CN210800802U - 一种透镜、透镜组和灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种透镜，包括光源设置处、进光面和出光面，所述光源设置处设有穿过所述进光面和出光面的主光轴，在垂直所述主光轴的平面上具有相互垂直且与所述主光轴相交的第一调光轴和第二调光轴，所述出光面沿着第一调光轴方向在所述主光轴的一侧为第一聚光曲面，另一侧至少部分为扩散曲面；所述出光面沿着所述第二调光轴方向为第二聚光曲面；本实用新型通过透镜的配光在横向截面上分布光源的光线，使得更多的光线照射到照射远端而在近端扩散，在纵向上采用凸透镜将朗伯分布光线进行汇聚，通过两个方向上的配光实现照射面上照度的均匀性和提高光效。

Description

一种透镜、透镜组和灯具

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，特别是一种透镜、透镜组和灯具。

背景技术

相比传统照明灯具，LED灯具具有体积小、能耗低且光效高的优点，因而 LED灯具得以迅速推广应用。同时，人们也在不断的追求更佳的光照效果，因而也希望LED灯具能够满足各种照明需求。特别是在需要大面积、远距离照射的情况下，希望能够使得被照射区域的照度尽可能的均匀一致。由于LED芯片自带的出光效果不能满足照明要求，因而需要通过透镜配合以进行二次光学设计而满足特定配光要求。根据光线照射的规律，相比较光线照射距离近的被照射区域，光线照射距离越远，散射越厉害，照射范围越大，因而被照射距离越远的区域照度越小，导致了照射均匀度不好的问题。

为了解决上述问题，通过设计聚光效果的透镜来实现均匀照明，但是提高聚光效果只适用于小面积的照明，如果需要大面积的均匀照明时，如果还采用上述方式则需要多个LED配合实现，制造成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种透镜、透镜组和灯具，以解决上述技术问题。

一种透镜，包括光源设置处、进光面和出光面，所述光源设置处设有穿过所述进光面和出光面的主光轴，在垂直所述主光轴的平面上具有相互垂直且与所述主光轴相交的第一调光轴和第二调光轴，所述出光面沿着第一调光轴方向在所述主光轴的一侧为第一聚光曲面，另一侧至少部分为扩散曲面；所述出光面沿着所述第二调光轴方向为第二聚光曲面。

优选的，所述第一聚光曲面和扩散曲面通过第三聚光曲面连接。

优选的，所述第三聚光曲面的曲率自第一聚光结构朝向扩散结构逐渐变小。

优选的，所述第一聚光曲面、第三聚光曲面和扩散曲面之间平滑过渡。

优选的，所述进光面为沿着所述主光轴朝所述出光面方向内凹的弧形面，所述光源设置处位于所述进光面外侧。

一种透镜组，包括多个上述的透镜，所述透镜沿着第二调光轴间隔布置。

优选的，还包括用于固定透镜的安装板。

优选的，所述安装板上设有多个安装孔，每个安装孔对应设置一个透镜并与所述进光面连接。

优选的，所述安装板和透镜一体成型制造。

一种灯具，包括：

灯架；

电路板，设置在灯架上；

光源，设置在所述电路板上；

透镜，采用上述的透镜，所述光源设置在光源设置处上且中心轴与主光轴重合。

优选的，所述灯架和电路板为沿着第二调光轴方向延伸的条形，所述光源设有多个且沿着第二调光轴间隔布置，对应的，所述透镜设有多个分别设置在对应的光源上。

优选的，所述电路板设有两个，宽度方向相互对称且倾斜设置，所述光源设置在电路板外侧面。

本实用新型的技术效果：

本实用新型的透镜、透镜组和灯具，通过透镜的配光在横向(第一调光轴方向)截面上分布光源的光线，使得更多的光线照射到照射远端而在近端扩散，在纵向(第二调光轴方向)上采用凸透镜将朗伯分布光线进行汇聚，通过两个方向上的配光实现照射面上照度的均匀性和提高光效。

