一种LED射灯的制作方法

本发明涉及照明产品技术领域，尤其涉及一种LED射灯。

背景技术：

光束角是指于垂直光束中心线之一平面上，光强度等于50％最大光强度的两个方向之间的夹角。LED射灯能发射出较小光束角，实现局部照亮的效果，广泛用于局部重点照明的场所，如博物馆照明、商铺照明等等。

市面上的LED射灯主要是使用板上芯片(COB，Chip On Board)光源实现的，即市面上通常所说的COB LED光源，COB LED具有光源尺寸小，易实现光学设计等的优点，在目前的市场上被广泛应用；但是COB LED的封装技术难度大，结构复杂，通常是通过很多颗晶片阵列在基板上，再通过晶线连接电路，再覆盖荧光粉，此结构生产难度大，品质也不好控制，尺寸小，功率大，发热量大，需要依赖很大结构的铝散热器进行散热，生产成本很高，生产过程中容易出现死灯，晶线断裂，散热不良等一系列问题。

而目前的表面贴装发光二极管LED，即SMD LED(SMD，Surface Mounted Devices)生产技术比较成熟，且市场需求量很大，每颗LED都有独立的支架，耐温也比COB高很多。SMD LED目前主要应用在基础照明、对光束角没有要求的场所。但是，SMD LED若干个点光源阵列后，多点发光，光学很难处理，会出现杂光和光斑，且光束角大，无法做到局部照射的效果。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种生产成本低、散热性能好，实现较小光束角的LED射灯，以解决现有技术中采用COB LED光源制作的LED射灯所带来的生产成本高、封装技术难度大、结构复杂的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明的一种LED射灯，包括壳体、SMD LED灯板、透镜，所述壳体为一端开口、另一端封合，所述SMD LED灯板为具有多个贴片发光二极管的LED光源板，所述SMD LED灯板、透镜由内到外依次设置于所述壳体的腔体内，所述透镜为上端小、下端大的圆锥形透镜，所述透镜的光焦度为正，所述透镜的上端抵接在所述SMD LED灯板上，所述透镜上端面的中部具有内壁为磨砂处理的混光腔室，所述SMD LED灯板的贴片发光二极管位于所述混光腔室内，所述混光腔室的内壁为入光面，所述透镜的侧面为用于将所述SMD LED灯板发出的光束朝向远离所述SMD LED灯板的方向反射的反光面，所述透镜的下端面为出光面。

在上述技术方案中，通过将SMD LED灯板和一块一端大、一端小的圆锥形透镜由内到外依次设置于在一端开口、另一端封合呈碗状结构的壳体内，透镜的光焦度为正，透镜的小端面上设有混光腔室，混光腔室的内壁作为透镜的入光面，透镜的侧面作为反光面，将SMD LED灯板发出的光束朝向远离SMD LED灯板方向的出光面反射，最后经出光面折射后将SMD LED灯板发出的光束聚拢，实现一个光束角小的射灯。

进一步改进在于，所述反光面呈均匀的鱼鳞面，鱼鳞面为不规则的多个相邻小平面构成。通过将透镜的侧面设置成由多个不规则的小平面构成的鱼鳞状反光面，可将从入光面折射进入至透镜内的光束均匀的反射至出光面，提高了光束的均匀度，有效地解决了采用SMD LED点光源阵列后产生光斑及杂光的现象。

进一步改进在于，所述混光腔室为圆孔，所述混光腔室的底面为一圆弧曲面。圆孔状的混光腔室能更好的将SMD LED点光源发出的光束均匀的发散至透镜内部。

进一步改进在于，所述混光腔室的底面向所述透镜的上端方向凸出。混光腔室的底面向透镜外表凸出，形成一凸透镜，实现了将SMD LED点光源发出的散乱光束聚拢，以达到光束角小的效果。

进一步改进在于，所述透镜的出光面为圆弧曲面。

进一步改进在于，所述出光面的圆弧曲面向所述透镜的内部凹陷形成第一凹曲面，所述第一凹曲面的中部向所述透镜的外部凸起形成第一凸曲面。

在上述技术方案中，通过将透镜的出光面设置成中间为向外凸出的凸曲面，发光面的外围边部分为向内凹陷的凹曲面，从而使透镜的入光面与出光面中间部分形成凸透镜，使透镜的入光面与出光面外围边部分的凹曲面形成正弯月透镜，解决了光束经反射折射出来后出现色差的问题，大大提高了射灯的聚光性及聚光能力。

进一步改进在于，所述透镜通过透镜固定圈与所述壳体固定，所述透镜固定圈内壁设有第一卡扣及第一台阶，所述透镜下端边缘抵住于所述第一台阶，所述第一卡扣卡合在所述透镜的外侧边缘上，所述透镜固定圈的外壁设有第二卡扣及第二台阶，所述壳体的开口抵住于所述第二台阶，所述第二卡扣卡合在所述壳体内壁的卡槽内。

