自由曲面的ＬＥＤ工矿灯的反光罩制造技术

本实用新型专利技术为自由曲面的ＬＥＤ工矿灯的反光罩，反光罩罩顶端面设置光源定位孔（７），放置ＬＥＤ光源，光源定位孔（７）中心与ＬＥＤ光源中心重合；由微小自由曲面（１）、微小自由曲面（２）、微小自由曲面（３）、微小自由曲面（４）、微小自由曲面（５）、微小自由曲面（６）顺序组成的带状曲面旋转３６０°构成反光罩；从ＬＥＤ光源发出的光束经该反光罩上的若干微小自由曲面反射后到达相应被照面。当ＬＥＤ光源为点光源时，照度均匀度超过９０％；当ＬＥＤ光源为面光源时，照度均匀度接近９０％。本实用新型专利技术的使用，保证了路面照度均匀度的最大化，能安全应用于厂房、仓库、化工和公路运输等的照明。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED工矿灯领域，具体涉及反光罩

技术介绍
自1969年第一盏红色LED灯问世以来，凭借传统灯具无法比拟的优势，具有良好 的应用前景，现在已进入到生产应用阶段。LED的开发是自美国专利技术家爱迪生专利技术白炽灯至 今130年来人类照明史的第二次革命。LED灯已用在道路照明、夜景照明，并取得良好的效果。目前，许多工矿灯也采用 LED光源，LED具有良好的显色性，是厂房、仓库等环境的首选灯具。但是，部分产品在配光 上未作考虑，直接使用传统灯具的反光罩，效果不好。极少数LED工矿灯根据需要，配光采 用圆型、抛物线型或椭圆型反光罩，但均不理想。工矿灯的路面照射效果是圆形，不经过科 学合理的配光设计，路面照射圆形部分的中心照度就高，越靠近边缘照度越低，这对工作环 境很不利，存在危险性。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术中配光设计的不足，采用自由曲面设计反光罩，LED 工矿灯反光罩包括LED光源，光源定位孔。自由曲面的LED工矿灯反光罩能实现照度均勻度的最大化。具体实现方式是这样 的如图1所示，反光罩罩顶端面设置光源定位孔7放置LED光源，光源定位孔7中心与光 源中心重合。从光源发出的光束经反光罩反射到达照射面。经过计算的光束分别照射到被 照面的不同区域，实现能量分配，每一细光束经反光罩上的每一微小自由曲面反射后，到达 路面上的照度相等。如自由曲面光束控制图图2所示，光束OABCD经微小自由曲面ABCDQ 反射到达相应被照面A2B2C2D2Q2，微小自由曲面ABCDQ就是图1中的微小自由曲面5，其相应 的被照面是相应被照面9。经过计算的光束经微小自由曲面1、微小自由曲面2、微小自由曲 面3、微小自由曲面4、微小自由曲面6反射后，到达相应被照面8、相应被照面10、相应被照 面11、相应被照面12、相应被照面13后照度相等。具体计算公式详见以下具体实施方式的 说明。本技术为了简化说明反光罩只取了 6个微小自由曲面，实际上根据需要会取更 多若干自由曲面。多个若干微小自由曲面构成带状曲面，带状曲面旋转360°构成本实用新 型反光罩。由此方法做成的自由曲面的LED工矿灯反光罩不仅可以自由分配光强，而且可 以控制光线角度，其自由曲面的LED工矿灯反光罩反射的光线到达相应照明面为旋转对称 的圆形。图1就是本技术的一种形状。本技术自由曲面的LED工矿灯反光罩对光 源的影响是，当LED光源为点光源时，照度均勻度超过90% ；当LED光源为面光源时，照度 均勻度接近90%。本技术保证了路面照度均勻度的最大化，能安全应用于厂房、仓库、化工和公 路运输等的照明。附图说明图1本技术的三维结构透视图；图2本技术的自由曲面光束控制图；图3本技术的截面光路图。图中标号1、微小自由曲面2、微小自由曲面3、微小自由曲面4、微小自由曲面5、微小自由曲面6、微小自由曲面7、光源定位孔 8、相应被照面 9、相应被照面10、相应被照面 11、相应被照面 12、相应被照面13、相应被照面具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。本技术采用自由曲面设计反光罩，使用材料工程塑料ABS或铝合金，进行表面抛光处理；表面镀高纯度铝。本技术外观如三维透视图图1所示，反光罩上的任意曲面主要由微小自由曲面曲面1、微小自由曲面曲面2、微小自由曲面曲面3、微小自由曲面曲面4、微小自由曲面曲 面5、微小自由曲面曲面6顺序组成，均是经过计算的自由曲面的一部分，起反射光线到特 定位置的作用。