透镜结构及具有该透镜结构的LED灯的制作方法

透镜结构及具有该透镜结构的led灯
技术领域
1.本实用新型涉及led灯及相关组件领域，具体为透镜结构及具有该透镜结构的led灯。


背景技术：

2.led灯是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它在照明领域应用广泛。随着技术的不断进步，led灯已被广泛地应用于各类不同领域的照明使用。
3.现目前不同领域及不同需求的场景会采用不同的led灯，在对于光线照射角度及范围有要求的情况下，由于现目前的工业照明灯具的配光角度单一，使用灯具时要根据不同的使用场景更换不同的透镜来提高灯具的使用效率，针对该问题现目前的解决方案主要以于以下两部分为主：
4.1.通过采用环状结构透镜，再搭配可滑动伸缩的结构调整灯具上透镜与光源之间的距离，来改变光源相对于透镜焦点的位置，实现照射范围和角度的变化。这种设计方案由于受到产品尺寸的限制，小角度配光需要距离透镜较远，导致很大一部分的光线无法从透镜透射，从而产生了浪费，造成光线收集效率低、和出光率低。同时环状结构本身存在控制光分布能力差的问题，沿着环状结构切向的光无法精确控制，导致杂散光和眩光的产生。且此类结构涉及到调整焦距，可调节范围较小，目前市面上的此类灯具角度档位只有三个档位，对应只有三种角度，角度单一。此类结构增加了工艺的复杂程度，且对应的产品的防尘防水等级较低，一些工业场所无法使用，应用范围较窄，另外灯具安装后再进行调整角度麻烦，特别是在工业场所安装的高度较高、不便于调整角度的操作，额外增加人力物力成本。
5.2.采用类似箭靶的环状结构透镜，通过在一个整体透镜结构上集成多个不同角度的透镜，不同角度的透镜配合对应通道电路上的光源开关达到角度混合的目的，从而实现照射范围的变化。由于采用的透镜设计结构基于环状结构，每一圈环状结构透镜覆盖多颗光源，每个环实现一种角度，不同环的透镜结构对应的光源在电路基板上设置成一个通道，产品通过控制不同通道的功率实现照射范围的调节。这一类的设计，环状结构透镜由于只能做对称配光，打出的光斑是圆形光斑，使用时受到环状结构本身的影响，在沿着环状结构切向方向上无法精确控制光分布，存在出光效率低，杂散光多，眩光严重等问题，对应的光源电路板排布繁琐，整体的灯具光的利用率低。且是通过多个不同配件实现的角度切换。
6.目前现有设计，除上述情况以外，另外还存在占用空间大、生产成本高的问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是解决以上至少部分现有问题而提供的一种透镜结构和具有该透镜结构的led灯。
8.为解决上述技术问题，本实用新型透镜结构，包括：
9.主板，所述主板具有至少两个第一透镜结构和至少两个第二透镜结构；
10.每一个所述第一透镜结构及所述第二透镜结构分别具有处于内侧的入光面和处
于外侧的出光面；每一个所述出光面分别具有凸起的弧形结构；
11.所述第一透镜结构的出光面的外轮廓和所述第二透镜结构的出光面的外轮廓为不同形状。
12.作为本实用新型透镜结构的一种优选实施方案，所述第二透镜结构的所述出光面具有至少两个凸起的弧形结构。
13.作为本实用新型透镜结构的一种优选实施方案，所述主板具有至少两个第三透镜结构，所述第三透镜结构具有处于内侧的入光面和处于外侧的出光面，且所述第三透镜结构的出光面具有至少两个凸起的弧形结构，所述第三透镜结构的出光面的外轮廓高度低于所述第二透镜结构出光面的外轮廓高度。
14.作为本实用新型透镜结构的一种优选实施方案，所述主板具有线路板槽，所述线路板槽处于所述主板的内侧。
15.作为本实用新型透镜结构的一种优选实施方案，所述主板具有同时环绕所述第一透镜结构、所述第二透镜结构、所述第三透镜结构及所述线路板槽的密封槽。
16.作为本实用新型透镜结构的一种优选实施方案，所述主板具有至少三个连接孔。
17.为解决上述技术问题，本实用新型led灯，包括前文任一项所述的透镜结构；
18.还至少包括：
19.防水圈，所述防水圈安装于所述透镜结构中主板的密封槽；
20.灯板，与所述透镜结构中的主板抵接；所述灯板与所述透镜结构中的第一透镜结构、第二透镜结构和第三透镜结构对应的位置分别具有至少两个灯珠。
21.作为本实用新型led灯的一种优选实施方案，所述灯板具有固定连接的连接板。
22.有益效果
23.本实用新型解决了以上现有问题及以上未一一提及的其他现有问题并相应至少带来以下创新优点：
