专利名称：透镜、具有该透镜的发光模块和室内洗墙灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种 非旋转对称的透镜、一种安装有这种透镜的发光模块以及ー种由多个这种类型的发光模块阵列构成的室内洗墙灯。
背景技术：
当今，洗墙灯越来越多地用于建筑装饰照明和室外内局部照明。现有技术中，一方面可以将筒灯偏转或将筒灯中的LED模块偏转用作室内洗墙灯。这两种方法都需要为筒灯或LED模块预留足够的偏转空间。因为照明装置一般被安装在天花板上，因此影响了天花板的整体协调性，此外由此只能在投影壁上获得均匀性较差的光分布。由于ー些光源发出的部分光束被自身结构吸收或反射，因此大大影响了投影壁上的光利用率。另一面，室内洗墙灯可以设计由多个透镜和非対称反射体组合而成。这种洗墙灯例如在设计为反射杯的非対称反射体中除了一级透镜以外还安装了一个例如由PMMA制成的高光效透镜，其主要功用是二次分配发光件发出的光，从而可以在投影壁上获得所期望的光分布。但是这种设计的不利之处在于，这种双层透镜和非対称反射体组合的结构相对复杂并且成本较高。因此亟待解决的是，在现有技术的基础上对构成洗墙灯的发光模块的结构、特别是发光模块的透镜进行改进。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了ー种新型透镜、ー种具有这种透镜的发光模块以及ー种由多个这种发光模块组合成阵列构成的室内洗墙灯。本发明的第一个目的通过ー种透镜由此实现，即该透镜包括透镜主体和支撑所述透镜主体的透镜基座，该透镜主体包括出射光线的外表面和从光源接收光线的内表面，其中外表面包括具有第一连续曲线状的非対称第一曲面；内表面包括具有第二连续曲线状的旋转对称的第二曲面；透镜主体还包括用于将来自第二曲面的光线至少部分地反射至所述第一曲面的第三曲面。本发明的发明构思在于，通过利用旋转对称的第二曲面接收光源发出的光线，使得光线经过所述第二曲面并且利用第三曲面进ー步地反射至少部分光线，并且最后使光线由非対称的第一曲面射出，可以实现现有技术中通过ニ级透镜和反光杯组合才能产生的均匀光分布效果。本发明通过透镜的特定的轮廓构造满足高效地实现均匀光分布的需要，并且同时避免了现有技术中通过倾斜发光模块或ニ级透镜所帯来的使用率低、成本高的缺点，同时减少眩光的产生。优选地，透镜的外表面还包括与第一曲面邻接的用于减少眩光、改善光均匀度的第四表面。并且有利的是，透镜的内表面还包括与第二曲面邻接的用于减少眩光、改善光均勻度的第五表面。优选地，第五表面与和第二曲面一起限定出用于容纳光源的空间。这种设计可以减小眩光的产生。根据本发明的一个优选方案，第一曲面由十阶多项式曲面和二次曲线叠加而成。
特别优选的，第一曲面的轮廓可以通过如下方程限定
权利要求
1.一种透镜(L)，该透镜(L)包括透镜主体(M)和支撑所述透镜主体(M)的透镜基座(S)，其特征在于所述透镜主体(M)包括出射光线的外表面和从光源接收光线的内表面，其中所述外表面包括具有第一连续曲线状的非対称的第一曲面(A);所述内表面包括具有第二连续曲线状的旋转对称的第二曲面(B);所述透镜主体(M)还包括用于将来自所述第ニ曲面⑶的光线至少部分地反射至所述第一曲面(A)的第三曲面(C)。
2.根据权利要求I所述的透镜，其特征在于，所述外表面还包括与所述第一曲面(A)邻接的用于减少眩光、改善光均匀度的第四表面(E)。
3.根据权利要求I所述的透镜，其特征在于，所述内表面还包括与所述第二曲面(B)邻接的用于减少眩光、改善光均匀度的第五表面(F)。
4.根据权利要求3所述的透镜，其特征在于，所述第五表面(F)和所述第二曲面⑶一起限定出用于容纳光源的空间(R)。
5.根据权利要求I所述的透镜，其特征在于，所述第一曲面(A)由十阶多项式曲面和ニ次曲线叠加而成。
6.根据权利要求5所述的透镜，其特征在于，所述第一曲面(A)的轮廓可以通过如下方 ハ T*266程限定\_(l + k)c2r2 +刀〒"ダ ~^在此m+n彡10，其中k为二次曲率，c为曲率半径，Cj为单项式xmyn的系数，j = [ (m+n) 2+m+3n] /2+1
7.根据权利要求6所述的透镜，其特征在于，其中m+n< 4。
8.根据权利要求I所述的透镜，其特征在于，所述第二曲面(B)是多项式非球面。
9.根据权利要求8所述的透镜，其特征在于，所述第二曲面(B)的旋转对称线相对于所述光源的光轴(Y)是偏移的。
10.根据权利要求9所述的透镜，其特征在于，所述第二曲面(B)的轮廓可以通过如下 cr210方程限定:z = 1 +小-ぐ= x2+y2，在此k为二次曲率，c为曲率半径。
11.根据权利要求10所述的透镜，其特征在于，其中n= 2或3。
12.根据权利要求I所述的透镜，其特征在于，所述第三曲面(C)是全内反射面。
13.根据权利要求I所述的透镜，其特征在于，所述透镜基座(S)具有两个侧壁(2)和一个弧壁(I)，共同限定出包围所述透镜主体(M)的空间。
14.根据权利要求13所述的透镜，其特征在于，所述侧壁⑵的内侧面⑶朝向所述第一曲面(A)并且所述弧壁(I)的内侧面朝向所述第三曲面(C)。
15.根据权利要求14所述的透镜，其特征在于，所述侧壁⑵的内侧面⑶是全内反射面。
16.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述第四表面(E)是和所述光源的光轴(Y)成角度的平面。
17.根据权利要求3所述的透镜，其特征在于，所述第五表面(F)是和所述光源的光轴(Y)成角度的平面。
18.—种发光模块,具有根据权利要求1-17中任一项所述的透镜(L)。
19.根据权利要求18所述的发光模块,其特征在于，所述发光模块是LED模块。
20. ー种室内洗墙灯，包括多个由根据权利要求18或19所述的发光模块组成的阵列。
全文摘要
本发明涉及一种非旋转对称的透镜(L)，该透镜(L)包括透镜主体(M)和支撑所述透镜主体(M)的透镜基座(S)，该透镜主体(M)包括出射光线的外表面和从光源接收光线的内表面，其中外表面包括具有第一连续曲线状的非对称第一曲面(A)；内表面包括具有第二连续曲线状的旋转对称的第二曲面(B)；透镜主体(M)还包括用于将来自第二曲面(B)的光线至少部分地反射至所述第一曲面(A)的第三曲面(C)。此外本发明涉及一种安装有这种透镜的发光模块以及一种由多个这种发光模块组合成阵列构成的室内洗墙灯。根据本发明的透镜可以提高光效率并且进一步抑制眩光以及可以获得良好的光学性能。
文档编号F21Y101/02GK102788315SQ20111013278
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者刘廷明, 李爱爱, 熊慧珺, 陈鹏 申请人:欧司朗股份有限公司