專利名稱：一種矩形led反射器以及l(fā)ed燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明燈具領(lǐng)域，更具體地說，涉及ー種矩形LED反射器以及LED燈具。
背景技術(shù)：
隨著大功率LED技術(shù)的迅速發(fā)展，在照明領(lǐng)域越來越多的采用LED作為光源。LED光源在沒有經(jīng)過反光杯反射或者透鏡折射的情況下，其發(fā)光配光特性符合朗伯(J. H. Lambert)發(fā)光體的福射規(guī)律,這類發(fā)光體也稱為余弦發(fā)光體,其發(fā)光強度為dl與cos 0正相關(guān)，即其亮度B與方向無關(guān)，式中dl為擴展光表面的每塊面元dS沿某方向r的發(fā)光強度，9為r與法線n的夾角。LED光源發(fā)出的光在沒有經(jīng)過配光時，其光照強度很不均勻，為了獲得較為均勻的光照效果，一般采用反光杯或透鏡對LED光源發(fā)出的光進(jìn)行配光。
由于單顆LED光源的光照范圍和亮度有限，在采用LED光源作為光源的蓬頂燈、路燈、廊燈等照明燈具中，一般采用多顆LED光源組成LED陣列，為了滿足泛光照明的需要，每顆LED配備專門的LED透鏡或反射器。采用LED透鏡時，透鏡的體積可以設(shè)計的比較小，從而使燈具的整體尺寸比較緊湊，但是，LED光源發(fā)出的光經(jīng)過LED透鏡時衰減比較嚴(yán)重，從而降低LED光源發(fā)出的光的利用效率，而且還會導(dǎo)致LED透鏡過熱等不良影響。采用反射器吋，大多采用杯狀的反射器，其反射面的形狀是拋物線繞母線旋轉(zhuǎn)而成，這種反射器的尺寸較大，為了滿足配光需要，單個反射器的體積接近50mmX40mmX 20mm，對于ー個采用4X5的20顆LED陣列的燈具，其體積至少為200mmX 200mmX 20mm。而且對于回轉(zhuǎn)體的反射器，其照射范圍為圓形，但在某些場合，所需要的照射范圍在不同的方向有所不同，例如需要大致呈矩形的照射范圍，傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)體反射器便無法滿足需要。除此之外，LED燈具還需要考慮散熱問題，這會導(dǎo)致燈具的實際體積為更為龐大，重量重，既影響美觀、増加成本，又加重了潛在的風(fēng)險。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在干，針對現(xiàn)有技術(shù)的用于LED反射器上述尺寸過大的缺陷，提供ー種尺寸足夠小的矩形LED反射器以及LED燈具，使LED燈具在滿足照度要求的情況下體積盡可能的小，而且可以實現(xiàn)照射范圍為矩形的配光效果。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造ー種矩形LED反射器，用于LED光源的配光，所述反射器具有一底端和一矩形開ロ端，所述反射器包括四個相接的光反射面，分別為第一光反射面、第二光反射面、第三光反射面和第四光反射面，其中第一光反射面和第三光反射面對稱，第二光反射面和第四光反射面對稱；每個所述光反射面的形狀由一折線段沿垂直該折線段所在平面的方向向折線段兩側(cè)拉伸形成；第一光反射面、第二光反射面分別由第一折線段、第二折線段拉伸形成；
所述第一折線段包括依次相連的六條直線段，當(dāng)以反射器的底端的端面的中心為原點，以反射器底端的端面的對稱軸為X軸和Y軸，以垂直該端面由原點指向開口端的方向為Z軸方向建立笛卡爾坐標(biāo)系時，所述第一折線段的起點為(0，(1/2，0)，其中(1大于所述LED光源的直徑，所述第一折線段的每條直線段與Z軸的夾角為0 39°，所述第一折線段的每條直線段與Z軸的夾角按照該直線段在第一折線段由起點到終點的位置順序依次遞減，所述第一折線段的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為5 15° ;所述第二折線段包括依次相連的四條 直線段，所述第二折線段的起點為(d/2，0，0)，所述第二折線段中的前三條直線段與Z軸的夾角為8 29。，所述第二折線段的前三條直線段與Z軸的夾角按照該直線段在第二折線段由起點到終點的位置順序依次遞減，所述第二折線段的第四條直線段沿原點到第四條直線段的起點的方向向外延伸，所述第二折線段的前三條直線段中的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為5 15°。在本發(fā)明所述的矩形LED反射器中，所述第一折線段的每條直線段與Z軸的夾角按照該直線段在所述第一折段的由起點到終點的位置順序依次為38. 5°、33.5°、26°、23.5° 、11。 、0。。在本發(fā)明所述的矩形LED反射器中，所述第二折線段的前三條直線段與Z軸的夾角按照該直線段在所述第二折線段的由起點到終點的位置順序依次為28. 5°、18.5°、
