配光结构及其led灯具的制作方法
【专利摘要】一种配光结构，其包括基板组件及装设于所述基板组件上的若干透镜模组，所述基板组件为折线型基板，包括依次相连的若干基板，且任意相邻的两个基板所在的平面存在一预设夹角，所述透镜模组包括若干透镜，每一透镜模组的透镜排列于对应的基板上，并将射入的光线进行二次配光处理。本发明还提供一种应用上述配光结构的LED灯具。所述配光结构可在被照面上形成与所述透镜的配光角度相近似的配光分布及狭长型配光分布，进而在被照面上形成照度均匀的狭长型光斑，满足了所述LED灯具的配光要求。
【专利说明】配光结构及其LED灯具
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明领域，尤其涉及一种配光结构及应用所述配光结构的LED (lightemitting d1de，发光二级管)灯具。
【背景技术】
[0002]LED作为能够将电能转化为光能的半导体器件，以其效率高、能耗低、寿命长等优点被广泛地应用于各种照明灯具中，这些灯具已经成为人们生活、工作中不可或缺的照明用器具。然而，由于LED本身属于郎伯型光源，其发光强度大多是两边较低，中心处较高，所以LED—般无法直接应用于照明领域。因此，对LED光源进行光学配光就显得尤为重要。目前，市面上对LED光源进行光学配光主要通过LED透镜实现，常用的LED透明多为旋转对称的圆形透镜，其可在被照面上形成光斑均匀的圆形光斑，然而，如果将这种圆形的对称配光用于墙角、道路或者狭窄的巷道边缘等非完全对称的立体空间中，不仅会造成LED光能的极大浪费，还会给周围环境带来光污染。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种配光结构，其能够被照面形成照度均匀的狭长型光斑，不仅可以提高了 LED的光能利用率，而且能够避免给周围环境带来光污染。
[0004]本发明还提供一种应用上述配光结构的LED灯具。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种配光结构，所述配光结构包括基板组件及装设于所述基板组件上的若干透镜模组，所述基板组件为折线型基板，包括依次相连的若干基板，且任意相邻的两个基板所在的平面存在一预设夹角，所述透镜模组包括若干透镜，每一透镜模组的透镜排列于对应的基板上，并将射入的光线进行二次配光处理。
[0006]其中，所述透镜为30度圆形全反射型LED透镜，其配光角度为30度。
[0007]其中，所述透镜由PMMA塑料、PC塑料或玻璃通过一体成型设计而制成。
[0008]其中，所述透镜整体呈圆台状，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线，并光学处理所述光线。
[0009]其中，所述预设夹角为15度。
[0010]其中，每一透镜模组的透镜等间隔地沿着所述基板的长度方向排列在所述基板的表面，每一个透镜形成的光斑在纵向空间完全重叠，以在被照面上形成与所述透镜的配光角度相近似的配光分布。
[0011]其中，任意相邻的两个基板上排列的透镜一一对准，所述透镜沿着所述基板的宽度方向排列在所述基板组件的基板的不同表面，位于不同横向列的透镜形成的光斑在横向空间部分重叠而在被照面上形成狭长型配光分布。
[0012]其中，所述透镜的第一端面的口径为9.9毫米，所述第二端面的口径为23.6毫米，该透镜的高度为13.3毫米。
[0013]其中，所述基板组件为折线型铝基板。
[0014]本发明还提供了一种LED灯具，包括若干光源，该LED灯具还包括上述的配光结构，所述光源装设于所述基板上且位于所述透镜内，所述光源发出的光线照射至所述透镜上。
[0015]本发明实施提供的LED灯具中，所述透镜模组及基板组件组成了该LED灯具的二次配光结构，该透镜模组光学处理射入的光线，通过所述透镜模组在所述基板组件上的合理排布，所述透镜在被照面上形成与所述透镜的配光角度相近似的配光分布及狭长型配光分布，进而在被照面上形成照度均匀的狭长型光斑，满足了所述LED灯具的配光要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本发明实施例提供的LED灯具的光路示意图。
[0018]图2是发明实施例提供的LED灯具的正视平面示意图。
[0019]图3是图2所示的LED灯具的立体示意图。
[0020]图4是发明实施例提供的LED灯具的透镜的立体示意图。
[0021]图5是图4所示的透镜的剖视图。
[0022]图6是发明实施例提供的LED灯具中透镜的配光曲线图。
[0023]图7是本发明实施例提供的LED灯具的配光曲线图，角度为38x106。