24.本实用新型无论透镜结构和/或led灯，通过所述主板具有的至少两个第一透镜结构和至少两个第二透镜结构，以及出光面具有的凸起的弧形结构，以及所述第一透镜结构的出光面的外轮廓和所述第二透镜结构的出光面的外轮廓为不同形状，都实现了在实际应用中灯珠可以直接安装在入光面，解决了现有技术中会有很大一部分的光线无法从透镜透射而产生的浪费和光线收集效率低、出光率低、光的利用率低的问题；也避免或减少了杂散光和眩光的产生，更减少了现有技术的占用空间大、成本高的问题。最终达到本实用新型可以满足用于不同场景。
25.还有通过所述第一透镜结构、所述第二透镜结构和所述第三透镜结构的出光面的弧形结构的外轮廓为不同形状，使得当开启不同的透镜结构时可起到不同的光线照射范围，从而起到调整的作用。并且所述第一透镜结构、所述第二透镜结构和所述第三透镜结构三者可配合使用，可适用于更多不同的使用场景。
附图说明
26.图1是本实用新型实施例1的立体图；
27.图2是图1中底部视角立体图；
28.图3是图1的俯视图；
29.图4是图3中“a-a”位置的剖面图；
30.图5是图3中“b-b”位置的剖面图；
31.图6是图3中“c-c”位置的剖面图；
32.图7是图3中“d-d”位置的剖面图；
33.图8是图1中“a”区域的局部放大图；
34.图9是图4中“b”区域的局部放大图；
35.图10是图5中“c”区域的局部放大图；
36.图11是本实用新型部件“第二透镜结构”的光线偏折示意图；
37.图12是图11的光强分布图；
38.图13是本实用新型部件“第三透镜结构”的光线偏折示意图；
39.图14是图13的光强分布图；
40.图15是本实用新型部件“第一透镜结构”的光线偏折示意图；
41.图16是图15的光强分布图；
42.图17是本实用新型实施例2的连接关系示意图；
43.图18是本实用新型部件“灯板”的正面效果示意图。
44.图中：1.主板，2.第一透镜结构，3.第二透镜结构，4.入光面，5.出光面，6.第三透镜结构，7.线路板槽，8.密封槽，9.连接孔，10.防水圈，11.灯板，12.灯珠，13.连接板。
具体实施方式
45.为了使得本公开的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本公开具体实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
46.附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
47.基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
48.实施例1
49.如图1至图10所示，本实用新型透镜结构，包括：主板1，所述主板1具有至少两个第一透镜结构2和至少两个第二透镜结构3；参考图1，所述第一透镜结构2和第二透镜结构3与所述主板1优选为一体结构。参考图2至图10，每一个所述第一透镜结构2及所述第二透镜结构3分别具有处于内侧的入光面4和处于外侧的出光面5；每一个所述出光面5分别具有凸起的弧形结构；其中入光面4为凹槽结构，当本实用新型安装于led灯使用时，led灯的光源直接放置于入光面4内；另外出光面5为凸起的且弧形的结构。如图8所示，所述第一透镜结构2的出光面5的外轮廓和所述第二透镜结构3的出光面5的外轮廓为不同形状。
50.前文所述的：所述第一透镜结构2的出光面5的外轮廓和所述第二透镜结构3的出光面5的外轮廓为不同形状。如图1至图10所示，此处所述的不同形状，指的是其中第一透镜结构2的出光面5为半圆状的外轮廓结构，而所述第二透镜结构3的所述出光面5具有至少两个凸起的弧形结构，也就是两个平行抵接的半圆状的外轮廓结构。
51.如图1至图10所示，所述主板1具有至少两个第三透镜结构6，所述第三透镜结构6同样具有处于内侧的入光面4和处于外侧的出光面5，且所述第三透镜结构6的出光面5具有
至少两个凸起的弧形结构。参考图7，其中所述第三透镜结构6的出光面5的高度低于所述第二透镜结构3出光面5的高度。
52.如图2所示，所述主板1具有线路板槽7，所述线路板槽7的位置不限，可设置于主板1的任意位置，所述线路板槽7处于所述主板1的内侧，也就是所述线路槽7和所述第一透镜结构2、所述第二透镜结构3、所述第三透镜结构6的入光面4处于主板1的同一面。
