WO2009094819A1 - Unité d'éclairage à del anti-éblouissement - Google Patents

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Description

防眩光的 LED照明装置
技术领域
本申请涉及半导体照明领域，具体涉及具有防眩光及改进的配光特性的 LED照明 单元、 LED照明組件和 LED照明阵列。 背景技术
LED光源作为新一代的光源， 具有环保、 节能，寿命长等优点， 目前在照明装置 领域应用越来越广泛。 但是， LED光源自身的光强分布， 普遍为朗伯型， 光强分布的 特点在于定向性、 对称性， 并且最大光强在 0。 方向， 如图 1所示。 由于 LED光源自 身光强分布的特点区別于传统点光源，其配光设计方法与方式不同于传统点光源， 目 前 LED光源的照明系统普遍采用以下配光设计方法：
1、 直接利用 LED 光源的封装透镜， 如专利 CM 1 01067478A公开的 LED 照明装 置的配光方法， 此种方法受到 LED 光源的自身光强分布曲线的限制， 要使照明装置 实现如蝙蝠翼型配光， 需要通过复杂的排列， 以及选择不同发光角度和发光强度的 LED光源， 很大程度上提高了照明装置的设计、 生产以及装配的难度。
2、 外加光学透镜， 此种方法已广泛应用于光束角较小的照明装置中， 如 LED射 灯， 效果比较理想， 但单一 LED光源实现蝙蝠翼型配光， 其透镜设计较为复杂， 目前 还是普遍通过 LED 光源位置的排布和不同角度透镜的组合来实现照明装置的蝙蝠翼 型配光， 其照明装置结构复杂， 制造成本较高， 制造难度较大。
3、 外加光学反光灯杯， 此种方式已广泛应用于光束角较小的照明装置中， 如手 电筒， 由于受 LED 光源自身光强分布特点， 单一反光灯杯不易实现如蝙蝠翼型配光， 目前照明装置采用反光灯杯， 实现蝙蝠翼型配光， 通常采用类似上述两种方法， 以照 明装置的复杂的结构来实现。 故同样存在上述两种方法缺点。
上迷配光方法， 在照明系统的综合应用上， 如实现蝙蝠翼型的配光要求，较为困 难，且实现的结构较为复杂，并且上述方式普遍采用光源聚集排布和方向投射的结构 设计， 故都存在一定的局限性。
另外， 眩光控制是评价照明质量的一个重要指标，光源或反射面亮度太大或者光 源与背景之间亮度差太大时， 都会引起眩光。 LED光源具有体积小、 亮度高的特点， 因此在 LED照明应用中，很容易产生眩光。 高亮度的 LED光源如不加针对性防眩光屏 蔽设计， 极容易产生严重的直接眩光， 造成人眼的不适， 从而导致照明质量的降低， 而上述几种配光设计方式， 都不曾专门设置防眩光的结构。 发明内容
本申请的目的是克服现有技术的不足之处，而提供一种配光机构更为简单有效且 更有利于限制眩光的 LED照明装置。
根据本申请的实施例 1 , 一种防眩光 LBD照明单元， 包括： 基板； 设置在所述基 板上的 LED光源； 和设置在所述 LED光源发光侧的复合式反射器； 其中， 所述复合式 反射器适于将所述 LED光源发出的光配置到所述 LED光源的光轴的单侧，使所述防眩 光 LED照明单元具有单翼式光强分布。
优选地，所述复合式反射器由两个反射板和两个平行的屏蔽隔奈成角度相连接而 成，所述反射板和所述屏蔽隔条交替设置， 其中， 所述两个反射板位于所述 LED光源 的光轴的相对两侧， 并且所述两个反射板朝向所述光轴的同一侧延伸。
