专利名称：用单侧等截面三角形定向棱镜反光片和灯条制成的定向壁灯的制作方法
技术领域：
本本实用新型涉及一种灯具，尤其涉及一种用单侧等截面三角形定向 棱镜反光片和发光二极管多芯片贴片式灯条的制成的定向壁灯。
背景技术：
现今，在我们的日常生活中经常会发现某些灯具耗电(功率)较大而 照明效果并不理想，以及安装的位置又往往受到其本身体积和人们自由行 动空间限制。譬如，在卧室的墙面，厨房内使用的抽油烟机，卫生间的梳 妆镜前、卧室或书房的书写台前等等因室内光线不足而影响家务劳动和日 常生活质量，如室内活动、操作餐事，日常梳洗，写字看书，常常背着灯 光。这样的结果往往是事事倍常劳累而能够达到的举家休闲、劳作和学习 的生活质量也并不是很称心的。
在2004年申请人研究发现在透明塑料材料的一个面上刻有条形三角 形微柱棱镜的反光片或者反光板除了在太阳光的照射下具有良好的反射、 折射作用外，而且在其上装上发光二极管(LED )等灯体时，还能使反光 片整体形成一可起到补充的照明作用的发光面。更没有想到的是作为点光 源的一个个发光二极管在棱镜作用下反光片竟变成为一个可用作照明的 面光源发光板。这表明无论是平板还是圆形板的微柱棱镜体在它们的边上 设置若干低功率、小电流的发光二极管灯体后，这些灯体发出光线会从各 个微柱棱镜体中反射出来，能产生有效的照明。
为了把这一研究成果推广到现今的照明领域，申请人又经过对反光片 上微柱棱镜布置、灯体的安装结构进行精心研究和反复计算，把反光片在 定向照明的照明效果上推向到一新的高度。这些新的发明内容揭示在不久前提交的国际专利申请号PCT(CN)/2008/ 001535的题名"等截面三角形 定向棱镜圆形反光片及由其制成的片灯"和国际专利申请号 PCT(CN)/2008/001533的题名"发光二极管多芯片贴片及装有该贴片制成 的灯条"中，援引在此以供参考。应该注意的是，上述国际专利申请的片 灯包括使包括反光片、散热条、灯条、反射衬片和/或散热板，而且，所 述的反光片是由其主题所定义的非对称的单侧等截面三角形定向棱镜反 光片。
对于所述单侧等截面三角形定向棱镜反光片(简称反光片)而言，它 是指其棱镜面的一个表面上从一侧到另一侧设有多个平行的条状微柱棱 镜体，每一个微柱棱镜体的横截面为三角形，该三角形呈锯齿形连续布置 且彼此形状相同截面积相等，从左至右或从右至左各三角形的顶点距反光 片称为光滑平面的另一表面的距离逐渐递减或递增，其顶点的连线是一条 直线，以及该直线与反光片的光滑平面截面所在的线相交并形成夹角a ， a小于45度，而且各个截面三角形在长度方向的距离是相等的。
对于所述发光二极管多芯片贴片及装有该贴片制成的灯条，它包括多 节贴片和一长条状的线路板。多节贴片的每一节包括串联的四个发光二极 管多芯片贴片和一限流电阻，各节贴片则以并联连接；长条状的线路板是 在它的一个表面上以高度分为上下两个部分，上部设有电源端子通孔接 点、限流电阻通孔焊点和负极连线通孔焊点，下部设有多个发光二极管贴 片电源电极焊盘；它的另一个表面上与发光二极管电源电极位置相背对的 部分设有散热铜片。所述各节贴片的发光二极管多芯片贴片以节贴片顺序 相间一定距离安置在线路板的发光二极管电源电极上，发光二极管多芯贴 片正极和负极分别连接电源端子通孔接点和负极通孔连线焊点，限流电阻 焊接在限流电阻通孔焊点并连接于每一节贴片串联的两个发光二极管多 芯贴片之间。灯条可以制成长条的或弯成圆形的，安装在反光片和散热框 形成的灯槽或圆形反光片和散热框形成的环形灯槽中并是各贴片紧贴灯 槽内壁。每一发光二极管多芯贴片包括一封装壳体、多个发光二极管芯片、与发光二极管芯片相应数量的电极和一封装盖，其中，封装壳体是由耐高