微小自由曲面1、微小自由曲面2、微小自由曲面3、微小自由曲面4、微小自 由曲面5、微小自由曲面6构成条形曲面，这个带状曲面沿光源定位孔的中心线旋转360°， 就是所需要的反光罩。图2是本技术对光束的控制图。光源从ο点发出的一束光经微小自由曲面 ABCDQ反射后，到达相应被照面A2B2C2D2Q2，Q、Q2分别是曲面ABCDQ和相应被照面A2B2C2D2Q2的 中心点。光束中经过Q、Q2点的光线是OQQ2,经过曲面四角的光线是0AA2、OBB2, OCC2, ODD2, 它们全部遵守反射定律。ABCDQ 5个点构成的曲面反射的光束到达相应被照面A2B2C2D2Q2， 计算光通量相等，那么就能达到较高的照度均勻度，构建多个曲面就可以保证面O2MN被光 束照射到。多个曲面构成的带状曲面旋转360°就是设计的反光罩。达到以上所述目的需 要两个条件一，微小自由曲面AB⑶Q上的光通量和相应被照面A2B2C2D2上的光通量相等； 二，A、B、C、D、Q、A2, B2、C2、D2、Q2的点坐标知道，就能求得自由曲面的面型和相应被照面区 域的大小。微小自由曲面AB⑶Q和相应被照面A2B2C2D2上的光通量是这样计算的。如自由曲 面光束控制图图2所示，光束OABCD的光通量<formula>formula see original document page 4</formula>(1)光束OAB⑶通过曲面AB⑶Q反射，会有极少部分光损失，设置为系数α %，系数根 据具体反光罩的材料属性确定。相应被照面A2B2C2D2上的光通量 Φ2 = E · ds (2)使(^1 · α %= Φ2，则保证了光通量相等。I。是光源的0度出射角，是固定参数。E是需要的照度值，应略大于国家标准。曲面ABCDQ是圆<formula>formula see original document page 5</formula>上的微小曲面。半径R由截面光路图图3可知，是仏0，0点坐标(Xl，y i，Zl)，那么R = Xl/sin a (4)<formula>formula see original document page 5</formula>点00^、71、21)、02 0^2、72、22)是这样计算的。由球面坐标系知Q点坐标<formula>formula see original document page 5</formula><formula>formula see original document page 5</formula>Z1 = r · cos θQ2点坐标<formula>formula see original document page 5</formula>Z2 = h · cos θ用同样的方法可求出A、B、C、D、A2、B2、C2、D2的坐标。、h是被照面距离。r根据反 光罩大小确定，是固定参数。由截面光路图图3知，OQ是入射光线，QQ2是反射光线，c = p-2(90°，改变d可控制反射光线到达被照面位置。相应被照面的面积ds = · · 1/ 2 (8)ds就是⑵式中的变量。由(1)-(8)式可得到自由曲面的面型和相应被照面区域的大小，效果较理想。以上所用的数学方法是为了方便说明本技术，在不脱离本技术的创作精 神范围，熟悉此一技术的人士所做的任何简单变相和修饰，仍应包含于本技术的权利 保护范围内。权利要求自由曲面的LED工矿灯的反光罩，包括LED光源本文档来自技高网...

【技术保护点】
自由曲面的ＬＥＤ工矿灯的反光罩，包括ＬＥＤ光源，其特征在于：所述反光罩罩顶端面设置光源定位孔（７），放置ＬＥＤ光源，光源定位孔（７）中心与ＬＥＤ光源中心重合；由微小自由曲面（１）、微小自由曲面（２）、微小自由曲面（３）、微小自由曲面（４）、微小自由曲面（５）、微小自由曲面（６）顺序组成的带状曲面旋转３６０°构成反光罩；从ＬＥＤ光源发出的光束经该反光罩上的若干微小自由曲面反射后到达照射面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫明，贾瑞红，王全国，
申请(专利权)人：上海彩煌光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]