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CN103047548A - Led照明系统 - Google Patents

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CN103047548A
CN103047548A CN2011103085169A CN201110308516A CN103047548A CN 103047548 A CN103047548 A CN 103047548A CN 2011103085169 A CN2011103085169 A CN 2011103085169A CN 201110308516 A CN201110308516 A CN 201110308516A CN 103047548 A CN103047548 A CN 103047548A
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China
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light
led
guiding pillar
led illuminator
exiting surface
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张奇辉
何雄锵
梁玉华
兰挺彪
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Osram GmbH
Osram Co Ltd
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Osram Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种LED照明系统，具有：灯座(1)、至少一对导光柱(2)以及设置在灯座(1)和所述导光柱(2)之间的主体部分，其中所述主体部分包括壳体(5)以及容纳在所述壳体(5)中的带有LED芯片(3)的电路板(4)，所述导光柱(2)在其端部处伸入到所述壳体(5)中并且容纳至少一个所述LED芯片(3)，其中每对导光柱(2)具有在彼此相对的一侧分别作为出光面(6)的纵截面，其中至少一列散射油墨点(7)沿纵向排布在相应的出光面(6)上。根据本发明的LED照明系统与传统的紧凑型荧光灯具有相似的外部轮廓，并且更加节能环保，寿命更长，光学性能更好，同时其还能能够提供与传统的紧凑型荧光灯相似的圆形光分布性能。

