一种泛光全反射透镜以及具有该透镜的LED灯具制造技术

技术编号:8269763 阅读:143 留言:0更新日期:2013-01-31 01:29
本发明专利技术涉及一种泛光全反射透镜以及具有该透镜的LED灯具,其泛光全反射透镜具有一顶端面和一底端面,以及回转侧面;该底端面上设有半球形的凹球面;该顶端面的中部设有圆锥形的凹面;该回转侧面的母线为折线,该折线包括依次相连的六条直线段。其LED灯具在于具有上述泛光全反射透镜。本发明专利技术的泛光全反射透镜的底端面设有凹球面,顶端面设有圆锥形的凹面,LED光源的发光角较小的光线经凹球面折射之后,发光角被第一次放大,经过顶面的圆锥形的凹面折射后,发光角被第二次放大,经过二次放大,近轴线部分的较强光线向四周扩散,解决了LED光源的近轴线部分的光强较大的问题,可以实现更为均匀的泛光配光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照明灯具的配光透镜,更具体地说,涉及一种一种泛光全反射透镜以及具有该透镜的LED灯具
技术介绍
采用LED光源进行泛光照明时,一般采用反光杯对LED光源进行配光,但是这种方式的配光效果不是很理想,这是因为,LED光源的近轴线部分的光强比较大,但这部分光线不能通过反光杯配光,因此反光杯配出的泛光,总是会出现中间部分的光强偏高。为了获得较为均匀的泛光配光,也有采用凹透镜对LED光源进行配光的,但这种方式对LED光源的光通量的利用率比较低,表现在LED光源的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太低。除此之外,还有一类泛光全反射透镜,是在LED光源的聚光全反射透镜的基础上改进而来的,如图I所示,在透镜的出射面I做成密布的网状小凸点或凹球面结构来实现泛光的效果,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够均匀,泛光角度一般较小,而且由于磨砂面或类磨砂的出射面,使光损耗。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,针对现有技术的泛光透镜的上述缺陷,提供一种配光效果好、光损失小的泛光全反射透镜,以及具有透镜的LED灯具。本专利技术的目的之一在于提供一种泛光全反射透镜,用于LED光源的配光,其特征在于,所述泛光全反射透镜为回转体,所述泛光全反射透镜具有一顶端面和一底端面,以及连接所述顶端面和底端面的回转侧面;所述底端面上设有半球形的凹球面,所述半球形的凹球面的球心位于所述回转体的轴线上;所述顶端面的中部设有圆锥形的凹面,所述圆锥形的凹面的轴线与所述回转体的轴线重合;所述回转侧面的母线为折线,所述折线包括依次相连的六条直线段,以所述底端面的中心为原点,以回转体的轴线为Z轴,以底端面的对称轴为Y轴,建立笛卡尔直角坐标系时,所述母线的起点坐标为(0,d/2,0),其中d大于所述LED光源的直径,所述母线的每条直线段与Z轴的夹角为10 39 °,所述母线的每条直线段与Z轴的夹角按照该直线段在母线由起点到终点的位置顺序依次递减,所述母线的每条直线段的起点和原点的连线与该直线段的终点和原点的连线的夹角为5 15°。在本专利技术所述的泛光全反射透镜中,所述母线的每条直线段与Z轴的夹角按照该直线段在所述母线的由起点到终点的位置顺序依次为38°、35.5°、28°、25.5°、18°、10.5°。在本专利技术所述的泛光全反射透镜中,所述母线的每条直线段的起点和原点的连线与该直线段的终点和原点的连线的夹角为10°。在本专利技术所述的泛光全反射透镜中,所述d比LED光源的直径大3 5mm。在本专利技术所述的泛光全反射透镜中,所述回转侧面上设置有增反膜。在本专利技术所述的泛光全反射透镜中,设所述凹面的母线与所述回转体的轴线的夹角为Θ,凹面的顶点到底端面的距离为L,所述泛光全反射透镜的材料的折射率为n,顶端面到底端面的距离为h,则Θ和L满足如下关系θ = 90-α ( η-1)/(η_1) ,L彡(1-tan α /tan θ ) Xh,其中,α 15。,I. 6 彡 η 彡 I. 7,η > n。在本专利技术所述的泛光全反射透镜中,所述泛光全反射透镜由光学玻璃或光学塑料制成。在本专利技术所述的泛光全反射透镜中,所述光学玻璃或光学塑料的折射率大于 I.45。在本专利技术所述的泛光全反射透镜中,所述光学塑料为聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。本专利技术的目的之二在于提供一种LED灯具,至少包括LED光源,以及如以上所述的泛光全反射透镜,所述LED光源正对所述泛光全反射透镜底端面上的凹球面,所述LED光源的光轴与所述泛光全反射透镜的轴线重合。实施本专利技术的泛光全反射透镜以及具有该透镜的LED灯具,具有以下有益效果本专利技术的泛光全反射透镜的底端面设有凹球面,顶端面设有圆锥形的凹面,LED光源的发光角较小的光线经凹球面折射之后,发光角被第一次放大,经过顶面的圆锥形的凹面折射后,发光角被第二次放大,经过二次放大,近轴线部分的较强光线向四周扩散,发光角较大的光线则由回转侧面全反射后向轴线靠拢,解决了 LED光源的近轴线部分的光强较大的问题,可以实现更为均匀的泛光配光。