Led配光透鏡及l(fā)ed燈具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED照明結(jié)構(gòu)，特別是涉及LED配光透鏡及LED燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著LED芯片和封裝工藝的成熟，LED亮度要求足以滿足各個照明領(lǐng)域的需求，LED固態(tài)照明已經(jīng)成為趨勢。LED由其芯片封裝的結(jié)構(gòu)決定了發(fā)光的多樣性，如朗伯型、側(cè)射型、蝙蝠型和聚光型幾種。如果沒有經(jīng)過配光，照在地面上雖然范圍比較寬闊，但邊緣的光照度與中心的光照度差距過大，分布非常的不均勻，許多光能被集中于照明區(qū)域的中心，但良好的景觀燈照明要求光照均勻，并且在指定區(qū)域光照度能達到一定程度。
[0003]景觀燈在安裝時，由于景觀燈與照明區(qū)域有一定的距離，倘若沒有經(jīng)過一定的配光矯正，很難使景觀燈進行合理的照明。并且根據(jù)照明區(qū)域的要求，景觀燈的配光設(shè)計需要設(shè)計成為均勻的矩形光強分布，來達到較好照明景觀的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)矩形照明光斑的LED配光透鏡。
[0005]一種LED配光透鏡，用于對LED光源進行配光，所述LED配光透鏡呈圓臺形，所述LED配光透鏡包括:
[0006]小頭端，開設(shè)有凹槽，所述LED光源收容于所述凹槽的開口處，所述凹槽的底部為關(guān)于光軸對稱的外凸弧面，所述LED光源發(fā)出的發(fā)散光線經(jīng)所述外凸弧面折射成與所述光軸平行的第一平行光；
[0007]所述LED配光透鏡的側(cè)壁的內(nèi)表面為全反射面，所述發(fā)散光線經(jīng)所述凹槽的側(cè)壁折射后，入射到所述全反射面上，所述發(fā)散光線經(jīng)所述全反射面反射成與所述光軸平行的第二平行光；
[0008]與所述小頭端相對的大頭端，所述大頭端的出光面為關(guān)于光軸對稱的配光曲面，所述配光曲面上陣列分布有多個凸起單元，所述凸起單元的邊緣為矩形，所述凸起單元沿所述矩形的長軸方向的截面為第一弧形，所述凸起單元沿所述矩形的短軸方向的截面為第二弧形，所述第一弧形與所述第二弧形的曲率半徑相等，所述第一弧形所對應(yīng)的圓弧的弦長為所述第二弧形所對應(yīng)的圓弧的弦長的二倍；
[0009]所述第一平行光及所述第二平行光入射到所述配光曲面上，經(jīng)所述配光曲面折射成橫向折射角的角度大于縱向折射角的角度的出射光。
[0010]在其中一個實施例中，所述出射光的橫向折射角的角度為18-22度，所述縱向折射角的角度為7-11度。
[0011 ] 在其中一個實施例中,所述外凸弧面的曲率半徑為4.3mm?4.5mm,所述LED光源距離所述外凸弧面的頂部的距離為3.3mm-3.7_。
[0012]在其中一個實施例中，所述全反射面為拋物面。
[0013]在其中一個實施例中，所述第一弧形與所述第二弧形所對應(yīng)的曲率半徑均為3.25mm，所述第一弧形所在的圓弧的弦長為4_，所述第二弧形所在的圓弧的弦長為2_。
[0014]在其中一個實施例中，所述凹槽的側(cè)壁相對于所述凹槽的底部傾斜設(shè)置，所述側(cè)壁的傾斜角為O度?2度。
[0015]在其中一個實施例中，所述LED光源與所述外凸弧面的邊緣之間的連線與所述光軸之間的夾角為35度。
[0016]在其中一個實施例中，所述LED配光透鏡的折射率為1.4?1.6。
[0017]在其中一個實施例中，所述LED配光透鏡的兩端設(shè)有凸耳，所述凸耳用于與燈殼固定連接。
[0018]還提供一種LED燈具。
[0019]一種LED燈具，包括:
[0020]上述LED配光透鏡；
[0021]光源組件，包括LED光源及固定板，所述LED光源設(shè)于所述固定板上，所述固定板收容與所述凹槽的開口處；
[0022]燈殼，開設(shè)有收容腔，所述LED配光透鏡及所述LED光源收容于所述收容腔內(nèi)。
