CN104976585A - 一种条形偏光透镜及led条形灯 - Google Patents

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Abstract

一种条形偏光透镜及LED条形灯，包括至少一个LED以及一个条形偏光透镜。所述条形偏光透镜包括多个光轴，一个入射面，第一凸透镜出射面和第二凸透镜出射面。所述光轴间隔且平行设置成一排。第一凸透镜出射面上的轮廓线的曲率半径朝靠近光轴方向逐渐减小。第二凸透镜出射面上的轮廓线的曲率半径朝远离光轴的方向逐渐减小，且第一凸透镜出射面上的所述轮廓线的最小曲率半径大于第二凸透镜出射面上的所述轮廓线的最大曲率半径。经第一凸透镜出射面的光线射向近处且经第二凸透镜出射面的光线射向远处。所述LED的数量与光轴相同且每一个LED沿所对应光轴设置。本发明LED条形灯在照射远处具有与照射近处一致的照度。

Description

一种条形偏光透镜及LED条形灯
技术领域
本发明涉及一种透镜及采用透镜的LED条形灯，特别是一种条形偏光透镜及LED条形灯。
背景技术
在节能环保的背景下，LED灯具因其具有出光效率高、聚光性能好而越来越多地应用于居家、商业照明领域。由于经过一次封装的LED芯片在其出光角度范围内分布光线而不能满足绝大多数情况下的照明需求，因而一般需要采用透镜进行二次配光处理。而在现有照明领域中存在着需要在照射远处和近处都具有大致均匀一致的照度的需求。一般光源照射远近不同距离时，由于在远照射面具有大于近照射面的照射面积，因而远照射面上单位面积上的光照能量就低于近照射面，从而给人眼带来亮暗差异较大的视觉感受。
现有技术中的LED灯具一般采用补光的形式，譬如采用至少两个光强不同的光源。通过光强较强的光源照射远处，而通过光强较弱的光源照射近处，从而使得照射远处具有与照射近处一致的照度。当然，所述光强不同的光源也可以通过透镜进行聚光等处理。但是，此种补光的方式在照射近处和照射近处的过渡照射区域里的光照依然存在光线分布不均匀的问题，从而使得整体的视觉感受较差。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种在照射远处具有与照射近处一致照度的条形偏光透镜及LED条形灯，以解决上述技术问题。
一种条形偏光透镜，包括多个光轴，一个垂直于所述光轴设置的入射面，以及设置在所述入射面相对侧的一个第一凸透镜出射面和第二凸透镜出射面，所述多个光轴间隔且平行设置成一排，所述第一凸透镜出射面和第二凸透镜出射面分别设置于所述光轴两侧，所述第一凸透镜出射面上的与所述条形偏光透镜的沿光轴的横截面相交的轮廓线的曲率半径朝靠近所述光轴的方向逐渐减小，所述第二凸透镜出射面上的与该横截面相交的轮廓线的曲率半径朝远离所述光轴的方向逐渐减小，且所述第一凸透镜出射面上所述轮廓线的最小曲率半径大于所述第二凸透镜出射面上的所述轮廓线的最大曲率半径，经所述第一凸透镜出射面的光线射向近处且经所述第二凸透镜出射面的光线射向远处。
一种LED条形灯，包括至少一个LED，以及一个条形偏光透镜。所述条形偏光透镜包括多个光轴，一个垂直于所述光轴设置的入射面，以及设置在所述入射面相对侧的一个第一凸透镜出射面和第二凸透镜出射面，所述多个光轴间隔且平行设置成一排，所述第一凸透镜出射面和第二凸透镜出射面分别设置于所述光轴两侧，所述第一凸透镜出射面上的与所述条形偏光透镜的沿光轴的横截面相交的轮廓线的曲率半径朝靠近所述光轴的方向逐渐减小，所述第二凸透镜出射面上的与该横截面相交的轮廓线的曲率半径朝远离所述光轴的方向逐渐减小，且所述第一凸透镜出射面上所述轮廓线的最小曲率半径大于所述第二凸透镜出射面上的所述轮廓线的最大曲率半径，经所述第一凸透镜出射面的光线射向近处且经所述第二凸透镜出射面的光线射向远处。所述LED的数量与所述光轴相同且每一个LED沿所对应光轴设置。
