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CN201028335Y - 满足led灯具在被照射物体上照度分布要求的装置 - Google Patents

满足led灯具在被照射物体上照度分布要求的装置 Download PDF

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CN201028335Y
CN201028335Y CNU2007201039377U CN200720103937U CN201028335Y CN 201028335 Y CN201028335 Y CN 201028335Y CN U2007201039377 U CNU2007201039377 U CN U2007201039377U CN 200720103937 U CN200720103937 U CN 200720103937U CN 201028335 Y CN201028335 Y CN 201028335Y
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陈建新
刘国富
门伟刚
贺卫利
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Beijing North Tech Cci Capital Ltd
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Beijing University of Technology
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Abstract

本实用新型是满足LED灯具在被照射物体上照度分布要求的装置，它除了用大功率发光二极管(8)作为发光源以外，最主要的是此装置能够使LED灯具满足在被照射物体上所要达到的亮度要求。本装置主要包括有安装基板、透镜装置、大功率LED和控制电路，大功率LED安装在基板上，在每个大功率LED上都安装有透镜装置，控制电路为大功率LED提供电流，所述的安装基板包括中间安装基板和两边对称安装基板，两边对称的安装基板以中间安装基板为对称轴，成弧状排列。本实用新型可满足在被照射物体上所要达到的亮度要求。

Description

满足LED灯具在被照射物体上照度分布要求的装置
技术领域
本实用新型涉及一种满足LED灯具在被照射物体上亮度要求的装置，它以大功率发光二极管作为发光器件，属于使用大功率LED照明应用领域。
背景技术
已知白炽灯照明，它的发光源属于面光源，发光散射角度较大，指向性很弱，所以不用过多考虑普通照明的照射角度和照射面积问题。而且现有普通照明光强角度分布如图1所示，照射强度分布比较均匀，可以覆盖大概整个180度立体空间，单位面积所能照射到被照射物体的光的亮度和强度基本平衡。
现在随着发光二极管技术的发展，尤其是大功率二极管在照明上越来越受到重视，其寿命长，用电省，体积小等优点，越来越被人们所接受。但二极管基本近似一个点光源，指向性非常强，照射面积很小，要应用到大面积照明，就需要很多二极管同时发光照明，但由于二极管本身发光的光分布曲线近似成一种心形，如图(2)所示，从而在大面积照明时如果不采取一定措施的话，会出现照明面积过于集中，光照分布强弱不均，使得照明效果达不到预期的大面积均匀照明。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有的发光二极管在实现大面积照明时照明不均匀的情况，提供了一种能够满足LED灯具在被照射物体上亮度要求的装置，它除了用大功率发光二极管作为发光源以外，最主要的是此装置能够使照明装置里所发出的光在被照射物体上能够得到满足要求的光强分布。
为了实现上述功能，本装置主要包括有安装基板1、大功率LED8、透镜装置、控制电路，其中，控制电路包括电流电压转换电路10与提供恒流源电路11，为整个照明装置提供恒流。大功率LED安装在基板1上，在每个大功率LED上都安装有透镜装置，其特征在于：所述的安装基板(1)包括中间安装基板12和两边对称安装基板13，两边对称安装基板13以中间安装基板12为对称轴，成弧状排列。
所述的两边对称安装基板12相对于中间安装基板12的弯曲弧度α范围在15°到70°之间。
在安装基板上，在使用相同功率、额定工作电流的二极管的情况下，两边对称安装基板13上LED数量相对于中间安装基板12上LED的数量依次增加，达到数目上的不等，改变区域照明亮度，从而达到整体照明亮度均匀。
在安装基板上，在使用相同数目二极管的情况下，可以选择不同参数的二极管，两边对称安装基板13上LED功率相对于中间安装基板12上LED功率依次增加，使得边缘亮度可以与中间亮度相平衡，达到整体照明亮度均匀。
在各条安装基板使用相同数目和参数二极管的情况下，通过控制电路来调整各条安装基板LED所流过的电流，使流过两边对称安装基板13上LED的电流相对于中间安装基板12上LED的电流依次增加，来改变发光二极管的发光亮度。
所述的透镜装置，两边对称安装基板13上LED的透镜散射角度相对于中间安装基板12上的透镜散射角度依次减小。
整个安装基板的前端2相对于行排列方向有一个弯曲弧度β，β取值范围在20°～40°，主要是为了解决在行坐标方向上向被照物体延伸光的照射距离，增大被照射物体的照射区域面积。
本装置可以作为大面积照明时，用来调节照明设备所需要的光分布要求，最大程度上满足照射面积上的光均匀。
附图说明
图1普通照明光强角度分布图
图2LED光强角度分布图
图3(a)两边对称安装基板与相对于中间安装基板夹角示意图
图3(b)安装基板安置LED方法1
图3(c)安装基板安置LED方法2
图4(a)透镜装置的俯视图
图4(b)透镜装置的侧面剖面图
图5安装基板内侧俯视图
图6安装基板侧视图
图中：1、安装基板，2、安装基板的前端，3、安装二极管位置，4、控制电路安装区域，5、透镜，6、外壳，7、内孔，8、大功率LED，9、大功率LED安装底座，10、电压电流转换电路，11、提供恒流源电路，12、中间安装基板，13、两边对称安装基板，14、3W LED，15、5W LED，16、1W LED。
具体实施方式
下面结合图3～图5详细说明本实施例。
实施例1：
本实施例主要包括有安装基板1、大功率LED8、透镜装置5、控制电路，其中，控制电路包括有电压电流转换电路11和提供恒流源的电路12。大功率LED安装在基板1上，在每个大功率LED上都安装有透镜装置，控制电路为大功率LED提供电流，安装基板(1)以中间安装基板12为对称轴，沿横轴向两边对称安装基板13有弯曲弧度，如图3(a)所示，各条安装基板相对于中间安装基板12的夹角分别是15°、30°以及60°，为满足普通照明光强角度分布曲线。
图3(b)是在相同功率、额定工作电流的LED情况下，在安装基板1上，我们采用的布局是以中间安装基板12为基准，中间安装的二极管数目少些，如图所示中间安装基板12安置4颗1W级LED，在两边对称安装基板13依次外推逐渐增加二极管数目，分别安装了6颗，8颗和12颗达到数目上的不等，改变区域照明亮度，从而达到整体照明亮度均匀。
整个安装基板的前端2相对于行排列方向有一个弯曲弧度β，如图3(a)所示，β角为30°，主要解决的是在行坐标方向上向被照物体延伸光的照射距离，增大被照射物体的照射区域面积。
实施例2：
本实施例主要也包括有安装基板1、大功率LED8、透镜装置5、控制电路，其中，控制电路包括有电压电流转换电路11和提供恒流源的电路12。大功率LED安装在基板1上，在每个大功率LED上都安装有透镜装置，控制电路为大功率LED提供电流，安装基板(1)以中间安装基板12为对称轴，沿横轴向两边对称安装基板13有弯曲弧度，各条安装基板相对于中间安装基板12的夹角分别是15°、30°以及70°，为满足普通照明光强角度分布曲线。
图3(c)在各条安装基板安装相同LED个数的情况下，通过改变安装在每条安装基板上的LED的功率不同，来改善区域照明亮度。该实施例中，中间安装基板12上安装5颗1W级的LED 16，在两边对称安装基板13上依次外推应用5颗3W级LED 14，5颗5W级LED 15混合应用来实现光照分布。
实施例3：
本实施例主要也包括有安装基板1、大功率LED8、透镜装置5、控制电路，其连接关系与实施例1完全相同，不同之处仅在于：
本实施例给出了每条安装基板上安装的LED数目与参数均相同的情况下，使流过两边对称安装基板13上LED的电流相对于中间安装基板12LED的电流依次增加。如图5和图3(d)所示，在相同的LED个数相同情况下，用两组恒流源转换电路12来实现流过不同行的电流大小，我们可以根据不同需要，增加恒流源转换电路12的数目，可以控制各行的电流，实现发光强度的改变。如都是1W的LED情况下，中间安装基板的电流设为250mA，两边对称安装基板的电流分别为300mA、350mA和400mA。
实施例4：
本实施例主要也包括有安装基板1、大功率LED8、透镜装置5、控制电路，其连接关系与实施例1完全相同，不同之处仅在于各条安装基板透镜装置的散射角度不同。
图4(a)和图4(b)是透镜装置的俯视图和侧面剖面图，大功率LED 8发射出来的光通过透镜发射出来。从而我们可以改变不同位置的透镜5的光散出角度，也就是可以改变透镜的大小与厚度和内孔的大小，来改变不同位置的二极管的光射出散射角度，来减少二极管单方向上的亮度，来改变整个安装基板1的区域亮度，以达到亮度均匀平衡。两边对称安装基板13上LED的透镜散射角度相对于中间安装基板12上的透镜散射角度依次减小。散射角度分别可以设为60°、45°、30°和15°。
为了更好的附合人眼的感觉，还可以增加不同色温的LED，比如在需要暖色的场所，可以增加小于3300K的LED来满足要求，在高照度水平或白天需补充自然光的场所，可以增加大于5300K的LED来满足要求。
此装置不仅可以用于LED灯具照明发光，同时也可以用于其他照明装置。都可以通过以上方法来改变不同的照明区域强度，使照明装置都达到满意的照明效果，满足所需亮度要求。

