[实用新型]一种用于筒灯配光的凸透镜

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LED筒灯配光的透镜。

背景技术

目前的LED筒灯一般应用于基础照明，所以其照射的范围比较大，所以配光角度也比较大，所以大部分的筒灯都采用在灯具的出光口加一块扩散板，以达到大范围均匀照明的目的，且筒灯一般采用多颗中小功率的LED作为光源，如果对每一颗LED光源都配一个透镜进行配光，将需要多颗小透镜组成透镜模组，这样无疑会增加成本。所以，目前的LED筒灯采用扩散板对光源进行二次配光似乎成为最优方案。但是，采用扩散板进行配光却有下面几点缺陷：

一 为了达到均匀照明和降低光源亮度的目的，扩散板的雾度一般都比较大，但这使得扩散板的透光率都非常低，所以造成整灯的灯具效率偏低，为了弥补这一缺陷，有的筒灯会采用反光纸，以提高灯具效率，但这样会增加整个灯具的成本。

二 因扩散板内加了扩散剂的原因，光线经过扩散板后，会往各个方向进行扩散，形成漫透射，光线出射的方向往各个方向都有，所以在大角度方向，从扩散板漫透射出来的光也会比较大，所以在实际的照明应用中，在大角度的方向会造成眩光。如图1所示，为一般采用扩散板的筒灯的配光曲线，可以看出大角度方向的光强比较强。部分筒灯为了消除眩光，而增加一个遮光的结构，虽然可以达到防眩光的目的，却降低了光通量。

三 虽然采用扩散板后，用一块扩散板就可以实现对多颗LED光源进行配光的目的，避免了采用多颗小透镜组成的透镜模组的高成本方案。虽然在小口径的筒灯中，一块扩散板的价格不高。但随着筒灯尺寸的加大，出光口的半径也增大，所需要的扩散板的尺寸也增大，扩散板的成本也随之提高。

四 采用扩散板，虽然可以达到均匀照明的目的，但扩散板无法对光线进行精确控制，所形成的配光却不一定是效率最高，最优化的配光方式。，

从以上分析可以看出，目前LED筒灯采用扩散板进行配光虽然应用的非常广泛，但仍然有不少的缺陷和有待提高的地方。

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LED筒灯采用扩散板进行配光，而造成灯具效率偏低，在大角度方向无法消除眩光的，对配光无法精确控制等缺陷，提供一种效率高、成本低、具有筒灯配光方式的凸透镜。

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：

一种用于筒灯配光的凸透镜，包括入射折射曲面、出射折射曲面，其特征在于：所述入射折射曲面为内凹型，入射折射曲面为椭圆面的一部分，其位于所述凸透镜的底部；所述出射折射曲面为外凸型，出射折射面为抛物面的一部分，其位于所述凸透镜的顶部；入射折射曲面与出射折射面之间形成一中间厚边缘薄的凸透镜体。

以凸透镜纵向截面为平面，以凸透镜底部中心为原点建立横坐标x和纵坐标y的直角坐标；

所述入射折射曲面纵截形成的入射曲线满足如下方程式：

x²/a²+(y+m)²/b²=1， a,b,m满足如下三个不等式：

不等式1：0<m<b，

不等式2：b-m>h,

不等式3：a²-a²m²/b²>R²

其中：h为凸透镜所配LED光源的高度，R为凸透镜所配光源的半径；

所述出射折射曲面纵截形成的出射曲线满足如下方程式：

x²=-4p(y-g)，p和g满足以下两不等式：

不等式4：g>h，

不等式5: 4pg> a²-a²m²/b²,

其中，p为该抛物线焦点到准线距离的一半，g为整个凸透镜的高度。

其中，p、g在满足如上不等式的情况下，可以根据透镜的所需尺寸和配光曲线进行选择。

进一步地，凸透镜底部侧面有一体结构的固定环。

进一步地，凸透镜为旋转对称体。

进一步地，凸透镜采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料注塑而成的一体结构。

进一步地，入射折射曲面为磨砂面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果有以下几点：