透镜及其应用的LED灯制造技术

本申请提供透镜及其应用的LED灯，所述透镜包括：透镜主体，为由凸弧面形的出光面、与所述出光面相对的安装面、以及与所述出光面和安装面相接的两个相对的端面围成的结构，所述透镜主体的安装面内凹形成入光面，所述入光面包括朝向所述透镜主体的相对两个端面设置的一对侧面及连接所述一对侧面的连接面，所述透镜主体的两个端面的内凹形成朝向所述LED光源的反光面，所述LED灯通过装设该透镜达成横向和纵向角度相差近7倍的配光效果及高光学效率的优点，另外，所述LED灯内的光学组件可有多种组合，从而实现分别满足船用的信号灯多种类型的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利申请涉及LED照明
，特别是涉及透镜及其应用的LED灯。
技术介绍
现有的信号灯，例如船舶信号灯，一般采用卤素灯光源、环形螺纹玻璃(菲涅尔透镜)、挡光板等组成的光学结构。此类航行信号灯存在以下问题：1、卤素灯光源----光效低(整灯在60W以上才能满足国家标准)、抗震能力差，体积大；2、环形螺纹玻璃----易积水和积灰，使光效迅速降低，存在严重的安全隐患；3、挡光板----a、不同的航行信号灯需要不同的挡光板，增加了整灯的成本；b、由于挡光板的挡光作用，整灯的光效低；c、多余的能量以热量的形式散发，给散热也带来很大的困难。因此，有必要提供一种新型的船舶航行信号灯及其光学组件，使其具有光效高，体积小，抗震能力强，散热好，成本低等优点。LED(LightEmittingDiode)以其全固态，高光效，色度纯、能耗低、寿命长、无污染等优点成为21世纪具有竞争力的新型光源。随着LED光通量及光效的不断提高，LED在照明领域的应用也越来越广泛，然而，由于LED芯片本身属于半空间朗伯型发光，其发光强度两边(大角度)低，中心(小角度)高，无法直接应用于照明领域；因此，对LED光源的二次光学配光设计显得尤为重要。目前，针对上述问题1，市面上存在直接将LED球泡灯替换卤素灯的方案，但是并没有很好的利用LED的优势，导致光效浪费较大。常见的针对LED光源的二次配光以透镜和反射器为主，通过非成像光学设计透镜或者反射器外形，利用折射、反射等光学特性改变LED光源光线角度，对LED光源发出的光线进行重新分配，从而得到预期的照度分布。常用的LED二次配光设计按其角度划分可以分为窄配光，中配光、宽配光以及特宽配光；按其被照面形状又可以分为圆形，椭圆形，方形，矩形，多边形等等。但是，以上的所有LED配光设计都仅仅针对于普通的室内或户外应用环境，并不能满足船舶航行信号灯这一特殊领域的配光要求；例如，在一标准中，如下表1，列出了对船用的信号灯包括多种类型(桅灯、梶灯、环照灯、左/右舷灯等)的照射角度等不同的标准：表1而对应不同类型的传统的灯的造型也各不相同，现有的方式是一一对应开模，成本较高。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供透镜及其应用的LED灯，解决现有技术中LED配光设计无法满足LED信号灯的要求的问题、以及不同类型信号灯之间无法互换使用的问题。为实现上述目标及其他相关目标，本专利申请提供一种透镜，包括：透镜主体，为实体结构，包括：凸弧面形的出光面、与所述出光面相对的安装面、以及与所述出光面和安装面相接的至少两个相对的端面；供罩设于LED光源的第一凹部，从所述透镜主体的安装面内凹而形成，其内表面构成与所述出光面对应的入光面；所述入光面包括朝向所述透镜主体的相对两个端面设置的一对侧面及连接所述一对侧面的连接面；一对第二凹部，从所述透镜主体的两个端面内凹而形成，各所述第二凹部朝向所述LED光源的表面构成反光面。可选的，所述连接面朝向所述LED光源凸出。可选的，所述一对第二凹部是形状对称地设置于所述两个端面的。可选的，所述出光面设有截光部，所述截光部位于所述LED光源的至少一侧，用于将来自所述LED光源的光线向侧向折射。可选的，所述截光部是由多个断面呈三角形的棱镜外凸地排列设置形成的。可选的，所述截光部有至少一对，在所述出光面上分别位于所述LED光源相对两侧。可选的，所述透镜主体向外延伸形成有凸部，所述凸部设有固定用途的穿孔。可选的，所述透镜主体的安装面设有定位部，以供与待安装位置结合以获得定位。为实现上述目标及其他相关目标，本专利申请提供一种LED灯，包括所述的透镜。可选的，所述LED灯包括：顶盖、底座及设于两者之间的灯体；所述灯体包括：透光罩；光源安装件，呈柱形，设于所述透光罩内，在其侧面的外表面形成有至少一个承载位，其中，每个承载位供设置LED发光单元，各所述承载位中的至少一个设有LED发光单元；所述LED发光单元，包括：LED基板，设有LED光源，固定设于所述承载位；所述透镜，固定设置于所述LED基板并罩设于所述LED光源外。可选的，所述的LED灯，还包括：透镜盖板，其罩盖于所述透镜并与所述光源安装件固定结合，所述透镜盖板具有露出所述透镜的孔部。可选的，所述承载位的至少相对两侧分别设有第一卡合部，所述透镜盖板设有与所述第一卡合部一一卡合的第二卡合部以实现所述固定。可选的，所述透镜盖板横截面呈拱形。可选的，所述光源安装件的横截面为多边形，每条边对应于一个承载位。可选的，所述光源安装件的横截面为正多边形。可选的，所述透镜主体向外延伸形成有凸部，所述凸部设有固定用途的穿孔，所述穿孔供穿合固定件以固定透镜主体于所述LED基板。可选的，所述透镜主体的安装面设有定位部，所述定位部与所述LED基板上的待安装位置对应结合。