一種全面均勻發光的新型led吸頂燈的制作方法
【專利摘要】本發明所述全面均勻發光的新型LED吸頂燈，包括底盤、光組件、燈罩，所述光組件包括散熱器及LED光源組件、驅動模塊，其特點是所述LED光源組件包括一圈環設于所述散熱器外端面的若干LED發光體，且所述LED發光體上外罩有可使發光體的主要光強從四周透出的光學配光罩。本發明由于采用在吸頂燈的散熱器外端面上設置一圈LED發光體及在各LED發光體上外罩有可使發光體的主要光強從四周透出的光學配光罩的結構，巧妙地將各發光體的光強先經過光學配光罩的光強配置改變，使其主要光強從四周透出后，再在燈腔內進行混光，然后再由燈罩透出，從而達到吸頂燈燈罩的中間和四周都能均勻發光（即全面均勻發光）和有效降低光源組件成本的目的。
【專利說明】一種全面均勻發光的新型LED吸頂燈
【技術領域】
[0001]本發明涉及燈具領域，特別是一種全面均勻發光的新型LED吸頂燈。
【背景技術】
[0002]目前，隨著LED技術與照明市場的日漸成熟，現有的LED吸頂燈結構普遍復雜，大部份采用光源與燈具底板組裝在一起，主要靠燈具底板來散熱，并且LED光源分布較散(滿天星排布方式)或集成芯片方式，這種結構的吸頂燈的缺點是:1、當光源壞了時，無法更換，只能將整燈報廢，使用成本高；2.眾所周知，吸頂燈在給定燈罩的情況下，發光的亮度均勻性決定于光源的配光(如圖4所示)，現有的采用集成芯片做成的光源，在使用的過程中因光強主要集中在燈罩的中部，周邊光線暗，所以不能全周發光，光學效果很差；而滿天星排布方式的LED光源盡管能全周發光，但是結構復雜，光源成本較高，有光點；3、散熱效果不好、使用壽命短。所以現有的LED吸頂燈難以滿足廣大消費者的要求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種在光源成本低的同時又能全周和中部均勻發光、光效高，且散熱效果好，又能方便更換光組件的全面均勻發光的新型LED吸頂燈。
[0004]本發明的技術方案是這樣實現的:
本發明所述全面均勻發光的新型LED吸頂燈，包括底盤、光組件、燈罩，所述光組件包括散熱器及LED光源組件、驅動模塊，其特點是所述LED光源組件包括一圈環設于所述散熱器外端面的若干LED發光體，且所述LED發光體上外罩有可使發光體的主要光強從四周透出的光學配光罩。
[0005]其中上述光學配光罩的具體造型可根據需要來定，如上述光學配光罩還可為頂端內凹的半球形或近似半球形的透光罩；優選方案是上述光學配光罩做成壁厚從內頂面開始往四周側面逐漸增厚的半球形或近似半球形的透光罩或為周邊厚、頂部薄的不規則半圓拱形狀透光罩，上述各LED發光體位于所述透光罩的內腔下方,且光學配光罩的外頂面為扁平狀或近似扁平狀。該光學配光罩是通過透光壁的不同加厚來將光強的配置改變，使發光體通過透光罩配光后主要光強能偏向四周，也就是中心光強不是最大的，最大值光強出現在偏離中心的側面處，從而使燈罩避免了集中在中心發光的問題，以盡可能的實現側面和中部全面發光。并且為了使燈罩的中部和四周都能盡量實現均勻發光，本發明經過無數次的測試和改進后，特意將光學配光罩的內腔壁和外壁做成不規則的曲面結構。如將上述光學配光罩的內腔壁做成由上、中、下三段不等徑(B2、B3、BI)圓弧壁或三段不等圓弧角度的圓弧壁(424341)形成的且中段向內腔稍彎出的不規則曲面，其中81段1?