CN101749670B - 一种配光led路灯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配光LED路灯，包括若干个配光面，每个配光面上分别设有若干个LED灯，配光面构成两个配光组，第一配光组的配光面与安装基准面的正向水平线形成钝角夹角，第二配光组的配光面与安装基准面的反向水平线形成钝角夹角，配光面上所安装LED灯的发散角随配光面与安装基准面水平线钝角夹角的增大而增大，灯头整体呈平面状，结构紧凑，其厚度由倾角最大的配光面所决定，灯具可以制作的非常薄，降低了生产成本，消除了不同倾角配光面上LED灯的挡光现象和临近LED灯间的光吸收现象，出光率达到90％，保证距离光源比较远的路面有足够的光照强度，实现不同照明区域所需要的配光曲线，配光效果好，照明区域内的照度均匀。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED路灯，具体地说，涉及一种经过配光后使整个光源的照明曲线呈蝙蝠翼状分布的配光LED路灯，属于LED光照明领域，
背景技术
近几年，LED技术发展很快，其发光效率成倍增长，成本大幅下降，LED光源被广泛应用于照明领域，它具有节能、环保、长寿命等许多优点，被认为是节能降耗的最佳途径，被誉为21世纪绿色光源，具有广阔的发展前景。
LED路灯作为一种照明工具，除节能、环保之外，同时也要考虑照明环境的安全和舒适性，这就要求科学合理的光学设计，使灯具达到既高效，节能，又有良好的照明质量，建立优质、高效、经济、舒适、安全、有益的环境，以期实现真正的“绿色照明”。
在大功率照明光源制作中，白光LED路灯通常采用1W级的LED灯，即LED灯的驱动电流在350mA，电压在3～3.3V之间，LED灯的发散角度在40～120度之间，即其发光能量大多集中在40～120度的范围内。
图1为LED灯的发光曲线示意图，其横坐标θ表示LED照射的光斑角，纵坐标I表示发光强度，LED灯发光强度的最大值用1.0表示，根据发散角度的定义可知，当LED灯的发光强度下降至其最大值的一半，即50％时的光斑角θ即为其发散角度，从图1中可以看出，在LED灯的中心法线方向LED的发光强度最大，在两侧急剧下降，而且能量主要集中在发散角θ的范围内，因此LED灯在路灯中的照明均匀度是不均匀的，这样构成的平面LED光源的圆形照明区域及区域内的照度均匀性有着很大的局限性，而道路照明则要求在一个长方形的区域内实现均匀的光强分布。
如图2所示，而平面光源形成的照明区域是圆形的，在道路长度方向上的照度分布不均匀，在宽度方向则造成光浪费和光污染，很难实现道路照明所需要的蝙蝠翼配光曲线，其有效光照范围内的亮度均匀性较差，影响了使用效果。
在灯具的光照特性中，主要考虑三个方面：一是配光性能；二是灯具效率；三是防眩光特性。灯具光学设计的主要作用就是让光照依人们的需要按一定的规律分配，这就是配光特性。优良的配光特性可以有效提高灯具的利用率，亮度高，均匀性好，无眩光，同时对周边环境的光干扰小。
专利号为200710029855.7的中国专利公开了一种高亮度大功率LED路灯，如图3所示，该路灯的基板由多组斜面依次连接构成，并呈中心对称。由于多组斜面单调向上连接，且中心对称，其厚度由多组斜面决定，因此灯具厚度较大。灯头整体呈弧形，因而存在不同倾角平面LED灯挡光现象，同时还存在临近LED灯间的光吸收现象，这必然导致降低了LED路灯整体的出光率和配光效果。
发明内容
本发明要解决的问题是针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑、光强分布均匀、配光效果好的配光LED路灯。
为解决以上问题，本发明的技术方案如下：一种配光LED路灯，其特征在于：所述LED路灯包括若干个配光面，每个配光面上分别设有若干个LED灯，所述配光面构成两个配光组，第一配光组的配光面与安装基准面的正向水平线形成钝角夹角，第二配光组的配光面与安装基准面的反向水平线形成钝角夹角，配光面上所安装LED灯的发散角随配光面与安装基准面水平线钝角夹角的增大而增大。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述LED路灯包括基板，所述配光面设置在基板上。
所述配光面上所安装LED灯的数量随配光面与安装基准面水平线钝角夹角的增大而减少。
所述两个配光组的配光面间隔排列。
所述配光面以安装基准面的中心对称。
所述配光面依次连接成锯齿状。
所述钝角夹角为120°-170°。
所述LED灯的发散角为30°-120°。
所述LED灯的功率为1W以上。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：
