一種led非對稱配光裝置和使用該裝置的led燈具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED非對稱配光裝置，包括一個相對于LED發(fā)光芯片固定的反射配光鏡，該配光鏡使LED發(fā)光芯片發(fā)出的光反射后，在其中一個方向上對稱分布，且峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸35-65度范圍內，而在與該對稱方向垂直的方向上為非對稱分布，其中一側的峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸5-20度范圍內，另一側的峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸25-55度范圍內，偏離中心軸5度以內的范圍內，強度在峰值強度的10％-40％。本發(fā)明提供的LED配光裝置能實現(xiàn)反射式非對稱配光，在滿足照明要求的同時，使燈具具有美觀外形。
【專利說明】一種LED非對稱配光裝置和使用該裝置的LED燈具
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及配光【技術領域】，更具體的說，涉及LED非對稱配光裝置和使用該配光裝置的LED燈具。
【背景技術】
[0002]LED近年發(fā)展迅速，在汽車、戶外、室內，信號等領域都獲得了廣泛的應用，由于LED體積小，發(fā)光特性相對固定，因此具有較以往光源更大的設計自由度，LED燈具的配光特性有對稱分布和非對稱分布兩種。同時人們對LED燈具的美觀性也有更高的要求，增大了配光的難度。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種LED非對稱配光裝置和使用該配光裝置的LED燈具，通過配光，使燈具滿足所需的照明效果。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案為:
[0005]一種LED非對稱配光裝置，特別用于道路照明，其沿道路方向的光為對稱分布，其垂直道路方向為非對稱分布，向道路邊緣方向的光為小角度，向道路中心方向的光為大角度。為了達成此目的，本發(fā)明采用一種反射配光鏡，其特征在于，包括至少一個具有中心軸的LED發(fā)光芯片，以及相對于LED發(fā)光芯片固定的反射配光鏡,該配光鏡使LED發(fā)光芯片發(fā)出的光反射后，在其中一個方向上對稱分布，且峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸35-65度范圍內，而在與該對稱方向垂直的方向上為非對稱分布，其中一側的峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸5-20度范圍內，另一側的峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸25-55度范圍內，偏離中心軸5度以內的范圍內，強度在峰值強度的10% -40%。
[0006]本發(fā)明的一種LED非對稱配光裝置的另一種光分布,其中對稱方向的峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸55-75范圍內，非對稱方向的峰值強度分別出現(xiàn)在偏離中心軸9-15度范圍內和35-45度范圍內。
[0007]本發(fā)明的一種LED非對稱配光裝置，其中的反射配光鏡由圓錐面反射配光單元以非均勻分布的陣列結構構成，其中每個圓錐面配光單元有一個對稱軸，并且該圓錐面配光單元的對稱軸方向相同。
[0008]本發(fā)明的一種LED非對稱配光裝置結構，其中的反射配光鏡具有均勻分布的自由曲面配光單元，其中每個自由曲面配光單元有一個對稱軸，并且自由曲面配光表面的對稱軸方向相同。
[0009]本發(fā)明的一種LED非對稱配光裝置，其中的反射配光鏡具有多陣列配光單元，所述的每個配光單元具有一個對稱軸，所述配光單元的對稱軸分區(qū)域沿多個方向布置。
[0010]本發(fā)明的采用非對稱配光裝置的LED燈具，其中包含至少一個LED發(fā)光器，LED發(fā)光器和配光反射鏡之間還緊貼LED發(fā)光器配置有一個用于減小LED發(fā)光角度的反光器，使LED發(fā)出的光能92%以上照射到反射配光鏡。反光器表面可以是拋物型曲面或自由曲面。
[0011]本發(fā)明的采用非對稱配光裝置的LED燈具，其中每一個LED發(fā)光器還配置有一個第二反射器，使非對稱光分布方向上與LED中心軸15-25度范圍內光強度不高于5%。該第二反射器的一種結構中反射表面為平面，呈尖角指向LED發(fā)光芯片的V型，另一種結構中反射表面為柱面。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或技術方案，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0013]圖1為LED反射配光鏡的配光單元結構；
[0014]圖2為一種LED非對稱配光裝置實施例；
[0015]圖3為一種LED非對稱配光裝置實施例的第一步設計結構；
[0016]圖4為一種LED非對稱配光裝置實施例的第二步設計結構；
[0017]圖5為一種依圓形輪廓剪裁的LED非對稱配光裝置；
[0018]圖6為一種采用該非對稱配光裝置的LED燈具布置圖；
[0019]圖7是另一種采用該非對稱配光裝置的LED燈具布置圖；
[0020]圖8是另一種采用該非對稱配光裝置的LED燈具布置圖；
[0021 ]圖9為LED燈具的對稱方向配光分布圖；
[0022]圖10為LED燈具的非對稱方向配光分布圖；
[0023]圖11為采用LED燈具的道路照明的沿道路方向照度分布示意圖；
【具體實施方式】
[0024]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行說明。
[0025]圖1為LED反射配光鏡的配光單元結構,包括柱面，圓錐面,不等厚柱面,傾斜平面，自由曲面。
[0026]圖2為本發(fā)明的一種LED非對稱配光裝置實施例一，圖3為該實施例的第一步設計結構(I)，該結構由非均勻分布的反射配光單元⑵陣列組成，陣列沿⑶和⑷兩個相互垂直的方向形成。
[0027]圖4為該實施例的第二步設計，將第一步設計結構(I)分別繞垂直于方向(3)和方向(4)的軸旋轉不同的角度，并取其中的一個區(qū)域，分別形成反射配光鏡的區(qū)域一(5)，區(qū)域二 (6)，區(qū)域三(7)，區(qū)域四(8)。
