CN202561647U - 用于小型射灯的灯具透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于小型射灯的灯具透镜，包括呈倒扣碗型的透镜本体，所述透镜本体的底部设有用于容置LED光源的沉孔，且所述沉孔的底部设置成外凸的透镜入射球面，所述透镜本体的顶部设有内凹的透镜出射面，所述透镜出射面包括中间区域出射面和环设于该中间区域出射面四周的周边区域出射面，所述透镜本体的侧面设有透镜反射面。本实用新型提供的用于小型射灯的灯具透镜，结构简单、安装方便，可控制光分布及光的输出角度，能够有效减小累计安装公差，并且具有出光分布均匀、光圈过渡柔和无黄圈、指向性好以及区域外无杂光等优点。

Description

用于小型射灯的灯具透镜

技术领域

本实用新型涉及小型射灯类灯具的透镜。

背景技术

LED作为绿色、节能、环保光源，在过去的几年中得到大力的发展，但LED的光源的一次光学射出角度远远无法满足目前照明市场的照明要求，光的角度、指向性、炫光等都需要通过二次光学设计来修饰及改变，从而满足照明环境的要求。

目前，二次光学设计多数由透镜、反光杯这两大类构成。

其中之一，反光杯主要应用于聚光角度小（一般小于15°光射出角）、体积小的单颗1W LED光源，例如LED手电筒、LED矿灯等应用领域。

其中之二，对于透镜，目前小型射灯市场上采用多穴类透镜，其是由两颗或以上多颗透镜一起使用的组合型透镜，其光的输出、光混合后光的损失、光的品质等方面都存在一定的缺陷。随着LED MR16类灯具的普及，传统的小型射灯类灯具多穴透镜从光学角度考虑出光的均匀度、光的品质以及光的利用率方面等存在的缺点，并通过设计有效的二次光学结构方式去克服上述缺点。从灯具装配方面来考虑，请参见图1A和图1B，多穴类透镜（安装的公差非常难以控制，其累计公差比较大，其对安装精度要求高，非常不方便组装和使用。

近年来，单穴透镜灯具虽然有少量运用，但多数没有针对灯具结构和出光效果来设计及使用，都采用原来制作其它领域产品的公共模具生产的透镜应用于射灯，除了出光角度外，其它要求均远远低于小型射灯类灯具的要求。

因此，如何提供一种结构简单、安装方便、累计安装公差小、且出光效果好的用于小型射灯的灯具透镜是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型的所要解决的技术问题是提供一种结构简单、安装方便、累计安装公差小、且出光品质更好的用于小型射灯的灯具透镜。

为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于小型射灯的灯具透镜，包括呈倒扣碗型的透镜本体，所述透镜本体的底部设有用于容置LED光源的沉孔，且所述沉孔的底部设置成外凸的透镜入射球面，所述透镜本体的顶部设有内凹的透镜出射面，所述透镜出射面包括中间区域出射面和环设于该中间区域出射面四周的周边区域出射面，所述透镜本体的侧面设有透镜反射面。

进一步的，所述中间区域出射面为外凸的蜂窝状小球面。

进一步的，所述中间区域出射面的位置与所述透镜入射球面相对应。

进一步的，所述透镜反射面的表面包括若干外凸的弧形面，所述若干外凸的弧形面组成蛛网状结构。

进一步的，所述周边区域出射面采用内凹形喇叭口设计。

进一步的，所述透镜本体的底部还设有若干LED光源安装卡口，所述若干LED光源安装卡口均匀设置于所述沉孔的四周。

进一步的，所述透镜本体的底部设有四个LED光源安装卡口。

进一步的，所述透镜本体的顶部四周均匀设置两个及两个以上螺丝固定孔。

进一步的，所述透镜本体的顶部四周设有用于设置所述螺丝固定孔的凸部。

进一步的，所述透镜出射面形成的出射角的角度范围是20-60度。

进一步的，所述透镜本体采用透明固体材料。

进一步的，所述透镜本体选用硅胶、光学级透明材料、聚碳酸酯、玻璃中的一种。

与现有技术相比，本发实用新型所述的用于小型射灯的灯具透镜具有如下有益效果：

1.在装配和安装方面，本实用新型具有结构简单、安装方便的优点，采用单穴透镜，不但可以简化结构，而且可以减小累计公差，有效减少二次光学设计的误差。

2.在出光效果方面，采用单穴透镜，重叠区域少，光利用率高。中间区域和边缘区域光过度均匀，无黄圈、出光均匀。采用光学折射效果控制LED光源的光学角度，光的指向性好，角度一致性高。透镜反射面上采用蛛网状结构设计，可以获得接近于传统MR16灯具的出光效果，有效的改善了目前LED灯具出光效果和传统灯具出光效果之间的差异，出光品质高。