与现有技术相比，本发明LED条形灯的条形偏光透镜的第一凸透镜出射面上的轮廓线的最小曲率半径大于第二凸透镜出射面上的轮廓线的最大曲率半径，因而第二凸透镜出射面具有比第一凸透镜出射面更强的聚光性能。而且，所述第一凸透镜出射面的曲率半径朝靠近所述光轴的方向逐渐减小而逐渐增强聚光性能，所述第二凸透镜出射面的曲率半径朝远离所述光轴的方向逐渐减小而逐渐增强聚光性能。因而，在所述第一凸透镜出射面照射近处、第二凸透镜出射面照射远处时能够使得在照射距离由近逐渐过渡到远的照射区域里的照度一致。
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中：
图1为本发明提供的LED条形灯的结构示意图。
图2为图1的LED条形灯的立体分解图。
图3为图1的LED条形灯沿A-A线的剖面图。
图4为图1的LED条形灯的条形偏光透镜的结构示意图。
图5为图4的条形偏光透镜的出光示意图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
请参阅图1及图2，其为本发明提供的一种LED条形灯100的结构示意图和立体分解图。所述LED条形灯100包括至少一个LED10，一个与LED10配合的条形偏光透镜20，一个用于设置所述LED10的电路板30，一个用于设置所述电路板30的灯架40，以及一个用于卡设所述灯架40的灯座50。可以想到 的是，所述LED条形灯100还包括用于驱动LED10的电源等，其不为本发明重点，在此就不再赘述。
请一并参阅图3，所述LED10作为所述LED条形灯100的光源以出光。所述LED10的数量与所述条形偏光透镜20的光轴21的数量相同且每一个LED10对应一个光轴21设置。因而，所述LED10也为多个。在本实施例中，所述LED10为多个且沿所述LED条形灯100的轴向排列以符合所述LED条形灯100的形成条形光源的照射需求。
请一并参阅图4，所述条形偏光透镜20包括至少一个光轴21，一个垂直于所述光轴21的入射面22，以及设置在所述入射面22相对侧的一个第一凸透镜出射面231和第二凸透镜出射面232。所述条形偏光透镜20可以采用透镜或半透镜的玻璃、塑料等材料一体成型制成。进一步地，所述光轴21之间等间距设置，从而使得一排多颗LED10发出光线通过所述条形偏光透镜20在沿光轴21排列方向上形成均匀的线光源。在本实施例中，如图4及图5所示，所述第一凸透镜出射面231在入射面22上的投影到所述光轴21的最大距离大于所述第二凸透镜出射面232在入射面22上的投影到该光轴21的最大距离，使得所述光轴21的具体位置为D1大于D2。由于D1大于D2设置，使得LED10出射光线减少分配给第一凸透镜出射面231而给第二凸透镜出射面232分配更多光线，以弥补第二凸透镜出射面232射向远处所述造成的光通量的衰减。可以想到的是，在本发明中引入光轴21是为了更好说明条形偏光透镜20的结构以及与作为光源的LED10的相对位置关系。在本实施例中，所述光轴21与所述LED10的出光中心线在几何空间上重合。
请继续参阅图3、图4及图5，所述入射面22用于接收所述LED10射出的光线。在本实施例中，所述入射面22为一个平面，从而使得LED10出射光线通过所述入射面22入射到所述条形偏光透镜20的角度连续规律变化以易于第一凸透镜出射面231和第二凸透镜出射面232的出光角度设计及方便制造。
请继续参阅图3、图4，所述第一凸透镜出射面231和第二凸透镜出射面232分别设置于所述光轴21两侧。所述第一凸透镜出射面231上的与沿光轴21的横截面相交的轮廓线的曲率半径朝靠近所述光轴21的方向逐渐减小。所述第二凸透镜出射面232上的与该横截面相交的轮廓线的曲率半径朝远离所述光轴21的方向逐渐减小，且所述第一凸透镜出射面231上所述轮廓线的最小曲率半径大于所述第二凸透镜出射面232上的所述轮廓线的最大曲率半径。如图5所示，第一凸透镜出射面231上的轮廓线的曲率半径R2小于R1。所述第二凸透镜出 射面232上的轮廓线的曲率半径r2小于r1。进一步说明的是，在本发明中所提及的“轮廓线”指的是所述条形偏光透镜20上通过任一光轴21的同一个横截面分别与所述第一凸透镜出射面231和第二凸透镜出射面232相交的弧线。
