一種透鏡及具有該透鏡的led地腳燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種照明設(shè)備，特別是一種透鏡及具有該透鏡的LED地腳燈。
【背景技術(shù)】
[0002]在一般的日常生活中，隨處都可見(jiàn)到各種照明設(shè)備，例如，日光燈、路燈、臺(tái)燈、藝術(shù)燈等。在上述的照明設(shè)備中，傳統(tǒng)上大部分是以鎢絲燈泡做為發(fā)光光源。近年來(lái)，由于科技日新月異，已利用發(fā)光二極管(LED)作為發(fā)光來(lái)源。甚者，除照明設(shè)備外，對(duì)于一般交通號(hào)志、廣告牌、車燈等，亦都改為使用發(fā)光二極管作為發(fā)光光源。如前所述，使用發(fā)光二極管作為發(fā)光光源，其好處在于省電，且亮度更大，故于使用上已逐漸普通化。
[0003]隨著LED燈具的普及，越來(lái)越多的場(chǎng)合開始使用LED燈具，如商場(chǎng)、酒店、居家。特別是酒店燈具的使用，客人對(duì)其燈光的使用提出的較為苛刻的要求，如光照均勻，光斑漂亮。對(duì)于現(xiàn)有的地腳燈中，要么因?yàn)闆](méi)有使用透鏡使得出射光很集中，照射在地板上的光斑不規(guī)則，要么是因?yàn)槭褂昧似胀ǖ木酃馔哥R，照射在地板上僅是一個(gè)圓形的光斑，這樣的光斑即不符合地腳燈的實(shí)際使用場(chǎng)合，也不均勻、不漂亮，因?yàn)榈啬_燈所照射范圍往往是一個(gè)長(zhǎng)條形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，有必要提供一種光照均勻，光斑規(guī)則的一種透鏡及具有該透鏡的LED地腳燈，以克服上述不足。
[0005]一種透鏡包括一個(gè)光軸，一個(gè)與所述光軸相交的出光面，一個(gè)沿所述光軸開設(shè)的光源設(shè)置筒，以及一個(gè)設(shè)置在所述光源設(shè)置筒與出光面之間的全反射面。在沿所述光軸的截面上所述光軸與出光面之間的夾角為銳角。所述出光面為兩個(gè)橢圓的相交區(qū)域。該兩個(gè)橢圓具有相同長(zhǎng)度且重合的長(zhǎng)軸與不同長(zhǎng)度的長(zhǎng)短軸和短短軸。所述相交區(qū)域?yàn)樗龆潭梯S所在的橢圓與短短軸所在的橢圓在長(zhǎng)短軸所在的橢圓中的補(bǔ)集的一半的并集。所述光源設(shè)置筒的中心軸與光軸重合。所述全反射面用于將投射到該全反射面上的光全部反射向出光面。
[0006]一種LED地腳燈包括一個(gè)殼體，一個(gè)設(shè)置在所述殼體中的透鏡.所述殼體包括一個(gè)楔形出光槽。所述透鏡包括一個(gè)光軸，一個(gè)與所述光軸相交的出光面，一個(gè)沿所述光軸開設(shè)的光源設(shè)置筒，以及一個(gè)設(shè)置在所述光源設(shè)置筒與出光面之間的全反射面。在沿所述光軸的截面上所述光軸與出光面之間的夾角為銳角。所述出光面為兩個(gè)橢圓的相交區(qū)域。該兩個(gè)橢圓具有相同長(zhǎng)度且重合的長(zhǎng)軸與不同長(zhǎng)度的長(zhǎng)短軸和短短軸。所述相交區(qū)域?yàn)樗龆潭梯S所在的橢圓與短短軸所在的橢圓在長(zhǎng)短軸所在的橢圓中的補(bǔ)集的一半的并集。所述光源設(shè)置筒的中心軸與光軸重合。所述全反射面用于將投射到該全反射面上的光全部反射向出光面。在所述楔形出光槽的橫截面上，所述透鏡設(shè)置在所述楔形出光槽的最短的一條邊上。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于所述透鏡的出光面是由兩個(gè)橢圓的相交區(qū)域構(gòu)成，該相交區(qū)域是由兩個(gè)具有相同長(zhǎng)度的長(zhǎng)軸與不同長(zhǎng)度的短軸的橢圓相交而成，而透鏡的光軸與所述出光面也垂直，同時(shí)用于設(shè)置所述透鏡的殼體具有一個(gè)楔形出光槽，從而能盡最大程度地將該LED地腳燈投射的光斑形成一個(gè)長(zhǎng)條形，以達(dá)到規(guī)則光斑形狀的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0008]以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中。
[0009]圖1為本發(fā)明提供的一種LED地腳燈的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0010]圖2為圖1的LED地腳燈所具有透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3為圖2的透鏡的出光面的數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)示意圖。
