CN104864364B - 一种组合式截光结构及led灯和led灯管 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种组合式截光结构及LED灯和LED灯管，其截光结构包括由底板、侧板和隔板构成的光源腔体，在底板上开有供LED光源露出的光源预留孔；在光源预留孔的侧边安装有遮光挡板。本发明通过调整侧板、隔板和遮光挡板的倾斜角度、高度或安装位置可以控制和调整LED光源的直接投射角度，使从光源腔体发出光线的配光曲线能够满足特定环境的照明需求。同时本发明提供安装地上述截光结构的LED灯和LED灯管，使LED灯或灯管发出的光照角度不再是对称的，而是可根据使用需要调整，可以最大限度地抑制由于光源直射的眩光对人眼的影响，改善照明舒适度。

Description

一种组合式截光结构及LED灯和LED灯管

技术领域

本发明涉及照明领域，特别是涉及一种组合式能够调整LED光源的直射光角度的截光结构和安装有该截光结构的LED灯和LED灯管。

背景技术

LED光源应用在灯具上时可采用不通过柔光灯罩而直接投射出光的应用方案。但为了抑制眩光、控制光束角和增加光效的需要，LED光源一般需装设在某种特定的光源腔体中，在现有技术下，LED光源仅能通过光源腔体固定的四壁控制出光角度，没有进一步调整LED光源直射角度的手段。现有LED的灯具不仅有一个光源腔体的，还有将多个光源腔体设置在一起的阵列形状，但不论是那种形状其控制光束角的反光材料都是采用冲压、注塑或热压成型的方式直接制成灯具盘的本体，其灯具的光强角度随模具固定。这种方式下制作光源腔体的模具的成本很高，后期如果需要调整已成型灯具的直射光角度则需要重新开发昂贵的加工模具。

此外，灯具盘的制作工艺限定了使用反光材料的种类。如，冲压方式适合金属材料，注塑方式适合塑胶材料，而热压成型方式目前只能加工少数日本进口的高分子反光材料，因此，现有的此类灯具的制作方式也大大限制了制造商在反光材料上的选择空间。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种组合式截光结构，以利用高分子反光材料来调整LED光源的直射光角度，使灯具发出的直射光角度更适合不同环境下的照明需求。

本发明一个进一步的目的是要提供一种可同时调整多个光源腔体的直射光角度的LED灯结构。

本发明另一个进一步的目的是要提供一种可调整光照角度的LED灯管。

特别地，本发明提供了一种组合式截光结构，包括：

光源腔体，包括底板和分别设置在所述底板相对两侧边用于控制LED光源直射光角度的侧板和隔板，在所述底板上开有供LED光源露出的光源预留孔；所述侧板和所述隔板通过相邻的侧边相互接触，其底边分别靠近或贴住所述底板；

遮光挡板，倾斜地安装在所述光源预留孔的侧边，用于调整LED光源的直射光角度，所述遮光挡板的面积大于或等于所述光源预留孔的面积；

通过调整所述侧板、所述隔板和所述遮光挡板的倾斜角度、高度或安装位置来控制和调整LED光源的直接投射角度。

进一步地，所述遮光挡板为所述底板上切割所述光源预留孔处的部位直接翻折后形成。

进一步地，所述侧板上设置有平行于所述底板的折边线，通过所述折边线使所述侧板的外边缘形成一相对所述折边线可转动的折边，所述侧板根据所述折边的不同宽度和角度调整所述侧板相对所述底边的倾斜角度。

进一步地，一个所述光源腔体内的所述光源预留孔有多个且各所述光源预留孔在所述底板上对称设置，每一所述光源预留孔的侧面分别设置一所述遮光挡板，各所述遮光挡板分别位于各所述光源预留孔靠近所述底板的中轴线的一侧；所述遮光挡板与所述光源预留孔之间的夹角小于145度。

进一步地，所述光源腔体有多个且形成径向排列、轴向排列或矩形排列；

所述径向排列为：各所述光源腔体通过相邻的所述侧板的折边连接在一起，各所述光源腔体的所述隔板独立或连接成一个整体，并分别与各所述光源腔体的所述侧板的侧边接触，同一所述光源腔体的所述侧板与其所述底板连接；

