透鏡及其led燈具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種透鏡，所述透鏡沿縱長(zhǎng)方向延伸；所述透鏡設(shè)有容納光源的凹槽，所述凹槽沿縱長(zhǎng)方向延伸，所述凹槽的內(nèi)壁面包括正向入射面、第一側(cè)向入射面和第二側(cè)向入射面；所述透鏡具有相對(duì)設(shè)置的第一反射面和第二反射面；所述透鏡具有出射面，出射面為凸面和平面的組合，或者為凹面與平面的組合；其中，部分光線進(jìn)入所述第一側(cè)向入射面后被所述第一反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線進(jìn)入所述第二側(cè)向入射面后被所述第二反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線經(jīng)由所述正向入射面向所述出射面射出。
【專利說明】透鏡及其LED燈具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種透鏡以及具有這種透鏡的LED燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]由于LED燈具擁有節(jié)能、光效高、色彩豐富、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，近年來受到廣泛推崇。但是在一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，環(huán)境要求LED的出光為特別的光束，比如有些需要聚焦光束，為獲得這樣的聚焦光束，一般制造工藝是為每個(gè)LED燈珠的出光口配置專門設(shè)計(jì)的聚光杯。每個(gè)燈珠配置一個(gè)聚光杯，導(dǎo)致制造工藝過于繁雜，LED燈具的結(jié)構(gòu)也偏于復(fù)雜。
[0003]如何在獲得特別的光束的同時(shí)，簡(jiǎn)化LED燈具的組裝，成為業(yè)界人士思考的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了使得在具有良好的光學(xué)效果的同時(shí)LED燈具組裝更為簡(jiǎn)便，本實(shí)用新型提供一種透鏡，所述透鏡沿縱長(zhǎng)方向延伸；所述透鏡設(shè)有容納光源的凹槽，所述凹槽沿縱長(zhǎng)方向延伸，所述凹槽的內(nèi)壁面包括正向入射面、第一側(cè)向入射面和第二側(cè)向入射面；所述透鏡具有相對(duì)設(shè)置的第一反射面和第二反射面；所述透鏡具有出射面，出射面為凸面和平面的組合，或者為凹面與平面的組合；其中，部分光線進(jìn)入所述第一側(cè)向入射面后被所述第一反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線進(jìn)入所述第二側(cè)向入射面后被所述第二反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線經(jīng)由所述正向入射面向所述出射面射出。
[0005]作為優(yōu)選的，所述透鏡為塑料材質(zhì)，所述透鏡第一反射面和所述第二反射面均為拋物面，所述第一側(cè)向入射面和所述第二側(cè)向入射面為平面，所述第一側(cè)向入射面和所述第二側(cè)向入射面相互平行，所述出射面的平面部分與所述第一側(cè)向入射面、所述第二側(cè)向入射面呈垂直。
[0006]作為優(yōu)選的，所述第一反射面與所述第一側(cè)向入射面形成的焦點(diǎn)為第一焦點(diǎn)，所述第二反射面與所述第二側(cè)向入射面形成的焦點(diǎn)為第二焦點(diǎn)，所述正向入射面和所述出射面的凸面部分或者凹面部分形成的焦點(diǎn)第三焦點(diǎn)，第一焦點(diǎn)、第二焦點(diǎn)和第三焦點(diǎn)兩兩之間的距離小于或等于20mm。
[0007]作為優(yōu)選的，所述出射面為兩側(cè)平面，中間為凸面或者凹面。
[0008]作為優(yōu)選的，所述出射面的凸面部位或者凹面部分對(duì)應(yīng)于正向入射面，部分光線進(jìn)入所述第一側(cè)向入射面后被所述第一反射面反射，再通過所述出射面的平面部位射出；部分光線進(jìn)入所述第二側(cè)向入射面后被所述第二反射面反射，再通過所述出射面的平面部位射出；部分光線經(jīng)由所述正向入射面向所述出射面的凸面部位或者凹面部位射出。
