CN106500058A - 一种高效低眩光led灯反光器单元及监控摄像补光灯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效低眩光LED灯反光器单元，反光器的一端开口处设置LED光源，该LED光源压接在散热器上端面，反光器的另一端开口处安装凸透镜，该凸透镜自散热器上端面所装的外壳的外侧端面处伸出，所述一端开口的内径小于另一端开口的内径，反光器的内壁由一端开口至另一端开口为向外凸出的弧形面，所述凸透镜位于反光器另一端开口处的端面为一向凸透镜内凹陷的弧面，所述凸透镜位于反光器外的表面为一向外凸出的弧面，在散热器上安装一用于与所述LED光源连接的接线端子。本发明中，反光器和凸透镜的结构、形状和尺寸相互配合，形成了光线汇聚增强效果最好的形状，光线经过反光器和凸透镜后形成了均一的圆锥光柱，其射程、地面光线的均匀度以及地面光照强度均能满足实际需要。
Description
技术领域
本发明属于视频监控补光灯结构改进技术领域，尤其是一种高效低眩光LED灯反光器单元及监控摄像补光灯。
背景技术
在道路视频监控中，主要由视频设备和补光灯构成，其中的补光灯用于提供光照，以保证视频设备采集内容的准确性，传统的补光灯较常使用高压钠灯等灯具，但这些灯具功率较大，非常费电，所以经过研制，将LED灯具应用在补光灯上，并使用透镜对光线进行汇聚增强后投射出去，整体功率较小，但为了保证其射程和光照度，这些LED灯具的亮度较高，但会对照射方向上的车辆造成强烈的眩目影响，尤其是在夜晚光线较暗时，在补光灯对面路口停车等灯的驾驶员会觉得补光灯的灯光非常刺眼，对其变灯后的驾驶操作有很大的影响，比如：当路口有横穿的行人或非机动车时，驾驶员受到补光灯眩光的影响，会出现视野变小，辨识能力下降的问题，极易出现交通事故，对于正常行驶通过路口的车辆驾驶员也会造成极大的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供结构合理、光照度及射程满足监控需要且眩光指数低、对驾驶员影响较小的一种高效低眩光LED灯反光器单元。
本发明采取的技术方案是：
一种高效低眩光LED灯反光器单元，其特征在于：包括反光器、凸透镜和LED光源，反光器的一端开口处设置LED光源，反光器的另一端开口处安装凸透镜，一端开口的内径小于另一端开口的内径，反光器的内壁由一端开口至另一端开口为向外凸出的弧形面，所述凸透镜位于反光器另一端开口处的端面为一向凸透镜内凹陷的弧面，所述凸透镜位于反光器外的表面为一向外凸出的弧面。
而且，反光器一端开口嵌装在一底座的上端面内，在底座的底面嵌装一LED集成光源，该LED集成光源的陶瓷基板端面位于底座的外侧端面并用于与散热片连接，该LED集成光源的透明封装端面朝向反光器内部并用于透射光线。
而且，反光器一端开口嵌装在底座上端面所制的嵌装座内，在嵌装座上端面制出多个压接在反光器外缘的支撑块，所述凸透镜外缘制出的凸棱上套装一防水圈，该防水圈嵌装在反光器另一端开口外缘上所制的环形槽内。
而且，反光器的高度为30～40毫米，反光器一端开口的直径为28～38毫米，一端开口和另一端开口相互平行的两个直径的同侧端部分别与一端开口和另一端开口相交的两个点之间的连线与反光器中轴线之间的夹角为20～28度，所述两个点之间的反光器内壁的弧线所在圆的半径为48～58毫米。
而且，所述凸透镜汇聚投射出的光线圆锥的锥角为55～65度，凸透镜主光轴与底座的外侧端面交点和主光轴与凸透镜向外凸出的弧面交点之间的距离为73～84毫米，向外凸出的弧面所在球面的半径为13～23毫米，向凸透镜内凹陷的弧面所在球面的半径为88～98毫米，凸透镜垂直主光轴的最大截面直径为73～83毫米。
而且，所述凸透镜汇聚投射出的光线圆锥的锥角为85～95度，凸透镜主光轴与底座的外侧端面交点和主光轴与凸透镜向外凸出的弧面交点之间的距离为67～77毫米，向外凸出的弧面所在球面的半径为13～23毫米，向凸透镜内凹陷的弧面所在球面的半径为88～98毫米，凸透镜垂直主光轴的最大截面直径为73～83毫米.
