LED灯具的制作方法

本实用新型涉及一种LED灯具，尤其涉及一种适用于工厂、矿井、仓库、高棚等矩形生产作业区的LED灯具。

背景技术：

LED灯具具有节能、环保、安全、显色指数高、寿命长等优点，因此被广泛应用于生产、生活的各个领域。

目前，LED灯具的光学系统普遍采用旋转对称型配光，即最终在目标面上形成旋转对称的圆形照射光斑，在实际生产、生活中大部分场所(例如放置货架的仓库、走廊过道、矿井等生产作业区)的照明区域都是矩形的情况下，这样的LED灯具容易产生部分区域光照不足、部分区域关照过强而造成资源浪费等问题。

为了解决上述技术问题，现有的LED灯具主要是通过透镜进行二次光学配光形成近似矩形的照射光斑，从而在一定程度上使LED灯具的照射范围更加符合要求。然而，透镜具有由两个透光面和一定的厚度，对于其中任一曲面，若曲面设计或制作过程中稍有偏差，或透镜中夹有杂质，则会对光线的折射以及能量分布产生极大的影响，并且在实际应用中透镜对光线有较高的吸收率，因此容易造成光能损失，不利于节能。

技术实现要素：

基于此，本实用新型提供了一种在照射区域为矩形的场所具有更好照明效果和实用性的LED灯具。

本实用新型的LED灯具，包括电路板以及设于所述电路板上的多个LED光源组，还包括多个与所述LED光源组一一对应的反光罩，所述LED光源组垂直于所述反光罩的光学轴设置，所述反光罩包括第一反射组和第二反射组，所述第一反射组包括对称设置的第一曲面和第三曲面，所述第二反射组包括对称设置的第二曲面和第四曲面，所述第一曲面、所述第二曲面、所述第三曲面和第四曲面依次围合连接形成能对经所述电路板点亮后的所述LED光源组进行二次光学配光以形成椭圆形或矩形照射光斑的方形反射腔。

该LED灯具利用所述反射腔对从所述LED光源组发出的入射光进行二次光学配光，通过利用所述第一曲面、所述第二曲面、所述第三曲面以及所述第四曲面的自身结构，即可使从所述反射腔发出的光能在照明区域形成椭圆形或者矩形或者近似矩形的照射光斑，有效的增大了照射面，能够较好的避免部分区域光照不足以及部分区域光照过强而造成资源浪费，极大的程度的减小了光能损失，使光线最大限度地照射在指定的方向和区域，更加符合照射区域为矩形场所的照明要求，照明效果和实用性好。

其中，方形反射腔的顶部和底部呈由大到小设置，所述顶部为出光口，所述底部设有所述LED光源组。

为了进一步减小光能损失，所述第一曲面、所述第二曲面、所述第三曲面以及所述第四曲面均为向内弯曲的弧面。

进一步的，所述反射腔被构造成当点亮后的所述LED光源组发出的入射光与所述光学轴之间夹角相同时，经所述第一曲面或所述第三曲面反射形成的出射光与经所述第二曲面或所述第四曲面反射形成的出射光相对于所述光学轴具有相异夹角。将经所述第一曲面或所述第三曲面反射形成的出射光与经所述第二曲面或所述第四曲面反射形成的出射光调整为相对于所述光学轴具有不同夹角，不仅能使出射光在照明区域形成椭圆形或者近似矩形的照射光斑，增大了照射面，还能够提高照射光斑的均匀性，从而更好的避免部分区域光照不足以及部分区域光照过强而造成资源浪费，进一步减小了光能损失，照明效果和实用性更好。

进一步的，所述反射腔被构造成当所述LED光源组被点亮后，经所述第一曲面或所述第三曲面反射形成的最大光强出射光与所述光学轴之间的夹角为20°～30°，经所述第二曲面或所述第四曲面反射形成的最大光强出射光与所述光学轴之间的夹角为45°～60°。经申请人多次试验得出，反射形成的最大光强出射光与所述光学轴之间的夹角在上述范围内时，照射光斑的均匀性更好，有利于进一步改善照明效果。

