CN203595077U

CN203595077U - 透镜及具有该透镜的灯具

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Publication number: CN203595077U
Application number: CN201320822978.7U
Authority: CN
Inventors: 刘炜斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2023-12-13

Abstract

本实用新型提供一种透镜及具有该透镜的灯具，所述透镜呈长条状；所述透镜设有容纳光源的凹槽，所述凹槽呈长条状；所述凹槽的内壁面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；所述透镜具有第一反射面、第二反射面和出射面；其中，部分光线进入所述第一侧向入射面后被所述第一反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线进入所述第二侧向入射面后被所述第二反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线经由所述正向入射面向所述出射面射出。所述第一侧向入射面和所述第二侧向入射面两者之中的至少一个为凹面或者凸面。

Description

透镜及具有该透镜的灯具

技术领域

本实用新型涉及一种透镜以及具有这种透镜的LED灯具。

背景技术

由于LED灯具拥有节能、光效高、色彩丰富、寿命长等特点，近年来受到广泛推崇。但是在一些特殊的应用场合，环境要求LED的出光为特别的光束，比如有些需要聚焦光束，为获得这样的聚焦光束，一般制造工艺是为每个LED灯珠的出光口配置专门设计的聚光杯。每个灯珠配置一个聚光杯，导致制造工艺过于繁杂，LED灯具的结构也偏于复杂。

如何在获得特别的光束的同时，简化LED灯具的组装，成为业界人士思考的问题。

实用新型内容

为了使得在具有良好的光学效果的同时LED灯具组装更为简便，本实用新型提供一种透镜，所述透镜呈长条状；所述透镜设有容纳光源的凹槽，所述凹槽呈长条状；所述凹槽的内壁面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；所述透镜具有第一反射面、第二反射面和出射面；其中，部分光线进入所述第一侧向入射面后被所述第一反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线进入所述第二侧向入射面后被所述第二反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线经由所述正向入射面向所述出射面射出；所述第一侧向入射面和所述第二侧向入射面两者之中的至少一个为凹面或者凸面。

作为优选的，所述透镜第一反射面和所述第二反射面均为抛物面。

作为优选的，所述第一反射面与所述第一侧向入射面形成的焦点为第一焦点，所述第二反射面与所述第二侧向入射面形成的焦点为第二焦点，所述正向入射面和所述出射面形成的焦点为第三焦点，第一焦点、第二焦点和第三焦点两两之间的距离小于或等于20mm。

作为优选的，在垂直于所述透镜长度方向的投影上，所述正向入射面距离光源最近的点为第一近点，所述第一焦点、所述第二焦点和所述第三焦点与所述第一近点距离之间的距离均在2～80mm之间。

作为优选的，以所述第一反射面为参照，所述第一侧向入射面为凹面；以所述第二反射面为参照，所述第二侧向入射面为凹面或者凸面。

作为优选的，以所述第一反射面为参照，所述第一侧向入射面为凸面；以所述第二反射面为参照，所述第二侧向入射面为凹面或者凸面。

作为优选的，所述第一侧向入射面为平面；以所述第二反射面为参照，所述第二侧向入射面为凹面或者凸面。

作为优选的，所述出射面为平面，以所述出射面为参照，所述正向入射面为凸面或者凹面；或者，所述正向入射面为平面，以所述正向入射面为参照，所述出射面为凸面或者凹面。

作为优选的，定义垂直于光源投射方向的面为基准面，且基准面位于所述光源的下方，所述出射面位于所述光源的上方，以所述基准面为参照，以所述正向入射面和所述出射面均为凸面，或者均为凹面。

