专利名称：Led射灯透镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种透镜，尤其是一种LED射灯透镜。
背景技术：
LED相比传统光源具有发光效率高、显色性好、耗电量少、节能环保、安全可靠性高、使用寿命长的优势，并已在各领域得到广泛应用，被业界认为是照明光源市场的主要方向，具有巨大的市场潜力。但是，由于LED光源的出光角偏大，不适应射灯等小出光角灯具的使用要求，要在这类灯具上使用LED光源，需要专门进行LED射灯的配光设计。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种小出光角的LED射灯透镜。本实用新型解决其技术问题所采用的LED射灯透镜，包括透镜板、设置在透镜板上的透镜，所述透镜至少设置三个以形成透镜阵列，所述每个透镜包括入光面、反射面和出光面，所述入光面、反射面和出光面组成顶部有孔的圆锥形透镜，所述孔的底部为所述入光面，所述孔的顶部为LED芯片的出光面，所述反射面与LED芯片的出光面相接，所述入光面为二次曲面，所述反射面为二次曲面或非球面，所述圆锥形透镜的底部为出光面，所述出光面为平面。进一步的是，还包括定位圆柱，所述定位圆柱设置在所述透镜板上。进一步的是，透镜设置有四个，并以射灯光轴为中心均勻分布。进一步的是，当出光角为40°时，所述入光面为二次曲面，曲面系数为K =-3. 6 -3. 9，半径R = 0. 22 0. 28毫米；反射面为偶次非球面，其曲面系数为Κ =-1. 1 -1. 3，R = 1. 4 1. 7毫米，4阶非球面系数为-0. 04，6阶非球面系数为0. 001， 8阶非球面系数为-3. 346Ε-5。进一步的是，当出光角为25°时，所述入光面和反射面均为二次曲面，入光面的曲面系数为K = -1. 5 -1. 8，R = 2. 1 2. 5毫米，反射面的曲面系数为K = -1. 2 -1. 5， R = 1. 1 1. 4毫米。进一步的是，透镜板上设置有空气对流孔和小散热孔，所述空气对流孔设置在所述透镜板的中心，所述小散热孔以透镜板中心为圆心环形阵列设置在所述透镜板上，并且所述小散热孔位于所述透镜的外围。进一步的是，空气对流孔的孔壁上设置有定位块。进一步的是，透镜板上设置有至少两个带螺孔的连接柱。进一步的是，出光面为雾化柔光面。进一步的是，透镜由PMMA或PC材料制成。本实用新型的有益效果是由于圆锥形透镜的会聚作用，从而满足小出光角射灯的需要。而且根据照明的实际需求，还可以通过改变入光面和反射面的曲面的类型和参数， 使灯具达到预定的出光角，并满足光通量和中心光强的要求。通过透镜圆周和中心的散热孔，实现了灯具散热时空气的对流。本实用新型的透镜能广泛适用于射灯、工矿灯、地埋灯、 线条灯、水底灯等投光灯具。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的主视图；图3是本实用新型的半剖图；图4是图3的I处放大图；图5是40°出光角透镜的光强分布曲线；图6是25°出光角透镜的光强分布曲线。图中零部件、部位及编号透镜板1、透镜2、定位圆柱3、空气对流孔4、定位块5、 小散热孔6、入光面21、反射面22、出光面23、孔24、LED芯片的出光面25。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1、图4所示，本实用新型包括透镜板1、设置在透镜板1上的透镜2，所述透镜 2至少设置三个以形成透镜2的阵列，所述每个透镜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组成顶部有孔M的圆锥形透镜2，所述孔M的底部为所述入光面21，所述孔M的顶部为LED芯片的出光面25，所述反射面22与LED芯片的出光面25相接，所述入光面21为二次曲面，所述反射面22为二次曲面或非球面，所述圆锥形透镜2的底部为出光面23，所述出光面23为平面。LED发光源发出的光从LED芯片的出光面25射出，并从入光面21进入到透镜2，经过折射和反射面22的反射后从出光面 23射出。这样就使得光得到聚集，从而能够适应射灯等小出光角灯具的使用要求。而且根据照明的实际需求，还可以通过改变入光面21和反射面22的曲面的类型和参数，使灯具达到预定的出光角，并满足光通量和中心光强的要求。也可以对上述孔M的直径和深度以及出光面23的直径进行限定，以满足不同类型的LED射灯的需要，例如限定孔M的直径为 3. 1-3. 4毫米、孔M的孔深为2. 6 3. 1毫米，反射面22的厚度为4士0. 5毫米，出光面23 的直径为8 士 0.5毫米。为了便于安装，参见图1和图2，还包括定位圆柱3，所述定位圆柱3设置在所述透镜板1上。由于本实用新型必然要安装到灯具上进行运用，因此预先设置好定位圆柱3就能更好的与LED光源配合和定位，在组装的时候就能更好的保证位置精度，也方便了安装操作。具体的，透镜2设置有四个，并以射灯光轴为中心均勻分布。具体的，当出光角为40°时，所述入光面21为二次曲面，曲面系数为K =-3. 6 -3. 