[实用新型]一种用于多颗LED光源配光的凸透镜及其灯具

说明书

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，特别是一种用于多颗LED光源配光的凸透镜及具有该透镜的灯具。

背景技术

目前大功率的灯具的光源大多采用COB光源或采用多颗小功率LED光源组成大功率的光源。随着封装技术的不断进步，小功率的LED光源的在功率不变的前提下封装尺寸也可以做的更小。将多颗小功率LED光源按矩形排列组合在一起，其组合的发光面尺寸也不会很大，如果将这几个LED小光源组合在一起作为一个单元，对这个单元采用同一个透镜进行配光，则会大量的减少透镜的使用，不但可以降低成本，且整个灯具的尺寸也可以变小，从而降低整个灯具的材料成本。

但目前市场几乎没有针对多颗小功率的LED光源组成的光源模组的透镜。因多颗LED光源焊接在铝基板上时不可能紧密挨着，颗与颗之间会有间隙，所以组成的光源模组的面光源并不是连续的，而是离散的。而原来配单颗LED光源的透镜并不适用于多颗小功率的LED光源组成的离散发光面，特别是凸透镜，有放大LED灯珠之间间隙的作用，造成照明面的光斑上的照度分布很不均匀，过渡不平滑，且在光斑的边缘会产生多个暗圈。为了解决光斑不良现象，一般情况下会采用磨砂或加微结构的方式进行改良，但这两种方式都会降低光通量。

从以上分析可以看出，多颗小功率LED光源的组成的光源模组如果共用一个透镜，则会出现光斑照度不均匀，过度不平滑，且光斑边缘会产生多个暗圈。如果采用磨砂或加微结构的方式进行改良，都会损失光通量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术所存在的不足，针对目前由多颗LED光源组成的光源模组用通用的适用于单颗LED光源的透镜进行配光，会出现光斑照度分布不均匀，照度过渡不平滑，且光斑边缘会产生多个暗圈，而采用磨砂或加微结构的解决方式都会损失光通量的缺陷，提供一种结构设计合理、简单，可用于多颗LED光源配光的凸透镜。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于多颗LED光源配光的凸透镜，包括入射折射曲面和出射折射曲。所述入射折射曲面为内凹型，其位于所述凸透镜的底部；所述出射折射曲面为外凸型，其位于所述凸透镜的顶部。

进一步地，所述入射折射曲面为球面的一部分，其母线满足如下方程式：x²+(y+n)²＝R²，其中参数n和R满足如下不等式：

不等式1：0<n<(R-h)，

不等式2：

其中，h为LED光源的高度。

进一步地，所述出射折射曲面为椭圆面的一部分，其母线满足如下方程式：x²/a²+(y+m)²/b²＝1，其中，a,b,m满足如下两个不等式：

不等式3：0<m<b，

不等式4：a²-a²m²/b²>R²-n²。

进一步地，所述凸透镜为旋转对称体。

进一步地，所述入射折射曲面和出射折射曲面为一体成型。

进一步地，所述入射折射曲面和出射折射曲面采用PMMA材料注塑而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果有以下几点：使用本实用新型可以在不磨砂和加微结构的前提下，实现一个透镜对多个小功率LED光源的配光，其光斑照度均匀，过渡平滑，且可以消除光斑边缘出现的多个暗圈。

本实用新型的另一目的在于针对现有装配多颗LED灯珠的灯具尺寸大，光学材料用量多，制造成本高的问题，提供一种采用上述凸透镜的灯具，其包括LED光源及与用于给该光源配光的凸透镜。所述LED光源模组由四颗小功率的LED灯光源矩阵排列组成，并焊接于铝基板上；所述凸透镜位于LED光源模组上方。

与现有技术相比，本实用新型的LED灯具可以在不磨砂和加微结构的前提下，实现一个透镜对多个小功率LED光源的配光，降低了生产成本，减少灯具尺寸，且其光斑照度均匀，过渡平滑，可以消除光斑边缘出现的多个暗圈。

附图说明

图1是本实用新型的凸透镜的剖视图；

图2是光线经凸透镜折射和反射的走向示意图；

图3是本实用新型的LED灯具的爆炸图；

图4是本实用新型的LED灯具的俯视图。

具体实施方式