專利名稱：泛光全反射透鏡以及l(fā)ed燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于LED光源的配光透鏡，更具體地說，涉及一種用于LED光源配光的泛光全反射透鏡以及LED燈具。
背景技術(shù)：
采用LED光源進(jìn)行泛光照明時(shí)，一般采用反光杯對LED光源進(jìn)行配光，但是這種方式的配光效果不是很理想，這是因?yàn)椋琇ED光源的近軸線部分的光強(qiáng)比較大，但這部分光線不能通過反光杯配光，因此反光杯配出的泛光，總是會出現(xiàn)中間部分的光強(qiáng)偏高。為了獲得較為均勻的泛光配光，也有采用凹透鏡對LED光源進(jìn)行配光的，但這種方式對LED光源的光通量的利用率比較低，表現(xiàn)在LED光源的發(fā)光角較大的光線無法被利用，最終導(dǎo)致燈具的光效利用率太低。除此之外，還有一類泛光全反射透鏡，是在LED光源的聚光全反射透鏡的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的，如圖1所示，在透鏡的出射面1做成密布的網(wǎng)狀小凸點(diǎn)或凹坑結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)泛光的效果，也有采用出射面磨砂處理的，這些處理方式達(dá)到的泛光效果都不夠均勻，泛光角度一般較小，而且由于磨砂面或類磨砂的出射面，使光損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的泛光全反射透鏡的上述缺陷，提供一種配光效果好、光損失小的泛光全反射透鏡，以及LED燈具。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種泛光全反射透鏡，用于適配LED光源，起泛光作用，所述透鏡為回轉(zhuǎn)體，所述透鏡的底面設(shè)有用于設(shè)置LED光源的圓柱形的盲孔，所述盲孔的底部為凹球面，所述盲孔的軸線與所述透鏡的軸線重合，所述凹球面的球心位于所述透鏡的軸線上，所述透鏡的頂面的中部設(shè)有圓錐形的凹面，所述圓錐形的凹面的軸線與所述透鏡的軸線重合。在本發(fā)明所述的泛光全反射透鏡中，所述凹球面的半徑大于所述盲孔的半徑。在本發(fā)明所述的泛光全反射透鏡中，所述圓錐形的凹面的母線與軸線的夾角為 82. 5 87. 5 度。在本發(fā)明所述的泛光全反射透鏡中，所述圓錐形的凹面的頂點(diǎn)到所述透鏡的底面的距離小于10mm。在本發(fā)明所述的泛光全反射透鏡中，所述回轉(zhuǎn)體為錐臺，所述底面為錐臺的兩個(gè)平面中面積較小的平面。在本發(fā)明所述的泛光全反射透鏡中，所述透鏡由透明材料注塑成型。在本發(fā)明所述的泛光全反射透鏡中，所述透明材料為聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。在本發(fā)明所述的泛光全反射透鏡中，所述透明材料的折射率為1. 45 1. 65。在本發(fā)明所述的泛光全反射透鏡中，所述錐臺的錐角為80 90度。
本發(fā)明還提供了一種LED燈具，至少包括LED光源，以及如以上所述的泛光全反射透鏡，所述LED光源正對所述泛光全反射透鏡底面的盲孔，所述LED光源的光軸與所述泛光全反射透鏡的軸線重合。實(shí)施本發(fā)明的泛光全反射透鏡，具有以下有益效果本發(fā)明的透鏡的底面的盲孔的底部為凹球面，頂面的中部設(shè)有圓錐形的凹面，LED光源的發(fā)光角較小的光線經(jīng)該凹球面折射之后，發(fā)光角被第一次放大，再經(jīng)前端的圓錐形的凹面折射后，發(fā)光角被第二次放大， 經(jīng)過兩次折射放大，出射光線發(fā)光角變大，近軸線光強(qiáng)較強(qiáng)的光線分散的更為均勻，解決了 LED光源的近軸線部分的光強(qiáng)較大的問題，可以實(shí)現(xiàn)更為均勻的泛光配光。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是現(xiàn)有的泛光全反射透鏡的示意圖；圖2是本發(fā)明的泛光全反射透鏡的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖3是本發(fā)明的泛光全反射透鏡的優(yōu)選實(shí)施例的主視圖；圖4是圖3中A-A剖面圖；圖5是本發(fā)明的泛光全反射透鏡的優(yōu)選實(shí)施例的配光示意圖；圖6是本發(fā)明的泛光全反射透鏡的優(yōu)選實(shí)施例的配光效果圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的泛光全反射透鏡用于LED光源的配光，該透鏡為回轉(zhuǎn)體，優(yōu)選錐臺形，透鏡的底面設(shè)有用于設(shè)置LED光源的圓柱形的盲孔，盲孔的底部為凹球面，盲孔的軸線與透鏡的軸線重合，凹球面的球心位于所述透鏡的軸線上，透鏡的頂面的中部設(shè)有圓錐形的凹面，圓錐形的凹面的軸線與透鏡的軸線重合，透鏡的側(cè)面為全反射面。這樣，LED光源的發(fā)光角較小的光線經(jīng)該凹球面折射之后，發(fā)光角被第一次放大，再經(jīng)前端的圓錐形的凹面折射后，發(fā)光角被第二次放大，經(jīng)過兩次折射放大，出射光線發(fā)光角變大，近軸線光強(qiáng)較強(qiáng)的光線分散的更為均勻，解決了 LED光源的近軸線部分的光強(qiáng)較大的問題，可以實(shí)現(xiàn)更為均勻的泛光配光。在本發(fā)明的泛光全反射透鏡中，凹球面的半徑大于盲孔的半徑，圓錐形的凹面的母線與軸線的夾角為82. 5 87. 5度，圓錐形的凹面的頂點(diǎn)到所述透鏡的底面的距離小于 10mm。中間部分的透鏡，尤其是透鏡底端的凹球面，以及前端的圓錐形的凹面，主要作用是對LED發(fā)光角比較小的光線起到擴(kuò)散作用，經(jīng)凹球面和圓錐形的凹面折射后的這部分出射光線發(fā)光角變大1.3 1.5倍。