LED光學變換光源把眾多的LED點光源，變換成為直接實現藝術化照明的各種形式的光源。在殼體之間形成的空腔中注入透明材料，通過殼體和透明材料實現光學變換，不僅易于把光源做成各種大小和各式各樣的外觀造型，而且易于獲得不同的燈光效果和千變萬化的燈光造型。利用這種光源制作的燈飾種類繁多用途廣泛，能夠創造更加豪華美麗的室內外照明。

追求美、追求華麗是人類的天性，在照明方面同樣如此，人民大會堂頂棚的燈光非常華麗，家居客廳往往也都配備華麗的吸頂燈。但是，現有的光源并不美麗，不能直接裝飾房間，燈具上燈光造型的美麗都需要借助于裝飾或者燈罩。LED光學變換光源則完全不同，它適合于做成各式各樣的外觀造型，能夠以不同的燈光效果向外發光，能夠直接實現藝術化照明。

一、復合結構的LED光學變換光源

復合結構的LED光學變換光源由殼體、殼體之間的空腔中澆注的透明材料、LED以及與其他物體連接的結構件等構成。分為LED及其線路封固在殼體空腔內部，LED貼附在內殼內側兩個大類。兩類光源除了LED的位置有所區別之外，燈光效果、燈光造型，外觀造型幾乎完全一樣。

LED貼附在內殼內側的光源，殼體分為外殼和內殼。外殼能夠做成千變萬化的造型，內殼貼附在外殼的內側。內殼相對于外殼做有數量不等的凹槽，凹槽的邊緣內殼與外殼緊貼在一起。凹槽部位內外殼之間形成了空腔，空腔的造型確定了光學變換單元的造型。大多數內殼上還鍍有一層反光膜。對應內殼上粘貼LED的位置，反光膜上做有透光孔。LED通過透明膠粘貼在內殼的內側，線路也排布固定在內殼的內側。

二、復合結構是實現LED光學變換光源設想的最佳方案

復合結構使得LED光學變換光源變得易于制作，既易于做成不同的外觀造型不同的外觀效果，也易于獲得不同的燈光效果和各式各樣的燈光造型，光源的性能也得到了提升。

1、復合結構使光源易于做成各種形式

由于模具簡單，通過吸塑、吹塑易于做成各種造型的殼體，透明材料在封閉的殼體空腔內部成型，不再需要其他的模具，光源很容易制作。即便是吊墜、花瓣等簡單的光源，依然適合于這種制作方法。復合結構的LED光學變換光源易于做成各種大小、各種造型。復雜的立體造型，大型的立體造型，可以由多個殼體拼接組合構成，或者用多個光源與結構件組合在一起做成。

殼體單獨制作易于使光源形成各種外觀效果。完全透明的外殼能夠看清楚光源的內部構造，內殼形成的金色、銀色的立體造型，覆蓋了厚度不同的透明體，外觀效果豪華美麗。有凹凸紋理或者毛玻璃效果外殼，有一種半透明的霧蒙蒙的感覺，看不清楚光源的內部。添加了光擴散劑的外殼呈現乳白色，看不到光源的內部，凸顯了外殼的外觀效果。有彩色裝飾圖案的外殼外觀效果更加美麗。

光源能夠做成單面發光，雙面發光，中空的藝術造型發光，實體的藝術造型發光，圖案、文字向外發光，像花瓣一樣聚集的群體發光等多種結構。由于造型、結構的靈活多變，易于與建筑、結構件等各種物體組合在一起，因此光源能夠做成各種形式。室內外墻壁、頂棚表面的浮雕、裝飾，室內外的雕塑、擺設、隔斷，懸吊的裝飾，燈飾上的裝飾罩、裝飾片、吊飾等等都能夠變成光源。

2、復合結構提升了LED光學變換光源的物理性

復合結構將各種材料有機地組合在一起，性能互相補充，光源整體的物理性能因此得到了提升。殼體材料的剛性、韌性、耐候性都很好，兩層組合在一起的殼體使得光源非常結實，長期可靠性很好。空腔內部選用不同的透明材料，能夠做成具有不同用途、不同特性的光源。例如，用于人行道照明的燈飾，透明材料選用硅橡膠，由于透明度和耐候性都非常好，經過長期的風霜雨雪、日曬不會老化變黃，一般的摸碰踢踏也不會損壞光源。

LED貼附在內殼內側的光源，空腔內部沒有電路，透明材料還可以選用純凈水。純凈水是一種無機材料，沒有營養，沒有菌種，不會變質。只要密封做得好，水出不來，光源就非常可靠。水能夠用于光源的光學變換，不但成本低廉、綠色節能，而且代表了人類文明的發展與技術的進步。

3、復合結構的LED光學變換光源發光效率比較高

LED光學變換光源做成復合結構，LED仍然與透明材料連接在一起。殼體是透光的，殼體和空腔中的透明材料折射率接近，同屬于光密介質，光線穿過兩者之間的界面之后變化不大，可以看成是直接穿過。復合結構的光源依然屬于先在透明材料內部，一次完成所有的光學變換，依然屬于光源直接實現藝術化照明，因此，光的利用效率依舊非常高。

