一种光学透镜及包括该光学透镜的LED灯具的制作方法

本实用新型属于半导体照明技术领域，尤其涉及一种光学透镜及包括该光学透镜的LED灯具。

背景技术：

LED作为一种新型环保光源，正在越来越广泛的用在电视背光、通用户外照明、通用室内照明和车用照明中。目前，在LED线条灯具、灯管形灯具中，通常使用单层乳白色面罩，最终的灯具是大范围发光的朗伯形发光强度分布，在一般重点照明应用中产生很多光能量浪费，并且造成眩光污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种光学透镜及包括该光学透镜的LED灯具，旨在解决现有技术中的LED灯具会产生很多光能量浪费且造成眩光污染的技术问题。

本实用新型是这样实现的：提供了一种光学透镜，所述光学透镜呈长条形，所述光学透镜包括呈平板状的底部以及凸出所述底部且沿所述底部的长度方向设置的全反射部，所述全反射部远离所述底部的一侧向内凹设有折射部。

进一步地，所述全反射部的外侧面为曲面，所述折射部的底壁为曲面且所述折射部的侧壁为斜面。

进一步地，所述曲面为标准圆弧面或自由曲面。

进一步地，所述底部、全反射部和折射部一体成型。

本实用新型还提供了一种LED灯具，包括呈长条形的主体支架、安装在所述主体支架下端且如上述所述的光学透镜、由所述主体支架下端插入所述主体支架的PCB电路板、安装在所述PCB电路板上的LED光源阵列、安装在所述主体支架上端的电源、安装在所述主体支架两端端部的端盖，以及安装在所述主体支架两端且用于将所述主体支架安装在墙体上的连接组件。

进一步地，所述主体支架的下端向内凹设有第一凹槽，所述第一凹槽的两侧壁上开设有用于卡设所述光学透镜的第一卡槽，所述第一凹槽的顶壁向上凹设有用于卡设所述PCB电路板的第二卡槽，所述主体支架的上端开设有用于安装所述电源的第二凹槽，所述主体支架位于所述第二凹槽的两侧开设有用于安装所述连接组件的第三卡槽。

进一步地，所述主体支架位于所述第一凹槽的两侧分别开设有镂空空腔，所述镂空空腔靠近所述第一凹槽的侧壁上开设有用于安装所述端盖的安装孔。

进一步地，所述连接组件包括安装在所述第三卡槽内的连接件、竖直连接在所述连接件上的丝杆以及连接在所述丝杆远离所述连接件的一端且用于固定连接在所述墙体上的膨胀套筒。

进一步地，所述主体支架的外侧面设有间断的波浪条纹组。

进一步地，所述LED灯具还包括用于连接所述电源与所述PCB电路板的连接线组件，所述连接线组件包括安装在所述主体支架上端的转角底座、水平设置在所述转角底座上且用于与所述电源连接的电源端，以及竖直设置在所述转角底座的下端且用于与所述PCB电路板连接的PCB端。

实施本实用新型的一种光学透镜，具有以下有益效果：通过将光学透镜设计成长条形，且包括呈平板状的底部以及凸出底部且沿底部的长度方向设置的全反射部，并在全反射部远离底部的一侧向内凹设有折射部，使得光学透镜对光线形成折射和全反射作用，改变光线穿过的行进方向，将LED光源常规的朗伯形发光强度分布分配到需要照明的方向，使最终灯具的发光强度分布达到实际需求的重点照明分布，例如形成更窄聚集、非对称偏斜、对称蝠翼型等发光强度分布。

实施本实用新型的一种LED灯具，具有以下有益效果：其可以广泛使用在仓库、超市、走廊、办公室等室内照明或户外照明上，且具有照明区域光能利用率高、降低眩光、散热性能好、灯体长度易加工、结构紧凑、成本低等优势特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的LED灯具的爆炸图；

图2是本实用新型实施例提供的LED灯具的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的光学透镜的主视图；

图4是本实用新型实施例提供的主体支架的主视图；

图5是本实用新型实施例提供的连接线组件的立体结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的膨胀套筒的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接或间接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接或间接连接到另一个元件。

还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1和图3所示，本实用新型实施例提供的光学透镜，其呈长条形，包括底部21、全反射部22和折射部23。其中，底部21呈平板状，全反射部22凸出底部21且沿底部21的长度方向延伸设置，该全反射部22用于供光线全反射。在全反射部22远离底部21的一侧向内(即向底部21的方向)凹设有折射部23，该折射部23用于供光线折射。

本实用新型实施例的光学透镜，其通过将光学透镜2设计成长条形，且包括呈平板状的底部21以及凸出底部21且沿底部21的长度方向设置的全反射部22，并在全反射部22远离底部21的一侧向内凹设有折射部23，使得光学透镜2对光线形成折射和全反射作用，改变光线穿过的行进方向，将LED光源常规的朗伯形发光强度分布分配到需要照明的方向，使最终灯具的发光强度分布达到实际需求的重点照明分布，例如形成更窄聚集、非对称偏斜、对称蝠翼型等发光强度分布。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，上述全反射部22的外侧面为曲面，折射部23的底壁为曲面且折射部23的侧壁为斜面。优选地，上述曲面可以是标准弧面或自由曲面。可以理解的是，在本实用新型的其它实施例中，上述光学透镜2的拉伸截面包含3个主要轮廓线，该轮廓线可以是标准圆弧、自由曲线、直线，或者分别由圆弧、自由曲线、直线其中之一分段拼接组合。

