[发明专利]用于LED照明装置的透镜和具有该透镜的LED照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于LED照明装置的透镜。此外，本发明还涉及一种具有上述类型的透镜的LED照明装置。 

背景技术

由于人们对照明要求的不断提高，以及环保节能意识的不断增强，人们越来越愿意使用LED照明装置作为光源，这是因为LED照明装置具有长的使用寿命，高的发光效率和较低的能耗。在类似于加油站的场所中，由于其通常24小时营业，LED照明装置本身的低能耗的特点更是能够大大降低运营者的运营成本。同时LED冷光源由于其独有的防爆性能，更适合引用在加油站这种对防爆性能要求较高的场所中。 

通常，LED照明装置被安装在加油站的加油区域的屋顶上。这种LED照明装置通常采用能够产生矩形光斑的透镜，或者采用能够产生圆形光斑的透镜，从而实现对加油场所的照明。但是存在的一个问题是，在加油站中通常存在有多个规则布置的加油泵，这些加油泵竖立在地面上，并且在用于显示加油量和价钱的显示区域通常距离地面有一定的高度，以方便工作人员和加油者阅读。而通过通常的透镜产生的光斑仅仅能够对加油场所的地面实施有效的照明，而并不能顾及到加油泵的显示区域。这种类型的透镜并不能对加油泵的显示区域提供有效的照明。根据以往的经验，在地面上的平均照度值应达到300勒克斯，而在加油泵的显示区域上的平均照 度值应达到150勒克斯才可以进行有效阅读。显然，已知的透镜仅仅能够满足对地面的照明要求，而不能满足对加油泵的照明要求。 

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种用于LED照明装置的透镜，照明装置的光源通过该透镜后形成适当形状的光斑，该光斑不仅能够为地面提供良好的照明，同时也能对竖立在地面上的待照明物体进行良好的照明。此外，本发明还提出了一种具有上述类型的透镜的LED照明装置。 

本发明的第一个目的通过一种用于LED照明装置的透镜由此实现，即根据本发明的透镜具有底面和在底面上隆起的出射面，该底面的中央形成凹进区域，该凹进区域的表面形成入射面。LED照明装置的光源设置在凹进区域中，其中，入射面包括至少三个远离光源凹进的凹面部分，相邻的所述凹面部分平滑地过渡，其中，至少三个所述凹面部分在所述底面中分别投影出蝴蝶翅尖型轮廓。由于在入射面上形成有远离光源凹进的凹面部分，因此相对地在凹面部分之间形成朝向光源突出的凸面部分。该凸面部分与透镜的出射面共同构成一种类似于凸面镜的结构，经过该结构折射的光线的出射角度更加偏离于光轴的方向，从而获得更加向外延伸的照明区域。在例如加油站的实际的应用环境中，调整透镜的位置后，通过这种类似于凸透镜型的结构可以形成照射到加油泵上的光斑，从而能够良好地观察加油泵的显示区域，同时又不会影响对地面的照明。 

根据本发明的一个优选的设计方案，所述入射面包括第一、第二、第三和第四凹面部分，其中，相邻的第一、第二、第三和第四凹面部分以朝向光源弯曲的第一、第二、第三和第四连接曲面平滑地过渡，所述第一、第二、第三和第四凹面部分在底面投影出具有四个蝴蝶翅尖型轮廓的完整的蝶翅形轮廓。这种类型的透镜能够产生蝴蝶形的光斑，蝴蝶形的光斑的每个翅尖都能够投射到一个待照明的物体上，从而实现利用一个LED照明装置同时对四个待照明的物体和地面进行照明。 

有利的是，第一、第二、第三和第四连接曲面在底面(1)上分别投影出第一、第二、第三和第四连接曲线，其中可通过以下方程式获得第一、第二、第三和第四连接曲线：y＝0.233x²+2.2918x+6.4926，其中x和y为底面中的x-y坐标系中的横坐标和纵坐标。 

优选的是，彼此相对的第一凹面部分和第三凹面部分相对于经过光源的光轴的第一截面，并且彼此相对的第二凹面部分和第四凹面部分相对于与第一截面正交的第二截面镜像对称。此外，入射面在第一截面中投射出经过两个相对的蝴蝶翅尖型轮廓的顶点的第一曲线，并且入射面在第二截面中投射出经过另外两个相对的翅尖的顶点的第二曲线。这样能够确保由透镜产生的蝴蝶形的光斑的翅尖是两两对称的，从而能够良好地适应于实际的应用环境，例如在加油站的应用环境中能够很好使蝴蝶形的光斑的翅尖能够很好地对应于加油泵的位置。