CN104534402A - 一种导光灯罩及led照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种导光灯罩及LED照明装置，其中，导光灯罩包括壁部；壁部设置内层与外层；内层为反射层；外层为透射层；透射层设置于反射层的外部；透射层内部设置若干折射单元。采用上述方案，本发明利用光传导原理，让导光灯罩直接射出光源的光，达到发光均匀照度高的目的，无需再对各个LED发光芯片进行二次配光，通过将光源的光均匀地导向整个导光灯罩壁部然后向外透射，克服了普通LED灯发光不均匀的缺陷；不仅具有发光均匀的特点，而且还解决了LED照明装置的散热问题，从而达到有效替代白炽灯及传统荧光灯的效果，使节能环保的灯具普及应用成为可行，具有很高的市场应用价值。

Description

一种导光灯罩及LED照明装置

技术领域

本发明涉及LED照明领域，尤其涉及的是，一种导光灯罩及LED照明装置。

背景技术

随着现代生活节奏的加快和生活质量的提高，生活内容越来越丰富多彩，人们生活和工作的住宅、学校、办公室、街道、商场、工厂企业及各类公共场所，都使用了各类照明灯具，其中主要的是白炽灯和荧光灯。

荧光灯是利用灯丝放电，使灯管内的惰性气体及水银蒸汽产生紫外线，从而激发灯管内壁的荧光粉使其发光的一种照明灯具。它是基于白炽灯后的一次革命。荧光灯比起原始的白炽灯不仅节电、光照的效率高，而且使用寿命长。荧光灯使用寿命是10000小时，发光效率可以达到输入能量的26％，照明柔和，眩光小，光效在50lm/w左右；而白炽灯的使用寿命只有1000小时左右，可利用的光能量大概只有2％-3％，绝大部分能量以热的形式散失掉，光效约9lm/w左右。

由于荧光灯管含有大量的惰性气体、水银蒸汽和荧光粉，难免在生产和使用过程中会出现挥发到大气中现象，造成环境污染。其次，在荧光灯电路中使用了镇流器、启辉器，需大量的矽钢片和铜线，提高了成本及耗电，而且产生大量强磁场，造成电磁干扰。

照明是主要的能源消耗方式之一，据统计，全球的照明耗能占到了世界总能耗的五分之一。我国从本世纪初开始就已经频频遭遇了电力短缺的危机，尤其是随着时代的发展，居民和工业用电需求不断增长，现有的电力供应已经远远不能满足人民生活和工业生产的需要。中国迫切需要一个可以节省能源消耗的新技术产品，以解决电力供应不足的问题。

中国是白炽灯的生产和消费大国，根据中情报商网调查，2013年我国白炽灯产量已达到460万只，中国照明用电约占全社会用电量的12％左右。如果把在用的白炽灯全部替换为节能灯具，年可节电大量电能，节能减排潜力巨大。

LED灯具有极好的节能优势，光效可达100lm/w，是白炽灯的10倍左右，专业研究表明一只12瓦的LED节能灯，在使用五万小时(五年半)的时间内，与能够发出相同光亮的60瓦白炽灯相比，少耗2400度电，节省资金近1200元。中国人口基数大，灯泡的使用数量更是惊人，如果全国人民都使用节能的LED照明灯具，将为我国高速发展中的电力需求与应用带来巨大的经济效益。

因此从2008年开始，我国就已经开始倡导使用节能照明，并投入了大量人力物力财力在全国范围内大力推广节能照明取代高能耗的白炽灯，以实现全国电力的更高效利用和更少的浪费。近几年我国节能照明的推广已经取得了可喜的成绩，极大的减少了国家电网的压力。2011年8月8日，中国国家***公布了《中国淘汰白炽灯路线图(征求意见稿)》，到2016年将彻底淘汰使用普通照明用白炽灯，由LED为代表的节能照明***所取代。

LED主要采用一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，它非常小，非常轻。其核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。

这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压)，电流从LED阳极流向阴极，半导体晶体就发出不同颜色的可见光线，光的强弱与电流有关。