[0012]圖4為圖2的透鏡的剖面示意圖。
[0013]圖5為圖2的透鏡所具有的出光面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖6A和圖6B分別為圖4在A處與圖5在B處的局部放大圖。
[0015]圖7為圖1的LED地腳燈的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下基于附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅作為實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明提供的一種LED地腳燈100的結(jié)構(gòu)分解示意圖。所述LED地腳燈100包括一個(gè)殼體10，一個(gè)設(shè)置在所述殼體10上的透鏡組20，以及一個(gè)設(shè)置在所述殼體10上的發(fā)光模組30。所述透鏡組20設(shè)置在所述殼體10與發(fā)光模組30之間?？梢韵氲降氖?，所述LED地腳燈100還包括其他的一些功能模組，如電源模塊，安裝組件，導(dǎo)線組件等，其為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的技術(shù)，在此不再贅述。
[0018]所述殼體10可以為壓鑄成型或注塑成型框體，其包括一個(gè)楔形出光槽11。該楔形出光槽11用于規(guī)制所述LED地腳燈100的出射光在地板上所形成的光斑的形狀。在所述楔形出光槽11的橫截面上，所述楔形出光槽11具有三條邊，即最短的一條邊，最長(zhǎng)的一條邊，以及中等長(zhǎng)度的一條邊。該中等長(zhǎng)度的一條邊的長(zhǎng)度介于所述最短的一條邊與最長(zhǎng)的一條邊的長(zhǎng)度之間。在該楔形出光槽11的橫截面上，所述透鏡組11設(shè)置在所述楔形出光槽11的最短的一條邊上，同時(shí)所述楔形出光槽11的開口設(shè)置在所述楔形出光槽11的中等長(zhǎng)度的邊上。
[0019]所述透鏡組20包括一個(gè)透鏡21和一個(gè)用于安裝該透鏡21的安裝部22。如圖2與圖4所示，所述透鏡21包括一個(gè)光軸211，一個(gè)與所述光軸211相交的出光面212，一個(gè)沿所述光軸211開設(shè)的光源設(shè)置筒213，以及一個(gè)設(shè)置在所述光源設(shè)置筒213與出光面212之間的全反射面214。
[0020]所述透鏡21與現(xiàn)有的所有透鏡都包括一個(gè)光軸211，該光軸211用于設(shè)置光源，即LED32，同時(shí)光軸211也是光路設(shè)計(jì)的導(dǎo)向，即所有的光學(xué)結(jié)構(gòu)都以該光軸為設(shè)計(jì)指導(dǎo)。
[0021]所述出光面212用于接收所有來(lái)自所述全反射面214與光源設(shè)置筒213的出射光，并將這些光投射出去。所圖3所示，其為所述出光面212的數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)模型示意圖。該出光面212為兩個(gè)橢圓的相交區(qū)域，在圖3中即為陰影部分。所述兩個(gè)橢圓具有相同長(zhǎng)度且重合的長(zhǎng)軸AB與不同長(zhǎng)度的短軸CD與C' D'。所述兩個(gè)橢圓的陰影部分為所述短軸C Di所在橢圓與所述短軸C' Di所在的橢圓在所述短軸CD所在的橢圓中的補(bǔ)集的一半的并集，即因?yàn)槎梯SCD的長(zhǎng)度大于短軸C' D'的長(zhǎng)度，所以所述短軸CD可以稱之為長(zhǎng)短軸，而短軸C' D'可以稱之為短短軸。因此，所述相交區(qū)域?yàn)槎潭梯S所在的橢圓與短短軸所在的橢圓在長(zhǎng)短軸所在的橢圓中的補(bǔ)集的一半的并集。為了控制所述出光面212的出射光束的射束寬度(beam width)，以在被照射面形成可控大小的光斑,在該所述出光面212上設(shè)置有多個(gè)相互連接的六角形微球面透鏡，如圖5所示。請(qǐng)一并參閱圖6A、圖6B，圖6A為圖4在A處的局部放大圖。圖6B為圖5在B處的六角形微球面透鏡的俯視圖。圖6A示出了每一個(gè)球面透鏡的球面半徑，即曲率R，以及該球面弧形的拱高h(yuǎn)，圖6B示出了每一個(gè)六角形的對(duì)邊距離L。通過(guò)改變R、h、以及L即可以改變每一個(gè)六角形微球面透鏡的射束寬度。例如，當(dāng)R=3.0mm，h=0.1mm, L=L 33mm時(shí)，所得到的六角形微球面透鏡的射束寬度將是一個(gè)12度到17度的射束寬度。當(dāng)R=2.0mm，h=0.2mm, L=L 51mm時(shí)，所得到的六角形微球面透鏡的射束寬度將是一個(gè)20度至24度的射束寬度。當(dāng)R=3.0mm，h