(1)LED路灯由基板上不同倾角的配光面构成，配光面呈锯齿形排列，灯头整体呈平面状，结构紧凑，其厚度由倾角最大的配光面所决定，因此灯具可以制作的非常薄，生产和制作方便，降低了生产成本。
(2)消除了不同倾角配光面上LED灯的挡光现象和临近LED灯间的光吸收现象，经球形积分仪测试，其出光率可以达到90％。
(3)配光面与安装基准面的夹角不同，每个配光面上LED灯用来照射不同的区域，光线覆盖的区域更广，光强分布更均匀。
(4)配光面上所安装LED灯的发散角和LED灯的数量随配光面与基板平面钝角夹角的改变而不同，钝角夹角小的配光面上安装LED灯的发散角小且数量多，这样可以保证距离光源比较远的路面有足够的光照强度，实现不同照明区域所需要的配光曲线，配光效果好，满足了照明区域内的照度均匀性。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
附图说明
附图1为LED灯的发光曲线示意图；
附图2为路灯道路照明示意图；
附图3为现有技术中LED路灯的结构示意图；
附图4为本发明实施例1中LED路灯的结构示意图；
附图5为本发明实施例2中LED路灯的结构示意图；
附图6为本发明实施例3中LED路灯的结构示意图；
附图7为本发明实施例4中LED路灯的结构示意图；
附图8为本发明实施例5中LED路灯的结构示意图；
附图9为本发明实施例6中LED路灯的结构示意图；
附图10为本发明实施例7中LED路灯的结构示意图；
附图11为本发明实施例8中LED路灯的结构示意图；
附图12为本发明实施例1、3、5及7中LED路灯照明示意图；
附图13为本发明实施例1、3、5及7中LED路灯配光曲线图；
附图14为本发明实施例2、4、6及8中LED路灯照明示意图；
附图15为本发明实施例2、4、6及8中LED路灯配光曲线图。
图中，
1-基板，2-底平面，3-LED灯，4、41、5、51、6、61、7、71、8、81-配光面。
具体实施例
实施例1，如附图4所示，LED路灯包括基板1和LED灯3，基板1包括一个底平面2，底平面2上设有八个由铸铝材料制成的配光板，每个配光板具有一个配光面，每个配光面上固定有功率为1W的LED灯3，八个配光面依次连接成锯齿形并构成两个配光组，第一配光组的配光面与LED路灯安装基准面的正向水平线形成钝角夹角，第二配光组的配光面与LED路灯安装基准面的反向水平线形成钝角夹角，两个配光组的配光面间隔排列，各配光面上所安装LED灯3的发散角随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而增大，各配光面上所安装LED灯3的数量随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而减少，配光面以基板1的中心对称，LED路灯安装基准面水平线为底平面2所在X轴。
第一配光组包括配光面4、配光面6和配光面71及配光面51，第二配光组包括配光面5、配光面7和配光面61及配光面41，配光面4、配光面5、配光面6、配光面7、配光面71、配光面61、配光面51及配光面41依次连接，其中，配光面4与底平面2所在X轴正向的夹角α1为120°，该配光面上安装有30个发散角为30°的LED灯，配光面5与底平面2所在X轴反向的夹角α2为165°，该配光面上安装有6个发散角为90°的LED灯，配光面6与底平面2所在X轴正向的夹角α3为145°，该配光面上安装有9个发散角为60°的LED灯，配光面7与底平面2所在X轴反向的夹角为α4130°，该配光面上安装有18个发散角为40°的LED灯，配光面41与配光面4以基板1的中心对称，配光面51与配光面5以基板1的中心对称，配光面61与配光面6以基板1的中心对称，配光面71与配光面7以基板1的中心对称，以上八个配光面呈锯齿形排列，整体呈平面状，结构非常紧凑，相互之间不阻挡光的输出，其照明示意图如附图12所示，其配光曲线为蝙蝠翼状，如附图13所示。
实施例2，如附图5所示，LED路灯包括基板1和LED灯3，基板1包括一个底平面2，底平面2上设有十个由铸铝材料制成配光板，每个配光板上具有一个配光面，每个配光面上固定有功率为1W的LED灯3，十个配光面依次连接成锯齿形并构成两个配光组，第一配光组的配光面与LED路灯安装基准面的正向水平线形成钝角夹角，第二配光组的配光面与LED路灯安装基准面的反向水平线形成钝角夹角，两个配光组的配光面间隔排列，各配光面上所安装LED灯3的发散角随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而增大，各配光面上所安装LED灯3的数量随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而减少，配光面以基板1的中心对称，LED路灯安装基准面水平线为底平面2所在X轴。
