CN102003678B - 集成大功率led透镜及其灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于多颗LED芯片集成封装的大功率LED透镜及其灯具。集成大功率LED透镜，包括入光面和出光面，还包括环形反射面，所述出光面与环形反射面相贯，所述入光面为二次曲面，其曲面系数为：K＝-1.2～-1.5，R＝35～41mm，所述出光面为平面，所述环形反射面为二次曲面，其曲面系数为：K＝-0.24～-0.26，R＝23～29mm。本发明采用合理的入光面和出光面的形状，并与环形反射面结合，LED中心区域的光线经出光面出射，LED边缘的光线经环形反射面出射，可以避免由于透镜的视场角有限而损失LED光能，从而最大限度地收集LED发出的光线，提高灯具的发光效率。

Description

集成大功率LED透镜及其灯具
技术领域
本发明涉及一种LED灯具，特别是涉及一种多芯片封装的集成大功率LED透镜及其灯具。
背景技术
LED相比传统光源具有发光效率高、显色性好、耗电量少、节能环保、安全可靠性高、使用寿命长的优势，并已在各领域得到广泛应用，被业界认为是照明光源市场的主要方向，具有巨大的市场潜力。目前，多芯片封装的集成大功率LED以其低成本正在被广泛使用，常用的单颗芯片封装的LED，其出光面面积很小，为1X1毫米，采用这种单颗芯片封装LED配光设计的透镜，无法在多芯片集成封装的大功率LED上应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于多颗LED芯片集成封装的大功率LED透镜及其灯具。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：集成大功率LED透镜，包括入光面和出光面，还包括环形反射面，所述出光面与环形反射面相贯，所述入光面为二次曲面，其曲面系数为：K＝-1.2～-1.5，R＝35～41mm，所述出光面为平面，所述环形反射面为二次曲面，其曲面系数为：K＝-0.24～-0.26，R＝23～29mm。
进一步的，采用多个上述集成大功率LED透镜，所述多个集成大功率LED透镜采用阵列式排布，构成阵列式组合透镜。
进一步的，所述阵列式组合透镜与灯罩采用一体结构。
进一步的，在所述多芯片封装集成大功率LED的出光平面上设置反光罩。
进一步的，所述反光罩的出光角与所述阵列式组合透镜的出光角相同。
进一步的，所述反光罩为二次曲面，其曲面系数为：K＝-1.3～-1.5，R＝63～65mm。
集成大功率LED灯具，包括多芯片封装集成大功率LED、散热器、电器箱和电缆，还包括上述集成大功率LED透镜，所述多芯片封装集成大功率LED的发光面正对所述集成大功率LED透镜的入光面。
进一步的，在所述多芯片封装集成大功率LED的出光平面上设置反光罩。
进一步的，所述反光罩的出光角与所述阵列式组合透镜的出光角相同。
进一步的，所述反光罩为二次曲面，其曲面系数为：K＝-1.3～-1.5，R＝63～65mm。
本发明的有益效果是：本发明采用合理的入光面和出光面的形状，并与环形反射面结合，LED中心区域的光线经出光面出射，LED边缘的光线经环形反射面出射，可以避免由于透镜的视场角有限而损失LED光能，从而最大限度地收集LED发出的光线，提高灯具的发光效率，本发明透镜的入光面口径可以包容30、50、100颗LED芯片集成封装的LED，适用灯具的功率为30瓦、50瓦、100瓦；本发明将上述透镜采用阵列式排布构成阵列式组合透镜，可以适用灯具的功率为30瓦、50瓦、100瓦这三种功率的任意倍数组合，极大地扩大了大口径阵列式组合透镜的应用领域；本发明采用透镜与反光罩结合，LED中心区域的光线经透镜出射，LED边缘的光线经过反光罩出射，反光罩将灯具的杂光收集起来，并且被定向投射到有效照明区域，从而防止杂光的对环境造成“光污染”，防止眩光对人眼造成伤害。本发明可广泛应用于工矿灯、防爆灯、高杆灯、投光灯等照明灯具上。
附图说明
图1是本发明的透镜示意图。
图2是本发明的阵列式排布的透镜与反光罩结合的剖面图。
图3是本发明灯具的剖面图。
图4是本发明灯具的立体图。
图5是本发明在单灯均匀照明时的光强分布曲线图。
图6是本发明在五灯配合使用时的单灯光强分布曲线图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的透镜包括入光面1、出光面2和环形反射面3。入光面1正对LED的出光面，出光面2与环形反射面3相贯，所述环形反射面3构成反射杯。所述入光面1、出光面2和环形反射面3轴对称，并使多芯片封装集成大功率LED4的发光面正对入光面1。所述入光面1为二次曲面，其曲面系数为：K＝-1.2～-1.5，R(半经，以下同)＝35～41mm；所述出光面2为平面；所述反射面3为二次曲面，其曲面系数为：K＝-0.24～-0.26，R＝23～29毫米。
本发明根据需要，将上述多个透镜采用阵列式排布构成阵列式组合透镜，所述阵列式组合透镜与灯罩10采用一体结构，在多芯片封装集成大功率LED4的出光平面上再设置反光罩5，如图2所示。反光罩5的出光角与阵列式组合透镜的出光角相同。反光罩5的作用是将灯具的杂光也投向有效照明区域，从而防止杂光对环境造成“光污染”，防止眩光对人眼造成伤害。反光罩5为二次曲面，其曲面系数为：K＝-1.3～-1.5，R＝63～65mm。
本发明的透镜可用于LED芯片排列尺寸为20X20毫米、20X18毫米、18X16毫米的多芯片封装集成大功率LED。
本发明的透镜可以采用PMMA或PC制成，还可再加入防紫外剂，这样透镜可以防止紫外线射入，从而提高LED的使用寿命。
本发明的灯具采用上述透镜和反光罩5，还包括多芯片封装集成大功率LED4、散热器6、电器箱7、电缆8等等，如图3和图4所示。图中所展示的是工矿灯，因此其还设置有吊钩9，便于灯具的安装。图3和图4所示的灯具是四个透镜采用阵列式排布。
本发明通过改变透镜的K、R值，可以实现单灯(1个灯具)均匀照明，又可实现多灯(多个灯具)均匀照明的效果。
本发明当单灯照明时，投射距离为10米时，在照明半径为6米的区域，可得到均匀度＞0.6的照明效果。
本发明当采用五灯照明时，其中四灯按边长12米正方形排列，第五灯安装于正方形中心，投射距离为10米时，在20X20米的照明区域，可得到均匀度＞0.75的照明效果。
图5是本发明在单灯均匀照明时的光强分布曲线图，图6是本发明在五灯均匀照明时的单灯的光强分布曲线图。图5、图6反映了LED发出的光线经本发明的透镜折射后，在不同出光角位置所对应的光强和光强分布曲线的形状。图中，同心不同角度的射线表示光线的照射角度，射线的长度(曲线与射线交点至原点的距离)代表不同角度的光强大小。图5和图6中的两条曲线分别表示光线强度与出光角的关系。

