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      配光結(jié)構(gòu)及其led燈具的制作方法

      文檔序號:2853464閱讀:364來源:國知局
      配光結(jié)構(gòu)及其led燈具的制作方法
      【專利摘要】一種配光結(jié)構(gòu),其包括基板組件及裝設(shè)于所述基板組件上的若干透鏡模組,所述基板組件為折線型基板,包括依次相連的若干基板,且任意相鄰的兩個基板所在的平面存在一預(yù)設(shè)夾角,所述透鏡模組包括若干透鏡,每一透鏡模組的透鏡排列于對應(yīng)的基板上,并將射入的光線進行二次配光處理。本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述配光結(jié)構(gòu)的LED燈具。所述配光結(jié)構(gòu)可在被照面上形成與所述透鏡的配光角度相近似的配光分布及狹長型配光分布,進而在被照面上形成照度均勻的狹長型光斑,滿足了所述LED燈具的配光要求。
      【專利說明】配光結(jié)構(gòu)及其LED燈具

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域,尤其涉及一種配光結(jié)構(gòu)及應(yīng)用所述配光結(jié)構(gòu)的LED (lightemitting d1de,發(fā)光二級管)燈具。

      【背景技術(shù)】
      [0002]LED作為能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體器件,以其效率高、能耗低、壽命長等優(yōu)點被廣泛地應(yīng)用于各種照明燈具中,這些燈具已經(jīng)成為人們生活、工作中不可或缺的照明用器具。然而,由于LED本身屬于郎伯型光源,其發(fā)光強度大多是兩邊較低,中心處較高,所以LED—般無法直接應(yīng)用于照明領(lǐng)域。因此,對LED光源進行光學(xué)配光就顯得尤為重要。目前,市面上對LED光源進行光學(xué)配光主要通過LED透鏡實現(xiàn),常用的LED透明多為旋轉(zhuǎn)對稱的圓形透鏡,其可在被照面上形成光斑均勻的圓形光斑,然而,如果將這種圓形的對稱配光用于墻角、道路或者狹窄的巷道邊緣等非完全對稱的立體空間中,不僅會造成LED光能的極大浪費,還會給周圍環(huán)境帶來光污染。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]針對上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種配光結(jié)構(gòu),其能夠被照面形成照度均勻的狹長型光斑,不僅可以提高了 LED的光能利用率,而且能夠避免給周圍環(huán)境帶來光污染。
      [0004]本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述配光結(jié)構(gòu)的LED燈具。
      [0005]為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種配光結(jié)構(gòu),所述配光結(jié)構(gòu)包括基板組件及裝設(shè)于所述基板組件上的若干透鏡模組,所述基板組件為折線型基板,包括依次相連的若干基板,且任意相鄰的兩個基板所在的平面存在一預(yù)設(shè)夾角,所述透鏡模組包括若干透鏡,每一透鏡模組的透鏡排列于對應(yīng)的基板上,并將射入的光線進行二次配光處理。
      [0006]其中,所述透鏡為30度圓形全反射型LED透鏡,其配光角度為30度。
      [0007]其中,所述透鏡由PMMA塑料、PC塑料或玻璃通過一體成型設(shè)計而制成。
      [0008]其中,所述透鏡整體呈圓臺狀,其包括第一端面及第二端面,所述第二端面的尺寸大于所述第一端面的尺寸,所述第一端面排列于所述基板的表面,所述第二端面接收射入的光線,并光學(xué)處理所述光線。
      [0009]其中,所述預(yù)設(shè)夾角為15度。
      [0010]其中,每一透鏡模組的透鏡等間隔地沿著所述基板的長度方向排列在所述基板的表面,每一個透鏡形成的光斑在縱向空間完全重疊,以在被照面上形成與所述透鏡的配光角度相近似的配光分布。
      [0011]其中,任意相鄰的兩個基板上排列的透鏡一一對準(zhǔn),所述透鏡沿著所述基板的寬度方向排列在所述基板組件的基板的不同表面,位于不同橫向列的透鏡形成的光斑在橫向空間部分重疊而在被照面上形成狹長型配光分布。
      [0012]其中,所述透鏡的第一端面的口徑為9.9毫米,所述第二端面的口徑為23.6毫米,該透鏡的高度為13.3毫米。
