專利名稱：一種日光燈型led照明燈具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及照明燈具，特別涉及一種日光燈型LED照明燈具。
背景技術：
在我們的日常生活中，日光燈依然在學校，辦公和家庭中占據著重要地位。日光燈具有光通量大，照度分布均勻兩大特點。要想用LED照明替代傳統(tǒng)日光燈，就必須滿足這兩大特性。LED照明的光通量問題，隨著大功率高亮度LED的普及產生，正在逐步得到解決。但是如何改善LED照明燈的配光特性，實現特定的照度分布一直是一個棘手的課題。傳統(tǒng)上采用漫射燈罩或二次熒光等方法加以解決。但上述兩種方法均會降低光源的照明效率，弱化LED照明的節(jié)能特點。

發(fā)明內容
鑒于上述現有技術存在的問題，本發(fā)明研發(fā)一種日光燈型LED照明燈具。在保障照明效率的前提下，實現理想的照度分布是本發(fā)明設計方案的主要目標。本設計方案采用光學透鏡原理對LED光源進行照度分布調整。在幾乎不降低發(fā)光效率的前提下，大幅改善了 LED照明燈具的照度分布特性。本發(fā)明采取的技術方案是一種日光燈型LED照明燈具，其特征在于包括LED光源、聚光反射鏡、配光透鏡、PCB印刷線路板及支架，所述配光透鏡作為燈具外殼設為管狀結構，LED光源、聚光反射鏡、PCB印刷線路板及支架均安裝在管狀的配光透鏡內，LED光源沿直線等間隔排列焊接在PCB印刷線路板上，每一個LED光源均配有一個聚光反射鏡，聚光反射鏡和PCB印刷線路板固定在支架上，配光透鏡的兩端分別粘接固定在燈頭上。本發(fā)明所產生的有益效果是采用配光透鏡的日光燈型LED照明燈，實現了相當明顯的照度分布改善。本設計通過調整有效入射面曲率分布，可以實現不同的配光特性，從而提高了 LED光源的利用效率。由于LED光源具有壽命長的顯著優(yōu)勢，最新高亮度LED光源的壽命可以達到100000小時，24小時照明可以使用11年。因此，對比傳統(tǒng)日光燈，本發(fā)明具有明顯的節(jié)能、使用壽命長等優(yōu)勢。


圖I是本發(fā)明采用配光透鏡外表面為漫射凹槽結構的外形示意圖。圖2是本發(fā)明采用配光透鏡外表面為圓形漫射凹痕結構的外形示意圖。圖3是本發(fā)明單面安裝結構側視截面示意圖。圖4是本發(fā)明雙面安裝結構側視截面示意圖。
圖5是配光透鏡內表面局部放大的配光凹槽結構示意圖。圖6是局部放大的配光凹槽入射面曲率Al A7分布的截面示意圖。圖7是配光透鏡外表面局部放大的漫射凹槽截面不意圖。
圖8是配光透鏡外表面局部放大的漫射凹痕截面示意圖。
具體實施方 式以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明參照圖I、圖2、圖3和圖4，一種日光燈型LED照明燈具包括LED光源I、聚光反射鏡2，配光透鏡3、PCB印刷線路板4及支架5，配光透鏡3作為燈具外殼設為管狀結構，LED光源I、聚光反射鏡2、PCB印刷線路板4及支架5均安裝在管狀的配光透鏡3內，LED光源I沿直線等間隔排列焊接在PCB印刷線路板4上，每一個LED光源I均配有一個聚光反射鏡2，聚光反射鏡2和PCB印刷線路板4通過卡扣或螺栓固定在支架5上，配光透鏡3的兩端分別粘接固定在燈頭上。參照圖5和圖6，配光透鏡3的內表面設有配光凹槽301。配光凹槽301的寬度設在O. 2 2mm范圍內。配光凹槽入射面的斜率的絕對值由配光凹槽深度的最高點向配光凹槽底部方向逐步減小至配光凹槽底部最低點，再由配光凹槽底部最低點逐步增大至配光凹槽底部中心點，連續(xù)重復平行分布于整個配光透鏡的內表面。圖6中Al到A7為斜率連續(xù)變化的配光凹槽表面，A7為相鄰配光凹槽的銜接部。Al為配光凹槽的截面中心點。以通過Al點的配光透鏡截面直徑為軸，配光凹槽截面為軸對稱。通過調整有效入射面Al A7的曲率分布，可以實現不同的配光特性。參照圖I和圖7，配光透鏡3的外表面設有漫射凹槽302。漫射凹槽302的寬度設在O. I I. 2mm范圍內，漫射凹槽302深度為漫射凹槽302寬度的30%_60%，且平行分布于整個配光透鏡3的外表面。參照圖2和圖8，配光透鏡3的外表面設有圓形漫射凹痕303。圓形漫射凹痕303的深度設在O. 2-0. 4mm范圍內，圓形漫射凹痕303的半徑等于圓形漫射凹痕303的深度，且分布于整個配光透鏡3的外表面。本發(fā)明設計原理從LED光源I發(fā)出的光線，通過聚光反射鏡2匯聚后，以近似平行方式射向配光透鏡3內表面的配光凹槽301，再經過配光透鏡3外表面的漫射凹槽302或圓形漫射凹痕303折射后照亮外部空間。由于入射光照到不同斜率的配光凹槽301入射面，從而發(fā)生不同角度的折射，形成了對入射光線的空間分配。漫射凹槽302或圓形漫射凹痕303沿燈具長度方向分布的設計，起到了對燈光的進一步漫射處理作用。針對不同場合選擇采用外表面為漫射凹槽302或圓形漫射凹痕303的配光透鏡。 支架5可以支撐上下兩面雙面安裝PCB印刷線路板4。