專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光照明領(lǐng)域，特別涉及發(fā)光照明器材技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的照明裝置。
背景技術(shù)：
隨著人類(lèi)文明的不斷進(jìn)步以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，照明裝置早已廣為人知?？偟恼f(shuō)來(lái)，這類(lèi)照明裝置包括殼體和設(shè)置在所述殼體內(nèi)的發(fā)光部件。隨著技術(shù)的進(jìn)步，LED已經(jīng)能夠提供足夠的光能用于照明用途，為了減少照明的能源消耗，減少二氧化碳的排放，為推動(dòng)替代光源市場(chǎng)的不斷前進(jìn)，用LED光源取代白熾燈和鹵素?zé)粢呀?jīng)是大勢(shì)所趨，消費(fèi)者所需要的是能夠達(dá)到白熾燈或鹵素?zé)舻墓饬枯敵觥⑼瑫r(shí)具有更低的能耗和更長(zhǎng)的使用壽命、物美價(jià)廉的產(chǎn)品。雖然市場(chǎng)上已經(jīng)有許多不同的LED產(chǎn)品在推出，但其中大多數(shù)對(duì)一般消費(fèi)者來(lái)說(shuō)太過(guò)于昂貴，而且產(chǎn)品性能并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果。根據(jù)光學(xué)原理，光線很容易被雙凸透鏡所折射而達(dá)到聚光效果，而為了獲得同樣的聚光效果而盡可能減小透鏡的厚度，可以采用菲涅爾透鏡來(lái)取代常規(guī)的雙凸透鏡。菲涅爾透鏡(Fresnel lens)，又稱(chēng)螺紋透鏡，是由法國(guó)物理學(xué)家?jiàn)W古斯丁 簡(jiǎn) 菲涅爾所發(fā)明的一種透鏡，此透鏡的設(shè)計(jì)原來(lái)被應(yīng)用于燈塔，這個(gè)設(shè)計(jì)可以建造更大孔徑的透鏡，其特點(diǎn)是焦距短，且比一般的透鏡的材料用量更少、重量與體積更小。和早期的透鏡相比，菲涅爾透鏡更薄，因此可以折射出更多的光以形成亮度更高的平行光束，使得燈塔即使距離相當(dāng)遠(yuǎn)仍可看見(jiàn)。常規(guī)的菲涅爾透鏡聚光燈的照明部分由燈、菲涅爾透鏡和球形輔助反射鏡組成。一般來(lái)說(shuō)，燈的燈絲都會(huì)固定在球形反射鏡的中心點(diǎn)。因此，燈發(fā)出的部分光線放反射回來(lái)，幫助前半球的燈光發(fā)射。方向向前的光線由菲涅爾透鏡聚焦.但是光線聚焦的程度由菲涅爾透鏡與燈之間的距離決定。如果燈的燈絲位于菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)上，則將產(chǎn)生最細(xì)的聚焦光點(diǎn)。這使得其光路近似于平行線，也將其稱(chēng)為聚斑(spot)。減少菲涅爾透鏡與燈之間的距離,就會(huì)使發(fā)射出來(lái)的光點(diǎn)的孔徑角度連續(xù)增大。這就產(chǎn)生了發(fā)散的光路，也稱(chēng)為泛光(flood)。但這種光如具有光裁量不足的缺陷,尤其在聚斑位置(spot position)內(nèi)，這主要由于在這種情況下，聚斑位置內(nèi)只有相對(duì)很小的空間角度范圍被菲涅爾透鏡覆蓋所致。同時(shí)，常規(guī)的菲涅爾透鏡本身并不能起到對(duì)不同顏色的光進(jìn)行散射混合的效果，因此無(wú)法適用于各種對(duì)于光源和發(fā)光光束有特定要求的場(chǎng)合。因此，整個(gè)燈的聚光問(wèn)題一直是技術(shù)上的瓶頸，同時(shí)，如何制造一種能夠?qū)⑼N顏色的光折射出特定的光束樣式而且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的照明裝置，始終是困擾人們的普遍問(wèn)題。雖然LED本身技術(shù)有所進(jìn)步，可以發(fā)出各種不同顏色的光，但如何利用一種簡(jiǎn)單的透鏡結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒐膺M(jìn)行充分散射混合、降低制造成本和產(chǎn)品復(fù)雜度、節(jié)能環(huán)保，一直是擺在人們面前亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠有效實(shí)現(xiàn)不同顏色或不同色溫的光線的發(fā)散混合、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、節(jié)能安全環(huán)保、工作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍較為廣泛的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的照明裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的照明裝置具有如下構(gòu)成
