CN103363353B - 一种led光源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED光源,及由多个这种LED光源组成的LED光源模组。所述LED光源包括:LED发光体、反光器组,所述反光器组由两个或两个以上的相互独立的反光器单元组成;各个反光器单元的内表面的水平截面轮廓为直线,或内弧形的曲线、或外弧形的曲线、或任意两种线形的组合;各个反光器单元分别置于LED发光体外部的不同方位,并且LED发光体前、后两侧各有一个反光器单元,反光器组的侧壁是非闭合的,或非连续的;LED发光体发出的光线一部分被反光器组的内表面反射。本发明所提供的LED光源能够实现合理的适于街道照明的非对称型蝙蝠翼配光,使得光线更多的导向有照明利用价值的方向,减少不必要的光线浪费。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域,尤其涉及一种LED光源,以及多个这种LED光源组成的LED光源模组。
背景技术
LED易于实现各种形式的配光,通过一次配光工艺和二次配光工艺都可以组成相应的LED光源。一次配光工艺是在制作LED封装单灯的过程中,将透镜封装到封装支架上,使其与发光芯片、荧光胶和封装支架组成一体,从而构成LED单灯,常见的LED单灯类型有直插式、贴片式、大功率封装式等;其中,发光芯片表面涂覆有荧光胶,透镜一般为硅胶透镜;这种工艺相当于在制作LED封装单灯的过程中一次性的实现了目标配光形式,因此,我们通常称这种工艺为一次配光工艺,所采用的透镜称为一次透镜。
二次配光工艺是另一种有效的配光方式。一种常用的技术手段是通过二次透镜来进行配光设计,即在制作完好的LED单灯的基础上安装独立的透镜来进行配光设计,所采用的透镜一般为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材质的透镜,该透镜独立于LED单灯之外,称为二次透镜,二次透镜与LED单灯共同组成光学系统,得到目标配光形式。
C-平面系统是一种常用的测量并描述光源或灯具空间光强分布的坐标系统,该系统可用于LED光源或灯具的光度测试中。在C-平面系统下测量并描述LED光源或灯具的空间光强分布,光强分布一般通过配光曲线来描述;配光曲线是在极坐标系或直角坐标系下,标出的某个配光平面上的各个角度所对应的光强值,并描绘出光强值随角度变化的曲线;人们一般重点关注和分析的是C0-C180和C90-C270这两个配光平面上的配光曲线;从配光曲线图上看,这两个平面上的配光曲线可以是重合的,也可以是完全不同的;我们定义配光曲线图中0度角度线的左侧的角度为正角度(用“+”表示)、0度角度线的右侧的角度为负角度(用“-”表示),那么每个平面上的配光曲线可以是对称式的(相对于0度角度线左右对称),也可以是非对称式的(相对于0度角度线左右非对称)。从配光曲线上可以读出光束角的值,我们定义某配光平面上配光曲线的光束角为:光束角=配光曲线上最大光强角度线逆时针旋转至50%最大光强的角度线时所转过的角度值+最大光强角度线顺时针旋转至50%最大光强的角度线时所转过的角度值。另外,为了表述方便,我们将LED光源结构中与C0-C180配光平面重合的面称为C0-C180截面,与C90-C270配光平面重合的面称为C90-C270截面,C0-C180截面和C90-270截面作为LED光源结构的剖视图平面。
在街道照明场景中,常见的机动车道排列为2车道至8车道,某些街道还包含中央隔离带、绿化带等,常见的灯杆排列形式有单侧排列、双侧对称排列、双侧交错排列,灯杆间距与灯杆高度的比值一般为3至5,灯杆悬臂仰角为0度至15度;对于某些有较宽的非机动车道和人行道的街道,可在一个灯杆上对称安装两盏路灯,分别照射机动车道方向和非机动车道方向。
一种用于制作道路照明LED光源的一次配光工艺是在制作LED单灯的过程中,将双峰透镜或多峰透镜封装到封装支架上,使其与发光芯片、荧光胶和封装支架组成一体,成为LED单灯,并实现目标配光;透镜一般为硅胶材质的透镜,其正视图轮廓顶部有两个或两个以上的极高点,类似于两个峰或多个峰的形状。一种用于制作道路照明LED光源的二次配光工艺是采用光束角约120度的朗伯型配光的LED单灯加双峰型或多峰型二次透镜,来实现目标配光;透镜一般为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材质的透镜,其正视图轮廓顶部有两个或两个以上的极高点,类似于两个峰或多个峰的形状。以上两种配光工艺得到的配光形式为对称型蝙蝠翼配光,即:C0-180配光曲线为对称的蝙蝠翼型、C90-270配光曲线为对称的近似椭圆形或近似锥形,但对于街道照明应用来说,这种配光形式并不合理,尤其针对机动车道来说,这种配光形式要比非对称型蝙蝠翼配光的照明光通量利用率低。