作为优选的，所述正向入射面为平面，以所述正向入射面为参照，所述出射面为两侧平面，中间为凸面或者凹面。

作为优选的，所述透镜的长度大于或等于150mm，所述正向入射面的宽度在2～80mm之间。

本实用新型还提供一种LED灯具，具有一透镜，所述透镜呈长条状；所述透镜设有容纳光源的凹槽，所述凹槽呈长条状；所述凹槽的内壁面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；所述透镜具有第一反射面、第二反射面和出射面；其中，部分光线进入所述第一侧向入射面后被所述第一反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线进入所述第二侧向入射面后被所述第二反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线经由所述正向入射面向所述出射面射出；所述第一侧向入射面和所述第二侧向入射面两者之中的至少一个为凹面或者凸面还具有电路基板和多个LED光源，多个LED光源呈直线排列的安装于电路基板上且位于所述凹槽之中。

本实用新型的LED灯具采用了长条状的透镜，透镜设置长条状的、容纳LED光源的凹槽，这样，多个LED光源可以共用一个透镜，达到预计的光学效果的同时，避免光的损耗以及对光继续再分配，且有利于简化组装，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的具有透镜的LED灯具，其中，图1(a)为LED灯具的组装图，图1(b)为的透镜的横截面的示意图，图1(c)为透镜的另一角度的立体图；

图2为本实用新型第二实施例的透镜，图2(a)为透镜的立体图，图2(b)为透镜的横截面示意图；

图3为本实用新型第三实施例的透镜，图3(a)为透镜的立体图，图3(b)为透镜的横截面示意图；

图4为本实用新型第四实施例的透镜，图4(a)为透镜的立体图，图4(b)为透镜的横截面示意图；

图5为本实用新型第五实施例的透镜，图5(a)为透镜的立体图，图5(b)为透镜的横截面示意图；

图6为本实用新型第六实施例的透镜，图6(a)为透镜的立体图，图6(b)为透镜的横截面示意图；

图7为本实用新型第七实施例的透镜，其中，图7(a)为透镜的立体图，图7(b)为透镜的横截面示意图。

附图标号说明：

电路基板10； LED光源20；透镜30；

出射面 31A、31B、31C、31D、31E、31F、31Ga、31Gb、31Gc；

第一反射面32；第二反射面33；

正向入射面 34A、34B、34C、34D、34E、34F、34G；

第一侧向入射面 35A、35B、35C、35D、35E、35F、35G；

第二侧向入射面 36A、36B、36C、36D、36E、36F、36G；

第一焦点A；第二焦点B；

第三焦点C；第一近点O。

具体实施方式

以下结合具体实施例阐述本实用新型的具有透镜的LED灯具的构造。以下各个实施例之中，所用的方位词“上”、“下”、“中”均是以图1图面所示的方位为基准，因此，当其他图面之中的物体的摆放方向发生变动时，方位也相应发生改变；“凹”、“凸”在以下各个实施例，有不同的参照。

实施例1

请参照图1(a)所示，LED灯具包括电路基板10、固定于电路基板10的LED光源20（即LED灯珠）和透镜30，其中，多个LED光源20在电路基板10上依序排列成直线，透镜覆盖了LED光源20。LED灯具还具有外壳（未图示），电路基板10和透镜30都固定于外壳上。

请参照图1(b)和图1(c)所示，透镜30为塑料材质，呈条形状，透镜的延伸方向定义为长度方向（即纵向），透镜30的长度L大于或等于150mm。透镜30的下部分设有凹槽，凹槽也沿纵长方向延伸，凹槽用于放置LED光源20。

请参照图1(b)所示，从垂直于长度方向的横截面上看，透镜30具有位于上面的出射面31A，位于两侧的第一反射面32和第二反射面33，第一反射面32和第二反射面33为抛物面。凹槽的内壁面划分为三个部分，分别为正向入射面34A，与第一反射面32相应的第一侧向入射面35A，与第二反射面33相应的第二侧向入射面36A。

出射面31A为平面，以出射面31A为参照，正向出射面34A为凸面；以第一反射面32为参照，第一侧向入射面35A为凹面；以第二反射面33为参照，第二侧向入射面36A为凹面。

