CN203615244U - 一种透镜及具有该透镜的led模组 - Google Patents
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Abstract
一种透镜及具有该透镜的LED模组包括一个透镜，和一个与该透镜搭配使用的LED。所述透镜包括一个光轴，一个设置在该光轴上的光源设置处，一个与光轴相交的反光面，以及一个与光轴间隔设置的全反射面。所述反光面接收的来自所述光源设置处的光并反射向全反射面。所述全反射面位于所述反光面与光源设置处之间。该全反射面将接收的光源设置处的出射光以及反光面的反射光反射向反光面并经所述反光面射出，所述LED设置在所述光源设置处。所述透镜的出射光全部是经由所述反光面及全反射面反射后经出光面射出，使得用户难以直接看到LED芯片，从而可以避免LED芯片所发出的强光直接射向人眼，达到防眩光的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种灯具设备，特别是一种用在灯具上的透镜及具有该透镜的LED模组。
背景技术
传统的灯具通常采用卤素灯或荧光灯作为电光源。卤素灯或荧光灯耗电量大，且温度高，不利于节能。随着LED技术的发展，人们发现LED是目前最好的照明光源之一，它具有发光亮度高、使用寿命长等优点。LED作为光源已被广泛应用于照明灯。随着人们生活水平的提高，包括居住、建筑、商业等越来越多的开始使用一些用于照明的灯具，特别是需要一种使用LED灯作为光源的灯具，以节省能源与增加灯具寿命。
而随着“人性化照明”的理念深入人心，照明设计应营造良好的居家照明或商业照明效果，以满足人们生理、心理等各方面的要求。在一些展览柜、珠宝柜的使用场合中，以及居家使用中，由于LED芯片本身的特性，即高亮度特性，当这些的高亮度光直接射入人的眼睛会使人很不舒服，学术上这些高亮度的光称之为眩光。基于以上原因，防眩光灯具一直是一个灯具的设计要求，也是灯具品质高底的关键因素。
实用新型内容
有鉴于此，有必要提供一种可以避免眩光的透镜及具有该透镜的LED模组，以满足上述需求。
一种透镜包括一个光轴，一个设置在该光轴上的光源设置处，一个与光轴相交的反光面，以及一个与光轴间隔设置的全反射面。所述反光面接收的来自所述光源设置处的光并反射向全反射面。所述全反射面位于所述反光面与光源设置处之间。该全反射面将接收的来自光源设置处的出射光以及反光面的反射光反射向反光面。
一种LED模组包括一个透镜，和一个与该透镜搭配使用的LED。所述透镜包括一个光轴，一个设置在该光轴上的光源设置处，一个与光轴相交的反光面，以及一个与光轴间隔设置的全反射面。所述反光面接收的来自所述光源设置处的光并反射向全反射面。所述全反射面位于所述反光面与光源设置处之间。该全反射面将接收的光源设置处的出射光以及反光面的反射光反射向反光面并经所述反光面射出，所述LED设置在所述光源设置处。
与现有技术相比，所述透镜的出射光全部是经由所述反光面及全反射面反射后经出光面射出，使得用户难以直接看到LED芯片，从而可以避免LED芯片所发出的强光直接射向人眼，达到防眩光的目的。
附图说明
以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中：
图1为本实用新型提供的一种LED模组的结构分解示意图。
图2A-图2B为图1的LED模组的LED芯片在不同位置的截面结构示意图。
图3为图1的LED模组的光路图。
具体实施方式
以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅作为实施例，并不用于限定本实用新型的保护范围。
请参阅图1至图3，其为本实用新型所提供的一种LED模组100的结构示意图。所述LED模组100包括一个透镜10和一个设置在所述透镜10中的LED芯片20。所述透镜10包括一个光轴11，一个设置在该光轴11上的光源设置处12，一个与所述光轴11相交的反光面13，以及一个与所述光轴11间隔设置的全反射面14。
与所有透镜一致，每一个透镜都包括一根光轴。所述光轴111用于设置所述LED芯片20，同时该光轴111也是光路设计的导向。
所述光源设置处12用于设置光源，如LED芯片20，或者是其他的光源，如灯泡。可以想到的是，当其他光源如灯泡与透镜10的尺寸比例和LED芯片20与透镜10的尺寸比例相当时，则也可以使用灯泡来作为光源，同样可以达到本实用新型所要达到的技术效果。为了充分利用所述LED芯片20的出射光，所述光源设置处12可以为一沉孔，换名话说，所述透镜10还包括一个沉孔，该沉孔的轴向中心线穿过所述透镜10的光轴11。如图2A、图2B所示，所述LED芯片20可以设置在该沉孔的里面，也可以设置在该沉孔的外面，即沉孔的里面或外面皆可以作为光源的光源设置处12。当LED芯片20设置在沉孔中时，为了在使透镜10的利用最大化的同时，便于组装该透镜10与LED芯片20，该LED芯片20的出光面的相反侧与所述沉孔的开口端齐平。当LED芯片20设置在沉孔的外面时，为了使LED芯片20的所有出射光全部能进入透镜10中，优选的是，该LED芯片20的出光面与所述沉孔的开口端齐平。在本实施例中，所述LED芯片20的出光面与所述沉孔的开口端齐平。所述为沉孔的光源设置处12可以分为侧壁121和一个顶部122。所述LED芯片20的出射光射向该侧壁121和顶部122。
