CN107489984A - 组合式面光源扩散装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式面光源扩散装置；属于光源扩散装置技术领域；其技术要点包括光学扩散板，其中所述光学扩散板外围设有导光罩，位于光学扩散板出光面外围的导光罩呈喇叭形结构，该喇叭形结构的内壁与水平面之间的夹角为10°～45°；光学扩散板出光面至导光罩出光口端面之间的间距为20～100mm；本发明旨在提供一种结构紧凑、组装方便且使用效果好的组合式面光源扩散装置；用于光源照射扩散、匀光。

Description

组合式面光源扩散装置

技术领域

本发明涉及一种光源辅助装置，更具体地说，尤其涉及一种组合式面光源扩散装置。

背景技术

LED节能灯作为一种新型的照明光源，以节能、健康、环保及寿命长的显著特点，受到了广大人民的青睐以及国家的大力扶持。LED灯在实际使用过程中，要解决散热和眩光两个常见的问题，散热不好，就会大幅缩短灯芯的寿命。眩光处理不好，不仅影响照明效果，而且对人眼有害。前期，在采用申请自行研发的光学扩散罩后，眩光问题得到有效解决，照明效果得到进一步提高。但是在后续的研究中发现，由于光学扩散罩的漫反射效果，使得光源背面也变得明亮起来，这部分光线被浪费掉了，从而影响了灯具发挥其最优的照射效果。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑、组装方便且使用效果好的组合式面光源扩散装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种组合式面光源扩散装置，包括光学扩散板，其中所述光学扩散板外围设有导光罩，位于光学扩散板出光面外围的导光罩呈喇叭形结构，该喇叭形结构的内壁与竖直面之间的夹角α为10°～45°；光学扩散板出光面至导光罩出光口端面之间的间距为20～100mm。

上述的一种组合式面光源扩散装置中，所述导光罩呈喇叭形结构的区域内表面设有反光电镀层或套设有反光套。

上述的一种组合式面光源扩散装置中，所述光学扩散板的至少一侧面上分布有若干光线折射浮点，所述各光线折射浮点为四棱锥体；所述各四棱锥体的底面边长为0.5～5mm，高为0.4～4.3mm；所述的光学扩散板与光线折射浮点为一体成型的整体结构。

上述的一种组合式面光源扩散装置中，所述光学扩散板上的四棱锥体为正四棱锥体，所述正四棱锥体的底面边长为0.5～2.5mm，高为0.5～2.5mm。

上述的一种组合式面光源扩散装置中，所述导光罩由延伸部和呈喇叭形结构的导光部组成；所述光学扩散板设置在延伸部与导光部的接触部区域。

上述的一种组合式面光源扩散装置中，在延伸部与导光部的接触部成型有安装台阶，所述光学扩散板边缘沿周向一体成型有若干定位耳，在定位耳上设有定位孔，螺丝穿过定位孔与安装台阶上对应的盲孔螺纹连接。

上述的一种组合式面光源扩散装置中，所述导光罩开口部端面由内至外依序设有密封圈、透明防护板和压紧环；在密封圈与导光罩相对的端面上设有定位条，在定位条对应的导光罩上设有与定位条相适应的安装槽；所述压紧环通过螺丝与导光罩固定连接。

上述的一种组合式面光源扩散装置中，所述导光罩上设有安装沉孔，导光罩通过螺丝穿过安装沉孔与外部基板连接。

本发明采用上述结构后，通过导光罩与光学扩散罩配合，将光学扩散罩前端部分散射至灯具后面的光线收集再导向灯具前面，进一步提高光源的有效利用，使得灯具前方的光强进一步提高。采用光学扩散罩配合导光罩，不仅有效解决眩光问题，使得灯具前方的光照柔和不刺眼，而且显著提高了灯具前方的光强。导光罩的使用，是为了将被光学扩散罩漫反射至灯具照射方向后方的光线有效收集再投向前方，避免光线的浪费，而如果不采用本申请的光学扩散罩，则不会出现光线照射至灯具后侧的问题。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是本发明实施例1的分解结构示意图；

