一種LED為光源的臺燈用配光透鏡制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開一種LED為光源的臺燈用配光透鏡。本實用新型專利技術(shù)的以LED為光源的臺燈用配光透鏡由于采用包括有配光曲面及底面，LED光源安裝在配光透鏡的底面，所述配光曲面包括關(guān)于光軸對稱的第一配光曲面及第二配光曲面的結(jié)構(gòu)，第一配光曲面及第二配光曲面分別位于光軸的兩側(cè)，所述第一配光曲面用于將對應(yīng)的LED光源發(fā)出的朗伯分布的光配成分布相對均勻的光線；所述第二配光曲面用于將對應(yīng)于的第一配光曲面所得的分布均勻的光線進(jìn)行二次配光，形成沿地表呈圓形分布的均勻光場，本實用新型專利技術(shù)提高了LED燈的光線利用率，使接收面的光照度均勻。本實用新型專利技術(shù)配光透鏡實現(xiàn)了將平面LED光源或單株筒狀LED發(fā)出的具有朗伯分布特點的光配成沿接收面呈圓形的均勻光強(qiáng)分布，光源試用范圍寬，組合方便，多可組合照明提高光線利用率，以滿足室內(nèi)臺燈用LED需求。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術(shù)公開一種LED為光源的臺燈用配光透鏡。本技術(shù)的以LED為光源的臺燈用配光透鏡由于采用包括有配光曲面及底面，LED光源安裝在配光透鏡的底面，所述配光曲面包括關(guān)于光軸對稱的第一配光曲面及第二配光曲面的結(jié)構(gòu)，第一配光曲面及第二配光曲面分別位于光軸的兩側(cè)，所述第一配光曲面用于將對應(yīng)的LED光源發(fā)出的朗伯分布的光配成分布相對均勻的光線；所述第二配光曲面用于將對應(yīng)于的第一配光曲面所得的分布均勻的光線進(jìn)行二次配光，形成沿地表呈圓形分布的均勻光場，本技術(shù)提高了LED燈的光線利用率，使接收面的光照度均勻。本技術(shù)配光透鏡實現(xiàn)了將平面LED光源或單株筒狀LED發(fā)出的具有朗伯分布特點的光配成沿接收面呈圓形的均勻光強(qiáng)分布，光源試用范圍寬，組合方便，多可組合照明提高光線利用率，以滿足室內(nèi)臺燈用LED需求。【專利說明】—種LED為光源的臺燈用配光透鏡
本技術(shù)涉及LED照明的非成像光學(xué)技術(shù)，更具體的說，涉及一種LED為光源的臺燈用配光透鏡，用于室內(nèi)臺燈用照明。
技術(shù)介紹
LED (Light Emitting D1de,發(fā)光二級管)技術(shù)的發(fā)展開辟了照明技術(shù)的新時代。由于LED具有體積小，壽命長，光電效率高，環(huán)保節(jié)能等諸多優(yōu)點，使得LED照明技術(shù)在近幾年來得到了飛速發(fā)展。由于大部分LED光源的輻射角分布為110度至120度的朗伯分布(Lambertian distribut1n),但如果沒有經(jīng)過配光,照在地面上雖然范圍比較寬闊,但邊緣的光照度與中心的光照度差距過大，分布非常不均勻，許多光能被集中于照明區(qū)域的中心，容易形成眩光；良好的室內(nèi)照明要求光照均勻，并且在指定區(qū)域光照度能達(dá)到可供人使用的程度。 室內(nèi)臺燈等照明設(shè)施在安裝時，都有一定的允許照明范圍，倘若沒有經(jīng)過一定的配光矯正，很難合理及充分地使用LED照明的效果；如果要實現(xiàn)合理的照明，使照亮區(qū)域能夠擁有較大面積的充分均勻照明，則需要采用LED配光透鏡。何種曲面能實現(xiàn)光照度在可使用面積內(nèi)的均勻分布，這是本領(lǐng)域目前需要解決的難題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題在于提供一種提高LED燈的光線利用率，使接收面的光照度均勻的LED為光源的臺燈用配光透鏡。 本技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的方案是: 本技術(shù)LED為光源的臺燈用配光透鏡，所述配光透鏡包括有配光曲面及底面，LED光源安裝在配光透鏡的底面，所述配光曲面包括關(guān)于光軸對稱的第一配光曲面及第二配光曲面，第一配光曲面及第二配光曲面分別位于光軸的兩側(cè)，所述第一配光曲面用于將對應(yīng)的LED光源發(fā)出的朗伯分布的光配成分布相對均勻的光線；所述第二配光曲面用于將對應(yīng)于的第一配光曲面所得的分布均勻的光線進(jìn)行二次配光，形成沿地表呈圓形分布的均勻光場。 本技術(shù)的以LED為光源的臺燈用配光透鏡由于采用包括有配光曲面及底面，LED光源安裝在配光透鏡的底面，所述配光曲面包括關(guān)于光軸對稱的第一配光曲面及第二配光曲面的結(jié)構(gòu)，第一配光曲面及第二配光曲面分別位于光軸的兩側(cè)，所述第一配光曲面用于將對應(yīng)的LED光源發(fā)出的朗伯分布的光配成分布相對均勻的光線；所述第二配光曲面用于將對應(yīng)于的第一配光曲面所得的分布均勻的光線進(jìn)行二次配光，形成沿地表呈圓形分布的均勻光場，本技術(shù)提高了 LED燈的光線利用率，使接收面的光照度均勻，實現(xiàn)了將平面LED光源或單株筒狀LED發(fā)出的具有朗伯分布特點的光配成沿接收面呈圓形的均勻光強(qiáng)分布，光源試用范圍寬，組合方便，多可組合照明提高光線利用率，以滿足室內(nèi)臺燈用LED需求。