Claims (7)

1.满足LED灯具在被照射物体上照度分布要求的装置，主要包括有安装基板(1)、透镜装置、大功率LED(8)和控制电路，大功率LED安装在基板(1)上，在每个大功率LED上都安装有透镜装置，控制电路为大功率LED提供电流，其特征在于：所述的安装基板(1)包括中间安装基板(12)和两边对称安装基板(13)，两边对称安装基板(13)以中间安装基板(12)为对称轴，成弧状排列。
2.根据权利要求1所述的满足LED灯具在被照射物体上照度分布要求的装置，其特征在于：所述的两边对称安装基板(13)相对于中间安装基板(12)的弯曲弧度α范围在15°～70°之间。
3.根据权利要求1所述满足LED灯具在被照射物体上照度分布要求的装置，其特征在于：整个安装基板(1)上所选用的LED(8)的功率、额定工作电流均相同，两边对称安装基板(13)上LED的数量相对于中间安装基板(12)上LED的数量依次增加。
4.根据权利要求1所述满足LED灯具在被照射物体上照度分布要求的装置，其特征在于：每条安装基板上安装的LED的数目均相同，两边对称安装基板(13)上LED的功率相对于中间安装基板(12)上LED的功率依次增加。
5.根据权利要求1所述满足LED灯具在被照射物体上照度分布要求的装置，其特征在于：每条安装基板上安装的LED数目与参数均相同，使流过两边对称安装基板(13)上LED的电流相对于中间安装基板(12)上LED的电流依次增加。
6.根据权利要求1所述满足LED灯具在被照射物体上照度分布要求的装置，其特征在于：所述的透镜装置，两边对称安装基板(13)上LED的透镜散射角度相对于中间安装基板(12)上的透镜散射角度依次减小。
7.根据权利要求1所述满足LED灯具在被照射物体上照度分布要求的装置，其特征在于：整个安装基板的前端(2)相对于行排列方向有一个弯曲弧度β，β取值范围为20°～40°。
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