8.5。。在本發(fā)明所述的矩形LED反射器中，所述第一折線段的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為10°。在本發(fā)明所述的矩形LED反射器中，所述第二折線段的前三條直線段的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為10°。在本發(fā)明所述的矩形LED反射器中，所述d比LED光源的直徑大I 3mm。在本發(fā)明所述的矩形LED反射器中，每個所述光反射面鍍有反射膜，所述反射膜的反射率高于75%。在本發(fā)明所述的矩形LED反射器中，所述反射膜為鋁膜。本發(fā)明還提供了一種LED燈具，包括LED光源，還包括如以上所述的反射器，所述LED光源位于所述反射器的底端，所述LED光源的光軸與所述Z軸重合。本發(fā)明還提供了另外一種LED燈具，包括多個LED光源，所述LED光源排列成矩陣陣列，每個所述LED光源配備一個如以上所述的反射器，所述LED光源位于所述反射器的底端，所述LED光源的光軸與所述Z軸重合。實施本發(fā)明的矩形LED反射器，具有以下有益效果本發(fā)明的光反射面由折線段拉伸形成，這樣形成的反射器可以在滿足泛光照明的配光要求的同時大大減小了反射器的體積，進(jìn)而減小了 LED燈具的體積，而且由于相鄰的反光面的拉伸折線段不同，可以實現(xiàn)矩形照射范圍的配光效果。
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中
圖I是本發(fā)明的矩形LED反射器的優(yōu)選實施例的示意圖；圖2是本發(fā)明的矩形LED反射器的優(yōu)選實施例的主視圖；圖3是圖2中A-A剖面圖；
圖4是圖2中B-B剖面圖；圖5是本發(fā)明的LED燈具的 配光的光路示意；圖6是本發(fā)明的LED燈具的配光效果圖；圖7是本發(fā)明的LED燈具的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了ー種反射器，用于LED光源的配光，該反射器在滿足泛光照明燈同時使反射器的體積大幅度減小，從而節(jié)省空間，使LED燈具的結(jié)構(gòu)更為緊湊，體積更小，同時該反射器還還可以提供矩形照射范圍的配光，更夠更為充分的利用光源發(fā)出的光。本發(fā)明的反射器具有一底端和一矩形開ロ端，與LED光源配合使用吋，LED光源位于反射器的底端，LED光源發(fā)出的光線一部分直接由開ロ端射出，另一部分經(jīng)反射器的光反射面反射后由開ロ端射出。該反射器包括四個相接的光反射面，分別為第一光反射面、第二光反射面、第三光反射面和第四光反射面，其中第一光反射面和第三光反射面對稱，第二光反射面和第四光反射面對稱；每個光反射面的形狀由一折線段沿垂直該折線段所在平面的方向向折線段兩側(cè)拉伸形成；第一光反射面、第二光反射面、第三光反射面和第四光反射面分別由第一折線段、第二折線段、第三折線段、第四折線段拉伸形成；第一折線段包括依次相連的六條直線段構(gòu)成，當(dāng)以反射器的底端的端面的中心為原點，以反射器底端的端面的對稱軸為X軸和Y軸，以垂直該端面由原點指向開ロ端的方向為Z軸方向建立笛卡爾坐標(biāo)系時,第一折線段的起點為(0，d/2，0)，其中d大于LED光源的直徑，第一折線段的每條直線段與Z軸的夾角為0 39°，第一折線段的每條直線段與Z軸的夾角按照該直線段在第一折線段由起點到終點的位置順序依次遞減，第一折線段的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為5 15° ;第二折線段包括依次相連的四條直線段，第二折線段的起點為(d/2，0，0)，第二折線段中的前三條直線段與Z軸的夾角為8 29°，第二折線段的前三條直線段與Z軸的夾角按照該直線段在第二折線段由起點到終點的位置順序依次遞減，第二折線段的第四條直線段沿原點到第四條直線段的起點的方向向外延伸，第二折線段的前三條條直線段中的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為5 15° ;當(dāng)確定第一折線段和第二折線段后，第三折線段由第一折線段繞Z軸旋轉(zhuǎn)180°得到，第四折線段由第二折線段繞Z軸旋轉(zhuǎn)180°得到。