CN102478207A - 光学透镜和包括该光学透镜的发光组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学透镜(1)，其特征在于，包括相互对置的两个侧壁部分(4)以及连接两个侧壁部分(4)的中央部分(3)，所述两个侧壁部分(4)和所述中央部分(3)限定出容纳多个线性排列的光源(11)的线性凹陷空间(2)，所述中央部分(3)包括朝向光源(11)的光输入面(5)和背离光源(11)的光输出面(6)，所述侧壁部分包括能对至少部分光进行全反射的反射面(16)。根据本发明的透镜具有光损耗小并且装配简单的优点，并且为提供一种好的防水性能的线性灯具提供良好的基础。本发明还涉及一种包括该光学透镜的发光组件。

Description

光学透镜和包括该光学透镜的发光组件
技术领域
本发明涉及一种光学透镜。本发明还涉及一种包括该光学透镜的发光组件。
背景技术
现有技术中的线性灯具中，为了获得防水效果，通常使用一个盖板来包封铝制框架。多个光源被包围在整个铝制框架中。这种方案的缺点是即使铝被抛光或者设有反射涂层，光损耗也如同LED设置在铝框架内那样高。(参见图1)在现有技术中的线性灯具中，为了避免上述的光损耗，通常设置多个线性排布的光源，分别构成一个发光模块，每一个光源上都设置有对应的光学透镜，用于避免光的损耗以及对光继续再分配。之后再将多个发光模块进行包封。这样的线性灯具的缺点是装配比较复杂。(参见图2)
发明内容
本发明的第一个目的是克服现有技术的缺点，提供一种适用于线性灯具的光学透镜，该光学透镜能够将光损耗降低到最小并且能够对光进行再分配，同时还具有装配简单的优点。本发明的第一目的还在于提供一种光学透镜，该光学透镜能够为提供一种好的防水性能的线性灯具提供良好的基础。本发明的第二个目的是提供一种包括上述光学透镜的良好的防水性能的发光组件。
本发明的第一个目的如下方案实现，即一种光学透镜，其特征在于，包括相互对置的两个侧壁部分以及连接两个侧壁部分的中央部分，所述两个侧壁部分和所述中央部分限定出容纳多个线性排列的光源的线性延伸的凹陷空间，所述中央部分包括朝向光源的光输入面和背离光源的光输出面，所述侧壁部分包括能对至少部分光进行全反射的反射面。通过多个线性排布的光源被一个光学透镜包围在其中，首先可以简化装配，使得多个光源可以共用一个透镜进行光分配和避免光损耗。其次，通过各个光源被侧壁部分和中央部分包围在其中并且通过中央部分包括朝向光源的光输入面和背离光源的光输出面，可以使得光源发射出的光通过中央部分的光输入面从光输出面输出或者通过侧壁部分的朝向光源的内壁入射并进而通过侧壁部分反射面全反射后从光输出面输出而避免了现有技术中由于使用盖板的情况下的光损耗。
根据本发明的一个优选方案，所述中央部分的光输入面为内凹曲面。这样的话，就可以通过调整光输入面的走向来获得预期的光输出。
根据本发明的一个优选方案，所述中央部分的光输出面具有凹面弯曲的中间区域以及位于所述中间区域两侧的凸面弯曲的边缘区域。从而获得预期的光输出。优选地，所述光输出面的边缘区域的曲率大于所述中间区域的曲率。根据设计需求的不同，可以调整光输出面的构型，例如将通过光输入面输入的光的一部分偏离或靠近光源主方向，使得垂直于光源主方向设置的与光输出面间隔设置在透镜之后的平面上照明面增大或者变小。
根据本发明的一个优选方案，所述光源主方向穿过所述光输出面的中间区域，并且所述边缘区域对称地分布在所述中间区域的两侧。由此，使得相对于光源主方向成一角度从光输出面输出的光输出增强。因此，也增大了光源的照明面。
优选地，所述光输入面是自由曲面。优选地，光输出面由多项式z(x)＝4(x/10)2-36(x/10)4来描述，其中z平行于光源主方向。
优选地，所述两个侧壁部分的反射面为所述侧壁部分的外侧面。
