[发明专利]用于照明装置的透镜和具有该透镜的照明装置

说明书

技术领域

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

背景技术

随着技术的不断进步，人们越来越多地采用LED照明装置来取代传统的照明装置。然而，LED光源是线性光源，因此必须采用特殊设计的透镜，以对LED光源出射的光线进行二次光学处理，以达到预期的照明效果。然而，传统的透镜的体积和尺寸相对较大，这限制了LED照明装置在某些场合中的应用。

另外，为了获得预期的色温，通常采用红光、蓝光和黄绿光LED芯片组合布置，从而获得预期的色温，而混光透镜则能够良好地对上述LED芯片出射的光线进行混合。然而，为了进行混光，传统的透镜的尺寸也相对较大，并且混光效果一般。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于照明装置的透镜，该透镜具有相对较小的尺寸。此外，该透镜还能够实现良好的混光效果。此外，本发明还提出了一种具有上述类型的透镜的照明装置。

本发明的第一个目的通过一种用于照明装置的透镜由此实现，即该透镜包括底面和在底面上隆起的出射面，底面的中央限定出凹进区域，凹进区域的表面形成入射面，照明装置的光源设置在凹进区域中，其特征在于，所述出射面包括形成在出射面的中央的第一区域和环绕第一区域的至少一个第二区域，其中，第一区域由第一折射面构成，第二区域由反射面和第二折射面构成。在本发明的设计方案中，出射面被设计成曲折蜿蜒的，在这种情况下，出射面的总体出光面积并未改变，但是出射面距离光源的间距被相应地减小，从而在总体上减小了透镜在光轴方向上的厚度。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，入射面上涂覆有散射颗粒。这尤其是对于用于混光的透镜是非常有利的，通常的透镜的混光效果并不是很理想，而在入射面上加上了散射颗粒之后，在光线经过入射面之后就获得了良好的混光效果，从而进一步提高了根据本发明的透镜的混光性能。

优选的是，出射面和入射面设计为相对透镜的光轴旋转对称的，并且使得来自光源的一部分光线经过入射面入射并经由第一折射面折射后出射，并且来自光源的其余光线经过入射面入射后经过反射面反射并经第二折射面折射后出射。一部分光线在透镜中首先要被反射，然后再从透镜中折射出去，通过调整折射面和出射面之间的位置关系可以对出射的光线的光束角进行有针对性的控制。

进一步优选的是，在垂直于底面并由光轴延伸经过的第一截面上看，反射面和第二折射面构成预定夹角。通过调整反射面和第二折射面之间的夹角，可以有针对性地调整从第二折射面出射的光线的光束角。

有利的是，在第一截面中看，反射面在远离光轴的方向上倾斜，由此来自光源的光线就可以被良好地反射至第二折射面。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，第二折射面设计成平面。平面的折射面更加容易加工制造，这显著地降低了透镜的制造成本。

优选的是，第二折射面平行于底面或者在远离于光轴的方向上倾斜。第二折射面的布置方式完全取决于设计人员希望通过透镜所获得的光形，并可以根据具体的要求进行调整。

可选的是，在第一截面中看，反射面和第二折射面形成锯齿状的第二区域。第二区域实际上形成了一个反射-折射区域，在该第二区域中实现对从该部分区域出射的光束角的调整。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，透镜包括三个锯齿状的第二区域，其中，从底面至第一区域的方向看，各个第二区域的直径依次变小。然而，在本发明的其他的设计方案中，透镜也可以包括超过三个的锯齿状的第二区域，第二区域的数量越多，对出射光线的光束角的调整就越精细。

优选的，来自光源的光线经过第一区域以汇聚的方式进行出射。这样，使得来自光源的部分光线得以在透镜外汇聚，而非以发散形式出射

根据本发明提出，第一区域的轮廓选自半球形、半椭球形或者圆锥形的其中任一种。这样的轮廓设计可以使得第一区域达到使得光源的光汇聚的效果。

优选的是，凹进区域的轮廓选自半球形、半椭圆形的其中任一种。这样，配合透镜的出射面可实现不同的光的发散或者汇聚的效果。

本发明的另一个目的通过一种照明装置实现，该照明装置包括光源和上述类型的透镜，其中，光源布置在透镜的凹进区域处。根据本发明的照明装置的整体结构更加紧凑，同时其出射的光线形成的光斑的更加均匀。

优选的是，光源设计成LED光源。LED光源具有发光效率高、寿命长和绿色环保的优点。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，LED光源包括多个红光、蓝光和黄绿光LED芯片。