CN201237120Y - Led路灯光学模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种LED路灯光学模块，包括基座与多个LED光源模块。基座包括多个区块面，相邻两区块面具有不同的法线方向。LED光源模块包括有壳体、设置于壳体内的LED芯片与光学镜头，每一LED光源模块是以壳体对应固定于多个区块面。相邻两LED光源模块的光学镜头具有不同的光收敛角。通过此，每一LED光源模块有其负责的照明区块，且因距离所造成的亮度差透过相异的光收敛角特性来修正，使最后的总体照明结果呈现亮度均匀、一致，此方式相较于一般平板式LED路灯发光模块相对的可使用较少数量(至少30％)的LED。

Description

LED路灯光学模块

技术领域

本实用新型涉及一种光学模块，尤指一种以发光二极管(lightemitting diode；LED)为发光源的LED路灯光学模块。

背景技术

近年来发光二极管制造技术日益进步，且其具有亮度高、省电、寿命长等优点，已被广泛应用在灯具的照明应用。

然而，目前所见LED路灯多为一平面平板阵列型态的LED路灯产品，亦即将多个LED发光元件设置在相同高度的同一平面上，使所有LED发光元件投射出的光线能涵盖一特定区域范围，也就是将多个LED集中后再用镜头做发散。

上述LED灯具所发出的光造成一种现象，即照射区域的中间位置相较于外围位置在亮度上明显较亮，而且为了达到最低亮度需求，LED元件的数量需求也非常高。上述照射亮度不均匀的情形是LED应用在路灯模块急需解决的重要问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种LED路灯光学模块，能获致高均匀亮度的照明效果。

LED路灯光学模块包括有一基座、及多个LED光源模块。基座包括有多个区块面，相邻两区块面具有不同的法线方向。上述每一LED光源模块包括有一壳体、一LED芯片与一光学镜头，其中LED芯片与光学镜头安装于壳体内，且光学镜头供该LED芯片的射出光通过。

每一LED光源模块是以壳体固定于对应的区块面上，且相邻的LED光源模块，其内的光学镜头具有相异的光收敛角特性。光学镜头可以是对称型及/或非对称(椭圆)光学镜头，较佳为非对称(椭圆)光学镜头，其可将射出光形修正成接近正圆。

利用安装在基座上不同方向面的LED光源模块发光即可使LED路灯光学模块具有特定区域范围的照明能力，而且是每一LED光源模块负责特定区域其中一部分的照明。另外再透过将不同光收敛角特性的光学镜头组装于不同LED光源模块，可以达到补正因距离远近所造成亮度不一致的功效。

上述基座的多个区块面可为偶数个，且全部区块面可为以面向投射方向的垂直纵切面为对称的结构。较佳地，多个区块面共构成一凹面，使LED光源模块的射出光是由凹面射出，也就是凹面的法线方向，向外指向照射区域。如此当远处车辆接近LED路灯时，有减轻眩光效应的功能。基座较佳为导热材料例如铝合金，以帮助LED散热。

上述每一LED光源模块可更包括一密封圈，夹设在壳体的内壁与光学镜头之间，用以将LED芯片密封于壳体中，达到防水效果。LED光源模块可更以一压合盖轴向压迫于壳体与密封圈，并透过一紧固装置如螺栓而锁附于壳体。

上述壳体可由一导热材料，较佳是金属制成，有助于LED芯片的散热。LED光源模块固定在基座的方式可于每一区块面开设有一安装孔，将LED光源模块对应地卡固于安装孔。

本实用新型的有益效果是，所提供的一种LED路灯光学模块所需LED装置数可明显减少，因为不须靠使用多数LED来集中发光以弥补不足处，本实用新型能获致高均匀亮度的照明效果。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的LED路灯光学模块分解图；

图2是图1的LED光源模块分解图；

图3是图2的LED光源模块组装剖视图；

图4是本实用新型一较佳实施例的LED路灯分解图。

【主要元件符号说明】

LED路灯光学模块 10               基座 11

区块面 111，112               安装孔 113与114

LED光源模块 12，13            壳体 121

LED芯片 122                   密封圈 123

非对称光学镜头 124            压合盖 125

螺栓 126                      容置空间 127

内壁 128                      上盖 21

驱动器 22                     下盖 23

玻璃灯罩 24                   灯杆 25

具体实施方式

参考图1，为本实用新型一较佳实施例的LED路灯光学模块分解图。LED路灯光学模块10主要包括有一基座11、与多个LED光源模块12，13，其中基座11是以铝合金制成并划分为多个区块面。图中基座为以面向投射方向的垂直纵切面，即图中的YZ平面当作基准面而呈对称的结构，其一面为凹面、另一面则为凸面，区块面是指位在凹面的一侧。本例中区块面数目为偶数。

