一种泛光全反射透镜及使用该透镜的LED灯具制造技术

技术编号:7916074 阅读:229 留言:0更新日期:2012-10-25 00:51
本发明专利技术涉及一种泛光全反射透镜,该全反射透镜为旋转母线为折线的回转体,该回转体的旋转母线为四条线段依次相接形成的折线,全反射透镜的入光面设有光源安装孔,出光面中心设有顶点落在全反射透镜对称轴上的圆锥形凹面;光源安装孔包括圆柱形盲孔、以及由圆柱形盲孔向内延伸形成的圆锥形凹孔;圆柱形盲孔的对称轴与全反射透镜的对称轴重合,圆锥形凹孔的顶点落在全反射透镜的对称轴上。本发明专利技术的泛光全反射透镜的旋转母线采用了折线,使得该全反射透镜在满足发光角要求和实现泛光照明的同时体积可以做到尽可能的小;其出光面的圆锥形凹面和底部的圆锥形凹孔能够扩大光源近光轴部分的光线角度,极大提高了灯具在发光角内的照度均匀度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及透镜
,更具体地说,涉及一种泛光全反射透镜及使用该透镜的LED灯具
技术介绍
对LED灯一般采用反光杯配光,但是这种方式对光型的处理不是很理想,尤其是沿着LED光轴方向的光强较大,但通过反射器进行配光又总会出现近光轴部分的光强偏高。此外,也有采用凸透镜对LED进行聚光的,但这种方式对LED光通量的利用率较低,表现在LED发光角较大的光线无法被利用,最终导致灯具的光效利用率低。目 前还有一类泛光透镜,是在LED聚光全反射透镜(如图I所示)的基础上,在其出光面(图I中的100)上加工出密布的小凸点或采用磨砂处理来实现泛光的效果,这些处理方式达到的泛光效果都不够均匀,而且泛光角度小,对光的利用率低。此外,现有透镜的旋转母线一般为直线或者抛物线,依次满足配光要求的透镜尺寸都比较大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种泛光全反射透镜及使用该全反射透镜的LED灯具。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种泛光全反射透镜,该全反射透镜旋转母线为折线的回转体,所述回转体的旋转母线为四条线段依次相接形成的折线,所述全反射透镜的入光面设有光源安装孔,所述全反射透镜的出光面中心设有顶点落在所述全反射透镜对称轴上的圆锥形凹面;所述光源安装孔包括圆柱形盲孔、以及由所述圆柱形盲孔向内延伸形成的圆锥形凹孔;所述圆柱形盲孔的对称轴与所述全反射透镜的对称轴重合,所述圆锥形凹孔的顶点落在所述全反射透镜的对称轴上。本专利技术所述的泛光全反射透镜,其中,所述四条线段依次为第一线段、第二线段、第三线段和第四线段,以所述全反射透镜的入光面中心为原点,其对称轴为X轴,与X轴垂直并过原点的直线为Y轴建立直角坐标系,所述全反射透镜的入光面直径为d,则所述第一线段以Y轴上距原点d/2处为起点,与X轴呈36. 5°夹角,与Y轴呈10°夹角;所述第二线段以所述第一线段的终点为起点,与X轴呈26. 5°夹角,与Y轴呈20°夹角;所述第三线段以所述第二线段的终点为起点,与X轴呈16. 5°夹角,与Y轴呈30°夹角;所述第四线段以所述第三线段的终点为起点,与X轴呈6. 5°夹角,与Y轴呈40°夹角。本专利技术所述的泛光全反射透镜,其中,所述圆锥形凹面的母线与所述全反射透镜对称轴的夹角为e,所述圆锥形凹面顶点到所述全反射透镜入光面的垂直距离为L,则0与L满足以下公式0 = 90-a ( n-L) / (2n-2)式中,a =15° , n = I. 9 2. 0,且n > n, n为全反射透镜的折射率。本专利技术所述的泛光全反射透镜,其中,所述圆锥形凹槽的母线与所述全反射透镜的夹角为e,所述圆柱形盲孔的深度为/;则0与/ 满足以下公式0 =90- a ( n -[) / (2n-2)式中,a = 15°,n = I. 9 2. 0,且n > n,n为全反射透镜的折射率。本专利技术所述的泛光全反射透镜,其中,所述全反射透镜由透明材料注塑成型,所述 透明材料包括光学玻璃或光学塑料。本专利技术所述的泛光全反射透镜,其中,所述透明材料的折射率大于I. 45。本专利技术解决其技术问题采用的另一技术方案为构造一种LED灯具,包括LED,该灯具还包括上述所述的泛光全反射透镜。本专利技术所述的LED灯具,其中,所述LED的发光角为110-130°。本专利技术所述的LED灯具,其中,所述LED的外径小于或等于5mm。本专利技术所述的LED灯具,其中,所述LED的光轴与所述全反射透镜的对称轴重合。实施本专利技术的泛光全反射透镜,具有以下有益效果本专利技术的泛光全反射透镜的旋转母线采用了折线,使得该全反射透镜在满足发光角要求和实现泛光照明的同时体积可以做到尽可能的小;其出光面的圆锥形凹面和底部的圆锥形凹孔能够扩大光源近光轴部分的光线角度,极大提高了灯具在发光角内的照度均匀度。