一种透镜总成及包括该透镜总成的照明设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种透镜总成，具有光输入端及光输出端，其特征在于：所述透镜总成包括准直部件和光分配部件，所述准直部件和光分配部件设置于支持部件，所述准直部件布置为所述光输入端，所述光分配部件布置为所述光输出端并且具有反射表面，所述反射表面面向所述准直部件并配置为：射向所述反射表面的光部分被反射，部分透射。采用了该设计，透镜总成对光源发出的光线通过准直部件然后再经过低透过率扩散罩进行漫透射、漫反射实现了大角度的照射角度。
【专利说明】一种透镜总成及包括该透镜总成的照明设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种透镜总成及包括该透镜总成的照明设备。
【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，目前传统的LED球泡灯通常采用如松下公司的中国专利申请《灯泡形灯及照明装置》(申请号201110453449.X，申请日2010年4月21日)所述的平贴式结构，即在PCB板上密集排布多颗LED，配合不同形状带有扩散效果的泡壳，得到150°?240°的球泡灯，以形成传统的LED球泡灯。
[0003]但上述这种传统的LED球泡灯由于其普遍照射角度低于传统的白炽灯，因此对替代传统光源来说具有一定的局限性。根据美国能源之星(Energy Star)标准的定义，为了能够达到大照射角度，球泡灯的照度角度至少要达到270度，在135°到180°区域内(轴对称)产品应具有至少总光通量的5%，在0°到135°区域内(轴对称)产品应具有均匀分布的光强度，任何角度的光强度不应与在整个0°到135°区域的平均光强度有超过20%的不同，如此才能真正意义上的具有完全替代传统白炽灯的功效。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是为了解决现有LED照明设备的不足，提供一种可以实现大角度发光的透镜总成以及采用透镜总成的照明设备。
[0005]本实用新型为实现上述功能，所采用的技术方案是提供一种透镜总成，具有光输入端及光输出端，其特征在于:所述透镜总成包括准直部件和光分配部件，所述准直部件和光分配部件设置于支持部件，所述准直部件布置为所述光输入端，所述光分配部件布置为所述光输出端并且具有反射表面，所述反射表面面向所述准直部件并配置为:射向所述反射表面的光部分被反射，部分透射。
[0006]进一步的，所述准直部件为凸透镜。
[0007]进一步的，所述支持部件具有位于光输入端的支持平面，其与所述凸透镜的焦平
面重合。
[0008]进一步的，所述反射表面由一段曲线绕所述准直部件的主光轴旋转而成。
[0009]进一步的，所述反射表面的反射率为40%?50%。
[0010]进一步的，所述支持部件为中空柱状体并采用透光材料制成，所述支持部件的内表面或/和外表面经磨砂处理。
[0011]进一步的，经过所述准直部件的光心且垂直其主光轴的平面为主平面，所述光分配部件距所述主平面的最远端到所述主平面的距离为lmnTlOmm。
[0012]本实用新型还提供一种照明设备，包括灯座、光源、透光罩壳，其特征在于:所述照明设备还包括如上任一项所述的透镜总成，所述透镜总成邻近所述光源布置。
[0013]进一步的，所述光源为LED。
[0014]进一步的，所述透镜总成的准直部件为凸透镜，所述光源安装于一个平面，该平面与所述凸透镜的焦平面重合的。
[0015]进一步的，所述透光罩壳具有光扩散性，其透过率为60-70%。
[0016]本实用新型所述的透镜总成对光源发出的光线通过准直部件然后再经过低透过率扩散罩进行漫透射、漫反射实现了大角度的照射角度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型照明设备的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型透镜总成的结构示意图；
[0019]图3是本实用新型透镜总成的光路示意图；
[0020]图4是本实用新 型透镜总成实施例的配光图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的透镜总成及及包括该透镜总成的照明设备作进一步详细的说明。
[0022]术语的定义:
[0023]光心:光线通过透镜中心，其方向不改变，这个透镜的中心点称为光心；
[0024]主光轴:通过透镜的光心且与透镜相互垂直的轴称为透镜的主光轴；
[0025]焦点:平行于主轴的平行光线通过透镜折射后，会聚于一点，这一点称为透镜的焦
占.[0026]焦平面:通过焦点与主轴垂直的平面称为透镜的焦平面。
