专利名称：一种led灯具用的灯罩及led灯具的制作方法
技术领域：
一种LED灯具用的灯罩及LED灯具技术领域[0001]本实用新型涉及一种配光用灯罩，特别涉及一种LED配光灯罩。
背景技术：
[0002]随着LED照明的蓬勃发展，如何通过灯罩结构的改善使得LED灯具有更优质的透光性能，是目前LED灯具主流研发方向之一，现有的LED照明用外壳材料通常用光散射材料制成，采用向LED灯罩中添加散射剂的方式，使之既能让光通过、又能有效地散射光，将线光源转化成面光源。常用可表征光的传递特性指标有透光率、雾度、折射率等，其中，透光率和雾度两个指标是表征材料的透光性能的重要性能指标。透光率是透过灯罩的光通量与其入射光通量的百分率，是表征树脂透明程度的一个最重要性能指标，一种树脂的透光率越高，其透明性就越好，雾度为材料散射光通量与材料光通量之比的百分数，通常用来表征 LED灯具中“见光不见灯珠”效果的优劣。[0003]现有的LED灯具所用的灯罩如图I和图2所示，通过在灯罩的内部添加散射剂以后，LED灯具中LED光源的发出的光线通过灯罩入射面进入灯罩，在灯罩的内部经散射剂 (或称“散射粒子”)的散射，再经灯罩出射面出射，射向照明空间，从而实现配光。然而，通过添加散射剂的方式来调节灯罩的透光性能的不足之处在于透光率和雾度两个性能指标相互矛盾，光线在灯罩的内部经过散射剂散射，散射后大部分光线会通过出射面射向照明空间，而另一部分散射光线在灯罩内发生全反射，来回反射震荡又回射到灯具内部，造成光能的浪费，并影响灯罩的透光率。实用新型内容[0004]本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种在散射的同时、出光效率高的LED配光灯 罩。[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供了以下技术方案[0006]一种LED灯具用的灯罩，包括设置有入射面和出射面的灯罩本体，所述入射面为灯罩本体包络光源的一面，所述入射面和出射面分设于灯罩本体的内外两侧，所述出射面由若干个鳞片组成，所述入射面设置有若干个绕灯罩本体的中心轴回转而成的凸起。区别于现有技术中通过调整散射剂浓度的方式，光线通过凸起的入射面以及若干个鳞片之间的偏角进行配光，在灯罩中无需添加、或仅添加少量散射剂，即可增大出射光线的出射角，其在灯罩内部没有后向散射与全反射或只有少量的后向散射与全反射，这样的灯罩的出光效率高。[0007]优选的，所述出射面上相邻的鳞片之间曲率不连续。采用这样的结构，在光线射出时，彼此相邻的两个鳞片相互散射调制，使得出射灯光在照明场内色彩分布更均匀。[0008]优选的，所述若干个鳞片在出射面绕灯罩本体的轴线形成鳞片环列，所述鳞片环列中的各个鳞片形状相同。采用这样的结构，有利于鳞片的结构布置，并使得出射灯光在照明场内色彩分布更加均匀。[0009]优选的，所述出射面沿灯罩本体的轴线方向排列有若干组鳞片阵列。采用这样的结构，沿灯罩本体的轴线方向排列的若干组鳞片阵列在相交处经过相邻两个鳞片相互散射调制，使得射出的光线在照明场内色彩分布更加均匀，进一步避免了光斑的产生。[0010]优选的，所述各组鳞片阵列中的鳞片形状沿灯罩本体的轴线方向渐变。采用这样的结构，在保证出射面上若干鳞片相互拼接的同时，使得射出的光线在照明场内色彩分布更加均匀。[0011]优选的，所述出射面为毛面。采用这样的结构，可使光线在照明空间分布更加均匀，并提高雾度。[0012]优选的，所述凸起由工作面和非工作面组合而成，来自光源的入射光线由工作面进入灯罩本体形成折射光线、并在出射面形成导出至灯罩本体的出射光线，所述入射光线在工作面处的法线为第一法线，所述折射光线在出射面的法线为第二法线，所述第一法线与第二法线之间的夹角大于0°，所述第一法线与第二法线之间的夹角指从第一法线绕着第一法线与第二法线的交点旋转、直至第一法线与第二法线相互重合的最小角度值，且顺时针方向旋转的角度>0°、逆时针方向旋转的角度<0°。