一種大角度led蠟燭燈導(dǎo)光柱及其設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，涉及LED【技術(shù)領(lǐng)域】；該大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱包括有發(fā)光端與透光柱，所述發(fā)光端具有一光線射出面，所述透光柱下方具有一凹槽，凹槽內(nèi)用于放置LED光源，該凹槽具有一光線入射面；所述發(fā)光端、透光柱以及凹槽連接為一個(gè)整體；本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的效率高，配光與白熾燈相當(dāng)，使得LED蠟燭燈的發(fā)光角度大，接近320°發(fā)光，比傳統(tǒng)的LED蠟燭燈的發(fā)光角度大很多，另外，本發(fā)明還公開了一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的設(shè)計(jì)方法，通過此種方法設(shè)計(jì)的LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，其制作工藝簡(jiǎn)單，不會(huì)給裝配、量產(chǎn)帶來困難，導(dǎo)光柱的效率比較高，是一種全新的LED蠟燭燈導(dǎo)光柱設(shè)計(jì)方法。
【專利說明】一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱及其設(shè)計(jì)方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001 ] 本發(fā)明涉及LED【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱及其設(shè)計(jì)方法?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]傳統(tǒng)白熾燈耗能高、壽命短，在全球資源緊張的大環(huán)境下，LED燈具因其具有耗能低、壽命長(zhǎng)且不含對(duì)環(huán)境有害的Pb，Hg等有害元素，是替代傳統(tǒng)白熾燈泡的新型節(jié)能燈具。但由于LED發(fā)光的單向性，LED燈具的發(fā)光的角度很難做到超過180°，同時(shí)在其正前方的發(fā)光強(qiáng)度要高于周邊。特別是在蠟燭燈方面，這種發(fā)光角度小、發(fā)光不均勻的特性會(huì)影響到該產(chǎn)品的應(yīng)用推廣。而目前解決發(fā)光角度過小的方法基本上都是采用非平面布燈，因此制作工藝較復(fù)雜，給裝配、量產(chǎn)帶來了一定的困難。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明的目的在于有效克服上述技術(shù)的不足，提供一種發(fā)光角度大、效率高，配光與白熾燈相當(dāng)?shù)腖ED蠟燭燈導(dǎo)光柱。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:它包括有發(fā)光端與透光柱，其改進(jìn)之處在于:所述發(fā)光端具有一光線射出面，所述透光柱下方具有一凹槽，凹槽內(nèi)用于放置LED光源,該凹槽具有一光線入射面；所述發(fā)光端、透光柱以及凹槽連接為一個(gè)整體；
[0005]上述結(jié)構(gòu)中，所述透光柱為圓柱體、多棱柱體、端面直徑漸變的圓柱體、端面直徑漸變的多棱柱體其中任 意一種；
[0006]上述結(jié)構(gòu)中，所述透光柱的外側(cè)邊為光滑的曲面；
[0007]上述結(jié)構(gòu)中，所述光線射出面為內(nèi)凹的曲面、球面或錐形面其中任意一種；
[0008]上述結(jié)構(gòu)中，所述光線入射面為內(nèi)凹的曲面、球面或錐形面其中任意一種；
[0009]上述結(jié)構(gòu)中，所述凹槽的周緣上設(shè)置有一環(huán)形的固定端，該固定端上設(shè)有三個(gè)彈性卡扣與三個(gè)定位柱。
[0010]本發(fā)明還提供了一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的設(shè)計(jì)方法，其改進(jìn)之處在于:它包括以下步驟:
[0011]A、確定LED蠟燭燈所需要的發(fā)光角度a，即確定LED蠟燭燈的照射范圍；
[0012]B、選取光源，并將光源均勻的固定在鋁基板上；
[0013]C、根據(jù)光源特性，將光源劃分為等光通量1000份；
[0014]D、建立方程在MATLAB進(jìn)行編程，計(jì)算出1000組離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)點(diǎn)導(dǎo)入PROE進(jìn)行曲線擬合、建模，并保存為SAT格式；
[0015]E、在TRACEPR0內(nèi)設(shè)置好光源的位置、顆數(shù)以及表面屬性，建立基板設(shè)置為完全吸收，并導(dǎo)入步驟D中的模型，設(shè)置模型的材質(zhì)，進(jìn)行光線仿真分析，即可模擬出LED蠟燭燈的發(fā)光角度、導(dǎo)光柱效率以及導(dǎo)光柱的尺寸；
