CN202511192U - 一种用于led球泡灯的透镜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于LED球泡灯的透镜，它包括：一设有LED光源容置腔的透镜体，它具有一能将光源发出的光线进行折射扩散的第一折射面，所述第一折射面位于所述容置腔之上；所述透镜体顶部凹设一比例反射面，所述比例反射面将光线进行部分全反射；所述透镜体还设有多个环状的第二折射面，所述第二折射面位于第一折射面和比例反射面之间，且所述第二折射面将光线进行折射并匀光。不仅使出光角达到270度，而且能均匀发光，彻底改变了传统LED球泡灯出光角小中上部黑暗区大的弊端，同白炽灯的光域完全等同，并完全符合美国能源之星标准中光强分布要求。整个透镜体为一体成型复合透镜，LED灯模组维持为平板设计，装配工艺简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种透镜，特别是一种用于LED球泡灯的透镜。
背景技术
LED球泡灯的设计理念是替代耗能大的白炽灯，但目前市场的LED球泡灯都不同的存在以下的问题与缺陷：
出光角度太小(一般不大于140度)、光强分布过于集中，从而导致点亮时灯区上下部明暗区强烈，上部几乎全暗、发光区域有限。那么，就有相当一部分灯具不能应用LED球泡灯，而且，光强分布不合理，不符合《能源之星》标准之规定，达不到照明中的要求光效。
实用新型内容
本实用新型提供了一种用于LED球泡灯的透镜，其克服了背景技术的所存在的不足。本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是：一种用于LED球泡灯的透镜，它包括：一设有LED光源容置腔的透镜体，它具有一能将光源发出的光线进行折射扩散的第一折射面，所述第一折射面位于所述容置腔之上；所述透镜体顶部凹设一比例反射面，所述比例反射面将光线进行部分全反射；所述透镜体还设有多个环状的第二折射面，所述第二折射面位于第一折射面和比例反射面之间，且所述第二折射面将光线进行折射并匀光。
一较佳实施例之中：所述多个第二折射面在轴向上连续均匀的凹设在透镜体上部外周，且所述第二折射面为由方程y2＝2px(为抛物线标准方程式，x、y为直角坐标系中的坐标，p为抛物线焦准距)二次曲线绕轴形成的环状凹面。
一较佳实施例之中：所述第一折射面为由方程y2＝2px(为抛物线标准方程式，x、y为直角坐标系中的坐标，p为抛物线焦准距)二次曲线构成的非球面曲面。
一较佳实施例之中：所述比例反射面为两根形成a度夹角的直线旋转而成的锥面，所述锥面的一部分进行全反射，另一部分进行折射。
一较佳实施例之中：所述比例反射面的全反射和折射的比例设为2∶3。
一较佳实施例之中：所述多个第二折射面在轴向上以比例反射面的锥点为圆心按b度夹角均匀布置。
一较佳实施例之中：所述容置腔开口朝下并呈圆柱体形，且容置腔开口处设有一贯穿内外的凹槽。
一较佳实施例之中：所述透镜的材质为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1.透镜体具有一第一折射面，一比例反射面及多个环状的第二折射面。经过第一折射面，将LED灯模组的100-120度出光角的光源，折射扩散为至少120-160度大出光角光源；折射扩散的光线通过比例反射面的一部分进行全反射另一部分也进行折射扩散，使再次折射扩散的光线的出光角能达到270度。同时，未进入比例反射面的光线及全反射回来的反射光线通过第二折射面进一步进行折射扩散并匀光。不仅使出光角达到270度，而且能均匀发光，彻底改变了传统LED球泡灯出光角小，中上部黑暗区大的弊端，同白炽灯的光域完全等同，并完全符合美国能源之星标准中光强分布要求。而且整个透镜体为一体成型的复合透镜，LED灯模组维持为平板设计，不使用立体灯模组，装配工艺简单。
2.第一折射面及第二折射面均为方程y2＝2px二次曲线构成的非球面曲面，由于曲面凹镜的扩散作用，光线在空气介质与凹镜表面交界处发生折射性扩散，光路方向被改变，扩散成呈大角度向透镜内部投射，使得折射效果更好。
3.所述比例反射面为两根形成a度夹角的直线旋转而成的部分全反射的锥面，所述锥面的另一部分进行折射，且全反射和折射的比例设为2∶3，使得60％的光线折射通过、40％光线进行全反射，达到20％、80％光强分布，270度的出光角状态。
4.透镜的材质为PMMA，降低成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1绘示了一较佳实施例的一种用于LED球泡灯的透镜的立体示意图。
图2绘示了一较佳实施例的一种用于LED球泡灯的透镜的正面示意图。
图3绘示了一较佳实施例的一种用于LED球泡灯的透镜的俯视示意图。
图4绘示了一较佳实施例的一种用于LED球泡灯的透镜的剖视图。
图5绘示了另一较佳实施例的一种用于LED球泡灯的透镜的纵向截面示意图。
具体实施方式
请查阅图1至图5，一种用于LED球泡灯的透镜的一较佳实施例，所述的一种用于LED球泡灯的透镜，它包括一透镜体100，一LED光源容置腔110，一第一折射面120，一比例反射面130，第二折射面140。
所述透镜的材质为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)，成本低，且光损不大于6％。
