本发明专利技术属于照明技术领域，公开了一种LED配光装置及用于替代卤素灯丝的LED组合光源，LED配光装置包括至少一个配光单元，配光单元后端设置有用于将LED多角度发出的光线转化为平行向前射出的光线的入射配光结构，前端设置有用于将平行向前射出的光线转化为向侧面射出的光线的出射配光结构；使用LED光源加本发明专利技术的LED配光装置作为一个组合光源，可以直接替换卤素灯具中的卤素灯丝，而卤素灯具中的原有的结构不需要替换，大大降低卤素灯升级为LED灯的成本，并且节约了资源，同时也符合节能环保理念。在实际应用时，本发明专利技术提出的LED配光装置可以应用于卤素球泡灯，阅读灯，路灯，隧道灯，室内照明灯具等，使用范围较为广泛。使用范围较为广泛。使用范围较为广泛。
【技术实现步骤摘要】
一种LED配光装置及用于替代卤素灯丝的LED组合光源
[0001]本专利技术属于照明
，涉及LED光源配光技术，具体为一种LED配光装置及用于替代卤素灯丝的LED组合光源。
技术介绍
[0002]LED具有节能、环保、使用寿命长等优点，因而被广泛应用于路灯、隧道灯、球泡灯、阅读灯、车灯以及室内照明等。然而由于LED灯的成本高于卤素灯，为了降低成本，在实际生活中仍有大量应用场景在使用卤素灯。
[0003]对于那些仍然使用卤素灯具的应用场景，如果想要将卤素灯更换为LED灯则不太方便，主要是因为LED光源的光强分布与卤素灯丝不同，因而在更换时，并不能仅仅更换灯具中的卤素灯泡，而是需要更换整个灯具，这将造成巨大的浪费。比较理想的方式是，仅更换卤素灯具中的灯泡，而无需整体更换灯具，或对灯具进行其它改造。
[0004]基于这种需求，是否可以通过对LED进行配光使其最后发出的光线具有与卤素灯丝等效的光强分布，成为现有技术中有待解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述有待解决的技术问题，提供一种光强分布与卤素灯丝等效的LED配光解决方案。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种LED配光装置，包括至少一个用于对一颗或者一组LED配光的柱状配光单元，所述配光单元由单一透明介质构成，所述配光单元后端设置有用于将LED多角度发出的光线转化为平行向前射出的光线的入射配光结构，前端设置有用于将平行向前射出的光线转化为向侧面射出的光线的出射配光结构；所述入射配光结构为旋转体结构，包括第一折射曲面、第二折射曲面、第一反射曲面，所述出射配光结构包括第二反射面。第一折射曲面位于拟设置LED的位置前方，LED发出的光线一部分向前射向第一折射曲面，经第一折射曲面折射后平行向前射出，第二折射曲面设置于拟设置LED的位置的侧面，第一反射曲面设置于第二折射曲面外侧，LED发出的光线另一部分射向第二折射曲面，经第二折射曲面折射后射向第一反射曲面，再经第一反射曲面反射后平行向前射向第二反射面，经第二反射面反射后向侧面射出配光单元。
[0007]进一步地，所述第一反射曲面对拟设置LED的位置发出的光线符合全反射条件。
[0008]作为出射配光结构的一种选择，所述第二反射面可以是一倾斜的平面，所述第二反射面与配光单元中心轴夹角为35-55度，优选45度。也可以是弧线或抛物线垂直拉伸形成的弧形面或抛物面，第二反射面的反射光线与配光单元中心轴最小夹角为30-40度，最大夹角为50-60度。
[0009]作为出射配光结构的另一种选择，所述第二反射面为以配光单元中心轴为旋转轴心的旋转曲面，可以是由直线母线旋转形成的锥面，母线与配光单元中心轴夹角为35-55
度。也可以是弧线母线或抛物线母线旋转形成的弧形旋转曲面或抛物面旋转曲面，第二反射面的反射光线与配光单元中心轴最小夹角为30-40度，最大夹角为50-60度。
[0010]可选择地，所述配光装置由单个配光单元构成。
[0011]可选择地，所述配光装置由多个配光单元构成，所述配光单元的光线出射方向沿径向向外。可以是，每个所述配光单元为一个独立的个体，多个配光单元在一个或几个同轴的圆周上阵列分布；也可以是，每个圆周上的多个配光单元构成一个环形独立个体，一个圆周上的每个配光单元为该环形独立个体中的一部分；再或者是，一个或几个圆周上的多个配光单元构成一个环形独立个体，另外的一个或几个圆周上，每个配光单元为一个独立的个体，每个圆周上的多个配光单元沿周向阵列分布。
[0012]优选地，所述配光装置由分别在内圈和外圈上环形阵列的多个配光单元构成。进一步地，内圈上的配光单元前端伸出外圈上的配光单元，内圈上的配光单元的光线出射方向与配光装置中心轴的最小夹角为45度，外圈上的配光单元的光线出射方向与配光装置中心轴的最大夹角为45度。
