专利名称：一种高均匀性发光大功率led路灯的制作方法
技术领域：
一种高均匀性发光大功率LED路灯技术领域：
[0001]本实用新型涉及大功率LED道路照明设备，尤其涉及一种能全方位替代传统钠 灯、有效提高路灯的光照均勻性的LED路灯。背景技术：
[0002]全球照明所消耗的能源占据到消耗总量的1/4，照明这一领域的发展潜力大，技 术更替、进步迅猛，而LED光源照明目前在照明领域中是最受瞩目的方向，也会成为最 大的趋势所在。众所周知，LED光源发光单位是每颗LED芯片，单颗LED发出的光成 光柱状，其亮度和照射范围都是有限的，而且功率密度过高，所以在实际运用中都是将 LED阵列排布于散热基板上构成LED光源灯具来完成照明。这样就造成了 LED灯具一 个极大缺陷所在，LED路灯发光均勻性不好，一定数目的单颗光源合成的光线，存在明 暗交错、过分重叠、强度不够或者是光线盲区的问题；另外LED光源在空气中的传播损 耗颇大，不像传统钠灯具有强大的穿透力，这就是导致了 LED光源从不能根本上取代传 统钠灯，成为路灯照明中的主导力量的关键技术障碍所在，其中控制灯具功率密度才是 节能的关键。[0003]工业特殊照明、体育场馆照明、舞台照明、摄影照明等领域对于光线要求较 高、光线敏感度高、都要求光的均勻度好、功率密度低、眩光控制良好，这些都对LED 光源设备提出了极高的考验，也有些传统的做法是采用牺牲光通量，进行简单的二次或 者三次光学手法来达到用光需要和要求，这样在会增加灯具制作的成本，影响产品的推 广和应用；另外运用于路灯的照明设备，在既要满悬挂高度和灯杆置放密度要求下，又 要提高有效光范围，且照明强度和亮度达到安全照明规定水平。
发明内容[0004]本实用新型为解决上述问题而提供了一种根据LED光源特性、通过二次光学、 三次光学手段，能在不提高功率密度的情况下，亮度也不受影响而能够达到延展有效光 斑面积、提高亮痣照均勻性、节省能源的高均勻性发光大功率LED路灯。[0005]本实用新型解决上述问题的技术方案是一种高均勻性发光大功率LED路灯， 包括固定在灯具外壳内配光支架上的若干个可调节间距LED灯条模组、每个LED灯条模 组都是由PCB线路和矩阵分布在散热基板上的LED点光源构成，其特征在于，分布在灯 具外壳内中间部分的LED灯条模组之间的间距大于分布在灯具外壳内周边的LED灯条模 组的间距；在不同区域的LED点光源上设不同焦距的分光器，发光光强角从中间部分的 LED灯条模组到外围部分的均勻递减。[0006]对于所述灯具外壳内的中间部分的LED灯条模组，其发光光强角控制在 150° -170°的范围，对于所述灯具外壳内周边的LED灯条模组，其发光光强角控制在 70° -90°的范围。[0007]所述配光支架是可调节LED模组间尺寸和大小的结构；所述配光支架的截面形状呈现扩口U型，即两侧有外扩倾斜的侧部；在配光支架的平面底部和倾斜侧部都安装 固定了若干LED灯条模组。[0008]所述LED灯条模组安装在配光支架上，通过安装孔固定LED灯条模组，安装孔 的密度是根据灯具应用场合的具体功率密度要求来计算出来的。[0009]在所述LED灯条模组的上方，对应着LED点光源光线发射方向设有分光器， LED点光源的周边设置了反光镜。[0010]本实用新型根据道路宽度、路灯设置的不同高度，计算LED灯条模组所对应的 角度位置和根据规定需要达到的各项参数，来调整和设置分光器、配光支架；[0011]根据LED不同封装规格和分光器，决定和改变光强角度和光斑的几何形状，通 过反光镜与分光器结合改变光斑形状和光强度分配，提高灯具出光效率。[0012]本实用新型的有益效果是在不牺牲光通量的情况下，用简单的二次或者三 次光学手法，来得到均勻性好、光功率密度低、眩光控制良好的照明效果，灯具结构简 单，成本较低；运用于路灯系统，能提高有效光斑范围、且照明强度和亮度也能达到安 全照明规定水平。[0013]
[0014]图1是本实用新型一实施例结构示意图；[0015]图2是本实用新型LED灯条模组布置示意图；[0016]图3(a)是灯具外壳中间部分LED点光源的结构示意图；[0017]图3(b)是灯具外壳周边的LED点光源的结构示意图；[0018]图4是本实用新型单个点光源的安装结构示意图；[0019]图5是本实用新型一实施例两盏路灯间光强角度法线示意图；[0020]图6是本实用新型一实施例具体光线发散图。[0021]图中1、配光支架；2、LED灯条模组；3、基板；4、LED点光源；5、反光镜；6、凸面透镜；7、分光器。
具体实施方式
