CN105443996A - 小角度led照明装置 - Google Patents
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Abstract
一种小角度LED照明装置，包括透镜、LED光源板及设置在LED光源板上的LED光源，该透镜设置在该LED光源板的上方，该透镜的底部正对该LED光源设有入射面，该透镜的中部设有折射部，该透镜在该折射部的两侧或周围设有第一配光部，该透镜在该第一配光部的外围设有第二配光部，该LED光源发出的靠近其中轴线方向的光线穿过该折射部后向外发出，该LED光源发出的偏离其中轴线方向的光线朝向第一配光部照射，该LED光源发出的远离其中轴线方向的光线朝向该第二配光部照射，该第一配光部及第二配光部用于将从该LED光源射来的光线朝向大致与该LED光源的中轴线平行的方向折射。本发明照射出去的光线形成狭长的光斑，能够适用于长距离场合的照明需求，例如长廊的照明。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED照明灯具，特别是一种小角度LED照明装置。
背景技术
LED光源具有发光效率高、低发热、省电和寿命长的优点，因此其应用越来越广泛。LED灯将逐渐取代白炽灯和卤素灯等传统照明灯具。市场上现有的光束角可调焦的一些LED二次光学透镜为平凸透镜或双凸透镜，其没有全反射的设计，这种透镜虽然能产生比较均匀的月牙形光斑，但其光学效率相对比较低。另外市场上还有一些可调焦的LED二次光学透镜为全反射透镜，其由中间的聚光部分及外圈的全反射部分组成，但由于透镜中间的聚光部分为上下两个光滑的表面，聚光的时候会透射出芯片的方形影子，非常不美观。现有的透镜中普遍存在着由于聚光部分与外圈的全反射部分具有不同的焦距，导致其在调焦的时候两部分光斑不重合，光斑中间会产生不均匀的暗环或亮环。特别是线性类灯具，光斑长宽尺寸比偏低，光斑线性效果较差，导致应用较为局限。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种光照分布均匀的小角度LED照明装置。
一种小角度LED照明装置，包括透镜、LED光源板及设置在LED光源板上的LED光源，该透镜设置在该LED光源板的上方，该透镜的底部正对该LED光源设有入射面，该透镜的中部设有折射部，该透镜在该折射部的两侧或周围设有第一配光部，该透镜在该第一配光部的外围设有第二配光部，该LED光源发出的靠近其中轴线方向的光线穿过该折射部后向外发出，该LED光源发出的偏离其中轴线方向的光线朝向第一配光部照射，该LED光源发出的远离其中轴线方向的光线朝向该第二配光部照射，该第一配光部及第二配光部用于将从该LED光源射来的光线朝向大致与该LED光源的中轴线平行的方向折射。
与现有技术相比，小角度LED照明装置通过在透镜的中部设置折射部，该折射部能够将一部分光线朝向中轴线方向聚光后照射出去。同时，通过第一配光部及第二配光部用于将从该LED光源射来的光线朝向大致与该LED光源的中轴线平行的方向折射。使得该LED光源发出的绝大多数光线朝向大致与其中轴线平行的方向照射出去。由于该第一配光部及第二配光部分别对应该LED光源发出的偏离其中轴线不同角度的光线设置，使该透镜能更加准确的朝向与该中轴线平行的方向折射光线，从而实现了小角度且光照分布均匀的优点。使得照射出去的光线形成狭长的光斑，能够适用于长距离场合的照明需求，例如长廊的照明。
附图说明
图1是本发明第一实施例的小角度LED照明装置的主视图。
图2是图1所示小角度LED照明装置的光线路线图。
图3是图1所示小角度LED照明装置中的透镜为线性结构的立体示意图。
图4是图1所示小角度LED照明装置中的透镜为旋转结构的立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明第一实施例的小角度LED照明装置，请参考图1至图4。
请参考图1至图4，一种小角度LED照明装置，包括透镜20、LED光源11板10及设置在LED光源11板10上的LED光源11，该透镜20设置在该LED光源11板10的上方。该透镜20为长条形结构，该LED光源板10为对应该透镜20设置的长条形结构。该透镜20的底部正对该LED光源11设有入射面21，该透镜20的中部设有折射部22，该透镜20在该折射部22的两侧分别设有第一配光部，该透镜20在该第一配光部的外围设有第二配光部。应当注意的是，此处所指的外围，是指该第一配光部在该透镜20上的底部的外侧。该LED光源11发出的靠近其中轴线方向的光线30穿过该折射部22后向外发出，该LED光源11发出的偏离其中轴线方向的光线30朝向第一配光部照射，该LED光源11发出的远离其中轴线方向的光线30朝向该第二配光部照射，该第一配光部及第二配光部用于将从该LED光源11射来的光线30朝向大致与该LED光源11的中轴线平行的方向折射。该透镜20由透明或半透明材料一体制成，例如塑料或玻璃。