[0024]图8是本发明实施例提供的LED灯具在2米处的照度图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]请参阅图1、图2及图3，本发明实施方式提供一种LED灯具100，其包括若干光源模组20、若干透镜模组30及基板组件50，所述若干透镜模组30及基板组件50组成所述LED灯具100的配光结构，通过所述透镜模组30在基板组件50上的合理排布，从而能够在被照面上形成照度均匀的狭长型光斑。所述光源模组20装设于对应的透镜组件40内，并可根据照明需要发射出相应颜色、强度的光线，所述透镜模组30排列于所述基板组件50上，用于光学处理(如发射、折射)所述光源模组20发出的光线，从而在被照面上形成照度均匀的狭长型光斑。
[0027]在本发明实施例中，所述LED灯具100还包括灯具壳体、散热板、驱动组件、整流电路、灯罩等组件，所述灯具壳体作为该LED结构100的主体，其用于容纳所述光源模组20、透镜模组30、基板组件50、散热板、驱动组件、整流电路等组件于其内，所述灯罩可拆卸地罩设于该灯具壳体上，进而将所述光源模组20、透镜模组30、基板组件50，散热板、驱动组件、整流电路等组件封装于所述灯具壳体内。
[0028]在本发明实施例中，每一光源模组20包括若干光源22,所述若干光源22可为LED芯片，其可通过表面贴装、焊接等方式安装于所述基板组件50的表面。所述光源22的发光部位于所述透镜模组30内，其发射出的光线经由所述透镜模组30透射出去。
[0029]请一并参阅图4及图5，在本发明实施例中，每一所述透镜模组30包括若干透镜32，所述透镜32可为30度圆形全反射型LED透镜(如图6所示的透镜32的配光曲线图)。所述透镜32整体大致呈圆台状,其可由PMMA (polymethylmethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)塑料、PC塑料等光学级塑料或玻璃通过一体成型设计而制成。所述透镜32包括第一端面322及第二端面324，在本发明实施例中，所述第二端面324的尺寸大于所述第一端面322的尺寸。
[0030]在本发明实施例中，所述透镜32的第一端面322排列于所述基板组件50的表面，从而形成上述透镜模组30。所述光源22装设于所述透镜32内，并发出相应颜色及亮度的光线至所述第二端面324，所述透镜32光学处理(如反射、折射)来自所述光源22发出的光线，从而将光线整形并均匀地分散，从而形成均匀的光斑。
[0031]作为本发明的一个实施例，所述透镜32的其中一组设计参数可为:所述透镜32的配光角度大约为30度(如图6所示的透镜32的配光曲线图)，所述第一端面322的口径大约为9.9毫米，所述第二端面324的口径(即该透镜32的出光口直径)大约为23.6毫米，该透镜32的高度大约为13.3毫米。可以理解的是，上述设计参数仅为该LED灯具100的其中一个具体实施例，本申请并不仅仅限于上述设计参数，该透镜32的尺寸是根据LED灯具100的结构尺寸设计出来的，只要满足这种光学性能的设计参数均在本申请的保护范围之内，在此不再赘述。
[0032]在本发明实施例中，所述基板组件50可为折线型铝基板，其包括若干基板52。所述基板52整体大致呈长方体片状，任意相邻的两个基板52之间相互连接，且任意相邻的两个基板52所在的平面(即任意相邻的两个基板52的折面)之间的夹角为15度(如图1所示)。所述透镜32的第一端面322等间隔地纵向列(即沿着所述基板52的长度方向)排列在所述基板52的表面，则排列在每一基板52上的若干透镜32形成了一个透镜模组30。也即是说，所述透镜模组30中的透镜32纵向排列在同一个基板平面上，则每一个透镜32内的光源22形成的光斑在纵向空间完全重叠，进而在被照面上形成与所述透镜32的配光角度(在本发明实施例中，所述透镜32的配光角度为30度)相近似的配光分布。
[0033]此外，任意相邻的两个基板52上排列的透镜32 —一对准，则所述透镜32横向列(即沿着所述基板52的宽度方向)排列在所述基板组件50的基板52的不同表面，且任意相邻的两个基板52所在的平面之间的预设夹角为15度(如图1所示)。此时，位于不同横向列的透镜32内的光源22形成的光斑在横向空间部分重叠，进而在被照面上形成狭长型配光分布(如图7所示LED灯具100的配光曲线图)。
[0034]作为本发明的一个实施例，每一透镜模组30包括14个透镜32，所述的14个透镜32依次等间隔地纵向列(即沿着所述基板52的长度方向)排列在对应的一个基板52的表面，任意相邻的两个基板52上排列的透镜32 —一对准，例如，其中一个基板52上的第一个透镜32与其他基板52上的第一个透镜32对准，并形成了第一个横向列；其中一个基板52上的第二个透镜32与其他基板52上的第二个透镜32对准，并形成第二个横向列；其中一个基板52上的第十四个透镜32与其他基板52上的第十四个透镜32，并形成第十四个横向列，显然，位于不同横向列的透镜32内的光源22形成的光斑在横向空间部分重叠,进而形成狭长型配光分布。可以理解的是，上述设计参数及透镜32的排列方式仅为所述LED灯具100的其中一个具体实施例，本申请并不仅仅限于上述设计参数及排列方式，例如，所述透镜32的数量可为15、16、18或其他数量个，且每个基板52上排列两排或多排的透镜32，所述透镜32的设计参数及排列方式是根据所述LED灯具100的光学性能和结构尺寸设计出来的，只要满足这种光学性能的设计参数均在本申请的保护范围之内，在此不再赘述。