第一配光组包括配光面4、配光面6、配光面8和配光面71及配光面51，第二配光组包括配光面5、配光面7和配光面81、配光面61及配光面41，配光面4、配光面5、配光面6、配光面7、配光面8和配光面81、配光面71、配光面61、配光面51及配光面41依次连接，其中，配光面4与底平面2所在X轴反向的夹角α1为150°，该配光面上安装有12个发散角为60°的LED灯，配光面5与底平面2所在X轴正向的夹角α2为130°，该配光面上安装有16个发散角为40°的LED灯，配光面6与底平面2所在X轴反向的夹角α3为160°，该配光面上安装有8个发散角为90°的LED灯，配光面7与底平面2所在X轴正向的夹角α4为120°，该配光面上安装有18个发散角为30°的LED灯，配光面8与底平面2所在X轴反向的夹角α5为170°，该配光面上安装有6个发散角为120°的LED灯，配光面41与配光面4以基板1的中心对称，配光面51与配光面5以基板1的中心对称，配光面61与配光面6以基板1的中心对称，配光面71与配光面7以基板1的中心对称，配光面81与配光面8以基板1的中心对称，以上十个配光面呈锯齿形排列，整体呈平面状，结构非常紧凑，相互之间不阻挡光的输出，其照明示意图如附图14所示，其配光曲线为蝙蝠翼状，如附图15所示。
实施例3，如附图6所示，LED路灯包括LED灯3和铸铝材料制成的基板1，基板1包括一个底平面2，底平面2上设有八个配光板，每个配光板具有一个配光面，每个配光面上固定有功率为1W的LED灯3，八个配光面构成两个配光组，第一配光组的配光面与LED路灯安装基准面的正向水平线形成钝角夹角，第二配光组的配光面与LED路灯安装基准面的反向水平线形成钝角夹角，两个配光组的配光面间隔排列，各配光面上所安装LED灯3的发散角随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而增大，各配光面上所安装LED灯3的数量随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而减少，两个配光组的配光面以基板1的中心对称设置，LED路灯安装基准面水平线为底平面2所在X轴。
第一配光组包括配光面4、配光面6和配光面71及配光面51，第二配光组包括配光面5、配光面7和配光面61及配光面41，其中，配光面4与底平面2所在X轴正向的夹角α1为120°，该配光面上安装有30个发散角为30°的LED灯，配光面5与底平面2所在X轴反向的夹角α2为165°，该配光面上安装有6个发散角为90°的LED灯，配光面6与底平面2所在X轴正向的夹角α3为145°，该配光面上安装有9个发散角为60°的LED灯，配光面7与底平面2所在X轴反向的夹角为α4130°，该配光面上安装有18个发散角为40°的LED灯，配光面41与配光面4以基板1的中心对称，配光面51与配光面5以基板1的中心对称，配光面61与配光面6以基板1的中心对称，配光面71与配光面7以基板1的中心对称，整体呈平面状，结构非常紧凑，相互之间不阻挡光的输出，其照明示意图如附图12所示，其配光曲线为蝙蝠翼状，如附图13所示。
实施例4，如附图7所示，LED路灯包括LED灯3和铸铝材料制成的基板1，基板1包括一个底平面2，底平面2上设有十个配光板，每个配光板上具有一个配光面，每个配光面上固定有功率为1W的LED灯3，十个配光面构成两个配光组，第一配光组的配光面与LED路灯安装基准面的正向水平线形成钝角夹角，第二配光组的配光面与LED路灯安装基准面的反向水平线形成钝角夹角，两个配光组的配光面间隔排列，各配光面上所安装LED灯3的发散角随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而增大，各配光面上所安装LED灯3的数量随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而减少，配光面以基板1的中心对称，LED路灯安装基准面水平线为底平面2所在X轴。