附图说明

以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中：

图1为实施例1的透镜组的结构示意图。

图2为实施例1的透镜组在第一调光方向上的剖视示意图。

图3为实施例1的透镜组在第一调光方向上的配光示意图。

图4为实施例1的透镜组在第二调光方向上的剖视示意图。

图5为实施例1的灯具的结构示意图。

图6为实施例1的灯具的爆炸结构示意图。

图7为实施例1的灯具的剖视示意图。

图8为实施例2的灯具的结构示意图。

图9为实施例2的灯具的爆炸结构示意图。

图10为实施例2的灯具的剖视示意图。

具体实施方式

以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1～7所示，本实施例的透镜1000，包括光源设置处100、进光面200 和出光面300，光源设置处100设有穿过进光面200和出光面300的主光轴101，在垂直主光轴101的平面上具有相互垂直且与主光轴相交的第一调光轴102和第二调光轴103，出光面300沿着第一调光轴102方向在主光轴101的一侧为第一聚光曲面201，另一侧至少部分为扩散曲面202；出光面300沿着第二调光轴 103方向为第二聚光曲面。

本实施例的透镜为水滴型，整体平滑过渡，现有技术中，这类结构的透镜周向上实现聚光并控制出光角度，本实施例中，为了增加照明范围和照射的均匀性，将光源设置处100的主光轴101相对照射面400倾斜设置，此时，第一调光轴102相对照射面400倾斜设置，第二调光轴103相对照射面400水平设置，出光面300用于配光，沿着第一调光轴102方向在主光轴101的一侧(远离照射面400的一侧)为第一聚光曲面201，另一侧(靠近照射面400的一侧) 至少部分为扩散曲面202，第一聚光曲面201可以将光源的出光聚光后投射到照射面400的远端，靠近照射面400的一侧可是部分也可以是所有都是扩散曲面，扩散曲面可以将光源的出光引导至照射面400的近端，从而将靠近照射面的光部分扩散，从而得到照射范围大且均匀的光照。

出光面300沿着第二调光轴103方向为第二聚光曲面，在平行照射面400 方向上达到聚光的效果，提高光效，特别是当多个光源在这个方向上连续布置时，聚光后可以在这个方向上保持更高光效和光照均匀性。

聚光曲面的曲率是正数，而扩散曲面的曲率是正数，为了使光照平滑变化，本实施例中，第一聚光曲面201和扩散曲面202通过第三聚光曲面203连接。并且第三聚光曲面203的曲率自第一聚光结构朝向扩散结构逐渐变小。进一步优选的，第一聚光曲面201、第三聚光曲面203和扩散曲面202之间平滑过渡。

为了避免出现出光分层的现象，进光面200为沿着主光轴101朝出光面300 方向内凹的弧形面，光源设置处100位于进光面200外侧。进光面200配合出光面300设置成连续的曲面结构，从而可以使照射面400上的光斑不会出现分层的现象。

本实施例的透镜组，包括多个透镜1000，透镜1000沿着第二调光轴103间隔布置。从而在第二调光轴103方向上实现连续高效的光照，而在第一调光轴 102上单排光源实现大角度均匀光照。为了便于安装和制造，透镜组还包括用于固定透镜1000的安装板2000。同时为了便于安装光源，安装板2000上设有多个安装孔2001，安装孔2001可以作为光源设置处100，每个安装孔2001对应设置一个透镜1000并与进光面200连接。安装板2000和透镜1000固定连接的方式很多，胶水粘接、螺丝锁紧等方式都可以实现，为了便于制造和简化结构，本实施例中，安装板2000和透镜1000材质相同，一体成型制造。

本实施例的灯具，包括灯架3000、电路板4000、光源5000、带有透镜1000 的安装板2000、灯罩6000和端盖组件7000。

其中，灯架3000和电路板4000为沿着第二调光轴103方向延伸的条形，光源5000设有多个且沿着第二调光轴103间隔布置，对应的，安装板2000上的透镜1000设有多个分别设置在对应的光源5000上，电路板4000设置在灯架 3000上；光源5000设置在电路板4000上；光源5000设置在光源设置处100上且中心轴与主光轴101重合。

在节能环保的背景下，LED灯具因其具有出光效率高、聚光性能好而越来越多地应用于居家、商业照明领域，光源5000采用LED芯片。

本实施例中，端盖组件7000包括外接线7001、固定板7002、外盖7003、内盖7004以及密封塞7005。端盖组件7000可以采用现有技术且不是本申请的重点，此处不赘述。