采用这样的结构，入射光线在由工作面进入时即进行一次折射、散射，进一步增大光线的散射角度。[0013]优选的，所述折射光线与第二法线之间的夹角小于所述灯罩本体的全反射角。采用这样的结构，避免光线在灯罩本体内来回反射震荡，从而提高了出光效效率。[0014]优选的，所述工作面由第一母线绕灯罩本体的中心轴回转而成，所述非工作面由第二母线绕灯罩本体的中心轴回转而成，所述第一母线和第二母线之间的夹角为75° 90°。此处第一母线和第二母线之间的夹角是指第一母线和第二母线在交点处的与各自母线相切的两条直线之间的夹角。各个非工作面的第二母线和与其相邻的工作面的第一母线之间的夹角为75° 90°，此处第一母线和第二母线之间的夹角是指第一母线和第二母线在交点处的与各自母线相切的两条直线之间的夹角。可以使入射光线通过入射面充分折射，改善出射光线均匀性，并扩大光源在照明空间的照明角度。[0015]一种应用上述LED灯具用的灯罩的LED灯具，包括设置于散热器内部的LED光源， 所述LED光源连接有驱动·电源，所述散热器底部设置有接头，所述LED灯具用的灯罩设置于 LED光源外围。配备上述LED灯具用的灯罩的LED灯具具有出光效率高的有益效果。[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是区别于现有技术中通过调整散射剂浓度的方式，光线通过凸起的入射面以及若干个鳞片之间的偏角进行配光，在灯罩中无需添加、或仅添加少量散射剂，即可增大出射光线的出射角，其在灯罩内部没有后向散射与全反射或只有少量的后向散射与全反射，这样的灯罩的出光效率高；同时，将出射面由若干个鳞片组成以后，更加容易控制第一法线与第二法线之间的夹角，让光强分布更加均匀，出射光强更加均匀。
[0017]图I为现有的LED灯具的结构示意图；[0018]图2为现有的LED灯具所用灯罩的结构示意图；[0019]图3为本实用新型LED配光灯罩的结构示意图；[0020]图4为本实用新型LED配光灯罩的局部放大示意图。[0021]图I和图2的附图标记如下光线入射面一 101 ;光线出射面一 102 ;散射剂一 103 ； 灯罩一210 ;散热器一220 ;接头一230 ;驱动电源一240 ;光源一250。[0022]图3至图4的附图标记如下灯罩本体一3 ;入射面一301 ;出射面一302 ;凸起一 4 ;工作面一401 ;非工作面一402 ;第一法线一501 ;第二法线一502 ;第一法线与第二法线之间的夹角一503 ;折射光线与第二法线之间的夹角一504 ;入射光线一505 ;折射光线一506 ； 出射光线一507 ;鳞片一601。
具体实施方式
[0023]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。[0024]本实用新型的实施方式不限于以下实施例，在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出的各种变化均属于本实用新型的保护范围之内。[0025]实施例I[0026]如图3和图4所示，本实施例LED灯具用的灯罩包括设置有入射面301和出射面 302的灯罩本体3，出射面302为连续曲率，入射面301为灯罩本体3包络光源的一面，入射面301和出射面302分设于灯罩本体3的内外两侧，出射面302由若干个鳞片601组成， LED光源发出的光线经灯罩本体3的出射面Ib上的每一个鳞片601调制后相互叠加到照明区域，在照明区域进行积分，能够克服因LED光源发出的光线在各个角度上其色彩不一致而引起照明场上的色彩不一致的现象，使得出射灯光在照明场内色彩分布更均匀。本实施例中，所述鳞片601的外表面为曲面，此部分的各个鳞片601呈四边形，且各鳞片601均向出射面Ib的外部凸出，相邻两个鳞片601之间曲率不连续，曲面具有更大的散射角度，经过彼此相邻、且曲率不连续的曲面调制、叠加以后，光线更加均匀，若干个鳞片601在出射面 Ib绕灯罩本体3的轴线形成鳞片601环列，使得光线在周向分布更加均匀，并且，在出射面 Ib沿灯罩本体3的轴线方向排列有若干组鳞片601阵列，使得光线在整个竖直方向上的照明空间内分布更加均匀，所述各组鳞片601阵列中的鳞片601形状沿灯罩本体3的轴线方向 渐变，形成每个周向环绕的鳞片601环列中各鳞片601形状相同，而各个鳞片601环列中各鳞片601的大小沿灯罩本体3的轴线方向渐变。