[发明专利]一种大角度LED球泡灯的反光杯设计方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及光学元件的设计方法，尤其是涉及到一种节能环保的大发光角度LED球泡灯。

【背景技术】

传统白炽灯耗能高、寿命短，在全球资源紧张的大环境下，LED球泡灯耗能低、寿命长且不含对环境有害的Pb，Hg等有害元素，是替代传统白炽灯泡的新型节能灯具；平面布置的LED发光角度一般不超过120度，即使罩上散射灯罩的LED球泡灯的发光角度一般也不超过150度，照射范围窄，灯具上方暗区较大，存在一定的缺陷；非平面布置的LED发光角度一般可以超过300度，但限于小功率，且给装配、量产带来了一定的困难。在传统的二次光学设计方法下，LED球泡灯的发光角度能达到300度，但光效低、配光差。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种发光角度大、效率高、配光与白炽灯相当的大角度LED球泡灯的反光杯设计方法。

本发明的目的是这样实现的，所述设计方法包括如下步骤：

（1）光源的排布：LED球泡灯内的光源分别排布在反光杯的内侧和外侧；

（2）使光源与反光杯的底面处于同一水平面上，然后按实际需要设定反光杯底部小口直径、外部光源中心与反光杯外侧的水平距离及内部光源中心与反光杯内侧的水平距离；

（3）以外部的单颗光源为基准进行配光划分，在过该单颗光源的平面上进行分析，所述该单颗光源的光线按照射范围分，具有灯前反射光线、灯后反射光线和直射光线，其所占角度分别为0°-θ1、θ1-θ2、θ2-180°，并分别打在目标配光面的不同位置处；其中，θ1的取值范围为50°-80°，θ2的取值范围为120°-140°；

（4）将所述外部的单颗光源的照射光线进行等光通量细分，使其每小部分分别打在对应的目标上；

（5）根据折反射定律，利用MATLAB计算出一系列的点，之后在PROE或SOLIDWORKS软件中将点拟合，最后建模并导出模型；

（6）步骤（5）中得到的模型导入到光学软件TRACEPRO或LIGHTTOOLS中进行光学模拟验证；

（7）在光学TRACEPRO或LIGHTTOOLS中验证的结果如符合设计要求即输出最终模型，如与设计有偏差，则重复上述步骤（1）-（6）直至符合设计要求。

较佳地，所述反光杯外部光源数量是内部光源数量的1-4倍。

较佳地，所述外部光源中心与反光杯底部的外侧水平距离为2-5mm，所述内部光源中心与反光杯内侧水平距离为2-5mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：最终能够加大LED球泡灯的发光角度，配光均匀，效率高，在传统平面布置的LED球泡灯的基板上设置本发明的反光杯，设置好反光杯外部光源与反光杯之间的距离，即可将与原本发光角度不超过150度的LED球泡灯的发光角度增大，且结构简单，装配及生产方便。

【附图说明】

图1为本发明的设计方法示意图；

图2为本发明的反光杯结构示意图；

图3为使用了本发明的大角度球泡灯的结构示意图；

图4为本发明实施例五的配光曲线图。

【具体实施方式】

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步描述：

如图1至图3所示，本发明的大角度LED球泡灯的反光杯设计方法，所述设计方法包括如下步骤：

（1）光源的排布：LED球泡灯内的光源分别排布在反光杯的内侧和外侧；并根据反光杯应用于不同发光角度的LED球泡灯内，来设定反光杯的外部光源和内部光源的数量，反光杯外部光源数量是内部光源数量的1-4倍。

（2）光源与反光杯的底面处于同一水平面上，实际应用中，该水平面即为基板的顶面，按实际需要设定反光杯底部的小口直径，之后确定外部光源中心与反光杯外侧的水平距离为2-5mm，内部光源中心与反光杯的内侧水平距离为2-5mm。