CN201606762U - 内表面调光的led灯具模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种内表面调光的LED灯具模组。它是由内曲面调光透镜、铝合金壳体、LED光源、PCB板、防水接头和防水胶圈组成。LED光源焊在PCB板上，PCB板、防水接头固定在铝合金壳体上，内曲面调光透镜把防水胶圈压于铝合金壳体。内表面调光透镜的外表面为平面，内侧为透镜单元，其内表面为自由曲面。由于透镜单元集成为一体，减少了平板玻璃的使用，减少了反射损失，所以光线出射效率高，能提高能量利用率。此LED灯具模组适用于道路照明、室内照明等普通照明，也可以用在平板显示的背光源结构中。

Description

内表面调光的LED灯具模组

技术领域

本实用新型涉及一种内表面调光的LED灯具模组。

背景技术

随着世界经济的高速增长，全球能源短缺越来越严重。节能减排、寻求低碳发展模式呼声越来越响。就照明而言，其用电占了全世界总用电量的20％。在这个大背景下节能高效的固态照明光源——发光二极管LED的技术不断进步，其光效不断攀升，已开始在照明、显示领域逐渐应用，LED产业发展得如火如涂，尤其是LED在道路照明方面的应用备受关注。科技部启动“十城万盏”半导体照明示范工程更是将LED路灯推向广阔市场。

另一方面，从路灯维护的市政人员反馈的意见，LED路灯应用还有一些常见的问题，如灯具散热、配光、驱动器寿命、光源的寿命。有问题自然就要维护与检修，但是由于LED路灯的灯壳与LED光源粘接为一体并封在玻璃内的常见的思路，使得维护极其困难。如果路灯灯具里诸多的LED光源有部分损坏，就无法如高压钠灯那样方便地更换光源，而只能灯具整体取下更换。这也意味着LED路灯到了3-5年左右的寿命期，就得一条路上的路灯全部抛弃，重新装一批。而传统的钠灯如果光源损坏，5分钟就可以解决问题，光源坏了，灯具仍然可继续使用。而且，不同厂家外形尺寸功率均不一致，那就意味着LED路灯的通用性差，如果采购了实力弱的厂家，将来维护的零部件也找不到。

所以，在诸多LED路灯研讨会现场，从深圳、上海、南京等路灯管理处的同行们都不约而同的指出，希望LED路灯灯具要提高可维护性及方便检修。而使灯具模块化是提高LED道路照明灯具可维护性的一种有效手段，(请见复旦大学申请的专利《一种模块化的LED照明灯具》，申请号：200910197212.2)。LED灯具模块化是指灯具的外壳基座、电源驱动器、LED光源模组各自独立，通过特定的接口相连接。而这三个部件中，最主要的就是LED光源模组。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种新颖的LED灯具模组，即内表面调光的LED灯具模组。

本实用新型提出的一种内表面调光的LED灯具模组，由内曲面调光透镜1、铝合金壳体2、LED光源3、铝基板(PVB板)4、防水接头5和防水胶圈6组成，其中：LED光源3固定于铝基板4上，铝基板4和防水接头5分别固定于铝合金壳体2上，内曲面调光透镜1固定于铝合金壳体2底部，内曲面调光透镜1和铝合金壳体2之间设有防水防圈6；内曲面调光透镜1由位于内侧的透镜阵列和外表面1-3组成，外表面1-3底部为平面，内侧的透镜阵列由若干个透镜单元组成，每个透镜单元均由全反射斜侧面1-1和内自由曲面1-2组成，全反射斜侧面1-1位于内自由曲面1-2两侧，内自由曲面1-2对准LED光源3。

本实用新型中，所述铝合金壳体2外表面分布有散热鳍片。

本实用新型中，所述内自由曲面1-2的数目与LED光源3的数目一致。

本实用新型中，所述内曲面调光透镜1的内自由曲面1-2为鞍形结构，其长轴剖面为中间厚、两边薄，短轴剖面为中间薄、两边厚。

本实用新型中，所述内曲面调光透镜1的全反射斜侧面1-1的倾角为60°-80°。

本实用新型由于透镜单元与外侧平板是集成一起的，减少了平板玻璃的使用，所以减少了反射损失，提高了光能量的利用效率。

本实用新型中，内自由曲面1-2起光线折射作用，其功能是将LED光源3发出的光分布改变为在较远距离的平面上产生较均匀照度的矩形光斑的光分布。

本实用新型中，每个内侧的透镜单元对应一颗LED光源3，形成一个配光单元。每个配光单元实现灯具照明应用要求的照度均匀性良好的矩形光斑。当需要的照度大于一个配光单元所需的照度时，可采用多个配光单元，所形成的光斑形状不变，照度是单个配光单元照度的简单相加。

本实用新型的主要特点有：

(一)该LED光源模组集配光、散热、IP防护等级于一体。其中通过防水接头与电源驱动相边接，便于维护，如果LED光源模组内LED损坏，可方便地从灯具内取下，与驱动器相分离。

