CN104344337A - 灯具及其透镜 - Google Patents

灯具及其透镜 Download PDF

Info

Publication number
CN104344337A
CN104344337A CN201310336663.6A CN201310336663A CN104344337A CN 104344337 A CN104344337 A CN 104344337A CN 201310336663 A CN201310336663 A CN 201310336663A CN 104344337 A CN104344337 A CN 104344337A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
lens
light beam
exiting surface
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310336663.6A
Other languages
English (en)
Inventor
周明杰
蓝洁琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Oceans King Dongguan Lighting Technology Co Ltd
Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Original Assignee
Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Oceans King Dongguan Lighting Technology Co Ltd
Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd, Oceans King Dongguan Lighting Technology Co Ltd, Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd filed Critical Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Priority to CN201310336663.6A priority Critical patent/CN104344337A/zh
Publication of CN104344337A publication Critical patent/CN104344337A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明提供一种透镜包括入光部、出光部和外曲面，入光部包括第一入光面和第二入光面，出光部包括第一出光面和第二出光面，第一入光面和第一出光面的弯曲方向相反。当光源置于透镜时，光源发出的光的第一光束通过第一入光面折射至第一出光面，再通过第一出光面折射出，从而形成第一光束，光源发出的光的第二光束通过第二入光面折射至外曲面，经过外曲面全发射至第二出光面，再通过第二出光面折射出，从而形成第二光束，其中，第一光束和第二光束组成窄光束。本发明还提供了一种灯具。本发明提供的灯具和透镜，利用第一入光面、第二入光面、第一出光面及第二出光面能将光源发出的光聚光后照射在用户所需的范围内，从而避免了光能的浪费。

