一种用于离散led光源的二次配光透镜及设备的制造方法_2

文档序号:8443888阅读:来源:国知局
因此在使用时与光源有相对严格的对应关系,要防止透镜在装配时的轴向转动,因此本发明透镜具有定位装置来防止安装和使用所述透镜时与匹配光源之间的相对滑动,或者旋转错位。
[0016]进一步的,本专利所述透镜与其对应的光源可以根据需要配合适当的电源组件、散热组件以及其他结构组件共同组成LED灯具设备,该灯具设备具有成本低廉,光斑质量优良的特点。
[0017]与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明提供一种用于离散LED光源的二次配光透镜及设备,通过将入射面离散成主入射端面和子入射端面,使得对于每一个离轴的子光源都有子入射端面与之相对应,并且通过子入射端面将对应子光源所发出部分的光线调整为与透镜本体中心轴平行或者有小量夹角的子入射端面的轴线的轴上光或者近轴光,提高光场的中心光强,有效改变了在照明光场呈现出与光源排布相类似的光斑分布情况,使出射光场变得均匀,使使用离散光源具有和集成芯片光源一样的照明效果,显著降低光源的成本。
[0018]本透镜中的主入射端面为平面,相比于曲面,制备工艺和制模过程相对简单,其主入射端面以及主入射端面上的子入射端面以及次级透镜阵列面的面型也更容易加工和实现,在室内射灯类以及有角度要求的筒灯类的开发领域具有广阔的应用前景。
[0019]【附图说明】:
图1为本用于离散LED光源的二次配光透镜以及对应光源安装位置的剖面示意图。
[0020]图2为子入射端面与对应子光源在与透镜本体中心轴垂直的平面上的投影位置示意图。
[0021]图3为本用于离散LED光源的二次配光透镜以及实施例1的仰视示意图。
[0022]图4为实施例1的立体结构示意图。
[0023]图5为实施例2仰视示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0025]一种用于离散LED光源的二次配光透镜及设备,将离散光源中离轴子光源所发出的相对于透镜本体中心轴线的轴外光线,转变成相对应的子入射端面的轴上光或近轴光。有效改变了在照明光场呈现出与子光源排布相类似的光斑分布情况,使出射光场变得均匀,同时提照明光场的中心光强,从而提高灯具的K值,使使用离散光源达到和集成芯片光源一样的照明效果,大大降低光源的成本。
[0026]为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:一种用于离散LED光源的二次配光透镜,如图1、图3所示:包括透镜本体10,所述透镜本体10包括入射孔14,所述入射孔14位于透镜本体10的底部中心,所述入射孔14的顶部端面为入射端面11,其中所述入射端面11为复合面,包含主入射端面11-1和子入射端面11-2 ;所述主入射端面11-1为平面,所述子入射端面11-2为曲面,所述子入射端面11-2设置于主入射端面11-1上,所述子入射端面11-2向透镜本体底部方向凸起。
[0027]其中所述子入射端面11-2在与透镜本体10中心轴垂直的面上的投影面积多对应离轴子光源A在与透镜本体中心轴垂直的面上的投影面积的0.8倍;
如图2所示,所述子入射端面11-2的顶点D在与透镜本体中心轴垂直的面上的第一投影点D’到对应子光源中心点O在与透镜本体中心轴垂直的面上的第二投影点O’的距离<对应子光源边缘处到中心点最大距离的I倍;
本发明中,所述子入射端面11-2将其对应的离轴子光源A所发出的部分的光线调制为与透镜本体10中心轴平行的子入射端面11-2对称轴线的轴上光线或近轴光线。这样就能够把离轴子光源所发出的部分光线照射到远场照明光场中心,达到提高中心光强的目的。
[0028]本发明中将入射孔中间端面单个端面离散为一个主入射平面和多个子入射曲面的组合,每个子曲面分别与离散的子光源相对应。各个离散子光源所发出的光经过对应子入射端面的调制作用后其部分能量变成了与透镜本体中心轴平行或者小角度倾斜的的对应子入射端面的轴上光或近轴光,同时其他没有与该子光源对应的子入射端面也都会对该子光源较大角度的光成像,这样就能在出射光场的不同区域形成多个该子光源的像。而照明光场就会由许多子光源像叠加形成,这些多个子光源的像相互叠加也可以在空间中低频率段形成相对均匀的照度分布,改变了出射光场的呈现光源分布的情况,改善了出光效果,使用低成本的离散LED光源,也可以达到和整体为芯片COB集成封装的LED光源相同的出光效果,降低了相关产品的生产成本。
[0029]进一步的,所述入射孔14的侧面为入射侧面14-1,所述入射侧面14-1为圆柱面或者圆锥面,具体情况根据出光效果以及加工工艺而定。
[0030]作为一种优选,如图4所示,所述透镜的主入射端面11-1和,或子入射端面11-2上附着有次级透镜阵列15 (小凸起透镜阵列);所述次级透镜15向透镜本体底部方向凸起。(小凸起透镜阵列面的阵列方式可以是环形阵列也可以为行列阵列)所述次级小凸起透镜列阵可将上述照明光场中频段的分布不均匀现象进行匀化,这样通过透镜入射端面入射的光就能在光场呈现大致均匀过度的光斑。
[0031]进一步的,所述透镜的主入射端面11-1、子入射端面11-2和,或入射侧面14-1为雾化表面。次级小凸起透镜阵列面15的设置能够较好地调制低频率的空间不均匀分布,但是会带来一些较高频率的照明光场分布不均,为了克服这种较为高频率的空间不均匀分布,这样通过将入射面进行雾化处理能在光场呈现较为圆润过度的光斑,同时可以提高中心光强。
[0032]进一步的,所述子入射端面11-2的球面曲率根据照明光场需要的角度及分布而定。
[0033]进一步的,所述子光源A,可以为由一个单个的LED光源(单颗的LED光源或者单个芯片封装的LED光源),也可以为由至少2个的相对独立的次级子LED光源(次级子光源为单颗的LED光源或者单个芯片封装的LED光源))构成子光源模块。
[0034]当子光源为单个的LED光源构成时,通过离轴子入射端面与该子光源相对应,并且该子光源所发出部分的光线通过该子入射端面的调节后成为与所述透镜本体中心轴平行的子入射端面轴线的轴上光线或者近轴光线。
当子光源为至少2个的相对独立的次级子LED光源构成子光源模块时(某些情况下子光源并非是独立的LED光源,而是由2个以上相对集中分布的LED光源构成的,比如说三三两两或者三五成群的分布在一个相对集中的区域内(此处的相对集中分布是相比于其他子光源或子光源模块而言)),这种情况下,用一个子入射端面与子光源模块相对应(子光源模块的中心点即是改子光源的中心点),该子入射端面将所对应的子光源模块所发出部分的光线调节成为与该子入射端面同轴的轴上光线或者近轴光。
进一步的,如图1、图3所示,所述透镜本体10还包括全反射面13,所述全反射面13位于透镜本体10的侧面,底部与透镜本体底面相连,入射到透镜侧面的光线经过所述全反射面13的全反射作用后入射到透镜本体10的出射面12上,并经过透镜出射面12的折射作用后,最终出射到透镜本体的顶部空间。
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