[实用新型]透镜和包括该透镜的照明装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种透镜和一种包括该透镜的照明装置。

背景技术

随着照明技术的发展，全内反射(TIR)透镜越来越多地应用在各种照明装置中，特别是以LED为光源的照明装置中。在全内反射透镜的范畴中，为了获得光束角较小的出射光，通常将透镜设计为凸透镜，由此实现对光线的汇聚。但是凸透镜基于自身的几何形状，具有一定的高度。因此在很多应用场合，特别是在设计用于容纳该透镜的容纳腔在结构空间方面受限的情况下，无法将具有这种出射面设计为球形凸面的透镜安装在相应的照明装置中。在考虑结构空间的情况下，也可以将用于照明装置的透镜的出射面、即透镜的至少部分顶面设计为平坦的面。然而这种设计方式显著地降低了透镜的设计自由度。特别是对于采用COB技术安装的LED光源而言，通常需要与其对应的透镜具有面积较大的出射面和较小的结构高度。在此情况下，现有技术中将凸透镜曲面用作出射面的透镜很难满足具有这种光源的照明装置的要求。

实用新型内容

因此本实用新型的一个目的在于，提出一种用于照明装置的透镜，该透镜具有结构简单、厚度薄和重量轻的优点，特别适合应用在对透镜厚度即透镜的结构高度有要求的照明装置中。

根据本实用新型的透镜，包括顶壁、底壁和连接所述顶壁和底壁的周壁，其中所述底壁的至少部分区域弯曲以限定出容纳腔，所述至少部分区域包括入射面，其特征在于，所述顶壁包括第一区域和第二区域，至少所述第一区域设置为具有薄片透镜结构的出射面。

根据本实用新型的透镜的出光面位于顶壁中。在本实用新型中的透镜的出光面并不在光轴方向上从顶壁开始远离底壁凸起，而是具有薄片透镜结构。这种透镜可以广泛地安装在内部结构空间较小、特别是容纳透镜的空间高度较小的照明装置中，具有较强的通用性。为了实现减小透镜厚度的目的，优选地将出光面到底壁的距离设计地小于或者等于顶壁到底壁的距离。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述出射面设计为菲涅耳透镜结构。菲涅耳透镜具有凸透镜的光学特性、即对光线产生汇聚效果，因此可以以菲涅耳透镜结构代替凸透镜的凸面来作为透镜的出射面，以便使穿过透镜射出的光线聚焦。菲涅耳透镜结构具有特别的优点，即其出射面并非类似于球形凸起的曲面，而是由凸透镜的凸面部分“坍陷”到一个平面上所形成的曲面，因此在对应于透镜的光源的光轴方向上看，该出射面类似平面。由于菲涅耳透镜结构是平面化的聚光镜结构，因此对于作用相同的凸透镜而言，以这种菲涅耳透镜结构作为出射面的透镜相具有厚度小、重量轻、价格低的优点。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述入射面为朝向所述底壁凸起的曲面。透镜的入射面在此优选地设计为球形凸起的曲面，因此有利于将来自光源的光线以汇聚的方式折射入透镜中。在此可以将透镜的入射面视为凸透镜部分。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述出射面的面积大于所述入射面的面积。由此可以使来自光源的大量光线经过面积足够大的出射面射出，避免不必要的光损失。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述出射面和入射面对中心地设置。将出射面和入射面分别设置在透镜的顶壁和底壁中，并且和透镜具有共同的光轴，可以使来自光源的光线以最优选的光路穿过透镜射出，并且实现均匀的照明效果。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述透镜为全内反射透镜。通过这种全内反射透镜可以获得光束角较小的出射光，即通过根据本实用新型的透镜可以改变将来自光源的光线的光路，使其以汇聚的形式由透镜的出射面射出。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述出射面位于所述顶壁的中央。由此可以使光源发出的光线居中地从出射面射出，以便实现均匀的光分布。

根据本实用新型的一个优选的设计方案提出，所述第二区域设计为平坦面。在将第二区域、特别优选的是顶壁的边缘区域设计为平面时，一方面易于将透镜安装在例如照明装置或其他装置内部，另一方面有利于降低透镜的制造成本。

本实用新型的另一目的通过一种包括上述类型的透镜的照明装置来实现，其中所述光源位于所述容纳腔中。根据本实用新型的照明装置具有较小的结构高度，并且可以实现汇聚的照明效果，特别是利用COB工艺来安装光源的情况下，上述类型的透镜由于具有较小的结构高度而特别适合应用在照明装置中。

根据本实用新型的一个优选的设计方案，所述出射面和入射面关于所述光源的光轴对中心地设置。由此可以使光源、入射面和出射面彼此对中心地布置，以便使由光源发出的光线均匀地穿过透镜射出，并且朝向光轴汇聚。