本實用新型涉及照明設(shè)備領(lǐng)域,具體地,涉及透鏡及具有該透鏡的LED燈。
背景技術(shù):
LED燈具有節(jié)能、長壽、環(huán)保、抗震、色彩豐富等優(yōu)點,在生產(chǎn)生活中已得到廣泛使用。為了使LED燈的燈光照射角度可控,LED燈通常具有用于聚光的透鏡。
市面上現(xiàn)有窄角度透鏡主要為全反射透鏡(見圖1)和菲涅爾透鏡(見圖2)。常規(guī)全反射透鏡中,燈珠2發(fā)出的光經(jīng)過透鏡1的聚光作用后,很難做到全角(發(fā)光范圍的大小,即光束角)3度左右,要想做到全角3度左右,透鏡直徑至少要35mm以上,且高度較高,生產(chǎn)時保溫時間長,生產(chǎn)費料費時,因此成本高。菲涅爾透鏡透鏡比較適宜做COB大功率光源,此時全角度一般在10度以上,如果要做超窄出光角度,光源就要設(shè)置在焦點上,距離透鏡較遠,不能完全匯聚LED光源發(fā)出的光。因此透鏡出光效率低。菲涅爾做超窄角度時,透鏡效率低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型提供了透鏡及具有該透鏡的LED燈,折射光線不需要滿足全反射條件就可以發(fā)生反射,透鏡可以較薄,從而降低制造難度,相對于常規(guī)全反射透鏡而言,可以大大減少材料。其具體技術(shù)方案如下:
一種透鏡,所述透鏡包括入光面和出光面,所述出光面為平面,所述入光面的中部為光潔弧形凹槽,所述弧形凹槽的寬度沿從所述入光面到所述出光面的方向逐漸減小,所述入光面的兩側(cè)具有光潔弧形凸面,所述弧形凸面距所述出光面的距離由所述入光面的中部向兩側(cè)逐漸減小,所述弧形凸面上鍍有金屬反射膜。
通過上述方案,LED燈的燈珠可以設(shè)置在弧形凹槽處,燈珠發(fā)出的光線從弧形凹槽進入透鏡時會發(fā)生第一次折射,然后傾斜地照射到出光面并在出光面上發(fā)生全反射,然后照射到弧形凸面上。由于弧形凸面上鍍有金屬反射膜,折射光線在弧形凸面內(nèi)部不需要滿足全反射條件就可以發(fā)生反射。由此,透鏡可以較薄,從而降低制造難度,相對于常規(guī)全反射透鏡而言,可以大大減少材料。
此外,弧形凹槽的設(shè)置,以及弧形凹槽的寬度沿從入光面到出光面的方向逐漸減小,使得光線第一次折射后的角度更容易達到在出光面上形成全反射所需要的角度,由此能夠進一步減小透鏡的厚度。
作為對技術(shù)方案的改進,所述透鏡的中心部位設(shè)置有擋光件。
由于透鏡中心部位附近光線按折射原理,不能發(fā)生全反射到透鏡的弧形凸面,因此偏折出去的光線與光心軸線的夾角會比較大,這一部分光束會成為雜散光。通過在透鏡的中心部位設(shè)置吸光率高的擋光件,能夠裁掉這些雜散光。
作為對技術(shù)方案的改進,所述透鏡的光束角小于3度。
作為對技術(shù)方案的改進,所述弧形凹槽和所述弧形凸面之間的連接面為平面。
作為對技術(shù)方案的改進,所述弧形凸面的外側(cè)具有安裝平面。
作為對技術(shù)方案的改進,所述透鏡的中心部位具有連通所述出光面和所述弧形凹槽的擋光件安裝槽,所述擋光件設(shè)置在所述擋光件安裝槽內(nèi),并伸入所述弧形凹槽。
作為對技術(shù)方案的改進,所述金屬反射膜的材質(zhì)為銀。
還提供了一種LED燈,包括燈珠,還包括透鏡,所述透鏡包括入光面和出光面,所述出光面為平面,所述入光面的中部為光潔弧形凹槽,所述弧形凹槽的寬度沿從所述入光面到所述出光面的方向逐漸減小,所述入光面的兩側(cè)具有光潔弧形凸面,所述弧形凸面距所述出光面的距離由所述入光面的中部向兩側(cè)逐漸減小,所述弧形凸面上鍍有金屬反射膜,所述燈珠設(shè)置在所述弧形凹槽中。
作為對技術(shù)方案的改進,所述透鏡的中心部位設(shè)置有擋光件。
作為對技術(shù)方案的改進,所述透鏡的光束角小于3度。
本實用新型至少具有以下技術(shù)效果:
本實用新型提供的透鏡的入光面的中部為光潔弧形凹槽,弧形凹槽的寬度沿從入光面到出光面的方向逐漸減小,入光面的兩側(cè)具有光潔弧形凸面,弧形凸面距出光面的距離由入光面的中部向兩側(cè)逐漸減小,弧形凸面上鍍有金屬反射膜。由于弧形凸面上鍍有金屬反射膜,折射光線在弧形凸面內(nèi)部不需要滿足全反射條件就可以發(fā)生反射。由此,透鏡可以較薄,從而降低制造難度,相對于常規(guī)全反射透鏡而言,可以大大減少材料。弧形凹槽的設(shè)置,以及弧形凹槽的寬度沿從入光面到出光面的方向逐漸減小,使得光線第一次折射后的角度更容易達到在出光面上形成全反射所需要的角度,由此能夠進一步減小透鏡的厚度。
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,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)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1是現(xiàn)有的全反射透鏡的示意圖;
圖2是菲涅爾透鏡的示意圖;
圖3是本實用新型實施例中透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實用新型實施例中透鏡的光路圖。
主要元件符號說明:
1、0100-透鏡,2、0200-燈珠,0110-弧形凸面,0120-弧形凹槽,0130-出光面,0140-安裝平面,0300-擋光件,A-入光點,B-第一反射點,C-第二反射點,D-出光點。