[0009]作為優(yōu)選的，所述出射面上設(shè)有若干沿縱長(zhǎng)方向延伸的凹凸紋。
[0010]作為優(yōu)選的，所述正向入射面為凹面、凸面或平面之中的一種。
[0011]作為優(yōu)選的，所述透鏡的長(zhǎng)度大于或等于150mm，所述正向入射面的寬度在2?80mm之間。
[0012]作為優(yōu)選的，在垂直于所述透鏡沿伸方向的投影上，所述正向入射面距離所述LED光源最近的點(diǎn)為第一近點(diǎn)，第一焦點(diǎn)、第二焦點(diǎn)和第三焦點(diǎn)與所述第一近點(diǎn)距離之間的距離均在2~80mm之間。
[0013]本實(shí)用新型還提供一種LED燈具，具有透鏡、電路基板和LED光源，LED光源安裝于電路基板上且位于所述凹槽之中，所述透鏡沿縱長(zhǎng)方向延伸；所述透鏡設(shè)有容納光源的凹槽，所述凹槽沿縱長(zhǎng)方向延伸，所述凹槽的內(nèi)壁面包括正向入射面、第一側(cè)向入射面和第二側(cè)向入射面；所述透鏡具有相對(duì)設(shè)置的第一反射面和第二反射面；所述透鏡具有出射面，出射面為凸面和平面的組合或者凹面與平面的組合；其中，部分光線進(jìn)入所述第一側(cè)向入射面后被所述第一反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線進(jìn)入所述第二側(cè)向入射面后被所述第二反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線經(jīng)由所述正向入射面向所述出射面射出。
[0014]本實(shí)用新型的LED燈具采用了沿縱長(zhǎng)方向延伸的透鏡，透鏡設(shè)置沿縱長(zhǎng)方向延伸的、容納LED光源的凹槽，這樣，多個(gè)LED光源可以共用一個(gè)透鏡，達(dá)到預(yù)計(jì)的光學(xué)效果的同時(shí)，有利于簡(jiǎn)化組裝，降低成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的具有透鏡的LED燈具，其中，圖1 (a)為L(zhǎng)ED燈具的組裝圖，圖1(b)為的透鏡的橫截面的示意圖，圖1(c)為透鏡的另一角度的立體圖； [0016]圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的透鏡的立體圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的透鏡，其中，圖3 (a)為透鏡的立體圖，圖3 (b)為透鏡的橫截面示意圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的透鏡，其中，圖4(a)為透鏡的立體圖，圖4(b)為透鏡的橫截面示意圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型第五實(shí)施例的透鏡，其中，圖5 (a)為透鏡的立體圖，圖5 (b)為透鏡的橫截面示意圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型第六實(shí)施例的透鏡，其中，圖6(a)為透鏡的立體圖，圖6 (b)為透鏡的橫截面示意圖；
[0021]圖7為本實(shí)用新型第七實(shí)施例的透鏡，其中，圖7(a)為透鏡的立體圖，圖7 (b)為透鏡的橫截面示意圖。
[0022]附圖標(biāo)號(hào)說明:
[0023]電路基板10 ;LED光源20 ；透鏡30 ；
[0024]出射面31Aa、31Ab、31Ac、31Ba、31Bb、31Bc、31Ca、31Cb、31Cc、31Da、31Db、31Dc、31Ea、31Eb、31Ec、31Fa、31Fb、31Fc、31Ga、31Gb、31Gc ；
[0025]第一反射面32 ； 第二反射面33 ；
[0026]正向入射面34A、34B、34C、34D、34E、34F、34G ；
[0027]第一側(cè)向入射面35; 第二側(cè)向入射面36;
[0028]凹凸紋37; 第一焦點(diǎn)A ; 第二焦點(diǎn)B;
[0029]第三焦點(diǎn)C ； 第一近點(diǎn)O。
