CN103206670B - 配光透镜、配光透镜模组及led节能灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配光透镜，其上表面形状为马鞍形；所述上表面由多节光滑曲面相连且形成不光滑的曲面，该多节光滑曲面中相邻两节光滑曲面之间形成不光滑的曲面；所述配光透镜底面中心开有一个用于放置LED光源的凹槽。本发明还公开了具有上述配光透镜的配光透镜模组和LED节能灯。本发明配光透镜、配光透镜模组、LED节能灯可使光斑更加均匀，照明效果更佳，可广泛应用于照明领域。

Description

配光透镜、配光透镜模组及LED节能灯
技术领域
本发明属于透镜领域，具体涉及一种配光透镜、配光透镜模组及LED节能灯。
背景技术
如图1和图2所示，现有的配光透镜，其曲面是一光滑曲面，若将其曲面分划为编号为1、2、3、4、…、N的小曲面，光从内通过各小曲面往外照射时，照射的区域编号为1、2、3、4、…、N，编号为1的小曲面照射编号为1的区域，编号为2的小曲面照射编号为2的区域，…，编号为N-2的小曲面照射编号为N-2的区域，编号为N-1的小曲面照射编号为N-1的区域，编号为N的小曲面照射编号为N的区域，这种情况下照射的区域容易形成亮暗不均的光斑，照明效果较差。
发明内容
针对上述缺点，本发明的目的在于提供一种照明效果佳的配光透镜，有效地解决现有技术中照明效果较差的问题。
本发明的另一目的在于提供一种配光透镜模组，该配光透镜模组具有配光透镜，有较佳的照明效果。
本发明的再一目的在于提供一种LED节能灯，该LED节能灯具有上述配光透镜或配光透镜模组，有较佳的照明效果。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种配光透镜，其上表面形状为马鞍形；所述上表面由多节光滑曲面相连且形成不光滑的曲面，该多节光滑曲面中相邻两节光滑曲面之间形成不光滑的曲面；所述配光透镜底面中心开有一个用于放置LED光源的凹槽。
优选地，以所述配光透镜底面的中心为坐标原点，定义笛卡儿坐标XYZ轴，所述配光透镜的上表面在笛卡儿坐标XYZ轴中的公式为：
其中，0.1≤M≤100，i为1、2、3、…、N，4≤N≤100且N为自然数，-100≤Ai≤100，-100≤Bi≤100，上表面上的点与坐标原点的连线，该连线与XZ面的夹角为ρ，0°≤ρ≤180°，该连线与YZ面的夹角为ψ，0°≤ψ≤180°。
优选地，所述N的值的范围为6≤N≤30。
优选地，所述配光透镜的材料是聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)。
优选地，所述配光透镜的材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA或acrylic，亚克力)。
优选地，所述配光透镜的材料是玻璃。
一种配光透镜模组，该配光透镜模组具有上述配光透镜。
一种LED节能灯，该LED节能灯具有上述配光透镜或配光透镜模组。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明配光透镜的上表面形状为马鞍形，该上表面由多节光滑曲面相连且形成不光滑的曲面，将各节光滑曲面编号为a1、a2、a3、a4、…、aN，光从内通过配光透镜的上表面往外照射时，照射区域编号为1、2、3、4、…、N的区域，穿过各节光滑曲面的光不仅照射与光滑曲面编号相对应的区域，还将照射相邻的区域，如编号为a2的光滑曲面照射编号为1、2、3三个区域，编号为a3的光滑曲面照射编号为2、3、4三个区域，…，编号为a(N-1)的光滑曲面照射编号为N-2、N-1、N三个区域，这样穿过各节相邻光滑曲面的光照射的区域有互相重叠的区域，使得光斑更加均匀，照明效果好。
附图说明
图1是现有的配光透镜的配光示意图；
图2是图1中配光透镜的示意图；
图3是本发明配光透镜的示意图；
图4是图3的一个视图；
图5是图4的A-A方向剖视图；
图6是图4的B-B方向剖视图；
图7是图5中X部分的放大图；
图8是本发明配光透镜以配光透镜底面中心为坐标原点，在笛卡儿坐标XYZ轴中的示意图；
图9是本发明配光透镜的配光示意图；
图10是本发明配光透镜模组的一个实施例的示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
请参阅图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9，本发明配光透镜，其上表面a形状为马鞍形，该上表面a由光滑曲面a1、a2、…、aN相连且形成不光滑的曲面，光滑曲面a1、a2、…、aN中相邻两节光滑曲面之间形成不光滑的曲面；配光透镜底面b中心开有一个凹槽c，可用于放置LED光源。
