CN103486471B - 一种led日光灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED日光灯，包括灯体、设置在灯体纵向内侧的第一PCB板、固定在第一PCB板上的若干LED光源、以及下部卡置在灯体内且顶部遮盖灯体出光口的导光板，导光板在纵向分为入光面、反射底面、反射侧面及出光顶面，导光板的入光面正对第一PCB板上的若干LED光源，反射底面为自入光面底部起逐渐升高并在靠近反射侧面处平缓的光滑样条曲面，反射侧面连接反射底面和出光顶面且与入光面平行，反射底面、反射侧面涂覆有反光涂料。本发明LED日光灯采用光源侧面发光，导光板的反射面涂覆高反射率的反光涂料，出射的光线均匀、柔和，且光效高，光效超出同类产品的20%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种灯具，尤其是一种LED日光灯。
背景技术
近年来随着LED的兴起，LED日光灯也逐渐成为日光灯家族中的主要力量。常规的LED日光灯是由带LED光源的PCB板、灯罩和扩散板组成的，使用扩散板的LED日光灯常表现出眩光，局部太亮，因此人眼会产生不适感，而且这种结构的日光灯照度也不够。针对这种情况，行业内已经有人开始采用导光板、或导光板+扩散板来替代传统的扩散板，导光板是利用光学级的亚克力/PC板材，然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料，在光学级的压克力板材底面用UV网版印刷技术印上导光点，利用光学级亚克力板材吸取从灯发出来的光在光学级压克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出，通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。
目前导光板按形状分：平板，导光板从入光处来看为长方形；楔形板：又称斜板，从入光处来看为一边为厚一边为薄成楔形(三角形)状。平板导光板厚重，为直下式导光，即将发光体(灯管或LED)放置于导光板之下方，这种结构发光均匀度也不够；楔形板虽然一定程度上减轻了重量，但未针对光源的二次配光曲线做优化设计，均匀度也不高，光效低。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种新型结构、发光均匀、光效高的LED日光灯。
本发明采用的技术方案是：一种LED日光灯，包括灯体、设置在灯体纵向内侧的第一PCB板、固定在第一PCB板上的若干LED光源、以及下部卡置在灯体内且顶部遮盖灯体出光口的导光板，所述导光板在纵向分为入光面、反射底面、反射侧面及出光顶面，所述导光板的入光面正对第一PCB板上的若干LED光源，所述反射底面为自入光面底部起逐渐升高并在靠近反射侧面处平缓的光滑样条曲面，所述反射侧面连接反射底面和出光顶面且与入光面平行，所述反射底面、反射侧面涂覆有反光涂料。
所述反射底面为四段光滑连接的样条曲面组成,所述四段样条曲面从入光面至反射侧面依次是第一样条曲面、第二样条曲面、第三样条曲面、第四样条曲面，所述第一样条曲面、第二样条曲面、第三样条曲面、第四样条曲面的横向宽度比为15.5826：11.2004：16.5991：10.4762，其中，第一样条曲面的横截面曲线圆心角为4°，第二样条曲面的横截面曲线圆心角为21°，第三样条曲面为25°倾角的平面，第四样条曲面的横截面曲线圆心角为20°；所述入光面、反射底面、反射侧面及出光顶面在导光板横截面的长度比为32.5656：53.8583：17.9610：56.6929。
所述导光板在出光顶面的出光角度为60°，所述出光顶面的入射角为θ3-，满足θ3-小于出光顶面的临界角A，其中sinA=1/n，n为导光板相对于空气的折射率。
所述导光板为高透光的亚克力板材挤塑而成。
所述灯体上靠近所述导光板的反射侧面一侧设有固定导光板的固定盖。