【具體實(shí)施方式】[0030]以下結(jié)合具體實(shí)施例闡述本實(shí)用新型的具有透鏡的LED燈具的構(gòu)造。以下各個(gè)實(shí)施例之中，所用的方位詞均是以圖1圖面所示的方位為基準(zhǔn)，因此，當(dāng)其他圖面之中的物體的擺放方向發(fā)生變動(dòng)時(shí)，方位也相應(yīng)發(fā)生改變。
[0031]實(shí)施例1
[0032]請(qǐng)參照?qǐng)D1 (a)所示，LED燈具包括電路基板10、固定于電路基板10的LED光源20(即LED燈珠)和透鏡30，其中，LED光源20在電路基板10上依序排列成直線，透鏡覆蓋了LED光源20。LED燈具還具有外殼(未圖示)，電路基板10和透鏡30都固定于外殼上。
[0033]請(qǐng)參照?qǐng)D1(b)和圖1(c)所示，透鏡30為塑料材質(zhì)，呈條形狀，透鏡的延伸方向定義為長(zhǎng)度方向(即縱向)，透鏡30的長(zhǎng)度L大于或等于150mm。透鏡30的下部分設(shè)有凹槽，凹槽也沿縱長(zhǎng)方向延伸，凹槽用于放置LED光源20。
[0034]請(qǐng)參照?qǐng)D1(b)所示，從垂直于長(zhǎng)度方向的橫截面上看，透鏡30具有位于上面的出射面，位于兩側(cè)的第一反射面32和第二反射面33。凹槽的內(nèi)壁面劃分為三個(gè)部分，分別為正向入射面34A，與第一反射面32相應(yīng)的第一側(cè)向入射面35，與第二反射面33相應(yīng)的第二側(cè)向入射面36，第一側(cè)向入射面35和第二側(cè)向入射面36均為平面，且相互平行。
[0035]出射面是包括平面部分31Aa和31Ac，平面部分31Aa和31Ac之間為相對(duì)平面部分(31Aa、31Ac)向上凸出的凸面31Ab，正向入射面34A為平面部分(31Aa、31Ac)向下凸出的凸面。第一側(cè)向入射面35和第二側(cè)向入射面36垂直于出射面的平面部分31Aa和31Ac。
[0036]定義第一反射面32與第一側(cè)向入射面35形成的焦點(diǎn)為第一焦點(diǎn)A,定義第二反射面33與第二側(cè)向入射面36形成的焦點(diǎn)為第二焦點(diǎn)B ;定義正向入射面34a與出射面的中間部分(本實(shí)施例之中為凸面31Ab)形成的焦點(diǎn)為第三焦點(diǎn)C。
[0037]請(qǐng)參照?qǐng)D1(b)和圖1(c)所示，正向入射面34a的寬度Wl在2?80mm之間，第一焦點(diǎn)A、第二焦點(diǎn)B和第三焦點(diǎn)C兩兩之間的距離小于或等20mm。第一焦點(diǎn)A、第二焦點(diǎn)B和第三焦點(diǎn)C形成的范圍定義為焦柱，LED光源20設(shè)置于焦柱范圍內(nèi)以利于光的射出。以下其他實(shí)施例之中，第一焦點(diǎn)A、第二焦點(diǎn)B在圖面上省略了標(biāo)示。
[0038]第一反射面32和第二反射面33可以對(duì)稱設(shè)置,也可以不對(duì)稱設(shè)置。本實(shí)施例之中，第一反射面32和第二反射面33對(duì)稱設(shè)置，并且第一反射面32和第二反射面33均為同一拋物線的部分。請(qǐng)參照?qǐng)D1(b)所示，所述正向入射面34a距離所述LED光源10最近的點(diǎn)為第一近點(diǎn)0，第一焦點(diǎn)A、第二焦點(diǎn)B、第三焦點(diǎn)C與所述第一近點(diǎn)O距離之間的距離Hl均在2?80mm之間。
[0039]實(shí)施例2
[0040]請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，為本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例的透鏡的橫截面示意圖，區(qū)別于第一實(shí)施例在于，出射面的平面部分31Bc上設(shè)有若干沿縱長(zhǎng)方向延伸的凹凸紋37，凹凸紋37的寬度和深度都比較小，并不影響出射面的整體形貌，出射面的平面部分31Bc整體仍為平面，這樣，凹凸紋37的設(shè)置有利于將光線的折射散開。應(yīng)當(dāng)理解的是，凹凸紋37可以布滿整個(gè)出射面的凸面部分或者凹面部分，也可以分布于出射面的平面部分。
[0041]實(shí)施例3
[0042]請(qǐng)參照?qǐng)D3 (a)和圖3 (b)所示，圖3 (b)為本實(shí)用新型的第三個(gè)實(shí)施例的透鏡的橫截面示意圖，區(qū)別于第一實(shí)施例在于，正向入射面34C相對(duì)出射面的平面部分(31Ca、31Cc)凹入，出射面是包括平面部分31Ca和31Cc，平面部分31Ca和31Cc之間為相對(duì)出射面的平面部分(31Ca、31Cc)凹入的凹面31Cb。