Description

灯具及其透镜
技术领域
本发明涉及照明领域，尤其涉及一种灯具及其透镜。
背景技术
目前随着发光二极管芯片和封装工艺的成熟，发光二极管亮度要求足以满足各个照明领域的需求。因此，发光二极管在各个领域被广泛应用。在具体应用领域中，为符合该领域的行业或国家标准，需要对发光二极管应用进行二次光学设计。而在进行发光二极管应用的二次光学设计中，由于发光二极管的发光角度的原因，发光二极管的大部分光线不经反射体而直接照射出去，而未能照射到用户所需的范围，从而造成了光能损耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够形成照度均匀的圆形光斑的灯具及其透镜。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种透镜，应用于灯具内，以罩覆所述灯具的光源并对所述光源发出的光进行配光。所述透镜包括入光部、出光部和外曲面，所述入光部包括第一入光面和第二入光面，所述出光部包括第一出光面和第二出光面，所述第一入光面和所述第一出光面的弯曲方向相反，当所述光源置于所述透镜时，所述光源发出的光的第一光束通过所述第一入光面折射至所述第一出光面，再通过所述第一出光面折射出，从而形成第一光束，所述光源发出的光的第二光束通过所述第二入光面折射至所述外曲面，经过所述外曲面全发射至所述第二出光面，再通过所述第二出光面折射出，从而形成第二光束，其中，所述第一光束和所述第二光束组成窄光束。
其中，所述入光部还设有光源腔，所述光源位于所述光源腔的中心，所述第一入光面和所述第二入光面为所述光源腔的内表面。
其中，所述光源腔为圆台状，所述第二入光面为圆台面。
其中，所述出光部设有出射腔，所述第一出光面和所述第二出光面为出射腔的内表面。
其中，所述出射腔呈碗状，所述第一出光面为凸出状的自由曲面，所述第二出光面为碗状的自由曲面。
其中，所述第一入光面和所述外曲面为自由曲面。
其中，形成所述自由曲面的曲线为样条曲线。
其中，所述外曲面是自所述入光部的底壁边缘逐渐向所述出光部的顶部发散延伸形成的。
其中，所述第一光束和所述第二光束组成窄光束的光束角在10度至12度的范围内。
本发明还提供一种灯具，包括光源及上述透镜，所述透镜用于罩覆所述光源并对所述光源发出的光束进行配光。
本发明提供的灯具和透镜，通过所述第一入光面和第一出光面将光源发出的光经过折射后形成第一光束，及所述第二入光面、外曲面和第二出光面将光源发出的光经过全反射和折射后形成第二光束，且第一光束和第二光束组成窄光束，从而光源发出的光可照射在用户所需的范围内，进而避免了光能的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明较佳实施方式提供的透镜的立体示意图；
图2是图1所示的透镜的剖视示意图；
图3是本发明较佳实施方式提供的灯具的光路图；
图4是灯具的照射效果图；及
图5和图6是灯具的配光曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1和图3，本发明较佳实施方式提供一种灯具100。所述灯具100包括光源10及透镜20。所述透镜20用于罩覆所述光源10并对所述光源10发出的光束进行配光。
在本实施方式中，光源10为朗伯型发光二极管，透镜20为全反射型透镜20。
请同时参考图2，所述透镜20包括入光部22、出光部24和外曲面26，所述入光部22包括第一入光面220和第二入光面222，所述出光部24包括第一出光面240和第二出光面242。所述第一入光面220和所述第一出光面240的弯曲方向相反。
在本实施方式中，所述透镜20是轴对称结构。所述透镜20的材质为高透光率的塑料材质，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，Polymethylmethacrylate)。
如图2和图3所示，作为本发明的进一步改进，所述入光部22还设有光源腔224，所述光源10位于所述光源腔224的中心，所述第一入光面220和所述第二入光面222为所述光源腔224的内表面。
在本实施方式中，所述光源腔224为圆台状，所述第二入光面222为圆台面。
作为本发明的进一步改进，光源腔224设置了8度的拔模角，以便加工。
在本实施方式中，入光部22还包括底壁226，光源腔224从底壁226的中间向透镜20内部延伸但未延伸到第一出光面240。所述外曲面26是自底壁226边缘逐渐向出光部24的顶部发散延伸形成的。
作为本发明的进一步改进，所述出光部24设有出射腔244，所述第一出光面240和所述第二出光面242为出射腔244的内表面。
在本实施方式中，所述出射腔244呈碗状。
因出光部24设有呈碗状的出射腔244，即出光部24的内部被挖空，从而可以为透镜20节省材料。
在本实施方式中，透镜20的光源腔224的直径为5.537mm，光源腔224的长度为4.28mm；透镜20的厚度为11.056mm，出射腔244的厚度为5.086mm，出光部24的最大直径为17.248mm，可见透镜20的体积非常小，使得使用所述透镜20的灯具100的体积也很小。
如图2和图3所示，当所述光源10置于所述透镜20光源腔224的中心时，所述光源10发出的光的第一路光束通过所述第一入光面220折射至所述第一出光面240，再通过所述第一出光面240折射出，从而形成第一光束①；所述光源10发出的光的第二路光束通过所述第二入光面222折射至外曲面26，经过外曲面26的全反射至所述第二出光面242，再通过所述二出光面242折射出，从而形成第二光束②，其中，所述第一光束①和第二光束②组成窄光束，且第一光束①和第二光束②组成窄光束的光束角为11度，适用范围为10度至12度。
