分组调控的黑板灯和照明系统的制作方法

本实用新型属于黑板灯照明技术领域，更具体地说，是涉及分组调控的黑板灯和照明系统。

背景技术：

黑板作为老师和学生之间知识传输的载体，其照明环境的好坏直接影响到课堂授课效率、效果，也影响到教师和学生的视力、用眼疲劳度。黑板照明是垂直设置的，黑板灯一般设置于黑板的侧上方，其照明需要达到以下几点要求：(1)使学生能够看清黑板；(2)黑板灯的光线不直射进入学生的眼睛；(3)黑板面上达到较好的均匀度。现有技术的黑板灯通常采用增加其发光功率的方法实现完全照亮黑板，以使学生能够看清黑板；对于避免黑板灯光线直射入学生眼睛的问题，可以通过反射板和挡光板将光源照向学生的光线进行遮挡不直射进入学生的眼睛，但灯光照在黑板上的灯光均匀度的黑板灯设计都有所不同。

目前学校教室黑板照明，往往采用传统T8灯管和LED(Light Emitting Diode，发光二极管)黑板灯。传统T8灯管，仅仅采用相同亮度相同瓦数的T8管组合或单一的T8灯管来照明黑板，使黑板面的照度均匀性差，照明效果不理想，或者只采用单一光源板组，通过光学设计来照明黑板，也会使黑板照明也亮暗不均。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种分组调控的黑板灯和照明系统，旨在解决现有技术的黑板灯在黑板上的光照不均匀的问题。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种分组调控的黑板灯，包括：