根据本申请的实施例 2 , —种防眩光 LED照明組件， 包括多个如实施例 1所迷的 防眩光 LED照明单元； 其中， 所述多个防眩光 LED照明单元沿纵向轴排列并相互连接 成列，使每个所述防眩光 LBD照明单元的屏蔽隔条垂直于所述纵向轴； 且所述多个防 眩光 LED照明单元的配出光的方向均分布在所述 LED光源的光轴的同一侧，使所述防 眩光 LED照明組件具有单翼式光强分布。
根据本申请的实施例 3， 一种防眩光 LED照明組件， 包括多个如实施例 1所述的 防眩光 LED照明单元； 其中， 所述多个防眩光 LED照明单元沿纵向轴排列并相互连接 成列，使每个所述防眩光 LED照明单元的屏蔽隔条垂直于所述纵向轴；且所述多个防 眩光 LED照明单元的配出光的方向交替分布在所迷 LED光源的光轴的两侧，使所述防 眩光 LED照明组件具有双翼式光强分布。
根据本申请的实施例 4 ,一种防眩光 LED照明组件， 包括： 沿纵向轴延伸的基板； 设置在所述基板上的沿所述纵向轴排列并相互连接成列的多个 LED光源；和设置在所 迷 LED光源的发光侧且分别位于所述基板两侧的沿所述纵向轴延伸的两个反射面板； 垂直于所述纵向轴而设置在所述多个 LED光源之间的至少一个反光隔离板； 其中， 所 迷两个反射面板适于将所述 LED光源发出的光配置到所述 LED光源的光轴的单侧，使 所迷 LED光源具有单翼式光强分布。 根据本申请的实施例 5 , —种防眩光 LED照明阵列， 至少包括第一防眩光 LED照 明组件和第二防眩光 LED照明組件，且所迷第一和第二防眩光 LBD照明组件可以为如 实施例 2或实施例 4所述的单翼式光强分布的防眩光 LED照明组件， 其中，所述第一 和第二防眩光 LED照明组件的纵向轴相互平行，所述第一和第二防眩光 LED照明纽件 的配出光分布在不同侧， 从而形成双翼式光强分布。 可替换地， 所述第一和第二防眩 光 LED照明组件的配出光分布在同侧， 从而形成单翼式光强分布。 本申请的防眩光 LED 照明装置可以将大部分有效光反射到光轴的一侧， 使 LED 光源的光强成不对称分布， 改变传统的对称配光方法和思维； 并通过屏蔽隔条， 有效 限制直接眩光，从而可以为照明均匀度和眩光限制要求较高的场所提供照明器具的配 光解决方案。 附图说明
图 1为现有技术的 LED光源自身的光强分布图；
图 2 A为本申请实施例 1中， 防眩光的 LED照明单元中两个屏蔽隔条之间设置一 颗 LED光源时的立体结构示意图；
图 2B为本申请实施例 1中， 防眩光的 LED照明单元中两个屏蔽隔条之间设置两 颗 LED光源时的立体结构示意图；
图 3为如图 2B所示的防眩光的 LED照明单元的一个方向剖面上的防眩光原理图； 图 4为如图 2B所示的防眩光的 LED照明单元的另一个方向剖面上的防眩光原理 图；
图 5为本申请实施例 1中的防眩光的 LED照明单元的不对称配光原理图； 图 6 为本申请实施例 1中的防眩光的 LED照明单元的不对称配光曲线示意图； 图 7A为本申请实施例 2中单翼式光强分布的防眩光的 LED照明组件的结构示意 图；
图 7B为如图 7A所示的防眩光的 LED照明組件的分解结构示意图；
图 7C为如图 U所示的防眩光的 LED照明組件的配光曲线示意图；
图 8A为本申请实施例 3中双翼式光强分布的防眩光的 LED照明组件的结构示意 图； 图 8B为如图 8A所示的防眩光的 LED照明組件的分解结构示意图；
图 8C为如图 8A所示的防眩光的 LED照明組件的配光曲线示意图；
图 9A为本申请实施例 3中，当多个屏蔽隔条和反射板是一整体时的防眩光的 LBD 照明组件的结构示意图；