而且，所述凸透镜汇聚投射出的光线圆锥的锥角为115～125度，凸透镜主光轴与底座的外侧端面交点和主光轴与凸透镜向外凸出的弧面交点之间的距离为62～72毫米，向外凸出的弧面所在球面的半径为33～43毫米，向凸透镜内凹陷的弧面所在球面的半径为88～98毫米，凸透镜垂直主光轴的最大截面直径为73～83毫米。
本发明的另一个目的是提供一种高效LED灯反光模块，其特征在于：包括外壳、散热器和权利要求5或6或7所述的反光器单元，LED集成光源压接在散热器上端面，凸透镜自散热器上端面所装的外壳的外侧端面处伸出，在散热器上安装一用于与所述LED光源连接的接线端子。
而且，所述环形槽上端制出折弯边下端和外壳下端与散热器上端面之间共同嵌装一密封条，所述外壳内制出的多个安装柱自折弯边穿过的下端与散热器上端面穿装的螺栓连接，在散热器底面上安装接线端子和换气阀，接线端子和换气阀外侧的散热器底面上制出多个散热翅片。
本发明的另一个目的是提供一种监控摄像补光灯，其特征在于：包括遮罩、支架、底板、基座和权利要求9所述的反光模块，遮罩横向安装在散热器侧面，其前端遮住所述凸透镜的上方和侧方，在遮罩下方的散热器的两侧通过两个旋转刻度盘分别铰装两个支架，该两个支架的下端共同固定在底板上，该底板与其下方设置的基座共同穿装一铰轴，该铰轴旁侧的底板上穿装的固定螺栓的下端啮合连接所述基座。
本发明的优点和积极效果是：
本发明中，将凸透镜安装在反光器的下端开口处，将底座安装在反光器的上端开口处，底座内安装的LED集成光源位于上端开口处，反光器和凸透镜的结构、形状和尺寸相互配合，形成了光线汇聚增强效果最好的形状，LED集成光源通过其内的陶瓷基板把热量通过散热器散发，保证了LED集成光源的稳定工作，外壳、折弯边和密封条将内部封闭，避免了尘土、水等对反光器和透镜的干扰，换气阀在外壳内气压过高时进行排气，遮罩用于遮住散热器、凸透镜的上方喝侧方，起到了防护作用，支架通过旋转刻度盘调节并固定在某一个角度，实现凸透镜在竖直方向上的角度，铰轴和固定螺栓实现凸透镜在水平方向上的角度。使用时，反光器的内壁将光线反射汇聚，再经过凸透镜汇聚后照射出去，光线经过反光器和凸透镜后形成了均一的圆锥光柱，其射程、地面光线的均匀度以及地面光照强度均能满足实际需要，反光器和凸透镜的配合使用降低了眩光影响，保证了驾驶员的正常驾驶操作。
附图说明
图1是本发明中反光器和凸透镜的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的仰视图；
图4是图2的一种A-A向截面图；
图5是图2的另一种A-A向截面图；
图6是图2的第三种A-A向截面图；
图7是本发明中反光模块的外形图；
图8是图7的截面图；
图9是本发明的结构示意图；
图10是图9的右视图；
图11室图9的截面放大图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种高效LED灯反光器单元，如图1～6所示，本发明的创新在于：包括反光器4、凸透镜1和LED光源8，反光器的一端开口(图1～6中的下端)处设置LED光源，反光器的另一端开口(图1～6中的上端)处安装凸透镜，一端开口的内径小于另一端开口的内径，反光器的内壁由一端开口至另一端开口为向外凸出的弧形面，所述凸透镜位于反光器另一端开口处的端面为一向凸透镜内凹陷的弧面9，所述凸透镜位于反光器外的表面为一向外凸出的弧面。
本实施例中，反光器一端开口嵌装在一底座7的上端面内，在底座的底面嵌装一LED集成光源，该LED集成光源的陶瓷基板端面14位于底座的外侧端面并用于与散热片连接，该LED集成光源的透明封装端面13朝向反光器内部并用于透射光线。透明材料可以硅胶、环氧树脂或其他透明材料，LED的总功率为50瓦，其与驱动电路和电源芯片封装在透明材料中，引出的两个接线端与外置供电线路连接，由于LED和电源芯片等封装在陶瓷基板上，使整体的安装非常便捷，陶瓷基板还可以直接蚀刻电路，由此进一步降低封装的复杂性，降低整体的厚度和体积。底座四角处制出的通孔用于穿装螺钉，将底座和散热器连接在一起，陶瓷基板将LED集成光源的热量通过散热器散发出去。
