CN103388773B

CN103388773B - 太阳光谱型led护眼平板灯

Info

Publication number: CN103388773B
Application number: CN201210136847.3A
Authority: CN
Inventors: 林暨南; 林金标
Original assignee: Individual
Current assignee: Quanzhou Sunshine Flow Optoelectronics Technology Co ltd
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2032-05-07
Also published as: CN103388773A

Abstract

本发明公开一种太阳光谱型LED护眼平板灯。包括前扩散面板1、前光栅面板2、电路板7、后反射扩散面板5、LED灯珠组6和环形反射器4；上述前光栅面板紧贴在前扩散面板上，安装在LED护眼平板灯出射光一侧的凹形盘上，且前扩散面板在前、前光栅面板在后；上述后反射扩散面板紧贴在上述电路板上，安装在LED护眼平板灯的背面凹形盘上，且反射扩散面板在前，电路板在后；上述前光栅面板和反射扩散面板相距一定距离，使形成一空隙；上述LED灯珠组安装在上述电路板的四周，LED灯珠位于上述空隙中；上述环形反射器安装在LED护眼平板灯凹形盘的四周外侧。本发明无需导光板、铝基板及散热片，具有结构简单、成本低廉、绿色环保、发射光谱接近太阳光可见光谱、显色指数接近100等优点。

Description

太阳光谱型LED护眼平板灯

技术领域

本发明属于室内照明技术领域，具体涉及一种太阳光谱型LED护眼平板灯。

背景技术

近年来，用于室内照明的灯管型和灯泡型LED灯具或由于指向性高、存在炫光，或由于LED灯珠排列过密、散热困难，或由于散热板重量大、设计成本过高等问题而制约着其市场竞争力，难以得到普遍应用。基于液晶（LCD）背光源技术的LED平板照明灯具虽然基本解决了指向性高和炫光问题，但仍然无法兼顾显色指数、出光效率和制造成本的要求，特别对于具有保护视力的读书台灯的显色指数更是难以达到或接近标准光源（太阳光谱型）的要求。

上述基于液晶（LCD）背光源技术的LED平板灯，除了包括有LED灯条外，还包括有一铝型材外框、导光板和导热铝板。其原理是通过将LED灯条置于铝型材外框上利用了铝型材良好的散热特性，LED灯条发出的光线通过导光板的折射与反射发出均匀柔和的近似自然光。导热铝板通过增加散热面积使得热量能够通过流通的空气起到充分散热的作用。导光板采用光学材质以丝印或者蚀刻网点达到将LED发出的光通过折射和反射的原理均匀发散到整个面使之能够形成面光源发出柔和的光线。

上述基于液晶背光源技术的LED平板灯，其从LED灯条发出的光经导光板多次反射后再从表面丝印或者蚀刻网点散射体射出，由于多次的耦合及反射损耗作用，降低了LED平板灯具的出光效率；上述铝型材外框和导热铝板在增加散热面积的同时也增加了制造成本；再有，上述导光板材料和制作成本高，由此造成灯具整体制造成本高；而最重要的，上述基于液晶背光源技术的LED平板灯，其用于阅读照明时，显色指数难以达到或接近标准光源（太阳光谱型）的要求，起到真正的护眼目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光谱互补太阳光谱型LED护眼平板灯，其不同于现有的导光板型白光LED平板灯，本发明采用多种颜色的LED光谱补光方案，克服了传统白光LED照明灯具光谱缺陷大，显色指数低的缺点。另外，本发明采用无导光板设计，解决了现有技术中白光LED平板灯存在出光效率低、整灯制造成本高等问题。本发明具有结构简单、轻便可靠、成本低廉、显色指数可达到或接近标准光源的显色指数100等优点。因发射光谱接近太阳光可见光谱，与白天自然光一样柔和，因此具有真正意义的护眼作用。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种光谱互补太阳光谱型LED护眼平板灯，其包括前光栅面板、前扩散面板、电路板、后反射扩散面板、LED灯珠组和环形反射器；上述前光栅面板紧贴在前扩散面板上，安装在LED护眼平板灯出射光一侧的凹形盘上，且前扩散面板在前、前光栅面板在后；上述后反射扩散面板紧贴在上述电路板上，一起安装在LED护眼平板灯的凹形盘内底面上，且反射扩散面板在前，电路板在后；上述前光栅面板和反射扩散面板相距一定距离，使形成一空隙；上述LED灯珠组安装在上述电路板的四周，LED灯珠位于上述空隙中；上述环形反射器安装在LED护眼平板灯凹形盘的四周内侧。