图 9B为如图 9A所示的防眩光的 LED照明组件的分解结构示意图；
图 9C为如图 9A所示的防眩光的 LED照明組件的配光曲线示意图；
图 10A 为本申请实施例 4中反射面板和反光隔离板是分体时的单翼式光强分布 的防眩光的 LBD照明組件的结构示意图；
图 10B为如图 1 0A所示的防眩光的 LBD照明組件的分解结构示意图； 图 10C为如图 10A所示的防眩光的 LED照明組件的配光曲线示意图； 图 11A为本申请实施例 5中单翼式光强分布的防眩光的 LED照明阵列为重复阵列 时的截面结构示意图；
图 11B为如图 11A所示的防眩光的 LED照明阵列的配光曲线示意图； 图 12A为本申请实施例 5中的防眩光的 LBD照明阵列为镜像阵列时的截面结构示 意图；
图 12B为如图 12A所示的防眩光的 LED照明阵列的配光曲线示意图； 图 13A为本申请实施例 5中的防眩光的 LED照明阵列为反向镜像阵列时的截面结 构示意图；
图 13B为如图 13A所示的防眩光的 LED照明阵列的配光曲线示意图； 图 14A为本申请实施例 5中的防眩光的 LED照明阵列为重复镜像阵列时的截面结 构示意图；
图 14B为如图 14A所示的防眩光的 LED照明阵列的配光曲线示意图； 图 15A为本申请实施例 5中的防眩光的 LBD照明阵列为反向重复镜像阵列时的截 面结构示意图；
图 15B为如图 15A所示的防眩光的 LED照明阵列的配光曲线示意图； 图 16A为本申请实施例 5中的防眩光的 LED照明阵列为可旋转阵列时的截面结构 示意图；
图 16B为如图 16A所示的防眩光的 LBD照明阵列的配光曲线示意图； 图中： 1为 LED光源； 21为复合式反射器的左反射板； 22为复合式反射器的右 反射板； 31、 32为屏蔽隔条， 4为基板， 5为反射面板， 6为反光隔离板。 具体实施方式
实施例 1
如图 2 A所示， 本实施例提供了一种防眩光 LM)照明单元， 包括： 基板、 设置在 所述基板上的单个 LED光源 1和设置在所述 LED光源 1的发光侧的复合式反射器。其 中， LED光源 1具有垂直于所述基板且经过所述 LED光源 1的光轴 0。 LED 光源 1通 过基板 4 , 进行有效的散热， 以保障其正常的工作状态。
所述复合式反射器由两个反射板 21、 22和两个屏蔽隔条 31、 32組成， 左反射板 21、 屏蔽隔条 31、 右反射板 22和屏蔽隔条 32依次成角度相连接。 反射板 21、 22和 屏蔽隔条 31、 32可以是組合体或者是一个整体。
其中， 所述的反射板 21、 22位于光源 1光轴 0的相对两侧， 并且两个反射板朝 向所述光轴的同一侧延伸， 在图 2A中， 均向光轴 0的左下方延伸。
其中， 所述屏蔽隔条 31、 32为两个基本平行的反射板: 所迷屏蔽隔条横截面可 以为矩形、 多边形或结合有曲线。 所述反射板 21、 22的截面的内壁轮廓线为直线段 组合或直线段与曲线段组合。
其中， 所述反射板 21、 22和屏蔽隔条 31、 32由高反射系数的金属材料制成， 如 镜面纯铝、 阳极氧化铝等， 也可采用其他材料成型后， 内腔表面附着高反射率膜层。 所述防眩光 LED照明单元中， LED光源 1最少可为一颗 LED光源， 而两个屏蔽隔 条之间也可设置两颗或更多颗 LED光源。 如图 2B所示为在两个屏蔽隔条之间设有两 颗 LED光源的情形。 图 3和图 4分别为图 2B所示的 LED照明单元的两个方向的剖面 结构示意图。
