[发明专利]透镜及LED工矿灯

说明书

技术领域

本发明属于透镜和工矿灯领域，具体涉及一种厚度较薄的透镜和具有该透镜的散热性能佳、光照均匀的LED工矿灯。

背景技术

在已公布的专利文献中透镜的孔槽多被设计成半球形，且多没有公布内曲面的设计方法，这样只能利用外曲面的曲线的变化来设计透镜，造成设计出来的透镜较厚，在用于大面积光源时造成透镜体积过大而不利于制造。

目前市场上的工矿灯，一般用白炽灯或节能灯，没有LED灯节能，而且也没有LED灯长寿，LED灯的寿命可达5万小时以上，可以工作在高速开关状态，而节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑，很快就坏掉。LED灯可固态封装，属于冷光源类型，方便运输和安装，可以被安装在任何微型和封闭的设备中，不怕振动；另外LED灯环保，没有汞等有害物质。

虽然现有工矿灯也有运用LED灯，密封性能善可，但一般散热性能不佳，而且光照不均。

发明内容

针对上述缺点，本发明的目的在于提供一种透镜，有效地解决现有技术中透镜较厚，在用于大面积光源时造成透镜体积过大而不利于制造的问题。本发明的透镜通过内曲面和外曲面相结合的方法设计，小巧实用，制造简单，可用于大面积光源的均匀照射。

本发明的另一目的在于提供一种散热性能佳、光照均匀的LED工矿灯，有效地解决现有技术中散热性能不佳，光照不均的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种透镜，其外轮廓由一底面和一凸面连接而成，所述凸面为透镜的外曲面，所述底面是平面，该底面形状为圆形；所述底面开有一孔槽，所述孔槽的外轮廓由孔槽底面和孔槽凸面连接而成；所述孔槽底面是平面，该孔槽底面形状为圆形，与透镜底面在同一平面上且同圆心，半径小于透镜底面的半径，孔槽凸面是透镜的内曲面。

优选地，以透镜底面的圆心为坐标原点(透镜底面的圆心即为光源的中心)，定义笛卡儿坐标XYZ轴，所述透镜的外曲面在XZ面的曲线方程为Z1(x)＝a1＊x^6+b1＊x^4+c1＊x^2+d1，该曲线是关于Z轴对称的曲线；所述透镜的内曲面在XZ面的曲线方程为Z3(x)＝a3＊x^6+b3＊x^4+c3＊x^2+d3，该曲线是关于Z轴对称的曲线；其中：-1＜a3＜0，-10＜b3＜10，-10＜c3＜10，0＜d3＜50；a1≤0，-100＜b1＜100，-100＜c1＜100，0＜d1＜50；d3＜d1。

优选地，所述透镜的材料是玻璃、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA或acrylic，亚克力)等中任意一种。

优选地，所述透镜的底部周沿设有用于固定的支架。

一种LED工矿灯，包括电源、散热器，所述电源固定于电源盒壳体内，所述电源盒壳体上固定有吊环和防水接头，该防水接头用于连通电源与外部设备；所述电源盒壳体通过电源盒防水密封圈与电源盒盖板密封连接，所述电源盒盖板固定于所述散热器的上端部；该LED工矿灯还包括导热装置、LED光源、光源防水圈、透镜防水圈、透镜、透镜压圈、反光罩，所述LED光源、光源防水圈依次固定在所述导热装置上，所述光源防水圈上依次放置透镜防水圈、透镜、透镜压圈；所述透镜位于所述LED光源正下方，透镜的外轮廓由一底面和一凸面连接而成，所述凸面为透镜的外曲面，所述底面是平面，该底面形状为圆形，所述底面开有一孔槽，所述孔槽的外轮廓由孔槽底面和孔槽凸面连接而成；所述孔槽底面是平面，该孔槽底面形状为圆形，与透镜底面在同一平面上且同圆心，半径小于透镜底面的半径，孔槽凸面是透镜的内曲面；所述透镜压圈固定在所述导热装置上，所述导热装置从散热器的下端部插入并固定在散热器上；所述反光罩套在所述透镜压圈上并固定于散热器的下端部。

优选地，以透镜底面的圆心为坐标原点，定义笛卡儿坐标XYZ轴，所述透镜的外曲面在XZ面的曲线方程为Z1(x)＝a1＊x^6+b1＊x^4+c1＊x^2+d1，该曲线是关于Z轴对称的曲线；所述透镜的内曲面在XZ面的曲线方程为Z3(x)＝a3＊x^6+b3＊x^4+c3＊x^2+d3，该曲线是关于Z轴对称的曲线；其中：-1＜a3＜0，-10＜b3＜10，-10＜c3＜10，0＜d3＜50；a1＜0，-100＜b1＜100，-100＜c1＜100，0＜d1＜50；d3＜d1。

优选地，所述透镜底面的圆心与所述LED光源的中心重合。

优选地，所述透镜的材料是玻璃、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA或acrylic，亚克力)等中任意一种。