CN209926283U - 一种led灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED灯，包括灯罩和LED光源，LED光源设置在灯罩的上方，灯罩包括由半透明材质制成的罩体，罩体朝向LED光源的内表面上设置多个棱镜而形成齿形条纹，罩体的内表面的纵向截面包括位于中间的第一区域和分布在第一区域两侧的第二区域，内表面的纵向截面上具有中心点，第一区域和两个第二区域均以中心点为对称中心，同一纵向截面上的LED光源到第一区域两端之间的夹角为50°±5°，同一纵向截面上的LED光源到同一个第二区域两端之间的夹角为15°±5°，在第一区域和第二区域内，棱镜仅设置在第一区域上。只在灯罩的中间区域设置棱镜，使得灯罩中间部分出光更为均匀，出光角度更大，又能避免在两侧出光角度过大而造成能源的浪费。

Description

一种LED灯

技术领域

本实用新型涉及照明领域，尤其是一种LED灯。

背景技术

LED作为能够将电能转化为光能的半导体器件，以其效率高、能耗低、寿命长等优点被广泛地应用于各种照明灯具中，这些灯具已经成为人们生活、工作中不可或缺的照明用器具。然而，由于LED本身属于郎伯型光源，其发光强度大多是两边较低，中心处较高，所以LED一般无法直接应用于照明领域。

如在工程中，为达到各场合的照度要求，一般需要安装大量的灯具，不仅增加安装的工作量、灯具数量多，功率增加，加大电力的消耗，而造成不必要的经济损失。

还有一种方式，是在灯罩上设置配光结构。灯罩的配光结构是通过设计灯罩内表面上棱镜和灯罩内表面光学处理，使其可以应用于各类需要灯具照明要求的区域和场所。如申请号为201810945878.0的中国专利公开的一种LED三防灯灯罩，包括连接在一起的灯罩主体和灯罩主体连接部，灯罩主体位于灯罩主体连接部上面，灯罩主体内壁设有凸起透明部，凸起透明部与非透明部间隔设置，凸起透明部是由透明棱镜制成，透明棱镜横截面的棱镜个数是至少两个以上。

上述灯罩虽然能对光源发出的光进行一定程度的扩散，但这种灯罩的内表面不经过光学处理或者只经过均一的处理，导致其配光效果如图5所示，中间光强过大、两边光强过小，照明角度小；此外，UGR值也较大(眩光)，参见表1。

表1现有的LED灯点亮后UGR(Unified Glare Rating)数据表

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种LED灯，能够扩大照明范围，同时减少能源消耗。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种LED灯，包括灯罩和LED光源，所述LED光源设置在灯罩的上方，所述灯罩包括由半透明材质制成的罩体，所述罩体朝向LED光源的内表面上设置多个棱镜而形成齿形条纹，其特征在于：所述罩体的内表面的纵向截面包括位于中间的第一区域和分布在第一区域两侧的第二区域，所述内表面的纵向截面上具有中心点，所述第一区域和两个第二区域均以中心点为对称中心，同一纵向截面上的LED光源到第一区域两端之间的夹角为50°±5°，同一纵向截面上的LED光源到同一个第二区域两端之间的夹角为15°±5°，在第一区域和第二区域内，所述棱镜仅设置在第一区域上。

为使得原局部强的光分配的更均匀，减小UGR值，提高光品质，并提高两侧区域的光照强度、增大照射角度，最终达到蝙蝠翼的配光效果，所述罩体的内表面通过雾化处理而得到，所述第一区域的雾化程度大于第二区域的雾化程度。

优选的，所述第一区域的表面粗糙度为第二区域的表面粗糙度的四倍。

优选的，所述灯罩的罩体的纵向截面朝向远离LED光源的方向弯曲地突出而构成弧形。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过只在灯罩的中间区域设置棱镜，能使得灯罩中间部分出光更为均匀，出光角度更大，而同时又能避免在两侧出光角度过大而造成能源的浪费。

