一种基于微棱镜结构的led柱灯的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于微棱镜结构的LED柱灯，通过采用微棱镜膜卷制成灯罩，并与反射膜配合作用，光源投射光线至反射膜上并发生反射，投射入灯罩内，通过微棱镜结构的作用，实现光能的再分配，保证柱灯出光分布均匀，避免产生眩光等问题。该柱灯主要由灯罩、上下灯座、设置于上下灯座上的反射膜与LED光源组成，结构简单，柱灯的整体重量较轻，同时，仅在上、下灯座上安装LED光源，减少了光源的使用量，降低能源的消耗，避免光源的过热损坏，提高其使用寿命。
【专利说明】一种基于微棱镜结构的LED柱灯
【技术领域】
[0001]本实用新型属于柱灯的设计制造领域，具体涉及一种基于微棱镜结构的LED柱灯。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，柱灯通常是由圆柱形灯罩，日光灯管，驱动控制电路和支撑机构等组成，日光灯位于圆柱灯罩的轴线上，日光灯管发出的光线经圆柱形灯罩出射。该技术中所采用的日光灯管具有发光效率低、耗电高、寿命短、易碎等缺点，尤其是其废弃物会产生汞污染。此外，其圆柱形灯罩多为玻璃或塑料薄片，对日光灯所出射光线的空间分布无改变，看起来比较刺眼。
[0003]随着半导体发光二极管亮度的不断提高，发光二极管(LED)已广泛应用于照明。但是传统的发光二极管柱灯的造型和光线穿过透明柱形灯罩时光线的传输方式过于简单，且由于现有的LED封装问题，使得LED柱灯所发出的光线带有眩光，不符合当今人们的视觉要求。例如专利号为CN202327703U所述的一种柱灯，将贴片光源安装在合金柱上，以形成多个围绕合金柱分布的带状光源，类似日光灯管的柱状光源。为了提高照明均匀度和柔和度，在贴片柱状光源的外侧安装有扩散功能的灯罩。这种结构的柱灯，带有多个凹槽的合金柱不仅笨重，而且无法实现沿圆柱径向360度出光，尤其是大量贴片光源的使用，不但增加了系统的复杂性，而且系统的散热处理将变得极其困难，这将直接影响贴片光源的使用寿命。又如专利号为CN102563378A所述的发光二极管柱灯，发光二极管的分布采用类似CN202327703U的结构，通过递光膜和灯罩，可实现沿圆柱径向360度的出光。但是，该柱灯仍采用大量的发光二极管，散热处理相当困难。同时，借助于递光膜和折射率与递光膜相同的透明灯罩，虽然在柱灯沿圆柱径向实现了 360度的出光，但其光强沿圆柱径向的分布均匀性将很难得到保证，极易出现刺眼的眩光。
[0004]因此，鉴于以上问题，有必要提出一种新型的柱灯，简化柱灯的结构，保证柱灯出光分布均匀，避免产生眩光等问题，同时减少光源的使用量，降低能源的消耗，避免光源的过热损坏，提闻其使用寿命。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型提供了一种基于微棱镜结构的LED柱灯，通过采用微棱镜膜卷制成灯罩，并与反射膜配合作用，实现光能的再分配，保证柱灯出光分布均匀，避免产生眩光等问题，同时，该柱灯结构简单，减少了光源的使用量，降低能源的消耗，避免光源的过热损坏，提闻其使用寿命。
[0006]根据本实用新型的目的提出的一种基于微棱镜结构的LED柱灯，包括上、下灯座、连接于上、下灯座间的灯罩、以及LED光源，所述上、下灯座相对的一侧上设置有反射膜，所述上、下灯座中心位置处开设有放置LED光源的小孔，所述反射膜上与所述LED光源对应位置处开设有通孔，上、下两组LED光源分别通过通孔向下向上投射光线至灯罩内；
[0007]所述灯罩为由微棱镜膜塑形成的薄壁圆筒，所述微棱镜膜的微棱镜结构一面朝向灯罩的内侧。