4、復合結構為光學變換效果的靈活多變奠定了基礎

LED光學變換光源選用復合結構，調節光學變換效果的部位和方法增多了，通過各個部位不同物理特性的選擇和設計，燈光效果的變化更加豐富。殼體空腔的造型確定了光學變換單元的造型，殼體空腔的排布確定了光學變換單元的排布，同時也確定了光源上呈現的燈光造型。

外殼是光線折射出來的部位，直接關系到光學變換之后的燈光效果。光滑外殼亮度變化大，層次豐富，燈光效果璀璨亮麗，燈光造型呈現在光源的外觀造型上;有凹凸紋理或者毛玻璃效果的外殼，光源表面的亮度相對柔和;內部添加了光擴散劑的外殼，燈光造型與光源的外觀造型一致，能夠形成均勻柔和的燈光效果。

內殼鍍上反光膜之后，能夠做成單側發光的光源。殼體上凹凸起伏的溝、坑、包等反射LED的光線，能夠形成亮線、亮斑等燈光造型。因此，通過殼體造型的設計，殼體材料的選擇，殼體表面的不同處理，能夠創造千變萬化的燈光造型和多種燈光效果。

光學變換單元中LED的不同排布位置和方向，能夠影響大多數光線的投射方向，能夠實現不同的光學變換效果。整個光源內部所有LED的發光面都朝一個方向排布，能夠做成大多數光線向一個區域投射的光源。在實現投光照明的同時，光學變換分離出的部分光線，形成了照明區域之外看到的隨著觀看位置變化的光藝術造型，使光源同時具備了照明和燈光裝飾兩個功能。由于發光面積增大了很多倍，只要不在大多數光線集中投射的位置直視光源，無論哪一種燈光效果，這種光源都夠不成眩光。LED朝向各個方向時，光源呈現的光藝術造型更加亮麗，層次更加豐富。

復合結構的LED光學變換光源，利用殼體空腔成型的多個光學變換單元，把分散排布的眾多LED的點光源變換成為：具有各種外觀效果、各種大小、各式各樣造型，以不同的燈光效果整體藝術化發光的LED光源。這種前所未有的光源不但能夠呈現千變萬化的燈光造型，而且能夠照亮美化各種室內外環境，甚至將會開創LED藝術化照明的新時代。總而言之，復合結構為全面開發LED藝術化光源奠定了基礎，為LED全面應用于室內外照明鋪平了道路，是實現LED光學變換光源設想的最佳實施方案。

三、舉例介紹

1、發光殼、發光罩類光源。四棱錐造型光源的內外殼、球冠造型光源的內外殼。LED排布在內殼內側各個凹槽頂部的平面或者曲面上，內殼的內側還有一層保護殼。LED發出的大多數光線都投射到了光源的正下方。選用光滑透明的外殼，能夠形成內殼各個凹槽邊緣的花紋圖案發光的燈光造型。散光外殼是乳白色的，看不到內殼，能夠形成均勻柔和的整體發光的燈光造型。它們可以直接用作吸頂燈或者吊燈，類似的光源可以用作大型豪華吊燈中心的發光板。

2、吊飾類光源。選定兩種不同造型的發光吊飾，吊飾的周邊是全透明的，而且是雙面發光的，它們可以按照各種方式立體化排布。吊飾類LED光學變換光源可以做成多種結構、多種形式。

3、墻壁、頂棚表面的立體幾何造型的裝飾類燈飾，圖5所示的

是外殼呈倒金字塔陣列造型的發光板。外殼套在內殼的外面，內殼上有反光膜。每個倒金字塔內殼的后面，對應有8個LED。金字塔的底邊和4條棱，外殼與內殼緊貼在一起。發光板的周邊，內殼與外殼粘接或者熱熔接在一起，外殼與內殼之間的空腔中注入純凈水。這種光源大多數光線都投射到發光板的正對面。這一類光源還能夠做成三棱錐陣列、內凹的正方形陣列等很多種造型，能夠隨意排布拼接成不同的形狀和大小，能夠替代日光燈等，適合于辦公室、教室等房間，用于營造簡潔、淡雅、明亮又新穎的照明環境。

4、側發光的照明燈飾。這種燈飾大部分光線都投射到前面的下方，少部分光線呈現出陣列魚鱗形的邊緣和周圍眾多凸起點發光的燈光造型。它可以用作沙發照明燈、床頭照明燈、樓梯照明燈、建筑物外表面的裝飾照明燈等局部照明燈。利用它自身的結構，只在外觀造型上做一些改變，透明材料選用硅橡膠，可以做成明亮花紋發光的人行道路燈、景觀燈等。

5、浮雕造型類燈飾。五角星造型的燈飾，LED隱藏在內殼內側五角星的邊緣，它可以用作吸頂燈或者替代筒燈。兩個背對背固定在一起，能夠做成懸吊的五角星照明燈飾。圖8是花卉造型的浮雕照明燈飾，把它懸吊起來也可以做成吊燈。發光浮雕同樣能夠做成花瓣邊緣發光和花瓣整體發光等燈光造型。