温塑料或陶瓷制成的，其上表面中央具有一其底面为椭圆形用作安装LED 光线发射平台的凹槽；多个发光二极管芯片是以上下一字线排列安装在发 射平台上；与发光二极管芯片相应数量的平面分布和尽可能大面积的电极 设置在封装壳体的下表面，以中心线对称地配置在下表面两侧，并通过芯 片引线与电极连接；封装盖是用硅胶填充于凹槽并覆盖在多个发光二极管 芯片上形成的。
所述散热条为一条由金属导热材料制成，根据国际专利申请号 PCT(CN)/2008/ 001535的它在长度方向一侧为平面侧，另一侧具有平行的 散热筋的散热侧，它的平面侧各自安置于反光片边缘部分，并使其下部与 反光片的凸缘前部相对抵接而使平面侧的其余部分与反光片侧平面形成 间隙而构成一凹的灯槽。
所述反射衬片适是用于LED贴片少量散射于棱镜外的光线的反射。 它具有反光片近似相同的尺寸，可选用塑料、纸张或金属材料，如铝合金 制成，它夹装在片灯和散热框之间。
因此，在上述本实用新型专利申请中，可以把由以上反光片、散热条、 灯条、反射衬片和/或散热板构成的等截面三角形定向棱镜反光片制成的 片灯简称为"定向棱镜反光片片灯"。
由于等截面三角形定向棱镜反光片片灯具有结构合理、反光片反射和 出射光线的均匀、光线在传输过程中光的能量损失极小，特别是发光二极 管所发出的光在反光片内全内反射的传输效率可达到90 99%，具有高效 节能、使用安全可靠。而且，这些片灯与传统的射灯不同，无需在使用场 合调节发射灯具的主轴位置，就可以产生人们需要的、有一定投射角的灯 光，因此还可用来制作灯具。但是，所述片灯不可能是一种结构形式的， 尤其将它们制成灯具时，还需要根据灯具类型在保持其基本结构不变的情 况下，配置适用的灯座，以及修改所述片灯的部分部件，如反光片、散热 条等的安装和连接结构，以提供结构精美、性能可靠并适于特定场合照明用的非对称型单侧等截面三角形定向棱镜反光片的定向壁灯。 发明内容
本本实用新型的目的是提供一种用单侧等截面三角形定向棱镜反光 片和灯条制成的定向壁灯，该定向壁灯是在所述反光片和灯条的基础上形 成适用于安装在厨房、卧室、书房或需要贴墙、贴壁和紧贴机柜安装的灯具。
实现上述目的的技术方案是本实用新型的用单侧等截面三角形定向 棱镜反光片和灯条制成的定向壁灯，它包括正反面各为定向棱镜式棱镜面 和光滑平面的反光片、具有印刷线路板和多个发光二极管多芯片贴片的灯 条、散热条、灯条、散热盖板和灯座，其中，所述反光片在平行于定向棱 镜的两侧的边缘部分以其顶角距光滑平面距离的远近分为上下边缘部分， 所述上边缘部分上设有一平行于定向棱镜的长的凹槽，所述散热条为一条 状件，它安装在凹槽中，并使其一侧紧贴凹槽的上壁，另一侧与凹槽的下 壁形成间隙而形成一凹的灯槽，灯条安装在灯槽中，所述散热盖板以搁置 在散热条和下边缘部分上的方式而覆盖在反光片上面，所述灯座是矩形的 壳体，它与反光片的外周面以匹配方式相啮合连接。
如以上所述的定向壁灯，其中，所述散热盖板是一矩形的板，其一侧 表面为散热侧，该散热侧具有平行凸出的散热筋，另一侧表面为平面，面 向反光片棱镜面。
如以上所述的定向壁灯，其中，还包括两块或两块以上的磁铁和与 磁铁相应数量的铁块，所述灯座的底面在上下边缘沿着长度方向均布地设 有第一盲孔以卡入磁铁，在所述反光片的上下边缘部分设有与第一盲孔相 对应的第二盲孔以嵌入可被磁铁吸合的铁块。
如以上所述的定向壁灯，其中，还包括两个接线端子，所述反光片在 其一侧位于灯槽内侧的边缘部分上各设有两个插孔，所述接线端子各自安 装于插孔中，并通过导线与灯条的印刷线路板的引线电连接。