[0023]含有上述LED配光透鏡的LED燈具相較于傳統(tǒng)的燈具，至少具有以下優(yōu)點:
[0024]首先，采用LED光源做照明光源，在相同照度要求下比其他光源能耗更低，更環(huán)保。
[0025]其次，LED配光透鏡的配光曲面可以使發(fā)散光線，橫向折射形成的光束與縱向折射出來的光束相互疊加可形成一個矩形的光斑，從而可以形成具有矩形光斑的景觀燈，即可以達到較好的觀景照明效果。上述LED燈具實現(xiàn)矩形光斑、照度均勻過渡，提高了光能的利用率，非常適合矩形配光的燈具使用。
[0026]再次，通過透鏡器解決了 LED光源自身發(fā)光特點所照成的配光困難，其結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實施方式的LED燈具的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖2為圖1所示的LED配光透鏡的右視圖；
[0029]圖3為圖2所示的LED燈具的沿E-E方向的剖視圖；
[0030]圖4為圖2所示的LED燈具的沿C-C方向的剖視圖；
[0031 ]圖5為圖3所示的LED燈具的沿E-E方向的光路圖；
[0032]圖6為圖4所示的LED燈具的沿C-C方向的光路圖；
[0033]圖7為圖1所示的LED燈具的光強分布曲線圖；
[0034]圖8為圖1所示的LED燈具的照度分布圖；
[0035]圖9為圖1所示的LED燈具的照度分布圖曲線圖。
【具體實施方式】
[0036]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。
[0037]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。
[0038]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0039]請參閱圖1、圖2和圖3，本實施方式的LED燈具100包括光源組件110、LED配光透鏡120及燈殼(圖未示)。
[0040]光源組件110包括LED光源111及固定板112?？梢岳斫?，LED光源111還可以為白熾燈、節(jié)能燈等。具體在本實施方式中，LED光源111固定在固定板112上。
[0041]具體在本實施方式中，LED光源111的型號為lpcs-Cree-XP-E。LED光源111光通量設(shè)定為500流明。
[0042]本實施方式的LED配光透鏡120呈圓臺形。LED配光透鏡120包括小頭端121、大頭端123、全反射面125、配光曲面127及凸耳129。LED配光透鏡120用于對LED光源111進行配光。
[0043]LED配光透鏡120的折射率為1.4?1.6。
[0044]具體在本實施方式中，LED配光透鏡120的材料為聚甲基丙烯酸甲酯縮(polymethyl methacryl ate),簡稱PMMA?？梢岳斫?，LED配光透鏡120的材料還可以為聚碳酸酯(Polycarbonate),簡稱 PC。
[0045]小頭端121開設(shè)有凹槽122。固定板112收容于凹槽122的開口處。凹槽122的底部為關(guān)于光軸對稱的外凸弧面122a。外凸弧面122a的曲率半徑為4.3mm?4.5mm, LED光源111距離外凸弧面122a的頂部的距離為3.3mm_3.7mm。具體在本實施方式中，外凸弧面122a為的曲率半徑為4.4mm, LED光源111距離外凸弧面122a的頂部的距離為3.5mm。請參閱圖4，外凸弧面122a可將LED光源111發(fā)出的發(fā)散光線11經(jīng)外凸弧面122a折射成與光軸平行的第一平行光13。
[0046]LED光源111與外凸弧面122a的邊緣之間的連線與光軸之間的夾角為35度。LED光源111發(fā)出±35度的發(fā)散光線11通過外凸弧面122a產(chǎn)生折射后形成平行于光軸的第一平行光13。
[0047]具體在本實施方式中，凹槽122的側(cè)壁122b相對于光軸傾斜設(shè)置,側(cè)壁122b與光軸之間的夾