[發(fā)明專利]中光束配光透鏡及使用該透鏡的燈具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310203076.X
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN104180299B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明杰;乃業(yè)利
• 申請（專利權(quán)）人: 海洋王（東莞）照明科技有限公司;海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F21V5/04
• 分類號(hào): F21V5/04;F21Y115/10
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 何平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及照明燈具，特別是涉及一種中光束配光透鏡及使用該中光束配光透鏡的燈具。

背景技術(shù)

隨著LED（Light?Emitting?Diode，發(fā)光二極管）芯片及封裝工藝的成熟，LED亮度指標(biāo)可以滿足各個(gè)照明領(lǐng)域的需求，目前LED光源應(yīng)用已經(jīng)成為一種趨勢。LED具有節(jié)能、環(huán)保、安全、顯色指數(shù)高、壽命長等性能特點(diǎn)；同時(shí)其還具有體積小、光效高、能耗小等顯著特點(diǎn)。

LED光源以其明顯的優(yōu)勢被廣泛地應(yīng)用到科研實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域，如在道路、隧道、景觀、室內(nèi)家居、商業(yè)廣告、工業(yè)制造等方面LED光源的應(yīng)用。

與白熾燈、金屬鹵素?zé)舻?60度全方向發(fā)光的傳統(tǒng)光源不同的是，LED由其芯片封裝的結(jié)構(gòu)決定了發(fā)光的多樣性，如朗伯型、側(cè)射型、蝙蝠型和聚光型幾種。因此在具體應(yīng)用中，為符合應(yīng)用領(lǐng)域的行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)，尤其是大功率LED光源，從而使得LED的光照范圍、光強(qiáng)分布、照度等符合該行業(yè)照明的需求。

在LED應(yīng)用的二次光學(xué)設(shè)計(jì)中，由于出光角度的原因?qū)е翷ED的大部分光線不經(jīng)反射體而直接照射出去，從而在特定出光角范圍內(nèi)光能利用率不高。因此，如何有效提高LED光能利用率是噬待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提出一種充分利用LED光源光線，出光角小于20度的中光束配光透鏡及使用該透鏡的燈具。

一種中光束配光透鏡，所述透鏡為以透鏡光軸對稱的近橢圓球型透鏡，所述透鏡的端面包括中部向內(nèi)凹陷形成一用于適配容置LED光源的光源容置腔以及環(huán)繞所述光源容置腔的咬花面；所述透鏡的端面以外部分形成出射面，所述出射面的母線為近橢圓形；所述端面近橢圓形焦點(diǎn)且垂直于長軸，所述光源容置腔為半球型容置腔，所述光源容置腔球心與LED光源中心以及所述近橢圓形焦點(diǎn)重合。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述咬花面表面精度為MT11000。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述透鏡的入射光線和出射光線滿足斯涅耳定律，具體滿足公式：

N＝N_xi+N_yj+N_zk；

A＝A_xi+A_yj+A_zk；A′＝B_xi+B_yj+B_zk；

其中，N為法線矢量，A為入射光線矢量，A’為出射光線矢量，B為A’在三個(gè)坐標(biāo)的投影長度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光源容置腔表面的外形構(gòu)造為供光源光線入射到所述透鏡的半球面。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光源容置腔球面半徑為3.5mm，所述折射率n為1.59，所述母線的長軸半徑為7.5mm，所述母線的短軸半徑為6mm，所述母線的焦距為11mm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述咬花面12為圓環(huán)面，所述圓環(huán)面的寬度為1-2mm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述端面的咬花面采用霧化處理。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述配光透鏡的材質(zhì)為聚碳酸酯或者聚甲基丙烯酸甲酯。

本發(fā)明還提出一種包括上述中光束配光透鏡的燈具。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述中光束配光透鏡獨(dú)立的對應(yīng)一個(gè)LED光源。

上述中光束配光透鏡以及使用該中光束配光透鏡的燈具，端面中部向內(nèi)凹陷形成半球型容置腔，透鏡的端面以外部分形成出射面，光線經(jīng)半球型容置腔進(jìn)入透鏡，入射光線由出射面折射出，形成半光強(qiáng)角為20度光路；充分利用LED光源光線，極大的提高了對LED光源光線的利用率。該透鏡結(jié)構(gòu)簡單、開模成型容易。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例配光透鏡結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例配光透鏡結(jié)構(gòu)立體圖；

圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例配光透鏡結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例配光透鏡出射面的設(shè)計(jì)圖；

圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例配光透鏡光強(qiáng)分布曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

該中光束配光透鏡，透鏡為以透鏡光軸對稱的近橢圓球型透鏡，透鏡的端面包括中部向內(nèi)凹陷形成光源容置腔以及環(huán)繞光源容置腔的咬花面，光源容置腔用于適配容置LED光源；透鏡的端面以外部分形成出射面，出射面的母線為近橢圓形，端面近橢圓形焦點(diǎn)且垂直于長軸，光源容置腔為半球型容置腔，光源容置腔球心與LED光源中心以及近橢圓形焦點(diǎn)重合。