CN202048501U

CN202048501U - Led灯具的出光透镜模组

Info

Publication number: CN202048501U
Application number: CN2011200062531U
Authority: CN
Inventors: 孙建国
Original assignee: Nanjing Handson Science & Technology Corp
Current assignee: Nanjing Handson Science & Technology Corp
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2021-01-11

Abstract

本实用新型揭示了一种LED灯具的出光透镜模组，包括出光透镜模组基座和内置其中的透镜本体，采用组合安装设计的透镜本体，使得透镜的出光角度可调整，特别在透镜本体内表面及其聚光帽的出光面设为粗糙面或增光膜，减少了内反射，加强出光面积，有效增强了出射光线的均匀度，提高大功率LED光源的配光性能。同时为快速组装提供了便利，有利于更广泛地将LED节能灯的特殊性能推广应用。

Description

LED灯具的出光透镜模组

技术领域

本实用新型涉及一种灯具出光透镜，适用于大功率、高亮度的发光二极管(LED)作为光源时所使用的出光透镜，属于光学和半导体照明技术领域。

背景技术

众所周知，采用大功率、高亮度LED作为白光光源的一些照明灯具，如室内节能灯、筒灯、杯灯、射灯和投光灯等，要求LED的出光是一定形状的聚焦光束，这样的聚焦光束必须在出光口配置专门设计的光学出光透镜才能形成。现有技术中，这种出光透镜大多采用玻璃或者高硬度透明树脂材料制作，其出光面为光滑的平面或者曲面。经实际应用发现，当LED光线穿过这种出光透镜时，照射面积周围往往存在不均匀的光斑，中心和四周的照度差异明显，同时出光角度固定不可调整，对LED光源产品的质量构成较大影响。造成这种现象的原因是：光源透镜的反射面和出射面无磨砂或镀膜处理，当LED光束通过出光透镜光滑的出光面时，光斑周围往往产生差异，使得LED的出光面均匀性不好。

目前，尽管人们了解影响LED光源质量的主要原因，但是由于现有加工工艺复杂、成本较高，而且安装和维修也不方便，所以难以克服上述几方面的弊端，因此要提高LED光源的出光质量必须寻找新的技术方案。

实用新型内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种LED灯具的出光透镜模组，通过对出光透镜出光面的改进，调整透镜的出光角度，以及可拆卸的安装结构，以便消除LED灯具出光面积内周围存在的光斑或光晕，得到符合实际照射面积的光源，从而提高LED灯具的出光质量，为大功率LED照明灯具的推广应用提供技术支持。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：

LED灯具的出光透镜模组，包括相组合的出光透镜模组基座及内置其中的透镜本体，所述透镜本体通过出光透镜模组基座装接固定在光源腔内，其特征在于：所述透镜本体设有一圆柱形腔体，所述圆柱形腔体底部装配并固定LED光源；所述圆柱形腔体顶部设置有朝向LED光源为凸球形的聚光帽，其中所述聚光帽的出光面上形成为粗糙结构。

进一步地，所述聚光帽的出光面上形成全表面或局部区域的粗糙结构，所述粗糙结构为磨砂状的粗糙面、具有半球状密集点坑的粗糙面、具有半球状密集凸起的粗糙面或具有径向分布的同心圆波纹状的粗糙面中的一种。且所述透镜本体圆柱形腔体的内表面为磨砂结构或涂设有增光层。

进一步地，所述透镜本体的外形为圆台形、圆柱形、球台形、棱台形之一，且其内设的圆柱形腔体及聚光帽的大小与LED光源的体积和高度匹配可调。

进一步地，所述出光透镜模组基座及其内置的透镜本体的透光率95％以上，其中所述出光透镜模组基座表面具有一个以上通孔，且所述每一个通孔的周缘均呈台阶结构，所述透镜本体插接于通孔中，且与台阶结构嵌接固定。

进一步地，所述出光透镜模组基座设有一用于装配及固定基座的支架，所述支架端部设有定位柱，且所述定位柱长度上超出所述透镜本体。

本实用新型对LED灯具的出光透镜模组进行改进，通过合理的加工处理，使得出光面表面粗糙化并产生漫反射，将满足全反射定律的光束改变方向，减少了内反射，有效消除了LED光束光斑和光晕，加强出光面积，有效增强出射光线的均匀度。另一方面，这种组合结构方式是在规定的几何尺寸限度内进行，出光透镜本体外观形状可以改变，光源腔体内表面的高度和形状也可以替换和改变，而透射率没有受到的影响，为快速组装提供了便利，提高大功率LED光源的配光性能。

