CN104132306A - 光学透镜及采用该光学透镜的灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学透镜及采用该光学透镜的灯具。所述光学透镜包括一筒体以及形成于所述筒体上端以封闭所述筒体的上端开口的顶部，所述顶部的下表面设有多圈同心凸起的齿纹，每一齿纹具有相对远离中心的第一表面和与所述第一表面相交的相对靠近中心的第二表面，入射光线的一部分经所述筒体的筒壁折射后射出，入射光线的另一部分经所述齿纹的第二表面进入齿纹并由齿纹的第一表面全反射后经所述顶部射出。该光学透镜及采用该光学透镜的灯具能够更精确、更灵活的控制更大范围的光线的出射角度，并可减少照明的杂散光、副光斑，提高有效的出光光学效率，让更多的光照到照明目标区域内。

Description

光学透镜及采用该光学透镜的灯具

技术领域

本发明涉及照明技术，更具体地说，涉及一种光学透镜及采用该光学透镜的灯具。 

背景技术

随着照明技术的发展，人们对光质量、光环境的要求也越来越高。希望照明的光线能够按照人们的需求，照到该照射的地方去。一个好的光质量和光环境，能提升照明氛围，提高照明效率，迎合生活或工作状态等多种正面效果。 

因此，期望能够有一种LED照明灯具的光学透镜，能够实现更精确、更灵活的全角度控光。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种能够更精确、更灵活的全角度控光的光学透镜、以及采用该光学透镜的灯具。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提出一种光学透镜，包括一筒体以及形成于所述筒体上端以封闭所述筒体的上端开口的顶部，所述顶部的下表面设有多圈同心凸起的齿纹，每一齿纹具有相对远离中心的第一表面和与所述第一表面相交的相对靠近中心的第二表面，入射光线的一部分经所述筒体的筒壁折射后射出，入射光线的另一部分经所述齿纹的第二表面进入齿纹并由齿纹的第一表面全反射后经所述顶部射出。 

根据本发明的一个实施例中，所述顶部的下表面包括中部的光滑透镜表面、和围绕该光滑透镜表面设置的所述多圈同心凸起的齿纹。 

根据本发明的一个实施例中，所述光滑透镜表面为平面或凸面。 

根据本发明的一个实施例中，所述顶部的上表面为平面、凸面、或格面。 

根据本发明的一个实施例中，所述筒体具有上下等厚的筒壁。 

根据本发明的一个实施例中，所述筒体具有上薄下厚的筒壁。 

本发明为解决其技术问题还提出一种灯具，包括LED光源，还包括如上所述的光学透镜，所述LED光源设置于所述筒体的下端开口的中部。 

本发明为解决其技术问题还提出一种灯具，包括LED光源和反光杯，所述反光杯具有开口较小的下端和开口较大的上端，还包括如上所述的光学透镜，所述LED光源设置于所述筒体的下端开口的中部，所述反光杯罩于所述光学透镜的外侧，以将经所述筒体的筒壁折射后的光线反射并从反光杯的上端射出。 

本发明的光学透镜能够利用筒壁对LED光源发出的一部分光的折射来对光线出射角度进行调整，还能够利用顶部下表面上多圈凸起的齿纹对LED光源发出的一部分光进行全反射来对光线出射角度进行调整，在该光学透镜外侧加装反光杯，还可将经筒壁折射出来的光线进行反射调光。因而，该光学透镜及采用该光学透镜的灯具能够更精确、更灵活的控制更大范围的光线的出射角度，并可减少照明的杂散光、副光斑，提高有效的出光光学效率，让更多的光照到照明目标区域内。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中： 

图1是本发明一个实施例的光学透镜的结构示意图； 

图2是本发明一个实施例的灯具的结构示意图； 

图3是图2所示的灯具的光路示意图； 

图4是本发明另一个实施例的灯具的结构示意图； 

图5是图4所示的灯具的光路示意图。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

图1示出了根据本发明一个实施例的光学透镜10的结构示意图。如图1所示，该光学透镜10包括筒体11和顶部12。筒体11具有上端开口和下端开口。顶部12形成于筒体11的上端以封闭筒体11的上端开口。顶部12具有下表面121和上表面122。下表面121包括位于中部的光滑透镜表面14和围绕该光滑透镜表面14设置的多圈同心凸起的齿纹13。具体示例中，光滑透镜表面14可以是图示的凸面，以起到凸透镜聚光的作用。不同的实施例中，光滑透镜表面14也可以是平面的。每一齿纹13具有彼此相交的第一表面131和第二表面132，其中第一表面131相对远离中心，而第二表面132相对靠近中心。并且，每一齿纹13被设置成入射光线经第二表面132进入齿纹13后由第一表面131全反射，然后经顶部12射出。也即，齿纹13的第一表面131满足如下的全反射条件： 

