CN201034291Y - 大功率led照明灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率LED照明灯装置，尤其是指一种没有眩光的大功率LED照明灯。它是包括大功率LED光源，透光柱体，灯罩，且其中的透光柱体内部分布有文字或图案；其中的大功率LED为1瓦以上的点光源、线光源、扩展光源等；其中透光柱体内的文字或图案可是二维、三维等，且透光柱体在不出射照明光线的侧面有扩散网点或有导光槽。本实用新型的优点是可以有效解决照明灯具的光污染，保护环境，增加灯具的美观性，提供了一种色温低、显色指数高、照度均匀的照明灯具。本实用新型可以广泛的应用在室内照明灯具、室外建筑照明灯具、景观照明、水下灯具交通灯等各种灯具。

Description

大功率LED照明灯

技术领域

本发明涉及一种LED照明灯装置，尤其是指一种没有眩光的大功率LED照明灯装置。

背景技术

现有的LED照明灯具各式各样，主要是为了照明。但是随着人民生活水平的提高，对于LED照明灯具的要求也在不断提高，尤其是室内照明灯具、阅读照明灯具及公共场所的景观用灯具，不仅对LED灯有亮度的要求，需要使用大功率LED光源，而且还要求LED灯在照明时没有光污染。特别是现在建筑的发展，光污染将可能成为一个严重影响环境的污染源之一，其中光源发光体产生的直接眩光及照明灯产生的间接炫光就是一种主要污染源，“《照明技术手册第2版》于2004年由机械工业出版社出版‘眩光的限制’一章中对直接眩光和间接眩光给以详细评价及解释”。为了克服光源发光体产生的直接眩光，有的采用全磨砂玻璃或格栅型的灯罩，模糊电光源发光点，但光能损耗大。有的采用白色塑料或半透明织物灯罩，克服电光源发光点产生的直接眩光，很不安全。中国专利公告号CN2835798，公告日是2006年11月8日，名称为‘一种无直接眩光照明灯’中公开了有效解决光源发光体产生直接眩光的光污染问题的方法。该专利作为照明显示，如标识等对照度要求不高的照明灯装置是一种很好的方法。但对照度要求较高的照明灯，在实际应用上该专利还没有指出能提高照明光线照度及灯具出光效率的具体方法，因此在大功率LED照明灯具实际应用中受到很大的限制。同时该专利也没有提出解决灯具产生的间接眩光的方法。

发明内容

本发明针对以上技术中的不足，提出一种实施方便，既能有效解决直接眩光与间接眩光光污染的问题。又能进一步提高LED照明灯具照度及出光效率的大功率LED照明灯装置。

本发明是通过下述技术方案得以实现的：

一种大功率LED照明灯，其特征在于该照明灯包括大功率LED光源，透光柱体，灯罩，且所述的透光柱体内部分布有文字或图案。

作为优选，上述的透光柱体是由不同折射率的材质制成的透光体。这样可以使照明灯具增加更多的出射光线。

作为优选，上述的一种大功率LED照明灯，所述的透光柱体内部的文字或图案是二维、三维、多维的文字或图案。这样既可以进一步提高照明光线的均匀度及照度又可以增加照明灯具的艺术性。

作为优选，上述的一种大功率LED照明灯，所述的透光柱体在不出射照明光线的侧面有扩散网点或有导光槽。可以达到进一步提高照明光线的照度及均匀度的目的。

作为优选，上述的一种大功率LED照明灯，所述的透光柱体，是多面体，圆柱体、旋转柱体。

作为优选，上述的一种大功率LED照明灯，所述的灯罩是反射器、折射器、漫射器、栅格、偏振器。这样可以满足不同的照明灯具照明角度大小的要求。

作为优选，上述的一种大功率LED照明灯，所述的大功率LED光源指的是1瓦以上的点光源、线光源，或1瓦以上扩展光源。中国专利公告号CN1889261，公告日2007年1月13日，名称为‘一种大功率LED扩展光源，中已公开了有关扩展光源的内容。

作为优选，上述的一种大功率LED照明灯，所述的大功率LED指的是LED芯片与荧光粉混合成的发光体，或多基色芯片混合成的发光体，或直接使用白光芯片发光体。经过透光柱体的混光均可得到显色指数高、色温低、照度均匀、出光效率高的白光照明灯具。

作为优选，上述的一种大功率LED照明灯，所述的大功率LED指的是置于透光柱体2的底面或不出射光线的侧面位置的大功率LED。按不同照明灯具的结构进行配置，达到提高照明灯具出光强度的目的。

