透鏡組件及應(yīng)用該透鏡組件的led燈具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，尤其涉及一種透鏡組件及應(yīng)用所述透鏡組件的LED (lightemitting d1de，發(fā)光二極管)燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]LED作為能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體，以其效率高、能耗低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于各種照明燈具中，這些以LED為光源的燈具已經(jīng)成為人們生活、工作中不可缺少的照明用器具。這些燈具一般包括殼體、光源、反光鏡、燈罩等組件，該光源及反光鏡安裝于所述殼體內(nèi)，該反光鏡可反射所述光源發(fā)出的光線，該燈罩裝設(shè)于所述殼體上，并將所述光源和反光鏡封裝于所述殼體內(nèi)，所述光源發(fā)射的光線和該反光鏡反射的光線由該燈罩投射出去。
[0003]與白熾燈、金屬齒素?zé)舻?60度全方向發(fā)光的傳統(tǒng)光源不同的是，以LED為光源的燈具由其芯片封裝的結(jié)構(gòu)決定了發(fā)光的多樣性。因此，在具體應(yīng)用中，為了符合行業(yè)規(guī)范和使用要求，需要對(duì)該LED燈具進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)，使其符合行業(yè)照明燈需求。然而，在進(jìn)行LED燈具應(yīng)用的二次光學(xué)設(shè)計(jì)中，由于發(fā)光角度的原因，LED發(fā)出的大部分光線未經(jīng)反射而直接照射出去，這樣必然會(huì)造成LED光能的大量損失。因此，如何有效利用這部分光能是LED燈具應(yīng)用所要解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種照射面大、且照度過(guò)渡均勻的透鏡組件。
[0005]本發(fā)明還提供一種應(yīng)用所述透鏡組件的LED燈具。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種透鏡組件，所述透鏡組件為泛光透鏡，包括光線入射面、光線反射面、定位面及光線出射面，所述光線入射面、所述光線反射面、所述定位面及所述光線出射面依次連接，所述定位面與光軸方向垂直，所述光線入射面包括第一入射面及第二入射面，射入所述第一入射面的光線被折射后入射到所述光線出射面，射入所述第二入射面的光線經(jīng)過(guò)折射后入射到所述光線出射面，或入射到所述光線反射面后經(jīng)由該光線反射面發(fā)生反射后入射到所述光線出射面，所述光線出射面折射該光線后相互疊加射出。
[0007]其中，所述透鏡組件由光學(xué)級(jí)聚甲基丙烯酸甲酯材料射出成型工藝制成。
[0008]其中，所述定位面為一圓環(huán)狀平面，其連接于所述光線反射面與所述光線出射面之間，該定位面用作所述透鏡組件的安裝基準(zhǔn)以用于安裝固定該透鏡組件。
[0009]其中，所述光線出射面包括第一出射面，部分光線在該第一入射面處發(fā)生折射后入射到該第一出射面，并該在該第一出射面處再次發(fā)生折射后形成所需出射角度和照度的光線，并從夾角為120°的區(qū)域射出。
[0010]其中，所述光線出射面還包括第二出射面，所述第二出射面連接于所述定位面與所述第一出射面之間，部分光線在該第二入射面處發(fā)生折射后，部分光線直接入射到該第二出射面，并在該第二出射面處再次發(fā)生折射后形成所需出射角度和照度的光線，并從夾角為120°?200°的區(qū)域的射出。
[0011]其中，部分光線在第二入射面處發(fā)生折射后，部分光線入射到所述光線反射面，經(jīng)由該光線反射面處發(fā)生全反射后入射到第二出射面，并在該第二出射面處再次發(fā)生折射后形成所需出射角度和照度的光線，并從夾角為100°?160°的區(qū)域射出。
[0012]其中，所述第一出射面為球面，所述第二出射面為一曲面。
[0013]其中，所述第一入射面為一內(nèi)凹面，所述第二入射面為一曲面，其連接于所述第一入射面的周側(cè)邊緣，所述光線反射面為一曲面，其連接于所述光線入射面的第二入射面與所述定位面之間。
[0014]本發(fā)明還提供了一種LED燈具，包括光源，該燈具還包括上述的透鏡組件，所述光源發(fā)出的光線在所述第一入射面及所述第二入射面處發(fā)生折射，并由所述光線出射面折射后相互疊加射出。
[0015]其中，所述透鏡組件一端開(kāi)設(shè)有容置腔，該容置腔由所述光線入射面圍成，所述發(fā)光部容置于該容置腔內(nèi)，其發(fā)出的光線照射至該光線入射面上。
[0016]本發(fā)明所提供的LED燈具中，所述透鏡組件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其組成了該LED燈具的配光系統(tǒng)，所述光源發(fā)出的光線由所述光線入射面折射后直接入射到所述光線出射面，或由該光線入射面折射后入射到所述連接面，經(jīng)由該連接面反射后入射到所述光線出射面，并在該光線出射面處再次發(fā)生折射后形成照射面大且照度過(guò)渡均勻的光線射出。因此，該LED燈具的中心光強(qiáng)和照射面積均可以同時(shí)滿足照明要求，所述透鏡組件組成了該LED燈具的配光系統(tǒng)，其可形成照射面大且照度過(guò)渡均勻的出射光，滿足了所述LED燈具中對(duì)配光設(shè)計(jì)的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED燈具的立體示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED燈具的另一視角的立體示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED燈具的主視圖。