优选地，所述光学透镜由软性材料制成，软性材料优选为聚酰胺、PVC、TPU、硅胶构成的软性材料组中的一种。从而可以很方便地通过切割获得期望的尺寸。优选地，中央部分和侧壁部分通过挤出成型工艺一体制成。从而可以很高效地制造。
本发明相应还提供过一种发光组件，所述发光组件包括：具备上述特征的光学透镜；多个光源，容纳在所述光学透镜的线性凹陷空间中；承载所述多个光源的电路板；以及框架，支撑所述电路板并且从所述电路板的两侧向外伸出。相应地，根据本发明的发光组件也具有光耗较小并且装配简单的效果，并且为提供一种防水性能较佳的发光组件提供了良好基础。根据本发明，框架由具有金属或具有良好导热性和机械强度的其它材料构成。良好的导热性可以理解为20W/Mk，更优选的是高于100W/Mk。
本发明进一步提供一种防水性能较好的发光组件，其中在所述透镜和所述框架之间的空间内设置有包封件，以包封所述透镜和所述框架的空间。从而实现了良好的防水性。进一步，在所述透镜和所述框架之间的空间内设置有包封胶，用于进一步提高了防水性。
根据本发明的透镜具有光损耗小并且装配简单的优点，并且为提供一种好的防水性能的线性灯具提供良好的基础。根据本发明的发光组件具有光损耗并且装配简单的优点，并且具有良好的防水性能。
附图说明
下面将借助附图进一步阐述本发明。相同的或作用相同的部件具有相同的参考标号。图中示出：
图1，2示出了现有技术的线性灯具的两种方案；
图3示出了根据本发明透镜的立体图；
图4a，4b示出了根据本发明的发光组件安装了透镜之后的视图；
图5a-5f示出了现有技术的发光组件和根据本发明的发光组件的光路对照图，光分布对照图以及光效对照图(5a-5c对应于现有技术，5d-5f对应于本发明)；
图6，7示出了根据本发明的具有防水结构的发光组件的视图。
具体实施方式
图1，2分别示出了现有技术的线性灯具的两种方案。如前所述，图1中的光损耗较大，图2中的装配较为复杂。
图3示出了根据本发明透镜1的立体图。根据本发明的透镜1呈线性走向。相应地，根据本发明的透镜1设计有线性凹陷空间2，用于将多个线性排列的光源(图3中未示出)容纳在其中。根据本发明的线性延伸的透镜1包括中央部分3和两个侧壁部分4。由中央部分3在一侧连接两个侧壁部分4，共同围成了一个开口，构成上述的线性凹陷空间2，从而可以将多个光源都放在这一个透镜1中。
该透镜1的中央部分3包括朝向光源那一侧的位于内侧的光输入面5和背离光源的位于外侧的光输出面6。当然侧壁部分4的内壁部分也会起到光输入面的作用。侧壁部分4包括能够进行全反射的反射面16，从侧壁部分4的内壁入射的至少部分光线通过该反射面16全反射后进一步通过光输出面6射出。从中央部分的光输入面5入射的光线经过折射后从光输出面6射出(光路图参见图4a，5d)。为了获得偏离光源主方向的更大的出射范围以及为了获得理想的光分布图案，可以相应地调整光输入面5以及光输出面6的构型以及侧壁部分4距离光源主方向的距离。在本实施例中，光输入面5设计为内凹曲面。光输入面5可以是自由曲面或其它适合的曲面。而光输出面6则具有凹面弯曲的中间区域7和位于中间区域7两侧的边缘区域8。光输出面6的边缘区域的曲率大于中间区域7的曲率。光源主方向穿过所述光输出面6的中间区域7，并且所述边缘区域8对称地分布在所述中间区域7的两侧。光输出面也可以由多项式z(x)＝4(x/10)2-36(x/10)4来描述，其中z平行于光源主方向。
透镜1本身可以是一体制成的，可以考虑通过挤出的方法通过软材料制得，从而可以通过切割获得期望的任意的尺寸。该软材料例如为聚酰胺、PVC、TPU、硅胶。图4a，4b示出了根据本发明的发光组件安装了透镜之后的视图。本发明的发光组件10包括如前所述的根据本发明的透镜1。如图所示，多个光源11，容纳在光学透镜1的线性凹陷空间2中。发光组件10还包括承载多个光源11的电路板12；以及框架13，支撑电路板12并且从所述电路板12的两侧向外伸出。本发明的发光组件10由于无需现有技术中的盖板，而是采用了直接用于多个光源11的线性透镜1，因此降低了光损耗同时又使得装配变得简单。从图4a中的光路示意图可以看出，光线输入透镜1中并且经反射、折射后从透镜1的中央部分的光输出面射出。