具體實施方式
在下文中,將更全面地描述本實用新型的各種實施例。本實用新型可具有各種實施例,并且可在其中做出調(diào)整和改變。然而,應(yīng)理解:不存在將本實用新型的各種實施例限于在此公開的特定實施例的意圖,而是應(yīng)將本實用新型理解為涵蓋落入本實用新型的各種實施例的精神和范圍內(nèi)的所有調(diào)整、等同物和/或可選方案。
在下文中,可在本實用新型的各種實施例中使用的術(shù)語“包括”或“可包括”指示所公開的功能、操作或元件的存在,并且不限制一個或更多個功能、操作或元件的增加。此外,如在本實用新型的各種實施例中所使用,術(shù)語“包括”、“具有”及其同源詞僅意在表示特定特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合,并且不應(yīng)被理解為首先排除一個或更多個其它特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的存在或增加一個或更多個特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的可能性。
在本實用新型的各種實施例中,表述“或”或“A或/和B中的至少一個”包括同時列出的文字的任何組合或所有組合。例如,表述“A或B”或“A或/和B中的至少一個”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本實用新型的各種實施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實施例中的各種組成元件,不過可不限制相應(yīng)組成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的順序和/或重要性。以上表述僅用于將一個元件與其它元件區(qū)別開的目的。例如,第一用戶裝置和第二用戶裝置指示不同用戶裝置,盡管二者都是用戶裝置。例如,在不脫離本實用新型的各種實施例的范圍的情況下,第一元件可被稱為第二元件,同樣地,第二元件也可被稱為第一元件。
應(yīng)注意到:在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和定義,“安裝”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接、也可以是可拆卸連接、或者一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接連接,也是可以通過中間媒介間接相連;可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
在本實用新型中,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員需要理解的是,文中指示方位或者位置關(guān)系的術(shù)語為基于附圖所示的方位或者位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或者元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的各種實施例中使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例的目的并且并非意在限制本實用新型的各種實施例。如在此所使用,單數(shù)形式意在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定,否則在這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本實用新型的各種實施例所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。所述術(shù)語(諸如在一般使用的詞典中限定的術(shù)語)將被解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的語境含義相同的含義并且將不被解釋為具有理想化的含義或過于正式的含義,除非在本實用新型的各種實施例中被清楚地限定。
實施例1
請參閱圖3、圖4,本實施例提供了一種透鏡0100,透鏡0100是用透明物質(zhì)制成的表面為球面一部分的光學(xué)元件,常用于給LED燈聚光,其與LED緊密聯(lián)系在一起能增強光的使用效率和發(fā)光效率的透鏡,可以根據(jù)不同的效果來使用不同的透鏡改變LED的光場分布。
該透鏡0100由透光性較好的材料制成,優(yōu)選地,透鏡0100為透光塑料,例如聚甲基丙烯酸甲酯(亞克力)、聚碳酸酯等材料。通過使透鏡0100為透光塑料,不但能夠降低重量,而且不易破碎。
具體地,透鏡0100包括入光面和出光面0130,出光面0130為平面。入光面的中部為光潔弧形凹槽0120,弧形凹槽0120的寬度沿從入光面到出光面0130的方向逐漸減小。入光面的兩側(cè)具有光潔弧形凸面0110,弧形凸面0110距出光面0130的距離由入光面的中部向兩側(cè)逐漸減小,弧形凸面0110上鍍有金屬反射膜。
通過上述方案,LED燈的燈珠0200可以設(shè)置在弧形凹槽0120處,燈珠0200發(fā)出的光線從弧形凹槽0120進入透鏡0100時會發(fā)生第一次折射,然后傾斜的照射到出光面0130并在出光面0130上發(fā)生全反射,然后照射到弧形凸面0110上。由于弧形凸面0110上鍍有金屬反射膜,折射光線在弧形凸面0110內(nèi)部不需要滿足全反射條件就可以發(fā)生反射。由此,透鏡0100可以較薄,從而降低制造難度,相對于常規(guī)全反射透鏡而言,可以大大減少材料。
