本发明专利技术涉及一种LED泛光全反射透镜及使用该透镜的LED灯具，该全反射透镜为回转体，由折线绕所述全反射透镜的光轴回转形成；全反射透镜的入光面设有用于放置LED光源的向内凹的半球形凹槽，该半球形凹槽的球心位于全反射透镜的入光面上且落在全反射透镜的光轴上；LED光源发出的光从全反射透镜的出光面射出。该小尺寸LED泛光全反射透镜的光效利用率高，由于其母线采用了折线，使得灯具在满足照度要求的前提下体积可以做到尽可能地小，且入光面的半球形凹槽扩大了LED光源中间部分的光线出射角度，提高了LED灯具照射的均匀度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及透镜
，更具体地说，涉及一种适用于LED的具有泛光配光功能的全反射透镜及使用该透镜的LED灯具。
技术介绍
现有技术中，对LED的泛光配光一般采用反光杯，但是这种方式对光线的处理不是很理想，虽然可以通过反射器配光，但是通过反射器配光会使得该反光杯沿着LED光轴方向的光强较大，即中间部分的光强偏高。也有采用凸透镜对LED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，最终导致灯具的光效利用率过低。目前还有一类泛光镜，是在LED聚光全反射镜(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(或凹孔)来实现泛光的效果，也有采用出光面磨砂处理的方式，但这些处理方式达到的泛光效果都不够均匀，而且泛光角度一般较小，对光的利用率较低。此外，现有反光杯的旋转母线一般为直线或抛物线，因此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LED泛光全发射透镜。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LED泛光全反射透镜，该全反射透镜为回转体，所述回转体由折线绕所述全反射透镜的光轴回转形成；所述全反射透镜的入光面设有用于放置LED光源的向内凹的半球形凹槽，所述半球形凹槽的球心位于所述全反射透镜的入光面上且落在所述光轴上；所述LED光源发出的光从所述全反射透镜的出光面射出；，所述出光面的直径与所述全反射透镜的深度之比为3. 1333 3. 5333，且所述全反射透镜的出光角为99 101° ；所述折线由至少三条线段首尾依次相接形成，所述线段终点与所述全反射透镜底面中心的连线与所述全反射透镜光轴所呈角度的余角沿入光到出光方向以9. 5-10. 5°的夹角递增，而所述线段与所述光轴的夹角沿入光到出光方向依次递减。本专利技术所述的LED泛光全反射透镜，其中，所述折线由三条线段首尾依次相接形成，分别为第一线段、第二线段和第三线段；以半球形凹槽的球心为原点，光轴为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深度和出光面直径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28. 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18.5°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8. 5°夹角。本专利技术所述的LED泛光全发射透镜，其中，所述出光面直径为7_13mm，所述深度为2-4mm。本专利技术所述的LED泛光全发射透镜，其中，所述全反射透镜的入光面直径为8_。本专利技术所述的LED泛光全发射透镜，其中，所述半球形凹槽的直径为4_6mm。 本专利技术所述的LED泛光全发射透镜，其中，所述全反射透镜由透明材料注塑成型。本专利技术所述的LED泛光全发射透镜，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LED泛光全发射透镜，其中，所述透明材料的折射率大于I. 45。本专利技术所述的LED泛光全发射透镜，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，包括上述所述的LED泛光全反射透镜、和置于所述半球形凹槽内的LED光源，且所述LED光源的发光角为 110-130。。 实施本专利技术的LED泛光全反射透镜，具有以下有益效果该LED泛光全反射透镜的光效利用率高，由于其母线采用了折线，使得灯具在满足照度要求的前提下体积可以做到尽可能地小，且入光面的半球形凹槽扩大了 LED光源中间部分的光线出射角度，提高了 LED灯具照射的均匀度。