一種矩形全反射led投光透鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001 ]本發(fā)明涉及照明技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種矩形全反射LED投光透鏡。
【背景技術(shù)】
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[0002]發(fā)光二極管(Light Emitted D1de，簡稱LED)是繼白熾燈、熒光燈、氣體放電燈之后的第四代光源，具有節(jié)能、環(huán)保、無污染等傳統(tǒng)光源無法比擬的優(yōu)勢。在LED功率化、高效化、低成本的發(fā)展趨勢下，LED封裝一直處于新工藝、新材料的快速發(fā)展階段。隨著LED新興封裝技術(shù)的不斷成熟，LED在照明、顯示、指示、裝飾、醫(yī)療、植物等各方面的應(yīng)用也越來越廣泛。目前，LED還是主要聚焦于照明領(lǐng)域。因為LED朗博體發(fā)光的特性，為了在特定區(qū)域形成符合要求的均勻光斑，滿足相關(guān)的照明標(biāo)準(zhǔn)，需對其進行二次光學(xué)設(shè)計。在控制光線合適走向的同時，力求實現(xiàn)像面照明的高均勻性和高光能利用率。
[0003]市場上的全反射型投光燈大多為旋轉(zhuǎn)對稱型，在被照明區(qū)域光斑呈圓形，在光路的兩個方向上的角度相等。針對需要矩形照明的區(qū)域，這種呈圓形光斑的投光燈顯然不符合要求，這也是現(xiàn)有燈具市場的缺陷。因此，需要設(shè)計出一種新結(jié)構(gòu)的投光燈來滿足矩形照明區(qū)域的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]針對上述問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、操作方便、能實現(xiàn)形成兩個光路方向不等距離的光斑效果的矩形全反射LED投光透鏡。
[0005]本發(fā)明的一種矩形全反射LED投光透鏡，它包含第一端面、第一平面、第二平面、第一彎曲面、全反射面和側(cè)壁;所述第一端面為一平面，其中部向內(nèi)部凹陷形成光源容置腔，用于光源與透鏡的裝配;所述第一平面為透鏡出光面;所述第二平面同第一平面平行并有一定的距離，同第一平面相比更加靠近光源;所述第一彎曲面為一弧面;所述全反射面和側(cè)壁用于光線經(jīng)過透鏡時傳輸光線。
[0006]作為優(yōu)選，所述的第一彎曲面在透鏡的豎直剖面和水平剖面方向上的彎曲曲率不同；
[0007]作為優(yōu)選，所述的豎直剖面方向有兩個對稱的上曲面和下曲面，用于光線經(jīng)過其表面的時候發(fā)生全反射；
[0008]作為優(yōu)選，所述的豎直剖面方向有兩個對稱的上側(cè)壁和下側(cè)壁，用于光源發(fā)出的光線經(jīng)過其表面發(fā)生折射；
[0009]作為優(yōu)選，所述的水平剖面方向有兩個對稱的左曲面和右曲面，用于光線經(jīng)過其表面的時候發(fā)生全反射；
[0010]作為優(yōu)選，所述的水平剖面方向有兩個對稱的左側(cè)壁和右側(cè)壁，用于光源發(fā)出的光線經(jīng)過其表面發(fā)生折射；
[0011]本發(fā)明中，在豎直剖面上，光源發(fā)出的40度以內(nèi)的光線，依次經(jīng)過第一彎曲面折射，再經(jīng)過第一平面出射到空氣中；
[0012]在豎直剖面上，光源發(fā)出的40度以外的光線，依次經(jīng)過側(cè)壁上側(cè)壁和下側(cè)壁折射，到達(dá)上曲面和下曲面發(fā)生全反射，再經(jīng)過第一平面出射到空氣中；
[0013]在水平剖面上，光源發(fā)出的30度以內(nèi)的光線，依次經(jīng)過第一彎曲面折射，再經(jīng)過第一平面出射到空氣中；
[0014]在水平剖面上，光源發(fā)出的30度以外的光線，依次經(jīng)過左側(cè)壁和右側(cè)壁折射，到達(dá)左曲面和右曲面發(fā)生全反射，再經(jīng)過第一平面出射到空氣中；
