透鏡及具有該透鏡的燈具的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種透鏡及具有該透鏡的燈具，所述透鏡呈長條狀；所述透鏡設有容納光源的凹槽，所述凹槽呈長條狀；所述凹槽的內壁面包括正向入射面、第一側向入射面和第二側向入射面；所述透鏡具有第一反射面、第二反射面和出射面；其中，部分光線進入所述第一側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；部分光線進入所述第二側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；部分光線經由所述正向入射面向所述出射面射出。所述第一側向入射面和所述第二側向入射面兩者之中的至少一個為凹面或者凸面。
【專利說明】透鏡及具有該透鏡的燈具
【技術領域】
[0001]本實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】
[0002]由于LED燈具擁有節能、光效高、色彩豐富、壽命長等特點，近年來受到廣泛推崇。但是在一些特殊的應用場合，環境要求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LED燈珠的出光口配置專門設計的聚光杯。每個燈珠配置一個聚光杯，導致制造工藝過于繁雜，LED燈具的結構也偏于復雜。
[0003]如何在獲得特別的光束的同時，簡化LED燈具的組裝，成為業界人士思考的問題。
實用新型內容
[0004]為了使得在具有良好的光學效果的同時LED燈具組裝更為簡便，本實用新型提供一種透鏡，所述透鏡呈長條狀；所述透鏡設有容納光源的凹槽，所述凹槽呈長條狀；所述凹槽的內壁面包括正向入射面、第一側向入射面和第二側向入射面；所述透鏡具有第一反射面、第二反射面和出射面；其中，部分光線進入所述第一側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；部分光線進入所述第二側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；部分光線經由所述正向入射面向所述出射面射出；所述第一側向入射面和所述第二側向入射面兩者之中的至少一個為凹面或者凸面。
[0005]作為優選的，所述透鏡第一反射面和所述第二反射面均為拋物面。
[0006]作為優選的，所述第一反射面與所述第一側向入射面形成的焦點為第一焦點，所述第二反射面與所述第二側向入射面形成的焦點為第二焦點，所述正向入射面和所述出射面形成的焦點為第三焦點，第一焦點、第二焦點和第三焦點兩兩之間的距離小于或等于20mmo
[0007]作為優選的，在垂直于所述透鏡長度方向的投影上，所述正向入射面距離光源最近的點為第一近點，所述第一焦點、所述第二焦點和所述第三焦點與所述第一近點距離之間的距離均在2?80mm之間。
[0008]作為優選的，以所述第一反射面為參照，所述第一側向入射面為凹面；以所述第二反射面為參照，所述第二側向入射面為凹面或者凸面。
[0009]作為優選的，以所述第一反射面為參照，所述第一側向入射面為凸面；以所述第二反射面為參照，所述第二側向入射面為凹面或者凸面。
[0010]作為優選的，所述第一側向入射面為平面；以所述第二反射面為參照，所述第二側向入射面為凹面或者凸面。
[0011]作為優選的，所述出射面為平面，以所述出射面為參照，所述正向入射面為凸面或者凹面；或者，所述正向入射面為平面，以所述正向入射面為參照，所述出射面為凸面或者凹面。
[0012]作為優選的，定義垂直于光源投射方向的面為基準面，且基準面位于所述光源的下方，所述出射面位于所述光源的上方，以所述基準面為參照，以所述正向入射面和所述出射面均為凸面，或者均為凹面。
[0013]作為優選的，所述正向入射面為平面，以所述正向入射面為參照,所述出射面為兩側平面，中間為凸面或者凹面。
[0014]作為優選的，所述透鏡的長度大于或等于150mm，所述正向入射面的寬度在2?80mm之間。
