CN218938539U - 一种光学透镜与照明灯具 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种光学透镜与照明灯具，属于照明技术领域。其光学透镜包括透镜阵列以及将透镜阵列连接成一体的平面连接部，透镜阵列包括呈阵列设置的若干透镜部，平面连接部的一侧表面凹设有若干第一凹槽，且每个第一凹槽邻近至少一个透镜部设置，每个第一凹槽还具有至少一个预设倾角的斜内壁，且每个斜内壁邻近相邻的透镜部设置。本技术方案，其可有效提升光学透镜对照明灯具的光源的出光效率。

Description

一种光学透镜与照明灯具

技术领域

本申请涉及照明技术领域，特别涉及一种光学透镜与照明灯具。

背景技术

LED光源为朗伯型配光，使用光学透镜可以将光源所发出的光线重新分配，从而实现更好的道路照明效果。因此光学透镜的出光效率直接影响了灯具的整灯光效。现有光学透镜一般由透镜阵列以及将透镜阵列连接成一体的平面连接部构成，这样一来，在由透镜阵列对LED光源进行配光控制时，一部分从LED光源出射的光线经过由透镜阵列后会变为杂散光不受控制，使得部分的杂散光会在光学透镜的平面连接部中不断产生全反射，进而导致这些光线在透镜中的传播路径变长而更多被光学透镜吸收，产生更多的光能损耗，最终影响光学透镜对LED光源的出光效率。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提出一种光学透镜与照明灯具，其旨在解决现有光学透镜的结构容易使得部分的杂散光会在光学透镜的平面连接部中不断产生全反射，进而影响光学透镜对LED光源的出光效率的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供了一种光学透镜，所述光学透镜包括透镜阵列以及将所述透镜阵列连接成一体的平面连接部，所述透镜阵列包括呈阵列设置的若干透镜部，所述平面连接部的一侧表面凹设有若干第一凹槽，且每个所述第一凹槽邻近至少一个所述透镜部设置，每个所述第一凹槽还具有至少一个预设倾角的斜内壁，且每个所述斜内壁邻近相邻的所述透镜部设置。

可选地，在一些实施例中，每个所述第一凹槽位于相邻的两所述透镜部之间或位于任一所述透镜部的一侧。

可选地，在一些实施例中，每个所述第一凹槽均为截面为三角形的槽体，所述三角形至少有一个内角为所述预设倾角。

可选地，在一些实施例中，每个所述第一凹槽均为截面为梯形的槽体，所述梯形至少有一个内角为所述预设倾角。

可选地，在一些实施例中，所述预设倾角的取值范围应满足：0.5*(a-θ_c)<b<a-θ_c；其中，a为所需反射的最小出射光线角度，θ_c为所述光学透镜的临界角，b为所述预设倾角。

可选地，在一些实施例中，所述光学透镜的折射率为1.2～1.8，所述预设倾角的取值范围为14.5°～29°。

可选地，在一些实施例中，每个所述透镜部的一侧表面凹设有第二凹槽，以对应罩设相应的光源；每个所述第一凹槽的开口方向及每个所述第二凹槽的开口方向均相同。

可选地，在一些实施例中，每个所述透镜部为相对所述平面连接部的另一侧表面的半圆球凸起结构或半椭圆球凸起结构，每个所述第二凹槽均为与相应的所述透镜部的半圆球凸起结构或半椭圆球凸起结构相适应的半圆球状槽体或半椭圆球状槽体。

