本發明專利技術涉及一種燈具透鏡，具體涉及一種正光束角透鏡及具有該正光束角透鏡的燈具及燈具組件，解決現有反光束角透鏡體積過大、照明范圍及均勻度的問題，包括半球形凸透鏡及位于半球形凸透鏡正下方的圓柱形鏡體，半球形凸透鏡與圓柱形鏡體的直徑相等；半球形凸透鏡的半球形曲面作為出光面；圓柱形鏡體的底部中心向內凹陷，形成光源容納腔室，光源容納腔室的內壁作為入光面，入光面與出光面中心線同軸。本發明專利技術正光束角透鏡出光面與入光面均為凸透鏡，合理利用光的折射效應，使得發光角度越小，透鏡結構越小，制作簡單、成本低、反光角度調整靈活、安裝/更換方便、適用范圍廣，滿足各種發光角度的LED燈具，尤其適用于大功率、發光不同角度LED燈具。
Positive beam angle lens and lamps and lamp components with the positive beam angle lens
【技術實現步驟摘要】
正光束角透鏡及具有該正光束角透鏡的燈具及燈具組件
本專利技術涉及一種燈具透鏡，具體涉及一種正光束角透鏡及具有該正光束角透鏡的燈具。
技術介紹
隨著傳統的白熾燈泡慢慢淡出歷史舞臺，以LED為代表的第四代固態光源逐漸建立起在照明領域的核心領導地位。LED(LightEmittingDiode)以其效率高，光色純、能耗低、壽命長、無污染等優點成為21世紀具有競爭力的新型光源。隨著LED光通量及光效的不斷提高，LED在照明領域的應用也越來越廣泛。然而，LED芯片的表面出光為Lambertian分布，無法直接應用于照明系統。因此，以LED為光源的二次配光設計顯得尤為重要。目前的大功率照明燈具的光源一般由多顆LED排列組成，所以相應的配光光學器件也要設計成多顆的模組形式。然而，目前市場上的多合一配光模組一般以反光杯為主，即通常用的透鏡為反光束角透鏡，這樣的多合一反光杯模組一般存在體積過大的問題，反光束角透鏡是角度越小，結構尺寸越大，占據空間就越大，由于單個反光杯的體積較大，多合一集成后，整體的體積更大，從而使得燈具整體設計尺寸無法減小，市場使用范圍較小。且現有的透鏡投射的光斑為圓形，中心與周邊之間的光強度相差較大；對于一些在某個方向上需要大范圍照明，而在另一方向上卻需要小范圍照明的場合，例如道路照明，在道路延伸方向上要求照射范圍寬，照明效果好，角度需求大；而在垂直道路方向上并不需要寬范圍的照明，否則，既浪費電能，還會對周圍環境造成光污染。但對于現有的圓形透鏡的LED來說，只能通過在道路延伸方向上多設燈具，通過相鄰燈具的光斑疊加來達到光強度要求，即使這樣，也難以避免“排骨路”的照明效果，燈具正下方的照度高，其它區域照度低，導致路面平均照度低且均勻度差，這種亮暗不均的照明，直接影響行車安全。
技術實現思路
為了解決現有反光束角透鏡體積過大、照明范圍及均勻度的問題，本專利技術提供一種正光束角透鏡及具有該正光束角透鏡的燈具。本專利技術的技術解決方案是提供一種正光束角透鏡，其特殊之處在于：包括半球形凸透鏡及位于半球形凸透鏡正下方且一體設置的圓柱形鏡體，半球形凸透鏡與圓柱形鏡體的直徑相等；上述半球形凸透鏡的半球形曲面作為出光面；上述圓柱形鏡體的底部中心向內凹陷，形成光源容納腔室，光源容納腔室的內壁作為入光面，入光面與出光面中心線同軸。