在上述技术方案中，通过设置一透镜固定圈连接在透镜与壳体之间，透镜固定圈的内壁上设置有两个或多个卡扣，当透镜的下端面抵住在内壁的台阶上时，内壁上的卡扣卡合在透镜的外侧边缘上，使透镜与透镜固定圈连接在一起，透镜固定圈的外壁上设置有两个或多个卡扣，透镜固定圈嵌设在壳体的开口处，当壳体的开口抵住在透镜固定圈外壁的台阶上时，外壁上的卡扣卡合在壳体内壁的卡槽内，与壳体固定连接，实现将透镜封装在壳体的开口上，由于透镜固定圈均采用卡扣的方式连接，结构简单，安装方便，提高了射灯的拆装工作效率，另外，无需使用螺丝等固定件进行固定，降低了生产成本，及组装工具的投入成本。

进一步改进在于，所述壳体由导热材料制得，所述壳体封合端的侧壁背向开口方向延伸形成具有两个开口的壳体。

在上述技术方案中，通过将壳体封合端的侧壁向开口反方向延伸，形成另一个具有开口的碗状结构，从而增加了壳体的散热面积，提高了散热效率，解决了散热能力差的问题，同时，由于散热面积的成倍增加，可使射灯的壳体体积更加的减小，实现同等功率，体积更小的射灯。

进一步改进在于，所述壳体为铝板冲压制成，所述壳体侧壁外表面上覆盖设置一层绝缘材料，所述壳体的侧壁外表面上成型有与射灯面环内壁上的卡槽相互匹配的凸起。通过采用铝板冲压制成壳体，壳体的重量更轻巧，生产工艺简单，铝材质价廉，生产成本低，导热率高，可大大提高散热速度；铝质壳体的外表面覆盖一层绝缘材料，从而能有效地解决LED驱动电源采用非隔离式电源的漏电风险，相比采用隔离电源方案的射灯相比，本技术方案的射灯成本大大降低，市场推广性好。

进一步改进在于，所述射灯面环外壁上对称的设置有扭簧支架，所述扭簧支架上设有扭簧，所述扭簧的作用臂上套设有橡胶保护套。

在上述技术方案中，在射灯面环的外壁上设置扭簧支架，扭簧支架上设置扭簧，通过扭簧的作用臂、射灯面环、安装面板之间的相互作用，使射灯实现快速安装于安装面板上，在扭簧的作用臂上套设橡胶保护套，增大受力面积及摩擦力，提高射灯安装的稳固性。

与现有技术相比，本发明的LED射灯采用SMD LED灯板作为射灯的发光源，并通过光焦度为正的透镜将点光源的光束均匀分散以及聚拢，从而实现较小光束角的射灯，由于采用SMD LED作为光源，相比现有技术中采用COB LED光源的射灯，大大降低了生产成本，简化了生产工艺，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明一种LED射灯的结构爆炸图；

图2为本发明一种LED射灯的结构示意图；

图3为本发明一种LED射灯的剖面示意图；

图4为本发明中透镜的光学原理示意图；

图5为本发明中壳体的剖面示意图；

图中，1-壳体，10-电源盖，101-接线盖，11-第一散热件，12-第二散热件，13-塑料层，14-凸起，2-SMD LED灯板，3-透镜，31-入光面，32-反光面，33-出光面，33a-第一凹曲面，33b-第一凸曲面，4-电源，5-连接圈，6-射灯面环，61-扭簧支架，62-扭簧，63-护套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明提供了一种LED射灯，包括壳体1、SMD LED灯板2、透镜3，壳体1为一端开口、另一端封合，其中，壳体1封合端的侧壁背向开口方向延伸形成另一个腔体，壳体1的两个腔体即为上腔体和下腔体,SMD LED灯板2、透镜3由内到外依次设置在壳体1的下腔体内，在实际生产应用中，SMD LED灯板2通过螺丝固定在壳体1的下腔体顶壁上，上腔体内设置有用于驱动SMD LED灯板2工作的电源4，上腔体的开口设有电源盖10，将电源4绝缘的盖封在上腔体内，电源盖10上设有一个电线入口，电线入口处设有接线盖101，接线盖101可将电线相对于电源盖10固定，防止电线与电源4连接的端子松脱，导致接触不良等问题，在本实施例中，电源4采用非隔离式电源，可以大大降低生产成本；SMD LED灯板2为具有多个贴片发光二极管的LED光源板；参见图4所示，透镜3为上端小、下端大、光焦度为正的圆锥形透镜，透镜3上端面的中部具有内壁为磨砂处理的混光腔室，混光腔室可以为圆弧凹孔或者圆柱孔，在本实施例中，混光腔室为圆柱孔，其中，圆柱形的混光腔室的底面向透镜3的上端方向凸出，SMD LED灯板2的贴片发光二极管位于混光腔室内，混光腔室的内壁为入光面31；透镜3的侧面为反光面32，具体地，反光面32呈均匀的鱼鳞面，鱼鳞面为不规则的多个相邻小平面构成；透镜3下端面为圆弧曲面结构的出光面33，具体地，出光面33的圆弧曲面向所述透镜的内部凹陷形成第一凹曲面33a，所述第一凹曲面33a的中部向所述透镜3的外部凸起形成第一凸曲面33b；电源4驱动SMD LED灯板2工作，SMD LED灯板2的贴片发光二极管发出光束，光束经过入光面31折射进入至透镜3内，后经反光面32将SMD LED灯板2发出的光束/线朝向远离SMD LED灯板2的方向反射，光束最后经过出光面33的折射最终从透镜3内射出并集中聚拢，实现小光束角目的。