传统的白炽灯具会产生大量的热能，其能源利用率极低，大量的电能被变成热能而白白浪费掉了。荧光灯中含有大量的水银蒸汽，如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中。

LED是固体发光光源，使用冷发光技术，把电能几乎全都转换为光能，发光效率高，不会造成能源的浪费。并且，LED灯不使用水银，且产品也不含铅，相对荧光灯对环境起到保护作用，是绿色环保产品。与荧光灯相比，LED灯无需镇流器，无需启辉器，无频闪、无噪音，不仅适用于家庭，更适合于学校、图书馆、办公室及各类公共场所。

LED的光照相当于同等功率传统灯具照度的五倍以上，高效节能。LED照明灯具耗电相当低，每个单体LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说：每个单体消耗的电能不超过0.1W。LED灯具耗电量是同等功率传统灯具的三分之一以下。

由于使用直流工作电压，不会产生闪烁现象，有利于阅读、办公及日常应用。发光体本身使用的是环氧树脂而并非传统的玻璃，坚固牢靠，不会轻易损坏，可以放心地使用。光源光谱中不含紫外线，安全可靠。实际使用寿命通常会超过10万小时，是传统灯具的10倍。

LED照明灯具内在特征决定了它是典型的绿色环保产品，也是新一代科技创新产品。它是代替传统照明器具的理想光源，有着广泛的应用前景。

但是，现有的LED灯具也有以下几项不足：

1、固体发光，造成发光不均匀。普通LED照明灯发光是靠被封装在环氧树脂里面的一块块很小的LED晶片(即LED发光芯片)，晶片体积非常的小，是固体发光器件。发光器件被均匀的分布排列，器件间的距离出现很多空位置而不发光，造成整个灯体发光不均匀，器件与空位形成亮点与黑斑的发光反差，对人眼产生刺激，易于疲劳。

2、使用乳光导光灯罩，降低了发光效率。为了解决上述问题，可在发光的灯体前部增加一个乳光半球形导光灯罩。这种方法虽然解决了发光均匀的问题，但由于乳光材料制作的导光灯罩对光有较大的吸收，造成光的损耗，降低了灯具的发光效率。用户为了达到同样的照度，不得已采用更大功率的灯具，不仅使用户的使用成本提高，更重要的是加大了能源的消耗，从而造成了能源的浪费。

3、采用具有二次配光的LED灯具。为了克服乳光罩方式的不足，一种替代的方案是采用二次配光功能，即在灯具前面增加一个透明配光透镜，透镜中按灯具的结构而含有一个或多个不同的子镜头。每个子镜头都是针对相应的LED器件设计的，对灯具的LED进行二次配光，以达到配光的最佳效果。这种灯具能使LED发出的光，经组合透镜进行混合光的作用，达到从透镜射出的光均匀而无黑斑效果，且采用了透明材料制作透镜，光线基本没有损耗，是一种较好的二次配光的解决方法。这种方法需增加一个配光组合透镜，而透镜需根据每一种灯具的具体结构及LED发光器件数量不同进行相应的设计与制作。由于灯具不同组合透镜也不同，每个组合透镜只能为一种灯具配套，生产透镜的模具也只能为一种产品使用，这就使透镜的造价不易降低，带来的结果是灯具的成本也不低。每一个LED器件发光时，会产生一定的热量，由于在灯体内部分布较多LED器件，多个发光器件紧挨在一起，就会产生发热问题而必须解决，否则时间一长，会严重影响LED的使用寿命。

例如，如图1所示，LED灯具100的安装板110上设置很多LED晶片101，发光方向集中，灯体发光不均匀，照明效果差。

又如，如图2所示，LED灯具100的安装板110上矩阵设置很多LED晶片101，灯体发光不均匀，热量集中，难以散热，存在安全隐患。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的导光灯罩及LED照明装置。

本发明的技术方案如下：一种导光灯罩，其包括壁部；所述壁部设置内层与外层；所述内层为反射层；所述外层为透射层；所述透射层设置于所述反射层的外部；所述透射层内部设置若干折射单元。