此外,弧形凹槽0120的設(shè)置,以及弧形凹槽0120的寬度沿從入光面到出光面0130的方向逐漸減小,使得光線第一次折射后的角度更容易達到在出光面上形成全反射所需要的角度,由此能夠進一步減小透鏡0100的厚度。
優(yōu)選地,透鏡0100的中心部位設(shè)置有擋光件0300。
由于透鏡0100中心部位附近光線按折射原理,不能發(fā)生全反射到透鏡0100的弧形凸面0110,因此偏折出去的光線與光心軸線的夾角會比較大,這一部分光束會成為雜散光。通過在透鏡0100的中心部位設(shè)置吸光率高的擋光件0300,能夠裁掉這些雜散光。
優(yōu)選地,透鏡0100的光束角小于3度。
在本實施中,光束角指于垂直光束中心線之一平面上,光強度等于50%最大光強度的二個方向之間的夾角。光束角反應(yīng)在被照墻面上就是光斑大小和光強。同樣的光源若應(yīng)用在不同角度的反射器中,光束角越大,中心光強越小,光斑越大。應(yīng)用在間接照明原理也一樣,光束角越小,環(huán)境光強就越大,散射效果就越差。一般而言,窄光束:光束角<20度;中等光束:光束角20~40度,寬光束:光束角>40度。
本實施例中弧形凹槽0120和渡有金屬反射膜的弧形凸面0110的設(shè)置,能夠使光線以近乎平行于光束中心線的角度射出透鏡0100,因此,可以極大地減小光束角。進一步地,可以使光束角小于3度,此時光束以高度聚光的狀態(tài)照射出去。
優(yōu)選地,弧形凹槽0120和弧形凸面0110之間的連接面為平面。通過上述設(shè)置,便于定位以及安裝透鏡0100。
優(yōu)選地,弧形凸面0110的外側(cè)具有安裝平面0140。通過上述設(shè)置,便于定位以及安裝透鏡0100。
優(yōu)選地,透鏡0100的中心部位具有連通出光面0130和弧形凹槽0120的擋光件安裝槽,擋光件0300設(shè)置在擋光件安裝槽內(nèi),并伸入弧形凹槽0120。
優(yōu)選地,金屬反射膜的材質(zhì)為銀。
實施例2
本實施例提供了一種LED燈,具體地,LED是英文light emitting diode(發(fā)光二極管)的縮寫,它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料芯片,用銀膠或白膠固化到支架上,然后用銀線或金線連接芯片和電路板,然后四周用環(huán)氧樹脂密封,起到保護內(nèi)部芯線的作用,最后安裝殼體。LED燈具有節(jié)能、長壽、環(huán)保、抗震、色彩豐富等優(yōu)點。
該LED燈廣泛用于商場、停車場、綠化帶、公園旅游景點、住宅小區(qū)、城市雕塑、步行街道、大樓臺階等場所。優(yōu)選地,該LED燈可作為埋地?zé)粲脕碜鲅b飾或指示照明之用,還有的用來洗墻或是照樹,其應(yīng)用有相當(dāng)大的靈活性。
具體地,該LED包括燈珠0200,還包括實施例1中的透鏡0100。
具體地,如圖4所示,LED燈的燈珠0200設(shè)置在弧形凹槽0120處,燈珠0200發(fā)出的任一光線從弧形凹槽0120進入透鏡時會在任一入光點A發(fā)生第一次折射,然后傾斜的照射到出光面并在出光面上對應(yīng)的第一反射點B發(fā)生全反射,然后照射到弧形凸面0110上,并在弧形凸面0110上對應(yīng)的第二反射點C發(fā)生第二次全反射,最后在出光點D以近乎平行于光束中心線的角度照射出去。
本實施方式至少具有以下技術(shù)效果:
本實施方式提供的透鏡0100的入光面的中部為光潔弧形凹槽0120,弧形凹槽0120的寬度沿從入光面到出光面0130的方向逐漸減小。入光面的兩側(cè)具有光潔弧形凸面0110,弧形凸面0110距出光面0130的距離由入光面的中部向兩側(cè)逐漸減小,弧形凸面0110上鍍有金屬反射膜。由于弧形凸面0110上鍍有金屬反射膜,折射光線在弧形凸面0110內(nèi)部不需要滿足全反射條件就可以發(fā)生反射。由此,透鏡0100可以較薄,從而降低制造難度,相對于常規(guī)全反射透鏡而言,可以大大減少材料?;⌒伟疾?120的設(shè)置,以及弧形凹槽0120的寬度沿從入光面到出光面0130的方向逐漸減小,使得光線第一次折射后的角度更容易達到在出光面0130上形成全反射所需要的角度,由此能夠進一步減小透鏡0100的厚度。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施場景的示意圖,附圖中的模塊或流程并不一定是實施本實用新型所必須的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布于實施場景的裝置中,也可以進行相應(yīng)變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊,也可以進一步拆分成多個子模塊。
上述本實用新型序號僅僅為了描述,不代表實施場景的優(yōu)劣。
以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施場景,但是,本實用新型并非局限于此,任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實用新型的保護范圍。