[實用新型]用于照明裝置的透鏡和具有該透鏡的照明裝置

有效

• 申請號: 201320214508.2
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN203336468U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 明玉生;袁未來;何源源;吳孔義
• 申請（專利權）人: 歐司朗有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21Y101/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術領域

本實用新型涉及一種用于照明裝置的透鏡。此外，本實用新型還涉及一種具有上述類型的透鏡的照明裝置。

背景技術

LED照明技術具有獨特的優勢，其發光效率高，節能，綠色環保，并且其壽命較長。因此，越來越多的照明裝置采用LED芯片作為光源。LED芯片是一種點狀冷光源，為了獲得良好的光分布性能，通常需要使用附加的透鏡對其出射的光線進行二次光學處理。但是，LED芯片的物理結構決定了該種類型的光源的出光面為矩形的輪廓，通常為長方形或者正方形，因此，其出射的光線往往會形成與其出光面的形狀對應的光斑，例如長方形或者正方形的光斑。在采用傳統的透鏡的情況下，經過這種類型的透鏡進行二次光學處理的光斑的形狀并不是規則的圓形，這在很大程度上影響了照明裝置的出射的光線的光學效果。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種用于照明裝置的透鏡，該透鏡對照明裝置的光源出射的光線進行二次光學處理，從而獲得基本上圓形的均勻光斑。此外，本實用新型還涉及一種具有上述類型的透鏡的照明裝置。

本實用新型的第一個目的通過一種用于照明裝置的透鏡由此實現，即該透鏡包括底面和在底面上隆起的出射面，底面的中央限定出凹進區域，凹進區域的表面形成入射面，照明裝置的光源設置在凹進區域中，其中，出射面包括多個彼此相鄰的子出射面，其中，子出射面在圍繞光源的光軸的旋轉方向上共同限定出波浪狀的表面結構。在本實用新型的設計方案中，通過出射面和入射面的相互配合，使得從照明裝置的光源出射的光線在從出射面出射后調整成在預定的方向上出射，從而使得照明裝置產生規則的圓形光斑。

根據本實用新型的優選的設計方案提出，來自光源的光線由入射面入射并通過出射面折射后出射，其中，經過出射面出射后的光線形成相對于光軸旋轉對稱的光斑。由于照明裝置的光源的光發射面的輪廓可能是矩形的，因此在矩形的光發射面的邊緣處出射的光線限定了光源形成的光斑的矩形的基本輪廓，而透鏡的出射面和入射面之間相互配合后，使得由該邊緣處出射的光線經過透鏡調整之后落入到規則的圓形光斑的范圍中，也就是說，這部分光線限定了形成的光斑的規則的圓形輪廓。

優選的是，子出射面在遠離凹進區域的方向上彎曲成弧面，其中，在相鄰的弧面之間的區域形成朝向凹進區域凹進的溝槽。由多個子出射面共同構成的出射面形成了類似于南瓜的表面的輪廓，從而使得來自入射面的光線能夠在待照射物體上形成圓形光斑。

進一步優選的是，溝槽在光軸與出射面的相交處匯聚在一起，并且從相交處開始放射狀地延伸至底面。在相鄰的子出射面之間存在的這種類型的溝槽使得來自入射面的光線在經過子出射面，尤其是經過溝槽的區域出射后的出射角度發生變化，從而使得該出射光線能夠落入到預定的圓形光斑的范圍內。

根據本實用新型進一步提出，出射面與底面的相交線為波浪狀連線，并且每個子出射面在底面限定的平面上的投影類似扇形。在此，類似扇形應該理解為，兩個相鄰的子出射面的相交線構成扇形的邊，然而，在兩個邊之間的連線構成的圓弧形的半徑卻小于該扇形的邊的邊長。

優選的是，波浪狀連線的波峰處的連線構成圓形，入射面在底面限定的平面上的投影為圓形。在一些照明裝置中所采用的光源的光發射面的輪廓可能是正方形的，因此，將出射面和入射面的在平行于底面的截面中的輪廓設計成圓形的，即可使得照明裝置產生均勻的圓形光斑。

進一步優選的是，子出射面分別具有從相交處延伸至波峰處的曲線，其中，該曲線在X-Y坐標系中通過以下公式確定：

Y=0.0004X⁵+0.0056X⁴+0.037X³+0.0883X²+0.0566X+5.12。

在該實施例中，各個子出射面具有相同的輪廓，因此各個子出射面從相交處延伸至波峰處的曲線都是相同的。

可選的是，波浪狀連線的波峰處的連線構成橢圓形，入射面在底面限定的平面上的投影為圓形或者橢圓形。在另外的一些照明裝置中所采用的光源的光發射面的輪廓可能是長方形的，因此，在平行于底面的截面中，將出射面的輪廓設計成橢圓形的，并且將入射面的輪廓設計成橢圓形或者圓形的，即可使得照明裝置產生均勻的圓形光斑。

進一步優選的是，子出射面分別具有從相交處延伸至波峰處的曲線，其中，該曲線包括由橢圓形的短半軸和光軸構成的截面截取的第一曲線，該第一曲線在X-Y坐標系中通過以下公式確定：