CN102003631A - 一种led灯具 - Google Patents

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周明杰
张玉平
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Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种LED灯具，包括LED光源、透镜、以及反光杯，所述LED光源位于所述反光杯的底部，所述透镜位于所述LED光源的前方；所述LED光源具有一轴线，所述LED光源发出的光线包括靠近轴线部分的光线和远离轴线部分的光线，靠近轴线部分的光线经透镜配光后射出，远离轴线部分的光线经反光杯配光后射出。本发明的LED灯具采用透镜与反光杯组合的方式实现对LED光源发出的光实现全范围配光，使LED光源出射光通的有效配光率理论上提高到100％。LED光源发出的光全部经过二次配光，有效减小眩光角度和眩光强度。

Description

一种LED灯具
技术领域
本发明涉及LED灯具，更具体地说，涉及一种对LED发光体进行二次配光的LED灯具。
背景技术
典型的LED发光体出射光束的相对光强分布图如图1所示，不同厂家的LED经过初次光学设计后，出射光线与发光体轴线的夹角一般为0～80度之间。为了得到合适的照明效果，需要对LED发光体进行二次配光设计，现有的LED灯具一般采用反光杯对LED发光体进行二次配光。
利用反光杯进行二次配光设计的LED灯具如图2所示，LED发光体10发出的部分光经反光杯20反射之后射出，但是在角度11内的光线是无法配光的。该方案的相对光强分布图如图3所示，这种配光方案中反光杯20所能利用到的LED光束发射角范围为20～80度范围，在发散角为0～20度范围内的光线无法进行配光。并且要对到达或接近20度的近轴光线进行配光的话，反光杯的深度将非常深，导致灯具的体积较大，这种深反光杯的配光方式对于有小体积而强聚光要求的手电筒设计来说不利于把产品小型化。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的LED灯具上述缺陷，提供一种可以对LED发光体实现全范围配光的LED灯具。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED灯具，包括LED光源、透镜、以及反光杯，所述LED光源位于所述反光杯的底部，所述透镜位于所述LED光源的前方；所述LED光源具有一轴线，所述LED光源发出的光线包括靠近轴线部分的光线和远离轴线部分的光线，靠近轴线部分的光线经透镜配光后射出，远离轴线部分的光线经反光杯配光后射出。
在本发明所述的LED灯具中，所述LED光源的发光中心与所述反光杯的杯口的连线经过透镜的边缘。
在本发明所述的LED灯具中，所述LED光源发出的光线中与轴线夹角最大的光线经反光杯反射后大致平行轴线射出，且大致经过透镜的边缘。
在本发明所述的LED灯具中，所述靠近轴线部分的光线为与轴线夹角为0～45度的光线。
在本发明所述的LED灯具中，所述透镜为平凸透镜。
在本发明所述的LED灯具中，所述透镜为菲涅尔透镜。
在本发明所述的LED灯具中，所述菲涅尔透镜具有一齿纹面，所述齿纹背对所述LED光源。
在本发明所述的LED灯具中，所述齿纹面具有与透镜同心的多圈同心齿纹圈。
在本发明所述的LED灯具中，所述多圈同心齿纹圈的相邻齿圈间距由透镜中心向外逐渐变小。
实施本发明的LED灯具，具有以下有益效果：
1、本发明的LED灯具采用透镜与反光杯组合的方式实现对LED光源发出的光实现全范围配光，使LED光源出射光通的有效配光率理论上提高到100％，相对单反光杯65％的有效配光率有很大的提高。
2、LED光源发出的光全部经过二次配光，发光更加均匀，可以有效减小眩光角度和眩光强度；
3、采用透镜与反光杯结合的配光结构，有利于减小反光杯的尺寸，便于LED灯具的小型化。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是LED发光体相对光强分布图；
