[实用新型]一种LED光源透镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED灯具及其光源光学系统领域，尤其涉及一种LED光源透镜。

背景技术

现在，在同一基板上设置多颗LED芯片阵列封装而得的集成光源的光源面积往往较单颗LED光源大很多。比如将100颗LED芯片进行集成封装时，光源面积可达到40mm×40mm。这种集成封装的LED光源的功率可达到几十甚至上百瓦，从而大大降低光源数量，减小灯具面积，降低光源成本和灯具成本。然而，面向这类光源的光学设计却较为困难。目前常用的面向这类大型光源的光学系统一般采用反射杯，但其能控制的光线有限，难以完成合理配光。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要提供一种配光效果好，且便于成型，制造成本低的LED光源透镜。

为此本实用新型提供如下技术方案：一种LED光源透镜其设计要点是所述透镜包括位于底部的柱体和自柱体顶端向上凸起的曲面体，柱体底面设有用于容置LED光源的盲孔；凸起的曲面包含中间部分的近平面线拱形曲面和两边的部分球冠状曲面，柱体与凸起的曲面体沿两条正交轴线镜面对称。

如此设计的LED光源透镜可以形成合理配光，在用于LED灯具时能够获得对称蝙蝠翼配光效果，模拟的最大光强角度大于60度，由此极大地提升了灯具的配光效果。

本实用新型可采用玻璃或合成树脂通过压铸工艺制成，故其便于成型且制造成本低。 

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图。

图2是图1的主视图。

具体实施方式

本实用新型提供一种LED光源透镜，用于集成封装的路灯配光。其结构如图1、图2所示，透镜包括位于底部的柱体1和自柱体顶端向上凸起的曲面体2，柱体1底面设有用于容置LED光源的盲孔3；凸起的曲面体2包含中间部分的近平面线拱形曲面21和两边的部分球冠状曲面22，柱体1与凸起的曲面体2沿两条正交轴线镜面对称。从比例上，由柱体1和曲面体2组成了一个近似8字形的曲面。曲面是四面对称的，有长轴和短轴方向，分别对应透镜的长度和宽度。长度与宽度比例为3：2。所述柱体1的底部设有凸沿12。凸边12的作用是可将一露出曲面体2的铁圈压在凸沿12上，从而达到压紧整个透镜的目的。综合考虑机械强度和材料用量两个要求，该凸沿12的厚度一般在4mm～6mm之间。所述柱体1其侧表面11与曲面体2的凸出曲面平滑衔接。

为进一步提高配光效果，所述的拱形曲面21为带内凹的马鞍形拱形曲面。拱形曲面21在透镜长轴方向上的曲率很大，优选地曲率大于20。该曲面21的特点是，由两个对称的曲面组成。两对称曲面的交界面即对称中心为一平面。与该平面平行的平面截取曲面12后得到的曲线为一拱形曲线，两侧为直线，中心为弧线。因此，拱形曲面21可以认为是延长轴方向，若干拱形曲线连接而成的曲面；其中，由于拱形中间略小逐渐增大，形成了略微内凹的马鞍形拱形曲面。拱形曲面21在长轴方向上长度大约占透镜长度的1/5。部分球冠状曲面22为一椭球球冠的1/4部分曲面，经过短轴方向不均匀拉伸之后获得。首先，部分球冠状曲面22在长轴方向上进行拉伸；之后，在透镜短轴（宽度）方向上不均匀拉伸。拉伸比例，从靠近拱形曲面21一侧最小，逐渐增大。其结果是，球冠面有椭球面变成了上半部分略向两侧拱、而下端刚好垂直于底平面，从而确保与柱面1平滑连接。

另一方面，本发明还提供一种LED灯具，包括LED光源和罩设于LED光源外部的透镜，所述透镜即为以上所述的LED光源透镜，LED光源容置于透镜的盲孔3内。LED光源的底面与透镜的底平面处于同一平面内。所述LED光源为由多颗LED芯片集成封装而成的LED光源，LED光源的形状可以是圆形或正方形的片状体。

本实用新型通过模拟软件进行模拟配光获得了对称蝙蝠翼配光效果，模拟的最大光强角度大于60度。其实测配光效果模拟配光效果基本相同似，因此，本实用新型可在路面形成理想的均匀照度照明。