【技术领域】

本发明通常涉及灯具领域，特别地， 本发明涉及二次内反射式透镜及采用该 透镜的 LED灯具。

【背景技术】

目前 LED(light-emitting diode, 简称)灯具的应用已经越来越广泛。 LED灯 具， 顾名思义， 其为采用发光二极管 (LED)芯片作为主要发光源的照明器具。 发 光二极管芯片 (也可称为 LED发光芯片或直接成为 LED)是一种固态的半导体元 件， 其利用电流顺向流通到半导体 P-N 结耦合处， 再由半导体中分离的带负电 的电子与带正电的空穴两种载子相互结合后， 而产生光子发射，不同种类的 LED 能够发出不同波长的光线。

发光二极管（LED) 的光强分布是中间强， 四周弱， 中间的发光强度约占总 发光强度的 70%~80%左右， 四周的发光强度约占总发光强度 20%~30%左右。 LED 的光线直射出来太过刺眼， 人们直视太过刺眼， 会形成眩目。 现有技术中 的 LED灯具多是在 LED芯片表面加装一个配光作用的透镜， LED芯片发出的光 直接透过所述透镜向外传播， 这样光线很眩目。 现有技术中也有的 LED灯具在 LED 芯片上表面加一个反光杯， 但光线中的中心光路没有办法得到一个很均匀 的光斑效果。

因此， 有必要提出一种改进的 LED灯具来克服上述技术问题。

【本发明内容】

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些 方面以及简要介绍一些较佳 实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和 发明名称中可能会做些简化或省略 以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目 的模糊， 而这种简化或省略不能用 于限制本发明的范围。

本发明的目的在于提供一种新型的透镜及采用 该新型的透镜的 LED灯具， 其可以投射出较为均匀的灯光， 从而具有较低的眩目度。

为实现上述目的， 根据本发明的一个方面， 本发明提供一种透镜， 其包括： 入光面、与所述入射面的一部分相对的第一次 反射面、与第一次反射面相对的第 二次反射面和与第二次反射面相对的出光面， 入射光由所述入光面射入所述透 镜， 并随后被投射于所述第一次反射面， 所述第一次反射面将投射于其上的光线 反射至所述第二次反射面，所述第二次反射面 将投射于其上的光线反射至所述出 光面， 投射于所述出光面的光线由所述出光面射出所 述透镜。

作为本发明的一个实施例， 所述第一次反射面是： 由于所述透镜的折射率而 在所述透镜的表面形成的全反射面或在所述透 镜的表面覆盖的反射膜； 和 /或， 所述第二次反射面是：由于所述透镜的折射率 而在所述透镜的表面形成的全反射 面， 或在所述透镜的表面覆盖的反射膜。优选的， 形成所述第一次反射面的反射 膜为电镀膜，在形成所述第一次反射面的反射 膜外涂覆有一层保护涂层， 作为所 述第二次反射面的反射膜电镀全反射膜或喷洒 漫反射膜。

作为本发明的一个实施例， 所述第一次反射面和 /或所述第二次反射面设置 有微曲面结构。

作为本发明的一个实施例，所述透镜具有形成 于所述透镜的第一侧的第一表 面和形成于所述透镜的第二侧的第二表面，第 一表面的一部分作为入光面， 第二 表面中的与所述入光面纵向相对的部分作为第 一次反射面，第二表面的另一部分 作为第二次反射面， 第一表面上与第二次反射面纵向相对的另一部 分作为出光 面， 所述第一次反射面与所述第二次反射面在横向 上相互错开。

作为本发明的一个实施例， 所述透镜为轴心对称结构， 所述纵向为所述透镜 的轴心方向， 所述横向与所述纵向相垂直， 所述透镜的中心设置有通孔。

根据本发明的另一个方面， 本发明提供一种 LED灯具， 其包括： 散热器； 固定于所述散热器的表面上的多个用于发光的 LED芯片；位于所述 LED芯片的 前方的透镜，所述透镜包括入光面、与所述入 射面的一部分相对的第一次反射面、 与第一次反射面相对的第二次反射面和与第二 次反射面相对的出光面。其中至少 部分 LED芯片的发光束的中心对准所述第一次反射面 ，所述 LED芯片发出的光 经过入射面进入所述透镜， 并被投射于所述第一次反射面上， 所述第一次反射面 将投射于其上的光线反射至所述第二次反射面 ，所述第二次反射面将投射于其上 的光线反射至所述出光面， 投射于所述出光面的光线由所述出光面射出所 述透 作为本发明的一个实施例， 所述 LED灯具还包括固定螺杆， 所述透镜的中 部设置有通孔， 所述固定螺杆的一端穿过所述通孔后固定于所 述散热器上， 所述 固定螺杆的另一端抵靠于所述透镜上，借助所 述固定螺杆将所述透镜与所述散热 器固定在一起。

