CN204717600U - 一种大角度出光透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光学透镜技术领域，具体涉及一种大角度出光透镜，包括有透镜本体为回转轴对称结构，所述透镜本体的下端沿其中心轴线设置有用于容纳光源的容纳腔，所述透镜本体沿其中心轴线的上部分为锯齿状部分，所述透镜锯齿状部分的母线呈锯齿状，所述透镜本体的锯齿状部分沿所述透镜本体的中心轴线从上至下分为第一锯齿部和第二锯齿部，在垂直于所述透镜本体中心轴线的方向上所述第一锯齿部的高度要大于所述第二锯齿部的高度。在本申请中，第一锯齿部对应的反射面和出射面具有更大的面积，能够对更大区域内的光线进行反射或折射，不仅能够增大的光线的照明范围，而且还能够提高对光源的利用率。

Description

一种大角度出光透镜

技术领域

本实用新型涉及光学透镜技术领域，具体涉及一种大角度出光透镜。

背景技术

LED光源由于具有体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量等众多优点，目前得到了人们的广泛关注及应用，基于此，LED光源技术也得到了迅速发展，广泛的运用于各种照明设施之中。

但是，LED光源也有局限性，如其自身单侧发光的特性，使其只能在单侧180度角内进行有效照射，致使采用LED光源的照明设施也只能具有小于180度角的照明范围，如此也限制了LED光源的运用。

为了解决上述技术问题，目前，通常是通过设置配光透镜，在LED光源前方设置透镜，通过对透镜的入射面及出射面的形状设计，使LED光源发出的光线在透镜内反射或者折射，然后再射出透镜，如此，得到一个更大的照明范围，即，通过透镜扩大出光角度。

但是，随着照明技术行业的进步和发展，本申请的发明人发现，目前的配光透镜依然存在着不足，具体体现在：目前用于LED光源的透镜，其照明范围通常只能达到270度左右，已不能够满足人们的需要。

所以，基于上述，目前亟需一种能够提供更大出光角度的透镜。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有LED配光透镜出光角度较小的问题，提供一种用于LED光源，能提供更大出光角度的透镜。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种大角度出光透镜，包括有透镜本体为回转轴对称结构，所述透镜本体的下端沿其中心轴线设置有用于容纳光源的容纳腔，所述透镜本体沿其中心轴线的上部分为锯齿状部分，所述透镜锯齿状部分的母线呈锯齿状，所述透镜本体的锯齿状部分沿所述透镜本体的中心轴线从上至下分为第一锯齿部和第二锯齿部，在垂直于所述透镜本体中心轴线的方向上所述第一锯齿部的高度要大于所述第二锯齿部的高度。

在本申请的上述方案中，透镜本体包括有第一锯齿部和第二锯齿部，第一锯齿部位于第二锯齿部的上方，并且高度要大于第二锯齿部的高度，使得在透镜本体上具有多个不同位置、不同形状的反射面和出射面，第一锯齿部对应的反射面和出射面具有更大的面积，能够对更大区域内的光线进行反射或折射，有利于将光源发出的光线进行控制，使最终射出透镜本体的光线具有足够大的照明范围，不仅能够将更大区域的光线反射至光源的后方，而且还提高了对光源的利用率。

作为本申请的优选方案，所述第二锯齿部的锯齿数为至少两个。

在本方案中，多个锯齿状沿透镜本体的轴线方向逐个布置，而每个锯齿都具有一个反射面和出射面，所以，当锯齿在透镜本体的轴向上距离光源越近时，越方便将光源的光束射出的大角度光线反射至光源的后方，如此不仅进一步提高了对光源的利用率，而且也进一步增大了照明范围。

作为本申请的优选方案，所述第一锯齿部的锯齿数为一个，所述第一锯齿部的上侧面第一反射面，所述第一锯齿部的下侧面为第一出射面，所述光源发出的光线射到所述第一反射面时，部分光线折射出所述第一反射面射向所述光源的前方，部分光线被所述第一反射面反射后射向所述第一出射面，然后再折射出所述第一出射面射向所述光源的后方。

作为本申请的优选方案，所述第一反射面上设置有若干绕所述透镜本体中心轴线呈环状的第一凸起。光源射出的光线在射至第一反射面时，部分折射至光源前方，形成小角度的照明光线，通过设置第一凸起，使该部分光线在照明区域内均匀分布。

作为本申请的优选方案，所述第一出射面为曲面。光线在折射出第一出射面时，由于其为曲面，光线的出射角度逐渐变化，不仅可以将光线分布在更大的区域内，而且还使得照明区域的光线分布更加均匀。

