一种采用复眼透镜的LED隧道照明灯具制造技术

本实用新型专利技术属于民用灯具设计和制造技术领域，具体涉及一种采用复眼透镜的ＬＥＤ隧道照明灯具。本实用新型专利技术包括灯具外壳、铝基ＰＣＢ板、ＬＥＤ光源和复眼透镜光学组，铝基ＰＣＢ板固定于灯具外壳上方，ＬＥＤ光源焊接在铝基ＰＣＢ板上方，每颗ＬＥＤ光源前向均设有复眼透镜光学组，灯具外壳的底部设有齿状的散热片，散热片呈八字形排列。本实用新型专利技术采用大功率白光ＬＥＤ作为隧道灯的光源，以非等间距的ＬＥＤ二维排列和散热片维持了相对较低的ＬＥＤ工作温度，保证了光源工作时发光效率的恒定和较长的光源寿命；通过设计反射器实现明确的灯具配光半空截止线，本实用新型专利技术实现高的光电转化效率，实现真正意义上的照明节能。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于民用灯具设计和制造
，具体涉及一种采用复眼透镜的LED隧 道照明灯具。
技术介绍
适用于公路隧道的照明光源一般有三种高压钠灯、低压钠灯、荧光灯。国内一般采 用高压钠灯和荧光灯。高压钠灯光效高，显色性较差，对烟雾有较好的穿透能力，寿命长，较经济，对环 境温度要求不高，再启动性能差，该光源为点光源，多用于山岭隧道及对光色要求不高的 道路。荧光灯光效较低，显色性好；采用带状布置，有明显的交通诱导作用；视觉舒适感 较好，寿命较长；采用电子镇流器时再启动性能较好；缺点对环境温度有一定要求(低 温时，启动性能和光效均有所下降)。该光源为线光源，用于通行烟雾排放量较低的隧道 较为适宜。随着LED光效的日渐提高和成本的稳步降低，LED以普通照明光源的身份进军公路隧道 照明领域。LED作为隧道照明光源有诸多的优势① 寿命长，LED寿命可达到5万小时以上。在隧道这样对灯具维护困难的场所，使用 长寿命的LED可以大大减少维护工作量，节约维护成本；② 显色性好，白光LED的显色性一般达到80左右，而高压钠灯只有40左右。根据 中间视觉的理论白光LED良好的显色性，使得在相同的照明亮度条件下，驾驶员更容易辨 清远处的物体，这样有效的保障了交通安全；③ 色温高，高色温使人处在精神振奋的状态。白光LED的色温涵盖3000-6000K便于 根据不同照明要求选择不同的照明环境；@高光效，随着LED芯片技术的日趋成熟，目前白光LED的光效已经达到了801m/w， 光效指标接近荧光灯，而根据中间视觉的理论，在夜间隧道中间段亮度要求2.3cd/m2的 照明环境下，人眼处于中间视觉的状态，此时白光LED的有效光效将大于801m/w， gp:在 光效指标上超越了荧光灯。⑤LED光源便于光学设计的特性决定了 LED灯具的灯具效率要远高于其它道路照明光 源灯具。进而决定了它显著的照明节能特点。然而现在市场上也有一些LED路灯出现，但是这些路灯的设计时没有能充分了解LED 的特性以及挖掘LED的优势，在配光方面的设计以及结温的控制方面都存在很大的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种采用复眼透镜的LED隧道照明灯具。本技术提出的采用复眼透镜的LED隧道照明灯具，包括灯具外壳l、铝基PCB板 2、 LED光源3和复眼透镜光学组4，铝基PCB板2固定于灯具外壳1上方，LED光源3焊 接在铝基PCB板2上方，每颗LED光源3前向均设有复眼透镜光学组4，灯具外壳1的底 部设有齿状的散热片5，散热片5呈八字形排列。本技术中，复眼透镜光学组4由非球面的复眼透镜6、非球面准直透镜7和二次 曲面反光杯8组成，二次曲面反应光杯8的出光口通过对准非球面准直透镜7的进光口 ， 非球面准直透镜7的出光口对准非球面的复眼透镜6的进光口 。本技术中，铝基PCB板2为三条，两两铝基PCB板间成一定倾角排列。倾角为 23° ， 25° 。本技术中，同一块铝基PCB板2上的LED光源3为不等间距分布。 本技术中，散热片5方向与隧道内道路延伸方向相同。一直以来由于发光效率过低的制约，LED未能进入照明领域。随着制造工艺的不断进 步，大功率LED的光效如今能够做到801m/w，这一指标已经和普遍在隧道照明中使用的荧 光灯相当。因此白光大功率LED开始进军隧道照明领域，但其作为新光源，针对其开发的 灯具成品并不多，且产品的整体水平不高。导致出现照明效果不佳即路面亮度均匀度低或 灯具效率低即不能实现照明节能。