如图 3所示， 本申请的防眩光原理在于： LED光源为内藏式， 且与反射器的边沿 形成了一个的屏蔽角 α ,屏蔽角 α可以有效的屏蔽在该方向的直接眩光，避免高亮度 光源对人眼所造成的视觉不适。屏蔽角 α的大小，可以依据照明装置需要达到的眩光 限制等级来设计。 又如图 4所示， LBD光源 1位于两根屏蔽隔条之间， LED光源与 屏蔽隔条边沿形成了一个的屏蔽角 β , 屏蔽角 β可以有效的屏蔽在该方向的直接眩 光， 避免高亮度光源对人眼所造成的视觉不适。 屏蔽角 β的大小， 可以依据照明装置 需要达到的眩光限制等级来设计；另屏蔽隔条的形状也可依据 LED照明单元的结构以 及光强分布需要而设计。
如图 5所示，本实施例的不对称配光原理在于： LBD光源 1所发出的光线对称分 布，复合式反射器的左反射板 21不千扰 LED光源 1所发出的主要光线，以保障 LED光 源光轴左侧所发出的光线， 可以有效的发射出来， 而位于 LBD 光源光轴右侧的复合 式反射器右反射板 22 , 则通过反射，将 LED光源原本向右侧发射的光线，反射到 LED 光源光轴的左侧，从而形成了光强的不对称分布。如图 6所示为本实施例的单翼型配 光曲线。 实施例 1
如图 7A 所示， 本实施例提供了一种防眩光 LED照明组件， 包括多个如实施例 1 中所述的防眩光 LED照明单元，所述多个防眩光 LED照明单元沿纵向轴排列并相互连 接成列， 使每个所述防眩光 LED照明单元的屏蔽隔奈垂直于所述纵向轴。 如图 7B所 示，每个 LED照明单元相对独立， 可以单独拆除， 所有 LED照明单元的射出光朝向一 致。
如图 7C所示，图 7A所示的防眩光 LED照明組件的配光曲线为单翼型不对称分布。 其不对称配光原理在于：单个照明单元的反射板可以将大部分有效光反射到光轴的一 侧，使单个照明单元的 LED光源的光强成不对称分布； 由于防眩光 LED照明组件包括 多个照明单元且照明单元的射出光朝向一致，所以防眩光 LED照明組件的配光曲线为 单翼型不对称分布。
图 7A所示的防眩光 LED照明組件防眩光原理在于： 通过每个照明单元的屏蔽隔 条， 有效限制直接眩光。
所述的防眩光 LED照明组件也可以为一体化结构。 实施例 3
如图 8A所示， 本实施例提供了一种防眩光 LED照明組件， 包括多个如实施例 1 中所迷的防眩光 LBD照明单元，所述多个防眩光 LED照明单元沿纵向轴排列，使每个 所述防眩光 LED照明单元的屏蔽隔条垂直于所述纵向轴； 如图 8B所示， 每个 LED照 明单元相对独立， 可以单独拆除， 所述多个 LED照明单无朝向交错设置， 使所述 LED 照明組件中包括射出光朝向相反的两种 LED照明单元。
如图 8C所示， 图 8A所示的防眩光 LED照明组件具有蝙蝠翼型对称配光曲线。其 蝙蝠翼型对称配光原理在于：单个照明单元的反射板可以将大部分有效光反射到光轴 的一侧，使单个照明单元的 LED光源的光强成不对称分布， 由于所述防眩光 LED照明 组件包括多个照明单元且照明单元的射出光朝向交错，所以所述防眩光 LED照明組件 具有蝙蝠翼型对称配光曲线。
所述的防眩光 LED照明组件也可以为一体化结构。 如图 9A所示， 在防眩光 LBD 照明組件中， 多个照明单元之间的反射板和屏蔽隔条为一体化结构。
如图 9C所示， 图 9A所示的防眩光 LED照明组件具有蝙蝠翼型对称配光曲线。 实施例 4
如图 1 OA所示， 本实施例提供了一种防眩光 LED照明組件， 包括： 沿纵向轴延伸 的基板 4; 设置在所述基板 4上的沿所述纵向轴排列的多个 LED光源 1 ; 和设置在所 迷 LED光源的发光侧且分别位于所迷基板两侧的沿所述纵向轴延伸的两个反射面板 5; 垂直于所述纵向轴而设置在所述多个 LED光源之间的至少一个反光隔离板 6。 如 图 10B所示，所述的防眩光 LED照明组件的反光隔离板 6等间距布置于两个反射面板 5内， LED光源 1布置于反光隔离板 6之间。