上述前光栅面板为聚合物薄膜凹凸二维光栅，三组光栅刻线方向夹角为120度，光栅栅距为50μm～100μm。

上述电路板上设计有散热铜皮，可直接用于散热，无需散热片。

上述LED灯珠组采用光谱互补LED灯珠组合，包括白色光LED、红色光LED、橙色光LED、青色光LED和蓝色光LED。

上述LED灯珠组为单排或多排排列结构，其中红色光LED、橙色光LED、青色光LED和蓝色光LED采用组合排列方式。

上述LED灯珠组倾斜焊接在上述电路板周边上，倾斜角为与电路板平面夹角10～30度。

上述LED护眼平板灯灯具输出光谱在可见光部分与太阳光谱基本相同，显色指数接近100。

上述后反射扩散面板为布满整个反射面的规则或不规则突起颗粒组成的反光面。

上述前光栅面板和反射扩散面板之间的空隙间距为10mm～15mm；

采用上述方案后，本发明太阳光谱型LED护眼平板灯，工作时，上述LED灯珠组从边框内四周照射到前光栅面板和前扩散面板上，放置在电路板周边的白光LED灯珠发出的白光和红色LED、橙色LED、青色LED和蓝色LED发出的补色光，经过光栅衍射和扩散面板散射后形成均匀发散光束从平板灯具前方射出，使平板灯的发射光谱接近太阳可见光光谱。上述LED灯珠组发散到后面板上的杂散光通过反射扩散面板发射到前面板上，上述环形反射器则将发散到四周的杂散光反射回前、后面板上。

由此，本发明同现有技术相比，本发明太阳光谱型LED护眼平板灯出射光光谱与太阳光可见光谱基本相同，显色指数接近100，而现有白光LED平板灯存在光谱缺陷大，显色指数只有80左右。同时，同现有技术相比，本发明无需导光板、铝基板及散热片等材料，结构简单、轻便可靠、成本低廉。特别因其自然光即太阳光谱型照明效果，对保护视力具有显然的作用。本发明光谱互补太阳光光谱型LED护眼平板灯可广泛应用于写字楼、教室、图书馆、居家等场所照明。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的结构分解示意图；图2为本发明实施例的工作原理示意图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1为本发明涉及的一种太阳光谱型LED护眼平板灯的圆盘形平板发光体的结构分解示意图。其主要包括前扩散面板1、前光栅面板2、前面板遮光反射环3、侧面环形反射器4、后反射扩散面板5、LED灯珠组6、电路板7和凹形圆盘8，其中：所述前扩散面板1，其为亚光雾面的亚克力/有机玻璃面板，较佳厚度为1～2mm，较佳直径为200～300mm。其适配紧贴在凹形圆盘8的凹口处，亚光雾面朝向圆盘的外面。所述前扩散面板1的作用是消除眩光，模拟自然光，使灯具出射光束的视觉效果更加柔和舒适。

所述前光栅面板2，其为一片聚合物光栅薄膜，厚度为0.1～0.3mm,直径与上述前扩散面板1相同。所述前光栅面板2的光栅结构为二维六角结构，三组光栅刻线互成120度，光栅栅距较佳为50～100μm，其紧贴在上述前扩散面板1的内表面。所述前光栅面板1的光栅凹凸面朝向前扩散面板1，其用于使侧面入射的LED光线衍射到前扩散面板1的正前方。

所述前面板遮光反射环3为圆环形反光薄膜，其紧贴在前光栅面板2的内表面。所述前面板遮光反射环3的外径与前光栅面板2的外径相同，圆环宽度以刚好遮挡住LED灯珠为最佳。

所述侧面环形反射器4为圆环形金属反射器，圆环直径比上述前扩散面板1略小，圆环宽度与所述后反射扩散面板5和前光栅面板2之间的间距相同，为10mm～15mm，环形反射器4嵌套在凹形圆盘8的内侧表面。

所述后反射扩散面板5，由金属反光薄膜压制而成，也可以由注塑成型的塑料底板经镀金属反射膜而成，直径比上述前扩散面板1小20mm,其表面形状为紧密分布的规则或不规则突起锥形颗粒状，突起锥形颗粒较佳直径为1mm～3mm，突起锥形颗粒较佳高度为0.5mm～1.5mm。

所述LED灯珠组6采用光谱互补LED灯珠组合，包括白色光LED、红色光LED、橙色光LED、青色光LED和蓝色光LED。由此，本发明LED护眼平板灯灯具输出光谱在可见光部分与太阳光谱基本相同，显色指数接近100。

