CN107588337A - 配光透镜及使用该透镜的led灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配光透镜及使用该透镜的LED灯，该配光透镜包括沿中轴线方向设有通孔的导光柱体，该导光柱体的环形底部形成入光部；该入光部设置在光源的上方，该导光柱体的内侧壁或顶壁或外侧壁上设有配光结构，该配光结构用于朝向该导光柱体的外部折射射入该导光柱体内的光线，或者该配光结构用于朝向该导光柱体的内部反射光线并使所述光线经该导光柱体的内侧壁或顶壁或外侧壁折射后最终朝向该导光柱体的外部射出，以点亮后于视觉上呈现白炽灯的发光效果，同时实现了大角度出光及均匀配光。使用该透镜的LED灯具有白炽灯的外形和发光效果，且制作工艺简单。

Description

配光透镜及使用该透镜的LED灯

技术领域

本发明涉及LED领域，特别是涉及配光透镜及使用该透镜的LED灯。

背景技术

LED光源具有发光效率高、发热低、省电和寿命长等优点，已被广泛应用，并逐步取代白炽灯、卤素灯等传统的照明灯具。然而白炽灯历史悠久，它的外观和发光效果早已深入人心，接受度较高，因而模仿白炽灯外形和发光效果的LED灯具广受欢迎。

现有技术普遍使用LED灯条加上透明玻璃泡达到白炽灯效果。此种方案装配工艺难，生产效率低，配光曲线中心光强弱，配光曲线不均匀，成品价格昂贵且效果不理想，这极大的限制了其推广应用。

发明内容

本发明提供了一种配光透镜及使用该透镜的LED灯，其克服了现有技术的仿白炽灯LED灯具所存在的不足之处。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种配光透镜，用于对光源发出的光线进行配光，该配光透镜包括沿中轴线方向设有通孔的导光柱体，该导光柱体的环形底部形成入光部；该入光部设置在光源的上方，该导光柱体的内侧壁或顶壁或外侧壁上设有配光结构，该配光结构用于朝向该导光柱体的外部折射射入该导光柱体内的光线，或者该配光结构用于朝向该导光柱体的内部反射光线并使所述光线经该导光柱体的内侧壁或顶壁或外侧壁折射后最终朝向该导光柱体的外部射出。

一种LED灯，包括灯头、灯体、光源板、灯泡壳及上述配光透镜；该灯体装配于该灯头上，该灯泡壳与该灯体装配形成一容腔，该光源板及该配光透镜设置于该容腔内；该光源板位于该灯头顶部，该光源板上设置有圆周排列的若干LED灯珠，该配光透镜的入光部对应该些LED灯珠以使光源发出的光线通过该配光透镜的入光部进入该配光透镜中，并由该出光部折射出去，其中该配光结构使该LED灯呈现白炽灯发光效果。

相较于现有技术，本发明的配光透镜的导光柱体的内侧壁或顶壁或外侧壁上设有配光结构，配光结构用于朝向导光柱体的外部折射射入导光柱体内的光线，或者用于朝向导光柱体的内部反射光线并使所述光线经导光柱体的内侧壁或顶壁或外侧壁折射后最终朝向导光柱体的外部射出，从而点亮后光线经折射呈现传统白炽灯的发光效果，同时实现了大角度配光，配光均匀，光学效率高。

本发明的LED灯采用上述配光透镜与LED光源配合设置于灯泡壳内，LED光源发出的光经白炽灯透镜配光，整体模拟出了传统白炽灯的外观和发光效果，符合大众复古心理；且装配工艺简单，生产效率高。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的配光透镜及使用该透镜的LED灯不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明一实施例配光透镜的立体结构示意图；

图2是图1中配光透镜的剖面结构示意图；

图3是本发明另一实施例配光透镜的立体结构示意图；

图4是本发明又一实施例配光透镜的立体结构示意图，图中省略了配光结构；

图5是图4中配光透镜的剖面结构示意图；

图6是本发明一实施例的LED灯分解结构示意图；

图7是图6中LED灯的剖面结构示意图。

具体实施方式

本发明的配光透镜用于对光源发出的光线进行配光，可应用于灯具中使其点亮后视觉上呈现出白炽灯的发光效果。如图1、2所示，一实施例的配光透镜1包括导光柱体10，导光柱体10沿中轴线方向设置有通孔11以形成中空结构，其环形底部形成入光部12，入光部可设置在光源上方以使光源由入光部12进入导光柱体10内。该导光柱体10的内侧壁或顶壁或外侧壁上设有配光结构20，从而对照射到该配光结构20上的光线进行配光，这部分光线可呈现不同的发光效果，特别可实现模拟传统白炽灯的发光效果。具体的，该配光结构20为设置在该导光柱体10的内侧壁或顶壁或外侧壁上的连续或不连续的纹路。

