于提供定向光束的LED照明装置中，进一步包括覆盖在所述玻璃灯杯上部开口的玻璃盖板。

优选地，在上述用于提供定向光束的LED照明装置中，所述壳体呈筒状并且所述导热材料为金属或陶瓷。

优选地，在上述用于提供定向光束的LED照明装置中，所述壳体在所述玻璃灯杯内的高度被设置为使得所述光源组件位于所述凹面镜的焦点附近。在优选方式下，玻璃灯杯不仅作为散热部件和容纳光电部件的外壳，而且还被用作光学元件，因此简化了装置的结构，降低了制造成本。

优选地，在上述用于提供定向光束的LED照明装置中，所述LED驱动电源进一步包括覆盖所述壳体顶部的绝缘套，该绝缘套仅使光源组件或光源组件的发光部分露出。

优选地，在上述用于提供定向光束的LED照明装置中，所述光源组件包括：

金属载板，其包括互不连通的第一图案区和第二图案区，其中，所述第一图案区用作所述光源组件的输入电极，所述第二图案区位于所述第一图案区之间；