[实用新型]投光灯透镜、具有该投光灯透镜的发光模块和投光灯

说明书

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，特别涉及一种投光灯透镜、具有该投光灯透镜的发光模块和投光灯。

背景技术

投光灯又称聚光灯、投射灯，是一种将光源光线汇聚投向指定方向实现区域化照明的灯具。常用于广场照明、大面积作业照明、历史建筑群外墙照明、室内局部照明等场景。

投光灯主要由光学部件、机械部件和电气部件三部分组成，其中光学部件在很大程度上决定了投光灯的投光质量。现有投光灯的发光模块大多采用旋转对称型TIR(Total Internal Reflection，即全内反射)透镜结合LED光源的形式，将上述的发光模块以阵列的形式组成光学部件，实现投射灯的整体照明作业。现有技术的发光模块所得到的光斑多为中间亮边缘暗的圆形渐变光斑或均匀圆斑。而当根据运用场景的不同，在需要获得均匀的方形光斑时，目前大多采用上述发光模块的正方形阵列形式，但这种形式所得到的光斑边界不够清晰。现有技术的另一种方式是采用方形反射杯形式以形成发光模块，此方案虽然可得到边界清晰的方形光斑，但是难以实现均匀的光分布。因此目前亟待解决的是发光模块尤其是发光模块中用于二次配光的透镜的改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种投光灯透镜、具有该投光灯透镜的发光模块和投光灯，可以应用到照明设备上，获得高清晰度的方形光斑边界以及均匀的光分布，且光效较高。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：

本实用新型提供一种投光灯透镜，其包括透镜主体和支撑透镜主体的透镜基座，透镜主体包括第一透镜和第二透镜。第一透镜包括从光源接收光线的内表面和出射光线的外表面，内表面包括用于光线准直的第一曲面和用于折射光线的第二曲面，外表面包括用于出射光线的复眼阵列面构成的第四曲面和将来自第二曲面的光线反射至第四曲面的第三曲面。第二透镜包括用于接收来自第四曲面的光线并出射光线的复眼阵列面构成的第五曲面。

可选地，第一曲面为旋转对称曲面，第一曲面的旋转曲线通过如下方程限定：x＝-rsin(θ)，z＝rcos(θ)，r满足微分方程：其中，θ为光源光线与竖直方向的夹角，n为透镜材料折射率。

可选地，第三曲面为全内反射面，且第三曲面为旋转对称曲面，第三曲面的旋转曲线通过如下方程限定：

r满足微分方程：

其中，F₃＝cos(2β+2θ)，L为第三曲面底部离原点距离，β为拔模角，n为透镜材料折射率，θ为光源光线与竖直方向的夹角。

可选地，第四曲面和第五曲面为旋转对称曲面，第四曲面和第五曲面的旋转曲线通过如下方程限定：x＝rsin(θ)，z＝rcos(θ)，r满足微分方程：

其中，θ为光源光线与竖直方向的夹角，R_s为复眼对角线长的一半，R为方形光斑对角线长的一半，n为透镜材料折射率，H为光源与接收面的距离。

可选地，第一透镜上设有第一定位柱，第一定位柱与透镜基座上设有的第一定位槽相匹配；当第一定位柱与第一定位槽连接时，第一透镜固定在透镜基座的内部。

可选地，第二透镜上设有第二定位柱，第二定位柱与透镜基座上设有的第二定位槽相匹配；当第二定位柱与第二定位槽连接时，第二透镜固定在透镜基座的上部。

可选地，透镜基座的内部上表面和第一透镜的内表面之间形成用于容纳光源的腔体。

本实用新型提供一种发光模块，其包括上述中任一项的投光灯透镜。

可选地，发光模块的光源为LED灯。

本实用新型提供一种投光灯，其包括上述中任一项的发光模块组成的阵列。

本实用新型相比于现有技术的有益效果在于：通过旋转对称型TIR透镜结合双排复眼透镜的光学结构设计，提高了整体投光灯透镜的光学特性，获得边界清晰的方形光斑，光斑照度均匀，且光效较高。

本实用新型的投光灯透镜及其具有该投光灯透镜的发光模块可获得均匀的光分布、较高的光效，并且光斑为边界清晰的方形光斑。由上述阵列式的发光模块组成的投光灯，可实现均匀光分布、高光效照明，并能有效防止眩光，抑制杂散光的产生。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例提供的投光灯透镜的透镜主体的结构示意图；

图2为本实用新型的一实施例提供的投光灯透镜的第一透镜的透视示意图；

图3为本实用新型的一实施例提供的投光灯透镜的第二透镜的结构示意图；

图4为本实用新型的一实施例提供的投光灯透镜的透镜基座的结构示意图；