[0015]本實用新型還提供一種LED燈具，具有一透鏡，所述透鏡呈長條狀；所述透鏡設有容納光源的凹槽，所述凹槽呈長條狀；所述凹槽的內壁面包括正向入射面、第一側向入射面和第二側向入射面；所述透鏡具有第一反射面、第二反射面和出射面；其中，部分光線進入所述第一側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；部分光線進入所述第二側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；部分光線經由所述正向入射面向所述出射面射出；所述第一側向入射面和所述第二側向入射面兩者之中的至少一個為凹面或者凸面還具有電路基板和多個LED光源，多個LED光源呈直線排列的安裝于電路基板上且位于所述凹槽之中。
[0016]本實用新型的LED燈具采用了長條狀的透鏡，透鏡設置長條狀的、容納LED光源的凹槽，這樣，多個LED光源可以共用一個透鏡，達到預計的光學效果的同時，避免光的損耗以及對光繼續再分配，且有利于簡化組裝，降低成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型第一實施例的具有透鏡的LED燈具，其中，圖1 (a)為LED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；
[0018]圖2為本實用新型第二實施例的透鏡，圖2(a)為透鏡的立體圖，圖2 (b)為透鏡的橫截面示意圖；
[0019]圖3為本實用新型第三實施例的透鏡，圖3(a)為透鏡的立體圖，圖3 (b)為透鏡的橫截面示意圖；
[0020]圖4為本實用新型第四實施例的透鏡，圖4(a)為透鏡的立體圖，圖4 (b)為透鏡的橫截面示意圖；
[0021]圖5為本實用新型第五實施例的透鏡，圖5(a)為透鏡的立體圖，圖5 (b)為透鏡的橫截面示意圖；
[0022]圖6為本實用新型第六實施例的透鏡，圖6(a)為透鏡的立體圖，圖6 (b)為透鏡的橫截面示意圖；
[0023]圖7為本實用新型第七實施例的透鏡，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。
[0024]附圖標號說明:
[0025]電路基板10 ; LED光源20 ；透鏡30 ；
[0026]出射面31A、31B、31C、31D、31E、31F、31Ga、31Gb、31Gc ；
[0027]第一反射面32 ；第二反射面33 ；
[0028]正向入射面34A、34B、34C、34D、34E、34F、34G ;
[0029]第一側向入射面35A、35B、35C、35D、35E、35F、35G ;[0030]第二側向入射面36A、36B、36C、36D、36E、36F、36G ;
[0031]第一焦點A ；第二焦點B ；
[0032]第三焦點C ；第一近點O。
【具體實施方式】
[0033]以下結合具體實施例闡述本實用新型的具有透鏡的LED燈具的構造。以下各個實施例之中，所用的方位詞“上”、“下”、“中”均是以圖1圖面所示的方位為基準，因此，當其他圖面之中的物體的擺放方向發生變動時，方位也相應發生改變；“凹”、“凸”在以下各個實施例，有不同的參照。
[0034]實施例1
[0035]請參照圖1 (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，多個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。
[0036]請參照圖1(b)和圖1(c)所示，透鏡30為塑料材質，呈條形狀，透鏡的延伸方向定義為長度方向(即縱向)，透鏡30的長度L大于或等于150mm。透鏡30的下部分設有凹槽，凹槽也沿縱長方向延伸，凹槽用于放置LED光源20。
[0037]請參照圖1(b)所示，從垂直于長度方向的橫截面上看，透鏡30具有位于上面的出射面31A，位于兩側的第一反射面32和第二反射面33，第一反射面32和第二反射面33為拋物面。凹槽的內壁面劃分為三個部分，分別為正向入射面34A，與第一反射面32相應的第一側向入射面35A，與第二反射面33相應的第二側向入射面36A。
[0038]出射面31A為平面，以出射面31A為參照，正向出射面34A為凸面；以第一反射面32為參照，第一側向入射面35A為凹面；以第二反射面33為參照，第二側向入射面36A為凹面。
[0039]定義第一反射面32與第一側向入射面35A形成的焦點為第一焦點A,定義第二反射面33與第二側向入射面36A形成的焦點為第二焦點B ;定義正向入射面34A與出射面3IA形成的焦點為第三焦點C。
