专利名称：Led路灯单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种路灯，更具体地说，涉及一种以LED作为光源的路灯单元。
背景技术：
反射式路灯产品琳琅满目，良莠不齐，归纳起来主要有两种方式一种是单纯的使 用反光碗，配合结构调整角度等来实现配光。但目前这种模式的路灯其光型普遍存在中心 光强过强的缺陷，如图1所示。即便打开的角度达到了 55度，但是仍然无法达不到比较理 想的蝙蝠翼型曲线，照明效果不佳。另一种反射式路灯是利用透镜配合反光碗来实现配光。 这种模式结构更为复杂，并且不能完全消除色差的影响。
发明内容
本发明为解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种LED路灯单元，利用该LED路灯 单元组成的路灯，其配光曲线能够达到中心光强较弱的蝙蝠翼型，照射光斑也比较接近实 际使用中所需要的矩形，并且能够完全消除色差影响，结构简单，外形美观。为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下LED路灯单元，包括LED光源以及安装LED光源的散热基座，所述LED光源为相向 安装的两个，其光轴之间呈一定的夹角，每个LED光源上方分别罩设一相同结构的反光碗， 所述反光碗内表面为以经过长轴的截面切开的半个椭球体，LED光源位于椭球体的一个焦 点上，且其光轴位于椭球体长轴所在的直线上。所述散热基座为一个，两个LED光源分别安装在散热基座的相向两侧。所述散热基座为相向安装并互相连接起来的两个。所述散热基座为两个，该两个散热基座相向安装在一根灯条的两侧。所述安装散热基座的灯条两侧形成一定的夹角，以此形成光轴之间的夹角。所述椭球体的长轴为15mm，短轴为11. 18mm，所述两个LED光源光轴之间的夹角为 170士5° 。所述散热基座上设置若干散热齿。所述反光碗的底缘设置有挡光板。本发明技术方案，反光碗采用椭球体形状，LED光源置于椭球体的一个焦点位置， 依据的是数学中的椭圆原理，即在一个平面椭圆中，一个焦点发出的光射向椭圆曲线后会 反射向椭圆的另一个焦点。依此原理，从LED光源发出的光线射向椭球体反射面后，光线从 另一个焦点射出，相向安装的两个LED光源形成的光斑叠加在一起，构成近似的矩形光斑 形状。而另一部分从LED光源直射向路面的光线也大部分落在了该矩形光斑区域内。通过 调整两个LED光源的安装角度，使两个光轴形成一定的夹角，即可改变两个椭圆形光斑的 叠加程度，从而使得叠加形成的光斑更加接近标准矩形形状，也更适合道路照明的需要。通 过多次实验和测试的结果，发现当椭球体的长轴为15mm，短轴为11. 18mm，两个LED光源光 轴之间的夹角在170士5°范围内，照射的矩形光斑效果最为理想，而且光线均勻性也较好。因此，本发明技术方案中，当散热基座为一个时，可以将LED光源以一定的倾斜角安装在散 热基座上；或者，当散热基座为两个互相连接起来时，将两个散热基座以一定的角度倾斜安 装，使得两侧的LED光源光轴形成所需要的夹角；或者，将安装LED光源和散热基座的灯条 两侧做成带一定的角度的结构，使LED光源安装之后，两侧的LED光源光轴形成所需要的夹 角。但上述单纯采用反光碗的形式，虽然得到的光斑形状和配光曲线已经相对比较理想， 但仍然存在一些缺陷，即截光控制比较差以及眩光现象比较明显，如图13所示的光强分布 图，在大于80度的大角度范围内，仍分布有较强的光线。这个问题也是采用这种模式的LED 路灯最难解决的部分，截光不佳带来的后果是在应用过程中灯具的利用系数会比较低，也 会造成眩光。因此，需要加上截光板进行辅助配光，能够将照射在无效区域的那部分光线截 去，使几乎所有从LED光源发出的光线均能照射在路面上的有效利用区域，从而提高灯具 的光线利用效率，也能够减弱眩光现象。因此，本发明技术方案中，采用在反光碗的出光口 底缘设置一圈挡光板，不仅结构简单，安装方便，而且能够使配光曲线更加理想，灯具利用 系数更高，也减弱了眩光现象。另外，LED光源的安装基座上设置若干散热齿结构，使其在 固定LED光源的同时，也能有效散热。
以下通过附图对本发明设计方法做进一步详细的描述图1是现有反射式LED路灯的配光曲线图；图2是本发明实施例一的结构示意图；图3是图2的主视图；图4是图2的仰视5是本发明实施例二的结构示意图；图6是图5的主视图；图7是本发明实施例三的主视图；图8是图7的侧视图；图9是图7中安装在灯条一侧的LED光源和散热基座的结构示意图；图10是图7中灯条的主视图；图11是图10沿A-A向的剖面图；图12是图7的照射光斑图；图13是图7在不加挡光板时的光强分布图；图14是图7的光强分布图。