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是现有技术的泛光全反射透镜的示意图;图2是本专利技术的泛光全反射透镜的优选实施例的示意图;图3是本专利技术的泛光全反射透镜的优选实施例的顶面的示意图;图4是本专利技术的泛光全反射透镜的优选实施例的剖视图;图5是本专利技术的反光全反射透镜的优选实施例的回转侧面的示意图;图6是本专利技术的泛光全反射透镜的配光的光路示意图;图7是本专利技术的泛光全反射透镜的配光效果示意图。具体实施例方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图2至图5所示,为本专利技术的泛光全反射透镜的一个优选实施例的示意图,该泛光全反射透镜10用于LED光源30的配光。如图所示,该泛光全反射透镜10为一回转体,其由透明材料制成,例如可以是光学塑料或光学玻璃,透明材料的折射率优选大于I. 45,在本实施例中,该泛光全反射透镜由聚碳酸酯制成,也即PC材料,其折射率为I. 59。该泛光全反射透镜10具有一顶端面11和一底端面12,以及连接顶端面11和底端面12的回转侧面13。在本实施例的泛光全反射透镜中,泛光全反射透镜10的回转侧面13的母线14为折线,该折线包括依次相连的六条直线段21、22、23、24、25、26。母线14的参数有以下方式确定,以底端面12的中心为原点0,以回转体即泛光全反射透镜10的轴线为Z轴,以底端面12的对称轴为Y轴,建立笛卡尔直角坐标系,母线14的起点坐标为(0,d/2,O),其中d大于所述LED光源的直径,母线14的每条直线段与Z轴的夹角为10 39°,母线14的每条直线段与Z轴的夹角按照该直线段在母线14由起点到终点的位置顺序依次递减,所述母线14的每条直线段的起点和原点的连线与该直线段的终点和原点的连线的夹角为5 15°。具体的,在本实施例中,六条直线段依次为第一直线段21、第二直线段22、第三直线段23、第四直线段24、第五直线段25、第六直线段26,如图5所示,母线14的起点,也即第一直线段21的起点坐标为(0,d/2,0),在本实施例中,d = 8_,与本实施例的泛光全反射透镜10配合的LED光源30的直径不大于5mm,在这里,LED光源30的直径是指LED光源 30的发光面31的直径,d以大于LDE光源30的直径3 5mm为宜,不宜过大。在本实施例中,母线14的每条直线段的起点和原点的连线与该直线段的终点和原点的连线的夹角为10°,第一直线段21与Z轴的夹角为38°,第二直线段22与Z轴的夹角为35. 5°,第三直线段23与Z轴夹角为28°,第四直线段24与Z轴夹角为25. 5°,第五直线段25与Z轴夹角为18°,第六直线段26与Z轴夹角为10. 5°。由第一直线段21的起点、第一直线段21的起点和原点的连线与该直线段的终点和原点的连线的夹角、以及第一直线段21与Z轴的夹角,这三个参数确定下来即可确定第一直线段21的终点的坐标,也即确定了第二直线段22的起点的坐标,依次类推即可以确定每条直线段的起点和终点,也即确定下母线14,母线14绕Z轴旋转一周即可得到回转侧面13。由上述参数即可确定泛光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泛光全反射透镜,用于LED光源的配光,其特征在于,所述泛光全反射透镜(10)为回转体,所述泛光全反射透镜(10)具有一顶端面(11)和一底端面(12),以及连接所述顶端面(11)和底端面(12)的回转侧面(13);所述底端面(12)上设有半球形的凹球面(121),所述半球形的凹球面(121)的球心位于所述回转体的轴线上;所述顶端面(11)的中部设有圆锥形的凹面(111),所述圆锥形的凹面(111)的轴线与所述回转体的轴线重合;所述回转侧面(13)的母线(14)为折线,所述折线包括依次相连的六条直线段(21、22、23、24、25、26),以所述底端面(12)的中心为原点,以回转体的轴线为Z轴,以底端面(12)的对称轴为Y轴,建立笛卡尔直角坐标系时,所述母线(14)的起点坐标为(0,d/2,0),其中d大于所述LED光源的直径,所述母线(14)的每条直线段与Z轴的夹角为10~39°,所述母线(14)的每条直线段与Z轴的夹角按照该直线段在母线(14)由起点到终点的位置顺序依次递减,所述母线(14)的每条直线段的起点和原点的连线与该直线段的终点和原点的连线的夹角为5~15°。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周明杰吴会利
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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