一种透镜装置及led灯具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种照明装置，特别是一种透镜装置及LED灯具。
【背景技术】
[0002]随着节能环保成为人们的共同追求，人们对低功耗、高光效灯具的需求与日俱增。而LED光源随着光效的不断提升而备受推崇。但是，LED光源经过一次封装设计具有固定的发光角度，因而不能适应日益纷繁复杂的照明需求。因而，现有技术中一般采用透镜进行二次配光以获得相应的照明效果。
[0003]由于LED出射光线在空间分配具有差异性，特别是在灯具具有多颗LED光源以照射较大范围的情况下光线分配差异性更大，因而导致在采用单一透镜进行二次配光时即使能够使得绝大部分光线约束在一定照射角度范围内，但是在该照射范围内的光线均匀性较差。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种使得光源出射光线约束在一定角度范围内并在该角度范围内照射均匀的透镜装置及LED灯具，以解决上述技术问题。
[0005]一种透镜装置，包括至少一个光轴，一个垂直于所述光轴设置以将点光源的出射光线扩散为面出光的扩散板，以及一个垂直于所述光轴并设置在所述扩散板上的偏光透镜。所述偏光透镜包括一个垂直于所述光轴的平面入射面，以及分别设置于所述光轴两侧的一个第一凸透镜出射面和一个第二凸透镜出射面。所述第一凸透镜出射面的沿所述光轴的横截面的轮廓线的弧长和曲率半径大于所述第二凸透镜出射面的沿该光轴的横截面的轮廓线的弧长和曲率半径，且经过所述第一凸透镜出射面出射的光线的照射距离小于所述第二凸透镜出射面出射的光线的照射距离。
[0006]一种LED灯具，包括至少一个LED，以及一个透镜装置。所述透镜装置包括至少一个光轴，一个垂直于所述光轴设置以将点光源的出射光线扩散为面出光的扩散板，以及一个垂直于所述光轴并设置在所述扩散板上的偏光透镜。所述偏光透镜包括一个垂直于所述光轴的平面入射面，以及分别设置于所述光轴两侧的一个第一凸透镜出射面和一个第二凸透镜出射面。所述第一凸透镜出射面的沿所述光轴的横截面的轮廓线的弧长和曲率半径大于所述第二凸透镜出射面的沿该光轴的横截面的轮廓线的弧长和曲率半径，且经过所述第一凸透镜出射面出射的光线的照射距离小于所述第二凸透镜出射面出射的光线的照射距离。所述LED数量与所述光轴数量相同且每一个LED对应一个光轴设置。
[0007]与现有技术相比，本发明透镜装置能够使得LED出射光线通过所述扩散板扩散为面出光，再通过所述偏光透镜以将光线约束在一定角度范围内，从在该角度范围内获得较均匀出光。相较于第二凸透镜出射面，第一凸透镜出射面的沿光轴的横截面上的弧长和曲率半径较大使得聚光性能较弱。因而，第一凸透镜出射面在近处的照射面积与所得第二凸透镜出射面在远处的照射面积相当，从而使得该LED灯具分配在远处和近处的光线均匀。
【附图说明】
[0008]以下结合附图描述本发明的实施例，其中:
[0009]图1为本发明提供的LED灯具的结构示意图。
[0010]图2为图1的LED灯具的立体分解图。
[0011 ]图3为图1的LED灯具沿A-A线的剖面图。
[0012]图4为图2的LED灯具的偏光透镜的出光示意图。
[0013]图5为图2的LED灯具的偏光透镜沿光轴的横截面的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
[0015]请参阅图1及图2，其为本发明提供的一种LED灯具100的结构示意图和立体分解图。所述LED灯具100包括至少一颗LED10，一个设置在所述LEDlO上的透镜装置20，以及一个用于承载整个灯具的条形灯架30。本领域技术人员可以想到的是，所述LED灯具100还包括用于设置所述LEDlO的电路板、用于供电的电源及端盖等，其都不为本发明重点及所要解决的技术问题，在此就不再赘述。