反光器一端开口嵌装在底座上端面所制的嵌装座6内，在嵌装座上端面制出多个压接在反光器外缘的支撑块5，所述凸透镜外缘制出的凸棱11上套装一防水圈10，该防水圈嵌装在反光器另一端开口外缘上所制的环形槽2内。
反光器的高度H2为30～40毫米，反光器一端开口的直径L1为28～38毫米，一端开口和另一端开口相互平行的两个直径的同侧端部分别与一端开口和另一端开口相交的两个点之间的连线与反光器中轴线之间的夹角β为20～28度，所述两个点之间的反光器内壁的弧线12所在圆的半径R3为48～58毫米。更优选的方案是：H2为35毫米，L1为33毫米，β为24度，R3位53毫米。
凸透镜的尺寸选自①、②或③中的任意一种：
①如图4所示，所述凸透镜汇聚投射出的光线圆锥的锥角为55～65度，凸透镜主光轴与底座的外侧端面交点和主光轴与凸透镜向外凸出的弧面交点之间的距离H1为73～84毫米，向外凸出的弧面所在球面的半径R1为13～23毫米，向凸透镜内凹陷的弧面所在球面的半径R2为88～98毫米，凸透镜垂直主光轴的最大截面直径L2为73～83毫米。更优选的方案是：锥角为60度，H1位78.5毫米，R1为18毫米，R2为93，L2为78毫米。
或者
②如图5所示，所述凸透镜汇聚投射出的光线圆锥的锥角为85～95度，凸透镜主光轴与底座的外侧端面交点和主光轴与凸透镜向外凸出的弧面交点之间的距离H1为67～77毫米，向外凸出的弧面所在球面的半径R1为13～23毫米，向凸透镜内凹陷的弧面所在球面的半径R2为88～98毫米，凸透镜垂直主光轴的最大截面直径L2为73～83毫米。更优选的方案是：锥角为90度，H1位72.5毫米，R1为18毫米，R2为93，L2为78毫米。
或者
③如图6所示，所述凸透镜汇聚投射出的光线圆锥的锥角为115～125度，凸透镜主光轴与底座的外侧端面交点和主光轴与凸透镜向外凸出的弧面交点之间的距离H1为62～72毫米，向外凸出的弧面所在球面的半径R1为33～43毫米，向凸透镜内凹陷的弧面所在球面的半径R2为88～98毫米，凸透镜垂直主光轴的最大截面直径L2为73～83毫米。更优选的方案是：锥角为120度，H1位67.5毫米，R1为38毫米，R2为93，L2为78毫米。
一种高效LED灯反光模块如图7、8所示，包括外壳15、散热器16和上述反光器单元，LED集成光源8压接在散热器上端面，凸透镜1自散热器上端面所装的外壳的外侧端面处伸出，在散热器上安装一用于与所述LED光源连接的接线端子17。
所述环形槽上端制出折弯边3下端和外壳下端与散热器上端面之间共同嵌装一密封条20，所述外壳内制出的多个安装柱19自折弯边穿过的下端与散热器上端面穿装的螺栓连接，在散热器底面上安装接线端子和换气阀18，接线端子和换气阀外侧的散热器底面上制出多个散热翅片21。
一种监控摄像补光灯如图9、10、11所示，包括遮罩22、支架24、底板25、基座29和上述反光模块，遮罩通过螺丝横向安装在散热器侧面，其前端遮住所述凸透镜的上方和侧方，在遮罩下方的散热器的两侧通过两个旋转刻度盘23分别铰装两个支架，该两个支架的下端共同固定在底板上，该底板与其下方设置的基座共同穿装一铰轴26，该铰轴旁侧的底板上穿装的固定螺栓27的下端28啮合连接所述基座。
松开固定螺栓，使底板相对于基座旋转，然后拧紧固定螺栓，使底板和基座固定，此时可在底板上制出弧形长孔，固定螺栓滑动穿装在弧形长孔内，这样可以使底板沿着铰轴转动一定角度。
应用场景：某路口灯杆
灯具安装高度：8米
路口投射距离：20米
LED光源总功率：50W
地面是否有光斑：均匀无光斑
地面光照强度：50～60/LUX
眩光指数；GR≤35
显色指数；Ra≥80
对照的高压钠灯功率及地面光照强度：比本发明差
对照的普通LED灯具功率及地面光照强度：比本发明差
本发明中，将凸透镜安装在反光器的下端开口处，将底座安装在反光器的上端开口处，底座内安装的LED集成光源位于上端开口处，反光器和凸透镜的结构、形状和尺寸相互配合，形成了光线汇聚增强效果最好的形状，LED集成光源通过其内的陶瓷基板把热量通过散热器散发，保证了LED集成光源的稳定工作，外壳、折弯边和密封条将内部封闭，避免了尘土、水等对反光器和透镜的干扰，换气阀在外壳内气压过高时进行排气，遮罩用于遮住散热器、凸透镜的上方喝侧方，起到了防护作用，支架通过旋转刻度盘调节并固定在某一个角度，实现凸透镜在竖直方向上的角度，铰轴和固定螺栓实现凸透镜在水平方向上的角度。使用时，反光器的内壁将光线反射汇聚，再经过凸透镜汇聚后照射出去，光线经过反光器和凸透镜后形成了均一的圆锥光柱，其射程、地面光线的均匀度以及地面光照强度均能满足实际需要，反光器和凸透镜的配合使用降低了眩光影响，保证了驾驶员的正常驾驶操作。
