本实用新型专利技术公开了一种基于单向映射技术的高光效防眩LED定向灯，包括LED基板、透镜、透镜固定座；其中，透镜固定座设置在LED基板上，透镜设置在透镜固定座的腔体内，透镜的内表面采用单向映射结构，以LED基板几何中心为基准点，芯片发光角度分割成0°-γ°和γ°-90°两个环带部分。本实用新型专利技术具有缩短光程减小了光损、提高光学效率及防眩晕等效果。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及LED配光的研究领域，特别涉及一种基于单向映射技术的高光效 防眩LED定向灯。
技术介绍
目前国内外照明行业⑶B芯片价格高居不下，中功率芯片模组因价格低廉成为追 捧的宠儿，但是因单个光源芯片具有相对独立性，一般二次配光设计时采用PC透镜设计或 者采用镀铝反射器，导致LED定向灯二次配光中会存在以下技术问题：1、中功率芯片模组低 光效，能耗高，代替卤素灯功率普遍偏低;2、二次配光设计照度均匀性难控制。所以，一种使 光斑更加均匀的防眩LED定向灯是本领域技术人员研究的方向。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于单向映射 技术的高光效防眩LED定向灯，缩短光程减小了光损，提高光学效率。 为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种基于单向映射技术的高 光效防眩LED定向灯，包括LED基板、透镜、透镜固定座;其中，透镜固定座设置在LED基板上， 透镜设置在透镜固定座的腔体内，透镜的内表面采用单向映射结构，以LED基板几何中心为 基准点，芯片发光角度分割成0° - γ °和γ ° -90°两个环带部分。 所述0° - γ °环带的配光设计为： 光线i经反射器反射，光能传播满足反射定律入射角α =反射角β，θ角为光线与X轴 夹角，μ角为Ρ点斜率夹角，P(x，y)为曲il面上一点，则Ρ点斜率为： tan(y) =dy/dx； (1) 又由 θ =α+β -|; (2) 2 又因光线il为中功率模组LED基板方向传播，可以得出Ρ ;求解⑴、⑵得 出Ρ的微分方程F(dx，dy)，给出Ρ点初始位置，就可以计算出Ρ点0°-丫°各点位置，拟合出反 射器的自由曲面面型。所述γ ° -90°环带的配光设计为：光线从单颗芯片的几何中心发出，经过P(x，y)点折射后，调整Ρ点的曲率时的光线 向目标平面偏转。光源和目标平面之间形成一一映射关系，即建立映射方程，即P点的方程：(3) 其中，k为斜率，r为自由曲面斜率半径，A1E1........AiEi为系数，调节各个参数 改变光线折射角，对应每颗芯片建立一个方程F(Z1)........F(Zi)调整方程的参数从使得 光线按照目标区域折射。 所述LED基板上设有多颗LED发光二级管，所述多颗LED发光二级管按设定形状排 列在LED基板上。 所述透镜外表面设有曲率可调的自由曲面。 所述透镜材质为光学高透过型材质。 本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果： 1、本技术芯片采用的是中功率芯片，成本相对于C0B芯片降低约50%。 2、本技术功率模组芯片采用单向映射技术，实现多颗发光光源与接收光屏幕 之间一对一单向映射，故在相同设计尺寸范围内，中心光强比传统的射灯提升30%。 3、本技术TIR曲面分N层，逐层采用微积分全反射技术，使得每个层上的反射 光斑在光屏几何中心叠加，使得光屏上的亮度均匀达到防眩晕效果； 4、本技术光效可以做到801m/W以上，比传统的C0B射灯光效提升30%。【附图说明】 图1是本技术装置的结构示意图； 图2是本技术装置的分解图；图3是本技术芯片发光角度分割成0°-γ°，γ°-90°两个环带部分的示意图； 图4是本技术0° - γ °环带配光示意图； 图5是本技术γ ° -90°环带配光示意图； 图6是本技术LED发光二级管在基板上的布置图。 图中标号与名称如下： 【具体实施方式】下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施 方式不限于此。 