图4是本发明实施例2的结构示意图；

图5是本发明实验例中无扩散板无导光罩面光源射灯的光强分布曲线图；

图6是本发明实验例中无扩散板无导光罩面光源射灯的照度距离图表；

图7是本发明实验例中无扩散板无导光罩面光源射灯作为路灯时的利用系数曲线图表；

图8是本发明实验例中带扩散板无导光罩面光源射灯的光强分布曲线图；

图9是本发明实验例中带扩散板无导光罩面光源射灯的照度距离图表；

图10是本发明实验例中带扩散板无导光罩面光源射灯作为路灯时的利用系数曲线图表；

图11是本发明实验例中无扩散板带导光罩远距面光源射灯的光强分布曲线图；

图12是本发明实验例中无扩散板带导光罩远距面光源射灯的照度距离图表；

图13是本发明实验例中无扩散板带导光罩远距面光源射灯作为路灯时的利用系数曲线图表；

图14是本发明实验例中带扩散板带导光罩近距面光源射灯的光强分布曲线图；

图15是本发明实验例中带扩散板带导光罩近距面光源射灯的照度距离图表；

图16是本发明实验例中带扩散板带导光罩近距面光源射灯作为路灯时的利用系数曲线图表；

图17是本发明实验例中带扩散板带导光罩中距面光源射灯的光强分布曲线图；

图18是本发明实验例中带扩散板带导光罩中距面光源射灯的照度距离图表；

图19是本发明实验例中带扩散板带导光罩中距面光源射灯作为路灯时的利用系数曲线图表。

图中：光学扩散板1、光线折射浮点1a、定位耳1b、定位孔1c、导光罩2、延伸部2a、导光部2b、安装槽2c、安装沉孔2d、反光电镀层3、反光套4、密封圈5、定位条5a、透明防护板6、压紧环7。

具体实施方式

实施例1

参阅图1至图3所示，本发明的一种组合式面光源扩散装置，包括透明材质的光学扩散板1，所述光学扩散板1的至少一侧面上分布有若干透明材质的光线折射浮点1a，本实施例中，光线折射点设置在光学扩散板的内侧面上，所述各光线折射浮点1a为四棱锥体；所述各四棱锥体的底面边长为0.5～5mm，高为0.4～4.3mm；所述的光学扩散板1与光线折射浮点1a为一体成型的整体结构。并且，所述光学扩散板1上的四棱锥体为正四棱锥体，所述正四棱锥体的底面边长为0.5～2.5mm，高为0.5～2.5mm。通过光线折射浮点，将LED灯珠发出的高光强光线进行折射、漫反射，使光线分散开来，既扩大照射面积，又避免眩光问题。

在光学扩散板1外围设有导光罩2，位于光学扩散板1出光面外围的导光罩2呈喇叭形结构，该喇叭形结构的内壁与竖直面之间的夹角α为10°～45°；光学扩散板1出光面至导光罩2出光口端面之间的间距为20～100mm。具体地，所述导光罩2由延伸部2a和呈喇叭形结构的导光部2b组成，前述喇叭形结构即为导光部；所述光学扩散板1设置在延伸部2a与导光部2b的接触部区域。为了方便光学扩散板的安装，在延伸部2a与导光部2b的接触部成型有安装台阶，所述光学扩散板1边缘沿周向一体成型有若干定位耳1b，在定位耳1b上设有定位孔1c，螺丝穿过定位孔与安装台阶上对应的盲孔螺纹连接。在导光罩2上沿周向间隔设有安装沉孔2d，导光罩2通过螺丝穿过安装沉孔2d与外部基板连接。

在本实施例中，所述导光罩2呈喇叭形结构的区域内表面，即导光部表面设有反光电镀层3。

同时，在导光罩2开口部端面由内至外依序设有密封圈5、透明防护板6和压紧环7；在密封圈5与导光罩2相对的端面上设有定位条5a，在定位条5a对应的导光罩2上设有与定位条5a相适应的安装槽2c；所述压紧环7通过螺丝与导光罩2固定连接。通过密封圈与透明防护板配合，达到防水、防尘的目的。透明防护板可以优选采用钢化玻璃或透明亚克力板。

使用时，将本发明的扩散装置安装在LED灯珠外围的铝基板或是铝合金散热上，确保灯珠光线不会从延伸部漏出即可。这样，LED灯珠产生的光线，在经光学扩散罩扩散匀光后，再由导光罩将部分照射至灯具后面的光线收集后再投向灯具前面，使光强更高。

实施例2

参阅图4所示，本发明的一种组合式面光源扩散装置，其结构与实施例1基本相同，不同之处在于，在导光部内套设有反光套4，而未采用反光电镀层3。这种结构，具有方便加工、成品率高的优点。其使用方式与实施例1相同。

实验例

采用追踪探头式运动反光镜分布光度计，对采用本申请实施例1和实施例2结构的面光源射灯和未使用导光罩或者未使用扩散板或者导光罩和扩散板均未使用的同款面光源射灯,在同等条件下，进行光度测试，面光源灯具的色温为5000K，功率为30W，测试结果如图5-图19，图中的面光源作为路灯时的利用系数曲线表，左侧线条由上至下、右侧线条由下至上，分别为0°、5°、10°、15°。作为路灯时，主要参考的是右侧线条。同时根据测试结构，制表如下：

