Led照明透鏡的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種LED照明透鏡。本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中LED照明透鏡的整體厚度較大而導(dǎo)致成本高、設(shè)計自由度低的缺點，提供一種LED照明透鏡。LED照明透鏡，包括具有正入射面、側(cè)入射面、全反射面及出射面的透鏡，透鏡底部設(shè)有由正入射面及側(cè)入射面圍繞而成的光源入射孔，在正入射面上設(shè)有凹向出射面的控光孔，正入射面與側(cè)入射面的頂端設(shè)有過渡面。本實用新型的有益效果是：能夠減小透鏡整體厚度，以降低加工制造的成本，并拓展設(shè)計自由度；過渡面通過全反射對光束進(jìn)行有效控制，能夠有效抑制全反射光束，提高光能利用率。本實用新型適用于LED照明領(lǐng)域。
【專利說明】LED照明透鏡
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種LED照明透鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1和圖2所示，現(xiàn)有的LED照明透鏡包括具有由正入射面I與側(cè)入射面2組成的入射面、全反射面3及出射面4的透鏡，透鏡底部設(shè)有由正入射面I及側(cè)入射面2圍繞而成的光源入射孔5。特別的是圖2中的LED照明透鏡的全反射面3由若干個反光鱗片依次拼接而成?，F(xiàn)有LED照明透鏡中，光源6置于光源入射孔5中，其光路行進(jìn)過程如下:由光源6出射的光分別入射到正入射面I及側(cè)入射面2上，由正入射面I入射的光束直接從出射面4上照射出去；由側(cè)入射面2入射至全反射面3上的光束，經(jīng)過反射后由出射面4出射，在此光路中，需要保證盡可能多光線經(jīng)側(cè)入射面2折射后到達(dá)全反射面3，為此，正入射面I與出射面4之間有較大的間距，而造成透鏡整體高度較大，即透鏡的整體厚度較大，而透鏡的整體厚度即為其徑向高度，因此，也就造成透鏡的徑向高度較大；此外，還有部分入射到出射面4上的大角度光束，會在出射面4進(jìn)行全反射，造成光能的浪費。綜上所述，現(xiàn)有的LED照明透鏡由于透鏡較厚，增加加工和制作的成本；且因為有較多的全反射光，導(dǎo)致光能利用率較低。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中LED照明透鏡的整體厚度較大而導(dǎo)致成本高、設(shè)計自由度低的缺點，提供一種LED照明透鏡。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:LED照明透鏡，包括具有正入射面、側(cè)入射面、全反射面及出射面的透鏡，透鏡底部設(shè)有由正入射面及側(cè)入射面圍繞而成的光源入射孔，在正入射面上設(shè)有凹向出射面的控光孔，正入射面與側(cè)入射面的頂端設(shè)有過渡面。
[0005]透鏡底部設(shè)有由正入射面及側(cè)入射面圍繞而成的光源入射孔，可知，側(cè)入射面的頂端即側(cè)入射面上遠(yuǎn)離光源入射孔而靠近出射面的一端。過渡面能夠使得光束在該面上形成全反射。
[0006]具體的,所述正入射面與側(cè)入射面形成88°?90°夾角。
[0007]具體的，所述側(cè)入射面的頂端到透鏡底部的距離大于正入射面到透鏡底部的距離。
[0008]進(jìn)一步的，所述過渡面由若干個過渡面鱗片組合而成。
[0009]優(yōu)選的，所述過渡面鱗片為曲面，相鄰兩個過渡面鱗片之間的曲率不連續(xù)。
[0010]進(jìn)一步的，所述光源入射孔與透鏡同軸。
[0011]進(jìn)一步的，所述控光孔與透鏡同軸。
[0012]進(jìn)一步的，控光孔由控光正入射面及控光側(cè)入射面圍繞而成，所述控光正入射面與正入射面同軸。[0013]優(yōu)選的，所述全反射面由若干個鱗片組合而成。優(yōu)選的，所述鱗片面形為曲面，相鄰兩個鱗片之間的曲率不連續(xù)。
[0014]本實用新型的有益效果是:能夠減小透鏡整體厚度，以降低加工制造的成本，并拓展設(shè)計自由度。此外，能夠有效抑制全反射光束，提高光能利用率。本實用新型適用于LED照明領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種LED照明透鏡光路示意圖；
[0016]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的另一種LED照明透鏡光路不意圖；
