CN105090887A - Led灯具及其光学透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED灯具及其所采用的光学透镜。所述光学透镜，包括圆顶结构和凸出结构，所述圆顶结构具有外表面，所述凸出结构突设于所述圆顶结构的所述外表面；所述凸出结构具有第一光学面及与所述第一光学面相接的第一光学侧面，所述第一光学面与所述外表面相接形成第一交界线，所述第一光学侧面与所述第一交界线相倾斜。本发明还提供一种LED灯具。上述LED灯具及其所采用的光学透镜具有可增加光学效率的优点。

Description

LED灯具及其光学透镜
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，特别涉及一种LED灯具以及一种光学透镜。
背景技术
近年来，LED(LightEmittingDiode,发光二极管)灯具获得了快速的发展，正逐步进入普通照明领域。与传统的白炽钨丝灯泡及荧光灯相比，LED灯具具有体积小、节能、环保、使用寿命长等优势，因而有绿色照明光源之称。
请参见图1，其为先前的一种用于LED灯具的光学透镜的结构示意图。如图1所示，光学透镜10包括安装座11、设置在安装座11上的圆顶结构13、以及自圆顶结构13沿远离安装座11的方向外突出设置的凸出结构15。其中，圆顶结构13具有外表面131，凸出结构15具有第一光学面151、第一光学侧面153、第二光学面155及第二光学侧面157。第一光学面151、第一光学侧面153、第二光学面155及第二光学侧面157依次相接。其中，第一光学侧面153及第二光学侧面157是垂直于圆顶结构13的外表面131。
然而，请参见图2，其为图1所示光学透镜10的出光模拟结果图。从图2中可以看到，从光学透镜10出射的光线中有光线L1会沿着较为靠近水平的方向出射，上述光学透镜10在作为路灯使用时，光线L1就不会射到路面上，因此会产生损失，降低光学效率。
发明内容
因此，针对前述相关技术中的不足，本发明提出一种LED灯具以及一种光学透镜，以解决光学透镜的光学效率较低的问题。
具体地，本发明实施例提供的一种光学透镜，包括圆顶结构和凸出结构，所述圆顶结构具有外表面，所述凸出结构突设于所述圆顶结构的所述外表面；所述凸出结构具有第一光学面及与所述第一光学面相接的第一光学侧面，所述第一光学面与所述外表面相接形成第一交界线，所述第一光学侧面与所述第一交界线相倾斜。
在本发明的一个实施例中，所述第一光学侧面与所述第一交界线之间的夹角为0～75度。
在本发明的一个实施例中，所述第一光学侧面与所述第一交界线之间的夹角为30度。
在本发明的一个实施例中，所述凸出结构还具有第二光学面及第二光学侧面，所述第二光学面与所述第一光学面相对，所述第二光学侧面与所述第一光学侧面相对，所述第一光学面、所述第一光学侧面、所述第二光学面及所述第二光学侧面依次相接。
在本发明的一个实施例中，所述第二光学侧面与所述第一光学侧面的形状相同。
在本发明的一个实施例中，所述第二光学面为曲面。
在本发明的一个实施例中，所述第一光学面、所述第一光学侧面及所述第二光学侧面为平面。
在本发明的一个实施例中，所述光学透镜还包括安装座且所述安装座上设置有多个安装孔；所述圆顶结构设置在所述安装座上。
本发明实施例还提供一种LED灯具，其包括LED光源和覆盖所述LED光源的光学透镜，所述光学透镜是上述任意一实施例中所述的光学透镜。
在本发明的一个实施例中，所述LED光源包括COB基板和固定在所述COB基板上一个或多个LED芯片。
上述光学透及LED灯具中，由于第一光学侧面与第一交界线相倾斜，当光线照射到第一光学侧面上时，光线的传播方向可被较好的调整，从而有利于增加光学效率。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为先前的一种用于LED灯具的光学透镜的结构示意图。
图2为图1所示LED灯具的光学透镜的出光模拟图。
图3为本发明实施例的一种光学透镜的结构示意图。
图4是图3所示光学透镜俯视图。
图5是图3所示光学透镜前视图。
图6为图3所示光学透镜的光型图。
图7为图3所示光学透镜沿水平方向和竖直方向的光型图。
图8为图3所示光学透镜的出光模拟图。
图9是图4所示光学透镜沿Ⅸ-Ⅸ’线剖开的剖面图，并且所述光学透镜和LED光源组合以组装成LED灯具。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式LED灯具及其光学透镜做详细的说明。
请参见图3，所示为本发明实施例的一种光学透镜30。光学透镜30包括安装座31、圆顶结构33和凸出结构35。安装座31上设置有多个安装孔310。圆顶结构33设置在安装座31上且具有一外表面331。该圆顶结构33和安装座31可为一体结构。凸出结构35向外突设于圆顶结构33的外表面331且包括第一光学面351和第一光学侧面353。第一光学面351与第一光学侧面353相接。第一光学面351与圆顶结构33的外表面331相接形成第一交界线333。第一光学侧面353与第一交界线333相倾斜，换句话说，即第一光学侧面353与第一交界线333不正交。由于第一光学侧面353与第一交界线333相倾斜，使得光线在进入光学透镜30可以得到更均匀的扩散，并向特定的角度出射，也即光学透镜30的光学效率可以得到改善。
