CN101922634A - Led照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种LED照明装置，包括光源基板、多个LED光源、导光板及灯罩。多个LED光源固定在光源基板上。导光板设置在灯罩的内部，导光板一端形成入光面，且入光面与LED光源相对设置。导光板包括两个侧面，两个侧面均为反射面，并分别形成为第一曲面与第二曲面。导光板的至少一个侧面上设置有多个凸起或凹陷的调光纹路。LED光源的出射光从入光面进入后，在导光板的两个侧面之间进行内部反射传输，并照射到调光纹路上产生漫射而出光，自导光板的侧面出射的光束照射到所述灯罩的内表面，最终透过灯罩而出射到外部。本发明透过导光板的设置可获得均匀的出射光，可改善LED光源的直接眩光效果，并使LED照明装置具有良好的照射角度。

Description

LED照明装置
技术领域
本发明涉及一种LED照明装置，特别是涉及一种具有良好的照射角度的日光灯型LED照明装置。
背景技术
和传统光源相比，发光二极管(LED)具有较高之发光效率、低辐射、寿命长、用电省、污染低、驱动电压低、灯具可小型化等优点，以LED作为日光灯的照明装置逐渐得到了广泛的应用，并逐渐取代传统荧光灯。但LED为点状光源，其发光角度较小且具有强烈的方向性，LED日光灯的发光角度约为100～140度，而传统荧光灯则为360度全周均匀发光，LED日光灯的有效照明范围远小于传统荧光灯，因此在传统荧光灯的应用场合使用LED日光灯会与原始的照明设计需求不相匹配，使得LED日光灯无法直接等效替代传统荧光灯。另外，由于目前的LED灯是以点状矩阵分布，且LED单体发光强度大，在LED灯具的发光面上形成强烈的直接眩光(亮点)，从外部观察它是点状分布的点光源。在生产过程或由于材料质地产生误差，每一LED日光灯的LED点光源的发光效率和波长也会有不均匀现象，并且演色性不佳，从而影响照明质量。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有良好的照射角度并能改善LED光源的直接眩光效果的LED照明装置。
一种LED照明装置，包括光源基板、多个LED光源、导光板及灯罩。所述多个LED光源固定在光源基板上。所述导光板设置在灯罩的内部，导光板一端形成入光面，且入光面与LED光源相对设置。导光板的横截面为弧形，其包括两个侧面，两个侧面均为反射面，所述两个侧面形成为第一曲面与第二曲面。导光板的至少一个侧面上设置有多个凸起或凹陷的调光纹路。LED光源的出射光从所述入光面进入后，在导光板的两个侧面之间进行内部反射传输，并照射到所述调光纹路上产生漫射而出光，自导光板的侧面出射的光束照射到所述灯罩的内表面，最终透过灯罩而出射到外部。
本发明透过导光板的设置可获得均匀的出射光，可改善LED光源的直接眩光效果，并使LED照明装置具有良好的照射角度。
附图说明
图1是本发明第一实施方式中LED照明装置的示意图。
图2是图1中的LED照明装置II-II方向的剖面图。
图3是图2中的LED照明装置的发光示意图。
图4是本发明第二实施方式中LED照明装置的剖面图。
图5是本发明第三实施方式中LED照明装置的剖面图。
图6是本发明第四实施方式中LED照明装置的发光示意图。
图7是本发明第五实施方式中LED照明装置的发光示意图。
主要元件符号说明
LED照明装置            100a、100b、100c、100d、100e
散热基座               10
光源基板               11
LED光源                12
导光板                 20
入光面                 201
曲面                   2021、2022、411
调光纹路               203
反射层                 210
灯罩                   30、40c
凹口                   301、302、412
反射部分               41
透射部分        42
扣合部          410、420
具体实施方式
请同时参阅图1和2，LED照明装置100a大致为传统日光灯的细长管状结构，其包括散热基座10、光源基板11、多个LED光源12、导光板20及灯罩30。导光板20设置在灯罩30内部，并与灯罩30可拆卸地连接，本实施方式中，灯罩30的内壁上设置有凹口301和302，凹口301和302分别与导光板20的两端相扣合，将导光板20固定在灯罩30内部。灯罩30上设有凹口302的一侧与光源基板11分别可拆卸地安装在散热基座10上，多个LED光源12固定在光源基板11上，从而使得LED光源12产生的热量能够通过散热基座10与空气进行热交换。在其他实施方式中，当不需要散热基座10时，光源基板11可以设置在灯罩30内部，例如，可以在灯罩30内壁上设置与光源基板11匹配的凹槽，并将光源基板11扣合到该凹槽中。多个LED光源12和光源基板11伸入到凹口302中。
该导光板20采用导光材料制成，其与LED光源12相对的一端形成入光面201。该导光板20包括两个侧面，该两个侧面分别形成反射面，且两个侧面之间形成有光传输通道。本实施方式中，该导光板20的横截面形成为弧形，其两个侧面分别为曲面2021和2022。为了控制导光板20表面上的发光位置及发光强度，曲面2021和2022上均设置有多个凸起或凹陷的调光纹路203，入射到该调光纹路203的光线发生漫射而出射。
请参阅图3，LED光源12的出射光从入光面201进入后，在两个曲面2021和2022之间进行内部反射传输，照射到曲面2021和2022上的调光纹路203的光束产生漫射而出光，未照射到调光纹路203的光束则继续被反射传输，直至照射到调光纹路203后最终以漫射形态出射。自曲面2021和2022出射的光束照射到灯罩30的内表面，最终透过灯罩而出射到外部。