Description

LED照明系统
技术领域
本发明涉及一种LED照明系统。根据本发明的LED照明系统与传统的紧凑型荧光灯具有相似的外部轮廓，更加节能环保，寿命更长，并且可以形成近似于圆形的光分布。 
背景技术
在当今的日常照明，例如商店，家庭或者办公室中经常会应用到紧凑型荧光灯(CFL)。这种类型的紧凑型荧光灯通常具有下部灯座结构和底部导光柱或灯管结构，在下部灯座结构和底部导光柱结构之间还设置有一主体部分，在该主体部分中设置有电子镇流器和散热装置。这种类型的荧光灯具有紧凑的结构并能够提供足够的光输出通量，并且具有比普通灯泡更长的使用寿命，光效更高，节能效果更加明显。这是其受到用户欢迎和喜爱的主要原因。然而，随着发光二极管(LED)技术的发展，以发光二极管作为光源的照明系统能够更加节能和环保，并提供更长的寿命，其显色性更好。 
现在，荧光管型的LED灯(T8/T5型灯管)已经能够在市场上购买到，但是类似于紧凑型荧光灯的LED灯还很少见。在一种已知的技术方案中公开了一种LED灯，其具有灯座、从灯座上垂直伸出的散热结构、固定在散热结构上的、并设置有低功率LED芯片的电路板。在这种结构中，低功率LED芯片只能朝向一个方向布置，LED芯片发射的光线的发射范围也受到限制，从而导致这种LED灯的照明范围受到影响，不能全 向照明，其不能提供与传统的紧凑型荧光灯一致的光分布性能、特别是无法实现圆形的光分布。 
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提出一种LED照明系统，该LED照明系统具有与传统的紧凑型荧光灯相似的外部轮廓，更加节能环保，寿命更长，光学性能更好，同时其还能够提供与传统的紧凑型荧光灯相似的圆形光分布性能。 
本发明的目的通过一种LED照明系统由此实现，即该LED照明系统具有：灯座、至少一对导光柱以及设置在灯座和导光柱之间的主体部分，其中主体部分包括壳体以及容纳在壳体中的带有LED芯片的电路板，导光柱在其端部处伸入到壳体中并且容纳至少一个LED芯片，其特征在于，每对导光柱具有在彼此相对的一侧分别作为出光面的纵截面，其中至少一列散射油墨点沿纵向排布在相应的出光面上。纵截面在此可以是垂直或倾斜地纵向截取的面。通过利用LED芯片作为传统的紧凑型荧光灯的光源，极大地增加了LED照明系统的使用寿命。由于本发明的LED照明系统具有与传统的紧凑型荧光灯相似的外部轮廓，从而使用户更加简单地利用根据本发明的LED照明系统来替换传统的紧凑型荧光灯。特别有利之处在于，在成对设置的导光柱的纵向出光面上排布了散射油墨点，由此可以对由于导光柱底部亮度较大而引起的非均匀光分布进行均衡，从而使导光柱的出光面亮度均匀。 
根据本发明的一个优选的设计方案，各列散射油墨点中的相邻散射油墨点的间距从导光柱的底部到顶部逐渐减小。由于在导光柱中从底部到顶部的光强度逐渐减小，因此在导光柱的出光面上反向于光强度递减的方向上密度逐渐增大地印制具有散射特性的油墨点。这样可以有效地利用散射油墨点对非均匀的光强度进行均衡。 
在一个优选的实施方式中，相邻散射油墨点的间距从具有4mm的第一间距的底部到具有1mm的第二间距的顶部逐渐减小。由此体现出油墨点在远离光源的方向上渐密排布地阵列。 
优选地，散射油墨点的半径位于0.3mm到0.6mm的数值范围中。 
根据本发明的一个优选的设计方案，多列散射油墨点在纵向方向上分布在出光面上。由此可以增强散射效果，进一步提高LED照明系统的光分布的均匀性。 
根据本发明的一个优选的设计方案，出光面为宽度小于导光柱的直径的矩形出光面，。在不影响本发明的LED照明系统美观的前提下，出光面的面积越大，获得的光分布就越均匀。 
根据本发明的一个优选的设计方案，出光面为平坦的出光面。这样设计确保输出光线可以均匀地射出，并且有利于在出光面上印制散射油墨点。 
根据本发明的一个优选的设计方案，出光面到导光柱中心轴线的距离与导光柱的半径的比值为2∶3到1∶2。 
根据本发明的一个优选的设计方案，主体部分进一步包括散热体，其中散热体在一个端部与电路板导热接触，并且在另一个端部与灯座固定连接。由于散热体设置在电路板和灯座之间，散热体本身就不会对电路板上的LED芯片发射的光线产生阻挡，从而使根据本发明的LED照明系统实现全向照明，而无需采用复杂的透镜。 
进一步优选的是，散热体具有圆柱形的主体和在主体的圆周上放射状地布置的多个散热片，其中，散热片在径向上的宽度从散热体的一个端部向另一个端部逐渐变窄。根据本发明的LED照明系统的散热体在外部轮 廓上更加接近于传统的紧凑型荧光灯的主体部分。同时这种散热体与周围环境直接接触，其更加有利于对LED芯片进行散热，从而提高LED芯片的发光效率，延长其使用寿命。 
根据本发明的一个优选的设计方案提出，导光柱为两对。通过将两对导光柱彼此相对地排布为长方体的平行边棱，可以使根据本发明的LED照明系统的亮度提高。 
根据本发明的另一个优选的设计方案，灯座中安装有用于驱动电路板的引擎单元。通过将引擎单元和电路板电连接来控制整个LED照明系统的工作状态。并且由于引擎单元容纳在灯座中，可以减小LED照明系统的体积。 
优选的是，导光柱由塑料或玻璃制成、例如PMMA或PC。也可以考虑采用其他适合的材料来制造导光柱，以便实现导光和散光效果。 
根据本发明的一个优选的设计方案，LED芯片设计成高功率LED芯片。由于本发明的LED照明系统的散热体的特殊布置方式，使应用高功率LED芯片具有可能，这种芯片能够提供更大的光输出通量，光效更高。 
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是根据本发明的LED照明系统的透视图； 
图2是根据本发明的LED照明系统的分解透视图； 
图3是图2中导光柱的立体透视图； 
图4是导光柱的端面侧视图； 
图5是根据本发明的LED照明系统的光分布图。 
具体实施方式
图1是根据本发明的LED照明系统的透视图。该LED照明系统具有灯座1；导光柱2，在本实施例中，导光柱2为四个，当然也可以设置有更多或更少数量的导光柱2，例如三个或者六个；连接在灯座1和所述导光柱2之间的主体部分，该主体部分包括壳体5和容纳在其中的带有LED芯片3的电路板4以及散热体8。由塑料或者玻璃制成的导光柱2设计成细长管状，并彼此相对地竖立固定在电路板4上，以在底部容纳一个或多个LED芯片3。这样，根据本发明的LED照明系统就具有了与传统的紧凑型荧光灯(CFL)相似的外部轮廓。 
图2是根据本发明的LED照明系统的分解透视图。从图中可见，在壳体5中容纳有带有设计成高功率LED芯片的LED芯片3的电路板4，导光柱2的底部11伸入到壳体5中并且容纳至少一个LED芯片3。其中散热体8在一个端部A与电路板4导热接触，并且在另一个端部B与灯座1固定连接，由此，散热体8被设置在电路板4和灯座1之间，从而散热体8本身不会对LED芯片3发射的光线产生阻挡作用。此外，散热体8具有圆柱形的主体和在主体的圆周上放射状地布置的多个散热片9，其中，散热片9在径向上的宽度从所述一个端部A向另一个端部B逐渐变窄，从而获得良好的散热效果，并且在外观上获得与传统的紧凑型荧光灯的主体部分类似的外形轮廓。此外，在灯座1中还安装有用于驱动LED芯片3的引擎单元13。 
图3示出了图2中导光柱的立体透视图。多列彼此相邻平行的散射油墨点7沿纵向印制在导光柱2的出光面6上。由于LED芯片3发射的光线从导光柱2的底部11向顶部12延伸，因此在顶部12的光亮度明显小 于底部11处的光亮度。为此设计每一列散射油墨点7中的相邻散射油墨点7从导光柱2的底部11到顶部12具有逐渐减小的间距。基于油墨点的散光特性对导光柱2中渐弱的光亮度进行补偿。在一个优选的实施例中，相邻散射油墨点7的间距从具有4mm的第一间距R1的底部11到具有1mm的第二间距R2的顶部12逐渐减小。特别优选地，散射油墨点7的半径位于0.3mm到0.6mm的数值范围中。也可以根据实际应用情况依据其他间距参数或半径参数来印制散热油墨点7。 
图4是导光柱2的端面侧视图。由此可以看出，纵向截取的出光面6设计为矩形的平坦出光面，矩形的宽度小于导光柱2的直径。出光面6到导光柱2中心轴线的距离d与导光柱2的半径r的比值为2∶3到1∶2。这样设计的导光柱2外形美观，并且可以确保出射光线均匀照射在目标物体上，并且便于在出光面6上印制多列渐密布置的散射油墨点7。 
图5示出了根据本发明的LED照明系统的光分布图。从图中可容易地看到，本发明的LED照明系统的光分布均匀且成圆形。 
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 
参考标号 
1灯座 
2导光柱 
3LED芯片 
4电路板 
5壳体 
6出光面 
7散射油墨点 
8散热体 
9散热片 
11导光柱的底部 
12导光柱的顶部 
13引擎单元 
A散热体的一个端部 
B散热体的另一个端部 
R1第一间距 
R2第二间距 
r导光柱的半径 
d出光面到导光柱中心轴线的距离。 

