環形LED燈具光學面罩及其燈具制造技術

本發明專利技術公開了一種環形LED燈具光學面罩，由若干個圓環形光學面罩單元(或若干個橢圓形光學面罩單元)同心設置依次套裝拼接而成，每個圓環形光學面罩單元(或橢圓形光學面罩單)均包括微自由曲面環狀體(或微自由曲面橢圓環體)，微自由曲面環狀體(或微自由曲面橢圓環體)是一個側面為微自由曲面、軸向剖面呈圓形(或橢圓)的中空圓臺(或中空橢圓臺)。本發明專利技術還公開了包括上述環形LED燈具光學面罩的LED燈具。本發明專利技術的環形LED燈具光學面罩中同心依次套裝設置的微自由曲面環狀體或微自由曲面橢圓環體形成類似于菲涅爾透鏡的結構，利用相關的光學原理形成光環，同時利用微自由曲面進行彌散，在提高光源光通量利用率的同時，明顯降低眩光。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及燈具面罩
，具體涉及一種環形LED燈具光學面罩，本專利技術還涉及包括上述環形LED燈具光學面罩的LED燈具。
技術介紹
隨著發光效率的提高和價格的降低，第四代照明光源--發光二極管(LightEmittingDiode,LED)正逐漸走進我們的生活中。但LED不等于LED光源，作為點光源，LED需要進行二次光學設計才能應用于各種照明燈具。在LED照明領域，很多廠家和用戶只片面追求LED路燈的電學效果而忽視了光學效果，即只關心光源能否正常點亮，而不去考慮光學方面是否達到光學要求。在LED二次光學設計領域，由于LED與傳統光源有很大差異，其設計方法有較大不同。如何合理分配LED光源光通量，進而提高光通量利用率，是LED照明領域的重要問題。但片面追求提高光通量利用率的過程中，會造成眩光過強等新問題。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題是現有技術中的LED燈具在光通量提高的同時所引起的炫光過強問題，進而提供一種既能提高LED燈具的光通量又能減少炫光的環形LED燈具光學面罩，本專利技術還提供包括上述環形LED燈具光學面罩的燈具。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案如下：本專利技術的一種環形LED燈具光學面罩，由若干個圓環形光學面罩單元或若干個橢圓形光學面罩單元同心設置依次套裝拼接而成：每個所述圓環形光學面罩單元均包括微自由曲面環狀體，所述微自由曲面環狀體是一個側面為微自由曲面、軸向剖面呈圓形的中空圓臺,所述中空圓臺的內表面為柱面環面或錐形環面；每個所述橢圓形光學面罩單元均包括一個微自由曲面橢圓環體，所述微自由曲面橢圓環體是一個側面為微自由曲面、軸向剖面呈橢圓形的中空橢圓臺,所述中空橢圓臺的內表面為柱形橢圓環面或錐形橢圓環面；所有所述微自由曲面的截面的單側或雙側為自由曲線且一側較低，呈拱形。優選地，所述圓環形光學面罩單元還包括柱形環狀體，所述柱形環狀體與所述微自由曲面環狀體通過大小相同的底面相接一體成型；所述橢圓形光學面罩單元還包括柱形橢圓環體，所述微自由曲面橢圓環體與所述柱形橢圓環體通過大小相同的底面相接一體成型。優選地，每個所述中空圓臺的側面與所述環形LED燈具光學面罩的底面成不同的角度；每個所述中空橢圓臺的側面與所述環形LED燈具光學面罩的底面成不同的角度。優選地，臨近的兩個所述圓環形光學面罩單元中套裝在外側的所述圓環形光學面罩單元的內表面與套裝在內側的所述圓環形光學面罩單元的所述柱形環狀體的外表面緊密配合；臨近的兩個所述橢圓形光學面罩單元中套裝在外側的所述橢圓形光學面罩單元的內表面與套裝在內側的所述橢圓形光學面罩單元的所述柱形橢圓環體的外表面緊密配合。優選地，所述環形LED燈具光學面罩由若干圓環形光學面罩單元組成，所述環形LED燈具光學面罩的底面成圓形；所述環形LED燈具光學面罩由若干橢圓形光學面罩單元組成，所述環形LED燈具光學面罩的底面成橢圓形。本專利技術還提供包括所述環形LED燈具光學面罩的LED燈具。本專利技術的有益效果如下：本專利技術的環形LED燈具光學面罩中同心依次套裝設置的微自由曲面環狀體或微自由曲面橢圓環體形成類似于菲涅爾透鏡的結構，將微自由曲面與菲涅爾透鏡相結合，利用相關的光學原理形成光環，同時利用微自由曲面進行彌散，使本專利技術的環形LED燈具光學面罩實現了LED燈具光斑分布、光強分布與均勻性的有效控制，能夠合理分配LED光源光通量，在提高光源光通量利用率的同時，明顯降低眩光，顯著改善了LED燈具照明品質。附圖說明圖1為本專利技術的環形LED燈具光學面罩的立體結構示意圖；圖2為本專利技術中的一個圓環形光學面罩單元側視示意圖；圖3為本專利技術中的一個圓環形光學面罩單元立體結構示意圖；圖中：1圓環形光學面罩單元、11微自由曲面環狀體、12柱形環狀體。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術的技術方案和有益效果進一步進行說明。本專利技術中的微自由曲面環狀體是指底面上的投影形成的圓環的寬度不超過1mm的自由曲面環狀體。