7如以上所述的定向壁灯，其中，还包括一密封条，所述反光片在平滑 表面的上下边缘部分和左右两侧的外周面上设有凸缘，所述密封条安置在 所述灯座的前端与反光片的凸缘相对的表面之间。
如以上所述的定向壁灯，其中，所述灯座的底面具有若干以中间连接 条分界的开口，而所述中间连接条上设有安装孔。
由上可见，本实用新型的用单侧等截面三角形定向棱镜反光片和灯条 制成的定向壁灯(以下简称定向壁灯)的基本构造为二个部分， 一是灯座， 二是片灯，灯座是一由铝合金制成的壳体或轻型的矩形薄壳。
这种定向壁灯一般功率在3 5W，电压12V，它和所照射平面区域或 物件保持400毫米至800毫米，单个定向壁灯照射在该平面区域表面照的 度可达到照度200 300Lux。
本实用新型的定向壁灯可通过灯座嵌装在墙体和机柜的面层上，例如 卧室的墙面，卫生间的梳妆镜上方、卧室或书房的书写台前上方的墙体上， 厨房灶台后面的墙体上，抽油烟机的下壁面上。当灯内的LED贴片被点亮 时，所述墙面、墙体和壁面周围的空间和物品即刻被照明。由于定向壁灯 具有较高的照明亮度，又非常贴近被照射物，使用者可以清楚地辨认或观 察到每一物品的的全貌。特别是，传统的抽油烟机采用2个25瓦的白炽 灯对厨房灶台进行照明，灶台上使用的锅等灶具或锅内正在制作的食品辨 认还是有可能的，而使用本实用新型的4. 8瓦定向壁灯可清晰辨认锅等灶 具或锅内正在制作东西，并且两者使用的功率相比，定向壁灯仅为白炽灯 的十分之一，始终能保持高的亮度，从而实现小的功率高的照明效果。
另外，由于定向壁灯是薄型的，被嵌装在墙体内后，其灯面厚度仅3 毫米的部分突出于墙面外，具有隐蔽性好，又几乎不占有空间。
显然，以上定向壁灯的优点不仅为使用、安装、维护、节能，安全提 供了方便，而且它自身发射的呈乳白色的高照度灯光，可使被照射的器具 和食品的颜色显得自然，真实，同时给人一种舒适感，以致它把被照射东 西照得如此通透，淋漓尽致。本实用新型与传统的白炽灯或紧凑型荧光灯比较，表现出鲜明的技术
进步和LED照明时代感，它将以新一代的灯具进入照明领域并极大地方便 人们日常生活。
图1是本实用新型的定向壁灯安装在墙体上的剖视图； 图2a和图2b分别是图1的定向壁灯去除灯座后的俯视图和定向壁灯 灯座的仰视图3a和图3b分别是安装在墙体上的定向壁灯以一定间隔距离向平面 区域或平面物件照射的示意图和在该平面区域上测试到的距定向壁灯不 同距离的照度。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本实用新型的用单侧等截面三角形定向棱镜圆形 反光片和灯条制成的定向壁灯包括反光片1、散热条2、灯条3、散热盖板 4、灯座5，其中，反光片l就是以上现有技术中介绍的单侧等截面三角形 定向棱镜圆形反光片，它的两个面分别为棱镜面11和光滑平面12。在本 实施例中，所述反光片在平行于定向棱镜的两侧的边缘部分以其顶角距光 滑平面距离的远近分为上下边缘部分13、 14，其中，上边缘部分13上设 有一平行于定向棱镜的长的凹槽。另一方面，为装配需要，在光滑平面12 的上下边缘部分13、 14和左右两侧的边沿(上下边缘部分和左右两侧的 外周面)上设有一连续的四边形凸缘16。
散热条2为一条状件，它安装在凹槽中，并使其一侧紧贴凹槽的上壁， 另一侧与凹槽的下壁形成间隙而形成一凹的灯槽(其宽度等于或大于印刷 线路板加贴片的厚度)15。
灯条3安装在灯槽15中。灯条使用现有技术中介绍的发光二极管多 芯片贴片及装有该贴片制成的灯条，它包括印刷线路板31和多个发光二
