[发明专利]透镜和具有该透镜的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于照明装置的透镜。此外，本发明还涉及一种具有该透镜的照明装置。

背景技术

众所周知，LED照明具有不可替代的优点，其节省能源，超低功耗，电光功率转换接近100％，相同的照明效率比传统光源节能80％以上，并且其寿命较长。鉴于以上优点，人们越来越多地将LED作为光源来使用，例如市场上大量出现的LED改型灯。这种LED改型灯具有传统的光源例如白炽灯或灯管的外形轮廓，这样其能够作为光源更好地适应已有的照明系统。在当今的照明装置中，LED光源得到了广泛的应用。

然而由于LED光源的特定构造，单个LED光源无法实现360度的全向照明。为了实现全向照明，现有技术中采用了多种解决方案，例如采用结构非常复杂的散热器结构，在散热器结构的周围布置多个LED光源；采用荧光灯泡；采用光导体结构；或者在泡壳的内部使用反射结构。但是上述方案均存在各种各样的问题，例如结构复杂、难于装配，成本高昂，或者效率较低等等。此外，LED改型灯还需要能够在非常大的范围上提供均匀的光分布，尤其是在美国市场上，还需满足苛刻的能源之星标准，以满足照明强度分布的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种透镜，该透镜能够为照明装置提供真正的360度全向照明，同时其还能够满足对照明强度分布的要求。此外，本发明还提出了一种具有上述类型的透镜的照明装置，该照明装置结构简单，能够实现360度全向照明，同时其光强分布更加均匀。

本发明的第一个目的通过一种透镜由此实现，即该透镜在横截面上看包括：底面；以及分别从底面的两侧倾斜向上延伸并汇聚在一起的第一侧面和第二侧面，其中，底面包括支承面和入射面，入射面限定出容纳照明装置的光源的容纳腔，其中，第一侧面包括第一出射面和第一反射面，第二侧面包括第二出射面，其中，来自入射面的第一部分光线通过第一出射面出射，来自入射面的第二部分光线至少通过第一反射面反射后经第二出射面出射，从而使出射的光线在360度的角度上分布。在本发明的设计方案中，完全通过透镜实现全向照明，同时这种类型的透镜还能够实现均匀的光强分布。

根据本发明提出，透镜设计成环形的，并且相对于垂直于底面并穿过环形的透镜的中心的轴线旋转对称。环形的透镜能够使从透镜出射的光线在周向上彼此进行互补，从而实现真正的全向照明。

优选的是，第二侧面还包括第二反射面，来自入射面的第二部分的光线至少部分地通过第二反射面和第一反射面反射后经第二出射面出射。在本发明的设计方案中，通过第二反射面可以调整部分光线从第二出射面中出射的角度，从而可以使从第二出射面出射的至少部分光线向透镜的后方，也就是光源的光线出射方向的相反方向上偏转，从而满足全向照明的要求。

进一步优选的是，入射面包括第一入射面部分、第二入射面部分和第三入射面部分，其中，来自光源的第一部分光线入射到第一入射面部分中，并经第一出射面折射后出射，来自光源的第二部分光线的一部分入射到第二入射面部分中，并经第一反射面反射后经第二出射面出射，并且来自光源的第二部分光线的另一部分入射到第三入射面部分中，并分别经第二反射面和第一反射面反射后经第二出射面出射。在本发明的设计方案中，第一入射面部分和第一出射面对光源的一部分光线进行折射，从而使来自光源的光线向光源的光轴左侧偏转，而第二入射面部分、第三入射面部分以及第一反射面、第二反射面和第二出射面对光源的另外的光线进行折射和至少一次反射，从而使光源的光线在光源的光轴的另一侧的方向上偏转，并进而向透镜的后方，也就是光源的光线出射方向的相反方向上偏转，从而实现全向照明。

优选的是，第一反射面的一侧通过第二出射面与第二反射面的一侧连接，其中第一反射面与第二反射面至少部分地相对设置，这样，来自第二反射面的光线就可以反射至第一反射面，并通过第二出射面射出。

有利的是，第一反射面的另一侧通过第一出射面与支承面的一侧连接，支承面的另一侧通过第一入射面部分与第二入射面部分的一侧连接，并且第二入射面部分的另一侧通过第三入射面部分与第二反射面的另一侧连接。

在本发明的设计方案中提出，在横截面上看，第二反射面相对于轴线倾斜地设置，并与第三入射面部分形成夹角，其中，第二反射面的切向方向与底面的夹角大于90度。通过调整第二反射面相对于底面的夹角，可以改变从第二出射面出射的光线的出射角度。

有利的是，在横截面上看，第一入射面部分设计成远离光源凹进的凹面，并且第二入射面部分设计成朝向光源凸出的凸面，其中凹面与凸面平滑过渡。