Led投射灯的制作方法
【专利摘要】一种LED投射灯，其特征在于，包括投射单元；投射单元包括光源组、透镜组以及偏光灯罩；光源组包括LED芯片以及安装LED芯片的基板，透镜组、偏光灯罩依次安装在基板上；偏光灯罩的进光面或出光面为锯齿状。上述LED投射灯，将多个模块化投射单元整合为一个整灯，投射单元数量可根据实际需求而设定，无须重新设计外壳和电路，降低了开发成本。而损坏时仅需跟换损坏的投射单元即可，其他投射单元仍可继续使用，降低了更换成本。
【专利说明】LED投射灯
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED技术，特别是涉及一种LED投射灯。
【背景技术】
[0002]LED (Light-Emitting D1de,发光二极管)是一种能够将电能转化成可见光的固态的半导体器件，具有电压低、耗电量小、发光效率高等优点，如今在建筑物室内外照明、城市美化、景观照明等中应用也越来越广泛。
[0003]LED投射灯是一种应用于轨道等长距离、窄宽度的照明光源。一般的LED投射灯具有固定功率和固定外形，仅适合在指定的场所使用。如果更换应用场地，则需重新设计模具或重新设计电路，增加了开发成本。
实用新型内容
[0004]基于此，提供一种可根据实际需求自由组装的LED投射灯。
[0005]一种LED投射灯，其特征在于，包括投射单元；所述投射单元包括光源组、透镜组以及偏光灯罩；所述光源组包括LED芯片以及安装所述LED芯片的基板，所述透镜组、所述偏光灯罩依次安装在所述基板上；所述偏光灯罩的进光面或出光面为锯齿状。
[0006]在其中一个实施例中，光源组包括至少两个LED芯片，所述LED芯片阵列排布在所述基板上。
[0007]在其中一个实施例中，LED芯片功率为5瓦，数量为18颗。
[0008]在其中一个实施例中，透镜组包括底座以及安装在所述底座上的子透镜，所述底座开设通孔，所述子透镜、所述通孔和所述LED芯片对应设置。
[0009]在其中一个实施例中，子透镜为圆台型，所述子透镜出光面外侧向内凹陷，中间向外凸起。
[0010]在其中一个实施例中，子透镜进光面内凹形成可收容所述LED芯片的凹槽。
[0011]在其中一个实施例中，偏光灯罩包括偏光单兀，所述偏光单兀与所述子透镜位置对应设置；所述偏光单元设有锯齿结构，所述锯齿结构深度依次递减。
[0012]在其中一个实施例中，还包括:安装在所述基板背面的散热组件，所述散热组件包括并列设置的散热片，所述散热片为鱼鳍状。
[0013]在其中一个实施例中，还包括托架，所述托架呈U形，所述散热组件可转动地安装在所述托架上。
[0014]在其中一个实施例中，散热组件外侧开设定位孔与限位槽；所述托架设有第一连接件与第二连接件，所述第一连接件与所述第二连接件分别安装在所述定位孔与所述限位槽中。
[0015]上述LED投射灯，将多个模块化投射单元整合为一个整灯，投射单元数量可根据实际需求而设定，无须重新设计外壳和电路，降低了开发成本。而损坏时仅需跟换损坏的投射单元即可，其他投射单元仍可继续使用，降低了更换成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为投射单元的分解图；
[0017]图2为图1中投射单元另一角度的分解图；
[0018]图3为一种实施例中的LED芯片、子透镜与偏光单兀对应关系不意图；
[0019]图4为安装有散热组件的投射单元立体图；
[0020]图5为整合三个投射单元并安装有托架的LED投射灯立体图；
[0021]图6为本实用新型的LED投射灯配光曲线图。
【具体实施方式】
[0022]本实用新型中所述描述的横向、纵向，内侧、外侧，以及上、下是根据本附图中LED投射灯的摆放位置而言，并不因此而限制本实用新型的范围。
[0023]请参见图1?2。本实用新型提出的LED投射灯包括模块化的投射单元100，该投射单元100包括光源组110、透镜组120以及偏光灯罩130。
[0024]具体地，光源组110，用作LED投射灯的发光源，产生投射光线。光源组110包括LED芯片111与基板112，其中LED芯片安装在基板112上，LED芯片可以是一个或者是多个。基板112可以米用招材质,也可以米用PCB板。
[0025]透镜组120，安装在基板112上，并位于光源组110出光面上。透镜组120用于汇聚光源组I1射出的投射光线。其中透镜组120的中心基准光轴对准光源组110。透镜组120的制造材料可以是PMMA (丙烯酸类树脂，俗称有机玻璃)、硅胶、PC (Poly carbonate,聚碳酸酯)等透明材料。
