一種具備光生物安全性的光學(xué)透鏡及l(fā)ed照明裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種具備光生物安全性的光學(xué)透鏡及LED照明裝置，本發(fā)明由多個(gè)棱錐體或棱臺(tái)體布滿光學(xué)透鏡的側(cè)面，進(jìn)入入光面的光經(jīng)該側(cè)面反射后從出光面出射，因棱錐體或棱臺(tái)體的表面由多個(gè)不同傾斜方向的面片構(gòu)成，可以將進(jìn)入入光面的光從不同角度反射出去，人眼若從某一角度觀看只能看到從各棱錐體或棱臺(tái)體某一面片或某些面片部分反射的光，從而分散光源出射的光，進(jìn)而于人眼視網(wǎng)膜處形成多個(gè)非連續(xù)的受光面，對(duì)整個(gè)眼球視覺神經(jīng)刺激減弱，使生理視覺舒適，防眩效果極佳，亦即具備極佳的光生物安全性。
【專利說明】-種具備光生物安全性的光學(xué)透鏡及LED照明裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具備光生物安全性的光學(xué)透鏡及LED照 明裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] LED以其高光效、體積小、節(jié)能的技術(shù)優(yōu)勢(shì)成為21世紀(jì)最具競(jìng)爭(zhēng)力的環(huán)保、固態(tài)光 源。目前，LED的光效已達(dá)到1501m/W，少數(shù)產(chǎn)品已達(dá)到3001m/W，從節(jié)能的角度來看，這是 一種優(yōu)勢(shì)，但從光生物安全的角度考慮，高光效也具有其不利的一面，高光效的LED總會(huì)產(chǎn) 生眩光現(xiàn)象，給人以刺眼的不舒適之感，這種問題也隨著LED光效的提高變得越來越嚴(yán)重。
[0003] 目前，LED晶片的面積約為0. 5mm2,其表面涂覆一層熒光粉后大約擴(kuò)展到1mm2,涂 覆熒光粉的目的通常是為了獲得白光，LED芯片發(fā)出藍(lán)光，藍(lán)光激發(fā)熒光粉產(chǎn)生黃光，最終 混合成白光。這種LED以1mm 2的面積發(fā)出1501m的光，其光出射度為1501m/mm2。LED晶片 通常由透明膠體封裝，封裝材料為透明硅膠，外形為圓弧狀，這種封裝結(jié)構(gòu)的光強(qiáng)分布呈朗 伯型，不能滿足照明應(yīng)用中對(duì)光強(qiáng)分布的要求，因此，通常需要進(jìn)行二次配光，以滿足實(shí)際 需要。然而LED光源經(jīng)現(xiàn)有光學(xué)透鏡配光后防眩效果差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種具備光生物安全性的光學(xué)透鏡，旨在解決現(xiàn)有 光學(xué)透鏡防眩效果差的問題。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種具備光生物安全性的光學(xué)透鏡，具有一用以接 收光源發(fā)出光的入光面、一出光面以及一將所接收的光反射至出光面的側(cè)面，多個(gè)棱錐體 或棱臺(tái)體布滿所述側(cè)面。
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種采用上述光學(xué)透鏡的LED照明裝置。
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例由多個(gè)棱錐體或棱臺(tái)體布滿光學(xué)透鏡的側(cè)面，進(jìn)入入光面的光經(jīng)該 側(cè)面反射后從出光面出射，因棱錐體或棱臺(tái)體的表面由多個(gè)不同傾斜方向的面片構(gòu)成，可 以將進(jìn)入入光面的光從不同角度反射出去，人眼若正對(duì)著透鏡發(fā)出的光，只能觀看到從各 棱錐體或棱臺(tái)體某些面片的反射出的光，由于空間傾斜面的存在導(dǎo)致從正面反射到人眼的 光強(qiáng)會(huì)減弱，并且從正面看這些反射的光呈現(xiàn)出一種發(fā)射狀旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的分布，人眼若從非 正面的某個(gè)角度觀看只能看到從各棱錐體或棱臺(tái)體某一面片或某些面片部分反射的光，這 些分布的光線區(qū)域是非連續(xù)性的，進(jìn)而于人眼視網(wǎng)膜處形成多個(gè)非連續(xù)的受光面，對(duì)整個(gè) 眼球視覺神經(jīng)刺激減弱，使生理視覺舒適，防眩效果極佳，亦即具備極佳的光生物安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的具備光生物安全性的光學(xué)透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009] 圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的具備光生物安全性的光學(xué)透鏡的側(cè)視圖；