9极管多芯片贴片32。所述灯条安装于灯槽15中。所述发光二极管多芯片 贴片的每一贴片中可设置2 8个芯片，每一个芯片的功率在0. 02 0. 04W， 加在每一贴片上的直流电电压为3伏。在本实施例中，每一贴片中设置4 个或6个芯片，4个贴片串联成一组，将这样的若干组贴片组并联一起后， 可得到灯条3的总的功率2. 2W-5W，电压12V。同时在将灯条3安装到灯 槽15中时应该保证所述发光二极管贴片32的发射平面和棱镜面11上的 各个等截面三角形顶点的连线相交成90— a的夹角。
散热盖板4是一兼作反射衬板的矩形板，因此其上表面上为散热侧， 该散热侧具有平行凸出的散热筋41，另一侧表面或下表面为平面，面向反 光片棱镜面。所述散热盖板以4搁置在散热条和下边缘部分上的方式而覆 盖在反光片1上面，
灯座5既是安装于墙壁100上固定部件，又是定向壁灯的连接部件， 是一一侧敞开的矩形壳体，它可套在反光片1并与反光片的外周面以匹配 方式相啮合连接。所述灯座的底面51具有若干以中间连接条511分界的 开口，而所述中间连接条511上设有安装孔512，以便可借助安装孔将定 向壁灯固定到需要的场合。
在一个实施例中，定向壁灯还包括一密封条8，它安装在所述反光片 的凸缘16和所述灯座5的前端相对的表面位置之间。
上述散热框2、散热盖4都是由铝合金制成的，而上述灯座5是可选 择地采用铝合金和塑料材料制成。
请再参阅图2，图中示出了本实用新型的一较佳实施例，为了便于将 定向壁灯的所述反光片1和灯座5牢固地安装一起，定向壁灯还包括两块 或两块以上的磁铁6和与磁铁相应数量的铁块7。在本实用新型中，和铁 块7各自为6块，并磁铁6为圆柱形的强磁铁。所述灯座的底面在上下边 缘沿着长度方向均布地设有第一盲孔以卡入磁铁6，在所述反光片的上下 边缘部分设有与第一盲孔相对应的第二盲孔以嵌入可被磁铁吸合的铁块 7。这样，因反光片和灯座之间采用强大或强力的磁铁吸合方式相结合而定位固定，所以不需要常用的螺栓，以致如果遇到故障，只需轻轻撬动反
光片凸缘16即可取下，修复后也只要托举反光片对准定位，铁块7即被 磁铁6吸合就位于灯座5中。
有关灯条3与外部电源开关和LED恒流源的电连接，是通过反光片1 上两个与灯条连接的输入引线连接的接线端子，反光片在其一侧位于灯槽
内侧的边缘部分上各设有插孔，所述接线端子各自安装于插孔中，并通过 导线与灯条的印刷线路板的引线电连接)分别连接到设置在灯座5上的两 个作为电源触的点外端子81、 82，而所述外端子81、 82借助弹性黄铜片 制成的电源接触片和与电源接触片连接的电缆线，分两路连接电源按钮 〔图中未画出〕和可接入LED恒流源(图中未画出)的电源端子83，使通 过电源按钮形成电回路。这样，LED恒流源插入市供电电源插座后，通过 外接的电源按钮将灯条3上的各个LED贴片点亮或熄灭而实现开闭操作。
请参阅图3a和图3b，分别表示安装在墙体上的定向壁灯向间隔距离 40 0毫米的平面区域照射使的示意图和在该平面区域上测试到的距定向壁 灯不同距离的照度。这种的反光片直径为一一毫米，其下边沿距被照射平 面区域垂直距离保持400 600毫米下，在200X100平方厘米的照射平面 区域范围内照度可以达到平均200ux-300Lux，如图3b所示。此外，该图 还示出了距壁灯不同距离，所测试到的光线在向被照射平面区域的照射的 照度，该照射的强度以强弱可划出几个区域(以四个椭圆形圈方式表示)， 从内到外是逐渐减小，而照射面积则越靠近定向壁灯越小，远离定向壁灯 越远越大。