因所述第一光束①和第二光束②组成窄光束，光源10发出的光经过本发明的透镜20配光后，所形成的光斑较小，中心光强较强。换而言之，光源10发出的光经过透镜20配光后可照射在用户所需的范围内，进而避免了光能的浪费。
更进一步，光源10发出的光通过第一入光面220折射至所述第一出光面240，再通过所述第一出光面240折射后，形成的第一光束①的光束角在正负5-6度的范围内，同时，光源10发出的光通过所述第二入光面222折射至外曲面26，经过所述外曲面26全反射至所述第二出光面242，再通过所述第二出光面242折射后，形成的第二光束②的光束角在正负5-6度的范围内，从而光源10发出的光经过透镜20配光后可照射在用户所需的范围内，进而避免了光能的浪费。
同时，因光源10置于所述透镜20光源腔224的中心，从而第一光束①和第二光束②均为平行光束，因从而光源10发出的光经过透镜20配光后形成均匀的圆形光斑。
作为本发明的进一步改进，所述第一出光面240为凸出状的自由曲面，所述第二出光面242碗状的自由曲面，所述第一入光面220和所述外曲面26为自由曲面，且成所述自由曲面的曲线为样条曲线。因透镜20的第一入光面220、外曲面26、第一出光面240和第二出光面242均为自由曲面，且形成自由曲面的曲线为样条曲线，即第一入光面220、外曲面26、第一出光面240和第二出光面242是由无数的样条曲线形成的，从而光源10发出的光经过透镜20的配光后所形成的光斑，是由多个经过多个样条曲线将光源10发出的光投射到被照面上的同一个区域形成的微型光点重叠而成，进一步增加了光斑的照度的均匀性。
请继续参考图4，将一个朗伯型发光二极管安装于所述透镜20的光源腔224的中心。通过模拟仿真可知，通过所述透镜20对所述朗伯型发光二极管发出的光进行配光后，在1米远测试位置形成一个圆形光斑。
请继续参阅图5至图6，观察所述透镜20的极坐标配光曲线图以及直角坐标配光曲线图。透镜20用于范围在10度至12度的光束角的配光。本实施例中，透镜20能够很好地实现11度光束角的配光效果。根据光束角的定义，光束角是指于垂直光束中心线之一平面上，光强度等于50%最大光强度的二个方向之间的夹角。从图5和图6可以看到，透镜20的最大光强度均在2950cd(candela，坎德拉)左右，则一半的光强度为1475cd左右，对应了图中的正5.5度以及负5.5度，这样可以判定该光束角为11度左右，具体范围在10度至12度之间。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种透镜，应用于灯具内，以罩覆所述灯具的光源并对所述光源发出的光进行配光，其特征在于：所述透镜包括入光部、出光部和外曲面，所述入光部包括第一入光面和第二入光面，所述出光部包括第一出光面和第二出光面，所述第一入光面和所述第一出光面的弯曲方向相反，当所述光源置于所述透镜时，所述光源发出的光的第一光束通过所述第一入光面折射至所述第一出光面，再通过所述第一出光面折射出，从而形成第一光束，所述光源发出的光的第二光束通过所述第二入光面折射至所述外曲面，经过所述外曲面全发射至所述第二出光面，再通过所述第二出光面折射出，从而形成第二光束，其中，所述第一光束和所述第二光束组成窄光束。
2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述入光部还设有光源腔，所述光源位于所述光源腔的中心，所述第一入光面和所述第二入光面为所述光源腔的内表面。
3.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述光源腔为圆台状，所述第二入光面为圆台面。
4.根据权利要求3所述的透镜，其特征在于，所述出光部设有出射腔，所述第一出光面和所述第二出光面为出射腔的内表面。
5.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于，所述出射腔呈碗状，所述第一出光面为凸出状的自由曲面，所述第二出光面为碗状的自由曲面。
6.根据权利要求5所述的透镜，其特征在于，所述第一入光面和所述外曲面为自由曲面。
7.根据权利要求6所述的透镜，其特征在于，形成所述自由曲面的曲线为样条曲线。
8.根据权利要求6所述的透镜，其特征在于，所述外曲面是自所述入光部的底壁边缘逐渐向所述出光部的顶部发散延伸形成的。
9.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第一光束和所述第二光束组成窄光束的光束角在10度至12度的范围内。
10.一种灯具，包括光源及如权利要求1-9任一项所述的透镜，所述透镜用于罩覆所述光源并对所述光源发出的光束进行配光。
CN201310336663.6A 2013-08-05 2013-08-05 灯具及其透镜 Pending CN104344337A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310336663.6A CN104344337A (zh) 2013-08-05 2013-08-05 灯具及其透镜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310336663.6A CN104344337A (zh) 2013-08-05 2013-08-05 灯具及其透镜

