The invention belongs to the field of lighting technology, in particular to a lens type LED blackboard lamp. Its structure consists of light shell, LED lamp, PCB circuit board, optical lens and plastic mask, in which the LED lamp, PCB circuit board, optical lens and plastic mask are composed of optical modules and placed in the grooves that are fixed inside the lamp housing; the optical lens is long striped, from the incident surface, the light surface and the two different side full reflection surfaces. In view of the position characteristics of the blackboard and luminaire, the invention has two light matching designs on the LED through an optical lens. The lens uses a multi free-form lens form, collects all the energy emitted by the LED light source through refraction and internal full reflection, and redistributes it to the blackboard surface to achieve light gathering and polarizing. Lighting effect greatly improves the utilization of light energy, while maintaining a higher uniformity on the blackboard. The blackboard lamp has simple structure and high practicability.
【技术实现步骤摘要】
一种透镜式LED黑板灯
本专利技术属于照明
,具体涉及一种LED黑板灯。
技术介绍
黑板是平常教学活动和展示活动中最常用的道具。黑板本身不发出光,需要反射环境和灯具发出的光然后被人眼感知。黑板的应用环境多样,当环境光线不佳的情况下,就需要用黑板灯进行补偿。所以黑板灯的光学设计直接影响黑板的均匀性,继而影响人眼的观察。传统的黑板灯使用的荧光灯作为照明方式,其照明有着效率低,黑板照度不均匀,黑板下半部分照度明显偏低、眩光严重、含有汞等缺点,目前正在逐步淘汰过程中。LED作为固态照明光源逐渐占据大部分照明市场,并且相比与荧光灯有着巨大的优势。使用LED光源的黑板灯相比于荧光灯管有巨大光学设计空间,目前主要反射式和透镜式。反射式相对而言结构巨大,整体对反射面加工要求高,整体光学效率低等缺点。CN200710049769公开了一种双反射器的黑板灯,整个灯体包括两只荧光灯和两个抛物面反射器,光源的照射角度不同,两个反射器分别与黑板呈一定角度,负责照明黑板的不同区域。透镜式黑板灯的光学方案不是很成熟,多以洗墙灯的形式出现,不满足黑板照明的特殊情况,采用透镜实现二次光学设计有着巨大的设计改进空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种均匀性好、眩光低、能效高、结构紧凑的透镜式LED黑板灯。本专利技术设计的透镜式LED黑板灯,针对黑板与灯具的位置特点,通过光学透镜对LED灯珠阵列进行二次配光设计,所述光学透镜采用多自由曲面的透镜形式,通过折射、全反射的方式将LED灯珠阵列发出的光线通过光学系统全部收集并进行重新分布,投射到黑板面上,实现聚光和偏光的照明效果,极大提高 ...
【技术保护点】
1.一种透镜式LED黑板灯,其特征在于,包括灯壳、LED灯珠、PCB电路板、光学透镜、塑料面罩;其中,LED灯珠、PCB电路板、光学透镜、塑料面罩组成LED黑板灯的光学模组,灯壳内部设有凹槽,所述光学模组放置固定于该凹槽内;所述光学模组中,LED灯珠焊接在PCB电路板上,呈阵列分布;光学透镜安装在LED灯珠阵列上方,LED灯珠位于光学透镜的几何中心下方;塑料面罩安装在灯壳的开口处,用于封闭整个光学系统;所述LED灯珠阵列及PCB电路板构成LED光源板模块,LED灯珠阵列沿光源板模块长度方向线性均匀排列;所述光学透镜呈长条状,由如下几个曲面构成:入射面、出光面和两个不同的侧面内全反射面;其中,入射面包括正面入射面和侧面入射面,形成凹槽状,LED灯珠阵列位于凹槽内,LED灯珠出光面正对面正入射面;侧面入射面和出光面为基本平面,正面入射面、侧面内全反射面为自由曲面;光学透镜整体沿着黑板纵向方向延伸,LED灯珠阵列出射的光线受到透镜的限制,所有出射的光线都被限制在特定角度范围内,即在垂直于黑板的纵向方向上,光线最终被限制在黑板所在面,且达到一定均匀度;而在沿着黑板横向方向上,光线传递不受限制, ...
【技术特征摘要】
1.一种透镜式LED黑板灯,其特征在于,包括灯壳、LED灯珠、PCB电路板、光学透镜、塑料面罩;其中,LED灯珠、PCB电路板、光学透镜、塑料面罩组成LED黑板灯的光学模组,灯壳内部设有凹槽,所述光学模组放置固定于该凹槽内;所述光学模组中,LED灯珠焊接在PCB电路板上,呈阵列分布;光学透镜安装在LED灯珠阵列上方,LED灯珠位于光学透镜的几何中心下方;塑料面罩安装在灯壳的开口处,用于封闭整个光学系统;所述LED灯珠阵列及PCB电路板构成LED光源板模块,LED灯珠阵列沿光源板模块长度方向线性均匀排列;所述光学透镜呈长条状,由如下几个曲面构成:入射面、出光面和两个不同的侧面内全反射面;其中,入射面包括正面入射面和侧面入射面,形成凹槽状,LED灯珠阵列位于凹槽内,LED灯珠出光面正对面正入射面;侧面入射面和出光面为基本平面,正面入射面、侧面内全反射面为自由曲面;光学透镜整体沿着黑板纵向方向延伸,LED灯珠阵列出射的光线受到透镜的限制,所有出射的光线都被限制在特定角度范围内,即在垂直于黑板的纵向方向上,光线最终被限制在黑板所在面,且达到一定均匀度;而在沿着黑板横向方向上,光线传递不受限制,有利于光线在黑板横向方向的扩散分布。2.根据权利要求1所述的透镜式LED黑板灯,其特征在于,从LED灯珠阵列发出的光线分为三个通路,最终在黑板所在平面形成集中的高均匀分布;第一条通路是通过所述光学透镜的正面入射面实现,从光源出射的光线通过正面入射面直接折射至出光面,最后出射到黑板上,实现纵向方向上照度均匀,在此光通路中,光学透镜主要控制光线在黑板纵向方向的光线分布;第二、三条通路分别由两个不同的侧面内全反射面和侧面入射面实现,从LED灯珠出射的光线从一个侧面入射面折射到对应一侧的侧面内全反射面,经过内侧全反射折射至外出光面,最后出射到黑板上,并限制了光在黑板上的纵向分布截至线,同理LED灯珠阵列通过另一个侧面入射面折射到另一个对应的侧面内全反射面,最后出射在黑板上,形成另一纵向分布截至线,从而实现在垂直黑板方向上的光线约束;这三部分光线经过外出光面投射到黑板面上,它们分别照射到黑板纵向方向的不同位置,并相互叠加,使黑板在纵向方向上照度均匀。3.根据权利要求2所述的透镜式LED黑板灯,其特征在于,在光学透镜的出光面增加周期性的微阵列,称之为微结构,进...
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