進一步地，光源容納腔室內部空腔的形狀為三棱柱形狀；且三棱柱的其中一個矩形面位于圓柱形鏡體的底部，空腔內棱內角均倒圓；定義圓柱形鏡體的底部上在平面為XY平面，使得沿XY平面的配光面為蝙蝠翼形狀，沿YZ平面的配光面為水滴狀。進一步地，光源容納腔室頂部中心距離出光面中心的距離大于半球形凸透鏡的半徑；光源容納腔室的Z向高度與半球形凸透鏡的半徑相等，光源容納腔室開口端X向尺寸大于半球形凸透鏡的半徑。進一步地，該正光束角透鏡Z向高度為18mm，半球形凸透鏡的半徑為8mm，圓柱形鏡體的Z向高度為11.3mm，光源容納腔室開口端Y向尺寸為8.3mm，X向尺寸為9mm。進一步地，為了方便安裝，該正光束角透鏡，還包括設置在圓柱形鏡體底部的環形安裝件，環形安裝件的端面上設置凸起。本專利技術還提供一種具有正光束角透鏡的燈具，其特殊之處在于：包括固定座、多個LED燈珠及多個上述的正光束角透鏡；上述多個LED燈珠均勻布設在固定座上，上述正光束角透鏡扣設在每個LED燈珠上，并固定在固定座上。進一步地，光源容納腔室內部空腔的形狀為圓柱形狀，且內棱倒圓，定義圓柱形鏡體的底部上在平面為XY平面，使得沿XY平面的配光面為水滴狀，沿YZ平面的配光面為水滴狀。進一步地，光源容納腔室頂部中心距離出光面中心的距離等于半球形凸透鏡的半徑；光源容納腔室的Z向高度小于半球形凸透鏡的半徑，光源容納腔室開口端X向尺寸與Y向尺寸均大于半球形凸透鏡的半徑。進一步地，Z向高度為15mm，半球形凸透鏡的半徑為8mm，圓柱形鏡體的Z向高度為8.5mm，光源容納腔室的Z向高度為7mm，倒圓半徑為2mm。進一步地，為了便于安裝，該正光束角透鏡還包括設置在圓柱形鏡體底部的環形安裝件，環形安裝件的端面上設置凸起。本專利技術還提供一種具有正光束角透鏡的燈具，其特殊之處在于：包括固定座、多個LED燈珠及多個上述的正光束角透鏡；上述多個LED燈珠均勻布設在固定座上，上述正光束角透鏡扣設在每個LED燈珠上，并固定在固定座上。本專利技術還提供一種具有正光束角透鏡的燈具組件，其特殊之處在于：包括上述兩種的具有正光束角透鏡的燈具。本專利技術的有益效果是：1、本專利技術正光束角透鏡出光面與入光面均為凸透鏡，合理利用光的折射效應，使得發光角度越小，透鏡結構越小；2、本專利技術正光束角透鏡具有結構小、制作簡單、成本低、反光角度調整靈活、安裝/更換方便、適用范圍廣，滿足各種發光角度的LED燈具，尤其適用于大功率、發光不同角度LED燈具。3、本專利技術正光束角透鏡光強分布均勻，且在水平方向與豎直方向的分布范圍不同，在實際應用中，光效利用率高。附圖說明圖1為本專利技術實施例一正光束角透鏡的結構示意圖；圖2為本專利技術實施例一正光束角透鏡沿yz面的結構剖視圖；圖3為本專利技術實施例一正光束角透鏡的正視圖；圖4為本專利技術實施例一正光束角透鏡的仰視圖；圖5為本專利技術實施例一正光束角透鏡的光強分布曲線；圖6為本專利技術實施例二正光束角透鏡的結構示意圖；圖7為本專利技術實施例二正光束角透鏡的正視圖；圖8為本專利技術實施例二正光束角透鏡沿yz面的結構剖視圖；圖9為本專利技術實施例二正光束角透鏡的光強分布曲線；圖中附圖標記為：1-半球形凸透鏡，2-圓柱形鏡體，3-光源容納腔室，4-環形安裝件，5-凸起。具體實施方式以下結合附圖及具體實施例對本專利技術做進一步地描述。