調光透鏡及應用該透鏡的led吸頂燈的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種調光透鏡及應用該透鏡的LED吸頂燈。該透鏡的截面包括至少一組曲線組，每個所述曲線組均對應一組光源，所述曲線組均包括兩弧形且包覆所述光源的自由曲線：第一曲線和第二曲線；其中所述第一曲線比第二曲線更靠近所述光源，且所述第一曲線的曲率大于第二曲線的曲率。本實用新型通過對透鏡進行光學設計，對LED芯片的發光進行二次調節，從而使得燈罩中心無暗區，燈罩表面發光均勻；相比于個別廠家通過降低燈罩透光率來解決燈罩暗區的方案，此方案在不損失透光率的情況下，即可使燈罩表面發光均勻。本實用新型簡單易行，沒有增加任何部件及較小成本便解決了燈罩發光不均勻的課題。
【專利說明】 調光透鏡及應用該透鏡的LED吸頂燈
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種調光透鏡及應用該透鏡的LED吸頂燈，屬于照明應用【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著LED芯片外延及LED燈珠封裝行業技術的快速發展，LED作為光源在燈具照明行業的優勢也越來越明顯。LED照明燈具相比于傳統照明燈具具備高光效、高顯指、壽命長、節能環保等優勢也越來越被市場所接受，LED照明替代傳統節能燈照明也是大勢所趨，因此LED吸頂燈代替傳統環形熒光燈管作為光源的吸頂燈是勢在必行。
[0003]但是，目前市面上很多大功率LED吸頂燈和一些調光調色吸頂燈由于設計上考慮不周，致使LED吸頂燈燈罩出光不均勻，燈罩中心區域有暗區，影響了燈罩表面的美觀，這是目前燈具制造商開發此類燈具普遍會遇到的問題。
[0004]由此可見，現有LED吸頂燈在功率做大或者需要智能調光的情況下，如何實現燈罩均勻發光，且又滿足燈具安裝簡潔、成本低廉的前提下，實屬當前研發的重要課題。
實用新型內容
[0005]實用新型目的:
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種調光透鏡及應用該透鏡的LED吸頂燈，可避免LED吸頂燈燈罩中心區域出現照明暗區，實現均勻出光。
[0007]技術方案:
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種調光透鏡，其特征是，所述透鏡的截面包括至少一組曲線組，每個所述曲線組均對應一組光源，所述曲線組均包括兩弧形且包覆所述光源的自由曲線:第一曲線和第二曲線；其中所述第一曲線比第二曲線更靠近所述光源，且所述第一曲線的曲率大于第二曲線的曲率。
[0009]優選的，所述第一曲線和第二曲線均為非對稱結構。
[0010]優選的，所述第二曲線所構成的透鏡表面經過磨砂處理。
[0011]優選的，所述透鏡包括若干個所述曲線組，相鄰的所述曲線組之間通過橫梁連接，所述透鏡由透光材料一體成形。
[0012]優選的，所述透鏡為環形，所述第一曲線為中心向所述透鏡外側偏的非對稱曲線，所述第二曲線為中心向所述透鏡中心偏的非對稱曲線。
[0013]本實用新型還提供一種LED吸頂燈，其包括如權利要求1-5其中之一所述的透鏡，其特征是，還包括底盤、設置在底盤表面的LED基板、設置在LED基板表面的LED燈珠、驅動器和卡合于底盤上的燈罩，由燈罩將LED基板、驅動器和LED燈珠罩于燈罩和底盤卡合形成的空間中，所述第一曲線在所述透鏡表面形成有凹槽，所述LED燈珠設置在底盤與所述透鏡的凹槽之間。
[0014]優選的，所述LED基板上設置有一個由若干個所述LED燈珠組成的圓，所述透鏡為與所述LED燈珠組成的圓同心的環形，所述LED燈珠均設置在所述透鏡的凹槽中間。