所述电路板7为单面覆铜板，其直径略小于前扩散面板1的直径，其厚度较佳为1.5mm～2mm。在所述电路板7的覆铜面上设计有大面积导热铜皮，用于散热。所述LED灯珠组6安装在所述电路板7的无铜面一侧的圆周上，LED灯珠组6为圆环形双排紧密排列结构，外侧一排为白光LED灯珠,内侧一排依次为红色光LED、橙色光LED、青色光LED和蓝色光LED灯珠，呈周期性排列。所述LED灯珠组5倾斜焊接在所述电路板7上，倾斜角为与电路板平面夹角10～30度，参见图2。

上述后反射扩散面板5紧贴在上述电路板7的无铜面一侧，其突起颗粒状一面背向所述电路板7，并且两板中心重合。所述电路板7紧贴安装在凹形圆盘8的内底表面，其覆铜面朝向凹形圆盘8的内底表面；所述后反射扩散面板5与前光栅面板2的距离较佳为10mm～15mm。

由此，本发明太阳光谱型LED护眼平板灯，工作时，上述LED灯珠组6

从边框内四周照射到前光栅面板2和前扩散面板1上，上述电路板7周边外侧一排白光LED灯珠发出的白光和内侧一排红色LED、橙色LED、青色LED和蓝色LED发出的补色光，经过光栅衍射和扩散面板散射后形成均匀发散光束从平板灯具前方射出，使平板灯的发射光谱接近太阳可见光光谱。上述LED灯珠组6发散到后反射扩散面板5上的杂散光通过后反射扩散面板5反射到前面板上，上述侧面环形反射器4则将发散到四周的杂散光反射回前、后面板上。

本发明较佳实施例中，所述LED灯珠组6与电路板7的夹角是根据平板灯的尺寸（即发光面积）而设计的，则对应不同的平板灯的尺寸，可以适当改变LED灯珠组6与电路板7的夹角，由此使得前扩散面板1得到均匀的照明。

本发明太阳光谱型LED护眼平板灯发光灯板的较佳厚度为15～20mm，较佳外径为205～305mm。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims

1.一种太阳光谱型LED护眼平板灯，其特征在于：包括前光栅面板、前扩散面板、电路板、后反射扩散面板、LED灯珠组和环形反射器；上述前光栅面板紧贴在前扩散面板上，安装在LED护眼平板灯出射光一侧的凹形盘上，且前扩散面板在前、前光栅面板在后；上述后反射扩散面板紧贴在上述电路板上，安装在LED护眼平板灯的背面凹形盘上，且反射扩散面板在前，电路板在后；上述前光栅面板和反射扩散面板相距一定距离，使形成一空隙；上述LED灯珠组安装在上述电路板的四周，LED灯珠位于上述空隙中；上述环形反射器安装在LED护眼平板灯凹形盘的四周内侧；该护眼平板灯采用多种颜色的LED光谱补光。

2.如权利要求1所述的一种太阳光谱型LED护眼平板灯，其特征在于：上述LED灯珠组采用光谱互补LED灯珠组合，包括白色光LED、红色光LED、橙色光LED、青色光LED和蓝色光LED；所述LED灯珠组为圆环形双排紧密排列结构，外侧一排为白光LED灯珠, 内侧一排依次为红色光LED、橙色光LED、青色光LED和蓝色光LED灯珠，呈周期性排列；白光LED 灯珠发出的白光和红色LED、橙色LED、青色LED 和蓝色LED 发出的补色光，经过光栅衍射和扩散面板散射后形成均匀发散光束从平板灯具前方射出。

3.如权利要求1所述的一种太阳光谱型LED护眼平板灯，其特征在于：上述电路板覆铜面上的铜皮大面积保留，直接用于LED的散热，无需另加散热片。

4.如权利要求1所述的一种太阳光谱型LED护眼平板灯，其特征在于：上述后反射扩散面板为布满整个反射面的规则或不规则突起颗粒组成的反光面。

5.如权利要求1所述的一种太阳光谱型LED护眼平板灯，其特征在于：上述前光栅面板为聚合物薄膜凹凸二维光栅。

6.如权利要求1所述的一种太阳光谱型LED护眼平板灯，其特征在于：上述LED灯珠组为单排或多排排列结构，其中红色光LED、橙色光LED、青色光LED和蓝色光LED采用组合排列方式。

7.如权利要求1所述的一种太阳光谱型LED护眼平板灯，上述LED灯珠组倾斜焊接在上述电路板周边上，倾斜角为与电路板平面夹角10～30度。