[发明专利]透镜组件及其LED灯具

说明书

技术领域

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种透镜组件及应用所述透镜组件的LED（light emitting diode，发光二级管）灯具。

背景技术

LED作为能够将电能转化为光能的半导体器件，以其效率高、能耗低、寿命长等优点被广泛地应用于各种照明灯具中，这些灯具已经成为人们生活、工作中不可或缺的照明用器具。然而，由于LED本身属于郎伯型光源，其发光强度大多是两边较低，中心处较高，所以LED一般无法直接应用于照明领域。因此，对LED光源进行光学配光就显得尤为重要。

目前，市场上对LED光源进行配光的配光结构以透镜和发射器为主，其通过非成像光学设计透镜或反射器外形，对LED光源发出的光线进行重新分配，从而得到预期的照度分布。然而，现有的配光结构大都存在以下缺点：（1）被照面的照度均匀度较低；（2）照明光斑的边界不清晰，能量较分散，其无法满足对LED光源进行配光的要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种透镜组件，其能够提高被照面的照度均匀度，而且能形成边界清晰、能量较集中的照明光斑。

本发明还提供一种应用上述透镜组件的LED灯具。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种透镜组件，所述透镜组件包括依次排列的第一透镜、第二透镜及第三透镜，所述第一透镜、所述第二透镜与所述第三透镜的焦点位于同一直线上，所述第一透镜将射入的光线进行聚光处理，并将光线传输至所述第二透镜，所述第二透镜将射入的光线进行聚光处理，并将出射的光线传输至所述第三透镜，所述第三透镜折射所射入的光线，并在被照面上形成预定大小和照度的光斑。

其中，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜由聚甲基丙烯酸甲酯塑料、PC塑料或玻璃通过一体成型设计而制成。

其中，所述第一透镜包括第一入光面及第一出光面，所述第一入光面整体呈圆形平面，所输入的光线照射至所述第一入光面上，并穿过该第一入光面沿直线传输至所述第一出光面，所述第一入光面射入的光线在该第一出光面处发生折射和反射，以将该光线进行聚光处理。

其中，所述第二透镜包括第二入光面及第二出光面，所述第二入光面整体呈圆形平面，其半径大于所述第一入光面的半径，所述第二入光面靠近并对准所述第一出光面，所述第一出光面射出的光线照射至所述第二入光面上，并在所述第二透镜内沿直线传输至所述第二出光面，所述第二入光面射入的光线在该第二出光面处发生折射，用于将射入的光线聚集。

其中，所述第一出光面与所述第二出光面整体呈自由曲面状。

其中，所述第一透镜与所述第二透镜组成所述透镜组件的后群，所述第一透镜的第一出光面将射入的光线进行折射，使出射光线得到聚集，所述第二透镜的第二出光面将由所述第一出光面射出的光线进行折射，使得出射光线得到再次聚集，起到聚光的作用。

其中，所述第三透镜包括第三入光面及第三出光面，所述第三入光面整体呈自由曲面，其尺寸大于所述第二入光面的尺寸，所述第三入光面靠近并对准所述第二出光面，所述第二出光面折射出的光线直射至所述第三入光面，并穿过所述第三入光面传输至所述第三出光面，所述第三出光面整体呈自由曲面状，由所述第三入光面射入的光线在该第三出光面处发生折射，从而在被照明上形成预定大小和照度的光斑。

其中，所述第三透镜组成所述透镜组件的投影群，所述第三透镜的第三出光面将出射的光线进行折射，并将出射的光斑放大到合适的尺寸，并投影到被照面上，从而在该被照面上形成预定尺寸和照度的照明光斑。

其中，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜均为二次曲面的透镜。

本发明还提供了一种LED灯具，包括光源，所述LED灯具还包括上述的透镜组件，所述第一透镜靠近并对准所述光源，该光源发出的光线照射至所述第一透镜上。

本发明实施提供的LED灯具中，所述透镜组件的第一透镜、第二透镜及第三透镜组成了该LED灯具的配光系统，即，采用带有二次曲面的两群（即后群和投影群）三片透镜的二次配光系统。所述第一透镜及第二透镜依次将所述光源发出的光线进行聚光，并形成均匀的光斑，所述第三透镜将所述光斑放大到合适的大小尺寸后将其投影到被照面上，从而在该被照面上形成照度均匀度，且成边界清晰、能量较集中的照明光斑，满足了所述LED灯具的配光要求。

附图说明