此外，为实现上述目的，本申请还提供了一种照明灯具，包括灯源组件，所述灯源组件包括上述的光学透镜。

可选地，所述灯源组件还包括灯源灯板，所述光源透镜固设于所述灯源灯板的一侧表面上，使得所述透镜阵列对应罩设所述灯源灯板上的若干光源。

本申请提供的光学透镜与照明灯具，其光学透镜包括透镜阵列以及将透镜阵列连接成一体的平面连接部，透镜阵列包括呈阵列设置的若干透镜部，平面连接部的一侧表面凹设有若干第一凹槽，且每个第一凹槽邻近至少一个透镜部设置，每个第一凹槽还具有至少一个预设倾角的斜内壁，且每个斜内壁邻近相邻的透镜部设置。这样一来，当照明灯具的光源发出的光线经过光学透镜上相应的透镜部折射后，以大角度入射到光学透镜的平面区域(即平面连接部所在区域)，当入射角大于临界角θ_c时，会产生全反射，使得反射光线以较大的角度入射到邻近的第一凹槽的斜内壁形成的界面上，由于第一凹槽中的介质为空气，当入射角大于临界角θ_c时，同样可以产生全反射，经过第一凹槽的斜内壁形成的界面反射的光线将以较小的入射角反射回到透镜的平面区域，最终透射到光学透镜的外部，即该第一凹槽的斜内壁形成的界面可对大角度杂散光的全内反射造成破坏，以缩短其在透镜中的传播路径，从而有效提升光学透镜对照明灯具的光源的出光效率。同时，使得光学透镜平面部位的光能量增多，以有效地增加人眼感觉到的透镜发光面积，降低灯具对人眼产生的眩光影响。还有，多个第一个凹槽形成的镂空设置，可大大减少了光学透镜的结构体积，节省了材料，进而降低其生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例照明灯具的灯源组件的结构示意图。

图2为图1所示灯源组件的光学透镜的结构示意图。

图3为图1所示灯源组件的部分光学反射原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本申请，但并不构成对本申请的限定。此外，下面所描述的本申请各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1至图3所示，本申请实施例提供一种照明灯具，该照明灯具包括灯源组件1，该灯源组件1包括光学透镜100与灯源灯板200，光学透镜100包括透镜阵列110以及将透镜阵列110连接成一体的平面连接部120，透镜阵列110包括呈阵列设置的若干透镜部111，平面连接部120的一侧表面凹设有若干第一凹槽121，且每个第一凹槽121邻近至少一个透镜部111设置，每个第一凹槽121还具有至少一个预设倾角的斜内壁122，且每个斜内壁122邻近相邻的透镜部111设置。

在一些示例中，如图3所示，光源透镜100具体固设于灯源灯板200的一侧表面上，使得透镜阵列110对应罩设灯源灯板200上的若干光源210，以满足本照明灯具的实际配光需求。如图1至图3所示，每个透镜部111的一侧表面凹设有第二凹槽112，以对应罩设相应的光源210。同时，每个第一凹槽121的开口方向及每个第二凹槽112的开口方向优选为均相同。每个透镜部111优选为相对平面连接部120的另一侧表面的半圆球凸起结构或半椭圆球凸起结构，每个第二凹槽112均优选为与相应的透镜部111的半圆球凸起结构或半椭圆球凸起结构相适应的半圆球状槽体或半椭圆球状槽体，以在每个透镜部111的第二凹槽112对应罩设相应的配光光源210时，实现相应的朗伯型配光。

在一些示例中，如图1及图2所示，每个第一凹槽121位于相邻的两透镜部111之间或位于任一透镜部111的一侧，以单独对邻近的一个透镜部111形成的大角度杂散光的全内反射造成破坏，或同时对邻近的两个透镜部111形成的大角度杂散光的全内反射造成破坏，以缩短其在透镜中的传播路径，从而有效提升本光学透镜100对照明灯具的光源的出光效率。

在一些示例中，如图1及图2所示，每个第一凹槽121具体可均为截面为三角形的槽体，该三角形至少有一个内角为预设倾角，以通过形成该内角的斜内壁122来单独对邻近的一个透镜部111形成的大角度杂散光的全内反射造成破坏，以缩短其在透镜中的传播路径，从而有效提升本光学透镜对照明灯具的光源的出光效率。更进一步地，该三角形为等腰三角形，其具有两个内角均为该预设倾角，此时，该第一凹槽121优选位于相邻的两透镜部111之间，以通过形成这两个内角的两个对称设置的斜内壁122来同时对邻近的两个透镜部111形成的大角度杂散光的全内反射造成破坏，以缩短其在透镜中的传播路径，从而有效提升本光学透镜对照明灯具的光源的出光效率。

在一些示例中，每个第一凹槽121具体可均为截面为梯形的槽体(未图示)，梯形至少有一个内角为预设倾角，以通过形成该内角的斜内壁122来单独对邻近的一个透镜部111形成的大角度杂散光的全内反射造成破坏，以缩短其在透镜中的传播路径，从而有效提升本光学透镜对照明灯具的光源的出光效率。更进一步地，该梯形形为等腰梯形，其具有两个内角均为该预设倾角，此时，该第一凹槽121优选位于相邻的两透镜部111之间，以通过形成这两个内角的两个对称设置的斜内壁122来同时对邻近的两个透镜部111形成的大角度杂散光的全内反射造成破坏，以缩短其在透镜中的传播路径，从而有效提升本光学透镜对照明灯具的光源的出光效率。

