CN103162235B - 针对多颗led的tir透镜出光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对多颗LED的TIR透镜出光装置,包括TIR透镜以及与其相耦合的发光部件,发光部件包括铝基板、多个LED部件,TIR透镜为由透明材料制成的轴对称实体,包括:基底面,基底面与发光部件相邻近;多个与LED部件相适配的内表面,其从基底面延伸,具有绕相应的LED部件中心线形成的环绕的内侧面以及向下凸出的弧形内端面,内表面为光入射面;中心内表面,其位于TIR透镜的中心处,其为从基底面的延伸形成的尖部朝上的圆锥面,中心内表面为光反射面;输出端表面,输出端表面为出光面;外表面,外表面为光反射面。能够将一个TIR透镜对应多颗LED,且在透镜体积要求较小的情况下,仍保持较小的出光角度。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对多颗LED的TIR透镜出光装置。
背景技术
TIR(Total Internal Reflection)透镜指利用内部全反射原理设计的透镜系统,因其高效聚光的特性得到广泛应用。目前TIR透镜形式灯具一般都是一颗LED对应一个TIR透镜,单颗LED功率有限,一般灯具里面需要使用到多颗LED,一般的做法是将多颗TIR透镜集成到一块,彼此之间相互独立。虽解决了功率不足问题,但是体积却无法满足一些小型灯具(小角度光)的要求。
发明内容
为了克服上述缺点,本发明的目的在于提供一种针对多颗LED的TIR透镜出光装置,能够将一个TIR透镜对应多颗LED,且在透镜体积要求较小的情况下,仍保持较小的出光角度。
为了达到以上目的,本发明提供了一种针对多颗LED的TIR透镜出光装置,包括TIR透镜以及与其相耦合的发光部件,所述的发光部件包括铝基板、环向均匀设置于所述的铝基板上的多个LED部件,所述的TIR透镜为由透明材料制成的轴对称实体,包括:
基底面,所述的基底面与所述的发光部件相邻近;
多个与所述的LED部件相适配的内表面,其从所述的基底面延伸,具有绕相应的LED部件中心线形成的环绕的内侧面以及向下凸出的弧形内端面,所述的内表面为光入射面;
中心内表面,其位于所述的TIR透镜的中心处,其为从所述的基底面的延伸形成的尖部朝上的圆锥面,所述的中心内表面为光反射面;
输出端表面,所述的输出端表面为出光面;
外表面,所述的外表面为光反射面,其中,每个所述的LED部件朝向内侧出射的光线经中心内表面反射后由输出端表面射出,每个所述的LED部件朝向外侧出射的光线经外表面反射后由输出端表面射出,每个所述的LED部件朝向中间出射的光线经弧形内端面折射后由输出端表面射出。
作为优选地,所述的内侧面呈圆柱状。
作为优选地,所述的输出端表面与水平面相平行。
作为优选地,所述的外表面为曲面。
作为优选地,所述的外表面与所述的输出端表面的连接处具有台阶部。
作为优选地,所述的TIR透镜由玻璃或光学树脂材料制成。
作为优选地,所述的LED部件具有八个,其半值宽为24.6°。
由于采用了上述技术方案,使得采用本发明设计方案的针对多颗LED的TIR透镜出光装置,相对于现有技术中将多颗TIR透镜集成到一块继而造成整体体积增大,本发明具有在透镜体积要求较小的情况下,仍保持较小的出光角度等优点。
附图说明
附图1为本发明的主视图;
附图2为本发明的俯视图;
附图3为本发明的原理图;
附图4为本发明的发光强度分布图;
附图5为本发明的照度分布图;
附图6为本发明的实测透镜配光分布图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1、图2所示,本实施例中的针对多颗LED的TIR透镜出光装置,包括TIR透镜1以及与其相耦合的发光部件,发光部件包括铝基板2、环向均匀设置于铝基板2上的多个LED部件3,TIR透镜1为由透明材料制成的轴对称实体,包括:基底面A1,基底面A1与发光部件相邻近;多个与LED部件3相适配的内表面,其从基底面A1延伸,具有绕相应的LED部件3中心线形成的环绕的内侧面A2以及向下凸出的弧形内端面A3,内表面为光入射面;中心内表面A4,其位于