[0015]優選的，所述LED基板上設置有兩個由若干個所述LED燈珠組成的同心圓，所述透鏡為與所述LED燈珠組成的圓同心的環形，所述透鏡包括兩所述曲線組，兩由所述LED燈珠組成的圓分別設置在一所述透鏡的凹槽中間。
[0016]優選的，所述驅動器設置在所述底盤中心。
[0017]優選的，在所述底盤表面中心區域設置一可容納所述驅動器的凹槽。
[0018]有益效果:
[0019]本實用新型通過對透鏡進行光學設計，使LED芯片的發光進行二次調節，從而使得燈罩中心無暗區，燈罩表面發光均勻；相比于個別廠家通過降低燈罩透光率來解決燈罩暗區的方案，此方案在不損失透光率的情況下，即可使燈罩表面發光均勻。本實用新型簡單易行，沒有增加任何部件及較小成本便解決了燈罩發光不均勻的課題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型第一實施例的LED吸頂燈分解示意圖；
[0021]圖2是本實用新型第一實施例的LED吸頂燈除去燈罩后的俯視圖；
[0022]圖3是本實用新型第一實施例的透鏡的截面圖
[0023]圖4是本實用新型第二實施例的透鏡的截面圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0025]目前，市面上的LED吸頂燈主要包括燈罩、光學透鏡、底盤、驅動器以及LED基板。大功率的吸頂燈和智能調光調色吸頂燈等多功能的實現致使驅動器的體積變大，為方便安裝，一般將驅動器置于底盤中心位置，LED燈珠成同心圓環均勻排布在LED燈板上，由于驅動器體積增大，因而LED燈珠排布離中心較遠,而LED芯片的發光角度是一定的,這就容易導致LED燈珠發散到燈罩中心的光通量較少，使得燈罩出光不均勻。大多數廠家通過降低燈罩透光率的方式來增加出光的均勻度。這會增加了燈罩的厚度，，或通過在燈罩材料中增加擴散劑以避免增加燈罩的厚度，這都會導致成本上升，此外還降低了燈的亮度。
[0026]鑒于上述弊端，本實用新型設計了一款光學透鏡，透鏡表面采用自由曲面設計，改變了 LED燈珠的光線分布，增加燈罩中心光通量通過對LED燈珠的出光進行二次光學設計，實現了燈罩均勻出光的效果。
[0027]如圖1至圖4所示，本實施例的LED吸頂燈包括安裝在墻上的安裝底座1，連接在安裝底座I上的底盤2，設置在底盤2表面的LED基板3，LED燈珠(未圖示)設置在LED基板3上，在LED基板3上面還設置有一透鏡4。通過透鏡4將LED燈珠進行偏光處理LED基板3和透鏡4均為環形。底盤2中心區域具有一可容納驅動器5的凹槽21。燈罩7通過燈罩卡扣6連接在底盤2上，由燈罩7將LED基板3、透鏡4、驅動器5罩于燈罩7和底盤2卡合后形成的空間中。底盤2中心區域的凹槽21可以降低驅動器5的高度，避免驅動器5對LED燈珠的發光造成阻擋，形成陰影。
[0028]本實施例中，LED燈珠以底盤2中心為圓心呈2個圓形分別在LED基板3上，當然實際的設計中，可以根據LED燈珠朗伯體發光源的特點，通過光學軟件仿真，找到最佳的LED燈珠排列方案，該排列方案可以包括LED燈珠排列成多個同心圓。LED燈珠排列確定后，透鏡的結構根據LED燈珠來設計，將其全部罩住。
[0029]以本實用新型第一實施例為例，透鏡4為環形，其截面包括2個曲線組8，通過橫梁9連接兩曲線組8。每個曲線組8都包括兩個開口向一個方向的自由曲線:第一曲線10和第二曲線11。其中第一曲線10的曲率較大，其在透鏡4表面形成了一個凹槽12，LED燈珠設置在該凹槽12中。LED燈珠發出的光，首先被第一曲線10折射，然后經過第二曲線11二次折射，從而形成較大的照射區域，每個LED燈珠的照射區域充分覆蓋燈罩7，最終很好地解決了燈罩7中心的陰影問題。當然，第一曲線10和第二曲線11的形狀和曲率可以通過光學仿真軟件設計出光學效果最佳的結構。第一曲線10可以為半圓形結構或其他任意對稱結構的自由曲線。
