针对多颗LED的TIR透镜出光装置

摘要

本发明公开了一种针对多颗LED的TIR透镜出光装置，包括TIR透镜以及与其相耦合的发光部件，发光部件包括铝基板、多个LED部件，TIR透镜为由透明材料制成的轴对称实体，包括：基底面，基底面与发光部件相邻近；多个与LED部件相适配的内表面，其从基底面延伸，具有绕相应的LED部件中心线形成的环绕的内侧面以及向下凸出的弧形内端面，内表面为光入射面；中心内表面，其位于TIR透镜的中心处，其为从基底面的延伸形成的尖部朝上的圆锥面，中心内表面为光反射面；输出端表面，输出端表面为出光面；外表面，外表面为光反射面。能够将一个TIR透镜对应多颗LED，且在透镜体积要求较小的情况下，仍保持较小的出光角度。

权利要求

1.一种针对多颗LED的TIR透镜出光装置，其特征在于，包括TIR透镜以及与其相耦合的发光部件，所述的发光部件包括铝基板、环向均匀设置于所述的铝基板上的多个LED部件，所述的TIR透镜为由透明材料制成的轴对称实体，包括：基底面，所述的基底面与所述的发光部件相邻近；

多个与所述的LED部件相适配的内表面，其从所述的基底面延伸，具有绕相应的LED部件中心线形成的环绕的内侧面以及向下凸出的弧形内端面，所述的内表面为光入射面；

中心内表面，其位于所述的TIR透镜的中心处，其为从所述的基底面的延伸形成的尖部朝上的圆锥面，所述的中心内表面为光反射面；

输出端表面，所述的输出端表面为出光面；

外表面，所述的外表面为光反射面，其中，每个所述的LED部件朝向内侧出射的光线经中心内表面反射后由输出端表面射出，每个所述的LED部件朝向外侧出射的光线经外表面反射后由输出端表面射出，每个所述的LED部件朝向中间出射的光线经弧形内端面折射后由输出端表面射出。

2.如权利要求1所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置，其特征在于：所述的内侧面呈圆柱状。

3.如权利要求1所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置，其特征在于：所述的输出端表面与水平面相平行。

4.如权利要求1所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置，其特征在于：所述的外表面为曲面。

5.如权利要求4所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置，其特征在于：所述的外表面与所述的输出端表面的连接处具有台阶部。

6.如权利要求1所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置，其特征在于：所述的TIR透镜由玻璃或光学树脂材料制成。

7.如权利要求1所述的针对多颗LED的TIR透镜出光装置，其特征在于：所述的LED部件具有八个，半值宽为24.6°。

说明书

针对多颗LED的TIR透镜出光装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种针对多颗LED的TIR透镜出光装置。

背景技术

[0002] TIR(Total Internal Reflection)透镜指利用内部全反射原理设计的透镜系统，因其高效聚光的特性得到广泛应用。目前TIR透镜形式灯具一般都是一颗LED对应一个TIR透镜，单颗LED功率有限，一般灯具里面需要使用到多颗LED，一般的做法是将多颗TIR透镜集成到一块，彼此之间相互独立。虽解决了功率不足问题，但是体积却无法满足一些小型灯具(小角度光)的要求。

发明内容

[0003] 为了克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种针对多颗LED的TIR透镜出光装置，能够将一个TIR透镜对应多颗LED，且在透镜体积要求较小的情况下，仍保持较小的出光角度。

[0004] 为了达到以上目的，本发明提供了一种针对多颗LED的TIR透镜出光装置，包括TIR透镜以及与其相耦合的发光部件，所述的发光部件包括铝基板、环向均匀设置于所述的铝基板上的多个LED部件，所述的TIR透镜为由透明材料制成的轴对称实体，包括：

[0005] 基底面，所述的基底面与所述的发光部件相邻近；

[0006] 多个与所述的LED部件相适配的内表面，其从所述的基底面延伸，具有绕相应的LED部件中心线形成的环绕的内侧面以及向下凸出的弧形内端面，所述的内表面为光入射面；