应该说明的是，当壁灯被点亮时，它射出一排和墙体垂直平面互为成 一个角度的、处在水平线以下的的定向照明光线。这是等截面三角形定向 棱镜反光片的一种特性，可适应不同场合照明的需要，因为，根据国际专 利申请号PCT(CN)/2008/ 001535的公开有关反光片上各个等截面三角形 定向棱镜体的法线与受光临界边的延长线可设计为相交成等于或大于45 度的夹角的规定。在这样的夹角范围内，在发光二极管贴片的照射下产生与该反光片光滑平面的法线成等于或大于45度的出射光线。在本实施例中，本实用新型的反光片采用所述棱镜体的法线与受光临界边的延长线相交成大于45度的夹角，其透射的光线和光滑平面的法线形成一个65°夹角的定向照明，如图3a所示。如此，当定向壁灯安装在卫生间梳妆镜上方时，可称为LED式等截面三角形棱镜定向镜前灯；安装在厨房灶台后墙体上时，被称为LED式等截面三角形棱镜定向灶台灯；安装在的内墙上时，可称为为LED式等截面三角形棱镜定向居室壁灯;安装在书写台前上方时，可称为LED式等截面三角形棱镜定向书写壁灯等等。以上种种贴墙或贴壁的壁灯被统称为定向壁灯。
权利要求1.一种用单侧等截面三角形定向棱镜反光片和灯条制成的定向壁灯，它包括正反面各为定向棱镜式棱镜面和光滑平面的反光片、具有印刷线路板和多个发光二极管多芯片贴片的灯条、散热条、灯条、散热盖板和灯座，其特征在于，所述反光片在平行于定向棱镜的两侧的边缘部分以其顶角距光滑平面距离的远近分为上下边缘部分，所述上边缘部分上设有一平行于定向棱镜的长的凹槽，所述散热条为一条状件，它安装在凹槽中，并使其一侧紧贴凹槽的上壁，另一侧与凹槽的下壁形成间隙而形成一凹的灯槽，灯条安装在灯槽中，所述散热盖板以搁置在散热条和下边缘部分上的方式而覆盖在反光片上面，所述灯座是矩形的壳体，它与反光片的外周面以匹配方式相啮合连接。
2. 如权利要求1所述的定向壁灯，其特征在于，所述散热盖板是一 矩形的板，其一侧表面为散热侧，该散热侧具有平行凸出的散热筋，另一 侧表面为平面，面向反光片棱镜面。
3，如权利要求1所述的定向壁灯，其特征在于，所述散热条、散热 盖板和灯座都是由铝合金制成的。
4.如权利要求1所述的定向壁灯，其特征在于，还包括两块或两 块以上的磁铁和与磁铁相应数量的铁块，所述灯座的底面在上下边缘沿着 长度方向均布地设有第一盲孔以卡入磁铁，在所述反光片的上下边缘部分 设有与第一盲孔相对应的第二盲孔以嵌入可被磁铁吸合的铁块。
5. 如权利要求1所述的定向壁灯，其特征在于，还包括两个接线端 子，所述反光片在其一侧位于灯槽内侧的边缘部分上各设有两个插孔，所 述接线端子各自安装于插孔中，并通过导线与灯条的印刷线路板的引线电 连接。
6. 如权利要求1所述的定向壁灯，其特征在于，还包括一密封条， 所述反光片在平滑表面的上下边缘部分和左右两侧的外周面上设有凸缘，所述密封条安置在所述灯座的前端与反光片的凸缘相对的表面之间。
7，如权利要求l所述的定向壁灯，其特征在于，所述灯座的底面具 有若干以中间连接条分界的开口，而所述中间连接条上设有安装孔。
专利摘要一种用单侧等截面三角形定向棱镜反光片和灯条制成的定向壁灯包括反光片、灯条、散热条、散热盖板和灯座。反光片在定向棱镜的两侧设有上下边缘部分，上边缘部分上有凹槽，其内安装散热条，使其一侧紧贴凹槽上壁，另一侧与凹槽的下壁形成一灯槽，灯条安装在灯槽中，散热盖板盖在反光片上，灯座套置在反光片上以相对固定。定向壁灯嵌装于墙体上，功率3～5瓦，距被照射平面保持400mm，照度平均达到200-300Lux。当灯被点亮时产生的高照度灯光，使无论安装在梳妆镜、书写台前上方的墙体上，还是灶台后面的墙体上都能即刻照明，使用者可以清楚地观察到每一物品的全貌，且颜色自然，真实，还具有隐蔽性好，节能和几乎不占空间的优点，可极大地方便人们日常生活。
文档编号F21S8/00GK201293239SQ20082015490
公开日2009年8月19日 申请日期2008年11月4日 优先权日2008年11月4日
发明者潘定国 申请人:潘定国