一种光束可偏折角度的LED灯具的制作方法

本发明涉及led灯具技术领域，特别是涉及一种光束可偏折角度的led灯具。

背景技术：

随着第四代光源的发展，led灯具亮度的不断提升，led灯具的应用已经涵盖了背光、汽车电子以及照明的各个领域，近年来越来越多的应用于照明领域。由于led灯具的一次光学设计在灯珠制作过程中完成，所以在led灯具的设计过程中很多时候只能先选取符合照明需求的led灯珠，然后进行二次光学设计。目前，泛光灯、洗墙灯和机器视觉等领域里的led照明灯具中，为使照射区域光线强度达到要求，配光都需要将led灯具或固定光源倾斜放置，但倾斜放置的配光方法往往会造成部分光线超出目标面，降低了照明利用效率。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种光束可偏折角度的led灯具。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种光束可偏折角度的led灯具，包括底座、led光源和led光源基板，所述底座顶部靠近两端位置设有固定柱，固定柱顶部设有透镜固定板，透镜固定板底部与固定柱相对应位置设有支撑柱，透镜固定板顶部设有透镜压板，透镜固定板与透镜压板之间设有二次光学透镜主体，底座顶部靠近一固定柱位置安装有led光源基板，led光源基板上安装有led光源，二次光学透镜主体靠近底部与led光源相对应位置设有容纳腔，容纳腔包括入口、容纳腔侧面和容纳腔端面，入口的两侧为容纳腔侧面，入口的两端为容纳腔端面，容纳腔环绕在led光源四周，二次光学透镜主体位于容纳腔的上部设有侧壁，侧壁呈曲面，侧壁上设有磨砂，二次光学透镜主体靠近顶部位置设有出射面，容纳腔从入口向出射面方向凹陷。透镜压板、透镜固定板的支撑柱和底座的固定柱通过螺钉固定连接。

优选的，所述出射面与led光源的安装平面倾斜设置。

优选的，所述出射面呈平面或曲面。

优选的，所述容纳腔侧面呈圆锥面或圆柱面。容纳腔侧面的形状构造可以改变光线折射角度最终影响光线的出射角度。

优选的，所述容纳腔端面呈向容纳腔内部凸出的凸弧面或平面。容纳腔端面的形状构造可以改变光线折射角度最终影响光线的出射角度。

优选的，所述侧壁靠近出射面位置向二次光学透镜主体的中心轴方向平滑内收，侧壁的曲面弧度可以调整。

优选的，所述入口的形状呈圆形。

优选的，所述二次光学透镜主体靠近顶部位置设有翻边，所述透镜固定板上设有凹槽，翻边与凹槽相配合，使得二次光学透镜主体安装后稳定性好。

优选的，所述翻边上设有卡槽，所述凹槽内与卡槽相对应位置设有卡块，卡槽与卡块相卡合，使得二次光学透镜主体安装时定位方便快速。

二次光学透镜主体由光学级有机玻璃材料制成，该光学级有机玻璃材料具有透明度优良、突出的耐老化性、比重小、机械强度较高并且易于机械加工的优点。

本发明的工作原理是，led光源发出的光线经过容纳腔侧面和容纳腔端面的折射进入二次光学透镜主体，一部分光线直接通过出射面折射出来至目标面，另一部分光线经过二次光学透镜主体的侧壁发生全反射至出射面，然后再通过出射面折射出来至目标面，光线以折射和反射配合进行，保证led光源发出的光线所形成的光斑无明暗差异；倾斜设置的出射面将所有光线向目标面一方折射，使得led灯具无须倾斜放置即可达到配光效果。

本发明可应用于led泛光灯、洗墙灯和机器视觉等照明领域。

本发明的有益效果在于：本发明解决了为使照射区域光线强度达到要求需要将led灯具倾斜放置的问题，二次光学透镜主体上设计有容纳腔和侧壁，通过两者相配合可以将led光源发出的光线折射至指定的方向，使得光线更为集中，保证led灯具发出的光所形成的光斑无明暗差异，提升照明利用率，且二次光学透镜主体上设计具有倾斜角度的出射面，使得射出的光线偏折一定角度，不需要倾斜放置led灯具即可实现照明光束的偏折；led灯具能有效的利用led光能，提高照明灯具光学效率，在节能减排和减少城市光污染方面具有很大的积极作用。