[0008]优选的，所述LED光源为LED灯或LED模组。
[0009]优选的，所述微棱镜膜为至少一层。
[0010]优选的，所述微棱镜膜包括PET基材层与微棱镜结构层。
[0011 ] 优选的，所微棱镜结构层的棱镜为等腰直角棱镜。
[0012]优选的，所述上、下灯座相对的一侧边缘处开设有环形凹槽，所述上、下灯座的中间位置处形成凸起，所述灯罩的上、下端安装于所述环形凹槽内固定。
[0013]优选的，所述反射膜固定于所述凸起处，并与所述上、下灯座共轴心。
[0014]与现有技术相比，本实用新型公开的基于微棱镜结构的LED柱灯的优点是:
[0015]本申请通过采用微棱镜膜卷制成灯罩，并与反射膜配合作用，光源投射光线至反射膜上并发生反射，投射入灯罩内，通过微棱镜结构的作用，实现光能的再分配，保证柱灯出光分布均匀，避免产生眩光等问题。
[0016]该柱灯主要由灯罩、上下灯座、设置于上下灯座上的反射膜与LED光源组成，结构简单，柱灯的整体重量较轻，同时，仅在上、下灯座上安装LED光源，减少了光源的使用量，降低能源的消耗，避免光源的过热损坏，提高其使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为LED柱灯实施例1的结构示意图。
[0019]图2为实施例1的配光曲线图。
[0020]图3为LED柱灯实施例2的结构示意图。
[0021]图4为实施例2的配光曲线图。
[0022]图5为微棱镜膜的结构示意图。
[0023]图中的数字或字母所代表的相应部件的名称:
[0024]1、灯座2、灯罩3、反射膜4、LED光源5、微棱镜膜6、通孔7、环形凹槽8、凸起9、PET基材层10、微棱镜结构层。
【具体实施方式】
[0025]传统的柱灯日光灯管具有发光效率低、耗电高、寿命短、易碎等缺点，尤其是其废弃物会产生汞污染。此外，其圆柱形灯罩多为玻璃或塑料薄片，对日光灯所出射光线的空间分布无改变，看起来比较刺眼。目前现有技术中的LED柱灯所发出的光线带有眩光，光线分布不均匀，且系统较为复杂，散热处理效果差。
[0026]本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种基于微棱镜结构的LED柱灯，通过采用微棱镜膜卷制成灯罩，并与反射膜配合作用，实现光能的再分配，保证柱灯出光分布均匀，避免产生眩光等问题，同时，该柱灯结构简单，减少了光源的使用量，降低能源的消耗，避免光源的过热损坏，提闻其使用寿命。
[0027]根据本实用新型的目的提出的一种基于微棱镜结构的LED柱灯，包括上、下灯座
1、连接于上、下灯座I间的灯罩2、以及LED光源4，上、下灯座I相对的一侧上设置有反射膜3，上、下灯座I为圆盘状结构，其中心位置处开设有小孔(未示出)，用于安装固定LED光源及其散热装置，上、下灯座I相对的一侧边缘处开设有环形凹槽7，上、下灯座I的中间位置处形成凸起8，灯罩2的上、下端安装于环形凹槽7内固定。通过将灯罩两端卡接固定于环形凹槽内，便于柱灯的安装与拆卸。除此固定方式外，还可直接将灯罩的两端固定于灯座上，具体安装定位方式不做限制。
[0028]反射膜3固定于凸起8处，并与上、下灯座I共轴心。
[0029]反射膜3上与LED光源4对应位置处开设有通孔6，上、下两组LED光源4分别通过通孔6向下向上投射光线至灯罩2内。通过设置通孔6保证LED光源发出的光线可以入射到灯罩内而不被阻挡。
[0030]灯罩2为由微棱镜膜5塑形成的薄壁圆筒，呈圆柱状结构，微棱镜膜的微棱镜结构一面朝向灯罩2的内侧。圆柱形灯罩可由单层微棱镜膜卷成的圆柱形，也可以是由多层微棱镜膜重叠后卷成圆柱形，利用微棱镜膜上带有的微棱镜结构对上、下LED光源所投射出的光线进行再分配，保证出光均匀。