现有技术中通过反光器来实现非对称蝙蝠翼配光的工艺是:(一)申请号为201110414570.1的中国专利申请提出的一种LED路灯反光器模块,这种技术存在的问题是通过偏光反射面反射后的光线入射到与偏光反射面相对的另一侧的空间区域,而反光器偏光反射面相对的一侧无任何反射结构,造成一部分光线的入射方向超出了车道的范围,即无法直接照射到车道路面上,造成了光线的浪费,反映到配光曲线上即C90-C270平面上曲线的光束角较大,尤其是正角度一侧的角度过大;(二)申请号为201210584482.0的中国专利申请提出的一种LED光源模组及其LED光源,以及申请号为201310008008.8的中国专利申请提出的一种LED光源,这两种技术存在的问题是通过侧壁闭合的非对称结构的反光器、或侧壁环设于LED单灯四周的非对称结构的反光器,来使光线偏向有利于街道照明的一侧,但光线偏向一侧的同时没有使光线按照路面的照明范围均匀的拉开,即造成照明均匀度不够,其原因在于这两种技术提出的反光器结构都是侧壁闭合的、或侧壁环形连续围绕LED单灯四周的,使得光线的散开受到阻碍,反映到配光曲线上即C90-270平面上曲线的最大光强值明显小于C0-180平面上曲线的最大光强值,C45-225平面上曲线的最大光强值明显小于C0-180平面上曲线的最大光强值。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种LED光源,包括LED发光体和反光器组,该LED光源能够实现非对称型配光,尤其是实现合理的适于街道照明的非对称型蝙蝠翼配光。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种LED光源,包括:LED发光体、反光器组,所述反光器组由两个或两个以上的相互独立的反光器单元组成;各个反光器单元的内表面的水平截面轮廓为直线,或内弧形的曲线、或外弧形的曲线、或任意两种线形的组合;各个反光器单元分别置于LED发光体外部的不同方位,并且LED发光体前、后两侧各有一个反光器单元,反光器组的侧壁是非闭合的,或非连续的;LED发光体发出的光线一部分被反光器组的内表面反射。
所述反光器组由四个反光器单元一、二、三、四组成,四个反光器单元连接成一体,其中反光器单元一、二的结构形式不同且分别位于LED发光体的前、后两侧,反光器单元三、四的结构形式相同且分别位于LED发光体的左、右两侧。
所述反光器组由两个反光器单元一、二组成,两个反光器单元不相接,反光器单元一、二的结构形式不同且分别位于LED发光体的前、后两侧。
所述反光器组的底面下方设置垫板,垫板的底部有槽与LED发光体相配合。
所述LED发光体是通过一次配光工艺制作的带有一次透镜的LED单灯,或通过二次配光工艺制作的LED单灯加二次透镜的组合体。
所述一次透镜和二次透镜为多峰型透镜,或双峰型透镜。
所述反光器组的表面处理为镜面反射面,或漫反射面,或带有一定镜面度的混合反射面。
一种LED光源模组,包括多个所述的LED光源,多个LED光源组成LED光源阵列。
与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
本发明所提供的LED光源能够实现合理的适于街道照明的非对称型蝙蝠翼配光,即:在C0-C180平面上(对应道路行车方向上),其配光曲线为蝙蝠翼型,具体是光束角为140度至150度,最大光强值所对应的角度为±55度至±65度;在C90-C270平面上(对应道路宽度方向上),其配光曲线为非对称型,具体是光束角为60度至90度,最大光强值所对应的角度为+10度至+40度,C90-C270平面上配光曲线正角度一侧各角度的光强大于相等的负角度处的光强,C90-270平面上曲线的最大光强值不小于C0-180平面上曲线的最大光强值,C45-225平面上曲线的最大光强值不小于C0-180平面上曲线的最大光强值;如此使得光线更多的导向有照明利用价值的方向,减少不必要的光线浪费,与对称型蝙蝠翼配光相比,能够有效提高街道照明光通量利用率,与现有反光器技术相比,路面照明均匀度有所提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1(1)为本发明实施例一、二、三、四所提供的LED发光体的结构示意图;
