專利名稱：一種燈罩及應(yīng)用該燈罩的led燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種燈罩及應(yīng)用該燈罩的LED燈具技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種LED燈具配光用燈罩，特別涉及一種LED燈具用高出光效率的配光燈罩。
背景技術(shù)：
[0002]隨著LED照明的蓬勃發(fā)展，如何通過燈罩結(jié)構(gòu)的改善使得LED燈具有更優(yōu)質(zhì)的透光性能，是目前LED燈具主流研發(fā)方向之一，現(xiàn)有的LED照明用外殼材料通常用光散射材料制成，采 用向LED燈罩中添加散射劑的方式，使之既能讓光通過、又能有效地散射光，將線光源轉(zhuǎn)化成面光源。常用可表征光的傳遞特性指標有透光率、霧度、折射率等，其中，透光率和霧度兩個指標是表征材料的透光性能的重要性能指標。透光率是透過燈罩的光通量與其入射光通量的百分率，是表征樹脂透明程度的一個最重要性能指標，一種樹脂的透光率越高，其透明性就越好，霧度為材料散射光通量與材料光通量之比的百分數(shù)，通常用來表征 LED燈具中“見光不見燈珠”效果的優(yōu)劣。[0003]現(xiàn)有的LED燈具所用的燈罩如圖I和圖2所示，通過在燈罩的內(nèi)部添加散射劑以后，LED燈具中LED光源的發(fā)出的光線通過燈罩入射面進入燈罩，在燈罩的內(nèi)部經(jīng)散射劑 (或稱“散射粒子”)的散射，再經(jīng)燈罩出射面出射，射向照明空間，從而實現(xiàn)配光。然而，通過添加散射劑的方式來調(diào)節(jié)燈罩的透光性能的不足之處在于透光率和霧度兩個性能指標相互矛盾，光線在燈罩的內(nèi)部經(jīng)過散射劑散射，散射后大部分光線會通過出射面射向照明空間，而另一部分散射光線在燈罩內(nèi)發(fā)生全反射，來回反射震蕩又回射到燈具內(nèi)部，造成光能的浪費，并影響燈罩的透光率。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種在散射的同時、出光效率高的燈罩。[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了以下技術(shù)方案[0006]一種燈罩，包括設(shè)置有入射面和出射面的燈罩本體，所述入射面為燈罩本體包絡(luò)光源的一面，所述入射面和出射面分別設(shè)于燈罩本體的內(nèi)外兩側(cè)，所述入射面設(shè)置有若干個繞燈罩本體的中心軸回轉(zhuǎn)而成的凸起，所述凸起由工作面和非工作面組合而成，來自光源的入射光線由工作面進入燈罩本體形成折射光線、并在出射面形成導(dǎo)出至燈罩本體的出射光線，所述入射光線在工作面處的法線為第一法線，所述折射光線在出射面的法線為第二法線，所述第一法線與第二法線之間的夾角大于0°，所述第一法線與第二法線之間的夾角指第一法線繞著第一法線與第二法線的交點旋轉(zhuǎn)、直至第一法線與第二法線相互重合的最小角度值，且沿順時針方向旋轉(zhuǎn)的角度>0°、沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)的角度<0°。采用上述結(jié)構(gòu)，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中通過調(diào)整散射劑濃度的方式，光線通過入射面與出射面之間的偏角進行配光，在燈罩中無需添加、或僅添加少量散射劑，即可增大出射光線的出射角，其在燈罩內(nèi)部沒有后向散射與全反射或只有少量的后向散射與全反射，這樣的燈罩的出光效率高，配備這樣燈罩的燈具其出光效率高。[0007]優(yōu)選的，所述折射光線與第二法線之間的夾角小于所述燈罩本體的全反射角。采用這樣的結(jié)構(gòu)，避免光線在燈罩本體內(nèi)來回反射震蕩，從而提高了出光效效率。[0008]優(yōu)選的，所述工作面由第一母線繞燈罩本體的中心軸回轉(zhuǎn)而成，所述非工作面由第二母線繞燈罩本體的中心軸回轉(zhuǎn)而成，所述第一母線和第二母線之間的夾角為75° 90°。需要說明的是，此處第一母線和第二母線之間的夾角是指第一母線和第二母線在交點處的與各自母線相切的兩條直線之間的夾角。將各個非工作面的第二母線和與其相鄰的工作面的第一母線之間的夾角設(shè)置成75° 90°以后，可以使入射光線通過入射面充分折射，改善出射光線均勻性，并擴大光源在照明空間的照明角度。[0009]優(yōu)選的，所述第一母線和第二母線相互 垂直。