CN105841096A - 配光透镜 - Google Patents

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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
    • F21V5/046—Refractors for light sources of lens shape the lens having a rotationally symmetrical shape about an axis for transmitting light in a direction mainly perpendicular to this axis, e.g. ring or annular lens with light source disposed inside the ring

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开一种配光透镜，本发明公开了一种大角度LED配光透镜，涉及LED照明技术领域。包括设置于透镜平台相对外侧端面的内凹入光面，设置于该配光透镜顶部以及侧部的出光面，入光面和出光面通过基体进行连接形成整体。光源发出的光线经过入光面被折射至全反射出光面，被反射的光线经过侧部出光面透射出去。本发明的有益效果是：可有效地调整LED的光线照射角度，弥补了LED光源本身120°发光角度仅为半空间照明的缺陷，实现大于320°的大角度立体配光，非常适用于蜡烛灯、球泡灯等室内吊灯的应用，光线均匀柔和，兼顾装饰及照明功能。

Description

配光透镜
技术领域
本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种LED配光透镜。
背景技术
随着LED技术的高速发展和推广普及，LED以其体积小、节能环保、高光效、可调性好等优点成为绿色照明的首选，目前，LED在室内外照明应用领域已日益广泛，成为取代传统照明光源的必然趋势。但由于LED本身的单向发光特性，发光角度为120°，使得LED灯具的发光角度很难做到超过180°，大部分光线集中在小角度区域，在蜡烛灯应用方面，为了改善大角度方向光占比少的问题，现基本上采用LED点光源直接发光兼非平面布灯方式，这种方式生产和装配工艺复杂，同时由于直射光发光不均匀，光线刺眼，照明效果不佳。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的就是要克服上述缺点，旨在提供一种配光透镜。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明的配光透镜，包括设置于透镜平台相对外侧端面的内凹入光面，设置于该配光透镜顶部以及侧部的出光面，该配光透镜整体为旋转对称结构。
进一步，所述入光面包括位于侧面的第一入光面和位于中间区域的第二入光面；
其中，第一入光面将光源大角度的光线直接透射出去，第二入光面将光源的光线进行偏折，使其大部分投射至顶部全反射出光面。
进一步，所述第一入光面为斜面，第二入光面为曲面，第一入光面与第二入光面相接形成一个的内凹空腔，用于容纳大尺寸COB光源装置或是多颗单芯片装置。
进一步，所述入光面的口径为18.5mm，内凹空腔内部容纳10颗升谱TOP系列SMD3528灯珠，8颗灯珠以6.5mm半径圆周排列，中央两颗排列。
进一步，所述出光面包括位于顶部的第一出光面，以及位于侧部的第二出光面和第三出光面，第二出光面上端与第一出光面端部相接，第三出光面底部与透镜平台表面相接，第二和第三出光面之间首尾相接，第一至第三出光面形成旋转对称结构体。
进一步，第一出光面为全反射面，形状为上宽下窄的倒锥形结构，曲面的曲率从底部到顶部逐渐减小，锥形底部以圆弧状平滑过渡。
进一步，第一出光面将来自第一入光面的光线进行反射。
进一步，第三出光面实现对经过第一入光面的光线的透射。
进一步，该配光透镜实现发光角度大于320°的立体空间发光。
进一步，所述入光面和出光面的面与面的衔接处以圆弧倒角过渡。
进一步，所述透镜平台基体上设有对称的两个螺纹固定孔，用于对光源和透镜进行锁紧定位，在透镜平台内侧端面设有光源出线孔。
进一步，该配光透镜一体成型。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：本发明通过上述入光面、全反射出光面和侧部出光面的特殊设计，配合多颗对称布置的LED光源，实现320°大角度立体投射，有效的扩展了LED光源的发光角度，同时具有均匀照射的效果。
附图说明
图1a—图1b是本发明提供的蜡烛灯透镜实施例的立体结构图；
图2是本发明提供的蜡烛灯透镜实施例的主视图；
图3是沿图2中A-A线的剖视图；
图4是本发明提供的蜡烛灯透镜实施例的俯视图；
图5是沿图4中B-B线的剖视图；
图6是本发明提供的蜡烛灯透镜实施例的仰视图；
图7是本发明提供的灯透镜实施例的右视图；
图8是本发明提供的透镜形成的出射光线追迹示意图；
图9是本发明提供的透镜形成的极坐标配光曲线示意图；
图10是本发明提供的透镜形成的等照度曲线示意图。
附图标记说明
入光面 10 第一入光面 11
第二入光面 12
出光面 20 第一出光面 21
第二出光面 22 第三出光面 23
透镜平台 30 螺纹固定孔 31
光源出线孔 32
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
首先，请配合参阅图1至图7所示，依据本发明的光学透镜结构较佳实施例，本配光透镜包括：设置于透镜平台30相对外侧端面的内凹入光面10和出光面20，每个部分由多个曲面组成。
本实施例中，入光面10由两部分组成，包括位于侧面的第一入光面11和位于中间区域的第二入光面12，第一入光面11和第二入光面12之间相接，形成内凹的大口径光源容置腔结构，光源可为COB光源或是阵列排列的多颗光源。
本实施例中，出光由两部分组成，位于中央区域面积较大的第一出光面21和第二出光面22和第三出光面23，第二出光面22的顶部与第一出光面21的端部相接，第三出光面23的底部与透镜平台表面相接，第二出光面22和第三出光面23之间首尾相接。
作为对本实施例的进一步说明，现说明其工作原理：光源发出的大角度的光线经第一入光面11直接透射出去，另一部分光线经过第二入光面12被折射至顶部出光面；第一出光面21为一全反射出光面，实现对来自第一入光面11的光线进行反射，使其投射至不同角度范围，第二出光面22实现对经过第一出光面21反射面的光线的透射，第三出光面23实现对经过第一入光面11的大角度光线的透射。
本发明的关键设计点在于，所述第一出光面21为上宽下窄的倒锥形结构，曲面的曲率从底部到顶部逐渐减小，通过对曲面曲率的调节可实现不同光分布角度的修正，本例中第一出光面21的曲率较大，锥形口面陡，用于实现将光线反射至水平90°附近的大角度区域，同时，来自第三出光面23的大角度光线与其相互补充，提供大角度照明。
所有入光面10和出光面20之间相互连接至透镜平台30，且均位于平台相对外侧端面，在透镜平台30上对称设有螺纹固定孔31和光源出线孔32，透镜整体形成旋转对称结构。
图8是本发明提供的透镜形成的出射光线追迹示意图；图9是本发明提供的透镜形成的极坐标配光曲线示意图；图10是本发明提供的透镜形成的等照度曲线示意图，图8-10很好地描述了通过该配光透镜后的光线的分布。
通过上述入光面10、出光面20，特别是第一出光面21的特殊设计，配合10颗圆周排列的升谱TOP系列SMD3528光源，利用透镜自身光学特性对光线进行全反射和折射，对LED光源发出的光线进行配光、整形处理，出光角度大，实现320°大角度立体投射光分布，有效的扩展了LED光源的发光角度，同时具有均匀照射的效果，生产工艺简单，生成成本低。
综上所述，上述实施方式并非是本发明的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本发明的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本发明的技术范畴。