实施例如图1、图2、图6所示，本实施例基于单向映射技术的高光效防眩LED定向灯，包括 LED基板1、透镜2、透镜固定座3;其中，透镜固定座3设置在LED基板1上，透镜2设置在透镜固 定座3的腔体内，透镜2的内表面采用单向映射结构，以LED基板1几何中心为基准点，芯片发 光角度分割成0° - γ °和γ ° -90°两个环带部分，针对两个部分光学进行独立设计。为了达到更好的出光效果，本实施例中，LED基板1上设有多颗LED发光二级管，所 述多颗LED发光二级管按设定形状排列在LED基板1上;透镜2外表面设有曲率可调的自由曲 面;透镜2材质为光学高透过型材质。本技术的工作原理如下：以LED基板1几何中心为基准点，芯片发光角度分割成0°-γ°，γ°-90°两个环带部 分如图3,其中tan γ =H/D，H为透镜2的高度，D为透镜2的半径。整个半球可分为两个环带即 0° - γ °，γ ° -90°。针对两个部分光学进行独立设计。 1、0°-γ°环带配光设计:如图4,光线i经反射器反射，光能传播满足反射定律入射 角α =反射角β，θ角为光线与X轴夹角，μ角为p点斜率夹角，P(X，y)为曲Π 面上一点，则P点斜 率为： tan(y) =dy/dx； (1) 又由? = Ct + β -吾； (2) 又因光线il为中功率模组LED基板方向传播，可以得出θ I求解（1)、（2)得 出P的微分方程F(dx，dy)，给出P点初始位置，就可以计算出P点0°-丫°各点位置，拟合出反 射器的自由曲面面型； γ°-90°环带配光设计:如图5所示，γ°-90°环带的配光设计为： 光线从单颗芯片的几何中心发出，经过P(x，y)点折射后，调整Ρ点的曲率时的光线 向目标平面偏转。光源和目标平面之间形成一一映射关系，即建立映射方程，即P点的方程：(3) 其中，k为斜率，r为自由曲面斜率半径，A1E1........AiEi为系数，调节各个参数 改变光线折射角，对应每颗芯片建立一个方程F(Z1)........F(Zi)调整方程的参数从使得 光线按照目标区域折射。使得γ-90°环带区域的光线能更精准的控制，不会造成眩晕，0°-γ环带区域光线直接经过透镜2反射，成本相对于C0B芯片降低约50%，光效提升30%。 上述实施例为本技术较佳的实施方式，但本技术的实施方式并不受上述 实施例的限制，其他的任何未背离本技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替 代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本技术的保护范围之内。【主权项】1. 一种基于单向映射技术的高光效防眩Lm)定向灯，其特征在于:包括Lm)基板、透镜、 透镜固定座;其中，透镜固定座设置在L邸基板上，透镜设置在透镜固定座的腔体内，透镜的 内表面采用单向映射结构，WLm)基板几何中屯、为基准点，忍片发光角度分割成0° - 丫 °和 丫°-90°两个环带部分。2. 根据权利要求1所述的基于单向映射技术的高光效防眩Lm)定向灯，其特征在于:所 述〇°-丫°环带的配光设计为： 光线i经反射器反射，光能传播满足反射定律入射角α =反射角β，θ角为光线与X轴夹 角，y角为Ρ点斜率夹角，p(x，y)为曲il面上一点，贝化点斜率为： tan(y)=dy/dx; (1) 又由尚 又因光线η为中功率模组LED基板方向传播，可W得出4=^ 0 ;求解（1)、（2)得出P的 微分方程F(dx，dy)，给出P点初始位置，就可W计算出P点0°-丫°各点位置，拟合出反射器的 自由曲面面型。3. 根据权利要求1所述的基于单向映射技术的高光效防眩Lm)定本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于单向映射技术的高光效防眩LED定向灯，其特征在于：包括LED基板、透镜、透镜固定座；其中，透镜固定座设置在LED基板上，透镜设置在透镜固定座的腔体内，透镜的内表面采用单向映射结构，以LED基板几何中心为基准点，芯片发光角度分割成0°‑γ°和γ°‑90°两个环带部分。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡太荣，陈欣平，药左红，方惊响，罗婷，
申请(专利权)人：横店集团得邦照明股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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