[0017]圖3是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]其中，I為正入射面，2為側(cè)入射面，3為全反射面，4為出射面，5為光源入射孔，6為光源，7為控光孔，71為控光正入射面，72為控光側(cè)入射面，8為過渡面。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0022]本實用新型的LED照明透鏡，包括具有正入射面1、側(cè)入射面2、全反射面3及出射面4的透鏡，透鏡底部設(shè)有由正入射面I及側(cè)入射面2圍繞而成的光源入射孔5，在正入射面I上設(shè)有凹向出射面4的控光孔7，正入射面I與側(cè)入射面2的頂端設(shè)有過渡面8。
[0023]在原有透鏡單獨控光的基礎(chǔ)上，又設(shè)計有控光孔7對透鏡進(jìn)行二次控光，過渡面8可有效控制光束的全反射角，避免光束在出射面4處發(fā)生全反射而造成光能的浪費，提高光能利用率。同時，能夠有效地減小透鏡的厚度，降低透鏡的整體高度，降低材質(zhì)成本。
[0024]在實際使用過程中，光源6應(yīng)該能夠放置在光源入射孔5中，言外之意即光源6的尺寸需要比光源入射孔5小。
[0025]實施例1
[0026]如圖3所示，本例中本例中的過渡面8是由若干個過渡面鱗片組合而成，即該面是由鱗片結(jié)構(gòu)的過渡面鱗片構(gòu)成，所述過渡面鱗片為曲面，相鄰兩個過渡面鱗片之間的曲率不連續(xù)，以改善光束均勻度，減少全反射光束，以免浪費光能。
[0027]全反射面3由若干個鱗片組合而成，所述鱗片面形為曲面，相鄰兩個鱗片之間的曲率不連續(xù)，有效降低出射光的全反射率。所述若干個鱗片在全反射面繞透鏡的軸線旋轉(zhuǎn)形成若干組繞透鏡的軸線方向排列的鱗片環(huán)帶，且鱗片環(huán)帶中同一組鱗片環(huán)帶中的各個鱗片形狀相同，可提高出射光束均勻度，提高人眼舒適度。
[0028]出射面4可采用曲面，能夠?qū)ν哥R結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置，并有效提高中心照度。
[0029]光源入射孔5與透鏡同軸，即光源入射孔5位于透鏡底面的中央位置。此外，控光孔7與透鏡同軸，即表明控光孔7與光源入射孔5同軸，光束均勻，且減少反射光，提高光能利用率。
[0030]所述控光孔7由控光正入射面71及控光側(cè)入射面72組成。一般設(shè)計中，控光正入射面71與正入射面I同軸，可有效提高透鏡的中心照度，提高光能利用率。本例中的控光正入射面71為平面，此外可根據(jù)實際光束的出射需求，將其設(shè)計為非平面。
[0031]由于控光孔7是在正入射面I上設(shè)置，若控光孔7設(shè)置較大，則正入射面I的余留面則很??；若控光孔7設(shè)置較小，則正入射面I的余留面則比較大。本例中，為了使得更多的光束可以通過控光孔7進(jìn)行光束調(diào)制，因此，將控光孔7設(shè)置得較大，所以圖中正入射面I的余留較小。
[0032]言外之意是，正入射面1、側(cè)入射面2、過渡面8、控光正入射面71及控光側(cè)入射面72組成入射孔，且該入射孔具有調(diào)光功能。
[0033]理想狀態(tài)下，側(cè)入射面2垂直于正入射面I以保證盡可能多的光束通過出射面4從透鏡中出射，以此提高光能利用率。然而由于LED透鏡制造采用熱注塑工藝，實現(xiàn)完全垂直不利于工業(yè)生產(chǎn)，一般與垂線有0.5°?2°的拔模角度，因此所述正入射面I與側(cè)入射面2形成88°?90°夾角。
[0034]所述側(cè)入射面2的頂端到透鏡底部的距離大于正入射面I到透鏡底部的距離。通過該設(shè)計，可有效減少經(jīng)出射面4的大角度光線，從而減少透鏡本身對光能的吸收量及全反射引起的光能損耗，提高光能利用率。同時，能夠有效地減小透鏡的厚度，降低透鏡的整體高度，降低材質(zhì)成本。此外，還可拓展設(shè)計自由度，增強(qiáng)感觀上的美感，降低加工和制作的成本。
[0035]實施例2
[0036]如圖4所示,本例的透鏡全反射面3為弧面,控光側(cè)入射面72基本垂直于正入射面1，以保證盡可能多的光束通過出射面4從透鏡中出射，以此提高光能利用率。同理，理想狀態(tài)下，控光側(cè)入射面72垂直于正入射面I。然而由于LED透鏡制造采用熱注塑工藝，實現(xiàn)完全垂直不利于工業(yè)生產(chǎn)，一般與垂線有0.5°?2°的夾角，因此所述，正入射面I與側(cè)入射面72形成88°?90°夾角。
