CN104989986B - 一种应用于体育照明的防眩led灯 - Google Patents

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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

本发明涉及一种应用于体育照明的防眩LED灯，通过在LED光源上加装透光率高的导光柱，并将导光柱的顶面设计为内凹的圆锥面，在导光柱的柱面上开设多个呈网状分布的出光孔，使LED光源发出的光线全部由导光柱的柱面上的出光孔射出，避免直射光并加大出光面积，降低光源与反光罩内表面或周边环境的亮度差，从而达到显著的防眩光效果的同时尽可能低的减少光损失，提高光能利用率。

Description

一种应用于体育照明的防眩LED灯
技术领域
本发明涉及照明技术领域，具体说是一种应用于体育照明的防眩LED灯。
背景技术
目前应用于体育照明的LED大功率投光灯，一般采用单一的配光系统，即由一个反光罩、一个透镜或一个反光罩加透镜组成。这种LED灯的光源表面亮度非常高，与反光罩内表面或周边环境亮度差值很大，极易形成眩光，在运动场上的运动员、场地周边的工作人员以及观众在某个特定角度会接收到光源的直射光，降低目视能力，严重者甚至会影响比赛的正常进行。
为了防止眩光辐射，现有普遍的做法是在LED灯的光源前面设置防眩光透光屏(灯罩)，如专利号为CN103398302A，专利名称为“防眩光LED照明灯”的发明专利。防眩光透光屏的存在，一定程度上解决了眩光问题，但以牺牲亮度为代价，光损失大，光能利用率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防眩光且光损失少的应用于体育照明的防眩LED灯。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种应用于体育照明的防眩LED灯，包括LED光源和反光罩，所述LED光源设置在反光罩的底面上，还包括导光柱，所述导光柱容置于反光罩内，导光柱的底面朝向LED光源且设有凹陷部，所述LED光源的出光面容置于所述凹陷部内，导光柱的柱面垂直于反光罩的底面，导光柱的柱面上开设有多个呈网状分布的出光孔，导光柱的顶面呈内凹的圆锥面，导光柱的顶面上涂覆有全反射涂层。
本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明在LED光源上加装导光柱，并将导光柱的顶面设计为内凹的圆锥面且涂覆全反射涂层，在导光柱的柱面上开设多个呈网状分布的出光孔，从而在达到显著的防眩光效果的同时尽可能低的减少光损失，提高光能利用率。
附图说明
图1所示为本发明实施方式的应用于体育照明的防眩LED灯的结构示意图。
图2所示为图1的局部放大图A。
图3所示为本发明实施方式的应用于体育照明的防眩LED灯的工作原理图。
标号说明：
1-LED光源；2-反光罩；3-导光柱；10-出光面；30-底面；31-凹陷部；32-柱面；33-出光孔；34-顶面；
1′、2′、3′-光线。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：在LED光源上加装透光率高的导光柱，并将导光柱的顶面设计为内凹的圆锥面，在导光柱的柱面上开设多个呈网状分布的出光孔，使LED光源发出的光线全部由导光柱的柱面上的出光孔射出，避免直射光并加大出光面积，降低光源与反光罩内表面或周边环境的亮度差，从而达到显著的防眩光效果的同时尽可能低的减少光损失，提高光能利用率。
具体的，请参照图1与图2所示，本发明实施方式的应用于体育照明的防眩LED灯，包括LED光源1和反光罩2，所述LED光源1设置在反光罩2的底面上，还包括导光柱3，所述导光柱3容置于反光罩2内，导光柱3的底面30朝向LED光源1且设有凹陷部31，所述LED光源1的出光面10容置于所述凹陷部31内，导光柱3的柱面32垂直于反光罩2的底面，导光柱3的柱面32上开设有多个呈网状分布的出光孔33，导光柱3的顶面34呈内凹的圆锥面，导光柱3的顶面34上涂覆有全反射涂层。
请一并参照图3所示，本发明的工作原理如下：