[0010] 圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的具備光生物安全性的光學(xué)透鏡的仰視圖；
[0011] 圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的具備光生物安全性的光學(xué)透鏡的透視圖；
[0012] 圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的具備光生物安全性的光學(xué)透鏡的立體圖；
[0013] 圖6a是透鏡側(cè)面單元幾何體構(gòu)成三棱錐體的俯視圖；
[0014] 圖6b是透鏡側(cè)面單元幾何體構(gòu)成四棱錐體的俯視圖；
[0015] 圖6c是透鏡側(cè)面單元幾何體構(gòu)成六棱錐體的俯視圖；
[0016] 圖6d是透鏡側(cè)面單元幾何體構(gòu)成三棱臺(tái)體的俯視圖；
[0017] 圖6e是透鏡側(cè)面單元幾何體構(gòu)成四棱臺(tái)體的俯視圖；
[0018] 圖6f是透鏡側(cè)面單元幾何體構(gòu)成六棱臺(tái)體的俯視圖；
[0019] 圖7是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的具備光生物安全性的光學(xué)透鏡的光路圖；
[0020] 圖8是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的具備光生物安全性的光學(xué)透鏡的局部側(cè)視圖；
[0021] 圖9是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的具備光生物安全性的光學(xué)透鏡的局部光路圖；
[0022] 圖10是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的具備光生物安全性的光學(xué)透鏡的光路示意圖；
[0023] 圖11是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的具備光生物安全性的光學(xué)透鏡的光路成像示意 圖；
[0024] 圖12是圖11A部放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0026] 本發(fā)明實(shí)施例由多個(gè)棱錐體或棱臺(tái)體布滿光學(xué)透鏡的側(cè)面，進(jìn)入入光面的光經(jīng)該 側(cè)面反射后從出光面出射，因棱錐體或棱臺(tái)體的表面由多個(gè)不同傾斜方向的面片構(gòu)成，可 以將進(jìn)入入光面的光從不同角度反射出去，人眼若正對(duì)著透鏡發(fā)出的光，只能觀看到從各 棱錐體或棱臺(tái)體某些面片的反射出的光，人眼若從非正面的某個(gè)角度觀看只能看到從各棱 錐體或棱臺(tái)體某一面片或某些面片部分反射的光，從而分散光源出射的光，進(jìn)而于人眼視 網(wǎng)膜處形成多個(gè)非連續(xù)的受光面，對(duì)整個(gè)眼球視覺神經(jīng)刺激減弱，使生理視覺舒適，防眩效 果極佳，亦即具備極佳的光生物安全性。
[0027] 下面以LED作為光源對(duì)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0028] 如圖1?12所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的具備光生物安全性的光學(xué)透鏡具有一用以 接收LED光源10發(fā)出光的入光面1、一出光面2以及一將所接收的光反射至出光面的側(cè)面 3,多個(gè)棱錐體或棱臺(tái)體布滿所述側(cè)面3。此處由多個(gè)棱錐體或棱臺(tái)體布滿光學(xué)透鏡的側(cè)面 3,進(jìn)入入光面1的光于透鏡內(nèi)打散，經(jīng)該側(cè)面3反射后從出光面2出射，因棱錐體或棱臺(tái)體 的表面由多個(gè)不同傾斜方向的面片構(gòu)成，可以將透鏡內(nèi)的光從不同角度反射出去，人眼若 正對(duì)著透鏡發(fā)出的光，只能觀看到從各棱錐體或棱臺(tái)體某些面片的反射出的光，人眼若從 非正面的某個(gè)角度觀看只能看到從各棱錐體或棱臺(tái)體某一面片或某些面片部分反射的光， 從而分散光源出射的光，這樣經(jīng)各面片反射的光于人眼視網(wǎng)膜處形成多個(gè)非連續(xù)的受光面 (如圖9?12所示)，對(duì)整個(gè)眼球視覺神經(jīng)刺激減弱，使生理視覺舒適，防眩效果極佳，亦即 具備極佳的光生物安全性。
