可實現均勻配光的燈具的製作方法
2023-05-27 14:03:01
專利名稱：：可實現均勻配光的燈具的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種燈具，更具體地說，涉及一種可實現均勻配光的燈具。
背景技術：
：目前大功率的發光二極體(lightemittingdiode，簡稱LED)廣泛應用於各種燈具。如圖1所示，該燈具通常包括LED1、以及設置在LED前方的球面配光透鏡2。LED1發出的光線通過球面配光透鏡2，從而實現泛光、投光或者聚光。這種球面面型的公式為formulaseeoriginaldocumentpage3圖2、圖3、圖4、圖5分別示出了現有技術中這種燈具的配光曲線圖、光斑效果圖、照度曲線圖、以及能量分布圖。從圖可以看出，這種球面透鏡產生的配光曲線中心高周邊低(如圖2所示)。特定距離的光斑效果也是中心照度高、並向周邊快速衰減(如圖3、圖4及圖5所示)，被照射面的均勻度很低。因此，這種燈具的特點是，由於採用了球面配光透鏡2，被照射面的光斑照度會從中心開始向四周衰減，即中心亮四周暗，這種不均勻的照明會使人視覺疲勞，給燈具的應用帶來局限性。
發明內容本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述燈具配光不均勻的缺陷，提供一種可均勻配光的燈具。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種可實現均勻配光的燈具，包括點光源、以及設置在所述點光源前方的配光透鏡，所述配光透鏡為非球面透鏡。根據本發明所述的可實現均勻配光的燈具，所述非球面透鏡的度數範圍為20-60度。根據本發明所述的可實現均勻配光的燈具，所述非球面透鏡包括至少一個高次非球面面型。根據本發明所述的可實現均勻配光的燈具，所述非球面透鏡的度數為20度，且兩面均為非球面。根據本發明所述的可實現均勻配光的燈具，所述非球面透鏡靠近所述點光源的非球面、以及遠離所述點光源的非球面的參數分別如下tableseeoriginaldocumentpage3tableseeoriginaldocumentpage4根據本發明所述的可實現均勻配光的燈具，所述非球面透鏡的度數為60度，且靠近所述點光源的面為平面，遠離所述點光源的面為非球面。根據本發明所述的可實現均勻配光的燈具，其特徵在於，所述非球面的參數如下tableseeoriginaldocumentpage4實施本發明的可實現均勻配光的燈具，具有以下有益效果燈具的光斑和照度並沒有出現從中心開始向四周快速衰減的情況，可以實現均勻的照明。下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是現有技術中燈具的結構示意圖；圖2是現有技術中燈具的配光曲線圖；圖3是現有技術中燈具的光斑效果圖；圖4是現有技術中燈具的照度曲線圖；圖5是現有技術中燈具的球面透鏡的光能量分布圖；圖6是根據本發明的第一實施例、燈具的結構示意圖；圖7是根據本發明的第一實施例、燈具的配光曲線圖；圖8是根據本發明的第一實施例、燈具的光斑效果圖；圖9是根據本發明的第一實施例、燈具的照度曲線圖；圖10是根據本發明的第一實施例、燈具的照度的平面分布圖；圖11是根據本發明的第二實施例、燈具的結構示意圖；圖12是根據本發明的第二實施例、燈具的配光曲線圖；圖13是根據本發明的第二實施例、燈具的光斑效果圖；圖14是根據本發明的第二實施例、燈具的照度曲線圖；圖15是根據本發明的第二實施例、燈具的照度的平面分布圖；圖16是本發明燈具的非球面透鏡的光能量分布圖；圖17示出了非球面透鏡為40度時的配光曲線；圖18示出了非球面透鏡為10度時的配光曲線；圖19示出了非球面透鏡為70度時的配光曲線。具體實施例方式本發明中的燈具中，配光透鏡為非球面透鏡，且度數範圍為20度-60度，從而實現均勻配光。以下將參照兩個實施例進行說明。如圖6所示，在本發明的第一實施例中，燈具100包括點光源101、以及設置在點光源101前方的非球面透鏡102。點光源101可以是LED，其發出的光線經過非球面透鏡102後出射。該非球面透鏡102的面型為高次非球面面型，可實現對光線的精確控制，以達到被照射面的照度均勻的效果。