[0037]為了與全反射面3反射的光束相適配，過渡面8的設(shè)計也較為簡單，為相連接的平面，以有效減少經(jīng)出射面4的大角度光線，從而減少透鏡本身對光能的吸收量及全反射引起的光能損耗，提高光能利用率。同時，能夠有效地減小透鏡的厚度，降低透鏡的整體高度，降低材質(zhì)成本。本例中，控光正入射面71設(shè)計為球面，可以提高中心照度。
[0038]正入射面1、側(cè)入射面2、過渡面8、控光正入射面71及控光側(cè)入射面72組成具有調(diào)光功能的入射孔，該設(shè)計能夠降低全反射，提高光能利用率，且能夠減小透鏡厚度，降低成本。
[0039]此外，本例中的出射面4的中心采用聚光曲面，能夠很大程度地提高中心照度。
[0040]實施例3
[0041 ] 如圖5所示，控光側(cè)入射面72基本垂直于正入射面I，以保證盡可能多的光束通過出射面4從透鏡中出射，以此提高光能利用率。理想狀態(tài)下，控光側(cè)入射面72垂直于正入射面I。然而由于LED透鏡制造采用熱注塑工藝，實現(xiàn)完全垂直不利于工業(yè)生產(chǎn)，一般與垂線有0.5°?2°的夾角，因此所述，正入射面I與側(cè)入射面2形成88°?90°夾角。
[0042]全反射面3由若干個鱗片組合而成，所述鱗片面形為曲面，相鄰兩個鱗片之間的曲率不連續(xù)，有效降低出射光的全反射率。所述若干個鱗片在全反射面繞透鏡的軸線旋轉(zhuǎn)形成若干組繞透鏡的軸線方向排列的鱗片環(huán)帶，且鱗片環(huán)帶中同一組鱗片環(huán)帶中的各個鱗片形狀相同，可提高出射光束均勻度，提高人眼舒適度?？紤]到出射光束的發(fā)散角，本例中的鱗片的彎曲度較小。
[0043]為了與全反射面3反射的光束相適配，過渡面8的設(shè)計也采用與全反射面類似的反射結(jié)構(gòu)，為相連接的鱗片曲面，以有效減少經(jīng)出射面4的大角度光線，從而減少透鏡本身對光能的吸收量及全反射引起的光能損耗，提高光能利用率。同時，能夠有效地減小透鏡的厚度，降低透鏡的整體高度，降低材質(zhì)成本。
[0044]正入射面1、側(cè)入射面2、過渡面8、控光正入射面71及控光側(cè)入射面72組成具有調(diào)光功能的入射孔，該設(shè)計能夠降低全反射，提高光能利用率，且能夠減小透鏡厚度，降低成本。
[0045]此外，本例中的出射面4的中心采用復(fù)眼勻光設(shè)計，可提高出射光束的均勻度。
【權(quán)利要求】
1.LED照明透鏡，包括具有正入射面(I)、側(cè)入射面(2 )、全反射面(3 )及出射面(4 )的透鏡，透鏡底部設(shè)有由正入射面(I)及側(cè)入射面(2 )圍繞而成的光源入射孔(5 )，其特征在于，在正入射面(I)上設(shè)有凹向出射面(4)的控光孔(7)，正入射面(I)與側(cè)入射面(2)的頂端設(shè)有過渡面(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的LED照明透鏡，其特征在于，所述正入射面(I)與側(cè)入射面(2)形成88°?90°夾角。
3.如權(quán)利要求1或2所述的LED照明透鏡，其特征在于，所述側(cè)入射面(2)的頂端到透鏡底部的距離大于正入射面(I)到透鏡底部的距離。
4.如權(quán)利要求1所述的LED照明透鏡，其特征在于，所述過渡面(8)由若干個過渡面鱗片組合而成。
5.如權(quán)利要求4所述的LED照明透鏡，其特征在于，所述過渡面鱗片為曲面，相鄰兩個過渡面鱗片之間的曲率不連續(xù)。
6.如權(quán)利要求1所述的LED照明透鏡，其特征在于，所述光源入射孔(5)與透鏡同軸。
7.如權(quán)利要求6所述的LED照明透鏡，其特征在于，所述控光孔(7)與透鏡同軸。
8.如權(quán)利要求1所述的LED照明透鏡，其特征在于，所述控光孔(7)由控光正入射面(71)及控光側(cè)入射面(72)圍繞而成，控光正入射面(71)與正入射面(I)同軸。
9.如權(quán)利要求1所述的LED照明透鏡，其特征在于，所述全反射面(3)由若干個鱗片組合而成。
10.如權(quán)利要求9所述的LED照明透鏡，其特征在于，所述鱗片的面形為曲面，相鄰兩個鱗片之間的曲率不連續(xù)。
【文檔編號】F21V5/04GK203478099SQ201320613683
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】劉勇 申請人:成都?xì)W盛光電科技有限公司