灯罩30采用导光材料制成，在一种实施方式中，灯罩30的整个内表面或外表面都设置设置具有光折射作用的、使出射光面光源化的光学纹路，例如，灯罩30的内表面上设置有多条均匀排列的柱状凸起，由导光板20出射的光束入射到灯罩30内表面透过该光学纹路后作进一步的扩散，从而提升整个灯罩30表面的出射光的均匀性及柔和度。在另一种实施方式中，灯罩30仅有部分表面设置有光学纹路。在再一种实施方式中，灯罩30表面可以不设置光学纹路，而灯罩30的材质可采用扩散材料制成或在灯罩30的表面上设置扩散层，该扩散材料内一般含有甲基丙烯酸甲酯微粒，甲基丙烯酸甲酯微粒作为扩散粒子用于使光线发生扩散，从而使出射光更加均匀柔和。
请参阅图4，为本发明第二实施方式中LED照明装置100b的剖面图，该实施方式与图2所示的第一实施方式不同之处在于：在本实施方式中，导光板20的其中一个曲面，例如曲面2021上设置有反射层210，阻止光线从该曲面2021出射，入射到该反射层210上的光线被反射到另一个曲面2022上，并在曲面2022的调光纹路203上产生漫射而出光，从而使LED照明装置100b成为单曲面发光的面光源，即灯罩30仅有与曲面2022相邻的部分发光，其他部分不发光。在另一种实施方式中，导光板20的其中一个曲面未设置有调光纹路，未设置有调光纹路的表面为全反射面，光线不由该表面出射，使LED照明装置分区域发光。其中，设置了反射片的表面也可以设置或不设置调光纹路。在再一种实施方式中，灯罩30与设置有反射层210的曲面2021相邻的部分表面不设置有光学纹路，其他部分设置有光学纹路。
请参阅图5，为本发明第三实施方式中LED照明装置100c的剖面图，该实施方式与图2所示的第一实施方式不同之处在于：在本实施方式中，灯罩40c包括反射部分41和透射部分42，反射部分41和透射部分42分别形成为扇形状，反射部分41两侧的边缘分别形成有扣合部410，透射部分42两侧的边缘分别形成有扣合部420，反射部分41的扣合部410与透射部分42相应的扣合部420相互扣合，将反射部分41和透射部分42固定在一起，从而获得一个传统管状灯管的外形。
反射部分41在靠近其扣合部410处形成有一个弧度与曲面2021相配合的曲面411，曲面411与两侧的扣合部410共同定义一个凹口412，导光板20被设置在凹口412内，曲面2021与反射部分41的曲面411相互贴合，曲面411将从与其相邻的曲面2021出射的光线反射回导光板20中，光线最终在曲面2022的调光纹路203上产生漫射而出光。在一种实施方式中，反射部分41采用反射材料制成，在另一种实施方式中，反射部分41的内表面及/或外表面涂敷有反射层。在再一种实施方式中，导光板20与曲面411贴合的一个曲面2021上未设置有调光纹路，未设置有调光纹路的表面为全反射面，光线不由该表面出射。
透射部分42使从与其相邻的曲面2022出射的光线透射到LED照明装置100c的外部，从而使LED照明装置100c成为单曲面发光的面光源。在一种实施方式中，所述透射部分42表面设置有具有光折射作用的、使出射光面光源化的光学纹路。在另一种实施方式中，还可以将透射部分42去除，由曲面2022直接出光，从而获得如图6所示的广角型曲面面光源LED照明装置100d，及如图7所示的窄角型曲面面光源LED照明装置100e。
本发明透过导光板20的设置可使LED照明装置获得两个非对称的、出射光均匀的曲面发光面，再搭配反射层的设置可以容易调整发光的区域，从而使LED照明装置具有良好的照射角度并能改善LED光源的直接眩光效果。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种LED照明装置，包括光源基板、多个LED光源、导光板及灯罩，所述多个LED光源固定在光源基板上，其特征在于：所述导光板设置在灯罩的内部，所述导光板一端形成入光面，且所述入光面与所述LED光源相对设置；所述导光板的横截面为弧形，其包括两个侧面，所述两个侧面均为反射面，且分别形成为第一曲面与第二曲面；所述导光板的至少一个侧面上设置有多个凸起或凹陷的调光纹路；LED光源的出射光从所述入光面进入后，在导光板的两个侧面之间进行内部反射传输，并照射到所述调光纹路上产生漫射而出光，自导光板的侧面出射的光束照射到所述灯罩的内表面，最终透过灯罩而出射到外部。
2.如权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述灯罩的内壁上设置有两条凹口，所述两条凹口分别与导光板的两端相扣合，将导光板固定在灯罩内部。
3.如权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述灯罩的部分或者全部表面上设置有具有光折射作用的、使出射光面光源化的光学纹路。
4.如权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述第一曲面与第二曲面的其中一个设置有反射层，阻止光线从该曲面出射。
5.如权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，所述灯罩包括扇形状的反射部分，反射部分两侧的边缘分别形成有第一扣合部，反射部分在靠近其第一扣合部处形成有一个弧度与第一曲面相配合的第三曲面，第三曲面与其两侧的第一扣合部共同定义一个凹口，导光板被设置在所述凹口内，导光板的第一曲面与反射部分的第三曲面相互贴合。
6.如权利要求5所述的LED照明装置，其特征在于，所述灯罩还包括扇形状的透射部分，透射部分两侧的边缘分别形成有第二扣合部，反射部分的第一扣合部与透射部分相应的第二扣合部相互扣合，将反射部分和透射部分固定在一起。
7.如权利要求5所述的LED照明装置，其特征在于，所述反射部分由反射材料制成的。
8.如权利要求5所述的LED照明装置，其特征在于，所述反射部分的内表面及/或外表面涂敷有反射层。
9.如权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于，灯罩的材质采用扩散材料制成或在灯罩的表面上设置扩散层。
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