該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，包括-透鏡前端面，以及-與透鏡前端面相對(duì)的透鏡后端面；其主要特點(diǎn)是，所述的透鏡結(jié)構(gòu)為具有光滑表面的單片復(fù)合菲涅爾透鏡。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的透鏡前端面包括-菲涅爾折射區(qū)，分布于該透鏡前端面的外部邊緣區(qū)域，將入射光折射形成定向光束；-凸透鏡折射區(qū)，分布于該透鏡前端面的中心部位，將入射光進(jìn)行聚光折射；-波紋折射區(qū)，分布于所述的透鏡前端面上的該菲涅爾折射區(qū)與凸透鏡折射區(qū)之間，且將入射光進(jìn)行發(fā)散混合折射。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的波紋折射區(qū)中可以具有數(shù)個(gè)沿徑向直線發(fā)散延伸的徑向波紋凸脊。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的徑向波紋凸脊的寬度自中心向周邊逐漸增加。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中相鄰的徑向波紋凸脊之間具有分割凹槽。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的徑向波紋凸脊的橫截面可以呈三角形、半圓形、弓形、半橢圓形或者半多邊形。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的波紋折射區(qū)中也可以具有數(shù)個(gè)沿徑向蝸線發(fā)散延伸的蝸線型波紋凸脊。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的蝸線型波紋凸脊的寬度自中心向周邊逐漸增加。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中相鄰的蝸線型波紋凸脊之間具有分割凹槽。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的蝸線型波紋凸脊的橫截面可以呈三角形、半圓形、弓形、半橢圓形或者半多邊形。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的波紋折射區(qū)中還可以具有數(shù)個(gè)沿以該透鏡前端面的中心部位為圓心的同心圓周方向排列的鱗狀凸起。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的鱗狀凸起的大小自中心向周邊逐漸增加。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的鱗狀凸起可以為棱錐體、棱臺(tái)體、半球體、半橢球體、圓柱體或者圓錐體。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的透鏡后端面包括-外緣內(nèi)部反射區(qū)，分布于該透鏡后端面的外部邊緣區(qū)域，且厚度從外部邊緣向中心部位方向逐漸增加，將入射光進(jìn)行內(nèi)部反射并重定向至發(fā)光燈體的照射方向；-凸面折射區(qū)，分布于該透鏡后端面的中心部位，將入射光進(jìn)行聚光折射；
-全反射區(qū)，分布于所述的透鏡后端面上的該外緣內(nèi)部反射區(qū)與凸面折射區(qū)之間，將入射光進(jìn)行全反射并射入該透鏡結(jié)構(gòu)中。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的外緣內(nèi)部反射區(qū)的透鏡后端面表面上覆蓋有介質(zhì)膜。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的外緣內(nèi)部反射區(qū)沿該透鏡結(jié)構(gòu)的中心軸向截面呈梯形。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的全反射區(qū)為 所述的外緣內(nèi)部反射區(qū)與凸面折射區(qū)之間的內(nèi)圓筒面。