一種低眩光大功率led光源模塊的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于大功率LED的技術領域，具體涉及一種低眩光大功率LED光源模塊。
【背景技術】
[0002] 大功率LED應用于照明領域的需要將多個芯片集成形成以滿足總光通量的需求， 但是目前的多芯片集成的功率LED燈具存在一些明顯的缺陷：散熱不良導致LED發(fā)光效率 低，同時影響LED的發(fā)光強度和使用壽命；多芯片集成后，各個芯片之間村子間隙，在一定 距離內就產生光斑，形成不均勻照明；照明領域的LED都是采用高亮度白光LED，光源指向 性高，容易產生眩光。傳統(tǒng)的散熱器結構忽略LED實際環(huán)境和燈具結構對LED散熱過程和 特點的影響，采用非常復雜的熱沉結構，導致成本過高，而傳統(tǒng)的解決眩光和照明不均勻的 方法是使用傳統(tǒng)擴散膜、擴散板或者對燈具進行磨砂，霧化處理，會帶來光效率變差或者眩 光消除不佳等問題，隨著現(xiàn)如今LED光源在各個領域的廣泛應用，因此找到一種更有效的 方案解決上述問題對LED在照明領域未來的發(fā)展顯得尤為重要。

【發(fā)明內容】

[0003] 為了克服大功率LED在照明應用現(xiàn)有技術中存在的散熱不良和照明不均勻和眩 光的問題，本發(fā)明旨在提供一種低眩光大功率LED光源模塊方案，通過合理的散熱結構和 光學系統(tǒng)，提高光源模塊的整體光效，消除眩光，降低能耗。
[0004] 所述的一種低眩光大功率LED光源模塊，由LED陣列光源1，燈座2,全反射復合透 鏡3和微透鏡陣列消眩光片4和散熱器構成5,LED陣列光源1配合設置在帶散熱器的燈座 2底部，燈座2前端部位配合設置全反射自由曲面復合透鏡3,燈座2前端部依次連接微透 鏡陣列消眩光片，LED陣列光源1由相應的大功率LED陣列排列構成。
[0005] 所述的一種低眩光大功率LED光源模塊，其特征在于所述的全反射自由曲面復合 透鏡（3)將LED陣列光源（1)所發(fā)出的光線調整為10-20度。
[0006] 所述的一種低眩光大功率LED光源模塊，其特征在于所述的微透鏡陣列消眩光片 (4)由多個復合曲面透鏡陣列構成，透鏡的外形是正多邊形，正多邊形的數(shù)目是3-8,每個 邊的長度為〇? 05-0. 15um。
[0007] 所述的一種低眩光大功率LED光源模塊，其特征在于微透鏡陣列消眩光片（4)由 非球面（a)、錐面（b)配合構成。
[0008] 所述的一種低眩光大功率LED光源模塊，其特征在于微透鏡陣列消眩光片（4)由 非球面（％)、錐面（Id1)、非球面（C1)配合構成。
[0009] 本發(fā)明采用LED陣列光源，經(jīng)過全反射自由曲面復合透鏡，利用全反射自由曲面 復合透鏡的全反射表面，實現(xiàn)對大角度光線的收集和調整，將光線角度調整到10度到20 度范圍，再經(jīng)過微透鏡陣列消眩光片，實現(xiàn)大功率LED發(fā)光強度的合理分配，可提高光能利 用率，消除眩光，大大節(jié)約了LED光源模塊的電耗，有效地降低了使用成本，其功耗低，亮度 高，使用壽命長，可實現(xiàn)140度到170度光束角度要求。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明主體結構示意圖；
[0011] 圖2、圖3為微透鏡陣列消眩光片結構示意圖；
[0012] 圖4實施例1的發(fā)光強度分布圖；
[0013] 圖5實施例2的發(fā)光強度分布圖；
[0014] 附圖中：I-LED陣列光源、2-燈座、3-全反射自由曲面復合透鏡、4-微透鏡陣列消 眩光片、5-開縫翅片散熱器、a-非球面、b-錐面、al-非球面、bl-錐面、cl-非球面。
【具體實施方式】
[0015] 以下結合附圖對本發(fā)明作進一步說明，并給出【具體實施方式】。