优选地，上述底部21、全反射部22和折射部23一体成型。具体地，光学透镜2可采用透明聚合物树脂类塑料通过注塑或者挤出制成，采用PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)，或PS(Polystyrene，聚苯乙烯)，或PMMA(PolymethylMethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)，或MS材料通过注塑或者挤出制成，其中MS为甲基丙烯酸甲酯(Methyl methacrylate)和苯乙烯(Styrene)的合成共聚物。

综上所述，本实用新型实施例的光学透镜2呈长条形，其可作为光学配件使用在LED照明灯具上，其结构原理为：成品成柱状拉伸，采用透明聚合物树脂类塑料通过注塑或者挤出制成，其拉伸截面包含3个主要轮廓线，结构原理是通过光学设计后的曲面或者平面的组合，对光线形成折射和全反射作用，改变光线穿过的行进方向，将LED光源常规的朗伯形发光强度分布分配到需要照明的方向，使最终灯具的发光强度分布达到实际需求的重点照明分布，例如形成更窄聚集、非对称偏斜、对称蝠翼型等发光强度分布，同时为了减少色散和照明光斑不均匀，透镜材料中需要添加乳白色或者二元化折射率材料的扩散粒子。

如图1和图2所示，本实用新型实施例还提供了一种LED灯具，其包括主体支架1、光学透镜2、PCB电路板3、LED光源阵列4、电源5、端盖6和连接组件7。其中，主体支架1呈长条形，光学透镜2安装在主体支架1的下端且其结构如上述所述，PCB电路板3由主体支架1的下端插入主体支架1，LED光源阵列4安装在PCB电路板3上，电源5安装在主体支架1的上端且与PCB电路板3电性连接，从而为PCB电路板3上的LED光源阵列4提供电源。端盖6安装在主体支架1的两端端部，用于封住主体支架1，以防止灰尘进入主体支架1而影响主体支架1内部元器件的正常工作。在主体支架1的两端均安装有连接组件7，该连接组件7用于将主体支架1安装在墙体上。

本实用新型实施例的LED灯具，可以广泛使用在仓库、超市、走廊、办公室等室内照明或户外照明，其具有照明区域光能利用率高、眩光低、散热性能好、灯体长度易加工、结构紧凑、成本低等优势特点。

具体地，如图4所示，在主体支架1的下端向内凹设有第一凹槽11，在该第一凹槽11的两侧壁上开设有第一卡槽111，上述光学透镜2卡设在该第一卡槽111内以实现光学透镜2的固定。在第一凹槽11的顶壁上向上凹设有第二卡槽112，该第二卡槽112用于卡设PCB电路板3以实现PCB电路板3的固定。在主体支架1的上端开设有第二凹槽12，该第二凹槽12用于安装电源5以实现电源5的固定。另外，在主体支架1位于第二凹槽12的两侧开设有第三卡槽13，该第三卡槽13用于安装连接组件7。

进一步地，在主体支架1位于第一凹槽11的两侧分别开设有镂空空腔14，该镂空空腔14可以降低LED灯具的整体重量。在该镂空空腔14靠近第一凹槽11的侧壁上开设有安装孔141，该安装孔141用于安装端盖6。具体地，端盖6可通过螺钉固定安装在安装孔141内。

进一步地，上述连接组件7包括安装在第三卡槽13内的连接件71、竖直连接在连接件71上的丝杆72，以及连接在丝杆72远离连接件的一端且用于固定连接在墙体上的膨胀套筒73。具体地，丝杆72为标准丝杆，其通过灯具连接下方螺丝74和灯具连接上方螺丝75固定连接在连接件71上。结合图6，膨胀套筒73通过旋紧螺丝76与丝杆固定连接，且膨胀套筒73通过固定螺丝77固定在墙体上。该膨胀套筒73具有镂空结构。

优选地，在主体支架1的外侧面设有间断的波浪条纹组15。

进一步地，结合图5，本实用新型实施例的LED灯具还包括用于电性连接电源5与PCB电路板3的连接线组件8。具体地，该连接线组件8包括安装在主体支架1上端的转角底座81、水平设置在转角底座81上且用于与电源5电性连接的电源端82，以及竖直设置在转角底座81的下端且用于与PCB电路板3电性连接的PCB端83，电源端82与PCB端83垂直设置。

综上所述，本实用新型实施例的LED灯具，其呈线条形，其主体支架1采用镂空形和集合形结构，以实现结构强度、散热面积、整体重量、装配连接的最佳化，以及新型拉杆固定连接结构，配合使用普通标注丝杆72、螺丝可以方便安装进墙体，外加LED光源阵列4、电源5和PCB电路板3等，共同组成LED照明灯具。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。