本发明的有益效果是，不仅可以有效解决照明灯具的直接眩光污染，保护环境，同时在透光柱体内部加工分布有各种文字图案，不出射照明光线的侧面加工有扩散网点或导光槽。由于光的折射既提高了照明灯具的均匀度，又增加了灯具的美观性。同时照明光线可由两部份组成：一部分从透光柱体的侧面射出，可作为背景辅助光线；另一部分从透光柱体的另一个底面射出经灯罩反射、折射后得到，作为主照明光线。主，辅助照明光线分配比例是与透光柱体的形状大小及透光柱体内的文字、图案、网点、导光槽的散射机制层的散射原理和构造相关联。我们知道眩光一般分为直接眩光与间接眩光，直接眩光与发光体相关，间接眩光与环境亮度对比大小相关，背景辅助照明光线提供了照明的环境亮度限制了间接眩光，可以制成无眩光大功率LED照明灯具。同时由于提高了光能的利用率大大提高了灯具的出光效率。当需要利用部分眩光时，本发明也可以制成限制部分眩光又利用部分眩光的定向投射照明灯具。

本发明的另一个有益效果是提供了一种色温低、显色指数高、照度均匀的大功率LED照明电器，其核心是透光柱体，不仅可将大功率LED光源、小面积的点光源、线光源、面光源等各种扩展光源发光体转换成亮度均匀的较大面积的照明电器的照明光源，同时在白光照明时也是一个极好的混光器，可以将不同色温的LED光源进行混光，按光色学的原理提高其显色指数。提供不同色温的照明光线。因此本发明可以广泛的应用在室内照明灯具、阅读照明灯具、台灯、吸顶灯、壁灯、嵌入式灯具、投光灯具、室外建筑照明灯具、景观照明、水下灯具、隧道灯、埋地灯、交通灯等各种灯具，产生可观的社会经济效益

附图说明

图1实施方案一装置结构示意图

图2光线的全反射原理图

图3实施方案二装置结构示意图。

图4实施方案三装置结构示意图。

图5实施方案四装置结构示意构。

图6实施方案五装置结构示意图。

图7实施方案六装置结构示意图。

1、大功率LED光源，2、透光柱体，3、灯罩，4、透光柱体内部分布的文字或图案，5、透光柱体侧面的扩散网点或导光槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施作进一步的陈述：

实施方案一：如图1，透光柱体2是内部分布文字或图案4，用PMMA材料制成的圆柱形透光体。灯罩3是安装在圆柱形透光柱体2另一个底面上方的反射罩。大功率LED光源1是大功率点光源，点光源入射光线(图中未表示)经过全光通耦合，以各种角度从透光柱体2的一个底面入射到透光柱体2内部，其大部分光线从透光柱体2的另一个底面透射出去，然后经灯罩3的反射面反射到被照面上成为照明电器的主照明光线，另一部分从透光柱体2的侧面折射出去成为辅助照明光线，只有极小部分被透光柱体2吸收成为无效光。侧面透射出的光线已是无直接眩光的均匀柔和的光线。另一部分从透光柱体2的另一个底面透射出去经灯罩3反射的光线由于反射罩遮光角α的控制也是消除了直接眩光的主要照明光线、制成了三维无眩光照明系统。

这里将透光柱体2的技术原理给以说明：大功率LED光源部分1中的LED发光体光源的光线大部分直接透射入透光柱体2内，在此过程中仅损耗较小的传输能量。同时根据光的全反射原理有效地传输光能，将LED发光体光源转变为透光柱体面光源。由光全反射原理知道：如图2所示：当光线从折射率高的介质向折射率低的介质(如塑料到空气)折射时，被折射的光以比入射光线较斜的角度发射，当入射角大于某一角度时、光线不能折射入空气中而全部发生向内反射的现象，称为全反射或内反射，当折射角等于90°时的入射角称为临界角。根据光的折射定律及公式n₁sin θ₁＝n₂sinθ₂，可推出临界角θc＝sin^-1(n₂sin90°/n₁＝sin^-1(n₂/n₁)，已知n₂＝1，(空气)，n₁＝1.491(本专利采用PMMA材料制作透光柱体2)，得θc＝sin^-10.6707＝46.8°，即当透光柱体内部的发光体入射光线大于46.8°时，会发生全反射现象，这时光线会沿着透光柱体方向从一边传输到另一边，当透光柱体内部的发光体入射光线小于46.8°的光线则从透光柱体的侧面折射出去，还有部分零角度的发光体入射光线，将从透光柱体的另一个底面直接透射出去。对于PMMA材料的透光柱体，其透光率高达92％，雾度很小，具有很小的光吸收性，光可以沿着材料传递很长距离而衰减很小，因此透光柱体的技术原理一方面是利用光的全反射原理进行光的传输，另一方面透光柱体内部有无数个小点形成的各种文字或图案、扩散网点、导光槽是反其道面用之，破坏光全反射的条件，干扰光的全内反射光学要素，改变光线的光路，使光线从透光柱体的侧面引出，形成光亮均匀的面光源。具体方法可用公知的激光技术由激光光束爆裂点形成的各种文字或图案使光线在点上产生漫反射，这样部分光线以小于临界角的角度入射到透光柱体的侧面并折射出去，作为照明的背景辅助光线，一部分光线发生全反射回到透光柱体内，这些光线在透光柱体的侧面发生全反射又回内部的点上。其余的光线直接从透光柱体的另一个底面透射出去，由反射罩反射到被照物体上。这个过程不断重复发生，直到光线有的从表面折射出去，有的被透光柱体吸收，有的从透光柱体另一个底面透射出去，有的损失在某一界面上，从表面折射出去的光线为人眼所见，这一部分光线真正为照明灯做出贡献，是照明灯的背景辅助亮度。而从透光柱体另一个底面直接透射出去的光线，经过灯罩的反射、折射、散射作为主要照明光线，这里主辅光线可通过透光柱体形状的设计及透光柱体内的文字、图案、扩散网点、导光槽的分布进行调整。