作为本发明的一个实施例， 所述 LED灯具还包括固定框， 通过所述固定框 将所述散热器和所述透镜固定在一起。

作为本发明的一个实施例， 所述 LED灯具还包括有固定螺杆和灯罩， 所述 透镜的中部设置有通孔，所述固定螺杆的一端 穿过所述通孔后固定于所述散热器 上， 所述固定螺杆的另一端抵靠于所述透镜上，借 助所述固定螺杆将所述透镜与 所述散热器固定在一起， 所述灯罩与所述透镜和散热器固定在一起， 所述灯罩包 括有侧壁， 该侧壁环绕所述透镜， 所述 LED灯具还包括安装于所述灯罩的侧壁 内侧的多个 LED芯片， 所述侧壁的内侧设有反光层。

与现有技术相比， 本发明中利用了所述透镜对入射的灯光进行二 次反射， 从 而可以从很大程度上使得入射的灯光更为均匀 ， 降低了采用这种透镜的 LED灯 具的炫目度。

【附图说明】

接下来的具体实施方式、后面的权利要求以及 附图将有助于了解本发明的具 体特征， 各实施例以及优点， 其中：

图 1示出了根据本发明中的 LED灯具在一个实施例的结构示意图； 图 2示出了根据本发明中的 LED灯具在另一个实施例的结构示意图； 图 3示出了根据本发明中的 LED灯具在再一个实施例的结构示意图。

【具体实施方式】

本发明所称的 "一个实施例 "或"实施例 "是指可包含于本发明至少一个实现方 式中的特定特征、 结构或特性。 在本说明书中不同地方出现的"在一个实施例� �" 并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择 性的与其他实施例互相排斥的实施 例。

下面参考图 1 -图 2来介绍本发明的各个实施例。 然而， 所属领域内的普通 技术人员容易理解的是这里根据这些附图列出 的细节描述仅仅是解释性的，本发 明并不仅限于这些实施例。

图 1示出了根据本发明中的 LED灯具在一个实施例的结构示意图。 图 1所 示， 所述 LED灯具包括散热器 1 10、 固定于所述固定于所述散热器 1 10的表面 上的多个用于发光的 LED芯片 120和透镜 130。

所述透镜 130包括入光面 131、 与所述入射面 131 的一部分相对的第一次 反射面 132、 与第一次反射面 132相对的第二次反射面 133和与第二次反射面 133相对的出光面 134。 至少部分 LED芯片 131 的发光束的中心对准所述第一 次反射面， LED芯片 120发出的部分光线 (由图 1 中的虚线 150表示)由所述入 光面 131射入所述透镜 130， 并随后被投射于所述第一次反射面 132， 所述第一 次反射面 132将投射于其上的光线反射至所述第二次反射 面 133，所述第二次反 射面 133将投射于其上的光线反射至所述出光面 134， 投射于所述出光面 134 的光线由所述出光面 134射出所述透镜 130。

由于所述 LED芯片 120的发光束的中心对准所述第一次反射面， 并且 LED 芯片的发出的光线的光强分布是中间强， 四周弱， 因此所述 LED芯片 120发出 的光强较高的光线大部分会第一次反射面进行 反射，从而避免了光强较高的光线 直接通过所述出光面 134发射出去。 LED芯片 120发出的光线在所述透镜 130 中完成二次反射， 光线在所述透镜 130 中反复反射的过程中会将所述透镜 130 点亮， 从而将 LED芯片的发光点转换成了所述透镜 130的发射面， 也可以认为 所述透镜 130形成了光线的发射体， 从而降低了眩目度， 美化了整体结构。

在如图 1所示的实施例中， 所述透镜 130具有形成于所述透镜的第一侧 (靠 近所述散热器 110的一侧)的第一表面和形成于所述透镜的第� �侧 (远离所述散热 器 110的一侧)的第二表面。 第一表面的一部分作为入光面 131， 第二表面中的 与所述入光面 131纵向相对的部分作为第一次反射面 132，第二表面的另一部分 作为第二次反射面 133，第一表面上与第二次反射面 133纵向相对的另一部分作 为出光面 134， 所述第一次反射面 132与所述第二次反射面 133在横向上相互 错开。 如图 1 所示， 所述透镜 130整体为轴心对称结构， 所述纵向为所述透镜 的轴心 135方向，所述横向与所述纵向相垂直，所述 LED芯片 120排布成一圈， 相邻的两个 LED芯片 120之间间隔一段距离， 比如可以是轴心对称的 4边、 6 边、 8边形状。 当然在其他实施例中， 所述透镜 130也可以是非对称结构， 比如 透镜本体在上下左右 4个方向不对称。