[0029] 通常，所述光學(xué)透鏡靠近出光面2的部分較大，靠近入光面1的部分較小，整體外 形為碗狀。其中，所述入光面1由位于透鏡中部的外凸弧面11及位于該外凸弧面11周向 的圓臺(tái)面12構(gòu)成，該外凸弧面11將從LED光源10出射的大部分光反射至圓臺(tái)面12,經(jīng)圓 臺(tái)面12進(jìn)入透鏡后，再由棱錐體或棱臺(tái)體的側(cè)面反射至出光面2,所述外凸弧面11使更多 的光經(jīng)圓臺(tái)面12進(jìn)入透鏡并被透鏡側(cè)面3反射，從而降低LED光源10從透鏡中心出射強(qiáng) 度，起中心防眩作用。另外，所述出光面2的中間設(shè)有一凹部21，所述凹部的底面22呈鋸齒 狀，這樣可將投射至凹部底面22的光反射至透鏡側(cè)面3的棱錐體或棱臺(tái)體，以進(jìn)一步降低 LED光源10從透鏡中心出射強(qiáng)度，中心防眩效果更佳。
[0030] 另外，所述棱錐體或棱臺(tái)體以單元幾何體形式布滿所述側(cè)面3,即多個(gè)相同類型的 棱錐體或棱臺(tái)體排布于所述側(cè)面3。其中，所述棱錐體具體類型可為三棱錐體31、四棱錐體 32或六棱錐體33,所述棱臺(tái)體具體類型可為三棱臺(tái)體34、四棱臺(tái)體35或六棱臺(tái)體36,這些 棱錐體或棱臺(tái)體易于成型，如圖6a?6f所示。本發(fā)明實(shí)施例由多個(gè)四棱錐體32布滿所述 側(cè)面3,其中相鄰四棱錐體32共用其中一條底邊或一個(gè)頂點(diǎn)。例如，于透鏡側(cè)面上每個(gè)棱 錐體由四個(gè)面片圍成，如面片al、a2、a3、a4構(gòu)成棱錐體a，面片bl、b2、b3、b4構(gòu)成棱錐體 b，面片cl、c2、c3、c4構(gòu)成棱錐體c，......，其中棱錐體a、b、c......自上而下排列。為便于 說明，現(xiàn)以一個(gè)棱錐體a為例，若人眼位于透鏡正前方觀看，則只有經(jīng)面片al、a2部分反射 的光進(jìn)入人眼，該部分約占面片al、a2面積的1/2,即約占棱錐體a所有面片面積的1/4。 同理，經(jīng)棱錐體b、c、d……出射光面積分別占其所有面片面積的1/4。依此類推，從所述光 學(xué)透鏡正面進(jìn)入人眼的光系經(jīng)其1/4側(cè)面面積反射而來的，最終形成多個(gè)非連續(xù)的反射光 (如經(jīng)面片al、a2反射的光，經(jīng)面片gl、g2反射的光）經(jīng)出光面2后進(jìn)入人眼，從而達(dá)到防 眩目的。
[0031] 同時(shí)，因多個(gè)四棱錐體32布滿所述光學(xué)透鏡側(cè)面3,如此增加透鏡側(cè)面反射受光 面積，從而使經(jīng)各面片反射的光通量減少，所以于人眼視網(wǎng)膜處各受光面所接收的光強(qiáng)減 弱，使生理視覺更加舒適，防眩效果更佳。。此外，因四棱錐體32所有面片均為反光面，從側(cè) 面看，只有經(jīng)部分少數(shù)面片反射的光線進(jìn)入人眼，從而達(dá)到側(cè)面防眩目的。
【權(quán)利要求】
1. 一種具備光生物安全性的光學(xué)透鏡，具有一用以接收光源發(fā)出光的入光面（1)、一 出光面（2)以及一將所接收的光反射至出光面的側(cè)面（3)，其特征在于，多個(gè)棱錐體或棱臺(tái) 體布滿所述側(cè)面（3)。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述棱錐體或棱臺(tái)體以單元幾何體形 式布滿所述側(cè)面（3 );其中所述棱錐體為三棱錐體（31 )、四棱錐體（32 )或六棱錐體（33 )，所 述棱臺(tái)體為三棱臺(tái)體（34)、四棱臺(tái)體（35)或六棱臺(tái)體（36)。
3. 如權(quán)利要求2所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，多個(gè)四棱錐體（32)布滿所述側(cè)面（3)。
4. 如權(quán)利要求3所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，相鄰四棱錐體（32)共用其中一條底邊 或一個(gè)頂點(diǎn)。
5. 如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述入光面（1)由外凸弧 面（11)及圓臺(tái)面（12)構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述出光面（2)的中間設(shè) 有一凹部（21)，所述凹部（21)的底面（22)呈鋸齒狀。
7. -種采用如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡的LED照明裝置。
【文檔編號(hào)】F21Y101/02GK104121544SQ201310143392
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月23日
【發(fā)明者】朱東亮, 汪啟明 申請(qǐng)人:深圳市金流明光電技術(shù)有限公司