CN203857407U - 一种led透镜及灯具照明系统 - Google Patents

Abstract

一种LED透镜及灯具照明系统，其包括一个的LED透镜，以及至少一个被照射面。所述LED透镜包括一个光轴，一个第一出光面，一个与所述第一出光面仅具有一条交线的第二出光面，一个设置在所述光轴上的光源设置处，以及一个设置在所述第一、第二出光面与光源设置处之间的全反射面。所述第一、第二出光面分别接收来自所述光源设置处及全反射面的光并直接射出。所述第一出光面的出射光与第二出光面的出射光分离。所述被照射面与所述LED透镜的位置关系为：。由于所述第一、第二出光面或V形槽仅具有一条垂直于其光轴的交线，同时该第一、第二出光面或V形槽将其出射光相互分离，并射向远离光轴的方向，从而可以使灯光射向并照亮两并排的货架上的货物。

Description

一种LED透镜及灯具照明系统

技术领域

本实用新型涉及一种照明设备，特别是一种LED透镜及灯具照明系统。

背景技术

一般的日常生活中，随处都可见到各种照明设备，例如，日光灯、路灯、台灯、艺术灯等。在上述的照明设备中，传统上大部分是以钨丝灯泡作为发光光源。近年来，由于科技日新月异，已利用发光二极管(LED)作为发光光源。甚者，除照明设备外，对于一般交通号志、广告牌、车灯等，亦都改为使用发光二极管作为发光光源。使用发光二极管作为发光光源，其好处在于省电，且亮度更大，故于使用上已逐渐普通化。

随着LED灯具的普及，越来越多的场合开始使用LED灯具，例如卧室、厨房、客厅等居家照明，以及冰柜、冷链、货架等商业照明。当LED灯具使用在商场等的天花板上，往往要求其能照亮两并排的货架上的货物。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种LED透镜及灯具照明系统，以满足上述需求。

一种LED透镜包括一个光轴，一个第一出光面，一个与所述第一出光面仅具有一条交线的第二出光面，一个设置在所述光轴上的光源设置处，以及一个设置在所述第一、第二出光面与光源设置处之间的全反射面。所述第一、第二出光面的交线与光轴垂直相交。所述第一、第二出光面分别接收来自所述光源设置处及全反射面的光并直接射出。所述第一出光面的出射光与第二出光面的出射光分离。

一种LED透镜包括一个光轴，一个V形槽，一个设置在所述光轴上的光源设置处，以及一个设置在所述V形槽与光源设置处之间的全反射面。所述V形槽的两边以所述光轴为对称轴对称设置，且该V形槽的两边分别接收来自所述光源设置处及全反射面的光并直接射出。同时该两边的出射光相互分离。

一种灯具照明系统包括如上两种LED透镜中的任意一个的LED透镜，以及至少一个设置在所述LED透镜出光方向上的被照射面。所述被照射面与所述LED透镜的位置关系为：

tga=x/h

其中：a为所述LED透镜的出光角的一半；

x为所述被照射面与光轴之间的距离；

h为所述被照射面与LED透镜之间的最小距离。

与现有技术相比，由于所述LED透镜具有所述的第一、第二出光面或V形槽，该第一、第二出光面或V形槽仅具有一条垂直于其光轴的交线，同时该第一、第二出光面或V形槽将其出射光相互分离，并射向远离光轴的方向，从而可以使灯光射向并照亮两并排的货架上的货物。

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灯具照明系统100的光路及位置示意图。

图2为图1的灯具照明系统所具有的LED透镜的立体结构示意图。

图3为图2的LED透镜的剖面结构示意图。

图4为图2的LED透镜的光路示意图。

图5为本实用新型提供的另一种LED透镜的立体结构示意图。

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，其为本实用新型所提供的一种灯具照明系统100的结构示意图。所述灯具照明系统100包括至少一个LED模组10，以及至少一个设置在所述LED模组10的出光方向上的被照射面20。在本实施例中，所述灯具照明系统100包括两个被照射面20，该两个被照射面20分别设置在所述LED模组10的光轴的两侧。在实际应用中，所述LED模组10可能会包括多排，且每一排又包括多个LED模组10，这可以根据每一排被照射面20的长短或排数来确定。在本实施例中，仅为了详细说明本实用新型，故仅示出一个LED模组10和两排与该LED模组10相对应的被照射面20。可以想到的是，该灯具照明系统100还包括其他元器件，如用于设置LED模组10的灯架，灯罩等组件，以及用于给LED模组10供电的电源等等，因为诸如此类的组件不为本实用新型的重点，在此不再赘述。

