[發明專利]透鏡和照明設備

有效

• 申請號: 201480032302.5
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN105264288B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 沈默;李昀;鄒愛濱
• 申請（專利權）人: 飛利浦照明控股有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;G02B3/08;G02B19/00;F21K9/23;F21Y115/10
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

公開的是用于包括固態照明元件(20)的照明設備(10)的透鏡(100)，該透鏡包括：光出射表面(110)；與所述光出射表面相對的中心透鏡部分(120)；與所述光出射表面相對并且從所述光出射表面延伸離開第一距離(d1)的內環形反射元件(130)，所述內環形反射元件界定所述中心透鏡部分；以及由與所述光出射表面相對并且從所述光出射表面延伸離開第二距離(d2)的外環形反射元件(140)限定的側表面，第二距離大于第一距離，使得外環形反射元件延伸超過內環形反射元件。還公開了包括這種透鏡的諸如燈泡之類的照明設備。

技術領域

本發明涉及用于包括固態照明元件的照明設備的透鏡。

本發明進一步涉及包括這種透鏡的照明設備。

背景技術

隨著人口的持續增加，越來越難以既滿足世界的能量需求又控制碳排放，以限制被認為造成了全球變暖現象的溫室氣體排放。這些憂慮引發了驅使向更高效的用電，以試圖減少能量消耗。

所關注的一個這種領域是在家用環境下或者在商業環境下的照明應用。明顯趨向于使用能量效率更高的代替品替換臭名昭著的能量效率低的常規白熾燈泡。事實上，在很多轄區內，生產和零售白熾燈泡是不合法的，因此迫使消費者例如當替換白熾燈泡時，購買節能備選物。

特別有希望的備選物由固態照明(SSL)設備提供，其可以以白熾燈泡的一部分能量成本產生單位光輸出。這種SSL元件的示例是發光二極管。

基于SSL元件的照明設備的缺點是單獨SSL元件具有比例如白熾、鹵鎢或者熒光燈泡低得多的光輸出，使得有必要在諸如燈泡之類的單個照明設備中包括多個SSL元件以獲得所需的光輸出水平。然而，這通常被認為對照明設備的外觀產生負面影響，妨礙了這種照明設備的市場滲透，雖然近期所謂的板上芯片(COB)SSL元件(例如COB LED)的出現已經在很大程度上解決了這一問題，在該元件中，多個SSL芯片被封裝在一起作為一個照明模塊，使得在使用中，照明設備的發光表面給出單個照明面板的外觀。

妨礙這種照明設備的消費者市場滲透的另一問題是，至少以節約成本的方式控制這種設備的光輸出的形狀，并非易事。當需要高方向性的光輸出時，例如具有小的光束角(例如小于30°的光束角)的燈泡，這是特別的問題。通過將諸如菲涅耳(Fresnel)透鏡和準直器之類的光學元件包括到照明設備中，可以控制光束角。例如，公開號為JP2011-192494A的日本專利申請公開了用于照明系統的菲涅耳透鏡，該菲涅耳透鏡具有折射透鏡部分和反射透鏡部分。該菲涅耳透鏡進一步包括用于將透鏡放置在照明設備的基板上的框架。

然而，光束角和實現期望的光束角所需要的光學元件的尺寸之間存在負相關。這意味著，對于小的光束角，例如25°或者15°的光束角，需要大尺寸的光束成形元件。在諸如緊湊型燈泡之類的很多小的照明設備中，沒有足夠的空間容納諸如上面提到的現有技術的菲涅耳透鏡之類的光學元件。

發明內容

本發明力求提供可以用于在緊湊型照明設備中生成高方向性的光輸出的透鏡。

本發明進一步力求提供包括這種透鏡的照明設備。

根據本發明的方面，提供了用于包括固態照明元件的照明設備的透鏡，該透鏡包括：光出射表面；中心透鏡部分，與所述光出射表面相對；內環形反射元件，與所述光出射表面相對并且從所述光出射表面延伸離開第一距離，所述內環形反射元件界定所述中心透鏡部分；以及側表面，由外環形反射元件限定，外環形反射元件與所述光出射表面相對并且從所述光出射表面延伸離開第二距離，該第二距離大于第一距離使得外環形反射元件延伸超過內環形反射元件。