CN103672490A - 一种led球泡灯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种LED球泡灯，包括：LED光源；LED透镜，覆盖在所述LED光源上，所述LED透镜为轴心旋转对称体，所述LED透镜的厚度由边缘至中心逐渐减小，所述LED透镜包含侧面、顶部和底部，所述LED透镜侧面分别连接LED透镜顶部和LED透镜底部，所述LED透镜顶部和LED透镜底部分离，所述LED透镜底部设有光线射入部，所述LED透镜顶部设有光线主反射部，所述LED透镜侧面设有光线主射出部；和灯罩，所述灯罩容纳LED光源和LED透镜。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED球泡灯。
背景技术
从外观看上，LED球泡灯类似于传统的钨丝灯灯泡，实际上LED球泡灯是LED灯具的一种，目前LED球泡灯采用大功率LED芯片制作，为了防止眩光，LED球泡灯外壳通常会使用磨砂玻璃或亚克力来制作。传统钨丝灯耗能高、寿命短，在全球资源紧张的大环境下下，已渐渐被各国政府禁生产，随之替代产品是节能灯，节能灯有污染等缺点，因此节能灯被具有无污染且节能的LED灯所代替。随着LED技术的高速发展LED照明逐渐成为新型绿色照明的不二之选。LED在发光原理、节能、环保的层面上都远远优于传统照明产品。
由于白炽灯及电子节能灯在人们的日常使用中仍占据着非常高的比例，LED生产厂家开发出符合现有接口和人们使用习惯的LED照明产品，使得人们在不需要更换原传统灯具基座和线路的情况下就可使用新一代的LED照明产品。于是LED球泡灯就应运而生。LED球泡灯采用了现有的接口方式，即螺口、插口方式，甚至为了符合人们的使用习惯模仿了白炽灯泡的外形。基于LED单向性的发光原理，设计人员在灯具结构上做了更改使得LED球泡灯的配光曲线基本与白炽灯的点光源性趋同。基于LED的发光特性，LED球泡灯的结构要相对白炽灯复杂，基本分为光源、驱动电路、散热装置，这些部分的共同配合才能造就低能耗、长寿命、高光效和环保的LED球泡灯产品。因此可以看出LED球泡灯在环保、符合用户习惯的的环境背景下产生了。
目前白光LED光源的球泡灯市场上有很多，但普遍存在发光角度（一般200度左右）不够大的技术问题，尤其是针对COB（chip on board)光源的球泡灯，不能完全达到白炽灯无死角的视觉效果，无法达到能源之星要求（要求发光角度大于290度等）。
发明内容
本发明为解决LED球泡灯发光角度不够大的技术问题，提供了一种LED球泡灯。
本发明提供了一种LED球泡灯，包括：LED光源；LED透镜，覆盖在所述LED光源上，所述LED透镜为轴心旋转对称体，所述LED透镜的厚度由边缘至中心逐渐减小，所述LED透镜包含侧面、顶部和底部，所述LED透镜侧面分别连接LED透镜顶部和LED透镜底部，所述LED透镜顶部和LED透镜底部分离，所述LED透镜底部设有光线射入部，所述LED透镜顶部设有光线主反射部，所述LED透镜侧面设有光线主射出部；和灯罩，所述灯罩容纳LED光源和LED透镜。
本发明提供的一种LED球泡灯，通过在LED光源上覆盖LED透镜的方式，LED光源光线通过光线射入部射入LED透镜后，通过光线主反射部和光线主射出部之间相互对射入光线的反射和折射作用，改变了射入光线的射出角度，加之灯罩对于射出光线的进一步的散射作用，增大了整个LED球泡灯的发光角度。
附图说明
图1为本发明实施例LED球泡灯剖面示意图。
图2为本发明第一实施例LED透镜剖面示意图。
图3为本发明第二实施例LED透镜剖面示意图。
图4为本发明第三实施例LED透镜剖面示意图。
图5为本发明第四实施例LED透镜剖面示意图。
图6为本发明第五实施例LED透镜剖面示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。
如图1所示，本发明实施例提供了一种LED球泡灯，包括：
LED光源100；
