CN102042492B - 一种防眩led照明灯具及其反射结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防眩LED照明灯具及其反射结构，所述LED照明灯具包括反射器和设置在所述反射器底部的LED光源，其中，所述反射器上还设置有用于将所述LED光源发出光线分成具有预定光线强度比的透射与反射两束光的分束镜，其中反射光束由所述反射器再次反射出，与透射光束一起进行照明。本发明通过采用分束镜减小灯具光源的中心强度，再采用反射器进行重新配光，不仅实现了防眩的目的，使人眼直视LED照明灯具时感觉舒适，无眩光感，而且保证了灯具的照明效率，同时使整个灯具结构紧凑。

Description

一种防眩LED照明灯具及其反射结构
技术领域
本发明涉及一种照明灯具，尤其涉及一种防眩LED照明灯具及其反射结构。
背景技术
在当前LED功率越来越大的同时，LED芯片尺寸却向小的方向发展，故LED光源的峰值亮度很高，目前市场上的1瓦以上的高功率LED(光通量≥100流明)光源处峰值照度基本上都大于100万勒克斯，当人眼直接看LED光源时会产生不舒适感，存在严重的眩光问题。
目前有各种各样的LED防眩照明产品，其中有采用匀光板的方式进行防眩的，其需要将传统导光板与匀光板同时使用，方可实现亮度均匀的面光源，此方案适合于侧发光的光源，不适合于直投式发光的LED光源防眩，其中侧发光是指将LED光源固定于导光板的侧边发光，光线被导光板改变方向后发出，直投式则是使LED光源直接向正前方投射发光。
目前对于直投式发光的LED光源防眩，主要采用磨砂透明件，或者将透明件做成条纹等，这种方式可以起到一定的防眩效果，但防眩光效果并不理想，而且透光率低，导致灯具的照明效率比较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能对直投式发光的LED光源有效防眩、且照明效率高的防眩LED照明灯具及其反射结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种防眩LED照明灯具，包括反射器和设置在所述反射器底部的LED光源，其中，所述反射器上还设置有用于将所述LED光源发出光线分成具有透射与反射两束光的分束镜，所述反射器用于将所述分束镜反射回的光线再次反射出，与所述透射光速一起进行照明。
本发明所述的防眩LED照明灯具，其中，所述分束镜的反射面为圆锥形面，底面为光面、磨砂面或柱状条纹面。
本发明所述的防眩LED照明灯具，其中，所述反射器边缘的任意点与LED光源中心的连线，与所述分束镜的斜边位于同一直线上。
本发明所述的防眩LED照明灯具，其中，所述反射器为由多个相同的等腰三角形相拼接组成的伞面形结构。
本发明所述的防眩LED照明灯具，其中，所述分束镜透射的光线与所有入射光线的比例小于等于5％。
本发明所述的防眩LED照明灯具，其中，所述分束镜上设置有固定脚，用于将所述分束镜固定连接在所述LED光源或反射器上。
本发明还提供了一种防眩LED照明灯具的反射结构，包括用于固定LED光源的反射器，其中，所述反射器上设置有分束镜，所述分束镜将来自所述LED光源的光线分成透射与反射两束光，其中反射光束由所述反射器再次反射出。
本发明所述的反射结构，其中，所述分束镜的反射面为圆锥形面，透射光出射面为光面、磨砂面或柱状条纹面，所述反射器为由多个相同的等腰三角形相拼接组成的伞面形结构。
本发明所述的反射结构，其中，所述反射器边缘的任意点与所述LED光源中心的连线，与所述分束镜的斜边位于同一直线上。
本发明所述的反射结构，其中，所述分束镜透射的光线占所有入射光线的比例小于等于5％。
本发明通过采用分束镜减小灯具光源的中心强度，再采用反射器进行重新配光，不仅实现了在0度到180度范围内防眩的目的，使人眼直视LED照明灯具时感觉舒适，无眩光感，而且保证了灯具的照明效率，同时使整个灯具结构紧凑。
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为本发明实施例的直投式LED裸光源中心亮度示意图；
图2为本发明实施例的分束镜原理示意图；
图3为本发明实施例的LED照明灯具结构示意图；
图4为本发明实施例的分束镜结构示意图；
图5为本发明实施例的最终光源中心亮度示意图；
图6为本发明实施例的加分束镜后配光曲线示意图；
图7为本发明实施例的直投式LED裸光源配光曲线示意图；
图8为本发明实施例的反射器结构示意图；
图9为本发明实施例的LED照明灯具最终配光曲线示意图。
具体实施方式
下面结合图示，对本发明的优选实施例作详细介绍。
本发明的防眩LED照明灯具所适用的光源是单颗直投式发光的LED光源10，其照度示意图如图1所示。
本发明实施例的防眩LED照明灯具主要由LED光源10、分束镜30、和能反射光线的反射器20构成，如图3所示。LED光源10固定在反射器20底部，包括LED灯、和驱动LED灯的LED芯片。在LED光源10发光面正前方设置有一个分束镜30。所采用的分束镜30可以比LED芯片稍大，其结构如图4所示。分束镜30的光路原理如图2所示，分束镜30表面的分束膜可将入射光束分成具有一定光强比的透射与反射两束光。经分束镜30反射的光线照射到反射器20的内表面上，被反射器20反射出去，与透射光束一起进行照明。
