透鏡及應(yīng)用該透鏡的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,尤其涉及一種透鏡及應(yīng)用所述透鏡的LED(light emittingd1de，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，如冶金、煤炭、石化行業(yè)巷道燈、港口碼頭路燈、景觀路燈等。與白熾燈、金屬鹵素?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)用所要解決的問題。

【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照射面大、且照度過渡均勻的透鏡。
[0004]本發(fā)明還提供一種應(yīng)用所述透鏡的LED燈具。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種透鏡，所述透鏡為泛光透鏡，包括光線入射面、定位面、第一光線出射面、光線反射面及第二光線出射面，所述光線入射面、所述定位面、所述光線反射面、所述第二光線出射面及所述第一光線出射面依次連接，所述定位面與光軸方向垂直，射入所述光線入射面的部分光線被折射后入射到所述第一光線出射面，或入射到該光線入射面的部分光線經(jīng)過折射后入射到所述光線反射面，經(jīng)由該光線反射面發(fā)射后入射到所述第二光線出射面，所述第二光線出射面與所述第一光線出射面折射該光線后相互疊加射出。
[0006]其中，所述透鏡由光學(xué)級聚甲基丙烯酸甲酯材料射出成型工藝制成。
[0007]其中，所述定位面為一圓環(huán)狀平面，其連接于所述光線入射面與所述光線反射面之間，該定位面用作所述透鏡的安裝基準(zhǔn)以用于安裝固定該透鏡。
[0008]其中，在0°?±70°區(qū)間光線在所述光線入射面處發(fā)生折射后，入射到所述第一光線出光面并在該第一光線出射面處再次發(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)域內(nèi)射出。
[0009]其中，在±70°?±90°區(qū)間光線在所述光線入射面處發(fā)生折射后，入射到所述光線反射面，經(jīng)由該光線反射面處發(fā)生全反射后入射到所述第二光線出射面，并在該第二光線出射面處再次發(fā)生折射后形成所需出射角度和照度的光線，形成120°光線射出。
[0010]其中，所述第一光線出射面為外凸曲面，所述第二光線出射面為圓環(huán)斜面，所述第一光線出射面周緣與所述第二光線出射面內(nèi)圓周連接，且與所述第二光線出射面射出的光線相互疊加形成半光強(qiáng)角度為120°的出射光。
[0011]其中，所述光線反射面為一圓環(huán)斜面，其連接于所述定位面與第二光線出射面之間。
[0012]其中，所述光線入射面整體為一內(nèi)凹面，其余所述定位面內(nèi)圓周連接。
[0013]一種LED燈具，包括光源及上述的透鏡，所述光源發(fā)出的光線射入所述光線入射面的部分光線被折射后入射到所述第一光線出射面，或入射到該光線入射面的部分光線經(jīng)過折射后入射到所述光線反射面，經(jīng)由該光線反射面發(fā)射后入射到所述第二光線出射面，所述第二光線出射面與所述第一光線出射面折射該光線后相互疊加射出。
[0014]其中，其特征在于，所述透鏡一端開設(shè)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)明所提供的LED燈具中，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第一光線出射面，或由該光線入射面折射后入射到所述光線反射面，經(jīng)由該光線反射面反射后入射到所述第二光線出射面，并在該第二光線出射面處再次發(fā)生折射后形成照射面大且照度過渡均勻的光線射出。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。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實(shí)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(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)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(shí)施例提供的LED燈具的立體示意圖。
[0018]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。
[0019]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED燈具的主視圖。
[0020]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED燈具的光路示意圖。
[0021]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16坎德拉。
[0022]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED燈具的照度圖。
【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)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動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，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燈具包括光源20及與所述光源20對應(yīng)設(shè)置的透鏡40，所述透鏡40為該LED燈具形成照射面大且照度過渡均勻的出射光，滿足了所述LED燈具中對光設(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40上，該透鏡40光學(xué)處理(如反射、折射)來自所述光源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燈具還包括燈具殼體、散熱板、驅(qū)動組件、燈罩等組件，所述燈具殼體作為該LED燈具的主體，其用于容納所述光源20、透鏡40、散熱板、驅(qū)動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40、散熱板、驅(qū)動組件等燈具組件封裝于所述燈具殼體內(nèi)。
[0026]請一并參閱圖3及圖4，所述光源20可為LED芯片，其可通過表面貼裝、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40內(nèi)，其發(fā)出的光線照射至所述透鏡40上，并由該透鏡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40整體大致呈碟狀，其可由聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate, PMMA)材料制成,具體地,該透鏡40可由光學(xué)級PMMA材料射出成型工藝制成。所述透鏡40可為碟狀泛光透鏡，其表面包括光線入射面42、定位面43、光線反射面44、第一光線出射面45及第二光線出射面46。所述光線入射面42、所述定位面43、光線反射面44、所述第二光線出射面46及第一光線出射面45依次連接，從而組成所述透鏡40的外表面。
[0028]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述透鏡40開設(shè)有容置腔48，該容置腔48開設(shè)于該透鏡40的光線入射端，所述光源20對準(zhǔn)該容置腔48，且該光源20的發(fā)光部22容置于該容置腔48內(nèi)。所述光線入射面42圍成了所述容置腔48，位于該容置腔48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。
[0029]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述光線入射面42整體大致為一內(nèi)凹面，所述光源20發(fā)出的光線在該光線入射面42處發(fā)生折射后，部分光線直接入射到所述第一光線出射面45，并在該第一光線出射面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)。
[0030]此外，所述光源20發(fā)出的光線在所述光線入射面42處發(fā)生折射后，部分光線入射到所述光線反射面44，經(jīng)由該光線反射面44處發(fā)生全反射后入射到所述第二光線出射面46，并在該第二光線出射面46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)。
[0031]所述定位面43用作所述透鏡40的安裝基準(zhǔn)，其用于安裝固定該透鏡40。在本發(fā)明