需要理解的，LED光源11的中轴线指的是垂直穿过LED光源11几何中心及该LED光源板10的轴线。上述LED光源11发出的靠近其中轴线方向的光线30所指的范围是与该中轴线平行或者成小于10度的夹角的范围。该LED光源11发出的偏离其中轴线方向的光线与该中轴线所成角度的范围为3度到45度，该LED光源11发出的远离其中轴线方向的光线与该中轴线所成角度的范围为15度到90度。在本实施例中，该LED光源11发出的偏离其中轴线方向的光线与该LED光源发出的远离其中轴线方向的光线相邻设置。上述角度范围的变化，主要受透镜与LED光源11之间的距离的影响。
通过在透镜20的中部设置折射部22，该折射部22能够将一部分光线30朝向中轴线方向聚光后照射出去。同时，通过第一配光部及第二配光部用于将从该LED光源11射来的光线30朝向大致与该LED光源11的中轴线平行的方向折射，具有对光线30进行准直的效果。从而使得该LED光源11发出的绝大多数光线30朝向大致与其中轴线平行的方向照射出去。一方面实现了小角度的照明效果，也使得绝大多数光线30朝向透镜20顶部照射，光学效率高。另一方面，使得照射出去的光线30形成狭长的光斑，能够适用于长距离场合的照明需求。将透镜20由透明或半透明材料一体制成，因此能够方便制作出结构复杂的透镜20。
请参考图1至图3，该透镜20为长条形结构，该LED光源11板10为对应该透镜20设置的长条形结构，该第一配光部包括分别设置在该折射部22两侧的两条第一折射边24，该第一折射边24相对于该折射部22朝向远离该LED光源11的方向凸伸设置。该第二配光部包括分别设置在该第一配光部两侧的两条第二折射边23。该第二折射边23与该第一折射边24相邻设置，该第二折射边23相对于该折射部22朝向远离该LED光源11的方向凸伸设置。
该第一折射边24包括第一反射面242及第一折射面241，该第一反射面242与该第一折射面241相交形成锐角，该第一反射面242用于将来自LED光源11的光线30朝向该第一折射面241反射，以使光线30经过该第一折射面241后朝向大致与该LED光源11的中轴线平行的方向射出。
通过将第一折射边24设置在折射部22的两侧，并向上凸伸的结构。使得该第一折射边24能够对应的设置有第一反射面242及第一折射面241。从而光线30能够在第一反射面242反射后，再经过第一折射面241折射后与该LED光源11的中轴线平行的方向照射出去。
请参考图1和图2，该第一折射面241及该第一反射面242均为平面结构，该第一反射面242与该LED光源11中轴线所成的夹角小于该第一折射面241与该LED光源11中轴线所成的夹角。即第一反射面242与该第一折射面241在远离LED光源11的一端相交形成锐角。
请参考图1和图2，该第二折射边23包括第二反射面232及第二折射面231，该第二反射面232与该第二折射面231相交形成锐角，该第二反射面232用于将光线30朝向该第二折射面231反射，以使光线30经过该第二折射面231后朝向大致与该LED光源11的中轴线平行的方向射出。该第二折射边23的光线30形成原理与该第一折射边24的光线30形成原理相同，该第二折射边23设置在该第一折射边24的外围。从而光线30能够在第二反射面232反射后，再经过第二折射面231折射后与该LED光源11的中轴线平行的方向照射出去。该第一反射面242与第二反射面232均为相对该LED光源11倾斜的斜面，且二者倾斜的角度不同。本领域的技术人员可以根据出射光线的分布调整该第一反射面242与第二反射面232倾斜的角度甚至形状。
该入射面21为朝向远离该LED光源11凹陷的凹槽结构，该LED光源11设置在该入射面21内，该入射面21包括第一入射部和设置在该第一入射部两侧的两个第二入射部，该第一入射部为该折射部22的底面，所述第二入射部分别对应所述第一折射边24及第二折射边23设置，所述第二入射部朝向该LED光源11凸起形成弧面，所述第二入射部用于朝向该第一折射边24及第二折射边23汇聚光线30。使得LED光源11发出的光线30大部分能够通过汇聚后射向该第一折射边24及第二折射边23，最终向外照射出去，大大提高了光学效率。
请参考图4，本发明第二实施例的该透镜20a还可以为旋转体结构，该第一配光部包括分别设置在该折射部22a外围的第一环形折射边24a，该第二配光部包括设置在该第一配光部外围第二环形折射边23a，该第一环形折射边24a及该第二环形折射边23a均朝向远离该LED光源11的方向凸伸设置。将透镜20a设置成旋转体结构，使用于不同的灯具安装体。该第一环形折射边24a及该第二环形折射边23a的横截面形状可以与上述第一实施例中的相同，因为他们相对该LED光源11的位置关系是一致的。
