专利名称：一种配光结构及led灯的制作方法
技术领域：
本实用新型属于照明技术领域，尤其涉及一种配光结构及LED灯。
背景技术：
LED灯因其节能、环保等特点，在照明领域已有越来越广泛的应用。LED灯通常是半空间发光、发光面积小、亮度高。LED照明的配光一般采用反光杯或透镜完成，配光结构固定单一，出光角度不可调节，配光的灵活性差。实际生产中，对于同一系列的LED灯，需要生产不同发光角度的产品时，往往需要重新整体采购配光结构的零部件，从而造成滞销的产品的积压。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种配光结构及LED灯，旨在解决现有技术中配光结构固定单一，出光角度不可调节，配光灵活性差的问题。本实用新型是这样实现的，一种配光结构，包括一透镜、LED光源和可改变出光角度的反光杯，所述透镜、LED光源和反光杯分体制作；所述LED光源可拆卸式地安装于所述透镜上，所述反光杯可拆卸式地连接于所述透镜的周边，所述反光杯的内壁具有沿周向均匀分布的反光面，所述透镜为一旋转对称体，所述透镜具有一可将所述LED光源发出的光线直接射出的顶部结构和用于把所述LED光源发出的光线折射到所述反光杯上的底部结构，所述底部结构设有一凹腔，所述底部结构的径向尺寸大于所述顶部结构的径向尺寸，所述底部结构的外周面包括由一直线段绕其中心轴旋转而成的第一柱状面和一弧线段绕其中心轴旋转而成的弧面，所述弧面连接于所述第一柱状面的上端，所述顶部结构的外周面包括第二柱状面和连接于所述第二柱状面上端的球冠面。进一步地，所述凹腔具有一凹腔顶面和连接于所述凹腔顶面周边的凹腔侧面，所述凹腔顶面为一曲面。进一步地，所述透镜的底部设有一圈凸缘，所述反光杯的底部设有于所述凸缘匹配的定位槽。进一步地，所述透镜、所述LED光源和所述反光杯设置成中心同轴线。进一步地，所述反光杯呈凹形结构，所述透镜设置于所述凹形结构的底部中心处。进一步地，所述LED光源安装于所述凹腔中。进一步地，所述反光面为由直线段或圆锥曲线或样条曲线绕所述反光杯的中心线旋转而成的旋转曲面。进一步地，所述LED光源设置为四颗，呈阵列分布。进一步地，所述反光面为圆弧面，所述圆弧面由多个沿所述反光杯的底部到顶部方向首尾相接的弧形面组合构成。与现有技术相比，本实用新型中的配光结构，通过将所述LED光源、透镜和所述反光杯分体制作，所述反光杯和所述透镜可拆卸式地安装于所述透镜上，这样，当需要改变LED灯源发出光的角度时，可以通过更换相应的透镜和反光杯即可实现。在实际生产中，可将滞销的产品拆卸，配置相应的透镜和反光杯，而组装成畅销的出光角度的LED灯出售，节约成本。如此，配光结构简单，配光方式灵活，适应性佳。同时，所述LED光源发出的光一部分直接穿过所述透镜的顶部结构直接射出，一部分由所述透镜的底部结构折射到反光杯上，再由反光杯进行配光射出。由此，所述透镜和反光杯组成一个光学系统。可将原本射向不需要空间角度的光折射到反光杯上，再由反光杯配成需要的角度，提高了光的利用率。如此，在LED光源点亮后，由透镜和反光杯的配合可形成灯柱效果，达到卤素射灯的发光效果O本实用新型还提供了一种LED灯，包括一灯座和上述任一项所述的配光结构，所述配光结构安装于所述灯座上。本实用新型提供的LED灯，由于具有上述任一项的配光结构，由此，可实现多角度的出光配置，利于实现产品的多样性，增加了该LED灯的市场竞争力。
