專利名稱：Led射燈透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種透鏡，尤其是一種LED射燈透鏡。
背景技術(shù)：
LED相比傳統(tǒng)光源具有發(fā)光效率高、顯色性好、耗電量少、節(jié)能環(huán)保、安全可靠性高、使用壽命長的優(yōu)勢(shì)，并已在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，被業(yè)界認(rèn)為是照明光源市場(chǎng)的主要方向，具有巨大的市場(chǎng)潛力。但是，由于LED光源的出光角偏大，不適應(yīng)射燈等小出光角燈具的使用要求，要在這類燈具上使用LED光源，需要專門進(jìn)行LED射燈的配光設(shè)計(jì)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種小出光角的LED射燈透鏡。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的LED射燈透鏡，包括透鏡板、設(shè)置在透鏡板上的透鏡，所述透鏡至少設(shè)置三個(gè)以形成透鏡陣列，所述每個(gè)透鏡包括入光面、反射面和出光面，所述入光面、反射面和出光面組成頂部有孔的圓錐形透鏡，所述孔的底部為所述入光面，所述孔的頂部為LED芯片的出光面，所述反射面與LED芯片的出光面相接，所述入光面為二次曲面，所述反射面為二次曲面或非球面，所述圓錐形透鏡的底部為出光面，所述出光面為平面。進(jìn)一步的是，還包括定位圓柱，所述定位圓柱設(shè)置在所述透鏡板上。進(jìn)一步的是，透鏡設(shè)置有四個(gè)，并以射燈光軸為中心均勻分布。進(jìn)一步的是，當(dāng)出光角為40°時(shí)，所述入光面為二次曲面，曲面系數(shù)為K =-3. 6 -3. 9，半徑R = 0. 22 0. 28毫米；反射面為偶次非球面，其曲面系數(shù)為Κ =-1. 1 -1. 3，R = 1. 4 1. 7毫米，4階非球面系數(shù)為-0. 04，6階非球面系數(shù)為0. 001， 8階非球面系數(shù)為-3. 346Ε-5。進(jìn)一步的是，當(dāng)出光角為25°時(shí)，所述入光面和反射面均為二次曲面，入光面的曲面系數(shù)為K = -1. 5 -1. 8，R = 2. 1 2. 5毫米，反射面的曲面系數(shù)為K = -1. 2 -1. 5， R = 1. 1 1. 4毫米。進(jìn)一步的是，透鏡板上設(shè)置有空氣對(duì)流孔和小散熱孔，所述空氣對(duì)流孔設(shè)置在所述透鏡板的中心，所述小散熱孔以透鏡板中心為圓心環(huán)形陣列設(shè)置在所述透鏡板上，并且所述小散熱孔位于所述透鏡的外圍。進(jìn)一步的是，空氣對(duì)流孔的孔壁上設(shè)置有定位塊。進(jìn)一步的是，透鏡板上設(shè)置有至少兩個(gè)帶螺孔的連接柱。進(jìn)一步的是，出光面為霧化柔光面。進(jìn)一步的是，透鏡由PMMA或PC材料制成。本實(shí)用新型的有益效果是由于圓錐形透鏡的會(huì)聚作用，從而滿足小出光角射燈的需要。而且根據(jù)照明的實(shí)際需求，還可以通過改變?nèi)牍饷婧头瓷涿娴那娴念愋秃蛥?shù)， 使燈具達(dá)到預(yù)定的出光角，并滿足光通量和中心光強(qiáng)的要求。通過透鏡圓周和中心的散熱孔，實(shí)現(xiàn)了燈具散熱時(shí)空氣的對(duì)流。本實(shí)用新型的透鏡能廣泛適用于射燈、工礦燈、地埋燈、 線條燈、水底燈等投光燈具。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的主視圖；圖3是本實(shí)用新型的半剖圖；圖4是圖3的I處放大圖；圖5是40°出光角透鏡的光強(qiáng)分布曲線；圖6是25°出光角透鏡的光強(qiáng)分布曲線。圖中零部件、部位及編號(hào)透鏡板1、透鏡2、定位圓柱3、空氣對(duì)流孔4、定位塊5、 小散熱孔6、入光面21、反射面22、出光面23、孔24、LED芯片的出光面25。