所述轴向排列为：各所述光源腔体的所述侧板和所述底板相互连接后构成一个整体，

各所述光源腔体的所述隔板独立或相邻光源腔体通过所述隔板的顶边连接在一起或相邻所述光源腔体共用一个所述隔板；

所述矩形排列为：由上述所述径向排列和所述轴向排列的结构合并后构成。

进一步地，所述径向排列和所述矩形排列时相邻所述侧板的折边连接后其截面构成三角形、几字形或柱形；

其中，所述三角形是通过调整顶角的大小来改变所述三角形的不同高度，从而实现所述LED光源轴向的直射光角度调整；

所述几字形是通过调整所述侧板相互接触的折边宽度以及所述侧板相对所述折边的角度来改变高度，从而实现所述LED光源轴向的直射光角度调整；

所述柱形是由单个所述侧板或两个所述侧板合并构成，通过翻折所述柱形的顶端或下端实现所述柱形高度的调整。

本发明还提供一种LED灯，其中，安有前述任一项所述的组合式截光结构；

还包括线路板，所述线路板上安装有与所述光源预留孔位置对应的LED光源芯片以及为所述LED光源芯片供电的供电电路，所述线路板与所述底板接触且所述LED光源芯片由所述光源预留孔进入所述光源腔体内；

外壳，其径向截面为半包围结构，以将所述线路板和所述光源腔体容纳在内；

灯罩，由透明材料制作且安装在所述外壳的轴向开口处，以将所述光源腔体封闭在所述外壳内。

进一步地，所述线路板上对应一个所述光源预留孔设置有多个所述LED光源芯片。

本发明还提供一种LED灯管，其中，

安装有前述任一项所述的组合式截光结构；

还包括线路板，所述线路板上安装有与所述光源预留孔位置对应的LED光源芯片以及为所述LED光源芯片供电的供电电路，所述线路板与所述底板接触且所述LED光源芯片由所述光源预留孔进入所述光源腔体内；

外壳，其径向截面为半包围结构，以将所述线路板和所述光源腔体容纳在内；

灯罩，由透明材料制作且安装在所述外壳的轴向开口处，以将所述光源腔体封闭在所述外壳内；

电极，有两个且分别安装在所述线路板的两端。

本发明的截光结构由于采用了独立的可调整角度或高度的侧板、隔板和遮光挡板，因此不但可以调整LED光源在光源腔体内轴向的直射光角度，还可以调整其在光源腔体内径向的直射光角度，使从光源腔体发出的光线的配光曲线能够满足特定环境的照明需求。

进一步地，本发明通过光源预留孔旁边可调整角度的高反光率遮光挡板可以进一步调整LED光源的直射光角度，使LED光源的光通过隔板和侧板的反射后再投射出去，以达到更好的抑制眩光的效果。

更进一步地，本发明提供的安装了截光结构的LED灯和LED灯管，可使LED灯或LED灯管发出的光照角度不再是对称的，而是可根据使用需要调整。通过使用透明的灯罩，最大限度地提高LED灯管的出光效率，而截光结构可以最大限度地抑制由于光源直射的眩光对人眼的影响，在提高LED灯管光效的同时，改善照明舒适度。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的截光结构示意图；

图2是图1所示截光结构的A-A向剖视图；

图3是根据本发明一个实施例的截光结构径向排列的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的截光结构轴向排列的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的截光结构矩形排列的示意图；

图6是根据本发明一个实施例中隔板角度调节示意图；

图7是根据本发明一个实施例中安装了截光结构的LED灯结构示意图；

图8是根据本发明一个实施例中安装了截光结构的LED灯管结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实施例的组合式截光结构一般性地可以包括一个光源腔体10，该光源腔体10由底板11和分别设置在底板11相对两侧边用于控制LED光源直射光角度的侧板12和隔板13构成；该侧板12和隔板13通过相邻的侧边相互接触，其底边分别靠近或贴住或与底板11直接连接；该底板11上开有供LED光源露出的光源预留孔14，在该光源预留孔14的侧边倾斜地设置有遮光挡板15，该遮光挡板15用于进一步调整由光源预留孔14内的LED光源发出的直射光角度；该遮光挡板15的面积至少大于或等于光源预留孔14的面积，以便于提供足够的遮挡和反射面积。

