專利名稱：Led射燈透鏡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種透鏡，尤其是一種LED射燈透鏡。
背景技術：
LED相比傳統光源具有發光效率高、顯色性好、耗電量少、節能環保、安全可靠性高、使用壽命長的優勢，并已在各領域得到廣泛應用，被業界認為是照明光源市場的主要方向，具有巨大的市場潛力。但是，由于LED光源的出光角偏大，不適應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，需要專門進行LED射燈的配光設計。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種小出光角的LED射燈透鏡。本實用新型解決其技術問題所采用的LED射燈透鏡，包括透鏡板、設置在透鏡板上的透鏡，所述透鏡至少設置三個以形成透鏡陣列，所述每個透鏡包括入光面、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。進一步的是，還包括定位圓柱，所述定位圓柱設置在所述透鏡板上。進一步的是，透鏡設置有四個，并以射燈光軸為中心均勻分布。進一步的是，當出光角為40°時，所述入光面為二次曲面，曲面系數為K =-3. 6 -3. 9，半徑R = 0. 22 0. 28毫米；反射面為偶次非球面，其曲面系數為Κ =-1. 1 -1. 3，R = 1. 4 1. 7毫米，4階非球面系數為-0. 04，6階非球面系數為0. 001， 8階非球面系數為-3. 346Ε-5。進一步的是，當出光角為25°時，所述入光面和反射面均為二次曲面，入光面的曲面系數為K = -1. 5 -1. 8，R = 2. 1 2. 5毫米，反射面的曲面系數為K = -1. 2 -1. 5， R = 1. 1 1. 4毫米。進一步的是，透鏡板上設置有空氣對流孔和小散熱孔，所述空氣對流孔設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形陣列設置在所述透鏡板上，并且所述小散熱孔位于所述透鏡的外圍。進一步的是，空氣對流孔的孔壁上設置有定位塊。進一步的是，透鏡板上設置有至少兩個帶螺孔的連接柱。進一步的是，出光面為霧化柔光面。進一步的是，透鏡由PMMA或PC材料制成。本實用新型的有益效果是由于圓錐形透鏡的會聚作用，從而滿足小出光角射燈的需要。而且根據照明的實際需求，還可以通過改變入光面和反射面的曲面的類型和參數， 使燈具達到預定的出光角，并滿足光通量和中心光強的要求。通過透鏡圓周和中心的散熱孔，實現了燈具散熱時空氣的對流。本實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是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的主視圖；圖3是本實用新型的半剖圖；圖4是圖3的I處放大圖；圖5是40°出光角透鏡的光強分布曲線；圖6是25°出光角透鏡的光強分布曲線。圖中零部件、部位及編號透鏡板1、透鏡2、定位圓柱3、空氣對流孔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。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1、圖4所示，本實用新型包括透鏡板1、設置在透鏡板1上的透鏡2，所述透鏡 2至少設置三個以形成透鏡2的陣列，所述每個透鏡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發光源發出的光從LED芯片的出光面25射出，并從入光面21進入到透鏡2，經過折射和反射面22的反射后從出光面 23射出。這樣就使得光得到聚集，從而能夠適應射燈等小出光角燈具的使用要求。而且根據照明的實際需求，還可以通過改變入光面21和反射面22的曲面的類型和參數，使燈具達到預定的出光角，并滿足光通量和中心光強的要求。也可以對上述孔M的直徑和深度以及出光面23的直徑進行限定，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設置在所述透鏡板1上。由于本實用新型必然要安裝到燈具上進行運用，因此預先設置好定位圓柱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設置有四個，并以射燈光軸為中心均勻分布。具體的，當出光角為40°時，所述入光面21為二次曲面，曲面系數為K =-3. 6 -3. 9，K為無量綱參數，半徑R = 0. 22 0. 28毫米；反射面22為偶次非球面，其曲面系數為K = -1. 1 -1. 3，R = 1. 4 1. 7毫米，4階非球面系數為-0. 04，6階非球面系數為0. 001，8階非球面系數為-3. 346Ε-5。采用上述參數即可達到所需出光角，其光強分布曲線可參見附圖5。具體的，當出光角為25°時，所述入光面21和反射面22均為二次曲面，入光面21的曲面系數為K = -1. 5 -1. 8，R = 2. 1 2. 5毫米，反射面22的曲面系數為Κ =-1. 2 -1. 5，R = 1. 1 1. 4毫米。采用上述參數即可達到所需出光角，其光強分布曲線可參見附圖6。為了加強散熱，如圖1所示，透鏡板1上設置有空氣對流孔4和小散熱孔6，所述空氣對流孔4設置在所述透鏡板1的中心，所述小散熱孔6以透鏡板1中心為圓心環形陣列設置在所述透鏡板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環繞在內。空氣對流孔4和小散熱孔6分別與燈具散熱器上的溝槽位置對應，因此在運行的過程中，由于熱空氣密度小向上流，空氣就可以流經空氣對流孔4和小散熱孔6從而在燈具內部形成空氣對流，提高散熱的效率。為了便于定位，如圖1和圖3所示，空氣對流孔4的孔壁上設置有定位塊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，從而方便的進行定位。為了便于安裝，透鏡板1上設置有至少兩個帶螺孔的連接柱。此時即可利用螺釘將本實用新型安裝到燈具上，在拆卸維護時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，質量較輕， 也便于加工，有利于降低成本。
權利要求1.LED射燈透鏡，其特征在于包括透鏡板(1)、設置在透鏡板(1)上的透鏡O)，所述透鏡( 至少設置三個以形成透鏡O)陣列，所述每個透鏡( 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)設置在所述透鏡板(1)上。
3.如權利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于所述透鏡(2)設置有四個，并以射燈光軸為中心均勻分布。
4.如權利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于當出光角為40°時，所述入光面 (21)為二次曲面，曲面系數為K =-3. 6 -3. 9，半徑R = O. 22 0. 28毫米；反射面02) 為偶次非球面，其曲面系數為K = -1. 1 -1. 3，R = 1. 4 1. 7毫米，4階非球面系數為-0. 04，6階非球面系數為0. 001，8階非球面系數為-3. 346Ε-5。
5.如權利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于當出光角為25°時，所述入光面 (21)和反射面02)均為二次曲面，入光面的曲面系數為K = -1. 5 -1. 8，R = 2. 1 2. 5毫米，反射面02)的曲面系數為K = -1. 2 -1. 5，R = 1. 1 1. 4毫米。
6.如權利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于所述透鏡板(1)上設置有空氣對流孔(4)和小散熱孔(6)，所述空氣對流孔(4)設置在所述透鏡板(1)的中心，所述小散熱孔(6)以透鏡板(1)中心為圓心環形陣列設置在所述透鏡板(1)上，并且所述小散熱孔(6) 位于所述透鏡O)的外圍。
7.如權利要求6所述的LED射燈透鏡，其特征在于所述空氣對流孔的孔壁上設置有定位塊(5)。
8.如權利要求1所述的LED射燈透鏡，其特征在于所述透鏡板(1)上設置有至少兩個帶螺孔的連接柱。
9.如權利要求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。
專利摘要本實用新型公開了一種透鏡，尤其是一種LED射燈透鏡。本實用新型提供了一種小出光角的LED射燈透鏡，包括透鏡板、設置在透鏡板上的透鏡，所述透鏡至少設置三個以形成透鏡陣列，所述每個透鏡包括入光面、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F21Y101/02GK202253372SQ20112037723
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者劉北斗, 宋春發, 韓宇 申請人:四川新力光源有限公司