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明,附图中图I是现有技术中泛光透镜的的结构示意图;图2是本专利技术一种泛光全反射透镜优选实施例的结构示意图;图3是本专利技术一种泛光全反射透镜优选实施例的主视图;图4是本专利技术一种泛光全反射透镜优选实施例中主视图中的A-A视图;图5是本专利技术一种泛光全反射透镜优选实施例的结构参数图;图6是本专利技术一种泛光全反射透镜优选实施例的光路图;图7是本专利技术一种泛光全反射透镜优选实施例的配光曲线图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的优选实施例作详细说明。如图2所示,同时参见图3和图4。在本专利技术的优选实施例中,该全反射透镜为旋转母线为折线的回转体,其中,回转体的旋转母线由四条线段依次相接形成,其底部设有光源安装孔,其出光面中心设有顶点落在全反射透镜对称轴上的圆锥形凹面3。上述光源安装孔包括位于全反射透镜入光面中心的圆柱形盲孔I、和与圆柱形盲孔I相接的圆锥形凹孔2,其中圆柱形盲孔I用于安装光源。该圆柱形盲孔I的对称轴与全反射透镜的对称轴重合,圆锥形凹孔2的顶点落在全反射透镜的对称轴上,且可以理解的,圆柱形盲孔I的直径与圆锥形凹孔2的入光面半径相等。圆锥形凹孔2和圆锥形凹面3能够发散光源近光轴部分的光线,使得该部分的光线不至于太集中从而使灯具在一定的照度范围内发光更加均匀。而全反射透镜的旋转母线采用了折线使得全反射透镜在满足发光角和泛光照明要求的前提下体积可以做到尽可能的小。值得注意的是,圆柱形盲孔I的直径应该根据光源的尺寸来确定,通常需要让圆柱形盲孔I的直径大于光源插入部分的外径,其深度大于光源插入部分的长度以获得好的照射效果。进一步地,如图5所示,全反射透镜的旋转母线折线由四条线段依次相接形成,四条线段依次为第一线段101、第二线段102、第三线段103和第四线段104,以全反射透镜的入光面中心为原点,其对称轴为X轴,与X轴垂直并过原点的直线为Y轴建立直角坐标系,且定义全反射透镜的入光面直径为d,则第一线段101以Y轴上距原点d/2处为起点,与X轴呈36. 5°夹角,与Y轴呈10° 夹角;第二线段102以第一线段101的终点为起点,与X轴呈26. 5°夹角,与Y轴呈20°夹角;第三线段103以第二线段102的终点为起点,与X轴呈16. 5°夹角,与Y轴呈30°夹角;第四线段104以第三线段103的终点为起点,与X轴呈6. 5°夹角,与Y轴呈40°夹角。四条线段的参数不仅决定了该全反射透镜的深度h和出光面直径D,还在一定程度上决定了该全反射透镜的发光角。在本专利技术的优选实施例中,满足上述参数的全反射透镜的发光角为80°。进一步地,圆锥形凹面3的母线与全反射透镜对称轴的夹角为0,其顶点到全反射透镜入光面的垂直距离为L,则0与L满足以下公式0 = 90- a ( n -L) / (2n_2)式中,a = 15° , n =1.9 2.0,且n > n, n为全反射透镜的折射率。在上述公式中,L通常略小于全反射透镜的深度h,一般取L = O. 6-0. 8h。又,圆锥形凹槽2的母线与全反射透镜的夹角为9,圆柱形盲孔I的深度为/;则9与/ 满足以下公式0 =90- a ( n -[) / (2n-2)式中,a = 15° , n =1.9 2.0,且n > n, n为全反射透镜的折射率。上述公式是根据灯具要求的发光角逆向推导而来,两个0的值可以相同也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泛光全反射透镜,其特征在于,该全反射透镜为旋转母线为折线的回转体,该回转体的旋转母线为四条线段依次相接形成的折线,所述全反射透镜的入光面设有光源安装孔,所述全反射透镜的出光面中心设有顶点落在所述全反射透镜对称轴上的圆锥形凹面(3);所述光源安装孔包括圆柱形盲孔(1)、以及由所述圆柱形盲孔(1)向内延伸形成的圆锥形凹孔(2);所述圆柱形盲孔(1)的对称轴与所述全反射透镜的对称轴重合,所述圆锥形凹孔(2)的顶点落在所述全反射透镜的对称轴上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周明杰罗英达
申请(专利权)人:海洋王照明科技股份有限公司深圳市海洋王照明工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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