可选的，所述透光罩为光滑表面的透明罩。如上所述，本专利申请提供透镜及其应用的LED灯，所述透镜包括：透镜主体，为由凸弧面形的出光面、与所述出光面相对的安装面、以及与所述出光面和安装面相接的两个相对的端面围成的结构，所述透镜主体的安装面内凹形成入光面，所述入光面包括朝向所述透镜主体的相对两个端面设置的一对侧面及连接所述一对侧面的连接面，所述透镜主体的两个端面的内凹形成朝向所述LED光源的反光面，所述LED灯通过装设该透镜达成横向和纵向角度相差近7倍的配光效果及高光学效率的优点，另外，所述LED灯内的光学组件可有多种组合，从而实现分别满足船用的信号灯多种类型的要求。附图说明图1显示为本专利申请一实施例中透镜的外形结构示意图。图2显示为本专利申请一实施例中透镜内部透视的结构示意图。图3显示为图1的A-A向的剖面示意图。图4显示为图1的B-B向的剖面示意图。图5显示为以图3角度展示的光路示意图。图6显示为以图4角度展示的光路示意图。图7显示为本专利申请一实施例中透镜上的截光部应用的光路示意图。图8显示为本专利申请一实施例中透镜的配光曲线图。图9显示为本专利申请一实施例中LED灯的结构示意图。图10显示为图9的纵剖示意图。图11显示为本专利申请一实施例中LED灯的部分组件的分解示意图。图12a显示为本专利申请一实施例中实现LED灯设计的一种LED发光单元组合的简化结构示意图。图12b是图12a在一实施例中的具体结构示意图。图12c是图12a实施例下的配光曲线图。图13a显示为本专利申请一实施例中实现LED灯设计的又一种LED发光单元组合的简化结构示意图。图13b是图13a在一实施例中的具体结构示意图。图13c是图13a实施例下的配光曲线图。图14a显示为本专利申请一实施例中实现LED灯设计的再一种LED发光单元组合的简化结构示意图。图14b是图14a在一实施例中的具体结构示意图。图14c是图14a实施例下的配光曲线图。元件标号说明1透镜10安装面11出光面12端面121第二凹部1211反射面13凸部131穿孔14截光部15第一凹部151侧面152连接面2LED光源3LED灯31顶盖32灯体321透光罩322安装件3221承载位3222第一卡合部323LED发光单元3231LED基板3232LED光源3233透镜324透镜盖板3241第二卡合部33底座34LED驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透镜，其特征在于，包括：透镜主体，为实体结构，包括：凸弧面形的出光面、与所述出光面相对的安装面、以及与所述出光面和安装面相接的至少两个相对的端面；供罩设于LED光源的第一凹部，从所述透镜主体的安装面内凹而形成，其内表面构成与所述出光面对应的入光面；所述入光面包括朝向所述透镜主体的相对两个端面设置的一对侧面及连接所述一对侧面的连接面；一对第二凹部，从所述透镜主体的两个端面内凹而形成，各所述第二凹部朝向所述LED光源的表面构成反光面。

【技术特征摘要】
1.一种透镜，其特征在于，包括：透镜主体，为实体结构，包括：凸弧面形的出光面、与所述出光面相对的安装面、以及与所述出光面和安装面相接的至少两个相对的端面；供罩设于LED光源的第一凹部，从所述透镜主体的安装面内凹而形成，其内表面构成与所述出光面对应的入光面；所述入光面包括朝向所述透镜主体的相对两个端面设置的一对侧面及连接所述一对侧面的连接面；一对第二凹部，从所述透镜主体的两个端面内凹而形成，各所述第二凹部朝向所述LED光源的表面构成反光面。2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述连接面朝向所述LED光源凸出。3.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述一对第二凹部是形状对称地设置于所述两个端面的。4.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述出光面设有截光部，所述截光部位于所述LED光源的至少一侧，用于将来自所述LED光源的光线向侧向折射。5.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于，所述截光部是由多个断面呈三角形的棱镜外凸地排列设置形成的。6.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于，所述截光部有至少一对，在所述出光面上分别位于所述LED光源相对两侧。7.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜主体向外延伸形成有凸部，所述凸部设有固定用途的穿孔。8.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜主体的安装面设有定位部，以供与待安装位置结合以获得定位。9.一种LED灯，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的透镜。10.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈必寿，姜玉稀，杜金，郭惠民，
申请(专利权)人：上海三思电子工程有限公司，三思光电科技上海有限公司，上海三思科技发展有限公司，嘉善三思光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31