LED透镜200，覆盖在所述LED光源100上，所述LED透镜200为轴心旋转对称体，所述LED透镜200的厚度由边缘至中心逐渐减小，所述LED透镜200包含侧面、顶部和底部，所述LED透镜侧面分别连接LED透镜顶部和LED透镜底部，所述LED透镜顶部和LED透镜底部分离，所述LED透镜底部设有光线射入部210，所述LED透镜顶部设有光线主反射部220，所述LED透镜侧面设有光线主射出部230；和
灯罩300，所述灯罩300容纳LED光源100和LED透镜200。
需要说明是，在本发明实施例中所提及的LED透镜底部和LED透镜顶部，是如本发明实施例所有附图所示的LED透镜的摆放形成的上、下相对位置关系，是按照LED光源100在下，LED透镜200在上进行描述的。在具体使用过程中，产品的颠倒和角度变化并不影响这种描述方式。
在具体实施中，所述LED透镜200的厚度由边缘至中心逐渐减小，也就是说LED透镜200的厚度在中心部位的厚度最小。
具体的，LED光源100为大功率的LED面光源，如LED的COB光源。COB
（chip on board)被绑定在印制板上，由于IC供应商在LCD控制及相关芯片的生产上正在减小QFP（SMT零件的一种封装方式）封装的产量。因此，在今后的产品中传统的SMT方式逐步被代替。
具体的，所述LED透镜200选用PC(Polycarbonate，聚碳酸脂)材料。所述光线射入部210为平面或二次曲面或高次曲面；所述光线主反射部220为平面或二次曲面或高次曲面；所述光线主射出部230为平面或二次曲面或高次曲面。如上所述，LED球泡灯的设计变化多种多样，不胜枚举，在本发明实施例中仅列举了实施例一至实施例五，以作代表。
在实施例一至实施例三中，所述光线射入部210包括主入射曲面211和次入射曲面212，次入射曲面212与光线主射出部230连接。所述主入射曲面211为平面或二次曲面或高次曲面；所述次入射曲面212为平面或二次曲面或高次曲面。将光线射入部210分为依次连接的主入射曲面211和次入射曲面212的优点是：可以更好的包容LED光源100。
在实施例一中，主入射曲面211为开口朝向透镜内部的弧形曲面，属于二次曲面；次入射曲面212为平面；光线主反射部220属于二次曲面，光线主反射部220包括两个相互对称的弧形曲面，所述弧形曲面的开口朝向所述透镜的内部，当然光线主反射部220整体曲面的开口还是朝向整个透镜的外部的；光线主射出部230为平面。图2为所述LED透镜200的剖视图即沿着轴线方向垂直设置得到的纵向截面，如图2所示，光线主反射部220的剖面为大致呈V型的弧线，光线主反射部220的开口朝向所述透镜的外部，所述弧线包括两个相互对称的第一弧线和第二弧线，所述第一弧线和第二弧线的开口朝向所述透镜的内部，主入射曲面211也是为大致呈V型的弧线，主入射曲面211的开口也是朝向所述透镜的外部，即主入射曲面211与光线主反射部220相背设置。主入射曲面211包括两个相互对称的第三弧线和第四弧线，其开口都朝向所述透镜的内部，而次入射曲面212为大致垂直的折线，光线主射出部230为直线。
在实施例二中，与实施例一不同之处在于：主入射曲面211为开口朝向透镜外部的弧形曲面，属于二次曲面；次入射曲面212为平面；光线主反射部220为开口朝向透镜外部的弧形曲面，属于二次曲面；光线主射出部230为弧形曲面，属于二次曲面。图3为实施例二的LED透镜200沿轴心的纵向剖面示意图，如图3所示，光线主反射部220的剖面为大致呈V型的弧线，所述弧线包括两个相互对称的第一弧线和第二弧线，所述第一弧线和第二弧线的开口朝向所述透镜的内部。主入射曲面211大致为整体弧线，主入射曲面211的开口也是朝向所述透镜的外部，即主入射曲面211与光线主反射部220相背设置。次入射曲面212为大致垂直的折线，光线主射出部230为弧线。
在实施例三中，与实施一不同之处在于：次入射曲面212为弧形曲面，属于二次曲面。图4为实施例三的LED透镜200沿轴心的纵向剖面示意图，如图4所示，次入射曲面212为主入射曲面211的弯折面。
在实施例四和实施例五中，所述光线射入部210为平面或二次曲面或高次曲面。在实施例四中，光线射入部210和光线主反射部220为高次曲面；在实施例五中，光线主射出部230为高次曲面。图5为实施例四的LED透镜200沿轴心的纵向剖面示意图，如图5所示，光线主反射部220的剖面为波浪形弧线，所述波浪形弧线包括两个相互对称的第一弧线和第二弧线，所述第一弧线和第二弧线的开口朝向所述透镜的内部。光线射入部210为大致呈V型的弧线，所述弧线包括两个相互对称的第三弧线和第四弧线，其开口都朝向所述透镜的内部，光线主射出部230为直线。图6为实施例五的LED透镜200沿轴心的纵向剖面示意图，如图6所示，光线主射出部230的剖面为大致呈S型的波浪线。