      [0013]其中,所述基板組件為折線型鋁基板。
      [0014]本發(fā)明還提供了一種LED燈具,包括若干光源,該LED燈具還包括上述的配光結(jié)構(gòu),所述光源裝設(shè)于所述基板上且位于所述透鏡內(nèi),所述光源發(fā)出的光線照射至所述透鏡上。
      [0015]本發(fā)明實施提供的LED燈具中,所述透鏡模組及基板組件組成了該LED燈具的二次配光結(jié)構(gòu),該透鏡模組光學(xué)處理射入的光線,通過所述透鏡模組在所述基板組件上的合理排布,所述透鏡在被照面上形成與所述透鏡的配光角度相近似的配光分布及狹長型配光分布,進而在被照面上形成照度均勻的狹長型光斑,滿足了所述LED燈具的配光要求。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0016]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,下面將對實施方式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)明的一些實施方式,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)明實施例提供的LED燈具的光路示意圖。
      [0018]圖2是發(fā)明實施例提供的LED燈具的正視平面示意圖。
      [0019]圖3是圖2所示的LED燈具的立體示意圖。
      [0020]圖4是發(fā)明實施例提供的LED燈具的透鏡的立體示意圖。
      [0021]圖5是圖4所示的透鏡的剖視圖。
      [0022]圖6是發(fā)明實施例提供的LED燈具中透鏡的配光曲線圖。
      [0023]圖7是本發(fā)明實施例提供的LED燈具的配光曲線圖,角度為38x106。
      [0024]圖8是本發(fā)明實施例提供的LED燈具在2米處的照度圖。

      【具體實施方式】
      [0025]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,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
      [0026]請參閱圖1、圖2及圖3,本發(fā)明實施方式提供一種LED燈具100,其包括若干光源模組20、若干透鏡模組30及基板組件50,所述若干透鏡模組30及基板組件50組成所述LED燈具100的配光結(jié)構(gòu),通過所述透鏡模組30在基板組件50上的合理排布,從而能夠在被照面上形成照度均勻的狹長型光斑。所述光源模組20裝設(shè)于對應(yīng)的透鏡組件40內(nèi),并可根據(jù)照明需要發(fā)射出相應(yīng)顏色、強度的光線,所述透鏡模組30排列于所述基板組件50上,用于光學(xué)處理(如發(fā)射、折射)所述光源模組20發(fā)出的光線,從而在被照面上形成照度均勻的狹長型光斑。
      [0027]在本發(fā)明實施例中,所述LED燈具100還包括燈具殼體、散熱板、驅(qū)動組件、整流電路、燈罩等組件,所述燈具殼體作為該LED結(jié)構(gòu)100的主體,其用于容納所述光源模組20、透鏡模組30、基板組件50、散熱板、驅(qū)動組件、整流電路等組件于其內(nèi),所述燈罩可拆卸地罩設(shè)于該燈具殼體上,進而將所述光源模組20、透鏡模組30、基板組件50,散熱板、驅(qū)動組件、整流電路等組件封裝于所述燈具殼體內(nèi)。
      [0028]在本發(fā)明實施例中,每一光源模組20包括若干光源22,所述若干光源22可為LED芯片,其可通過表面貼裝、焊接等方式安裝于所述基板組件50的表面。所述光源22的發(fā)光部位于所述透鏡模組30內(nèi),其發(fā)射出的光線經(jīng)由所述透鏡模組30透射出去。
      [0029]請一并參閱圖4及圖5,在本發(fā)明實施例中,每一所述透鏡模組30包括若干透鏡32,所述透鏡32可為30度圓形全反射型LED透鏡(如圖6所示的透鏡32的配光曲線圖)。所述透鏡32整體大致呈圓臺狀,其可由PMMA (polymethylmethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)塑料、PC塑料等光學(xué)級塑料或玻璃通過一體成型設(shè)計而制成。所述透鏡32包括第一端面322及第二端面324,在本發(fā)明實施例中,所述第二端面324的尺寸大于所述第一端面322的尺寸。
      [0030]在本發(fā)明實施例中,所述透鏡32的第一端面322排列于所述基板組件50的表面,從而形成上述透鏡模組30。所述光源22裝設(shè)于所述透鏡32內(nèi),并發(fā)出相應(yīng)顏色及亮度的光線至所述第二端面324,所述透鏡32光學(xué)處理(如反射、折射)來自所述光源22發(fā)出的光線,從而將光線整形并均勻地分散,從而形成均勻的光斑。
