一种LED筒灯的制作方法

一种led筒灯
技术领域
1.本实用新型涉及led光源应用技术领域，特别是涉及一种led筒灯。


背景技术：

2.照度均匀度指规定表面上的最小照度与平均照度之比。光线分布越均匀说明照度越好，视觉感受越舒服，照度均匀度越接近1越好；反之越小越增加视觉疲劳。
3.led筒灯是一种定向式的嵌入到天花板的光线向下发射的照明灯具，现有led筒灯普遍存在照度均匀度不高的问题，从而急需一种照度均匀度高的 led筒灯以满足使用需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种led筒灯，以解决上述现有技术存在的问题，使照度均匀度高。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供一种led筒灯，包括光源板、反射器以及透镜，所述光源板用于发光且半强度角为25～30度，所述反射器的第一端开口用于安装所述光源板，且所述第一端的开口直径为30～35毫米，所述反射器的第二端开口用于安装所述透镜，且所述第二端的开口直径为62～68毫米，所述第二端的端面到所述第一端的端面之间的距离为40～45毫米，所述反射器的侧壁为抛物面形。
7.优选地，所述光源板用于发光且半强度角为30度，所述第一端的开口直径为33毫米，所述第二端的开口直径为65毫米，所述第二端的端面到所述第一端的端面之间的距离为42毫米。
8.优选地，所述光源板包括承载板、外环光源、内环光源以及中心光源；
9.所述中心光源包括一个第一led灯珠，所述第一led灯珠固定设于所述承载板的中心；
10.所述内环光源包括第二led灯珠，所述第二led灯珠的数量为7～9个，各所述第二led灯珠围绕所述第一led灯珠均匀布设于所述承载板上，各所述第二led灯珠的中心所在的圆圈直径为16～21毫米；
11.所述外环光源包括第三led灯珠，所述第三led灯珠的数量为7～9个，各所述第三led灯珠围绕所述第一led灯珠均匀布设于所述承载板上，各所述第三led灯珠的中心所在的圆圈直径为24～29毫米。
12.优选地，所述第二led灯珠的数量为8个，各所述第二led灯珠的中心所在的圆圈直径为18毫米；所述第三led灯珠的数量为8个，各所述第三 led灯珠的中心所在的圆圈直径为26毫米。
13.优选地，所述透镜为菲涅尔透镜，所述透镜的纹距为0.25～0.35毫米，所述透镜的焦距为65～75毫米，所述透镜的直径为63～68毫米。
14.优选地，所述透镜的纹距为0.3毫米，所述透镜的焦距为70毫米，所述透镜的直径为65毫米。
15.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.本实用新型提供的led筒灯，通过设置反射器的第一端的开口直径为 30～35毫米，第二端的开口直径为62～68毫米以及第二端的端面到第一端的端面之间的距离为40～45毫米，能够使照度均匀度较高，从而更符合大众的需求。
附图说明
17.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。
18.图1为本实用新型提供的led筒灯的反射器的结构示意图；
19.图2为本实用新型提供的led筒灯的光源板结构示意图；
20.图3为本实用新型提供的led筒灯的透镜结构示意图；
21.图4为照度均匀性随纹距变化的关系示意图。
22.图中：1-反射器、11-第一端、12-第二端、2-光源板、21-第一led灯珠、 22-第二led灯珠、23-第三led灯珠、3-透镜。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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做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。
24.本实用新型的目的是提供一种led筒灯，以解决上述现有技术存在的问题，使照度均匀度高。
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
26.本实用新型提供一种led筒灯，如图1-3所示，包括光源板2、反射器1 以及透镜3，光源板2用于发光且半强度角为25～30度，反射器1的第一端11 开口用于安装光源板2，且第一端11的开口直径为30～35毫米，反射器1的第二端12开口用于安装透镜3，且第二端12的开口直径为62～68毫米，第二端12的端面到第一端11的端面之间的距离为40～45毫米，反射器1的侧壁为抛物面形。
27.其中，反射器1是将投射在目标照面范围之外的灯光反射到目标照面内，虽然反射器1的聚光效果不如透镜3，但是反射镜的材料成本和加工的成本会比透镜3更便宜，因此，本实用新型提供的led筒灯，包括适用于小角度(半强度角为25～30度)led光源的反射器1，通过设置反射器1的第一端11的开口直径为30～35毫米，第二端12的开口直径为62～68毫米以及第二端12 的端面到第一端11的端面之间的距离为40～45毫米，能够使照度均匀度较高，从而更符合大众的需求。
28.其中较为优选地，光源板2用于发光且半强度角为30度，第一端11的开口直径为33毫米，第二端12的开口直径为65毫米，第二端12的端面到第一端11的端面之间的距离为42毫米。