优选的，所述透射层的折射率大于所述折射单元的折射率、所述反射层的折射率。

优选的，所述折射单元均匀分布或非均匀分布；例如，所述散射粒子均匀分布或非均匀分布。

优选的，所述导光灯罩的入光处的端部设置散射结构；优选的，所述散射结构包括弧面和/或斜面；优选的，所述弧面和/或所述斜面连续设置。优选的，所述散射结构包括半球面和/或半椭球面。优选的，所述散射结构包括折线形端面。

优选的，所述导光灯罩的厚度为3至9毫米，优选的，所述导光灯罩的厚度为4至6毫米；优选的，所述导光灯罩为透明体；所述导光灯罩包括两层结构。导光灯罩外层是复合材料，其以PMMA或PC为基质，参杂有机硅粒子；导光灯罩内层是反射层，例如全反射材料的反射层，其厚度为0.3至0.6毫米。

优选的，所述透射层的折射率大于所述折射单元的折射率。

优选的，所述折射单元的折射率大于所述反射层的折射率。

优选的，所述透射层的厚度为所述反射层的厚度的5至30倍。

优选的，所述透射层包括聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。

优选的，所述折射单元包括硅粒子。

优选的，所述折射单元包括有机硅粒子。

本发明又一技术方案如下：一种LED照明装置，其包括任一上述导光灯罩以及若干LED发光体。

优选的，各所述LED发光体的出光方向朝向所述壁部。

优选的，各所述LED发光体的出光方向排列为环形，且位于所述导光灯罩的端面中心线位置。

优选的，各所述LED发光体排列为环形。

采用上述方案，本发明利用光传导原理，让导光灯罩直接射出光源的光，达到发光均匀照度高的目的，无需再对各个LED发光芯片进行二次配光，通过将光源的光均匀地导向整个导光灯罩壁部然后向外透射，克服了普通LED灯发光不均匀的缺陷；不仅具有发光均匀的特点，而且还有助于解决LED照明装置的散热问题，从而达到有效替代白炽灯及传统荧光灯的效果，使节能环保的灯具普及应用成为可行，具有很高的市场应用价值。

附图说明

图1为现有技术的一个LED灯具的结构示意图；

图2为现有技术的另一个LED灯具的结构示意图；

图3为本发明的导光灯罩的一个实施例的示意图；

图4为本发明的导光灯罩的一个实施例的端面示意图；

图5为本发明的导光灯罩的另一个实施例的示意图；

图6为本发明的导光灯罩的一个实施例的截面示意图；

图7为图6的放大示意图；

图8为本发明的导光灯罩的又一个实施例的示意图；

图9为本发明的导光灯罩的一个实施例的生产工艺示意图；

图10为本发明的LED照明装置的一个实施例的LED发光体分布示意图；

图11为本发明的LED照明装置的又一个实施例的示意图；

图12为本发明的LED照明装置的又一个实施例的示意图；

图13为本发明的LED照明装置的又一个实施例的示意图；

图14为本发明的LED照明装置的又一个实施例的电路连接原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明利用光导技术，提出了一种全新结构的导光灯罩以及采用该导光灯罩的LED照明装置，采用新型结构，通过利用光线折射和反射的特性，将光源从LED器件(即LED发光体)引入新型材料制作的导光灯罩(简称灯罩)中，让导光灯罩直接射出光源的光，达到发光均匀照度高的目的，不仅解决了现有技术的缺点与不足，而且使用起来更简单、更方便。

