CN102927455A - 发光二极管灯具 - Google Patents

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杨松祥
赵钊镮
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Abstract

一种发光二极管灯具，其包括载具、位于载具上的若干发光二极管光源及罩设所述发光二极管光源的灯罩。所述发光二极管光源发出的光线通过所述灯罩射出该发光二极管灯具。所述灯罩与载具为可拆卸式连接，该灯罩上设有与所述发光二极管光源正对的光学部，该光学部包括若干分别与发光二极管光源正对的若干光学透镜。

Description

发光二极管灯具
技术领域
本发明涉及一种发光二极管灯具，尤其涉及一种具有可改变光场分布灯罩的发光二极管灯具。
背景技术
由于发光二极管(Light Emitting Diode, LED)光源近似一点光源，其在制作成器件时，通常需要进行一次光学设计改变其光场分布。常见的LED器件的配光曲线呈朗伯分布（Lambertian），即LED器件的半高全宽角（Full Width at Half Maximum，FWHM）在±60°内，也即所述半高全宽角为120°。在将LED器件制作成照明装置时，若要变换所述照明装置的配光曲线，则必须通过二次光学设计如外加光学透镜等光学组件，使得其配光曲线有别于原来的朗伯分布。通常根据照明装置的不同的应用需求，设计不同的光学透镜，使其产生特定的配光曲线。然而，如果要产生不同的配光曲线，则需要制作不同的光学透镜分别制成照明装置，这势必会增加生产制造的成本。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可以变换光源光场分布的发光二极管灯具。
本发明提供一种发光二极管灯具，其包括载具、位于载具上的若干发光二极管光源及罩设所述发光二极管光源的灯罩。所述发光二极管光源发出的光线通过所述灯罩射出该发光二极管灯具。所述灯罩与载具为可拆卸式连接，该灯罩上设有与所述发光二极管光源正对的光学部，该光学部包括若干分别与发光二极管光源正对的若干光学透镜。
本发明的发光二极管灯具可根据不同环境的状况更换具有不同光学部的灯罩，以形成不同的光场分布，而不需要去重新设计灯具，只要更换具有不同的光学部的灯罩，从而可以适应不同环境的需求，不用为了一光学场形之需求，而重新设计照明装置，从而节省了照明装置的制造成本。具有该灯罩的发光二极管灯具可以应用于各种不同的场合，如做路灯、天井灯、隧道灯与投射灯等等。
附图说明
图1是本发明第一实施例的发光二极管灯具的分解图。
图2是本发明第一实施例的发光二极管灯具的组合图。
图3是本发明第一实施例的灯罩的俯视图。
图4是本发明第一实施例的灯罩的IV-IV方向的剖视图。
图5是本发明第一实施例的灯罩的V-V方向的剖视图。
图6是本发明第一实施例的灯罩的仰视图。
图7是本发明第二实施例的灯罩的俯视图。
图8是本发明第二实施例的灯罩的VIII-VIII方向的剖视图。
图9是本发明第二实施例的灯罩的IX-IX方向的剖视图。
图10是本发明第二实施例的灯罩的仰视图。
图11是本发明第三实施例的灯罩的俯视图。
图12是本发明第三实施例的灯罩的XII-XII方向的剖视图。
图13是本发明第三实施例的灯罩的XIII-XIII方向的剖视图。
图14是本发明第三实施例的灯罩的仰视图。
图15是本发明第四实施例的灯罩的俯视图。
图16是本发明第四实施例的灯罩的XVI-XVI方向的剖视图。
图17是本发明第四实施例的灯罩的XVII-XVII方向的剖视图。
图18是本发明第四实施例的灯罩的仰视图。
图19是本发明第五实施例的灯罩的俯视图。
图20是本发明第五实施例的灯罩的XX-XX方向的剖视图。
图21是本发明第五实施例的灯罩的XXI-XXI方向的剖视图。
图22是本发明第五实施例的灯罩的仰视图。
主要元件符号说明
发光二极管灯具 10
载具 11
载板 111
第一表面 1111
第二表面 1112
侧板 112
折边 113
卡槽 114
散热结构 115
发光二极管光源 12
灯罩 13，23，33，43，53
本体 131
光学部 132，232，332，432，532
折缘 133
凹陷 134
光学透镜 135，235，335，435
第一光学透镜 535
第二光学透镜 537
入光面 1351，2351，3351，4351
出光面 1352，2352，3352，4352
透气孔 136
扣件 14
连接壁 141
弹性扣壁 142
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1与图2，本发明第一实施例提供的发光二极管灯具10，其包括一个载具11、若干发光二极管光源12及一个灯罩13。
所述载具11整体呈矩形，其用于支撑所述发光二极管光源12。该载具11包括一矩形板状的载板111、从载板111的周缘向上垂直延伸的一环形侧板112及从靠近载板111的周缘的部位向上垂直延伸的一环形折边113。所述侧板112与折边113相互平行且间隔，共同形成一环形的卡槽114。该载板111包括相对的第一表面1111和第二表面1112，所述发光二极管光源12设置于第一表面1111上，所述第二表面1112向下垂直延伸形成有若干散热结构115。该载板111于第二表面1112的相对两侧分别形成有若干凹槽（图未示）。