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以使入射光線通過入射面充分折射，改善出射光線均勻性，并擴大光源在照明空間的照明角度。[0010]優(yōu)選的，所述第一法線與第二母線相互平行。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以使入射光線通過入射面充分折射，改善出射光線均勻性，并擴大光源在照明空間的照明角度。[0011]優(yōu)選的，所述第一母線為曲線或直線。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以使入射光線通過入射面充分折射，改善出射光線均勻性，并擴大光源在照明空間的照明角度。[0012]優(yōu)選的，所述第二母線為直線。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以使入射光線通過入射面充分折射，改善出射光線均勻性，并擴大光源在照明空間的照明角度。[0013]優(yōu)選的，所述凸起沿燈罩本體的軸向排列形成階梯狀曲面。采用這樣的結(jié)構(gòu)，不僅可以使入射光線通過入射面充分折射，擴大光源在照明空間的照明角度，而且將入射面整體呈階梯狀曲面以后，軸向上各個不同高度處的凸起所對應(yīng)的、第一法線與第二法線之間的夾角不同，因此，位于階梯狀曲面的軸向中心區(qū)域的出射光線偏角與位于階梯狀曲面軸向邊緣區(qū)域的出射光線偏角相差較大，可根據(jù)不同視角的光線強度需求進行配光，使光源發(fā)出的光線在照明空間內(nèi)更合理分布。[0014]優(yōu)選的，所述出射面由多個非連續(xù)的鱗片構(gòu)成。采用這樣的結(jié)構(gòu)，使從中心到邊緣出射的光線增大的散射程度趨于一致，一定程度上改善了出射光線均勻性。[0015]優(yōu)選的，所述出射面為毛面。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可使光線在照明空間分布更加均勻。[0016]優(yōu)選的，所述出射面為連續(xù)鏡面。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可使光線的透光率更高。需要說明的是，此處的連續(xù)鏡面，是指曲率連續(xù)的一整段鏡面。[0017]一種應(yīng)用上述燈罩的LED燈具，包括設(shè)置于散熱器內(nèi)部的LED光源，所述LED光源連接有驅(qū)動電源，所述散熱器底部設(shè)置有接頭。配備上述燈罩的LED燈具具有出光效率高的有益效果。[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中通過調(diào)整散射劑濃度的方式，光線通過入射面與出射面之間的偏角進行配光，在燈罩中無需添加、或僅添加少量散射劑，即可增大出射光線的出射角，其在燈罩內(nèi)部沒有后向散射與全反射或只有少量的后向散射與全反射，這樣的燈罩的出光效率高。


[0019]圖I為現(xiàn)有的LED燈具的結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖2為現(xiàn)有的LED燈具所用燈罩的結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖3為本實用新型燈罩的結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖4為本實用新型燈罩的一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；[0023]圖5為本實用新型燈罩的局部放大示意圖。[0024]圖I和圖2的附圖 標記如下光線入射面一 101 ;光線出射面一 102 ;散射劑一 103 ； 燈罩一210 ;散熱器一220 ;接頭一230 ;驅(qū)動電源一240 ;光源一250。[0025]圖3至圖5的附圖標記如下燈罩本體一3 ;入射面一301 ;出射面一302 ;凸起一 4 ;工作面一401 ;非工作面一402 ;第一法線一501 ;第二法線一502 ;第一法線與第二法線之間的夾角一50 3 ;折射光線與第二法線之間的夾角一504 ;入射光線一505 ;折射光線一506 ； 出射光線一507 ;鱗片一601。
具體實施方式
[0026]
