一种透镜和包括该透镜的照明装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种透镜和一种包括该透镜的照明装置。
【背景技术】
[0002] 由于LED具有体积小、寿命长、光效高、发热低、无辐射、低能耗和环保无汞等优 点，所以属于绿色节能环保照明产品，各国政府都在积极鼓励发展LED照明技术以节约能 源、降低污染。随着LED照明的飞速发展，现有传统光源产品正逐步被LED光源产品所替代。 目前市场上的LED灯管产品很多有逐步替代传统荧光灯管的趋势，同时采用LED灯管的灯 盘也应运而生。
[0003] 但是传统的LED灯盘，大多是通过加反射器来形成蝙蝠翼配光。具体来说，使用 0. 4mnT〇. 6_的铝板，进行滚压或者冲压，得到理想配光的反射器面形。这样制作的灯盘结 构比较复杂，并且铝片容易变形，反射器的面形精度很难控制。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种LED灯管用的可实现蝙蝠翼配光效 果的透镜和包括该透镜的照明装置。
[0005] 本发明的技术方案为，提供一种透镜，可覆盖多个光源，所述多个光源所在平面为 安装面，所述透镜沿平行于所述安装面的一个方向延伸，所述透镜包括构成透镜内轮廓的 入光面和构成透镜外轮廓的出光面，所述透镜垂直于延伸方向的截面左右对称，所述入光 面为内凹的曲面，形成一个凹陷部分，所述凹陷部分可容纳所述多个光源，所述透镜的入射 光和光源光轴方向的夹角为i，出射光和光源光轴方向的夹角为Y，当Y等于定值（时， 对应的i等于定值e，对应的出射光线在所述截面的外轮廓线上的出射点在所述外轮廓线 上的切线和安装面的夹角9等于定值$ <90°。
[0006] 优选的，所述定值（是被照面边缘点和光源中心点的连线与光源光轴所成的夹 角。
[0007] 优选的，所述定值4的取值范围为30°到50°，对应的e的范围为60°到80°。
[0008] 优选的，当i<e时，Y及e随着i的增大而增大；当i>e时，0等于所述 定值小或等于90°。
[0009] 优选的，所述透镜垂直于延伸方向的截面的内轮廓线为半圆形或半椭圆形的二次 曲线，外轮廓线为样条曲线。
[0010] 本发明还提供一种照明装置，包括根据权利上述的透镜、两个以上沿直线排列的 光源、承载所述光源的电路板，所述透镜覆盖于所述光源之上。
[0011] 优选的，在所述透镜外还包括一面罩。
[0012] 优选的，所述面罩包括荧光粉层或包含荧光粉。
[0013] 优选的，所述光源为蓝光LED，所述荧光粉为黄色荧光粉。
[0014] 本发明由于采用了上述技术方案，使之与现有技术相比，本发明通过的透镜设计， 使得LED灯管实现蝙蝠翼配光效果，省去了反射器。结构简单，成本低，并且透镜面形精度 更各易控制。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明透镜的结构示意图； 图2是本发明透镜实施例一的剖面图； 图3是本发明透镜实施例二的剖面图。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的透镜和包括该透镜的照明装置作进 一步详细的说明。
[0017] 具体实施例请参考图1，本实施例为一个用于灯管的照明模块，包括透镜1和led 灯条2,透镜1和led灯条2安装在同一个平面上，led灯条2被透镜1所覆盖。在一些其 他实施例中，因为透镜支架或者其他的一些安装方式，透镜1和led灯条2可能未安装在同 一平面，这里为了说明方便，我们所称的安装平面是指led灯条2所在的平面。本实施例采 用LED作为光源，这里所述LED可指封装的LED、未封装的LED、表面贴装LED、板上芯片LED、 包括某一类型光学元件的LED。本实施例的LED灯条的光源采用SMT封装的LED，如2323、 5630、3014 等。
[0018] 实施例一 透镜1为拉伸式透镜，是沿着平行于安装平面的一个方向水平延伸，其垂直于延伸方 向的各截面相同。在一个具体实施例中，其横截面形状，如图2所示。由于要实现蝙蝠翼配 光效果，透镜1包括构成透镜内轮廓的入光面101和构成透镜外轮廓的出光面102,所述入 光面101和出光面102间由安装面103连接，其中出光面102的截面为一段样条曲线构成 外轮廓线，入光面101的截面为一段圆弧线构成内轮廓线，led灯条2在该圆弧线的圆心位 置，因此该圆弧线为一段半圆弧。入光面101限定出可容纳多个沿直线排列的光源，即led 灯条2的凹陷空间，以垂直于安装面并经过led灯条2的光轴的平面为参考面，透镜1在所 述参考面两侧呈对称形状。
