專利名稱：一種led聚光透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)聚光透鏡技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說，是涉及一種具有高效聚光功能的透鏡。
背景技術(shù)：
為了實(shí)現(xiàn)對LED的聚光，現(xiàn)有技術(shù)的一種做法是采用具有拋物面的反光杯實(shí)現(xiàn)聚光，但是這種方式卻難以應(yīng)用于發(fā)光角小(如當(dāng)發(fā)光角小于5度)的場合，必須將反光杯尺寸增大，否則發(fā)光角較小的光線無法被利用，最終將增大光線的發(fā)光角?，F(xiàn)有技術(shù)中也出現(xiàn)了采用凸透鏡對LED進(jìn)行聚光的技術(shù)方案，但這些方案存在LED光通量利用率較低的問題，具體表現(xiàn)在發(fā)光角較大的光線無法被利用，最終降低了燈具的光效。 另外，現(xiàn)有技術(shù)中還出現(xiàn)了一些新型的LED聚光透鏡，透鏡的材質(zhì)通常為PC(PolyCarbonate,聚碳酸酯)或PMMA(Polymethyl Methacrylate聚甲基丙烯酸甲酯)，其原理是利用光的全反射和折射，制作成比較聚光的透鏡，實(shí)現(xiàn)對光線的匯聚。但這些LED聚光透鏡通常存在成型工藝要求較高，加工難度較大等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種LED聚光透鏡，其具有高效的聚光功能，并且具有較高的LED光通量利用率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種技術(shù)方案是提供一種LED聚光透鏡，所述聚光透鏡為呈圓臺狀的回轉(zhuǎn)體，并具有與回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸重合的光軸，所述聚光透鏡包括對應(yīng)聚光透鏡小端的光源容納槽、對應(yīng)聚光透鏡大端的出光面以及位于聚光透鏡外側(cè)壁的全反射面，所述光源容納槽為底部具有向外突出的錐面的圓柱形槽，所述錐面的頂點(diǎn)位于所述光軸上，所述錐面與所述出光面的對應(yīng)部分共同界定出一中心聚光部分，所述錐面的母線與所述光軸的夾角e滿足以下公式
0= 90° ——°^- (n -1)式中，n為透鏡材料的折射率，a的取值在10_15°之間。更具體地，所述透鏡材料的折射率n為I. 59，所述母線與所述光軸的夾角0為70°，所述所述錐面的頂點(diǎn)與所述小端之間的距離為3毫米。更具體地，所述光源容納槽的直徑不大于9毫米。更具體地，所述聚光透鏡的外徑為12. I毫米，高度為6. 3毫米。更具體地，所述回轉(zhuǎn)體的母線由多段線段首尾連接而成，由所述小端至所述大端，所述多段線段與所述光軸之間的夾角依次減小。更具體地，所述多段線段與光軸的夾角P滿足以下公式
式中，n為透鏡材料的折射率，m為自所述小端開始，所述多段線段中各線段的序號數(shù)，入的取值在4-6°之間。更具體地，入的取值為5°，所述多段線段包括13段線段。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的另一種技術(shù)方案是提供一種LED聚光透鏡，所述聚光透鏡是由多個(gè)上述的LED聚光透鏡相交并成為一體而構(gòu)成，所述多個(gè)聚光透鏡出光面的周圍部分位于同一平面，所述錐面的頂點(diǎn)在平面上均勻分布。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明對LED具有高效的聚光功能，LED發(fā)出的光線經(jīng)本發(fā)明LED聚光透鏡作用后，其出射光幾乎與光軸平行，發(fā)光角非常??；在保證聚光功能的同時(shí)，本發(fā)明還可極大提高燈具對LED光通量的利用率；另外，本發(fā)明LED聚光透鏡的加工成型也相對簡單，其尺寸可以做的很小，有利于實(shí)現(xiàn)燈具的小型化。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例一的立體示意圖；圖2是圖I的側(cè)視示意圖；圖3是圖I的剖視示意圖；圖4是圖I所示實(shí)施例的光路原理圖；圖5是圖I所示實(shí)施例的配光曲線圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例二的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參照圖I至圖3，為本發(fā)明的實(shí)施例一，所述聚光透鏡L為呈圓臺狀的回轉(zhuǎn)體，并具有與回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸重合的光軸A，所述聚光透鏡包括對應(yīng)聚光透鏡小端的光源容納槽
