CN212319620U - 透镜及灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种透镜及灯具，包括：透镜主体；出光面，设置于透镜主体一侧；入光面，设置于透镜主体远离出光面一侧；入光面包括第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面；第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面依次首尾连接。本实用新型的透镜及灯具通过分别设置第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面且各个子入光面相互连续形成一连续入光面，光源所产生的光束在第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面及各个入光面的连接处发生散射，并经由出光面传播至各个方向。

Description

透镜及灯具

技术领域

本实用新型涉及光源照明领域，尤其是一种透镜及灯具。

背景技术

LED光源是一种标准的朗伯光源，即光源以入射点为中心，各向同性地散射能量，且光强呈余弦分布。

以LED光源作为灯具光源逐渐成为照明灯具的一种常用方式，例如壁灯、台灯等。然而，目前的LED光源灯具以LED光源进行直接照明，导致光源能量的利用率低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的是提供一种透镜，通过分别设置第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面且各个子入光面相互连续形成一连续入光面，光源所产生的光束在第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面及各个入光面的连接处发生散射，并经由出光面传播至各个方向，提高光源的利用率，从而避免由于光源设置于透镜内腔而导致光束仅能投射至透镜出光面正上方的对应区域，无法传播至出光面与透镜端面所形成的夹角区域。

为此，本实用新型的第二个目的是提供一种具有上述透镜的灯具。

本实用新型所采用的技术方案是：

第一方面，本实用新型提供一种透镜，包括：

透镜主体；

出光面，设置于所述透镜主体一侧；

入光面，设置于所述透镜主体远离所述出光面一侧；

所述入光面包括第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面；

所述第一子入光面、所述第二子入光面、所述第三子入光面、所述第四子入光面依次首尾连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过分别设置第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面且各个子入光面相互连接形成一连续入光面，光源所产生的光束在第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面发生散射，并经由出光面传播至各个方向，从而避免因光源设置于透镜内腔而导致光束仅能投射至透镜出光面正上方的对应区域，无法传播至出光面与端面形成夹角的区域。

进一步地，所述第一子入光面、所述第二子入光面、所述第三子入光面、所述第四子入光面中的至少一个为自由曲面。

进一步地，所述入光面包括若干子平面，若干所述子平面首尾连接而成，相邻子平面所形成的夹角大小为160°至179°。

进一步地，还包括：第一凸起、第二凸起；

所述第一凸起、所述第二凸起设置于所述透镜主体的内表面；

所述第一凸起、所述第二凸起存在高度差；

所述第一凸起与所述第二凸起限定第一限定槽。

进一步地，还包括：第三凸起、第四凸起；

所述第三凸起、所述第四凸起设置于所述透镜主体的内表面；

所述第三凸起、所述第四凸起存在高度差；

所述第三凸起与所述第四凸起限定第二限定槽。

进一步地，所述第三凸起与所述第二凸起之间设有第一光学腔。

进一步地，所述透镜主体的第一端设有第一限位螺孔；所述透镜主体的第二端设有第二限位螺孔。

进一步地，所述入光面包括第五子入光面、第六子入光面、第七子入光面、第八子入光面；

所述第五子入光面、所述第六子入光面、所述第七子入光面、所述第八子入光面依次首尾连接。

第二方面，本实用新型提供一种灯具，包括上述的透镜。

进一步地，还包括若干LED光源，若干所述LED光源设置于所述透镜的入光面一侧。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过分别设置第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面且各个子入光面依次连接形成一连续入光面，光源所产生的光束在第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面发生散射，并经由出光面传播至各个方向，从而避免因光源设置于透镜内腔而导致光束仅能投射至透镜出光面正上方的对应区域，无法传播至出光面与端面形成夹角的区域。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种透镜的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种透镜的结构示意图；