所述LED日光灯还包括：密封灯体端部的两侧盖、分别位于两侧盖且与第一PCB板两端连接的第二PCB板和第三PCB板、用于连接外部电源与第二PCB板、第三PCB板的插件，所述插件在灯体两端各有两个并穿设于两侧盖，所述两侧盖通过固定连接件与灯体连接。
所述导光板的出光顶面为平面或弧面。
本发明的有益效果：
本发明LED日光灯采用光源侧面发光，导光板的反射面涂覆高反射率的反光涂料，反射面为为自入光面底部起逐渐升高并在靠近反射侧面处平缓的光滑样条曲面，出射的光线均匀、柔和，且光效高；
反射底面为四段光滑连接的样条曲面组成，这些段样条曲面经过光学软件模拟得出具体尺寸和角度，可使光源的出射获得最佳反射角、60°最佳出光角，光线在导光板内二次反射次数低，从而使得光线均匀且高效更高；
导光板为高透光的亚克力板材挤塑而成，挤塑工艺与注塑工艺相比，使得导光板的长度不受限制，不易产生形变；
灯体的侧面设有固定盖，用于固定导光板，使得导光板的装配和拆卸更加方便；
导光板的出光顶面为平面或弧面,使日光灯的外形更加多样化。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明一种LED日光灯的立体图；
图2是本发明一种LED日光灯的爆炸图；
图3是本发明一种LED日光灯的剖面图；
图4是本发明一种LED日光灯的导光板横截面标注示意图；
图5是本发明LED日光灯的出光光路图。
具体实施方式
参照图1-图3所示，一种LED日光灯，包括灯体1、设置在灯体1纵向内侧的第一PCB板2、固定在第一PCB板2上的若干LED光源3、下部卡置在灯体1内且顶部遮盖灯体1出光口的导光板4、密封灯体1端部的两侧盖11、12、分别位于两侧盖11、12且与第一PCB板2两端连接的第二PCB板6和第三PCB板7、用于连接外部电源与第二PCB板6、第三PCB板7的插件8。
如图所示，导光板4在纵向分为入光面41、反射底面42、反射侧面43及出光顶面44，导光板4的入光面41正对第一PCB板2上的若干LED光源3，反射底面42为自入光面41底部起逐渐升高并在靠近反射侧面处平缓的光滑样条曲面，反射侧面43连接反射底面42和出光顶面44且与入光面41平行，反射底面42、反射侧面43涂覆有反光涂料。
如上所述，本发明LED日光灯采用光源侧面发光，导光板4的反射面涂覆高反射率的反光涂料，反射面为为自入光面41底部起逐渐升高并在靠近反射侧面处平缓的光滑样条曲面，出射的光线均匀、柔和，且光效高。
作为本发明的进一步优化，如图4所示，反射底面42为四段光滑连接的样条曲面组成,四段样条曲面从入光面41至反射侧面43依次是第一样条曲面S1、第二样条曲面S2、第三样条曲面S3、第四样条曲面S4，第一样条曲面S1、第二样条曲面S2、第三样条曲面S3、第四样条曲面S4的横向宽度比为15.5826：11.2004：16.5991：10.4762，其中，第一样条曲面S1的横截面曲线圆心角为4°，第二样条曲面S2的横截面曲线圆心角为21°，第三样条曲面S3为25°倾角的平面，第四样条曲面S4的横截面曲线圆心角为20°；入光面41、反射底面42、反射侧面43及出光顶面44在导光板4横截面的长度比为32.5656：53.8583：17.9610：56.6929。
本发明的出光过程及原理为：见图5，光线入射入光面41，设导光板4相对于空气的折射率为n,根据折射原理，出射角度θ1=arcsin((sinθ)/n),光线经过入光面41，在反射底面42或反射侧面43上漫反射,根据反射原理，出射角度=入射角，θ2’=θ2,光线经过反射底面42或反射侧面43反射后从出光顶面44出射，根据折射原理，θ3'=arcsin((sinθ)*n),本发明LED日光灯的出光角度为半角60°,同时要求效率大于80%,由于反射底面42或反射侧面43为漫反射面，θ2'=θ2±30°；出光顶面44的入射角为θ3-，满足θ3-小于出光顶面44的临界角A，根据TIR全反射定律，sinA=1/n，如果θ3>A则会造成部分光线在出光顶面44全反射回反射底面42或反射侧面43，进行二次反射，造成效率降低，故本发明的导光板4的样条曲面经过光学软件模拟得出具体尺寸和角度，可使光源的出射获得最佳反射角、60°最佳出光角，光线在导光板内二次反射次数低，从而使得光线均匀且高效更高。
