專利名稱：一種led光源反射器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于照明燈具，尤其屬于LED照明燈具，特別涉及LED照明燈具的反射器。
背景技術：
工業(yè)照明燈是工業(yè)場所必備照明設備，傳統(tǒng)工業(yè)照明燈多采用高壓鈉燈，不僅耗電量大，而且燈具使用過程中表面溫度過高，存在安全隱患。LED具有冷光源，節(jié)能、環(huán)保、壽命長、安全等優(yōu)點，采用LED燈具可避免傳統(tǒng)燈具的缺陷。但由于LED具有高指向性，燈具照明區(qū)域狹小，現(xiàn)有LED工業(yè)照明燈未經(jīng)過合理配光或采用普通圓形反射器，在燈具安裝距高比過大時，光照均勻度不夠理想，LED的燈光存在色差，燈具光源利用率低，所以在照射區(qū)域內會出現(xiàn)色斑、暗斑，影響正常作業(yè)。對于不同照明要求，常常需要有不同的照明光束角度，通常照明光束角度通過反射器配光實現(xiàn)，如何在同一設計模型中實現(xiàn)不同的照明光束角度要求，方便設計生產(chǎn)，并且在滿足不同照明光束角度同時，還能提高照明質量與光源利用率，滿足燈具安裝距高比及均勻度要求，消除照明區(qū)域內的色斑現(xiàn)象，提高照明質量是LED照明行業(yè)一直努力解決的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術的不足公開了一種LED光源反射器，本發(fā)明要解決的問題是提供一種不規(guī)則曲面反射器模型結構，該反射器模型結構在不同的條件下可適應不同照明光束角度的要求，并能提高照明質量與光源利用率，滿足燈具安裝距高比及均勻度要求，消除照明區(qū)域內的色斑現(xiàn)象。本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)LED光源反射器，包括LED光源、安裝固定LED光源的底座和通過安裝平面固定在底座的反射器，其中當所述反射器的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離4mm彡k彡5 Omm時，所述反射器的側弧面曲線滿足三次曲線方程 y = ax3+bx2+cx+d,其中χ為反射器半徑，y為反射器高度，40mm ^ χ ^ 82. 9mm, 0. 00264 彡 a 彡 0. 03，-3. 66 彡 b 彡-0. 4644，28. 5 彡 c 彡 180，-2444 彡 d 彡-593。上述反射器優(yōu)選方案是當反射器的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k = 40mm時，反射器的側弧面曲線滿足三次曲線方程y = ax3+bx2+cx+d, 其中 40mm 彡 χ 彡 53. 503mm, 0. 0247 彡 a 彡 0. 03, -3. 66 彡 b 彡-3. 3, 147 ^ c ^ 180，-2444 彡 d 彡-2198。進一步優(yōu)選反射器側弧面曲線滿足三次曲線方程y = ax3+bx2+cx+d, 其中 40mm 彡 χ 彡 53. 503mm, 0. 02747 彡 a 彡 0.0275，-3.656 彡 b 彡-3.652， 163. 1 彡 c 彡 163. 3，-2444 彡 d 彡-2442。上述當反射器的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k = 40mm時，反射器高度 y = 40mm 43mm。LED光源發(fā)出光線經(jīng)反射器二次配光后，光束角是100° 106°。
上述反射器另一優(yōu)選方案是當反射器的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離 k = 50mm時，反射器的側弧面曲線滿足方程組y = ax3+bx2+cx+d, 50mm ^ χ彡82. 9mm, 0. 0 0264 ^a^O. 00266，-0. 467 ^b ^ -0. 4644，28. 5 ^ c ^ 28. 756,-600 ^d^ -593，其中 χ 為反射器半徑，y為反射器高度當反射器的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k = 50mm時，反射器高度y = 76mm 82mm。LED光源發(fā)出光線經(jīng)反射器二次配光后，光束角是70° 76°。