=16.5-20.5MM，B2段R=5.8-9.8 MM，B3段R=14.8-18.8 MM，A1的圓弧角度為10° -13°，A2的圓弧角度為73° -79°，A3的圓弧角度為12° -18°。為進一步的增強其發光均勻性，上述光學配光罩的外壁做成四段圓弧角度不斷變化的圓弧面(D1、D2、D3、D4)形成的不規則面，其中Dl的圓弧角度為6° -10°，D2的圓弧角度為22° -26°，D3的圓弧角度為28° -32°，D4的圓弧角度為14° -18°。這種將配光罩內壁的不規則形狀與外壁的不規則形狀相互配合形成的周邊厚、頂部薄的不規則透光罩，能使發光體通過透光罩配光后主要光強能偏向四周，使最大值光強出現在偏離中心50-80°處，以有效增大其全面發光的范圍和均光度。
[0006]并且上述光學配光罩可為各自單獨的配光罩。為使光組件組裝的方便及使其結構更可靠，上述若干光學配光罩通過與其一體成型的定位連接環連接在一起形成方便裝取的配光環。
[0007]為使本發明在能達到四周均勻發光效果的同時，又能有效降低光源組件的成本，及使其安裝更方便，優選方案是:上述LED發光體為LED發光芯片，上述LED光源組件為由鋁基板及呈單輪排布于該鋁基板上的LED發光芯片形成的發光環，上述發光環鎖定于上述散熱器上，上述配光環鎖緊于所述發光環上、并使光學配光罩相應地罩在LED發光體的上方。
[0008]為使燈具在使用久后光源壞了時能更換方便，上述光組件通過將LED光源組件定位于散熱器的外端面及將驅動組件裝置于散熱器中部內腔而形成一整體，上述底盤上安裝有連接基座，上述光組件通過旋卡結構可更換地裝置于所述連接基座上。
[0009]為使本發明可根據使用需要變換不同的色溫，且混光效果好，上述外罩于各光學配光罩下的LED發光體由至少兩顆具有不同色溫的LED發光芯片形成。
[0010]本發明由于采用在吸頂燈的散熱器外端面上設置一圈LED發光體及在各LED發光體上外罩有可使發光體的主要光強從四周透出的光學配光罩的結構，從而使本發明中各發光體的光強是先經過光學配光罩的光強配置改變，使其主要光強從四周透出后，再在燈腔內進行混光，然后再由燈罩透出，以達到吸頂燈燈罩的中部和四周都能發光(即全面發光)和有效降低光源組件成本的目的，有效地解決了現有的吸頂燈要么光強主要集中在燈罩的中部、周邊光線暗，要么光源組件多、生產成本高等問題。并且由于本發明采用將光學配光罩做成壁厚從內頂面開始往四周側面逐漸增厚的半球形或近似半球形的透光罩結構及將各光學配光罩通過與其一體成型的定位連接環連接在一起形成配光環，所以不僅結構簡單、可靠、全面發光的效果好，而且光組件組裝方便。再加上本發明把光組件通過將LED光源組件定位于散熱器的外端面及將驅動組件裝置于散熱器中部內腔而形成一整體，更換簡單。本發明結構簡單、發光效率高、生產成本低，且光源更換方便，散熱效果好，組裝簡單牢靠，既節省資源，降低生產成本，又提高了生產率。
[0011]下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的組合結構示意圖。
[0013]圖2為本發明的裝配結構示意圖。
[0014]圖3為本發明的剖視結構示意圖。
[0015]圖4-圖6為圖3中配光環一橫截面的結構放大圖。
[0016]圖7為現有技術中燈罩的亮度均勻性與光源配光的結構示意圖。
[0017]圖8為現有LED光源的配光示意圖。
[0018]圖9為本發明中LED光源組件的配光示意圖。【具體實施方式】
