CN104696878A - 透镜及灯具 - Google Patents

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周明杰
黄俊晖
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Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
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Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
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    • 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

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供一种透镜，包括入光部、出光部和外表面，透镜从入光部至出光部扩张延伸，外表面为全反射表面，入光部设有容纳腔用于收容光源，入光部包括第一入光面和第二入光面，第一入光面形成于容纳腔之侧臂且呈圆柱面，第二入光面形成于容纳腔的底臂，出光部包括第一出光面和第二出光面且包围形成一个包围空间，第二出光面位于包围空间的侧臂，第一出光面位于包围空间的底臂，包围空间从第一出光面朝向远离入光部的方向扩张延伸。本发明还提供一种灯具。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

透镜及灯具
技术领域
本发明涉及照明灯具之配光透镜，尤其涉及一种透镜及具有该透镜的灯具。
背景技术
LED聚光灯是一种能将光线集中投射于某个特定方向用于远距离照明巡查的灯具，其具有较强较集中的光束，作为专业灯具广泛应用于易燃易爆场所、水下工作以及部队、工矿企业、铁路和公安消防等场所。
现有的灯具多采用反射系统进行配光，但这种配光方式效果不好，不但尺寸较大占用空间，而且反射率一般只有80%左右，光能损失严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种透镜及具有该透镜的灯具，体积小，又能提高光源效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种透镜，包括入光部、出光部和连接于所述出光部与所述入光部之间的外表面，所述透镜从所述入光部至所述出光部逐渐扩张延伸，所述外表面为全反射表面，所述入光部设有容纳腔用于收容光源，所述入光部包括第一入光面和第二入光面，所述第一入光面形成于所述容纳腔之侧臂，所述第一入光面包围所述光源且呈圆柱面，所述第二入光面形成于所述容纳腔的底臂，所述第二入光面正对所述光源且呈外凸的曲面，所述出光部包括第一出光面和第二出光面且包围形成一个包围空间，所述第二出光面位于所述包围空间的侧臂，所述第一出光面位于所述包围空间的底臂呈外凸的曲面，所述包围空间从所述第一出光面之边缘朝向远离所述入光部的方向逐渐扩张延伸。
其中，所述透镜呈回转体结构，所述第一入光面平行于所述透镜之中心轴。
其中，所述第二入光面为部分球形表面，所述第二入光面的球心落在所述透镜的中心轴上。
其中，所述第一出光面为部分球形表面，所述第一出光面的球心落在所述透镜的中心轴上。
其中，在垂直于所述透镜中心轴的径向平面上，所述第二入光面的投影落入所述第一出光面的投影范围内。
其中，所述第二出光面呈内凹的曲面。
其中，所述透镜还包括一个端面，所述端面连接于所述第二出光面与所述外表面之一端之间，所述外表面的另一端直接连接至所述第一入光面。
其中，所述端面呈平面状、内凹曲面状或外凸曲面状。
本发明还提供一种灯具，包括光源及所述透镜，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。
其中，所述光源为LED，所述透镜的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。
本发明提供的本发明提供的本发明提供的灯具和透镜，体积小，又能提高光源效率，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。
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一种透镜的立体示意图。
图2是图1所示的透镜的另一方向立体示意图。
图3是图1所示的透镜与光源配合的剖面示意图。
图4是图3所示的透镜与光源配合的剖面示意图之光线照射路径示意图。
图5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、图2及图3，本发明一种实施方式中的透镜100包括入光部10、出光部20和连接于所述出光部20与所述入光部10之间的外表面30，所述透镜100从所述入光部10至所述出光部20逐渐扩张延伸，大致呈碗形，所述外表面30为全反射表面，所述入光部10设有容纳腔12用于收容光源200。所述光源200为LED，优选发光角为80°的LED，所述透镜100的材料选用光学级透明塑胶材料—聚甲基丙烯酸甲酯，通过一体成型制成。透镜100与LED光源200构成灯具的灯头。