附图说明

图1为本实用新型实施例的LED灯的光源和灯罩的剖视图；

图2为本实用新型实施例的LED灯的灯罩的示意图；

图3为图2的局部Ⅰ放大示意图；

图4为本实用新型实施例的LED灯点亮后的光强分布曲线图；

图5为现有技术的LED灯点亮后的光强分布曲线图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1～图4，一种LED灯，包括灯罩1和LED光源2，LED光源2设置在灯罩1的上方，灯罩1呈长条形。

灯罩1包括由半透明材质制成的罩体11，罩体11朝向LED光源2的内表面111上设置有多个棱镜12而形成齿形条纹，棱镜12并列布置并且每个棱镜12在灯罩1的长度方向上延伸。罩体11的内表面111的纵向截面上具有中心点O，其与LED光源2的连线在一条竖直的轴线X上(安装状态)。棱镜12的下底宽度为1mm～2mm，由此控制棱镜12的状态。罩体11可以为以中心点O为对称中心的形状，也可以稍微呈现不对称。在本实施例中，罩体11朝向远离LED光源2的方向弯曲地突出，而构成纵向截面成向下凹的弧形。可替代的，罩体11也可部分呈平面，如罩体11的中间区域呈平面。

罩体11的内表面111的纵向截面包括位于中间的第一区域Q1、分布在第一区域Q1两侧的第二区域Q2、以及分布在每个第二区域Q2远离第一区域Q1一侧的第三区域Q3。第一区域Q1、第二区域Q2和第三区域Q3均以中心O为对称中心。同一纵向截面上的LED光源2到第一区域Q1两端之间的夹角α为50°±5°，LED光源2到同一个第二区域Q2两端之间的夹角β为15°±5°，其余部分为第三区域Q3。当LED光源2为点光源时，LED光源2到各区域两端之间的夹角，是指LED光源2这一点到各区域两端之间的夹角；当LED光源2为面光源时，LED光源2到各区域两端之间的夹角，是指LED光源2的发光部分在纵向截面上的边界(在横向上远离LED光源2的边界点)到相应区域两端之间的夹角，此时LED光源2具有两个边界，每个边界对应相应区域的其中一端，每个边界与相应区域相应端部之间的连线之间的夹角构成LED光源2到各区域两端之间的夹角。各纵向截面的第一区域Q1构成长条形的表面，各纵向截面的第二区域Q2构成长条形的表面，各纵向截面的第三区域Q3构成长条形的表面，由此构成完整的内表面111。

罩体11的内表面111进行雾化处理。雾化处理时，以模具蚀刻中的沙纹为主体，深度选择为0.01～0.08mm。在上述雾化的过程中，可采用益新电机蚀刻板，如YS20046-B型纹理和YS20025-B型纹理进行蚀刻。雾化处理后的罩体11，能够将LED光源2发射出的光打散，均匀分配到罩体11各处。

由于现有的LED灯，其LED光源2发出的光从灯罩1中间投射出的光强最大，容易产生眩光，为了避免灯罩1中间出光强度过大而眩光，第一区域Q1的雾化程度大于第二区域Q2和第三区域Q3的雾化程度，在本实施例中，雾化程度以表面粗糙度表示(也可以是其他蚀刻纹理类型等)，即第一区域Q1的表面粗糙度大于第二区域Q2和第三区域Q3的表面粗糙度。可采用YS20025-B型纹理进行雾化处理。由此，第一区域Q1对LED光源2发出的光进行均匀分配、同时减弱光强(漫反射匀光，并且改变光线路径使得仅部分光线透过罩体11射出)，避免眩光的产生。参见图4和图5，可以看到，灯罩1中间区域投射出的光强(实线所示，配光图圈内的数值表示光强)，较现有的灯具具有明显的减弱。