TIR透镜1的中心处,其为从基底面A1的延伸形成的尖部朝上的圆锥面,中心内表面A4为光反射面;输出端表面A5,输出端表面A5为出光面;外表面A6,外表面A6为光反射面,其中,每个LED部件3朝向内侧出射的光线经中心内表面A4反射后由输出端表面A5射出,每个LED部件3朝向外侧出射的光线经外表面A6反射后由输出端表面A5射出,每个LED部件3朝向中间出射的光线经弧形内端面A3折射后由输出端表面A5射出,继而所有光线均从输出端表面A5相对平行射出,其中作为优选地方式内侧面A2呈圆柱状;输出端表面A5与水平面相平行;外表面A6为曲面;外表面A6与输出端表面A5的连接处其有台阶部;TIR透镜1由玻璃或光学树脂材料制成,本实施例中LED部件3具有八个,其半值宽为24.6°,此外LED部件3的个数不局限于本实施例。
以下结合附图3说明本发明的原理,其中a、b、c为3条典型光线,以LED1(左侧)为例,光线a:从LED1出来的光传播至外侧的内侧面A2发生折射进入到透镜内,传播至外表面A6时发生内部全反射,后经输出端表面A5折射出透镜;光线b:从LED1出来的光传播至弧形内端面A3发生折射进入到透镜内,后经输出端表面A5折射出透镜;光线c:从LED1出来的光传播至内侧的内侧面A2发生折射进入到透镜内,传播至中心内表面A4发生内部全反射,后经输出端表面A5折射出透镜;从LED2(右侧)出来的光线传播方式与LED1类似。
其中附图4-附图6分别为本发明的发光强度分布图、照度分布图、实测透镜配光分布图,由此可以看出,通过本发明的技术方案,能够实现将一个TIR透镜1对应多颗LED,且在透镜体积要求较小的情况下,仍保持较小的出光角度。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种针对多颗LED的TIR透镜出光装置,其特征在于,包括TIR透镜以及与其相耦合的发光部件,所述的发光部件包括铝基板、环向均匀设置于所述的铝基板上的多个LED部件,所述的TIR透镜为由透明材料制成的轴对称实体,包括:
基底面,所述的基底面与所述的发光部件相邻近;
多个与所述的LED部件相适配的内表面,其从所述的基底面延伸,具有绕相应的LED部件中心线形成的环绕的内侧面以及向下凸出的弧形内端面,所述的内表面为光入射面;
中心内表面,其位于所述的TIR透镜的中心处,其为从所述的基底面的延伸形成的尖部朝上的圆锥面,所述的中心内表面为光反射面;
输出端表面,所述的输出端表面为出光面;
外表面,所述的外表面为光反射面,其中,每个所述的LED部件朝向内侧出射的光线经中心内表面反射后由输出端表面射出,每个所述的LED部件朝向外侧出射的光线经外表面反射后由输出端表面射出,每个所述的LED部件朝向中间出射的光线经弧形内端面折射后由输出端表面射出。
2.如权利要求1所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置,其特征在于:所述的内侧面呈圆柱状。
3.如权利要求1所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置,其特征在于:所述的输出端表面与水平面相平行。
4.如权利要求1所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置,其特征在于:所述的外表面为曲面。
5.如权利要求4所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置,其特征在于:所述的外表面与所述的输出端表面的连接处具有台阶部。
6.如权利要求1所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置,其特征在于:所述的TIR透镜由玻璃或光学树脂材料制成。
7.如权利要求1所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置,其特征在于:所述的LED部件具有八个,半值宽为24.6°。
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