灯架3000包括合金支架3001和固定座3002，合金支架3001为条形结构，横截面为L型，外表面为相互垂直的短边3005和长边3006，外表面常用于安装和定位，固定座3002穿设在合金支架3001的内侧，为了方便制造和提高防水效果，固定座3002与灯罩6000一体成型制造并连接形成周向密封的安装腔3003，安装腔3003中设有安装槽3004，安装板2000固定到电路板4000后，一起插入安装槽3004后固定，安装槽3004的两侧连接形成的平面相对短边3005倾斜设置，从而使电路板4000倾斜设置，配合透镜1000的配光，实现大面积的均匀照明，本灯具适用于陈列、展柜等照明。

实施例2

如图8～10所示，为了实现更大范围的照明，本实施例中设有两排光源5000，为了设置这些光源，电路板4000设有两个，宽度方向相互对称且倾斜设置，透镜的结构和灯具的部件与实施例1相同。

本实施例中，合金支架3001的外底面为水平的安装面，内侧设有固定槽，固定槽用于安装固定座3002，固定座3002内设有两个对称布置的安装槽3004，在横截面中，两个安装槽3004的一侧靠拢，从而使安装槽3004的两侧连接形成的平面对称且倾斜设置，从而使设置在安装槽3004中的电路板4000在宽度方向上相互对称且倾斜设置，两电路板4000对应安装的透镜1000，设有扩散曲面202的一侧相互靠拢，从而将照射到中间区域(近端)的光扩散，两侧的光汇聚，提高整体照射的均匀性，为了方便制造和提高防水效果，固定座3002与两个灯罩6000一体成型制造并连接形成周向密封的安装腔3003。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种透镜，包括光源设置处(100)、进光面(200)和出光面(300)，所述光源设置处(100)设有穿过所述进光面(200)和出光面(300)的主光轴(101)，在垂直所述主光轴(101)的平面上具有相互垂直且与所述主光轴相交的第一调光轴(102)和第二调光轴(103)，其特征在于，所述出光面(300)沿着第一调光轴(102)方向在所述主光轴(101)的一侧为第一聚光曲面(201)，另一侧至少部分为扩散曲面(202)；所述出光面(300)沿着所述第二调光轴(103)方向为第二聚光曲面。

2.如权利要求1所述的所述透镜，其特征在于，所述第一聚光曲面(201)和扩散曲面(202)通过第三聚光曲面(203)连接。

3.如权利要求2所述的所述透镜，其特征在于，所述第三聚光曲面(203)的曲率自第一聚光结构朝向扩散结构逐渐变小。

4.如权利要求2所述的所述透镜，其特征在于，所述第一聚光曲面(201)、第三聚光曲面(203)和扩散曲面(202)之间平滑过渡。

5.如权利要求1～4任一权利要求所述的透镜，其特征在于，所述进光面(200)为沿着所述主光轴(101)朝所述出光面(300)方向内凹的弧形面，所述光源设置处(100)位于所述进光面(200)外侧。

6.一种透镜组，其特征在于，包括多个如权利要求1～5所述的透镜(1000)，所述透镜(1000)沿着第二调光轴(103)间隔布置。

7.如权利要求6所述的透镜组，其特征在于，还包括用于固定透镜(1000)的安装板(2000)。

8.如权利要求7所述的透镜组，其特征在于，所述安装板(2000)上设有多个安装孔(2001)，每个安装孔(2001)对应设置一个透镜(1000)并与所述进光面(200)连接。

9.如权利要求7或8所述的透镜组，其特征在于，所述安装板(2000)和透镜(1000)一体成型制造。

10.一种灯具，其特征在于，包括：

灯架(3000)；

电路板(4000)，设置在灯架(3000)上；

光源(5000)，设置在所述电路板(4000)上；

透镜(1000)，采用如权利要求1～5任一权利要求所述的透镜，所述光源(5000)设置在光源设置处(100)上且中心轴与主光轴(101)重合。

11.如权利要求10所述的灯具，其特征在于，所述灯架(3000)和电路板(4000)为沿着第二调光轴(103)方向延伸的条形，所述光源(5000)设有多个且沿着第二调光轴(103)间隔布置，对应的，所述透镜(1000)设有多个分别设置在对应的光源(5000)上。

12.如权利要求10或11所述的灯具，其特征在于，所述电路板(4000)设有两个，宽度方向相互对称且倾斜设置，所述光源(5000)设置在电路板(4000)外侧面。

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