本发明的一个实施例是，一种导光灯罩，其包括壁部；所述壁部设置内层与外层；所述内层为反射层；所述外层为透射层；所述透射层设置于所述反射层的外部；所述透射层内部设置若干折射单元；所述透射层的折射率大于所述折射单元的折射率、所述反射层的折射率。即，所述透射层的折射率大于所述折射单元的折射率，并且所述透射层的折射率大于所述反射层的折射率。这样，利用光传导原理，通过设置若干折射单元，在透射层中形成了许多折射部，使得光线经反射层反射后，在透射层中直接射出，或者，光线在透射层中经过一次或多次折射后，再从透射层中射出，使得该导光灯罩具有散射效果，克服了普通LED灯发光不均匀的缺陷，能够将光源的光均匀地导向整个导光灯罩壁部然后向外透射，从而达到发光均匀照度高的目的，无需再对各个LED发光芯片进行二次配光。优选的，所述折射单元为散射粒子，即，所述透射层内部设置若干散射粒子；优选的，所述散射粒子的数量级为千个以上；优选的，所述散射粒子的数量级为万个以上；优选的，透射层中的散射粒子的体积比例为0.5～2％；优选的，根据导光灯罩端面的光线入射角，设置散射粒子的体积比例。优选的，每一立方毫米的透射层中，包括50至28000个散射粒子；优选的，每一立方毫米的透射层中，包括100至25000个散射粒子；优选的，每一立方毫米的透射层中，包括150至20000个散射粒子；优选的，每一立方毫米的透射层中，包括200至10000个散射粒子；通常的，根据散射粒子的体积，设置散射粒子的数量，例如，体积越大，数量越少；优选的，散射粒子的体积与散射粒子的数量成反比。

例如，一种导光灯罩，其包括壁部；所述壁部设置内层与外层；所述内层为反射层；所述外层为透射层；所述透射层设置于所述反射层的外部；所述透射层内部设置若干散射粒子；所述透射层的折射率大于所述散射粒子的折射率、所述反射层的折射率。例如，如图6所示，所述壁部设置反射层201与透射层202，所述透射层202设置于所述反射层201的外部。又如，如图7所示，所述透射层内部202设置若干散射粒子203。需要说明的是，由于散射粒子203数量过多且体积过小，在其他相关配图中未标示出。为获得更好的散射效果，所述折射单元均匀分布或非均匀分布；例如，所述散射粒子均匀分布或非均匀分布；优选的，所述散射粒子非均匀分布。又如，所述散射粒子的折射率大于所述反射层的折射率。例如，所述导光灯罩为长条形，用在条形灯体上，此时其壁部整体为圆柱形，该圆柱形中空设置形成一个空腔，壁部靠近所述空腔的内层为反射层，壁部远离所述空腔的外层为透射层。又如，所述导光灯罩为部分球形，例如半球形，其中空设置形成一个空腔，所述导光灯罩的壁部至少部分包裹所述空腔，例如，壁部部分包裹或者完全包裹所述空腔，壁部靠近所述空腔的内层为反射层，壁部远离所述空腔的外层为透射层。优选的，所述透射层包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，俗称有机玻璃或亚克力)或聚碳酸酯(PC)。优选的，所述散射粒子包括硅粒子。优选的，所述散射粒子包括有机硅粒子。例如，灯罩的壁部的透射层采用以高透明PMMA和/或PC为主体的材料，可制成高度透明的光导构件，即所述导光灯罩，这种具有导光性能的灯罩不会像普通白炽灯、荧光灯管由于是玻璃制品，容易破碎，从而延长了灯具即LED照明装置的使用寿命。并且，由于灯罩的壁部使用亚克力材料制作，且通过加入折射单元，例如有机硅材料等，进行混合定型，形成导光灯罩的复合材料，再使用这些复合材料通过专用模具制作出符合要求的灯罩，例如注塑成型等。由于利用了复合材料对光线折射和反射的特性，将光源的光从LED器件表面直接引入到复合材料制作的灯罩体中，就能够让灯罩直接发出光源的光。

为了解决增加照明效率的问题，根据光学的全反射原理、反射定律及折射原理，优选的，灯罩内壁达到全反射条件，使进入灯罩体内的各种模式的灯光光线，不能穿透内壁的反光层。使用反射材料制成的反射层，一定要多次将来自灯罩基体中的光线不断反射回去。这样，可以获得更好的均匀出光效果，特别适用于照明。例如，要达到多模式的光全部反射，首先是要求灯罩体复合材料的折射率要大于内壁反射材料的折射率。根据与有机硅粒子配比的不同，PMMA、PC与有机硅的复合材料折射率值分别是在1.43～1.49范围及1.43～1.59两个范围内，反射层所使用的反射材料折射率小于这两个范围的相应值。

优选的，有机硅材料的粒子形状为圆形，其粒径平均值为2～12微米，粒子表面光滑，以便易于反射，其中，有机硅材料的折射率为1.43，在湿度95％以下时，其耐热性大于400摄氏度。

