專利名稱：透鏡、透鏡組及燈具的制作方法
透鏡、透鏡組及燈具
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，尤其涉及一種透鏡、透鏡組及燈具。
背景技術(shù)：
隨著LED(Light Emitting Diode)光源技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,人們對照明技術(shù)的要求也不斷提高，在一些場合，往往需要特殊形式的照明。如:汽車，路燈和醫(yī)療領(lǐng)域就需要方形光斑的均勻照明。因此，對LED光源的二次配光透鏡提出了更高的要求。然而，目前市場上的照明二次配光透鏡，多采用球面或者非球面的旋轉(zhuǎn)非對稱形式，但是這樣，照明的均勻性達(dá)不到要求，而且也很難實現(xiàn)邊界清晰的方形照明，不能滿足方形照明的要求。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種照明均勻性滿足要求的透鏡。此外，還有必要提供一種由上述透鏡組成的透鏡組以及使用該透鏡的燈具。一種透鏡，所示透鏡為凹凸型且旋轉(zhuǎn)對稱型透鏡，包括入光面和出光面；所示入光面為球面，用于收集光源光線至所述出光面，所述出光面為自由曲面，用于精確控制光源光線的出射方向，對光源光線進(jìn)行準(zhǔn)直，以使光源光線形成方形均勻光斑，所述透鏡出光口徑為26.3 土 I %毫米，中心厚度為17 土 I %毫米，所述透鏡光強角度為4.2 ± I %度。優(yōu)選的，所述透鏡出光口徑為26.3毫米，中心厚度為17毫米，所述透鏡光強角度為4.2度。

一種透鏡組，包括多個上述的透鏡。優(yōu)選的，相鄰兩個透鏡的中心距離為55.75±1%毫米。優(yōu)選的，相鄰兩個透鏡的中心距離為55.75毫米。優(yōu)選的，所述多個透鏡呈條形、口形或者方形排布。一種燈具，包括至少一個光源及至少一個透鏡，每個透鏡對應(yīng)一個光源，所述光源發(fā)光面為方形，所述透鏡為上述的透鏡。優(yōu)選的，所述光源為LED光源，所述LED光源發(fā)光芯片為I毫米Xl毫米的方形。優(yōu)選的，所述光源與所述透鏡之間的距離為8±1%毫米。優(yōu)選的，所述光源與所述透鏡之間的距離為8毫米。上述透鏡、透鏡組及燈具，透鏡凹凸型且旋轉(zhuǎn)對稱型透鏡，入光面采用球面收集光源的光線，出光面采用自由曲面，透鏡出光口徑為26.3±1%毫米，中心厚度為17±1%毫米，光強角度為4.2± I %度，自由曲面對光源光線進(jìn)行精確的折射，對光源光線進(jìn)行準(zhǔn)直，即采用對光源成像的方法，從而使得光源光線形成均勻的方形光斑，且邊界非常清晰，從而實現(xiàn)方形光斑的均勻照明，滿足方形照明的要求。


圖1是一個實施例中透鏡的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是圖1所示透鏡的結(jié)構(gòu)側(cè)視3是圖1所示透鏡的光路圖；圖4是圖1所示透鏡的照度圖；圖5是圖1所示透鏡的光強配光曲線；圖6是一個實施例中透鏡組的排布示意圖；圖7是圖6所示透鏡組的照度圖；圖8是又一個實施例中透鏡組的排布示意圖；圖9是圖8所示透鏡組的照度圖；圖10是再一個實施例中透鏡組的排布示意圖；圖11是圖10所示透鏡組的照度圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1是一個實施例中透鏡的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖2是圖1所示透鏡的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖3是圖1所示透鏡的 光路圖。結(jié)合圖1至圖3，該透鏡100用于對出光面為方形的光源200光線進(jìn)行調(diào)整，為凹凸型且旋轉(zhuǎn)對稱型透鏡，包括入光面110和出光面120。入光面110為球面，用于收集光源200的光線至出光面120。出光面120為自由曲面，用于精確控制光源200光線的出射方向，對光源200光線進(jìn)行準(zhǔn)直，以使光源200光線形成方形均勻光斑，實現(xiàn)方形光斑均勻照明。該實施例中，透鏡100出光口徑為26.3±1%毫米，優(yōu)選為26.3毫米。中心厚度為17±1%毫米，優(yōu)選為17毫米。透鏡100光強角度為4.2± I %度，優(yōu)選為4.2度。圖4是圖1所示透鏡的照度圖，圖5是圖1所示透鏡的光強配光曲線。結(jié)合圖1至圖5,該透鏡,方形發(fā)光面的光源200光線入射到入光面110,入光面110米用球面,球面的入光面110便于收集光源200的光線，并初步調(diào)整光源200的光線入射到出光面120 —定的方形區(qū)域內(nèi)。同時還便于調(diào)節(jié)透鏡100的出光口徑大小。光源200光線經(jīng)入光面110后入射到出光面120，出光面120采用自由曲面，自由曲面對光源200光線進(jìn)行精確的折射，對光源200光線進(jìn)行準(zhǔn)直，即采用對光源200成像的方法，從而使得光源200光線在一定距離上的目標(biāo)面上形成均勻的方形光斑，且邊界非常清晰，從而實現(xiàn)方形光斑的均勻照明，滿足方形照明的要求。