其中，圆孔状的混光腔室能更好的将SMD LED点光源发出的光束均匀的发散至透镜3内部；混光腔室的底面向透镜外表凸出，提高了光束聚拢性，增强光束角小的效果；通过将透镜3的出光面33设置成中间为向外凸出的凸曲面、发光面33的外围边部分为向内凹陷的凹曲面，从而使透镜3的入光面31与出光面33中间部分形成凸透镜，使透镜3的入光面31与出光面33外围边部分的凹曲面形成正弯月透镜，更好的解决了光束经反射折射出来后出现色差的问题，大大提高了射灯的聚光性及聚光能力；通过多个不规则的小平面构成的鱼鳞状反光面32，可将从入光面31折射进入至透镜3内的光束均匀的反射至出光面33，提高了多个点光源产生光束的均匀度，有效地解决了采用SMD LED点光源阵列后产生光斑及杂光的现象。

本发明的优选方式为，参见图3所示，透镜3通过透镜固定圈5与壳体1固定，透镜固定圈5的内壁上设有台阶及两个或多个第一卡扣，当透镜3的下端边缘抵住在内壁的台阶上时，各个第一卡扣卡合在透镜3的外侧边缘上，使透镜3与透镜固定圈5连接在一起；透镜固定圈5的外壁上设有台阶及两个或多个第二卡扣，透镜固定圈5嵌设在壳体1的开口处，当壳体1的开口抵住在透镜固定圈5外壁的台阶上时，外壁上的第二卡扣卡合在壳体1内壁的卡槽内，使透镜固定圈5与壳体1固定连接，实现将透镜3封装在壳体1的开口上，由于透镜固定圈5均采用卡扣的方式连接，结构简单，安装方便，提高了射灯的拆装工作效率，另外，无需使用螺丝等固定件进行固定，降低了生产成本，及组装工具的投入成本。

壳体1由导热材料制成，优选为1060铝板材；采用铝板冲压制成壳体，壳体的重量更轻巧，生产工艺简单，铝材质价廉，生产成本低，导热率高，可大大提高散热速度；由于壳体1封合端的侧壁背向开口方向延伸形成另一个腔体，使壳体1形成具有两个开口的碗状结构，使整个壳体1的散热面积增大了一倍，从而在设计大功率射灯时，可将体积减小一半时，射灯的散热性能仍然满足性能要求。

参见图5所示，为了简化生产工艺，在本实施例中，将壳体1设置成两个分别独立的一端开口、另一端封合的碗状结构，即第一散热件11、第二散热件12，第一散热件11和第二散热件12的封合端外部相互贴合连接，贴合连接的方式可以为采用导热胶带粘结或通过焊熔接、铆接等方式，本实施例中优选地，通过铆接方式将两者固定连接，铆接方式操作简单，连接稳固，不易分离；由于采用两个分别独立的碗状结构，在其封合端相互连接后，使封合端的整体厚度相比现有技术中碗状结构的散热罩的厚度增厚一倍，提高了热量传递速度。

将第一散热件11、第二散热件12铆接后，在其侧壁外表面上覆盖设置一层绝缘材料，在实际生产应用中，通过将铆接完成后的外壳1放置在注塑机上，在其表面注塑一层绝缘塑料；注塑时，在壳体的侧壁外表面上形成至少两个对称分布、与射灯面环内壁上的卡槽相互匹配的凸起14；在由第一散热件11、第二散热件12拼接而成的壳体1外壁上注塑一层塑料绝缘，有效地解决电源4采用非隔离式电源的漏电风险，相比采用隔离电源方案的射灯相比，本技术方案的射灯成本大大降低，市场推广性好。

参见图2所示，射灯面环6的外壁上对称的设置有扭簧支架61，所述扭簧支架61上设有扭簧62，所述扭簧62的作用臂上套设有橡胶保护套63，通过扭簧62的作用臂、射灯面环61、灯具安装面板之间的相互作用，使射灯实现快速安装于灯具安装面板上，在扭簧的作用臂上套设橡胶保护套，增大受力面积及摩擦力，提高射灯安装的稳固性。

与现有技术相比，本发明的LED射灯采用SMD LED灯板作为射灯的发光源，并通过光焦度为正的透镜将点光源的光束均匀分散以及聚拢，从而实现较小光束角的射灯，由于采用SMD LED作为光源，相比现有技术中采用COB LED光源的射灯，大大降低了生产成本，简化了生产工艺，提高了生产效率。

应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。