具体实施例方式如图2 图4所示的本发明实施方式一。两个LED光源1安装在一个散热基座2 的相向两侧，为了使两个LED光源1的光轴L之间形成170度的夹角，在安装时，采用将LED 光源1倾斜安装的方式，或者，将散热基座2在安装LED光源1的相向两侧做成倾斜的方式。 在每个LED光源1的上方罩设两个相同形状和结构的反光碗3，反光碗3固定安装在散热基 座2上。该反光碗3的内表面为以经过长轴a的截面切开的半个椭球体，LED光源1置于 该椭球体的焦点Fl处，其光轴L与该椭球体的长轴a重合。为了提高灯具的光线利用率以及减弱眩光现象，在灯具的出光口边缘，即反光碗3的底缘设置一圈挡光板4。该挡光板4 可以将路面上大角度(>80度)的光线截去，使光线照射向需要的照明区域。图5 图6所示的本发明实施方式二，区别于图1所示的实施方式一的地方在于， 散热基座2为相向连接的两个，该两个散热基座2之间形成10度的夹角，以此形成两个LED 光源1的光轴之间的170度夹角。图7 图11所示的本发明实施方式三，区别于实施例一和实施例二的地方在于， 两个LED光源1安装在不同散热基座2上，散热基座2相向安装在一根金属灯条5的两侧。 灯条5在安装LED光源1的两侧形成170度的夹角，如图10 图11所示的灯条5，当LED 光源1安装在该灯条5上，即可形成两个光轴L之间的170度夹角。图9是本发明实施方式三中安装在灯条5 —侧的LED光源1和散热基座2的结构 示意图。椭球体反光碗3固定安装在散热基座2上，LED光源1位于椭球体反光碗3的焦 点Fl处，其光轴L和椭球体的长轴a重合。散热基座2上设置有一系列的散热齿21，有利 于LED光源1的散热。放置在椭球体焦点Fl处的LED光源1发出的一部分光线射向椭球体 表面，经反射后，光线均从另一个焦点F2处射向路面。相向安装的两个LED光源1形成的 光斑相互叠加。而从LED光源1发出的另一部分光线直射向路面，也照射在了该光斑区域 内。通过调整光轴之间的夹角以及椭球体的长轴a和短轴b的长度，来调整两个LED光源1 形成的光斑的叠加程度，使得叠加后的光斑形状更加接近标准矩形。理论分析，长轴a和短 轴b的比值越大，沿道路方向上的最大光强角越大，从而中心光强与最大光强的比值越小， 比较适合道路照明的需要。但如果长轴a过大，会造成灯具的尺寸过大，而且中心光强相对 于最大光强不能无限的变小，所以，在实际设计中，长轴a和短轴b取值应该适中。通过大 量的实验和测试，发现在长轴a = 15mm，短轴b = 11. 18mm，光轴之间的夹角为170士5°时， 所形成的光斑更加接近理想的矩形形状，而且光均勻性也较好。采用本发明技术方案的LED路灯，照射光斑如图12所示，从图中看出，该光斑已经 非常接近标准的矩形形状。其光强分布如图14所示，横坐标表示角度，纵坐标表示光强，与 图13所示的不加挡光板的光强分布比较，在大角度80度)范围内，光强的分布明显减 少，大部分光线照射在实际使用的有效区域，从而提高了灯具的光线利用率，而且减弱了眩 光现象。
权利要求
LED路灯单元，包括LED光源以及安装LED光源的散热基座，其特征在于所述LED光源为相向安装的两个，其光轴之间呈一定的夹角，每个LED光源上方分别罩设一相同结构的反光碗，所述反光碗内表面为以经过长轴的截面切开的半个椭球体，LED光源位于椭球体的一个焦点上，且其光轴位于椭球体长轴所在的直线上。
2.根据权利要求1所述的LED路灯单元，其特征在于所述散热基座为一个，两个LED 光源分别安装在散热基座的相向两侧。
3.根据权利要求1所述的LED路灯单元，其特征在于所述散热基座为相向安装并连 接起来的两个。
4.根据权利要求1所述的LED路灯单元，其特征在于所述散热基座为两个，该两个散 热基座相向安装在一根灯条的两侧。
5.根据权利要求4所述的LED路灯单元，其特征在于所述安装散热基座的灯条两侧 形成一定的夹角，以此形成光轴之间的夹角。
6.根据权利要求1至5中任一所述的LED路灯单元，其特征在于所述椭球体的长轴 为15mm，短轴为11. 18mm，所述两个LED光源光轴之间的夹角为170士5°。
7.根据权利要求1所述的LED路灯单元，其特征在于所述散热基座上设置若干散热齿。
8.根据权利要求1所述的LED路灯单元，其特征在于所述反光碗的底缘设置有挡光板。
全文摘要
本发明公开一种LED路灯单元，包括LED光源以及安装LED光源的散热基座，所述LED光源为相向安装的两个，其光轴之间呈一定的夹角，每个LED光源上方分别罩设一相同结构的反光碗，所述反光碗内表面为以经过长轴的截面切开的半个椭球体，LED光源位于椭球体的一个焦点上，且其光轴位于椭球体长轴所在的直线上。利用本发明所提供的LED路灯单元组成的路灯，其配光曲线能够达到中心光强较弱的蝙蝠翼型，照射光斑也比较接近实际使用中所需要的矩形形状，并且能够完全消除色差影响，结构简单，外形美观。
文档编号F21V29/00GK101943355SQ201010227980
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者李晟, 王鹰华, 陈春根 申请人:上海三思电子工程有限公司;上海三思科技发展有限公司;嘉善晶辉光电技术有限公司