[0030]如圖3所示，本實用新型第一實施例中，第一曲線和第二曲線均為中心對稱結構的自由曲線。如圖4所示，本實用新型第二實施例中，透鏡4為環形，其中第一曲線10和第二曲線11均為非對稱結構，它們的結構是根據實際調光需求設計出來的，以增加偏光效果。其中，第一曲線10的中心向透鏡4構成的圓環中心外側偏以便將光線折向燈罩7的中心區域；第二曲線11的中心向透鏡構成的圓環中心偏，圖4左側是圓環中心，以便將光線折向燈罩7的兩側和中心區域。其原理是，要改進燈罩出光不均勻就需要用透鏡對LED燈珠出光進行重新分配，非對稱結構的透鏡(或稱偏光透鏡)可以將內環LED燈珠出光偏向燈罩中心，同時通過偏光透鏡將LED燈珠圓環內的光分別分散到燈罩中心和邊緣，從而使燈罩中心亮度比周圍要稍高，并且從燈罩中心外邊緣的光要平滑過渡，這樣再在透鏡上加上磨砂后，即可得到均勻出光的燈罩。此外，由于透鏡具有一定的厚度，而LED燈珠出射的光是多色光，多色光經過透鏡后會產生彩色斑紋，因此在兩個實施例中，都可以通過對透鏡表面做一定的磨砂處理(霧化處理)，不僅可以實現出光均勻，且可以消除彩色斑紋的影響。
[0031]當然，還可以根據本實用新型第二實施例的啟發，將第一曲線10和第二曲線11設計成波浪線的結構。
[0032]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種調光透鏡，其特征是，所述透鏡的截面包括至少一組曲線組，每個所述曲線組均對應一組光源，所述曲線組均包括兩弧形且包覆所述光源的自由曲線:第一曲線和第二曲線；其中，所述第一曲線比第二曲線更靠近所述光源，且所述第一曲線的曲率大于第二曲線的曲率。
2.根據權利要求1所述的一種調光透鏡，其特征是，所述第一曲線和第二曲線均為非對稱結構。
3.根據權利要求2所述的一種調光透鏡，其特征是，所述第二曲線所構成的透鏡表面經過磨砂處理。
4.根據權利要求3所述的一種調光透鏡，其特征是，所述透鏡包括若干個所述曲線組，相鄰的所述曲線組之間通過橫梁連接，所述透鏡由透光材料一體成形。
5.根據權利要求4所述的一種調光透鏡，其特征是，所述透鏡為環形，所述第一曲線為中心向所述透鏡外側偏的非對稱曲線，所述第二曲線為中心向所述透鏡中心偏的非對稱曲線。
6.一種LED吸頂燈，其包括如權利要求1-5其中之一所述的調光透鏡，其特征是，還包括底盤、設置在底盤表面的LED基板、設置在LED基板表面的LED燈珠、驅動器和卡合于底盤上的燈罩，由燈罩將LED基板、驅動器和LED燈珠罩于燈罩和底盤卡合形成的空間中，所述第一曲線在所述透鏡表面形成有凹槽，所述LED燈珠設置在底盤與所述透鏡的凹槽之間。
7.根據權利要求6所述的LED吸頂燈，其特征是，所述LED基板上設置有一個由若干個所述LED燈珠組成的圓，所述透鏡為與所述LED燈珠組成的圓同心的環形，所述LED燈珠均設置在所述透鏡的凹槽中間。
8.根據權利要求6所述的LED吸頂燈，其特征是，所述LED基板上設置有兩個由若干個所述LED燈珠組成的同心圓，所述透鏡為與所述LED燈珠組成的圓同心的環形，所述透鏡包括兩所述曲線組，兩由所述LED燈珠組成的圓分別設置在一所述透鏡的凹槽中間。
9.根據權利要求6所述的LED吸頂燈，其特征是，所述驅動器設置在所述底盤中心。
10.根據權利要求9所述的LED吸頂燈，其特征是，在所述底盤表面中心區域設置一可容納所述驅動器的凹槽。
【文檔編號】F21S8/04GK203940327SQ201420364767
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月3日 優先權日:2014年7月3日
【發明者】孫清波 申請人:蘇州鴻益豐光電有限公司