图1(2)为本发明实施例一、二、三、四、五所提供的LED发光体的配光曲线图;
图2为本发明实施例一、二、三、四所提供的LED发光体的结构分解示意图;
图3为本发明实施例一、二、三、四所提供的LED发光体的正视图;
图4为本发明实施例一所提供的反光器组的结构示意图;
图5为本发明实施例一所提供的反光器组的结构分解示意图;
图6为本发明实施例一所提供的LED光源的结构示意图;
图7为本发明实施例一所提供的LED光源的结构分解示意图;
图8(1)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为内弧形线的光路原理说明图;
图8(2)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为外弧形线的光路原理说明图;
图8(3)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为直线型的光路原理说明图;
图8(4)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为外弧形线与直线的组合的光路原理说明图;
图8(5)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为内弧形线与外弧形线的组合的光路原理说明图;
图9为本发明实施例一所提供的反光器组的C0-180截面的光路说明图;
图10为本发明实施例一所提供的反光器组的C90-270截面的光路说明图;
图11为本发明实施例一、二、三、四、五所提供的LED光源的配光曲线示意图;
图12为本发明实施例二所提供的反光器组的结构示意图;
图13为本发明实施例二所提供的反光器组的结构分解示意图;
图14为本发明实施例二所提供的LED光源的结构示意图;
图15为本发明实施例二所提供的LED光源的结构分解示意图;
图16为本发明实施例二所提供的反光器组的C90-270截面的光路说明图;
图17为本发明实施例三所提供的反光器组的结构示意图;
图18为本发明实施例三所提供的反光器组的结构分解示意图;
图19为本发明实施例三所提供的LED光源的结构示意图;
图20为本发明实施例三所提供的LED光源的结构分解示意图;
图21为本发明实施例三所提供的反光器组的C90-270截面的光路说明图;
图22为本发明实施例四所提供的反光器组的结构示意图;
图23为本发明实施例四所提供的反光器组的结构分解示意图;
图24为本发明实施例四所提供的LED光源的结构示意图;
图25为本发明实施例四所提供的LED光源的结构分解示意图;
图26为本发明实施例四所提供的反光器组的C0-180截面的光路说明图
图27为本发明实施例四所提供的反光器组的C90-270截面的光路说明图;
图28为本发明实施例五所提供的LED发光体的结构示意图;
图29为本发明实施例五所提供的LED发光体的结构分解示意图;
图30为本发明实施例五所提供的LED发光体的正视图;
图31为本发明实施例五所提供的LED光源的结构示意图;
图32为本发明实施例五所提供的LED光源的结构分解示意图;
图33为本发明实施例一所提供的LED光源组合成LED光源模组的结构示意图;
图34为本发明实施例一所提供的LED光源组合成LED光源模组的结构分解图;
图35(1)为现有技术中一种LED光源的结构示意图;
图35(2)为现有技术中一种LED光源的配光曲线示意图;
图36(1)为现有技术中又一种LED光源的结构示意图;
图36(2)为现有技术中又一种LED光源的配光曲线示意图;
图37(1)为现有技术中再一种LED光源的结构示意图;
图37(2)为现有技术中再一种LED光源的配光曲线示意图。