所述发光二极管光源12呈矩阵状排列，贴设于所述载板111的第一表面1111上，该发光二极管光源12产生的热量通过所述载板111的第二表面1112上形成的散热结构115发散出去。
所述灯罩13设置于所述载具11上安装有发光二极管光源12的一侧。该灯罩13整体呈矩形，其形状与大小分别与载具11的形状与大小相对应，包括一矩形板状的本体131、位于本体131中央的光学部132及从本体的周缘向下垂直延伸的环形折缘133。该本体131的相对两侧分别形成与载板111上的凹槽（图未示）相对应的凹陷134。该灯罩13罩设所述发光二极管光源12。灯罩13与载具11通过若干扣件14可拆卸式连接。所述灯罩13可防止灰尘等异物进入所述发光二极管灯具10中。
每一扣件14包括带状的一连接壁141及分别形成于该连接壁141两端的两弹性扣壁142。每一弹性扣壁142大致呈V形。该连接壁141的长度与载板111及灯罩13的厚度之和大致相等，每一扣件14一端的弹性扣壁142与载具11上的一凹槽（图未示）相对应，其另一端的弹性扣壁142与灯罩13上的一凹陷134相对应。
请参阅图3至图6，所述光学部132包括若干光学透镜135。所述光学透镜135用于调整发光二极管灯具10的发光二极管光源12所产生的光线的光场分布。较佳地，所述光学透镜135呈矩阵状排列，对应设置于每一个发光二极管光源12的上方。所述本体131上还包括透气孔136，其分别形成于所述光学部132的相对两端的部分，每一透气孔136贯穿所述本体131。所述透气孔136用于排气及散热。该灯罩13通过一体成型的方式制成，本实施例中，该灯罩13采用塑料射出成型方法一体形成，利用超高速瞬间完成充填，并由于剪切稀薄效应降低溶胶粘度，提高溶胶流动性，降低射胶压，进而达成薄件成型的目的。可以理解的，该灯罩13还可以采用塑料热固成型的方法，于加热同时施加压力，以形成尺寸精确的光学透镜135。
每一光学透镜135包括一入光面1351及一及与入光面1351相对的出光面1352。所述若干光学部135与所述发光二极管光源12对应设置，所述发光二极管光源12射出的光线从入光面1351入射至对应的光学透镜135内，经折射后从出光面1352射出所述发光二极管灯具10，并形成所需的光学场型。所述光学透镜135的出光面1352为圆弧状凸面，所述入光面1351为平面。所述光学透镜135的入光面1351与折缘133的底端平齐，出光面1352低于折缘133的顶端，该光学透镜135的厚度大概为所述折缘133的高度的一半。该光学透镜135于载板111上的正投影大致为椭圆形，其分别沿载板111的长度方向和宽度方向的水平截面均大致呈半球体状。
该灯具10组装时，将所述灯罩13放置于所述载具11上，使得所述灯罩13上的环形的折缘133容置于所述载具11上的环形的卡槽114内，将所述扣件14分别卡扣于载具11与灯罩13的相对两侧，其中扣件14的一端的弹性扣壁142卡设于载具11上的凹槽（图未示）内，另一端的弹性扣壁142卡设于灯罩13上的一对应凹陷134内，从而将所述灯罩13与载具11形成可拆卸式连接。当拆卸该灯具10时，只需分别将扣件14两端的弹性扣壁142分别从载具11上的凹槽（图未示）及灯罩13上的凹陷134内拔出，即可取下所述扣件14，从而将灯罩13与载具11分离。
请参阅图7至图10，为本发明的第二实施例所提供的灯罩23，其与第一实施例的灯罩13的区别在于：该灯罩23的光学部232不同。具体而言，该光学部232包括若干呈矩阵状排列的光学透镜235，每一光学透镜235包括一入光面2351及一与入光面2351相对的出光面2352，该入光面2351的中央向出光面2352所在方向凹陷形成一曲面，该入光面2351包括位于该凹陷内曲面及环设于该曲面周缘的一环形平面。该曲面位于所述光学透镜235的中心部位，并分别与发光二极管光源12正对。该光学透镜235于载板111上的正投影大致呈矩形，其分别沿载板111的长度方向和宽度方向的水平截面均大致为拱形。
请参阅图11至图14，为本发明第三实施例所提供的灯罩33，其与第一实施例的灯罩13的区别在于：该灯罩33的光学部332不同。具体而言，该光学部332包括若干呈矩阵状排列的光学透镜335，每一光学透镜335包括一入光面3351及与该入光面3351相对的一出光面3352。该入光面3351包括一平面及从该平面的一端向出光面所在方向延伸的斜面，该出光面3352包括从该入光面3351的平面的另一端向上垂直延伸的竖直面及连接于该竖直面的顶端与斜面于远离平面的外侧之间的圆弧状凸面。该光学透镜335于载板111上的正投影大致呈矩形，其沿载板111的长度方向的截面大致呈拱形，而沿载板111的宽度方向的截面大致呈水滴状。
