專利名稱：透鏡、透鏡組及燈具的制作方法
透鏡、透鏡組及燈具
技術領域：
本發明涉及照明領域，尤其涉及一種透鏡、透鏡組及燈具。
背景技術：
隨著LED(Light Emitting Diode)光源技術的發展和進步,人們對照明技術的要求也不斷提高，在一些場合，往往需要特殊形式的照明。如:汽車，路燈和醫療領域就需要方形光斑的均勻照明。因此，對LED光源的二次配光透鏡提出了更高的要求。然而，目前市場上的照明二次配光透鏡，多采用球面或者非球面的旋轉非對稱形式，但是這樣，照明的均勻性達不到要求，而且也很難實現邊界清晰的方形照明，不能滿足方形照明的要求。
發明內容有鑒于此，有必要提供一種照明均勻性滿足要求的透鏡。此外，還有必要提供一種由上述透鏡組成的透鏡組以及使用該透鏡的燈具。一種透鏡，所示透鏡為凹凸型且旋轉對稱型透鏡，包括入光面和出光面；所示入光面為球面，用于收集光源光線至所述出光面，所述出光面為自由曲面，用于精確控制光源光線的出射方向，對光源光線進行準直，以使光源光線形成方形均勻光斑，所述透鏡出光口徑為26.3 土 I %毫米，中心厚度為17 土 I %毫米，所述透鏡光強角度為4.2 ± I %度。優選的，所述透鏡出光口徑為26.3毫米，中心厚度為17毫米，所述透鏡光強角度為4.2度。
一種透鏡組，包括多個上述的透鏡。優選的，相鄰兩個透鏡的中心距離為55.75±1%毫米。優選的，相鄰兩個透鏡的中心距離為55.75毫米。優選的，所述多個透鏡呈條形、口形或者方形排布。一種燈具，包括至少一個光源及至少一個透鏡，每個透鏡對應一個光源，所述光源發光面為方形，所述透鏡為上述的透鏡。優選的，所述光源為LED光源，所述LED光源發光芯片為I毫米Xl毫米的方形。優選的，所述光源與所述透鏡之間的距離為8±1%毫米。優選的，所述光源與所述透鏡之間的距離為8毫米。上述透鏡、透鏡組及燈具，透鏡凹凸型且旋轉對稱型透鏡，入光面采用球面收集光源的光線，出光面采用自由曲面，透鏡出光口徑為26.3±1%毫米，中心厚度為17±1%毫米，光強角度為4.2± I %度，自由曲面對光源光線進行精確的折射，對光源光線進行準直，即采用對光源成像的方法，從而使得光源光線形成均勻的方形光斑，且邊界非常清晰，從而實現方形光斑的均勻照明，滿足方形照明的要求。
圖1是一個實施例中透鏡的結構剖視圖；圖2是圖1所示透鏡的結構側視3是圖1所示透鏡的光路圖；圖4是圖1所示透鏡的照度圖；圖5是圖1所示透鏡的光強配光曲線；圖6是一個實施例中透鏡組的排布示意圖；圖7是圖6所示透鏡組的照度圖；圖8是又一個實施例中透鏡組的排布示意圖；圖9是圖8所示透鏡組的照度圖；圖10是再一個實施例中透鏡組的排布示意圖；圖11是圖10所示透鏡組的照度圖。
具體實施方式
下面結合附圖，對本發明的具體實施方式
進行詳細描述。圖1是一個實施例中透鏡的結構剖視圖。圖2是圖1所示透鏡的結構側視圖。圖3是圖1所示透鏡的 光路圖。結合圖1至圖3，該透鏡100用于對出光面為方形的光源200光線進行調整，為凹凸型且旋轉對稱型透鏡，包括入光面110和出光面120。入光面110為球面，用于收集光源200的光線至出光面120。出光面120為自由曲面，用于精確控制光源200光線的出射方向，對光源200光線進行準直，以使光源200光線形成方形均勻光斑，實現方形光斑均勻照明。該實施例中，透鏡100出光口徑為26.3±1%毫米，優選為26.3毫米。中心厚度為17±1%毫米，優選為17毫米。透鏡100光強角度為4.2± I %度，優選為4.2度。圖4是圖1所示透鏡的照度圖，圖5是圖1所示透鏡的光強配光曲線。結合圖1至圖5,該透鏡,方形發光面的光源200光線入射到入光面110,入光面110米用球面,球面的入光面110便于收集光源200的光線，并初步調整光源200的光線入射到出光面120 —定的方形區域內。同時還便于調節透鏡100的出光口徑大小。光源200光線經入光面110后入射到出光面120，出光面120采用自由曲面，自由曲面對光源200光線進行精確的折射，對光源200光線進行準直，即采用對光源200成像的方法，從而使得光源200光線在一定距離上的目標面上形成均勻的方形光斑，且邊界非常清晰，從而實現方形光斑的均勻照明，滿足方形照明的要求。由圖3和圖4可以看書，該透鏡100的光強角度為4.2度。透鏡100形成的方形光斑照度均勻度可達80%以上，且邊界非常清晰。