请同时参见图3与图4，第一光学侧面353与第一交界线333相倾斜，两者形成的夹角θ可为0～75度。具体在本实施例中，第一光学侧面353与第一交界线333之间形成的夹角θ为30度。
请同时参见图3～图5，在本实施例中，凸出结构35还具有第二光学面355及第二光学侧面357。第二光学面355与第一光学面351相对，第二光学侧面357与第一光学侧面353相对，且第一光学面351、第一光学侧面353、第二光学面355及第二光学侧面357依次相接，进而构成凸出结构35的表面。更详细地，在本实施例中，第一光学侧面353与第二光学侧面357的形状相同，且相对于Y方向的中心轴呈对称结构。
第二光学面355可为曲面结构。第一光学侧面353与第二光学侧面357可为平面。
上述光学透镜30中，第一光学侧面353一交界线333相倾斜，当光线照射到第一光学侧面353上时，光线的传播方向可被较好的调整，从而有利于增加光学效率。为进一步说明上述光学透镜30具有较佳的出光性能，本发明还对上述光学透镜30的光型图及出光效果进行测试，其结果如图6～图8所示。从图6与图7中可以看出，所得到的光型光线分布得到改善，且光学效率比(Flux/EmittedFlux)可达0.8798，其相较于图1所示的先前技术中的光学透镜10可提升2.5％以上。由此可见，上述光学透镜30具有较佳的出光性能。从图8中可以看出，从光学透镜30侧面出射的光线L2在第一光学侧面353的作用下可被较好的调整，而沿着更加靠近竖直的方向出射。当光学透镜30在作为路灯使用时，光线L2可射到路面上，因此可以减少光损失，增加光学效率。
请参见图9，所示为本发明另一实施例的LED灯具300。LED灯具300包括上述光学透镜30以及LED光源40。光学透镜30覆盖在LED光源40上。具体在本实施例中，光学透镜30的底面具有容纳腔301。容纳腔301例如大致是位于圆顶结构33和凸出结构35的正下方。LED光源40就位于容纳腔301内。典型地，LED光源40可包括COB(chiponboard，板上芯片)基板和固定在COB基板上的一个或多个LED芯片；再者，为了便于LED灯具的散热，则通常会将COB基板与散热器热性接触，例如COB基板直接与散热器接触或者通过导热胶与散热器热性连接，然后再利用固持件(例如螺丝)穿过安装座31上的安装孔310将光学透镜30与散热器固定连接。
综上所述，本发明上述实施例的光学透镜中，由于第一光学侧面与第一交界线相倾斜，与其他光源配合。另外，安装座的设置为可选项，其主要是为了增加光学透镜的安装便利性。
至此，本文中应用了具体个例对本发明的LED灯具和光学透镜的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学透镜，包括圆顶结构和凸出结构，所述圆顶结构具有外表面，所述凸出结构突设于所述圆顶结构的所述外表面；其特征在于，所述凸出结构具有第一光学面及与所述第一光学面相接的第一光学侧面，所述第一光学面与所述外表面相接形成第一交界线，所述第一光学侧面与所述第一交界线相倾斜。
2.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述第一光学侧面与所述第一交界线之间的夹角为0～75度。
3.如权利要求2所述的光学透镜，其特征在于，所述第一光学侧面与所述第一交界线之间的夹角为30度。
4.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述凸出结构还具有第二光学面及第二光学侧面，所述第二光学面与所述第一光学面相对，所述第二光学侧面与所述第一光学侧面相对，所述第一光学面、所述第一光学侧面、所述第二光学面及所述第二光学侧面依次相接。
5.如权利要求4所述的光学透镜，其特征在于，所述第二光学侧面与所述第一光学侧面的形状相同。
6.如权利要求4所述的光学透镜，其特征在于，所述第二光学面为曲面。
7.如权利要求4所述的光学透镜，其特征在于，所述第一光学面、所述第一光学侧面及所述第二光学侧面为平面。
8.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光学透镜还包括安装座且所述安装座上设置有多个安装孔；所述圆顶结构设置在所述安装座上。
9.一种LED灯具，其包括LED光源和覆盖所述LED光源的光学透镜，所述光学透镜是权利要求1～8中任意一项所述的光学透镜。
10.如权利要求9所述的LED灯具，其特征在于，所述LED光源包括COB基板和固定在所述COB基板上的一个或多个LED芯片。
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