共頂異軸多錐切面深口LED反光罩制造技術

本實用新型專利技術公開了一種共頂異軸多錐切面深口LED反光罩。影響LED路燈照明效果的主要技術方案之一是配光。常見1～3W分立式功率型LED器件配光方案為透鏡矯正法：配光透鏡緊貼LED器件出光一側，改變光路實現(xiàn)配光。此方案光衰大，阻塞LED熱輻射和對流通道，不利于LED散熱。本實用新型專利技術采用共頂異軸多圓錐面與同側相切平面構成深杯口鏡面反光罩，為分立式功率型LED光源器件進行優(yōu)化配光，不僅能實現(xiàn)蝙蝠翼型配光曲線，還不會造成LED光源器件散熱通道的阻塞。本實用新型專利技術的優(yōu)越之處在于：光效高、配光曲線好、不影響散熱、安裝方便、成本較低、易于推廣。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

共頂異軸多錐切面深口 LED反光罩
本專利技術涉及一種LED反光罩，具體涉及一種共頂異軸多錐切面深杯口 LED反光罩。在將LED光源器件應用于道路照明燈具設計時，重要環(huán)節(jié)之一是配光技術。配光之要求源自實際需要，目的是要在同等光源條件下盡量獲得道路照明最佳效果，包括合理用光、照度合理分配、照射區(qū)域合理覆蓋，并要求在效照射區(qū)域內盡可能照度均勻，以及盡可能減少眩光、減少對周圍環(huán)境的光污染等，所有這些都要求路燈設計必須基于配光合理的技術方案。照明配光技術方案涉及光學知識，而LED光源配光技術還涉及與LED器件相關的一些特殊要求。只有將光學知識的一般性規(guī)律與LED光源器件的特殊性規(guī)律相結合，深入分析研究并扎實探索實踐，才有可能最終得到符合LED光源在路燈、隧道燈、廣場燈等應用領域的系統(tǒng)技術方案。本‘共頂異軸多錐切面深口 LED反光罩’方案正是長期研究探索的成果之一。
技術介紹
LED照明是新興綠色照明高科技產(chǎn)業(yè)，LED光源產(chǎn)品具有綠色環(huán)保、高效節(jié)能特點，已得到國內外廣泛重視。近年來，國內外不斷推出各型各類LED路燈產(chǎn)品，其品種之繁、 造型之多，甚至于數(shù)量之巨大，都是前所未見的，不少產(chǎn)品已獲得相對成功的實際應用。目前，LED路燈系列產(chǎn)品已經(jīng)逐漸引起各界重視，國內外市場已經(jīng)開始逐漸升溫。不同于傳統(tǒng)路燈光源高壓鈉燈、高壓汞燈、HID高強度氣體放電燈、金鹵燈等， LED光源器件應用于路燈領域，其配光技術總體方案相對既簡單又更復雜。說其簡單，重要原因之一是LED光源器件尺寸與其燈具尺寸相比較，幾乎可以忽略不計。也就是說，在進行光路分析時，分立式LED光源可以被理想化為點光源，其配光措施無論是采用透鏡式還是反光罩式或兼而有之，比起相對尺寸大得多的傳統(tǒng)光源來說，顯然要簡易得多傳統(tǒng)光源器件在路燈燈具的尺寸比例上無法理想化成點光源，其配光難度可以想見。說其更加復雜，在于除了光學因素之外，必須考慮其它不得不考慮的因素，主要包括1LED光源器件的數(shù)量及其相互之間空間位置關系上，對燈具總體合成配光效果的影響；2LED光源器件對周邊工作環(huán)境的特殊要求例如通風散熱設計，要確保散熱通道暢通；3實施配光方案對系統(tǒng)總體影響的評估，以及其它一些特定的技術問題等。如果僅靠單純的光學配光設計，就算在光路設計層面獲得滿分，而沒有將其它必須同時解決的問題處理好，或至少處理得比較好，則可以斷言基于缺失方案的LED路燈系統(tǒng)將無法通過嚴酷的長時間考驗，最終只能是無功而返，絕不可能成為真正實用的主流技術方案。LED光源配光分為排列法和矯正法，這里只討論用器件改變LED光路的矯正法配光。根據(jù)矯正法配光方案所采用的器件來分類，主要有透鏡配光和反光罩配光兩種。透鏡配光應用甚廣，有些車燈就使用透鏡配光。水運航道航標燈都配置特殊的菲涅爾透鏡。大量使用的探照燈、舞臺照明燈具等都使用透鏡配光。通過光學透鏡實現(xiàn)所需配光效果，是專業(yè)技術人員首先會想到的技術方案。目前在諸多LED路燈中，相當數(shù)量產(chǎn)品采用透鏡配光，其中有些廠家生產(chǎn)的LED路燈，在實際使用初期的道路照明效果相當令人滿意光斑均勻度遠遠超過傳統(tǒng)路燈，基本消除了斑馬紋現(xiàn)象，眩光抑制也很有效。反光罩在LED路燈中應用比例也不小，從粗略調查看，多數(shù)配光效果一般，不盡如人意光斑分布不盡合理，燈下偏亮，仍有斑馬紋，‘配’光效果不很理想。綜上分析，結論似乎不言自明透鏡優(yōu)于反光罩。