CN201992566U - 一种led用广角配光透镜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种透镜，特别是一种LED专用的广角配光透镜。所述的LED透镜为一旋转体，旋转体的顶部为一内凹的锥面构成的反射面；外轮廓侧面是一从下至上逐渐向内缩的弧线为透镜的出射面；所述的透镜还包括有两个入射面，所述的LED透镜底部有一内锥圆台腔体，腔体的侧壁为入射面，腔体的顶部有一凸弧面为入射面。本实用新型的优点是：1、解决了光斑的问题，实现照明级大功率LED作为在均匀面光源照明的应用，LED单灯性能稳定，颗数减少，系统寿命和可靠性好；2、大功率LED光效较高，散热性能好，寿命较长，是照明用LED发展的主要趋势。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种透镜，特别是一种LED专用的广角配光透镜。
背景技术：
LED光源作为绿色节能的光源，在照明领域正逐步取代传统光源。大功率LED相对小功率LED光效更高、显色指数更好、色温和光衰特性更加稳定。是照明用LED光源主流的方向，也是目前国际LED大厂研发的主流方向。然而由于大功率LED单颗亮度较高的特点、目前主要用在射灯等重点照明领域以及道路照明。商业或家居的泛光照明灯具目前仍以3528、5050等1瓦以下的小、中功率LED为主。
目前的LED面光源照明主要有两种：
1)侧光式照明：通常在采用中、小功率LED线性排列于导光板侧边，通过背光网点的散射使光线均匀。其缺点是光线在导光板材料内部不断反射，通过光程较长，光损严重。
2)直下式照明：通常直接使用LED阵列作为背光，通过扩散材料实现光线的均匀与柔化。由于LED为Lambertian配光，中心光线最强，单颗LED形成的光斑范围小，若使用稀疏排列的大功率LED作为 背光源，则不足以实现均匀扩散，会形成亮点。因此目前的面光源多使用小功率LED密布，以避免形成明显的光斑。其缺点是：1、小功率LED通常是非照明级产品，寿命和可靠性较差；2、实现同样的面光源照明，小功率LED用量为大功率LED的20倍左右，单位光通量成本较昂贵。颗数的增加也进一步降低了系统的可靠性。
发明内容：
本实用新型正是为了解决上述问题而实用新型的一种LED用广角配光透镜。
本实用新型是通过以下技术手段实现的：
一种LED用广角配光透镜，所述的LED透镜为一旋转体，旋转体的顶部为一内凹的锥面构成的反射面；外轮廓侧面是一从下至上逐渐向内缩的弧线为透镜的出射面；所述的透镜还包括有两个入射面，所述的LED透镜底部有一内锥圆台腔体，腔体的侧壁为入射面，腔体的顶部有一凸弧面为入射面。
光线自LED光源发出，一部分光线通过上方的弧面会聚到顶部的圆锥面上，经过全反射后透过曲面射出。其余的光线通过圆台侧壁的折射，透过曲面射出。
一种如上所述LED用广角配光透镜在照明的应用，所述的LED用广角配光透镜在面光源的应用。
本实用新型通过全新的透镜设计，可将LED灯的Lambertian配光分布转化成扁平盘状配光分布，使得光线倾向两侧分布，中心光强 削弱，边缘光强增强，从而在受照平面形成大角度范围均匀光斑。
如附图1是LED光源Lambertian配光分布；附图2经过二次光学透镜后的配光分布。从图中我们可以明确看出中心光强A为峰值光强C的1/10左右；向上半峰值全角B处110°～140°；峰值C全角140°～160°；向下半峰值全角度D处150°～175°。图3为LED经过二次光学透镜后光晕轮廓示意图，LED光源S，距离漫透射扩散材料层L透射出直径为M的光晕，其中D≥3h。
从上可得知在面光源使用中，本实用新型透镜在保证LED高亮节能的同时，通过将LED灯的Lambertian配光分布转化成扁平盘状配光分布，从而在受照平面形成大角度范围均匀光斑。能够使稀疏排列的大功率LED作为背光的面光源实现均匀扩散。避免了亮点或光斑的出现。本实用新型的优点是：1、解决了光斑的问题，实现照明级大功率LED作为在均匀面光源照明的应用，LED单灯性能稳定，颗数减少，系统寿命和可靠性好；2、大功率LED光效较高，散热性能好，寿命较长，是照明用LED发展的主要趋势；3、本实用新型透镜结合大功率LED作为面光源背光，由于单灯的均匀扩散面积大，能够使面光源在连续2颗LED发生故障的情况下在出光面仍看不到暗斑，减少了系统的维护。
附图说明：
图1为一般的LED光源Lambertian配光分布；
图2为经过二次光学透镜后的配光分布；
图3为LED经过二次光学透镜后光晕轮廓示意图；
图4为透镜的剖面示意图；
图5为透镜的结构示意图。
具体实施例：
结合附图4和附图5，一种LED用广角配光透镜，所述的LED透镜为一旋转体，旋转体的顶部为一内凹的锥面构成的反射面1；外轮廓侧面是一从下至上逐渐向内缩的弧线2为透镜的出射面；所述的透镜还包括有两个入射面，所述的LED透镜底部有一内锥圆台腔体，腔体的侧壁为入射面4，腔体的顶部有一凸弧面为入射面3。光线自LED光源发出，一部分光线通过上方的弧面3会聚到反射面1上，经过全反射后透过出射曲面2射出。其余的光线通过圆台侧壁的入射面4的折光，透过出射曲面2射出，形成图2所示的配光分布。
上述的LED用广角配光透镜，可以使得LED照明运用到面光源中，在面光源如灯箱等物品上，广角配光透镜
本实用新型采用了一种新颖的配光透镜。解决了光斑的问题，实现照明级大功率LED作为在均匀面光源照明的应用。
尽管对本实用新型进行了详细描述，但是可以知道的是，本文不应理解为对本实用新型的限制，任何同等的替换或改变都应属于本实用新型保护范围。
Claims (1)
1.一种LED用广角配光透镜，其特征在于所述的LED透镜为一旋转体，旋转体的顶部为一内凹的锥面构成的反射面(1)；外轮廓侧面是一从下至上逐渐向内缩的弧线(2)为透镜的出射面；所述的透镜还包括有两个入射面，所述的LED透镜底部有一内锥圆台腔体，腔体的侧壁为入射面(4)，腔体的顶部有一凸弧面为入射面(3)。
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