[0016]F、根據(jù)步驟E中的模擬結(jié)果，若模擬結(jié)果符合步驟A中LED蠟燭燈的照射范圍，并且實(shí)現(xiàn)配光均勻分布，即輸出模型，若模擬結(jié)果與步驟A中LED蠟燭燈的照射范圍存在偏差，沒有實(shí)現(xiàn)配光均勻分布，則返回到步驟B。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟A中，LED蠟燭燈的發(fā)光角度a為220°左右，所述步驟B中的光源為9顆三星TOP系列SMD2323燈珠，步驟E中計(jì)算出導(dǎo)光柱效率為0.902，導(dǎo)光柱的尺寸是高度12.56mm，發(fā)光端的光線射出面為內(nèi)凹的自由曲面，外半徑為12.2mm，凹槽的外徑為
7.6mm,凹槽的光線入射面為球面，球面半徑為32.8mm。
[0018]優(yōu)選地，所述步驟A中，LED蠟燭燈的發(fā)光角度a為240°左右，所述步驟B中的光源為10顆三星TOP系列SMD2323燈珠，步驟E中計(jì)算出導(dǎo)光柱效率為0.913，導(dǎo)光柱的尺寸是高度13.47mm，發(fā)光端的光線射出面為內(nèi)凹的平面，外半徑為14.2mm，凹槽的外徑為
8.5mm,凹槽的光線入射面為球面，球面半徑為38.6mm。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟A中，LED蠟燭燈的發(fā)光角度a為240°左右，所述步驟B中的光源為11顆三星TOP系列SMD2323燈珠，步驟E中計(jì)算出導(dǎo)光柱效率0.807，導(dǎo)光柱的尺寸是高度12.56mm,發(fā)光端的光線射出面為內(nèi)凹的自由曲面，外半徑是14.2mm,凹槽的外徑為
8.6mm,凹槽的光線入射面為球面，球面半徑為32.8mm。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供了一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，該導(dǎo)光柱的效率高，配光與白熾燈相當(dāng)，使得LED蠟燭燈的發(fā)光角度大，接近320°發(fā)光，比傳統(tǒng)的LED蠟燭燈的發(fā)光角度大很多，另外，本發(fā)明還公開了一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的設(shè)計(jì)方法，通過此種方法設(shè)計(jì)的LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，其制作工藝簡(jiǎn)單，不會(huì)給裝配、量產(chǎn)帶來困難，導(dǎo)光柱的效率比較高，是一種全新的LED蠟燭燈導(dǎo)光柱設(shè)計(jì)方法。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0021]圖1為本發(fā)明的 大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的半剖視圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的仰視圖；
[0023]圖3為本發(fā)明的大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的立體示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0025]參照?qǐng)D1至圖3所示，本發(fā)明揭示了一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，它包括有發(fā)光端10和透光柱20，透光柱20下方具有一個(gè)凹槽30，該凹槽30用于放置LED光源，凹槽30具有一光線入射面301，發(fā)光端10具有一光線射出面101，發(fā)光端10、透光20柱以及凹槽30連接為一個(gè)整體；在上述結(jié)構(gòu)中，透光柱20為圓柱體、多棱柱體、端面直徑漸變的圓柱體、端面直徑漸變的多棱柱體其中任意一種，在本實(shí)施例中，透光柱20為端面直徑漸變的圓柱體，該透光柱20用于對(duì)光線進(jìn)行傳輸，透光柱20的外側(cè)邊為光滑的曲面，目的在于提高光線的傳輸效率，禁止或減少光線從透光柱20的側(cè)面逃逸出來。
[0026]上述結(jié)構(gòu)中，發(fā)光端10的光線射出面101為內(nèi)凹的曲面、球面或錐形面其中任意一種，凹槽30的光線入射面301為內(nèi)凹的曲面、球面或錐形面其中任意一種，在本實(shí)施例中，光線射出面101與光線射出面301均為錐形面；另外，凹槽30的周緣上設(shè)置有一環(huán)形的固定端302，該固定端上設(shè)有三個(gè)彈性卡扣303與三個(gè)定位柱304，安裝時(shí)，將本發(fā)明通過彈性卡扣303卡在招基板上,定位柱304實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光柱的定位。
[0027]本發(fā)明還公開了一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的設(shè)計(jì)方法；[0028]實(shí)施例1
[0029]在該實(shí)施例中，本設(shè)計(jì)方法包括以下步驟:
[0030]A、確定LED蠟燭燈所需要的發(fā)光角度a為220°左右；