為了反射器的結(jié)構(gòu)更為緊湊，d比LED光源的直徑大I 3mm,反射器的深度不超過15mm。以上介紹了本發(fā)明的反射器是如何設(shè)計的，為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方式
。如圖I至圖5所述，為本發(fā)明的矩形LED反射器的ー個優(yōu)選實施例，該反射器10包括四個相接的光反射面，分別為第一光反射面11、第二光反射面12、第三光反射面13和第四光反射面14，每個光反射面分別由ー折線段沿垂直該折線段所在平面的方向向折線段兩側(cè)拉伸形成，第一光反射面11、第二光反射面12、第三光反射面13和第四光反射面14分別由第一折線段110、第二折線段120、第三折線段130和第四折線段140拉伸形成。在本實施例中，第一光反射面11和第三光反射面13關(guān)于XOZ平面對稱,第二光反射面12和第四光反射面14關(guān)于YOZ平面對稱，因此只要確定第一折線段110和第二折線段120，就可得到第三折線段130和第四折線段140。在本實例中，第一折線段110包括依次相連的六條直線段，這些直線段按照從起點到終點的順序依次為直線段111、直線段112、直線段113、直線段114、直線段115、直線段116。如圖3和圖4所述，以反射器10的底端的中心作為原點，以反射器底端的端面的對稱軸為X軸和Y軸，以垂直該端面由原點指向開口端的方向為Z軸方向建立笛卡爾坐標(biāo)系，第一折線段110的起點SI，也即直線段111的起點SI坐標(biāo)為(0，d/2，0)，在本實施例中，d=8mm,與本實施例的反射器10配合的LED光源20的直徑為6mm，在這里，LED光源20的直徑是指LED光源20的發(fā)光面21的直徑，d以大于LDE光源2的直徑I 3mm為宜，不宜過大。在本實施例中，第一折線段110的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為10°，直線段111與Z軸的夾角為38. 5°，直線段112與Z軸 的夾角為33.5°，直線段113與Z軸夾角為26°，直線段114與Z軸夾角為23.5°，直線段115與Z軸夾角為11°，直線段116與Z軸夾角為0°。由直線段111的起點、直線段111的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角、以及直線段111與Z軸的夾角，這三個參數(shù)確定下來即可確定直線段111的終點的坐標(biāo)，也即確定了直線段112的起點的坐標(biāo)，依次類推即可確定每條直線段的起點和終點，也即確定下第一折線段110的坐標(biāo)。確定下第一折線段110之后，將第一折線段繞Z軸旋轉(zhuǎn)180°即可得到第三折線段130。在本實施例中，第二折線段120包括依次相連的四條直線段，這些直線段按照從起點到終點的順序依次為直線段121、直線段122、直線段123、直線段124。第二折線段120的前三條直線段中的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為10°，第二折線段120的第四條直線段124沿原點到第四條直線段124的起點的方向向外延伸，直線段124的終點坐標(biāo)的Z坐標(biāo)與第一折線段110的直線段116的終點的Z坐標(biāo)相同。直線段121的起點S2坐標(biāo)為(d/2，0，0)，直線段121與Z軸的夾角為28. 5°，直線段122與Z軸的夾角為18. 5°，直線段123與Z軸的夾角為8. 5°，直線段124與Z軸的夾角為30°。由直線段121的起點S2的坐標(biāo)、直線段121的起點和原點的連線與直線段121的終點和原點的連線的夾角、以及直線段121與Z軸的夾角，這三個參數(shù)確定下來即可確定直線段121的終點的坐標(biāo)，也即確定了直線段122的起點的坐標(biāo)，依次類推即可確定每條直線段的起點和終點，也即確定下第二折線段120的坐標(biāo)。