光源板组；

LED灯组，设置在所述光源板组上，且与所述光源板组连接；

光学透镜组，为空腔结构，设置在所述光源板组上方，且与所述光源板组连接；所述LED灯组置于所述光学透镜组的凹槽内；

电源驱动组件，设置在所述光源板组下方，与所述LED灯组电导通；

所述LED灯组包括：相串联的第一LED灯组和第二LED灯组；

所述第一LED灯组和所述第二LED灯组均包括至少两个光源组，同一LED灯组中的两个光源组串联；

同一LED灯组中的至少两个光源组均包括多个LED光源，且同一LED灯组中的至少两个光源组的LED光源的个数不同；

每个所述光源组中的多个LED光源均并行连接。

可选的，所述光源板组包括第一光源板组和第二光源板组；

所述第一LED灯组设置在所述第一光源板组上，所述第二LED灯组设置在所述第二光源板组上。

可选的，所述光学透镜组包括第一透镜组和第二透镜组；

所述第一LED灯组置于所述第一透镜组的凹槽内，所述第二LED灯组置于所述第二透镜组的凹槽内；

所述第一透镜组的高度高于所述第二透镜组的高度；

所述第一透镜组和所述第二透镜组均包括多个透镜，所述透镜设有凹槽。

可选的，所述透镜对应设有入光面、出光面和入光侧面；

所述入光面为朝向所述光源板组凸出的凹光面，与所述入光侧面连接；

所述入光侧面与所述光源板组垂直，与所述入光面构成所述透镜的凹槽；

所述LED光源置于所述透镜的凹槽内；

所述出光面，置于所述入光面上方；

所述多个透镜的所述出光面均连接；

所述入光面的尺寸小于所述出光面的尺寸；

所述第一透镜组的透镜的出光面的尺寸均大于所述第二透镜组的透镜的出光面的尺寸。

可选的，所述透镜还包括：侧面挡光墙，分别与所述出光面和所述入光侧面连接，用于朝向黑板或墙体反射所述LED光源发出的光线。

可选的，所述光源板组还包括第三光源板组；

所述LED灯组还包括第三LED灯组；

所述光学透镜组还包括第三透镜组；

所述第三LED灯组设置在所述第三光源板组上，所述第三LED灯组置于所述第三透镜组内；

所述第三透镜组的透镜的出光面的尺寸与所述第二透镜组的透镜的出光面的尺寸相同，且所述第三透镜组的高度与所述第二透镜组的高度相同。

可选的，所述黑板灯还包括：壳体；

所述光源板组、所述LED灯组、所述光学透镜组和所述电源驱动组件均置于所述壳体底部的内侧，并朝向靠近所述黑板或所述墙体的方向倾斜。

可选的，所述壳体包括：第一侧面和第二侧面；

所述第一侧面的高度高于所述第二侧面的高度。

可选的，所述黑板灯还包括设置在所述壳体上方的安装支架。

本实用新型第二方面提供一种照明系统，包括上述任一种分组调控的黑板灯。

本实用新型提供的一种分组调控的黑板灯的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型包括光源板组；LED灯组，排布设置在光源板组上方，且均与光源板组连接；光学透镜组，设置在光源板组上方，且与光源板组连接，LED灯组置于光学透镜组的凹槽内；电源驱动组件，设置在光源板组下方，与LED灯组电导通；LED灯组包括相串联的第一LED灯组和第二LED灯组；第一LED灯组和所述第二LED灯组均包括至少两个相串联的光源组，每个光源组的多个LED灯均并行连接，实现每个LED光源输入电流不同，即光照强度不同，提高黑板灯在黑板上的光照均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的分组调控的黑板灯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的分组调控的黑板灯的具体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的光源板组的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种光学透镜组的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的LED灯组中LED光源连接的电路结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的分组调控的黑板灯照在黑板上的效果示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种分组调控的黑板灯照在黑板上的灯光的纵横均匀度的实验结果示意图；

图8为本实用新型实施例提供的另一种分组调控的黑板灯照在黑板上的灯光的纵横均匀度的实验结果示意图；

图9为本实用新型实施例提供的另一种分组调控的黑板灯的具体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

实施例一

参见图1和图2，本实用新型实施例提供的一种分组调控的黑板灯，包括光源板组100、LED灯组200、光学透镜组300和电源驱动组件400。

LED灯组200，设置在光源板组100上，且与光源板组100连接。

光学透镜组300，为空腔结构，设置在光源板组100上方，且与光源板组100连接；LED灯组200置于光学透镜组300的凹槽内。

电源驱动组件400，设置在光源板组100的下方，与LED灯组200电导通。

LED灯组200包括：相串联的第一LED灯组201和第二LED灯组202。

第一LED灯组201和第二LED灯组202均包括至少两个光源组，同一LED灯组中的两个光源组串联。

同一LED灯组中的至少两个光源组均包括多个LED光源，且同一LED灯组中的至少两个光源组包含的所述LED光源的个数不同。

每个所述光源组中包含的多个LED光源均并行连接。

上述分组调控的黑板灯通过LED灯组200中的第一LED灯组201和第二LED灯组202的至少两个光源组的串联，所述两个光源组的多个LED光源的并联连接方式，且至少两个光源组的所述LED光源的个数不同，实现每个所述LED光源输入的电流不同，即光照强度不同，提高黑板灯在黑板上的光照均匀性。

进一步的，参见图2，一个实施例中，光源板组100包括第一光源板组101和第二光源板组102。

第一LED灯组201设置在第一光源板组101上，第二LED灯组202设置在第二光源板组102上。

进一步的，参见图3，第一光源板组101包括光源孔1011和透镜孔1012。

光源孔1011用于固定所述多个LED光源。具体的，第一光源板组101上至少设置两列光源孔1011。示例性的，第一光源板组101上设置两列光源孔1011用于固定第一LED灯组201的两个光源组的多个LED光源，即第一列固定第一LED灯组201的一个光源组的多个LED光源，第二列固定第一LED灯组201的另一个光源组的多个LED光源。光源孔1011与第一LED灯组201的两个光源组的多个LED光源通过固定装置连接，例如，螺丝、螺钉和螺栓等。

透镜孔1012用于固定光学透镜组300。透镜孔1012包括两组透镜固定孔，一组用于固定光学透镜组300的一端，另一组用于固定光学透镜组300的另一端。透镜孔1012与光学透镜组300可以通过固定装置连接，例如，螺丝、螺钉和螺栓等。

可选的，第二光源板组102包括光源孔1021和透镜孔1022。

具体的，第二光源板组102上至少设置两列光源孔1021。示例性的，第二光源板组102上设置两列光源孔1021用于固定第二LED灯组202的两个光源组的多个LED光源，即第一列固定第二LED灯组202的一个光源组的多个LED光源，第二列固定第二LED灯组202的另一个光源组的多个LED光源。光源孔1021与第二LED灯组202的两个光源组的多个LED光源通过固定装置连接，例如，螺丝、螺钉和螺栓等。

透镜孔1022用于固定光学透镜组300。透镜孔1012包括两组透镜固定孔，一组用于固定光学透镜组300的一端，另一组用于固定光学透镜组300的另一端。透镜孔1022与光学透镜组300可以通过固定装置连接，例如，螺丝、螺钉和螺栓等。

