專利名稱：：一種以led作光源的照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種照明方裝置，尤指用LED作為光源的照明裝置。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)路燈如高壓水銀燈發(fā)光是依賴熱力的照明產(chǎn)品，需要依賴外加的反射裝置，如反光杯、燈罩等...，這種光源的浪費(fèi)可以高達(dá)40-60°/。。而LED光源的表現(xiàn)，卻可將80-90%的光度直接照射在目標(biāo)物上，故在相同的流明數(shù)值下，LED光源和其它的傳統(tǒng)光源比較具有良好的優(yōu)越性。LED照明已成為綠色照明與節(jié)能的時(shí)代主流，相關(guān)應(yīng)用在街燈、裝飾照明、夜景工程等最新技術(shù)與產(chǎn)品。有鑒于此，業(yè)者紛紛開發(fā)LED路燈。由于受LED的光功率的限制(一般為30-40流明)，現(xiàn)有業(yè)者的LED照明裝置，普遍使用平板狀安裝板，LED發(fā)光光路為尖錐形，從而使不同LED發(fā)出的光相疊加以提高亮度，同時(shí)在地面上的照射面呈圓形。但是會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很嚴(yán)重的問題是，由于LED的照射角較小，此類LED照明裝置照射面半徑較小，當(dāng)高度為5.5m時(shí)照射面半徑只有12m,中心亮度在40LUX以上而邊緣的亮度僅有3LUX,存在照射中心位置亮度最亮，邊緣較暗的情況。如果路燈高度較高(如高速公路為12m)，間隔較大(高速公路兩個(gè)路燈間隔為30m)時(shí)，兩路燈中間的部分則完全沒有燈光，不符合國家標(biāo)準(zhǔn)。而LED都安裝在平面的固定板上，受LED照射角度限制，路燈的照射角度小，其照射范圍較小，必須通過使用高功率多個(gè)LED或減小路燈間距來解決亮度和照射范圍，增加了成本。美國CREE公司實(shí)用新型一種路燈，該路燈由六組或八組LED分布在雙"V"字形板上，其中，中間兩組為直接設(shè)置，其余幾組LED上分別設(shè)有不同角度的透鏡罩，從而使照射范圍增大。但是該路燈的缺點(diǎn)是每一組LED還是設(shè)在同一平板上，其發(fā)光大部分還是會(huì)交匯，如不想使其交匯，則需增加LED間的距離；同時(shí)LED后部設(shè)有較大的散熱罩，因而使該照明裝置體積較大；同時(shí)，由于要在LED上加設(shè)不同角度的透鏡罩，使照明裝置結(jié)構(gòu)變得相對(duì)復(fù)雜，成本增加；而且，由于加在LED上的透鏡罩為固定設(shè)置，其無法適應(yīng)對(duì)路燈高度、亮度變化的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的內(nèi)容是提供一種照射范圍較大且照明亮度較均勻的以LED為光源的照明方法和裝置。為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型一種以LED為光源的照明裝置，包括LED和LED固定板，LED密集安裝在LED固定板上形成陣列，其中，所述每個(gè)LED與LED固定板形成一定的安裝角度以使LED發(fā)出的光照射到其對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的照明單元內(nèi)，在LED前方設(shè)有凸透鏡，LED位于凸透鏡的一倍焦距到兩倍焦距之間且兩者間距可調(diào)。所述的LED和凸透鏡分設(shè)于兩個(gè)距離可相互調(diào)節(jié)管體內(nèi)，該兩管體夾置于固定板的安裝孔內(nèi)。所述的LED和凸透鏡分設(shè)于兩個(gè)距離可相互調(diào)節(jié)管體內(nèi)，該管體夾置于固定板的安裝孔內(nèi)。所述的管體為向外分散設(shè)置，LED發(fā)出的光路呈扇形。所述的管體呈現(xiàn)匯聚狀設(shè)置，所述LED光路呈沙漏狀。所述LED發(fā)出的光先交匯后發(fā)散形成沙漏形時(shí)，其照射距離與角度的關(guān)系為照射長度L-(y+yl)/sina,其中y為某一LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心與中心LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心的距離，y1為該LED與中心LED的間距。