第一配光组包括配光面4、配光面6、配光面8、配光面71及配光面51，第二配光组包括配光面5、配光面7、配光面81、配光面61及配光面41，其中，配光面4与底平面2所在X轴反向的夹角α1为150°，该配光面上安装有12个发散角为60°的LED灯，配光面5与底平面2所在X轴正向的夹角α2为130°，该配光面上安装有16个发散角为40°的LED灯，配光面6与底平面2所在X轴反向的夹角α3为160°，该配光面上安装有8个发散角为90°的LED灯，配光面7与底平面2所在X轴正向的夹角α4为120°，该配光面上安装有18个发散角为30°的LED灯，配光面8与底平面2所在X轴反向的夹角α5为170°，该配光面上安装有6个发散角为120°的LED灯，配光面41与配光面4以基板1的中心对称，配光面51与配光面5以基板1的中心对称，配光面61与配光面6以基板1的中心对称，配光面71与配光面7以基板1的中心对称，配光面81与配光面8以基板1的中心对称，整体呈平面状，结构非常紧凑，相互之间不阻挡光的输出，其照明示意图如附图14所示，其配光曲线为蝙蝠翼状，如附图15所示。
实施例5，如附图8所示，LED路灯包括八个由铸铝材料制成的配光板，每个配光板具有一个配光面，每个配光面上固定有功率为1W的LED灯3，八个配光面依次连接成锯齿形并构成两个配光组，第一配光组的配光面与LED路灯安装基准面的正向水平线形成钝角夹角，第二配光组的配光面与LED路灯安装基准面的反向水平线形成钝角夹角，两个配光组的配光面间隔排列，各配光面上所安装LED灯3的发散角随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而增大，各配光面上所安装LED灯3的数量随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而减少，配光面以八个配光板的中心对称，LED路灯安装基准面水平线为X轴。
第一配光组包括配光面4、配光面6和配光面71及配光面51，第二配光组包括配光面5、配光面7和配光面61及配光面41，配光面4、配光面5、配光面6、配光面7、配光面71、配光面61、配光面51及配光面41依次连接，其中，配光面4与X轴正向的夹角α1为120°，该配光面上安装有30个发散角为30°的LED灯，配光面5与X轴反向的夹角α2为165°，该配光面上安装有6个发散角为90°的LED灯，配光面6与X轴正向的夹角α3为145°，该配光面上安装有9个发散角为60°的LED灯，配光面7与X轴反向的夹角为α4130°，该配光面上安装有18个发散角为40°的LED灯，配光面41与配光面4、配光面51与配光面5、配光面61与配光面6及配光面71与配光面7分别对称，以上八个配光面呈锯齿形排列，整体呈平面状，结构非常紧凑，相互之间不阻挡光的输出，其照明示意图如附图12所示，其配光曲线为蝙蝠翼状，如附图13所示。
实施例6，如附图9所示，LED路灯包括由十个铸铝材料制成配光板，每个配光板上具有一个配光面，每个配光面上固定有功率为1W的LED灯3，十个配光面依次连接成锯齿形并构成两个配光组，第一配光组的配光面与LED路灯安装基准面的正向水平线形成钝角夹角，第二配光组的配光面与LED路灯安装基准面的反向水平线形成钝角夹角，两个配光组的配光面间隔排列，各配光面上所安装LED灯3的发散角随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而增大，各配光面上所安装LED灯3的数量随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而减少，两个配光组的配光面分别以十个配光面的中心对称设置，LED路灯安装基准面水平线为X轴。
第一配光组包括配光面4、配光面6、配光面8和配光面71及配光面51，第二配光组包括配光面5、配光面7、配光面81、配光面61及配光面41，配光面4、配光面5、配光面6、配光面7、配光面8和配光面81、配光面71、配光面61、配光面51及配光面41依次连接，其中，配光面4与X轴反向的夹角α1为150°，该配光面上安装有12个发散角为60°的LED灯，配光面5与X轴正向的夹角α2为130°，该配光面上安装有16个发散角为40°的LED灯，配光面6与X轴反向的夹角α3为160°，该配光面上安装有8个发散角为90°的LED灯，配光面7与X轴正向的夹角α4为120°，该配光面上安装有18个发散角为30°的LED灯，配光面8与X轴反向的夹角α5为170°，该配光面上安装有6个发散角为120°的LED灯，配光面41与配光面4、配光面51与配光面5、配光面61与配光面6、配光面71与配光面7及配光面81与配光面8分别对称，以上十个配光面呈锯齿形排列，整体呈平面状，结构非常紧凑，相互之间不阻挡光的输出，其照明示意图如附图14所示，其配光曲线为蝙蝠翼状，如附图15所示。