29.在本实施例中，针对侧壁为抛物面形的反射器1的结构进行优化，用控制变量法分析反射器1的基本尺寸，包括两端的开口直径、第二端12的端面到第一端11的端面之间的距离的变化对照度均匀度以及最大光强的影响，也可以将其与目标值进行对比分析，得到最优的结构参数，其中基本设计参数设定为反射面反射率为95％，光源板2到接受面的距离为2米，led光源的负载电功率为3瓦，发光效率为95流明每瓦，输出光通量为285流明，半强度角为30度；
30.当反射器1第一端11的开口直径25毫米，第二端12的开口直径50毫米，第二端12的端面到第一端11的端面之间的距离为30毫米时，目标平面照度均匀度为0.78、平均照度320勒克斯；
31.当反射器1第一端11的开口直径30毫米，第二端12的开口直径50毫米，第二端12的端面到第一端11的端面之间的距离为30毫米，目标平面照度均匀度为0.81、平均照度290勒克斯；
32.当反射器1第一端11的开口直径35毫米，第二端12的开口直径50毫米，第二端12的端面到第一端11的端面之间的距离为30毫米，目标平面照度均匀度为0.76、平均照度350勒克斯；
33.当反射器1第一端11的开口直径30毫米，第二端12的开口直径60毫米，第二端12的端面到第一端11的端面之间的距离为30毫米，目标平面照度均匀度为0.85、平均照度270勒克斯；
34.当反射器1第一端11的开口直径30毫米，第二端12的开口直径70毫米，第二端12的端面到第一端11的端面之间的距离为30毫米，目标平面照度均匀度为0.76、平均照度330勒克斯；
35.当反射器1第一端11的开口直径30毫米，第二端12的开口直径60毫米，第二端12的端面到第一端11的端面之间的距离为45毫米，目标平面照度均匀度为0.83、平均照度268勒克斯；
36.当反射器1第一端11的开口直径30毫米，第二端12的开口直径60毫米，第二端12的端面到第一端11的端面之间的距离为60毫米，目标平面照度均匀度为0.78、平均照度330勒克斯。
37.光源位于焦点位置时的照度均匀最好同时最大光强最大，然后向两侧递减，而且往左时照度均匀度递减速率相对较小，往右时照度均匀度递减较快。在配光曲线中，光源位于焦点右侧，它的聚光效果好，有明显的光强变化，这样易造成眩光，而光源位于焦点左侧，其出光角度大，不过聚光效果较差。通过正交优化设计结果而知，当反射器1第一端11的开口直径33毫米，第二端12的开口直径65毫米，第二端12的端面到第一端11的端面之间的距离为42 毫米，其投射在目标平面照度均匀度和光强能达到最大值。
38.进一步地，如图2所示，光源板2包括承载板、外环光源、内环光源以及中心光源；中心光源包括一个第一led灯珠21，第一led灯珠21固定设于承载板的中心；内环光源包括第二led灯珠22，第二led灯珠22的数量为 7～9个，各第二led灯珠22围绕第一led灯珠21均匀
布设于承载板上，各第二led灯珠22的中心所在的圆圈直径为16～21毫米；外环光源包括第三 led灯珠23，第三led灯珠23的数量为7～9个，各第三led灯珠23围绕第一led灯珠21均匀布设于承载板上，各第三led灯珠23的中心所在的圆圈直径为24～29毫米，通过双环交叉分布光源分布结构保证光能够均匀出射，且当第二led灯珠22的数量为7～9个，各第二led灯珠22的中心所在的圆圈直径为16～21毫米，第三led灯珠23的数量为7～9个，各第三led灯珠 23的中心所在的圆圈直径为24～29毫米时，光的均匀出射效果较好。
39.其中较为优选地，第二led灯珠22的数量为8个，各第二led灯珠22 的中心所在的圆圈直径为18毫米；第三led灯珠23的数量为8个，各第三 led灯珠23的中心所在的圆圈直径为26毫米，光的均匀出射效果最佳。
40.进一步地，如图3所示，透镜3为菲涅尔透镜，透镜3的纹距为0.25～0.35 毫米，透镜3的焦距为65～75毫米，透镜3的直径为63～68毫米，使透镜3 具有良好的聚光能力，透镜3主要用于将光源板2发出的光导入目标平面，并能够提高出射光的照度均匀性，其中，纹距、焦距以及直径均为菲涅尔透镜的设计参数。
41.其中较为优选地，透镜3的纹距为0.3毫米，透镜3的焦距为70毫米，透镜3的直径为65毫米，出射光的照度均匀性最佳。
42.在本实施例中，对纹距进行优化，具体地，纹距按0.02毫米的间隔从0.02 毫米逐渐递增至0.4毫米，进行光学模拟。依据背光领域采用的9点测试法，计算其照度均匀性。如图4所示，纹距从0.1毫米到0.2毫米递增过程中，照度均匀性没有太大变化，从0.2毫米到0.3毫米递增过程中，照度均匀性迅速增大，当纹距为0.3毫米时，其照度均匀性为最大，从该点之后，照度均匀性开始减弱。当纹距处于0.1毫米、0.16毫米以及0.2毫米时，光线集中入射到目标区域的两侧，中间区域较暗；当纹距为0.3毫米时，显示区域总体均匀性最好；当纹距大于0.3毫米时，显示区域的两侧照度又大于中间区。
43.采用与纹距优化同样的方法对焦距和直径进行优化，焦距按1毫米的间隔从55毫米递增至85毫米，直径按1毫米间隔从50毫米递增至75毫米，通过结果分析而知，照度均匀性总体趋势是随焦距和直径增大而增强，当焦距和直径分别为70毫米和65毫米时，照度均匀性达到最大值0.83。
44.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。