為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖2至圖4所示，為本發(fā)明的用于LED光源的泛光全反射透鏡的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在本實(shí)施例中，透鏡100為回轉(zhuǎn)體，在本實(shí)施例中該回轉(zhuǎn)體為錐臺，錐臺的錐角為80 90度，錐臺的兩個(gè)平面中面積較小的平面為透鏡100的底面101為平面，面積較大的平面為透鏡100的頂面102，透鏡100的側(cè)面103即錐臺的錐面為全反射面，LED光源發(fā)出的光線中發(fā)光角度較大的光線在該側(cè)面103上發(fā)生全反射，然后經(jīng)頂面折射后射出。
在本實(shí)施例中，透鏡100的底面101設(shè)有用于設(shè)置LED光源的圓柱形的盲孔110， 盲孔Iio的直徑為d，為了使透鏡的尺寸比較小，直徑d小于6. 5mm,LED光源盡可能選用直徑比較小的LED芯片，在本實(shí)施例中盲孔110的直徑為5mm。為了能對LED光源近軸線部分的發(fā)光角度比較小的光線的發(fā)光角度進(jìn)行放大，盲孔110的底部設(shè)為凹球面111，凹球面 111的球心位于透鏡100的軸線上，優(yōu)選的凹球面111的半徑徑略大于盲孔110的半徑。為了更好實(shí)現(xiàn)泛光照明的效果，本實(shí)施例種，透鏡100的頂面102的中部設(shè)有圓錐形的凹面 120，圓錐形的凹面120的軸線與透鏡100的軸線重合，圓錐形的凹面的母線與軸線的夾角為82. 5 87. 5度，圓錐形的凹面的頂點(diǎn)到所述透鏡的底面的距離小于10mm。LED光源的發(fā)光角較小的光線經(jīng)該凹球面111折射之后，發(fā)光角被第一次放大，再經(jīng)前端的圓錐形的凹面120折射后，發(fā)光角被第二次放大，經(jīng)過兩次折射放大，出射光線發(fā)光角變大，近軸線光強(qiáng)較強(qiáng)的光線分散的更為均勻，解決了 LED光源的近軸線部分的光強(qiáng)較大的問題，可以實(shí)現(xiàn)更為均勻的泛光配光在本實(shí)施例中，透鏡由透明材料注塑成型，透鏡的材料為聚碳酸酯，即PC，其折射率η為1. 59，該透鏡的具體參數(shù)如下表
權(quán)利要求
1.一種泛光全反射透鏡，用于適配LED光源，其特征在于，所述透鏡為回轉(zhuǎn)體，所述透鏡的底面設(shè)有用于設(shè)置LED光源的圓柱形的盲孔，所述盲孔的底部為凹球面，所述盲孔的軸線與所述透鏡的軸線重合，所述凹球面的球心位于所述透鏡的軸線上，所述透鏡的頂面的中部設(shè)有圓錐形的凹面，所述圓錐形的凹面的軸線與所述透鏡的軸線重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述凹球面的半徑大于所述盲孔的半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述圓錐形的凹面的母線與軸線的夾角為82. 5 87. 5度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述圓錐形的凹面的頂點(diǎn)到所述透鏡的底面的距離小于10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)體為錐臺，所述底面為錐臺的兩個(gè)平面中面積較小的平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述透鏡由透明材料注塑成型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述透明材料為聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述透明材料的折射率為 1. 45 1. 65。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述錐臺的錐角為80 90度。
10.一種LED燈具，其特征在于，至少包括LED光源，以及如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的泛光全反射透鏡，所述LED光源正對所述泛光全反射透鏡底面的盲孔，所述LED光源的光軸與所述泛光全反射透鏡的軸線重合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泛光全反射透鏡以及LED燈具，所述透鏡為回轉(zhuǎn)體，透鏡的底面設(shè)有用于設(shè)置LED光源的圓柱形的盲孔，盲孔的底部為凹球面，盲孔的軸線與所述透鏡的軸線重合，凹球面的球心位于所述透鏡的軸線上，所述透鏡的頂面的中部設(shè)有圓錐形的凹面，所述圓錐形的凹面的軸線與所述透鏡的軸線重合。本發(fā)明的透鏡的底面的盲孔的底部為凹球面，頂面的中部設(shè)有圓錐形的凹面，LED光源的發(fā)光角較小的光線經(jīng)該凹球面折射之后，發(fā)光角被第一次放大，再經(jīng)前端的圓錐形的凹面折射后，發(fā)光角被第二次放大，經(jīng)過兩次折射放大，出射光線發(fā)光角變大，近軸線光強(qiáng)較強(qiáng)的光線分散的更為均勻，解決了LED光源的近軸線部分的光強(qiáng)較大的問題，可以實(shí)現(xiàn)更為均勻的泛光配光。
文檔編號F21V5/04GK102537836SQ20101062070
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者周明杰, 羅英達(dá) 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