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LED反光杯的结构示意图；图2是本专利技术一种LED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LED泛光全反射透镜优选实施例的正视图；图4是本专利技术一种LED泛光全反射透镜优选实施例的侧视图；图5是本专利技术一种LED泛光全反射透镜优选实施例的全剖图；图6是本专利技术一种LED泛光全反射透镜优选实施例中母线的参数图；图7是本专利技术一种LED泛光全反射透镜优选实施例的光路图；图8是本专利技术一种LED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图示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、图4和图5。在本专利技术的优选实施例中，该全反射透镜I为回转体，该回转体由折线绕全反射透镜I的光轴(即对称轴)回转形成，其入光面还设有用于放置LED光源的向内凹的半球形凹槽2，该半球形凹槽2的球心位于全反射透镜I的入光面上且落在全反射透镜I的光轴上。LED光源发出的光从全反射透镜I的出光面射出，其中，出光面的直径与全反射透镜I的深度之比为3. 1333 3. 5333，且该全反射透镜I的出光角为99 101°。全反射透镜I入光面设置的半球形凹槽2有两个作用，一是用来放置LED光源，二是对发光角比较小的光线有一定的发散作用，使得中间部分的光强不至于太集中。另，该全反射透镜I的旋转母线采用的是折线，使得该全反射透镜可以在满足灯具照度要求的前提下做到体积尽可能的小，而且较之旋转母线为直线或者抛物线的透镜，本专利技术的全反射透镜的加工更加容易，制造成本更加低廉。值得注意的是，本专利技术适用于发光角(半强角)为110-130度之间的LED，半球形凹槽的直径d是根据LED的外径大小来确定的，应该比LED的直径稍大，通常比LED的外径大l_2mm即可。另，LED的直径尺寸应该选择比较小的，最好不要超过5mm，如果比5mm大太多，则不容易得到好的泛光效果。其次，在放置LED时，应该使LED的光轴与全反射透镜I的光轴重合，使LED发光芯片与透镜底部所在的平面对齐。进一步地，全反射透镜I的旋转母线折线由至少三条线段首尾依次相接形成，各线段终点与全反射透镜I底面中心的连线与全反射透镜I光轴夹角的余角沿入光到出光方向以9. 5-10. 5°的夹角递增，因此各线段与光轴的夹角沿全反射透镜I的入光到出光方向 依次递减。优选地，如图6所示。上述折线由三条线段首尾依次相接形成，分别为第一线段101、第二线段102和第三线段103。以半球形凹槽2的球心为原点，光轴为X轴，与所述X轴垂直并过原点的直线为Y轴(及落在入光面上且过入光面中心的直线)建立直角坐标系，定义全反射透镜I的入光面直径为D，则全反射透镜I的开口大小和深度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28. 5°夹角；第二线段102以所述第一线段101的终点为起点，与Y轴呈20°夹角，与X轴呈18.5°夹角；第三线段103以所述第二线段102的终点为起点，与Y轴呈30°夹角，与X轴呈8.5°夹角。值得注意的是，以上参数由灯具的发光角逆向推导得出，在本专利技术的优选实施例中，灯具的发光角取100°。优选地，上述出光面直径为7-13mm，而全反射透镜I的深度为2_4mm。此外，全反射透镜I的入光面直径可取8_，而半球形凹槽2的直径可以取4-6_。在本专利技术的其中一具体实施例中，假设该全反射透镜I采用PC材料作为透镜材料，其折射率为I. 59，旋转本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种LED泛光全反射透镜，其特征在于，该全反射透镜(1)为回转体，所述回转体由折线绕所述全反射透镜(1)的光轴回转形成；所述全反射透镜(1)的入光面设有用于放置LED光源的向内凹的半球形凹槽(2)，所述半球形凹槽(2)的球心位于所述全反射透镜(1)的入光面上且落在所述光轴上；所述LED光源发出的光从所述全反射透镜(1)的出光面射出，所述出光面的直径与所述全反射透镜(1)的深度之比为3.1333～3.5333，且所述全反射透镜(1)的出光角为99～101°；所述折线由至少三条线段首尾依次相接形成，所述线段终点与所述全反射透镜(1)底面中心的连线与所述全反射透镜(1)光轴所呈角度的余角沿入光到出光方向以9.5？10.5°的夹角递增，而所述线段与所述光轴的夹角沿的入光到出光方向依次递减。
【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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