3.本实用新型的还有如下优点：角度调节方便，采用单穴制作方式，角度控制在20°～65°的控制范围，因此，角度可调节范围大，覆盖面广，基本可满足目前市面流通MR16灯具的产品要求，很好的克服了LED MR16目前存在的角度不一致形状就改变的弊端。

综上所述，本实用新型提供的用于小型射灯的灯具透镜，结构简单、安装方便，可控制光分布及光的输出角度，能够有效减小累计安装公差，并且具有出光分布均匀、光圈过渡柔和无黄圈、指向性好以及区域外无杂光等优点。

附图说明

本实用新型的用于小型射灯的灯具透镜由以下的实施例及附图给出。

图1A是现有的透镜的结构示意图；

图1B是现有的透镜的侧视结构示意图；

图2A是本实用新型的一实施例的用于小型射灯的灯具透镜的结构仰视示意图；

图2B是本实用新型的一实施例的用于小型射灯的灯具透镜的结构剖视示意图；

图2C是本实用新型的一实施例的用于小型射灯的灯具透镜的结构侧视示意图；

图2D是本实用新型的一实施例的用于小型射灯的灯具透镜的结构俯视示意图；

图3A是本实用新型的一实施例的用于小型射灯的灯具透镜的应用原理图；

图中：

1---中间区域出射面；2---周边区域出射面；3---螺丝固定孔3；4---安装LED光源安装卡口4；5---透镜入射球面；6---透镜反射面6；7---LED光源；8---散热结构；9---通电导线；10---沉孔。

具体实施方式

以下将对本实用新型的用于小型射灯的灯具透镜作进一步的详细描述。

下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参阅图2A至图2D，本实施例提供的一种用于小型射灯的灯具透镜，包括呈倒扣碗型的透镜本体，所述透镜本体的底部设有用于容置LED光源的沉孔10，且所述沉孔10的底部设置成外凸的透镜入射球面5，所述透镜本体的顶部设有内凹的透镜出射面，所述透镜出射面包括中间区域出射面1和环设于该中间区域出射面1四周的周边区域出射面2，所述透镜本体的侧面设有透镜反射面6。

由于所述透镜本体的底部设有用于容置LED光源的沉孔10，且所述沉孔10的底部设置成外凸的透镜入射球面5，即透镜的光射入面（背面）采用球面且设计有安装LED光源用的沉孔10，LED光源的出光面侧扣入沉孔10内，以最大限度的引导所有的光射入透镜内部，从而达到改变光的射出角的目的。

由于所述透镜本体的顶部设有内凹的透镜出射面，所述透镜出射面包括中间区域出射面1和环设于该中间区域出射面1四周的周边区域出射面2，所述透镜出射面整体呈内凹的漏斗型，所述周边区域出射面2采用内凹形喇叭口设计，所述周边区域出射面2为带一定弧度的光滑表面，周边区域出射面2的喇叭口设计可以起到起到收集光的作用。

优选的，所述中间区域出射面1为外凸的蜂窝状小球面，中间区域为蜂窝状小球面以均衡中间区域射出光的强度，达到中间区域光均衡分布的效果。

优选的，所述中间区域出射面1的位置与所述透镜入射球面5相对应，可以使得经透镜入射球面5进入的光均匀地由所述透镜出射面射出，提高出光品质。

优选的，所述透镜反射面6的表面包括若干外凸的弧形面，类似于方形，所述若干外凸的弧形面组成规则的蛛网状结构，各个弧形面具有自然的弧度。该镜反射面主要的作用为反射和扩散光，从而保证光的均匀性。透镜反射面6采用蛛网状结构，使得其出光效果更接近于传统MR16灯具的出光效果，有效的改善了目前LED灯具出光效果和传统灯具出光效果之间的差异，显著提高了出光品质。

优选的，所述透镜本体的底部还设有若干LED光源安装卡口4，所述若干LED光源安装卡口4均匀设置于所述沉孔10的四周。本实施例中，所述透镜本体的底部设有四个LED光源安装卡口4。通过设置LED光源安装卡口4，便于实现LED光源的固定及焊接点的设置，保证透镜面能与LED光源出光面贴紧，以减少光的损失。