[0043]實(shí)施例4
[0044]請(qǐng)參照?qǐng)D4(a)和圖4(b)所示，圖4(b)為本實(shí)用新型的第四個(gè)實(shí)施例的透鏡的橫截面示意圖，區(qū)別于第一實(shí)施例在于，正向入射面34D為平面，出射面是包括平面部分31Da和31Dc，平面部分31Da和31Dc之間為相對(duì)出射面的平面部分(31Ca、31Cc)向上凸出的凸面 3IDb ο
[0045]實(shí)施例5
[0046]請(qǐng)參照?qǐng)D5(a)和圖5 (b)所示，圖5 (b)為本實(shí)用新型的第五個(gè)實(shí)施例的透鏡的橫截面示意圖，區(qū)別于第一實(shí)施例在于，正向入射面34E為平面，出射面是包括平面部分31Ea和31Ec，平面部分31Ea和31Ec之間為相對(duì)出射面的平面部分(31Ca、31Cc)凹入的凹面3 IEb ο
[0047]實(shí)施例6
[0048]請(qǐng)參照?qǐng)D6(a)和圖6 (b)所示，圖6 (b)為本實(shí)用新型的第六個(gè)實(shí)施例的透鏡的橫截面示意圖，區(qū)別于第一實(shí)施例在于，正向入射面34F為相對(duì)出射面的平面部分(31Ca、3ICc)向下凸出，出射面是包括平面部分3IFa和3IFc，平面部分3IFa和3IFc之間為相對(duì)出射面的平面部分(31Ca、31Cc)凹入的凹面31Fb。
[0049]實(shí)施例7
[0050]請(qǐng)參照?qǐng)D7(a)和圖7 (b)所示，圖7 (b)為本實(shí)用新型的第七個(gè)實(shí)施例的透鏡的橫截面示意圖，區(qū)別于第一實(shí)施例在于，正向入射面34G為相對(duì)出射面的平面部分(31Ca、31Cc)凹入的凹面，出射面是包括平面部分31Ga和31Gc，平面部分31Ga和31Gc之間也為相對(duì)出射面的平面部分(31Ca、31Cc)向上凸出的凸面31Gb。
[0051]本實(shí)用新型的具有透鏡的LED燈具，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0052](I)透鏡采用塑料材質(zhì)，有利于成型，降低生產(chǎn)成本，且重量輕；
[0053](2)透鏡采用條形，使得多個(gè)依序排列成直線的LED光源無需一一配置聚光杯，多個(gè)LED光源共用透鏡，極大地方便了安裝，簡(jiǎn)化了安裝程序，有利于降低成本；
[0054](3) LED光源設(shè)置于焦柱范圍內(nèi)，能夠盡量將光線以最優(yōu)的入射角度進(jìn)行傳播，不同的透鏡的實(shí)施方案就有不同的光效，滿足不同的使用場(chǎng)合；
[0055](4)第一反射面和第二反射面為拋物面，利于LED光源的的反射；
[0056](5)相對(duì)于LED光源呈現(xiàn)矩陣式排列的燈具，透鏡的排布亦可以為相互并排，以達(dá)到簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的效果，并且有利于光學(xué)效果的加強(qiáng)；
[0057](6)透鏡的長(zhǎng)度L大于或等于150mm，正向入射面的寬度Wl為2?80mm，第一焦點(diǎn)A、第二焦點(diǎn)B和第三焦點(diǎn)C與第一近點(diǎn)距離之間的距離Hl均為2?80mm,通過參數(shù)的設(shè)置，使得LED光源的照射效果更佳，光形良好；
[0058](7)在出射面為平面時(shí)，設(shè)置一些寬度和深度都比較小的凹凸紋，并不影響整體形貌，這樣，有利于將光線的折射散開；
[0059](8)出射面為凸面和平面的組合，或者凹面與平面的組合，且平面部分對(duì)應(yīng)第一反射面和第二反射面，凸面部分或者凹面部分對(duì)應(yīng)于正向入射面，這樣，靈活的組合，可以獲得良好的光學(xué)效果。
[0060]應(yīng)當(dāng)理解的是，在所有面與面之間連接處加以倒角，或在某些面增加或者減少材料是本領(lǐng)域的常用技術(shù)手段。本實(shí)用新型的具有透鏡的LED燈具，尤其適用于洗墻燈、投光燈、泛光燈、路燈等。