由于LED光源1的出光面10容置于导光柱3底面的凹陷部31内，因此凹陷部31的表面作为入光面，LED光源1发出的光线全部由凹陷部31的表面进入导光柱3内。光线进入导光柱3后，直射到导光柱3的柱面32上的出光孔33的光线1′由出光孔33直接射出，直射到导光柱3的柱面32上未设有出光孔33的位置的光线2′经柱面32或顶面34的多次反射后最终由出光孔33射出，直射到导光柱3的顶面34上的光线3′经顶面34反射到柱面32后最终由出光孔33射出。由于导光柱3的顶面34呈内凹的圆锥面且涂覆有全反射涂层，因此光线无法由导光柱3的顶面34直接射出导光柱3，只能从导光柱3的柱面32上开设的多个呈网状分布的出光孔33射出，经反光罩2漫反射后才能到达人眼，从而避免了直射光造成的眩光效应；导光柱3的顶面34设计为内凹的圆锥面，可以将直射到导光柱3的顶面34上的光线3′或反射到导光柱3的顶面34上的光线2′全部导向导光柱3的柱面32，从而确保LED光源1发出的光线全部由出光孔33射出，避免光线回射出入光面而降低出光效率；另外，加装了导光柱3后，导光柱3的柱面32作为出光面(实际上出光面由多个出光孔33组成，没有出光孔33的位置不出光)，相比原先LED光源1的出光面10，出光面积大大增加，亮度分布更均匀柔和，光源与反光罩2内表面或周边环境的亮度反差大幅缩小，从而有效克服了高亮度差所形成的眩光效应，因此本发明LED灯的防眩光效果显著。而导光柱3的高透光特性(导光柱3的材质一般为光学级的压克力(PMMA)、PC或亚克力/PC，光学级的PMMA的透光率在93％以上)，也使得LED光源1的整体亮度基本不受影响，因此本发明LED灯可以在达到显著的防眩光效果的同时尽可能低的减少光损失，提高光能利用率。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明在LED光源上加装导光柱，并将导光柱的顶面设计为内凹的圆锥面且涂覆全反射涂层，在导光柱的柱面上开设多个呈网状分布的出光孔，从而在达到显著的防眩光效果的同时尽可能低的减少光损失，提高光能利用率。
进一步的，所述凹陷部31的形状与LED光源1的出光面10的形状相同。如图1所示，当LED光源1的出光面10呈半球形时，凹陷部的形状(即入光面的形状)也呈半球形。由于入光面的形状与LED光源1的出光面10的形状相同，因此LED光源1发出的光线可以通过入光面直射入导光柱3内而不会在入光面上发生折射或反射，从而有利于减少光损失，并避免光线折射造成的出光亮度不均匀问题，提高光能利用率和灯具照明质量。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过将凹陷部的形状设计为与LED光源的出光面的形状相同，有利于减少光损失，避免光线折射造成的出光亮度不均匀问题，提高光能利用率和灯具照明质量。
进一步的，所述导光柱3的高度以导光柱3的顶面边缘上的点与LED光源1中心点的连线向反光罩2顶部开口方向的延长线与反光罩2的侧壁相交叉为准。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过上述设计，可以确保LED光源发出的光线经导光柱导光后全部发射到反光罩上，经反光罩的漫反射后再出光，从而减少光损失，提高出光效率。
请参照图1至图3所示，本发明的实施例一为：
一种应用于体育照明的防眩LED灯，包括LED光源1和反光罩2，所述LED光源1设置在反光罩2的底面上，还包括导光柱3，所述导光柱3容置于反光罩2内，导光柱3的底面30朝向LED光源1且设有凹陷部31，所述LED光源1的出光面10容置于所述凹陷部31内，导光柱3的柱面32垂直于反光罩2的底面，导光柱3的柱面32上开设有多个呈网状分布的出光孔33，导光柱3的顶面34呈内凹的圆锥面，导光柱3的顶面34上涂覆有全反射涂层。所述凹陷部31的形状与LED光源1的出光面10的形状相同，所述导光柱3的高度以导光柱3的顶面边缘上的点与LED光源1中心点的连线向反光罩2顶部开口方向的延长线与反光罩2的侧壁相交叉为准。
综上所述，本发明提供的应用于体育照明的防眩LED灯，可以在达到显著的防眩光效果的同时尽可能低的减少光损失，提高光能利用率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种应用于体育照明的防眩LED灯，包括LED光源和反光罩，所述LED光源设置在反光罩的底面上，其特征在于：还包括导光柱，所述导光柱容置于反光罩内，导光柱的底面朝向LED光源且设有凹陷部，所述LED光源的出光面容置于所述凹陷部内，导光柱的柱面垂直于反光罩的底面，导光柱的柱面上开设有多个呈网状分布的出光孔，导光柱的顶面呈内凹的圆锥面，导光柱的顶面上涂覆有全反射涂层；
所述导光柱的高度以导光柱的顶面边缘上的点与LED光源中心点的连线向反光罩顶部开口方向的延长线与反光罩的侧壁相交叉为准。
2.根据权利要求1所述的应用于体育照明的防眩LED灯，其特征在于：所述凹陷部的形状与LED光源的出光面的形状相同。
3.根据权利要求1所述的应用于体育照明的防眩LED灯，其特征在于：所述导光柱的材质为光学级的亚克力、PC或亚克力-PC混合体。
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