[0027]请参考图2，图2是作为本实用新型的一个较佳实施例的透镜总成的剖面图，在图中下方为该透镜总成的光输入端，上方为光输出端。透镜总成包括准直部件101、光分配部件102及支持部件103。支持部件103分别与准直部件101和光分配部件102连接以提供安装基础。作为一个整体，准直部件101是透镜的光输入端，光分配部件102是透镜的光输出端，如图3所示，光线经准直部件101后形成接近平行的光束，然后到达光分配部件102，一部分光透过光分配部件102出射，其余部分光线被反射。为了使反射部分的光也可以被利用，支持部件103可以是镂空的支架，或者采用透光材料。在本实施例中支持部件103为由透光材料制成的一个中空的柱状体，优选的是一个圆柱体，准直部件101和光分配部件102分别设置在圆柱体的中部及顶端，圆柱体的外表面构成透镜的侧壁。为了使出射的光线更为均匀，在中空圆柱体的内外表面进行了磨砂处理，在其他实施例中也可以仅对一个面进行处理，或不作处理。准直部件101、光分配部件102、支持部件103的材料可选用聚甲基丙烯酸甲酯(ΡΜΜΑ)、聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)等光透过性树脂，或者玻璃。他们可以是一体注塑制成，或者分别注塑成型后黏结而成。
[0028]准直部件101可以为菲涅尔透镜等准直透镜，在本实施例中采用凸透镜作为准直部件。为了使经过准直部件的光束接近平行光，光源最好位于凸透镜的焦点处，因此支持部件103的底端到准直部件101的主平面的距离h2等于本实施例中凸透镜的焦距，即支持部件103底部的支撑平面为凸透镜的焦平面。这里所述主平面指经过凸透镜的光心且垂直其主光轴的平面。凸透镜可采用各种不同的构型，如双侧球面、单侧球面等，或是在入射球面出设置凹陷。在本实施例中采用双侧球面构型。
[0029] 光分配部件102具有半反半透特性，既部分光线被反射，部分透射。为了实现光线的部分反射，其内表面设置有反射面1021，反射面1021面向准直部件101设置，为了使来自准直部件101的平行光可以从透镜总成I的侧面即支持部件103处射出，反射面1021和凸透镜的主光轴Z有一个角度，优选的，反射面是由一段曲线绕所述准直部件中心轴旋转而成的漏斗形表面。既然是半反半透，反射表面的反射率小于100%，随着反射率的减小，透镜正前方的亮度值也随之增加，即反射率越小透镜正面的亮度值越大，但出射光的角度越小。反之，亦然。为了实现300度的照射效果，反射率优选为40%~50%这个范围之间。同时光分配部件102距离准直部件101的最远端到准直部件101的主平面的距离hi对透镜的出光角度也有影响，hi的值越大角度越大,但是考虑到光的均匀性,优选的，Imm ^ hi ^ 10mm。
[0030]在本实施例中光分配部件102为白色半反半透膜，此膜反射率为45%、透射率45%、吸收率10%，扩散角为110° (全角)。支持部件103的反射率为10%、透射率85%、吸收率5%，扩散角为15° (全角)。图4为采用上述设计的透镜总成的配光图，从图中我们可以看到照射角度大于300°，符合能源之星标准。
[0031]图1为采用上述透镜总成的照明装置的结构示意图，于本实用新型优选实施方式中，该照明设备为LED球泡灯。除了透镜I以外，还包括泡壳4、光源2、灯座3。本实施例采用LED作为光源，本实用新型所述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。光源2和透镜I安装在同一平面，光源2位于凸透镜的焦平面，并被支持部件103所围绕，当光源2为点光源时，布置于凸透镜的焦点，当然在实际应用中，可能有多颗LED布置成为光源，那样经过准直部件101的光线并不完全平行，光源的直径越小，准直效果越理想。在本实施例中泡壳4具有光扩散性，其透过率为60-70%，优选为65%。
[0032]上文对本实用新型优选实施例的描述是为了说明和描述，并非想要把本实用新型穷尽或局限于所公开的具体形式，显然，可能做出许多修改和变化，这些修改和变化可能对于本领域技术人员来说是显然的，应当包括在由所附权利要求书定义的本实用新型的范围之内。
【权利要求】
1.一种透镜总成，具有光输入端及光输出端，其特征在于:所述透镜总成包括准直部件和光分配部件，所述准直部件和光分配部件设置于支持部件，所述准直部件布置为所述光输入端，所述光分配部件布置为所述光输出端并且具有反射表面，所述反射表面面向所述准直部件并配置为:射向所述反射表面的光部分被反射，部分透射。
2.根据权利要求1所述的透镜总成，其特征在于:所述准直部件为凸透镜。
3.根据权利要求2所述的透镜总成，其特征在于:所述支持部件具有位于光输入端的支持平面，其与所述凸透镜的焦平面重合。
4.根据权利要求1所述的透镜总成，其特征在于:所述反射表面由一段曲线绕所述准直部件的主光轴旋转而成。
5.根据权利要求1所述的透镜总成，其特征在于:所述反射表面的反射率为40%~50%。
6.根据权利要求1所述的透镜总成，其特征在于:所述支持部件为中空柱状体并采用透光材料制成，所述支持部件的内表面或/和外表面经磨砂处理。
7.根据权利要求1所述的透镜总成，其特征在于:经过所述准直部件的光心且垂直其主光轴的平面为主平面，所述光分配部件距所述主平面的最远端到所述主平面的距离为ImnTlOmm0
8.一种照明设备，包括灯座、光源、透光罩壳，其特征在于:所述照明设备还包括如权利要求I到7中任一项所述的透镜总成，所述透镜总成邻近所述光源布置。
9.根据权利要求8 所述的照明设备，其特征在于:所述光源为LED。
10.根据权利要求8所述的照明设备，其特征在于:所述透镜总成的准直部件为凸透镜，所述光源安装于一个平面，该平面与所述凸透镜的焦平面重合的。
11.根据权利要求8所述的照明设备，其特征在于:所述透光罩壳具有光扩散性，其透过率为60~70%。
【文档编号】F21V5/08GK203771293SQ201420142800
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】刘超博 申请人:欧普照明股份有限公司