CN203099382U - 一种实现大面积背景照明的led灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实现大面积背景照明的LED灯具，包括LED光源；以及配置在LED光源一侧的透镜，透镜具有入射面（101）、出光面（102）和底面（103），LED光源发出的光线经由入射面（101）进入透镜折射后，通过出光面（102）均匀地分布在与底面（103）平行的LED灯具之背景平面上，本实用新型具有结构简单、无需额外LED光源及其他部件条件下，实现较大范围的灯具背景照明的特点。

Description

一种实现大面积背景照明的LED灯具

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，且更具体来说，涉及一种实现大面积背景照明的LED灯具。 

背景技术

随着LED技术越来越多的普及应用，LED灯具特别是背景照明LED灯具正被日益增加的用户开始使用。市场上现有的绝大部分LED平板灯具由以下几部分组成：光源由LED阵列构成，出光表面为具有扩散光学性质的扩散板，扩散板距离LED一定的距离以实现出光表面亮度分布的均匀性。为了增加灯具的美观特性，在灯具的背面会增加一些额外的LED灯珠，提供灯具背景照明；由于这部分背景照明的LED灯珠未进行光学控制，照射的距离通常都不大，只能在平板灯具的背面形成一圈很窄的光晕。 

而在现有技术中，LED灯具的背景照明均需要额外的LED光源，增加了电源、芯片、机械结构等部件，结构复杂，而且效果还不理想，只能照射离灯具外框很近的距离。如图1所示，为通常的LED平板灯具示意图。 

因此，在不增加额外LED光源的情况下，如何提供一种结构简单、可实现较大范围的灯具背景照明的LED灯具，则成为照明技术发展的亟待解决的一个较为突出的问题。针对现有技术中存在的问题，本方案提出一种实现大面积背景照明的LED灯具是照明技术领域目前急待解决的问题之一。 

实用新型内容

本实用新型的目的是在不增加额外LED光源的情况下，提供一种结构简单、可实现较大范围的灯具背景照明的LED灯具。本实用新型采用LED光源和透镜组成，其中透镜是一个拉伸的透镜结构，该拉伸结构的横截面包含入光面和出光面，透镜材料可以使PMMA、PC或玻璃。入光面可以是平面、弧面或波浪形表 面，出光面可以是平面、弧面或波浪形表面。本实用新型公布的透镜元件可将LED发出的光“投射”到较远的位置，进而在不增加额外LED光源的情况下，实现较大面积的背景照明效果。 

本实用新型实施例提供了一种实现大面积背景照明的LED灯具，包括：LED光源；以及配置在LED光源一侧的透镜，透镜具有入射面（101）、出光面（102）和底面（103），LED光源发出的光线经由入射面（101）进入透镜折射后，通过出光面（102）均匀地分布在与底面（103）平行的LED灯具之背景平面上。 

根据本实用新型实施例，所述入射面（101）表面构成形式为平面、弧面或波浪形。 

根据本实用新型实施例，所述出光面（102）表面构成形式为平面、弧面或波浪形。 

根据本实用新型实施例，所述透镜材料为PMMA、PC或玻璃。 

根据本实用新型实施例，所述透镜为楔形透镜。 

根据本实用新型实施例，所述楔形透镜靠近LED光源一端厚度大于远离LED光源一端。 

根据本实用新型实施例，所述楔形透镜承担对光线偏折的功能，须满足： 

$\frac{\sin \mathrm{\α}-\sin {\mathrm{\α}}_0}{\sin {\mathrm{\α}}_1-\sin {\mathrm{\α}}_0}=\frac{\mathrm{ctn\α}\·\mathrm{ctn\β}-\mathrm{ctn}{\mathrm{\α}}_0\·\mathrm{ctn}{\mathrm{\β}}_0}{\mathrm{ctn}{\mathrm{\α}}_1\·{\mathrm{ctn\β}}_1-\mathrm{ctn}{\mathrm{\α}}_0\·{\mathrm{ctn\β}}_0}$

其中，从LED光源发出光线的发射角为α，入射到楔形透镜上边缘的发射角为α0，入射到楔形透镜底边缘的发射角为α1，对应地，从楔形透镜出射的角度为β，两个边缘位置的出射角分别为：β0和β1。 

根据以下参考附图对本实用新型的描述，本实用新型的其他目标和效用将变得显而易见，并且读者可全面了解本实用新型。 

附图说明

图1是通常的LED平板灯具示意图； 

图2是本实施例之一种实现大面积背景照明的LED灯具结构示意图； 

图3-7是由本实施例之透镜结构示意图。 

在上述附图中，相同附图标记指示相同、相似或相应的元件或功能。 

具体实施方式

下文将参照图式通过实施例来详细描述本实用新型的具体实施例。 

图2是本实用新型所述一种实现大面积背景照明的LED灯具的结构示意图。 

如图2所示，作为本实用新型一种实现大面积背景照明的LED灯具包括LED光源；以及配置在LED光源一侧的透镜，透镜具有入射面101、出光面102和底面103，LED光源发出的光线经由入射面101进入透镜折射后，通过出光面102均匀地分布在与底面103平行的LED灯具之背景平面上。 