其中，灯罩基材PMMA或PC，与有机硅材料混合应均匀，例如，其混合比例应按灯罩端面对光线入射角要求，在0.5～2％的范围内选择。例如，有机硅材料在透射层中的质量比例为0.5～2％；又如，有机硅材料在透射层中的质量比例为0.6～1.75％；优选的，有机硅材料在透射层中的质量比例为0.9～1.2％。

为了反射多模式光线，相对反射层的入射角应尽可能小。例如，分别取反射的临界角为30度和45度时，根据数值孔径计算公式即可得到：

当临界角为30度，其数值孔径值NA＝0.866；

当临界角为45度，其数值孔径值NA＝0.707；

这样，按照产品设计的不同要求，可选用不同折射率的反射材料，以此来达到调节反射模式，从而满足产品的设计要求。反射材料可根据复合材料具体选定，在此不作赘述。

为了在入光处实现一部分散射效果，使得透射出导光灯罩的光线更为均匀，优选的，所述导光灯罩的入光处的端部设置散射结构；优选的，所述散射结构包括弧面和/或斜面；优选的，所述弧面和/或所述斜面连续设置。优选的，所述散射结构包括半球面和/或半椭球面。优选的，所述散射结构包括折线形端面。如图3所示，所述导光灯罩的入光处的端部设置散射结构，其端面如图4所示；又如，如图5所示，所述导光灯罩的入光处的端部内部设置散射结构。如图3所示，所述散射结构包括连续设置的弧面，例如，其形成一个包括波浪线的形状。这样，有助于在入光处即可实现一部分散射效果，使得透射出导光灯罩的光线更为均匀。例如，请参考图11、图12与图13，入光处即所述导光灯罩的端面，或者理解为端部，LED光从端部射入导光灯罩的透射层。

为了适配于安装的LED芯片或者封装后的LED发光体的体积，优选的，所述导光灯罩的厚度为3至9毫米，优选的，所述导光灯罩的厚度为4至6毫米；优选的，所述导光灯罩为透明体；所述导光灯罩包括两层结构。导光灯罩外层是复合材料，其以PMMA和/或PC为基质，参杂折射单元，例如参杂有机硅粒子；导光灯罩内层是反射层，例如全反射材料的反射层，其厚度为0.3至0.6毫米。这样，反射层可以有效反射灯光到透射层。优选的，所述透射层的厚度为所述反射层的厚度的5至30倍。优选的，所述透射层的厚度为所述反射层的厚度的7至20倍。

为了增强折射效果，优选的，所述透射层的折射率大于所述折射单元的折射率，例如，所述透射层的折射率大于所述散射粒子的折射率。优选的，所述折射单元的折射率大于所述反射层的折射率，例如，所述散射粒子的折射率大于所述反射层的折射率。这样，灯光在壁部折射后，从透射层射出到导光灯罩外部，从而能够在同等发光功率下，有效提升照明效率，避免浪费。

例如，灯罩的生产采用现有注塑工艺进行的，优选的，导光灯罩的一个实施例的生产工艺请参考图9，生产原料预处理后进行透射层的导光材料合成，然后灯罩外层注塑成型，再进行灯罩内层注塑成型，然后做灯罩端面处理。例如，由于有机硅粒子为微米级材料，不能有任何灰尘掺杂其中，PMMA或PC及反射层材料在生产过程中，也不能有任何灰尘及潮气进入，都需要预先净化。生产前，应先将亚克力、有机硅粒子材料及反射材料放入预先进行恒温、恒湿及除尘的预处理室内，对三种生产原材料进行恒温、恒湿条件下的除尘及不同温度要求的干燥工作，确保生产原料的纯净度，防止灰尘及潮气进入原材料中，导致产品质量下降。例如，将PMMA或PC与有机硅材料按产品要求的相应比例进行混合加工，优选的，有机硅粒子材料占比为0.5～2％，进行均匀混合处理，成为灯罩的透射层生产所使用的复合材料，即导光材料。例如，一种混合方法是在流量控制下，对两种材料按比例同时加入到高温混合箱体内以使两种不同形状的材料在高温熔融的状态下，温度不做额外限制，只需能够使两种不同形状的材料处于高温熔融的状态混合即可，经过箱体内混合装置的作用，形成新型复合材料。该混合箱体与注塑设备配套使用，形成的复合材料将直接送入注塑机中进行生产。然后注塑机根据不同的产品模具进行注塑加工，使用复合材生产出灯罩基体。灯罩基体在进行二次注塑前需做相应处理准备工作，达到完成下道工序相应的工艺要求，同时将反射材料加入到反射层注塑机中，对灯罩基体进行二次精密注塑，形成灯罩内侧的反射层，要求反射层应与灯罩基体紧密地结合在一起。最后对灯罩端面进行产品生产后期处理，成为完整的灯罩产品。