[0026]偏光灯罩130,同样安装在基板112上，同时位于透镜组120的出光面下,用于打散经过透镜组120的投射光线。其中偏光灯罩130由厚度不均的透明基体制成，进光面或出光面设置成锯齿状，即偏光灯罩130的内侧面与外侧面其中一面带有锯齿结构。
[0027]透镜组120、偏光灯罩130依次安装在基板112上，即偏光灯罩130与光源组110的基板112形成封闭腔体，收容透镜组120。
[0028]LED投射灯的投射光线由光源组110射出，由透镜组120汇聚后，再由偏光灯罩130打散射出，增加光照范围。
[0029]本实用新型提出的LED投射灯，可以采用单个投射单元100，也可以组合多个模块化的投射单元100形成一个整灯。投射单元100的数量根据实际需求设置，仅需根据不同场景需求增加或减少投射单元100的数量而无须重新开模或设计电路。此外当出现故障时仅需更换单个投射单元100即可，避免了大量成本的浪费。
[0030]在一个实施例中，光源组110包括多个LED芯片111。LED芯片111阵列排布在基板112上。
[0031]具体地，光源组110的发光单元为LED芯片111，LED芯片111按照阵列均匀排布在基板112的内侧面上。LED芯片111的功率以及数量可按照实际需求设置。
[0032]LED芯片111阵列排布，有助于出光的均匀性，同时由于组合了多个LED芯片111，保证光照亮度。
[0033]进一步地，单个投射单元100中，光源组110采用LED芯片111的数量为18颗，将9个设置为一列，分两行排列。该实施例中每个LED芯片111额定功率为5W (瓦)，实际工作时功率为3W，单个投射单元100整体功率为50W左右，功率相比传统灯具大幅减少。
[0034]在一个实施例中，透镜组120包括底座121与子透镜122。其中子透镜122设置在底座121上。底座121上开有通孔1211，通孔1211的位置对应光源组110设置。当光源组110包括多个LED芯片111时，通孔1211数量与LED芯片111数量相等，每个通孔1211对应开设在每个LED芯片111的出光面正前方。相应地，子透镜122数量与通孔1211数量相等。投射光线通过通孔1211后，再经过子透镜122汇聚。
[0035]在底座121上开设通孔1211，安装后光源组110的LED芯片111伸进通孔1211中，保证LED芯片111发光时与子透镜122无干涉现象。
[0036]进一步地，子透镜122为圆台形状，底面为出光面，且出光面外侧内凹，中间外凸。
[0037]参见图3。具体地，子透镜122侧面可以是直面，也可以是弧面。投射灯工作时，子透镜122对应的LED芯片111相当于点光源，呈发散性发光，LED芯片111发出的部分光线由子透镜122侧面射出时，由于侧面已经预先按照设定角度倾斜设置，光线经过侧面会发生全反射现象，改由子透镜122下方出光面射出。出光面外侧内凹部分对应这部分光线，小角度聚焦光线。LED芯片111发出的另一部分光线直接向下穿透子透镜122，此部分光线通过子透镜122出光面中间的外凸部分进行小角度聚焦。
[0038]本实施例中，子透镜122进光面上还可以设有凹槽1221。凹槽1221可以容纳LED芯片111，组装后的LED芯片111可以伸入凹槽1221内，凹槽211顶部贴紧基板112。
[0039]设置凹槽12211，使得组装后的子透镜122与发光源LED芯片111组合更加紧密，有助于减少LED投射灯的整体厚度。
[0040]参见图2?4。偏光灯罩130呈长方体型，整体形成一个内凹的槽体。偏光灯罩130周边设有安装孔，通过螺钉与基板112形成密封腔体。偏光灯罩130内侧面为进光面，外侧面为出光面，进光面或出光面为锯齿状。
[0041]在一个实施例中,偏光灯罩130包括有多个偏光单兀131。
[0042]具体地，偏光单元131的数量与子透镜122数量相同，且位置对准设置。偏光单元131具有非对称结构，上面设有锯齿结构，锯齿结构集中在一半侧上，其中锯齿结构顶部平整，深度依次递减，此外，锯齿结构的厚度、锯齿结构之间的间隔不规则设置。另一半侧为与锯齿结构衔接的斜面，该斜面向偏光单元131边缘方向逐渐平缓。
[0043]该实施例中，偏光灯罩130的进光面为锯齿状,出光面抛光处理成平整面。偏光单元131设置在进光面内，重复组合，偏光单元131上的锯齿结构排列形成偏光灯罩130的锯齿状进光面。可以理解，也可以是偏光灯罩130的出光面为锯齿状，进光面平整，偏光单元131的锯齿结构相应设置在出光面上。