一种实现大面积背景照明的LED灯具，可以实现较大面积的背景照明效果。它主要包括LED光源，以及配置在LED光源一侧的透镜组成，其中透镜的组成形式可以是一个拉伸的透镜结构，该拉伸结构的横截面由入射面101和出光面102组成，透镜材料为PMMA、PC或玻璃。配置在LED光源一侧的透镜，可用于替换平板灯具的边框，可以放置在灯具的一侧或者四周。 

如图3、图4、图5及图6之本实用新型实施例可知，入射面101表面构成形式为平面、弧面或波浪形，出光面102表面构成形式为平面、弧面或波浪形。本实用新型实施例的透镜可将LED光源发出的光“投射”到较远的位置，并且入射到透镜底部的光线经过折射后与LED灯具的背景平面的交点大于入射到透镜顶部的光线经过折射后与LED灯具的背景平面的交点。 

在图3之实施例中，厚度不等的楔形透镜，靠近LED一端厚度大于远离LED一端，透镜的入光面可以是平面，出光面为曲面。在图4之实施例中，透镜的入光面也为曲面，出光面为平面。在图5之实施例中，透镜的入光面和出光面可以均为曲面。 

在图6中，从LED发出的光线经过楔形透镜的折射后均匀地分布在灯具的背景平面，并且入射到楔形透镜底部的光线经过折射后与灯具背景平面的交点大于入射到楔形透镜顶部的光线。具体而言，在本方案中，一种实现大面积背景照明的LED灯具包括LED光源；以及配置在LED光源一侧的透镜，透镜具有入射面101、出光面102和底面103，LED光源发出的光线经由入射面101进入透镜折射后，通过出光面102均匀地分布在与底面103平行的LED灯具之背景平面上；并且通过靠近透镜底面103一侧之入射面101入射的光线经过透镜折射后与LED灯具的背景平面的交点要大于通过远离透镜底面103一侧入射的光线。具体如图6所示。 

并且，进一步的，在本方案中，从LED发出的光线经过楔形透镜的折射后均匀地分布在灯具的背景平面，并且入射到楔形透镜底部的光线经过折射后与灯具背景平面的交点大于入射到楔形透镜顶部的光线。如图7所示，定义从LED发出光线的发射角为α，入射到楔形透镜上边缘的发射角为α0，入射到楔形透镜底边缘的发射角为α1，对应地，从楔形透镜出射的角度为β，两个边缘位置的出射角分别为：β0和β1。 

楔形透镜承担对光线偏折的功能，须满足： 

$\frac{\sin \mathrm{\α}-\sin {\mathrm{\α}}_0}{\sin {\mathrm{\α}}_1-\sin {\mathrm{\α}}_0}=\frac{\mathrm{ctn\α}\·\mathrm{ctn\β}-\mathrm{ctn}{\mathrm{\α}}_0\·\mathrm{ctn}{\mathrm{\β}}_0}{\mathrm{ctn}{\mathrm{\α}}_1\·{\mathrm{ctn\β}}_1-\mathrm{ctn}{\mathrm{\α}}_0\·{\mathrm{ctn\β}}_0}$

因此，本实用新型采用LED光源和透镜组成，其中透镜是一个拉伸的透镜结构，该拉伸结构的横截面包含入光面和出光面，透镜材料可以使PMMA、PC或玻璃。入光面可以是平面、弧面或波浪形表面，出光面可以是平面、弧面或波浪形表面。本实用新型公布的透镜元件可将LED发出的光“投射”到较远的位置，进而在不增加额外LED光源的情况下，实现较大面积的背景照明效果。 

且本实用新型的光学模块由拉伸透镜组成，可以作为LED平板灯具的边框使用。该拉伸透镜可以将边缘一列的LED光源阵列发出的大角度光线汇聚并透射到离灯具边框较远的位置，在不增加额外LED光源的情况下，实现了较大范围的灯具背景照明。 

上述实施例只是例示性的，并且不希望它们限制本实用新型的技术方法。 虽然已参照优选实施例详细描述了本实用新型，但所属领域的技术人员将了解，可在不偏离本实用新型技术方法的精神和范畴的情况下修改或等同替换本实用新型的技术方法，这些修改和等同替换也属于本实用新型权利要求书的保护范畴。 

Claims (7)

1.一种实现大面积背景照明的LED灯具，其特征在于，包括：LED光源；以及配置在LED光源一侧的透镜，透镜具有入射面（101）、出光面（102）和底面（103），LED光源发出的光线经由入射面（101）进入透镜折射后，通过出光面（102）均匀地分布在与底面（103）平行的LED灯具之背景平面上。

2.如权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述入射面（101）表面构成形式为平面、弧面或波浪形。

3.如权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述出光面（102）表面构成形式为平面、弧面或波浪形。

4.如权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述透镜材料为PMMA、PC或玻璃。

5.如权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述透镜为楔形透镜。

6.如权利要求5所述的灯具，其特征在于，所述楔形透镜靠近LED光源一端厚度大于远离LED光源一端。

7.如权利要求5所述的灯具，其特征在于，所述楔形透镜承担对光线偏折的功能，须满足：

其中，从LED光源发出光线的发射角为α，入射到楔形透镜上边缘的发射角为α0，入射到楔形透镜底边缘的发射角为α1，对应地，从楔形透镜出射的角度为β，两个边缘位置的出射角分别为：β0和β1。 

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