图中示出了:1—LED发光体、10—LED单灯、11—封装支架、12—多峰透镜、13—发光芯片、14—荧光胶、15—柱形基座、16—封装基底、17—荧光粉体、18—双峰透镜、2—反光器组、21—反光器单元一、22—反光器单元二、23—反光器单元三、24—反光器单元四、25—垫板、3—C0-180截面、4—C90-270截面、5—LED发光体模组、6—反光器模组、7—LED光源模组、8—现有技术中的反光器、81—现有技术中的反光器偏光反射面、9—现有技术中的LED单灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及高度的三维空间尺寸。
实施例一:
参考图1(1)、图2、图3,图1(1)为本发明实施例一、二、三、四所提供的LED发光体的结构示意图,图2为本发明实施例一、二、三、四所提供的LED发光体的结构分解示意图,图3为本发明实施例一、二、三、四所提供的LED发光体的正视图。从图中可以看出,所述LED发光体1是通过一次配光工艺而具有多峰透镜12的LED单灯,由封装支架11、多峰透镜12、发光芯片13、荧光胶14组成。封装支架11中心为柱形基座15,发光芯片13位于柱形基座15上表面中心,荧光胶14涂覆于柱形基座15上表面并包裹发光芯片13;从正视图来看,多峰透镜12的轮廓顶部呈现出多个极高点,多峰透镜12固定于封装支架11上方,与封装支架11、荧光胶14、发光芯片13共同组成LED发光体1。
参考图1(2),图1(2)为本发明实施例一、二、三、四、五所提供的LED发光体的配光曲线图;从图中可以看出,实施例一、二、三、四、五所提供的LED发光体的配光曲线形式为:C0-C180平面(对应道路行车方向上)配光曲线为蝙蝠翼型,C90-C270平面(对应道路宽度方向上)配光曲线为对称的近似椭圆形。
参考图4、图5、图6,图4为本发明实施例一所提供的反光器组的结构示意图,图5为本发明实施例一所提供的反光器组的结构分解示意图,图6为本发明实施例一所提供的LED光源的结构示意图;从图中可以看出,反光器组2由四个反光器单元组成,分别是反光器单元一21、反光器单元二22、反光器单元三23、反光器单元四24,四个反光器单元连接成一体,其中反光器单元一21、反光器单元二22的结构形式不同且分别位于LED发光体1的前、后两侧,反光器单元三23、反光器单元四24的结构形式相同且分别位于LED发光体1的左、右两侧;反光器组2的侧壁是非连续的,即侧壁的高度变化是非连续的;反光器组2的表面处理为真空镀铝、或镀鉻、或镀银等光滑的表面,即为镜面反射型表面,也可处理为喷白色高光漆或亚光漆的漫反射面或带有一定镜面度的混合反射面。
参考图6、图7,图6为本发明实施例一所提供的LED光源的结构示意图,图7为本发明实施例一所提供的LED光源的结构分解示意图;从图中可以看出,本发明实施例一所提供的LED光源包括:LED发光体1、反光器组2、垫板25;反光器组2中四个反光器单元连接成一体并包围LED发光体1,垫板25底部有槽与LED反光体1配合,垫板25底部槽的中心与封装支架11底面中心重合;LED发光体1的C0-180截面3与反光器组2的C0-180截面3重合,LED发光体1的C90-270截面4与反光器组2的C90-270截面4重合;其中,C0-180截面3包含由发光芯片13的中心点与封装支架11底面中心点定义的轴线,并包含多峰透镜12顶部的多个极高点;C90-270截面4与C0-180截面3垂直,并包含由发光芯片13的中心点与封装支架11底面中心点定义的轴线。
参考图8(3),图8(3)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为直线型的光路原理说明图;实施例一所提供的反光器单元一21、反光器单元二22、反光器单元三23、反光器单元四24的内表面的水平截面轮廓均为直线型,如图8(3)所示,其对LED反光体1发出的光线进行反射,反射光线为发散的。
