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、壽命長等優(yōu)點被廣泛地應(yīng)用于各種照明燈具中，如手電筒、礦燈等，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LED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]現(xiàn)有的手電筒的聚光大多采用透鏡的設(shè)計方式來實現(xiàn)照明的要求，這些手電筒為了達到小角度聚光的要求，需要將LED光源發(fā)出的光進行匯聚，例如，將二次配光透鏡中部位置設(shè)置為內(nèi)凹面。然而，如采用這種設(shè)計結(jié)構(gòu)，該LED光源的一次配光透鏡為凸透鏡，二次配光透鏡為一平凸透鏡，凸透鏡具有會聚成實像的功能，因此，LED光源的發(fā)光面就會被成像，而且會在照明區(qū)域形成異常光斑，導(dǎo)致影響干擾，顯然現(xiàn)有的LED燈具無法滿足聚光的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、具有較小聚光角度且無異常影像光斑的透鏡組件。
[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)問題，本發(fā)明提供了一種透鏡組件，所述透鏡組件為聚光透鏡，包括光線入射面、光線出射面及光線反射面，所述光線入射面與所述光線出射面分別位于所述透鏡組件的相對兩端，并通過所述光線反射面相連接，所述光線入射面包括第一入射面及第二入射面，所述透鏡組件還包括若干凸起，該凸起凸設(shè)于所述第一入射面的表面，射入到所述第一入射面及所述凸起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)過折射后入射到所述光線反射面，所述光線反射面反射該光線后入射到所述光線出射面,所述光線出射面折射該光線后并相互疊加射出。
[0007]其中，所述透鏡組件由光學(xué)級聚甲基丙烯酸甲酯材料射出成型工藝制成。
[0008]其中，每個凸起為半球體狀，其半徑為I毫米，所述凸起排列于該第一入射面的表面上。
[0009]其中，同一方向的光線照射到所述凸起表面的不同位置，并在該位置處發(fā)生折射后射向不同的方向。
[0010]其中，所述光線出射面呈圓形平面，其位于所述透鏡組件的光線出射端，并連接于所述光線反射面，部分光線入射到該第一入射面及所述凸起的表面，經(jīng)由所述凸起折射后的光線入射到所述光線出射面，并在該在光線出射面處發(fā)生折射后形成與光軸夾角為10°的光束射出。
[0011]其中，部分光線在第二入射面處發(fā)生折射后入射到所述光線反射面，并在該光線反射面處發(fā)生全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)生折射后形成與光軸夾角為3°的光束射出。
[0012]其中，所述光線出射面相互疊加而形成的出射光的半光強角度為10°，其中心光強大約為2500坎德拉。
[0013]其中，所述第一入射面為經(jīng)過珠面處理的內(nèi)凹面，所述第二入射面為一斜面，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。
[0014]本發(fā)明還提供了一種LED燈具，包括光源，該LED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、所述第二入射面及所述凸起處發(fā)生折射，并由所述光線出射面折射后并相互疊加而射出。
[0015]其中，所述透鏡組件一端開設(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)出的光線照射至該光線入射面的第一入射面和第二入射面以及所述凸起上。
[0016]本發(fā)明所提供的LED燈具中，所述透鏡組件的結(jié)構(gòu)簡單，其易于開模成型，該透鏡組件組成了該LED燈具的配光系統(tǒng)，所述光線入射面的第一入射面表面凸設(shè)有若干凸起，所述光源發(fā)出的光線由該第一入射面與所述凸起折射后直接照射到所述光線出射面，由所述第二入射面折射后入射到所述光線反射面，在該光線反射面反射后照射到所述光線出射面，光線在該光線出射面處發(fā)生折射后形成所需聚光角度的光線射出。因此，該LED燈具的中心光強和聚光角度均可以同時滿足照明要求，所述透鏡組件組成了該LED燈具的配光系統(tǒng)，其可提供聚光角度較小且無影像干擾效果的出射光，滿足了所述LED燈具對配光設(shè)計的要求。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)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(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。
[0018]圖1是本發(fā)明實施例提供的LED燈具的立體示意圖。
[0019]圖2是圖1所示的LED燈具的平面示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明實施例提供的透鏡組件的部分剖視圖。
[0021]圖4是本發(fā)明實施例提供的透鏡組件的后視圖。
[0022]圖5是本發(fā)明實施例提供的LED燈具的部分剖視圖。
[0023]圖6是本發(fā)明實施例提供的LED燈具的光路示意圖。
[0024]圖7是本發(fā)明實施例提供的LED燈具的配光曲線圖(極坐標形式)，其中，中心光強大約為2500坎德拉。
[0025]圖8是本發(fā)明實施例提供的LED燈具的照度圖。
【具體實施方式】
[0026]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(shù)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(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施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027]請參閱圖1及圖2，本發(fā)明實施方式提供一種LED燈具100，其可為手電筒、礦燈等照明LED燈具，在本發(fā)明實施例中，該LED燈具100以手電筒為例加以說明。
[0028]所述LED燈具100包括光源20及與所述光源20對應(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)，其可形成所需聚光角度且無影像干擾效果的出射光，滿足了所述LED燈具100中對配光設(shè)計的要求。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)來自所述光源20的光線，從而在被照面上形成所需半光強角度且無影像干擾效果的出射光。
[0029]在本發(fā)明實施例中，所述LED燈具100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，進而將所述光源20、透鏡組件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)。
[0030]請一并參閱圖3、圖4及圖5,所述光源20可為發(fā)光二極管(light emittingd1de, 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的表面進行反射或折射。
[0031]在本發(fā)明實施例中，所述透鏡組件40整體大致呈圓臺狀，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PMMA材料射出成型工藝制成。所述透鏡組件40可為聚光透鏡，其表面包括光線入射面42、光線出射面44及光線反射面45。所述光線入射面42與所述光線出射面44分別位于透鏡組件40的相對兩端，所述光線入射面42與所述光線出射面44之間由所述光線反射面45過渡連接，即，該光線入射面42、所述光線反射面45與所述光線出射面44依次連接，從而組成該透鏡組件40的外表面。
[0032]在本發(fā)明實施例中，所述透鏡組件40開設(shè)有容置腔46，該容置腔46開設(shè)于該透鏡組件40的光線入射端(即面積較小的一端)，所述光源20對準該容置腔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與所述第二入射面423相連接，從而圍成所述容置腔46。
[0033]在本發(fā)明的實施例中，所述透鏡組件40還包括若干凸起48，所述第一入射面422整體大致為一內(nèi)凹面，所述若干凸起48凸設(shè)于所述第一入射面422的表面，具體為，每個凸起48整體為半球體狀，其半徑為I毫米，該凸起48排列于該第一入射面422的表面上。所述光源20發(fā)出的部分光線入射到該第一入射面422上，同一方向的光線照射到所述凸起48表面的不同位置，這些落在不同位置的光線折射后射向不同的方向，即，光線發(fā)生了規(guī)律的散射；經(jīng)由所述凸起48折射后的光線入射到所述光線出射面44，并在該在光線出射面44處發(fā)生折射后形成所需聚光角度的光線射出(如圖6中所示的光線①)。
[0034]在本發(fā)明的實施例中，所述第二入射面423整體可為一斜面，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)出的部分光線在第二入射面423處發(fā)生折射后入射到所述光線反射面45，并在該光線反射面45處發(fā)生全反射后入射到所述光線出射面44，并在該光線出射面44處再次發(fā)生折射后形成所需聚光角度的光線射出(如圖6中所示的光線②)。
[0035]所述光線反射面45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42