[0022]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实 施例，对本实用新型进行进一步详细说明。[0023]参考附图，本实用新型包括固定在灯具外壳内配光支架上1的若干个LED灯条 模组2、每个模组都是由PCB线路和矩阵分布在散热基板3上的LED点光源4构成。[0024]根据附图1，所述配光支架1是可调节尺寸和大小的结构；可见灯具外壳内的配 光支架1的截面形状呈现扩口U型，即两侧有外扩倾斜的侧部。在灯具外壳的平面底部 和倾斜侧部都安装固定了若干LED灯条模组2。根据不同的路面情况和灯光面积要求， 可以设计不同的配光支架1的外扩口的倾斜率，来实现个案化设计要求。[0025]根据附图2，分布在灯具外壳内中间部分的LED灯条模组2之间的间距大于分布 在灯具外壳内周边的LED灯条模组2的间距；根据图2可以很清楚看出来，LED灯条模 组2布置是在中间疏而外围密，在本实用新型中，LED点光源4的布置是根据国家规定 的照明功率密度来计算出来的，在本实用新型中降低照明功率密度，加强光照均勻性和 满足照明强度需要。[0026]对于LED光源本身而言就具有不同的凸面透镜6，所以其本身的具有固有的不 同发光光强角度，我们需要做的就是根据具体情况的需要，配合不同分光器来调节LED 的发光光强角度。[0027]在不同区域的LED点光源4上设不同焦距的分光器7，不同焦距的分光器7能让 LED点光源4有有不同的发光光强角，对于灯具外壳内中间部分的LED点光源4，采用 如图3(a)所示的结构，其发光光强角控制在150° -170°的范围，对于灯具外壳内周边 的LED点光源4，采用如图3(b)中所示结构，灯具外壳最外围的LED点光源4发光光强 角控制在70° -90°的范围，发光光强角从中间部分的LED点光源4到外围部分的均勻 递减。[0028]参见附图4，在所述LED灯条模组2上方，对应着LED点光源4光线发射方向 设有分光器7，LED点光源的周边设置了反光镜5，通过分光器7和反光镜5结合改变光 斑形状和光强度分配，提高灯具出光效率。[0029]本实用新型根据道路宽度、路灯设置的不同高度，计算光源模组所对应的角度 位置和根据规定需要达到的各项参数，来调整和设置分光器、配光支架；[0030]根据LED不同封装规格和分光器，决定和改变光强角度和光斑的几何形状，通 过反光器与分光器结合改变光斑形状和光强度分配，提高灯具出光效率。[0031]本实用新型在应对具体路面状况设计时，应该具有的过程如下[0032]在制作白光大功率LED150W的路灯时，[0033]1、选择LED功率，确定LED的数目，[0034]方案选择可以采用120颗IW的LED[0035]2、设计散热结构[0036]根据具体情况，方案为散热模组镂空设计[0037]3、根据道路参数要求，对应LED光强角法线和白光，设计白光大功率LED光 源矩阵分布，具体形式如图2所示，呈现一种中间稀疏，周边致密的分布特征[0038]4、根据道路用光需要，设计三次光学反光器配光[0039]根据道路的光斑大小要求，光强度，光覆盖面积等，设计不同参数的反光器， 不同焦距的分光器能让LED点光源有有不同的发光光强角，这样能调节LED灯条模组的 发光覆盖区域大小，呈现图5和图6的所示的形式。
权利要求1.一种高均勻性发光大功率LED路灯，包括固定在灯具外壳内配光支架上的若干个 LED灯条模组、每个LED灯条模组都是由PCB线路和矩阵分布在散热基板上的LED点 光源构成，其特征在于，分布在灯具外壳内中间部分的LED灯条模组之间的间距大于分 布在灯具外壳内周边的LED灯条模组的间距；在不同区域的LED点光源上设不同焦距的 分光器，发光光强角从中间部分的LED灯条模组到外围部分的均勻递减。
2.根据权利要求1所述高均勻性发光大功率LED路灯，其特征在于，对于所述灯具 外壳内的中间部分的LED灯条模组，其发光光强角为150° -170°，对于所述灯具外壳 内周边的LED灯条模组，其发光光强角为70° -90°。
3.根据权利要求1所述高均勻性发光大功率LED路灯，其特征在于，所述配光支架 是可调节LED模组间尺寸和大小的结构；所述配光支架的截面形状呈现扩口 U型，即两 侧有外扩倾斜的侧部；在配光支架的平面底部和倾斜侧部都安装固定了若干LED灯条模 组。
4.根据权利要求1或3所述高均勻性发光大功率LED路灯，其特征在于，所述LED 灯条模组安装在所述配光支架上，通过安装孔固定LED灯条模组。
5.根据权利要求1所述高均勻性发光大功率LED路灯，其特征在于，在所述LED灯 条模组的上方，对应着LED点光源光线发射方向设有分光器，LED点光源的周边设置了 反光镜。
专利摘要一种高均匀性发光大功率LED路灯，包括固定在灯具外壳内配光支架上的若干个LED灯条模组、每个LED灯条模组都是由PCB线路和矩阵分布在散热基板上的LED点光源构成，其特征在于，分布在灯具外壳内中间部分的LED灯条模组之间的间距大于分布在灯具外壳内周边的LED灯条模组的间距；在不同区域的LED点光源上设不同焦距的分光器，发光光强角从中间部分的LED灯条模组到外围部分的均匀递减。在不牺牲光通量的情况下，用简单的二次或者三次光学手法，将光均匀分配、从而降低照明的功率密度而不牺牲照明亮度、良好控制眩光达到最佳的照明效果，灯具结构简单，成本较低。
文档编号F21V19/00GK201803222SQ20092026139
公开日2011年4月20日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者庄杰富 申请人:横店集团浙江得邦公共照明有限公司