Claims (9)

1.集成大功率LED透镜，包括入光面(1)和出光面(2)，其特征在于：还包括环形反射面(3)，所述出光面(2)与环形反射面(3)相贯，所述入光面(1)为二次曲面，其曲面系数为：K＝-1.2～-1.5，R＝35～41mm，所述出光面(2)为平面，所述环形反射面(3)为二次曲面，其曲面系数为：K＝-0.24～-0.26，R＝23～29毫米。
2.如权利要求1所述的集成大功率LED透镜，其特征在于：采用多个权利要求1所述的集成大功率LED透镜，所述多个集成大功率LED透镜采用阵列式排布，构成阵列式组合透镜。
3.如权利要求2所述的集成大功率LED透镜，其特征在于：所述阵列式组合透镜与灯罩(10)采用一体结构。
4.集成大功率LED灯具，包括多芯片封装集成大功率LED(4)、散热器(6)、电器箱(7)和电缆(8)，其特征在于：还包括权利要求1所述的集成大功率LED透镜，所述多芯片封装集成大功率LED(4)的发光面正对所述集成大功率LED透镜的入光面(1)。
5.如权利要求4所述的集成大功率LED灯具，其特征在于：在所述多芯片封装集成大功率LED(4)的出光平面上设置反光罩(5)。
6.集成大功率LED灯具，包括多芯片封装集成大功率LED(4)、散热器(6)、电器箱(7)和电缆(8)，其特征在于：还包括权利要求2-3所述的集成大功率LED透镜，所述多芯片封装集成大功率LED(4)的发光面正对所述集成大功率LED透镜的入光面(1)。
7.如权利要求6所述的集成大功率LED灯具，其特征在于：在所述多芯片封装集成大功率LED(4)的出光平面上设置反光罩(5)。
8.如权利要求7所述的集成大功率LED灯具，其特征在于：所述反光罩(5)的出光角与所述阵列式组合透镜的出光角相同。
9.如权利要求5、7或8所述的集成大功率LED灯具，其特征在于：所述反光罩(5)为二次曲面，其曲面系数为：K＝-1.3～-1.5，R＝63～65mm。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012006999A1 (de) * 2012-04-10 2013-10-10 Erco Gmbh Leuchte

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1404630A (zh) * 2000-12-22 2003-03-19 皇家菲利浦电子有限公司 Led模块
CN1844987A (zh) * 2005-04-06 2006-10-11 三星电子株式会社 光学透镜、光学模块、背光源组件、及显示装置
CN201187734Y (zh) * 2008-01-29 2009-01-28 张春涛 一种led聚光透镜
EP2202544A1 (en) * 2008-12-26 2010-06-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Aspheric lens and optical pickup including the same
CN202008087U (zh) * 2010-12-23 2011-10-12 四川新力光源有限公司 集成大功率led透镜及其灯具

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200993318Y (zh) * 2007-01-16 2007-12-19 南京汉德森科技股份有限公司 大功率led光源矿用帽灯
EP1998102B8 (en) * 2007-05-31 2018-03-21 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Light source
CN201116660Y (zh) * 2007-10-26 2008-09-17 辛书云 Led矿灯
CN101936501B (zh) * 2009-06-30 2013-04-24 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管模组
CN201652173U (zh) * 2010-04-09 2010-11-24 包永浩 光束角可调的大功率led二次光学透镜

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1404630A (zh) * 2000-12-22 2003-03-19 皇家菲利浦电子有限公司 Led模块
CN1844987A (zh) * 2005-04-06 2006-10-11 三星电子株式会社 光学透镜、光学模块、背光源组件、及显示装置
CN201187734Y (zh) * 2008-01-29 2009-01-28 张春涛 一种led聚光透镜
EP2202544A1 (en) * 2008-12-26 2010-06-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Aspheric lens and optical pickup including the same
CN202008087U (zh) * 2010-12-23 2011-10-12 四川新力光源有限公司 集成大功率led透镜及其灯具

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