參見附圖1至附圖3，本專利技術的環形LED燈具光學面罩，由若干個圓環形光學面罩單元1或若干個橢圓形光學面罩單元同心設置依次套裝拼接而成：每個圓環形光學面罩單元1均包括微自由曲面環狀體11，微自由曲面環狀體11是一個側面為微自由曲面、軸向剖面呈圓形的中空圓臺，中空圓臺的內表面為柱面環面或錐形環面；每個橢圓形光學面罩單元均包括一個微自由曲面橢圓環體，微自由曲面橢圓環體是一個側面為微自由曲面、軸向剖面呈橢圓形的中空橢圓臺，中空橢圓臺的內表面為柱形橢圓環面或錐形橢圓環面；所有所述微自由曲面的截面的單側或雙側為自由曲線且一側較低，呈拱形。如圖所示，中空圓臺或中空橢圓臺的側面的微自由曲面呈拱形，或凹或凸。為了方便圓各環形光學面罩單元1能夠穩固的套裝在一起，圓環形光學面罩單元1還包括柱形環狀體12，柱形環狀體12與微自由曲面環狀體11通過大小相同的底面相接一體成型；同樣的，橢圓形光學面罩單元還包括柱形橢圓環體，微自由曲面橢圓環體與柱形橢圓環體通過大小相同的底面相接一體成型。為了滿足光通量在不同角度的分配要求，使每個所述中空圓臺的側面與所述環形LED燈具光學面罩的底面成不同的角度；同樣的，使每個所述中空橢圓臺的側面與所述環形LED燈具光學面罩的底面成不同的角度。本專利技術中為了達到較好的效果，可以根據設計對象的不同，設計圓環形光學面罩單元1的中空空間的形狀，如果設計對象為平行光的LED的話，則可設置圓環形光學面罩單元1的中空空間為圓柱形中空空間；如果設計對象為點發光的LED，則可設置圓環形光學面罩單元1的中空空間為圓錐形。相應地，圓環形光學面罩單元1可以包括柱形環狀體12，臨近的兩個圓環形光學面罩單元1中套裝在外側的圓環形光學面罩單元1的內表面與套裝在內側的圓環形光學面罩單元1的柱形環狀體12的外表面緊密配合；同樣地，橢圓形光學面罩單元的中空空間為橢圓柱形中空空間或橢圓錐形中空空間，臨近的兩個橢圓形光學面罩單元中套裝在外側的橢圓形光學面罩單元的內表面與套裝在內側的橢圓形光學面罩單元的柱形橢圓環體的外表面緊密配合。本專利技術中，當環形LED燈具光學面罩由若干圓環形光學面罩單元1組成，環形LED燈具光學面罩的底面可以成圓形；當環形LED燈具光學面罩由若干橢圓形光學面罩單元組成，環形LED燈具光學面罩的底面可以成橢圓形。本專利技術的環形LED燈具光學面罩采用透明光學材料制成，該透明光學材料可以為光學玻璃、PC或PMMA。本專利技術還提供包括上述環形LED燈具光學面罩的LED燈具。本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本專利技術的原理，應被理解為本專利技術的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員科研根據本專利技術公開的這些技術啟示做出各種不脫離本專利技術實質的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本專利技術的保護范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環形LED燈具光學面罩，其特征在于，由若干個圓環形光學面罩單元(1)或若干個橢圓形光學面罩單元同心設置依次套裝拼接而成：每個所述圓環形光學面罩單元(1)均包括微自由曲面環狀體(11)，所述微自由曲面環狀體(11)是一個側面為微自由曲面、軸向剖面呈圓形的中空圓臺,所述中空圓臺的內表面為柱面環面或錐形環面；每個所述橢圓形光學面罩單元均包括一個微自由曲面橢圓環體，所述微自由曲面橢圓環體是一個側面為微自由曲面、軸向剖面呈橢圓形的中空橢圓臺,所述中空橢圓臺的內表面為柱形橢圓環面或錐形橢圓環面；所有所述微自由曲面的截面的單側或雙側為自由曲線且一側較低，呈拱形。

【技術特征摘要】
1.一種環形LED燈具光學面罩，其特征在于，由若干個圓環形光學面罩單元(1)或若干個橢圓形光學面罩單元同心設置依次套裝拼接而成：每個所述圓環形光學面罩單元(1)均包括微自由曲面環狀體(11)，所述微自由曲面環狀體(11)是一個側面為微自由曲面、軸向剖面呈圓形的中空圓臺,所述中空圓臺的內表面為柱面環面或錐形環面；每個所述橢圓形光學面罩單元均包括一個微自由曲面橢圓環體，所述微自由曲面橢圓環體是一個側面為微自由曲面、軸向剖面呈橢圓形的中空橢圓臺,所述中空橢圓臺的內表面為柱形橢圓環面或錐形橢圓環面；所有所述微自由曲面的截面的單側或雙側為自由曲線且一側較低，呈拱形。2.如權利要求1所述環形LED燈具光學面罩，其特征在于：所述圓環形光學面罩單元(1)還包括柱形環狀體(12)，所述柱形環狀體(12)與所述微自由曲面環狀體(11)通過大小相同的底面相接一體成型；所述橢圓形光學面罩單元還包括柱形橢圓環體，所述微自由曲面橢圓環體與所述柱形橢圓環體通過大小相同的底面相接一體成型。3.如權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王坤，李建，廖俊楓，
申請(專利權)人：核工業西南物理研究院，成都理工大學工程技術學院，
類型：發明
國別省市：四川;51