附图说明

图1是本实用新型LED灯具出光透镜模组装配后的立体外观示意图；

图2是图1所示出光透镜模组的剖面示意图；

图3a、3b、3c、3d是本实用新型透镜本体四种、具不同代表性特征的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种LED灯具的出光透镜模组装配完成后一实施例的立体外观结构示意图，在现有技术中，出光透镜为一整体式结构，出光角度也是固定不变的，透镜体与灯具光源腔唯一装配位置，透镜的出光面也是光滑表面，因此在光线聚焦反射后出现光斑或光晕现象，影响了发光质量。本技术方案通过对透镜的出光面进行改进，透镜本体独立替换，实现互补，出光角度可以改变，而且出光面具有粗糙表面，可以很好地消除上述缺陷，提高LED白光光源的出光质量。该结构主要包括出光透镜模组基座1和内置其中的透镜本体2，其特别设计之处在于：出光透镜模组基座1表面具有若干个用于安装透镜本体2的通孔(未图示)，通孔的周缘均呈台阶结构，透镜本体2通过透镜模组基座1的通孔台阶结构固定于灯体的光源腔内。此外，该出光透镜模组基座1还设有一用于装配及固定基座的支架12，该支架12端部还设有长度上超出所述透镜本体定位柱11，定位柱11通过与之配套的定位孔固定于灯具的凹槽内(未图示)。再如图3a所示，该内置的透镜本体2设有一用于装配及固定光源的圆柱形腔体21，该圆柱形腔体底部贴设固定有LED光源3，且圆柱形腔体顶部设有朝向LED光源3呈凸出球形的聚光帽22。

另外，该透镜本体2与出光透镜模组基座1之间的连接结构不限于嵌入式压扣连接式结构，其还可为其它可拆卸式连接结构。

该出光透镜模组基座1及其透镜本体2的出光面均具有粗糙表面，其中该透镜本体2通常其形状可以为圆台形、圆柱形、球台形、棱台形其中之一(如图3a至3d所示)，并且透镜本体2内表面可设有增光涂层或者磨砂处理；该内置的透镜本体2的圆柱形腔体及球形聚光帽的大小都可以随光源的体积和高度调整，即使得透镜的出光角度可调整。该出光透镜模组基座和透镜本体由透光率在95％以上的玻璃、树脂或PC材料的混合物制成，不仅防碎、防尘、抗老化，而且具有磨砂效果，出光均匀柔和，无眩光，出光率高，加工方式简单，安全可靠。

出光面粗糙部分既可以是整个出光面表面，也可以是局部区域，粗糙表面的具体设置加工工艺可以采用喷砂、模压、压印或者化学蚀刻等多种方式。粗糙表面的设置有多种方式，比较简单的一种方式是将整个表面做成磨砂面，加工以后粗糙的出光面呈磨砂状态。透镜材料的电光特性不受损伤，透镜的透射率不低于原数值的95％，使用这种出光透镜可以很好地消除影响发光质量的眩光问题。

此外，该粗糙表面结构可以是磨砂状态的粗糙面，或者是具有密集分布的半球状点坑的粗糙面，或者是具有密集分布的半球状突起的粗糙面；还可以是具有径向分布的同心圆波纹状态的粗糙面。

综上所述，上述LED灯具的出光透镜模组与单一固定式出光透镜相比，具有明显的可替换性优势，而且具有光色柔和、出光均匀、角度可调整、安装替换方便等特性。广泛适用LED室内照明灯具的配光优选配套产品。因此，本实用新型是提高大功率LED光源发光质量的有效措施，对于采用多角度配光配置的LED灯具有着很好的应用前景。

上述组合方式是本实用新型LED灯具的出光透镜模组的优选实施方式，在本领域内对该技术方案进行的通常变化和替换都应包括在本专利申请的保护范围内。

Claims

1.LED灯具的出光透镜模组，包括相组合的出光透镜模组基座及内置其中的透镜本体，所述透镜本体通过出光透镜模组基座装接固定在光源腔内，其特征在于：所述透镜本体设有一圆柱形腔体，所述圆柱形腔体底部装配并固定LED光源；所述圆柱形腔体顶部设置有朝向LED光源为凸球形的聚光帽，其中所述聚光帽的出光面上形成为粗糙结构。

2.根据权利要求1所述的LED灯具的出光透镜模组，其特征在于：所述聚光帽的出光面上形成全表面或局部区域的粗糙结构，所述粗糙结构为磨砂状的粗糙面、具有半球状密集点坑的粗糙面、具有半球状密集凸起的粗糙面或具有径向分布的同心圆波纹状的粗糙面中的一种。

3.根据权利要求1所述的LED灯具的出光透镜模组，其特征在于：所述透镜本体圆柱形腔体的内表面为磨砂结构或涂设有增光层。

4.根据权利要求1所述的LED灯具的出光透镜模组，其特征在于：所述透镜本体的外形为圆台形、圆柱形、球台形、棱台形之一，且其内设的圆柱形腔体及聚光帽的大小与LED光源的体积和高度匹配可调。

5.根据权利要求1所述的LED灯具的出光透镜模组，其特征在于：所述出光透镜模组基座及其内置的透镜本体的透光率95％以上，其中所述出光透镜模组基座表面具有一个以上通孔，且所述每一个通孔的周缘均呈台阶结构，所述透镜本体插接于通孔中，且与台阶结构嵌接固定。

6.根据权利要求1所述的LED灯具的出光透镜模组，其特征在于：所述出光透镜模组基座设有一用于装配及固定基座的支架，所述支架端部设有定位柱，且所述定位柱长度上超出所述透镜本体。