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:7916077 阅读:144 留言:0更新日期:2012-10-25 00:52
本发明专利技术涉及一种泛光全反射透镜,该全反射透镜由折线绕所述全反射透镜的对称轴回转形成,该全反射透镜的出光面中心设有圆锥形凹面,所述圆锥形凹面的顶点落在所述全反射透镜的对称轴上;该全反射透镜的入光面中心开有用于放置LED灯的圆柱形盲孔,所述圆柱形盲孔的顶部向内延伸形成一圆锥形凹槽,所述圆锥形凹槽的入光面直径和所述圆柱形盲孔的直径相等且其顶点落在所述全反射透镜的对称轴上。本发明专利技术中,全反射透镜的旋转母线采用了折线,使得透镜在实现泛光照明的同时,体积可以做到尽可能的小;此外,出光面的圆锥形凹面和底部的圆锥形凹槽能够对LED近光轴部分的光线起到发散作用,因此使得灯具在一定的发光角内发光更加均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及透镜
,更具体地说,涉及一种适用于LED灯的具有泛光配光功能的泛光全反射透镜。本专利技术还涉及一种使用泛光全反射透镜的LED灯具。
技术介绍
LED灯一般采用反光杯进行配光,但是这种方式对光型的处理不是很理想,尤其是近LED光轴的范围内的光强加大,导致中间部分的光强偏高;也有采用凸透镜进行聚光的,但是这种方式对LED光通量的利用率比较低,表现在LED发光角较大的光线无法被利用, 最终导致光效利用率低;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,在其出射面(图I中的100)加工出密布的网状小点(或凹孔)来实现泛光的效果,也有采用出射面磨砂处理的,这些处理方式达到的泛光效果都不是很均匀,而且泛光角度一般较小,同时对光效的利用率也不高。此外,现有透镜的侧面旋转母线一般为直线或者抛物线,因此满足配光要求的透镜尺寸一般都比较大。
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,该全反射透镜由折线绕所述全反射透镜的对称轴回转形成,其出光面中心设有圆锥形凹面,所述圆锥形凹面的顶点落在所述全反射透镜的对称轴上;入光面中心开有用于放置LED灯的圆柱形盲孔,所述圆柱形盲孔的顶部向内延伸有圆锥形凹槽,所述圆锥形凹槽的入光面直径和所述圆柱形盲孔的直径相等且其顶点落在所述全反射透镜的对称轴上;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,其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. 6 I. 7,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对称轴的夹角为e,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. 6 I. 7,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,所述折线由六条线段依次相接形成,分别为第一线段、第二线段、第三线段、第四线段、第五线段和第六线段;以所述全反射透镜的入光面中心为原点,所述全反射透镜的对称轴为X轴,与所述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,则所述全反射透镜的出光面直径D和深度h由以下参数决定所述第一线段以Y轴上距原点d/2处为起点,与Y轴呈10°夹角,与X轴呈38. 5°夹角;所述第二线段以所述第一线段的终点为起点,与Y轴呈20°夹角,与X轴呈33.5°夹角;所述第三线段以所述第二线段的终点为起点,与Y轴呈30°夹角,与X轴呈26°夹角;所述第四线段以所述第三线段的终点为起点,与Y轴呈40°夹角,与X轴呈23.5°夹角;所述第五线段以所述第四线段的终点为起点,与Y轴呈50°夹角,与X轴呈11°夹角;所述第六线段以所述第五线段的终点为起点,与Y轴呈60°夹角,与X轴呈0°夹 角。本专利技术所述的泛光全反射透镜,其中,所述全反射透镜为由透明材料注塑成型的全反射透镜。本专利技术所述的泛光全反射透镜,其中,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。