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的凸面折射區(qū)的外部邊緣位置與所述的波紋折射區(qū)的外部邊緣位置沿該透鏡結(jié)構(gòu)的中心軸向相對(duì)應(yīng)。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)的最大厚度不超過(guò)10_。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)的直徑不超過(guò)45mm。該具有上述的透鏡結(jié)構(gòu)的照明裝置，其主要特點(diǎn)是，所述的照明裝置包括-殼體，以及-設(shè)置于殼體中的發(fā)光組件；所述的透鏡結(jié)構(gòu)設(shè)置于該殼體前端，且該透鏡結(jié)構(gòu)的位置與所述的發(fā)光組件相對(duì)應(yīng)。該照明裝置中的發(fā)光組件包括基板和設(shè)置于該基板上的數(shù)個(gè)發(fā)光二極管LED，各個(gè)發(fā)光二極管LED與所述的波紋折射區(qū)位置相對(duì)應(yīng)。該照明裝置中的各個(gè)發(fā)光二極管LED在基板上沿圓周方向分布，且每個(gè)發(fā)光二極管LED可以分別與相應(yīng)的徑向波紋凸脊位置相對(duì)應(yīng)。該照明裝置中每個(gè)發(fā)光二極管LED也可以分別與相應(yīng)的蝸線型波紋凸脊位置相對(duì)應(yīng)。該照明裝置中的發(fā)光二極管LED與該透鏡結(jié)構(gòu)的透鏡后端面的距離不超過(guò)5mm。該照明裝置中的各個(gè)發(fā)光二極管LED的發(fā)光顏色相同、發(fā)光顏色不同或者色溫不同。該照明裝置中的透鏡結(jié)構(gòu)通過(guò)光硬化樹(shù)脂粘合層固定粘接于所述的殼體前端。采用了該發(fā)明的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的照明裝置，由于其在透鏡前端面上具有菲涅爾折射區(qū)、凸透鏡折射區(qū)、波紋折射區(qū)，透鏡后端面上具有外緣內(nèi)部反射區(qū)、凸面折射區(qū)、全反射區(qū)，從而能夠?qū)⒔^大部分的入射光有效進(jìn)行發(fā)散混合折射，同時(shí)可以將少部分光進(jìn)行反射、折射重定向從而集成光束，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，工作性能穩(wěn)定可靠，同時(shí)可以根據(jù)需要靈活調(diào)整集束的寬度和角度、不同顏色光的散射混合程度，適用范圍較為廣泛，為人們的工作和生活都帶來(lái)了很大的便利。


圖I為本發(fā)明的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)的第一種實(shí)施方式的立體示意圖。圖2為本發(fā)明的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)的透鏡前端面示意圖。圖3為圖2的C-C方向剖視示意圖。圖4為圖2的D-D方向剖視示意圖。
圖5a、5b為本發(fā)明的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)的透射光路示意圖。圖6a為本發(fā)明的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)的第二種實(shí)施方式的立體示意圖。圖6b為本發(fā)明的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)的第三種實(shí)施方式的立體示意圖。圖7為本發(fā)明的照明裝置的發(fā)光組件的示意圖。圖8為本發(fā)明的照明裝置的發(fā) 光組件與發(fā)光燈體聚光透鏡的位置對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。圖9為本發(fā)明的照明裝置的整體外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖I至圖4、圖5a、圖5b所示,該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu),包括(I)透鏡前端面I ;(2)與透鏡前端面I相對(duì)的透鏡后端面2 ；其中，所述的透鏡結(jié)構(gòu)為具有光滑表面的單片復(fù)合菲涅爾透鏡。