一种均匀配光透镜及其ＬＥＤ灯具制造技术

本发明专利技术涉及一种均匀配光透镜及其ＬＥＤ灯具，其中均匀配光透镜用于对ＬＥＤ光源发出的光线进行均匀配光，包括呈半球状的透镜本体，透镜本体靠近ＬＥＤ光源的近侧面为球面，远离所述ＬＥＤ光源的远侧面为高次非球面；其中，高次非球面上各点坐标Ｚ的计算公式为：其中Ｃ为高次非球面的顶点曲率，Ｃ的绝对值取值范围为０．０６６６～０．１０５，Ｃ取负值；α１值为零，α２取值范围为０．００３～０．００７；α３的绝对值取值范围为０．００００５～０．０００３５，其中α３取负值。本发明专利技术的ＬＥＤ灯具采用一片均匀配光透镜，即可实现ＬＥＤ光源在一定范围内的照度均匀性达８０％的配光效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照明灯具，尤其涉及一种均匀配光透镜及其LED灯具。
技术介绍
当前大功率LED光源的应用愈加广泛，相应的LED 二次光学配光透镜也显得越来 越重要。 目前市场上应用较多的LED配光透镜均由普通的球面镜实现，被照面的光斑照度 会从中心开始向四周衰减，即中心亮四周暗，照度不均匀，而不均匀的照明会给人以疲劳的 视觉感受。此类透镜的配光曲线中心高周边低，特定距离的光斑效果也是中心照度高，并向 周边衰减很快，照明均匀度低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种均匀配光透 镜，能够提高LED灯具在特定的被照面的照度均匀性。 本专利技术的另一目的在于，提供一种使用以上均匀配光透镜的LED灯具。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是 构造一种均匀配光透镜，用于对LED光源发出的光线进行均匀配光，包括呈半球 状的透镜本体，其中，所述透镜本体靠近所述LED光源的近侧面为球面，远离所述LED光源 的远侧面为高次非球面。 本专利技术所述的均匀配光透镜，其中，所述高次非球面上各点坐标Z的计算公式为er2 Z =-, + +""2+"31"3 其中所述C为高次非球面的顶点曲率，C的绝对值取值范围为0. 0666 0. 105， C 取负值； 所述、值为零，所述02取值范围为0. 003 0.007; 所述a 3的绝对值取值范围为0. 00005 0. 00035，其中a 3取负值。 本专利技术所述的均匀配光透镜，其中，所述透镜本体中间厚度值为5 7mm。 本专利技术所述的均匀配光透镜，其中，所述近侧面为半径为无穷大的球面。本专利技术还提供了一种LED灯具，包括LED光源，还包括用于给所述LED光源配光的均匀配光透镜，所述均匀配光透镜包括呈半球状的透镜本体，所述透镜本体靠近所述LED光源的近侧面为球面，远离所述LED光源的远侧面为高次非球面；所述LED光源和所述均匀配光透镜之间的距离可调节。 本专利技术所述的LED灯具，其中，所述高次非球面上各点坐标Z的计算公式为 Z =-, + c^r + a2r + "3ri+Vi-cV ; 其中所述C为高次非球面的顶点曲率，C的绝对值取值范围为0. 0666 0. 105， C 取负值； 所述a工值为零，所述a 2取值范围为0. 003 0. 007 ; 所述a 3的绝对值取值范围为0. 00005 0. 00035，其中a 3取负值。 本专利技术所述的LED灯具，其中，所述LED灯具还包括镜筒，所述均匀配光透镜安装在镜筒的一端，所述LED光源通过螺纹连接在所述镜筒内，以调节所述LED光源和所述均匀配光透镜之间的距离。 本专利技术所述的LED灯具，其中，所述LED光源距离所述均匀配光透镜的距离在 4. 5±1. 5mm范围内可调节。 本专利技术所述的LED灯具，其中，所述透镜本体中间厚度值为5 7mm。 本专利技术所述的LED灯具，其中，所述近侧面为半径为无穷大的球面。 本专利技术充分利用高次非球面面型对光线的折射原理，及光源位置不同其角放大率不同的调焦原理，使LED灯具采用一片均匀配光透镜，即可实现LED光源在50 68度范围、或更大范围内的照度均匀性达80%的配光效果。