一種led用高光效透鏡及其led光源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種LED用高光效透鏡，其特征在于，所述LED用高光效透鏡為一旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體的頂部為一由內(nèi)凹的自由曲面構(gòu)成的反射面，所述旋轉(zhuǎn)體的外輪廓側(cè)面是以一母線形成的旋轉(zhuǎn)曲面作為出射面，所述的LED用高光效透鏡還包括兩個(gè)入射面，所述的LED用高光效透鏡底部有一內(nèi)凹陷腔體，腔體的側(cè)壁為第一入射面，腔體的頂部為第二入射面。本實(shí)用新型還公開(kāi)一種LED光源，包括所述的LED用高光效透鏡、位于所述LED用高光效透鏡下方的LED元件以及用以固定所述LED用高光效透鏡的承載體。采用內(nèi)凹的自由曲面全反射的好處在于，其可將小角度光線反射到外輪廓側(cè)面出射，增大透鏡出光角度，也可以有效避免鏡面反射損耗。
【專利說(shuō)明】—種LED用高光效透鏡及其LED光源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種LED光源，尤其涉及一種LED用高光效透鏡及其LED光源?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]水晶燈作為一種重要的室內(nèi)燈飾，倍受民眾青睞。目前水晶燈光源主要以白熾燈或鹵素?zé)襞轂橹鳎渚哂邪l(fā)光角度大，超過(guò)300°的優(yōu)點(diǎn)，但是一個(gè)水晶燈通常要用到10?20個(gè)光源，甚至更多，效率低、耗電量大。
[0003]水晶燈光源需要較大的發(fā)光角度，才能將光源周邊的水晶打亮，從而呈現(xiàn)出晶瑩剔透的光學(xué)效果，達(dá)到較好的裝飾作用，從實(shí)際效果來(lái)看，發(fā)光角度在250°左右的光源基本能滿足使用要求。
[0004]由于LED具有光效高，損耗低等優(yōu)勢(shì)，各廠家陸續(xù)推出LED光源水晶燈，但LED光強(qiáng)呈朗伯分布，出光角度110°?130°，要實(shí)現(xiàn)超過(guò)250度左右的出光角度，必須進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)。目前絕大部分LED水晶燈發(fā)光角度只有60°?160°
[0005]本實(shí)用新型的目的提供一種LED用高光效透鏡及其LED光源，能解決現(xiàn)有的LED水晶燈發(fā)光角度小，成本高，出光效率低的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種發(fā)光角度大、成本低、出光效率高的LED用高光效透鏡及其LED光源。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0008]一種LED用高光效透鏡，其特征在于，所述LED用高光效透鏡為一旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體的頂部為一由內(nèi)凹的自由曲面構(gòu)成的反射面，所述旋轉(zhuǎn)體的外輪廓側(cè)面是以一母線形成的旋轉(zhuǎn)曲面作為出射面，所述LED用高光效透鏡還包括兩個(gè)入射面，所述LED用高光效透鏡底部有一內(nèi)凹陷腔體，所述腔體的側(cè)壁為第一入射面，所述腔體的頂部為第二入射面。
[0009]優(yōu)選地，所述腔體的側(cè)壁第一入射面為以從下至上逐漸向內(nèi)傾斜的直線為母線而形成具有一個(gè)斜度的旋轉(zhuǎn)面。
[0010]優(yōu)選地，所述腔體的頂部第二入射面為凸弧面。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述外輪廓側(cè)面是以一從下至上逐漸向內(nèi)傾斜直線為母線形成的旋轉(zhuǎn)曲面作為出射面。
[0012]優(yōu)選地，所述外輪廓側(cè)面是以一垂直直線為母線形成的旋轉(zhuǎn)曲面作為出射面。
[0013]優(yōu)選地，所述LED用高光效透鏡底部具有螺牙結(jié)構(gòu)。
[0014]優(yōu)選地，所述LED用高光效透鏡為全透明透鏡。
[0015]一種LED光源，其特征在于，包括權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的一種LED用高光效透鏡、位于所述LED用高光效透鏡下方的LED元件以及用以固定所述LED用高光效透鏡的承載體。