参考图9、10、图11,图9为本发明实施例一所提供的反光器组的C0-180截面的光路说明图,图10为本发明实施例一所提供的反光器组的C90-270截面的光路说明图,图11为本发明实施例一、二、三、四、五所提供的LED光源的配光曲线示意图;从图9、图10可以看出,实施例一所提供的反光器组2的C0-180截面剖视图轮廓是左右对称的,C90-270截面剖视图轮廓是左右非对称的;从图9可以看出,反光器单元三23、反光器单元四24对LED发光体1发出的大角度的光线进行反射,反射光线入射到较小角度的区域,即减小大角度区域的光强同时增大较小角度区域的光强;从图10可以看出,反光器单元一21、反光器单元二22对LED发光体1发出的光线进行反射,并通过C90-270截面剖视图轮廓的非对称结构设计,反光器单元一21反射较多的光线至与其相反的一侧,使得整体上光线明显偏向到某一侧,同时反光器单元二22的作用是反射大角度区域的光线至小角度区域,并反射由反光器单元一21反射过来的大角度区域的光线至小角度区域,起到一定的收光或截光作用,如此对于街道照明来说便减少了光线浪费;由于反光器组2的侧壁是非连续的,即高度变化是非连续的,反光器单元三23、反光器单元四24的高度明显较低,使得反光器组2的左右侧壁存在较大的光线出射空间,如此对于街道照明来说便有利于光线在车道范围散开,有利于提高路面照明均匀度。从图11中可以看出,在C0-C180平面上(对应道路行车方向上),其配光曲线为蝙蝠翼型,具体是光束角约140度,最大光强值所对应的角度约±60度;在C90-C270平面上(对应道路宽度方向上),其配光曲线为非对称型,具体是光束角约80度,最大光强值所对应的角度约+30度,C90-C270平面上配光曲线正角度一侧各角度的光强大于相等的负角度处的光强,C90-270平面上曲线的最大光强值不小于C0-180平面上曲线的最大光强值,C45-225平面上曲线的最大光强值不小于C0-180平面上曲线的最大光强值;如此使得光线更多的导向有照明利用价值的方向,减少不必要的光线浪费,与对称型蝙蝠翼配光相比,能够有效提高街道照明光通量利用率,与现有反光器技术相比,路面照明均匀度有所提高。
实施例二
参考图12、图13、图14,图12为本发明实施例二所提供的反光器组的结构示意图,图13为本发明实施例二所提供的反光器组的结构分解示意图,图14为本发明实施例二所提供的LED光源的结构示意图;从图中可以看出,反光器组2由两个反光器单元组成,分别是反光器单元一21、反光器单元二22,两个反光器单元不连接,反光器单元一21、反光器单元二22的结构形式不同且分别位于LED发光体1的前、后两侧。反光器组2的表面处理为真空镀铝、或镀鉻、或镀银等光滑的表面,即为镜面反射型表面,也可处理为喷白色高光漆或亚光漆的漫反射面或带有一定镜面度的混合反射面。
参考图14、图15,图14为本发明实施例二所提供的LED光源的结构示意图,图15为本发明实施例二所提供的LED光源的结构分解示意图;从图中可以看出,本发明实施例二所提供的LED光源包括:LED发光体1、反光器组2、垫板25;反光器组2中两个反光器单元互不连接并分别位于LED发光体1的前后两侧,垫板25底部有槽与LED发光体1配合,垫板25底部槽的中心与封装支架11底面中心重合;LED反光体1的C0-180截面3与反光器组2的C0-180截面3重合,LED发光体1的C90-270截面4与反光器组2的C90-270截面4重合;其中,C0-180截面3包含由发光芯片13的中心点与封装支架11底面中心点定义的轴线,并包含多峰透镜12顶部的多个极高点;C90-270截面4与C0-180截面3垂直,并包含由发光芯片13的中心点与封装支架11底面中心点定义的轴线。
参考图8(3),图8(3)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为直线型的光路原理说明图;实施例二所提供的反光器单元一21、反光器单元二22的内表面的水平截面轮廓均为直线型,如图8(3)所示,其对LED反光体1发出的光线进行反射,反射光线为发散的。
参考图16、图16为本发明实施例二所提供的反光器组的C90-270截面的光路说明图;从图16可以看出,实施例二所提供的反光器组2的C90-270截面剖视图轮廓是左右非对称的,反光器单元一21、反光器单元二22对LED发光体1发出的光线进行反射,并通过C90-270截面剖视图轮廓的非对称结构设计,反光器单元一21反射较多的光线至与其相反的一侧,使得整体上光线明显偏向某一侧,同时反光器单元二22的作用是反射大角度区域的光线至小角度区域,并反射由反光器单元一21反射过来的大角度区域的光线至小角度区域,起到一定的收光或截光作用,如此对于街道照明来说便减少了光线浪费;由于反光器组2的侧壁是非闭合的,即左右两侧是开放的,存在较大的光线出射空间,如此对于街道照明来说便有利于光线在车道范围散开,有利于提高路面照明均匀度。实施例二的配光曲线形式与实施例一中所述一致。
实施例三