Claims (12)

1.一种配光透镜，其特征在于：包括设置于透镜平台相对外侧端面的内凹入光面，设置于该配光透镜顶部以及侧部的出光面，该配光透镜整体为旋转对称结构。
2.如权利要求1所述的配光透镜，其特征在于：所述入光面包括位于侧面的第一入光面和位于中间区域的第二入光面；
其中，第一入光面将光源大角度的光线直接透射出去，第二入光面将光源的光线进行偏折，使其大部分投射至顶部全反射出光面。
3.如权利要求2所述的配光透镜，其特征在于：所述第一入光面为斜面，第二入光面为曲面，第一入光面与第二入光面相接形成一个的内凹空腔，用于容纳大尺寸COB光源装置或是多颗单芯片装置。
4.如权利要求3所述的配光透镜，其特征在于：所述入光面的口径为18.5mm，内凹空腔内部容纳10颗升谱TOP系列SMD3528灯珠，8颗灯珠以6.5mm半径圆周排列，中央两颗排列。
5.如权利要求1所述的配光透镜，其特征在于：所述出光面包括位于顶部的第一出光面，以及位于侧部的第二出光面和第三出光面，第二出光面上端与第一出光面端部相接，第三出光面底部与透镜平台表面相接，第二和第三出光面之间首尾相接，第一至第三出光面形成旋转对称结构体。
6.如权利要求5所述的配光透镜，其特征在于：第一出光面为全反射面，形状为上宽下窄的倒锥形结构，曲面的曲率从底部到顶部逐渐减小，锥形底部以圆弧状平滑过渡。
7.如权利要求6所述的配光透镜，其特征在于：第一出光面将来自第一入光面的光线进行反射。
8.如权利要求5所述的配光透镜，其特征在于：第三出光面实现对经过第一入光面的光线的透射。
9.根据权利要求1～8任一项所述的配光透镜，其特征在于，该配光透镜实现发光角度大于320°的立体空间发光。
10.根据权利要求1～8任一项所述的配光透镜，其特征在于，所述入光面和出光面的面与面的衔接处以圆弧倒角过渡。
11.根据权利要求10所述的配光透镜，其特征在于，所述透镜平台基体上设有对称的两个螺纹固定孔，用于对光源和透镜进行锁紧定位，在透镜平台内侧端面设有光源出线孔。
12.根据权利要求11所述的配光透镜，其特征在于，该配光透镜一体成型。
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