以图中所标示相邻的二区块面111，112为例说明，相邻两区块面111，112都设计为具有不同的法线方向，也就是不处在平行的平面上，彼此间折弯连接。

另外，在每一区块面上皆贯设一安装孔，例如区块面111与112分别具有安装孔113，114。前述的多个LED光源模块例如标号12与13就是直接安装固定在对应的安装孔113，114中。在本实施例中，是采用卡固方式。须特别说明的是，安装在基座11上相邻的LED光源模块间其光收敛角特性是不同的，详如后述。

接着参考图2与图3，分别绘示图1中LED光源模块的分解图及组装剖视图。在此以LED光源模块12为例说明其细部构造。所使用的LED光源模块构造上大致相同，其差异仅在于其中的非对称椭圆光学镜头具有不同光收敛角规格。

LED光源模块12包括有一壳体121、一LED芯片122、一密封圈123、一非对称光学镜头124、与一压合盖125。壳体121概略呈一桶状构造，凹设有一容置空间127，是以金属导热材料：铝合金制成。壳体121外部成型为具有多个散热鳍结构，用于把LED芯片的热散掉。

LED芯片122位在容置空间127中并以其铝基板部分接触固定于壳体121，所用的LED芯片为一种高功率LED芯片。非对称光学镜头124(即椭圆光学镜头)是一种二次光学光学镜头，同样是位于壳体121内且安排在LED芯片的出光路径上，用途是让LED芯片122的射出光通过达到减缩角度的集中效果。

环状密封圈123是环绕地夹设在壳体121的内壁128与非对称光学镜头124之间，将LED芯片122密封于壳体121中，确保外部污染物或水滴不会落入容置空间127而对LED芯片122产生不量影响。使用材质为橡胶，当然亦可为其它合适材质如耐龙、塑料。

在组装完LED芯片、非对称光学镜头124、及密封圈123之后便以压合盖125轴向压合固定上述构件于壳体121上，并透过螺栓126将压合盖125锁附于壳体121，使LED光源模块12整体稳固。

参考图4，是本实用新型一较佳实施例的LED路灯分解图。当上述LED路灯光学模块10实际应用于路灯时，路灯整体还包括有一上盖21、一驱动器22、一下盖23、一玻璃灯罩24、及一灯杆25。驱动器22电性连接于LED路灯光学模块10以供给必要直流电力，下盖23支撑LED路灯光学模块10与驱动器22，上盖21则将上述后二者罩盖住、并结合于下盖23。具防水防尘功能的玻璃灯罩24结合于下盖23，最后将上盖21与下盖23固定于灯杆25。图中显示出LED路灯光学模块10上已安装完所有的LED光源模块。

承前所述，由于基座具有多个不同面向的区域面，因此当LED光源模块安装上去后就代表可以获得不同方向的射出光束。在此特以一例简单说明实际设计时的作法。首先规划出单一路灯所欲负责照明的区域范围，并将其划分不同照明区块，各照明区块即是由各LED光源模块来负责，也就是基座凹面的法线方向，向外指向欲照射区域。

显然地，对应越远照明区块的LED光源模块相较于较近的必会导致亮度降低，此时便选用光收敛角度较小的光学镜头达到修正补偿功效，目前商业上可获得的光收敛角度特性至少有三种可供选择，而且也可以配合使用光学仿真软件来进行设计。另外，也因为椭圆光学镜头可以把原本射到路面会呈椭圆状光区的情形修正成近似圆形，更显其特殊实用价值。

由上述可知，本实用新型透过特殊基座结构及具相异光收敛角度特性的LED光源模块配合，其所发挥的定向与亮度修正功能使得LED路灯获致均匀亮度的照射成为可能、且光形均匀，LED的散热也可由壳体、基座来解决。而密封圈的设置也使单一LED光源模块都有防水效果，再透过玻璃灯罩的双重防水保护，因此路灯光学模块可符合防水标准IP66。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本实用新型所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (8)

1、一种LED路灯光学模块，其特征在于包括：

一基座，包括有多个区块面，相邻两区块面具有不同的法线方向；以及

多个LED光源模块，每一LED光源模块包括有一壳体、一LED芯片与一光学镜头，该LED芯片与该光学镜头安装于该壳体内，该光学镜头供该LED芯片的射出光通过，每一LED光源模块以该壳体对应固定于该多个区块面；

其中，相邻两LED光源模块的非对称椭圆光学镜头具有不同的光收敛角。

2、如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，该多个区块面构成一凹面。

3、如权利要求2所述的光学模块，其特征在于，该多个区块面为偶数，且该基座依据面向投射方向的垂直纵切面为一对称结构。

4、如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，该多个光学镜头包括至少三种光收敛角，配置在不同的区块面。

5、如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述每一LED光源模块还包括一密封圈、及一压合盖，该密封圈夹设在该壳体的内壁与该光学镜头之间，该压合盖轴向固定该壳体与该密封圈，并透过一紧固装置而锁附于该壳体。

6、如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，该壳体由一导热材料制成。

7、如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，该壳体为金属。

8、如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，该基座为一铝合金基座。

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