请继续参阅图3、图4及图5，在本实施例中，所述第一凸透镜出射面231和第二凸透镜出射面232的轮廓线由多条曲率半径大小为等差数列的子弧线首尾相连而成。譬如，组成第一凸透镜出射面231的轮廓线的多条子弧线的曲率半径可以连续为22mm、23mm、24mm、25mm、26mm…，该多个曲率半径的公差为1mm。组成第二凸透镜出射面232的轮廓线的多条子弧线的曲率半径可以连续为16.5mm、17mm、17.5mm、18mm、18.5mm…，该多条子弧线的曲率半径的公差为0.5mm。进一步地，所述第一凸透镜出射面231的轮廓线的曲率半径范围为21mm至29mm。所述第二凸透镜出射面232的轮廓线的曲率半径范围为15mm至20mm。譬如，所述第一凸透镜出射面231可以由曲率半径分别为21mm、22mm、23mm…29mm中的多条轮廓线连接而成。所述第二凸透镜出射面232可以由曲率半径分别为15mm、16mm、17mm…20mm中的多条轮廓线连接而成。
请参阅1、图2及图3，所述电路板30用于设置所述LED10。在本实施例中，所述电路板30用于设置一排多颗LED10并使得多颗LED10等间距设置。所述电路板30，又称之为PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)，用于承载设置LED10并能够传导电源电力以驱动LED10。
请参阅1、图2及图3，所述灯架40用于设置所述电路板30。所述灯架40可以通过卡设或插设等方式设置所述电路板30。所述灯架40可以采用铝型材制成。在本实施例中，所述灯架40为了与所述LED10长条形设置相匹配，所述灯架40设置成长条状。在本实施例中，所述灯架40包括一个插设部41以及一个台阶部42。所述插设部41用于插设在所述灯座50中。所述台阶部42用于卡设在所述灯座50上。所述插设部41可以设置成三角楔形以便于插设。所述台阶部42的长、宽和高尺寸设置只要能够与下述灯座50的凸出部52匹配即可。为了进一步增强灯架40卡设在灯座50上的稳固性，所述插设部41和所述台阶部42沿着所述灯架40的对角线设置，甚至可以设置为与所述光轴21平行。
请参阅1、图2，所述灯座50用于卡设所述灯架40。在本实施例中，所述灯座50也设置为与所述灯架40配合的长条状。所述灯座50可以采用铝型材制成。在本实施例中，所述灯座50还包括一个与所述插设部41配合的插槽51，以及一个用于卡设所述台阶部42的凸出部52。进一步地，所述灯座50还包括 一个沿所述电路板30长度方向设置的防眩光部53。所述防眩光部53用于遮挡眩光以避免光线折射人眼。所述防眩光部53可以为任意形状，只要能够满足遮挡眩光即可。在本实施例中，所述防眩光部53为一个平板状。本领域技术人员可以想到的是，所述防眩光部53的高度设置根据安装设置的照射范围而设置。在本实施例中，所述防眩光部53与所述灯座50一体成型制成。另外，所述灯座50还包括一个用于将所述LED条形灯100设置在被安装物上的安装面54。可以想到的是，所述安装面54可以插设、卡设或螺接的方式设置在墙面、桌面等被安装物上。在本实施例中，所述LED条形灯100可以通过所述安装面54贴设在所述立式冰柜的门上。请一并参阅图3及图5，进一步地，为了根据适应不同照射距离并获得较佳的照射效果，所述安装面54与所述光轴21方向的角度设置为45度至75度。在本实施例的冰柜照射环境中，所述安装面54与所述光轴21的角度设置为60度。