实施方案二：如图3：透光柱体2是一个非出射侧面加工有扩散网点或导光槽5的长方体透光体。大功率LED光源1是LED芯片激发荧光粉合成的白光，或多基色芯片组合混合成的白光，或直接使用白光芯片产生的白光，经过透光柱体2的混光，可混成很好的白光，灯罩3是安装在所述的透光柱体2中的另一个底面的上方与一个非出射侧面后面的反射罩。所述的一个非出射侧面后面的反射罩是为了增加出射侧面的辅助照明光线发光强度。另一个底面上方的反射罩是为了防止照明电器另一个底面的出射光线直接眩光的产生，非出射侧面的扩散网点或导光槽5，可用印刷方法及机械加工的方法制成其目的也是破坏全反射备件，增加出射侧面的照明光线，制成二维无眩光照明系统。与实施方案1相同部分的就不重复了。

实施方案三：如图4：透光柱体2是用不同折射率材料制成的圆柱体透光体。大功率LED线光源、大功率LED扩展光源与灯罩3都安装在所述的透光柱体2中的圆柱体透光体的部分侧面。其余圆柱体透光体侧面是出射侧面，作为照明电器光线的出射面，形成管式直接照明型光源照明系统。与实施方案1相同部分的就不重复了。

实施方案四：如图5：透光柱体2是用不同折射率材料制成的圆球透光体。大功率LED光源1是安装在圆球透光体非出射面的大功率LED点光源、大功率LED扩展光源、灯罩3就是圆球透光体出射面形成的漫射罩。是一种灯泡型均匀漫射照明无眩光照明系统。与实施方案1相同部分的就不重复了。

实施方案五：如图6：透光柱体2是长方型透光体。大功率LED光源1是安装在透光柱体2二个底面或四个底面上的大功率LED线光源、大功率LED扩展光源，灯罩3安装在所述的透光柱体2的一个非出射面侧面。另一个出射侧面作为照明电器光线的出射面，是一种无眩光平板光源直接照明系统，可嵌入建筑物与建筑物融为一体，与实施方案1、实施方案二相同部分的就不重复了。

实施方案六：如图7：透光柱体2是圆台透光体。大功率LED光源1是LED点光源、LED线光源、LED扩展光源、灯罩3是安装在大功率LED光源1上的反射层。是一种定向投射直接照明型系统，与实施方案1相同部分的就不重复了。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种大功率LED照明灯，其特征在于该照明灯包括大功率LED光源(1)，透光柱体(2)，灯罩(3)，且所述的透光柱体(2)内部分布有文字或图案(4)。

2.根据权利要求1所述的一种大功率LED照明灯，其特征在于所述的透光柱体(2)是由不同折射率的材质制成的透明体。

3.根据权利要求1或2所述的一种大功率LED照明灯，其特征在于所述的透光柱体内部的文字或图案(4)是二维、三维、多维的文字或图案。

4.根据权利要求1或2所述的一种大功率LED照明灯，其特征在于所述的透光柱体(2)在不出射照明光线的侧面有扩散网点或有导光槽。

5.根据权利要求1或2所述的一种大功率LED照明灯，其特征在于所述的透光柱体(2)，是多面体，圆柱体、旋转柱体。

6.根据权利要求1所述的一种大功率LED照明灯，其特征在于所述的灯罩(3)是反射器、折射器、漫射器、栅格、偏振器。

7.根据权利要求1所述的一种大功率LED照明灯，其特征在于所述的大功率LED光源(1)指的是1瓦以上的点光源、线光源、扩展光源。

8.根据权利要求1或7所述的一种大功率LED照明灯，其特征在于所述的大功率LED(1)指的是LED芯片与荧光粉混合成的发光体，或多基色芯片混合成的发光体，或直接使用白光芯片。

9.根据权利要求1或7或8所述的一种大功率LED照明灯，其特征在于所述的大功率LED(1)指的是置于透光柱体(2)的底面或不出射光线的侧面位置的大功率LED(1)。

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