CN101988680A - 一种防眩目led光学透镜及led灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止眩光产生，可以降低局部区域光线强度的防眩目LED光学透镜及LED灯。该LED光学透镜被光线照射部分包括入射面和出射面，在所述入射面或/和出射面上由两个相交平面划分成四个区域，所述相交平面形成的中心轴线与LED光源的光轴重合，在每个区域里均设置有若干个曲面，所述若干个曲面从所述中心轴线向透镜边缘依次排列。由于若干微小曲面的扩散作用，此LED光学透镜可防止眩光的产生；四个区域中对称两个区域的相互配光使得整个透镜射出的光线变得均匀。而上述LED灯则是包含了此透镜的任何形式的LED灯。
Description
技术领域
本发明涉及一种防眩目LED光学透镜及LED灯。
背景技术
在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，2008年北京奥运会对LED照明的集中展示让人们对LED有了全新的认识，有力推动了中国半导体照明产业的发展。当前中国半导体产业大而不强，核心竞争力仍有待于进一步提升。21世纪的居室灯具设计将会是以LED灯具设计为主流，同时充分体现节能化、健康化、艺术化和人性化的照明发展趋势，成为居室灯光文化的主导。研究资料表明，由于LED是冷光源，半导体照明自身对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到90％以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯管的1/2。如果用LED取代我们目前传统照明的50％，每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和，其节能效益十分可观。LED灯直流驱动，没有频闪；没有红外和紫外的成份，没有辐射污染，显色性高并且具有很强的发光方向性；调光性能好，色温变化时不会产生视觉误差；冷光源发热量低，可以安全触摸；这些都是白炽灯和日光灯达不到的。它既能提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是保护视力并且环保的健康光源。LED灯具体积小质量轻，可选用不同光色的LED组合成照度柔和的各种模块，任意安装在居室中，居室照明灯具的光源可能来源于地面、墙面、窗台、家具、饰物等。LED与传统的照明灯不同，它具有点光源、高亮度、窄光束输出等特点，做LED灯首先要考虑把有限的光通量充分的利用到有效的照射范围。因此，有效的控制光线的分布范围，使LED发出的光在需要照射部位均匀分布，同时也要兼顾眩光的产生，是对LED新型灯具的设计人员提出的更高要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种防止眩光产生，降低局部区域光线强度的防眩目LED光学透镜及LED灯。
本发明中防眩目LED光学透镜所采用的技术方案是：它被LED光源照射部分包括入射面和出射面，在所述入射面或/和出射面上由两个相交平面划分成四个区域，所述相交平面形成的中心轴线与LED光源的光轴重合，在每个区域里均设置有若干个曲面，所述若干个曲面从所述中心轴线向透镜边缘依次排列。
进一步，在每个区域内，所述透镜的厚度从所述中心轴线向外侧边缘逐渐减小，即入射面或出射面具有一定的斜度。
进一步，所述若干个曲面为内凹曲面或者外凸曲面，所述内凹曲面或者外凸曲面可为规则曲面也可为不规则曲面。
进一步，所述两个相交平面相垂直将入射面或出射面等分成四个区域。
进一步，所述透镜为方形或圆形或其它多边形状。
进一步，在所述入射面或出射面上，由所述中心轴线穿过的中心处设置有一个内凹的球形曲面，LED光源位于所述球形曲面的上方；或者不设置此内凹的球形曲面，由四个区域的内凹曲面向中心延伸相交于一点。
本发明中LED灯所采用的技术方案是：它包括灯体、散热器、电路板、基座、固定在所述基座上的至少一个LED光源，所述的LED光学透镜的数量与LED光源相适应，所述灯体、散热器、电路板和基座依次相连接，所述LED光学透镜罩住所述LED光源并且使所述LED光源位于所述中心轴线上。
本发明的有益效果是：由于LED光源照射的透镜部分在入射面或/和出射面上由两个相交平面划分成四个区域，所述相交平面形成的中心轴线与LED光源的光轴重合，在每个区域里均设置有若干个曲面，所述若干个曲面从所述中心轴线向透镜边缘依次排列，所述曲面能够将LED光源发出的光进行扩散，降低LED光源局部光线强度，降低人的弦目感受。而且由两个相交平面划分成相互对称四个区域，在光线经过相互对称的两个区域时，光线会对称方向上进行扩散，这样四个区域就会形成两个垂直方向上的扩散配光，通过四个区域的光线容易形成均匀的配光效果，整个LED灯具看上去就像一个面光源。