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104344337A true CN104344337A (zh) 2015-02-11

Family

ID=52500513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310336663.6A Pending CN104344337A (zh) 2013-08-05 2013-08-05 灯具及其透镜

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104344337A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106382499A (zh) * 2015-08-28 2017-02-08 中山市四维家居照明有限公司 节能led灯泡
CN106838735A (zh) * 2017-01-10 2017-06-13 江苏宜美照明科技股份有限公司 一种led射灯
CN109442348A (zh) * 2018-11-28 2019-03-08 众普森科技（株洲）有限公司 光学透镜、光学模块及面板灯
CN112197205A (zh) * 2020-10-28 2021-01-08 武汉金东方智能景观股份有限公司 一种智能变焦led大功率投光灯
WO2021057367A1 (zh) * 2019-09-23 2021-04-01 欧普照明股份有限公司 配光元件、光源模组和灯具
CN114857540A (zh) * 2022-04-09 2022-08-05 深圳市朗一曼光学有限公司 一种可变焦工矿灯透镜设计

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201652173U (zh) * 2010-04-09 2010-11-24 包永浩 光束角可调的大功率led二次光学透镜
US20110080736A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Coast Cutlery Company Focusing lens system
CN102486294A (zh) * 2010-12-06 2012-06-06 西安中科麦特电子技术设备有限公司 Led均匀照明光学透镜
CN102878526A (zh) * 2012-10-30 2013-01-16 成都欧盛光电科技有限公司 一种led配光透镜

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110080736A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Coast Cutlery Company Focusing lens system
CN201652173U (zh) * 2010-04-09 2010-11-24 包永浩 光束角可调的大功率led二次光学透镜
CN102486294A (zh) * 2010-12-06 2012-06-06 西安中科麦特电子技术设备有限公司 Led均匀照明光学透镜
CN102878526A (zh) * 2012-10-30 2013-01-16 成都欧盛光电科技有限公司 一种led配光透镜

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106382499A (zh) * 2015-08-28 2017-02-08 中山市四维家居照明有限公司 节能led灯泡
CN106838735A (zh) * 2017-01-10 2017-06-13 江苏宜美照明科技股份有限公司 一种led射灯
CN109442348A (zh) * 2018-11-28 2019-03-08 众普森科技（株洲）有限公司 光学透镜、光学模块及面板灯
WO2021057367A1 (zh) * 2019-09-23 2021-04-01 欧普照明股份有限公司 配光元件、光源模组和灯具
US11713855B2 (en) 2019-09-23 2023-08-01 Opple Lighting Co., Ltd. Light distribution element, light source module and lamp
CN112197205A (zh) * 2020-10-28 2021-01-08 武汉金东方智能景观股份有限公司 一种智能变焦led大功率投光灯
CN114857540A (zh) * 2022-04-09 2022-08-05 深圳市朗一曼光学有限公司 一种可变焦工矿灯透镜设计

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104344337A (zh) 灯具及其透镜
JP5888999B2 (ja) 照明装置
CN103090311B (zh) 透镜、led背光模组和显示装置
US9557099B2 (en) Optical lens and lighting device
CN105318275A (zh) 一种透镜及具有该透镜的非对称光分布照明装置
JP2011095751A (ja) 光学レンズ
TWI479107B (zh) 發光二極體光分配透鏡及其光源裝置
WO2017054568A1 (zh) Led射灯
TWI721253B (zh) 光學透鏡、導光罩及雙面發光裝置
JP2012064558A (ja) 光線を均一に発射させる導光柱及びこの導光柱を応用したｌｅｄランプ
CN204114838U (zh) 一种光束角可调的二次光学透镜模组
CN104180301A (zh) 灯具及其透镜
CN102193193B (zh) 一种具有圆形均匀照射光斑的透镜设计方法
CN203453801U (zh) 曲面灯具
CN105443996A (zh) 小角度led照明装置
CN104180300A (zh) 灯具及其透镜
CN104214670A (zh) 灯具及其透镜
CN104344342A (zh) 灯具及其透镜
CN104180208A (zh) 灯具及其透镜
CN104214668A (zh) 透镜及其应用该透镜的led灯具
TWI667499B (zh) 微型透鏡導光板及發光裝置
CN206786631U (zh) 新型泛光灯透镜
TW201514411A (zh) 光源模組
CN105953175B (zh) 投光灯透镜、具有该投光灯透镜的发光模块和投光灯
CN103511985A (zh) 一种适用于led照明用于产生细长型光斑的配光器件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150211

RJ01 Rejection of invention patent application after publication