53.如图2所示，所述主板1具有同时环绕所述第一透镜结构2、所述第二透镜结构3、所述第三透镜结构6及所述线路板槽7的密封槽8，该线密封槽8为环绕整个主板1的边沿一周形成的一圈联合的凹槽。
54.如图1及图2所示，所述主板1具有至少三个连接孔9，所述连接孔9优选为螺孔，用于在使用时通过螺钉或螺栓将主板1安装于led灯的主体。
55.实施例2
56.本实用新型led灯，包括实施例1所述透镜结构，还至少包括：防水圈10，如图17所示，所述防水圈10安装于实施例1所述的透镜结构其中的密封槽8；还包括灯板11，该灯板11与所述主板1抵接，二者之间可以通过胶水黏贴，也可以借助所述主板1的连接孔9通过螺钉或螺栓连接；所述灯板11与所述第一透镜结构2、第二透镜结构3和第三透镜结构6对应的位置分别具有至少两个灯珠12，这一部分的优选实施方案参考附图18，图18展示了灯板11中的每一个小的方框线条为一个灯珠12的焊接位，每一个焊接位与主板1上面第一透镜结构2、第二透镜结构3和第三透镜结构6的位置及数量对应；由图17及图18可以确认，第一透镜结构2下方的入光面4内是设置有四个呈田字型分布的灯珠12，第一个第二透镜结构3和第三透镜结构6的下方的入光面4内是设置有四个一字型排列的灯珠12。
57.当然作为公知常识，以上所述内容仅仅只是描述了在生产led灯时与实施例1相关的部件之间的安装方式及各部件的位置关系，在实际生产led灯时，本领域技术人员应当知晓的是还包括散热器、驱动电源
…
等相关配件，此为本领域公知常识，且与本实用新型透镜结构的技术方案无关，此处不再赘述。
58.如图17所示，所述灯板11具有固定连接的连接板13。用于在生产时便于使灯板11与led灯的散热器或其他部件进行连接。
59.以上方案，其在实际使用中，无论是将实施例1所述的透镜结构安装于led灯使用，抑或是直接采用实施例2所述的led灯，其中灯光的照射范围参考图11至图16。图11展示了第二透镜结构3下方的四个灯珠12在接通电源发光时，其光线的照射角度，图12光强分布图展示了第二透镜结构照射的范围。图13展示了第三透镜结构6下面的灯珠12亮起时光线的照射角度，为了更好的展示入光面4进入的光线通过出光面5对光线的折射角度，图13中仅绘制了处于图中最左侧的第一个灯珠12和处于图中右侧的第二个灯珠12亮起时灯光的照射角度，图14光强分布图则进一步的展示了图13中灯光的覆盖范围。图15展示了第一透镜结构2下面的灯珠12亮起时光线的照射角度，以及图16光强分布图进一步的展示了第一透镜结构2的出光面对应的光线照射范围。以上图11至图16分别展示了第一透镜结构2、第二透镜结构3和第三透镜结构6三种不同的出光面5的凸起结构，也就是三种不同的外轮廓所带来光线不同的照射范围(光强分布)。
60.同时在实际应用中，无论是本实施例1或实施例2，其中所述的第一透镜结构2、第二透镜结构3和第三透镜结构6下方面的灯珠12都可以根据不同的应用场景的需要，可以单
独开启或同时开启。还可以通过第一透镜结构2、第二透镜结构3和第三透镜结构6三者的组合搭配，以及调整第一透镜结构2，调整第二透镜结构3，调整第三透镜结构6所对应的光源的功率组合搭配实现不同的角度及照射范围(或光强分布)，从而提高应用范围。
61.因此，本实用新型无论是实施例1所述的透镜结构抑或是实施例2所述的led灯，通过所述主板1具有的至少两个第一透镜结构2和至少两个第二透镜结构3，以及出光面具有的凸起的弧形结构，以及所述第一透镜结构2的出光面5的外轮廓和所述第二透镜结构3的出光面5的外轮廓为不同形状，都实现了在实际应用中灯珠12可以直接安装在入光面4，解决了现有技术中会有很大一部分的光线无法从透镜透射而产生的浪费和光线收集效率低、出光率低、光的利用率低的问题；也避免或减少了杂散光和眩光的产生，更减少了现有技术的占用空间大、成本高的问题。最终达到本实用新型可以满足用于不同场景。
62.说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
63.以上所述本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，本实用新型的保护范围由随附的权利要求书限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据附图获取其他的实施例，以及任何在本实用新型权利要求基础上的改动都是本实用新型的保护范围。