[0016]優(yōu)選地，所述承載體是光源的散熱體或者用以承載LED元件的線路基板。[0017]優(yōu)選地，所述LED元件數(shù)量為兩個(gè)，分居在所述LED用高光效透鏡底部中心位置的兩側(cè)。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本實(shí)用新型通過(guò)將LED燈的朗伯配光分布轉(zhuǎn)換成出光角度250度左右的均勻光強(qiáng)分布，能夠使LED燈替代白熾燈、鹵素?zé)舻葌鹘y(tǒng)光源，大大降低了生產(chǎn)成本；且LED用高光效透鏡采用全透明材料，LED用高光效透鏡頂部采用全反射內(nèi)凹自由曲面，有效避免了磨砂面透過(guò)率低和鏡面反射所帶來(lái)的損耗，LED用高光效透鏡出光率高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的LED用高光效透鏡的剖面示意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型的LED用高光效透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型的其他實(shí)施例的LED用高光效透鏡的剖面示意圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型的LED用高光效透鏡和匹配光源安裝示意圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型的LED用高光效透鏡的配光曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本實(shí)用新型的技術(shù)方案更加清楚，以下通過(guò)具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖1、圖2所示，一種LED用高光效透鏡，所述的LED用高光效透鏡為一旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體的頂部為一由內(nèi)凹的自由曲面構(gòu)成的反射面1，所述旋轉(zhuǎn)體的外輪廓側(cè)面是以一從下至上逐漸向內(nèi)傾斜直線為母線形成的旋轉(zhuǎn)曲面，該旋轉(zhuǎn)曲面為出射面2，所述的LED用高光效透鏡還包括有兩個(gè)入射面，所述的LED用高光效透鏡底部有一內(nèi)凹陷腔體，腔體的側(cè)壁為第一入射面3，腔體的頂部有一凸弧面為第二入射面4，光線自LED光源發(fā)出，從所述的LED用高光效透鏡底部?jī)?nèi)凹陷腔體的第一入射面3和第二入射面4入射，一部分光線入射到LED用高光效透鏡頂部的內(nèi)凹自由曲面處，其少數(shù)光線直接折射出射，大部分光線反射到外輪廓側(cè)面折射出射；另一部分光線直接由外輪廓側(cè)面折射出射。
[0028]其中，所述LED用高光效透鏡底部?jī)?nèi)凹陷腔體頂部第二入射面4為凸弧面，其可將從該第二入射面入射的光線發(fā)散。
[0029]其中，所述LED用高光效透鏡底部?jī)?nèi)凹陷腔體側(cè)壁第一入射面3為以從下至上逐漸向內(nèi)傾斜的直線為母線而形成具有一個(gè)斜度的旋轉(zhuǎn)面，其可將從該入射面入射的光線發(fā)散。
[0030]其中，所述旋轉(zhuǎn)體的頂部為一由內(nèi)凹的自由曲面構(gòu)成的反射面1，是采用snell定律推算形成，從LED用高光效透鏡底部入射的光線在內(nèi)凹的自由曲面處發(fā)生全反射。采用內(nèi)凹的自由曲面全反射的好處在于，其可將小角度光線反射到外輪廓側(cè)面出射，增大透鏡出光角度，，與鏡面反射相比也可以有效避免鏡面反射損耗。
[0031]其中，所述外輪廓側(cè)面是以一從下至上逐漸向內(nèi)傾斜直線為母線形成的旋轉(zhuǎn)曲面作為出射面2，其可增大側(cè)面出射光線出射角。
[0032]其中，所述LED用高光效透鏡為全透明材料，提高了透鏡的出光率。[0033]其中，如圖1所示，所述LED用高光效透鏡底部具有螺牙結(jié)構(gòu)5，能緊密的與散熱體連接，裝配簡(jiǎn)單合理，同時(shí)LED用高光效透鏡在與散熱體旋緊后，能利用LED用高光效透鏡螺牙5下端面的平面壓住PCB板，減小PCB板與散熱體和導(dǎo)熱硅膠三者間的空隙，免除了PCB板與散熱體的固定問(wèn)題，在達(dá)到光學(xué)要求的同時(shí)，對(duì)燈具的連接和散熱做到合理設(shè)計(jì)。
[0034]實(shí)施例二
[0035]如圖3所示，本實(shí)施例所述的一種LED用高光效透鏡與實(shí)施例一相似，區(qū)別在于:其中外輪廓側(cè)面是以一垂直直線為母線形成的旋轉(zhuǎn)曲面作為出射面2，不限于本實(shí)施例。在本實(shí)施例中，LED用高光效透鏡底部也可以沒(méi)有螺牙結(jié)構(gòu)，不限于本實(shí)施例。