sin(θ)≥1/n 

其中，θ为光线到达齿纹第一表面131的入射角度，n为齿纹材料的折射率。 

进一步如图1所示，顶部12的上表面122可以是平面的，也可以是凸面的，亦或者具有格面等其它光学纹路，以根据实际应用的需要进一步灵活的对出射光线的角度进行调整。 

筒体11的筒壁111用于对一部分入射光线进行折射调光。具体实施例中，根据需要，筒壁111可以上下等厚。不同的实施例中，筒壁111还可以设计成上薄下厚，以利用光的折射原理对出射光的方向进行调整。 

图2是本发明一个实施例中采用图1所示的光学透镜10的灯具的结构示意图。如图2所示，该灯具包括光学透镜10和LED光源20，LED光源20设置在光学透镜10的筒体11的下端开口的中部。具体实施例中，LED光源20可以是单个LED或多个LED的组合。LED光源20发射的光线的一部分经光学透镜10的筒壁111折射后射出，一部分经光学透镜10的顶部下表面121上的齿纹13的第二表面132进入齿纹13并由齿纹13的第一表面131全反射后经顶部12射出，如图3所示。 

由于光学透镜10能够利用筒壁111对一部分入射光的折射来对光线出射 角度进行调整，还能够利用顶部下表面121上多圈凸起的齿纹13对一部分入射光进行全反射来对光线出射角度进行调整，同时还可根据需要通过顶部下表面121中部的光滑透镜表面14以及顶部上表面122进行适当的出射光角度调整，因而该光学透镜10能够更精确、更灵活的控制更大范围的光线的出射角度，并可减少照明的杂散光、副光斑，提高有效的出光光学效率，让更多的光照到照明目标区域内。 

图4示出了根据本发明另一实施例的采用图1所示的光学透镜10的灯具的结构示意图。如图4所示，该灯具包括光学透镜10、LED光源20和反光杯30。LED光源20可以是单个LED或多个LED的组合，设置在光学透镜10的筒体11的下端开口的中部。反光杯30具有开口较小的下端和开口较大的上端，反光杯30罩于光学透镜10的外侧，以将经筒体11的筒壁111折射后的光线反射并从反光杯30的上端射出，如图5所示。 

图4所示的灯具在图2所示的灯具基础上增设反光杯30，利用反光杯30反射光学透镜10的筒壁111折射出来的光线进行反射调光，使出射光更加汇聚和集中，能让更多的光照到照明目标区域内。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种光学透镜，其特征在于，包括一筒体以及形成于所述筒体上端以封闭所述筒体的上端开口的顶部，所述顶部的下表面设有多圈同心凸起的齿纹，每一齿纹具有相对远离中心的第一表面和与所述第一表面相交的相对靠近中心的第二表面，入射光线的一部分经所述筒体的筒壁折射后射出，入射光线的另一部分经所述齿纹的第二表面进入齿纹并由齿纹的第一表面全反射后经所述顶部射出。

2.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述顶部的下表面包括中部的光滑透镜表面、和围绕该光滑透镜表面设置的所述多圈同心凸起的齿纹。

3.根据权利要求2所述的光学透镜，其特征在于，所述光滑透镜表面为平面或凸面。

4.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述顶部的上表面为平面、凸面、或格面。

5.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述筒体具有上下等厚的筒壁。

6.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述筒体具有上薄下厚的筒壁。

7.一种灯具，包括LED光源，其特征在于，还包括如权利要求1-6中任一项所述的光学透镜，所述LED光源设置于所述筒体的下端开口的中部。

8.一种灯具，包括LED光源和反光杯，所述反光杯具有开口较小的下端和开口较大的上端，其特征在于，还包括如权利要求1-6中任一项所述的光学透镜，所述LED光源设置于所述筒体的下端开口的中部，所述反光杯罩于所述光学透镜的外侧，以将经所述筒体的筒壁折射后的光线反射并从反光杯的上端射出。