实施例7，如附图10所示，LED路灯包括由铸铝材料制成的基板1，基板1上设有八个配光面，每个配光面上固定有功率为1W的LED灯3，八个配光面呈锯齿形分布并构成两个配光组，第一配光组的配光面与LED路灯安装基准面的正向水平线形成钝角夹角，第二配光组的配光面与LED路灯安装基准面的反向水平线形成钝角夹角，两个配光组的配光面间隔排列，各配光面上所安装LED灯3的发散角随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而增大，各配光面上所安装LED灯3的数量随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而减少，配光面以基板1的中心对称，LED路灯安装基准面水平线为X轴。
第一配光组包括配光面4、配光面6和配光面71及配光面51，第二配光组包括配光面5、配光面7和配光面61及配光面41，配光面4、配光面5、配光面6、配光面7、配光面71、配光面61、配光面51及配光面41依次连接，其中，配光面4与X轴正向的夹角α1为120°，该配光面上安装有30个发散角为30°的LED灯，配光面5与X轴反向的夹角α2为165°，该配光面上安装有6个发散角为90°的LED灯，配光面6与X轴正向的夹角α3为145°，该配光面上安装有9个发散角为60°的LED灯，配光面7与X轴反向的夹角为α4130°，该配光面上安装有18个发散角为40°的LED灯，配光面41与配光面4以基板1的中心对称，配光面51与配光面5以基板1的中心对称，配光面61与配光面6以基板1的中心对称，配光面71与配光面7以基板1的中心对称，以上八个配光面呈锯齿形排列，整体呈平面状，结构非常紧凑，相互之间不阻挡光的输出，其照明示意图如附图12所示，其配光曲线为蝙蝠翼状，如附图13所示。
实施例8，如附图11所示，LED路灯包括由铸铝材料制成的基板1，基板1上设有十个配光板，每个配光板上具有一个配光面，每个配光面上固定有功率为1W的LED灯3，十个配光面呈锯齿形分布并构成两个配光组，第一配光组的配光面与LED路灯安装基准面的正向水平线形成钝角夹角，第二配光组的配光面与LED路灯安装基准面的反向水平线形成钝角夹角，两个配光组的配光面间隔排列，各配光面上所安装LED灯3的发散角随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而增大，各配光面上所安装LED灯3的数量随配光面与LED路灯安装基准面水平线钝角夹角的增大而减少，配光面以基板1的中心对称，LED路灯安装基准面水平线为X轴。
第一配光组包括配光面4、配光面6、配光面8和配光面71及配光面51，第二配光组包括配光面5、配光面7、配光面81、配光面61及配光面41，配光面4、配光面5、配光面6、配光面7、配光面8和配光面81、配光面71、配光面61、配光面51及配光面41依次连接，其中，配光面4与X轴反向水平线的夹角α1为150°，该配光面上安装有12个发散角为60°的LED灯，配光面5与X轴正向的夹角α2为130°，该配光面上安装有16个发散角为40°的LED灯，配光面6与X轴反向的夹角α3为160°，该配光面上安装有8个发散角为90°的LED灯，配光面7与X轴正向的夹角α4为120°，该配光面上安装有18个发散角为30°的LED灯，配光面8与X轴反向的夹角α5为170°，该配光面上安装有6个发散角为120°的LED灯，配光面41与配光面4以基板1的中心对称，配光面51与配光面5以基板1的中心对称，配光面61与配光面6以基板1的中心对称，配光面71与配光面7以基板1的中心对称，配光面81与配光面8以基板1的中心对称，以上十个配光面呈锯齿形排列，整体呈平面状，结构非常紧凑，相互之间不阻挡光的输出，其照明示意图如附图14所示，其配光曲线为蝙蝠翼状，如附图15所示。
Claims (1)
1.一种配光LED路灯，包括若干个配光面，每个配光面上分别设有若干个LED灯(3)，所述配光面构成两个配光组，第一配光组的配光面与安装基准面的正向水平线形成钝角夹角，第二配光组的配光面与安装基准面的反向水平线形成钝角夹角，配光面上所安装LED灯(3)的发散角随配光面与安装基准面水平线钝角夹角的增大而增大，其特征在于：所述配光面有十个，十个配光面以安装基准面的中心对称；
左侧第一个配光面与安装基准面的反向水平线的夹角为α1为150°，该配光面上安装有12个发散角为60°的LED灯；
左侧第二个配光面与安装基准面的正向水平线的夹角α2为130°，该配光面上安装有16个发散角为40°的LED灯；
左侧第三个配光面与安装基准面的反向水平线的夹角α3为160°，该配光面上安装有8个发散角为90°的LED灯；
左侧第四个配光面与安装基准面的正向水平线的夹角α4为120°，该配光面上安装有18个发散角为30°的LED灯；
左侧第五个配光面与安装基准面的反向水平线的夹角α5为170°，该配光面上安装有6个发散角为120°的LED灯。
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