      [0031]作為本發(fā)明的一個實施例,所述透鏡32的其中一組設(shè)計參數(shù)可為:所述透鏡32的配光角度大約為30度(如圖6所示的透鏡32的配光曲線圖),所述第一端面322的口徑大約為9.9毫米,所述第二端面324的口徑(即該透鏡32的出光口直徑)大約為23.6毫米,該透鏡32的高度大約為13.3毫米??梢岳斫獾氖?,上述設(shè)計參數(shù)僅為該LED燈具100的其中一個具體實施例,本申請并不僅僅限于上述設(shè)計參數(shù),該透鏡32的尺寸是根據(jù)LED燈具100的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計出來的,只要滿足這種光學(xué)性能的設(shè)計參數(shù)均在本申請的保護范圍之內(nèi),在此不再贅述。
      [0032]在本發(fā)明實施例中,所述基板組件50可為折線型鋁基板,其包括若干基板52。所述基板52整體大致呈長方體片狀,任意相鄰的兩個基板52之間相互連接,且任意相鄰的兩個基板52所在的平面(即任意相鄰的兩個基板52的折面)之間的夾角為15度(如圖1所示)。所述透鏡32的第一端面322等間隔地縱向列(即沿著所述基板52的長度方向)排列在所述基板52的表面,則排列在每一基板52上的若干透鏡32形成了一個透鏡模組30。也即是說,所述透鏡模組30中的透鏡32縱向排列在同一個基板平面上,則每一個透鏡32內(nèi)的光源22形成的光斑在縱向空間完全重疊,進而在被照面上形成與所述透鏡32的配光角度(在本發(fā)明實施例中,所述透鏡32的配光角度為30度)相近似的配光分布。
      [0033]此外,任意相鄰的兩個基板52上排列的透鏡32 —一對準(zhǔn),則所述透鏡32橫向列(即沿著所述基板52的寬度方向)排列在所述基板組件50的基板52的不同表面,且任意相鄰的兩個基板52所在的平面之間的預(yù)設(shè)夾角為15度(如圖1所示)。此時,位于不同橫向列的透鏡32內(nèi)的光源22形成的光斑在橫向空間部分重疊,進而在被照面上形成狹長型配光分布(如圖7所示LED燈具100的配光曲線圖)。
      [0034]作為本發(fā)明的一個實施例,每一透鏡模組30包括14個透鏡32,所述的14個透鏡32依次等間隔地縱向列(即沿著所述基板52的長度方向)排列在對應(yīng)的一個基板52的表面,任意相鄰的兩個基板52上排列的透鏡32 —一對準(zhǔn),例如,其中一個基板52上的第一個透鏡32與其他基板52上的第一個透鏡32對準(zhǔn),并形成了第一個橫向列;其中一個基板52上的第二個透鏡32與其他基板52上的第二個透鏡32對準(zhǔn),并形成第二個橫向列;其中一個基板52上的第十四個透鏡32與其他基板52上的第十四個透鏡32,并形成第十四個橫向列,顯然,位于不同橫向列的透鏡32內(nèi)的光源22形成的光斑在橫向空間部分重疊,進而形成狹長型配光分布。可以理解的是,上述設(shè)計參數(shù)及透鏡32的排列方式僅為所述LED燈具100的其中一個具體實施例,本申請并不僅僅限于上述設(shè)計參數(shù)及排列方式,例如,所述透鏡32的數(shù)量可為15、16、18或其他數(shù)量個,且每個基板52上排列兩排或多排的透鏡32,所述透鏡32的設(shè)計參數(shù)及排列方式是根據(jù)所述LED燈具100的光學(xué)性能和結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計出來的,只要滿足這種光學(xué)性能的設(shè)計參數(shù)均在本申請的保護范圍之內(nèi),在此不再贅述。
      [0035]請一并參閱圖1至圖7,使用時,所述LED燈具100通電后,所述光源模組20中的光源22根據(jù)照明需要發(fā)出相應(yīng)顏色、亮度的光線。所述光源22發(fā)出的光線至所述透鏡32的第二端面324,所述透鏡32光學(xué)處理(如反射、折射)來自所述光源22發(fā)出的光線,從而將光線整形并均勻地分散,從而形成均勻的光斑。由于每一透鏡模組30的透鏡32等間隔地縱向列(即沿著所述基板52的長度方向)排列在所述基板52的表面,則每一個透鏡32內(nèi)的光源22形成的光斑在縱向空間完全重疊,進而在被照面上形成與所述透鏡32的配光角度相近似的配光分布。又由于任意相鄰的兩個基板52上排列的透鏡32 —一對準(zhǔn),則所述透鏡32橫向列(即沿著所述基板52的寬度方向)排列在所述基板組件50的基板52的不同表面,且任意相鄰的兩個基板52所在的平面之間的夾角為15度(如圖1所示),則位于不同橫向列的透鏡32內(nèi)的光源22形成的光斑在橫向空間部分重疊,從而在被照面上形成狹長型配光分布(如圖7所示的LED燈具100的配光曲線圖)。如此,所述光源22發(fā)出的光線經(jīng)由所述透鏡32 二次配光之后,可在被照面上形成了照度均勻的狹長型光斑。請一并參閱圖8,圖8本發(fā)明實施提供的LED燈具100在2米處的照度圖,其表示物體被照面單位時間內(nèi)所接受的光通量,由圖8可知,被照面上形成了照度均勻的狹長型光斑,該透鏡模組30及基板組件50組成的二次配光結(jié)構(gòu)滿足了所述LED燈具100的配光需求。