由圖3和圖4可以看書，該透鏡100的光強角度為4.2度。透鏡100形成的方形光斑照度均勻度可達(dá)80%以上，且邊界非常清晰。此外，還提供一種透鏡組。該透鏡組由多個上述的透鏡100排布而成。該實施例中，相鄰兩個透鏡之間的中心距離為55.75 ± I %毫米，優(yōu)選為55.75毫米。圖6是一個實施例中透鏡組的排布示意圖。圖7是圖6所示透鏡組的照度圖。圖8是又一個實施例中透鏡組的排布示意圖。圖9是圖8所示透鏡組的照度圖。圖10是再一個實施例中透鏡組的排布示意圖。圖11是圖10所示透鏡組的照度圖。結(jié)合圖5至圖11，透鏡組的多個透鏡100分別呈條形、口形或者方形排布，形成條形、口形或者方形的均勻照明。此外，本發(fā)明還提供一種燈具。該燈具包括至少一個光源200以及至少一個上述的透鏡100。光源200的發(fā)光面為方形，每個透鏡200對應(yīng)一個光源200。該實施例中，光源200與透鏡100之間的距離為8± I %毫米，優(yōu)選為8毫米。光源200為LED光源。LED光源芯片為I毫米X I毫米的方形，采用X-1amp型大功率LED光源。當(dāng)該燈具包括多個透鏡100時，多個透鏡100排布成上述的透鏡組。該燈具，光源200的光線經(jīng)透鏡100形成均勻的方形光斑，且邊界非常清晰，從而實現(xiàn)方形光斑的均勻照明，滿足方形照明的要求。上述透鏡、透鏡組及燈具，透鏡凹凸型且旋轉(zhuǎn)對稱型透鏡，入光面采用球面收集光源的光線，出光面采用自由曲面，透鏡出光口徑為26.3±1%毫米，中心厚度為17±1%毫米，光強角度為4.2± I %度，自由曲面對光源光線進(jìn)行精確的折射，對光源光線進(jìn)行準(zhǔn)直，即采用對光源成像的方法，從而使得光源光線形成均勻的方形光斑，且邊界非常清晰，從而實現(xiàn)方形光斑的均勻照明，滿足方形照明的要求。以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種透鏡，其特征在于，所示透鏡為凹凸型且旋轉(zhuǎn)對稱型透鏡，包括入光面和出光面；所述入光面為球面，用于收集光源光線至所述出光面，所述出光面為自由曲面，用于精確控制光源光線的出射方向，對光源光線進(jìn)行準(zhǔn)直，以使光源光線形成方形均勻光斑，所述透鏡出光口徑為26.3± I %毫米，中心厚度為17± I %毫米，所述透鏡光強角度為4.2± I %度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡出光口徑為26.3毫米，中心厚度為17毫米，所述透鏡光強角度為4.2度。
3.一種透鏡組，其特征在于，包括多個上述權(quán)利要求1或2任一所述的透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡組，其特征在于，相鄰兩個透鏡的中心距離為55.75土 1%暈米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡組，其特征在于，相鄰兩個透鏡的中心距離為55.75毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡組，其特征在于，所述多個透鏡呈條形、口形或者方形排布。
7.一種燈具，包括至少一個光源及至少一個透鏡，每個透鏡對應(yīng)一個光源，所述光源發(fā)光面為方形，其特征在于，所述透鏡為上述權(quán)利要求1或2任一所述的透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈具，其特征在于，所述光源為LED光源，所述LED光源發(fā)光芯片為I毫米Xl毫米的方形。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈具，其特征在于，所述光源與所述透鏡之間的距離為8±1%毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈具，其特征在于，所述光源與所述透鏡之間的距離為8毫米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種透鏡、透鏡組及燈具，該透鏡為凹凸型且旋轉(zhuǎn)對稱型透鏡，包括入光面和出光面；所述入光面為球面，用于收集光源光線至所述出光面，所述出光面為自由曲面，用于精確控制光源光線的出射方向，對光源光線進(jìn)行準(zhǔn)直，以使光源光線形成方形均勻光斑，所述透鏡出光口徑為26.3±1％毫米，中心厚度為17±1％毫米，所述透鏡光強角度為4.2±1％度。本發(fā)明透鏡凹凸型且旋轉(zhuǎn)對稱型透鏡，入光面采用球面收集光源的光線，出光面采用自由曲面，自由曲面對光源光線進(jìn)行精確的折射，對光源光線進(jìn)行準(zhǔn)直，即采用對光源成像的方法，從而使得光源光線形成均勻的方形光斑，且邊界非常清晰，從而實現(xiàn)方形光斑的均勻照明，滿足方形照明的要求。
文檔編號F21S2/00GK103175095SQ201110430518
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者周明杰, 杜金 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司