該非球面透鏡102的面型公式為formulaseeoriginaldocumentpage5與球面透鏡的面型公式相比，非球面透鏡102採用了多曲率係數K及高次項，隨著r值的變化，該非球面透鏡102可靈活改變面型，從而改變光線的出射角度。參照圖16所示，與現有技術相比，非球面透鏡102可保證光線能量的均勻分配。回到圖6，在本發明的第一實施例中，非球面透鏡102為60度配光透鏡，靠近點光源101的一面為平面，而遠離點光源101的一面為非球面。其參數如下tableseeoriginaldocumentpage5其中點光源101的發光部分到非球面透鏡102的頂點之間的距離為9.8mm,非球面透鏡102的厚度為6.8mm,且非球面透鏡102的直徑為24mm。圖7、圖8、圖9、圖10分別示出了根據本發明的第一實施例、燈具的配光曲線圖、光斑效果圖、照度曲線圖、以及照度的平面分布圖。由圖可以看出，該實施例的燈具的光斑和照度並沒有出現從中心開始向四周快速衰減的情況，可以實現均勻的照明。在3M處，被照射面的均勻度可達到80%。如圖11所示，在本發明的第二實施例中，燈具200包括點光源201、以及設置在點光源201前方的非球面透鏡202。與第一實施例類似的部分不再贅述。與第一實施例不同的是，在該第二實施例中，非球面透鏡202為20度配光透鏡，兩面203、204均為非球面。靠近點光源201的第一非球面203、以及遠離點光源201的第二非球面204的參數分別如下tableseeoriginaldocumentpage5其中點光源201的發光部分到遠離點光源201的第二非球面204的頂點之間的距離為14.22mm，非球面透鏡202的厚度為8.20mm，且非球面透鏡202的直徑為25mm。圖12、圖13、圖14、圖15分別示出了根據本發明的第二實施例、燈具的配光曲線圖、光斑效果圖、照度曲線圖、以及照度的平面分布圖。由圖可以看出，該實施例的燈具的光斑和照度並沒有出現從中心開始向四周快速衰減的情況，可以實現均勻的照明。圖16是本發明燈具的非球面透鏡的光能量分布圖。對比圖16和圖5，可以看出，相比現有技術，本發明的燈具可以改善光能量向四周快速衰減的狀況。圖17示出了非球面透鏡為40度時的配光曲線，由圖可以看出，在40度時，燈具的光斑和照度並沒有出現從中心開始向四周快速衰減的情況，也可以實現較均勻的照明。經實驗證明，非球面透鏡為其它度數的配光鏡時，其配光效果均不如本發明的以上實施例。圖18、19分別示出了非球面透鏡為10度、70度時的配光曲線。由圖可以看出，在10度和70度時，燈具的配光曲線從中心開始向四周快速衰減，因此不能夠實現均勻的照明。權利要求一種可實現均勻配光的燈具，包括點光源、以及設置在所述點光源前方的配光透鏡，其特徵在於，所述配光透鏡為非球面透鏡。2.根據權利要求1所述的可實現均勻配光的燈具，其特徵在於，所述非球面透鏡的度數範圍為20-60度。3.根據權利要求1所述的可實現均勻配光的燈具，其特徵在於，所述非球面透鏡包括至少一個高次非球面面型。4.根據權利要求2所述的可實現均勻配光的燈具，其特徵在於，所述非球面透鏡的度數為20度，且兩面均為非球面。5.根據權利要求4所述的可實現均勻配光的燈具，其特徵在於，所述非球面透鏡靠近所述點光源的非球面、以及遠離所述點光源的非球面的參數分別如下tableseeoriginaldocumentpage26.根據權利要求2所述的可實現均勻配光的燈具，其特徵在於，所述非球面透鏡的度數為60度，且靠近所述點光源的面為平面，遠離所述點光源的面為非球面。7.根據權利要求6所述的可實現均勻配光的燈具，其特徵在於，所述非球面的參數如下tableseeoriginaldocumentpage2全文摘要本發明涉及一種可實現均勻配光的燈具，包括點光源、以及設置在所述點光源前方的配光透鏡，所述配光透鏡為非球面透鏡。所述非球面透鏡的度數範圍為20-60度，且包括至少一個高次非球面面型。這種燈具的配光非常均勻。文檔編號F21V5/04GK101832506SQ200910106050公開日2010年9月15日申請日期2009年3月13日優先權日2009年3月13日發明者劉廷明,周明傑,梁玉華申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司