針對大多數應用，為降低成本一般只在一面安裝PCB印刷線路板4。相對于雙面安裝，單面安裝所需LED數量減少一半，因此可以顯著降低成本。本發(fā)明采用高亮度白色LED為光源。聚光反射鏡2設計為燈碗形狀，多個聚光反射鏡采用一體化注塑成型，利用邊框上的定位孔通過螺栓或卡具與支架5固定。LED光源I從底部開口圓周所留空間中探出，光線由聚光反射鏡2上部開口射出。聚光反射鏡鏡面采用拋物面設計。利用配光透鏡曲面上的變化斜率設計，實現了對入射近似平行光的折射和散射處理。在重視照明效率時，推薦采用外表面為漫射凹槽302的配光透鏡，在強調照度分布均勻性時，推薦采用外表面為圓形漫射凹痕303的配光透鏡。實施例配光透鏡內表面配光凹槽寬度為I. 7mm(可以根據工藝條件進行選擇)；配光凹槽深度為I. Omm ;配光透鏡外表面為漫射凹槽(或者為圓形漫射凹痕，其開口直徑為O. 5mm，深度O. 25mm)，其寬度為O. 2mm,截面為等邊三角形。參照圖6，圖中A7為相鄰配光凹槽的銜接部亦為配光凹槽深度的最高點。A2為配光凹槽底部最低點，Al為配光凹槽中心點。A3、A4、A5及A6為配光凹槽表面斜率說明用采樣點。A6與A7點連線斜率為2. 246，A5與A6點連線斜率為I. 789，
A4與A5點連線斜率為I. 402，A3與A4點連線斜率為O. 966，
A2與A3點連線斜率為O. 532，Al與A2點連線斜率為-O. 259，
A7點的最大斜率為7，Al點的最大斜率為-2。此典型設計可以使分布在正面90度范圍內的光源照度與普通日光燈相似。通過加大斜率變化幅度，還可以擴大光照范圍。通過比對FL20W普通日光燈和不同長度的日光燈型LED照明燈具(單面安裝)的照度分布，可以看出60cm 6W日光燈型LED照明燈具即可實現與FL20W相近的照度分布，完全可以替換FL20W普通日光燈。
權利要求
1.一種日光燈型LED照明燈具，其特征在于包括LED光源(I)、聚光反射鏡(2)、配光透< >鏡(3)、PCB印刷線路板(4)及支架(5)，所述配光透鏡(3)作為燈具外殼設為管狀結構，LED光源(I)、聚光反射鏡(2)、PCB印刷線路板(4)及支架(5)均安裝在管狀的配光透鏡(3)內，LED光源(I)沿直線等間隔排列焊接在PCB印刷線路板(4)上，每一個LED光源(I)均配有一個聚光反射鏡(2)，聚光反射鏡(2)和PCB印刷線路板(4)固定在支架(5)上，配光透鏡(3)的兩端分別粘接固定在燈頭上。
2.如權利要求I所述的一種日光燈型LED照明燈具，其特征在于所述配光透鏡(3)的內表面設有配光凹槽(301)。
3.如權利要求2所述的一種日光燈型LED燈具，其特征在于所述配光凹槽(301)的寬度設在0. 2 2mm范圍內。
4.如權利要求3所述的一種日光燈型LED照明燈具，其特征在于所述配光凹槽(301)入射面的斜率的絕對值由配光凹槽深度的最高點向配光凹槽底部方向逐步減小至配光凹槽底部最低點，再由配光凹槽底部最低點逐步增大至配光凹槽底部中心點，連續(xù)重復平行分布于整個配光透鏡(3)的內表面。
5.如權利要求I所述的一種日光燈型LED照明燈具，其特征在于所述配光透鏡(3)的外表面設有漫射凹槽(302)。
6.如權利要求5所述的一種日光燈型LED照明燈具，其特征在于所述漫射凹槽(302)的寬度設在0. I I. 2mm范圍內，漫射凹槽(302)深度為漫射凹槽(302)寬度的30%_60%，且平行分布于整個配光透鏡(3)的外表面。
7.如權利要求I所述的一種日光燈型LED照明燈具，其特征在于所述配光透鏡(3)的外表面設有圓形漫射凹痕(303)。
8.如權利要求7所述的一種日光燈型LED照明燈具，其特征在于所述圓形漫射凹痕(303)的深度設在0. 2-0. 4mm范圍內，圓形漫射凹痕(303)的半徑等于圓形漫射凹痕(303)的深度，且分布于整個配光透鏡(3)的外表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種日光燈型LED照明燈具。本照明燈具包括LED光源、聚光反射鏡、配光透鏡、PCB印刷線路板及支架，配光透鏡作為燈具外殼設為管狀結構，LED光源、聚光反射鏡、PCB印刷線路板及支架均安裝在管狀的配光透鏡內，LED光源沿直線等間隔排列焊接在PCB印刷線路板上，每一個LED光源均配有一個聚光反射鏡。采用配光透鏡的日光燈型LED照明燈具，實現了相當明顯的照度分布改善。本設計通過調整有效入射面曲率分布，可以實現不同的配光特性，從而提高了LED光源的利用效率。由于LED光源具有壽命長的顯著優(yōu)勢，最新高亮度LED光源的壽命可以達到100000小時，24小時照明可以使用11年。因此，對比傳統(tǒng)日光燈，本發(fā)明具有明顯的節(jié)能、使用壽命長等優(yōu)勢。
文檔編號F21V5/04GK102635790SQ201110323010
公開日2012年8月15日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權日2011年10月21日
發(fā)明者劉力群, 陳建春 申請人:劉力群, 陳建春