综上所述，小角度LED照明装置通过在透镜20的中部设置折射部22，该折射部22能够将一部分光线30朝向中轴线方向聚光后照射出去。通过设置第一配光部及第二配光部用于将从该LED光源11射来的光线30朝向大致与该LED光源11的中轴线平行的方向折射，从而使得该LED光源11发出的绝大多数光线30朝向大致与其中轴线平行的方向照射出去，具有光学效率高的优点。通过将第一折射边24设置在折射部22的两侧，并向上凸伸的结构。使得该第一折射边24能够对应的设置有第一反射面242及第一折射面241。从而光线30能够在第一反射面242反射后，再经过第一折射面241折射后与该LED光源11的中轴线平行的方向照射出去，具有对光线30进行准直的效果。由于该第一配光部及第二配光部分别对应该LED光源发出的偏离其中轴线不同角度的光线设置，使该透镜能更加准确的朝向与该中轴线平行的方向折射光线。一方面实现了小角度的照明效果，能够适应更高的安装高度的应用场合。另一方面，使得照射出去的光线30形成狭长的光斑，能够适用于长距离场合的照明需求，例如走廊、长廊等。将透镜20由透明或半透明材料一体制成，因此能够方便制作出结构复杂的透镜20。
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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (11)
1.一种小角度LED照明装置，包括透镜、LED光源板及设置在LED光源板上的LED光源，该透镜设置在该LED光源板的上方，其特征在于，该透镜的底部正对该LED光源设有入射面，该透镜的中部设有折射部，该透镜在该折射部的两侧或周围设有第一配光部，该透镜在该第一配光部的外围设有第二配光部，该LED光源发出的靠近其中轴线方向的光线穿过该折射部后向外发出，该LED光源发出的偏离其中轴线方向的光线朝向第一配光部照射，该LED光源发出的远离其中轴线方向的光线朝向该第二配光部照射，该第一配光部及第二配光部用于将从该LED光源射来的光线朝向大致与该LED光源的中轴线平行的方向折射。
2.根据权利要求1所述的小角度LED照明装置，其特征在于，该透镜为长条形结构，该LED光源板为对应该透镜设置的长条形结构，该第一配光部包括分别设置在该折射部两侧的两条第一折射边，该第二配光部包括分别设置在该第一配光部两侧的两条第二折射边。
3.根据权利要求2所述的小角度LED照明装置，其特征在于，该第一折射边包括第一反射面及第一折射面，该第一反射面与该第一折射面相交形成锐角，该第一反射面用于将光线朝向该第一折射面反射，以使光线经过该第一折射面后朝向大致与该LED光源的中轴线平行的方向射出。
4.根据权利要求2所述的小角度LED照明装置，其特征在于，该第一折射边相对于该折射部朝向远离该LED光源的方向凸伸设置。
5.根据权利要求4所述的小角度LED照明装置，其特征在于，该第一折射面及该第一反射面均为平面结构，该第一反射面与该LED光源中轴线所成的夹角小于该第一折射面与该LED光源中轴线所成的夹角。
6.根据权利要求2所述的小角度LED照明装置，其特征在于，该第二折射边与该第一折射边相邻设置，该第二折射边相对于该折射部朝向远离该LED光源的方向凸伸设置。
7.根据权利要求6所述的小角度LED照明装置，其特征在于，该第二折射边包括第二反射面及第二折射面，该第二反射面与该第二折射面相交形成锐角，该第二反射面用于将光线朝向该第二折射面反射，以使光线经过该第二折射面后朝向大致与该LED光源的中轴线平行的方向射出。
8.根据权利要求2所述的小角度LED照明装置，其特征在于，该入射面为朝向远离该LED光源凹陷的凹槽结构，该LED光源设置在该入射面内，该入射面包括第一入射部和设置在该第一入射部两侧的两个第二入射部，该第一入射部为该折射部的底面，所述第二入射部分别对应所述第一折射边及第二折射边设置，所述第二入射部朝向该LED光源凸起形成弧面，所述第二入射部用于朝向该第一折射边及第二折射边汇聚光线。
9.根据权利要求1所述的小角度LED照明装置，其特征在于，该透镜为旋转体结构，该第一配光部包括分别设置在该折射部外围的第一环形折射边，该第二配光部包括设置在该第一配光部外围第二环形折射边，该第一环形折射边及该第二环形折射边均朝向远离该LED光源的方向凸伸设置。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的小角度LED照明装置，其特征在于，该透镜由透明或半透明材料一体制成。
11.根据权利要求1所述的小角度LED照明装置，其特征在于，该LED光源发出的偏离其中轴线方向的光线与该中轴线所成角度的范围为3度到45度，该LED光源发出的远离其中轴线方向的光线与该中轴线所成角度的范围为15度到90度，该LED光源发出的偏离其中轴线方向的光线与该LED光源发出的远离其中轴线方向的光线相邻设置。
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