参考图17、图18、图19,图17为本发明实施例三所提供的反光器组的结构示意图,图18为本发明实施例三所提供的反光器组的结构分解示意图,图19为本发明实施三所提供的LED光源的结构示意图;从图中可以看出,反光器组2由两个反光器单元组成,分别是反光器单元一21、反光器单元二22,两个反光器单元不连接,反光器单元一21、反光器单元二22的结构形式不同且分别位于LED发光体1的前、后两侧。反光器组2的表面处理为真空镀铝、或镀鉻、或镀银等光滑的表面,即为镜面反射型表面,也可处理为喷白色高光漆或亚光漆的漫反射面或带有一定镜面度的混合反射面。
参考图19、图20,图19为本发明实施例三所提供的LED光源的结构示意图,图20为本发明实施例三所提供的LED光源的结构分解示意图;从图中可以看出,本发明实施例三所提供的LED光源包括:LED发光体1、反光器组2、垫板25;反光器组2中两个反光器单元互不连接并分别位于LED发光体1的前后两侧,垫板25底部有槽与LED反光体1配合,垫板25底部槽的中心与封装支架11底面中心重合;LED发光体1的C0-180截面3与反光器组2的C0-180截面3重合,LED发光体1的C90-270截面4与反光器组2的C90-270截面4重合;其中,C0-180截面3包含由发光芯片13的中心点与封装支架11底面中心点定义的轴线,并包含多峰透镜12顶部的多个极高点;C90-270截面4与C0-180截面3垂直,并包含由发光芯片13的中心点与封装支架11底面中心点定义的轴线。
参考图8(2)、图8(4),图8(2)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为外弧形线的光路原理说明图;图8(4)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为外弧形线与直线的组合的光路原理说明图;实施例三所提供的反光器单元一21、反光器单元二22的内表面的水平截面轮廓均为外弧形线与直线的组合,如图8(4)所示,其对LED反光体1发出的光线进行反射,反射光线为发散的,其中所示外弧形线部分与图8(2)中所示外弧形线原理一致:反光器单元的内表面的水平截面轮廓为外弧形线,那么它对LED反光体发出的光线进行反射,反射光线是发散的。
参考图21,图21为本发明实施例三所提供的反光器组的C90-270截面的光路说明图;从图21可以看出,实施例三所提供的反光器组2的C90-270截面剖视图轮廓是左右非对称的,反光器单元一21、反光器单元二22对LED发光体1发出的光线进行反射,并通过C90-270截面剖视图轮廓的非对称结构设计,反光器单元一21反射较多的光线至与其相反的一侧,使得整体上光线明显偏向某一侧,同时反光器单元二22的作用是反射大角度区域的光线至小角度区域,并反射由反光器单元一21反射过来的大角度区域的光线至小角度区域,起到一定的收光或截光作用,如此对于街道照明来说便减少了光线浪费;由于反光器组2的侧壁是非闭合的,即左右两侧是开放的,存在较大的光线出射空间,如此对于街道照明来说便有利于光线在车道范围散开,有利于提高路面照明均匀度。实施例三的配光曲线形式与实施例一中所述一致。
实施例四
参考图22、图23、图24,图22为本发明实施例四所提供的反光器组的结构示意图,图23为本发明实施例四所提供的反光器组的结构分解示意图,图24为本发明实施四所提供的LED光源的结构示意图;从图中可以看出,反光器组2由四个反光器单元组成,分别是反光器单元一21、反光器单元二22、反光器单元三23、反光器单元四24,四个反光器单元连接成一体,其中反光器单元一21、反光器单元二22的结构形式不同且分别位于LED发光体1的前、后两侧,反光器单元三23、反光器单元四24的结构形式相同且分别位于LED发光体1的左、右两侧。反光器组2的表面处理为真空镀铝、或镀鉻、或镀银等光滑的表面,即为镜面反射型表面,也可处理为喷白色高光漆或亚光漆的漫反射面或带有一定镜面度的混合反射面。