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1、圖4所示，本實(shí)用新型包括透鏡板1、設(shè)置在透鏡板1上的透鏡2，所述透鏡 2至少設(shè)置三個(gè)以形成透鏡2的陣列，所述每個(gè)透鏡2包括入光面21、反射面22和出光面 23，所述入光面21、反射面22和出光面23組成頂部有孔M的圓錐形透鏡2，所述孔M的底部為所述入光面21，所述孔M的頂部為LED芯片的出光面25，所述反射面22與LED芯片的出光面25相接，所述入光面21為二次曲面，所述反射面22為二次曲面或非球面，所述圓錐形透鏡2的底部為出光面23，所述出光面23為平面。LED發(fā)光源發(fā)出的光從LED芯片的出光面25射出，并從入光面21進(jìn)入到透鏡2，經(jīng)過折射和反射面22的反射后從出光面 23射出。這樣就使得光得到聚集，從而能夠適應(yīng)射燈等小出光角燈具的使用要求。而且根據(jù)照明的實(shí)際需求，還可以通過改變?nèi)牍饷?1和反射面22的曲面的類型和參數(shù)，使燈具達(dá)到預(yù)定的出光角，并滿足光通量和中心光強(qiáng)的要求。也可以對(duì)上述孔M的直徑和深度以及出光面23的直徑進(jìn)行限定，以滿足不同類型的LED射燈的需要，例如限定孔M的直徑為 3. 1-3. 4毫米、孔M的孔深為2. 6 3. 1毫米，反射面22的厚度為4士0. 5毫米，出光面23 的直徑為8 士 0.5毫米。為了便于安裝，參見圖1和圖2，還包括定位圓柱3，所述定位圓柱3設(shè)置在所述透鏡板1上。由于本實(shí)用新型必然要安裝到燈具上進(jìn)行運(yùn)用，因此預(yù)先設(shè)置好定位圓柱3就能更好的與LED光源配合和定位，在組裝的時(shí)候就能更好的保證位置精度，也方便了安裝操作。具體的，透鏡2設(shè)置有四個(gè)，并以射燈光軸為中心均勻分布。具體的，當(dāng)出光角為40°時(shí)，所述入光面21為二次曲面，曲面系數(shù)為K =-3. 6 -3. 9，K為無量綱參數(shù)，半徑R = 0. 22 0. 28毫米；反射面22為偶次非球面，其曲面系數(shù)為K = -1. 1 -1. 3，R = 1. 4 1. 7毫米，4階非球面系數(shù)為-0. 04，6階非球面系數(shù)為0. 001，8階非球面系數(shù)為-3. 346Ε-5。采用上述參數(shù)即可達(dá)到所需出光角，其光強(qiáng)分布曲線可參見附圖5。具體的，當(dāng)出光角為25°時(shí)，所述入光面21和反射面22均為二次曲面，入光面21的曲面系數(shù)為K = -1. 5 -1. 8，R = 2. 1 2. 5毫米，反射面22的曲面系數(shù)為Κ =-1. 2 -1. 5，R = 1. 1 1. 4毫米。采用上述參數(shù)即可達(dá)到所需出光角，其光強(qiáng)分布曲線可參見附圖6。為了加強(qiáng)散熱，如圖1所示，透鏡板1上設(shè)置有空氣對(duì)流孔4和小散熱孔6，所述空氣對(duì)流孔4設(shè)置在所述透鏡板1的中心，所述小散熱孔6以透鏡板1中心為圓心環(huán)形陣列設(shè)置在所述透鏡板1上，并且所述小散熱孔6位于所述透鏡2的外圍。所述的外圍即小散熱孔6將透鏡2環(huán)繞在內(nèi)?？諝鈱?duì)流孔4和小散熱孔6分別與燈具散熱器上的溝槽位置對(duì)應(yīng)，因此在運(yùn)行的過程中，由于熱空氣密度小向上流，空氣就可以流經(jīng)空氣對(duì)流孔4和小散熱孔6從而在燈具內(nèi)部形成空氣對(duì)流，提高散熱的效率。為了便于定位，如圖1和圖3所示，空氣對(duì)流孔4的孔壁上設(shè)置有定位塊5。定位塊5可以是凸起與孔壁的一塊，其與燈具上的安裝部位相匹配，從而方便的進(jìn)行定位。為了便于安裝，透鏡板1上設(shè)置有至少兩個(gè)帶螺孔的連接柱。此時(shí)即可利用螺釘將本實(shí)用新型安裝到燈具上，在拆卸維護(hù)時(shí)也只需拆下螺釘即可。具體的，出光面23為霧化柔光面。這樣使得燈具所發(fā)出的光比較柔和，避免刺激人的眼睛。具體的，透鏡2由PMMA或PC材料制成。PMMA或PC材料均為透明材料，質(zhì)量較輕， 也便于加工，有利于降低成本。