本發(fā)明反射器還有以下優(yōu)點1、本發(fā)明反射器分別滿足燈具安裝1. 5倍距高比、1倍以內距高比時，作業(yè)區(qū)域內照度均勻度0. 9以上，滿足建筑照明設計照度均勻度0. 7以上標準。2、本發(fā)明可設計制造反射器在1. 5距高比時，大角度工業(yè)照明燈0. 9以上的照度均勻度，消除現(xiàn)有工業(yè)照明燈由于照度均勻度小于0. 7而產(chǎn)生的暗斑現(xiàn)象。3、由于LED光源存在色差，所以在照射區(qū)域內存在色差，LED光源經(jīng)本發(fā)明反射器配光后，使LED光源出射光線混光，消除照射區(qū)域內的色差現(xiàn)象。4、因為接收面上一點的照度值大小與光源發(fā)出光線至該點的距離的平方成反比， 所以傳統(tǒng)未經(jīng)過配光設計的燈具，光源出射光線中一部分光線未照射到工作面上或照射到工作面上的距離過遠，光能利用率低。LED光源經(jīng)本發(fā)明反射器配光后，出射光線經(jīng)過最短距離照射在工作區(qū)域內，提升光能利用率。5、通過改變第一條出射光線的反射點，同比例增大或縮小曲線方程上其他點，可改變本發(fā)明反射器側弧面曲線方程，從而制造出滿足不同光源尺寸配光的反射器。綜上所述，本發(fā)明有益性，本發(fā)明反射器模型結構在不同的條件下可適應不同照明光束角度的要求，并能提高照明質量與光源利用率，滿足燈具安裝距高比及均勻度要求， 消除照明區(qū)域內的色斑現(xiàn)象；通過研究確定的相應參數(shù)可以實現(xiàn)反射器對光束角度的不同結構需要。


圖1是本發(fā)明反射器側弧面曲線剖視結構示意圖；圖2是本發(fā)明側弧面曲線原理圖；圖3是本發(fā)明反射器立體結構示意圖；圖4是本發(fā)明反射器一實施例側弧面曲線坐標圖；圖5是本發(fā)明反射器一實施例配光曲線圖；圖6是本發(fā)明反射器另一實施例側弧面曲線坐標圖；圖7是本發(fā)明反射器另一實施例配光曲線圖。圖中，1是反射器，2是底座，3是LED光源，K是反射器的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離，χ是反射器半徑，y是反射器高。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明，具體實施方式
是對本發(fā)明原理的進一步說明，不以任何方式限制本發(fā)明，與本發(fā)明相同或類似技術均沒有超出本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明反射器側弧面曲線方程和各參數(shù)取值的確定。結合圖2，如圖所示

1)依據(jù)分別滿足1.5倍距高比、單倍距高比時的均勻度要求，同時消除照明區(qū)域內色差、暗斑，提高光能利用率的設計目的，將光源發(fā)出能量在接收平面上從新分布，得到光源發(fā)出光線(即入射光線)所對應的出射光線；2)依據(jù)反射定律(反射角等于入射角θ工=θ 2)，確定光源發(fā)出光線經(jīng)反射后的切線方向Ki、K2……；3)設定第一條入射光線的反射點Q1 ；4)由經(jīng)過光源發(fā)射中心斜率為K的直線一與經(jīng)過點Q1斜率為K2的直線二相交確定反射點Q2 ；5)由4)所述，依次確定每條出射光線的反射點Q3、Q4……；6)將得到的點Q1, Q2……數(shù)據(jù)擬合得到三次曲線方程y = ax3+bx2+cx+d ；7)曲線方程在一定范圍內波動，以滿足設計要求為依據(jù)，確定曲線方程中各參數(shù)值的取值范圍。具體是在一定范圍內依次調整曲線方程各參數(shù)系數(shù)，將曲線以光源中心線為旋轉軸旋轉成不規(guī)則旋轉曲面，導入光學仿真軟件，以照明區(qū)域均勻度大于等于0. 9為條件分別約束曲線方程各參數(shù)系數(shù)變化范圍。實施例1結合圖1至圖5，如圖所示。一種采用LED光源3發(fā)光的反射器。反射器1通過安裝平面固定在LED芯片底座2上。當反射器1的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k = 40mm時，反射器1側弧面曲線滿足三次曲線方程y = ax3+bx2+cx+d,其中，40_ ^ χ ^ 53. 503mm, 0. 0247 彡 a 彡 0. 03,-3. 66 彡 b 彡-3. 3，147 彡 c 彡 180,-2442. 