Led透鏡模組及應用該透鏡模組的led燈具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及照一種照明領域，尤其是涉及一種LED透鏡模組以及具有該透鏡的LED燈具。
【背景技術】
[0002]LED作為能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的半導體，以其效率高、能耗低、壽命長等優(yōu)點被廣泛地應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，如冶金、煤炭、石化行業(yè)場地照明燈、港口碼頭路燈、景觀路燈等。與白熾燈、金屬鹵素燈等360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，在具體應用中，只是將LED簡單排布以滿足某項性能要求，由于發(fā)光角度的原因LED發(fā)出的大部分光線直接照射出去，不僅造成LED光能的大量損失，而且增加了耗能成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)大角度的照明且結(jié)構(gòu)簡單的LED透鏡模組。
[0004]本發(fā)明還提供一種應用所述透鏡的LED燈具。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種LED透鏡模組，所述LED透鏡模組包括數(shù)個透鏡及承載板，所述數(shù)個透鏡以一個透鏡為圓心呈圓形依次排列在所述承載板上；所述每一個透鏡包括光線入射面、安裝面、連接面及光線出射面，所述光線入射面、安裝面、連接面及光線出射面依次連接，所述安裝面與光軸方向垂直，所述光纖入射面為橢圓面，所述光纖出射面為自由面，射入所述光線入射面的光線被折射后入射到所述光線出射面，再經(jīng)所述光線出射面折射后射出相互疊加射出。
[0006]其中，所述連接面為反射面，射入所述光線入光面的光線經(jīng)折射后有部分光線射入所述連接面后入經(jīng)所述光線出射面射出。
[0007]其中，與所述每個透鏡的中心相交的平面切割所述光線入射面形成的截面的輪廓滿足橢圓方程式。
[0008]其中，所述透鏡由光學級聚甲基丙烯酸甲酯材料射出成型工藝制成。
[0009]其中，所述安裝面為一圓環(huán)狀平面，其連接于所述光線入射面與所述連接面之間，所述安裝面用作所述透鏡的安裝基準。
[0010]其中，所述連接面為透鏡的側(cè)部的矩形凸出面，其連接于所述光線出射面與所述安裝面之間，所述連接面用作所述透鏡的卡持固定。
[0011]其中，射入所述光線入射面的光線被折射后入射到所述光線出射面，再經(jīng)所述光線出射面折射后射出相互疊加射出形成所需出射角度和照度的光線，并從夾角為120°的區(qū)域內(nèi)射出。
[0012]其中，所述光線出射面為外凸形自由曲面，并與所述光線入射面凸出方向一致。
[0013]本發(fā)明提供了一種LED燈具，包括鋁基板及裝于所述鋁基板的數(shù)個光源，該LED燈具還包括權利要求以上所述的透鏡，所述透鏡裝于所述鋁基板上，所述光源分別與所述透鏡的光線入射面相對。
[0014]其中，所述透鏡一端開設有容置腔，該容置腔由所述光線入射面圍成，所述光源的發(fā)光部容置于該容置腔內(nèi)，其發(fā)出的光線照射至所述光線入射面上。
[0015]本發(fā)明的透鏡模組所用透鏡折射出來的光線相互疊加最終形成一個照明區(qū)域涵蓋范圍為120度的光斑，光斑滿足均勻的照度要求，并且透鏡模組結(jié)構(gòu)簡單。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明實施例提供的LED透鏡模組的透鏡立體示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實施例提供的LED透鏡模組的立體示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實施例提供的LED燈具的主視圖。
[0020]圖4是本發(fā)明實施例提供的LED燈具的光路示意圖。
[0021 ] 圖5是本發(fā)明實施例提供的LED燈具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明實施例提供的LED燈具的光強分布圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0024]請參閱圖1與圖2，本發(fā)明實施方式提供一種LED透鏡模組10，其包括數(shù)個透鏡11及承載板12，所述數(shù)個透鏡11以一個透鏡為圓心呈圓形依次排列在承載板上12 ;所述每一個透鏡11包括光線入射面111、安裝面112、連接面113及光線出射面114 ;所述光線入射面111、安裝面112、連接面113及光線出射面114依次連接，所述安裝面112與光軸方向垂直，所述光纖入射面111為橢圓面，所述光纖出射面114為自由面，射入所述光線入射面111的光線被折射后入射到所述光線出射面114，再經(jīng)所述光線出射面114折射后射出相互置加射出。
[0025]請參閱圖3，在本發(fā)明實施例中，所述透鏡11由光學級聚甲基丙烯酸甲酯材料射出成型工藝制成。與所述每個透鏡11的中心相交的平面切割所述光線入射面111形成的截面的輪廓滿足橢圓方程式。
[0026]進一步的，所述光線出射面114為外凸形自由曲面，并與所述光線入射面111凸出方向一致。所述光線出射面114為對稱設置，其表面坐標包括a(0.00, 5.00, 0.00)、b (2.07，4.91，0.00)、c (3.92，4.42，0.00)、d (5.06，3.58，0.00)、e (5.64，2.49，0.00)