在本实施例中，一个光源腔体10构成一个四面带有挡板底面封闭的盒子形状，该侧板12可以垂直于底板11也可以相对底板11向外倾斜；侧板12与底板11的连接可以是一体的，也可以采用活动连接的结构。该隔板13与侧板12之间可以采用活动安装的方式，如在侧板12上或底板11上设置相应的插槽，而隔板13通过插接的方式安装固定，此外，还可以是粘接、螺接等方式。该遮光挡板15可以设置在光源预留孔14的任意一侧，其面积可以根据需要反射的LED光源多少来设置，其倾斜角度可以根据与对应侧板12或隔板13的反射角进行设置，也可以根据实际需要任意调整。本实施例中的遮光挡板15是由底板11上切割光源预留孔14处的底板部位直接翻折后形成，该方式可以节省材料且使用方便。在其它的实施例，该遮光挡板15还可以是独立部件并采用粘接、螺接等方式与底板11或与光源预留孔14直接翻折的部分固定。

本实施例中的光源腔体10在使用时，可以放置在现有的LED灯具中，光源腔体10通过底板11上的光源预留孔14扣在灯具内的LED光源处，LED光源发出的光由侧板12、隔板13构成的侧壁限制后形成一个特定的直射光角度，在侧板12、隔板13、底板11以及遮光挡板15的共同作用下形成漫反射效果，以避免LED光源直接进入人眼造成眩光效果。此时，通过调整侧板12相对底板11的倾斜角度，可以调整该处LED光源的直射光角度，此结构下LED光源发出的光在相对较小的角度下直接投射出去，在比较大的角度下是经过漫反射后再发射出去的，从而避免了正常视角范围内LED光源直投时的眩光对人眼的刺激。在隔板13也是活动连接的情况下，还可以通过调整隔板13来调整LED光源在该方向上的直射角度。此外，还可以通过调整遮光挡板15使LED光源发出的直射光的部分或全部向侧板12或隔板13方向反射，进一步减小甚至完全消除人眼直视LED光源时产生的眩光，极大提高照明舒适度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，一个光源腔体10内的光源预留孔14可以有多个且各光源预留孔14在底板11上对称设置，每一光源预留孔14的侧面可以分别设置一遮光挡板15，各遮光挡板15分别位于各光源预留孔14靠近底板11的中轴线的一侧；遮光挡板15与光源预留孔14之间的夹角可以小于145度。本实施例可以针对多个LED光源芯片20的结构，此时，可以根据各LED光源芯片20之间的间距设置光源预留孔14的数量，可以是一个光源预留孔14针对一个LED光源芯片20，也可以是一个光源预留孔14同时针对多个LED光源芯片20。通过本实施例，可以使每个LED光源芯片20或每组LED光源芯片20的直射光角度得到控制。将遮光挡板15设置在靠近中轴线的位置可以方便将各LED光源向对应的侧板12或隔板13反射。

进一步地，在本发明的一个实施例中，可以在侧板12上设置平行于底板11的折边线16，通过折边线16可以使侧板12的外边缘形成一相对折边线16可转动且带有一定宽度的折边17，该侧板12可以根据折边17的不同宽度和相对角度的调整，实现调整侧板12相对底板11的倾斜角度。在本实施例中，侧板12上的折边线16可以设置一道或多道，各道之间的间距可以相等也可以不等，使用时可以根据不同的要求、不同的LED灯具的大小，来选择相应的折边线16，翻折后的折边17外边缘与LED灯具外壳的侧边接触，折边17的宽度和相对于侧板12的角度决定了侧板12相对底板11的倾斜角度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图3、4、5所示，光源腔体10可以有多个且组合后能够形成径向排列、轴向排列或矩形排列。

在径向排列时各光源腔体通过相邻的侧板12的折边连接在一起，同一光源腔体10的侧板12通过底边与底板11连接，所有侧板12、底板11依次连接后形成波浪式结构；各光源腔体10的隔板13直接连接在一起后构成两块长板分别与连接后的侧板12侧边接触；各隔板13也可以各自独立的分别贴紧各光源腔体10的侧板12。