[0021 ] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED燈具的光路示意圖。
[0022]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED燈具的配光曲線圖(極坐標(biāo)形式)，其中，中心光強(qiáng)大約為14坎德拉。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]請(qǐng)參閱圖1及圖2,本發(fā)明實(shí)施方式提供一種LED (light emitting d1de,發(fā)光二極管)燈具100，其可為冶金、煤炭、石化行業(yè)巷道燈、港口碼頭路燈或景觀路燈等照明燈具。所述LED燈具100包括光源20及與所述光源20對(duì)應(yīng)設(shè)置的透鏡組件40，所述透鏡組件40組成了該LED燈具100的配光系統(tǒng)，其可形成照射面大且照度過(guò)渡均勻的出射光，滿足了所述LED燈具100中對(duì)配光設(shè)計(jì)的要求。所述光源20可根據(jù)照明需要發(fā)射相應(yīng)顏色、亮度的光線，并照射至所述透鏡組件40上，該透鏡組件40光學(xué)處理(如反射、折射)來(lái)自所述光源20的光線，從而在被照面上形成所需半光強(qiáng)角度的出射光。
[0025]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述LED燈具100還包括燈具殼體、散熱板、驅(qū)動(dòng)組件、燈罩等組件，所述燈具殼體作為該LED燈具100的主體，其用于容納所述光源20、透鏡組件40、散熱板、驅(qū)動(dòng)組件等燈具組件于其內(nèi)，所述燈罩可拆卸地罩設(shè)于該燈具殼體上，進(jìn)而將所述光源20、透鏡組件40、散熱板、驅(qū)動(dòng)組件等燈具組件封裝于所述燈具殼體內(nèi)。
[0026]請(qǐng)一并參閱圖3及圖4，所述光源20可為L(zhǎng)ED芯片，其可通過(guò)表面貼裝、焊接等方式安裝于所述散熱板(如，鋁基板)上，該散熱板可將該光源20工作時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)散出去。所述光源20包括發(fā)光部22，該發(fā)光部22位于所述透鏡組件40內(nèi)，其發(fā)出的光線照射至所述透鏡組件40上，并由該透鏡組件40的表面進(jìn)行反射或折射。
[0027]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述透鏡組件40整體大致呈飛碟狀，其可由聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,PMMA)材料制成,具體地,該透鏡組件40可由光學(xué)級(jí)PMMA材料射出成型工藝制成。所述透鏡組件40可為泛光透鏡，其表面包括光線入射面42、光線反射面43、定位面44及光線出射面45。所述光線入射面42、所述光線反射面43、所述定位面44及所述光線出射面45依次連接，從而組成所述透鏡組件40的外表面。
[0028]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述透鏡組件40開(kāi)設(shè)有容置腔46，該容置腔46開(kāi)設(shè)于該透鏡組件40的光線入射端，所述光源20對(duì)準(zhǔn)該容置腔46，且該光源20的發(fā)光部22容置于該容置腔46內(nèi)。所述光線入射面42圍成了所述容置腔46，位于該容置腔46內(nèi)的發(fā)光部22發(fā)出的光線照射至該光線入射面42上。所述光線入射面42由不同的入射面構(gòu)成，具體為，該光線入射面42包括第一入射面422及第二入射面423，所述第一入射面422及所述第二入射面423依次連接，從而圍成所述容置腔46。
[0029]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述第一入射面422整體大致為一內(nèi)凹面，所述光源20發(fā)出的部分光線在該第一入射面422處發(fā)生折射后入射到所述光線出射面45，并在該光線出射面45處再次發(fā)生折射后形成所需出射角度和照度的光線射出(如圖4中所示的光線①)。所述第二入射面423可近似為平面，其連接于所述第一入射面422的周側(cè)邊緣。所述光源20發(fā)出的部分光線在所述第二入射面423處發(fā)生折射后，部分光線直接入射到所述光線出射面45，并在該光線出射面45處再次發(fā)生折射后形成所需出射角度和照度的光線(如圖4中所示的光線②)。此外，所述光源20發(fā)出的光線在所述第二入射面423處發(fā)生折射后，部分光線入射到所述光線反射面43，經(jīng)由該光線反射面43處發(fā)生全反射后入射到所述光線出射面45，并在該光線出射面45處再次發(fā)生折射后形成所需出射角度和照度的光線射出(如圖4中所示的和光線③)。
[0030]所述光線反射面43為所述透鏡組件40的側(cè)面，其連接于所述光線入射面42的第二入射面423與所述定位面44之間。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述光線反射面43為一曲面，其可反射所述第二入射面423折射后的光線，并將反射后的光線入射到所述光線出射面45。
[0031 ] 所述定位面44用作所述透鏡組件40的安裝基準(zhǔn)，其用于安裝固定該透鏡組件40。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述定位面44為一圓環(huán)狀平面，其連接于所述光線反射面43與所述光線出射面45之間。該定位面44與所述光源20的光軸垂直，該光源20發(fā)出的光線并不會(huì)通過(guò)或照射至該定位面44。
[0032]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述光線出射面45位于所述透鏡