一种非规则双透镜式led灯的制作方法
【专利摘要】本实用新型采用花生米透镜和雾状颗粒型透镜双层透镜进行二次配光。使用的LED光学设计的基本元件为一次配光后的大功率白光LED，单颗LED为电光源，通过采用非球面花生米透镜设计来展开发光角，按照花生米透镜的W型规则分布来控制光晕和光照范围，配合反光灯罩上的雾状颗粒型透镜来控制整体光强，通过透镜和半圆形发光灯罩对光线进行多次漫发射，达到科学、有效的二次配光设计目的，从而使光线变得更加柔和、均匀，有利于保护人眼。
【专利说明】一种非规则双透镜式LED灯
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种新型非规则双层透镜式LED灯，尤其是在家庭普通室内照明 领域对LED灯光照要求较高，该二次配光装置依据单颗LED发光特点，采用花生米透镜和雾 状颗粒型透镜的多角度、多途径、多次漫反射，有效的控制了整体光强，从而使发出的光变 得更加均匀、柔和。
【背景技术】
[0002] 目前，国家正在实施和推进节能减排政策，大力提倡绿色、环保、低碳照明，而LED 被公认为21世纪最佳照明新光源。单颗LED为电光源，发射的为直射光，不能均匀分配，在 直接使用时，易使人感觉刺眼，造成视觉疲劳。LED灯的关键核心技术之一就是二次配光。传 统的二次光学设计主要采用LED弧形排列平面排列排列，这两种配光都存在缺陷，难以达 到令人满意的光照均匀度和光线柔和度要求。本实用新型采用花生米透镜和雾状颗粒型透 镜双层透镜进行二次配光，按照花生米透镜的W型规则分布来控制光晕和光照范围，配合 乳白色PVC管壳内壁上的雾状颗粒型透镜来控制整体光强，通过透镜和半圆形乳白色PVC 管壳对光线进行多次漫发射，达到科学、有效的二次配光设计目的，从而使光线变得更加柔 和、均匀，有利于保护人眼。 实用新型内容
[0003] 为了不造成视觉疲劳，保护人眼，本实用新型旨在提供一种科学、有效的LED二次 配光装置。与现有的LED二次配光不同之处在于：采用非规则双层透镜，使点光源发出的光 线通过多角度展开，多次经过漫反射，控制整体发光强度和光照均匀度、柔和性。广泛应用 于商场、超市等公共场所和家庭室内普通照明。
[0004] 如图1所示，本实用新型主要由大功率LED晶片1(结构如图2示)、铝基线路板2、 花生米透镜3、雾状颗粒型透镜4、乳白色PVC管壳5、卡槽6组成；大功率LED晶片1直接 贴焊在印制有导电线路的铝基线路板2上，花生米透镜3扣合在大功率LED晶片1上，并通 过如图3所示的花生米透镜上的塑料连接柱7与铝基线路板2上的安装孔与铝基线路板2 固定在一起，大功率LED晶片1和花生米透镜3均按照双行W型排列。铝基线路板2与内 壁带有雾状颗粒型透镜4的乳白色PVC管壳5通过管壳上的卡槽6组装在一起。
[0005] 所述技术方案如下：
[0006] 首先对点光源进行面的扩展，其次在面扩展的基础上进行光线柔和性处理。
[0007] 为了更好的实现本发明的光线漫反射，还可以包括以下技术方案：
[0008] 以透镜尽可能小的体积及透镜之间的非规则排列，与外壳相结合形成半球面型的 乳白色PVC管壳。
[0009] 为了更好的实现光线的柔和行，还包括以下技术方案：
[0010] 采用反光铝基线路板和乳白色PVC管壳对光线进行多次反射和折射。
[0011] 为了更好的实现本发明的光照范围扩展，还可以包括以下技术方案：
[0012] 依据花生米透镜的扩展特性，采用双行对称W型排列方式。
[0013] 本发明的工作原理：采用把安装在单颗大功率LED晶片外面的花生米透镜按照W 型排列，LED的直射光线通过花生米透镜，扩大光线的散射角，散射光经过多角度、多途径再 投射到由许多烟雾式颗粒型透镜构成的半圆型乳白色PVC管壳内壁，通过漫发射向空间发 送柔和的光线，从而达到采用双层透镜对直射光线进行扩散及漫反射的原理，科学的进行 了二次光学设计的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型的二次配光设计装配图；