實施例一如圖1所示，本實施例正光束角透鏡的材料為PC，包括半球形凸透鏡1及位于半球形凸透鏡正下方且一體設置的圓柱形鏡體2，半球形凸透鏡與圓柱形鏡體的直徑相等；其中半球形凸透鏡的半球形曲面作為該透鏡的出光面；圓柱形鏡體的底部中心向內凹陷，形成光源容納腔室3，光源容納腔室3的內壁作為入光面，入光面與出光面中心線同軸。定義圓柱形鏡體2的底部所在平面為XY平面，結合圖2、圖3與圖4，本實施例中光源容納腔3內部空腔的形狀為三棱柱形狀；且三棱柱的其中一個矩形面位于圓柱形鏡體2的底部，空腔內棱內角均倒圓。為了將正光束角透鏡固定在LDE燈珠外部，本實施例還包括設置在圓柱形鏡體底部的環形安裝件4，環形安裝件4的端面上設置凸起5，通過凸起5實現安裝固定。具體將LDE燈珠均布在固定板上之后，再在LDE燈珠上扣設本實施例的正光束角透鏡，形成LDE燈具。如圖5，本實施例正光束角透鏡在XY平面方向即水平方向的配光面為蝙蝠翼形狀，在YZ方向即豎直方向的配光面為水滴狀，如應用與路燈，則可以解決排骨路現象，保證行車安全，也可以應用在船舶上，在確定行駛前方有異物時，可通過該正光束角透鏡本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種正光束角透鏡，其特征在于：包括半球形凸透鏡(1)及位于半球形凸透鏡(1)正下方且一體設置的圓柱形鏡體(2)，半球形凸透鏡(1)與圓柱形鏡體(2)的直徑相等；所述半球形凸透鏡(1)的半球形曲面作為出光面；所述圓柱形鏡體(2)的底部中心向內凹陷，形成光源容納腔室(3)，光源容納腔室(3)的內壁作為入光面，入光面與出光面中心線同軸。/n
【技術特征摘要】
1.一種正光束角透鏡，其特征在于：包括半球形凸透鏡(1)及位于半球形凸透鏡(1)正下方且一體設置的圓柱形鏡體(2)，半球形凸透鏡(1)與圓柱形鏡體(2)的直徑相等；所述半球形凸透鏡(1)的半球形曲面作為出光面；所述圓柱形鏡體(2)的底部中心向內凹陷，形成光源容納腔室(3)，光源容納腔室(3)的內壁作為入光面，入光面與出光面中心線同軸。
2.根據權利要求1所述的正光束角透鏡，其特征在于：光源容納腔室(3)內部空腔的形狀為三棱柱形狀；且三棱柱的其中一個矩形面位于圓柱形鏡體(2)的底部，空腔內棱內角均倒圓；定義圓柱形鏡體的底部所在平面為XY平面，使得沿XY平面的配光面為蝙蝠翼形狀，沿YZ平面的配光面為水滴狀。
3.根據權利要求2所述的正光束角透鏡，其特征在于：光源容納腔室(3)頂部中心距離出光面中心的距離大于半球形凸透鏡(1)的半徑；光源容納腔室(3)的Z向高度與半球形凸透鏡(1)的半徑相等，光源容納腔室(3)開口端X向尺寸大于半球形凸透鏡(1)的半徑。
4.根據權利要求3所述的正光束角透鏡，其特征在于：Z向高度為18mm，半球形凸透鏡(1)的半徑為8mm，圓柱形鏡體(2)的Z向高度為11.3mm，光源容納腔室(3)開口端Y向尺寸為8.3mm，X向尺寸為9mm；
還包括設置在圓柱形鏡體(2)底部的環形安裝件(4)，環形安裝件(4)的端面上設置凸起(5)。
5.一種具有正光束角透鏡的燈具，其特征在于：包括固定座...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡家培，胡民海，
申請(專利權)人：西安智海電力科技有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。