Claims (10)
1.一种高效低眩光LED灯反光器单元，其特征在于：包括反光器、凸透镜和LED光源，反光器的一端开口处设置LED光源，反光器的另一端开口处安装凸透镜，一端开口的内径小于另一端开口的内径，反光器的内壁由一端开口至另一端开口为向外凸出的弧形面，所述凸透镜位于反光器另一端开口处的端面为一向凸透镜内凹陷的弧面，所述凸透镜位于反光器外的表面为一向外凸出的弧面。
2.根据权利要求1所述的一种高效低眩光LED灯反光器单元，其特征在于：反光器一端开口嵌装在一底座的上端面内，在底座的底面嵌装一LED集成光源，该LED集成光源的陶瓷基板端面位于底座的外侧端面并用于与散热片连接，该LED集成光源的透明封装端面朝向反光器内部并用于透射光线。
3.根据权利要求2所述的一种高效低眩光LED灯反光器单元，其特征在于：反光器一端开口嵌装在底座上端面所制的嵌装座内，在嵌装座上端面制出多个压接在反光器外缘的支撑块，所述凸透镜外缘制出的凸棱上套装一防水圈，该防水圈嵌装在反光器另一端开口外缘上所制的环形槽内。
4.根据权利要求2或3所述的一种高效低眩光LED灯反光器单元，其特征在于：反光器的高度为30～40毫米，反光器一端开口的直径为28～38毫米，一端开口和另一端开口相互平行的两个直径的同侧端部分别与一端开口和另一端开口相交的两个点之间的连线与反光器中轴线之间的夹角为20～28度，所述两个点之间的反光器内壁的弧线所在圆的半径为48～58毫米。
5.根据权利要求4所述的一种高效低眩光LED灯反光器单元，其特征在于：所述凸透镜汇聚投射出的光线圆锥的锥角为55～65度，凸透镜主光轴与底座的外侧端面交点和主光轴与凸透镜向外凸出的弧面交点之间的距离为73～84毫米，向外凸出的弧面所在球面的半径为13～23毫米，向凸透镜内凹陷的弧面所在球面的半径为88～98毫米，凸透镜垂直主光轴的最大截面直径为73～83毫米。
6.根据权利要求4所述的一种高效低眩光LED灯反光器单元，其特征在于：所述凸透镜汇聚投射出的光线圆锥的锥角为85～95度，凸透镜主光轴与底座的外侧端面交点和主光轴与凸透镜向外凸出的弧面交点之间的距离为67～77毫米，向外凸出的弧面所在球面的半径为13～23毫米，向凸透镜内凹陷的弧面所在球面的半径为88～98毫米，凸透镜垂直主光轴的最大截面直径为73～83毫米。
7.根据权利要求4所述的一种高效低眩光LED灯反光器单元，其特征在于：所述凸透镜汇聚投射出的光线圆锥的锥角为115～125度，凸透镜主光轴与底座的外侧端面交点和主光轴与凸透镜向外凸出的弧面交点之间的距离为62～72毫米，向外凸出的弧面所在球面的半径为33～43毫米，向凸透镜内凹陷的弧面所在球面的半径为88～98毫米，凸透镜垂直主光轴的最大截面直径为73～83毫米。
8.一种高效LED灯反光模块，其特征在于：包括外壳、散热器和权利要求5或6或7所述的反光器单元，LED集成光源压接在散热器上端面，凸透镜自散热器上端面所装的外壳的外侧端面处伸出，在散热器上安装一用于与所述LED光源连接的接线端子。
9.根据权利要求8所述的一种高效LED灯反光模块，其特征在于：所述环形槽上端制出折弯边下端和外壳下端与散热器上端面之间共同嵌装一密封条，所述外壳内制出的多个安装柱自折弯边穿过的下端与散热器上端面穿装的螺栓连接，在散热器底面上安装接线端子和换气阀，接线端子和换气阀外侧的散热器底面上制出多个散热翅片。
10.一种监控摄像补光灯，其特征在于：包括遮罩、支架、底板、基座和权利要求9所述的反光模块，遮罩横向安装在散热器侧面，其前端遮住所述凸透镜的上方和侧方，在遮罩下方的散热器的两侧通过两个旋转刻度盘分别铰装两个支架，该两个支架的下端共同固定在底板上，该底板与其下方设置的基座共同穿装一铰轴，该铰轴旁侧的底板上穿装的固定螺栓的下端啮合连接所述基座。
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