[0040]請參照圖1(b)和圖1(c)所示，正向入射面34A的寬度W在2?80mm之間，第一焦點A、第二焦點B和第三焦點C兩兩之間的距離小于或等于20mm。第一焦點A、第二焦點B和第三焦點C形成的范圍定義為焦柱，LED光源20設置于焦柱范圍內以利于光的射出，這樣，部分光線進入第一側向入射面35A后被第一反射面32反射，再通過出射面31A射出；部分光線進入第二側向入射面36A后被第二反射面33反射，再通過出射面31A射出；部分光線經由正向入射面34A向出射面31A射出。在以下其他實施例之中，第一焦點A、第二焦點B在圖面上省略了標示。
[0041]第一反射面32和第二反射面33可以對稱設置，也可以不對稱設置。本實施例之中，第一反射面32和第二反射面33對稱設置，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。請參照圖1(b)所示，所述正向入射面34A距離所述LED光源10最近的點為第一近點0，第一焦點A、第二焦點B、第三焦點C與第一近點O距離之間的距離H均在2?80mm之間。
[0042]實施例2[0043]請參照圖2(a)和圖2 (b)所示，圖2 (b)為本實用新型的第二個實施例的透鏡的橫截面示意圖。定義垂直于光源投射方向的面為基準面，且基準面位于光源的下方，出射面位于光源的上方。區別于第一實施例在于，以基準面MN參照，以正向入射面34B和出射面31B均為向基準面麗凸出，為凸面。
[0044]實施例3
[0045]請參照圖3 (a)和圖3 (b)所示，圖3 (b)為本實用新型的第三個實施例的透鏡的橫截面示意圖，區別于第一實施例在于，以第一反射面32為參照，第一側向入射面35C為凸面；以第二反射面33為參照，第二側向入射面36C為凸面。
[0046]實施例4
[0047]請參照圖4(a)和圖4(b)所示，圖4(b)為本實用新型的第四個實施例的透鏡的橫截面示意圖，區別于第一實施例在于，第一側向入射面35D為平面；以第二反射面33為參照,第二側向入射面36D為凸面。
[0048]實施例5
[0049]請參照圖5(a)和圖5 (b)所示，圖5 (b)為本實用新型的第五個實施例的透鏡的橫截面示意圖，區別于第一實施例在于，第一側向入射面35E為平面；以第二反射面33為參照,第二側向入射面36E為凹面。
[0050]實施例6
[0051]請參照圖6(a)和圖6 (b)所示，圖6 (b)為本實用新型的第六個實施例的透鏡的橫截面示意圖，區別于第一實施例在于，以第一反射面32為參照，第一側向入射面35F為凹面；以第二反射面33為參照，第二側向入射面36F為凸面。
[0052]實施例7
[0053]請參照圖7(a)和圖7 (b)所示，圖7 (b)為本實用新型的第七個實施例的透鏡的橫截面示意圖，區別于第一實施例在于，出射面為凸面和平面的結合，出射面的兩側為平面3IGa和31Gc，出射面的中間為相對平面部分(31Ga、31Gc)凸出的凸出部分31Gb，正向入射面34G為平面，以第一反射面32為參照，第一側向入射面35G為凹面；以第二反射面33為參照，第二側向入射面36G為凹面。
[0054]本實用新型的具有透鏡的LED燈具，具有以下優點:
[0055](I)透鏡采用塑料材質，有利于成型，降低生產成本，且重量輕；
[0056](2)透鏡采用長條形，使得多個依序排列成直線的LED光源無需一一配置聚光杯，多個LED光源共用透鏡，極大地方便了安裝，簡化了安裝程序，有利于降低成本；
[0057](3) LED光源設置于焦柱范圍內，能夠盡量將光以最優的入射角度進行傳播；
[0058](4)不同的透鏡的實施方案就有不同的光效，滿足不同的使用場合；
[0059](5)第一反射面和第二反射面為拋物面，利于LED光源的的反射，降低光損耗；
[0060](6)第一側向入射面和第二側向入射面兩者之中的至少一個為凹面或者凸面，通過設計凹面或者凸面的曲率半徑，使得第一側向入射面和第二側向入射面能夠接收更多光的入射；
[0061](7)相對于LED光源呈現矩陣式排列的燈具，透鏡的排布亦可以為相互并排，以達到簡化結構的效果，并且有利于光學效果的加強；
[0062](8)透鏡的長度L大于或等于150mm，正向入射面的寬度W為2?80mm，第一焦點A、第二焦點B和第三焦點C與第一近點距離之間的距離H均為2?80mm，通過參數的設置，使得LED光源的光損耗較小，并且光分布效果也較好，燈具整體光效高。