图3是图2的A-A部剖面示意图；

图4是图3中B部局部放大示意图；

图5是图2的A-A部剖面示意图；

图6是图5中C部局部放大示意图。

附图标记说明：110、出光面；120、透镜主体；321、第一凸起；322、第二凸起；323、第三凸起；324、第四凸起；130、入光面；131、子入光面；241、第一限位螺孔；242、第二限位螺孔；301、第一子入光面；302、第二子入光面；303、第三子入光面；304、第四子入光面；405、第五子入光面；406、第六子入光面；407、第七子入光面；408、第八子入光面。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1、图3，一种透镜，包括：透镜主体120；出光面110，设置于透镜主体120一侧；入光面130，设置于透镜主体120远离出光面110一侧；入光面130包括第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304；第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304依次首尾连接。通过使第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304依次首尾连接，以形成一设有若干曲折部的界面，即第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304可以理解为由多段首尾连接的曲线或直线作为母线，以预设点作为圆心进行旋转所产生。其中，通过将第一子入光面301设置为一曲面，出光面110设置为自由曲面，以对光源所产生的光束进行偏光处理，使得光束可经由出光面110传播至各个方向。

通过分别设置第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304且各个子入光面相互连接形成一连续入光面130，光源所产生的光束在第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304及各个入光面130的连接处发生散射，并经由出光面110传播至各个方向，从而避免由于光源设置于透镜内腔而导致光束仅能投射至透镜出光面110正上方的对应区域，无法传播至出光面110与端面形成夹角区域。

请参照图2，透镜主体120的第一端设有第一限位螺孔241，透镜主体120的第二端设有第二限位螺孔242。通过限位螺孔及螺丝，以进一步固定透镜与基板的相对位置，避免两者发生松动。

请参照图4，第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304中的至少一个为自由曲面。通过调节相邻两个子入光面的夹角大小，以调节入光面130对光束的折射角度，并通过使第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304中的一个为自由曲面，以调节光源的光场分布。

在本实施例中，子入光面131包括第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304。

在一些实施例中，第一子入光面301与第二子入光面302的夹角大小为90°；第二子入光面302与第三子入光面303的夹角大小为90°；第三子入光面303与第四子入光面304的夹角大小为90°。通过设置相邻两个入光面130的夹角大小，以保证光源从入光面130入射至透镜主体120并经由出光面110出射，避免由于相邻两个入光面130夹角过小而导致光源经由入射面入射至透镜主体120后通过相邻入射面出射。在其他实施例中，根据光源与入光面130的位置关系，对相邻两个的夹角大小进行调整。

在一些实施例中，图中的左右方向定义为水平方向，前后方向定义为竖直方向。第二子入光面302与水平方向夹角为67°，第三子入光面303与水平方向夹角为23°；第二子入光面302与水平方向夹角为67°，第三子入光面303与水平方向夹角为23°，第四子入光面304与水平方向夹角为67°。通过设置入光面130与水平面的夹角大小，以保证光源所产生的光束进入透镜主体120后不会再次进入入光面130所限定的腔体内。在其他实施例中，根据光源与入光面130的位置关系，对入光面130与水平面所形成的夹角大小进行调整。

在一些实施例中，第一子入光面301由若干相同子曲面首尾连接而成，相邻子曲面平面所形成的夹角大小为177.19°，且若干相同子入曲面相连接形成内凹弧面；第二子入光面202由若干相同子入光面首尾连接而成，相邻子入光面所形成的夹角大小可为160°至179°。

在一些具体实施例中，相邻子入光面131为177.19°，且若干相同子入光面131相连接形成内凹弧面；第三子入光面203由若干相同子入光面首尾连接而成，相邻子入光面131所形成的夹角大小为177.19°，且若干相同子入光面131相连接形成内凹弧面；第四光面由若干相同子入光面131首尾连接而成，相邻子入光面131所形成的夹角大小为177.19°，且若干相同子入光面131相连接形成内凹弧面。