优选的，所述透镜本体的顶部四周均匀设置两个及两个以上螺纹安装孔，本是实施例中，所述透镜本体的顶部四周设有用于设置所述螺纹安装孔的凸部。通过设置螺纹安装孔，可以将该透镜安装到所需的地方，例如是灯具的散热结构上。

优选的，所述透镜出射面形成的出射角的角度度范围是20-60度，即所述所述透镜出射面中的周边区域出射面2形成的夹角的角度范围是20-60度。因此，其角度可调节范围大，覆盖面广，基本可满足目前市面流通MR16灯具的产品要求，很好的克服了LED MR16目前存在的角度不一致形状就改变的弊端。当透镜出射面的角度改变时，其外观尺寸也会出现相应的调整。

优选的，所述透镜本体可以采用透明固体材料。具体的，所述透镜本体可以选用硅胶、光学级透明材料、聚碳酸酯、玻璃中的一种，上述材料均具有较好的透射效果。

请参阅图3A，本实用新型的使用方法如下：LED光源7背面贴在散热结构8上，LED光源7焊接上通电导线9，并连接至驱动电源。LED光源7出光面侧扣入透镜上的沉孔10内，透镜底部预留安装LED光源安装卡口4，通电导线9的导线焊点和固定LED光源7的螺丝突出的部分都被安置在安装LED光源安装卡口4内。LED光源7出光面正对透镜入射球面5，LED光源7发出的光由透镜入射球面5穿过整个透镜结构，中间区域的光经中间区域出射面1即蜂窝状小球面射出，部分光由透镜反射面6反射后射出。

与现有技术相比，本发实用新型所述的用于小型射灯的灯具透镜具有如下有益效果：

1.在装配和安装方面，本实用新型具有结构简单、安装方便的优点，采用单穴透镜，不但可以简化结构，而且可以减小累计公差，有效减少二次光学设计的误差。

2.在出光效果方面，采用单穴透镜，重叠区域少，光利用率高。中间区域和边缘区域光过度均匀，无黄圈、出光均匀。采用光学折射效果控制LED光源的光学角度，光的指向性好，角度一致性高。透镜反射面上采用蛛网状结构设计，可以获得接近于传统MR16灯具的出光效果，有效的改善了目前LED灯具出光效果和传统灯具出光效果之间的差异，出光品质高。

3.本实用新型的还有如下优点：角度调节方便，采用单穴制作方式，角度控制在20°～65°的控制范围，因此，角度可调节范围大，覆盖面广，基本可满足目前市面流通MR16灯具的产品要求，很好的克服了LED MR16目前存在的角度不一致形状就改变的弊端。

综上所述，本实用新型提供的用于小型射灯的灯具透镜，结构简单、安装方便，可控制光分布及光的输出角度，能够有效减小累计安装公差，并且具有出光分布均匀、光圈过渡柔和无黄圈、指向性好以及区域外无杂光等优点。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，包括呈倒扣碗型的透镜本体，所述透镜本体的底部设有用于容置LED光源的沉孔，且所述沉孔的底部设置成外凸的透镜入射球面，所述透镜本体的顶部设有内凹的透镜出射面，所述透镜出射面包括中间区域出射面和环设于该中间区域出射面四周的周边区域出射面，所述透镜本体的侧面设有透镜反射面。

2.根据权利要求1所述的用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，所述中间区域出射面为外凸的蜂窝状小球面。

3.根据权利要求1所述的用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，所述中间区域出射面的位置与所述透镜入射球面相对应。

4.根据权利要求1所述的用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，所述透镜反射面的表面包括若干外凸的弧形面，所述若干外凸的弧形面组成蛛网状结构。

5.根据权利要求1所述的用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，所述周边区域出射面采用内凹形喇叭口设计。

6.根据权利要求1所述的用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，所述透镜本体的底部还设有若干LED光源安装卡口，所述若干LED光源安装卡口均匀设置于所述沉孔的四周。

7.根据权利要求6所述的用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，所述透镜本体的底部设有四个LED光源安装卡口。

8.根据权利要求1所述的用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，所述透镜本体的顶部四周均匀设置两个及两个以上螺丝固定孔。

9.根据权利要求8所述的用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，所述透镜本体的顶部四周设有用于设置所述螺丝固定孔的凸部。

10.根据权利要求1所述的用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，所述透镜出射面形成的出射角的角度范围是20-60度。

11.根据权利要求1~10中任意一项所述的用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，所述透镜本体采用透明固体材料。

12.根据权利要求11所述的用于小型射灯的灯具透镜，其特征在于，所述透镜本体选用硅胶、光学级透明材料、聚碳酸酯、玻璃中的一种。

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