透鏡及具有該透鏡的光源組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及照明領域，尤其涉及一種透鏡及具有該透鏡的光源組件。
【背景技術】
[0002]目前隨著LED芯片和封裝工藝的成熟，LED亮度要求足以滿足各個照明領域的需求，LED固態照明已經成為趨勢。由于LED節能，環保，安全，具有顯色指數高，壽命長的等性能特點；同時其也具有體積小，光效高，能耗小等顯著特點。所以LED光源以其明顯的優勢被廣泛地應用到科研實驗、生產、生活的各個領域。
[0003]現在一般的手電筒都是采用聚光反光杯加LED光源的方式設計，有些手電筒為了達到小角度聚光和照度要求而采用多個反光杯組合而成一個整體的方式，而且透鏡組合設計外形尺寸較大，有時還采用多顆LED芯片，其電路排布緊湊不利于散熱。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種結構簡單緊湊的透鏡及具有該透鏡的光源組件。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種透鏡，所述透鏡是以光軸為回轉軸的旋轉自由曲面回轉體，所述透鏡的外周為旋轉自由曲面，所述透鏡小端開設光源容納腔，所述光源容納腔包括底部及側壁，所述側壁為以所述透鏡的光軸為中心軸的圓錐面，所述側壁小端環繞所述底部設置，所述側壁大端為開口端，所述底部為凸曲面，所述底部用于將光源發出的±35°范圍的光線折射至所述透鏡大端的端面，并經所述透鏡大端的端面折射出與所述透鏡的光軸夾角為±5°的第一光線，所述側壁用于將所述光源發出的大于±35°且小于等于±90°光經折射至所述外周，由所述外周全反射至所述透鏡大端的端面，經所述透鏡大端的端面折射出與所述透鏡的光軸夾角為±3°的第二光線，所述第二光線與所述第一光線疊加形成半光強角度為10°的光束。
[0006]其中，所述第二光線與所述透鏡的光軸夾角為±3°。
[0007]其中，所述側壁的母線與所述透鏡的光軸呈3°夾角。
[0008]其中，所述透鏡采用光學級透明塑膠材料制成。
[0009]其中，所述透鏡大端的端面為平面。
[0010]本發明還提供一種光源組件，其包括光源及一個透鏡，所述透鏡是以光軸為回轉軸的旋轉自由曲面回轉體，所述透鏡的外周為旋轉自由曲面，所述透鏡小端開設光源容納腔，所述光源容納腔包括底部及側壁，所述側壁為以所述透鏡的光軸為中心軸的圓錐面，所述側壁小端環繞所述底部設置，所述側壁大端為開口端，所述底部為凸曲面，所述光源收容于所述光源容納腔內，所述光源的光軸重合于所述透鏡的光軸，所述光源發射的光線由所述透鏡小端射入所述透鏡，所述光源發出的±35°范圍的光線經所述底部折射至所述透鏡大端的端面，并經所述透鏡大端的端面折射出與所述透鏡的光軸夾角為±5°的第一光線，所述光源發出的大于±35°且小于等于±90°光經所述側壁折射至所述外周，由所述外周全反射至所述透鏡大端的端面，經所述透鏡大端的端面折射出與所述透鏡的光軸夾角為±3°的第二光線，所述第二光線與所述第一光線疊加形成半光強角度為10°的光束。
[0011 ] 其中，所述光源為朗伯光源。
[0012]其中，所述第二光線與所述透鏡的光軸夾角為±3°。
[0013]其中，所述側壁的母線與所述透鏡的光軸呈3°夾角。
[0014]其中，所述透鏡大端的端面為平面。
[0015]本發明所提供的所述透鏡結構簡單、緊湊、能實現光源組件的小型化、超薄化。另外，開模成型容易，成本低易于大量生產。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發明實施方式提供的光源組件的示意圖；
[0018]圖2是圖1的光源組件的另一視角的示意圖；
[0019]圖3是圖2的光源組件的沿II1-1II方向的剖視圖；
[0020]圖4是圖1的光源組件的照度分布圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0022]請一并參閱圖1至圖3，本發明實施方式提供的一種光源組件100，所述光源組件100包括光源11及透鏡12。所述光源組件100用于手電筒。
[0023]所述透鏡120是以光軸00’為回轉軸的旋轉自由曲面回轉體。所述透鏡120的外周120a為旋轉自由曲面。所述透鏡120小端120e開設光源容納腔120f，所述光源容納腔120f包括底部120g及側壁120h，所述側壁120h為以所述透鏡120的光軸00’為中心軸的圓錐面。所述側壁120h小端環繞所述底部120g設置，所述側壁120h大端為開口端。
[0024]所述底部120g為凸曲面。所述底部120g用于將所述光源11發出的±35°范圍的光線LI折射至所述透鏡120大端120b的端面120c，并經所述透鏡大端120b的端面120c折射出與所述透鏡120的光軸00’夾角A為5°的第一光線L2。所述側壁120h用于將所述光源11發出的大于±35°且小于等于±90°光L3經折射至所述外周120a，由所述外周120a全反射至所述透鏡大端120b的端面120c，經所述透鏡120大端120b的端面120c折射出與所述透鏡120的光軸00’夾角B為3°的第二光線L4，所述第二光線L4與所述第一光線L2疊加形成半光強角度為10°的光束。本實施方式中，所述側壁120h的母線與所述透鏡120的光軸00’呈3°夾角C，便于成型脫模。所述第二光線L4與所述透鏡120的光軸00’夾角B為3°。所述透鏡120大端120b的端面120c為平面。所述透鏡120采用光學級透明塑膠材料制成。具體地，所述透鏡120采用聚甲基丙烯酸甲酯制成。當然，在其他實施方式中，所述大端120b的端面120c也可以是凸面、凹面或非球曲面。所述透鏡120也可以米用玻璃制成。