目前一些專業(yè)人士也認為解決 LED路燈配光問題的合理技術方案，非基于透鏡莫屬。其主要理由是1從目前實際看到的各種LED路燈在道路照明配光路面光斑效果比較透鏡應用產(chǎn)品明顯占優(yōu)；2透鏡材料光損失率僅為7%，或者說其透光率高達93% ；3透鏡的設計和制造技術成熟，易于批量生產(chǎn)，透鏡成本有望大幅下降；4透鏡便于獨立安裝，也方便整體安裝。然而，上述所列理由中忽略了非常重要的前提，這就是LED路燈配光方案的光源是LED照明光源而不是其它光源。LED光源不僅具備光源屬性，它還是化合物半導體器件， 還具有化合物半導體器件屬性。醫(yī)生治病時首先應該搞清楚對象，否則談何對癥下藥？首先，LED路燈是新生事物，在相當長的時間內其技術方案將會不斷推陳出新，在此階段任何一個時間節(jié)點上得到的結論，都難免局限性，因此都僅能作為參考依據(jù)，而不具有作為定論的權威性，故而此時聲言哪種技術方案之孰優(yōu)孰劣為時尚早。其次，就材料論材料。透光率達93%的透鏡材料已屬極品；而反光材料極品效率高出5個百分點超過98%，而效率超過96%的材料價廉物豐。另一方面常識告訴我們， 材料光學特性并不能直接代表基于該材料的器件光學特性，由于LED配光透鏡相對復雜的非線性造型、透鏡各部位材料厚薄不同，以及難免的制造誤差和表面缺陷等，都會造成折射率、多路徑效應等邊界條件發(fā)生很大變化，最終將會導致器件光損加劇、器件綜合透光率比起材料透光率要大打折扣，因此成品配光透鏡的真實透光率是否能超過80%都有待認真測定。至于量產(chǎn)、成本與安裝等因素，隨著應用規(guī)模擴大都將不成問題。但對于LED器件本身物理特性的匹配，則必須格外強調，忽略了這一點將會鑄成大錯。必須考慮到、更要解決好LED器件的散熱難題，這是完全不同于傳統(tǒng)光源器件應用設計中的特殊問題，是LED應用產(chǎn)品設計方面至關重要的問題之一。散熱處理不好，LED 光源器件就會被自身發(fā)熱而‘燒死’。眾所周知熱傳播三個途徑1輻射；2對流；3傳導。在LED燈具設計時首先要考慮光源LED器件的散熱降溫要求。采用矯正式配光方案，施加于LED光源器件的配光器件顯然對LED散熱效果會產(chǎn)生直接影響，尤其是涉及1輻射；2對流途徑。先說給LED光源器件加配透鏡，由于緊靠其表面，則立即阻塞了對流通道，同時也阻滯了輻射通道，這對LED器件除底部PCB傳導通路外的散熱通道是十分明顯的障礙。在 LED器件工作溫度已接近臨界上限的情況下，任何可能導致散熱效果惡化、熱量聚集、LED 結溫上升的措施都必須慎用甚至禁用，否則將如同飲鴆止渴，成為壓倒駱駝的最后一根稻草！再說給LED光源器件加配反光罩，雖限制了對流通路，但并沒有完全阻塞該通路；而對輻射的影響則很小，幾乎可以忽略。所以反光罩方案在LED散熱要求方面明顯優(yōu)于透鏡ο上面已將兩種技術方案在針對LED光源配光應用上可能帶來的‘弊’進行了分析， 除弊興利為當務之急，既然透鏡熱阻之弊難以克服，則應該在反光罩配光性能的優(yōu)化設計方面尋找出路。如果設計出能夠實現(xiàn)理想配光效果的反光罩，則可以達到一箭雙雕的奇效 一方面與透鏡相比，系統(tǒng)綜合光效可以提高20%以上，僅這一點就彌足珍貴；另一方面，反光罩引入的熱阻因素遠低于透鏡器件，等效散熱效果大大優(yōu)于透鏡方案，所以只需配置合理，就絕對不會提供壓倒疲憊駱駝的最后一根稻草。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種結構設計合理、制造工藝簡單、重量輕成本低、性能優(yōu)異的LED光源反光罩，用以提供LED路燈、隧道燈、廣場燈配套應用，實現(xiàn)對矯正式LED照明光源配光技術方案的優(yōu)化。為解決上述問題，本專利技術采取的技術方案是一種共頂異軸多錐切面深口 LED反光罩。為充分利用LED光源器件發(fā)出的光，必須提高投射到應照射區(qū)域的光通量比例， 也就是要減少對無效區(qū)域的投射，這一點正好也符合減少眩光和減少光污染的要求，其實質就是控制好發(fā)光立體角范圍和指向。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
１．一種共頂異軸多錐切面深口ＬＥＤ反光罩，其特征是：反光面由多個指向不同的錐面和與之相切的平面構成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：呂大明，
申請(專利權)人：呂大明，
類型：實用新型
國別省市：94