透镜还包括：第一凸起321、第二凸起322；第一凸起321、第二凸起322设置于透镜主体120的内表面；第一凸起321与第二凸起322限定第一限定槽。第一凸起321、第二凸起322的切面为矩形，其整体呈弧状。通过第一凸起321、第二凸起322之间设置有第一限定槽，第一限定槽为弧状槽。第一限定槽用于限定透镜与基板的相对位置。通过设置限定槽以匹配基板的限位凸起，以便于透镜与基板在过程中进行对位。

其中，第一凸起321与第二凸起322存在高度差，以在安装过程中，在基板与透镜之间设置硅胶垫。通过设置硅胶垫，以避免灰尘颗粒或液体从基板与透镜结合处的缝隙进入透镜的内腔中，从而保护光源。

透镜还包括：第三凸起323、第四凸起324；第三凸起323、第四凸起324设置于透镜主体120的内表面；第三凸起323与第四凸起324之间设置有第二限定槽。通过第三凸起323、第四凸起324限定第二限定槽，第二限定槽为弧状槽。第二限定槽用于限定透镜与基板的相对位置。通过设置限位槽以匹配基板的限位凸起，以便于透镜与基板在过程中进行对位。其中，第三凸起323与第四凸起324存在高度差，以在安装过程中，在基板与透镜之间设置硅胶垫。通过设置硅胶垫，以避免灰尘颗粒或液体从基板与透镜结合处的缝隙进入透镜的内腔中，从而保护光源。

第三凸起323与第二凸起322之间设置有第一光学腔。通过第二凸起322、第三凸起323限定第一光学腔，第二限定槽切面为弧形，其整体呈弧状。

第二限定槽用于限定透镜与基板的相对位置。通过设置第一光学腔，以容纳光源，光源可设置于基板表面，并通过固定基板与透镜相对位置从而固定光源与入光面130的相对位置。

请参照图5、图6，入光面130包括第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304、第五子入光面405、第六子入光面406、第七子入光面407、第八子入光面408；五子入光面405、第六子入光面406、第七子入光面407、第八子入光面408依次首尾连接。

其中，图中的左右方向定义为水平方向，前后方向定义为竖直方向。第五子入光面405与水平方向的夹角为23°，第六子入光面406与水平方向的夹角为67°；第七子入光面407与水平方向的夹角为67°，第八子入光面408与水平方向的夹角为23°。通过设置入光面与水平面的夹角大小，以保证光源所产生的光束进入透镜主体120后不会再次进入入光面130所限定的腔体内。

在本实施例中，子入光面131包括第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304、五子入光面405、第六子入光面406、第七子入光面407、第八子入光面408。

在其他实施例中，根据光源与入光面130的位置关系，对入光面130与水平面所形成的夹角大小进行调整。

第五子入光面405与第六子入光面406的夹角大小为90°；第六子入光面406与第七子入光面407的夹角大小为90°；第六子入光面406与第七光面407的夹角大小为90°。通过设置相邻两个子入光面的夹角大小，以保证光源从子入光面入射至透镜主体120并经由出光面110出射，避免由于相邻两个子入光面夹角过小而导致光源经由入射面入射至透镜主体120后通过相邻入射面出射。在其他实施例中，根据光源与子入光面的位置关系，对相邻两个子入光面的夹角大小进行调整。

在一具体实施例中，一种透镜，包括：透镜主体120；出光面110，设置于透镜主体120一侧；入光面130，设置于透镜主体120远离出光面110一侧；入光面130包括第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304；第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304依次首尾连接。通过使第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304依次首尾连接，以形成一设有若干曲折部的界面。即第一子入光面301、第二子入光面302、第三子入光面303、第四子入光面304可以理解为由多段首尾连接的直线作为母线，以预设点作为圆心进行旋转所产生。且入光面130整体呈鳞甲状。