[0007] 中心内表面，其位于所述的TIR透镜的中心处，其为从所述的基底面的延伸形成的尖部朝上的圆锥面，所述的中心内表面为光反射面；

[0008] 输出端表面，所述的输出端表面为出光面；

[0009] 外表面，所述的外表面为光反射面，其中，每个所述的LED部件朝向内侧出射的光线经中心内表面反射后由输出端表面射出，每个所述的LED部件朝向外侧出射的光线经外表面反射后由输出端表面射出，每个所述的LED部件朝向中间出射的光线经弧形内端面折射后由输出端表面射出。

[0010] 作为优选地，所述的内侧面呈圆柱状。

[0011] 作为优选地，所述的输出端表面与水平面相平行。

[0012] 作为优选地，所述的外表面为曲面。

[0013] 作为优选地，所述的外表面与所述的输出端表面的连接处具有台阶部。

[0014] 作为优选地，所述的TIR透镜由玻璃或光学树脂材料制成。

[0015] 作为优选地，所述的LED部件具有八个，其半值宽为24.6°。

[0016] 由于采用了上述技术方案，使得采用本发明设计方案的针对多颗LED的TIR透镜出光装置，相对于现有技术中将多颗TIR透镜集成到一块继而造成整体体积增大，本发明具有在透镜体积要求较小的情况下，仍保持较小的出光角度等优点。

附图说明

[0017] 附图1为本发明的主视图；

[0018] 附图2为本发明的俯视图；

[0019] 附图3为本发明的原理图；

[0020] 附图4为本发明的发光强度分布图；

[0021] 附图5为本发明的照度分布图；

[0022] 附图6为本发明的实测透镜配光分布图。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

[0024] 参见附图1、图2所示，本实施例中的针对多颗LED的TIR透镜出光装置，包括TIR透镜1以及与其相耦合的发光部件，发光部件包括铝基板2、环向均匀设置于铝基板2上的多个LED部件3，TIR透镜1为由透明材料制成的轴对称实体，包括：基底面A1，基底面A1与发光部件相邻近；多个与LED部件3相适配的内表面，其从基底面A1延伸，具有绕相应的LED部件3中心线形成的环绕的内侧面A2以及向下凸出的弧形内端面A3，内表面为光入射面；中心内表面A4，其位于TIR透镜1的中心处，其为从基底面A1的延伸形成的尖部朝上的圆锥面，中心内表面A4为光反射面；输出端表面A5，输出端表面A5为出光面；外表面A6，外表面A6为光反射面，其中，每个LED部件3朝向内侧出射的光线经中心内表面A4反射后由输出端表面A5射出，每个LED部件3朝向外侧出射的光线经外表面A6反射后由输出端表面A5射出，每个LED部件3朝向中间出射的光线经弧形内端面A3折射后由输出端表面A5射出，继而所有光线均从输出端表面A5相对平行射出，其中作为优选地方式内侧面A2呈圆柱状；输出端表面A5与水平面相平行；外表面A6为曲面；外表面A6与输出端表面A5的连接处其有台阶部；TIR透镜1由玻璃或光学树脂材料制成，本实施例中LED部件3具有八个，其半值宽为24.6°，此外LED部件3的个数不局限于本实施例。

[0025] 以下结合附图3说明本发明的原理，其中a、b、c为3条典型光线，以LED1(左侧)为例，光线a：从LED1出来的光传播至外侧的内侧面A2发生折射进入到透镜内，传播至外表面A6时发生内部全反射，后经输出端表面A5折射出透镜；光线b：从LED1出来的光传播至弧形内端面A3发生折射进入到透镜内，后经输出端表面A5折射出透镜；光线c：从LED1出来的光传播至内侧的内侧面A2发生折射进入到透镜内，传播至中心内表面A4发生内部全反射，后经输出端表面A5折射出透镜；从LED2(右侧)出来的光线传播方式与LED1类似。

[0026] 其中附图4-附图6分别为本发明的发光强度分布图、照度分布图、实测透镜配光分布图，由此可以看出，通过本发明的技术方案，能够实现将一个TIR透镜1对应多颗LED，且在透镜体积要求较小的情况下，仍保持较小的出光角度。

[0027] 以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。