作为本申请的进一步优选方案，所述第一出射面的曲面由两个弧形曲面组成。进一步的扩大照明区域，如此，使得在相同照明区域的前提下，可以减少第二锯齿部锯齿的数量，进而简化透镜结构，降低制造难度和制造成本。

作为本申请的优选方案，所述第二锯齿部对应的每一个锯齿都具有一个第二反射面和第二出射面，所述第二反射面为靠近所述透镜本体上端的一侧，所述第二出射面为远离所述透镜本体上端的一侧。光源发出的光束射到第二锯齿部的各个第二反射面上，部分光线折射到光源前方形成小角度照明区域，部分光线反射至各自对应的第二出射面，然后在折射至光源的后方，形成大角度照明区域。

作为本申请的优选方案，所述第二反射面为全反射面。将第二反射面设置为全反射面，即，将光源射至第二反射面的光线全部反射至第二出射面上，进而全部被折射至光源后方形成大角度照明区域，如此，避免光源后方的照明区域光照强度不足的缺陷。

作为本申请的优选方案，所述第二反射面和第二出射面为弧形曲面。通过将第二反射面和第二出射面设置为弧形曲面，首先是可以使得从第二出射面射出光线分布均匀，同时还增大了第二出射面射出光线的照明范围。

作为本申请的优选方案，所述透镜本体还包括有中心透镜，所述中心透镜沿所述透镜本体的中心轴线设置在所述第一锯齿部的上侧面上，所述中心透镜的上端为小端面，下端为大端面，所述中心透镜的大端面与所述第一锯齿部的上侧面紧密贴合。在上述方案中，通过设置中心透镜，光源发出的小角度光线进入到中心透镜中，在中心透镜内部经过反射和折射后再射出形成小角度的照明区域，通过设置中心透镜，对光源发出光线进行进一步的调节和分布，使其照明范围和强度都能够与大角度照明区域的照明范围和强度相配合，进而得到整体的，光线分布均匀的照明区域。

作为本申请的优选方案，所述中心透镜为回转轴对称结构，所述中心透镜的回转中心轴与所述透镜本体的回转中心轴相重合，所述中心透镜的母线为弧线。中心透镜的母线为弧形，即，中心透镜的侧面为曲面，使得从中心透镜侧面射出的光线具有更大的照明范围和更均匀的分布。

作为本申请的优选方案，所述中心透镜上设置有漏斗形缺口，所述漏斗形缺口的大端设置在所述中心透镜的小端面上，所述漏斗形缺口的小端延伸至所述中心透镜的内部，所述漏斗形缺口侧面为第三反射面，所述中心透镜的侧面为第三出射面。光源射出的光线射至第三反射面上，经反射后射至第三出射面上，再从第三出射面折射至前方，形成小角度照明区域。

作为本申请的优选方案，所述中心透镜的第三出射面上设置有若干沿其母线方向的第二凸起，相邻两个所述第二凸起的侧边对接，所述第二凸起的表面为弧形曲面，使所述第三出射面上形成具有若干连续曲面的瓣状出射面。光线从具有若干连续曲面的瓣状出射面折射出后，在照明区域内分布更加均匀，所以，进一步的提高了本申请透镜出光的均匀性。

作为本申请的优选方案，所述容纳腔的内壁表面为所述透镜本体的入射面，所述入射面包括有弧形曲面部分，所述入射面的弧形曲面部分设置在所述容纳腔的顶部。

作为本申请的优选方案，所述入射面的弧形曲面部分上设置有若干凹陷，使所述入射面的弧形曲面部分呈复眼状。

在本申请的上述方案中，入射面具有弧形曲面部分，在弧形曲面部分上设置呈复眼状的凹陷，进一步的提高了光线输出的均匀性。

与现有技术相比，本申请的有益效果：

能够对更大区域内的光线进行反射或折射，有利于将光源发出的光线进行控制，使最终射出透镜本体的光线具有足够大的照明范围，不仅能够将更大区域的光线反射至光源的后方，而且还提高了对光源的利用率。

本申请其他具体实施方式的有益效果：

能够使照明区域的光线分布更加均匀。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖面视图；

图3为本实用新型另一视角的结构示意图，

图中标记：1-光源，2-容纳腔，3-第一锯齿部，4-第二锯齿部，5-第一反射面，6-第一出射面，7-第一凸起，8-第二反射面，9-第二出射面，10-中心透镜，11-漏斗形缺口，12-第三反射面，13-第三出射面，14-第二凸起，15-入射面，16-凹陷。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