[0061]以上所述，僅僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員仍可能基于本創(chuàng)作的教示及揭示，作出種種不背離本創(chuàng)作精神的替換與修飾，本創(chuàng)作的保護(hù)范圍不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本創(chuàng)作的替換及修飾，均為本專利申請(qǐng)的權(quán)利要求書所主張。
【權(quán)利要求】
1.一種透鏡，其特征在于，所述透鏡沿縱長(zhǎng)方向延伸；所述透鏡設(shè)有容納光源的凹槽，所述凹槽沿縱長(zhǎng)方向延伸，所述凹槽的內(nèi)壁面包括正向入射面、第一側(cè)向入射面和第二側(cè)向入射面；所述透鏡具有相對(duì)設(shè)置的第一反射面和第二反射面；所述透鏡具有出射面，出射面為凸面和平面的組合，或者為凹面與平面的組合；其中，部分光線進(jìn)入所述第一側(cè)向入射面后被所述第一反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線進(jìn)入所述第二側(cè)向入射面后被所述第二反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線經(jīng)由所述正向入射面向所述出射面射出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡為塑料材質(zhì)，所述透鏡第一反射面和所述第二反射面均為拋物面，所述第一側(cè)向入射面和所述第二側(cè)向入射面為平面，所述第一側(cè)向入射面和所述第二側(cè)向入射面相互平行，所述出射面的平面部分與所述第一側(cè)向入射面、所述第二側(cè)向入射面呈垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求2任一所述的透鏡，其特征在于，所述第一反射面與所述第一側(cè)向入射面形成的焦點(diǎn)為第一焦點(diǎn)，所述第二反射面與所述第二側(cè)向入射面形成的焦點(diǎn)為第二焦點(diǎn)，所述正向入射面和所述出射面的凸面部分或者凹面部分形成的焦點(diǎn)為第三焦點(diǎn)，第一焦點(diǎn)、第二焦點(diǎn)和第三焦點(diǎn)兩兩之間的距離小于或等于20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述出射面為兩側(cè)平面，中間為凸面或者凹面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡，其特征在于，所述出射面的凸面部位或者凹面部分對(duì)應(yīng)于正向入射面，部分光線進(jìn)入所述第一側(cè)向入射面后被所述第一反射面反射，再通過所述出射面的平面部位射出；部分光線進(jìn)入所述第二側(cè)向入射面后被所述第二反射面反射，再通過所述出射面的平面部位射出；部分光線經(jīng)由所述正向入射面向所述出射面的凸面部位或者凹面部位射出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述出射面上設(shè)有若干沿縱長(zhǎng)方向延伸的凹凸紋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述正向入射面為凹面、凸面或平面之中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡的長(zhǎng)度大于或等于150mm，所述正向入射面的寬度在2?80mm之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，在垂直于所述透鏡沿伸方向的投影上，所述正向入射面距離LED光源最近的點(diǎn)為第一近點(diǎn)，第一焦點(diǎn)、第二焦點(diǎn)和第三焦點(diǎn)與所述第一近點(diǎn)距離之間的距離均在2?80_之間。
10.一種LED燈具，其特征在于，具有權(quán)利要求1至9任一所述的透鏡，還具有電路基板和LED光源，LED光源安裝于電路基板上且位于所述凹槽之中。
【文檔編號(hào)】F21Y101/02GK203595076SQ201320822246
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】劉煒斌 申請(qǐng)人:劉煒斌