优选的，所述反射腔被构造成当所述LED光源组被点亮后，经所述第一曲面或所述第三曲面反射形成的最大光强出射光与所述光学轴之间的夹角为25°，经所述第二曲面或所述第四曲面反射形成的最大光强出射光与所述光学轴之间的夹角为50°或者55°。这样的结构能使LED灯具具有更佳的照射光斑均匀性。

进一步的，各所述LED光源组与各所述反光罩一一对应呈矩形阵列分布，所述LED光源组包括多个相对于所述光学轴对称并呈矩形阵列分布的LED组件。这样的结构在保证照明效果较好的前提下，能够使单个反光罩得到更充分的利用。呈矩形阵列分布的反光罩、LED光源组及相应的LED组件更加有利于光线最大限度地照射在矩形照明区域，进一步减少部分区域光照不足以及部分区域光照过强而造成资源浪费。

进一步的，该LED灯具还包括散热结构，所述LED光源组和所述反光罩设于所述外壳内，所述散热结构包括间隔设于所述外壳内的散热片。所述散热片能起到避免温度过高而影响LED组件的寿命、光衰以及色温偏移等。

进一步的，所述外壳包括底盖、面盖以及两个端盖，所述散热结构还包括设于所述散热片的若干第一散热孔、设于所述底盖的若干第二散热孔以及设于所述面盖的若干第三散热孔。这样的外壳结构简单并更加方便拆装。对应分布于所述散热片上、所述面盖上以及所述底盖上的所述第一散热孔、所述第二散热孔和所述第三散热孔能够大幅增加空气对流，从而提高散热效果，延长LED灯具的使用寿命。

优选的，所述底盖包括与所述面盖连接固定的底壁以及对称设置的第一侧壁和第二侧壁，所述底壁与所述电路板之间通过支撑柱连接，所述端盖包括连接所述第一侧壁与所述第二侧壁的第一壁体以及相对于所述底壁设置并与所述底壁通过安装柱连接固定的第二壁体。这样在实际应用时，可采用常见的螺纹连接方式即可完成各部件的组装固定并具有结构紧凑、稳定性好等优点。

所述散热片垂直设于所述电路板的一侧，所述电路板的另一侧设有对应分布的各所述LED光源组和所述反光罩。这样的结构能够使电路板与外壳之间因散热片而保持一定间距，更加有利于借助所述第一散热孔、所述第二散热孔和所述第三散热孔形成较好的空气对流，从而进一步改善散热效果。

需要说明的是，上述LED组件、LED组件与电路板之间的连接结构以及散热片，都是目前在照明或其他领域/环境中常见的，因此都可以采用对应现有的技术实现，在此不做详述。

本实用新型的LED灯具，结构简单，能够增大照射面，从而较好的避免部分区域光照不足以及部分区域光照过强而造成资源浪费，极大的程度的减小了光能损失，使光线最大限度地照射在指定的方向和区域，更加符合照射区域为矩形场所的照明要求，照明效果和实用性好。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种LED灯具的局部结构示意图；

图2为图1所示LED灯具的局部结构剖视图；

图3为图2所示LED灯具的局部结构另一角度的剖视图；

图4为图1所示LED灯具的实测配光曲线图；

图5为图1所示LED灯具的整体结构剖视图；

图6为图5所示LED灯具的爆炸示意图；

图7为图6中由反光罩构成的槽形模组反光罩的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，以下实施例中的上、顶、底、侧等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的LED灯具，包括电路板300以及设于电路板300上的多个LED光源组100，还包括多个与LED光源组100一一对应的反光罩200，LED光源组100垂直于反光罩200的光学轴X设置，反光罩200包括第一反射组和第二反射组，第一反射组包括对称设置的第一曲面211和第三曲面213，第二反射组包括对称设置的第二曲面212和第四曲面214，第一曲面211、第二曲面212、第三曲面213和第四曲面214依次围合连接形成能对经电路板300点亮后的LED光源组100进行二次光学配光以形成椭圆形或矩形照射光斑的方形反射腔。

该LED灯具利用反射腔对从LED光源组100发出的入射光进行二次光学配光，通过利用第一曲面211、第二曲面212、第三曲面213以及第四曲面214的自身结构，即可使从反射腔发出的光能在照明区域形成椭圆形或者矩形或者近似矩形的照射光斑，有效的增大了照射面，能够较好的避免部分区域光照不足以及部分区域光照过强而造成资源浪费，极大的程度的减小了光能损失，使光线最大限度地照射在指定的方向和区域，更加符合照射区域为矩形场所的照明要求，照明效果和实用性好。