[0019]如圖1-圖3所示，本發明所述全面均勻發光的新型LED吸頂燈，包括底盤1、光組件2、燈罩3，所述光組件2包括散熱器21及LED光源組件22、驅動模塊23，所述LED光源組件22包括一圈環設于所述散熱器21外端面的若干LED發光體,且所述LED發光體上外罩有可使發光體的主要光強從四周透出的光學配光罩24。從而使本發明中各發光體的光強是先經過光學配光罩24的光強配置改變，使其主要光強不是集中在發光體的頂部而是主要光強從發光體的四周透出后，再在燈腔內進行混光，然后再由燈罩3透出，以達到吸頂燈燈罩3的中間和四周都能均勻發光即全面發光和有效降低光源組件成本的目的，有效地解決了現有的吸頂燈要么光強主要集中在燈罩的中部、周邊光線暗，要么光源組件多、生產成本高等問題。其中上述光學配光罩24的具體造型可根據需要來定，如上述光學配光罩24為頂端內凹的半球形或近似半球形的透光罩。優選方案是上述光學配光罩24做成壁厚從內頂面開始往四周側面逐漸增厚的半球形或近似半球形的透光罩或為周邊厚、頂部薄的不規則半圓拱形狀透光罩，上述各LED發光體位于所述透光罩的內腔下方，且光學配光罩24的外頂面為扁平狀或近似扁平狀。如圖7所示，由于光學配光罩24是通過透光壁的不同加厚來將光強的配置改變，使發光體通過透光罩配光后主要光強能偏向四周，以避免光強主要集中在燈罩的中部而使周邊光線暗的問題。并且為了使燈罩3的中部和四周都能盡量實現均勻發光，本發明經過無數次的測試和改進后，特意將光學配光罩的內腔壁和外壁做成不規則的曲面結構。如圖4-圖6所示，上述光學配光罩24的內腔壁由上、中、下三段不等徑B2、B3、B1圓弧壁或三段不等圓弧角度的圓弧壁(2、A3、A1形成的且中段向內腔稍彎出的不規則曲面，其中 BI 段 R=16.5-20.5MM，B2 段 R=5.8-9.8 MM，B3 段 R=14.8-18.8 MM，A1 的圓弧角度為10° -13°，A2的圓弧角度為73° -79°，A3的圓弧角度為12° -18°。本發明中將中段設為向內腔稍彎出的不規則曲面的目的，是為了輔助控制發光體的主要光強偏離中心的角度。為進一步的增強本發明的均光效果，還可通過光學配光罩24外壁曲面的設置來輔助配光，以達到來最佳配光效果。如上述光學配光罩24的外壁為四段圓弧角度不斷變化的圓弧面D1、D2、D3、D4形成的不規則面，其中Dl的圓弧角度為6° -10°，D2的圓弧角度為22° -26°，D3的圓弧角度為28。-32°，D4的圓弧角度為14° -18°。在本發明中，透光罩的最佳方案是內壁:B1段R=18.5 MM，B2段R=7.8 MM，B3段R=16.8 MM ;A1的圓弧角度為13°，A2的圓弧角度為76°，A3的圓弧角度為15°。透光罩的外壁:Dl處圓弧角度為8°，D2的圓弧角度為24°，D3的圓弧角度為30°，D4的圓弧角度為16°。如圖9所示，當本發明中的光學配光罩24采用上述最佳參數后，通過配光罩內壁的不規則形狀與外壁的不規則形狀相互配合形成的周邊厚、頂部薄的透光罩，可使LED發光體的光強配光效果形成蝴蝶翼狀，也就是中心光強不是最大的，最大值光強出現在偏離中心約80°處，峰值光強約為中心光強的5倍，所以最大限度地實現了光強的有效分配，使燈罩3的中部和四周都能實現全面的均勻發光。當改變上述最佳參數時，都會使最大光強的偏離中心角度變小和使峰值的光強與中心光強的比值變小。尤其是內壁設計參數改變時，影響最大。如果內壁和外壁的參數偏小或偏大于上述最佳參數但不超出上述各參數的范圍，則發光體通過透光罩配光后主要光強的最大值光強一般出現在偏離中心50-70多度處，這樣盡管燈罩3的四周也能發光，但整體均光效果不夠理想。