[0027]所述透鏡11還開設有容置腔15。所述容置腔15開設于所述透鏡11的光線入射端，本實施例中為安裝面112。所述承載板上設有數(shù)個與所述數(shù)個透鏡11相對并貫通。所述光線入射面111圍成了所述容置腔14。
[0028]進一步的，所述安裝面112為一圓環(huán)狀平面，其連接于所述光線入射面111與所述連接面113之間，所述安裝面112用作所述透鏡11的安裝基準。本實施例中，所述安裝面112與光纖入射面111連接并圍繞所述容置腔15設置。
[0029]進一步的，所述連接面113為矩形凸出面，其連接于所述光線出射面114與所述安裝面112之間，所述連接面113為所述透鏡11的側(cè)部，用作所述透鏡11與所述承載板12卡持固定。本實施例中，所述連接面113為反射面，射入所述光線入射面111的光線經(jīng)折射后有部分光線射入所述連接面113后入經(jīng)所述光線出射面114射出。
[0030]請參閱圖4，進一步的，射入所述光線入射面111的光線(如圖4中所示的光線①和光線②)被折射后入射到所述光線出射面114，再經(jīng)所述光線出射面114折射后射出相互疊加射出形成所需出射角度和照度的光線并從夾角為120°的區(qū)域內(nèi)射出，半光強角度為110 度。
[0031]請參閱圖5，本發(fā)明還提供一種LED燈具，包括鋁基板21及裝于所述鋁基板21的數(shù)個光源22。該LED燈具還包括所述的透鏡模組，所述透鏡11裝于所述鋁基板21上，所述光源22分別與所述透鏡11的光線入射面111相對。所述光源22的發(fā)光部容置于該容置腔15內(nèi)，其發(fā)出的光線照射至所述光線入射面111上。LED經(jīng)透鏡模塊配光后，其相應的光強分布如附圖6，其照明的區(qū)域涵蓋120度范圍。
[0032]本發(fā)明的所用透鏡11折射出來的光線相互疊加最終形成一個照明區(qū)域涵蓋范圍為120度的光斑，光斑滿足均勻的照度要求，提高了光能利用率，非常適合均勻照度、環(huán)形配光的燈具使用。
[0033]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種LED透鏡模組，其特征在于，所述LED透鏡模組包括數(shù)個透鏡及承載板，所述數(shù)個透鏡以一個透鏡為圓心呈圓形依次排列在所述承載板上；所述每一個透鏡包括光線入射面、安裝面、連接面及光線出射面，所述光線入射面、安裝面、連接面及光線出射面依次連接，所述安裝面與光軸方向垂直，所述光纖入射面為橢圓面，所述光纖出射面為自由面，射入所述光線入射面的光線被折射后入射到所述光線出射面，再經(jīng)所述光線出射面折射后射出相互疊加射出。2.根據(jù)權利要求1所述的LED透鏡模組，其特征在于，所述連接面為反射面，射入所述光線入光面的光線經(jīng)折射后有部分光線射入所述連接面后入經(jīng)所述光線出射面射出。3.根據(jù)權利要求1所述的LED透鏡模組，其特征在于，與所述每個透鏡的中心相交的平面切割所述光線入射面形成的截面的輪廓滿足橢圓方程式。4.根據(jù)權利要求1所述的LED透鏡模組，其特征在于，所述透鏡由光學級聚甲基丙烯酸甲酯材料射出成型工藝制成。5.根據(jù)權利要求3所述的LED透鏡模組，其特征在于，所述安裝面為一圓環(huán)狀平面，其連接于所述光線入射面與所述連接面之間，所述安裝面用作所述透鏡的安裝基準。6.根據(jù)權利要求5所述的LED透鏡模組，其特征在于，所述連接面為透鏡的側(cè)部的矩形凸出面，其連接于所述光線出射面與所述安裝面之間，所述連接面用作所述透鏡的卡持固定。7.根據(jù)權利要求1所述的LED透鏡模組，其特征在于，射入所述光線入射面的光線被折射后入射到所述光線出射面，再經(jīng)所述光線出射面折射后射出相互疊加射出形成所需出射角度和照度的光線，并從夾角為120°的區(qū)域內(nèi)射出。8.根據(jù)權利要求3所述的LED透鏡模組，其特征在于，所述光線出射面為外凸形自由曲面，并與所述光線入射面凸出方向一致。9.一種LED燈具，包括鋁基板及裝于所述鋁基板的數(shù)個光源，其特征在于，該LED燈具還包括權利要求1至8任意一項所述的透鏡，所述透鏡裝于所述鋁基板上，所述光源分別與所述透鏡的光線入射面相對。10.根據(jù)權利要求9所述的LED透鏡模組，其特征在于，所述透鏡一端開設有容置腔，該容置腔由所述光線入射面圍成，所述光源的發(fā)光部容置于該容置腔內(nèi)，其發(fā)出的光線照射至所述光線入射面上。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種LED透鏡模組，其包括數(shù)個透鏡及承載板，所述數(shù)個透鏡以一個透鏡為圓心呈圓形依次排列在所述承載板上；所述每一個透鏡包括光線入射面、安裝面、連接面及光線出射面，所述光線入射面、安裝面、連接面及光線出射面依次連接，所述安裝面與光軸方向垂直，所述光纖入射面為橢圓面，所述光纖出射面為自由面，射入所述光線入射面的光線被折射后入射到所述光線出射面，再經(jīng)所述光線出射面折射后射出相互疊加射出。
【IPC分類】F21V5/04
【公開號】CN105444119
【申請?zhí)枴緾N201410521644
【發(fā)明人】周明杰, 乃業(yè)利
【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, 深圳市海洋王照明技術有限公司, 海洋王（東莞）照明科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年9月30日