本实施例中，加分束镜30后的灯具LED光源10中心亮度示意图如图5所示。当LED光源10的光通量不变时，透射光通量与反射器20的透射比成正比，可通过设计改变分束镜30的反射与透射光线的比例，来控制透射光通量，从而解决防眩光问题。
由于分束镜30越厚，其表面吸收光线越多，为了将光源表面亮度降低到人眼可接受的亮度范围，又不至于使灯具中心看上去是黑洞，同时使光能量损失很小，可采用光线透射率小于等于5％、光线反射率大于95％的分束镜。分束镜的反射与透射光线的比例可根据所采用的LED光源的亮度高低进行设计，如果LED功率大，则光源表面亮度高，透射光线量就要相对小一些，相反则可加大透射率。
根据所采用的LED光源10，本实施例优选采用的表面吸收1％的光线，反射97％的光线和透射2％的光线的分束镜30，如图4所示，可通过镀膜或其它工艺来实现。并优选采用反射面为圆锥形面31的分束镜30，分束镜30可以是锥体，也可以是具有圆锥形面的任意结构，优选采用锥体，其中分束镜30的透射光出射面可以是光面，也可以是磨砂面、或柱状条纹面，以达到更好的匀光效果。
本实施例中，加分束镜30后的灯具配光曲线如图6所示，LED裸光源的配光曲线如图7所示，与LED裸光源的配光曲线相比，加分束镜30后的LED光源中心光强小了很多，故需要重新配光，以保证达到要求的配光曲线。
本实施例中采用如图8所示的具有由多个相同的等腰三角形连接组成的伞形面结构的反射器20对分束镜30反射回的光线再次配光，将分束镜30反射回的光反射出去，最终得到如图9所示的均匀配光曲线。
为实现全角度的防眩，本实施例中反射器20边缘的任意点与LED光源中心的连线，与具有圆锥形面的分束镜30的斜边位于同一直线上，该连线与反射器20的底面成夹角a，如图3所示，这样，从LED光源出射的光线不会直接进行照明，绝大部分会经过分束镜30，部分会出射到反射器20的边缘反射回来，因此可以在0度到180度范围内有效的起到防眩作用。
本实施例中，分束镜30可以固定在LED光源10上，也可以固定在反射器20上，形成一反射结构，直接在反射器20上安装光源，即可构成照明灯具。反射器20与分束镜30或LED光源10之间的固定方式可以是在分束镜30上设置一体成型的固定脚32，如图4所示，便于与反射器20或与LED光源10固定连接，也可以根据具体的灯具采用不同方式的固定，在此不作限制。
本发明通过采用分束镜减小灯具光源的中心强度，再采用反射器进行重新配光，不仅实现了在0度到180度范围内防眩的目的，使人眼直视LED照明灯具时感觉舒适，无眩光感，而且保证了灯具的照明效率，同时使整个灯具结构紧凑。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种防眩LED照明灯具，包括反射器(20)和设置在所述反射器(20)底部的LED光源(10)，其特征在于，还包括设置于所述LED光源(10)发光面前方的分束镜(30)，所述分束镜(30)将所述LED光源(10)发出光线分成透射与反射两束光，其中反射光束由所述反射器(20)再次反射出，与透射光束一起进行照明；所述分束镜(30)透射的光线占所有入射光线的比例小于等于5％，且所述分束镜(30)表面吸收1％的光线，反射97％的光线和透射2％的光线。
2.根据权利要求1所述的防眩LED照明灯具，其特征在于，所述分束镜(30)的反射面为圆锥形面，透射光出射面为光面、磨砂面或柱状条纹面。
3.根据权利要求2所述的防眩LED照明灯具，其特征在于，所述反射器(20)为由多个相同的等腰三角形相拼接组成的伞面形结构。
4.根据权利要求3所述的防眩LED照明灯具，其特征在于，所述反射器(20)边缘的任意点与所述LED光源(10)中心的连线，与所述分束镜(30)的斜边位于同一直线上。
5.根据权利要求2所述的防眩LED照明灯具，其特征在于，所述分束镜(30)上设置有固定脚(31)，用于将所述分束镜(30)固定连接在所述LED光源(10)或反射器(20)上。
6.一种防眩LED照明灯具的反射结构，包括用于固定LED光源(10)的反射器(20)，其特征在于，所述反射器(20)上设置有分束镜(30)，所述分束镜(30)将来自所述LED光源(10)的光线分成透射与反射两束光，其中反射光束由所述反射器(20)再次反射出；所述分束镜(30)的反射面为圆锥形面，透射光出射面为光面、磨砂面或柱状条纹面，所述反射器(20)为由多个相同的等腰三角形相拼接组成的伞面形结构；所述反射器(20)边缘的任意点与所述LED光源(10)中心的连线，与所述分束镜(30)的斜边位于同一直线上；所述分束镜(30)透射的光线占所有入射光线的比例小于等于5％，且所述分束镜(30)表面吸收1％的光线，反射97％的光线和透射2％的光线。
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