由于均一处理的灯罩1，其在中间区域两侧(对应本申请的第二区域Q2)的光强明显减弱，无法满足正常的照明需求。因此，在本申请中，第二区域Q2的雾化程度小于第一区域Q1和第三区域Q3的雾化程度，在本实施例中，雾化程度以表面粗糙度表示，即第二区域Q2的表面粗糙度小于第一区域Q1和第二区域Q3的表面粗糙度。采用YS20046-B型纹理进行处理，形成类似磨砂玻璃效果。由此，第二区域Q2对LED光源2发出的光以近乎无衰减的方式投射出，参见图4和图5，可以看到灯罩1第二区域Q2投射出的光强(实线所示，配光图圈内的数值表示光强)，较现有的灯具具有明显的加强。通过这样的设计，加强了光源两侧的照明强度、扩大了照明角度，由此使得同等照明需求的前提下，同一空间内灯具所需数量减小，降低了能耗。

优选的，表面粗糙度以Ra(轮廓算术平均偏差)表示，第一区域Q1的Ra为第二区域Q2的四倍，为第三区域Q3的两倍。当第一区域Q1的Ra＝6.3时，第二区域Q2的Ra＝1.6，第三区域Q3的Ra＝3.2，本实施例中选用此表面粗糙度；当第一区域Q1的Ra＝3.2时，第二区域Q2的Ra＝0.8，第三区域Q3的Ra＝1.6；当第一区域Q1的Ra＝1.6时，第二区域Q2的Ra＝0.4，第三区域Q3的Ra＝0.8。

为使得灯罩1中间部分出光更为均匀，出光角度更大，而同时避免在两侧出光角度过大而造成能源的浪费(照明时往往不需要过于大的照射范围，而更多集中在中间及靠近中间的位置)，上述的棱镜12设置在第一区域Q1内，而第二区域Q2则不设置棱镜12。由此，当光源2发出的光通过灯罩1时，在第一区域Q1被棱镜12折射，从而增大出光角度，而在第二区域Q2则未经折射地射出，几乎保留原有的出射角度。

通过上述的棱镜12和光学处理(雾化)，光源照射到棱镜12上，一部分光通过经过罩体11内表面投射出去，另一部分光则被棱镜12折射，折射角度根据出光要求控制，折射光被按一定角度折射出灯具。这样的结构设计，充分利用LED光源2所发出的光，将原局部强的光分配的更均匀，达到大的出光角度，增大了照射范围，同时减小UGR值(参见表2)，提高光品质，最终发出的光形成蝙蝠翼的配光效果，能够在同一空间内减少灯具数量而满足灯具照度要求。

表2本实用新型的LED灯点亮后UGR(Unified Glare Rating)数据表

Claims (5)

1.一种LED灯，包括灯罩(1)和LED光源(2)，所述LED光源(2)设置在灯罩(1)的上方，所述灯罩(1)包括由半透明材质制成的罩体(11)，所述罩体(11)朝向LED光源(2)的内表面(111)上设置多个棱镜(12)而形成齿形条纹，其特征在于：所述罩体(11)的内表面(111)的纵向截面包括位于中间的第一区域(Q1)和分布在第一区域(Q1)两侧的第二区域(Q2)，所述内表面(111)的纵向截面上具有中心点(O)，所述第一区域(Q1)和两个第二区域(Q2)均以中心点(O)为对称中心，同一纵向截面上的LED光源(2)到第一区域(Q1)两端之间的夹角(α)为50°±5°，同一纵向截面上的LED光源(2)到同一个第二区域(Q2)两端之间的夹角(β)为15°±5°，在第一区域(Q1)和第二区域(Q2)内，所述棱镜(12)仅设置在第一区域(Q1)上。

2.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于：所述罩体(11)的内表面(111)通过雾化处理而得到，所述第一区域(Q1)的雾化程度大于第二区域(Q2)的雾化程度。

3.根据权利要求2所述的LED灯，其特征在于：所述第一区域(Q1)的表面粗糙度大于第二区域(Q2)的表面粗糙度。

4.根据权利要求3所述的LED灯，其特征在于：所述第一区域(Q1)的表面粗糙度为第二区域(Q2)的表面粗糙度的四倍。

5.根据权利要求1或2所述的LED灯，其特征在于：所述灯罩(1)的罩体(11)的纵向截面朝向远离LED光源(2)的方向弯曲地突出而构成弧形。

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