图5a-5f示出了现有技术的发光组件和根据本发明的发光组件的光路对照图，光分布对照图以及光效对照图(5a-5c对应于现有技术，5d-5f对应于本发明)。从中可以看出，光线经过本发明的透镜之后光损耗较小，并且光分布效果也较好，灯具整体光效可达80％。从侧壁部分4的内壁入射的至少部分光线通过反射面全反射后进一步通过光输出面6射出。从中央部分的光输入面5入射的光线经过折射后从光输出面6射出。
图6，7示出了根据本发明的具有防水结构的发光组件的视图。从图6中可以看出，在透镜1和框架13之间的空间内设置有包封件14，以包封所述透镜1和所述框架13之间的空间。进一步如7所示，其中进一步加入了包封胶15，填充在包封件14上，在所述透镜1和所述框架13之间的空间中，从而获得进一步的防水效果。
标号列表
1透镜
2线性凹陷空间
3中央部分
4侧壁部分
5光输入面
6光输出面
7中间区域
8边缘区域
10发光组件
11光源
12电路板
13框架
14包封件
15包封胶
16侧壁部分的反射面

Claims (13)

1.一种光学透镜(1)，其特征在于，包括相互对置的两个侧壁部分(4)以及连接两个侧壁部分(4)的中央部分(3)，所述两个侧壁部分(4)和所述中央部分(3)限定出容纳多个线性排列的光源(11)的线性凹陷空间(2)，所述中央部分(3)包括朝向光源(11)的光输入面(5)和背离光源(11)的光输出面(6)，所述侧壁部分包括能对至少部分光进行全反射的反射面(16)。
2.根据权利要求1所述的光学透镜(1)，其特征在于，所述中央部分(3)的所述光输入面(5)为内凹曲面。
3.根据权利要求1或2所述的光学透镜(1)，其特征在于，所述中央部分(3)的所述光输出面(6)具有凹面弯曲的中间区域(7)以及位于所述中间区域(7)两侧的凸面弯曲的边缘区域(8)。
4.根据权利要求3所述的光学透镜(1)，其特征在于，所述光输出面(6)的边缘区域(8)的曲率大于所述中间区域(7)的曲率。
5.根据权利要求3所述的光学透镜(1)，其特征在于，所述光源主方向穿过所述光输出面(6)的中间区域(7)，并且所述边缘区域(8)对称地分布在所述中间区域(7)的两侧。
6.根据权利要求1或2所述的光学透镜(1)，其特征在于，所述光输入面(5)是自由曲面。
7.根据权利要求1或2所述的光学透镜(1)，其特征在于，所述光输出面(6)由多项式z(x)＝4(x/10)2-36(x/10)4来描述，其中z平行于光源主方向。
8.根据权利要求1或2所述的光学透镜(1)，其特征在于，所述两个侧壁部分(4)的反射面(16)为所述侧壁部分的外侧面。
9.根据权利要求1或2所述的光学透镜(1)，其特征在于，所述中央部分(3)和所述侧壁部分(4)由选自聚酰胺、PVC、TPU、硅胶构成的软性材料组中的一种制成。
10.根据权利要求1或2所述的光学透镜(1)，其特征在于，所述中央部分(3)和所述侧壁部分(4)通过挤出成型工艺一体制成。
11.一种发光组件(10)，其特征在于所述发光组件(10)包括：根据权利要求1-10中任一项所述的光学透镜(1)；多个光源，容纳在所述光学透镜(1)的线性凹陷空间(2)中；承载所述多个光源(11)的电路板(12)；以及框架(13)，支撑所述电路板(12)并且从所述电路板(12)的两侧向外伸出。
12.根据权利要求11所述的发光组件(10)，其特征在于，在所述光学透镜(1)和所述框架(13)之间的空间内设置有包封件(14)，以包封所述光学透镜(1)和所述框架(13)之间的空间。
13.根据权利要求12所述的发光组件(10)，其特征在于，在所述光学透镜(1)和所述框架(13)之间的空间内设置有包封胶(15)。
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