一種燈具及其反射器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種燈具及其反射器。燈具包括LED點光源及反射器。反射器的反光面為旋轉(zhuǎn)面，其旋轉(zhuǎn)軸為光軸；反光面包括第一反光面、第二反光面、第三反光面及第四反光面；反射器的直徑沿出光方向逐漸增加；光源發(fā)出的光線經(jīng)四段反光面的反射光線均與光軸相交且夾角分別為10~20度、20~25度、25~30度及30~45度；四段反光面沿出光方向依次銜接且四者的母線均為直線，且分別將光源的光線反射至指定角度，從而將光源光線分配到特定的空間位置上，形成所需特定的光形、滿足特定的照度要求，實現(xiàn)中光束角、均勻照度的高需求，提高了光能利用率，在相同照度要求下比其他光源能耗更低，更環(huán)保。同時反射器結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)。
【專利說明】一種燈具及其反射器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，尤其涉及一種燈具及其反射器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著LED芯片和封裝工藝的成熟，LED亮度要求足以滿足各個照明領(lǐng)域的需求，LED固態(tài)照明已經(jīng)成為趨勢。它節(jié)能，環(huán)保，安全，具有顯色指數(shù)高，壽命長的等性能特點；同時其也具有體積小，光效高，能耗小等顯著特點。LED光源以其明顯的優(yōu)勢被廣泛地應(yīng)用到科研實驗、生產(chǎn)、生 活的各個領(lǐng)域，如道路、隧道、景觀、室內(nèi)家居、商業(yè)廣告、工業(yè)制造等照明燈具的應(yīng)用。
[0003]與白熾燈、金屬鹵素?zé)舻劝l(fā)光是360度全方向的傳統(tǒng)光源不同的是，LED由其芯片封裝的結(jié)構(gòu)決定了發(fā)光的多樣性，如朗伯型、側(cè)射型、蝙蝠型和聚光型幾種。因此在具體應(yīng)用領(lǐng)域中，為符合該領(lǐng)域的行業(yè)或國家標準，需要進行二次光學(xué)設(shè)計，尤其是大功率LED光源，從而使得LED的光照范圍、光強分布、照度等符合該行業(yè)照明的需求。在進行LED應(yīng)用的二次光學(xué)設(shè)計中，由于發(fā)光角度的原因LED的大部分光線是不經(jīng)反射體而直接照射出去的，這造成LED的光能損失很大。如何有效利用這部分光能是LED光源應(yīng)用所要解決的問題。
[0004]在實際應(yīng)用中，如顯微鏡局部照明、展覽品照明、實驗室特殊照明、產(chǎn)品外觀檢驗照明等領(lǐng)域，需要使用滿足中光束角、照度均勻等高照度要求的燈具，現(xiàn)有技術(shù)中燈具無法滿足該需求，或者采用了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種中光束角、照度均勻、提高光能利用率、且結(jié)構(gòu)簡單的燈具及其反射器。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明的實施例提供了一種反射器，其具有用于反射光源發(fā)出的光線的反光面，所述反光面為旋轉(zhuǎn)面，其旋轉(zhuǎn)軸為光軸；所述反光面包括第一反光面、第二反光面、第三反光面及第四反光面；所述反射器的直徑沿出光方向逐漸增加；
[0007]所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述第一反光面反射的反射光線與光軸相交且夾角為10-20度，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述第二反光面反射的反射光線與光軸相交且夾角為20-25度，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述第三反光面反射的反射光線與光軸相交且夾角為25~30度，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述第四反光面反射的反射光線與光軸相交且夾角為30~45度；
[0008]所述第一反光面、第二反光面、第三反光面及第四反光面沿出光方向依次銜接且四者的母線均為直線。
[0009]其中，所述反光面上設(shè)有真空鍍鋁膜。
[0010]其中，所述反射器的入光端設(shè)有用于固定所述光源的固定板。[0011]其中，所述固定板與所述反射器一體成型。
[0012]其中，所述反射器由PC材料射出成型。
[0013]另一方面，本發(fā)明的實施例提供了一種燈具，所述燈具包括光源，所述燈具還包括前述的反射器，所述光源為LED點光源且固定于所述反射器的入光端。
[0014]其中，所述LED點光源采用朗伯型發(fā)光體。
[0015]本發(fā)明實施例具有如下優(yōu)點或有益效果；反射器的四段反光面分別將光源的光線反射至指定角度，從而將光源光線分配到特定的空間位置上，形成所需特定的光形、滿足特定的照度要求，從而獲得理想的配光效果，實現(xiàn)中光束角、均勻照度的高需求，提高了光能利用率，在相同照度要求下比其他光源能耗更低，更環(huán)保。同時反射器結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，同時解決了 LED光源自身發(fā)光特點所造成的配光困難。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的燈具的示意圖；
[0018]圖2是圖1中的燈具 的軸向剖面圖；
[0019]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的反射器的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理圖；
[0020]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的燈具的光強分布曲線圖；
[0021]圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的燈具的照度分布直觀圖；
[0022]圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的燈具的照度分布曲線圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0024]參見圖1至圖2，為本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的一種燈具，所述燈具包括光源2及反射器1，所述光源2為點光源且固定于所述反射器I的入光端。作為優(yōu)選，所述光源2為LED點光源，進一步，LED點光源采用朗伯型發(fā)光體。