所述入光部10包括第一入光面14和第二入光面16，所述第一入光面14形成于所述容纳腔12之侧臂，所述第一入光面14包围所述光源200且呈圆柱面，即第一入光面14所包围的空间呈圆柱形，所述第二入光面16形成于所述容纳腔12的底臂，所述第二入光面16正对所述光源200且呈外凸的曲面。所述出光部20包括第一出光面24和第二出光面26且包围形成一个包围空间22，所述第二出光面26位于所述包围空间22的侧臂，所述第一出光面24位于所述包围空间22的底臂呈外凸的曲面，所述包围空间22从所述第一出光面24之边缘朝向远离所述入光部10的方向逐渐扩张延伸，即第一出光面24的尺寸小于包围空间22之远离所述第一出光面24之开口处的尺寸。
所述透镜100呈回转体结构，所述第一入光面14平行于所述透镜100之中心轴A(如图4所示)。
所述第二入光面16为部分球形表面，所述第二入光面16的球心落在所述透镜100的中心轴A(如图4所示)上。
所述第一出光面24为部分球形表面，所述第一出光面24的球心落在所述透镜100的中心轴A(如图4所示)上。
在垂直于所述透镜100中心轴A的径向平面上，所述第二入光面16的投影落入所述第一出光面24的投影范围内。也就是说，第二入光面16的尺寸小于第一出光面24的尺寸。
所述第二出光面26呈内凹的曲面，其它实施方式中，第二出光面26包围形成圆台形状的空间。
所述透镜100还包括一个端面40，所述端面40连接于所述第二出光面26与所述外表面30之一端之间，所述外表面30的另一端直接连接至所述第一入光面14。所述端面40呈平面状、内凹曲面状或外凸曲面状。
本发明还提供一种灯具（未图示），灯具包括光源200及透镜100，所述透镜100用于罩覆所述光源200并对所述光源200发出的光束进行配光。请参阅图4，光源200所发出的光全部照射至入光部10，且经过外表面30反射并通过出光部20射出。从出光部20射出的光线基本上相互平行且平行于透镜100的中心轴A。
请参考图5，将LED光源200安装于所述透镜100的容纳腔12中。通过模拟仿真可知，通过所述透镜100对所述LED光源200发出的光进行配光后，光线集中，因此能够提高光源的发光效率。
本发明提供的本发明提供的本发明提供的灯具和透镜100，体积小，又能提高光源200效率，利用第一入光面14、第二入光面16、第一出光面24、第二出光面26及外表面30能将光源200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。
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，包括入光部、出光部和连接于所述出光部与所述入光部之间的外表面，其特征在于，所述透镜从所述入光部至所述出光部逐渐扩张延伸，所述外表面为全反射表面，所述入光部设有容纳腔用于收容光源，所述入光部包括第一入光面和第二入光面，所述第一入光面形成于所述容纳腔之侧臂，所述第一入光面包围所述光源且呈圆柱面，所述第二入光面形成于所述容纳腔的底臂，所述第二入光面正对所述光源且呈外凸的曲面，所述出光部包括第一出光面和第二出光面且包围形成一个包围空间，所述第二出光面位于所述包围空间的侧臂，所述第一出光面位于所述包围空间的底臂呈外凸的曲面，所述包围空间从所述第一出光面之边缘朝向远离所述入光部的方向逐渐扩张延伸。
2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜呈回转体结构，所述第一入光面平行于所述透镜之中心轴。
3.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述第二入光面为部分球形表面，所述第二入光面的球心落在所述透镜的中心轴上。
4.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述第一出光面为部分球形表面，所述第一出光面的球心落在所述透镜的中心轴上。
5.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，在垂直于所述透镜中心轴的径向平面上，所述第二入光面的投影落入所述第一出光面的投影范围内。
6.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第二出光面呈内凹的曲面。
7.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜还包括一个端面，所述端面连接于所述第二出光面与所述外表面之一端之间，所述外表面的另一端直接连接至所述第一入光面。
8.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述端面呈平面状、内凹曲面状或外凸曲面状。
9.一种灯具，包括光源及如权利要求1-8任一项所述的透镜，其特征在于，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。
10.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，所述光源为LED，所述透镜的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。
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