图1是本实用新型配光结构实施例一的分解示意图；图2是本实用新型配光结构实施例一的剖视示意图；图3是本实用新型配光结构实施例一的俯视示意图；图4是本实用新型配光结构实施例一的配光示意图；图5是图2中的A处的局部放大示意图；图6是本实用新型配光结构实施例二的配光示意图；图7是本 实用新型配光结构实施例三的配光示意图；图8是本实用新型配光结构实施例三的剖视示意图；图9是本实用新型配光结构实施例三的俯视示意图；图10是LED灯的剖面示意图；图11是本实用新型配光结构中透镜的侧视示意图；图12是本实用新型配光结构中透镜的俯视示意图；图13是本实用新型配光结构中透镜的剖视示意图；图14是本实用新型配光结构中透镜的出光示意图。标记说明:ILED光源21底部结构2透镜22顶部结构3反光杯23凹腔4盖板24凸缘5灯座211 第一柱状面R曲率半径212弧面31圆弧面221第二柱状面32定位槽222 球冠面33环形封闭曲线231凹腔顶面232凹腔侧面具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
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。以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述。实施例一:如图1飞所示，本实用新型提供了一种配光结构，包括一透镜2、单颗LED光源I和可改变出光角度的反光杯3,所述透镜2、LED光源I和反光杯3分体制作。所述LED光源I可拆卸式地安装于所述透镜2上，所述反光杯3可拆卸式地连接于所述透镜2的周边。通过将所述LED光源1、透镜2和所述反光杯3分体制作，所述反光杯3和所述透镜2可拆卸式地安装于所述透镜2上。所述反光杯3的内壁具有沿周向均匀分布的反光面。图11-图14所示，所述透镜2为一旋转对称体，由透明光学塑料制作而成，其外周面为回转面。所述透镜2具有一可将所述LED光源I发出的光线直接射出的顶部结构22和用于把所述LED光源I发出的光线折射到所述反光杯3上的底部结构21，所述底部结构设有一凹腔23，所述底部结构21的径向尺寸大于所述顶部结构22的径向尺寸，所述底部结构21的外周面包括由一直线段绕其中心轴旋转而成的第一柱状面211和一弧线段绕其中心轴旋转而成的弧面212。所述弧面212连接于所述柱状面211的上端，所述顶部结构的外周面包括第二柱状面221和连接于所述第二柱状面221上端的球冠面222。这样，所述LED光源I发出的光一部分直接穿过所述透镜2的顶部结构22直接射出，一部分由所述透镜2的底部结构21折射到反光杯3上，再由反光杯3进行配光射出。由此，所述透镜2和反光杯3组成一个光学系统。可将原本射向不需要空间角度的光折射到反光杯3上，再由反光杯I配成需要的角度，提高了光的利用率。如此，在LED光源I点亮后，由透镜2和反光杯3的配合可形成灯柱效果，达到卤素射灯的发光效果。增加了配光角度的范围，同时增加了配光的灵活性。整个配光结构简单，配光方式灵活，适应性佳。当需要改变LED灯源发出光的角度时，可单独改变所述反光杯3或所述透镜2，或同时更换所述反光杯3和所述透镜2，从而改变整体的配光效果。实际生产中，可米用一款透镜2搭配多款反光杯3,也可米用一款反光杯3搭配多款透镜2，提高了产品的多样性和适应性，增加了生产、销售等环节的灵活性。如此，可将滞销的产品拆卸，配置相应的透镜2和反光杯3，而组装成畅销的出光角度的LED灯出售，节约成本。另外，所述透镜2上设置的底部结构21，可增大LED光源I发出的光由所述透镜2射出的辐射角度，可扩大投射到所述反光杯3内壁上的光线区域，进而，提高了照明效果O优选地，所述弧面212由曲率半径为0.17mm的圆弧绕所述透镜2的中心轴旋转而成。将所述球冠面222的曲率半径设置为0.45_。本实施例中，所述第二柱状面221和第一柱状面211均为圆台曲面。进一步地，参见图13所示，所述凹腔23具有一凹腔顶面231和连接于所述凹腔顶面231周边的凹腔侧面232，所述凹腔顶面231为一曲面。