进一步的，一个实施例中，LED灯组200排布设置在光源板组100上方，且与光源板组100连接。

具体的，LED灯组200包括：相串联的第一LED灯组201和第二LED灯组202。

进一步的，参见图5，第一LED灯组201和第二LED灯组201均包括至少两个光源组，同一LED灯组中的至少两个光源组串联，同一LED灯组中的至少两个光源组均包括多个LED光源。

示例性的，第一LED灯组201和第二LED灯组202均包括两个光源组，每个光源组均包括多个LED光源，每个所述光源组中包的多个LED光源均并行连接。可选的，每个所述LED光源可以为LED灯珠，但LED光源不限于为LED灯珠。

进一步的，同一LED灯组中的两个光源组包括的所述LED光源的个数不同，可以使同一LED灯组中的两个光源组的输入电流不同，每个光源组包括的多个并联的LED光源的输入电流也不相同，即所述每个LED光源的发光亮度不同，所述每个LED光源照在黑板上的亮度和范围也不相同。

可选的，同一LED灯组中的两个光源组的输入电流之比可以是1:1、1.2:1、1.4:1、1.6:1、1.8:1或2:1。

优选的，本实施例的同一LED灯组中的两个光源组的输入电流之比是1.4:1，其中，一个光源组包括的LED光源的个数为5个，所述5个LED光源并行连接，另一个光源组包括的LED光源的个数为7个，所述7个LED光源并行连接，所述两个光源组串联。具体的，参见图7，本实用新型实施例提供的一种分组调控的黑板灯照在黑板上的灯光的纵横均匀度的实验结果示意图。图7左边的图表代表所述分组调控黑板灯的表面照度值分布图；图7右边的图表中，上面的曲线代表黑板表面的纵向照度分布，下面的曲线代表的黑板横向照度分布。当两个光源组的输入电流之比为1.4:1时，黑板纵向均匀度大于0.85，所述黑板纵向均匀度＝最小黑板亮度/平均黑板亮度。本实施例对每个光源组中包括的LED光源个数不做限定。

可选的，一个实施例中，第一LED灯组201和第二LED灯组202可以包括三个光源组，所述三个光源组串联。同一LED灯组中的每个光源组均包括多个LED光源，每个所述光源组中包含的多个LED光源均并行连接。可选的，每个所述LED光源可以为LED灯珠，但LED光源不限于为LED灯珠。

进一步地，同一LED灯组中的的三个光源组包括的LED光源的个数不同。具体的，每个光源组的所述LED光源的个数不同，可以使同一LED灯组中的三个光源组的输入电流不同，每个光源组包括的多个并联的LED光源的输入电流也不相同，即所述每个LED光源的发光亮度不同，所述每个LED光源照在黑板上的亮度和范围也不相同。

可选的，同一LED灯组中的三个光源组的输入电流之比可以是1:1:1、1.2:0.8:0.6或1.4:0.8:0.6。优选的，本实施例的同一LED灯组中的三个光源组的输入电流之比是1.4:0.8:0.6。具体的，参见图8，本实用新型实施例提供的另一种分组调控的黑板灯照在黑板上的灯光的纵横均匀度的实验结果示意图。图8左边的图表代表所述分组调控黑板灯的表面照度值分布图；图8右边的图表中，上面的曲线代表黑板表面的纵向照度分布，下面的曲线代表的黑板横向照度分布。当所述三个光源组的输入电流之比为1.4:0.8:0.6时，所述黑板纵向均匀度大于0.7。本实施例对每个光源组中包括的LED光源个数不做限定。

进一步的，参见图4，一个实施例中，光学透镜组300为空腔结构，设置在光源板组100上方，且与光源板组100连接。LED灯组200置于光学透镜组300的凹槽内。

可选的，光学透镜组300包括第一透镜组301和第二透镜组302。

第一LED灯组201置于第一透镜组301的凹槽内，第二LED灯组202置于第二透镜组302的凹槽内。第一透镜组301的高度高于第二透镜组302的高度。具体的，第一LED灯组201的至少两个光源组均置于第一透镜组301内，第二LED灯组202的至少两个光源组均置于第二透镜组302内。

可选的，第一透镜组301和第二透镜组302均包括多个透镜，所述透镜设有凹槽。

进一步的，由于第一LED灯组201的至少两个光源组包括的LED光源个数不同，第一LED灯组201的至少两个光源组包括的LED光源均置于第一透镜组301的所述透镜的凹槽内，即第一透镜组301的所述透镜的凹槽内可以包括至少一个LED光源。

