CN207080946U - 一种用于景观照明远景射灯的光学透镜 - Google Patents
一种用于景观照明远景射灯的光学透镜 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种用于景观照明远景射灯的光学透镜,包括透镜支架和杯形透镜，透镜支架呈上下开口的锥形圆筒型，透镜支架的上口外径小于其下口外径，透镜支架为导热塑料材质，杯形透镜包括顶部光学面和侧部弧形光学面，顶部光学面的直径与透镜支架的上口内径相等，杯形透镜位于透镜支架内部并且顶部光学面固定设在透镜支架的上口内，杯形透镜的下表面同轴设有透镜腔，透镜腔呈下端开口的锥形圆筒型，透镜支架的下口处同轴设有限位环，限位环的内径与透镜支架的下口内径相等，限位环的外径大于透镜支架的下口外径，限位环的下端面上轴对称设有两个定位柱，本实用新型有效减小LED光源的发光角度，便于定位安装。
Description
技术领域
本实用新型属于光学透镜技术领域，尤其是涉及一种用于景观照明远景射灯的光学透镜。
背景技术
射灯是在照明领域经常使用的灯具，无论室内还是户外，我们都能够看到它的使用，随着我国经济水平的提高，许多城市都将景观亮化作为市容改造的一个重要方面，LED灯带、草坪灯等都得到广泛的应用，目前，为了突出一些较大、较远的建筑物或标志物，需要用远景射灯来完成，传统的远景射灯采用反光杯的光学设计方式，但是由于LED灯具有寿命长、耗电低、对光的利用更加科学、光色更加丰富等优点，利用LED灯代替传统的射灯是景观亮化应用领域的一大趋势，利用LED灯作为光源，如图1所示，LED光源的原始配光曲线，为朗伯型120°光源，由于原始光源的发光角度过大，不能满足远景射灯远距离照明要求，因此在光学设计中必须要加装透镜，LED光学透镜作为LED灯具的重要组成部分，通过合理处理LED自身的发光来满足不同应用的光学要求。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种有效减小LED光源的发光角度、远光斑均匀、便于定位安装的用于景观照明远景射灯的光学透镜。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于景观照明远景射灯的光学透镜,包括光学透镜本体，所述光学透镜本体包括透镜支架和杯形透镜，所述透镜支架呈上下开口的锥形圆筒型，所述透镜支架的上口外径小于其下口外径，所述透镜支架为导热塑料材质的透镜支架，所述杯形透镜包括顶部光学面和侧部弧形光学面，所述顶部光学面的直径与所述透镜支架的上口内径相等，所述杯形透镜位于所述透镜支架内部并且所述顶部光学面固定设在所述透镜支架的上口内，所述杯形透镜的下表面同轴设有透镜腔，所述透镜腔呈下端开口的锥形圆筒型，所述透镜腔的下口直径大于其上端面直径，所述透镜腔内包括上入射光面和侧入射光面，所述上入射光面为向下的凸面，所述透镜支架的下口处同轴设有限位环，所述限位环的内径与所述透镜支架的下口内径相等，所述限位环的外径大于所述透镜支架的下口外径，所述限位环的下端面上设有两个定位柱，两个所述定位柱为轴对称设置。
进一步地，所述透镜支架、杯形透镜、限位环和定位柱一体成型。
进一步地，所述杯形透镜的高度小于所述透镜支架和限位环的高度之和，所述杯形透镜的下端面与所述限位环的下端面之间的距离为0.8mm。
进一步地，所述光学透镜本体的直径为30mm以下，高度为20mm以下。
进一步地，所述侧部弧形光学面为全反射棱镜。
与现有技术相比,本实用新型具有的优点和有益效果是：
1、本实用新型通过定位柱对光学透镜本体进行安装定位，同时，通过限位环的下端面与PCB板的紧密贴合，以此定位LED光源与透镜腔上端面的距离，用于改善出光的均匀性，并且限位环的外径大于透镜支架的下口外径，便于通过限位环对光学透镜本体进行压板固定，安装结构简单，同时，LED光源通过透镜腔的上入射光面和侧入射光面射出后，经过侧部弧形光学面的全反射，将LED光源在顶部光学面以较小的发光角度射出，能够满足远景射灯的照射要求；
2、本实用新型将透镜支架设置为上下开口的锥形圆筒型，并且透镜支架的下口直径大于上口直径，使透镜的安装更牢固，另外，使透镜支架的下端与杯形透镜之间的空间更大，便于对LED光源产生的热量进行扩散，并通过材质为导热塑料的透镜支架进行导热和散热，有效延长LED光源的使用寿命。
附图说明
图1是现有的LED光源的原始配光曲线。
图2是本实用新型一种用于景观照明远景射灯的光学透镜的结构示意图。
图3是本实用新型一种用于景观照明远景射灯的光学透镜的另一种角度的结构示意图。
图4是图3中A-A截面的结构示意图。
图5是本实用新型一种用于景观照明远景射灯的光学透镜的俯视结构示意图。
图6是加装本实用新型的光学透镜本体后的配光曲线。
图中：1-光学透镜本体；2-透镜支架；3-杯形透镜；4-顶部光学面；5-侧部弧形光学面；6-透镜腔；7-上入射光面；8-侧入射光面；9-限位环；10-定位柱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
