一種結(jié)合自由曲面透鏡和硅膠填充結(jié)構(gòu)的大功率工礦燈的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種結(jié)合自由曲面透鏡和硅膠填充結(jié)構(gòu)的大功率工礦燈，包括透鏡，透鏡采用自由曲面透鏡，自由曲面透鏡為半球形，其內(nèi)腔為球冠形空間，球冠形空間為填充硅膠的填充部位，填充硅膠的硅膠介質(zhì)成分為硅橡膠，固化后呈無色透明膠狀體，充滿于透鏡和光源之間，其折射率為1.53，有益效果：工礦燈結(jié)構(gòu)使用了自由曲面透鏡后，實現(xiàn)了光形可控，滿足了工礦燈在照明區(qū)域內(nèi)的空間照度均勻性要求；使用了硅膠填充后，提高了工礦燈LED光源出光效率，減少了全反射引起的光損，作業(yè)面鄰近周圍的照度均勻度不應(yīng)小于0.5，我們的設(shè)計標準遠遠高于國家標準，實現(xiàn)了高出光效率，高照度均勻度，實現(xiàn)高品質(zhì)LED工礦燈照明需求。
【專利說明】一種結(jié)合自由曲面透鏡和硅膠填充結(jié)構(gòu)的大功率工礦燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及LED電子照明領(lǐng)域，特別涉及一種結(jié)合自由曲面透鏡和硅膠填充結(jié)構(gòu)的大功率工礦燈。

【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體照明是一個集中了半導(dǎo)體物理、光學(xué)、力學(xué)、材料、電子等多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域。目前，在半導(dǎo)體照明的產(chǎn)業(yè)鏈中，上游包括LED襯底材料、外延技術(shù)、芯片設(shè)計及制造生產(chǎn)，中游包括LED封裝和測試，下游為具體應(yīng)用，包括各種LED通用照明與特種照明。LED最終照明產(chǎn)品的性能與LED產(chǎn)業(yè)鏈中上中下游每一環(huán)節(jié)都密切相關(guān)。
[0003]對于LED封裝與應(yīng)用來說，光學(xué)設(shè)計、散熱設(shè)計、驅(qū)動控制以及可靠性是四大關(guān)鍵因素，其中光是LED照明的目的，良好的散熱與可靠性設(shè)計為LED照明產(chǎn)品的長壽提供了保障。
[0004]要實現(xiàn)良好的LED照明效果，離不開良好的結(jié)構(gòu)，LED照明器件的系統(tǒng)流明效率是一個關(guān)鍵因素，目前LED每流明成本較傳統(tǒng)光源高，提高LED照明器件的系統(tǒng)流明效率，可以減少LED使用數(shù)目，降低系統(tǒng)成本，提高產(chǎn)品競爭力。
[0005]同時，對LED照明器件的光形進行準確控制是一個不可或缺的關(guān)鍵因素，一般LED封裝模塊的出光的光強空間分布接近朗伯型，中心部分照度較高，周邊部分照度明顯下降，但是許多照明應(yīng)用場合需要均勻照明，因此需要通過對二次光學(xué)的透鏡設(shè)計，利用二次光學(xué)透鏡實現(xiàn)均勻照明。
[0006]目前，市場上現(xiàn)有傳統(tǒng)LED工礦燈光學(xué)結(jié)構(gòu)，透鏡是半球形透鏡，而無整體均勻性與光形控制可言；透鏡與光源間介質(zhì)為空氣，存在較大的光能量損失，因此，存在整燈出光效率低，照明區(qū)域均勻性差的缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有設(shè)計存在的不足，提出了一種結(jié)合自由曲面透鏡和硅膠填充結(jié)構(gòu)的大功率工礦燈的設(shè)計方案，針對現(xiàn)有LED產(chǎn)品存在的系統(tǒng)流明效率低與LED照明器件空間整體均勻差的缺陷，通過對LED封裝結(jié)構(gòu)進行改進，以求實現(xiàn)提高種提高LED光源的出光效率，提高照度均勻度。