      [0036]綜上所述,本發(fā)明實施例提供的LED燈具100中,所述透鏡模組30及基板組件50組成了該LED燈具100的二次配光結(jié)構(gòu),該透鏡模組30光學(xué)處理所述光源22發(fā)出的光線,通過所述透鏡模組30在所述基板組件50上的合理排布,所述透鏡32形成的光斑在縱向空間完全重疊,并在被照面上形成與所述透鏡32的配光角度相近似的配光分布,該透鏡32形成的光斑在橫向空間部分重疊,并在被照面上形成狹長型配光分布,進而在被照面上形成照度均勻的狹長型光斑。
      [0037]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
      【權(quán)利要求】
      1.一種配光結(jié)構(gòu),其特征在于,所述配光結(jié)構(gòu)包括基板組件及裝設(shè)于所述基板組件上的若干透鏡模組,所述基板組件為折線型基板,包括依次相連的若干基板,且任意相鄰的兩個基板所在的平面存在一預(yù)設(shè)夾角,所述透鏡模組包括若干透鏡,每一透鏡模組的透鏡排列于對應(yīng)的基板上,并將射入的光線進行二次配光處理。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配光系統(tǒng),其特征在于,所述透鏡為30度圓形全反射型LED透鏡,其配光角度為30度。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配光系統(tǒng),其特征在于,所述透鏡由PMMA塑料、PC塑料或玻璃通過一體成型設(shè)計而制成。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配光系統(tǒng),其特征在于,所述透鏡整體呈圓臺狀,其包括第一端面及第二端面,所述第二端面的尺寸大于所述第一端面的尺寸,所述第一端面排列于所述基板的表面,所述第二端面接收射入的光線,并光學(xué)處理所述光線。
      5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配光系統(tǒng),其特征在于,所述預(yù)設(shè)夾角為15度。
      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的配光系統(tǒng),其特征在于,每一透鏡模組的透鏡等間隔地沿著所述基板的長度方向排列在所述基板的表面,每一個透鏡形成的光斑在縱向空間完全重疊,以在被照面上形成與所述透鏡的配光角度相近似的配光分布。
      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的配光系統(tǒng),其特征在于,任意相鄰的兩個基板上排列的透鏡一一對準(zhǔn),所述透鏡沿著所述基板的寬度方向排列在所述基板組件的基板的不同表面,位于不同橫向列的透鏡形成的光斑在橫向空間部分重疊而在被照面上形成狹長型配光分布。
      8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配光系統(tǒng),其特征在于,所述透鏡的第一端面的口徑為9.9毫米,所述第二端面的口徑為23.6毫米,該透鏡的高度為13.3毫米。
      9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配光系統(tǒng),其特征在于,所述基板組件為折線型鋁基板。
      10.一種LED燈具,包括若干光源,其特征在于,該LED燈具還包括權(quán)利要求1至9任意一項所述的配光結(jié)構(gòu),所述光源裝設(shè)于所述基板上且位于所述透鏡內(nèi),所述光源發(fā)出的光線照射至所述透鏡上。
      【文檔編號】F21V5/04GK104180295SQ201310195000
      【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月21日
      【發(fā)明者】周明杰, 杜金 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
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