附图说明
图1是本发明透镜的结构示意图；
图2是图1中沿X轴方向的剖视图；
图3是光线沿着透镜X轴方向扩散示意图；
图4是LED灯的结构图；
图5是LED灯具中透镜为方形的示意图；
图6是LED灯具中透镜为圆形的示意图；
图7是本发明四个方形透镜组成的LED灯具的示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1、图2、图3所示，本发明中的LED光学透镜包括入射面2和出射面3，在所述入射面2或出射面3上由两个相交平面划分成四个区域a、b、c、d(图1中为在入射面2上分为四个区域，对称两个区域的角平分线分别X轴、Y轴)，每个区域的入射表面上设置有若干曲面1，所述曲面1为内凹曲面或者外凸曲面，可为规则曲面也可为不规则曲面。所述若干曲面1从两个相交平面的中心轴线向外侧边缘依次排列，并且在每个区域内，所述透镜的厚度从中心轴线向外侧边缘逐渐减小，即图2中入射面2具有一定的斜度。在上面的四个区域中，相互对称的两个区域的角平分线分为X轴和Y轴且相互垂直，以图3中的X轴方向来说，由位于中心轴线上面的LED灯发出的光线通过入射面2上的区域c和区域d，然后由出射面3射出，经过区域c和区域d的光线分别沿着X轴方向进行扩散，两个对称区域相互配光，形成均匀不眩目的光线，而在Y轴上的扩散情况和X轴一致。因此LED发出的光经过所述透镜形成一个大的面光源，看上去不会感觉到刺眼。当然也有在入射面2和出射面3上均划分四个区域且设置内凹曲面1的情况存在。
为了达到更理想的效果，在两条相交线的中心交点处设置有一个较大的内凹的球形曲面11，此处的球形曲面11在有些情况下并非完全规则的球面，而是由四部分不同曲率的曲面组成的类似球面；上面LED的光线经过球形曲面11向四方扩散，进一步均匀化了光照强度，有效的降低了中心部位的亮度。并且所述两条相交线可以设置成相垂直等分成四个区域，这样相邻两个区域的光照影响效果一样，能得到更均匀的光线，此为最佳方案。
实施例二：
如图4所示，本实施例为包括了实施例一中透镜的LED灯，包括灯体7、散热器8、电路板9、基座10、固定在所述基座上的一个LED光源4，所述的LED光学透镜6的数量与LED光源4相适应，所述灯体7、散热器8、电路板9和基座10依次相连接，所述LED光学透镜6罩住所述LED芯片5并且使所述LED芯片5位于两个相交平面的中心轴线的上方，所述LED光学透镜6为方形(图5)或者圆形(图6)。
实施例三：
如图7所示，本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例包括四个LED光源4、四个透镜6，此四个透镜6可连为一体，每个所述LED光源4外部安装一个透镜6，只需要安装一个所述散热器8、所述电路板9、所述基座10，所述散热器8与所述电路板9、所述基座10固定连接，所述LED光源4固定在所述基座10上。本实施例可以根据室内空间的大小，调节LED光源4的数量和亮度，可由装有多个透镜6的LED光源4组合成一只灯具。在装有所述LED光源4的基座10上的多个光源在设置透镜6上形成无数个亮点，整个所述透镜6看起来就是一个巨大的光源，因此这种分散光线的方式使人们不会感到刺眼。
本发明广泛应用于LED室内照明领域。
Claims (7)
1.一种防眩目LED光学透镜，其被LED光源照射的部分包括入射面和出射面，其特征在于：在所述入射面或/和出射面上由两个相交平面划分成四个区域，所述相交平面形成的中心轴线与LED光源的光轴重合，在每个区域里均设置有若干个曲面，所述若干个曲面从所述中心轴线向透镜边缘依次排列。
2.根据权利要求1所述的一种防眩目LED光学透镜，其特征在于：在每个区域内，所述透镜的厚度从所述中心轴线向外侧边缘逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的一种防眩目LED光学透镜，其特征在于：所述若干个曲面为内凹曲面或者外凸曲面。
4.根据权利要求1所述的一种防眩目LED光学透镜，其特征在于：所述两个相交平面相垂直将入射面或出射面等分成四个区域。
5.根据权利要求1所述的一种防眩目LED光学透镜，其特征在于：所述透镜为方形或圆形。
6.根据权利要求1所述的一种防眩目LED光学透镜，其特征在于：在所述入射面或出射面上，由所述中心轴线穿过的中心处设置有一个内凹的球形曲面。
7.一种包括权利要求1所述的LED光学透镜的LED灯，其特征在于：包括灯体、散热器、电路板、基座、固定在所述基座上的至少一个LED光源，所述的LED光学透镜的数量与LED光源相适应，所述灯体、散热器、电路板和基座依次相连接，所述LED光学透镜罩住所述LED光源并且使所述LED光源位于所述中心轴线上。
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