[发明专利]配光透镜及采用该配光透镜的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学透镜技术领域，具体涉及一种配光透镜及采用该配光透镜的照明装置。

背景技术

在照明技术领域中，为了使光源发出的光线能够按照人们的需要进行分布，通常是需要采用各种光线转换装置对光线进行或反射、或折射、或聚集、或发散，如此改变光线的传播路径，最终得到符合人们实际需要的照明区域。

在目前的光线转换装置中，透镜被广泛的运用，原因在于，透镜的各个侧面即可作为反射光线的反射面或者作为折射光线的折射面，各个侧面的相对位置统一，具有良好的可靠性和一致性，并且加工方便，制造简单。

由于LED光源具有耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点，正逐步取代传统光源，已经广泛应用于各种照明场合。为了满足不同应用场合的需求，要得到想要的照明效果，必须采用二次配光元件如透镜等对光源光线进行再次分配。

传统配光方案是通过将光源发出的中心部分的光线透射和大角度光线经全反射面反射的方式实现对光线的再次分配，这种方案对于光源中心部分的光线控制能力较弱，所以，目前的透镜，在透镜的设计照明区域中，输出光照角度越小所需透镜的光学口径越大，中心光强要求越高所需透镜光学高度就越高，采用这种方式，虽然可以提高对光源中心部分的光线的控制能力，但是这样的代价是增加了材料成本，也增加了透镜制造过程中注塑的难度和收缩的风险，难以保证所设计的照明效果。

所以，基于上述，目前亟需一种能够提高对中心部分的光线和大角度光线控制能力，减小透镜光学口径和光学高度，进而降低材料成本，降低注塑难度和收缩风险，保证设计照明效果的透镜结构。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前透镜存在对中心部分的光线和大角度光线控制能力弱，透镜结构光学口径和光学高度大，导致增加材料成本，难以保证设计的照明效果的不足，提供一种能够提高对中心部分的光线控制能力，减小透镜光学口径和光学高度，进而降低材料成本，降低注塑难度和收缩风险，保证设计照明效果的透镜结构。

一种配光透镜，包括有透镜体，所述透镜体上设置有用于光线进入透镜内部的入射区域、用于透镜内部光线射出的出光区域、以及设置于入射区域和出光区域之间的反射区域，所述透镜体上还设置有中心反射区域，在光源发出光线中，中心部分的光线为小角度光线，光线外围部分的光线为大角度光线，至少一部分小角度光线由入射区域折射进入透镜体后直接照射在所述中心反射区域上，经中心反射区域反射至反射区域上，再被反射区域反射至出光区域，然后再折射出透镜体，至少一部分大角度光线由入射区域折射进入透镜体后直接照射在所述反射区域上，再被反射区域反射至出光区域，然后再折射出透镜体。

在本申请的上述方案中，设置中心反射区域，至少一部分小角度光线由入射区域折射进入透镜体后直接照射在中心反射区域上，经中心反射区域反射至反射区域上，再被反射区域反射至出光区域，然后再折射出透镜体，至少一部分大角度光线由入射区域折射进入透镜体后直接照射在反射区域上，再被反射区域反射至出光区域，然后再折射出透镜体，也就是说在本申请的配光透镜中将小角度光线和大角度光线进行分别控制，首先是提高了对小角度光线和大角度光线的控制能力，方便设计出不同照明效果的透镜结构；

另一方面，通过上述结构可知，光源发出光线中的中心部分的光线被中心反射区域反射到反射区域上，也就是说，光源中心部分的光线并不直接由出光区域折射出去，而是需要经过中心反射区域和反射区域的反射，如此，可以通过中心反射区域和反射区域灵活的对光源中心部分的光线进行控制，进而降低因光源中心部分的光线强度大而出现亮点或者照明不均匀的情况；

而且，对于LED光源，现有的一些LED封装方式及荧光粉涂布方式还会造成LED光源的色温随着出光角度的变化而发生变化，尤其是LED光源发出的大角度范围的光线，其色温随角度变化更加明显，导致容易在照明区域产生色彩不均匀的现象，传统方法通常是在配光透镜的出光面添加复眼或将透镜的出光面做成毛面，这样会影响透镜的出光效率，而在本申请的上述方案中，大角度光线通过入射区域和反射区域的协调控制，使得本申请的透镜结构中，无论是大角度光线还是小角度光线都是通过反射区域协调反射后由出光区域折射出透镜，进而也降低了照明区域内出现色彩不均匀的可能；

再一方面，进入透镜内的光线，全部由大口径的反射区域进行反射，光线的光路得到有效的折叠，在达到相同照明效果前提下，可以使透镜更加轻薄、壁厚更加均匀，在节约透镜制作材料的同时，还利于注塑等工艺操作，降低注塑难度和收缩风险，进而能够可靠的保证透镜结构的设计照明效果。