请参阅图15至图18，为本发明第四实施例所提供的灯罩43，其与第一实施例的灯罩13的区别在于：该灯罩43的光学部432不同。具体而言，该光学部432包括若干呈矩阵状排列的光学透镜435，每一光学透镜435包括一入光面4351及一与该入光面4351相对的出光面4352，其中，该入光面4351包括一平面及从靠近该平面的一端向出光面4352所在方向凹陷的曲面，该平面的大部分位于该曲面的一侧，该出光面4352包括从该入光面4351的平面的另一端向上垂直延伸的竖直面及连接于该竖直面的顶端与斜面于远离平面的外侧之间的圆弧状凸面。该光学透镜435于载板111上的正投影大致呈矩形，其沿载板111的长度方向的截面大致呈拱形。所述弧面的曲率大致与出光面4352的曲率相同。
请参阅图19至图22，为本发明第五实施例所提供的灯罩53，其与第一实施例的灯罩13的区别在于：该灯罩53的光学部532不同。具体而言，该光学部532包括若干第一光学透镜535及与第一光学透镜535间隔设置的若干第二光学透镜537。其中第一光学透镜535的形状与第二实施例中的光学透镜235相同，第二光学透镜537与第一实施例中的光学透镜135相同。
本发明上述实施例中，由于灯罩13、23、33、43、53与载具11之间为可拆卸式连接，且灯罩13、23、33、43、53上形成不同的光学部132、232、332、432、532，因此，根据不同环境的状况可更换具有不同光学部132、232、332、432、532的灯罩13、23、33、43、53，从而可根据不同环境的状况形成不同的光场分布，而不需要去重新设计灯具，只要更换具有不同的光学部132、232、332、432、532的灯罩13、23、33、43、53，便可以适应不同环境的需求，从而节省了照明装置的制造成本。
应该指出，上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种发光二极管灯具，其包括载具、位于载具上的若干发光二极管光源及罩设所述发光二极管光源的灯罩，所述发光二极管光源发出的光线通过所述灯罩射出该发光二极管灯具，其特征在于：所述灯罩与载具为可拆卸式连接，该灯罩上设有与所述发光二极管光源正对的光学部，该光学部包括若干分别与发光二极管光源正对的若干光学透镜。
2.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：该灯具还包括有若干扣件，每一扣件包括一连接壁及位于本体两端的弹性扣壁，所述灯罩与载具上分别形成有相对应的凹陷和凹槽，所述扣件的弹性扣壁分别卡设于所述凹槽和凹陷内，将所述灯罩与载具可拆卸式连接。
3.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：该灯罩包括一本体及从本体的周缘向下垂直延伸的环形折缘，该光学部设于本体的中央，该载具上设有可供该环形折缘卡设的环形卡槽。
4.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述光学透镜呈矩阵状排列，且对应设置于每一个发光二极管光源的上方，每一光学透镜包括一入光面及一及与入光面相对的出光面，所述发光二极管光源射出的光线从入光面入射至对应的光学透镜内，经折射后从出光面射出。
5.如权利要求4所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述光学透镜的出光面为圆弧状凸面，所述入光面为平面，该光学透镜于载板上的正投影为椭圆形，其分别沿载具的长度方向和宽度方向的水平截面均呈半球体状。
6.如权利要求4所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述入光面的中央向出光面所在方向凹陷形成一曲面，该入光面包括位于该凹陷内的曲面及环设于该曲面周缘的一环形平面，该光学透镜于载具上的正投影呈矩形，其分别沿载具的长度方向和宽度方向的水平截面均为拱形。
7.如权利要求4所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述入光面包括一平面及从该平面的一端向出光面所在方向延伸的斜面，该出光面包括从该入光面的平面的另一端向上垂直延伸的竖直面及连接于该竖直面的顶端与斜面于远离平面的外侧之间的圆弧状凸面，该光学透镜于载具上的正投影呈矩形，其沿载板的长度方向的截面呈拱形，而沿载板的宽度方向的截面呈水滴状。
8.如权利要求4所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述入光面包括一平面及从平面的一端向出光面所在方向凹陷的弧面，该出光面包括从该入光面的平面的另一端向上垂直延伸的竖直面及连接于该竖直面的顶端与斜面于远离平面的外侧之间的圆弧状凸面，该弧面的曲率大致与出光面的曲率相同。
9.如权利要求4所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述光学部包括若干第一光学透镜及与第一光学透镜间隔设置的若干第二光学透镜。
10.如权利要求1至9中任一项所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述灯罩上形成有透气孔，该透气孔分别形成于所述光学部的相对两端的部分，每一透气孔贯穿所述灯罩。
11.如权利要求1至9中任一项所述的发光二极管灯具，其特征在于：所述灯罩由塑料射出成型或塑料热固成型的方法一体成型。
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