CN201925856U - 一种led透镜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种LED透镜，包括透镜本体，在透镜本体的底面设有安装LED光源的圆柱状凹槽，圆柱状凹槽的内柱面形成入光面，透镜本体的侧面形成全反射光面，透镜本体的顶面形成出光面，所述透镜本体的顶面设有用于改变出射光折射方向的波浪状条纹。本实用新型LED透镜将LED光源进行二次光学配光，通过在透镜本体的顶面设置波浪状条纹，使LED的出射光通过波浪状条纹偏向折射到接受面，从而大大提高照射效率，节约能源，减少光污染，美化环境，并在景观照明中充分混光，无色差。
Description
技术领域
本实用新型属于LED照明领域，具体地说是指一种LED透镜。
背景技术
LED照明已经越来越接近人们的生活，很多城市的景观照明由于一味注重亮化工程，虽然凸显了光与色的绚烂，但是浪费了电能源，也造成了严重的光污染。光污染会导致人们头昏心烦、情绪低落和身体乏力，尤其是人工白昼严重影响睡眠质量，造成人体生物钟紊乱，容易引发病变。按照国际标准，城市正常光亮照度平均值应为15流明，才不影响健康，经测试，部分城市商业区光亮照度最高超过1000流明，比正常值超标60多倍。
因此，有必要针对LED光源进行二次光学配光，其中一种为对称配光，LED的出射光斑为圆形光斑，出射光在照射到发光面的同时，约50%的光散射到天空，形成了光污染；还有一种为非对称配光，现有的非对称配光的透镜多为不规则自由曲面，与常规对称配光有明显结构差异，不方便生产利用；也有部分透镜采用微棱镜折射花纹设计，但都没有考虑到光污染的影响，严重存在不足。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使出射光偏向照射到接受面，提高照射效率、减少光污染的LED透镜。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种LED透镜，包括透镜本体，在透镜本体的底面设有安装LED光源的圆柱状凹槽，圆柱状凹槽的内柱面形成入光面，透镜本体的侧面形成全反射光面，透镜本体的顶面形成出光面，所述透镜本体的顶面设有用于改变出射光折射方向的波浪状条纹。
上述波浪状条纹中每个条纹均具有较缓坡面及较陡坡面，波浪状条纹分别由出光面两对称边缘向内成对排列，每个条纹的较缓坡面均朝向外自身队列外侧；至出光面中心处设置一单独波浪状条纹，正对LED上方的出光点处为波浪状条纹的较缓坡面。
上述圆柱状凹槽的尺寸满足使LED光源发出的光在凹槽内柱面进行会聚后出射光形成以LED光源为中心两侧角度均为20°之内的光斑。
本实用新型具有以下显著效果：
本实用新型LED透镜将LED光源进行二次光学配光，通过在透镜本体的顶面设置波浪状条纹，使LED的出射光通过波浪状条纹偏向折射到接受面，从而大大提高照射效率，节约能源，减少光污染，美化环境，并在景观照明中充分混光，无色差。
附图说明
附图1为本实用新型正面结构示意图；
附图2为本实用新型正面剖视结构示意图；
附图3为本实用新型出射光照射方向路径示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型进行进一步详细描述。
如附图1～3所示，一种LED透镜，包括透镜本体1，透镜本体1呈喇叭状，在透镜本体1的底面设有一圆柱形凹槽2，LED光源安装于圆柱形凹槽2内，圆柱形凹槽2的内柱面形成入光面，入光面包括位于圆柱形凹槽2圆柱侧面的侧面入光面21和位于圆柱形凹槽2圆柱顶面的顶面入光面22， LED光照首先照射于侧面入光面21和顶面入光面22上；透镜本体1的侧面形成全反射光面11，透镜本体1的顶面形成出光面。光线从入光面入射透镜本体1射于全反射光面11上，光线再从全反射光面11上反射到出光面上射出。
本实施例LED透镜在透镜本体1的顶面设有波浪状条纹3，波浪状条纹3呈近似对称分布。实际上，波浪状条纹3中每个条纹均具有较缓坡面31及较陡坡面32，波浪状条纹3分别由出光面两对称边缘向内成对对称排列，每个条纹的较缓坡面31均朝向外自身队列外侧；但是排列至出光面中心处时，设置一单独波浪状条纹3，正对LED光源上方的出光点处为波浪状条纹3的较缓坡面31。
LED光源光线从全反射光面11上反射到出光面上时，光线通过波浪状条纹3发生折射，LED的出射光偏向折射到接受面一方。
本实施例中从LED 光源中间发出的光经顶面入光面22进行会聚并分布在角度±20°之内，从LED发出的其他全部180°的光经侧面入光面21发射到的全反射光面11进行配光，波浪状条纹3使LED光源的出射光偏向折射到接受面一方。为了使LED的出射光折射角度适宜和使出射光折射到所需的方向，根据光的折射定律公式n'sinI'=nsinI，其中n'为透镜本体1材料的折射率，I'为入射角，n为空气折射率，I为折射角，因为空气的绝对折射率为1.00028，在近似计算中认为空气和真空相同，从而可以计算出光的折射角度，进而确定波浪状条纹3的较缓坡面31和较陡坡面32的弧度或坡度。
上述实施例仅为本实用新型的较佳的实施方式，除此之外，本实用新型还可以有其他实现方式。也就是说，在没有脱离本实用新型发明构思的前提下，任何显而易见的替换均应落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种LED透镜，包括透镜本体（1），在透镜本体的底面设有安装LED光源的圆柱状凹槽（2），圆柱状凹槽的内柱面形成入光面，透镜本体的侧面形成全反射光面（11），透镜本体的顶面形成出光面，其特征在于：所述透镜本体的顶面设有用于改变出射光折射方向的波浪状条纹（3）。
2.根据权利要求1所述的LED透镜，其特征在于：所述波浪状条纹（3）中每个条纹均具有较缓坡面（31）及较陡坡面（32），波浪状条纹（3）分别由出光面两对称边缘向内成对排列，每个条纹的较缓坡面均朝向外自身队列外侧；至出光面中心处设置一单独波浪状条纹，正对LED上方的出光点处为波浪状条纹的较缓坡面。
3.根据权利要求2所述的LED透镜，其特征在于：所述圆柱状凹槽（2）的尺寸满足使LED光源发出的光在凹槽（2）内柱面进行会聚后出射光形成以LED光源为中心两侧角度均为20°之内的光斑。
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