[發明專利]一種LED光源的配光透鏡及LED燈具

有效

• 申請號: 201410616655.1
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104390194A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 郭開明;梁全;田健
• 申請（專利權）人: 深圳科宏健半導體照明有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21Y101/02
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元;吳靜

技術領域

本發明涉及光學技術領域，尤其是涉及一種LED光源的配光透鏡及LED燈具。

背景技術

LED光源的發光強度主要是以朗伯型或近朗伯型分布的，大多數情況下，為滿足不同的照明需求，需要有不同的光強度分布，方可達到理想的照明環境，在此情況下，需要通過二次配光設計，將LED光源的光強度重新分配。二次配光設計的主要器件有透鏡和反射器，將透鏡或反射器放置在LED光源的出光口，通過透鏡的曲面或反射器的曲面來改變LED光源的光線傳播方向，在光線的照射面上獲得較為理想的光強分布。這個方法存在一個問題，經過透鏡的曲面或反射器的曲面會造成光能量的損失，遵循以下法則：光線在通過透明或半透明介質時，其透光率(T)、反射率(R)和吸收率(A)之間根據能量守恒定律存在一個固定的關系：T+R+A＝1(即100％)，從關系式中可以看出，想要獲得較高的透光率就必須減少在玻璃表面的反射以及玻璃中吸收和散射的光線損失。由以上法則可知，透鏡和反射器使用的數量越多，光損失越大；目前行業中，LED燈具里LED光源數量與透鏡的數量比為1:1。不難得到，這種方法存在以下不足：第一，在當今社會，倡導綠色環保、節能減排的照明時代，提高LED照明燈具的光輸出比尤為重要，如增加透鏡使用數量，必然造成更多光能量的損失，不利于LED燈具的節能；第二，透鏡材質一般有聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯以及玻璃，其中聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯材料的透鏡，耐溫低，易老化，玻璃材料的透鏡成本高，重量大，不利于安裝和維護。

發明內容

本發明的目的是提供一種LED光源的配光透鏡及LED燈具，解決現有技術中透鏡使用數量較多造成光能量損失以及不利于安裝操作的問題。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：一種LED光源的配光透鏡，所述配光透鏡包括透鏡主體，所述透鏡主體包括出光面和入光面，所述出光面由非均勻有理B樣條的第一曲線繞所述透鏡主體的對稱軸回轉形成，且沿所述透鏡主體對稱軸的切面呈U型；所述透鏡主體的上表面內凹形成用于放置LED光源的盲孔，所述盲孔對應的壁面作為入光面，所述入光面由非均勻有理B樣條的第二曲線繞所述透鏡主體的對稱軸回轉形成，所述入光面沿所述透鏡主體對稱軸的切面包括呈V型的張口和沿所述張口下端繼續延伸呈U型的凹口。

在本發明的LED光源的配光透鏡中，所述第一曲線的下端至上端依次由第一起始圓弧段、第一過渡圓弧段、第二過渡圓弧段和第一終止直線段依次連接形成，所述第一終止直線段相對于所述透鏡主體的對稱軸的夾角為0°。

在本發明的LED光源的配光透鏡中，所述第一起始圓弧段半徑為6mm-8mm，所述第一過渡圓弧段半徑為5mm-6.2mm，所述第二過渡圓弧段半徑為0.9mm-1.1mm。

在本發明的LED光源的配光透鏡中，所述第二曲線的下端至上端包括依次連接的第二起始圓弧段、第三過渡圓弧段、第二終止圓弧段、第三起始圓弧段和第三終止直線段；所述第三終止直線段相對于所述透鏡主體的對稱軸的夾角為32°-38°；相互連接的第二起始圓弧段、第三過渡圓弧段和第二終止圓弧段用于形成所述入光面的切面呈U型的凹口；相互連接的所述第三起始圓弧段和第三終止直線段用于形成所述入光面的切面呈V型的張口；其中所述第三起始圓弧段遠離所述第三終止直線段的一端與第二終止圓弧段彎折連接。

在本發明的LED光源的配光透鏡中，所述第三終止直線段相對于所述透鏡主體的對稱軸的夾角為35°

在本發明的LED光源的配光透鏡中，所述第二起始圓弧段的半徑為1.4mm-1.8mm，所述第三過渡圓弧段的半徑為2.3mm-2.5mm，所述第二終止圓弧段的半徑為2.6mm-2.8mm，所述第三起始圓弧段的半徑為12.5mm-15.5mm。

在本發明的LED光源的配光透鏡中，所述透鏡主體的高度為4.3mm-5.1mm，所述盲孔的深度為3.5mm-4.1mm。

在本發明的LED光源的配光透鏡中，所述透鏡主體的上端沿端緣朝向遠離所述透鏡主體的對稱軸的方向延伸有環狀的凸出部，所述環狀的凸出部的對稱軸與所述透鏡主體的對稱軸重合，所述凸出部向上凸出有用于安裝所述配光透鏡的扣合部。

本發明還提供一種LED燈具，包括鋁基板和安裝在所述鋁基板上的多個LED光源，在所述鋁基板上還安裝有上述的配光透鏡，所述LED光源一一對應地設置在所述配光透鏡的盲孔內，其中所述配光透鏡的數量少于所述LED光源的數量。

在本發明的LED燈具中，所述LED光源與所述配光透鏡的數量比例為4：3～1。