所述反射面板 5至少一个为曲面。所述反射面板 5和反光隔离板 6由镜面纯铝和 /或阳极氧化铝等高反射系数的金属制成， 也可以采用其他材料成型后内腔表面附着 高反射率膜层。
如图 10C所示，图 10A所示的防眩光 LED照明组件的配光曲线为单翼型不对称分 布。 其不对称配光原理在于： 反光面板可以将大部分有效光反射到光轴的一侧， 使 LED光源的光强成单翼型不对称分布。
图 10A所示的防眩光 LED照明组件的防眩光原理在于：通过反光隔离板有效限制 直接眩光。 实施例 5
如图 11A、 12A、 1 3A、 14A、 15A和 16A所示， 本实施例提供了一种防眩光 LED 照明阵列， 至少包括第一防眩光 LED照明組件和第二防眩光 LED照明组件，且所述第 一和第二防眩光 LED照明组件为单翼式光强分布的防眩光 LED照明組件，其中，所述 第一和第二防眩光 LED照明组件的纵向轴相互平行。
本实施例所提供的用于 LED光源的防眩光的 LBD照明阵列的组合方式包括：
1 )如图 11A所示为重复阵列组合的 LED照明阵列： 包括两个以上的射出光朝向 一致的单翼型配光的 LBD照明组件，且所述 LED照明组件的纵向轴互相平行。该阵列 依然保持了单个照明组件的单翼型不对称光强分布的特性， 其配光曲线如图 11B所 示。
2 )如图 12A所示为镜像阵列组合的 LED照明阵列： 包括射出光朝向相反的两个 以上的单翼型配光的 LED照明组件，且所述 LED照明组件的纵向轴互相平行。该阵列 具有如图 12B所示的蝙蝠翼型对称配光曲线。
3 )如图 13A所示为反向镜像阵列組合的 LED照明阵列： 包括射出光朝向相反的 两个以上的单翼型配光的 LED照明組件，且所述组件的纵向轴互相平行。该阵列具有 如图 13B所示的蝙蝠翼型对称配光曲线。
4 )如图 14A所示为重复镜像阵列組合的 LED照明阵列： 包括两对以上的射出光 朝向相反的单翼型配光的 LED照明组件，且所述 LED照明组件的纵向轴互相平行。该 阵列具有如图 14B所示的蝙蝠翼型对称配光曲线。
5 )如图 15A所示为反向重复镜像阵列组合的 LED照明阵列： 包括两对以上的射 出光朝向相反的单翼型配光的 LED照明組件，且所述 LED照明组件的纵向轴互相平行。 该阵列具有如图 15B所示的蝙蝠翼型对称配光曲线。
6 )如图 16A所示为旋转阵列组合的 LED照明阵列： 包括两个朝向相反的单翼型 配光的 LED照明组件， 所迷 LED照明組件的纵向轴互相平行，且所述 LED照明組件的 基座面之间存在一个夹角 Θ 。该阵列具有如图 16B所示的蝙蝠翼型对称配光曲线，且 可以通过调整夹角 Θ来调整所述防眩光 LED照明阵列的配光曲钱。 以上实施例及其附图是为了对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限 制， 本申请的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims

权利要求
1、 一种防眩光 LED照明单元， 包括：
基板；
设置在所述基板上的 LED光源； 和
设置在所述 LED光源发光侧的复合式反射器；
其中 ,所述复合式反射器适于将所述 LED光源发出的光配置到所述 LED光源的光 轴的单侧， 使所述防眩光 LED照明单元具有单翼式光强分布。