附图说明 下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中 图1为本专利技术实施例的均匀配光透镜结构示意图； 图2为本专利技术实施例的均匀配光透镜的光路原理示意图； 图3为本专利技术实施例的具有均匀配光透镜的LED的灯具结构示意图； 图4为本专利技术实施例的均匀配光透镜50度配光曲线示意图； 图5为本专利技术实施例的均匀配光透镜60度配光曲线示意图； 图6为本专利技术实施例的均匀配光透镜68度配光曲线示意图； 图7为本专利技术实施例的均匀配光透镜调焦原理图。具体实施例方式下面结合图示，对本专利技术的优选实施例作详细介绍。 本专利技术较佳实施例的均匀配光透镜结构示意如图1所示，同时参阅图3，所述均匀 配光透镜1用于对LED光源发出的光线进行均匀配光，其包括呈半球状的透镜本体10，透镜 本体10靠近LED光源2的近侧面11为球面，远离LED光源的远侧面12为高次非球面。 —般高次非球面面型的计算公式如下式(1)所示 " ci" 2 3 4 20Z =-, + +"2r +"3r +"4r +... + "20r1 + 0-(1 + K)cV 高次非球面面型与球面面型公式相比，多了二次曲率系数K及高次项，随r值的变化高次非球面高次项可灵活改变面型以改变光线的出射角度，以保证光线能量的任意分配，非球面透镜光能量分配示意图如图1所示。 本实施例中，均匀配光透镜1的高次非球面上各点坐标Z的计算公式如下式(2) 所示 式(2)中，C为高次非球面的顶点曲率，C的绝对值取值范围为0. 0666 0. 105， C取负值；a工值为零；a 2取值范围为0. 003 0. 007 ; a 3的绝对值取值范围为0. 00005 0. 00035，其中a3取负值。 其中，C的优选绝对值取值范围为0. 07264 0. 09264， C取负值；a 2取值范围为 0. 005 0. 007 ; a 3的绝对值取值范围为0. 00017 0. 0003，其中a 3取负值，以达到最好 的配光效果，使LED光源2照度均匀性。 本实施例中，c^采用正数值，c^采用负数值；如果02、03的正负号取反，则配光 效果截然相反，无法实现均匀配光。 本实施例中，如图1所示，透镜本体10靠近LED光源2的近侧面11设计为半径为95mm的球面；如图2所示，也可以设计为半径无穷大的球面，即为平面。 本实施例中，为达到更好的均匀配光效果，透镜本体10中间厚度值优选取为5 本专利技术还提供了 一种LED灯具，其结构示意图如图3所示，其包括LED光源2，还 包括以上实施例中所描述的均匀配光透镜l，均匀配光透镜1采用压圈3固定在镜筒4的 一端，LED光源2采用螺纹连接可旋转的连接在镜筒4内，通过移动LED光源2的位置来调 节LED光源2与均匀配光透镜1之间的距离，可实现LED光源在50 68度之间任一角度 均匀配光，也可用于50 68度连续可调均匀配光。 本实施例中，LED光源2距离均匀配光透镜1中心的距离为4. 5±1. 5mm，通过调节 LED光源2与均匀配光透镜1中心之间的距离，可以实现50 68度的不同角度均匀配光， 其焦距调节原理示意图如图7所示。 本实施例的LED灯具中，均匀配光透镜1的高次非球面上各点坐标Z的计算公式 (2)中，C为高次非球面的顶点曲率，C的绝对值取值范围为0. 0666 0. 105， C取负值；a工 值为零；a 2取值范围为0. 003 0. 007 ; a 3的绝对值取值范围为0. 00005 0. 00035，其中^取负值。 其中，C的优选绝对值取值范围为0. 07264 0. 09264， C取负值；a 2取值范围为 0. 005 0. 007 ; a 3的绝对值取值范围为0. 00017 0. 0003，其中a 3取负值，以达到最好 的配光效果，使LED光源2照度均匀性。 图7中LED光源2在位置A时，距离均匀配光透镜1中心较远，LED光源2发出的 光线经均匀配光透镜1配光后，出射光线的半光束角a为30度，实现60度均匀配光，配光 曲线如图5所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种均匀配光透镜，用于对ＬＥＤ光源（２）发出的光线进行均匀配光，包括呈半球状的透镜本体（１０），其特征在于，所述透镜本体（１０）靠近所述ＬＥＤ光源的近侧面（１１）为球面，远离所述ＬＥＤ光源的远侧面（１２）为高次非球面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，李爱爱，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]