Claims (14)

1.一种LED照明系统，具有：灯座(1)、至少一对导光柱(2)以及设置在所述灯座(1)和所述导光柱(2)之间的主体部分，其中所述主体部分包括壳体(5)以及容纳在所述壳体(5)中的带有LED芯片(3)的电路板(4)，所述导光柱(2)在其端部处伸入到所述壳体(5)中并且容纳至少一个所述LED芯片(3)，其特征在于，每对导光柱(2)具有在彼此相对的一侧分别作为出光面(6)的纵截面，其中至少一列散射油墨点(7)沿纵向排布在相应的出光面(6)上。
2.根据权利要求1所述的LED照明系统，其特征在于，所述各列散射油墨点(7)中的相邻散射油墨点(7)的间距从所述导光柱(2)的底部(11)到顶部(12)逐渐减小。
3.根据权利要求2所述的LED照明系统，其特征在于，所述相邻散射油墨点(7)的所述间距从具有4mm的第一间距(R1)的所述底部(11)到具有1mm的第二间距(R2)所述顶部(12)逐渐减小。
4.根据权利要求2或3所述的LED照明系统，其特征在于，所述散射油墨点(7)的半径为0.3mm-0.6mm。
5.根据权利要求1所述的LED照明系统，其特征在于，多列所述散射油墨点(7)在纵向方向上分布在所述出光面(6)上。
6.根据权利要求5所述的LED照明系统，其特征在于，所述出光面(6)为宽度小于所述导光柱(2)的直径的矩形出光面。
7.根据权利要求6所述的LED照明系统，其特征在于，所述出光面(6)为平坦的出光面。
8.根据权利要求5或6所述的LED照明系统，其特征在于，所述出光面(6)到所述导光柱(2)中心轴线的距离(d)与所述导光柱(2)的半径(r)的比值为2∶3到1∶2。
9.根据权利要求8所述的LED照明系统，其特征在于，所述主体部分进一步包括散热体(8)，所述散热体(8)的一个端部(A)与所述电路板(4)导热接触，并且另一个端部(B)与所述灯座(1)固定连接。
10.根据权利要求9所述的LED照明系统，其特征在于，所述散热体(8)具有圆柱形的主体和在所述主体的圆周上放射状地布置的多个散热片(9)，其中，所述散热片(9)在径向上的宽度从所述一个端部(A)向所述另一个端部(B)逐渐变窄。
11.根据权利要求1或2所述的LED照明系统，其特征在于，所述导光柱(2)为两对。
12.根据权利要求1或2所述的LED照明系统，其特征在于，所述灯座(1)中安装有用于驱动所述电路板(4)的引擎单元(13)。
13.根据权利要求1或2所述的LED照明系统，其特征在于，所述导光柱(2)由塑料或玻璃制成。
14.根据权利要求1或2所述的LED照明系统，其特征在于，所述LED芯片(3)设计成高功率LED芯片。
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