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明。[0027]本實用新型的實施方式不限于以下實施例，在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出的各種變化均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。[0028]實施例I[0029]如圖3和圖5所示，本實施例燈罩包括設(shè)置有入射面301和出射面302的燈罩本體3，出射面302為連續(xù)曲率，入射面301為燈罩本體3包絡(luò)光源的一面，入射面301和出射面302分別設(shè)于燈罩本體3的內(nèi)外兩側(cè)，入射面301設(shè)置有若干個繞燈罩本體3的中心軸回轉(zhuǎn)而成的凸起4，在燈罩本體3內(nèi)側(cè)形成封閉的凸環(huán)，若干個凸起4沿燈罩本體3的軸向排列形成階梯狀曲面，凸起4由工作面401和非工作面402組合而成，工作面401由第一母線繞燈罩本體3的中心軸回轉(zhuǎn)而成，非工作面402由第二母線繞燈罩本體3的中心軸回轉(zhuǎn)而成。本實施例中，部分第一母線為直線部分第一母線為曲線，第二母線為直線，第一母線和第二母線繞燈罩本體3的中心軸回轉(zhuǎn)后，形成夾角由75°至90°不等的工作面和非工作面，此處的夾角是指第一母線回轉(zhuǎn)形成的面、與第二母線回轉(zhuǎn)形成的面在相交處的與各自母線相切的兩條直線之間的夾角，若干組工作面401和非工作面402 —同構(gòu)成若干個凸臺。來自光源的入射光線505由工作面401進入燈罩本體3形成折射光線506、并在出射面 302形成導(dǎo)出至燈罩本體3的出射光線507，入射光線505在工作面401處的法線為第一法線501，折射光線506在出射面302的法線為第二法線502，第一法線與第二法線之間的夾角503指第一法線501繞著第一法線501與第二法線502的交點旋轉(zhuǎn)、直至第一法線501 與第二法線502相互重合的最小角度值，且定義沿順時針方向旋轉(zhuǎn)的角度>0°、沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)的角度< 0°。本實施例中，燈罩本體3由PC材料制成，其折射率為I. 58，全反射角為39.3°，其自身透光率為90%。[0030]針對夏普生產(chǎn)的型號為GW5BMC27KG4光源設(shè)計，保證光線在照明空間內(nèi)實現(xiàn)在 180°內(nèi)光強的不均勻性小于5%，光強下降到中心光強的一半時的全角為230°到235°。 根據(jù)照明空間光線的分布需要在燈罩的各處設(shè)置不同的第一法線501與第二法線502夾角 503，同時保證折射光506在出射面各處的入射角小于PC材料本身的全反射角，使光線在滿足配光要求同時保證了出光的透光率，改善了燈罩本體3內(nèi)光的傳遞特性；如，在燈罩的某處第一法線501與第二法線502之間的夾角503為20. 4°，此處，入射光505在401工作面的入射角為I. 57°經(jīng)401工作面折射后形成的折射光506在出射面的入射角為19. 4°小于全反射角，506再經(jīng)出射面302折射形成離開燈罩的折射光507，經(jīng)過工作面401和出射面302的兩次折射后，入射光線505與出射光線507之間實現(xiàn)了 12.8°的偏角。因為在折射光506在出射面的入射角小于全反射角，光線在燈罩本體3內(nèi)沒有全反射，使光線在滿足配光的要求同時保證了出光的透光率，改善了燈罩本體3內(nèi)光的傳遞特性，實測PC罩的透光率為90%，在180°內(nèi)的光強不均勻性小于4%，光強下降到中心光強的一半時的全角為 232。。[0031]實施例2[0032]為了進一步提高均勻性，在實施例I的基礎(chǔ)上在燈罩本體3內(nèi)添加質(zhì)量比為O. 2% 硅樹脂球作為散射劑，實測燈罩本體3的透光率為89%，在180°內(nèi)的光強不均勻性小于 2%，光強下降到中心光強的一半時的全角為234°。[0033]其余結(jié)構(gòu)請參閱實施例I。[0034]實施例3[0035]為了進一步提高均勻性，在實施例I的基礎(chǔ)上在燈罩出射表面302設(shè)置成深寬比為O. 3特征尺寸為O. Imm的毛面，實測燈罩本體3的透光率為89. 5%，在180°內(nèi)的光強不均勻性小于3%，光強下降到中心光強的一半時的全角為233°。[0036]其余結(jié)構(gòu)請參閱實施例I。實施例4[0038]如圖4所示，區(qū)別于實施例I中的連續(xù)曲率的出射面302，本實施例中的出射面 302由多個非連續(xù)的鱗片601構(gòu)成，各個鱗片601呈四邊形狀，且鱗片601表面為毛面，改善了出射光線507均勻性，在其余實施方式中，出射面302亦可是連續(xù)面。[0039]其余結(jié)構(gòu)請參閱實施例I。[0040]實施例5[0041]本實施例LED燈具包括設(shè)置于散熱器內(nèi)部的LED光源，所述LED光源連接有驅(qū)動電源，所述散熱器底部設(shè)置有接頭，并在LED光源上方設(shè)置有包絡(luò)LED光源的燈罩，燈罩的具體結(jié)構(gòu)請參閱實施例1，配備上述燈罩的LED燈具具有出光效率高的有益效果。[0042]本實用新型并不局限于前述的具體實施方式