优选的，在生产灯罩时，还对灯罩端面进行半圆形或锯齿状的凹反射面处理，以期达到引入灯罩的光线具有漫反射效果。例如，所述导光灯罩的端面设置若干半圆形或锯齿状的凹反射面。

本发明又一实施例是：一种LED照明装置，其包括上述任一实施例所述导光灯罩，以及若干LED发光体。例如，所述LED发光体为LED发光芯片；又如，所述LED发光体为LED发光芯片封装成的LED灯，优选的，LED发光芯片表贴式封装为LED表贴灯。优选的，各所述LED发光体的出光方向朝向所述壁部；例如，各所述LED发光芯片的出光方向朝向所述壁部；例如，LED灯的出光方向朝向所述壁部。优选的，各所述LED发光体的出光方向朝向所述透射层；优选的，各所述LED发光体的出光方向与所述透射层的入光处成75至105度角；优选的，各所述LED发光体的出光方向与所述透射层的入光处成80至100度角；优选的，各所述LED发光体的出光方向与所述透射层的入光处成85至95度角；优选的，各所述LED发光体的出光方向与所述透射层的入光处成90度角。

例如，一种LED照明装置，其包括导光灯罩以及若干LED发光体；所述导光灯罩包括空腔区以及至少部分包围所述空腔区的壁部，所述壁部设置内层与外层；所述内层为反射层；所述外层为透射层；所述透射层设置于所述反射层的外部；所述透射层内部设置若干散射粒子；各所述LED发光体的出光方向排列为环形，且位于所述导光灯罩的壁部中。优选的，各所述LED发光体的出光方向排列为环形，且位于所述导光灯罩的端面中心线位置。例如，各所述LED发光芯片的出光方向排列为环形。

为了增强散热效果，避免中间位置集中发热，优选的，各所述LED发光体排列为环形。例如，如图10所示，LED照明装置200上各所述LED发光体210排列为环形。例如，各所述LED发光芯片排列为环形，例如，LED发光芯片封装为LED灯，各LED灯排列为环形，其出光方向朝向所述壁部。优选的，各所述LED发光体均匀设置。例如，各所述LED发光芯片均匀设置。这样，解决了LED照明装置的散热问题，从而达到有效替代白炽灯及传统荧光灯的效果，使节能环保的灯具普及应用成为可行。

为了解决如何设置LED发光体、LED发光芯片或者LED灯等技术问题，优选的，还设置环形安装位，各所述LED发光体分别设置于所述环形安装位；例如，各所述LED发光芯片分别设置于所述环形安装位。例如，设置一环形PCB板，各所述LED发光芯片封装成的LED灯分别设置于所述环形PCB板。这样，易于组装成品，提高了生产效率。

例如，将现有的光源板改成环状，例如，将现有的光源及其电路板，如图2所示，由整体平面均匀分布LED器件，改为环状均匀分布LED器件的发光环形电路板结构，利用光波传导理论，将光源的光均匀地引向具有光传导功能的灯罩壁体内，通过灯罩壁体将光源的光均匀的引导到整体灯罩表面而照射出去。这样，解决了现有LED灯具发光器件分布间断不连续，而导致光源发光不均匀，使得人体眼部受刺激或不适应的问题。