以配光透镜底面b的中心O为坐标原点，定义笛卡儿坐标XYZ轴，上表面在笛卡儿坐标XYZ轴中的公式为：
其中，0.1≤M≤100，i为1、2、3、…、N，4≤N≤100且N为自然数，-100≤Ai≤100，-100≤Bi≤100，上表面上的点与坐标原点的连线，该连线与XZ面的夹角为ρ，0°≤ρ≤180°，该连线与YZ面的夹角为ψ，0°≤ψ≤180°
为了取得更佳的配光效果，N的值的范围可为6≤N≤30。
配光透镜的材料是聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，或是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA或acrylic，亚克力)，或是玻璃。
当光从内通过配光透镜的上表面a往外照射时，照射区域编号为1、2、3、4、…、N的区域，由于上表面a由光滑曲面a1、a2、…、aN相连且形成不光滑的曲面，光滑曲面a1、a2、…、aN中相邻两节光滑曲面之间形成不光滑的曲面，导致相邻光滑曲面之间有一定的夹角θ(见图7)，这样穿过光滑曲面a1、a2、…、aN的光不仅照射与光滑曲面编号相对应的区域，还将照射相邻的区域，如编号为a2的光滑曲面照射编号为1、2、3三个区域，编号为a3的光滑曲面照射编号为2、3、4三个区域，…，编号为a(N-1)的光滑曲面照射编号为N-2、N-1、N三个区域，这样穿过各节相邻光滑曲面的光照射的区域就有互相重叠的区域，使得光斑更加均匀，照明效果好。
本发明配光透镜模组具有上述配光透镜(见图10)。
本发明LED节能灯具有上述配光透镜或配光透镜模组。
本发明配光透镜、配光透镜模组、LED节能灯可使光斑更加均匀，照明效果更佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，凡是在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种配光透镜，其特征在于，其上表面形状为马鞍形；所述上表面由多节光滑曲面相连且形成不光滑的曲面，该多节光滑曲面中相邻两节光滑曲面之间形成不光滑的曲面；所述配光透镜底面中心开有一个用于放置LED光源的凹槽；以所述配光透镜底面的中心为坐标原点，定义笛卡儿坐标XYZ轴，所述配光透镜的上表面在笛卡儿坐标XYZ轴中的公式为：
<mrow> <mi>&amp;Phi;</mi> <mo>=</mo> <mi>M</mi> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <msub> <mi>A</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>*</mo> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;rho;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>^</mo> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <msub> <mi>B</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>*</mo> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mo>(</mo> <mi>&amp;psi;</mi> <mo>)</mo> <mo>^</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> </mrow>
其中，0.1≤M≤100，i为1、2、3、…、N，4≤N≤100且N为自然数，-100≤Ai≤100，-100≤Bi≤100，上表面上的点与坐标原点的连线，该连线与XZ面的夹角为ρ，0°≤ρ≤180°，该连线与YZ面的夹角为Ψ，0°≤Ψ≤180°。
2.根据权利要求1所述的配光透镜，其特征在于，所述N的值的范围为6≤N≤30。
3.根据权利要求2所述的配光透镜，其特征在于，所述配光透镜的材料是聚碳酸酯，或是聚甲基丙烯酸甲酯，或是玻璃。
4.一种配光透镜模组，其特征在于，该配光透镜模组具有权利要求1所述的配光透镜。
5.根据权利要求4所述的配光透镜模组，其特征在于，所述N的值的范围为6≤N≤30。
6.一种LED节能灯，其特征在于，该LED节能灯具有权利要求1所述的配光透镜或权利要求4所述的配光透镜模组。
7.根据权利要求6所述的LED节能灯，其特征在于，所述N的值的范围为6≤N≤30。
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