CN101420008B - Led二次光学透镜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED二次光学透镜装置包括圆盘体，圆盘体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；第一表面上朝着背离第二表面的方向伸出从垂直于第一表面的方向观察为椭圆形的围墙，围墙具有两个最远端和两个最近端，围墙相对于圆盘体的第一表面的高度从任意最远端到任意最近端逐渐变小；围墙内从第一表面上伸出透射丘，透射丘的中央相对于透射丘的边缘逐渐内凹；圆盘体的第二表面朝着背离第一表面的方向突出直径逐渐缩小的圆锥导光台，圆锥导光台远离第二表面的部位开设导光穴。LED二次光学透镜装置解决现有LED照明技术中存在的照射面积小、照射角度难以改变、照射均匀度不够并且照射光线眩光的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED照明领域，尤其是LED二次光学透镜。
背景技术
在以环保节能新时代主题下，新光源——大功率LED照明在全球越来越火的时代，大功率LED照明产业的新宠以其独特的品质环保、节能、长寿命为传统的照明灯具带来了一场人类史上的巨大革命。
LED新光源作为一个新应用领域的产物，虽然其自身具有卓越的优良品质，但是在照明领域的应用取代传统的钠灯，日光灯等仍旧有其局限性和需要改良的部分。由于体积小从而导致发光面小；此外，由于其发光方向性单一造成其照射面积也有限，所以在实际的照明应用中怎么针对点光源(严格讲应该是小型面光源)改变其照射的角度和增大其照射面积，从而在一个平面内控制其在不同的方向上的照射范围是业界需要解决的问题。此外，现有的LED灯的照射均匀度不够，并且照射光线眩光。
因此，需要提供一种装置来改善和解决LED照明的上述缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种良好的LED二次光学透镜装置，从而解决现有LED照明技术中存在的照射面积小、照射角度难以改变、照射均匀度不够并且照射光线眩光的问题。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种LED二次光学透镜装置包括圆盘体，所述圆盘体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；所述第一表面上朝着背离第二表面的方向伸出从垂直于第一表面的方向观察为椭圆形的围墙，所述椭圆形围墙具有两个最远端和两个最近端，所述围墙相对于圆盘体的第一表面的高度从任意最远端到任意最近端逐渐变小；所述围墙内从第一表面上伸出透射丘，所述透射丘的中央相对于透射丘的边缘逐渐内凹；所述圆盘体的第二表面朝着背离第一表面的方向突出直径逐渐缩小的圆锥导光台，所述圆锥导光台远离第二表面的部位开设导光穴。
本发明的优点在于：通过LED二次光学透镜装置结构，大大地改善了LED点光源的分布效果，使光源得到充分利用，从而改善地面的照射均匀度，解决了LED作为新型照明光源光线眩光和分布不均的技术难题。
下面将结合附图，通过优选实施例详细描述本发明。
附图说明
图1为本发明LED二次光学透镜装置的立体图。
图2为图1所示的结构从另一个角度观察的立体图。
图3为图1所示的结构的俯视图。
图4为图3所示的结构沿着B-B方向的剖视图。
图5为图4所示的LED二次光学透镜装置的光线传播路线图。
图6为图3所示的结构沿着A-A方向的剖视图。
图7为图6所示的LED二次光学透镜装置的光线传播路线图。
图8为图6所示LED二次光学透镜装置的配光曲线图。
图9为图4所示LED二次光学透镜装置的配光曲线图。
图10为多个图1-9所示的LED二次光学透镜装置所形成的阵列的立体图。
图11为图10所示阵列的俯视图。
图12为图11所示的结构沿着A-A方向的剖视图。
图13为图11所示的结构沿着B-B方向的剖视图。
具体实施方式
现在参考附图对本发明进行描述。
如图1至图9所示，本发明提供的LED二次光学透镜装置100包括用于将透镜(图未示)安装于其上的圆盘体14。所述圆盘体14具有第一表面141和与第一表面141相对的第二表面142。所述第一表面141上朝着背离第二表面142的方向伸出从垂直于第一表面141的方向观察为椭圆形的围墙26，所述椭圆形围墙26相对于圆盘体14的第一表面141的高度在形成了椭圆形围墙26的整个封闭面上呈波浪状变化。换句话说，所述椭圆形围墙26具有两个最远端和两个最近端(均未标号)，所述围墙26相对于圆盘体14的第一表面141的高度从任意最远端到任意最近端逐渐变小。所述围墙26内从第一表面141上伸出可供光线透过的透射丘28，透射丘28的中央相对于透射丘28的边缘逐渐内凹，从而整体上形成凹透镜结构。
所述圆盘体14的第二表面142朝着背离第一表面141的方向突出直径逐渐缩小的圆锥导光台20。圆锥导光台20的底部22(远离第二表面142的部位)超着圆锥导光台20内开设有导光穴24。所述导光穴24用于将LED灯(参考图5和图7中的LED灯32)容纳于其内并且对LED灯发出的光线进行适当投射。
特别地，如图3、4和6所示，所述导光穴24在A-A方向的截面形状(切面通过所述椭圆围墙26的两个最近端)为窑洞形状，即半圆和两个直线段围成的形状；而在B-B方向的截面形状(切面通过所述椭圆围墙26的两个最远端)为山脊形状。
这种由特殊的空间复杂曲面形状构成的导光穴24有助于优化LED灯发出的光线的线路，从而扩大照射面积，改变照射角度。
所述LED二次光学透镜装置100采用光学级材料PC或PMMA注塑成型。
图5、7、8和图9展示了本发明LED二次光学透镜装置100的出光示意图和配光曲线图。光的照射角及照度分布度可以通过调节导光穴24的空间曲面形状来实现。
图10-13为LED二次光学透镜装置100排列组合而成的阵列。在实际的生产应用中可以根据不同的结构布局来组成不同的组合体，从而在作业的便捷性，和效率等方面发挥更好的优势。
本发明的二次光学透镜装置解决了LED照明的光学问题，使LED点光源的照射按照需求均匀分布，在平面方向上改变照射范围，提高利用效率，减少光源浪费和环境的光污染，同时解决眩光，杂光等。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (3)
1.一种LED二次光学透镜装置，其特征在于包括圆盘体，所述圆盘体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；所述第一表面上朝着背离第二表面的方向伸出从垂直于第一表面的方向观察为椭圆形的围墙，所述椭圆形围墙具有两个最远端和两个最近端，所述围墙相对于圆盘体的第一表面的高度从任意最远端到任意最近端逐渐变小；所述围墙内从第一表面上伸出透射丘，所述透射丘的中央相对于透射丘的边缘逐渐内凹；所述圆盘体的第二表面朝着背离第一表面的方向突出直径逐渐缩小的圆锥导光台，所述圆锥导光台远离第二表面的部位开设导光穴。
2.根据权利要求1所述的LED二次光学透镜装置，其特征在于：所述导光穴在切面通过所述椭圆围墙的两个最近端时的截面形状为窑洞形状；而在切面通过所述椭圆围墙的两个最远端时的截面形状为山脊形状。
3.根据权利要求1所述的LED二次光学透镜装置，其特征在于：所述LED二次光学透镜装置是由PMMA或透明PC材料注塑制成的。
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