[实用新型]LED台灯照明光学系统

说明书

技术领域

且特别涉及一种利用红外自动开关器件实现智能自动开关控制达到更好的节能LED照明灯。本实用新型涉及一种台灯的照明光学系统，该光学系统的光源是大功率LED(发光二极管)，通过该光学系统可以使光源发出的光通量得到有效的分配。

背景技术

台灯是一种常用的照明灯具，由于台灯的照明效果对阅读者的视力有较大影响，因此，国家专门制定了相应的标准(GB/T 9473-2008读写作业台灯性能要求)，对读写台灯所应达到的技术指标进行了规定。

传统台灯大多使用日光灯或白炽灯作为光源，存在体积大、能耗高、热辐射量大和使用寿命短等问题。LED是新型的半导体光源，具有体积小、节能、使用寿命长且为冷光源等优点。随着大功率LED发光性能的提高，使用LED替代传统光源应用于台灯成为可能。

目前，已经公开的方案普遍采用多只LED作为台灯的光源，通过串并联的方式组合而成(如中国专利：200520082361.1号、200820044687.9号等)，这样的LED台灯灯具有如下的问题：

(1)通常需要使用几十颗小功率LED才能达到照度要求，使得整个台灯占用空间大，使用不方便，也不容易设计出美观的外形；

(2)使用多颗LED的台灯可靠性不高。若有几颗LED损坏，不仅影响了美观，而且还可能由于电参数变化造成其他未损坏的LED工作不稳定，从而加速了整个LED台灯的损坏；

(3)更换光源困难。使用传统光源的台灯，当光源损坏时，用户可以方便地更换新的光源，而由多只LED组成的光源，如果只有小部分LED损坏，普通用户难以进行更换处理；当大部分或全部LED损坏后，虽可整体更换，但大面积的电路板也需更换，不仅操作麻烦，而且浪费较大。

如果使用单颗LED作为台灯光源则不存在上述问题，我们可以将单颗大功率LED做成一个便于拆装的部件，使用者就可以像更换白炽灯一样完成简单的光源更换操作。

目前已经公开的方案中也有一些是使用大功率LED作为台灯的光源，但是这些方案大都缺乏合理、精确的光学设计，有的简单地使用一个成像透镜(如中国专利：200720117993.6)；有的使用透镜和反射器的组合(如中国专利：200720072146.2号)；有的甚至没有经过任何配光设计(如中国专利：200720118831.4号)。上述方案普遍存在光能利用率不高的问题，并可能在中心照度和照明均匀度方面不够理想。

现有的大功率白光LED的发光效率已普遍达到50lm/W以上，量产的单颗5W的白光LED可以提供280lm以上的光通量，如果设计合理，使用1只LED完全可以达到台灯照明的国家标准的技术要求。与使用传统光源的阅读台灯相比，节能效果非常显著。

实用新型内容

本实用新型提供一种LED台灯照明光学系统，通过使用专门设计的非球面、非成像透镜，使受照面上的照度分布满足国家标准的规定，具有效率高、体积小、重量轻、眩光小以及照明均匀。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种LED台灯照明光学系统，包括LED光源，所述的LED台灯照明光学系统还包括非球面透镜体，LED光源出射光线通过非球面透镜体折射后照射到目标照明区域。

进一步地，所述的非球面透镜体包括外表面、内表面和底面。

进一步地，所述的非球面透镜体的外表面为非球面，内表面为球面。

进一步地，所述的LED光源的中心设置在与内表面的球心处。

进一步地，所述的非球面透镜体的外表面为非球面，内表面为与底面重合的平面。

进一步地，当所述的非球面透镜体的内表面为平面时，所述的LED光源紧贴透镜体内表面，LED光源的中心位于透镜体的对称轴上。

进一步地，所述的LED光源为1只大功率白光LED。

进一步地，所述的透镜体外表面和底面有一内陷或外凸的过度直角，用以进行定位和固定。

本实用新型的LED台灯照明光学系统，通过使用专门设计的非球面透镜体，非球面透镜体的外表面完整覆盖LED光源的的发光角度范围，使LED的光路得到全面控制，受照面上的照度分布满足国家标准的规定，该光学系统具有效率高、体积小、重量轻、眩光小以及照明均匀等优点。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例LED台灯照明光学系统示意图；

图2是本实用新型第二实施例LED台灯照明光学系统示意图；

图3是本实用新型第三实施例LED台灯照明光学系统示意图；

图4是本实用新型LED台灯照明光学系统第一透镜体示意图。