6、各種立體造型的發光燈飾，發光球，20個沖壓成型的球面三角形鐵片，通過螺絲釘彼此拼接組合成一個內部的鐵片球殼。球面三角形造型的內殼和外殼邊緣熔接在一起，內殼和外殼之間注入純凈水，LED及其引線都粘貼在內殼的內側，每個內殼的內側粘接有3個釹鐵硼磁鐵。20個球面三角形光源吸附在鐵片球殼的表面，拼接成一個完整的發光球。

這里介紹的只是幾個側重于演示原理的初期設計的例子，涉及的燈飾非常少。依據不同植物、動物、不同文化的圖案、文字，通過眾多企業、更高水平、認真細致的研發設計，能夠塑造出各式各樣的外觀造型和燈光造型，能夠創造出千變萬化的LED光學變換燈飾。

四、LED光學變換燈飾的優勢

復合結構的LED光學變換光源，能夠更好地融合于建筑物，融合于周圍的環境，而且能夠更好的美化環境，甚至能夠營造各式各樣的環境氛圍，無論簡潔明快的現代建筑及其普通房間，還是富麗堂皇的豪華大廳，乃至庭院、街道、公園，都能夠得到更好地美化。LED光學變換燈飾適應了建設美好家園，創造未來生活環境的需要。原本就用于美化環境的燈飾，因為LED光學變換光源的美麗都將會發生變革，并且將會實現全面的升級換代，甚至還會衍生出很多全新的品種系列。因此，LED光學變換光源能夠推動燈飾產業的眾多領域，實現又好又快的發展。例如：

1、按照整體風格和理念設計的花卉、裝飾片、吊飾等各種光源，在立體空間中錯落有致、藝術化的排布，能夠做成各式各樣的大型豪華吊燈。藝術化光源群體形成的燈光效果更加輝煌絢爛，燈光造型尤其豪華美麗。

2、新穎別致、各種燈光效果、各式各樣的LED光學變換光源，采用各種結構、方法拼接組合在一起，能夠創造出更多、更新穎的造型，更加美麗的裝飾照明效果。這種新一代的吊燈、吸頂燈，具有全新的理念，各式各樣的風格特色，能夠分別適應不同環境、不同氛圍的需要，是未來燈飾的發展方向。

3、墻壁表面的藝術裝飾斜著向下發光的沙發照明燈，床頭燈，向上發光替代槽燈的浮雕照明燈等燈飾。照明與裝飾兼顧的高效的發光方式前所未有，省去了立燈、臺燈、壁燈的立柱、燈罩，以及槽燈的燈槽等，房間將會變得簡潔而美麗。卡通、圖案類光源還能夠創造新一代廣告類燈飾、圣誕燈飾。

4、室外的LED光學變換燈飾，可以做成藝術圖形發光的門柱，發光花墻，發光桌凳，發光雕塑，各式各樣的發光花卉，以及各種景觀燈、庭院燈等，裝飾美化的側重點是人們身邊的近景。夜晚各式各樣的光藝術造型，點綴在建筑物上、草坪、路邊、水面，近在咫尺的新奇美麗，令人賞心悅目，夜晚的環境將會變得勝似仙境，室外燈飾類企業將會贏得巨大的發展。

5、把不同圖案元素的多個發光浮雕拼接組合在一起，很容易做成直徑或者邊長達到幾米甚至十幾米的立體發光浮雕。按照大廳、房間的整體美化設計，在頂棚、墻壁間隔穿插排布不同種類的發光浮雕，浮雕能夠與建筑物自身有機地融合在一起，能夠營造各式各樣的室內環境。所有浮雕整體藝術化發光的照明方式，無論簡潔略顯低矮的家居客廳，還是高大建筑的廳堂，都能夠變得絢爛輝煌，如花似錦，而且還能夠形成中心區域明亮，四周墻壁明亮，光線均勻柔和等多種不同的燈光環境氛圍。誰率先進入這一全新的燈飾領域，率先搶占這一市場，誰就能夠贏得巨大的收益和快速的發展。

現有的直射型LED光源明亮刺眼，只具有照明一種功能，幾乎談不上美感，不能全面適應室內外照明的需要，不能使照明行業走上又好又快的發展道路。再利用這種光源制作的燈飾，將會顯得陳舊和落伍。LED光學變換燈飾易于制作、易于安裝，而且成本低廉，尤其是水用作光學變換介質的燈飾。用低廉的成本，很低的能耗，營造富麗堂皇、高檔華麗的各種燈光環境氛圍，是其他光源和燈飾都不可能實現的。現有的其它任何光源，都不能做成千變萬化的立體的藝術造型，更不能在各種形式的光源上，以藝術化的方式向外發光。LED光學變換燈飾的美麗是獨一無二的，人們對于美的不懈追求，使得它在全世界擁有巨大的潛在市場。憑借著結構和原理的先進，性能的優越，善于營造各式各樣的環境氛圍，這種燈飾能夠攻城略地、搶占世界各地的市場，能夠為照明行業帶來又好又快的發展。