(二)该LED光源模组的外表面1-3为平面，内表面1-2调光，这样就省却了平板玻璃的使用。而平板玻璃会带来10％以上的反射损失及吸收损失。这种透镜单元一体化的结构意味着可以把灯具效率提高10％以上。而且外表面1-3为平面，便于结构设计及灯具的维护。

(三)该LED光源模组内的每颗LED光源3对应一个二次光学配光单元。该配光单元输出的光线在照射目标面形成一个照度均匀的矩形光斑。在实际的灯具中，可以采用多个这样的配光单元以增加灯具的输出总光通量。多个这样的配光单元不改变在照射面的照度分布，而照度是简单相加。

附图说明

图1为内表面调光LED灯具模组的整体图。

图2为内表面调光LED灯具模组的内部结构图。

图3为内表面调光LED灯具模组工作时的配光曲线图。

图4为内表面调光LED灯具模组的内曲面调光透镜1的主视图。

图5为内表面调光LED灯具模组的内曲面调光透镜1的俯视图。

图6为内表面调光LED灯具模组的内曲面调光透镜1的侧视图。

图7为内表面调光LED灯具模组的内曲面调光透镜1的横向剖视图。

图8为内表面调光LED灯具模组的内曲面调光透镜1的透镜单元的剖视图。

图9为内表面调光LED灯具模组的内曲面调光透镜1的透镜单元的纵向剖视图。

图中标号：1为内曲面调光透镜，2为灯具模组的铝合金壳体，3为LED光源，4为铝基板(PCB板)，5为防水接头，6为防水胶圈，1-1为内曲面调光透镜的全反射斜侧面，1-2为内曲面调光透镜的内自由曲面，1-3为内曲面调光透镜的外表面。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。

实施例1：

如图1和如图2所示，一种内表面调光的LED灯具模组，由内曲面调光透镜1、铝合金壳体2、LED光源3、PCB板4、防水接头5、防水胶圈6组成。LED光源3焊在PCB板4上，PCB板4、防水接头5固定在铝合金壳体2上，内曲面调光透镜1把防水胶圈6压于铝合金壳体2，铝合金壳体2外表面分布有散热鳍片。内曲面调光透镜1的透镜单元，套在LED光源3上，两者一起为一个照明功能单元。如图4-图7所示，内曲面调光透镜1由位于内侧的透镜阵列和外表面1-3组成，透镜阵列由若干个透镜单元组成，每个透镜单元由全反射斜侧面1-1和内自由曲面1-2组成，内自由曲面1-2位于外表面1-3上方，外表面1-3底部为平面，全反射斜侧面1-1位于内自由曲面1-2两侧，内自由曲面1-2对准LED光源3。内自由曲面1-2的数目与LED光源3的数目一致。曲面调光透镜1的全反射斜侧面1-1的倾角为60°-80°。透镜单元的内曲面1-2为鞍形面，一个方向为两边厚、中间薄，这样可以拉大出射光的光束角，如图9所示；另一个方向为中间厚、两边薄，这样可以减小出射光的光束角，如图8所示。这个LED灯具模组可以应用在模块化的道路照明灯具中。

本实用新型的工作过程如下：

可以将此内表面调光LED灯具模组置于模块化灯具的灯壳中，通过防水接头与电子驱动器相连接，驱动器提供电源后，即此模组可点亮使用。也可以将此LED灯具模组直接加以电子驱动器点亮。点亮后可以形成蝙蝠翼配光，如图3所示。

Claims (5)

1.一种内表面调光的LED灯具模组，由内曲面调光透镜(1)、铝合金壳体(2)、LED光源(3)、铝基板(4)、防水接头(5)和防水胶圈(6)组成，其特征在于LED光源(3)固定于铝基板(4)上，铝基板(4)和防水接头(5)分别固定于铝合金壳体(2)上，内曲面调光透镜(1)固定于铝合金壳体(2)底部，内曲面调光透镜(1)和铝合金壳体(2)之间设有防水胶圈(6)；内曲面调光透镜(1)由位于内侧的透镜阵列和外表面(1-3)组成，外表面(1-3)底部为平面，内侧的透镜阵列由若干个透镜单元组成，每个透镜单元均由全反射斜侧面(1-1)和内自由曲面(1-2)组成，全反射斜侧面(1-1)位于内自由曲面(1-2)两侧，内自由曲面(1-2)对准LED光源(3)。

2.根据权利要求1所述的内表面调光的LED灯具模组，其特征在于所述铝合金壳体(2)外表面分布有散热鳍片。

3.根据权利要求1所述的内表面调光的LED灯具模组，其特征在于所述内自由曲面(1-2)的数目与LED光源(3)的数目一致。

4.根据权利要求1所述的内表面调光的LED灯具模组，其特征在于所述内曲面调光透镜(1)的内自由曲面(1-2)为鞍形结构，其长轴剖面为中间厚、两边薄，短轴剖面为中间薄、两边厚。

5.根据权利要求1所述的内表面调光的LED灯具模组，其特征在于所述内曲面调光透镜(1)的全反射斜侧面(1-1)的倾角为60°-80°。

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