[0015]本發(fā)明的投光透鏡口徑較小的一端呈矩形，中部向內(nèi)凹陷形成透鏡孔，用于放入光源，不讓光源與透鏡裝配的過程中碰觸到LED，影響其壽命。所述的透鏡孔向外凸起，形成第一彎曲面，在透鏡的兩個相互垂直的光路上形成不同程度的彎曲弧面;所述透鏡孔的側(cè)面為折射面，經(jīng)過這個折射面的光線折射后碰到全反射面反射;所述透鏡孔的軸線方向跟口徑較小的端面垂直;所述透鏡口徑較大的端面為出光面，為第一平面;所述第一彎曲面與第一平面在透鏡相互垂直的兩個光路上分別用于傳輸光源發(fā)射的30度以內(nèi)和40度以內(nèi)的光線;所述透鏡的側(cè)面為全反射面，在透鏡相互垂直的兩個光路方向的張角不同，用于傳輸光源發(fā)射的30度-90度和40度-90度的光線;所述口徑較大的一端上面有匹配的平臺，平臺可供裝配成透鏡整版。
[0016]本發(fā)明的有益效果:它能滿足矩形照明區(qū)域的需求，實現(xiàn)形成兩個光路方向不等距離的光斑效果;LED發(fā)出的光線經(jīng)過兩次折射形成的光束和經(jīng)過全反射的光束相互疊加，在目標(biāo)照明面上形成均勻的照明光斑，從而獲得理想的配光效果。
【附圖說明】
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[0017]為了易于說明，本發(fā)明由下述的具體實施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1中A-A的剖視圖；
[0020]圖3是圖1中B-B的剖視圖；
[0021]圖4是本發(fā)明的立體圖；
[0022]圖5是發(fā)明的配光原理圖；
[0023]圖6是本發(fā)明的投光透鏡光強分布曲線圖；
[0024]圖7是發(fā)明實例的投光透鏡Im處接收屏上的照度分布圖。
[0025]圖中:
[0026]第一端面1、第一平面2、第二平面3、第一彎曲面4、豎直剖面A、水平剖面B、上曲面Al、下曲面A2、上側(cè)壁A3、下側(cè)壁A4、左側(cè)壁B3、右側(cè)壁B4、左曲面B1、右曲面B2。
【具體實施方式】
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[0027]如圖1至圖7所示，本【具體實施方式】采用以下技術(shù)方案:它包含第一端面1、第一平面2、第二平面3、第一彎曲面4、全反射面41^2、81、82和側(cè)壁43^4、83、84;所述第一端面1為一平面，其中部向內(nèi)部凹陷形成光源容置腔，用于光源與透鏡的裝配;所述第一平面2為透鏡出光面;所述第二平面3同第一平面2平行并有一定的距離，同第一平面2相比更加靠近光源;所述第一彎曲面4為一弧面;所述全反射面Al、A2、B1、B2和側(cè)壁A3、A4、B3、B4分別用于光線經(jīng)過其表面反射和折射。
[0028]其中，所述的第一彎曲面4在透鏡的豎直剖面A和水平剖面B方向上的彎曲曲率不同；所述的豎直剖面A方向有兩個對稱的上曲面Al和下曲面A2，用于光線經(jīng)過其表面的時候發(fā)生全反射;所述的豎直剖面A方向有兩個對稱的上側(cè)壁A3和下側(cè)壁A4，用于光源發(fā)出的光線經(jīng)過其表面發(fā)生折射;所述的水平剖面B方向有兩個對稱的左曲面BI和右曲面B2，用于光線經(jīng)過其表面的時候發(fā)生全反射;所述的水平剖面B方向有兩個對稱的左側(cè)壁B3和右側(cè)壁B4，用于光源發(fā)出的光線經(jīng)過其表面發(fā)生折射；
[0029]本【具體實施方式】中，在豎直剖面A上，光源發(fā)出的40度以內(nèi)的光線，依次經(jīng)過第一彎曲面4折射，再經(jīng)過第一平面2出射到空氣中；在豎直剖面A上，光源發(fā)出的40度以外的光線，依次經(jīng)過上側(cè)壁A3和下側(cè)壁A4折射，到達(dá)上曲面Al和下曲面A2發(fā)生全反射，再經(jīng)過第一平面2出射到空氣中；在水平剖面B上，光源發(fā)出的30度以內(nèi)的光線，依次經(jīng)過第一彎曲面4折射，再經(jīng)過第一平面2出射到空氣中；在水平剖面B上，光源發(fā)出的30度以外的光線，依次經(jīng)過左側(cè)壁B3和右側(cè)壁B4折射，到達(dá)左曲面BI和右曲面B2發(fā)生全反射，再經(jīng)過第一平面2出射到空氣中；