權(quán)利要求1.LED射燈透鏡，其特征在于包括透鏡板(1)、設(shè)置在透鏡板(1)上的透鏡O)，所述透鏡( 至少設(shè)置三個(gè)以形成透鏡O)陣列，所述每個(gè)透鏡( 包括入光面(21)、反射面 (22)和出光面(23)，所述入光面(21)、反射面(22)和出光面(23)組成頂部有孔(24)的圓錐形透鏡0)，所述孔04)的底部為所述入光面(21)，所述孔04)的頂部為LED芯片的出光面(25)，所述反射面02)與LED芯片的出光面05)相接，所述入光面Ql)為二次曲面， 所述反射面0 為二次曲面或非球面，所述圓錐形透鏡的底部為出光面(23)，所述出光面03)為平面。
2.如權(quán)利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于還包括定位圓柱(3)，所述定位圓柱C3)設(shè)置在所述透鏡板(1)上。
3.如權(quán)利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于所述透鏡(2)設(shè)置有四個(gè)，并以射燈光軸為中心均勻分布。
4.如權(quán)利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于當(dāng)出光角為40°時(shí)，所述入光面 (21)為二次曲面，曲面系數(shù)為K =-3. 6 -3. 9，半徑R = O. 22 0. 28毫米；反射面02) 為偶次非球面，其曲面系數(shù)為K = -1. 1 -1. 3，R = 1. 4 1. 7毫米，4階非球面系數(shù)為-0. 04，6階非球面系數(shù)為0. 001，8階非球面系數(shù)為-3. 346Ε-5。
5.如權(quán)利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于當(dāng)出光角為25°時(shí)，所述入光面 (21)和反射面02)均為二次曲面，入光面的曲面系數(shù)為K = -1. 5 -1. 8，R = 2. 1 2. 5毫米，反射面02)的曲面系數(shù)為K = -1. 2 -1. 5，R = 1. 1 1. 4毫米。
6.如權(quán)利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于所述透鏡板(1)上設(shè)置有空氣對(duì)流孔(4)和小散熱孔(6)，所述空氣對(duì)流孔(4)設(shè)置在所述透鏡板(1)的中心，所述小散熱孔(6)以透鏡板(1)中心為圓心環(huán)形陣列設(shè)置在所述透鏡板(1)上，并且所述小散熱孔(6) 位于所述透鏡O)的外圍。
7.如權(quán)利要求6所述的LED射燈透鏡，其特征在于所述空氣對(duì)流孔的孔壁上設(shè)置有定位塊(5)。
8.如權(quán)利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于所述透鏡板(1)上設(shè)置有至少兩個(gè)帶螺孔的連接柱。
9.如權(quán)利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于所述出光面為霧化柔光面。
10.如權(quán)利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于所述透鏡O)由PMMA或PC材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種透鏡，尤其是一種LED射燈透鏡。本實(shí)用新型提供了一種小出光角的LED射燈透鏡，包括透鏡板、設(shè)置在透鏡板上的透鏡，所述透鏡至少設(shè)置三個(gè)以形成透鏡陣列，所述每個(gè)透鏡包括入光面、反射面和出光面，所述入光面、反射面和出光面組成頂部有孔的圓錐形透鏡，所述孔的底部為所述入光面，所述孔的頂部為LED出光面，所述反射面與LED出光面相接，所述入光面為二次曲面，所述反射面為二次曲面或非球面，所述圓錐形透鏡的底部為出光面，所述出光面為平面。由于透鏡的會(huì)聚作用，使LED光源的出光角滿足小出光角射燈的需要。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202253372SQ20112037723
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者劉北斗, 宋春發(fā), 韓宇 申請(qǐng)人:四川新力光源有限公司