26 彡 d 彡-2198，χ 為反射器1半徑，如圖4所示χ是弧面曲線上一點到y(tǒng)軸的長度，y為反射器1高度，y是弧面曲線上一點到χ軸的長度，當k變化時，曲線方程上各點隨距離變化同步變化。較為優(yōu)選的方案是反射器1的側弧面曲線滿足三次曲線方程y = ax3+bx2+cx+d，其中 40mm ^ χ ^ 53. 503mm, 0. 02747 彡 a 彡 0· 0275,-3. 656 彡 b 彡-3. 652， 163. 1 ^ c ^ 163. 3，-2444彡d彡-2442)，其中χ為反射器1半徑，y為反射器1高度。當反射器1的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k = 40mm時，反射器1高度 40mm 43mm0如圖4所示，當反射器1的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k變化時，曲線方程上各點隨距離變化同步變化，可制作不同規(guī)格的反射器，4mm ^k^ 50mm。如圖5所示，LED光源發(fā)出光線經(jīng)反射器1 二次配光后，光源能量在光束角 100° 106°范圍從新分布，可滿足燈具安裝距高比1.5倍時的均勻度要求。本例實現(xiàn)了在本發(fā)明模型結構基礎上的大角度反射器，LED照明具有節(jié)能、環(huán)保、 壽命長、安全、高指向性等優(yōu)點。但由于LED具有高指向性，燈具照明區(qū)域狹小，現(xiàn)有LED工業(yè)照明燈未經(jīng)過合理配光或采用普通圓形反射器，在燈具安裝距高比過大時，光照均勻度不夠理想，LED的燈光存在色差，所以在照射區(qū)域內會出現(xiàn)色斑、暗斑，影響正常作業(yè)。本例大角度工業(yè)照明燈反射器的目的在于解決上述LED工業(yè)照明燈反射器存在的不足，提供一種新的大角度工業(yè)照明燈反射器，可滿足燈具安裝距高比1.5倍時的均勻度要求，消除照明區(qū)域內的色斑現(xiàn)象。上述距高比是指相鄰兩燈具光中心之間的距離與燈具懸掛高度之比，懸掛高度是由燈具中心至工作面的高度。上述照度均勻度是規(guī)定表面上，最小照度與平均照度之比，由建筑照明設計標準規(guī)定，工業(yè)照明場所，作業(yè)區(qū)域的一般照明照度均勻度不宜低于0. 7。實施例2結合圖1、圖2、圖3、圖6、圖7，如圖所示。一種采用LED光源的工業(yè)照明燈反射器，反射器1固定安裝在LED底座2上，用于LED光源3出光的反射。當反射器1的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k = 50mm時，反射器1的側弧面曲線滿足方程組y = ax3+bx2+cx+d 其中，50mm ^ χ ^ 82. 9mm, 0. 00264 ^ a ^ 0. 00266 ，-0. 467 彡 b 彡-0. 4644，28. 5 彡 c 彡 28. 756,-600 彡 d 彡-593)，其中 χ 為反射器 1 半徑，y 為反射器1高度。當反射器1的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k = 50mm時，反射器1高度 y 為 76mm 82mm。如圖6所示，當反射器1的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k變化時，曲線方程上各點隨距離變化同步變化，可制作不同規(guī)格的反射器，4mm ^k^ 50mm。如圖7所示，LED光源發(fā)出光線經(jīng)反射器二次配光后，光源能量在光束角70° 76°范圍從新分布，可滿足燈具安裝距高比一倍以內時的均勻度要求。工業(yè)照明燈是工業(yè)場所必備照明設備，傳統(tǒng)工業(yè)照明燈多產(chǎn)用高壓鈉燈，不僅耗電量大，而且燈具使用過程中表面溫度過高，存在安全隱患。LED具有冷光源，節(jié)能、環(huán)保、壽命長、安全等優(yōu)點，采用LED燈具可避免傳統(tǒng)燈具的缺陷。本例實現(xiàn)了在本發(fā)明模型結構基礎上的小角度反射器，現(xiàn)有LED工業(yè)照明燈未經(jīng)過配光或采用普通圓形反射器，光照均勻度不夠理想，LED燈光存在色差，同時燈具光源利用率低。本 例小角度工業(yè)照明燈反射器的目的在于解決上述LED工業(yè)照明燈反射器存在的不足，提供一種新的小角度工業(yè)照明燈反射器。本例小角度工業(yè)照明燈反射器的照明角度為72°，提高了工業(yè)照明燈的照明效率，提升光源利用率，在燈具安裝距高比一倍以內， 消除了現(xiàn)有LED工業(yè)照明燈在照明區(qū)域會形成不均勻光斑的不足。