I、對應(yīng)聚光透鏡大端的出光面2以及位于聚光透鏡外側(cè)壁的全反射面3。所述光源容納槽I為底部具有向外突出的錐面11的圓柱形槽，所述錐面11的頂點(diǎn)位于所述光軸上，所述錐面11與所述出光面2的對應(yīng)部分共同界定出一中心聚光部分。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)施例對LED具有高效的聚光功能，LED發(fā)出的光線經(jīng)本發(fā)明LED聚光透鏡作用后，其出射光幾乎與光軸平行，發(fā)光角非常??；在保證聚光功能的同時(shí)，本發(fā)明還可極大提高燈具對LED光通量的利用率；另外，本發(fā)明LED聚光透鏡的加工成型也相對簡單，其尺寸可以做的很小，有利于實(shí)現(xiàn)燈具的小型化。以下對本實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)介紹。請參照圖3及圖4,所述錐面11的頂點(diǎn)位于所述光軸上,本實(shí)施例中,所述錐面11的母線與所述光軸A的夾角0滿足以下公式
權(quán)利要求
1.一種LED聚光透鏡，所述聚光透鏡為呈圓臺狀的回轉(zhuǎn)體，并具有與回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸重合的光軸，其特征在于所述聚光透鏡包括對應(yīng)聚光透鏡小端的光源容納槽、對應(yīng)聚光透鏡大端的出光面以及位于聚光透鏡外側(cè)壁的全反射面，所述光源容納槽為底部具有向外突出的錐面的圓柱形槽，所述錐面的頂點(diǎn)位于所述光軸上，所述錐面與所述出光面的對應(yīng)部分共同界定出一中心聚光部分，所述錐面的母線與所述光軸的夾角e滿足以下公式
2.如權(quán)利要求I所述的LED聚光透鏡，其特征在于所述透鏡材料的折射率n為I.59，所述母線與所述光軸的夾角9為70。，所述錐面的頂點(diǎn)與所述小端之間的距離為3毫米。
3.如權(quán)利要求2所述的LED聚光透鏡，其特征在于所述光源容納槽的直徑不大于9毫米。
4.如權(quán)利要求3所述的LED聚光透鏡，其特征在于所述聚光透鏡的外徑為12.I毫米，高度為6. 3毫米。
5.如權(quán)利要求I至4任意一項(xiàng)所述的LED聚光透鏡，其特征在于所述回轉(zhuǎn)體的母線由多段線段首尾連接而成，由所述小端至所述大端，所述多段線段與所述光軸之間的夾角依次減小。
6.如權(quán)利要求5所述的LED聚光透鏡，其特征在于所述多段線段與光軸的夾角@滿足以下公式
7.如權(quán)利要求6所述的LED聚光透鏡，其特征在于X的取值為5°，所述多段線段包括13段線段。
8.一種LED聚光透鏡，所述聚光透鏡是由多個(gè)如權(quán)利要求I至7任意一項(xiàng)所述的LED聚光透鏡相交并成為一體而構(gòu)成，所述多個(gè)聚光透鏡出光面的位于同一平面，所述錐面的頂點(diǎn)在平面上均勻分布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED聚光透鏡，所述聚光透鏡為呈圓臺狀的回轉(zhuǎn)體，并具有與回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸重合的光軸，所述聚光透鏡包括對應(yīng)聚光透鏡小端的光源容納槽、對應(yīng)聚光透鏡大端的出光面以及位于聚光透鏡外側(cè)壁的全反射面，所述光源容納槽為底部具有向外突出的錐面的圓柱形槽，所述錐面的頂點(diǎn)位于所述光軸上，所述錐面與所述出光面的對應(yīng)部分共同界定出一中心聚光部分。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明對LED具有高效的聚光功能，LED發(fā)出的光線經(jīng)本發(fā)明LED聚光透鏡作用后，其出射光幾乎與光軸平行，發(fā)光角非常小；在保證聚光功能的同時(shí)，本發(fā)明還可極大提高燈具對LED光通量的利用率；另外，本發(fā)明LED聚光透鏡的加工成型也相對簡單。
文檔編號F21V5/04GK102654273SQ201110052870
公開日2012年9月5日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者周明杰, 羅英達(dá) 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