如图所示，一种大角度出光透镜，包括有透镜本体为回转轴对称结构，所述透镜本体的下端沿其中心轴线设置有用于容纳光源1的容纳腔2，所述透镜本体沿其中心轴线的上部分为锯齿状部分，所述透镜本体的锯齿状部分的母线呈锯齿状，所述透镜本体的锯齿状部分沿所述透镜本体的中心轴线从上至下分为第一锯齿部3和第二锯齿部4，在垂直于所述透镜本体中心轴线的方向上所述第一锯齿部3的高度大于所述第二锯齿部4的高度，所述第二锯齿部4的锯齿数为至少两个，所述第一锯齿部3的锯齿数为一个，所述第一锯齿部3的上侧面第一反射面5，所述第一锯齿部3的下侧面为第一出射面6，所述光源1发出的光线射到所述第一反射面5时，部分光线折射出所述第一反射面5射向所述光源1的前方，部分光线被所述第一反射面5反射后射向所述第一出射面6，然后再折射出所述第一出射面6射向所述光源1的后方，所述第一反射面5上设置有若干绕所述透镜本体中心轴线呈环状的第一凸起7，所述第一出射面6为曲面，所述第一出射面6的曲面由两个弧形曲面组成，所述第二锯齿部4对应的每一个锯齿都具有一个第二反射面8和第二出射面9，所述第二反射面8为靠近所述透镜本体上端的一侧，所述第二出射面9为远离所述透镜本体上端的一侧，所述第二反射面8为全反射面，所述第二反射面8和第二出射面9为弧形曲面。

在本实施例的上述方案中，透镜本体包括有第一锯齿部3和第二锯齿部4，第一锯齿部3位于第二锯齿部4的上方，并且高度要大于第二锯齿部4的高度，使得在透镜本体上具有多个不同位置、不同形状的反射面和出射面，第一锯齿部3对应的反射面和出射面具有更大的面积，能够对更大区域内的光线进行反射或折射，有利于将光源1发出的光线进行控制，使最终射出透镜本体的光线具有足够大的照明范围，不仅能够将更大区域的光线反射至光源1的后方，而且还提高了对光源1的利用率，多个锯齿状沿透镜本体的轴线方向逐个布置，而每个锯齿都具有一个反射面和出射面，所以，当锯齿在透镜本体的轴向上距离光源1越近时，越方便将光源1的光束射出的大角度光线反射至光源1的后方，如此不仅进一步提高了对光源1的利用率，而且也进一步增大了照明范围。光源1射出的光线在射至第一反射面5时，部分折射至光源1前方，形成小角度的照明光线，通过设置第一凸起7，使该部分光线在照明区域内均匀分布，光线在折射出第一出射面6时，由于其为曲面，光线的出射角度逐渐变化，不仅可以将光线分布在更大的区域内，而且还使得照明区域的光线分布更加均匀；同时，第一出射面6的曲面由两个弧形曲面组成，进一步的扩大照明区域，如此，使得在相同照明区域的前提下，可以减少第二锯齿部4锯齿的数量，进而简化透镜结构，降低制造难度和制造成本；在本实施例中，光源1发出的光束射到第二锯齿部4的各个第二反射面8上，部分光线折射到光源1前方形成小角度照明区域，部分光线反射至各自对应的第二出射面9，然后在折射至光源1的后方，形成大角度照明区域；在本实施例中，还将第二反射面8设置为全反射面，即，将光源1射至第二反射面8的光线全部反射至第二出射面9上，进而全部被折射至光源1后方形成大角度照明区域，如此，避免光源1后方的照明区域光照强度不足的缺陷；通过将第二反射面8和第二出射面9设置为弧形曲面，首先是可以使得从第二出射面8射出光线分布均匀，同时还增大了第二出射面8射出光线的照明范围。

实施例2：

如图示，如实施例1所述的大角度出光透镜，所述透镜本体还包括有中心透镜10，所述中心透镜10沿所述透镜本体的中心轴线设置在所述第一锯齿部的上侧面上，所述中心透镜10的上端为小端面，下端为大端面，所述中心透镜10的大端面与所述第一锯齿部3的上侧面紧密贴合，所述中心透镜10为回转轴对称结构，所述中心透镜10的回转中心轴与所述透镜本体的回转中心轴相重合，所述中心透镜10的母线为弧线，所述中心透镜10上设置有漏斗形缺口11，所述漏斗形缺口11的大端设置在所述中心透镜10的小端面上，所述漏斗形缺口11的小端延伸至所述中心透镜10的内部，所述漏斗形缺口11侧面为第三反射面12，所述中心透镜10的侧面为第三出射面13，所述中心透镜10的第三出射面13上设置有若干沿其母线方向的第二凸起14，相邻两个所述第二凸起14的侧边对接，所述第二凸起14的表面为弧形曲面，使所述第三出射面13上形成具有若干连续曲面的瓣状出射面。