参考图24、图25,图24为本发明实施例四所提供的LED光源的结构示意图,图25为本发明实施例四所提供的LED光源的结构分解示意图;从图中可以看出,本发明实施例四所提供的LED光源包括:LED发光体1、反光器组2、垫板25;反光器组2中四个反光器单元连接成一体并包围LED发光体,垫板25底部有槽与LED发光体1配合,垫板25底部槽的中心与封装支架11底面中心重合;LED发光体1的C0-180截面3与反光器组2的C0-180截面3重合,LED发光体1的C90-270截面4与反光器组2的C90-270截面4重合;其中,C0-180截面3包含由发光芯片13的中心点与封装支架11底面中心点定义的轴线,并包含多峰透镜12顶部的多个极高点;C90-270截面4与C0-180截面3垂直,并包含由发光芯片13的中心点与封装支架11底面中心点定义的轴线。
参考图8(1)、图8(2)、图8(5),图8(1)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为内弧形线的光路原理说明图;图8(2)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为外弧形线的光路原理说明图;图8(5)为本发明所提供的反光器单元的内表面的水平截面轮廓为内弧形线与外弧形线的组合的光路原理说明图;实施例四所提供的反光器单元一21、反光器单元二22的内表面的水平截面轮廓均为外弧形线与内弧形线的组合,如图8(5)所示,其对LED发光体1发出的光线进行反射,反射光线为部分发散的、部分会聚的,其中所示外弧形线部分与图8(2)中所示外弧形线原理一致:反光器单元的内表面的水平截面轮廓为外弧形线,那么它对LED反光体发出的光线进行反射,反射光线是发散的;反光器单元三23、反光器单元四24的内表面的水平截面轮廓均为内弧形线,如图8(1)所示,其对LED反光体1发出的光线进行反射,反射光线为会聚的。
参考图26、27,图26为本发明实施例四所提供的反光器组的C0-180截面的光路说明图,图27为本发明实施例四所提供的反光器组的C90-270截面的光路说明图;从图26可以看出,反光器单元三23、反光器单元四24对LED发光体1发出的大角度的光线进行反射,反射光线入射到另一侧更大角度的区域,即增大了此区域的光强;从图27可以看出,实施例四所提供的反光器组2的C90-270截面剖视图轮廓是左右非对称的,反光器单元一21、反光器单元二22对LED发光体1发出的光线进行反射,并通过C90-270截面剖视图轮廓的非对称结构设计,反光器单元一21反射较多的光线至与其相反的一侧,使得整体上光线明显偏向到某一侧,同时反光器单元二22的作用是反射大角度区域的光线至小角度区域,并反射由反光器单元一21反射过来的大角度区域的光线至小角度区域,起到一定的收光或截光作用,如此对于街道照明来说便减少了光线浪费;由于反光器组2的侧壁是非连续的,即高度变化是非连续的,反光器单元三23、反光器单元四24的高度明显较低,使得反光器组2的左右侧壁存在较大的光线出射空间,如此对于街道照明来说便有利于光线在车道范围散开,有利于提高路面照明均匀度。实施例四的配光曲线形式与实施例一中所述一致。
实施例五
参考图28、图29、图30,图28为本发明实施例五所提供的LED发光体的结构示意图,图29为本发明实施例五所提供的LED发光体的结构分解示意图,图30为本发明实施例五所提供的LED发光体的正视图。从图中可以看出,所述LED发光体1是通过二次配光工艺制作的LED单灯10加双峰透镜18的组合体;从正视图来看,双峰透镜18的轮廓顶部呈现出两个极高点。
参考图31、图32,图31为本发明实施例五所提供的LED光源的结构示意图,图32为本发明实施例五所提供的LED光源的结构分解示意图;从图中可以看出,本发明实施例五所提供的LED光源包括:LED发光体1、反光器组2,反光器组2中四个反光器单元连接成一体并包围LED发光体1,LED发光体1的C0-180截面3与反光器组2的C0-180截面3重合,LED发光体1的C90-270截面4与反光器组2的C90-270截面4重合;其中,C0-180截面3包含由LED单灯10的顶部中心点与双峰透镜18底面中心点定义的轴线,并包含双峰透镜18顶部的两个极高点;C90-270截面4与C0-180截面3垂直,并包含由LED单灯10的顶部中心点与双峰透镜18底面中心点定义的轴线。实施例五所提供的反光器组2的结构形式及光路原理与实施例一中所述一致;实施例五的配光曲线形式与实施例一中所述一致。
本发明实施例的进一步优化:
参考图33、34,图33为本发明实施例一所提供的LED光源组合成LED光源模组的结构示意图;图34为本发明实施例一所提供的LED光源组合成LED光源模组的结构分解图。从图中可以看出,多个相同的LED发光体1按照一定的规律排列,如一定的数量和间隔,即成为LED发光体模组5;多个相同的反光器组2可连接成一体,并加工成为一体化模具,即成为反光器模组6;如果反光器模组6中的反光器组2的排列规律,如单元数量、单元间隔,与LED发光体模组5中LED发光体1的排列规律一致,且每个反光器组2对应一颗LED发光体1,那么LED发光体模组5与反光器模组6共同组成LED光源模组7;LED光源模组7可看作是由多个所述的LED光源阵列组成的。
现有技术:
参考图35、36、图37,图35(1)为现有技术中一种LED光源的结构示意图,图35(2)为现有技术中一种LED光源的配光曲线示意图,图36(1)为现有技术中又一种LED光源的结构示意图,图36(2)为现有技术中又一种LED光源的配光曲线示意图,图37(1)为现有技术中再一种LED光源的结构示意图,图37(2)为现有技术中再一种LED光源的配光曲线示意图;如图35(1)所示,现有技术中一种LED光源包括反光器8、LED单灯9,通过反光器偏光反射面81反射后的光线入射到与反光器偏光反射面81相对的另一侧的空间区域,而反光器偏光反射面81相对的一侧无任何反射结构,造成一部分光线的入射方向超出了车道的范围,即无法直接照射到车道路面上,造成了光线的浪费,反映到配光曲线上,如图35(2)所示,即C90-C270平面上曲线的光束角较大(约110度),尤其是正角度一侧的角度过大(约70度);如图36(1)、37(1)所示,现有技术中另两种LED光源,包括反光器8、LED单灯9,通过侧壁闭合的非对称结构的反光器8、或侧壁环设于LED单灯9四周的非对称结构的反光器8,来使光线偏向有利于街道照明的一侧,但光线偏向一侧的同时没有使光线按照路面的照明范围均匀的拉开,即造成照明均匀度不够,其原因在于这两种技术提出的反光器8结构都是侧壁闭合的、或侧壁环形连续围绕LED单灯9四周的,使得光线的散开受到阻碍,反映到配光曲线上,如图36(2)、图37(2)所示,即C90-270平面上曲线的最大光强值明显小于C0-180平面上曲线的最大光强值,C45-225平面上曲线的最大光强值明显小于C0-180平面上曲线的最大光强值。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种LED光源,包括:LED发光体、反光器组,其中:
所述反光器组由四个反光器单元一、二、三、四组成,四个反光器单元连接成一体,其中反光器单元一、二的结构形式不同且分别位于LED发光体的前、后两侧,反光器单元三、四的结构形式相同且分别位于LED发光体的左、右两侧,所述反光器单元三、四的高度均低于反光器单元一、二的高度;或者
所述反光器组由两个反光器单元一、二组成,两个反光器单元不相接,反光器单元一、二的结构形式不同且分别位于LED发光体的前、后两侧;
所述LED发光体是通过一次配光工艺制作的带有一次透镜的LED单灯,或通过二次配光工艺制作的LED单灯加二次透镜的组合体,所述一次透镜和二次透镜为多峰型透镜,或双峰型透镜;
所述LED发光体还包括封装支架和发光芯片,LED发光体的C0-180截面与反光器组的C0-180截面重合,LED发光体的C90-270截面与反光器组的C90-270截面重合;C0-180截面包含由发光芯片的中心点与封装支架底面中心点定义的轴线,并包含透镜顶部的极高点;C90-270截面与C0-180截面垂直,并包含由发光芯片的中心点与封装支架底面中心点定义的轴线。
2.根据权利要求1所述的LED光源,其特征在于:所述LED发光体发出的光线一部分被反光器组的内表面反射。
3.根据权利要求1所述的LED光源,其特征在于:所述各个反光器单元的内表面的水平截面轮廓为直线,或内弧形的曲线、或外弧形的曲线、或任意两种线形的组合。
4.根据权利要求1所述的LED光源,其特征在于:所述反光器组的底面下方设置垫板,垫板的底部有槽与LED发光体相配合。
5.根据权利要求1所述的LED光源,其特征在于:所述反光器组的表面处理为镜面反射面,或漫反射面,或带有一定镜面度的混合反射面。
6.一种LED光源模组,包括多个权利要求1至5任一所述的LED光源,所述多个LED光源组成LED光源阵列。
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