9，K为无量纲参数，半径R = 0. 22 0. 28毫米；反射面22为偶次非球面，其曲面系数为K = -1. 1 -1. 3，R = 1. 4 1. 7毫米，4阶非球面系数为-0. 04，6阶非球面系数为0. 001，8阶非球面系数为-3. 346Ε-5。采用上述参数即可达到所需出光角，其光强分布曲线可参见附图5。具体的，当出光角为25°时，所述入光面21和反射面22均为二次曲面，入光面21的曲面系数为K = -1. 5 -1. 8，R = 2. 1 2. 5毫米，反射面22的曲面系数为Κ =-1. 2 -1. 5，R = 1. 1 1. 4毫米。采用上述参数即可达到所需出光角，其光强分布曲线可参见附图6。为了加强散热，如图1所示，透镜板1上设置有空气对流孔4和小散热孔6，所述空气对流孔4设置在所述透镜板1的中心，所述小散热孔6以透镜板1中心为圆心环形阵列设置在所述透镜板1上，并且所述小散热孔6位于所述透镜2的外围。所述的外围即小散热孔6将透镜2环绕在内。空气对流孔4和小散热孔6分别与灯具散热器上的沟槽位置对应，因此在运行的过程中，由于热空气密度小向上流，空气就可以流经空气对流孔4和小散热孔6从而在灯具内部形成空气对流，提高散热的效率。为了便于定位，如图1和图3所示，空气对流孔4的孔壁上设置有定位块5。定位块5可以是凸起与孔壁的一块，其与灯具上的安装部位相匹配，从而方便的进行定位。为了便于安装，透镜板1上设置有至少两个带螺孔的连接柱。此时即可利用螺钉将本实用新型安装到灯具上，在拆卸维护时也只需拆下螺钉即可。具体的，出光面23为雾化柔光面。这样使得灯具所发出的光比较柔和，避免刺激人的眼睛。具体的，透镜2由PMMA或PC材料制成。PMMA或PC材料均为透明材料，质量较轻， 也便于加工，有利于降低成本。
权利要求1.LED射灯透镜，其特征在于包括透镜板(1)、设置在透镜板(1)上的透镜O)，所述透镜( 至少设置三个以形成透镜O)阵列，所述每个透镜( 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)组成顶部有孔(24)的圆锥形透镜0)，所述孔04)的底部为所述入光面(21)，所述孔04)的顶部为LED芯片的出光面(25)，所述反射面02)与LED芯片的出光面05)相接，所述入光面Ql)为二次曲面， 所述反射面0 为二次曲面或非球面，所述圆锥形透镜的底部为出光面(23)，所述出光面03)为平面。
2.如权利要求1所述的LED射灯透镜，其特征在于还包括定位圆柱(3)，所述定位圆柱C3)设置在所述透镜板(1)上。
3.如权利要求1所述的LED射灯透镜，其特征在于所述透镜(2)设置有四个，并以射灯光轴为中心均勻分布。
4.如权利要求1所述的LED射灯透镜，其特征在于当出光角为40°时，所述入光面 (21)为二次曲面，曲面系数为K =-3. 6 -3. 9，半径R = O. 22 0. 28毫米；反射面02) 为偶次非球面，其曲面系数为K = -1. 1 -1. 3，R = 1. 4 1. 7毫米，4阶非球面系数为-0. 04，6阶非球面系数为0. 001，8阶非球面系数为-3. 346Ε-5。
5.如权利要求1所述的LED射灯透镜，其特征在于当出光角为25°时，所述入光面 (21)和反射面02)均为二次曲面，入光面的曲面系数为K = -1. 5 -1. 8，R = 2. 1 2. 5毫米，反射面02)的曲面系数为K = -1. 2 -1. 5，R = 1. 1 1. 4毫米。
6.如权利要求1所述的LED射灯透镜，其特征在于所述透镜板(1)上设置有空气对流孔(4)和小散热孔(6)，所述空气对流孔(4)设置在所述透镜板(1)的中心，所述小散热孔(6)以透镜板(1)中心为圆心环形阵列设置在所述透镜板(1)上，并且所述小散热孔(6) 位于所述透镜O)的外围。
7.如权利要求6所述的LED射灯透镜，其特征在于所述空气对流孔的孔壁上设置有定位块(5)。
8.如权利要求1所述的LED射灯透镜，其特征在于所述透镜板(1)上设置有至少两个带螺孔的连接柱。
9.如权利要求1所述的LED射灯透镜，其特征在于所述出光面为雾化柔光面。
10.如权利要求1所述的LED射灯透镜，其特征在于所述透镜O)由PMMA或PC材料制成。
专利摘要本实用新型公开了一种透镜，尤其是一种LED射灯透镜。本实用新型提供了一种小出光角的LED射灯透镜，包括透镜板、设置在透镜板上的透镜，所述透镜至少设置三个以形成透镜阵列，所述每个透镜包括入光面、反射面和出光面，所述入光面、反射面和出光面组成顶部有孔的圆锥形透镜，所述孔的底部为所述入光面，所述孔的顶部为LED出光面，所述反射面与LED出光面相接，所述入光面为二次曲面，所述反射面为二次曲面或非球面，所述圆锥形透镜的底部为出光面，所述出光面为平面。由于透镜的会聚作用，使LED光源的出光角满足小出光角射灯的需要。
文档编号F21Y101/02GK202253372SQ20112037723
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者刘北斗, 宋春发, 韩宇 申请人:四川新力光源有限公司