所述LED模组10包括一个LED透镜11，和一个与该透镜11搭配使用的LED12。

请参阅图2至图5，所述LED透镜11包括一个光轴111，一个第一出光面112，一个与所述第一出光面112仅具有一条交线113的第二出光面114，一个设置在所述光轴111上的光源设置处115，以及一个设置在所述第一、第二出光面112、114与光源设置处115之间的全反射面116。

与所有透镜一致，每一个透镜都包括一根光轴。所述光轴111用于设计所述LED12的各项参数，同时该光轴111也是光路设计、整个灯具设置安装的导向。

因为所述第一出光面112与第二出光面114具有相同的结构、形状、以及发光原理与出光路线，因此，将该第一、第二出光面112、114放在一起来详细说明。所述第一、第二出光面112、114由于不处于同一个平面并且相交，且仅且仅当具有一条交线113。该第一、第二出光面112、114分别接收来自所述光源设置处115及全反射面116的光，并将该出射光直接射出，而不会对再进行全反射。在沿光轴111的截面上，所述第一、第二出光面112、114形成一个V形槽。该V形槽的两边以所述光轴111为对称轴对称设置，且该V形槽的两边分别接收来自所述光设置处115及全反射面116的光并直接射出。也正是因为所述第一、第二出光面112、114将来自光源设置处115及全反射面116的光直接射出，使得所述第一出光面112的出射光与第二出光面114的出射光相互分离，并分别射向远离光轴111的方面。同理，所述V形槽的两边的出射光也相互分离。

所述交线113形成在所述第一、第二出光面112、114之间。为了使所述第一、第二出光面112、114的出射光对称并可控，该交线113与光轴111垂直相交，从而使得所述第一、第二出光面112、114的相同的结构形状与出光原理。

所述光源设置孔115用于设置光源，即LED12。在该光源设置孔115，所述LED12可以设置在该光源设置孔115的里面，也可以设置在该光源设置孔115的外面，即光源设置孔115的里面或外面皆可以作为光源的光源设置处。当LED15设置在光源设置孔115中时，为了使透镜11的利用最大化的同时，便于组装该透镜11与LED12，该LED12的出光面的相反侧与所述光源设置孔115的开口端齐平。当LED12设置在光源设置孔115的外面时，为了使LED12所有光全部能进入透镜11中，优选的是，该LED12的出光面与所述光源设置孔115的开口端齐平。在本实施例中，所述LED12的出光面与所述光源设置孔115的开口端齐平。所述光源设置孔115随整个透镜11的结构的不同而不同。如图3所示，当所述透镜11为一个回转体时，即是一个以光轴111为中心轴的圆锥体时，所述光源设置处115为圆筒形，且该圆筒形115光源设置处与光轴111相交的面为凸透镜。该凸透镜用于使该与光轴相交的面的出射光与光轴111平行。如图5所示，当所述透镜11为一个条形时，所述光源设置处115为一延伸槽。该延伸槽与光轴111相交的面为凸面，该凸面用于使该与光轴111相交的面的出射光与光轴111平行。这些圆锥状的透镜和条形透镜可以根据不同的使用场合来使用，如空间较小的拐角单颗顶灯可以使用圆锥状的透镜，而大型卖场则可以使用条形状的透镜，以装备多颗LED灯。

所述全反射面116用于接收来自光源设置处115的侧壁的光，并利用全反射定律将来自所述光源设置处115的侧壁的光全部反射向第一、第二出光面112、114，然后分别经该第一、第二出光面112、114直接射出。在沿光轴111的截面上，所述全反射面116的轮廓线的一端与第一、第二出光面112、114连接，另一端与光源设置孔115的开口端连接，从而可以接收所有来自所述光源设置孔115的侧壁的出射光。所述全反射面116的形状随光源设置处115的形状不同而不同。当所述光源设置处115为圆筒形时，所述全反射面116为以所述光轴为中心轴的回转面，而当所述光源设置处115为延伸槽时，所述全反射面116为以与所述光轴111垂直相交的线为延伸方向的延伸面。同时优选的是，当所述全反射面116为延伸槽时，所述第一、第二出光面112、114上仅接收所述全反射面116的部分具有朝全反射面116凹陷的弧形，从而可以进一步将该来自全反射面116的光朝远离光轴111的方向射出。