所述每組LED光路呈扇形時(shí)，其照射距離與角度的關(guān)系為照射長度X-(N-M)/sina，其中N為某一LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心與中心LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心的距離，M為該LED與中心LED的間距。所述的LED固定板為圓弧面。所述的LED固定板為平板，所述的LED固定板上設(shè)有不同角度的安裝孔。所述的LED固定板為平板，所述的安裝孔設(shè)置在LED固定板上，不同組設(shè)有LED的管體與安裝孔間設(shè)有不同角度的聯(lián)接器。所述的固定板由若干模塊拼接而成，所述的模塊上設(shè)有可與其他模塊隼接的凸塊和卡槽。一種以LED為光源的照明裝置，包括LED和LED固定板，LED密集安裝在LED固定板上形成陣列，其特征在于所述每個(gè)LED與LED固定板形成一定的安裝角度以使LED發(fā)出的光照射到其對(duì)應(yīng)的照明單元內(nèi)，每個(gè)LED上按安裝角度設(shè)有不同散射角度透鏡。采用上述方案后，由于每一個(gè)LED均按不同角度設(shè)置并與照射面的照明單元形成對(duì)應(yīng)，由于LED在制造時(shí)已經(jīng)一次聚焦，在LED位于凸透鏡的一倍焦距到兩倍焦距處，每個(gè)LED發(fā)出的光在照射面上形成的是匯聚的光斑而不是完全發(fā)散的光，因此照射距離較遠(yuǎn)；通過調(diào)節(jié)LED的安裝間距和凸透鏡的位置，使所有LED在照射面上的成像緊靠排布后布滿整個(gè)分區(qū)，略去LED邊緣余光，而每個(gè)LED的成像的光是均勻的，另外由于照在照射面上的是LED的匯聚的光斑，其亮度分布均勻，因而使LED照明裝置照射面邊緣亮度也較高，因此整個(gè)LED照明裝置的光照較均勻，照射面的范圍增大。圖l是本實(shí)用新型管體調(diào)節(jié)示意圖；圖2是本實(shí)用新型LED分布示意圖3是本實(shí)用新型光路示意圖4是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖5是本實(shí)用新型照射角與照射距離關(guān)系示意圖6是本實(shí)用新型另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖7是本實(shí)用新型另一實(shí)施例光路示意圖8是本實(shí)用新型又一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖9是本實(shí)用新型又一實(shí)施例光路示意圖10是本實(shí)用新型又一實(shí)施例照射角與照射距離關(guān)系示意圖ll是本實(shí)用新型安裝板結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本實(shí)用新型安裝板組裝示意圖。具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的思路是將欲先照亮的區(qū)域按LED的數(shù)目劃分為照明單元，LED前加設(shè)了凸透鏡，調(diào)節(jié)LED的聚焦位置，使其形成的光斑落在其對(duì)應(yīng)的分區(qū)內(nèi)。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，LED和凸透鏡分別被安置在管體1和管體2內(nèi)，管體1和管體2套接在一起并可相對(duì)滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)LED與凸透鏡的間距。當(dāng)管體l與管體2距離拉長時(shí)，LED在照射面上形成的光斑變小；當(dāng)管體l與管體2距離減小時(shí)，LED在照射面上形成的光5迕變大。如圖2所示，所述的LED呈現(xiàn)長方形列陣排布，^使照射面呈與道路平行的長方形，根據(jù)LED的數(shù)量將照射面進(jìn)行區(qū)分為若千照明單元。LED設(shè)在凸透鏡的一倍焦距到兩倍焦距間，使LED在照射面上照射形成一光斑并覆蓋其對(duì)應(yīng)的照明單元。由于該光斑是LED的匯聚光而不是發(fā)散光，亮度較均勻。通過調(diào)節(jié)使多個(gè)LED在道路上形成光斑的排布，該光斑可以是在邊緣相連或邊緣形成重疊，由于LED呈列陣排布，所以形成一亮度均勻而完整的照射面。