并且，由于光源板采用了环形结构，使LED发光体都均匀的分布在靠近LED照明装置***周边的位置，极易散热，而LED照明装置中间并没有LED发光器件，灯体中间不会产生高热现象，从而解决了LED照明装置内部的散热问题。

或者，为了解决如何设置LED发光体、LED发光芯片或者LED灯等技术问题，优选的，还设置圆形安装位，各所述LED发光体分别设置于所述圆形安装位的周缘处，即靠近圆周的位置；例如，各所述LED发光芯片分别设置于所述圆形安装位的周缘处。例如，设置一圆形PCB板，各所述LED发光芯片封装成的LED灯分别设置于所述圆形PCB板的周缘处。这样，易于组装成品，提高了生产效率，也能解决上述光源发光不均匀以及散热问题。

或者，为了解决如何设置LED发光体、LED发光芯片或者LED灯等技术问题，优选的，还设置多边形安装位，各所述LED发光体分别设置于所述多边形安装位的边缘处；例如，各所述LED发光芯片分别设置于所述多边形安装位的边缘处。例如，设置五边形安装位、六边形安装位或者八边形安装位，各所述LED发光体分别设置于所述多边形安装位的边缘处。优选的，多边形安装位为正多边形安装位，这样，有利于适配各种形状的导光灯罩，设置各种规格的LED照明装置，也能解决上述光源发光不均匀以及散热问题。

为了增加散射效果，提高光线的均匀度，优选的，所述散射粒子包括多面体。优选的，所述散射粒子包括正多面体；和/或，所述散射粒子包括球体和/或椭球体。和/或，所述散射粒子包括柱体。例如，所述散射粒子包括正八面体、正十二面体、球体、椭球体以及柱体，这样，在透射层中，光线的散射***，透射出来的光线更为均匀。

为了增加导光灯罩的形状变化，制造适用于各种场合的导光灯罩，以及相应的照明装置，优选的，所述导光灯罩为部分球形、部分椭球形、圆柱形、圆锥形、圆台形、多边形或其组合。例如，如图8所示，所述导光灯罩为半球形与圆柱形的组合；优选的，所述导光灯罩为半球形。例如，所述导光灯罩为部分球形、部分椭球形、圆柱形、圆锥形、圆台形、多边形其中一项或者多项的组合形状，例如树形、星形或者花形等；这样，有利于生产制造各种规格的导光灯罩或者各种特殊形状的导光灯罩，使得产品的适用性较广泛。例如，如图11所示，所述导光灯罩为部分球形，LED发光体设置在其入光处的端面位置。又如，如图12所示，所述导光灯罩为半球形；优选的，LED发光体至少部分嵌入于导光灯罩中，例如，导光灯罩设置若干安装位，每一所述安装位容置一所述LED发光体，这样，结构更为稳固，可以确保LED发光体的出光方向朝向所述导光灯罩，例如，朝向所述导光灯罩的壁部；优选的，各LED发光体的出光方向朝向所述透射层。例如，各所述安装位设置于所述透射层；这样，各LED发光体的出光方向朝向所述透射层。又如，如图13所示，所述导光灯罩为圆柱形，LED发光体210固定于LED照明装置200的安装板上，且容置于导光灯罩中，其出光方向朝向所述导光灯罩的壁部的透射层202中。

这样，LED照明装置能够达到发光均匀且发光利用率高的目的，与同类产品比较会发光柔和、亮度更高。例如，LED照明装置的产品外形尺寸及功率完全按照国家相关灯具标准要求设计生产，可直接替代具有灯头式的传统照明灯具来使用，例如可直接替代普通白炽灯和荧光灯，还可以替代灯条式的传统照明灯具来使用，例如可直接替代条形日光灯，节能环保，应用广泛。

