[发明专利]LED灯具及其配光透镜

说明书

技术领域

本发明涉及照明技术，特别是涉及一种LED灯具及其配光透镜。

背景技术

LED以其全固态、高光效、色度纯、能耗低、寿命长、无污染等优点成为21世纪具有竞争力的新型光源。随着LED光通量及光效的不断提高，LED在照明领域的应用也越来越广泛。然而，由于LED芯片本身属于半空间朗伯型发光，其发光强度两边低中心高，无法直接应用于照明领域。

传统的LED灯具中，一般采用透镜和反射器对LED芯片进行二次配光，通过非成像光学设计透镜或者反射器外形，利用折射、反射等光学特性改变LED芯片的光线角度，从而得到预期的照度分布。然而，传统的二次配光通常使得被照面照度均匀度低，呈中间高四周低的高斯型，光分布不均匀。

发明内容

基于此，有必要提供一种照度均匀的LED灯具及其配光透镜。

一种配光透镜，包括：

底面，为圆形，所述底面向内凹陷以形成圆柱孔，所述圆柱孔为盲孔，所述圆柱孔的轴线穿过所述底面的圆心，所述圆柱孔的底部向外凸出，以形成第一表面，所述第一表面为自由曲面，所述圆柱孔的侧壁为第二表面；

顶面，为圆形，并与所述底面相对设置，所述顶面直径大于所述底面直径，且其圆心位于所述配光透镜的光轴，所述顶面上设置有多个凸起单元，所述多个凸起单元之间间隔设置，并覆盖所述顶面，所述多个凸起单元形成第三表面；及

连接所述底面与所述顶面的透镜侧壁，所述透镜侧壁为自由曲面，所述透镜侧壁的内侧为第四表面；

其中，所述第四表面为全反射面，从所述第二表面入射的光线，发生折射并射向所述第四表面，从所述第二表面入射的光线在所述第四表面发生全反射，光线经所述第四表面全反射后射向所述顶面，从所述第一表面入射的光线发生折射，并射向所述顶面。

在其中一个实施例中，所述底面直径等于所述圆柱孔的直径。

在其中一个实施例中，所述第二表面为圆锥面。

在其中一个实施例中，所述第二表面的拔模角度为2度。

在其中一个实施例中，所述多个凸起单元在所述顶面排列形成多个相互间隔并同心设置的圆环。

在其中一个实施例中，多个所述凸起单元在沿所述顶面直径的方向上形成扇形。

在其中一个实施例中，所述底面的直径为5.07毫米，所述顶面的直径为18.97毫米，所述顶面与所述底面之间的距离为12.82毫米。

一种LED灯具，包括：

如上述优选实施例中任一项所述的配光透镜；及

LED光源，设于所述圆柱孔的边缘，且其发光部位于所述圆柱孔内，所述LED光源的中心与所述底面的圆心重合。

上述LED灯具及其配光透镜，LED光源发出的光线分别经第一表面及第二表面入射。光线经过折射及第四表面的全反射后，沿大致与顶面垂直的方向射向顶面。顶面包括多个凸起单元，多个凸起单元形成第三表面。每一个凸起单元都能将射入的光线投射到一个近似于圆形的照明区域，形成圆形光斑。整个照明区域是由多个凸起单元所投射的圆形光斑在照明区域重叠而成。因此，上述LED灯具的照明方式为光场叠加型照明，从而使得其照度均匀性较高。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中LED灯具的结构示意图；

图2为图1所示LED灯具中配光透镜的立体结构示意图；

图3为图2配光透镜的剖面图；

图4为图1所示LED灯具在距出光口一米处所产生的光斑图；

图5为图1所示LED灯具的配光曲线图；

图6为图2配光透镜的尺寸示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。