[0044]单个偏光单元131可以将光线方向沿单个方向偏移，而由于偏光单元131部分平整、平缓，使得透镜厚度相等不对光线的投射方向进行改变，保证了某部分光线可以照射到远处，具有照射范围广的优点。
[0045]请参见图4?5。在一个实施例中，LED投射灯还包括散热组件200。
[0046]具体地，散热组件200包括多个长条形散热片，散热片并列排列，相互之间留有间隔，整体呈鱼鳍状排列。散热组件200采用热量传导性能较佳的金属材质，垂直贴紧在基板112背面上。
[0047]可以理解，散热组件200也可以是与基板112 —体成型。
[0048]设置散热组件200可利于LED投射灯的散热通风，保证LED投射灯的正常使用，同时有助于延长使用寿命。
[0049]该实施例中，LED投射灯设置有托架300。
[0050]具体地，托架300呈U型，两端分别安装在散热组件200外侧。托架300整体夹持住LED投射灯，LED投射灯可绕托架300端部转动而实现LED投射灯照射角度的调节。
[0051]进一步地，散热组件200上两外侧均设有定位孔201与限位槽202。具体地定位孔201与限位槽202共心设置，限位槽202所在圆的半径比定位孔201大，限位槽202分布在定位孔201的外围。匹配地，托架300托臂上设有第一连接件和第二连接件(图未示)，分别对应安装在定位孔201与限位槽202内。安装完成后，第一连接件装入定位孔201中实现可转动连接，第二连接件装入限位槽202内并可在槽内移动，当投射单元100固定角度后，通过限位槽202中的第二连接件固定位置即可。其中第一连接件或第二连接件可以是与定位孔201或限位槽202相匹配的螺孔与螺钉，也可以是与托架300 —体成型的凸起。
[0052]上述托架300、定位孔201与限位槽202的连接结构，结构简单，性能可靠，且操作容易。当LED投射灯包括多个投射单元100时，相邻间的投射单元100还在定位孔201与限位槽202的基础上通过螺栓实现彼此角度的调节。
[0053]请参见图6，图6为整合了四个投射单元100的LED投射灯亮度仿真结果。此时LED投射灯功率大致为200W，在照射范围内250米的光线达到21x (勒克斯)以上且中间无明显的暗区，光照效果突出。
[0054]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种LED投射灯，其特征在于，包括投射单元； 所述投射单元包括光源组、透镜组以及偏光灯罩；所述光源组包括LED芯片以及安装所述LED芯片的基板，所述透镜组、所述偏光灯罩依次安装在所述基板上；所述偏光灯罩的进光面或出光面为锯齿状。
2.根据权利要求1所述的LED投射灯，其特征在于，所述光源组包括至少两个LED芯片，所述LED芯片阵列排布在所述基板上。
3.根据权利要求2所述的LED投射灯，其特征在于，所述LED芯片功率为5瓦，数量为18颗。
4.根据权利要求1所述的LED投射灯，其特征在于，所述透镜组包括底座以及安装在所述底座上的子透镜，所述底座开设通孔，所述子透镜、所述通孔和所述LED芯片对应设置。
5.根据权利要求4所述的LED投射灯，其特征在于，所述子透镜为圆台型，所述子透镜出光面外侧向内凹陷，中间向外凸起。
6.根据权利要求5所述的LED投射灯，其特征在于，所述子透镜进光面内凹形成可收容所述LED芯片的凹槽。
7.根据权利要求4所述的LED投射灯，其特征在于，所述偏光灯罩包括偏光单元，所述偏光单元与所述子透镜位置对应设置；所述偏光单元设有锯齿结构，所述锯齿结构深度依次递减。
8.根据权利要求1?7任意一条所述的LED投射灯，其特征在于，还包括:安装在所述基板背面的散热组件，所述散热组件包括并列设置的散热片，所述散热片为鱼鳍状。
9.根据权利要求8所述的LED投射灯，其特征在于，还包括托架，所述托架呈U形，所述散热组件可转动地安装在所述托架上。
10.根据权利要求9所述的LED投射灯，其特征在于，所述散热组件外侧开设定位孔与限位槽；所述托架设有第一连接件与第二连接件，所述第一连接件与所述第二连接件分别安装在所述定位孔与所述限位槽中。
【文档编号】F21V9/14GK203836741SQ201420122536
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】赵宇波, 焦丽华, 许靖, 郭雅群 申请人:深圳创新设计研究院有限公司