所述LED光源容置腔110设于透镜体100之下，所述容置腔110开口朝下并呈圆柱体形，且容置腔110开口处设有一贯穿内外的凹槽111，LED光源放置于该容置腔110内。
所述第一折射面120位于所述容置腔110之上，且能将光源发出的光线进行折射扩散，将LED灯模组的100-120度出光角的光源，折射扩散为至少120-160度大出光角光源。本实施例中，所述第一折射面120为由方程y2＝2px(为抛物线标准方程式，x、y为直角坐标系中的坐标，p为抛物线焦准距)二次曲线构成的非球面曲面。由于曲面凹镜的扩散作用，光线在空气介质与凹镜表面交界处发生折射性扩散，光路方向被改变，扩散成呈大角度向透镜内部投射，使得折射效果更好。
所述比例反射面130凹设在透镜体100顶部，它将光线进行部分全反射。本实施例中，所述比例反射面130为两根形成a度夹角的直线旋转而成锥面，所述锥面的一部分进行全反射，另一部分进行折射。所述比例反射面130的全反射和折射的比例设为2∶3。使得60％的光线折射通过、40％光线进行全反射，达到20％、80％光强分布，270度的出光角状态。全反射和折射的比例可通过调整第一折射面120的曲率与比例反射面130反射锥面的a夹角来控制。
第二折射面140固设在第一折射面120和比例反射面130之间。所述第二折射面为由方程y2＝2px(为抛物线标准方程式，x、y为直角坐标系中的坐标，p为抛物线焦准距)二次曲线绕轴形成的环状凹面，使得所述第二折射面140将光线进行折射并匀光。本实施例中，未进入比例反射面130的光线及全反射回来的反射光线通过第二折射面140进一步进行折射扩散并匀光。本实施例中，所述多个第二折射面140在轴向上连续均匀的凹设在透镜体100上部外周，且多个第二折射面140在轴向上以比例反射面130的锥点为圆心按b度夹角均匀布置。使得折射匀光的效果更好。匀光的效果可通过调整第二折射面140的曲面曲率和b夹角的值来实现。
LED光源发出的光线，出光角一般为100-120度，该光线经过第一折射面120的折射扩散，使光线的出光角变为120-160度大出光角，该光线大部分可直接到达比例反射面130进行全反射或折射，经过折射的光线直接射出比例反射面130，而进行全反射及未达到比例反射面的光线经过第二折射面140的折射及匀光，再射出该第二折射面140。使得光线经过该透镜体之后，其出光角变为270度，光强分布为20％、80％，光效率为92％。
由于本设计采用复合透镜，灯模组维持为平板设计，不使用立体灯模组，使得装配工艺简单，且成本降低。同时，彻底改变了传统LED球泡灯出光角小，中上部黑暗区大的弊端，达到了270度出光角，呈20％、80％光强分布，同白炽灯的光域完全等同，并完全符合美国能源之星标准中光强分布要求。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
Claims (8)
1.一种用于LED球泡灯的透镜，其特征在于：它包括：
一设有LED光源容置腔的透镜体，它具有一能将光源发出的光线进行折射扩散的第一折射面，所述第一折射面位于所述容置腔之上；
所述透镜体顶部凹设一比例反射面，所述比例反射面将光线进行部分全反射；
所述透镜体还设有多个环状的第二折射面，所述第二折射面位于第一折射面和比例反射面之间，且所述第二折射面将光线进行折射并匀光。
2.根据权利要求1所述的一种用于LED球泡灯的透镜，其特征在于：所述多个第二折射面在轴向上连续均匀的凹设在透镜体上部外周，且所述第二折射面为由方程y2=2px二次曲线绕轴形成的环状凹面，方程y2=2px为抛物线标准方程式，x、y为直角坐标系中的坐标，p为抛物线焦准距。
3.根据权利要求1所述的一种用于LED球泡灯的透镜，其特征在于：所述第一折射面为方程y2=2px二次曲线构成的非球面曲面，方程y2=2px为抛物线标准方程式，x、y为直角坐标系中的坐标，p为抛物线焦准距。
4.根据权利要求1所述的一种用于LED球泡灯的透镜，其特征在于：所述比例反射面为两根形成a度夹角的直线旋转而成的锥面，所述锥面的一部分进行全反射，另一部分进行折射。
5.根据权利要求4所述的一种用于LED球泡灯的透镜，其特征在于：所述比例反射面的全反射和折射的比例设为2:3。
6.根据权利要求5所述的一种用于LED球泡灯的透镜，其特征在于：所述多个第二折射面在轴向上以比例反射面的锥点为圆心按b度夹角均匀布置。
7.根据权利要求1所述的一种用于LED球泡灯的透镜，其特征在于：所述容置腔开口朝下并呈圆柱体形，且容置腔开口处设有一贯穿内外的凹槽。
8.根据权利要求1所述的一种用于LED球泡灯的透镜，其特征在于：所述透镜的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。
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| CN106764682A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-31 | 赛尔富电子有限公司 | 一种货架标示牌led条形灯 |
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2012
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