權利要求
1.一種LED光源反射器，包括LED光源(3)、安裝固定LED光源(3)的底座⑵和通過安裝平面固定在底座O)的反射器(1)，其特征是所述反射器(1)的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離4mm彡k彡50mm，所述反射器(1)的側弧面曲線滿足三次曲線方程y = ax3+bx2+cx+d，其中χ為反射器半徑，y為反射器高度，40mm ^ χ ^ 82. 9mm, 0. 00264 彡 a 彡 0. 03，-3. 66 彡 b 彡-0. 4644，28. 5 彡 c 彡 180，-2444 彡 d 彡-593。
2.根據(jù)權利要求1所述的LED光源反射器，其特征是反射器(1)的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k = 40mm，反射器(1)的側弧面曲線滿足三次曲線方程y =ax3+bx2+cx+d,其中 40mm ^ χ ^ 53. 503mm, 0. 0247 彡 a 彡 0· 03，_3· 66 彡 b 彡-3. 3， 147 ^ c ^ 180，-2444 彡 d 彡-2198。
3.根據(jù)權利要求2所述的LED光源反射器，其特征是反射器(1)側弧面曲線滿足三次曲線方程y = ax3+bx2+cx+d，其中 40mm<x<53. 503mm, 0. 02747 ^ a^O. 0275,-3. 656 < b 彡-3. 652，163. 1 彡 c 彡 163. 3，-2444 彡 d 彡-2442。
4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的LED光源反射器，其特征是反射器(1)的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k = 40mm,反射器(1)高度y = 40mm 43mm。
5.根據(jù)權利要求4所述的LED光源反射器，其特征是LED光源發(fā)出光線經(jīng)所述反射器 (1) 二次配光后，光束角是100° 106°。
6.根據(jù)權利要求1所述的LED光源反射器，其特征是反射器(1)的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k = 50mm,反射器(1)的側弧面曲線滿足方程組y = ax3+bx2+cx+d, 50mm 彡 χ 彡 82. 9mm, 0. 00264 彡 a 彡 0.00266，-0.467 彡 b 彡-0.4644， 28. 5 ^ c ^ 28. 756，-600彡d彡-593，其中χ為反射器(1)半徑，y為反射器(1)高度。
7.根據(jù)權利要求1或6所述的LED光源反射器，其特征是反射器(1)的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離k = 50mm,反射器高度y = 76mm 82mm。
8.根據(jù)權利要求7所述的LED光源反射器，其特征是LED光源發(fā)出光線經(jīng)所述反射器 (1) 二次配光后，光束角是70° 76°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED光源反射器，包括LED光源、安裝固定LED光源的底座和通過安裝平面固定在底座的反射器，其中當所述反射器的側弧面曲線的起始點距光源中心點距離4mm≤k≤50mm時，所述反射器的側弧面曲線滿足三次曲線方程y＝ax3+bx2+cx+d，其中x為反射器半徑，y為反射器高度，40mm≤x≤82.9mm，0.00264≤a≤0.03，-3.66≤b≤-0.4644，28.5≤c≤180，-2444≤d≤-593。本發(fā)明反射器模型結構在不同的條件下可適應不同照明光束角度的要求，并能提高照明質量與光源利用率，滿足燈具安裝距高比及均勻度要求，消除照明區(qū)域內的色斑現(xiàn)象；通過研究確定的相應參數(shù)可以實現(xiàn)反射器對光束角度的不同結構需要。
文檔編號F21V7/04GK102261620SQ201110265120
公開日2011年11月30日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權日2011年9月8日
發(fā)明者李遠清 申請人:趙翼