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本技術(shù)透鏡的主視圖； 圖2為本技術(shù)透鏡的俯視圖； 圖3為圖2中為通過光軸的截面A-A的側(cè)視圖； 圖4為由圖2中A-A截面所得光線追跡圖； 圖5為本技術(shù)用于臺燈LED基底組合的主視圖。 【具體實施方式】 本技術(shù)的以LED為光源的臺燈用配光透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，所述配光透鏡包括有配光曲面及底面，LED光源3安裝在配光透鏡的底面，所述配光曲面包括關(guān)于光軸對稱的第一配光曲面2及第二配光曲面I，第一配光曲面2及第二配光曲面I分別位于光軸的兩側(cè)，所述第一配光曲面2用于將對應(yīng)的LED光源3發(fā)出的朗伯分布的光配成分布相對均勻的光線；所述第二配光曲面I用于將對應(yīng)于的第一配光曲面2所得的分布均勻的光線進(jìn)行二次配光，控制光線出射方向在某一確定區(qū)域內(nèi)，且形成沿地表呈圓形分布的均勻光場。本實施例中，LED光源3安裝在配光曲面的底面，該底面為平面。 本實施例中，所述第二配光曲面I包圍第一配光曲面2，第一配光曲面2與第二配光曲面I之間存在間隙。第一配光曲面2與第二配光曲面I的間隙范圍為1.17mm?3.97mm。 本實施例中，所述第一配光曲面2是一個對稱回轉(zhuǎn)體的橢球形配光曲面。所述第一配光曲面2的出射光線與光軸的夾角為光線出射角，光線出射角最大為85°。 本實施例中，所述第二配光曲面I的截面邊緣為配光曲線旋轉(zhuǎn)而成的配光曲面。 如圖3所示，圖中曲線I’為第二配光曲面I在圖2的A-A位置截面所得曲線，圖3中曲線2’為第一配光曲面2在圖2的A-A位置截面所得曲線。其中曲線2’關(guān)于光軸成中心對稱所得曲面即為第一配光曲面2，其為橢球形配光曲面。 第一配光曲面2將LED光源3發(fā)出朗伯分布的光線分配成為分散的相對均勻光線，第二配光曲面I的截面形狀如圖3所示的曲線I’。 如圖4所示，為曲線2’數(shù)值分布，其曲線矯正表達(dá)式為:=2,3;SX [?^ζ。 LED光源3所發(fā)出光線要達(dá)到接收面米范圍，，光線出射角度最大為81.46°。 LED光源3所發(fā)出射光到第一配光曲面2的法線夾角，即入射角最小為0°，最大為10°。本實施例中，第一配光曲面2為橢球形曲面。 根據(jù)Snell定律。 本技術(shù)燈罩取材折射率為H2 = 1.52 ’空氣。 LED光源3滿足朗伯分布。 LED光源3出射光經(jīng)配光曲線至指定平面區(qū)域張角為170°，此區(qū)域內(nèi)，到達(dá)指定平面區(qū)域的發(fā)光強(qiáng)度占總發(fā)光強(qiáng)度的I = J085 Ia ■ COSQdB = 0.99?。 在第一配光曲面2所得相對均勻光強(qiáng)分布，發(fā)光強(qiáng)度被指定區(qū)域理論接收占總發(fā)光強(qiáng)度的99%，由此可見，由邊緣LED燈發(fā)射的出射光，在指定區(qū)域面內(nèi)光能能夠被比較好的利用。 經(jīng)過光線追跡運算后，所得實際接收光通量占總出射通量的86%，降低的光通量原因是因為在大角度情況下的全反射，導(dǎo)致再次出射的光線不再按照原定路線，導(dǎo)致降低了部分光通量。 經(jīng)第一配光曲面2所得光強(qiáng)分布，經(jīng)折射達(dá)到第二配光曲面I。 第二配光曲面I的微分方程的表達(dá)式為 dznD - B Tx=f(^a)=jz^ H-1A =.......(H-Z)2 p = m ^(HmmmwwwwwnKmnnnnnnnHHmnnmmmmnnmnmwwwwwwwwwwipppppww* H + (H-Z): I L --------- Vx' +Z2 X D = _== Vjt2 + Z= I’ k? = R.————rr^ ;，，’\'x~ t Z- 其中，H= 1000mm , R = 3000mm , n = 1.52本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種LED為光源的臺燈用配光透鏡，其特征在于所述配光透鏡包括有配光曲面及底面，LED光源（3）安裝在配光透鏡的底面，所述配光曲面包括關(guān)于光軸對稱的第一配光曲面（2）及第二配光曲面（1），第一配光曲面（2）及第二配光曲面（1）分別位于光軸的兩側(cè)，所述第一配光曲面（2）用于將對應(yīng)的LED光源（3）發(fā)出的朗伯分布的光配成分布相對均勻的光線；所述第二配光曲面（1）用于將對應(yīng)于的第一配光曲面（2）所得的分布均勻的光線進(jìn)行二次配光，形成沿地表呈圓形分布的均勻光場。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏威，胡正發(fā)，夏智鋒，陳燕娜，鄧振豪，
申請(專利權(quán))人：廣東工業(yè)大學(xué)，
類型：新型
國別省市：廣東;44