該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的透鏡前端面I包括(I)菲涅爾折射區(qū)11，分布于該透鏡前端面I的外部邊緣區(qū)域，將入射光折射形成定向光束；(2)凸透鏡折射區(qū)12，分布于該透鏡前端面I的中心部位，將入射光進(jìn)行聚光折射；(3)波紋折射區(qū)13，分布于所述的透鏡前端面I上的該菲涅爾折射區(qū)11與凸透鏡折射區(qū)12之間，且將入射光進(jìn)行發(fā)散混合折射，從而可以實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)、不同溫度的光相互之間的發(fā)散和混合，保證出射光是一束同種光線的集合輸出。其中，在本發(fā)明的第一種實(shí)施例中，所述的波紋折射區(qū)13中可以具有數(shù)個(gè)沿徑向直線發(fā)散延伸的徑向波紋凸脊14 ;所述的徑向波紋凸脊14的寬度自中心向周邊逐漸增加，且相鄰的徑向波紋凸脊14之間具有分割凹槽15，所述的徑向波紋凸脊14的橫截面可以呈三角形、半圓形、弓形、半橢圓形或者半多邊形。請(qǐng)參閱圖6a所示，在本發(fā)明的第二種實(shí)施例中，該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的波紋折射區(qū)13中也可以具有數(shù)個(gè)沿徑向蝸線發(fā)散延伸的蝸線型波紋凸脊16，所述的蝸線型波紋凸脊16的寬度自中心向周邊逐漸增加；相鄰的蝸線型波紋凸脊16之間具有分割凹槽17，所述的蝸線型波紋凸脊16的橫截面可以呈三角形、半圓形、弓形、半橢圓形或者半多邊形。再請(qǐng)參閱圖6b所示，在本發(fā)明的第三種實(shí)施例中，該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的波紋折射區(qū)13中還可以具有數(shù)個(gè)沿以該透鏡前端面的中心部位為圓心的同心圓周方向排列的鱗狀凸起18，所述的鱗狀凸起18的大小自中心向周邊逐漸增加，且該鱗狀凸起18可以為棱錐體、棱臺(tái)體、半球體、半橢球體、圓柱體或者圓錐體。再請(qǐng)參閱圖3和圖4所示，該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的透鏡后端面2包括(I)外緣內(nèi)部反射區(qū)21，分布于該透鏡后端面2的外部邊緣區(qū)域，且厚度從外部邊緣向中心部位方向逐漸增加，將入射光進(jìn)行內(nèi)部反射并重定向至發(fā)光燈體的照射方向；(2)凸面折射區(qū)22，分布于該透鏡后端面2的中心部位，將入射光進(jìn)行聚光折射；
(3)全反射區(qū)23，分布于所述的透鏡后端面2上的該外緣內(nèi)部反射區(qū)21與凸面折射區(qū)22之間，將入射光進(jìn)行全反射并射入該透鏡結(jié)構(gòu)中。其中，該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的透鏡后端面2的外緣內(nèi)部反射區(qū)21的表面上覆蓋有介質(zhì)膜，從而能夠進(jìn)一步增強(qiáng)該外緣內(nèi)部反射區(qū)21的反射率。同時(shí)，所述的外緣內(nèi)部反射區(qū)21沿該透鏡結(jié)構(gòu)的中心軸向截面呈梯形；所述的全反射區(qū)23為所述的外緣內(nèi)部反射區(qū)21與凸面折射區(qū)22之間的內(nèi)圓筒面；所述的凸面折射區(qū)22的外部邊緣位置221與所述的波紋折射 區(qū)13的外部邊緣位置131沿該透鏡結(jié)構(gòu)的中心軸向相對(duì)應(yīng)。不僅如此，在本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中，該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)的最大厚度可以不超過(guò)10mm，且該發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)的直徑可以不超過(guò)45mm;當(dāng)然本發(fā)明的技術(shù)方案中，可以根據(jù)不同型號(hào)的發(fā)光燈體的尺寸，靈活調(diào)整透鏡結(jié)構(gòu)的最大厚度以及直徑的參數(shù)，從而和實(shí)際的應(yīng)用相適應(yīng)。再請(qǐng)參閱圖7至圖9該具有上述的透鏡結(jié)構(gòu)的照明裝置，其中包括-殼體3，以及-設(shè)置于殼體3中的發(fā)光組件4；所述的透鏡結(jié)構(gòu)設(shè)置于該殼體3前端，且該透鏡結(jié)構(gòu)的位置與所述的發(fā)光組件4相對(duì)應(yīng)。該照明裝置中的發(fā)光組件4包括基板41和設(shè)置于該基板41上的數(shù)個(gè)發(fā)光二極管LED 42，各個(gè)發(fā)光二極管LED 42與所述的波紋折射區(qū)13的位置相對(duì)應(yīng)。