[0036]實(shí)施例三
[0037]本實(shí)用新型還提供一種LED光源，其包括上述實(shí)施例一或?qū)嵤├龅腖ED用高光效透鏡、位于所述LED用高光效透鏡下方的LED元件以及用以固定所述LED用高光效透鏡的承載體。所述承載體可以是光源的散熱體或者用以承載LED元件的線路基板。在本實(shí)施例中，通過(guò)LED用高光效透鏡的螺牙結(jié)構(gòu)將LED用高光效透鏡固定連接在承載體上，以擴(kuò)展LED燈具的出光角度，使其滿足大角度照明的需求。優(yōu)選地，如圖4、圖5所示，所述LED元件6數(shù)量為兩個(gè)，分居在LED用高光效透鏡底部中心位置的兩側(cè)，使得光線傾向兩側(cè)分布，中心光強(qiáng)削弱，邊緣光強(qiáng)增強(qiáng)。
[0038]在本實(shí)施例中，通過(guò)將LED燈的朗伯配光分布轉(zhuǎn)換成出光角度250度左右的均勻光強(qiáng)分布，能夠使LED燈替代白熾燈、鹵素?zé)舻葌鹘y(tǒng)光源，大大降低了生產(chǎn)成本；且LED用高光效透鏡采用全透明材料，LED用高光效透鏡頂部采用全反射內(nèi)凹自由曲面，有效避免了磨砂面透過(guò)率低和鏡面反射所帶來(lái)的損耗，LED用高光效透鏡出光率高。
[0039]以上對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)介紹，文中應(yīng)用具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種LED用高光效透鏡，其特征在于，所述LED用高光效透鏡為一旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體的頂部為一由內(nèi)凹的自由曲面構(gòu)成的反射面，所述旋轉(zhuǎn)體的外輪廓側(cè)面是以一母線形成的旋轉(zhuǎn)曲面作為出射面，所述LED用高光效透鏡還包括兩個(gè)入射面，所述LED用高光效透鏡底部有一內(nèi)凹陷腔體，所述腔體的側(cè)壁為第一入射面，所述腔體的頂部為第二入射面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED用高光效透鏡，其特征在于，所述腔體的側(cè)壁第一入射面為以從下至上逐漸向內(nèi)傾斜的直線為母線而形成具有一個(gè)斜度的旋轉(zhuǎn)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED用高光效透鏡，其特征在于，所述腔體的頂部第二入射面為凸弧面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED用高光效透鏡，其特征在于，所述外輪廓側(cè)面是以一從下至上逐漸向內(nèi)傾斜直線為母線形成的旋轉(zhuǎn)曲面作為出射面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED用高光效透鏡，其特征在于，所述外輪廓側(cè)面是以一垂直直線為母線形成的旋轉(zhuǎn)曲面作為出射面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED用高光效透鏡，其特征在于，所述LED用高光效透鏡底部具有螺牙結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED用高光效透鏡，其特征在于，所述LED用高光效透鏡為全透明透鏡。
8.一種LED光源，其特征在于，包括權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的一種LED用高光效透鏡、位于所述LED用高光效透鏡下方的LED元件以及用以固定所述LED用高光效透鏡的承載體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種LED光源，其特征在于，所述承載體是光源的散熱體或者用以承載LED元件的線路基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種LED光源，其特征在于，所述LED元件數(shù)量為兩個(gè)，分居在所述LED用高光效透鏡底部中心位置的兩側(cè)。
【文檔編號(hào)】F21V5/04GK203464161SQ201320514603
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】王鐵柱, 梁仕權(quán), 陳肇飛, 劉宗源 申請(qǐng)人:佛山市國(guó)星光電股份有限公司