[發明專利]透鏡組件及其LED燈具

在審

• 申請號: 201310205382.7
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN104180303A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 周明杰;杜金
• 申請（專利權）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有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21Y101/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明涉及照明領域，尤其涉及一種透鏡組件及應用所述透鏡組件的LED（light?emitting?diode，發光二級管）燈具。

背景技術

LED作為能夠將電能轉化為光能的半導體器件，以其效率高、能耗低、壽命長等優點被廣泛地應用于各種照明燈具中，這些燈具已經成為人們生活、工作中不可或缺的照明用器具。然而，由于LED本身屬于郎伯型光源，其發光強度大多是兩邊較低，中心處較高，所以LED一般無法直接應用于照明領域。因此，對LED光源進行光學配光就顯得尤為重要。

目前，市場上對LED光源進行配光的配光結構以透鏡和發射器為主，其通過非成像光學設計透鏡或反射器外形，對LED光源發出的光線進行重新分配，從而得到預期的照度分布。然而，現有的配光結構大都存在以下缺點：（1）被照面的照度均勻度較低；（2）照明光斑的邊界不清晰，能量較分散，其無法滿足對LED光源進行配光的要求。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種透鏡組件，其能夠提高被照面的照度均勻度，而且能形成邊界清晰、能量較集中的照明光斑。

本發明還提供一種應用上述透鏡組件的LED燈具。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種透鏡組件，所述透鏡組件包括依次排列的第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡，所述第一透鏡、所述第二透鏡與所述第三透鏡的焦點位于同一直線上，所述第一透鏡將射入的光線進行聚光處理，并將光線傳輸至所述第二透鏡，所述第二透鏡將射入的光線進行聚光處理，并將出射的光線傳輸至所述第三透鏡，所述第三透鏡折射所射入的光線，并在被照面上形成預定大小和照度的光斑。

其中，所述第一透鏡、所述第二透鏡及所述第三透鏡由聚甲基丙烯酸甲酯塑料、PC塑料或玻璃通過一體成型設計而制成。

其中，所述第一透鏡包括第一入光面及第一出光面，所述第一入光面整體呈圓形平面，所輸入的光線照射至所述第一入光面上，并穿過該第一入光面沿直線傳輸至所述第一出光面，所述第一入光面射入的光線在該第一出光面處發生折射和反射，以將該光線進行聚光處理。

其中，所述第二透鏡包括第二入光面及第二出光面，所述第二入光面整體呈圓形平面，其半徑大于所述第一入光面的半徑，所述第二入光面靠近并對準所述第一出光面，所述第一出光面射出的光線照射至所述第二入光面上，并在所述第二透鏡內沿直線傳輸至所述第二出光面，所述第二入光面射入的光線在該第二出光面處發生折射，用于將射入的光線聚集。

其中，所述第一出光面與所述第二出光面整體呈自由曲面狀。

其中，所述第一透鏡與所述第二透鏡組成所述透鏡組件的后群，所述第一透鏡的第一出光面將射入的光線進行折射，使出射光線得到聚集，所述第二透鏡的第二出光面將由所述第一出光面射出的光線進行折射，使得出射光線得到再次聚集，起到聚光的作用。

其中，所述第三透鏡包括第三入光面及第三出光面，所述第三入光面整體呈自由曲面，其尺寸大于所述第二入光面的尺寸，所述第三入光面靠近并對準所述第二出光面，所述第二出光面折射出的光線直射至所述第三入光面，并穿過所述第三入光面傳輸至所述第三出光面，所述第三出光面整體呈自由曲面狀，由所述第三入光面射入的光線在該第三出光面處發生折射，從而在被照明上形成預定大小和照度的光斑。

其中，所述第三透鏡組成所述透鏡組件的投影群，所述第三透鏡的第三出光面將出射的光線進行折射，并將出射的光斑放大到合適的尺寸，并投影到被照面上，從而在該被照面上形成預定尺寸和照度的照明光斑。

其中，所述第一透鏡、所述第二透鏡及所述第三透鏡均為二次曲面的透鏡。

本發明還提供了一種LED燈具，包括光源，所述LED燈具還包括上述的透鏡組件，所述第一透鏡靠近并對準所述光源，該光源發出的光線照射至所述第一透鏡上。

本發明實施提供的LED燈具中，所述透鏡組件的第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡組成了該LED燈具的配光系統，即，采用帶有二次曲面的兩群（即后群和投影群）三片透鏡的二次配光系統。所述第一透鏡及第二透鏡依次將所述光源發出的光線進行聚光，并形成均勻的光斑，所述第三透鏡將所述光斑放大到合適的大小尺寸后將其投影到被照面上，從而在該被照面上形成照度均勻度，且成邊界清晰、能量較集中的照明光斑，滿足了所述LED燈具的配光要求。

附圖說明