此外，還提供一種透鏡組。該透鏡組由多個上述的透鏡100排布而成。該實施例中，相鄰兩個透鏡之間的中心距離為55.75 ± I %毫米，優選為55.75毫米。圖6是一個實施例中透鏡組的排布示意圖。圖7是圖6所示透鏡組的照度圖。圖8是又一個實施例中透鏡組的排布示意圖。圖9是圖8所示透鏡組的照度圖。圖10是再一個實施例中透鏡組的排布示意圖。圖11是圖10所示透鏡組的照度圖。結合圖5至圖11，透鏡組的多個透鏡100分別呈條形、口形或者方形排布，形成條形、口形或者方形的均勻照明。此外，本發明還提供一種燈具。該燈具包括至少一個光源200以及至少一個上述的透鏡100。光源200的發光面為方形，每個透鏡200對應一個光源200。該實施例中，光源200與透鏡100之間的距離為8± I %毫米，優選為8毫米。光源200為LED光源。LED光源芯片為I毫米X I毫米的方形，采用X-1amp型大功率LED光源。當該燈具包括多個透鏡100時，多個透鏡100排布成上述的透鏡組。該燈具，光源200的光線經透鏡100形成均勻的方形光斑，且邊界非常清晰，從而實現方形光斑的均勻照明，滿足方形照明的要求。上述透鏡、透鏡組及燈具，透鏡凹凸型且旋轉對稱型透鏡，入光面采用球面收集光源的光線，出光面采用自由曲面，透鏡出光口徑為26.3±1%毫米，中心厚度為17±1%毫米，光強角度為4.2± I %度，自由曲面對光源光線進行精確的折射，對光源光線進行準直，即采用對光源成像的方法，從而使得光源光線形成均勻的方形光斑，且邊界非常清晰，從而實現方形光斑的均勻照明，滿足方形照明的要求。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種透鏡，其特征在于，所示透鏡為凹凸型且旋轉對稱型透鏡，包括入光面和出光面；所述入光面為球面，用于收集光源光線至所述出光面，所述出光面為自由曲面，用于精確控制光源光線的出射方向，對光源光線進行準直，以使光源光線形成方形均勻光斑，所述透鏡出光口徑為26.3± I %毫米，中心厚度為17± I %毫米，所述透鏡光強角度為4.2± I %度。
2.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡出光口徑為26.3毫米，中心厚度為17毫米，所述透鏡光強角度為4.2度。
3.一種透鏡組，其特征在于，包括多個上述權利要求1或2任一所述的透鏡。
4.根據權利要求3所述的透鏡組，其特征在于，相鄰兩個透鏡的中心距離為55.75土 1%暈米。
5.根據權利要求4所述的透鏡組，其特征在于，相鄰兩個透鏡的中心距離為55.75毫米。
6.根據權利要求5所述的透鏡組，其特征在于，所述多個透鏡呈條形、口形或者方形排布。
7.一種燈具，包括至少一個光源及至少一個透鏡，每個透鏡對應一個光源，所述光源發光面為方形，其特征在于，所述透鏡為上述權利要求1或2任一所述的透鏡。
8.根據權利要求7所述的燈具，其特征在于，所述光源為LED光源，所述LED光源發光芯片為I毫米Xl毫米的方形。
9.根據權利要求7所述的燈具，其特征在于，所述光源與所述透鏡之間的距離為8±1%毫米。
10.根據權利要求9所述的燈具，其特征在于，所述光源與所述透鏡之間的距離為8毫米。
全文摘要
本發明涉及一種透鏡、透鏡組及燈具，該透鏡為凹凸型且旋轉對稱型透鏡，包括入光面和出光面；所述入光面為球面，用于收集光源光線至所述出光面，所述出光面為自由曲面，用于精確控制光源光線的出射方向，對光源光線進行準直，以使光源光線形成方形均勻光斑，所述透鏡出光口徑為26.3±1％毫米，中心厚度為17±1％毫米，所述透鏡光強角度為4.2±1％度。本發明透鏡凹凸型且旋轉對稱型透鏡，入光面采用球面收集光源的光線，出光面采用自由曲面，自由曲面對光源光線進行精確的折射，對光源光線進行準直，即采用對光源成像的方法，從而使得光源光線形成均勻的方形光斑，且邊界非常清晰，從而實現方形光斑的均勻照明，滿足方形照明的要求。
文檔編號F21S2/00GK103175095SQ201110430518
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月20日 優先權日2011年12月20日
發明者周明杰, 杜金 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