本专利技术所述的泛光全反射透镜,其中,所述全反射透镜的侧面还镀有增反膜。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的发光芯片落在所述全反射透镜的入光面上,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中,全反射透镜的旋转母线采用了折线,使得透镜在实现泛光照明的同时,体积可以做到尽可能的小;此外,出光面的圆锥形凹面和底部的圆锥形凹槽能够对LED近光轴部分的光线起到发散作用,因此使得灯具在一定的发光角内发光更加均匀。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是现有技术中全反射透镜的结构示意图;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,该全反射透镜由折线绕其对称轴回转形成,其出光面中心设有圆锥形凹面3,该圆锥形凹面3的顶点落在全反射透镜的对称轴上;同时,入光面中心还开有用于放置LED的圆柱形盲孔1,该圆柱形盲孔I的顶部向内延伸形成一圆锥形凹槽2,可以理解的,圆锥形凹槽2的入光面直径和圆柱形盲孔I的直径是相等的且其顶点落在全反射透镜的对称轴上。灯具的泛光照明可以通过调节折线中各线段的倾斜角度和长度来实现,同时在满足照度要求的前提下,允许该全反射透镜的体积做到尽可能的小。而底部中心开设的圆锥形凹槽2和顶部的圆锥形凹面3能够扩大近LED光轴部分的光线角度,从而使得在该范围内的光强不至于太集中,满足灯具在一定发光角内照度均匀的要求。进一步地,上述圆锥形凹面3的母线与该全反射透镜对称轴的夹角为e,其顶点到全反射透镜入光面的垂直距离为L,则0与L应满足以下公式9 = 90— a ( r[ —L) / (2n—2)式中,a = 15° , n = I. 6 I. 7,且n > n, n为全反射透镜的折射率。其中,L 应该比全反射透镜的深度h略小,一般L为60% h 80% h。同时,圆锥形凹槽2的母线与全反射透镜对称轴的夹角为0,圆柱形盲孔的深度为/;则e与/ 满足以下公式0 =90- a ( n -[) / (2n-2)式中,a = 15° , n =1.6 I. 7,且n > n, n为全反射透镜的折射率。由于灯具有发光角的要求,因此,在圆锥形凹面3和圆锥形凹槽2起到发散光线的同时,应该还要让折射后的光线尽量落在要求的发光角内以尽可能地提高全反射透镜对光线的利用率。上述公式即根据前述要求逆向推导而来。且值得注意的是,在本专利技术的优选实施例中,两个0取的是相同的值,这只是为了计算上的方便,如需要对全反射透镜的结构参数进行调整,那么以上两个e的值也可以取不同的值。优选地,该全反射透镜的旋转母线折线由六条线段依次相接形成,分别为第一线段101、第二线段102、第三线段103、第四线段104、第五线段105和第六线段106。若以全反射透镜的入光面中心为原点,其对称轴为X轴,与所述X轴垂直并过原点的直线为Y轴建立直角坐标系,令全反射透镜的入光面直径为山则全反射透镜的出光面直径D和深度h由以下参数决定第一线段101以Y轴上距原点d/2处为起点,与Y轴呈10°夹角,与X轴呈38. 5°夹角;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,该全反射透镜由折线绕所述全反射透镜的对称轴回转形成,该全反射透镜的出光面中心设有圆锥形凹面(3),所述圆锥形凹面(3)的顶点落在所述全反射透镜的对称轴上;该全反射透镜的入光面中心开有用于放置LED的圆柱形盲孔(1),所述圆柱形盲孔(1)的顶部向内延伸形成一圆锥形凹槽(2),所述圆锥形凹槽(2)的入光面直径和所述圆柱形盲孔(1)的直径相等且其顶点落在所述全反射透镜的对称轴上;所述圆锥形凹面(3)的母线与所述全反射透镜对称轴的夹角为θ,其顶点到所述全反射透镜入光面的垂直距离为L,则θ与L满足以下公式:θ=90?α(η?L)/(2n?2)式中,α=15°,η=1.6~1.7,且η>n,n为全反射透镜的折射率。

【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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