[0031]B、選取光源，光源使用9顆三星TOP系列SMD2323燈珠，，并將光源均勻的固定在招基板上；
[0032]C、根據(jù)光源特性，將光源劃分為等光通量1000份；
[0033]D、建立方程，在MATLAB進(jìn)行編程，計(jì)算出1000組離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)點(diǎn)導(dǎo)入PROE內(nèi)進(jìn)行曲線擬合、建模，并保存為SAT格式；
[0034]E、在TRACEPR0內(nèi)設(shè)置好光源的位置、顆數(shù)以及表面屬性，建立基板設(shè)置為完全吸收，并導(dǎo)入步驟D中的模型，設(shè)置模型的材質(zhì)，進(jìn)行光線仿真分析，在本實(shí)施例中，導(dǎo)光柱效率為0.902，導(dǎo)光柱的尺寸是高度12.56mm，發(fā)光端的光線射出面為內(nèi)凹的自由曲面，外半徑為12.2mm,凹槽的外徑為7.6mm,凹槽的光線入射面為球面，球面半徑為32.8mm ；
[0035]F、根據(jù)步驟E中的模擬結(jié)果，模擬結(jié)果符合步驟A中LED蠟燭燈的照射范圍，并且實(shí)現(xiàn)配光均勻分布，則輸出模型；如果模擬結(jié)果與步驟E中的模擬結(jié)果存在偏差，使得LED蠟燭燈的照射范圍存在偏差，則返回到步驟B。
[0036]實(shí)施例2
[0037]在該實(shí)施例中，本設(shè)計(jì)方法包括以下步驟:
[0038]A、確定LED蠟燭燈所需要的發(fā)光角度a為240°左右；
[0039]B、選取光源，光源使用10顆三星TOP系列SMD2323燈珠，，并將光源均勻的固定在招基板上；
[0040]C、根據(jù)光源特性，將光源劃分為等光通量1000份；
[0041]D、建立方程，在MATLAB進(jìn)行編程，計(jì)算出1000組離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)點(diǎn)導(dǎo)入PROE內(nèi)進(jìn)行曲線擬合、建模，并保存為SAT格式；
[0042]E、在TRACEPR0內(nèi)設(shè)置好光源的位置、顆數(shù)以及表面屬性，建立基板設(shè)置為完全吸收，并導(dǎo)入步驟D中的模型，設(shè)置模型的材質(zhì)，進(jìn)行光線仿真分析，在本實(shí)施例中，導(dǎo)光柱效率為0.913，導(dǎo)光柱的尺寸是高度13.47mm，發(fā)光端的光線射出面為內(nèi)凹的平面，外半徑為
14.2mm,凹槽的外徑為8.5mm,凹槽的光線入射面為球面，球面半徑為38.6mm ；
[0043]F、根據(jù)步驟E中的模擬結(jié)果，模擬結(jié)果符合步驟A中LED蠟燭燈的照射范圍，并且實(shí)現(xiàn)配光均勻分布，則輸出模型；如果模擬結(jié)果與步驟E中的模擬結(jié)果存在偏差，使得LED蠟燭燈的照射范圍存在偏差，則返回到步驟B。
[0044]實(shí)施例3
[0045]在該實(shí)施例中，本設(shè)計(jì)方法包括以下步驟:
[0046]A、確定LED蠟燭燈所需要的發(fā)光角度a為300°左右；
[0047]B、選取光源，光源使用11顆三星TOP系列SMD2323燈珠，，并將光源均勻的固定在招基板上；
[0048]C、根據(jù)光源特性，將光源劃分為等光通量1000份；
[0049]D、建立方程，在MATLAB進(jìn)行編程，計(jì)算出1000組離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)點(diǎn)導(dǎo)入PROE內(nèi)進(jìn)行曲線擬合、建模，并保存為SAT格式；
[0050]E、在TRACEPR0內(nèi)設(shè)置好光源的位置、顆數(shù)以及表面屬性，建立基板設(shè)置為完全吸收，并導(dǎo)入步驟D中的模型，設(shè)置模型的材質(zhì)，進(jìn)行光線仿真分析，在本實(shí)施例中，導(dǎo)光柱效率0.807，導(dǎo)光柱的尺寸是高度12.56mm，發(fā)光端的光線射出面為內(nèi)凹的自由曲面，外半徑是14.2mm,凹槽的外徑為8.6mm,凹槽的光線入射面為球面，球面半徑為32.8mm ；
[0051]F、根據(jù)步驟E中的模擬結(jié)果，模擬結(jié)果符合步驟A中LED蠟燭燈的照射范圍，并且實(shí)現(xiàn)配光均勻分布，則輸出模型；如果模擬結(jié)果與步驟E中的模擬結(jié)果存在偏差，使得LED蠟燭燈的照射范圍存在偏差，則返回到步驟B。
[0052]本發(fā)明提供了一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，該導(dǎo)光柱的效率高，配光與白熾燈相當(dāng)，使得LED蠟燭燈的發(fā)光角度大，接近320°發(fā)光，比傳統(tǒng)的LED蠟燭燈的發(fā)光角度大很多，另外，本發(fā)明還公開了一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的設(shè)計(jì)方法，通過此種方法設(shè)計(jì)的LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，其制作工藝簡(jiǎn)單，不會(huì)給裝配、量產(chǎn)帶來困難，導(dǎo)光柱的效率比較高，是一種全新的LED蠟燭燈導(dǎo)光柱設(shè)計(jì)方法。