。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組口 ο
權(quán)利要求1.一種燈罩，包括設(shè)置有入射面(301)和出射面(302)的燈罩本體(3)，所述入射面 (301)為燈罩本體(3)包絡(luò)光源的一面，所述入射面(301)和出射面(302)分別設(shè)于燈罩本體(3)的內(nèi)外兩側(cè)，其特征在于所述入射面(301)設(shè)置有若干個繞燈罩本體(3)的中心軸回轉(zhuǎn)而成的凸起(4)，所述凸起(4)由工作面(401)和非工作面(402)組合而成，來自光源的入射光線(505 )由工作面(401)進入燈罩本體(3 )形成折射光線(506 )、并在出射面(302 ) 形成導(dǎo)出至燈罩本體(3 )的出射光線(507 )，所述入射光線(505 )在工作面(401)處的法線為第一法線(501)，所述折射光線(506)在出射面(302)的法線為第二法線(502)，所述第一法線與第二法線之間的夾角(503)大于0°，所述第一法線與第二法線之間的夾角(503)指第一法線(501)繞著第一法線(501)與第二法線(502)的交點旋轉(zhuǎn)、直至第一法線(501)與第二法線(502)相互重合的最小角度值，且沿順時針方向旋轉(zhuǎn)的角度>0°、沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)的角度<0°。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燈罩，其特征在于所述折射光線(506)與第二法線之間的夾角(504)小于所述燈罩本體(3)的全反射角。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燈罩，其特征在于所述工作面(401)由第一母線繞燈罩本體(3)的中心軸回轉(zhuǎn)而成，所述非工作面(402)由第二母線繞燈罩本體(3)的中心軸回轉(zhuǎn)而成，所述第一母線和第二母線之間的夾角為75° 90°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燈罩，其特征在于所述第一母線的法線和第二母線的法線相互垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一所述的燈罩，其特征在于所述凸起(4)沿燈罩本體(3) 的軸向排列形成階梯狀曲面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈罩，其特征在于所述出射面(302)由多個非連續(xù)的鱗片 (601)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈罩，其特征在于所述出射面(302)為毛面。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈罩，其特征在于所述出射面(302)為連續(xù)鏡面。
9.一種應(yīng)用如權(quán)利要求I至8所述燈罩的LED燈具，其特征在于包括設(shè)置于散熱器內(nèi)部的LED光源，所述LED光源連接有驅(qū)動電源，所述散熱器底部設(shè)置有接頭。
專利摘要本實用新型涉及一種燈罩及應(yīng)用該燈罩的LED燈具，包括設(shè)置有入射面和出射面的燈罩本體，所述入射面為燈罩本體包絡(luò)光源的一面，所述入射面和出射面分設(shè)于燈罩本體的內(nèi)外兩側(cè)，所述入射面設(shè)置有若干個繞燈罩本體的中心軸回轉(zhuǎn)而成的凸起，所述凸起由工作面和非工作面組合而成，所述入射光線在工作面處的法線為第一法線，所述折射光線在出射面的法線為第二法線，所述第一法線與第二法線之間的夾角大于0°。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中通過調(diào)整散射劑濃度的方式，光線通過入射面與出射面之間的偏角進行配光，這樣的燈罩的出光效率高，配備這樣燈罩的燈具其出光效率高。
文檔編號F21V3/04GK202791792SQ20122039562
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者霍永峰 申請人:霍永峰