在轴向排列时各光源腔体10的侧板12通过底边与底板11连接且相邻光源腔体10的侧板12和底板11相互连接，连接后形成一道“U”形的凹槽，此时，各光源腔体10的隔板13可以独立安装在该凹槽内或相邻隔板13通过顶边连接后安装在该凹槽内。具体隔板13的安装可以在侧板12的相对位置设置插槽，隔板13再利用两侧边插入相应插槽后固定在凹槽内，通过插接不同的插槽可以调整隔板13相对底板11的距离或形成不同的顶端高度，从而实现不同的反光角度。如图6所示，两个连接后构成三角形(Λ)的隔板13，通过调整三角形隔板13相连两边的角度，可以改变三角形顶端的高度，并进一步改变了隔板13方向LED光源的直射出光角度。此外，隔板13还可以是几字形(Π)或柱形(I)结构(图中未示出)，都可以利用安装位置，翻折宽度和角度来改变其顶端相对于LED光源的角度，进而改变LED光源的直接投射角度范围。此外，隔板13还可以利用粘接的方式与底板11连接，粘接时，将隔板13的底边翻折出一定的宽度，通过该宽度的选择还可以调整与侧板12的接触形状；如侧板12是向外倾斜的状态时，侧板12和底板11构成的凹槽是一个上大下小的梯形，隔板13与该凹槽的截面形状相同，当侧板12向外扩张时，可以翻折较多的隔板13的底边部位，以降低隔板13的高度，使两者的接触达到平衡。同样，如侧板12向内倾斜时，则翻折较少的隔板13的底边宽度来提高隔板13的高度。

而矩形排列则是由上述径向排列和轴向排列的结构组合后合并构成；即，在轴向上各个光源腔体10的侧板12和底板11通过侧边相互连接而形成多个U形的凹槽，而在径向上各个光源腔体10只有其侧板12通过折边相互连接，此时各光源腔体10的隔板13可以采用“I”形的独立安装结构，也可以采用“Λ”形或“Π”形的连接结构。

在本实施例中，为实现上述各种形状，可以仅利用一个外壳，而将多个截光结构连接在一起后装入该外壳，此时不需要再设计外壳内部的结构，以节省材料和工序。还可以仅在外壳内设置相应的固定点或固定条以固定截光结构，同样可以减少材料的浪费，并达到防眩光的效果。

如图7所示，在发明的一个实施例中，公开一种采用前述截光结构的LED灯，该LED灯可以包括线路板32、外壳33和灯罩31；该线路板32上可以安装与光源预留孔14位置对应的LED光源芯片20以及为LED光源供电的供电电路，线路板32与底板11接触且LED光源芯片20由光源预留孔14进入光源腔体10内。该外壳33的径向截面可以为半包围结构，以方便将线路板32和光源腔体10容纳在内，其半包围的截面形状可以是U形或半圆形。该灯罩31由透明材料制作且安装在外壳33的轴向开口处，以将光源腔体10封闭在外壳33内。本实施例截光结构和灯具盘构成一个完整的LED灯，光源腔体10的底板11可以通过粘接的方式与线路板32固定，通过调整光源腔体10的隔板13和/或侧板12的倾斜角度可以调整该LED灯的LED光源直射角度，通过遮光挡板15可以进一步调整光源腔体10内的LED光源的直射。

进一步地，在本实施例中，该线路板上可以设置多组LED光源芯片20，而光源腔体10可以采用前述实施例中的轴向排列、径向排或矩形排列与其对应，使LED灯形成一个包括多个光源腔体10且可调整光照角度的灯盘组。在该灯盘组中，可以采用现有技术中已有的设置好腔体的结构，以安装本发明的截光结构。也可以仅设置一个空置的腔体，再安装由截光结构构成的排列组合。

进一步地，在本发明的一个进一步实施例中，线路板32上的LED光源可以包括一个LED光源芯片20，也可以包括多个LED光源芯片20，多个LED光源芯片可以共用一个光源预留孔14，也可以分别使用一个光源预留孔14中多个分孔。

如图8所示，在本发明的一个实施例中，公开一种LED灯管30，该LED灯管30一般性的包括外壳33、安装在外壳33内的灯罩31和带有LED光源芯片20的线路板32以及分别安装在该外壳两端与线路板32连接的电极34，在该LED灯管30内安装有前述实施例公开的截光结构。通过独立或组合的光源腔体10使该LED灯管可以调整光照强度和光照方向，提高光照效率。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (7)