[0063]應當理解的是，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域的常用技術手段。本實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。
[0064]以上所述，僅僅是本實用新型的較佳實施例而已，熟悉本領域的普通技術人員仍可能基于本創作的教示及揭示，作出種種不背離本創作精神的替換與修飾，本創作的保護范圍不限于實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本創作的替換及修飾，均為本專利申請的權利要求書所主張。
【權利要求】
1.一種透鏡，其特征在于，所述透鏡呈長條狀；所述透鏡設有容納光源的凹槽，所述凹槽呈長條狀； 所述凹槽的內壁面包括正向入射面、第一側向入射面和第二側向入射面； 所述透鏡具有第一反射面、第二反射面和出射面； 其中，部分光線進入所述第一側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；部分光線進入所述第二側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；部分光線經由所述正向入射面向所述出射面射出； 所述第一側向入射面和所述第二側向入射面兩者之中的至少一個為凹面或者凸面。
2.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡第一反射面和所述第二反射面均為拋物面。
3.根據權利要求2所述的透鏡，其特征在于，所述第一反射面與所述第一側向入射面形成的焦點為第一焦點，所述第二反射面與所述第二側向入射面形成的焦點為第二焦點，所述正向入射面和所述出射面形成的焦點為第三焦點，第一焦點、第二焦點和第三焦點兩兩之間的距離小于或等于20mm。
4.根據權利要求3所述的透鏡，其特征在于，在垂直于所述透鏡長度方向的投影上，所述正向入射面距離光源最近的點為第一近點，所述第一焦點、所述第二焦點和所述第三焦點與所述第一近點距離之間的距離均在2?80mm之間。
5.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，以所述第一反射面為參照，所述第一側向入射面為凹面；以所述第二反射面為參照，所述第二側向入射面為凹面或者凸面。
6.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，以所述第一反射面為參照，所述第一側向入射面為凸面；以所述第二反射面為參照，所述第二側向入射面為凹面或者凸面。
7.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述第一側向入射面為平面；以所述第二反射面為參照，所述第二側向入射面為凹面或者凸面。
8.根據權利要求1至7任一所述的透鏡，其特征在于，所述出射面為平面，以所述出射面為參照，所述正向入射面為凸面或者凹面；或者，所述正向入射面為平面，以所述正向入射面為參照，所述出射面為凸面或者凹面。
9.根據權利要求1至7任一所述的透鏡，其特征在于，定義垂直于光源投射方向的面為基準面，且基準面位于所述光源的下方，所述出射面位于所述光源的上方，以所述基準面為參照，以所述正向入射面和所述出射面均為凸面，或者均為凹面。
10.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述正向入射面為平面，以所述正向入射面為參照，所述出射面為兩側平面，中間為凸面或者凹面。
11.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡的長度大于或等于150mm，所述正向入射面的寬度在2?80mm之間。
12.—種LED燈具，其特征在于，具有權利要求1至7任一所述的透鏡，還具有電路基板和多個LED光源，多個LED光源呈直線排列的安裝于電路基板上且位于所述凹槽之中。
【文檔編號】F21Y101/02GK203595077SQ201320822978
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】劉煒斌 申請人:劉煒斌