[0025]反射器I具有用于反射光源2發(fā)出的光線的反光面，所述反光面為旋轉(zhuǎn)面，其旋轉(zhuǎn)軸為光軸；所述反射器的直徑沿出光方向逐漸增加。
[0026]所述反光面包括第一反光面11、第二反光面12、第三反光面13及第四反光面14。所述光源2發(fā)出的光線經(jīng)所述第一反光面11反射的反射光線與光軸相交且夾角為10-20度，所述光源2發(fā)出的光線經(jīng)所述第二反光面12反射的反射光線與光軸相交且夾角為20-25度，所述光源2發(fā)出的光線經(jīng)所述第三反光面13反射的反射光線與光軸相交且夾角為25~30度，所述光源2發(fā)出的光線經(jīng)所述第四反光面14反射的反射光線與光軸相交且夾角為30~45度。
[0027]所述第一反光面11、第二反光面12、第三反光面13及第四反光面14沿出光方向依次銜接且四者的母線均為直線。[0028]設(shè)所述光源2發(fā)出的光線經(jīng)所述反光面反射的反射光線與光軸相交且夾角為α。根據(jù)反射面反射光線的α的大小及反射定律，可求得反射面整體的具體結(jié)構(gòu)，具體如下。
[0029]如圖3所示，以光軸為X軸、反射器I的徑向為Y軸、光源2位置為原點建立坐標系，每段反光面的母線10均為位于該坐標系的直線，設(shè)每段反光面的母線10的點在坐標系中的坐標為(X，y)，由三角函數(shù)可知，Y=Xtan Θ。在靠近光源2的端點A的坐標為(Xi，Yi),其遠離光源2的端點B的坐標為(xi+1，yi+1)。設(shè)每節(jié)反光面的母線10與光軸的夾角為β，光源2直接發(fā)出的光線與光軸的夾角為Θ，根據(jù)反射定律可知，θ=α+2β。光源2發(fā)射至母線兩端點Α、Β的光線與光軸的夾角分別為θρθ^。每段母線兩端點Α、Β之間的關(guān)系為Yi+rYi= (Xw-Xi) tan^ , Yi=Xitan Θ i； yi+1=xi+1tan Θ i+1, θ i+1= α i+1+2 β，θ i= α j+2 β，兩端點間的α值為α范圍的兩個端點值。據(jù)此，由端點B的坐標(xi+1，yi+1)可以確定端點A的坐標(Xi, Υ?)ο
[0030]在本實施例中，首先確定第四反光面母線遠離光源2的端點坐標，由上述原理即可計算出其靠近光源2的端點坐標。第四反光面母線靠近光源2的端點坐標即為第三反光面母線遠離光源2的端點坐標，依次類推，可確定整個反光面的形狀。不同第四反光面母線遠離光源2的端點坐標可以確定出不同反光面的形狀。第四反光面母線遠離光源2的端點所在圓周即為反射器出光端，其與光源2之間的相對位置可確定整個反射器的大小，因此具體實施過程中可根據(jù)反射器I的安 裝空間計算確定出整個反射器I的大小形狀，而不會影響到反射器的配光效果。
[0031]為了便于光源2與反射器I的固定連接，反射器I的入光端設(shè)有用于固定光源2的固定板14,光源2固定于固定板14。作為優(yōu)選,固定板14與反射器I 一體成型，以保證反射器的整體結(jié)構(gòu)強度，同時便于加工制作。
[0032]反光面上設(shè)有真空鍍鋁膜，以達到80%以上的反射率。
[0033]作為優(yōu)選，反射器I由PC材料射出成型，以便于加工生產(chǎn)。
[0034]反射器I的四段反光面分別將光源2的光線反射至指定角度，從而將光源光線分配到特定的空間位置上，形成所需特定的光形、滿足特定的照度要求，從而獲得理想的配光效果，實現(xiàn)中光束角、均勻照度的高需求，提高了光能利用率，在相同照度要求下比其他光源能耗更低，更環(huán)保。本發(fā)明的反射器I結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，同時解決了 LED光源自身發(fā)光特點所造成的配光困難。
[0035]在本具體實施例中，光源采用一個0SRAM-LUW-W5AM的LED，其功率為3W、光效為501m/w，安裝在反射器上。模擬燈具掛在0.4m高度，工作臺面上半徑0.15m的范圍內(nèi)其平均照度為:7811ux，燈具的光強分布曲線圖如圖4所示，燈具相應(yīng)的照度分布圖如圖5、圖6所示，可見該燈具實現(xiàn)了中光束角、均勻照度的高需求。
[0036]以上所述的實施方式，并不構(gòu)成對該技術(shù)方案保護范圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種反射器，其具有用于反射光源發(fā)出的光線的反光面，其特征在于， 所述反光面為旋轉(zhuǎn)面，其旋轉(zhuǎn)軸為光軸；所述反光面包括第一反光面、第二反光面、第三反光面及第四反光面；所述反射器的直徑沿出光方向逐漸增加； 所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述第一反光面反射的反射光線與光軸相交且夾角為10-20度，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述第二反光面反射的反射光線與光軸相交且夾角為20-25度，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述第三反光面反射的反射光線與光軸相交且夾角為25~30度，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述第四反光面反射的反射光線與光軸相交且夾角為30-45度； 所述第一反光面、第二反光面、第三反光面及第四反光面沿出光方向依次銜接且四者的母線均為直線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器，其特征在于，所述反光面上設(shè)有真空鍍鋁膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器，其特征在于，所述反射器的入光端設(shè)有用于固定所述光源的固定板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反射器，其特征在于，所述固定板與所述反射器一體成型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的反射器，其特征在于，所述反射器由PC材料射出成型。
6.一種燈具，所 述燈具包括光源，其特征在于，所述燈具還包括權(quán)利要求1至5任一項所述反射器，所述光源為LED點光源且固定于所述反射器的入光端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燈具，其特征在于，所述LED點光源采用朗伯型發(fā)光體。
【文檔編號】F21Y101/02GK103994397SQ201310055134
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月20日
【發(fā)明者】周明杰, 乃業(yè)利 申請人:海洋王（東莞）照明科技有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司