所述鳞片601环列上的各鳞片601的外表面为曲面，所述鳞片601环列上的各个鳞片601的，面形参数相等，采用这样的结构，射出的光线在照明场内色彩分布更加均匀。入射面301设置有若干个绕灯罩本体3的中心轴回转而成的凸起4，若干个绕灯罩本体3的中心轴回转而成的凸起4在灯罩本体3内侧形成封闭的凸环，并沿灯罩本体3的轴向排列形成阶梯状曲面，凸起4由工作面401和非工作面 402组合而成，工作面401由第一母线绕灯罩本体3的中心轴回转而成，非工作面402由第二母线绕灯罩本体3的中心轴回转而成。在本实施例中，部分第一母线为直线部分第一母线为曲线，第二母线为直线，第一母线和第二母线绕灯罩本体3的中心轴回转后，形成夹角由75°至90°不等的工作面和非工作面，此处的夹角是指第一母线回转形成的面、与第二母线回转形成的面在相交处的与各自母线相切的两条直线之间的夹角，若干组工作面401 和非工作面402 —同构成若干个凸台。[0027]来自光源的入射光线505由工作面401进入灯罩本体3形成折射光线506、并在出射面302形成导出至灯罩本体3的出射光线507，入射光线505在工作面401处的法线为第一法线501，折射光线506在出射面302的法线为第二法线502，此处，第一法线与第二法线之间的夹角503指从第一法线501绕着第一法线501与第二法线502的交点旋转、直至第一法线501与第二法线502相互重合的最小角度值，且顺时针方向角度大小> 0°、逆时针方向角度大小<0°。[0028]本实施例中，灯罩本体3由PC材料制成，其折射率为I. 58，全反射角为39. 3°，其自身透光率为90%。针对夏普生产的型号为GW5BMC27KG4光源设计，保证光线在照明空间内实现在180°内光强的不均匀性小于5%，光强下降到中心光强的一半时的全角为230°到 235°。根据照明空间光线的分布需要在灯罩本体3的各处设置不同的第一法线501与第二法线502夹角503，同时保证折射光506在出射面各处的入射角小于PC材料本身的全反射角，使光线在满足配光要求同时保证了出光的透光率，改善了灯罩本体3内光的传递特性； 如，在灯罩的某处第一法线501与第二法线502之间的夹角503为20. 4°，此处，入射光505 在401工作面的入射角为I. 57°经401工作面折射后形成的折射光506在出射面的入射角为19.4°小于全反射角，506再经出射面302折射形成离开灯罩的折射光507，经过工作面401和出射面302的两次折射后，入射光线505与出射光线507之间实现了 12. 8°的偏角。因为在折射光506在出射面的入射角小于全反射角，光线在灯罩本体3内没有全反射， 使光线在满足配光的要求同时保证了出光的透光率，改善了灯罩本体3内光的传递特性， 实测PC罩的透光率为90%，在180°内的光强不均匀性小于4%，光强下降到中心光强的一半时的全角为232°。[0029]将出射面302由若干个鳞片601组成以后，更加容易控制第一法线501与第二法线502之间的夹角503，让光强分布更加均匀，出射光强更加均匀。[0030]实施例2[0031]为了进一步提高均匀性，在实施例I的基础上在灯罩本体3内添加质量比为O. 2% 硅树脂球作为散射剂，实测灯 罩本体3的透光率为89%，在180°内的光强不均匀性小于 2%，光强下降到中心光强的一半时的全角为234°。[0032]其余结构请参阅实施例I。[0033]实施例3[0034]为了进一步提高均匀性，在实施例I的基础上在灯罩出射表面设置成深宽比为O.3特征尺寸为O. Imm的毛面，实测灯罩本体3的透光率为89. 5%，在180°内的光强不均匀性小于3%，光强下降到中心光强的一半时的全角为233°。[0035]其余结构请参阅实施例I。[0036]实施例4[0037]本实施例LED灯具包括设置于散热器内部的LED光源，所述LED光源连接有驱动电源，所述散热器底部设置有接头，并在LED光源上方设置有包络LED光源的LED灯具用的灯罩，LED灯具用的灯罩设置于LED光源外围，灯罩的具体结构请参阅实施例1，配备上述灯罩的LED灯具具有出光效率高的有益效果。[0038]本实用新型并不局限于前述的具体实施方式