當內壁和外壁的參數都小于或大于上述參數范圍值時，盡管也可通過透光罩側壁的加厚和內腔壁中段向內腔稍彎出的不規則曲面來改變光強的分配，使最大光強偏離中心位置，但是因最大光強偏離中心的角度較小(一般小于50度)，所以盡管燈罩四周的光強也比現有技術中燈罩四周的光強要多得多，不會出現周邊明顯暗區，但是燈罩四周的光強明顯要弱于燈罩中部的光強，所以光強分配不理想，燈罩難以達到四周和中部全面均光發光的效果。為使光組件組裝的方便，又結構可靠，上述若干光學配光罩24通過與其一體成型的定位連接環25連接在一起形成方便裝取的配光環。為使本發明在能達到四周均勻發光效果的同時，又能有效降低光源組件的成本，及使其安裝更方便，優選方案是:上述LED發光體為LED發光芯片，上述LED光源組件22為由鋁基板221及呈單輪排布于該鋁基板221上的LED發光芯片222形成的發光環，上述發光環鎖定于上述散熱器21上,上述配光環鎖緊于所述發光環上、并使光學配光罩24相應地罩在LED發光體的上方。上述發光環一般是通過卡扣結構鎖定于散熱器21上，上述配光環通過卡扣結構或鎖緊螺絲而鎖緊于發光環上。為使燈具中的光組件2在使用久了后壞了時能更換方便，上述光組件2通過將LED光源組件22定位于散熱器21的外端面及將驅動組件23裝置于散熱器21中部內腔而形成一整體，上述底盤I上安裝有連接基座4，上述光組件2通過旋卡結構可更換地裝置于所述連接基座4上。上述驅動模塊23包括裝置于上述散熱器21中部內腔的驅動外殼231及裝置于驅動外殼內231的驅動本體232、驅動蓋板233，上述光組件2通過所述驅動外殼231與連接基座4上的旋卡結構而可更換地裝置于所述連接基座4上。上述旋卡結構由分別設置于驅動外殼231兩側和連接基座4內側的兩卡扣形成。為使本發明可根據使用需要變換不同的色溫，且混光效果好，上述外罩于各光學配光罩24下的LED發光體由至少兩顆具有不同色溫的燈珠形成。這樣混光的優點就是變換不同的色溫，也就是一個燈內想亮白光的就亮白光，想要它亮暖色的光就亮暖光。
[0020]為進一步的說明本發明的全面發光效率，以下為本發明的光源組件與現有光源組件的配光對照效果。 [0021]如圖7-8所示，為現有光源組件的配光效果圖，在一般情況下，LED光源的配光為朗伯形，也就是中心光強最大，中心光強一半值的夾角為60°。設定光源O在沿中心方向的光強Ic，那么燈罩上C點亮度，A點亮度為，由Ic =2 X Ia,且Ra ^ 2Rc。可得Lc ^ 8La.在120°范圍內燈罩光強均勻度小于12.5%。
[0022]== —j￡g= —|.￡c = 圖9所示，為本發明的最佳光源配光效
果圖，設定光源O在沿中心方向的光強Ic，那么燈罩上C點亮度，A點亮度為，由Ic =5 XIa,且Ra ^ 2.5Rc。可得La ^0.8 Lc.在160°范圍內燈罩光強均勻度約為80%。
[0023]由此可見，本發明燈罩的均勻度明顯大于現有燈罩均勻度。
[0024]盡管本發明是參照具體實施例來描述，但這種描述并不意味著對本發明構成限制。參照本發明的描述，所公開的實施例的其他變化，對于本領域技術人員都是可以預料的，這種的變化應屬于所屬權利要求所限定的范圍內。
【權利要求】