1.一种组合式截光结构，包括：

光源腔体，包括底板和分别设置在所述底板相对两侧边用于控制LED光源直射光角度的侧板和隔板，在所述底板上开有供LED光源露出的光源预留孔；所述侧板和所述隔板通过相邻的侧边相互接触，其底边分别靠近或贴住所述底板；

遮光挡板，倾斜地安装在所述光源预留孔的侧边，用于调整LED光源的直射光角度，所述遮光挡板的面积大于或等于所述光源预留孔的面积；所述遮光挡板为所述底板上切割所述光源预留孔处的部位直接翻折后形成；

通过调整所述侧板、所述隔板和所述遮光挡板的倾斜角度、高度或安装位置来控制和调整LED光源的直接投射角度；

一个所述光源腔体内的所述光源预留孔有多个且各所述光源预留孔在所述底板上对称设置，每一所述光源预留孔的侧面分别设置一所述遮光挡板，各所述遮光挡板分别位于各所述光源预留孔靠近所述底板的中轴线的一侧；所述遮光挡板与所述光源预留孔之间的夹角小于145度。

2.根据权利要求1所述的组合式截光结构，其中，

所述侧板上设置有平行于所述底板的折边线，通过所述折边线使所述侧板的外边缘形成一相对所述折边线可转动的折边，所述侧板根据所述折边的不同宽度和角度调整所述侧板相对所述底边的倾斜角度。

3.根据权利要求2所述的组合式截光结构，其中，

所述光源腔体有多个且形成径向排列、轴向排列或矩形排列；

所述径向排列为：各所述光源腔体通过相邻的所述侧板的折边连接在一起，各所述光源腔体的所述隔板独立或连接成一个整体，并分别与各所述光源腔体的所述侧板的侧边接触，同一所述光源腔体的所述侧板与其所述底板连接；

所述轴向排列为：各所述光源腔体的所述侧板和所述底板相互连接后构成一个整体，各所述光源腔体的所述隔板独立或相邻光源腔体通过所述隔板的顶边连接在一起或相邻所述光源腔体共用一个所述隔板；

所述矩形排列为：由上述所述径向排列和所述轴向排列的结构合并后构成。

4.根据权利要求3所述的组合式截光结构，其中，

所述径向排列和所述矩形排列时相邻所述侧板的折边连接后其截面构成三角形、几字形或柱形；

其中，所述三角形是通过调整顶角的大小来改变所述三角形的不同高度，从而实现所述LED光源轴向的直射光角度调整；

所述几字形是通过调整所述侧板相互接触的折边宽度以及所述侧板相对所述折边的角度来改变高度，从而实现所述LED光源轴向的直射光角度调整；

所述柱形是由单个所述侧板或两个所述侧板合并构成，通过翻折所述柱形的顶端或下端实现所述柱形高度的调整。

5.一种LED灯，其中，安有如权利要求1-4任一项所述的组合式截光结构；

还包括线路板，所述线路板上安装有与所述光源预留孔位置对应的LED光源芯片以及为所述LED光源芯片供电的供电电路，所述线路板与所述底板接触且所述LED光源芯片由所述光源预留孔进入所述光源腔体内；

外壳，其径向截面为半包围结构，以将所述线路板和所述光源腔体容纳在内；

灯罩，由透明材料制作且安装在所述外壳的轴向开口处，以将所述光源腔体封闭在所述外壳内。

6.根据权利要求5所述的LED灯，其中，

所述线路板上对应一个所述光源预留孔设置有多个所述LED光源芯片。

7.一种LED灯管，其中，

安装有如权利要求1-4任一项所述的组合式截光结构；

还包括线路板，所述线路板上安装有与所述光源预留孔位置对应的LED光源芯片以及为所述LED光源芯片供电的供电电路，所述线路板与所述底板接触且所述LED光源芯片由所述光源预留孔进入所述光源腔体内；

外壳，其径向截面为半包围结构，以将所述线路板和所述光源腔体容纳在内；

灯罩，由透明材料制作且安装在所述外壳的轴向开口处，以将所述光源腔体封闭在所述外壳内；

电极，有两个且分别安装在所述线路板的两端。