[0016] 如圖1所示，本發(fā)明主體包括LED陣列光源（1)、燈座（2)，LED陣列光源（1)設置 在帶散熱片的燈座（2)底部，散熱片可以有效地將LED陣列光源1產生的熱量散走，使整個 燈具的工作溫度在較合適的范圍內，提高了LED陣列光源（1)的使用壽命。燈座（2)前端 部位配合設置全反射復合透鏡（3)，由于LED陣列光源（1)發(fā)出的光一般為寬光束向前方 出射，中心光強較強，向外逐漸減弱，為提高光能的利用率，本發(fā)明使用全反射復合透鏡（3) 收集光束，利用該透鏡的側壁對部分入射光線進行全反射后，再經(jīng)過復合透鏡前表面射出， 將出射光線的半強度角度調整5度~10度范圍，最后采用微透鏡陣列消眩光片（4)，通過各 個微透鏡陣列單元使入射光整形成寬視角度的均勻光，實現(xiàn)光通量的合理分配，消除眩光， 并有效提高了光的利用率。
[0017] 實施例I:LED陣列光源⑴為4X2陣列LED，每個LED發(fā)光芯片為ImmX1mm，總 功率為8W，加硅膠封裝后，可看作直徑8mm的發(fā)光面，，半強度角為120度。經(jīng)過全反射復合 透鏡⑶后，光線的角度為10度，微透鏡陣列消眩光片⑷由〇?ImmXO.Imm正方形平凸透 鏡構成，凸面由2個基本面構成，如圖4所示，401為球面，曲率半徑為0. 15mm，402為錐面， 錐角為140度，錐面所占的區(qū)域直徑為0. 04mm，該光源模塊的光束分布角度如圖4所示，在 發(fā)光強度曲線上可以看出，光束在-70度到+70度范圍內發(fā)光強度比較均勻，說明光束角度 在140度范圍內。
[0018] 實施例2 :陣列光源⑴為5X2陣列LED，每個小的發(fā)光芯片為lmmXlmm，總功率 為10W，加硅膠封裝后，可看作直徑IOmm的發(fā)光面，半強度角為120度。經(jīng)過全反射復合透 鏡⑶后，光線的角度為10度，微透鏡陣列消眩光片⑷由邊長為〇.Imm六邊形平凸透鏡 構成，凸面由3個基本面構成，如圖3所示，al為非球面，面形軌跡方程為：
【主權項】
1. 一種低眩光大功率LED光源模塊，包括LED陣列光源（1)、燈座（2)，燈座（2)前端部 位配合設置全反射自由曲面復合透鏡（3)，微透鏡陣列消眩光片（4)，燈座（2)后端連接散 熱器（5)，所述的LED陣列光源⑴由相應的大功率LED芯片排列構成，所述的全反射自由 曲面復合透鏡（3)將LED陣列光源（1)所發(fā)出的光線調整為10-20度。
2. 如權利要求1所述的一種低眩光大功率LED光源模塊，其特征在于LED所述的微透 鏡陣列消眩光片（4)由多個復合曲面透鏡陣列構成，透鏡的外形是正多邊形，正多邊形的 數(shù)目是3-8,每個邊的長度為0? 05-0. 15um。
3. 如權利要求1所述的一種低眩光大功率LED光源模塊，其特征在于微透鏡陣列消眩 光片⑷由非球面（a)、錐面（b)配合構成。
4. 如權利要求1所述的一種低眩光大功率LED光源模塊，其特征在于微透鏡陣列消眩 光片⑷由非球面（al)、錐面（bl)、非球面（cl)配合構成。
【專利摘要】一種低眩光大功率LED光源模塊，屬于大功率LED應用的技術領域。LED陣列光源配合設置在帶散熱器的燈座底部，燈座前端部位依次連接全反射自由曲面復合透鏡，連接微透鏡陣列消眩光片，LED陣列光源由相應的大功率LED芯片陣列構成。散熱器為開縫翅片結構，將大功率LED芯片陣列所產生的熱量高效散出，全反射自由曲面復合透鏡由錐面、非球面、復合拋物面配合構成，對LED陣列光源所發(fā)出的大角度的光線進行收集，微透鏡陣列消眩光片由多個微透鏡集成，每個微透鏡單元為多邊形形狀平凸透鏡，凸面為復合曲面，非球面和錐面配合構成，通過各個微透鏡陣列單元實現(xiàn)光通量的合理分配，消除眩光，整個光源模塊大大節(jié)約了LED光源模塊的電耗，有效地降低了使用成本，其功耗低，亮度高，使用壽命長，可實現(xiàn)140度到170度光束角度要求。
【IPC分類】F21V5-04, F21S2-00, F21Y101-02
【公開號】CN104654055
【申請?zhí)枴緾N201310589378
【發(fā)明人】李曉艷, 王玲玲, 梁培, 王樂
【申請人】中國計量學院
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月20日