[發明專利]聚光透鏡及使用該聚光透鏡的燈具

有效

• 申請號: 201010241839.6
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101900292A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 周明杰;羅英達
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21Y101/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

【技術領域】

本發明涉及一種透鏡，尤其涉及一種適用于LED光源的聚光透鏡及使用該聚光透鏡的燈具。

【背景技術】

隨著制造科技和半導體技術的發展，LED光源以其耗電少、亮度強日益成為傳統光源的替代品。

但是，LED光源受本身特性所限，輻射角度很大，容易擴散。在使用LED光源時需要對其進行聚光。

目前，對LED光源的聚光方式一般采用拋物面的反光杯，但是這種方式要實現發光角非常小(如發光角小于5度)需要將反光杯尺寸做得比較大，否則LED光源發光角較小的光線無法被利用，導致LED光源最終的發光角較大，同時浪費大量的制造材料。也有采用凸透鏡對LED光源進行聚光的，但這種方式LED發光角較大的光線無法被利用，對LED光源光通量的利用率比較低，最終導致燈具的光效利用率太低。

【發明內容】

有鑒于此，有必要提供一種充分利用LED光源光線，發光角小于5度的聚光透鏡以及使用該聚光透鏡的燈具。

一種聚光透鏡，所述聚光透鏡為以透鏡光軸對稱的圓臺型透鏡，直徑較小的第一端面中部向內凹陷形成一用于適配容置LED光源的光源容置腔，所述光源容置腔底面向外凸出形成凸球面；所述聚光透鏡直徑較大的第二端面為平面；所述聚光透鏡的側壁為全反射面，所述圓臺型透鏡的母線為折線，所述母線由多段線段依次連接形成，所述多段線段與所述透鏡光軸所成角度為至其中，n為聚光透鏡折射率。

優選的，所述凸球面半徑為R，且R滿足：

1/R＝1/[2(n-1)L]，

其中，L為凸球面的球面頂點到LED光源中心的距離。

優選的，所述折射率n為1.59，所述凸球面的球面頂點到LED光源中心的距離L為3mm，凸球面半徑R為3.54mm。

優選的，所述母線由十三段線段依次連接形成，由所述聚光透鏡的第一端面至第二端面分別為：第一線段、第二線段、第三線段、第四線段、第五線段、第六線段、第七線段、第八線段、第九線段、第十線段、第十一線段、第十二線段以及第十三線段。

優選的，

第一線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第二線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第三線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第四線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第五線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第六線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第七線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第八線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第九線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第十線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第十一線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第十二線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

第十三線段，與透鏡光軸所成角度滿足：

優選的，

第一線段與透鏡光軸所成角度為44.21°；

第二線段與透鏡光軸所成角度為42.65°；

第三線段與透鏡光軸所成角度為41.09°；

第四線段與透鏡光軸所成角度為39.55°；

第五線段與透鏡光軸所成角度為38.04°；

第六線段與透鏡光軸所成角度為36.56°；

第七線段與透鏡光軸所成角度為35.12°；

第八線段與透鏡光軸所成角度為33.74°；

第九線段與透鏡光軸所成角度為32.43°；

第十線段與透鏡光軸所成角度為31.19°；

第十一線段與透鏡光軸所成角度為30.03°；

第十二線段與透鏡光軸所成角度為28.98°；

第十三線段與透鏡光軸所成角度為28.05°。

優選的，所述光源容置腔的側面為圓柱面。

優選的，所述光源容置腔直徑為3mm。

優選的，所述聚光透鏡的材質為聚碳酸酯或者聚甲基丙烯酸甲酯。

一種包括上述所述聚光透鏡的燈具。

上述聚光透鏡及使用該聚光透鏡的燈具，第一端面中部向內凹陷形成光源容置腔，光源容置腔底面向外凸出形成凸球面，第二端面為平面，側壁為全反射面，該圓臺型透鏡的透鏡母線為折線，母線由多段線段依次連接形成，多段線段與透鏡光軸所成角度為至對LED光源任意角度的光線進行聚光，充分利用LED光源光線，并使聚光透鏡出射光線發光角小于5度，極大的提高了聚光效果。

【附圖說明】

圖1是一個實施例中聚光透鏡結構剖面圖；

圖2是一個實施例中聚光透鏡結構俯視圖；

圖3是一個實施例中聚光透鏡結構側視圖；

圖4是一個實施例中聚光透鏡原理圖；