如图1所示，插件8在灯体1两端各有两个并穿设于两侧盖11、12，两侧盖11、12通过固定连接件与灯体1连接，该固定连接件为螺丝。
此外，导光板4为高透光的亚克力板材挤塑而成，挤塑工艺与注塑工艺相比，使得导光板4的长度不受限制，不易产生形变。
如图所示，灯体1上靠近导光板4的反射侧面43一侧设有固定导光板4的固定盖5，用于固定导光板4，使得导光板4的装配和拆卸更加方便。
另外，本发明中导光板4的出光顶面44为平面或弧面，使日光灯的外形更加多样化。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种LED日光灯，包括灯体（1）、设置在灯体（1）纵向内侧的第一PCB板（2）、固定在第一PCB板（2）上的若干LED光源（3）、以及下部卡置在灯体（1）内且顶部遮盖灯体（1）出光口的导光板（4），所述导光板（4）在纵向分为入光面（41）、反射底面（42）、反射侧面（43）及出光顶面（44），其特征在于：所述导光板（4）的入光面（41）正对第一PCB板（2）上的若干LED光源（3），所述反射底面（42）为自入光面（41）底部起逐渐升高并在靠近反射侧面（43）处平缓的光滑样条曲面，所述反射侧面（43）连接反射底面（42）和出光顶面（44）且与入光面（41）平行，所述反射底面（42）和反射侧面（43）涂覆有反光涂料;所述反射底面（42）为四段光滑连接的样条曲面组成,所述四段样条曲面从入光面（41）至反射侧面（43）依次是第一样条曲面（S1）、第二样条曲面（S2）、第三样条曲面（S3）、第四样条曲面（S4），所述第一样条曲面（S1）、第二样条曲面（S2）、第三样条曲面（S3）、第四样条曲面（S4）的横向宽度比为15.5826：11.2004：16.5991：10.4762，其中，第一样条曲面（S1）的横截面曲线圆心角为4°，第二样条曲面（S2）的横截面曲线圆心角为21°，第三样条曲面（S3）为25°倾角的平面，第四样条曲面（S4）的横截面曲线圆心角为20°；所述入光面（41）、反射底面（42）、反射侧面（43）及出光顶面（44）在导光板（4）横截面的长度比为32.5656：53.8583：17.9610：56.6929。
2.根据权利要求1所述的一种LED日光灯，其特征在于：所述导光板（4）在出光顶面（44）的出光角度为60°，所述出光顶面（44）的入射角为θ3-，满足θ3-小于出光顶面（44）的临界角A，其中sinA=1/n，n为导光板（4）相对于空气的折射率。
3.根据权利要求1所述的一种LED日光灯，其特征在于：所述导光板（4）由高透光的亚克力板材挤塑而成。
4.根据权利要求1所述的一种LED日光灯，其特征在于：所述灯体（1）上靠近所述导光板（4）的反射侧面（43）一侧设有固定导光板（4）的固定盖（5）。
5.根据权利要求1所述的一种LED日光灯，其特征在于还包括：灯体（1）端部的两侧盖（11、12）、分别位于两侧盖（11、12）且与第一PCB板（2）两端连接的第二PCB板（6）和第三PCB板（7）、用于连接外部电源与第二PCB板（6）和第三PCB板（7）的插件（8），所述插件（8）在灯体（1）两端各有两个并穿设于两侧盖（11、12），所述两侧盖（11、12）通过固定连接件与灯体（1）连接。
6.根据权利要求1所述的一种LED日光灯，其特征在于：所述导光板（4）的出光顶面（44）为平面或弧面。
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