本实施例中，导光柱体10整体呈喇叭状，顶部向远离导光柱体10中轴线方向弯曲延伸形成出光部13。出光部13包括上表面131及下表面132，上表面131位于导光柱体10的顶壁，下表面132位于导光柱体的外侧壁的顶部，上表面131及下表面132均为弧形结构，其中上表面131由该导光柱体10的本体向外凸出，下表面132向下凹陷，使得该上表面131与该下表面132的截面形成凸透镜结构，该上表面131和该下表面132的末端相连。上表面131用于朝向下表面132反射光线且射向下表面132的光线被下表面132朝向导光柱体10的外部折射出，以增大光束角。

具体，参考图2，光线沿环形导光柱体10向上传导至顶部上表面131时，大部分光线发生全反射至下表面132，再从下表面132向外折射，图中A路径光线主要在60D左右，B路径光线主要在90D左右，C路径光线主要在120D左右，从而增大了出光的区域，实现了大角度配光，光束角可达300°以上。此外，出光区域集中在顶部区域，点亮时肉眼看来可呈现出一圆环状光圈的效果，进一步模拟了传统白炽灯的发光效果。

在本实施例中，配光结构20是设置于导光柱体10的内侧壁和顶壁上的连续纹路。进一步的，该纹路是常规白炽灯钨丝形状的折线。该纹路具体可以是凹槽或凸起结构。具体的，该凹槽或凸起为磨砂面，该配光结构20用于朝向导光柱体10的外部折射射入该导光柱体10内的光线，这样，打到纹路上的光线从透镜表面透射出，其他光线沿前述路径传播。或者，具体的，该凹槽或凸起覆有反射层，配光结构20用于朝向导光柱体10的内部反射光线并使光线经导光柱体10的内侧壁或顶壁或外侧壁折射后最终朝向导光柱体10的外部射出。通过上述设置，可改变射入该导光柱体10内部分光线的传播路径，总体看来，由于通过该纹路配光后射出的光强度较高，因此肉眼看来整体点亮效果就好像传统白炽灯内的钨丝在发光，从而视觉上模拟了白炽灯的发光效果。实际上，该纹路可根据需要设置成其他形状，以呈现不同的发光效果，不仅限于传统白炽灯。

此外，配光透镜1的底部还可设有安装部30，以便于将配光透镜安装在光源组件等其他组件上。安装部30可为供紧固螺钉穿设的连接部或卡扣部。参考图1，本实施例中，安装部30为供紧固螺钉穿设的连接部。

此外，导光柱体10可以通过注塑一体化成型，工艺简单易控。使用的材料是透明材料，例如玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯等。参考图3，在另一实施例中，与上述实施例不同的是，配光结构20’是设置于导光柱体10的外侧壁、顶壁上的纹路，其中该上表面131以及该下表面132上均设有纹路，纹路亦可以是凹槽或凸起结构，且该凹槽或凸起为磨砂面或覆有反射层。纹路亦具有常规白炽灯钨丝形状以模拟白炽灯发光效果。

在又一实施例中，参考图4至图5，与第一实施例不同的是，出光部13’的下表面132’是由多个弧形面沿导光柱体10’的周向围成的多棱碗状壁面，出光部13’的顶部周缘形成多边形，优选的是规则多边形。导光柱体10’的外周壁至少部分形成与出光部13’下表面132’配合的多棱柱状壁面。以下以六边形为例进行说明，参考图4，光线在出光部13’经上表面131’发生全反射和折射时，由于下表面132’(出光面)被分成了6个面，且出光区域集中在顶部的六边形区域，点亮时肉眼看来呈现六边形光圈的效果，更接近传统钨丝发光的感觉，从而视觉上模拟了白炽灯的发光效果。此外，亦可以是五边形或其他多边形的形式。

