CN209068433U - 一种平板灯用内置定位柱透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种平板灯用内置定位柱透镜，透镜本体包括下底面、侧面和上出射面，下底面包括中心曲面、全反射面以及底平面区，所述全反射面具有多个四棱锥内凹面，全反射面上设有三个向下外凸的定位柱。LED芯片的部分发射光线经中心曲面进行一次折射，再经上出射面进行二次折射，将光线很好地进行扩散；全反射面将相当部分经过上出射面发生了全反射的光线向四周再次均匀地全反射，起到良好的均光效果，减轻出射光线的环状光斑的形成；采用三个定位柱与铝基板上相应的定位孔配合，提高透镜安装位置精度，定位柱位置处于透镜下底面的中部区域，可以减小铝基板的宽度尺寸，节约了用料，降低了平板灯的整体价格，平板灯也更为轻便。

Description

一种平板灯用内置定位柱透镜

技术领域

本实用新型涉及一种平板灯用内置定位柱透镜。

背景技术

近年来，随着发光二极管(LED)技术的发展，LED具有低功耗、高耐久和低制造成本等优势，因此作为下一代光源引起了人们的关注。然而，当LED用作光源时，光趋向于集中在窄区域中，因此，需要将小范围高亮光均匀地扩散到较宽的区域中，以便将LED应用于面光源中。目前较为常见是采用透镜将光二次折射以得到大角度的发散光，但普通透镜虽然能起到一定的光扩散效果，但是出射光线在整个透镜的出射面上分布不均匀，中间产生高亮光斑，光斑外周还会产生多个明暗相间的光环，均光效果差。LED平板灯是将多颗LED灯珠阵列组合而成面光源，由于LED芯片需要及时将产生的热量散发，故LED芯片需要贴设于铝基板上，而透镜也随LED芯片安装在铝基板上，目前市场上透镜一般采用导热胶直接贴设在铝基板上，这种方式安装方便，但是透镜安装位置精度差，影响光扩散效果，而且为了保证粘合力，铝基板通常比透镜底面宽，铝基板材料耗费多，造成整个平板灯重量大，成本高。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供了一种平板灯用内置定位柱透镜。

为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种平板灯用内置定位柱透镜，包括透镜本体，所述透镜本体具有一旋转对称轴，所述透镜本体还包括:

下底面，其包括：位于透镜本体中心的中心曲面、位于所述中心曲面四周的全反射面以及位于最外周部分的底平面区，所述全反射面具有多个全反射微结构，所述全反射微结构为从下底面向上内凹的四棱锥内凹面，所述全反射面上设有三个向下外凸的定位柱，三个定位柱成圆周阵列分布，三个定位柱中心所在圆周的直径为所述透镜本体外径的1/2-2/3；

侧面，其与所述下底面垂直连接；

上出射面，其与侧面相连接，所述上出射面为非球面结构，所述上出射面中心向下凹陷形成凹坑。

本实用新型相较于现有技术，LED芯片的部分发射光线经中心曲面进行一次折射，再经上出射面进行二次折射，将光线很好地进行扩散；全反射面将相当部分经过上出射面发生了全反射的光线向四周再次均匀地全反射，起到良好的均光效果，减轻出射光线的环状光斑的形成；采用三个定位柱与铝基板上相应的定位孔配合，提高透镜安装位置精度和稳定性，定位柱位置处于透镜下底面的中部区域，可以减小铝基板的宽度尺寸，节约了用料，降低了LED平板灯的整体价格，LED平板灯也更为轻便。

进一步地，所述四棱锥内凹面的侧面与下底面的夹角为120°-150°。

进一步地，所述四棱锥内凹面为正四棱锥内凹面，单个正四棱锥内凹面的底面边长为0.38mm-1.25mm。

采用上述优选的方案，合理的角度设置可以提高了全反射率，细化微结构，既方便制作，又进一步提高全反射微结构的均光效果。

进一步地，所述定位柱包括与所述下底面相连的圆柱部和所述圆柱部下方的圆台部。

采用上述优选的方案，圆台部提高了透镜安装到铝基板的顺畅度，圆柱部提高了透镜在铝基板上的定位精度。

进一步地，所述下底面的中心曲面的中央具有向下凸出的凸面。

采用上述优选的方案，改善了近轴区过亮或过暗的问题，增进了色均匀度。

进一步地，所述上出射面上靠近所述侧面的位置设有多个相连续的散射微结构，所述散射微结构为平行于下底面的环状结构。

采用上述优选的方案，散射微结构的位置与LED光强分布中亮环的位置相对应，在上出射面形成亮环的光线进行散射，可以在不改变LED发光芯片光线主要前进方向的前提下，对其形成亮环位置的光线进行轻微散射，降低亮环位置处的光强，提高暗环位置处的光强，提高光强分布的均匀度。

进一步地，所述下底面的底平面区为磨砂处理区域。

采用上述优选的方案，对入射到底平面区的光线进行散射扩散，防止亮环的产生。

进一步地，所述平板灯用内置定位柱透镜的制作工艺为注塑成型。

采用上述优选的方案，提高透镜的加工成型效率，品质更为稳定，成本更低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型一种实施方式的中间剖面示意图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是本实用新型一种实施方式的底面结构示意图；