[0035]请一并参阅图1至图7，使用时，所述LED灯具100通电后，所述光源模组20中的光源22根据照明需要发出相应颜色、亮度的光线。所述光源22发出的光线至所述透镜32的第二端面324，所述透镜32光学处理(如反射、折射)来自所述光源22发出的光线，从而将光线整形并均匀地分散，从而形成均匀的光斑。由于每一透镜模组30的透镜32等间隔地纵向列(即沿着所述基板52的长度方向)排列在所述基板52的表面，则每一个透镜32内的光源22形成的光斑在纵向空间完全重叠，进而在被照面上形成与所述透镜32的配光角度相近似的配光分布。又由于任意相邻的两个基板52上排列的透镜32 —一对准，则所述透镜32横向列(即沿着所述基板52的宽度方向)排列在所述基板组件50的基板52的不同表面，且任意相邻的两个基板52所在的平面之间的夹角为15度(如图1所示)，则位于不同横向列的透镜32内的光源22形成的光斑在横向空间部分重叠，从而在被照面上形成狭长型配光分布(如图7所示的LED灯具100的配光曲线图)。如此，所述光源22发出的光线经由所述透镜32 二次配光之后，可在被照面上形成了照度均匀的狭长型光斑。请一并参阅图8，图8本发明实施提供的LED灯具100在2米处的照度图，其表示物体被照面单位时间内所接受的光通量，由图8可知，被照面上形成了照度均匀的狭长型光斑，该透镜模组30及基板组件50组成的二次配光结构满足了所述LED灯具100的配光需求。
[0036]综上所述，本发明实施例提供的LED灯具100中，所述透镜模组30及基板组件50组成了该LED灯具100的二次配光结构，该透镜模组30光学处理所述光源22发出的光线，通过所述透镜模组30在所述基板组件50上的合理排布，所述透镜32形成的光斑在纵向空间完全重叠，并在被照面上形成与所述透镜32的配光角度相近似的配光分布，该透镜32形成的光斑在横向空间部分重叠，并在被照面上形成狭长型配光分布，进而在被照面上形成照度均匀的狭长型光斑。
[0037]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种配光结构，其特征在于，所述配光结构包括基板组件及装设于所述基板组件上的若干透镜模组，所述基板组件为折线型基板，包括依次相连的若干基板，且任意相邻的两个基板所在的平面存在一预设夹角，所述透镜模组包括若干透镜，每一透镜模组的透镜排列于对应的基板上，并将射入的光线进行二次配光处理。
2.根据权利要求1所述的配光系统，其特征在于，所述透镜为30度圆形全反射型LED透镜，其配光角度为30度。
3.根据权利要求1所述的配光系统，其特征在于，所述透镜由PMMA塑料、PC塑料或玻璃通过一体成型设计而制成。
4.根据权利要求1所述的配光系统，其特征在于，所述透镜整体呈圆台状，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线，并光学处理所述光线。
5.根据权利要求2所述的配光系统，其特征在于，所述预设夹角为15度。
6.根据权利要求5所述的配光系统，其特征在于，每一透镜模组的透镜等间隔地沿着所述基板的长度方向排列在所述基板的表面，每一个透镜形成的光斑在纵向空间完全重叠，以在被照面上形成与所述透镜的配光角度相近似的配光分布。
7.根据权利要求6所述的配光系统，其特征在于，任意相邻的两个基板上排列的透镜一一对准，所述透镜沿着所述基板的宽度方向排列在所述基板组件的基板的不同表面，位于不同横向列的透镜形成的光斑在横向空间部分重叠而在被照面上形成狭长型配光分布。
8.根据权利要求4所述的配光系统，其特征在于，所述透镜的第一端面的口径为9.9毫米，所述第二端面的口径为23.6毫米，该透镜的高度为13.3毫米。
9.根据权利要求1所述的配光系统，其特征在于，所述基板组件为折线型铝基板。
10.一种LED灯具，包括若干光源，其特征在于，该LED灯具还包括权利要求1至9任意一项所述的配光结构，所述光源装设于所述基板上且位于所述透镜内，所述光源发出的光线照射至所述透镜上。
【文档编号】F21V5/04GK104180295SQ201310195000
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月21日 优先权日:2013年5月21日
【发明者】周明杰, 杜金 申请人:海洋王（东莞）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术有限公司