CN103075711B - 双向反射透镜出光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高出光效率的双向反射透镜出光装置，包括第一光学透镜、第二光学透镜以及多个发光单元。第一光学透镜包括底面、围绕底面在竖直方向延伸的侧面以及顶面，第一光学透镜的顶面四周向中心下陷形成第一光学曲面，第一光学透镜的底面形成有入光面；第二光学透镜包括从第一光学透镜的顶面向竖直方向延伸的侧面以及顶面，第二光学透镜的顶面四周向中心下陷形成第二光学曲面，第一光学曲面的曲率半径大于第二光学曲面的曲率半径；多个发光单元沿第二光学透镜的侧面在第一光学透镜的底面的投影均匀分布，每个发光单元朝向外侧出射的光线投射于第一光学曲面后出射，朝向内侧出射的光线投射于第二光学曲面后出射。

Description

双向反射透镜出光装置
技术领域
本发明涉及一种可以提高发光效率的出光装置。
背景技术
现有技术的光学设计中，出光装置的光学透镜往往只能针对朝向一侧出射的光线，而朝向另一侧出射的光线大都在透镜内部多次折射后损耗掉，这造成了出光效率的低下，因此这种设计方案已经不再合适，而这也是现有技术中需要解决的技术问题。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种能够将朝向另一侧出射的光线反射后出射，从而有效地提高出光效率的双向反射透镜出光装置。
为了达到以上目的，本发明提供了一种双向反射透镜出光装置，包括第一光学透镜、第二光学透镜，以及与所述的第一光学透镜、第二光学透镜相耦合的多个发光单元。所述的第一光学透镜包括底面、围绕所述的底面在竖直方向延伸的侧面以及顶面，所述的第一光学透镜的顶面四周向中心下陷形成第一光学曲面，所述的第一光学透镜的底面形成有入光面；所述的第二光学透镜包括从所述的第一光学透镜的顶面向竖直方向延伸的侧面以及顶面，所述的第二光学透镜的顶面四周向中心下陷形成第二光学曲面，其中，所述的第一光学曲面的曲率半径大于所述的第二光学曲面的曲率半径；所述的多个发光单元沿所述的第二光学透镜的侧面在所述的第一光学透镜的底面的投影均匀分布，其中，每个所述的发光单元朝向外侧出射的光线投射于所述的第一光学曲面后出射，朝向内侧出射的光线投射于所述的第二光学曲面后出射。
作为本发明进一步的改进，所述的第一光学透镜、第二光学透镜呈同心的阶梯圆柱形状。
作为本发明进一步的改进，所述的多个发光单元呈圆形间隔分布。
作为本发明进一步的改进，所述的多个发光单元为LED部件。
作为本发明进一步的改进，所述的第一光学透镜、第二光学透镜一次成型。
作为本发明进一步的改进，所述的第一光学透镜、第二光学透镜由玻璃或光学树脂材料制成。
由于采用了上述技术方案，使得采用本发明设计方案的出光装置的出光效率更高，绿色环保，极大的节约了能源。
附图说明
附图1为根据本发明的双向反射透镜出光装置的立体示意图；
附图2为根据本发明的双向反射透镜出光装置的主视图；
附图3为附图2中沿A-A的剖视示意图；
附图4为一般LED灯具的出射光指向分布图谱；
附图5为根据本发明的双向反射透镜出光装置的出射光指向分布图谱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1与附图2所示，本实施例中的双向反射透镜出光装置，包括呈同心的阶梯圆柱形状分布的第一光学透镜1、第二光学透镜2，以及与第一光学透镜1、第二光学透镜2相耦合的多个发光LED部件3，第一光学透镜1、第二光学透镜2由玻璃或光学树脂材料制成，第一光学透镜1、第二光学透镜2一次成型。
参见附图3所示，第一光学透镜1包括底面11、围绕底面11在竖直方向延伸的侧面12以及顶面13，第一光学透镜的顶面13四周向中心下陷形成第一光学曲面14，第一光学透镜的底面11形成有入光面；第二光学透镜2包括从第一光学透镜的顶面13向竖直方向延伸的侧面21以及顶面22，第二光学透镜的顶面22四周向中心下陷形成第二光学曲面23，其中，第一光学曲面14的曲率半径大于第二光学曲面23的曲率半径；多个LED部件3沿第二光学透镜的侧面21在第一光学透镜的底面11的投影呈圆形间隔分布。
以下结合附图3说明本发明的工作原理：以图中位于右侧的LED部件3为例，其出射的光线包括朝向内侧出射(图中左侧)和朝向外侧出射(图中右侧)，选取朝向内侧出射的众多光线中的一支a，其在经由位于底面11的入光面后进入光学透镜内部，通过第二光学曲面23的反射后由第二光学透镜的侧面21出射；而选取朝向外侧出射的众多光线中的一支b，其在经由位于底面11的入光面后进入光学透镜内部，通过第一光学曲面14的反射后由第一光学透镜的侧面12出射；可以看到由于第一光学透镜1的直径大于第二光学透镜2，因而第一光学曲面14的曲率半径大于第二光学曲面23的曲率半径，从而投射于第一光学曲面14的光线从第一光学透镜的侧面12出射，投射于所述的第二光学曲面23的光线从第二光学透镜的侧面21出射，整个光学透镜的出光均匀，光效获得提高。附图4为一般LED灯具的出射光指向分布图谱，其发光强度的半角约为120°，而附图5中的图表示出了根据本发明的双向反射透镜出光装置的的实施例的光学仿真得到的出射光指向特性分布情况，通过使用双向反射透镜后，发光强度的半角可以达到270°至315°，从而达到灯具的全角度发光目的，显示出其优越的均匀光强分布效果，在提倡绿色环保的今天，其出色的节能效应值得大力推广应用。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种双向反射透镜出光装置，其特征在于，包括：
第一光学透镜，所述的第一光学透镜包括底面、围绕所述的底面在竖直方向延伸的侧面以及顶面，所述的第一光学透镜的顶面四周向中心下陷形成第一光学曲面，所述的第一光学透镜的底面形成有入光面；
第二光学透镜，所述的第二光学透镜包括从所述的第一光学透镜的顶面向竖直方向延伸的侧面以及顶面，所述的第二光学透镜的顶面四周向中心下陷形成第二光学曲面，其中，所述的第一光学曲面的曲率半径大于所述的第二光学曲面的曲率半径，所述的第一光学透镜、第二光学透镜呈同心的阶梯圆柱形状；
与所述的第一光学透镜、第二光学透镜相耦合的多个发光单元，所述的多个发光单元沿所述的第二光学透镜的侧面在所述的第一光学透镜的底面的投影均匀分布，其中，每个所述的发光单元朝向外侧出射的光线投射于所述的第一光学曲面后出射，朝向内侧出射的光线投射于所述的第二光学曲面后出射。
2.如权利要求1所述的双向反射透镜出光装置，其特征在于：所述的多个发光单元呈圆形间隔分布。
3.如权利要求1所述的双向反射透镜出光装置，其特征在于：所述的多个发光单元为LED部件。
4.如权利要求1所述的双向反射透镜出光装置，其特征在于：所述的第一光学透镜、第二光学透镜一次成型。
5.如权利要求1所述的双向反射透镜出光装置，其特征在于：所述的第一光学透镜、第二光学透镜由玻璃或光学树脂材料制成。
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