如图2-图5所示，一种用于景观照明远景射灯的光学透镜,包括光学透镜本体1，所述光学透镜本体1包括透镜支架2和杯形透镜3，所述透镜支架2呈上下开口的锥形圆筒型，所述透镜支架2的上口外径小于其下口外径，所述透镜支架2为导热塑料材质的透镜支架，所述杯形透镜3包括顶部光学面4和侧部弧形光学面5，所述顶部光学面4的直径与所述透镜支架2的上口内径相等，所述杯形透镜3位于所述透镜支架2内部并且所述顶部光学面4固定设在所述透镜支架2的上口内，所述杯形透镜3的下表面同轴设有透镜腔6，所述透镜腔6呈下端开口的锥形圆筒型，所述透镜腔6的下口直径大于其上端面直径，所述透镜腔6内包括上入射光面7和侧入射光面8，所述上入射光面7为向下的凸面，并且设置透镜腔6的下口直径等于杯形透镜3的下端面直径，有效缩短了光路从侧入射光面8到侧部弧形光学面5的距离，减小光损耗，从而进一步减小了LED光的发光角度，提高远光斑的均匀性，所述透镜支架2的下口处同轴设有限位环9，所述限位环9的内径与所述透镜支架2的下口内径相等，所述限位环9的外径大于所述透镜支架2的下口外径，所述限位环9的下端面上设有两个定位柱10，两个所述定位柱10为轴对称设置，通过定位柱10对光学透镜本体进行安装定位，同时，通过限位环9的下端面与PCB板的紧密贴合，以此定位LED光源与透镜腔6上端面的距离，用于改善出光的均匀性，并且限位环9的外径大于透镜支架2的下口外径，便于通过限位环9对光学透镜本体1进行压板固定，安装结构简单。
进一步地，所述透镜支架2、杯形透镜3、限位环9和定位柱10一体成型，便于光学透镜本体2的整体安装和拆卸，并且能够保证安装的可靠性和稳定性。
进一步地，所述杯形透镜3的高度小于所述透镜支架2和限位环9的高度之和，所述杯形透镜3的下端面与所述限位环9的下端面之间的距离为0.8mm，当限位环9的下端面与PCB板紧密贴合，能够有效控制LED光源与透镜腔6的相对位置，在杯形透镜3的下端面与限位环9的下端面之间的距离为0.8mm时，是最佳的相对位置，从而有效控制LED光源出光的均匀性。
进一步地，所述光学透镜本体1的直径为30mm以下，高度为20mm以下，有效控制光学透镜本体1的整体大小，便于灯具的安装。
进一步地，所述侧部弧形光学面5为全反射棱镜，能够将在透镜腔6射出的光源经过侧部弧形光学面5的全反射后在顶部光学面4射出，同时，在顶部光学面4的外表面上还可以设置复眼，保证出射光的均匀度。
本实用新型的工作过程为：首先通过两个定位柱将光学透镜本体固定在PCB板上，将限位环的下端面与PCB板紧密贴合后，通过压板进行固定或灌胶进行密封处理，LED原始光源一部分经过透镜腔的上入射光面入射并经由顶部光学面射出，另一部分光源由侧入射光面入射后并经由侧部弧形光学面全反射后在顶部光学面射出，LED光源经过光学透镜本体后以较小的发光角度射出。
具体的，一种光学透镜本体，透镜支架的上口内径为21.05mm，外径为21.87mm，透镜支架的下口外径为21.94mm，透镜支架的高度为11.85mm，杯形透镜的顶部光学面的直径为21.05mm，高度为13.35mm，透镜腔的上端面直径为3.79mm，下开口直径为6mm，限位环的外径为25.08mm，高度为2.3mm，定位柱的直径为1.6mm，高度为1.5mm。
使用OSRAM 3535封装大功率的LED提供照明光源，加装此规格的透镜后，如图6所示，加装此光学透镜本体后的配光曲线，LED光源的发光角度由之前的120度变成10度，极大的减小了LED光源的发光角度，符合远景射灯的发光要求，另外，如表1所示，此光学透镜本体的DIALUX模拟分析结果，模拟得到加装此光学透镜本体后，在距离30M外，评估照射范围在2.5M乘2.5M内的景物，其平均照度84LX，均匀度在0.479，完全满足远景射灯的技术要求。
表1光学透镜本体的DIALUX模拟分析结果
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种用于景观照明远景射灯的光学透镜,包括光学透镜本体，所述光学透镜本体包括透镜支架和杯形透镜，其特征在于：所述透镜支架呈上下开口的锥形圆筒型，所述透镜支架的上口外径小于其下口外径，所述透镜支架为导热塑料材质的透镜支架，所述杯形透镜包括顶部光学面和侧部弧形光学面，所述顶部光学面的直径与所述透镜支架的上口内径相等，所述杯形透镜位于所述透镜支架内部并且所述顶部光学面固定设在所述透镜支架的上口内，所述杯形透镜的下表面同轴设有透镜腔，所述透镜腔呈下端开口的锥形圆筒型，所述透镜腔的下口直径大于其上端面直径，所述透镜腔内包括上入射光面和侧入射光面，所述上入射光面为向下的凸面，所述透镜支架的下口处同轴设有限位环，所述限位环的内径与所述透镜支架的下口内径相等，所述限位环的外径大于所述透镜支架的下口外径，所述限位环的下端面上设有两个定位柱，两个所述定位柱为轴对称设置。
2.根据权利要求1所述的一种用于景观照明远景射灯的光学透镜，其特征在于：所述透镜支架、杯形透镜、限位环和定位柱一体成型。
3.根据权利要求1所述的一种用于景观照明远景射灯的光学透镜，其特征在于：所述杯形透镜的高度小于所述透镜支架和限位环的高度之和，所述杯形透镜的下端面与所述限位环的下端面之间的距离为0.8mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于景观照明远景射灯的光学透镜，其特征在于：所述光学透镜本体的直径为30mm以下，高度为20mm以下。
5.根据权利要求1所述的一种用于景观照明远景射灯的光学透镜，其特征在于：所述侧部弧形光学面为全反射棱镜。
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