第二LED灯组202的至少两个光源组包括的LED光源个数不同，第二LED灯组202的至少两个光源组包括的LED光源均置于第二透镜组302的所述透镜的凹槽内，即第二透镜组302的透镜的凹槽内可以包括至少一个LED光源。

进一步的，参见图2和图4，所述透镜对应设置有入光面、出光面和入光侧面。

示例性的，第一透镜组301的所述透镜对应设置有：入光面3011、出光面3012和入光侧面3013。

入光面3011为朝向光源板组100凸出的凹光面，与入光侧面3013连接。

入光侧面3013与光源板组100垂直，与入光面3011构成所述透镜的凹槽。

出光面3012，置于入光面3011上方，为光学微结构阵列曲面。

入光面3011的尺寸小于出光面3012的尺寸。

可选的，第一透镜组301的所述透镜还设有：侧面挡光墙3014。

侧面挡光墙3014分别与出光面3012和入光侧面3013连接，用于朝向黑板或墙体反射所述LED光源发出的光线，不会将所述LED光源发出的光线照射到学生和老师周围，不会造成学生和老师的眼镜疲劳等。

示例性的，第二透镜组302的所述透镜对应设置有：入光面3021、出光面3022、入光侧面3023和侧面挡光墙3024。第二透镜组302的多个透镜的出光面3022的尺寸均小于第一透镜组301的透镜的出光面3012的尺寸。

具体的，光学透镜组300能将LED灯组200的LED光源的发光角度收缩至5^°～30^°。其中，第一透镜组301的透镜的出光面3012的尺寸均大于所述第二透镜组302的透镜的出光面3022的尺寸，结合第一透镜组301的高度高于第二透镜组302的高度，使得第一LED灯组201中的所述LED光源发出的光线角度和第二LED灯组202中的所述LED光源发出的光线角度也不同。

具体的，参见图6，本实用新型实施例提供的所述分组调控的黑板灯照在黑板上的效果示意图，第一LED灯组201通过第一透镜组的透镜301照到黑板的上半部分区域，第二LED灯组202通过第二透镜组的透镜302照到所述黑板的下半部分区域，即LED灯组200通过光学透镜组300可以将灯光均匀的照在黑板上的全部区域。

在实际应用中，光学透镜组300中的每个透镜301的材料为PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)材料、PMMA(Polymeric Methyl Methacrylate，亚克力)材料、玻璃或硅胶材质。优选的，透镜301的材质为PC材料。本领域技术人员应理解，所述PC材料具有高度透明性、安定性良好，且无味无臭对人体无害符合卫生安全。

进一步的，一个实施例中，所述黑板灯还包括：壳体600。

光源板组100、LED灯组200、光学透镜组300和电源驱动组件400均置于壳体600底部的内侧，并朝向靠近所述黑板或所述墙体的方向倾斜。

可选的，壳体600包括：第一侧面601和第二侧面602。

第一侧面601的高度高于比第二侧面602的高度。

进一步的，一个实施例中，所述黑板灯还包括设置在所述壳体上方的安装支架500。

上述分组调控的黑板灯通过LED灯组200中的第一LED灯组201和第二LED灯组202串联，第一LED灯组201和第二LED灯组202均包括至少两个串联的光源组，同一LED灯组的至少两个光源组均包括多个并行连接LED光源，且同一LED灯组的至少两个光源组包含的所述LED光源的个数不同，实现了每个所述LED光源输入的电流不同，即光照强度不同，提高黑板灯在黑板上的光照均匀性。

实施例二

参见图9，为本实用新型实施例提供的另一种分组调控的黑板灯的具体结构示意图。在上述实施例中的所述分组调控的黑板灯，光源板组100还包括第三光源板组103。

本实施例中，第三光源板组103和第一光源板组101、第二光源板组102的结构相同，这里不做赘述。

LED灯组200还包括：第三LED灯组203。第三LED灯组203设置在第三光源板组103上。

本实施例中，第三LED灯组203与第一LED灯组201、第二LED灯组202的结构相同，这里不做赘述。

光学透镜组300还包括第三透镜组303。第三LED灯组203置于第三透镜组303的凹槽内。

本实施例中，第三透镜组303与第二透镜组302的结构相同，这里不做赘述。

本实施例所述的分组调控的黑板灯具有上述分组调控的黑板灯所具有的有益效果。

实施例三

一种照明系统，包括上述任一个实施例中的分组调控的黑板灯，具有上述分组调控的黑板灯所具有的有益效果。

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。