以高速公路照明為例，在高速公^各上兩^各燈間隔為30m,路燈高度為12m，要求路燈照亮左右各15m寬約6m的長方形區(qū)域，將100個(gè)1瓦80流明的LED分四行排列，其長面方向與道路縱深方向一致，通過欲先調(diào)節(jié)LED與凸透鏡的距離，使LED在路面上形成不小于1.2m的光斑，所有的光斑排列在一起時(shí)，可將30m長的距離的道路完全照亮(如圖3所示)；而最遠(yuǎn)端的光斑亮度不小于10LUX,中心光斑的亮度不小于20LUX,符合邊緣和中心亮度比不小于l:2或1:3的標(biāo)準(zhǔn)要求。如圖4所示，用于設(shè)置LED的管體1設(shè)在安裝板3上，在安裝板3上設(shè)有4組25個(gè)不同角度的安裝孔，管體1設(shè)置在安裝孔內(nèi)，其一組管體中，中間管體la與安裝板3呈垂直設(shè)置，其余管體1與管體la間形成一夾角而非平行設(shè)置，該夾角從內(nèi)到外逐級(jí)增大。同樣，該4組LED間也呈分散設(shè)置。當(dāng)照明裝置高度為12m,地面照射長度為30m，每組LED發(fā)光總夾角為98.7°,下面為每組LED夾角與照射距離數(shù)據(jù)(由于是對(duì)稱設(shè)置，只取一半)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>如圖5所示，其照射距離與角度的關(guān)系為照射長度X=(N-M)/sincc,其中N為某一LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心點(diǎn)與中心LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心的距離，M為該LED與中心LED的間距。如圖6所示，安裝孔31'設(shè)置在安裝板3'上，聯(lián)接器4'安裝在安裝孔31'上，每個(gè)聯(lián)接器4'形成不同的安裝角度，管體1通過不同聯(lián)接器4'的以不同角度安裝在安裝板上，使每組LED發(fā)出的光路呈扇形。前述的聯(lián)接器4'可以是固定角度的，其角度也可調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型安裝板可以是平板，也可為弧面板，當(dāng)管體l垂直安裝在弧面板的凸面時(shí)，LED的光路呈扇形。如圖7所示，該管體1呈會(huì)聚狀設(shè)置，LED的光路為沙漏狀，即經(jīng)凸透鏡后先匯聚后發(fā)散開并在地面上形成光斑。如圖8、9所示，安裝板為弧面板，當(dāng)管體l安裝在弧面板凹面時(shí)，LED發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后先匯聚后發(fā)散開(沙漏狀)并在地面上形成光斑。當(dāng)照明裝置高度為12m,地面照射長度為30m時(shí)，以每組25個(gè)LED為例，按中心向外序號(hào)排布，每個(gè)LED燈的角度及照射距離數(shù)據(jù)如下序號(hào)角度長度101218325.7712244311.4412425416.8912720522.0513122626.8713621731,3214207835.4014809939.12155971042.50163801145.55172151248.32180901350.8319000如圖10所示，其照射距離與角度的關(guān)系為照射長度L=(y+yl)/sina,其中y為某一LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心與中心LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心的距離，y1為該LED與中心LED的間距。由于LED在照射面上形成匯聚的光斑，其亮度均勻，可通過驅(qū)動(dòng)電路控制加在LED上電壓和電流及控制LED亮燈數(shù)，來達(dá)到節(jié)能的目的。另外，直接采用直流脈沖電壓，使LED照明裝置更節(jié)能，如加在LED上的直流電壓為人眼察覺不到頻閃的工作周期為50Hz以上的脈沖波時(shí)，其電能損耗將大為降低；同時(shí)，采用上述兩種方案后，LED照明裝置放出的熱量將大為降低，只需用金屬管體l、2散熱即可，而不需結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積較大的散熱裝置。另采用bypass電路，即使其中一個(gè)LED損壞，也不影響其他LED發(fā)光，減少維修次數(shù)。如圖11、12所示，本實(shí)用新型的固定板3〃為多個(gè)模塊拼裝而成，模塊上設(shè)有可與其它模塊接隼的凸塊和卡槽，該模塊可為弧面也可為平面。