1.一種全面均勻發光的新型LED吸頂燈，包括底盤(I)、光組件(2)、燈罩(3)，所述光組件(2)包括散熱器(21)及LED光源組件(22)、驅動模塊(23)，其特征在于所述LED光源組件(22)包括一圈環設于所述散熱器(21)外端面的若干LED發光體，且所述LED發光體上外罩有可使發光體的主要光強從四周透出的光學配光罩(24)。
2.根據權利要求1所述的新型LED吸頂燈，其特征在于上述光學配光罩(24)為壁厚從頂部中心開始往四周側面逐漸增厚的半球形或近似半球形的透光罩或為周邊厚、頂部薄的不規則半圓拱形狀透光罩，上述各LED發光體位于所述透光罩的內腔下方，且光學配光罩(24)的外頂面為扁平狀或近似扁平狀。
3.根據權利要求2所述的新型LED吸頂燈，其特征在于上述光學配光罩(24)的內腔壁由上、中、下三段不等徑(B2、B3、B1)圓弧壁或三段不等圓弧角度的圓弧壁(A2、A3、A1)形成的且中段向內腔稍彎出的不規則曲面，其中BI段R=16.5-20.5MM，B2段R=5.8-9.8 MM，B3段R=14.8-18.8 MM，A1的圓弧角度為10° -13°，A2的圓弧角度為73° -79°，A3的圓弧角度為12° -18°。
4.根據權利要求3所述的新型LED吸頂燈，其特征在于上述BI段R=18.5麗，B2段R=7.8 MM，B3段R=16.8 MM;A1的圓弧角度為13°，A2的圓弧角度為76°，A3的圓弧角度為 15。。
5.根據權利要求3或4所述的新型LED吸頂燈，其特征在于上述光學配光罩(24)的外壁為四段圓弧角度不斷變化的圓弧面(D1、D2、D3、D4)形成的不規則面，其中Dl的圓弧角度為6° -10°，D2的圓弧角度為22° -26°，D3的圓弧角度為28° -32°，D4的圓弧角度為 14° -18°。
6.根據權利要求5所述的新型LED吸頂燈，其特征在于Dl處圓弧角度為8°，D2的圓弧角度為24°，D3的圓弧角度為30°，D4的圓弧角度為16°。
7.根據權利要求1或2或3或4或5所述的新型LED吸頂燈，其特征在于上述若干光學配光罩(24)通過與其一體成型的定位連接環(25)連接在一起形成方便裝取的配光環。
8.根據權利要求7所述的新型LED吸頂燈，其特征在于上述LED發光體為LED發光芯片，上述LED光源組件(22)為由鋁基板(221)及呈單輪排布于該鋁基板(221)上的LED發光芯片(222)形成的發光環，上述發光環鎖定于上述散熱器(21)上，上述配光環鎖緊于所述發光環上、并使光學配光罩(24)相應地罩在LED發光體的上方。
9.根據權利要求1所述的新型LED吸頂燈，其特征在于上述光組件(2)通過將LED光源組件(22)定位于散熱器(21)的外端面及將驅動組件(23)裝置于散熱器(21)中部內腔而形成一整體，上述底盤(I)上安裝有連接基座(4)，上述光組件(2)通過旋卡結構可更換地裝置于所述連接基座(4)上，該驅動模塊(23)包括裝置于上述散熱器(21)中部內腔的驅動外殼(231)及裝置于驅動外殼內(231)的驅動本體(232)、驅動蓋板(233)，上述光組件(2)通過所述驅動外殼(231)與連接基座(4)上的旋卡結構而可更換地裝置于所述連接基座(4)上。
10.根據權利要求1所述的新型LED吸頂燈，其特征在于位于各光學配光罩(24)下的LED發光體由至少兩顆具有不同色溫的LED發光芯片形成。
【文檔編號】F21V19/00GK103672637SQ201310643472
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】黃善國, 陳浩 申請人:黃善國