附图说明

图1为本发明的爆炸图；

图2为本发明的二次光学透镜主体立体图；

图3为本发明的装配图；

图4为本发明的二次光学透镜主体示意图；

图5为本发明的0°-180°光线路径示意图；

图6为本发明的90°-270°光线路径示意图；

图7为本发明的配光曲线极坐标图。

其中：1、二次光学透镜主体；11、出射面；12、翻边；13、卡槽；14、侧壁；15、入口；151、容纳腔侧面；152、容纳腔端面；2、led光源；3、led光源基板；4、底座；41、固定柱；5、透镜压板；6、透镜固定板；61、支撑柱；62、凹槽；63、卡块；7、目标面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1和图3所示，本发明包括底座4、led光源2和led光源基板3，底座4顶部靠近两端位置设有固定柱41，固定柱41顶部设有透镜固定板6，透镜固定板6底部与固定柱41相对应位置设有支撑柱61，透镜固定板6顶部设有透镜压板5，透镜固定板6与透镜压板5之间设有二次光学透镜主体1。透镜压板5、透镜固定板6的支撑柱61和底座4的固定柱41通过螺钉固定连接。二次光学透镜主体1靠近顶部位置设有翻边12，透镜固定板6上设有凹槽62，翻边12与凹槽62相配合，使得二次光学透镜主体1安装后稳定性好。翻边12上设有卡槽13，凹槽62内与卡槽13相对应位置设有卡块63，卡槽13与卡块63相卡合，使得二次光学透镜主体1安装时定位方便快速。二次光学透镜主体1由光学级有机玻璃材料制成，该光学级有机玻璃材料具有透明度优良、突出的耐老化性、比重小、机械强度较高并且易于机械加工的优点。底座4顶部靠近一固定柱41位置安装有led光源基板3，led光源基板3上安装有led光源2。二次光学透镜主体1靠近底部与led光源2相对应位置设有容纳腔。容纳腔包括入口15、容纳腔侧面151和容纳腔端面152。入口15的两侧为容纳腔侧面151，入口15的两端为容纳腔端面152。容纳腔环绕在led光源2四周。二次光学透镜主体1位于容纳腔的上部设有侧壁14，侧壁14呈曲面，侧壁14上设有磨砂。如图4所示，侧壁14靠近出射面11位置向二次光学透镜主体1的中心轴方向平滑内收，侧壁14的曲面弧度可以调整。如图2和图4所示，二次光学透镜主体1靠近顶部位置设有出射面11。出射面11与led光源2的安装平面倾斜设置。出射面11可以为平面，出射面11也可以为曲面，本实施例中，出射面11采用平面。容纳腔从入口15向出射面11方向凹陷。入口15的形状为圆形。如图3、图5和图6所示，容纳腔侧面151可以为圆锥面，容纳腔侧面151也可以为圆柱面，本实施例中，容纳腔侧面151为圆锥面。容纳腔端面152可以为向容纳腔内部凸出的凸弧面，容纳腔端面152也可以为平面，本实施例中，容纳腔端面152为向容纳腔内部凸出的凸弧面。

工作时，如图5和图6所示，led光源2发出的光线经过容纳腔侧面151和容纳腔端面152的折射进入二次光学透镜主体1，一部分光线直接通过出射面11折射出来至目标面7，另一部分光线经过二次光学透镜主体1的侧壁14发生全反射至出射面11，然后再通过出射面11折射出来至目标面7，光线以折射和反射配合进行，保证led光源2发出的光线所形成的光斑无明暗差异；倾斜设置的出射面11将所有光线向目标面7一方折射，使得led灯具无须倾斜放置即可达到配光效果。

如图7所示，本发明的配光曲线极坐标图，从图中0°～180°的剖面配光曲线中可以看出，在20°以后，随着角度的增加，光强度迅速减弱，因此，在使用本发明的led灯具时，只要调节适当，既能保证使用中目标面左方光线强度较高，又能使光束在此方位超过目标面的光线较少，从而提高了光线的利用率，实现了角度的偏折。

本发明可应用于led泛光灯、洗墙灯和机器视觉等照明领域。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围。本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。