定义第一反射面32与第一侧向入射面35A形成的焦点为第一焦点A，定义第二反射面33与第二侧向入射面36A形成的焦点为第二焦点B；定义正向入射面34A与出射面31A形成的焦点为第三焦点C。

请参照图1(b)和图1(c)所示，正向入射面34A的宽度W在2～80mm之间，第一焦点A、第二焦点B和第三焦点C两两之间的距离小于或等于20mm。第一焦点A、第二焦点B和第三焦点C形成的范围定义为焦柱，LED光源20设置于焦柱范围内以利于光的射出，这样，部分光线进入第一侧向入射面35A后被第一反射面32反射，再通过出射面31A射出；部分光线进入第二侧向入射面36A后被第二反射面33反射，再通过出射面31A射出；部分光线经由正向入射面34A向出射面31A射出。在以下其他实施例之中，第一焦点A、第二焦点B在图面上省略了标示。

第一反射面32和第二反射面33可以对称设置，也可以不对称设置。本实施例之中，第一反射面32和第二反射面33对称设置，并且第一反射面32和第二反射面33均为同一抛物线的部分。请参照图1(b)所示，所述正向入射面34A距离所述LED光源10最近的点为第一近点O，第一焦点A、第二焦点B、第三焦点C与第一近点O距离之间的距离H均在2～80mm之间。

实施例2

请参照图2(a)和图2（b）所示，图2(b)为本实用新型的第二个实施例的透镜的横截面示意图。定义垂直于光源投射方向的面为基准面，且基准面位于光源的下方，出射面位于光源的上方。区别于第一实施例在于，以基准面MN参照，以正向入射面34B和出射面31B均为向基准面MN凸出，为凸面。

实施例3

请参照图3(a)和图3(b)所示，图3(b)为本实用新型的第三个实施例的透镜的横截面示意图，区别于第一实施例在于，以第一反射面32为参照，第一侧向入射面35C为凸面；以第二反射面33为参照，第二侧向入射面36C为凸面。

实施例4

请参照图4(a)和图4(b)所示，图4(b)为本实用新型的第四个实施例的透镜的横截面示意图，区别于第一实施例在于，第一侧向入射面35D为平面；以第二反射面33为参照，第二侧向入射面36D为凸面。

实施例5

请参照图5(a)和图5（b）所示，图5（b）为本实用新型的第五个实施例的透镜的横截面示意图，区别于第一实施例在于，第一侧向入射面35E为平面；以第二反射面33为参照，第二侧向入射面36E为凹面。

实施例6

请参照图6(a)和图6（b）所示，图6（b）为本实用新型的第六个实施例的透镜的横截面示意图，区别于第一实施例在于，以第一反射面32为参照，第一侧向入射面35F为凹面；以第二反射面33为参照，第二侧向入射面36F为凸面。

实施例7

请参照图7(a)和图7（b）所示，图7（b）为本实用新型的第七个实施例的透镜的横截面示意图，区别于第一实施例在于，出射面为凸面和平面的结合，出射面的两侧为平面31Ga和31Gc，出射面的中间为相对平面部分（31Ga、31Gc）凸出的凸出部分31Gb，正向入射面34G为平面，以第一反射面32为参照，第一侧向入射面35G为凹面；以第二反射面33为参照，第二侧向入射面36G为凹面。