[0015] 图2是本实用新型所采用的大功率LED晶片结构图；LED晶片主要由电极8、外封 装9、黄金连接线10、散热垫11、LED芯片12、透镜13等部分组成。
[0016] 图3是本实用新型所采用的花生米透镜示意图；
[0017] 图4是本实用新型所采用的花生米透镜配光原理示意图。
【具体实施方式】
[0018] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进 一步地详细描述。
[0019] 如图2所示，单颗大功率LED晶片，功率为1W，或者一切可以在直流16V电源下工 作的各种色光的LED都可以用到该种日光灯上。
[0020] 如图3所示，花生米透镜为一种自由非球面透镜，花生米透镜属于凹透镜，该凹透 镜在纵向方向上实现±60°C范围内的均匀分布配光，在横向方向上实现±30°C范围内的 均匀分布配光。已知LED光源的角度为90°C，则凹透镜的纵向方向弧度起到散光的作用， 横向方向起到聚光的作用，白光LED光源的出射光线分别经过凹透镜的第一面和第二面 自由曲面的折射之后，在特定照明空间内形成矩形分布的均匀照明。
[0021] 如图1所示，日光灯外壳为长条半圆型乳白色PVC管壳，乳白色PVC管壳内壁布满 细小雾状颗粒型透镜。
[0022] 如图4所示，单颗大功率LED晶片发出的直射光线，经过花生米透镜时，在纵向方 向上实现±60°C范围内的均匀分布配光，在横向方向上实现±30°C范围内的均匀分布配 光。在凹透镜的第一面和第二面自由曲面的折射之后，在特定照明空间内形成矩形分布的 均匀照明。
[0023] 如图1所示，在铝基线路板电路上，把贴片式大功率LED晶片按照双行W型进行排 列、安装和焊接，然后在每颗LED灯珠的上面安装花生米透镜，铝基线路板装有大功率LED 晶片的一面安装长条半圆型乳白色PVC管壳作为灯体外壳。出射光线分别经过凹透镜的第 一面和第二面自由曲面的折射之后，再从不同角度投射到灯罩内壁，经PVC管壳内壁上布 满的细小雾状颗粒型透镜发生漫反射，发射出均匀、柔和的光线。
【权利要求】
1. 一种非规则双层透镜式LED灯，其特征在于：大功率LED晶片1、铝基线路板2、花生 米透镜3、雾状颗粒型透镜4、乳白色PVC管壳5、卡槽6组成；大功率LED晶片1直接贴焊 在印制有导电线路的铝基线路板2上，花生米透镜3扣合在大功率LED晶片1上，并通过如 图3所示的花生米透镜上的塑料连接柱7与铝基线路板2上的安装孔与铝基线路板2固定 在一起，大功率LED晶片1和花生米透镜3均按照双行W型排列；铝基线路板2与内壁带有 雾状颗粒型透镜4的乳白色PVC管壳5通过管壳上的卡槽6组装在一起。
2. 根据权利要求1所述的一种非规则双层透镜式LED灯，其特征在于：铝基线路板2上 印制有导电线路和贴片焊盘，大功率LED晶片1通过导热硅脂和贴片式焊盘焊接在铝基线 路板2上，大功率LED晶片1按照双行W型排列。
3. 根据权利要求1所述的一种非规则双层透镜式LED灯，其特征在于：单颗大功率LED 晶片，要求功率为1W，一切可以在直流16V电源下工作的各种色光的LED都可以使用。
4. 根据权利要求1所述的一种非规则双层透镜式LED灯，其特征在于：花生米透镜3底 部两端带有塑料连接柱，在铝基线路板2焊接大功率LED晶片1的位置对应有安装孔，花生 米透镜3通过塑料连接柱扣入安装孔。
5. 根据权利要求1所述的一种非规则双层透镜式LED灯，其特征在于：乳白色PVC管 壳5内壁分布有大量雾状颗粒型透镜4,乳白色PVC管壳5具有良好的透光性，内壁上的雾 状颗粒型透镜4对从花生米透镜3出射的光线进行二次漫反射；乳白色PVC管壳5两侧带 有卡槽6,铝基线路板2通过卡槽6与乳白色PVC管壳5进行组合，且铝基线路板2可借助 卡槽6自由滑动，维修时可以方便抽出铝基线路板2。
【文档编号】F21V17/16GK203868741SQ201420150795
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】高善坤, 徐忠根, 李金展, 贾延明, 蒋琳, 刘琳, 王恰锋, 高庆敏 申请人:商丘工学院