在本發(fā)明的第一種具體實(shí)施例中，該照明裝置中的波紋折射區(qū)13中具有數(shù)個(gè)沿徑向直線發(fā)散延伸的徑向波紋凸脊14，所述的各個(gè)發(fā)光二極管LED 42在基板41上沿圓周方向分布，且每個(gè)發(fā)光二極管LED 42分別與相應(yīng)的徑向波紋凸脊14的位置相對(duì)應(yīng)。在本發(fā)明的第二種具體實(shí)施例中，該照明裝置中的波紋折射區(qū)13中具有數(shù)個(gè)沿徑向直線發(fā)散延伸的蝸線型波紋凸脊16，所述的各個(gè)發(fā)光二極管LED 42在基板41上沿圓周方向分布，且每個(gè)發(fā)光二極管LED 42分別與相應(yīng)的蝸線型波紋凸脊16的位置相對(duì)應(yīng)。同時(shí)，該照明裝置中的發(fā)光二極管LED 42與該透鏡結(jié)構(gòu)的透鏡后端面2的距離不超過(guò)5_;當(dāng)然本發(fā)明的技術(shù)方案中，可以根據(jù)不同型號(hào)的發(fā)光燈體的尺寸，靈活調(diào)整透鏡結(jié)構(gòu)的透鏡后端面2與發(fā)光二極管LED 42的距離參數(shù)，從而和實(shí)際的應(yīng)用相適應(yīng)。該照明裝置中的各個(gè)發(fā)光二極管LED 42的發(fā)光顏色或者色溫不同，且所述的透鏡結(jié)構(gòu)可以通過(guò)光硬化樹(shù)脂粘合層固定粘接于所述的殼體3的前端。在實(shí)際使用當(dāng)中，本發(fā)明的基本思想是充分利用了 LED技術(shù)的先進(jìn)性，并利用了光譜學(xué)技術(shù)(光譜學(xué)技術(shù)是將LED技術(shù)和光學(xué)技術(shù)進(jìn)行兼容并蓄所產(chǎn)生出的一種新的技術(shù))。在本發(fā)明中利用了光譜學(xué)技術(shù)的原理，使用了不同顏色的LED，不同顏色的LED發(fā)出的光的經(jīng)過(guò)本發(fā)明的透鏡結(jié)構(gòu)進(jìn)行折射后，能夠進(jìn)行發(fā)散混合，其中首先依賴(lài)于菲涅爾透鏡，同時(shí)也依賴(lài)本發(fā)明的特殊的復(fù)合折射結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生了能夠適合人的眼睛的感覺(jué)的光線頻譜，，而且效率較高，因此本發(fā)明的照明裝置能夠使用更少的能量獲得更高的光亮度。同時(shí)，將不同顏色和色溫的LED發(fā)出的光進(jìn)行混合，還能夠產(chǎn)生可以自由調(diào)節(jié)的光的顏色，本發(fā)明的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)就能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)將LED發(fā)射源發(fā)出的光進(jìn)行混合和聚光的作用和效果，而且本發(fā)明的LED陣列排成環(huán)形，從而能夠使得LED與波紋折射區(qū)的各個(gè)折射散射混合功能單元相對(duì)應(yīng)，從而獲得好的光線發(fā)散混合效果。本發(fā)明就是將合適的波紋折射特點(diǎn)應(yīng)用在徑向陣列中，而且與LED陣列相對(duì)應(yīng)的位置上，從而將大部分光經(jīng)過(guò)波紋折射區(qū)13朝多個(gè)方向進(jìn)行折射和散射，從而使得不同色溫的光線能夠彼此重疊，從而將不同色溫/顏色的光線進(jìn)行混合。而少部分的光線能夠通過(guò)本發(fā)明的聚光透鏡結(jié)構(gòu)中的菲涅爾折射區(qū)11并經(jīng)過(guò)多次內(nèi)部反射后最終進(jìn)行會(huì)聚，并成為一個(gè)具有相對(duì)較小的光束角度的出射光束圖形，提高了光能量的利用率。通過(guò)調(diào)節(jié)改變菲涅爾折射區(qū)11、凸透鏡折射區(qū)12、波紋折射區(qū)13三部分所占的比例和菲涅爾折射角度，能夠獲得不同的出射光束圖形。采用了上述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的照明裝置，由于其在透鏡前端面I 上具有菲涅爾折射區(qū)11、凸透鏡折射區(qū)12、波紋折射區(qū)13，透鏡后端面2上具有外緣內(nèi)部反射區(qū)21、凸面折射區(qū)22、全反射區(qū)23，從而能夠?qū)⒔^大部分的入射光有效進(jìn)行發(fā)散混合折射，同時(shí)可以將少部分光進(jìn)行反射、折射重定向從而集成光束，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，工作性能穩(wěn)定可靠，同時(shí)可以根據(jù)需要靈活調(diào)整集束的寬度和角度、不同顏色光的散射混合程度，適用范圍較為廣泛，為人們的工作和生活都帶來(lái)了很大的便利。