[0016]请参阅图2，所述LED (Light Emitting D1de，发光二极管)10作为光源以用于出射光线。可以想到的是，每一个颗LEDlO都是一个点光源，以在该LEDlO —次封装所形成的出光角均匀出光。在本实施例中，所述LEDlO为多颗且等间距设置为一排，且所述LEDlO设置在电路板上。
[0017]请一并参阅图3，所述透镜装置20包括至少一个光轴21，一个垂直于所述光轴21设置并将点光源的出射光线扩散为面出光的扩散板22，以及一个垂直于所述光轴21并设置在所述扩散板22的出光方向上的偏光透镜23。所述扩散板22和偏光透镜23可以设置为分离的部件，只要所述偏光透镜23垂直于光轴21设置在所述扩散板22上即可。为了方便同一整体安装，所述偏光透镜23与所述扩散板22 —体成型制成，譬如采用注塑工艺制成。所述偏光透镜23包括一个垂直于所述光轴21的平面入射面231，以及分别设置于所述光轴21两侧的一个第一凸透镜出射面232和一个第二凸透镜出射面233。所述第一凸透镜出射面232上的与沿所述光轴21的横截面相交的轮廓线的弧长和曲率半径大于所述第二凸透镜出射面233的所对应的轮廓线的弧长和曲率半径，且所述第一凸透镜出射面232出射的光线的照射距离小于所述第二凸透镜出射面233出射的光线的照射距离。
[0018]请参阅图4，需要说明的是，在本发明中，所述光轴21用于明确、简洁地描述所述透镜装置20的具体结构及该透镜装置20与所对应LEDlO的相对位置。具体而言，所述光轴21为所述LEDlO的出光中心线并与所述偏光透镜21在几何空间位置上重合，即穿过所述平面入射面231的中心且垂直于该平面入射面231。又由于所述第一凸透镜出射面232和第二凸透镜出射面233分别设置在所述光轴21两侧，因而所述LEDlO的出射光线分别进入所述第一凸透镜出射面232和第二凸透镜出射面233的数量相等。进而，所述LEDlO的出射光线在所述第一凸透镜出射面232与所述第二凸透镜出射面233之间平均分配，即进入所述第一凸透镜出射面232的光通量与进入所述第二凸透镜出射面233的光通量相同。
[0019]请继续参阅图2及图3，所述扩散板22垂直于所述光轴21设置并将点光源的出射光线扩散为面出光。所述扩散板22可以通过玻璃板、聚苯乙烯板、聚碳酸酯板等进行磨砂处理得到。所述扩散板22的出光角度可以设置为90度到150度。可以想到的是，所述扩散板22的出光角度设置是依据实际照射范围、照射距离等照射要求而进行设置，譬如在本实施例中，所述扩散板22的出光角度设置为120度。进一步地，所述扩散板22包括一个用于使得LEDlO的出射光线扩散的扩散主体部221以及两个分别设置在所述扩散主体部221两侧的并沿光轴21的反方向延伸的台阶部222。所述台阶部222插设在所述条形灯架30上。在本实施例中，所述扩散主体部221设置成条形板状以扩散光线。一方面，所述台阶部222在沿出光方向上使得所述扩散板主体部221与所述LEDlO间隔设置，从而使得光线更多进入所述扩散板主体部221。另一方面，所述台阶部222使得所述扩散板22设置在所述条形灯架30上。所述扩散主体部221可以与所述台阶部222 —体成型制成以方便安装和提尚稳固性。
[0020]请继续参阅图3及图4，在本实施例中，所述偏光透镜23与所述扩散板间隔设置，从而使得所述入射面231的可以设计成更大面积以便于所述偏光透镜23的出光设计。所述入射面231可以为一个平面，以使得入射光线的入射角度规律便于以便于出光设计。所述第一凸透镜出射面232上的与沿所述光轴21的横截面