所述透镜 130的第一次反射面 132具有多种实现方式， 一种是利用所述透 镜的折射率而在所述透镜 130 的表面形成的全反射面， 另一种是在所述透镜的 表面覆盖的反射膜， 此时第一反射面 132进行反射效率较高的反射， 当然还可 以采用现有技术中的其他任何实现方式。在一 个优先的实施例中， 形成所述第一 次反射面的反射膜为电镀膜， 所述电镀膜可以是铝、 银、 铜和 /或金的电镀膜。 在另一个优选的实施例中，在形成所述第一次 反射面的反射膜外涂覆有一层保护 涂层， 以对形成所述第一次反射面的反射膜进行保护 。

所述透镜 130的第二次反射面 133也具有多种实现方式。 一种是由于所述 透镜的折射率而在所述透镜 130 的表面形成的全反射面， 此时有一部分光线可 能会从所述第二反射面 133 处透射出来； 另一种是在所述透镜的表面电镀形成 的全反射膜， 这时反射效率较高， 反射后的光线能量较大； 再一种是在所述透镜 的表面喷洒漫反射材料而形成的漫反射膜，使 光线得到最大化的漫射扩散， 可以 很好的降低灯具的炫目度。

在一个具体的实施例中， 所述第一次反射面设置微曲面结构， 这样能够更有 效的精密分布光线。 同样的， 第二次反射面也设置微曲面结构， 同样能够更有效 的精密分布光线， 并美化结构。

再次参看图 1所示， 所述 LED灯具包括有固定螺杆 140， 所述透镜 130的 中部设置有通孔， 所述固定螺杆 140 的一端穿过所述通孔后固定于所述散热器 110上， 所述固定螺杆 140的另一端抵靠于所述透镜 130上， 借助所述固定螺 杆 140将所述透镜 130与所述散热器 110固定在一起。图 1所示的 LED灯具可 以被称为开放式灯具。

图 2示出了根据本发明中的 LED灯具在另一个实施例的结构示意图。 如图 2所示， 所述 LED灯具包括散热器 210、 固定于所述固定于所述散热器 210的 表面上的多个用于发光的 LED芯片 220和透镜 230。

所述透镜 230包括入光面 231、 与所述入射面 231 的一部分相对的第一次 反射面 232、 与第一次反射面 232相对的第二次反射面 233和与第二次反射面 233相对的出光面 234。

除了特别说明的结构外， 图 2中的 LED灯具中的工作原理与图 1 中的 LED 灯具的相同， 这里就不再重复描述了。 图 2中的 LED灯具与图 1 中的 LED灯具 的区别在于， 所述 LED灯具还包括固定框 240， 通过所述固定框 240将所述散 热器 210和所述透镜 230固定在一起。图 2所示的 LED灯具可以被称为封闭式 灯具。

图 3示出了根据本发明中的 LED灯具在再一个实施例的结构示意图。 如图 3所示， 所述 LED灯具包括散热器 310、 固定于所述固定于所述散热器 310的 表面上的多个用于发光的 LED芯片 320和透镜 330。 所述透镜 330包括入光面 331、 与所述入射面 331 的一部分相对的第一次 反射面 332、 与第一次反射面 332相对的第二次反射面 333和与第二次反射面 333相对的出光面 334。

除了特别说明的结构外， 图 3中的 LED灯具中的实现方式和工作原理与图 1 中的 LED灯具的相同， 这里就不再重复描述了。 图 3中的 LED灯具与图 1 中 的 LED灯具的区别在于， 图 3中的 LED灯具包括有固定螺杆 340和灯罩 360， 所述透镜 330的中部设置有通孔， 所述固定螺杆 340的一端穿过所述通孔后固 定于所述散热器 310上， 所述固定螺杆 340的另一端抵靠于所述透镜 330上， 借助所述固定螺杆 340将所述透镜 330与所述散热器 310固定在一起。

所述灯罩 360也可以通过所述固定螺杆 340与所述透镜 330和散热器 310 固定在一起， 所述灯罩 360包括有侧壁 361， 该侧壁环绕所述透镜 330， 所述灯 罩 360可以用来防护喷洒在透镜 330的第二次反射面的漫射材料。 在一个实施 例中， 可以在所述灯罩的内部边沿加装一圈 LED芯片 370， 这些 LED芯片向所 述灯罩的侧壁 361 的内侧发射灯光， 所述侧壁 361 的内侧设有反光层， 反射投 射于上的光线，这样所述灯罩 360就可以被点亮。由安装于散热器 310上的 LED 芯片 320作为主光源，由安装于所述灯罩 360上的 LED芯片 370作为辅助光源， 从而形成一个半开放式的灯具。

很显然， 所属领域内的普通技术人员能够理解的是， 本发明中的透镜也可以 配合其他光源形成其他灯具。从本发明的一个 方面来讲， 本发明也提供了一种新 型的如上面几个实施例中的透镜， 该透镜可以配合光源形成各种灯具。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方 式。需要指出的是， 熟悉该领 域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的 任何改动均不脱离本发明的权利 要求书的范围。相应地， 本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前 述具体实 施方式。