使用時(shí)，欲先調(diào)節(jié)LED與凸透鏡的距離，并固設(shè)在模塊的安裝孔內(nèi)，根椐對(duì)LED數(shù)目需要將若干模塊套接在本實(shí)用新型凸透鏡可采用13組(針對(duì)一排25個(gè)LED)不同散射角度透鏡，只要根據(jù)不同照射角度在LED前加裝不同散射角度的透鏡即可。權(quán)利要求1、一種以LED為光源的照明裝置，包括LED和LED固定板，LED密集安裝在LED固定板上形成陣列，其特征在于所述每個(gè)LED與LED固定板形成一定的安裝角度以使LED發(fā)出的光照射到其對(duì)應(yīng)的照明單元，在LED前方設(shè)有凸透鏡，LED位于凸透鏡的一倍焦距到兩倍焦距之間且兩者間距可調(diào)。2、如權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其特征在于所述的LED和凸透鏡分設(shè)于兩個(gè)距離可相互調(diào)節(jié)管體內(nèi)，該管體夾置于固定板的安裝孔內(nèi)。3、如權(quán)利要求2所述的LED照明裝置，其特征在于所述的管體為向外分散設(shè)置，LED發(fā)出的光路呈扇形。4、如權(quán)利要求2所述的LED照明裝置，其特征在于所述的管體呈現(xiàn)匯聚狀設(shè)置，所述LED光路呈沙漏狀。5、如權(quán)利要求4所述的LED照明裝置，其特征在于所述LED發(fā)出的光先交匯后發(fā)散形成沙漏形時(shí)，其照射距離與角度的關(guān)系為照射長度L=(y+yl)/since,其中y為某一LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心與中心LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心的距離，yl為該LED與中心LED的間距。6、如權(quán)利要求3所述的LED照明裝置，其特征在于所述每組LED光路呈扇形時(shí)，其照射距離與角度的關(guān)系為照射長度X-(N-M)/sina，其中N為某一LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心與中心LED對(duì)應(yīng)的照明單元中心的距離，M為該LED與中心LED的間距。7、如權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其特征在于所述的LED固定板為平板，在平板上設(shè)有不同角度的安裝孔。8、如權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其特征在于所述的LED固定板為平板，所述的安裝孔設(shè)置在LED固定板上，不同組設(shè)有LED的管體與安裝孔間設(shè)有不同角度的聯(lián)接器。9、如權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其特征在于所述的固定板由若干模塊拼接而成，所述的模塊上設(shè)有可與其他模塊隼接的凸塊和卡槽。10、一種以LED為光源的照明裝置，包括LED和LED固定板，LED密集安裝在LED固定板上形成陣列，其特征在于所述每個(gè)LED與LED固定板形成一定的安裝角度以使LED發(fā)出的光照射到其對(duì)應(yīng)的照明單元內(nèi)，每個(gè)LED上按安裝角度設(shè)有不同散射角度透鏡。專利摘要本實(shí)用新型公開一種以LED為光源的照明裝置，LED密集安裝在LED固定板上形成陣列，所述每個(gè)LED與LED固定板形成一定的安裝角度以使LED發(fā)出的光照射到其對(duì)應(yīng)的照明單元，在LED前方設(shè)有凸透鏡，LED位于凸透鏡的一倍焦距到兩倍焦距之間且兩者間距可調(diào)；采用該方案后，由于每一個(gè)LED均按不同角度設(shè)置并與照射面的照明單元形成對(duì)應(yīng)，每個(gè)LED發(fā)出的光在照射面上形成的是匯聚的光斑而不是完全發(fā)散的光，因此照射距離較遠(yuǎn)；通過調(diào)節(jié)LED的安裝間距和凸透鏡的位置，使所有LED在照射面上的成像緊靠排布后布滿整個(gè)分區(qū)，略去LED邊緣余光，因而使LED照明裝置照射面邊緣亮度也較高，因此整個(gè)LED照明裝置的光照較均勻，照射面的范圍增大。文檔編號(hào)F21V5/04GK201007456SQ20072000561公開日2008年1月16日申請(qǐng)日期2007年3月6日優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日發(fā)明者歐陽偉,歐陽杰申請(qǐng)人:歐陽杰