本实用新型的具有透镜的LED灯具，具有以下优点：

（1）透镜采用塑料材质，有利于成型，降低生产成本，且重量轻；

（2）透镜采用长条形，使得多个依序排列成直线的LED光源无需一一配置聚光杯，多个LED光源共用透镜，极大地方便了安装，简化了安装程序，有利于降低成本；

（3）LED光源设置于焦柱范围内，能够尽量将光以最优的入射角度进行传播；

（4）不同的透镜的实施方案就有不同的光效，满足不同的使用场合；

（5）第一反射面和第二反射面为抛物面，利于LED光源的的反射，降低光损耗；

（6）第一侧向入射面和第二侧向入射面两者之中的至少一个为凹面或者凸面，通过设计凹面或者凸面的曲率半径，使得第一侧向入射面和第二侧向入射面能够接收更多光的入射；

（7）相对于LED光源呈现矩阵式排列的灯具，透镜的排布亦可以为相互并排，以达到简化结构的效果，并且有利于光学效果的加强；

（8）透镜的长度L大于或等于150mm，正向入射面的宽度W为2～80mm，第一焦点A、第二焦点B和第三焦点C与第一近点距离之间的距离H均为2～80mm，通过参数的设置，使得LED光源的光损耗较小，并且光分布效果也较好，灯具整体光效高。

应当理解的是，在所有面与面之间连接处加以倒角，或在某些面增加或者减少材料是本领域的常用技术手段。本实用新型的具有透镜的LED灯具，尤其适用于洗墙灯、投光灯、泛光灯、路灯等。

以上所述，仅仅是本实用新型的较佳实施例而已，熟悉本领域的普通技术人员仍可能基于本创作的教示及揭示，作出种种不背离本创作精神的替换与修饰，本创作的保护范围不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本创作的替换及修饰，均为本专利申请的权利要求书所主张。

Claims

1.一种透镜，其特征在于，所述透镜呈长条状；所述透镜设有容纳光源的凹槽，所述凹槽呈长条状；

所述凹槽的内壁面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；

所述透镜具有第一反射面、第二反射面和出射面；

其中，部分光线进入所述第一侧向入射面后被所述第一反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线进入所述第二侧向入射面后被所述第二反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线经由所述正向入射面向所述出射面射出；

所述第一侧向入射面和所述第二侧向入射面两者之中的至少一个为凹面或者凸面。

2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜第一反射面和所述第二反射面均为抛物面。

3.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述第一反射面与所述第一侧向入射面形成的焦点为第一焦点，所述第二反射面与所述第二侧向入射面形成的焦点为第二焦点，所述正向入射面和所述出射面形成的焦点为第三焦点，第一焦点、第二焦点和第三焦点两两之间的距离小于或等于20mm。

4.根据权利要求3所述的透镜，其特征在于，在垂直于所述透镜长度方向的投影上，所述正向入射面距离光源最近的点为第一近点，所述第一焦点、所述第二焦点和所述第三焦点与所述第一近点距离之间的距离均在2～80mm之间。

5.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，以所述第一反射面为参照，所述第一侧向入射面为凹面；以所述第二反射面为参照，所述第二侧向入射面为凹面或者凸面。

6.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，以所述第一反射面为参照，所述第一侧向入射面为凸面；以所述第二反射面为参照，所述第二侧向入射面为凹面或者凸面。

7.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第一侧向入射面为平面；以所述第二反射面为参照，所述第二侧向入射面为凹面或者凸面。

8.根据权利要求1至7任一所述的透镜，其特征在于，所述出射面为平面，以所述出射面为参照，所述正向入射面为凸面或者凹面；或者，所述正向入射面为平面，以所述正向入射面为参照，所述出射面为凸面或者凹面。

9.根据权利要求1至7任一所述的透镜，其特征在于，定义垂直于光源投射方向的面为基准面，且基准面位于所述光源的下方，所述出射面位于所述光源的上方，以所述基准面为参照，以所述正向入射面和所述出射面均为凸面，或者均为凹面。

10.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述正向入射面为平面，以所述正向入射面为参照，所述出射面为两侧平面，中间为凸面或者凹面。

11.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜的长度大于或等于150mm，所述正向入射面的宽度在2～80mm之间。

12.一种LED灯具，其特征在于，具有权利要求1至7任一所述的透镜，还具有电路基板和多个LED光源，多个LED光源呈直线排列的安装于电路基板上且位于所述凹槽之中。