下面以立式冰柜安装环境为例，具体说明本发明LED条形灯100的安装。所述LED条形灯100可以作为一个整体一次性安装在所述冰柜的立式门上，也可以首先将所述安装面54安装在所述冰柜门上。所述LED条形灯100也可以为两个以符合双开门立式冰柜的照射要求。此时，所述两个LED条形灯100分别设置在冰柜门内侧以照射冰柜内部。所述灯架40的插设部41插设在所述灯座50的插槽51内，然后按压所述台阶部42或拉开所述灯座50的插槽51与凸出部52之间的间距以使得所述台阶部42卡设在所述凸出部52上，从而使得所述灯座40设置在所述灯座50上。所述电路板30可以插设在所述灯架40上。然后，将所述条形偏光透镜20的安装脚24设置在所述灯架40上，从而完成安装。
与现有技术相比，本发明LED条形灯100的条形偏光透镜20的第一凸透镜出射面231上的轮廓线的最小曲率半径大于第二凸透镜出射面232上的轮廓线的最大曲率半径，因而第二凸透镜出射面232具有比第一凸透镜出射面231更强的聚光性能。而且，所述第一凸透镜出射面231的曲率半径朝靠近所述光轴21的方向逐渐减小而逐渐增强聚光性能，所述第二凸透镜出射面232的曲率半径朝远离所述光轴21的方向逐渐减小而逐渐增强聚光性能。因而，在所述第一凸透镜出射面231照射近处、第二凸透镜出射面232照射远处时能够使得在照射距离由近逐渐过渡到远的照射区域里的照度一致。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种条形偏光透镜，其特征在于：所述条形偏光透镜包括多个光轴，一个垂直于所述光轴设置的入射面，以及设置在所述入射面相对侧的一个第一凸透镜出射面和第二凸透镜出射面，所述多个光轴间隔且平行设置成一排，所述第一凸透镜出射面和第二凸透镜出射面分别设置于所述光轴两侧，所述第一凸透镜出射面上的与所述条形偏光透镜的沿光轴的横截面相交的轮廓线的曲率半径朝靠近所述光轴的方向逐渐减小，所述第二凸透镜出射面上的与该横截面相交的轮廓线的曲率半径朝远离所述光轴的方向逐渐减小，且所述第一凸透镜出射面上所述轮廓线的最小曲率半径大于所述第二凸透镜出射面上的所述轮廓线的最大曲率半径，经所述第一凸透镜出射面的光线射向近处且经所述第二凸透镜出射面的光线射向远处。
2.根据权利要求1所述的条形偏光透镜，其特征在于：在沿所述光轴的横截面上，所述第一凸透镜出射面在入射面上的投影到所述光轴的最大距离大于所述第二凸透镜出射面在入射面上的投影到该光轴的最大距离。
3.根据权利要求1所述的条形偏光透镜，其特征在于：所述光轴之间等间距设置。
4.根据权利要求1所述的条形偏光透镜，其特征在于：所述第一凸透镜出射面和第二凸透镜出射面的轮廓线由多条曲率半径大小为等差数列的子弧线首尾相连而成。
5.根据权利要求1或5所述的条形偏光透镜，其特征在于：所述第一凸透镜出射面的轮廓线的曲率半径范围为21mm至29mm，所述第二凸透镜出射面的轮廓线的曲率半径范围为15mm至20mm。
6.一种LED条形灯，包括多个LED，其特征在于：所述LED条形灯还包括根据权利要求1至5中任一项所述的条形偏光透镜，所述LED的数量与所述光轴相同且每一个LED对应一个光轴设置。
7.根据权利要求6所述的LED条形灯，其特征在于：所述LED条形灯还包括一个用于设置所述LED的电路板，一个用于设置所述电路板的灯架，以及一个用于设置所述灯架的灯座。
8.根据权利要求7所述的LED条形灯，其特征在于：所述灯架包括一个插设部以及一个台阶部，所述灯座包括一个与所述插设部配合的插槽以及一个用于卡设所述台阶部的凸出部，所述插设部插设在所述插槽内且所述凸出部卡住所述台阶部以使得所述灯架卡设在所述灯座上。
9.根据权利要求7所述的LED条形灯，其特征在于：所述灯座还包括一个沿所述电路板长度方向设置的防眩光部。
10.根据权利要求7所述的LED条形灯，其特征在于：所述灯座还包括一个用于安装的安装底面，该安装底面与所述光轴方向的夹角设置为45度到75度之间。
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