[0013]作为一种变形，所述配光装置由多个配光单元构成，多个配光单元在一个或几个同轴的圆周上阵列分布，每个配光单元除前端第二反射面以外的主体部分为一个独立的个体，所述配光单元的主体部分后端具有如前文所述的入射配光结构，前端为垂直于配光装置中心轴的透光平面，配光装置前端设置一个以配光装置中心轴为旋转轴心的旋转面，所述旋转面可以是由直线母线旋转形成的锥面，母线与配光单元中心轴夹角为35-55度。也可以是弧线母线或抛物线母线旋转形成的弧形旋转曲面或抛物面旋转曲面，第二反射面的反射光线与配光单元中心轴最小夹角为30-40度，最大夹角为50-60度。所述旋转面轴向与各配光单元主体部分相对应的部分曲面作为各配光单元的第二反射面。
[0014]基于上述配光装置，本专利技术第二个目的是进一步提供一种可以替换卤素灯丝的LED组合光源，由LED光源和前文所述配光装置组合而成，所述LED光源数量与配光装置中的配光单元数量相同，每个配光单元的后端设置一颗LED光源。
[0015]采用了上述技术方案的本专利技术的设计出发点、理念及有益效果是：本专利技术提出的LED配光装置，通过对LED发出的光线进行引导和配置，使LED发出的光线最后向外射出时，光照效果与卤素灯丝发出光线的光照效果基本相同，因此可以用本专利技术的LED配光装置与LED组合使用来代替卤素灯丝，LED配光装置与LED的组合即为本专利技术继而提出的一种可以替换卤素灯丝的LED组合光源；具体来说，把LED光源设置在每个配光单元的后端，使得LED与配光单元作为一个整体，替换卤素灯具中的卤素灯丝，而卤素灯具中原有的结构则不需要更换，大大降低卤素升级为LED灯的成本，并且节约了资源，同时也符合节能环保理念。
[0016]在实际应用时，本专利技术提出的配光装置可以应用于卤素球泡灯，阅读灯，路灯，隧道灯，室内照明灯具等等，使用范围较为广泛，因而适合大规模推广使用。
附图说明
[0017]图1为现有技术中卤素灯的结构图；图2为本专利技术在实施例中用LED与配光装置组合替换灯泡中的卤素灯丝的效果示意图；图3为本专利技术在实施例中配光单元的第二折射曲面是曲面反射面、第二反射面是平面
反射面时的光路原理示意图；图4为本专利技术在实施例中配光单元的第二折射曲面是曲面反射面、第二反射面是曲面反射面时的光路原理示意图；图5为本专利技术在实施例中配光单元的第二折射曲面是平面反射面、第二反射面是平面反射面时的光路原理示意图；图6为本专利技术在实施例中配光单元按照单圈环形阵列形式排列时的光导阵列的立体结构示意图；图7为本专利技术在实施例中配光单元按照内、外圈环形阵列形式排列时的光导阵列的立体结构示意图一；图8为本专利技术在实施例中配光单元按照内、外圈环形阵列形式排列时的光导阵列的立体结构示意图二；图9为本专利技术在实施例中配光单元按照内、外圈环形阵列形式排列时的光导阵列的光路原理示意图；图10为本专利技术在实施例中配光单元的导光段前端面为透光平面、且第二反射面统一设置在锥形反射镜上时的光导阵列的立体结构示意图；图11为本专利技术在实施例中配光单元的导光段前端面为透光平面、且第二反射面统一设置在锥本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种LED配光装置，其特征在于：包括至少一个用于对一颗或者一组LED配光的柱状配光单元，所述配光单元由单一透明介质构成，所述配光单元后端设置有用于将LED多角度发出的光线转化为平行向前射出的光线的入射配光结构，前端设置有用于将平行向前射出的光线转化为向侧面射出的光线的出射配光结构；所述入射配光结构为旋转体结构，包括第一折射曲面、第二折射曲面、第一反射曲面，所述出射配光结构包括第二反射面；第一折射曲面位于拟设置LED的位置前方，LED发出的光线一部分向前射向第一折射曲面，经第一折射曲面折射后平行向前射出，第二折射曲面设置于拟设置LED的位置的侧面，第一反射曲面设置于第二折射曲面外侧，LED发出的光线另一部分射向第二折射曲面，经第二折射曲面折射后射向第一反射曲面，再经第一反射曲面反射后平行向前射向第二反射面，经第二反射面反射后向侧面射出配光单元。2.根据权利要求1所述的LED配光装置，其特征在于：所述第一反射曲面对拟设置LED的位置发出的光线符合全反射条件。3.根据权利要求1所述的LED配光装置，其特征在于：所述第二反射面是一倾斜的平面，所述第二反射面与配光单元中心轴夹角为35-55度；或者是弧线或抛物线垂直拉伸形成的弧形面或抛物面，第二反射面的反射光线与配光单元中心轴最小夹角为30-40度，最大夹角为50-60度。4.根据权利要求1所述的LED配...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡卫撑，俞福斌，苏宙平，
申请(专利权)人：台州市远大工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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