在此說(shuō)明書(shū)中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，包括 -透鏡前端面，以及 -與該透鏡前端面相對(duì)的透鏡后端面； 其特征在于， 所述的透鏡結(jié)構(gòu)為具有光滑表面的單片復(fù)合菲涅爾透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的透鏡前端面包括 -菲涅爾折射區(qū)，分布于該透鏡前端面的外部邊緣區(qū)域，將入射光折射形成定向光束； -凸透鏡折射區(qū)，分布于該透鏡前端面的中心部位，將入射光進(jìn)行聚光折射； -波紋折射區(qū)，分布于所述的透鏡前端面上的該菲涅爾折射區(qū)與凸透鏡折射區(qū)之間，且將入射光進(jìn)行發(fā)散混合折射。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的波紋折射區(qū)中具有數(shù)個(gè)沿徑向直線發(fā)散延伸的徑向波紋凸脊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的徑向波紋凸脊的寬度自中心向周邊逐漸增加。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰的徑向波紋凸脊之間具有分割凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的徑向波紋凸脊的橫截面呈三角形、半圓形、弓形、半橢圓形或者半多邊形。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的波紋折射區(qū)中具有數(shù)個(gè)沿徑向蝸線發(fā)散延伸的蝸線型波紋凸脊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的蝸線型波紋凸脊的寬度自中心向周邊逐漸增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰的蝸線型波紋凸脊之間具有分割凹槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的蝸線型波紋凸脊的橫截面呈三角形、半圓形、弓形、半橢圓形或者半多邊形。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的波紋折射區(qū)中具有數(shù)個(gè)沿以該透鏡前端面的中心部位為圓心的同心圓周方向排列的鱗狀凸起。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的鱗狀凸起的大小自中心向周邊逐漸增加。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的鱗狀凸起為棱錐體、棱臺(tái)體、半球體、半橢球體、圓柱體或者圓錐體。
14.根據(jù)權(quán)利要求2至13中任一項(xiàng)所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的透鏡后端面包括 -外緣內(nèi)部反射區(qū)，分布于該透鏡后端面的外部邊緣區(qū)域，且厚度從外部邊緣向中心部位方向逐漸增加，將入射光進(jìn)行內(nèi)部反射并重定向至發(fā)光燈體的照射方向； -凸面折射區(qū)，分布于該透鏡后端面的中心部位，將入射光進(jìn)行聚光折射； -全反射區(qū)，分布于所述的透鏡后端面上的該外緣內(nèi)部反射區(qū)與凸面折射區(qū)之間，將入射光進(jìn)行全反射并射入該透鏡結(jié)構(gòu)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的外緣內(nèi)部反射區(qū)的透鏡后端面表面上覆蓋介質(zhì)膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的外緣內(nèi)部反射區(qū)沿該透鏡結(jié)構(gòu)的中心軸向截面呈梯形。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的全反射區(qū)為所述的外緣內(nèi)部反射區(qū)與凸面折射區(qū)之間的內(nèi)圓筒面。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的凸面折射區(qū)的外部邊緣位置與所述的波紋折射區(qū)的外部邊緣位置沿該透鏡結(jié)構(gòu)的中心軸向相對(duì)應(yīng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的透鏡結(jié)構(gòu)的最大厚度不超過(guò)10mm。