所述凹腔顶面231与所述球冠面222之间具有一定的距离，即，所述顶部结构22具有一厚度。根据实际使用的要求合理设置该顶部结构22的厚度。本实用新型中，该曲面为外凹面，可将穿过的光线发散，进一步增大了出光角度。[0046]进一步地，如图1和图2所示，所述透镜2、所述LED光源I和所述反光杯3设置成中心同轴线。这样，在实际生产中，便于个零部件间的定位组装，且能保证由所述LED光源I发出的光沿中心轴对称分布，使光斑更加均匀，确保了照明效果。进一步地，如图2所示，所述反光杯3呈凹形结构，所述透镜2设置于所述凹形结构的底部中心处。所述凹形结构呈碗状，其上大下小，底部贯通。这样，可使得出光口径较大，由所述透镜2射出的光，一部分经由所述透镜2的底部结构21穿出的光，可由所述反光杯3的内壁进行二次光路处理，从而扩大出光角度的调节范围。同时，避免了单独使用透镜2时，LED光源I发光面积小，亮度高，而造成的刺眼现象，使得出光面积更大且光线柔和，并伴随有金属的闪烁感，从而到达更加的照明效果。进一步地，所述LED光源I安装于所述凹腔23中。如此，可减少安装所述LED光源I的位置空间，使得结构更加紧凑精巧，同时，增大了所述透镜2上用于反射光线的面积，增加了配光的效果，提高了照明的效果。具体地，所述反光面为由直线段或圆锥曲线或样条曲线绕所述反光杯的中心线旋转而成的旋转曲面。本实施例中，将所述反光杯3的内壁的曲率半径R设置为60_。如此，通过该曲率的设计可以将单颗LED光源I发出的光配制成出光角度为24°的配光分布。具体地，本实施例中，该反光杯3的上口径设置为36.75mm，下口径设置为18.96mm。当然，根据具体的需要，可相应的设置该反光杯3的上、下口径尺寸。进一步地，所述透镜2的底部设有一圈凸缘24，所述反光杯3的底部设有于所述凸缘24匹配的定位槽32。本实施例中，所述凸缘24由所述透镜2的底部的边缘沿径向向外延伸而成。所述定位槽32由所述反光杯3的底端向内凹设而成。实际安装时，所述凸缘24的上表紧紧抵接所述定位槽32的底部表面上。为进一步限制定所述反光杯3与所述透镜2之间的转动，可在所述定位槽32与所述凸缘24相对的面上设置限位结构，如，凹凸定位。当然，也可将所述透镜2和所述反光杯3采用卡扣结构连接，也是可行的。实施例二本实施例与实施一的区别在于:本实施例中，如图6所示，所述反光杯3的内壁曲率半径R为122_。这样，通过该曲率的反光杯3，可将单颗LED发出的光线配制成出光角度为24°的配光分布。具体地，将所述反光杯3的上口径设置为36.75mm，下口径设置为17.18_。当然，根据市场的需求，也可将所述反光杯3的内壁设置成适当的曲率值，也是可行的。实施例三本实施例与所述实施一的区别在于:如图7-图9所示，本实施例采用了四颗LED作为光源，所述四颗LED光源I以中心轴为中心阵列分布，呈正方形。此处，很容易理解，实际应用，根据不同的发光强度的要求，可以将所述LED光源I设置成多颗，并使之均匀分布，即可使用单颗LED作为光源，也可使用多颗LED作为光源，从而实现不同的出光效果。进一步地,如图9所示,所述反光面为圆弧面31,所述反光杯3的内壁上的圆弧面31由多个沿所述反光杯3的底部到顶部方向首尾相接的弧形面33组合构成。如此，各圆弧面31，在径向上具有多个小的弧形面33，进一步地增加了所述内部的表面积，这样，就增加了所述反光杯3的反光面积，使其具有一定的打散光的作用，可以使光斑更均匀，同时，在使用多颗LED作为光源时还具有混光的功效。[0056]进一步地，如图10所示，所述配光结构还包括一可透光的盖板4，该盖板4密封连接于所所述反光杯3的出光口处。