將第二折線段120繞Z軸旋轉(zhuǎn)180°即可得到第四折線段140。第一折線段110、第二折線段120、第三折線段130和第四折線段140分別沿垂直其所在平面的方向向兩側(cè)拉伸形成第一光反射面U、第二光反射面12、第三光反射面13和第四光反射面14。由此形成的反射器的深度h為14mm，開口端的寬邊的寬度a為47mm，底端的寬度d為8mm,整個反射器10的所占空間為16mmX47mmX 14mm,與所占的空間為50mmX40mmX 20mm的現(xiàn)有的反射器相比,大大減小了反射器的體積。為了獲得較好反射器效果，每個所述光反射面鍍有反射膜，所述反射膜的反射率高于75%。反射膜可以選用鋁膜或其他滿足反射率要求的其他反射膜。
需要理解的是，本實施例中的第一折線段110的各直線段的起點和原點的連線與其終點和原點的連線的夾角并不局限于10°，可以是5°或15°，或者5 15°中的任意值；第一折線段110的各直線段與Z軸的夾角并不局限與上述具體值，可以在0 39°范圍內(nèi)調(diào)整，但需要注意的是，反射器是收ロ的，所以各直線段與Z軸的夾角按照直線段在第一折線段從起點到終點的位置順序依次遞減。同樣，本實施例中的第二折線段120的前三條直線段的各直線段的起點和原點的連線與其終點和原點的連線的夾角并不局限于10°，可以是5°或15°，或者5 15°中的任意值；第二折線段120的前三條直線段的各直線段與Z軸的夾角并不局限與上述具體值，可以在8 29°范圍內(nèi)調(diào)整。圖5示出了本發(fā)明的反射器10與LED光源20配合時的光路示意圖，LED光源20位于反射器10的底端，LED光源20的發(fā)光面21的中心與底端的端面的中心對齊，LED光源20的光軸與Z軸重合，LED光源20的發(fā)光面21朝向反射器10的開ロ端的方向。LED光源20射出的光一部分直接由反射器10的開ロ端射出，大部分光線經(jīng)過反射器10的反射后由 反射器10的開ロ端射出，光線朝Z軸ー側(cè)方向射出的光,經(jīng)反射器反射后,其出射方向朝向Z軸另外ー側(cè)方向，LED光源20發(fā)出的大部分光線經(jīng)過反射器10反射后相互交叉，使光照強度更為均勻。參看圖6，為配光的效果圖，其中虛線是第二光反射面和第四光反射面的配光效果，配光角度為100°，實線是第一光反射面和第三光反射面的配光效果，配光角度為40°，由該圖可以看出，LED光源20發(fā)出的光經(jīng)反射器10配光后，由于第二光反射面和第四光反射面的前段向外側(cè)擴張，形成ー個矩形的照射范圍，可以更有效的利用光源發(fā)出的光，其發(fā)光角度約為40° X100°，該區(qū)域內(nèi)的光照非常均勻。如圖7所示，為本發(fā)明的LED燈具的ー個優(yōu)選實施例，該燈具具有20顆LED光源20排成4X5的陣列，每個LED光源20配備ー個本發(fā)明的反射器，LED光源20位于所述反射器10的底端，LED光源20的光軸與所述X軸重合。該燈具的反射器所占空間僅為90mmX 148mmX 14mm,而采用現(xiàn)有的反射器，燈具的反射器的體積至少為215mmX 175mmX40mm,大大減小了燈具的體積，既減減小了燈具的體積和燈具的重量，也改善了燈具的外觀，降低了燈具的成本，具有很好的實用價值和經(jīng)濟意義。需要理解的是，本發(fā)明的反射器并不局限于陣列式的應(yīng)用，對于單顆LED光源的燈具同樣適用。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗g和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種矩形LED反射器,用于LED光源的配光,其特征在于,所述反射器具有一底端和一矩形開口端，所述反射器包括四個相接的光反射面，分別為第一光反射面、第二光反射面、第三光反射面和第四光反射面，其中第一光反射面和第三光反射面對稱，第二光反射面和第四光反射面對稱；每個所述光反射面的形狀由一折線段沿垂直該折線段所在平面的方向向折線段兩側(cè)拉伸形成；第一光反射面、第二光反射面分別由第一折線段、第二折線段拉伸形成；所述第一折線段包括依次相連的六條直線段，當(dāng)以反射器的底端的端面的中心為原點，以反射器底端的端面的對稱軸為X軸和Y軸，以垂直該端面由原點指向開口端的方向為Z軸方向建立笛卡爾坐標(biāo)系時，所述第一折線段的起點為(O，d/2, 