其中，方形反射腔的顶部220和底部230呈由大到小设置，顶部220为出光口，底部230设有LED光源组100。顶部220和底部230均优选呈方形，其中，底部230可以是一开口或者是具有一开口的实体，针对后者，其开口大小应与LED光源组100尺寸相适应以供LED光源组100穿过，LED光源组100在被电路板300点亮后发出的光经反光罩200的反射腔反射后从出光口射出。

反射腔被构造成当点亮后的LED光源组100发出的入射光与光学轴X之间夹角(未示出)相同时，经第一曲面211或第三曲面213反射形成的出射光与经第二曲面212或第四曲面214反射形成的出射光相对于光学轴X具有相异夹角(未示出)。

如图4所示，对本实施例的LED灯具实际测试得出的配光曲线图，由图可知，能形成椭圆形的照射光斑。在经过其他光照测试还得出，本实施例的LED灯具照射光斑均匀性较好，可满足均匀照明的要求，并具有较大的照射面，提高了光能的利用率。由于本实施例的LED灯具椭圆形照射光斑在形状上也接近于矩形照射光斑，加之较好的均匀性，故在照射区域为矩形的场所能达到很好的照明效果，相对于传统的LED灯具而言，能够较好的避免部分区域光照不足以及部分区域光照过强而造成资源浪费，并能减少光能损失，具有更好的照明效果和实用性，特别适合用于放置货架的仓库、走廊过道、矿井等生产作业区。若需获得近似矩形的照射光斑，只需相应调整第一曲面211、第二曲面212、第三曲面213以及第四曲面214的曲面结构即可。

第一曲面211、第二曲面212、第三曲面213以及第四曲面214均为向内弯曲的弧面，能进一步减小光能损失。

第一曲面211、第二曲面212、第三曲面213以及第四曲面214的结构具体可以是由一曲线拉伸得到，第一曲面211和第三曲面213的拉伸曲线相同，第二曲面212和第四曲面214的拉伸曲线相同，这样不仅能简化反光罩200的制作过程，还有利于提高照射光斑的均匀性。

其中，拉伸曲线可以根据照明区域的尺寸、LED灯具的尺寸以及出射光相对于光学轴X的设计夹角通过现有计算方法或公式得出，在此不做详述。

第一曲面211和第三曲面213的在顶部220对应为方形的出光口长边，第二曲面212和第四曲面214的在顶部220对应为方形的出光口短边。

反射腔还优选被构造成当LED光源组100被点亮后，经第一曲面211或第三曲面213反射形成的最大光强出射光与光学轴X之间的夹角为20°～30°，经第二曲面212或第四曲面214反射形成的最大光强出射光与光学轴X之间的夹角为45°～60°。经申请人多次试验得出，反射形成的最大光强出射光与光学轴X之间的夹角在上述范围内时，照射光斑的均匀性更好，有利于进一步改善照明效果。

具体在本实施例中，反射腔还优选被构造成当LED光源组100被点亮后，经第一曲面211或第三曲面213反射形成的最大光强出射光与光学轴X之间的夹角为23°，经第二曲面212或第四曲面214反射形成的最大光强出射光与光学轴X之间的夹角为52°或者58°，以使LED光源组发出的光经反射腔的第一曲面211、第二曲面212、第三曲面213和第四曲面214反射后出射光最终形成均匀性和照度较好的照射光斑。

当然，经第一曲面211或第三曲面213反射形成的最大光强出射光与光学轴X之间的夹角不限于23°，经第二曲面212或第四曲面214反射形成的最大光强出射光与光学轴X之间的夹角也不限于52°或者58°，可以根据配光的需要，确定第一曲面211和第三曲面213在最大光强处的切线与光学轴X之间的夹角大小而得。由此，还可以通过反向计算得出相应的拉伸曲线走向，从而进一步确定各曲面的结构。