在实施例2的技术方案中，通过设置中心透镜10，光源1发出的小角度光线进入到中心透镜10中，在中心透镜10内部经过反射和折射后再射出形成小角度的照明区域，通过设置中心透镜10，对光源1发出光线进行进一步的调节和分布，使其照明范围和强度都能够与大角度照明区域的照明范围和强度相配合，进而得到整体的，光线分布均匀的照明区域；中心透镜10的母线为弧形，即，中心透镜10的侧面为曲面，使得从中心透镜10侧面射出的光线具有更大的照明范围和更均匀的分布，光源1射出的光线射至第三反射面12上，经反射后射至第三出射面13上，再从第三出射面13折射至前方，形成小角度照明区域，光线从具有若干连续曲面的瓣状出射面折射出后，在照明区域内分布更加均匀，所以，进一步的提高了本申请透镜出光的均匀性。

实施例3：

如图所示，如实施例1或2所述的大角度出光透镜，所述容纳腔2的内壁表面为所述透镜本体的入射面15，所述入射面15包括有弧形曲面部分，所述入射面15的弧形曲面部分设置在所述容纳腔2的顶部，所述入射面15的弧形曲面部分上设置有若干凹陷16，使所述入射面15的弧形曲面部分呈复眼状。

在本实施例中，入射面15具有弧形曲面部分，在弧形曲面部分上设置呈复眼状的凹陷16，进一步的提高了光线输出的均匀性。

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之内所作的任何修改、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)

1.一种大角度出光透镜，包括有透镜本体为回转轴对称结构，所述透镜本体的下端沿其中心轴线设置有用于容纳光源的容纳腔，所述透镜本体沿其中心轴线的上部分为锯齿状部分，所述透镜锯齿状部分的母线呈锯齿状，所述透镜本体的锯齿状部分沿所述透镜本体的中心轴线从上至下分为第一锯齿部和第二锯齿部，在垂直于所述透镜本体中心轴线的方向上所述第一锯齿部的高度要大于所述第二锯齿部的高度。

2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第一锯齿部的锯齿数为一个，所述第一锯齿部的上侧面第一反射面，所述第一锯齿部的下侧面为第一出射面，所述光源发出的光线射到所述第一反射面时，部分光线折射出所述第一反射面射向所述光源的前方，部分光线被所述第一反射面反射后射向所述第一出射面，然后再折射出所述第一出射面射向所述光源的后方。

3.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述第一出射面为曲面，所述第一出射面的曲面由两个弧形曲面组成。

4.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述第二锯齿部对应的每一个锯齿都具有一个第二反射面和第二出射面，所述第二反射面为靠近所述透镜本体上端的一侧，所述第二出射面为远离所述透镜本体上端的一侧。

5.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于，所述第二反射面为全反射面，所述第二反射面和第二出射面为弧形曲面。

6.根据权利要求1-5任意之一所述的透镜，其特征在于，所述透镜本体还包括有中心透镜，所述中心透镜沿所述透镜本体的中心轴线设置在所述第一锯齿部的上侧面上，所述中心透镜的上端为小端面，下端为大端面，所述中心透镜的大端面与所述第一锯齿部的上侧面紧密贴合。

7.根据权利要求6所述的透镜，其特征在于，所述中心透镜为回转轴对称结构，所述中心透镜的回转中心轴与所述透镜本体的回转中心轴相重合，所述中心透镜的母线为弧线。

8.根据权利要求6所述的透镜，其特征在于，所述中心透镜上设置有漏斗形缺口，所述漏斗形缺口的大端设置在所述中心透镜的小端面上，所述漏斗形缺口的小端延伸至所述中心透镜的内部，所述漏斗形缺口侧面为第三反射面，所述中心透镜的侧面为第三出射面。

9.根据权利要求8所述的透镜，其特征在于，所述中心透镜的第三出射面上设置有若干沿其母线方向的第二凸起，相邻两个所述第二凸起的侧边对接，所述第二凸起的表面为弧形曲面，使所述第三出射面上形成具有若干连续曲面的瓣状出射面。

10.根据权利要求1-5任意一项所述的透镜，其特征在于，所述容纳腔的内壁表面为所述透镜本体的入射面，所述入射面包括有弧形曲面部分，所述入射面的弧形曲面部分设置在所述容纳腔的顶部，所述入射面的弧形曲面部分上设置有若干凹陷，使所述入射面的弧形曲面部分呈复眼状。