專利名稱：可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈具，更具體地說，涉及一種可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具。
背景技術(shù)：
由于發(fā)光二極管(light emitting diode，簡稱LED)具備小巧、輕便、節(jié)能、高效的 特點(diǎn)，目前正廣泛應(yīng)用于各種燈具。眾所周知，由于LED本身的一次透鏡配光角度受限，制 造商通常僅生產(chǎn)90度、120度、170度配光的LED ；并且，如圖1所示，LED裸光源的發(fā)光形狀 為近似朗伯形分布，光能量在中心處(0度)最強(qiáng)，角度越大光強(qiáng)越弱，當(dāng)裸光源直接用于照 明時(shí)，會(huì)產(chǎn)生被照面中心亮度高、周邊亮度低的問題。因此，LED的二次光學(xué)配光透鏡的開 發(fā)和生產(chǎn)顯得尤為重要。為了實(shí)現(xiàn)LED的均勻配光，目前已經(jīng)出現(xiàn)了平凹透鏡和CPC復(fù)合曲面透鏡。如圖2 所示，平凹透鏡100的第一側(cè)101為平面，第二側(cè)102為曲面，且第一側(cè)靠近LED 103，光線 經(jīng)第二側(cè)102出射。其中第二側(cè)102可以是球面或者非球面。圖3示出了其配光曲線圖。 這種平凹透鏡多適用于出射光線大角度發(fā)散的均勻配光系統(tǒng)，并不適用于出射光線小角度 發(fā)散且光斑均勻度要求較高的場所。如圖4所示，CPC復(fù)合曲面透鏡200包括杯狀反射面201，在透鏡200內(nèi)還設(shè)置有 穿透面202。LED 203設(shè)置在透鏡200內(nèi)，一部分光線經(jīng)穿透面202出射，另一部分光線經(jīng) 反射面201反射后出射。這種CPC復(fù)合曲面透鏡的缺點(diǎn)在于，模具復(fù)雜、成本很高，當(dāng)采用 這種方式設(shè)計(jì)出射光線小角度發(fā)散且光斑均勻度要求較高的透鏡時(shí)，容易導(dǎo)致LED芯片的 成像出現(xiàn)問題，如圖5所示，該透鏡200實(shí)現(xiàn)的光斑均勻度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中的燈具不能在出射光線小角度發(fā) 散的情況下實(shí)現(xiàn)均勻光斑的缺陷，提供一種可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，即使在要求出射光 線小角度發(fā)散的情況下也可實(shí)現(xiàn)均勻照明。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈 具，包括點(diǎn)光源、以及設(shè)置在所述點(diǎn)光源前方的透鏡，其中，所述透鏡包括朝向所述點(diǎn)光源 凸出的非球面、以及遠(yuǎn)離所述點(diǎn)光源的平面。根據(jù)本發(fā)明所述的可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，所述非球面的面型公式為7cr2L =-,=1 + Vl-(1 + K)c2r2其中，K值為-10 0。根據(jù)本發(fā)明所述的可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，所述透鏡包括帶有所述非球面的第 一部分、以及帶有所述平面且呈圓柱狀的第二部分。根據(jù)本發(fā)明所述的可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，所述透鏡的材料為聚甲基丙烯酸甲 酯或者聚碳酸酯。3
根據(jù)本發(fā)明所述的可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，所述透鏡的直徑為所述點(diǎn)光源直徑 的8-12倍。根據(jù)本發(fā)明所述的可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，所述第二部分的厚度小于或等于其 直徑的1/5。實(shí)施本發(fā)明的可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，具有以下有益效果通過采用朝向點(diǎn)光 源凸出的非球面、以及遠(yuǎn)離點(diǎn)光源的平面，即使在出射光線小角度發(fā)散的聚光情況下，也能 輕易地實(shí)現(xiàn)均勻配光效果。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)中LED裸光源的配光曲線圖；圖2是采用平凹透鏡的燈具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是采用平凹透鏡的燈具的配光曲線圖；圖4是采用CPC復(fù)合曲面透鏡的燈具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是采用CPC復(fù)合曲面透鏡的燈具的光斑效果圖；圖6是本發(fā)明中燈具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明中燈具的光路示意圖；圖8是本發(fā)明中燈具在1米處的光斑效果圖；圖9是本發(fā)明中燈具在1米處的照度曲線圖；圖10是本發(fā)明中在1米處照度的平面分布圖。
具體實(shí)施例方式如圖6所示，本發(fā)明的燈具300包括點(diǎn)光源301、以及設(shè)置在點(diǎn)光源301前方的透 鏡302。該點(diǎn)光源301可以是LED，其發(fā)出的絕大部分光線經(jīng)過透鏡302后出射。整個(gè)透鏡302由兩部分組成帶有非球面303的第一部分305、以及帶有平面304 且呈圓柱狀的第二部分306。該其中非球面303朝向點(diǎn)光源301凸出，平面304遠(yuǎn)離點(diǎn)光源 301。通過將非球面與平面配合，且非球面朝向點(diǎn)光源301，可使得光線在透鏡中發(fā)生折射， 實(shí)現(xiàn)對光線的精確控制，以達(dá)到被照射面的照度均勻的效果。非球面303的面型公式為
權(quán)利要求
1.一種可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，包括點(diǎn)光源、以及設(shè)置在所述點(diǎn)光源前方的透鏡，其 特征在于，所述透鏡包括朝向所述點(diǎn)光源凸出的非球面、以及遠(yuǎn)離所述點(diǎn)光源的平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，其特征在于，所述非球面的面型 公式為1 + Vl-(1 + K)c2r2其中，κ值為- ο 0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，其特征在于，所述透鏡包括帶有 所述非球面的第一部分、以及帶有所述平面且呈圓柱狀的第二部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，其特征在于，所述透鏡的材料為 聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，其特征在于，所述透鏡的直徑為 所述點(diǎn)光源直徑的8-12倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，其特征在于，所述第二部分的厚 度小于或等于其直徑的1/5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可實(shí)現(xiàn)超均勻光斑的燈具，包括點(diǎn)光源、以及設(shè)置在所述點(diǎn)光源前方的透鏡，其中，所述透鏡包括朝向所述點(diǎn)光源凸出的非球面、以及遠(yuǎn)離所述點(diǎn)光源的平面。通過采用朝向點(diǎn)光源凸出的非球面、以及遠(yuǎn)離點(diǎn)光源的平面，即使在出射光線小角度發(fā)散的聚光情況下，也能輕易地實(shí)現(xiàn)均勻配光效果。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102042556SQ20091011078
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者劉延明, 周明杰 申請人: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