20.根據(jù)權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的透鏡結(jié)構(gòu)的直徑不超過(guò)45mm。
21.一種具有權(quán)利要求I所述的透鏡結(jié)構(gòu)的照明裝置，其特征在于，所述的照明裝置包括 -殼體，以及 -設(shè)置于殼體中的發(fā)光組件； 所述的透鏡結(jié)構(gòu)設(shè)置于該殼體前端，且該透鏡結(jié)構(gòu)的位置與所述的發(fā)光組件相對(duì)應(yīng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的照明裝置，其特征在于，所述的透鏡前端面包括波紋折射區(qū)，該波紋折射區(qū)將入射光進(jìn)行發(fā)散混合折射，所述的發(fā)光組件包括基板和設(shè)置于該基板上的數(shù)個(gè)發(fā)光二極管LED，各個(gè)發(fā)光二極管LED與所述的波紋折射區(qū)位置相對(duì)應(yīng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的照明裝置，其特征在于，所述的波紋折射區(qū)中具有數(shù)個(gè)沿徑向直線發(fā)散延伸的徑向波紋凸脊，所述的各個(gè)發(fā)光二極管LED在基板上沿圓周方向分布，且每個(gè)發(fā)光二極管LED分別與相應(yīng)的徑向波紋凸脊位置相對(duì)應(yīng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的照明裝置，其特征在于，所述的波紋折射區(qū)中具有數(shù)個(gè)沿徑向直線發(fā)散延伸的蝸線型波紋凸脊，所述的各個(gè)發(fā)光二極管LED在基板上沿圓周方向分布，且每個(gè)發(fā)光二極管LED分別與相應(yīng)的蝸線型波紋凸脊位置相對(duì)應(yīng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的照明裝置，其特征在于，所述的發(fā)光二極管LED與該透鏡結(jié)構(gòu)的透鏡后端面的距離不超過(guò)5mm。
26.根據(jù)權(quán)利要求22至25中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，所述的各個(gè)發(fā)光二極管LED的發(fā)光顏色相同、發(fā)光顏色不同或者色溫不同。
27.根據(jù)權(quán)利要求21至25中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，所述的透鏡結(jié)構(gòu)通過(guò)光硬化樹(shù)脂粘合層固定粘接于所述的殼體前端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)，包括透鏡前端面以及與透鏡前端面相對(duì)的透鏡后端面，其中透鏡結(jié)構(gòu)為具有光滑表面的單片復(fù)合菲涅爾透鏡。本發(fā)明還包括具有該透鏡結(jié)構(gòu)的照明裝置。采用該種結(jié)構(gòu)的發(fā)光燈體聚光透鏡結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的照明裝置，在透鏡前端面上具有菲涅爾折射區(qū)、凸透鏡折射區(qū)、波紋折射區(qū)，透鏡后端面上具有外緣內(nèi)部反射區(qū)、凸面折射區(qū)、全反射區(qū)，能夠?qū)⒔^大部分的入射光有效進(jìn)行發(fā)散混合折射，并將少部分光進(jìn)行反射、折射重定向從而集成光束，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，工作性能穩(wěn)定可靠，同時(shí)可根據(jù)需要靈活調(diào)整集束的寬度和角度、不同顏色光的散射混合程度，適用范圍較為廣泛，為人們的工作和生活都帶來(lái)了很大的便利。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102829430SQ20111015872
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者蔡子豐 申請(qǐng)人:蔡子豐