[0053]以上所描述的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述具體實(shí)施例不是對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以出現(xiàn)各種變形及修改，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤(rùn)飾、修改或等同替換，均屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，其特征在于:它包括有發(fā)光端與透光柱，所述發(fā)光端具有一光線射出面，所述透光柱下方具有一凹槽，凹槽內(nèi)用于放置LED光源，該凹槽具有一光線入射面；所述發(fā)光端、透光柱以及凹槽連接為一個(gè)整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，其特征在于:所述透光柱為圓柱體、多棱柱體、端面直徑漸變的圓柱體、端面直徑漸變的多棱柱體其中任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，其特征在于:所述透光柱的外側(cè)邊為光滑的曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，其特征在于:所述光線射出面為內(nèi)凹的曲面、球面或錐形面其中任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，其特征在于:所述光線入射面為內(nèi)凹的曲面、球面或錐形面其中任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱，其特征在于:所述凹槽的周緣上設(shè)置有一環(huán)形的固定端，該固定端上設(shè)有三個(gè)彈性卡扣與三個(gè)定位柱。
7.一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:它包括以下步驟: A、確定LED蠟燭燈所需要的發(fā)光角度a，即確定LED蠟燭燈的照射范圍； B、選取光源，并將光源均勻的固定在鋁基板上； C、根據(jù)光源特性，將光源劃分為等光通量1000份； D、建立方程在MATLAB進(jìn)`行編程，計(jì)算出1000組離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)點(diǎn)導(dǎo)入PROE進(jìn)行曲線擬合、建模，并保存為SAT格式； E、在TRACEPR0內(nèi)設(shè)置好光源的位置、顆數(shù)以及表面屬性，建立基板設(shè)置為完全吸收，并導(dǎo)入步驟D中的模型，設(shè)置模型的材質(zhì)，進(jìn)行光線仿真分析，即可模擬出LED蠟燭燈的發(fā)光角度、導(dǎo)光柱效率以及導(dǎo)光柱的尺寸； F、根據(jù)步驟E中的模擬結(jié)果，若模擬結(jié)果符合步驟A中LED蠟燭燈的照射范圍，并且實(shí)現(xiàn)配光均勻分布，即輸出模型，若模擬結(jié)果與步驟A中LED蠟燭燈的照射范圍存在偏差，沒有實(shí)現(xiàn)配光均勻分布，則返回到步驟B。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述步驟A中，LED蠟燭燈的發(fā)光角度a為220°左右，所述步驟B中的光源為9顆三星TOP系列SMD2323燈珠，步驟E中計(jì)算出導(dǎo)光柱效率為0.902，導(dǎo)光柱的尺寸是高度12.56mm，發(fā)光端的光線射出面為內(nèi)凹的自由曲面，外半徑為12.2mm,凹槽的外徑為7.6mm,凹槽的光線入射面為球面，球面半徑為32.8mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述步驟A中，LED蠟燭燈的發(fā)光角度a為240°左右，所述步驟B中的光源為10顆三星TOP系列SMD2323燈珠，步驟E中計(jì)算出導(dǎo)光柱效率為0.913，導(dǎo)光柱的尺寸是高度13.47mm，發(fā)光端的光線射出面為內(nèi)凹的平面，外半徑為14.2mm，凹槽的外徑為8.5mm，凹槽的光線入射面為球面，球面半徑為38.6mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種大角度LED蠟燭燈導(dǎo)光柱的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述步驟A中，LED蠟燭燈的發(fā)光角度a為240°左右，所述步驟B中的光源為11顆三星TOP系列SMD2323燈珠，步驟E中計(jì)算出導(dǎo)光柱效率0.807，導(dǎo)光柱的尺寸是高度12.56mm，發(fā)光端的光線射出面為內(nèi)凹的自由曲面，外半徑是14.2mm,凹槽的外徑為8.6mm,凹槽的光線入射面為球面 ，球面半徑為32.8mm。
【文檔編號(hào)】F21Y101/02GK103791450SQ201210427525
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】王建全, 翁方軼, 易博 申請(qǐng)人:四川柏獅光電技術(shù)有限公司