[实用新型]一种用于离散LED光源的二次配光透镜及灯具

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED光源照明领域，特别涉及一种用于离散LED光源的二次配光透镜及灯具。

背景技术

作为一种节能照明技术， LED照明全方位地进入了人们的生活。在实际生产及使用中，LED灯具的性价比成为日益突出的矛盾。在相同功率下，集成封装COB光源的价格是多颗独立封装光源的数倍，例如现在广泛使用的采用3030EMC支架封装的光源。还有在相同功率下的COB集成封装光源，芯片排布间距大的光源出光效率大于排布间距小的光源。因此现在不少灯具厂商试图采用多颗独立封装的LED光源或芯片间距大的COB光源来降低光源成本。这两种方式的共性就是离散的发光光源，如果配以常规的配光透镜，会在照明光场呈现出与光源排布相类似的光斑分布，产生较大的光斑缺陷，特别是在小角度高K值要求的情况下，光源的排布会很明显地分布在照明光场，极大地影响了照明的效果。在现有应用中，有采用入射孔端面附着小透镜阵列的方法，这样的方式虽然可以使一部分高频率段的光场分布得到匀化，但不能有效的解决中低频率段光斑呈光源分布的现象，这样的光场不均匀分布的缺陷极大的限制了离散光源的照明使用效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种用于离散LED光源的二次配光透镜及灯具，将离散光源中离轴子光源所发出的相对于透镜中轴线的轴外光线，转变成相对应的子入射端面的轴上光或近轴光。有效改变了在照明光场呈现出与光源排布相类似的光斑分布情况，使出射光场变得均匀，同时提高照明光场的中心光强，从而提高灯具的K值，使使用离散光源达到和集成芯片光源一样的照明效果，显著降低光源的成本。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：一种用于离散LED光源的二次配光透镜，包括透镜本体，所述透镜本体包括入射面和出射面；所述入射面包括入射侧面和入射端面；

所述透镜本体包括入射孔，所述入射孔位于透镜本体的底部中心，向透镜本体顶部方向凹陷（本实用新型中以透镜的入射面方向为顶部，以光源安装面方向为透镜底部，同时本实用新型所指的凹陷与凸起均是相对实体而言）所述入射孔的顶部端面为入射端面；所述入射孔的侧面为入射侧面；

其中所述入射端面为复合面，包含主入射端面和子入射端面；

所述主入射端面为平面，所述子入射端面为曲面，所述子入射端面设置于主入射端面上，所述子入射端面向透镜本体底部方向凸起；

其中所述子入射端面在与透镜本体中心轴垂直的平面上的投影面积≥对应离轴子光源在与透镜本体中心轴垂直的平面上的投影面积的0.8倍；

所述子入射端面的顶点在与透镜本体中心轴垂直的平面上形成第一投影点，对应子光源中心点在与透镜本体中心轴垂直的平面上形成第二投影点，所述第一投影点到第二投影点之间的距离≤对应子光源边缘处到中心点最大距离的1倍（子光源边缘处到中心点最大距离是指：子光源中荧光粉涂布的边缘处到中心点之间的最大距离）。

本实用新型中将入射孔的单个端面离散为一个主入射平面与多个凸起子入射曲面的组合，每个子曲面分别与离散的子光源相对应。

本实用新型透镜使用时，子入射端面将其对应的离轴子光源所发出的相对于透镜中轴线为轴外光线中的一部分，转变成相对应的子入射端面的轴上光或近轴光，而子入射端面的光轴与透镜中轴线平行或有小量夹角，通常小于10°。这样就能够把离轴子光源所发出的部分光线照射到远场照明光场的中心位置，这样能有效提高小角度光线的光强，从而提高灯具的K值。同时其他没有与该子光源对应的子入射端面也都会对该子光源较大角度的光线成像，这样就能在出射光场的不同区域形成多个该子光源的像。这样的照明光场是由多个子光源像叠加形成，这些多个子光源的像相互叠加，可以在空间中低频率段形成相对均匀的照度分布，本实用新型改变了出射光场的光斑呈现出光源分布的情况，改善了出光效果，使用低成本的离散LED光源，也可以达到和整体为芯片COB集成封装的LED光源相同的出光效果，降低了相关产品的生产成本。

进一步的，所述入射侧面为圆柱面或者圆锥面，具体情况根据出光效果以及加工工艺而定。

作为一种优选，所述透镜的主入射端面和，或子入射端面上附着有次级透镜阵列（小凸起透镜阵列）；所述次级透镜向透镜本体底部方向凸起。小凸起透镜阵列面的阵列方式可以是环形阵列也可以为行列阵列；所述次级小凸起透镜列阵可将上述照明光场的中频段的分布不均匀现象进行匀化，这样通过透镜中间端面入射的光线就能在光场呈现出大致均匀过度的光斑。