参考图6至图7，本发明一实施例的LED灯，包括上述一实施例的配光透镜1、灯头2、灯体3、光源板4及灯泡壳5。灯体3装配于灯头3上，灯泡壳5与灯体3装配形成一容腔，光源板4及配光透镜1设置于容腔内。其中光源板4位于灯头3顶部，配光透镜1的入光部与光源板4相对，光源板4发出的光线通过该配光透镜向外折射，从而呈现白炽灯发光效果。

光源板4上设置有圆周排列的若干LED灯珠41，配光透镜1的环形入光部12对应该LED灯珠圈。通电时，LED灯珠41发光，光从导光柱体10底部的入光部12进入导光柱体10并向上传导。光线打到钨丝状纹路上时发生漫反射，并从透镜表面打出，其余光线向出光部13传导，部分通过上表面131部分发生全反射至下表面132折射出去，部分直接由上表面131透射。钨丝状纹路向外反射的光线较强，从而整体上看呈现白炽灯的发光效果。同时由于上表面131的反射作用实现了大角度的配光，配光曲线均匀。配光透镜1装配于灯泡壳5内，灯泡壳可以是经典的过半球玻璃结构，使本实施例的LED灯整体具有白炽灯的外观，复合大众复古心理。此外，配光透镜的配光结构亦可以是上述其他两实施例的结构，此处不加以赘述。

在本实施例中，配光透镜1通过螺钉紧固连接于灯体3上。此外，亦可以通过卡扣或胶黏等方式固定，装配简单方便，生产效率高。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的配光透镜及使用该透镜的LED灯，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种配光透镜，用于对光源发出的光线进行配光，其特征在于：包括沿中轴线方向设有通孔的导光柱体，该导光柱体的环形底部形成入光部；该入光部设置在光源的上方，该导光柱体的内侧壁或顶壁或外侧壁上设有配光结构，该配光结构用于朝向该导光柱体的外部折射射入该导光柱体内的光线，或者该配光结构用于朝向该导光柱体的内部反射光线并使所述光线经该导光柱体的内侧壁或顶壁或外侧壁折射后最终朝向该导光柱体的外部射出。

2.根据权利要求1所述的配光透镜，其特征在于：该配光结构为设置在该导光柱体的内侧壁或顶壁或外侧壁上的连续或不连续的纹路。

3.根据权利要求2所述的配光透镜，其特征在于：该纹路是凹槽或凸起结构，且该凹槽或凸起为磨砂面或覆有反射层。

4.根据权利要求2或3所述的配光透镜，其特征在于：该纹路为白炽灯钨丝形状的折线。

5.根据权利要求1所述的配光透镜，其特征在于：该导光柱体的顶部形成出光部，该出光部由该导光柱体顶部向远离该导光柱体中轴线方向弯曲延伸形成，该出光部包括上表面及下表面，该上表面位于该导光柱体的顶壁，该下表面位于该导光柱体的外侧壁的顶部，该上表面及下表面均为弧形结构，该上表面用于朝向该下表面反射光线且射向该下表面的光线被该下表面朝向该导光柱体的外部折射出。

6.根据权利要求5所述的配光透镜，其特征在于：该出光部的下表面是由多个弧形面沿该导光柱体的周向围成的多棱碗状壁面，该出光部的顶部周缘形成多边形。

7.根据权利要求5所述的配光透镜，其特征在于：该上表面和该下表面的末端相连。

8.一种LED灯，其特征在于包括灯头、灯体、光源板、灯泡壳及权利要求1～7任一项所述的配光透镜；该灯体装配于该灯头上，该灯泡壳与该灯体装配形成一容腔，该光源板及该配光透镜设置于该容腔内；

该光源板位于该灯头顶部，该光源板上设置有圆周排列的若干LED灯珠，该配光透镜的入光部对应该些LED灯珠以使光源发出的光线通过该配光透镜的入光部进入该配光透镜中，并由该出光部折射出去，其中该配光结构使该LED灯呈现白炽灯发光效果。

9.根据权利要求8所述的LED灯，其特征在于：该配光透镜通过卡扣或者螺钉紧固连接于该灯体上。