2、 如权利要求 1所述的防眩光 LED照明单元， 其中， 所述复合式反射器由两个反射 板和两个平行的屏蔽隔条成角度相连接而成， 所述反射板和所述屏蔽隔条交替设置， 其中， 所述两个反射板位于所述 LBD光源的光轴的相对两侧， 并且所述两个反射板朝 向所迷光轴的同一侧延伸。
3、 一种防眩光 LED照明组件， 包括多个如权利要求 1所迷的防眩光 LED照明单元； 其中，所述多个防眩光 LED照明单元沿纵向轴排列，使每个所述防眩光 LED照明单元 的屏蔽隔条垂直于所述纵向轴；且所迷多个防眩光 LED照明单元的配出光的方向均分 布在所述 LED光源的光轴的同一侧，使所述防眩光 LED照明组件具有单翼式光强分布。
4、 一种防眩光 LED照明组件， 包括多个如权利要求 2所述的防眩光 LED照明单元； 其中，所述多个防眩光 LED照明单元沿纵向轴排列，使每个所述防眩光 LED照明单元 的屏蔽隔条垂直于所迷纵向轴；且所迷多个防眩光 LED照明单元的配出光的方向交错 分布在所述 LBD光源的光轴的两侧，使所述防眩光 LED照明组件具有双翼式光强分布。
5、 如权利要求 3或 4所述的防眩光 LBD照明组件， 其中， 所述防眩光 LBD照明组件 为一体化结构。
6、如权利要求 3或 4所述的防眩光 LED照明組件， 其中， 所述反射板和 /或屏蔽隔条 由镜面纯铝和 /或阳极氧化铝制成。
7、如权利要求 3或 4所述的防眩光 LED照明组件， 其中， 所述反射板和 /或屏蔽隔条 的内腔表面附着高反射率膜层。
8、 一种防眩光 LBD照明纽件， 包括：
沿纵向轴延伸的基板；
设置在所述基板上的沿所述纵向轴排列的多个 LED光源； 和
设置在所述 LED 光源的发光侧且分别位于所述基板两侧的沿所述纵向轴延伸的 两个反射面板；
垂直于所述纵向轴而设置在所述多个 LBD光源之间的至少一个反光隔离板； 其中，所述两个反射面板适于将所述 LED光源发出的光配置到所述 LED光源的光 轴的单侧， 使所迷 LED光源具有单翼式光强分布。
9、如权利要求 8所述的防眩光 LED照明组件， 其中， 所述反射面板和 /或反光隔离板 由镜面纯铝和 /或阳极氧化铝制成。
10、 如权利要求 8所迷的防眩光 LED照明组件， 其中， 所述反射面板和 /或反光隔离 板的内腔表面附着高反射率膜层。
11、 一种防眩光 LED照明阵列， 至少包括第一防眩光 LED照明組件和第二防眩光 LED 照明组件，且所述第一和第二防眩光 LED照明組件为如权利要求 3或 8所述的单翼式 光强分布的防眩光 LBD照明组件，其中， 所述第一和第二防眩光 LED照明组件的纵向 轴相互平行， 所迷第一和第二防眩光 LED照明組件的配出光分布在不同侧，从而形成 双翼式光强分布。
12、 如权利要求 11所述的防眩光 LED照明阵列， 其中， 所述第一防眩光 LED照明组 件的基座面与所迷第二防眩光 LED照明组件的基座面之间存在一个夹角 θ ,可以通过 调整夹角 Θ来调整所述防眩光 LBD照明阵列的配光曲线。
13、 一种防眩光 LED照明阵列， 至少包括第一防眩光 LED照明组件和第二防眩光 LED 照明组件，且所述第一和第二防眩光 LED照明组件为如权利要求 3或 8所述的单翼式 光强分布的防眩光 LED照明组件，其中，所迷第一和第二防眩光 LED照明组件的纵向 轴相互平行，所迷第一和第二防眩光 LED照明組件的配出光分布在同侧，从而形成单 翼式光强分布。
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