[0028]如圖2的實施例，將區(qū)域一(5)，區(qū)域二(6)，區(qū)域三(7)和區(qū)域四⑶進行拼合，并進行對稱復制形成的多區(qū)域異向陣列非對稱反射配光鏡，根據(jù)實際需要，將該非對稱反射鏡沿圓形輪廓(9)裁剪成的圓形多區(qū)域異向陣列非對稱反射配光鏡。圖5為依輪廓(9)剪裁形成的圓形LED反射配光鏡(10)。
[0029]圖6為一種采用該非對稱配光裝置的LED燈具布置圖，其中的LED反射配光鏡(10)與至少一個LED發(fā)光器(11)以相對方向布置,LED發(fā)光器(11)所發(fā)出的光線(12)由LED反射配光鏡(10)反射后形成所需的配光分布。
[0030]圖7是另一種采用該非對稱配光裝置的LED燈具布置圖，其中的LED反射配光鏡
(10)與包含的至少一個LED發(fā)光器(11)以相對方向布置，LED發(fā)光器(11)的背離LED反射配光鏡(10)的方向還布置有第一反射鏡(12)，以反射LED發(fā)出的與LED中心軸角度較大的光線，提高能量利用率。LED發(fā)光器(11)和LED反射配光鏡(10)之間還布置第二反射器(13)，第二反射鏡(13)呈尖角指向LED發(fā)光芯片的V型，并且其反射面為平面，將靠近LED中心軸的光反射，使非對稱光分布方向上與LED中心軸15-25度范圍內光強度不高于5%。
[0031]圖8是另一種采用該非對稱配光裝置的LED燈具布置圖，其中的LED反射配光鏡
(10)與包含的至少一個LED發(fā)光器(11)以相對方向布置，LED發(fā)光器(11)的背離LED反射配光鏡(10)的方向還布置有第一反射鏡(12)，以反射LED發(fā)出的與LED中心軸角度較大的光線，提高能量利用率。LED發(fā)光器(11)和LED反射配光鏡(10)之間還布置第二反射器
(13)，第二反射鏡(13)呈尖角指向LED發(fā)光芯片的V型，并且其反射面為曲面，將靠近LED中心軸的光反射，使非對稱光分布方向上與LED中心軸15-25度范圍內光強度不高于5%。
[0032]圖9為LED燈具的對稱方向配光分布圖，峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸35_65度范圍內；
[0033]圖10為LED燈具的非對稱方向配光分布圖，其中一側的峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸5-20度范圍內，另一側的峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸25-55度范圍內，偏離中心軸5度以內的范圍內，強度在峰值強度的10% -40%。
[0034]圖11為采用LED燈具的道路照明的沿道路方向照度分布示意圖，其中14為單個燈所形成的照度分布曲線，15為多燈疊加的照度分布曲線，16為路面水平線，沿道路方向形成均勻照明。
【權利要求】
1.一種LED非對稱配光裝置,其特征在于:包括一個相對于LED發(fā)光芯片固定的反射配光鏡，該配光鏡使LED發(fā)光芯片發(fā)出的光反射后,在其中一個方向上對稱分布,且峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸35-65度范圍內，而在與該對稱方向垂直的方向上為非對稱分布，其中一側的峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸5-20度范圍內，另一側的峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸25-55度范圍內，偏離中心軸5度以內的范圍內，強度在峰值強度的10% -40%。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種LED非對稱配光裝置，其中對稱方向的峰值強度出現(xiàn)在偏離中心軸55-75度范圍內，非對稱方向的峰值強度分別出現(xiàn)在偏離中心軸9-15度范圍內和35-45度范圍內。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種LED非對稱配光裝置，其中的反射配光鏡具有多陣列分布的圓錐面配光單元，所述的具有多陣列圓錐面配光單元的陣列方向為相互垂直并與LED中心軸相垂直的兩個方向，所述的圓錐面配光單元為非均勻陣列分布。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種LED非對稱配光裝置，其中的反射配光鏡具有均勻分布的自由曲面配光單元，所述的每個自由曲面配光單元沿兩個相互垂直的方向并與LED中心軸相垂直的方向均勻陣列分布。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種LED非對稱配光裝置，其中的反射配光鏡具有多區(qū)域異向陣列的配光單元，所述的多區(qū)域異向陣列中的每個區(qū)域中的配光單元沿相互垂直并與LED中心軸相垂直的方向陣列分布，不同區(qū)域的陣列方向不相同。
6.一種LED燈具，包括至少一個LED發(fā)光器，其特征在于，該燈具還包括如權利要求1至5任一項所述的LED非對稱配光裝置，其中的反射配光鏡和LED發(fā)光器之間還緊貼LED發(fā)光器配置有一個反光器，使LED發(fā)出的光能92%以上照射到反射配光鏡。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種LED燈具，其中的用于減小LED發(fā)光角度的反光器反射面為拋物型曲面。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種LED燈具，其中的用于減小LED發(fā)光角度的反光器反射面為自由曲面。
9.根據(jù)權利要求6所述的一種LED燈具，其中LED發(fā)光器還配置有一個第二反射器，使非對稱光分布方向上與LED中心軸15-25度范圍內光強度不高于5%。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種LED燈具，其中的第二反射器反射表面為平面，呈尖角指向LED發(fā)光器的V型。
11.根據(jù)權利要求9所述的一種LED燈具，其中的第二反射器反射表面為柱面。
【文檔編號】F21Y101/02GK104197276SQ201410468439
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權日:2014年9月12日
【發(fā)明者】孫建江, 陳海軍, 吳偉丹, 石巖, 陳亮, 鄒細勇, 楊凱, 李曉艷, 金尚忠 申請人:寧波燎原燈具股份有限公司