CN106895306A - 一种侧入式无导光板led平板灯 - Google Patents

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吴一新
李晓艳
王帅
赵宇飞
徐国栋
陈义
石岩
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Abstract

本发明公开了一种侧入式无导光板LED平板灯，包括带散热器的LED光源阵列、投光器阵列、光学腔、背板和柱形微透镜阵列片。带散热器的LED光源阵列前方接投光器阵列，投光器阵列出射的光线在光学腔中实现混光，光学腔后方配合背板，前端配合柱形微透镜阵列片。投光器的光轴与光学腔面成5‑10度倾斜安放，LED光源所发出的光线，经过投光器孔径上边缘的光线，沿着A，B，C路径投射到光学腔的右边缘；经过投光器孔径下边缘的光线，经过投光器后，沿着D路径投射到光学腔的左边缘；投光器按照光学腔对称轴对称安放，实现两侧投光器上下孔径边缘光线混光，投光器沿对称轴分为两个部分，两部分曲面参数不同，保证在光学腔下表面光线混光均匀。

Description

一种侧入式无导光板LED平板灯
技术领域
本发明涉及一种LED平板灯，特别是涉及一种侧入式无导光板LED平板灯。
背景技术
LED平板灯因其光线柔和发光面积大光照均匀和节能环保等优点，逐步成为室内大面积照明的主流产品。。
目前LED平板灯分为直下式和侧入式两种类型。混光距离极大地限制了直下式平板灯的厚度。侧入式平板灯利用导光板将侧边框的LED发出的光线进行混光，不存在混光距离的限制，具有轻薄化的优点。但是光线经过导光板多次耦合之后光能损失大，而且导光板工艺难度大，制作成本高，限制了侧入式LED平板灯的发展。
发明内容
为了解决上述问题，本发明旨在提供一种侧入式无导光板LED平板灯的技术方案，通过对光束进行合理处理，利用反射和叠加的方法，实现导光，并用微透镜阵列片实现配光，满足薄型侧入式LED平板灯对照明均匀度、空间角度分布的要求。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种侧入式无导光板LED平板灯，包括带散热器的LED光源阵列、投光器阵列、光学腔、背板和柱形微透镜阵列片。带散热器的LED光源阵列前方接投光器阵列，投光器阵列出射的光线在光学腔中实现混光，光学腔后方配合背板，前端配合柱形微透镜阵列片。
所述的一种侧入式无导光板LED平板灯，其特征在于投光器的光轴与光学腔面成5-10度倾斜安放。
所述的一种侧入式无导光板LED平板灯，其特征在于投光器由，，H和，五个参数构成，参数之间的关系如下：
根据光线出射分布要求，调整五个参数，可获得不同的投射器设计方案。
所述的一种侧入式无导光板LED平板灯，其特征在于背板上镀制高反膜。
所述的一种侧入式无导光板LED平板灯，其特征在于柱形微透镜阵列片由多个柱形微透镜无缝拼接而成，每个柱形微透镜由一个顶面和四个侧面构成，顶面为正方形平面，侧面为一定曲率半径的四个曲面。
所述的柱形微透镜顶面正方形边长在100um-500um之间变化，侧面曲率半径在200um-800um之间变化。
附图说明
图1为本发明系统结构图；
图2为本发明的光路图；
图3为投光器结构图；
图4为柱形微透镜结构图；
图5为实施例1的发光强度分布图。
图中：1、LED光源阵列；2、投光器阵列；3、光学腔； 4、背板；5、柱形微透镜阵列片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明，并给出具体实施方式。
如图1所示，本发明主体包括带散热器的LED光源阵列1、投光器阵列2、光学腔3、背板4和柱形微透镜阵列片5。带散热器的LED光源阵列1前方接投光器阵列2，投光器阵列2出射的光线在光学腔3中实现混光，光学腔3后方配合背板4，前端配合柱形微透镜阵列片5。
本发明中所用的投光器的光轴与光学腔面成5-10度倾斜安放，LED光源所发出的光线，经过投光器孔径上边缘的光线，经过投光器后，沿着A，B，C路径投射到光学腔的右边缘；经过投光器孔径下边缘的光线，经过投光器后，沿着D路径投射到光学腔的左边缘；投光器按照光学腔对称轴对称安放，实现两侧投光器上下孔径边缘光线混光，如图2所示。而投光器沿对称轴分为两个部分，两部分曲面参数不同，保证在光学腔下表面光线混光均匀。背板表面镀高反膜，经背板反射后，光线射向光学腔前表面，光学腔前表面连接柱形微透镜阵列片，柱形微透镜阵列片5由多个柱形微透镜无缝拼接而成，每个柱形微透镜由一个顶面和四个侧面构成，顶面为正方形平面，侧面为一定曲率半径的四个曲面。通过设计曲率半径值对经过顶面和侧面对每个角度的光线进行调整，满足平板灯不同配光要求。
实施例1：将此配光方案用于实现600mm×600mm平板灯，面板灯厚度为20mm。投光器光学表面分割成两个区域，每个区域分别对LED发出的光线实现单独配光，保证在背板表面混光均匀，经背板反射后到达光学腔前表面，再经过柱形微透镜阵列片实现二次配光。柱形微透镜阵列片直径小于1mm，纵横比为1:1。此平板灯的发光强度如图5所示。将本发明专利所设计的平板灯用于某计算机机房的照明应用中，采用DIALux软件模拟机房内的环境并布灯，常规的LED平板灯需要灯具间隔不小于1.8m，而采用本方案，灯具间隔可以达到2.4m。表1为本方案的平板灯与常规商用平板灯对计算机机房照明应用效率对比。
表1 不同LED平板灯机房内的照明效果对比
可以看到，本发明的方案不但可以实现节能，还能大幅度提高照明均匀度。

Claims (5)

1.一种侧入式无导光板LED平板灯，包括带散热器的LED光源阵列、投光器阵列、光学腔、背板和柱形微透镜阵列片，其特征在于：带散热器的LED光源阵列前方接投光器阵列，投光器阵列出射的光线在光学腔中实现混光，光学腔后方配合背板，前端配合柱形微透镜阵列片。
2.根据权利要求1所述的一种侧入式无导光板LED平板灯，其特征在于：投光器的光轴与光学腔面成5-10度倾斜安放。
3.根据权利要求1所述的一种侧入式无导光板LED平板灯，其特征在于：投光器由，，H和，五个参数构成，参数之间的关系如下：
。
4.根据权利要求1所述的一种侧入式无导光板LED平板灯，其特征在于：柱形微透镜阵列片由多个柱形微透镜无缝拼接而成，每个柱形微透镜由一个顶面和四个侧面构成，顶面为正方形平面，侧面为一定曲率半径的四个曲面。
5.根据权利要求1所述的一种侧入式无导光板LED平板灯，其特征在于：所述的柱形微透镜顶面正方形边长在100um-500um之间变化，侧面曲率半径在200um-800um之间变化。
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