在一些示例中，如图3所示，为使得该预设倾角的设置可更好地对邻近的一个透镜部111形成的大角度杂散光的全内反射造成破坏，该预设倾角的取值范围应满足：0.5*(a-θ_c)<b<a-θ_c；其中，a为所需反射的最小出射光线角度，θ_c为光学透镜100的临界角，b为该预设倾角。这样一来，通过这样的角度设置，其可更好地实现光线能在第一凹槽121处全反射，再从光学透镜100的平面处(即平面连接部120)顺利透射。

在一些示例中，如图1至图3所示，光学透镜100的材料优选为PC，即其透镜阵列110和平面连接部120均为PC制作而成，其折射率为1.2～1.8，此时，该预设倾角的取值范围为14.5°～29°，优选为20°，这样一来，通过这样的角度设置，其可更好地实现光线能在第一凹槽121处全反射，再从光学透镜100的平面处(即平面连接部120)顺利透射。

本申请实施例提供的光学透镜与照明灯具，其光学透镜包括透镜阵列以及将透镜阵列连接成一体的平面连接部，透镜阵列包括呈阵列设置的若干透镜部，平面连接部的一侧表面凹设有若干第一凹槽，且每个第一凹槽邻近至少一个透镜部设置，每个第一凹槽还具有至少一个预设倾角的斜内壁，且每个斜内壁邻近相邻的透镜部设置。这样一来，当照明灯具的光源发出的光线经过光学透镜上相应的透镜部折射后，以大角度入射到光学透镜的平面区域(即平面连接部所在区域)，当入射角大于临界角θ_c时，会产生全反射，使得反射光线以较大的角度入射到邻近的第一凹槽的斜内壁形成的界面上，由于第一凹槽中的介质为空气，当入射角大于临界角θ_c时，同样可以产生全反射，经过第一凹槽的斜内壁形成的界面反射的光线将以较小的入射角反射回到透镜的平面区域，最终透射到光学透镜的外部，即该第一凹槽的斜内壁形成的界面可对大角度杂散光的全内反射造成破坏，以缩短其在透镜中的传播路径，从而有效提升光学透镜对照明灯具的光源的出光效率。同时，使得光学透镜平面部位的光能量增多，以有效地增加人眼感觉到的透镜发光面积，降低灯具对人眼产生的眩光影响。还有，多个第一个凹槽形成的镂空设置，可大大减少了光学透镜的结构体积，节省了材料，进而降低其生产成本。

以上结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但本申请不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本申请原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学透镜，其特征在于，所述光学透镜包括透镜阵列以及将所述透镜阵列连接成一体的平面连接部，所述透镜阵列包括呈阵列设置的若干透镜部，所述平面连接部的一侧表面凹设有若干第一凹槽，且每个所述第一凹槽邻近至少一个所述透镜部设置，每个所述第一凹槽还具有至少一个预设倾角的斜内壁，且每个所述斜内壁邻近相邻的所述透镜部设置。

2.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，每个所述第一凹槽位于相邻的两所述透镜部之间或位于任一所述透镜部的一侧。

3.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，每个所述第一凹槽均为截面为三角形的槽体，所述三角形至少有一个内角为所述预设倾角。

4.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，每个所述第一凹槽均为截面为梯形的槽体，所述梯形至少有一个内角为所述预设倾角。

5.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述预设倾角的取值范围应满足:0.5*（a-θ_c）<b< a-θ_c；其中，a为所需反射的最小出射光线角度，θ_c为所述光学透镜的临界角，b为所述预设倾角。

6.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光学透镜的折射率为1.2～1.8，所述预设倾角的取值范围为14.5°～29°。

7.根据权利要求1～6任一项所述的光学透镜，其特征在于，每个所述透镜部的一侧表面凹设有第二凹槽，以对应罩设相应的光源；每个所述第一凹槽的开口方向及每个所述第二凹槽的开口方向均相同。

8.根据权利要求7所述的光学透镜，其特征在于，每个所述透镜部为相对所述平面连接部的另一侧表面的半圆球凸起结构或半椭圆球凸起结构，每个所述第二凹槽均为与相应的所述透镜部的半圆球凸起结构或半椭圆球凸起结构相适应的半圆球状槽体或半椭圆球状槽体。

9.一种照明灯具，其特征在于，包括灯源组件，所述灯源组件包括如权利要求1～8任一项所述的光学透镜。

10.根据权利要求9所述的照明灯具，其特征在于，所述灯源组件还包括灯源灯板，所述光学透镜固设于所述灯源灯板的一侧表面上，使得所述透镜阵列对应罩设所述灯源灯板上的若干光源。

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