[0031 ] 其中，LED光源可为LED灯或LED模组。
[0032]微棱镜膜包括PET基材层9与微棱镜结构层10。微棱镜结构层的棱镜优选为等腰直角棱镜，保证经微棱镜结构分配的光线在360°范围内出射均匀。
[0033]上、下反射膜与圆柱形微棱镜膜所构成圆柱形光能分配腔具有以下特点:自上、下LED光源所出射的光线，投射到正对于LED光源放置的反射膜3上的部分将发生反射，并返回圆柱形光能分配腔内；投射到圆柱形微棱镜膜5上的部分，将通过微棱镜结构的作用部分地向外射出，部分返回圆柱形光能分配腔。如此反复，自上、下LED光源所出射的光线将极大比例地自圆柱形微棱镜膜5向外出射，圆柱形微棱镜膜5上的微棱镜结构对光能实现再分配。
[0034]下面将通过【具体实施方式】对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]实施例1
[0036]请参见图1，一种基于微棱镜结构的LED柱灯，该LED柱灯包括上、下LED光源4，上、下灯座1，上、下反射膜3，围成圆柱形状的微棱镜膜5。
[0037]上、下LED光源型号相同，均为半径为Imm朗伯型面发射光源，分别位于上、下灯座I的中心小孔内，分别朝下和朝上投射光线。
[0038]上、下灯座I为结构完全相同的圆盘，按图1所示方向放置，上、下灯座内侧凸起面间距为100mm。在其中心带开设有直径为3mm小孔，用于安装和固定LED光源及其散热装置。在其边缘处设有环形凹槽7，用于固定微棱镜膜5。环形凹槽7的内外直径分别为99.5mm和 100.5mm。
[0039]灯罩2为单层微棱镜膜卷成的圆柱形结构，圆柱外直径为100mm，圆柱内侧带有微棱镜结构。本实施例所米用微棱镜膜包含一层基材层和一层微棱镜结构层，基材层为PET材质，折射率为1.65，微棱镜结构层材质的折射率为1.56，微棱镜为间距为0.05mm的等腰直角棱镜。
[0040]上下反射膜3为形状完全相同、中心带有直径为3mm通孔的圆形薄片，其外直径为100mm，表面反射率为95%。设置在上、下灯座I的内侧凸起8上。
[0041]自上、下LED光源所出射的光线，投射到正对于LED光源放置的反射膜3上的部分将发生反射，并返回圆柱形光能分配腔内；投射到圆柱形微棱镜膜5上的部分，将通过微棱镜的作用部分向外出射，部分返回圆柱形光能分配腔。如此反复，自上、下LED光源所出射的光线将极大比例地自圆柱形微棱镜膜5向外出射，圆柱形微棱镜膜5上的微棱镜结构对光能实现再分配。
[0042]实施例1所述柱灯的配光曲线图如图2所示。由图中可以看出，实施例1所述柱灯具有以下特点:当此柱灯放置在观察者的人眼高度时，正对于人眼方向的强度很低(图中O度所示方向即为正对人眼方向)，这将完全消除普通LED柱灯的眩光，从而使得人眼的感受更加舒适。而在正负55度方向获得最主要的光照输出，即可照明地面和柱灯上侧(如天花板)。此外，在正负15度方向也存在部分照度输出，实现相对于柱灯接近水平位置的照明。
[0043]实施例2
[0044]如图3所不,一种基于微棱镜结构的LED柱灯,该LED柱灯包括上、下LED光源4,上、下灯座1，上、下反射膜3，围成圆柱形状的微棱镜膜5。
[0045]上、下LED光源型号相同，均为半径为Imm朗伯型面发射光源，分别位于上、下灯座I的中心小孔内，分别朝下和朝上投射光线。
[0046]上、下灯座I为结构完全相同的圆盘，按图1所示方向放置，上、下灯座内侧凸起面间距为100mm。在其中心带开设有直径为3mm小孔，用于安装和固定LED光源及其散热装置。在其边沿带有环形凹槽7，用于固定微棱镜膜5。环形凹槽7的内外直径分别为99.5mm和 100.5mm。
