基于光热一体化设计的防眩LED定向灯及其实现方法技术

本发明专利技术公开了基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，包括PCB板，PCB板设于外壳内，反光杯与PCB板连接，LED基板设于反光杯内，LED基板与菲涅尔透镜连接，复眼透镜与反光杯顶部连接。本发明专利技术还公开了一种基于光热一体化设计的防眩LED定向灯的实现方法。本发明专利技术具有结构简单、造价便宜、均匀性好、耗能低、光衰少及散热性好等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED灯技术，具体来说是一种基于光热一体化设计的防眩LED定向灯及其实现方法。
技术介绍
目前国内外照明行业COB芯片性价比不高，SMD贴片模组因单位面积光效高且价格低廉成为优势，但是因单个光源芯片具有相对独立性，配光和散热设计时会存在以下技术问题：1、SMD贴片模组单位面积光效高，因而在密集排布时温度过高而造成能耗高，光衰减严重；2、二次配光设计照度均匀性难控制，使得整灯会产生眩晕效果；3、散热性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、造价便宜、均匀性好、耗能低、光衰少及散热性好的基于光热一体化设计的防眩LED定向灯。本专利技术还提供了一种基于光热一体化设计的防眩LED定向灯的实现方法。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，包括PCB板，PCB板设于外壳内，反光杯与PCB板连接，LED基板设于反光杯内，LED基板与菲涅尔透镜连接，复眼透镜与反光杯顶部连接。所述LED基板与反光杯相贴合，反光杯与外壳向贴合；反光杯内表面为自由曲面设计。所述外壳为导热塑料外壳。所述复眼透镜表面为雾面处理后的蜂窝状结构。所述菲涅尔透镜外沿设有卡勾，卡勾扣住反光杯底部。所述菲涅尔透镜的表面设有第一调节式自由曲面；复眼透镜表面设有第二调节式自由曲面。所述菲涅尔透镜设于复眼透镜的焦距上。所述反光杯的反射面设有电镀铝层。所述菲涅尔透镜表面采用菲涅尔同心圆设计。上述的基于光热一体化设计的防眩LED定向灯的实现方法，包括以下步骤：(1)、反光杯自由曲面设计自由曲面的反光器设计是对于LED朗伯型光源中心光强不够的一种补偿形式光学设计，即反光器类型射灯中心光强的调整主要靠反光杯内壁自由曲面的反射来完成；将反光杯进行刨切来将自由曲面转换成自由曲线进行光学设计；设两条自由曲线为反光杯切面内壁，光线打在最高点，即补偿光学为α0的角度范围内，假设反射角为β，则其与竖直方向的偏向角为θ0，根据积分和边缘光线原理，可以将反光杯底部到最高点分成N段，即△Zn＝h/N(N＝0,1,2,3........N表示个点坐标的序列数)。根据反射定律，得到以下几何关系： α n = arctan z n x n ... ( 1 ) ]]> β n = 1 2 ( π 2 + ( α n - θ n ) ) ... ( 2 ) ]]> Δz n Δx n = tan ( π 2 - β n + α n ) ... ( 3 ) ]]>zn+1＝zn-Δzn------------------------(4)xn+1＝xn-Δxn------------------------(5)；初始的对应条件为如下关系：z0＝h x 0 = h / tan ( π 2 - φ ) ]]> θ 0 = φ = a r c t a n R H ]]> β 0 = π 4 + 1 2 ( α 0 - θ 0 ) ; ]]>即可以计算出多个点的坐标，以平滑曲线相连，再进行旋转，便可得到光学设计所需的反光器；(2)、菲涅尔透镜设计将入射光线分解成两个分量，其中一个垂直于入射面的分量称S分量，另一个在入射面内称P分量；对于分量S其中，由电磁场边界条件得ω1＝ω1′＝ω2cos i1y′＝0，cos i2y＝0；即得出入射光线，反射光线和折射光线会在同一平面上，且：k1sin i1＝k1sin i1′＝k2sin i2i1＝i1′n1sini1＝n2sini2；即菲涅尔给出在分界面处，入射波，反射波和折射波在S分量上的振幅关系为： r s = A 1 s ′ A 1 s = sin ( i 2 - 本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，其特征在于：包括PCB板，PCB板设于外壳内，反光杯与PCB板连接，LED基板设于反光杯内，LED基板与菲涅尔透镜连接，复眼透镜与反光杯顶部连接。