各LED光源组100与各反光罩200一一对应呈矩形阵列分布，结合图1至图3所示，LED光源组100包括多个相对于光学轴X对称并呈矩形阵列分布的LED组件110。在保证照明效果较好的前提下，能够使单个反光罩200得到更充分的利用。呈矩形阵列分布的反光罩200、LED光源组100及相应的LED组件110更加有利于光线最大限度地照射在矩形照明区域，进一步减少部分区域光照不足以及部分区域光照过强而造成资源浪费。

LED组件110优选包括6～18个，在对单个反光罩200得到更充分的利用的情况下，照明效果较好。根据实际需要和反光罩结构尺寸的不同，也可以进行相应的调整。

如图5和图6所示，该LED灯具还包括散热结构，LED光源组100和反光罩200设于外壳内，散热结构包括间隔设于外壳内的散热片400。散热片400能起到避免温度过高而影响LED组件110的寿命、光衰以及色温偏移等。

外壳包括底盖500、面盖710以及两个端盖600，散热结构还包括设于散热片400的若干第一散热孔410、设于底盖500的若干第二散热孔420以及设于面盖710的若干第三散热孔430。这样的外壳结构简单并更加方便拆装。对应分布于散热片400上、底盖500上以及面盖710上的第一散热孔410、第二散热孔420和第三散热孔430能够大幅增加空气对流，从而提高散热效果，延长LED灯具的使用寿命。

散热片400优选垂直设于电路板300的一侧，两个散热片400相互连接后可大致呈图5和图6所示的“n”型结构，以便利用其顶壁与电路板300进行固定安装，散热片400还优选至少在与电路板300接触的底面涂有导热硅脂或贴有导热双面胶。电路板300的另一侧设有对应分布的各LED光源组100和反光罩200。这样的结构能够使电路板300与外壳的底盖500之间因散热片400而保持一定间距，更加有利于借助第一散热孔410、第二散热孔420和第三散热孔430形成较好的空气对流。第二散热孔420和第三散热孔430优选为条形孔，第二散热孔420优选相对于散热片400倾斜并大致对应两两散热片400之间的位置，以进一步增大空气对流，取得更好的散热效果。

具体在本实施例中，底盖500包括与面盖710连接固定的底壁510以及对称设置的第一侧壁520和第二侧壁530，底壁510与电路板300之间通过支撑柱540连接，端盖600包括连接第一侧壁520与第二侧壁530的第一壁体610以及相对于底壁510设置并与底壁510通过安装柱630连接固定的第二壁体620。第一侧壁520和第二侧壁530均设有若干第二散热孔420。面盖710侧壁设有若干第三散热孔430。底盖500还连接有为电路板300提供能源的电源模块820，电源模块820通过挡板810与底盖500固定连接，挡板810与底盖500之间可采用螺纹连接固定。出光口一端还设有玻璃板720，便于LED灯具的置放。底盖500还可设有便于LED灯具安装的吊环900。

如图7所示，具体在本实施例中，多个反光罩200连接构成槽形模组反光罩，每个槽形模组反光罩由20个相同的反光罩200，相邻两反光罩200以及最外延的反光罩200与边框之间设有加强筋，在两两反光罩200之间还间隔设有定位柱240。这样的槽形模组反光罩便于安装和使用，具有较好的实用性。当然，每个槽形模组反光罩中反光罩200的数量并不局限于20个，还可以是10个、12个、18个等，可根据需要进行相应的选择。

槽形模组反光罩的定位柱240设有螺纹孔，支撑柱540的一端依次穿过散热片400顶壁和电路板300后与定位柱240配合连接，支撑柱540的另一端设有螺纹孔，通过螺纹紧固件与之配合连接后实现固定。安装柱630优选成型于端盖600的第二壁体620并设有螺纹孔，通过螺纹紧固件与之配合连接从而固定面盖710、玻璃板720和底盖500。安装柱630和定位柱240均优选对称设置，以方便安装、对齐等操作。这样组装而成的LED灯具结构紧凑、稳定性好。

当然，底盖500、端盖600以及面盖710之间还可以通过螺纹紧固件直接进行固定，而相应的省去安装柱630。

上述电路板300优选为铝基板，或者其他适于安装LED组件110的材质。上述LED组件110、LED组件110与铝基板之间的连接结构以及散热片400，都是目前在照明或其他领域/环境中常见的，因此都可以采用对应现有的技术实现，在此不做详述。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。