本技术是在对LED光源本身的光电特性做了充分测 试研究基础上设计其驱动、散热和光学配光。是对光源的正确运用和节能指标的充分考量。 为实现均匀照明，本新型采用复眼透镜光学组对光源进行二次配光，采用底座倾角对光分 布进行三次调整。此种实现形式实现均匀照明的同时又保证了高的光利用率。在散热设计 方面，本新型在结合热学理论及做出模型实际测量出来的结果，确定出合理的散热片尺寸， 同时考虑到道路上气流方向与车行同向，以此确定散热片方向亦为道路延伸方向。此外， 为尽可能提高散热效率，确定了铝基PCB板上LED为非等间距排列，具体形式为相邻两 颗LED之间的间距，从中心处向两边递减。本技术有以下特点1、 采用大功率白光LED做光源。2、 每颗LED对应独立的复眼透镜光学组，在路面得到均匀的矩形照明区域，保证 高的灯具效率和光利用率。3、 通过PCB板两两间的倾角实现三次配光，助于增大灯具光束角实现全路面的照 明功能并照亮3米高度范围内的隧道墙面以提供好的视觉引导功能。4、 铝基PCB板上LED的分布不是均匀分布，任意两颗相邻的LED之间的间距都是 不同的，从中心到两边这个间距依次减少。5、 灯具外壳的散热片沿路的方向排布。附图说明图1为灯具外壳的结构图示。图2为铝基PCB板的结构图示。图3为LED光源与复眼透光学镜头组4的结构图示。图中标号l为散热底座，2为铝基PCB板，3为大功率白光LED， 4为复眼光学镜头 组，5为散热片，6为非球面的复眼透镜，7为非球面准直透镜，8为二次曲面反光杯。具体实施方式下面通过实施例结合附图进一步说明本技术。1、 本技术共用42颗大功率白光LED,分为3排，每排14颗，焊在一个铝基 PCB板上，共3条铝基PCB板。2、 每颗LED对应一个复眼透镜光学组，光学组胶合在铝基PCB板的相应位置上。3、 将铝基PCB板用螺丝固定在有一定倾角的灯壳上。 本技术的工作过程如下本技术可应用在需要照明的城市或山岭隧道。工作分为安装和使用两个步骤。 本技术是靠膨胀螺丝固定在隧道内顶棚，安装高度和安装角度可视使用需要调整。 使用上，本技术是一种工作在市电下的隧道照明灯具。灯具电源线直接和驱动器 连接，驱动器直接由220V市电驱动，即可正常点亮。 本新型中的光路如下大功率白光LED作为光源，发出的光线在空间具有近似朗伯形式的分布。光源发出的 光线由中央准直透镜和抛物面反射器调制后，形成一束平行于主光轴的准直光束入射到复 眼透镜的内表面，复眼透镜上的每个微透镜单元将入射的平行光调制成为出射角度为26 °的光束射出至路面。权利要求1、一种采用复眼透镜的LED隧道照明灯具，包括灯具外壳(1)、铝基PCB板(2)、LED光源(3)和复眼透镜光学组(4)，其特征在于铝基PCB板(2)固定于灯具外壳(1)上方，LED光源(3)焊接在铝基PCB板(2)上方，每颗LED光源(3)前向均设有复眼透镜光学组(4)，灯具外壳(1)的底部设有齿状的散热片(5)，散热片(5)呈八字形排列。2、 根据权利要求1所述的采用复眼透镜的LED隧道照明灯具，其特征在于复眼透镜 光学组(4)由非球面的复眼透镜(6)、非球面准直透镜(7)和二次曲面反光杯(8)组成，二次 曲面反应光杯(8)的出光口通过对准非球面准直透镜(7)的进光口 ，非球面准直透镜的出光 口 (7)对准非球面的复眼透镜(6)的进光口 。3、 根据权利要求1所述的采用复眼透镜的LED隧道照明灯具，其特征在于铝基PCB 板(2)为三条，两两铝基PCB板(2)间成倾角排列。4、 根据权利要求1所述的采用复眼透镜的LED隧道照明灯具，其特征在于同一块铝 基PCB板(2)上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用复眼透镜的ＬＥＤ隧道照明灯具，包括灯具外壳（１）、铝基ＰＣＢ板（２）、ＬＥＤ光源（３）和复眼透镜光学组（４），其特征在于铝基ＰＣＢ板（２）固定于灯具外壳（１）上方，ＬＥＤ光源（３）焊接在铝基ＰＣＢ板（２）上方，每颗ＬＥＤ光源（３）前向均设有复眼透镜光学组（４），灯具外壳（１）的底部设有齿状的散热片（５），散热片（５）呈八字形排列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘木清，江程，李文宜，沈海平，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]