[0019] 图2是本实施例的一个截面图，该截面垂直于透镜1的延伸方向，且通过led灯条 2的其中一个LED光源的发光面的中心，经过该中心并垂直于安装面的直线为该LED光源的 光轴。入射角i为从该LED光源发出的光和光轴的夹角，在本实施例中由于入光面101为 一个半圆弧曲面，而led灯条2在半圆的圆心出，因此，入射光线经过入光面101时不发生 折射。出射角Y为从透镜1出射的线光和光轴的夹角。角9为外表面轮廓的切线和安装 面的夹角。
[0020] 在透镜设计时，我们需要考虑光线经透镜折射后的照射区域，我们需要的被照面 边缘点和LED发光面中心点的连线，与LED光轴方向所成的夹角的值为（，对于灯盘4的 范围为30°飞0°。然后考虑到注塑问题，大角度的入射光对应的外表面轮廓曲线很难脱 模，那为满足照明要求，我们会把绝大部分入射光的能量利用起来，比如让在LED光轴附近 一定角度以内的光通过透镜后，能覆盖到整个被照区域，既（以内的区域，而不考虑该角 度以外的光，这个角度我们用e来表示，e的范围在60°到80°，以保证绝大部分的光的 能量能打到被照面上。由于出光面102为样条曲面，我们设计透镜实现入射角i等于e时， 出射角Y等于L此时角0等于小，为了保证注塑件脱模容易，小彡90°。而在出光面 样条曲线的其他点上，实现在入射角i<e的区间，出射角Y和角0，都随着入射角i的 增大而增大。在入射角i>e的区间，角9都等于小，或者都等于90度。
[0021] 下表为本实施例，在入射角i<e区间上，出射角Y和角0的数值关系(其中 4=41.96°，e=60° ,(6=88.13° )，透镜截面图参见图 2: 实施例二
【主权项】
1. 一种透镜，可覆盖多个光源，所述多个光源所在平面为安装面，所述透镜沿平行于所 述安装面的一个方向延伸，所述透镜包括构成透镜内轮廓的入光面和构成透镜外轮廓的出 光面，所述透镜垂直于延伸方向的截面左右对称，所述入光面为内凹的曲面，形成一个凹陷 部分，所述凹陷部分可容纳所述多个光源，所述透镜的入射光和光源光轴方向的夹角为i， 出射光和光源光轴方向的夹角为Y，当Y等于定值（时，对应的i等于定值e，对应的出 射光线在所述截面的外轮廓线上的出射点在所述外轮廓线上的切线和安装面的夹角0等 于定值小，小彡90°。
2. 根据权利要求1所述的一种透镜，其特征在于所述定值（是被照面边缘点和光源中 心点的连线与光源光轴所成的夹角。
3. 根据权利要求2所述的一种透镜，其特征在于所述定值（的取值范围为30°到 50°，对应的e的范围为60°到80°。
4. 根据权利要求1所述的一种透镜，其特征在于当i < e时，Y及0随着i的增大 而增大；当i > e时，9等于所述定值$或等于90°。
5. 根据权利要求1所述的一种透镜，其特征在于所述透镜垂直于延伸方向的截面的内 轮廓线为半圆形或半椭圆形的二次曲线，外轮廓线为样条曲线。
6. -种照明装置，包括根据权利要求1-5中任一项所述的透镜、两个以上沿直线排列 的光源、承载所述光源的电路板，所述透镜覆盖于所述光源之上。
7. 根据权利要求6所述的一种照明装置，其特征在于在所述透镜外还包括一面罩。
8. 根据权利要求7所述的一种照明装置，其特征在于所述面罩包括荧光粉层或包含荧 光粉。
9. 根据权利要求8所述的一种照明装置，其特征在于在所述光源为蓝光LED，所述荧光 粉为黄色荧光粉。
【专利摘要】本发明提供一种透镜，可覆盖多个光源，所述多个光源所在平面为安装面，所述透镜沿平行于所述安装面的一个方向延伸，所述透镜包括构成透镜内轮廓的入光面和构成透镜外轮廓的出光面，所述透镜垂直于延伸方向的截面左右对称，所述入光面为内凹的曲面，形成一个凹陷部分，所述凹陷部分可容纳所述多个光源，所述透镜的入射光和光源光轴方向的夹角为i，出射光和光源光轴方向的夹角为γ，当γ等于定值ζ时，对应的i等于定值ε，对应的出射光线在所述截面的外轮廓线上的出射点在所述外轮廓线上的切线和安装面的夹角θ等于定值φ，φ≤90°。该透镜可实现蝙蝠翼配光。
【IPC分类】F21Y101-02, F21V5-04, F21S2-00, F21V3-04
【公开号】CN104676463
【申请号】CN201310618711
【发明人】杨静, 邓诗涛
【申请人】苏州欧普照明有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月29日