。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组口 ο
权利要求1.一种LED灯具用的灯罩，包括设置有入射面(301)和出射面(302)的灯罩本体(3)， 所述入射面(301)为灯罩本体(3)包络光源的一面，所述入射面(301)和出射面(302)分别设于灯罩本体(3)的内外两侧，其特征在于所述出射面(302)由若干个鳞片(601)组成，所述入射面(301)设置有若干个绕灯罩本体(3 )的中心轴回转而成的凸起(4 )。
2.根据权利要求I所述的LED灯具用的灯罩，其特征在于所述出射面(302)上相邻的鳞片(601)之间曲率不连续。
3.根据权利要求2所述的LED灯具用的灯罩，其特征在于所述若干个鳞片(601)在出射面绕灯罩本体(3)的轴线形成鳞片环列，所述鳞片环列中的各个鳞片(601)形状相同。
4.根据权利要求3所述的LED灯具用的灯罩，其特征在于所述出射面沿灯罩本体(3) 的轴线方向排列有若干组鳞片阵列。
5.根据权利要求4所述的LED灯具用的灯罩，其特征在于所述各组鳞片阵列中的鳞片(601)形状沿灯罩本体(3)的轴线方向渐变。
6.根据权利要求I所述的LED灯具用的灯罩，其特征在于所述出射面(302)为毛面。
7.根据权利要求I至6中任一所述的LED灯具用的灯罩，其特征在于所述凸起(4) 由工作面(401)和非工作面(402)组合而成，来自光源的入射光线(505)由工作面(401) 进入灯罩本体(3)形成折射光线(506)、并在出射面(302)形成导出至灯罩本体(3)的出射光线(507)，所述入射光线(505)在工作面(401)处的法线为第一法线(501)，所述折射光线(506)在出射面(302)的法线为第二法线(502)，所述第一法线与第二法线之间的夹角 (503)大于0°，所述第一法线与第二法线之间的夹角(503)指从第一法线(501)绕着第一法线(501)与第二法线(502 )的交点旋转、直至第一法线(501)与第二法线(502 )相互重合的最小角度值，且顺时针方向旋转的角度> 0°、逆时针方向旋转的角度< 0°。
8.根据权利要求7所述的LED灯具用的灯罩，其特征在于所述折射光线与第二法线之间的夹角(504)小于所述灯罩本体(3)的全反射角。
9.根据权利要求7所述的LED灯具用的灯罩，其特征在于所述工作面(401)由第一母线绕灯罩本体(3)的中心轴回转而成，所述非工作面(402)由第二母线绕灯罩本体(3)的中心轴回转而成，所述第一母线和第二母线之间的夹角为75° 90°。
10.一种应用如权利要求I至9所述LED灯具用的灯罩的LED灯具，其特征在于包括设置于散热器内部的LED光源，所述LED光源连接有驱动电源，所述散热器底部设置有接头，所述LED灯具用的灯罩设置于LED光源外围。
专利摘要本实用新型涉及一种LED灯具用的灯罩及LED灯具，包括设置有入射面和出射面的灯罩本体，所述入射面为灯罩本体包络光源的一面，所述入射面和出射面分别设于灯罩本体的内外两侧，所述出射面由若干个鳞片组成，所述入射面设置有若干个绕灯罩本体的中心轴回转而成的凸起。采用上述结构，将出射面由若干个鳞片组成以后，更加容易控制第一法线与第二法线之间的夹角，让光强分布更加均匀，出射光强更加均匀。
文档编号F21V5/08GK202791793SQ20122039568
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者霍永峰 申请人:成都欧盛光电科技有限公司