表中，

带扩散板带导光罩近距面光源射灯所采用的光源扩散装置为实施例1所述的结构，其导光部内壁与竖直面之间的夹角α为40°。光学扩散板至导光罩出光口端面之间的间距为25mm。其光学扩散板9上的正四棱锥体的底面边长和高均为1.8mm。

带扩散板带导光罩中距面光源射灯所采用的光源扩散装置为实施例2所述的结构，其导光部内壁与竖直面之间的夹角α为15°。光学扩散板至导光罩出光口端面之间的间距为65mm。其光学扩散板9上的正四棱锥体的底面边长和高均为0.65mm。

表一 光度检测结果之一

表二 光度检测结果之二

从上表结合图5、图6、图11、图12、图14、图15、图17和图18可知，采用本发明光源扩散装置的射灯，相比无扩散板无导光罩面光源射灯，虽然光通量差距很大，但是中心光强却很接近，而且照度距离也接近。也即是说明，面光源射灯在增加扩散板和导光罩后，与无扩散板无导光罩面光源射灯相比，照明效果基本一样，但是本发明的面光源射灯，却具有光线柔和、不刺眼的优点。而无扩散板无导光罩面光源射灯，却存在光线刺眼的缺点。该效果，是非常显著的。

而无扩散板带导光罩面光源射灯，其具有照射距离远、中心光强强的优点。

从上表结合图8、图9、图11、图12、图14、图15、图17和图18可知，采用本发明光源扩散装置的射灯，相比只带扩散罩面光源射灯，其在增加了导光罩后，中心光强显著提高，而且照射角度缩小、照射距离变长。

从图7、图10、图13、图16和图19可知，在同等的距离/高度条件下，作为路灯，采用本发明结构的扩散装置位于路边一侧的利用率和采用无扩散板带导光罩的远距面光源射灯相近，但却远高于无扩散板无导光罩面光源射灯和只带扩散罩面光源射灯。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (8)

1.一种组合式面光源扩散装置，包括光学扩散板(1)，其特征在于，所述光学扩散板(1)外围设有导光罩(2)，位于光学扩散板(1)出光面外围的导光罩(2)呈喇叭形结构，该喇叭形结构的内壁与竖直面之间的夹角α为10°～45°；光学扩散板(1)出光面至导光罩(2)出光口端面之间的间距为20～100mm。

2.根据权利要求1所述的一种组合式面光源扩散装置，其特征在于，所述导光罩(2)呈喇叭形结构的区域内表面设有反光电镀层(3)或套设有反光套(4)。

3.根据权利要求1所述的一种组合式面光源扩散装置，其特征在于，所述光学扩散板(1)的至少一侧面上分布有若干光线折射浮点(1a)，所述各光线折射浮点(1a)为四棱锥体；所述各四棱锥体的底面边长为0.5～5mm，高为0.4～4.3mm；所述的光学扩散板(1)与光线折射浮点(1a)为一体成型的整体结构。

4.根据权利要求3所述的一种组合式面光源扩散装置，其特征在于，所述光学扩散板(1)上的四棱锥体为正四棱锥体，所述正四棱锥体的底面边长为0.5～2.5mm，高为0.5～2.5mm。

5.根据权利要求1或2所述的一种组合式面光源扩散装置，其特征在于，所述导光罩(2)由延伸部(2a)和呈喇叭形结构的导光部(2b)组成；所述光学扩散板(1)设置在延伸部(2a)与导光部(2b)的接触部区域。

6.根据权利要求5所述的一种组合式面光源扩散装置，其特征在于，在延伸部(2a)与导光部(2b)的接触部成型有安装台阶，所述光学扩散板(1)边缘沿周向一体成型有若干定位耳(1b)，在定位耳(1b)上设有定位孔(1c)，螺丝穿过定位孔与安装台阶上对应的盲孔螺纹连接。

7.根据权利要求1或2所述的一种组合式面光源扩散装置，其特征在于，所述导光罩(2)开口部端面由内至外依序设有密封圈(5)、透明防护板(6)和压紧环(7)；在密封圈(5)与导光罩(2)相对的端面上设有定位条(5a)，在定位条(5a)对应的导光罩(2)上设有与定位条(5a)相适应的安装槽(2c)；所述压紧环(7)通过螺丝与导光罩(2)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种组合式面光源扩散装置，其特征在于，所述导光罩(2)上设有安装沉孔(2d)，导光罩(2)通过螺丝穿过安装沉孔(2d)与外部基板连接。