图5是本实用新型一种实施方式与铝基板组合状态的结构示意图；

图6是本实用新型另一种实施方式的结构示意图；

图7是图6中B处的局部放大图；

图8是本实用新型另一种实施方式的结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

1-透镜本体；11-下底面；111-中心曲面；1111-凸面；112-全反射面；113-底平面区；12-侧面；13-上出射面；131-凹坑；132-散射微结构；14-定位柱；141-圆柱部；142-圆台部；2-铝基板；3-LED芯片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-5所示，一种平板灯用内置定位柱透镜，包括透镜本体1，透镜本体1具有一旋转对称轴，透镜本体1还包括:

下底面11，其包括：位于透镜本体1中心的中心曲面111、位于中心曲面111四周的全反射面112以及位于最外周部分的底平面区113，全反射面112具有多个全反射微结构，所述全反射微结构为从下底面向上内凹的四棱锥内凹面，全反射面112上设有三个向下外凸的定位柱14，三个定位柱14成圆周阵列分布，三个定位柱14中心所在圆周的直径为透镜本体1外径的1/2-2/3；

侧面12，其与下底面11垂直连接；

上出射面13，其与侧面12相连接，上出射面13为非球面结构，上出射面13中心向下凹陷形成凹坑131。

采用上述技术方案的有益效果是：透镜安装在铝基板2上，LED芯片3置于中心曲面111的正下方，LED芯片的部分发射光线经中心曲面111进行一次折射，再经上出射面13进行二次折射，将光线很好地进行扩散；全反射面112将相当部分经过上出射面发生了全反射的光线向四周再次均匀地全反射，起到良好的均光效果，减轻出射光线的环状光斑的形成；采用三个定位柱14与铝基板2上相应的定位孔配合，提高透镜安装位置精度和稳定性，定位柱14位置处于透镜下底面的中部区域，可以减小铝基板的宽度尺寸，节约了用料，降低了LED平板灯的整体价格，LED平板灯也更为轻便。

在本实用新型的另一些实施方式中，如图3所示，所述四棱锥内凹面的侧面与下底面的夹角α为120°-150°；所述四棱锥内凹面为正四棱锥内凹面，单个正四棱锥内凹面的底面边长为0.38mm-1.25mm。采用上述技术方案的有益效果是：合理的角度设置可以提高了全反射率，细化微结构，既方便制作，又进一步提高全反射微结构的均光效果。

如图8所示，在本实用新型的另一些实施方式中，定位柱14包括与下底面相连的圆柱部141和圆柱部下方的圆台部142。采用上述技术方案的有益效果是：圆台部提高了透镜安装到铝基板的顺畅度，圆柱部提高了透镜在铝基板上的定位精度。

如图6所示，在本实用新型的另一些实施方式中，下底面11的中心曲面111的中央具有向下凸出的凸面1111。采用上述技术方案的有益效果是：改善了近轴区过亮或过暗的问题，增进了色均匀度。

如图6、7所示，在本实用新型的另一些实施方式中，上出射面13上靠近侧面12的位置设有多个相连续的散射微结构132，散射微结构132为平行于下底面11的环状结构。采用上述技术方案的有益效果是：散射微结构的位置与LED光强分布中亮环的位置相对应，在上出射面形成亮环的光线进行散射，可以在不改变LED发光芯片光线主要前进方向的前提下，对其形成亮环位置的光线进行轻微散射，降低亮环位置处的光强，提高暗环位置处的光强，提高光强分布的均匀度。

在本实用新型的另一些实施方式中，下底面11的底平面区113为磨砂处理区域。采用上述技术方案的有益效果是：对入射到底平面区的光线进行散射扩散，防止亮环的产生。

在本实用新型的另一些实施方式中，平板灯用内置定位柱透镜的制作工艺为注塑成型。采用上述技术方案的有益效果是：提高平板灯用内置定位柱透镜的加工成型效率，品质更为稳定，成本更低。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种平板灯用内置定位柱透镜，其特征在于，包括透镜本体，所述透镜本体具有一旋转对称轴，所述透镜本体还包括:

下底面，其包括：位于透镜本体中心的中心曲面、位于所述中心曲面四周的全反射面以及位于最外周部分的底平面区，所述全反射面具有多个全反射微结构，所述全反射微结构为从下底面向上内凹的四棱锥内凹面，所述全反射面上设有三个向下外凸的定位柱，三个定位柱成圆周阵列分布，三个定位柱中心所在圆周的直径为所述透镜本体外径的1/2-2/3；

侧面，其与所述下底面垂直连接；

上出射面，其与侧面相连接，所述上出射面为非球面结构，所述上出射面中心向下凹陷形成凹坑。

2.根据权利要求1所述的平板灯用内置定位柱透镜，其特征在于，所述四棱锥内凹面的侧面与下底面的夹角为145°-165°。

3.根据权利要求2所述的平板灯用内置定位柱透镜，其特征在于，所述四棱锥内凹面为正四棱锥内凹面，单个正四棱锥内凹面的底面边长为0.38mm-1.25mm。

4.根据权利要求3所述的平板灯用内置定位柱透镜，其特征在于，所述定位柱包括与所述下底面相连的圆柱部和所述圆柱部下方的圆台部。

5.根据权利要求1所述的平板灯用内置定位柱透镜，其特征在于，所述下底面的中心曲面的中央具有向下凸出的凸面。

6.根据权利要求5所述的平板灯用内置定位柱透镜，其特征在于，所述上出射面上靠近所述侧面的位置设有多个相连续的散射微结构，所述散射微结构为平行于下底面的环状结构。

7.根据权利要求6所述的平板灯用内置定位柱透镜，其特征在于，所述下底面的底平面区为磨砂处理区域。

8.根据权利要求1所述的平板灯用内置定位柱透镜，其特征在于，所述平板灯用内置定位柱透镜的制作工艺为注塑成型。