图2是反光杯配光方案的示意图；
图3是反光杯配光方案的相对光强分布图；
图4是本发明的LED灯具的一个实施例的示意图。
具体实施方式
如图4所示，在本发明的LED灯具的一个实施例中，包括LED光源10、透镜40、以及反光杯20，其中，LED光源10位于所述反光杯20的底部，透镜40位于所述LED光源10的前方；LED光源10具有一轴线101，该轴线101为光源的中心线，LED光源10发出的光线包括靠近轴线101部分的光线和远离轴线101部分的光线，靠近轴线101部分的光线经透镜40配光后射出，远离轴线101部分的光线经反光杯20配光后射出，使LED光源10发出的光全部进行二次配光。
为了达到被反光杯20配光的光线不被透镜40在配光，需要对反光杯20的形状做一些限定，LED光源10的发光中心102与所述反光杯20的杯口的连线13经过透镜40的边缘，发光中心102是指LED光源10发出的光线的反向延长线的汇集点；LED光源10发出的光线中与轴线101夹角最大的光线14经反光杯20反射后平行轴线101射出，且该光线14射出后大致经过透镜40的边缘。
在本实施例中，透镜40为菲涅尔透镜，菲涅尔透镜的优点在于明亮和亮度比较均匀，透镜40具有一齿纹面41，该齿纹面41背对LED光源10，齿纹面41具有多圈与透镜40同心的同心齿纹圈411。这些同心齿纹圈411中相邻齿纹圈的间距由透镜中心向外逐渐变小，也即靠近透镜40外侧的齿纹圈更为密集一些。
在本实施例中，LED光源10所发出的光与轴线101的夹角在0～80度的范围内，其中靠近轴线101部分的光线为与轴线101夹角为0～45度的光线，其余为远离轴线101部分的光纤，实际引用中并不局限于上述参数，可以根据LED光源的光线与轴线的夹角范围以及反光杯的尺寸以及透镜参数来做调整，使LED光源发出的光线全部经过二次配光。
本实施例中透镜也可以为平凸透镜，平凸透镜可以将点光源发出的光转化成平行光。
本发明的LED灯具采用透镜与反光杯组合的方式实现对LED光源发出的光实现全范围配光，使LED光源出射光通的有效配光率理论上提高到100％，相对单反光杯65％的有效配光率有很大的提高。LED光源发出的光全部经过二次配光，使光线大致平行射出，发光比较均匀，有效减小眩光角度和眩光强度。此外透镜与反光杯结合的配光方式，使反光杯的不需要做的太深，可以减小反光杯的尺寸，有利于LED灯具的小型化。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种LED灯具，其特征在于，包括LED光源、透镜、以及反光杯，所述LED光源位于所述反光杯的底部，所述透镜位于所述LED光源的前方；所述LED光源具有一轴线，所述LED光源发出的光线包括靠近轴线部分的光线和远离轴线部分的光线，靠近轴线部分的光线经透镜配光后射出，远离轴线部分的光线经反光杯配光后射出。
2.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于，所述LED光源的发光中心与所述反光杯的杯口的连线经过透镜的边缘。
3.根据权利要求2所述的LED灯具，其特征在于，所述LED光源发出的光线中与轴线夹角最大的光线经反光杯反射后大致平行轴线射出，且大致经过透镜的边缘。
4.根据权利要求3所述的LED灯具，其特征在于，所述靠近轴线部分的光线为与轴线夹角为0～45度的光线。
5.根据权利要求1至4任一项所述的LED灯具，其特征在于，所述透镜为平凸透镜。
6.根据权利要求1至4任一项所述的LED灯具，其特征在于，所述透镜为菲涅尔透镜。
7.根据权利要求6所述的LED灯具，其特征在于，所述菲涅尔透镜具有一齿纹面，所述齿纹背对所述LED光源。
8.根据权利要求7所述的LED灯具，其特征在于，所述齿纹面具有与透镜同心的多圈同心齿纹圈。
9.根据权利要求8所述的LED灯具，其特征在于，所述多圈同心齿纹圈的相邻齿圈间距由透镜中心向外逐渐变小。
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