[发明专利]一种法向小角度一体式LED光学透镜和灯具

说明书

技术领域

本发明属于LED照明灯具光学技术领域，具体涉及一种法向小角度一体式LED光学透镜和灯具。

背景技术

目前，LED投光灯、洗墙灯被广泛应用于建筑装饰照明领域，市场主流的LED投光灯、洗墙灯结构由LED光源、驱动电源、散热外壳、光学单元等几个部件组成。其中，为了控制灯具的光线分布，主要采取四种光学结构方式。

第一种方式是通过单颗独立或者多颗透镜组成的矩阵单元或透光面罩(玻璃、PC塑料等)实现的光学控制单元。如专利CN201720046189.7公布的通过多块LED透镜矩阵单元来实现LED投光灯的光学控制，该种方式实现的LED投光灯，其多个LED透镜单元模具费用高、安装复杂、透镜单元之间的防水可靠性不高；如专利CN201720022294.7和CN201621182862.1公布的通过透光玻璃罩、专利CN201120449478.4公布的通过透光导光板来实现的LED投光灯的简单光学控制，该种方式实现的LED投光灯依靠LED光源自身的发光特性进行整体灯具的光学分布控制，其LED灯具发光角度大，尤其是法向方向角度无法控制，通常为120°左右，造成整体灯具照射面积大、光线分散，无法实现重点区域的精确光线控制。

第二种方式是通过反射腔体或反射杯的方式实现的光学控制。如专利CN201710238371.7、CN201720114923.9、CN201621387671.9等，该种方式的LED投光灯主要通过在LED灯具内置尺寸较大的铝或者塑料反射杯来实现灯具光线的角度控制，通常该类型的LED灯具的发光角度在85-130°，法向方向角度无法进行小角度控制，并且反射杯的光线利用率较低，其通常为65-75％，光线损失严重，造成整体灯具的发光效率偏低。

第三种方式是通过单颗独立的透镜配合透光玻璃罩的方式来实现光线控制。如专利CN201621388243.8，该种方式同样结构复杂、成本高，LED光线经过透镜单元后再经过透光玻璃面罩后光线损失约3-5％，且玻璃易碎。

第四种方式是通过简易的一体化透镜面罩来实现LED投光灯具的光学控制。如专利CN201621237725.3，采用将LED发光单元置于一体化透镜面罩下方，通过一体化透镜面罩实现光线控制，但该专利中因一体化透镜面罩边缘区域的光线无法进行控制，尤其灯具法向方向发光角度无法实现小角度(30-35°)控制，造成灯具发光角角度大，发光区域中心亮度低。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的第一目的是：提供了一种法向小角度一体式LED光学透镜，其不仅实现了法向小角度的光线控制和提高了光线的利用率，而且一体化设计降低了组装成本。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种法向小角度一体式LED光学透镜，其特征在于：

包括透镜主体，所述透镜主体包括一个或多个发光面组，所述发光面组包括第一平面、至少两个第二平面、至少两个凹面、至少两个弧面、至少一个凸面；所述凹面连接所述凸面和所述弧面，所述弧面与所述第二平面连接，所述凸面与所述第一平面对立设置。

进一步的，所述透镜主体还包括磨砂面组，所述磨砂面组位于所述透镜主体的两侧。

进一步的，所述透镜主体还包括全反射膜，所述全反射膜设置在所述弧面的表面。

进一步的，所述发光面组包括一个所述第一平面、两个所述第二平面、两个所述凹面、两个所述弧面、一个所述凸面。

进一步的，所述凸面的半径为1.0～1.69mm，所述弧面和所述凹面的夹角为28°～45°。

进一步的，所述透镜主体的材料为聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚苯乙烯PS。

进一步的，所述全反射膜的材料为聚乙烯PE，其厚度为0.5mm～1.0mm。

进一步的，所述透镜主体采用一体式挤压成型工艺制备。

为了克服上述技术缺陷，本发明的第二目的是：提供一种法向小角度控制的LED灯具，其不仅实现了法向小角度的光线控制和提高了光线的利用率，而且一体化设计降低了组装成本。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种应用法向小角度一体式LED光学透镜的灯具，其特征在于：

包括如前述的法向小角度一体式LED光学透镜、多颗LED发光单元、PCB板/基板、散热外壳、驱动电源、导线；