其中，通过将第一子入光面301设置为一曲面，出光面110设置为自由曲面，以对光源所产生的光束进行偏光处理，使得光束可经由出光面110传播至各个方向。第一子入光面301与第二子入光面302的夹角大小为90°；第二子入光面302与第三子入光面303的夹角大小为90°；第三子入光面303与第四子入光面304的夹角大小为90°。通过设置相邻两个子入光面的夹角大小，以保证光源从入光面130入射至透镜主体120并经由出光面110出射，从而避免因相邻两个子入光面夹角过小，光源经由子入光面入射至透镜主体120后通过相邻子入光面出射。

透镜主体120采用光学级PC或者PMMA材料，并对入光面130表面进行砂雾处理，以达到照明效果的同时不产生杂散光造成光污染。

第一子入光面301由若干相同子入光面首尾连接而成，相邻子入光面所形成的夹角大小为177.19°，且若干相同子入光面相连接形成内凹弧面；第二子入光面302由若干相同子入光面首尾连接而成，相邻子入光面所形成的夹角大小为177.19°，且若干相同子入光面相连接形成内凹弧面；第三子入光面303由若干相同子入光面首尾连接而成，相邻子入光面所形成的夹角大小为177.19°，且若干相同子入光面相连接形成内凹弧面；第四光面由若干相同子入光面首尾连接而成，相邻子入光面所形成的夹角大小为177.19°，且若干相同子入光面相连接形成内凹弧面。

通过将光源设置于第一光学腔中，光源所产生的光束在入光面130发生折射，并经由透镜主体120传播至出光面110。由于相邻子入光面的夹角为90°，在光束经由入光面进入透镜主体120后，光束不会经由相邻的子入光面出射。且通过设置入光面130的各个子入光面与出光面110的夹角，以使光束在出光面110发生折射并传输至各个方向，从而避免光束仅能投射至透镜出光面110正上方的对应区域。即通过对出光面110、入光面130的夹角进行设置以对光束折射角度进行调配，从而使得光源传播至各个方向。

在一些实施例中，一种灯具包括上述的透镜。灯具还包括若干LED光源，若干LED光源设置于透镜的入光面130一侧。通过使用上述透镜，以对光源所产生的光束进行调节，从而使得灯具所出射的光线均匀化，并传播至各个方向。

进一步地，若干LED光源设置第一光学腔中，若干LED光源所产生的光源传播至入光面130表面并发生折射。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种透镜，其特征在于，包括：

透镜主体；

出光面，设置于所述透镜主体的外表面；

入光面，设置于所述透镜主体的内表面；

所述入光面包括第一子入光面、第二子入光面、第三子入光面、第四子入光面；

所述第一子入光面、所述第二子入光面、所述第三子入光面、所述第四子入光面依次首尾连接。

2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第一子入光面、所述第二子入光面、所述第三子入光面、所述第四子入光面中的至少一个为自由曲面。

3.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述入光面包括若干子平面，若干所述子平面首尾连接，相邻子平面所形成的夹角范围为160°至179°。

4.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，还包括：第一凸起、第二凸起；

所述第一凸起、所述第二凸起设置于所述透镜主体的内表面；

所述第一凸起与所述第二凸起存在高度差；

所述第一凸起与所述第二凸起之间设置有第一限定槽。

5.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于，还包括：第三凸起、第四凸起；

所述第三凸起、所述第四凸起设置于所述透镜主体的内表面；

所述第三凸起与所述第四凸起存在高度差；

所述第三凸起与所述第四凸起之间设置有第二限定槽。

6.根据权利要求5所述的透镜，其特征在于，所述第三凸起与所述第二凸起之间设有第一光学腔。

7.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜主体的第一端设有第一限位螺孔；所述透镜主体的第二端设有第二限位螺孔。

8.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述入光面包括第五子入光面、第六子入光面、第七子入光面、第八子入光面；

所述第五子入光面、所述第六子入光面、所述第七子入光面、所述第八子入光面依次首尾连接。

9.一种灯具，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的透镜。

10.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，还包括若干LED光源，若干所述LED光源设置于所述透镜的入光面一侧。

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