[0008]本實用新型是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種結(jié)合自由曲面透鏡和硅膠填充結(jié)構(gòu)的大功率工礦燈，包括透鏡，其特征在于，透鏡采用自由曲面透鏡，自由曲面透鏡為半球形，其內(nèi)腔為球冠形空間，球冠形空間為填充硅膠的填充部位，填充硅膠的硅膠介質(zhì)成分為硅橡膠，固化后呈無色透明膠狀體，充滿于透鏡和光源之間，其折射率為1.53。
[0009]本實用新型有益效果:工礦燈結(jié)構(gòu)使用了自由曲面透鏡后，實現(xiàn)了光形可控，滿足了工礦燈在照明區(qū)域內(nèi)的空間照度均勻性要求；使用了硅膠填充后，提高了工礦燈LED光源出光效率，減少了全反射引起的光損。通過在光源與透鏡之間填充硅膠介質(zhì)提高工礦燈LED光源出光效率，填充硅膠后，減小了全反射的光損，從而來提高光源的出光效率，實現(xiàn)了高出光效率，高照度均勻度，實現(xiàn)高品質(zhì)LED工礦燈照明需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1、工礦燈爆炸圖；
[0011]圖2、工礦燈自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)主視圖；
[0012]圖3、工礦燈自由曲面透鏡A-A剖視圖。
[0013]圖中:1.COB夾具，2.自由曲面透鏡，3.透鏡蓋板，4.微通道主體，5.微通道蓋板，6.散熱體臺架，7.散熱體支架左，8.散熱體支架右，9.風(fēng)扇支架，10.散熱體蓋板，11.微泵底座，12.微泵蓋板，13.燈殼，14.遮光罩，15.填充硅膠，16.LED光源。

【具體實施方式】
[0014]為了更清楚的理解本實用新型，結(jié)合附圖和實施例詳細描述本實用新型:
[0015]如圖1至圖3所示，一種結(jié)合自由曲面透鏡和硅膠填充結(jié)構(gòu)的大功率工礦燈，包括透鏡，透鏡采用自由曲面透鏡2，自由曲面透鏡2為半球形，其內(nèi)腔為球冠形空間，球冠形空間為填充硅膠15的填充部位，填充硅膠15的硅膠介質(zhì)成分為硅橡膠，固化后呈無色透明膠狀體，充滿于透鏡和光源之間，其折射率為1.53。
[0016]如圖3所示，按照圖紙經(jīng)加工方開模注塑后得到透鏡成品，灌注硅膠后，主要通過填充硅膠即在光源與透鏡之間填充一種硅膠介質(zhì)，工礦燈中高硼硅透鏡折射率為1.47，COB熒光粉折射率為1.54，選取折射率為1.53的硅膠進行填充，
[0017]自由曲面透鏡實現(xiàn)了光形的可控性，從而來提高工礦燈照明區(qū)域內(nèi)的空間整體均勻性，滿足了工礦燈的功能性照明；填充硅膠后，提高了工礦燈LED光源出光效率，減少了全反射引起的光損。
[0018]根據(jù)上述說明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實現(xiàn)本實用新型的方案。
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)合自由曲面透鏡和硅膠填充結(jié)構(gòu)的大功率工礦燈，包括透鏡，其特征在于，透鏡采用自由曲面透鏡(2)，自由曲面透鏡(2)為半球形，其內(nèi)腔為球冠形空間，球冠形空間為填充硅膠(15)的填充部位，填充硅膠(15)的硅膠介質(zhì)成分為硅橡膠，固化后呈無色透明膠狀體，充滿于透鏡和光源之間，其折射率為1.53。
【文檔編號】F21V5/04GK204254397SQ201420712360
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】李春峰, 許巖, 邊盾, 安娜, 謝斌, 朱永明 申請人:天津中環(huán)電子照明科技有限公司