[0047]相互紧贴的双层微棱镜膜卷成外径为10mm的圆柱形以获得圆柱形微棱镜膜5，两层微棱镜膜带有微棱镜结构的一面均朝向圆柱内部。本实施例所米用微棱镜膜包含一层基材层和一层微棱镜结构层，基材层为PET材质，折射率为1.65,微棱镜结构层材质的折射率为1.56，微棱镜为间距为0.05mm的等腰直角棱镜。
[0048]上、下反射膜3为形状完全相同、中心带有直径为3mm通孔的圆形薄片，其外直径为100mm，表面反射率为95%。设置在上、下灯座I的内侧凸起8上。
[0049]自上下LED光源所出射的光线，投射到正对于LED光源放置的反射膜3上的部分将发生反射，并返回圆柱形光能分配腔内；投射到圆柱形微棱镜膜5上的部分，将通过微棱镜的作用部分地向外出，部分地返回圆柱形光能分配腔。如此反复，自上下LED光源所出射的光线将极大比例地自圆柱形微棱镜膜5向外出射，圆柱形微棱镜膜5上的微棱镜结构对光能实现再分配。
[0050]实施例2所述柱灯的典型配光曲线如图4所示。据此配光曲线，该柱灯具有以下特点:当此柱灯放置在观察者的人眼高度时，正对于人眼方向的强度很低(图中O度所示方向即为正对人眼方向)，这将完全消除普通LED柱灯的眩光，从而使得人眼的感受更加舒适。而在正负60度方向获得最主要的光照输出，即可照明地面和柱灯上侧(如天花板)。此外，在正负20度方向也存在部分照度输出，实现相对于柱灯接近水平位置的照明。
[0051]综上，本实用新型公开了一种基于微棱镜结构的LED柱灯，通过采用微棱镜膜卷制成灯罩，并与反射膜配合作用，光源投射光线至反射膜上并发生反射，投射入灯罩内，通过微棱镜结构的作用，实现光能的再分配，保证柱灯出光分布均匀，避免产生眩光等问题。
[0052]该柱灯主要由灯罩、上下灯座、设置于上下灯座上的反射膜与LED光源组成，结构简单，柱灯的整体重量较轻，同时，仅在上、下灯座上安装LED光源，减少了光源的使用量，降低能源的消耗，避免光源的过热损坏，提高其使用寿命。
[0053]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种基于微棱镜结构的LED柱灯，其特征在于，包括上、下灯座、连接于上、下灯座间的灯罩、以及LED光源，所述上、下灯座相对的一侧上设置有反射膜，所述上、下灯座中心位置处开设有放置LED光源的小孔，所述反射膜上与所述LED光源对应位置处开设有通孔，上、下两组LED光源分别通过通孔向下向上投射光线至灯罩内； 所述灯罩为由微棱镜膜塑形成的薄壁圆筒，所述微棱镜膜的微棱镜结构一面朝向灯罩的内侧。
2.如权利要求1所述的基于微棱镜结构的LED柱灯，其特征在于，所述LED光源为LED灯或LED模组。
3.如权利要求1所述的基于微棱镜结构的LED柱灯，其特征在于，所述微棱镜膜为至少一层。
4.如权利要求1所述的基于微棱镜结构的LED柱灯，其特征在于，所述微棱镜膜包括PET基材层与微棱镜结构层。
5.如权利要求4所述的基于微棱镜结构的LED柱灯，其特征在于，所微棱镜结构层的棱镜为等腰直角棱镜。
6.如权利要求1所述的基于微棱镜结构的LED柱灯，其特征在于，所述上、下灯座相对的一侧边缘处开设有环形凹槽，所述上、下灯座的中间位置处形成凸起，所述灯罩的上、下端安装于所述环形凹槽内固定。
7.如权利要求6所述的基于微棱镜结构的LED柱灯,其特征在于,所述反射膜固定于所述凸起处，并与所述上、下灯座共轴心。
【文档编号】F21Y101/02GK204005349SQ201420369818
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】陆国华, 杨丛渊, 于甄 申请人:张家港康得新光电材料有限公司