[实用新型]用于照明装置的透镜和具有该透镜的照明装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于照明装置的透镜。此外，本实用新型还涉及一种具有上述类型的透镜的照明装置。

背景技术

LED照明技术具有独特的优势，其发光效率高，节能，绿色环保，并且其寿命较长。因此，越来越多的照明装置采用LED芯片作为光源。LED芯片是一种点状冷光源，为了获得良好的光分布性能，通常需要使用附加的透镜对其出射的光线进行二次光学处理。但是，LED芯片的物理结构决定了该种类型的光源的出光面为矩形的轮廓，通常为长方形或者正方形，因此，其出射的光线往往会形成与其出光面的形状对应的光斑，例如长方形或者正方形的光斑。在采用传统的透镜的情况下，经过这种类型的透镜进行二次光学处理的光斑的形状并不是规则的圆形，这在很大程度上影响了照明装置的出射的光线的光学效果。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于照明装置的透镜，该透镜对照明装置的光源出射的光线进行二次光学处理，从而获得基本上圆形的均匀光斑。此外，本实用新型还涉及一种具有上述类型的透镜的照明装置。

本实用新型的第一个目的通过一种用于照明装置的透镜由此实现，即该透镜包括底面和在底面上隆起的出射面，底面的中央限定出凹进区域，凹进区域的表面形成入射面，照明装置的光源设置在凹进区域中，其中，出射面包括多个彼此相邻的子出射面，其中，子出射面在围绕光源的光轴的旋转方向上共同限定出波浪状的表面结构。在本实用新型的设计方案中，通过出射面和入射面的相互配合，使得从照明装置的光源出射的光线在从出射面出射后调整成在预定的方向上出射，从而使得照明装置产生规则的圆形光斑。

根据本实用新型的优选的设计方案提出，来自光源的光线由入射面入射并通过出射面折射后出射，其中，经过出射面出射后的光线形成相对于光轴旋转对称的光斑。由于照明装置的光源的光发射面的轮廓可能是矩形的，因此在矩形的光发射面的边缘处出射的光线限定了光源形成的光斑的矩形的基本轮廓，而透镜的出射面和入射面之间相互配合后，使得由该边缘处出射的光线经过透镜调整之后落入到规则的圆形光斑的范围中，也就是说，这部分光线限定了形成的光斑的规则的圆形轮廓。

优选的是，子出射面在远离凹进区域的方向上弯曲成弧面，其中，在相邻的弧面之间的区域形成朝向凹进区域凹进的沟槽。由多个子出射面共同构成的出射面形成了类似于南瓜的表面的轮廓，从而使得来自入射面的光线能够在待照射物体上形成圆形光斑。

进一步优选的是，沟槽在光轴与出射面的相交处汇聚在一起，并且从相交处开始放射状地延伸至底面。在相邻的子出射面之间存在的这种类型的沟槽使得来自入射面的光线在经过子出射面，尤其是经过沟槽的区域出射后的出射角度发生变化，从而使得该出射光线能够落入到预定的圆形光斑的范围内。

根据本实用新型进一步提出，出射面与底面的相交线为波浪状连线，并且每个子出射面在底面限定的平面上的投影类似扇形。在此，类似扇形应该理解为，两个相邻的子出射面的相交线构成扇形的边，然而，在两个边之间的连线构成的圆弧形的半径却小于该扇形的边的边长。

优选的是，波浪状连线的波峰处的连线构成圆形，入射面在底面限定的平面上的投影为圆形。在一些照明装置中所采用的光源的光发射面的轮廓可能是正方形的，因此，将出射面和入射面的在平行于底面的截面中的轮廓设计成圆形的，即可使得照明装置产生均匀的圆形光斑。

进一步优选的是，子出射面分别具有从相交处延伸至波峰处的曲线，其中，该曲线在X-Y坐标系中通过以下公式确定：

Y=0.0004X⁵+0.0056X⁴+0.037X³+0.0883X²+0.0566X+5.12。

在该实施例中，各个子出射面具有相同的轮廓，因此各个子出射面从相交处延伸至波峰处的曲线都是相同的。

可选的是，波浪状连线的波峰处的连线构成椭圆形，入射面在底面限定的平面上的投影为圆形或者椭圆形。在另外的一些照明装置中所采用的光源的光发射面的轮廓可能是长方形的，因此，在平行于底面的截面中，将出射面的轮廓设计成椭圆形的，并且将入射面的轮廓设计成椭圆形或者圆形的，即可使得照明装置产生均匀的圆形光斑。

进一步优选的是，子出射面分别具有从相交处延伸至波峰处的曲线，其中，该曲线包括由椭圆形的短半轴和光轴构成的截面截取的第一曲线，该第一曲线在X-Y坐标系中通过以下公式确定：