【技术特征摘要】
1.基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，其特征在于：包括PCB板，PCB板设于外壳内，反光杯与PCB板连接，LED基板设于反光杯内，LED基板与菲涅尔透镜连接，复眼透镜与反光杯顶部连接。2.根据权利要求1所述的基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，其特征在于：所述LED基板与反光杯相贴合，反光杯与外壳向贴合；反光杯内表面为自由曲面设计。3.根据权利要求1所述的基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，其特征在于：所述外壳为导热塑料外壳。4.根据权利要求1所述的基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，其特征在于：所述复眼透镜表面为雾面处理后的蜂窝状结构。5.根据权利要求1所述的基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，其特征在于：所述菲涅尔透镜外沿设有卡勾，卡勾扣住反光杯底部。6.根据权利要求1所述的基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，其特征在于：所述菲涅尔透镜的表面设有第一调节式自由曲面；复眼透镜表面设有第二调节式自由曲面。7.根据权利要求1所述的基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，其特征在于：所述菲涅尔透镜设于复眼透镜的焦距上。8.根据权利要求1所述的基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，其特征在于：所述反光杯的反射面设有电镀铝层。9.根据权利要求1所述的基于光热一体化设计的防眩LED定向灯，其特征在于：所述菲涅尔透镜表面采用菲涅尔同心圆设计。10.根据权利要求1～9任一项所述的基于光热一体化设计的防眩LED定向灯的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、反光杯自由曲面设计自由曲面的反光器设计是对于LED朗伯型光源中心光强不够的一种补偿形式光学设计，即反光器类型射灯中心光强的调整主要靠反光杯内壁自由曲面的反射来完成；将反光杯进行刨切来将自由曲面转换成自由曲线进行光学设计；设两条自由曲线为反光杯切面内壁，光线打在最高点，即补偿光学为α0的角度范围内，假设反射角为β，则其与竖直方向的偏向角为θ0，根据积分和边缘光线原理，可以将反光杯底部到最高点分成N段，即△Zn＝h/N(N＝0,1,2,3........N表示个点坐标的序列数)。根据反射定律，得到以下几何关系： α n = arctan z n x n ... ( 1 ) ]]> β n = 1 2 ( π 2 + ( α n - θ n ) ) ... ( 2 ) ]]> Δz n Δx n = tan ( π 2 - β n + α n ) ... ( 3 ) ]]>Zn+1＝Zn-ΔZn------------------------(4)xn+1＝xn-Δxn------------------------(5)；初始的对应条件为如下关系：z0＝h x 0 = h / tan ( π 2 - φ ) ]]> θ 0 = φ = arctan R H ]]> β 0 = π 4 + 1 2 ( α 0 - θ 0 ) ; ]]>即可以计算出多个点的坐标，以平滑曲线相连，再进行旋转，便可得到光学设计所需的反光器；(2)、菲涅尔透镜设计将入射光线分解成两个分量，其中一个垂直于入射面的分量称S分量，另一个在入射面内称P分量；对于分量S其中，由电磁场边界条件得ω1＝ω1′＝ω2 cosi1y′＝0，cosi2y＝0；即得出入射光线，反射光线和折射光线会在同一平面上，且：k1sin i1＝k1sin i1′＝k2sin i2i1＝i1′n1sini1＝n2sini2；即菲涅尔给出在分界面处，入射波，反射波和折射波在S分量上的振幅关系为： r s = A 1 s ′ A 1 s = sin ( i 2 - ...

【专利技术属性】
技术研发人员：方惊响，药左红，彭杰，张笑，杨圣别，
申请(专利权)人：横店集团得邦照明股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33