如此，可避免污浊物对所述反光杯3内壁及透镜2的污染，提高了所述配光结构的可靠性。如图10所示，本实用新型还提供了一种LED灯，包括一灯座5和上述任一项所述的配光结构，所述配光结构安装于所述灯座5上。本实用新型提供的LED灯，由于具有上述任一项的配光结构，由此，在同一系列产品上只需更改发光杯花纹或透镜2结构即可实现不同角度的配光效果，从而降低了开发成本，利于实现产品的多样性，增加了产品生产和销售的灵活性，增加了该LED灯的市场竞争力。以上所述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。
权利要求1.一种配光结构，其特征在于，包括一透镜、LED光源和可改变出光角度的反光杯，所述透镜、LED光源和反光杯分体制作；所述LED光源可拆卸式地安装于所述透镜上，所述反光杯可拆卸式地连接于所述透镜的周边，所述反光杯的内壁具有沿周向均匀分布的反光面，所述透镜为一旋转对称体，所述透镜具有一可将所述LED光源发出的光线直接射出的顶部结构和用于把所述LED光源发出的光线折射到所述反光杯上的底部结构，所述底部结构设有一凹腔，所述底部结构的径向尺寸大于所述顶部结构的径向尺寸，所述底部结构的外周面包括由一直线段绕其中心轴旋转而成的第一柱状面和一弧线段绕其中心轴旋转而成的弧面，所述弧面连接于所述第一柱状面的上端，所述顶部结构的外周面包括第二柱状面和连接于所述第二柱状面上端的球冠面。
2.根据权利要求1所述的一种配光结构，其特征在于:所述凹腔具有一凹腔顶面和连接于所述凹腔顶面周边的凹腔侧面，所述凹腔顶面为一曲面。
3.根据权利要求1或2所述的一种配光结构，其特征在于:所述透镜的底部设有一圈凸缘，所述反光杯的底部设有与所述凸缘匹配的定位槽。
4.根据权利要求1或2所述的一种配光结构，其特征在于:所述透镜、所述LED光源和所述反光杯设置成中心同轴线。
5.根据权利要求4所述的一种配光结构，其特征在于:所述反光杯呈凹形结构，所述透镜设置于所述凹形结构的底部中心处。
6.根据权利要求5所述的一种配光结构，其特征在于:所述LED光源安装于所述凹腔中。
7.根据权利要求6所述的一种配光结构，其特征在于:所述反光面为由直线段或圆锥曲线或样条曲线绕所述反光杯的中心线旋转而成的旋转曲面。
8.根据权利要求6或7所述的一种配光结构，其特征在于:所述LED光源设置为四颗，呈阵列分布。
9.根据权利要求1所述的一种配光结构，其特征在于:所述反光面为圆弧面，所述圆弧面由多个沿所述反光杯的底部到顶部方向首尾相接的弧形面组合构成。
10.LED灯，包括一灯座，其特征在于:还包括权利要求书1-9任一项所述的配光结构，所述配光结构安装于所述灯座上。
专利摘要本实用新型属于照明技术领域，尤其涉及一种配光结构及LED灯。一种配光结构，包括分体制作且相互可拆卸式连接的透镜、LED光源和可改变出光角度的反光杯，所述反光杯的内壁具有沿周向均匀分布的反光面，所述透镜为一旋转对称体，所述透镜具有一可分别将所述LED光源发出的光线直接或折射到所述反光杯上的顶部结构和底部结构，所述底部结构设有一凹腔。本实用新型中的配光结构，通过所述LED光源、透镜和所述反光杯分体制作，所述反光杯和所述透镜可拆卸式地安装于所述透镜上，这样，当需要改变LED光源发出光的角度时，可以通过更换相应的透镜和反光杯即可实现。如此，配光结构简单，配光方式灵活，适应性佳，具有该配光结构的LED灯竞争力强。
文档编号F21V13/04GK202972943SQ201220665348
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者薛信燊, 袁尤智 申请人:深圳市众明半导体照明有限公司