所述LED(Light Emitting Diode)12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LED12的中心设置在透镜11的光轴111。

再请参阅图1，所述被照射面20为所述LED模组10照射的位置，其可以为平面，也可以为曲面。在本实施例中，仅为了举例说明本实用新型，该被照射面20为平面。该被照射面20可以为博物馆中所要照亮的画等物品，也可以是在超级市场中冰柜中的贩卖品。为了使所述被照射面20能得到很好的光照效果，所述被照射面20与所述LED透镜11的位置关系为：

tga=x/h

其中：a为所述LED透镜11的出光角的一半；

x为所述被照射面20与光轴111之间的距离；

h为所述被照射面20与LED透镜11之间的最小距离。

在上述的公式当中，当LED透镜11一定时，其出光角a是一定的，出光角是指光束在沿光轴的截面上。如果所述被照射面20与光轴111之间的距离x也一定时，所述被照射面20与LED透镜11的最小距离则为h，如果再小于该h，则有部分被照射面20可能会照射不到。当然大于该h，则只会有部分光被浪费。基于以上规则，本实施例中的两排被照射面20应当分别设置在所述第一、第二出光面112、114的交线的对称两侧。

与现有技术相比，由于所述LED透镜11具有所述的第一、第二出光面112、114，该第一、第二出光面112、114仅具有一条垂直于其光轴111的交线113，同时该第一、第二出光面112、114将其出射光相互分离，射向远离光轴111的方向，从而可以使灯光射向并照亮两并排的货架上的货物。

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 (10)

1.一种LED透镜，其特征在于：所述LED透镜包括一个光轴，一个第一出光面，一个与所述第一出光面仅具有一条交线的第二出光面，一个设置在所述光轴上的光源设置处，以及一个设置在所述第一、第二出光面与光源设置处之间的全反射面，所述第一、第二出光面的交线与光轴垂直相交，所述第一、第二出光面分别接收来自所述光源设置处及全反射面的光并直接射出，所述第一出光面的出射光与第二出光面的出射光分离。

2.如权利要求1所述的LED透镜，其特征在于：所述全反射面为以所述光轴为中心轴的回转面。

3.如权利要求2所述的LED透镜，其特征在于：所述光源设置处为圆筒形，且该圆筒形光源设置处与光轴相交的面为凸透镜，该凸透镜用于使该与光轴相交的面的出射光与光轴平行。

4.如权利要求1所述的LED透镜，其特征在于：所述全反射面为以与所述光轴垂直相交的线为延伸方向的延伸面，所述第一、第二出光面上仅接收所述全反射面的部分具有朝全反射面凹陷的弧形。

5.如权利要求4所述的LED透镜，其特征在于：所述光源设置处为一延伸槽，该延伸槽与光轴相交的面为凸面，该凸面用于使该与光轴相交的面的出射光与光轴平行。

6.一种LED透镜，其特征在于：所述LED透镜包括一个光轴，一个V形槽，一个设置在所述光轴上的光源设置处，以及一个设置在所述V形槽与光源设置处之间的全反射面，所述V形槽的两边以所述光轴为对称轴对称设置，且该V形槽的两边分别接收来自所述光源设置处及全反射面的光并直接射出，同时该两边的出射光相互分离。

7.如权利要求6所述的LED透镜，其特征在于：所述全反射面为以所述光轴为中心轴的回转面。

8.如权利要求6所述的LED透镜，其特征在于：所述全反射面为以与所述光轴垂直相交的线为延伸线的延伸面。

9.一种灯具照明系统，其特征在于：该灯具照明系统包括至少一个如权利要求1至8中任意一个所述的LED透镜，以及至少一个设置在所述LED透镜出光方向上的被照射面，所述被照射面与所述LED透镜的位置关系为：

tga=x/h

其中：a为所述LED透镜的出光角的一半；

x为所述被照射面与光轴之间的距离；

h为所述被照射面与LED透镜之间的最小距离。

10.如权利要求9所述的灯具照明系统，其特征在于：所述灯具照明系统包括两个设置在所述LED透镜出光方向上的被照射面，所述两个被照射面分别设置在所述第一、第二出光面的交线的对称两侧。