具体的，所述LED透镜200与灯罩300的中心距离为2mm~4mm。
具体的，所述灯罩300选用具有高光扩散的PC材料即可，一般的灯罩结构形状均适用。
在软件中我们可以进行光学模拟，如图1的多个箭头所示为光线走向，从LED光源100发出的光线从光线射入部210入射，经过一次折射到达光线主反射部220后，绝大部分光线反射到光线主射出部230发生二次折射射出，而一小部分光经过光线主反射部220发生二次折射射出；还有另外一种情况，从LED光源100发出的光线从光线射入部210入射，经过一次折射到达光线主射出部230后，一部分经由光线主射出部230二次折射射出，另一部分反射至光线主反射部220后射出。这些透过LED透镜的光入射到灯罩300后发生散射射出，最后达到我们要的出光效果。光源经LED透镜射出的光线到达灯罩300，由于灯罩300具有高扩散性，绝大部分光在灯罩300内部发生多次全反射后射出，最后达到大角度的均匀出光。
现有技术的灯泡角度一般只有200度左右且对灯罩款式和材料的要求苛刻，而本发明使LED球泡灯的发光角度达到300度以上，且对灯罩要求不高。一般的PC扩光灯罩和结构都能达到良好的视觉效果，且能达到能源之星的标准要求，以不同的灯具结构，调整LED透镜与LED光源的距离即可达到理想的角度与均匀度。且该LED透镜结构可广泛应用于常用灯泡类LED产品上。
本发明提供了一种LED球泡灯，通过在LED光源上覆盖LED透镜的方式，LED光源光线通过光线射入部射入LED透镜后，通过光线主反射部和光线主射出部之间相互对射入光线的反射和折射作用，改变了射入光线的射出角度，加之灯罩对于射出光线的进一步的散射作用，增大了整个LED球泡灯的发光角度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种LED球泡灯，其特征在于，包括：
LED光源(100)；
LED透镜(200)，覆盖在所述LED光源(100)上，所述LED透镜(200)为轴心旋转对称体，所述LED透镜(200)的厚度由边缘至中心逐渐减小，所述LED透镜(200)包含侧面、顶部和底部，所述LED透镜侧面分别连接LED透镜顶部和LED透镜底部，所述LED透镜顶部和LED透镜底部分离，所述LED透镜底部设有光线射入部(210)，所述LED透镜顶部设有光线主反射部(220)，所述LED透镜侧面设有光线主射出部(230)；和
灯罩(300)，所述灯罩(300)容纳LED光源(100)和LED透镜(200)。
2.根据权利要求1所述的一种LED球泡灯，其特征在于，所述光线射入部(210)为平面或二次曲面或高次曲面。
3.根据权利要求1所述的一种LED球泡灯，其特征在于，光线射入部(210)包括依次连接的主入射曲面(211)和次入射曲面(212)，次入射曲面(212)与光线主射出部(230)连接。
4.根据权利要求3所述的一种LED球泡灯，其特征在于，所述主入射曲面(211)为平面或二次曲面或高次曲面。
5.根据权利要求3所述的一种LED球泡灯，其特征在于，所述次入射曲面(212)为平面或二次曲面或高次曲面。
6.根据权利要求1所述的一种LED球泡灯，其特征在于，所述光线主反射部(220)为平面或二次曲面或高次曲面。
7.根据权利要求1所述的一种LED球泡灯，其特征在于，所述光线主射出部(230)为平面或二次曲面或高次曲面。
8.根据权利要求1所述的一种LED球泡灯，其特征在于，所述LED透镜(200)与灯罩(300)的中心距离为2mm~4mm。
9.根据权利要求1所述的一种LED球泡灯，其特征在于，所述LED光源(100)为大功率的LED面光源。
10.根据权利要求9所述的一种LED球泡灯，其特征在于，所述LED面光源为LED的COB光源。
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