所述反光面13朝向所述光源设置处12的顶部122并与光轴11相交，从而使得该反光面13接收所述顶部122所发出的光并将来自该顶部122的出射光反射出去。请参阅图2，由于所述LED芯片20相对于整个透镜10来说，可以简化为一个点光源，因此在一个沿光轴11的截面上，所述顶部122的出射光呈扇形，即所述顶部122的每一条出射光相对于光轴11的角度皆不一致，因此，在沿光轴11的截面上，所述出光面12在任一点的切线与光轴11的角度也皆不一致，但基本上成一弧形。该反光面13应当将所有来自所述顶部122的出射光反射出去。
所述全反射面14用于将接收到的光都反射出去，其设置在光滑设置处12与反光面13之间。在沿光轴11的截面上，所述全反射面14的轮廓线的一端与反光面13连接，另一端与光源设置处12的侧壁121的自由端连接，从而可以接收所有来自所述反光面13与光源设置处12的侧壁121的出射光。所述全反射面14利用全反射定律，将来自所述反光面13与光源设置处12的侧壁121的所有光线全部反射出去。
所述透镜10还包括一个出光面15，该出光面15与反光面13为同一个面，只是该出光面15朝向透镜10的外侧，而所述反光面13朝向透镜10的内部。所述全反射面14的出射光全部经该出光面15射向所述透镜10的外侧。为了控制出光面15的出射光束的射束宽度(beam width)，以在被照射面(图未示)形成可控大小的光斑，在该出光面15上设置有多个相互连接的六角形微球面透镜。每一个球面透镜都具有一个球面半径，即曲率R，该球面弧形的拱高h，以及每一个六角形的对边距离L。通过改变R、h、以及L即可以改变每一个六角形微球面透镜116的射束宽度。例如，当R=3.0mm，h=0.1mm，L=1.33mm时，所得到的六角形微球面透镜116的射束宽度将是一个12度到17度的射束宽度。当R=2.0mm，h=0.2mm，L=1.51mm时，所得到的六角形微球面透镜116的射束宽度将是一个20度至24度的射束宽度。当R=3.0mm，h=0.5mm，L=3.0mm时，所得到的六角形微球面透镜116的射束宽度将是一个25度至30度的射束宽度。
所述LED(Light Emitting Diode)20是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光能。该LED芯处20的中心设置在透镜10的光轴11上。
与现有技术相比，所述透镜10的出射光全部是经由所述反光面13及全反射面14反射后经出光面15射出，使得用户难以直接看到LED芯片20，从而可以避免LED芯片20所发出的强光直接射向人眼，达到防眩光的目的。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种透镜，包括一个光轴，一个设置在该光轴上的光源设置处，其特征在于，所述透镜还包括一个与光轴相交的反光面，以及一个与光轴间隔设置的全反射面，所述反光面接收的来自所述光源设置处的光并反射向全反射面，所述全反射面位于所述反光面与光源设置处之间，该全反射面将接收的来自光源设置处的出射光以及反光面的反射光反射向反光面。
2.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述透镜为一种绕光轴回转的回转体。
3.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述反光面与全反射面相交。
4.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述透镜还包括一个出光面，该出光面与反光面为同一个面并朝向透镜的外侧，所述反光面朝向透镜的内部。
5.如权利要求4所述的透镜，其特征在于：所述全反射面所反射出的光经该出光面出射。
6.如权利要求4所述的透镜，其特征在于：所述出光面上设置有多个相互连接的六角形微球面透镜，该六角形微球面透镜的曲率、拱高以及对边距离根据预定的光线射束宽度设置。
7.一种LED模组，其包括一个透镜，和一个与该透镜搭配使用的LED芯片，所述透镜包括一个光轴，一个设置在该光轴上的光源设置处，其特征在于，所述透镜还包括一个与光轴相交的反光面，以及一个与光轴间隔设置的全反射面，所述反光面接收的来自所述光源设置处的光并反射向全反射面，所述全反射面位于所述反光面与光源设置处之间，该全反射面将接收的光源设置处的出射光以及反光面的反射光反射向反光面并经所述反光面射出，所述LED芯片设置在所述光源设置处。
8.如权利要求7所述的LED模组，其特征在于：所述透镜还包括一个沉孔，该沉孔的轴向中心线穿过所述透镜的光轴，同时LED芯片收容在该沉孔中，且该LED芯片的中心设置在该光轴上。
9.如权利要求7所述的LED模组，其特征在于：所述透镜还包括一个沉孔，该沉孔的轴向中心线穿过所述透镜的光轴，同时LED芯片的出光面与该沉孔的开口端齐平，且该LED芯片的中心设置在所述光轴上。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN107869699A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-04-03 | 安徽芯瑞达科技股份有限公司 | 一种新型双反射透镜 |
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2013
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