[0030]本【具體實施方式】的投光透鏡口徑較小的一端呈矩形，中部向內(nèi)凹陷形成透鏡孔，用于放入光源，不讓光源與透鏡裝配的過程中碰觸到LED，影響其壽命。所述的透鏡孔向外凸起，形成第一彎曲面，在透鏡的兩個相互垂直的光路上形成不同程度的彎曲弧面;所述透鏡孔的側(cè)面為折射面，經(jīng)過這個折射面的光線折射后碰到全反射面反射;所述透鏡孔的軸線方向跟口徑較小的端面垂直;所述透鏡口徑較大的端面為出光面，為第一平面;所述第一弧面與第一平面在透鏡相互垂直的兩個光路上分別用于傳輸光源發(fā)射的30度以內(nèi)和40度以內(nèi)的光線;所述透鏡的側(cè)面為全反射面，在透鏡相互垂直的兩個光路方向的張角不同，用于傳輸光源發(fā)射的30度-90度和40度-90度的光線；所述口徑較大的一端上面有匹配的平臺，平臺可供裝配成透鏡整版，實現(xiàn)透鏡模組化。
[0031]本【具體實施方式】能滿足矩形照明區(qū)域的需求，實現(xiàn)形成兩個光路方向不等距離的光斑效果;LED發(fā)出的光線經(jīng)過兩次折射形成的光束和經(jīng)過全反射的光束相互疊加，在目標(biāo)照明面上形成均勻的照明光斑，從而獲得理想的配光效果。
[0032]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種矩形全反射LED投光透鏡，其特征在于它包含第一端面、第一平面、第二平面、第一彎曲面、全反射面和側(cè)壁;所述第一端面為一平面，其中部向內(nèi)部凹陷形成光源容置腔，用于光源與透鏡的裝配;所述第一平面為透鏡出光面;所述第二平面同第一平面平行并有一定的距離，同第一平面相比更加靠近光源;所述第一彎曲面為一弧面;所述全反射面和側(cè)壁用于光源發(fā)出的光線的傳輸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形全反射LED投光透鏡，其特征在于所述的第一彎曲面在透鏡的豎直剖面和水平剖面方向上的彎曲曲率不同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形全反射LED投光透鏡，其特征在于所述的豎直剖面方向有兩個對稱的上曲面和下曲面，用于光線經(jīng)過其表面的時候發(fā)生全反射。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形全反射LED投光透鏡，其特征在于所述的豎直剖面方向有兩個對稱的上側(cè)壁和下側(cè)壁，用于光源發(fā)出的光線經(jīng)過其表面發(fā)生折射。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形全反射LED投光透鏡，其特征在于所述的水平剖面方向有兩個對稱的左曲面和右曲面，用于光線經(jīng)過其表面的時候發(fā)生全反射。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形全反射LED投光透鏡，其特征在于所述的水平剖面方向有兩個對稱的左側(cè)壁和右側(cè)壁，用于光源發(fā)出的光線經(jīng)過其表面發(fā)生折射。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種矩形全反射LED投光透鏡，屬于照明技術(shù)領(lǐng)域；它包含第一端面、第一平面、第二平面、第一彎曲面、全反射面和側(cè)壁；所述第一端面為一平面，其中部向內(nèi)部凹陷形成光源容置腔，用于光源與透鏡的裝配；所述第一平面為透鏡出光面；所述第二平面同第一平面平行并有一定的距離，同第一平面相比更加靠近光源；所述第一彎曲面為一弧面；所述全反射面和側(cè)壁用于光線的傳輸。它能滿足矩形照明區(qū)域的需求，實現(xiàn)形成兩個光路方向不等距離的光斑效果；LED發(fā)出的光線經(jīng)過兩次折射形成的光束和經(jīng)過全反射的光束相互疊加，在目標(biāo)照明面上形成均勻的照明光斑，從而獲得理想的配光效果。
【IPC分類】F21K9/20, F21V5/04
【公開號】CN105674072
【申請?zhí)枴緾N201610052068
【發(fā)明人】盧雪
【申請人】盧雪
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月25日