例如，导光灯罩并非是玻璃体，而是用PMMA或PC与有机硅粒子混合而成的材料制作的，例如，灯罩直观为一个壁体厚4～6毫米的透明体，整体包括两层结构组成。灯罩外层是PMMA或PC材料与有机硅粒子材料的衍生复合材料制成，是灯罩的基体。灯罩内层是全反射材料的反射层，厚度为0.3～0.6毫米。灯罩形状可以是半球、圆柱或圆锥体等等，也可按用户需求形状而定制。灯罩的端面应为均匀排列的锯齿或半圆形状，这样可解决入射到灯罩体的光线为多角度均匀射入，使入射到灯罩体的光线均匀柔和。以半球型灯罩为例，其外形及局部剖面图如图3、图4、图5所示，安装了LED发光体之后如图12所示，其中LED发光体包括LED芯片、LED器件或者LED灯等，优选的，图12中，LED发光体210的发光方向210A垂直于所述导光灯罩的入光处。

例如，PMMA或PC材料中的有机硅粒子均匀或非均匀的分布在灯罩的透射层中，有机硅粒子起到对入射光线进行散射或漫反射的作用；灯罩内层的反射层，会将照射到反射层的光线全部反射到灯罩的透射层中，最终所有的入射光线被反射层、有机硅粒子或透射层全部反射到灯罩外部空间。

又如，LED照明装置内的发光体的环状电路板，会根据不同的功率配有相应数量的LED发光体，即LED发光器件，例如，可配10～50个LED发光体等。发光器件在环状电路板上的分布示意图可参考图10。发光器件的排列方式可以与环状电路板直径同向，也可以与直径成90度夹角，例如在图10中是同向排列方式。

LED照明装置的电路连接原理示意图如图14所示，其中该电路的各电气元件参数，可根据LED照明装置的型号或具体要求而定，此处的图14只是用于参考使用。这种LED照明装置的供电电源为内置式结构，电源电路板放在灯体内发光环与灯头的连接处。LED照明装置整体符合国家相应标准的要求，达到可与现有灯具互换的需求。

本发明LED照明装置的发光机理及结构均与现有LED灯不同，本发明利用光传导原理，将光源的光均匀地导向整个灯罩外壁，克服了普通LED灯发光不均匀的缺陷，达到了光线均匀不刺眼的效果。其结构特性还解决了LED发光器件的散热问题，从而达到替代白炽灯及传统荧光灯，使节能环保的灯具普及应用成为可行。并且，由于我国白炽灯及荧光灯的年产量、产业规模及市场容量都非常巨大，对国家能源的需求及环境的影响不可忽视。从整体行业来看，这些灯具对电能的消耗也是巨大的，不仅需要消耗大量能源，而且使用的汞和惰性气体，对环境会造成影响。如若采用LED灯，不仅可节省电能，而且对环境没有任何影响。本发明属于科技新产品，有利于LED照明灯具的推广、普及与应用，本发明的产品有着巨大的市场前景和发展的空间。

进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的导光灯罩及LED照明装置，采用该导光灯罩，通过设计全新结构LED照明装置，例如使其灯头结构完全符合国家标准，不仅可以直接替代传统照明灯具，而且制造简单、成本低廉，易推广使用、节能省电，对推动和加快使用新型节能LED灯的推广普及会发挥积极的作用。

需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种导光灯罩，其特征在于，包括壁部；

所述壁部设置内层与外层；

所述内层为反射层；

所述外层为透射层；

所述透射层设置于所述反射层的外部；

所述透射层内部设置若干折射单元。

2.根据权利要求1所述导光灯罩，其特征在于，所述透射层的折射率大于所述折射单元的折射率。

3.根据权利要求1所述导光灯罩，其特征在于，所述折射单元的折射率大于所述反射层的折射率。

4.根据权利要求1所述导光灯罩，其特征在于，所述透射层的厚度为所述反射层的厚度的5至30倍。

5.根据权利要求1所述导光灯罩，其特征在于，所述透射层包括聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。

6.根据权利要求1所述导光灯罩，其特征在于，所述折射单元包括硅粒子。

7.根据权利要求6所述导光灯罩，其特征在于，所述折射单元包括有机硅粒子。

8.一种LED照明装置，其特征在于，包括如权利要求1至7任一所述导光灯罩以及若干LED发光体。

9.根据权利要求8所述LED照明装置，其特征在于，各所述LED发光体的出光方向朝向所述壁部。

10.根据权利要求9所述LED照明装置，其特征在于，各所述LED发光体排列为环形。