0)，其中d大于所述LED光源的直徑，所述第一折線段的每條直線段與Z軸的夾角為0 39°，所述第一折線段的每條直線段與Z軸的夾角按照該直線段在第一折線段由起點到終點的位置順序依次遞減，所述第一折線段的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為5 15° ;所述第二折線段包括依次相連的四條直線段，所述第二折線段的起點為(d/2，0，0)，所述第二折線段中的前三條直線段與Z軸的夾角為8 29°，所述第二 折線段的前三條直線段與Z軸的夾角按照該直線段在第二折線段由起點到終點的位置順序依次遞減，所述第二折線段的第四條直線段沿原點到第四條直線段的起點的方向向外延伸，所述第二折線段的前三條直線段中的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為5 15°。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的矩形LED反射器，其特征在于，所述第一折線段的每條直線段與Z軸的夾角按照該直線段在所述第一折段的由起點到終點的位置順序依次為38. 5°、33.5° 、26。 ,23.5° 、11。 、0。。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矩形LED反射器，其特征在于，所述第二折線段的前三條直線段與Z軸的夾角按照該直線段在所述第二折線段的由起點到終點的位置順序依次為28. 5° ,18. 5°、8.5。。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的矩形LED反射器，其特征在于，所述第一折線段的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為10°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的矩形LED反射器，其特征在于，所述第二折線段的前三條直線段的每條直線段的起點和原點的連線與該直線段的終點和原點的連線的夾角為10°。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的矩形LED反射器，其特征在于，所述d比LED光源的直徑大I 3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的矩形LED反射器，其特征在于，每個所述光反射面鍍有反射膜，所述反射膜的反射率高于75%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的矩形LED反射器，其特征在于，所述反射膜為鋁膜。
9.一種LED燈具，包括LED光源，其特征在于，還包括如權(quán)利要求I至8任一項所述的反射器，所述LED光源位于所述反射器的底端，所述LED光源的光軸與所述Z軸重合。
10.一種LED燈具，包括多個LED光源，其特征在于，所述LED光源排列成矩陣陣列，每個所述LED光源配備一個如權(quán)利要求I至8任一項所述的反射器，所述LED光源位于所述反射器的底端，所述LED光源的光軸與所述Z軸重合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種矩形LED反射器以及LED燈具，其矩形LED反射器包括四個相接的光反射面，每個光反射面的形狀由一折線段沿垂直該折線段所在平面的方向向折線段兩側(cè)拉伸形成，相對的光反射面的拉伸折線相同，相鄰的光反射面的拉伸折線不同；其LED燈具包括LED光源和上述矩形LED反射器，LED光源設(shè)置在所述矩形LED反射器的底端，且LED光源的光軸和反射器的軸線重合。本發(fā)明的光反射面由折線段拉伸形成，這樣形成的反射器可以在滿足泛光照明的配光要求的同時大大減小了反射器的體積，進(jìn)而減小了LED燈具的體積，而且由于相鄰的反光面的拉伸折線段不同，可以實現(xiàn)矩形照射范圍的配光效果。
文檔編號F21S2/00GK102759075SQ20111010580
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者周明杰, 羅英達(dá) 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司