[0025]所述光源11收容于所述光源容納腔120f內，所述光源11的光軸NN’重合于所述透鏡120的光軸00’，所述光源11發出的±35°范圍的光線LI經所述底部120g折射至所述透鏡120大端120b的端面120c，并經所述透鏡120大端120b的端面120c折射出與所述透鏡120的光軸00’夾角A為5°的第一光線L2，所述光源11發出的大于±35°且小于等于±90°光L3經所述側壁120h折射至所述外周120a,由所述外周120a全反射至所述透鏡120大端120b的端面120c，經所述透鏡120大端120b的端面120c折射出與所述透鏡120的光軸00’夾角B為3°的第二光線L4，所述第二光線L4與所述第一光線L2疊加形成半光強角度為10°的光束。具體地，所述光源11為朗伯光源，所述光源11底部與所述光源容納腔120f開口端面位于同一平面上。所述光源11采用CREE XP-E的IW高功率發光二極管芯片，所述光源11光通量為1001m。當然，在其他實施方式中，所述光源11也可以采用鎢絲燈、熒光燈或鹵素燈。
[0026]請參閱圖4，本發明所提供的光源組件100發出中心光強值為2500cd，發光的半光強角度為10°。
[0027]本發明所提供的所述透鏡結構簡單、緊湊、能實現光源組件的小型化、超薄化。另外，開模成型容易，成本低易于大量生產。
[0028]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種透鏡，所述透鏡是以光軸為回轉軸的旋轉自由曲面回轉體，所述透鏡的外周為旋轉自由曲面，所述透鏡小端開設光源容納腔，所述光源容納腔包括底部及側壁，所述側壁為以所述透鏡的光軸為中心軸的圓錐面，所述側壁小端環繞所述底部設置，所述側壁大端為開口端，所述底部為凸曲面，所述底部用于將光源發出的±35°范圍的光線折射至所述透鏡大端的端面，并經所述透鏡大端的端面折射出與所述透鏡的光軸夾角為±5°的第一光線，所述側壁用于將所述光源發出的大于±35°且小于等于±90°光經折射至所述外周，由所述外周全反射至所述透鏡大端的端面，經所述透鏡大端的端面折射出與所述透鏡的光軸夾角為±3°的第二光線，所述第二光線與所述第一光線疊加形成半光強角度為10°的光束。
2.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述第二光線與所述透鏡的光軸夾角為3° ο
3.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述側壁的母線與所述透鏡的光軸呈3°夾角。
4.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡采用光學級透明塑膠材料制成。
5.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡大端的端面為平面。
6.一種光源組件，其包括光源及一個透鏡，所述透鏡是以光軸為回轉軸的旋轉自由曲面回轉體，所述透鏡的外周為旋轉自由曲面，所述透鏡小端開設光源容納腔，所述光源容納腔包括底部及側壁，所述側壁為以所述透鏡的光軸為中心軸的圓錐面，所述側壁小端環繞所述底部設置，所述側壁大端為開口端，所述底部為凸曲面，所述光源收容于所述光源容納腔內，所述光源的光軸重合于所述透鏡的光軸，所述光源發射的光線由所述透鏡小端射入所述透鏡，所述光源發出的±35°范圍的光線經所述底部折射至所述透鏡大端的端面，并經所述透鏡大端的端面折射出與所述透鏡的光軸夾角為±5°的第一光線，所述光源發出的大于±35°且小于等于±90°光經所述側壁折射至所述外周，由所述外周全反射至所述透鏡大端的端面，經所述透鏡大端的端面折射出與所述透鏡的光軸夾角為±3°的第二光線，所述第二光線與所述第一光線疊加形成半光強角度為10°的光束。
7.根據權利要求6所述的光源組件，其特征在于，所述光源為朗伯光源。
8.根據權利要求6所述的光源組件，其特征在于，所述第二光線與所述透鏡的光軸夾角為3°。
9.根據權利要求6所述的光源組件，其特征在于，所述側壁的母線與所述透鏡的光軸呈3°夾角。
10.根據權利要求9所述的光源組件，其特征在于，所述透鏡大端的端面為平面。
【專利摘要】一種透鏡，透鏡是以光軸為回轉軸的旋轉自由曲面回轉體，透鏡的外周為旋轉自由曲面，透鏡小端開設光源容納腔，光源容納腔包括底部及側壁，側壁為以透鏡的光軸為中心軸的圓錐面，底部為凸曲面，底部用于將光源發出的±35°范圍的光線折射至透鏡大端的端面，并經透鏡大端的端面折射出與透鏡的光軸夾角為±5°的第一光線，側壁用于將光源發出的大于±35°且小于等于±90°光經折射至外周，由外周全反射至透鏡大端的端面，經透鏡大端的端面折射出與透鏡的光軸夾角為±3°的第二光線，第二光線與第一光線疊加形成半光強角度為10°的光束。透鏡結構簡單、緊湊。另外，還提供一種具有該透鏡的光源組件。
【IPC分類】F21V5-04
【公開號】CN104676466
【申請號】CN201310628539
【發明人】周明杰, 乃業利
【申請人】海洋王（東莞）照明科技有限公司, 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
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月29日