透镜的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种透镜，透镜具有长条状的主体；所述透镜的主体设有容纳光源的凹槽，所述凹槽呈长条状；所述凹槽的内壁面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；所述透镜的主体具有第一反射面、第二反射面和出射面；其中，部分光线进入所述第一侧向入射面后被所述第一反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线进入所述第二侧向入射面后被所述第二反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线经由所述正向入射面向所述出射面射出；所述第一侧向入射面与所述第二侧向入射面，其中一个为平面且与光轴的夹角大于0°且小于或者等于60°，另一个为凹面或者凸面。
【专利说明】透镜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种透镜。
【背景技术】
[0002]由于LED灯具拥有节能、光效高、色彩丰富、寿命长等特点，近年来受到广泛推崇。但是在一些特殊的应用场合，环境要求LED的出光为特别的光束，比如有些需要聚焦光束，为获得这样的聚焦光束，一般制造工艺是为每个LED灯珠的出光口配置专门设计的聚光杯。每个灯珠配置一个聚光杯，导致制造工艺过于繁杂，LED灯具的结构也偏于复杂。
[0003]如何在获得特别的光束的同时，简化LED灯具的组装，成为业界人士思考的问题。
实用新型内容
[0004]为了使得在具有良好的光学效果的同时LED灯具组装更为简便，本实用新型提供:一种透镜，所述透镜具有长条状的主体；所述透镜的主体设有容纳光源的凹槽，所述凹槽呈长条状；所述凹槽的内壁面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；所述透镜的主体具有第一反射面、第二反射面和出射面；其中，部分光线进入所述第一侧向入射面后被所述第一反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线进入所述第二侧向入射面后被所述第二反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线经由所述正向入射面向所述出射面射出；所述第一侧向入射面与所述第二侧向入射面，其中一个为平面且与光轴的夹角大于0°且小于或者等于60°，另一个为凹面或者凸面。
[0005]作为优选的，所述透镜第一反射面和所述第二反射面均为抛物面。
[0006]作为优选的，所述第一反射面与所述第一侧向入射面形成的焦点为第一焦点，所述第二反射面与所述第二侧向入射面形成的焦点为第二焦点，所述正向入射面和所述出射面形成的焦点为第三焦点，第一焦点、第二焦点和第三焦点两两之间的距离小于或等于20mmo
[0007]作为优选的，在光轴上，所述正向入射面距离光源最近的点为第一近点，所述第一焦点、所述第二焦点和所述第三焦点与所述第一近点距离之间的距离均在2?80mm之间。
[0008]作为优选的，所述出射面为平面，以所述出射面为参照，所述正向入射面为凸面或者凹面。
[0009]作为优选的，所述正向入射面为平面，以所述正向入射面为参照,所述出射面为凹面或凸面。
[0010]作为优选的，所述出射面为两侧平面，以所述出射面的平面部分为参照，所述出射面的中间为凸面，所述正向入射面为平面。
[0011]作为优选的，所述出射面为两侧平面，以所述出射面的平面部分为参照，所述出射面的中间为凸面；所述正向入射面为凹面或者凸面之中的一种。
[0012]作为优选的，所述第一侧向入射面为平面,所述第二侧向入射面为凹面,所述第一侧向入射面与所述第二侧向入射面在靠近所述正向出射面一端的距离长，所述第一侧向入射面与第二侧向入射面在远离正向出射面一端的距离短，所述第一侧向入射面与第二侧向入射面在远离正向出射面一端的距离为所述第一侧向入射面与所述第二侧向入射面之间的最短距离。
[0013]作为优选的，所述透镜的长度大于或等于150mm，所述第一侧向入射面与所述第二侧向入射面之间的最短距离在2~80mm之间。
[0014]本实用新型的LED灯具采用了长条状的透镜，透镜设置长条状的、容纳LED光源的凹槽，这样，多个LED光源可以共用一个透镜，对光继续再分配达到预计的光学效果的同时，避免光的损耗，且有利于简化组装，降低成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型第一实施例的具有透镜的LED灯具，其中，图1 (a)为LED灯具的组装图，图1(b)为的透镜的横截面的示意图，图1(c)为透镜的另一角度的立体图；
[0016]图2为本实用新型第二实施例的透镜，图2(a)为透镜的立体图，图2 (b)为透镜的横截面示意图；
[0017]图3为本实用新型第三实施例的透镜，图3(a)为透镜的立体图，图3 (b)为透镜的横截面示意图；
[0018]图4为本实用新型第四实施例的透镜，图4(a)为透镜的立体图，图4(b)为透镜的横截面。
[0019]附图标号说明
[0020]电路基板10 ; LED光源20 ； 透镜30 ；
[0021]出射面31A、31B、31C、31D ;
[0022]第一反射面32 ； 第二反射面33 ；
[0023]正向入射面34A、34B、34C、34D ;
[0024]第一侧向入射面35A、35B、35C、35D ；
[0025]第二侧向入射面36A、36B、36C、36D ；
[0026]第一焦点A ；第二焦点B ；
[0027]第三焦点C ；第一近点O。
【具体实施方式】
[0028]以下结合具体实施例阐述本实用新型的具有透镜的LED灯具的构造。以下各个实施例之中，所用的方位词“上”、“下”、“中”均是以图1图面所示的方位为基准，因此，当其他图面之中的物体的摆放方向发生变动时，方位也相应发生改变；“凹”、“凸”在以下各个实施例，有不同的参照。
[0029]实施例1
[0030]请参照图1 (a)所示，LED灯具包括电路基板10、固定于电路基板10的LED光源20(即LED灯珠)和透镜30，其中，多个LED光源20在电路基板10上依序排列成直线，透镜覆盖了 LED光源20。LED灯具还具有外壳(未图示)，电路基板10和透镜30都固定于外壳上。
[0031]请参照图1(b)和图1(c)所示，透镜30为塑料材质，呈条形状，透镜的主体延伸方向定义为长度方向(即纵向，X轴)，透镜30的长度L大于或等于150mm。透镜30的下部分设有凹槽，凹槽也沿纵长方向延伸，凹槽用于放置LED光源20。
[0032]请参照图1(b)所示，从垂直于长度方向的横截面上看，透镜30具有位于上面的出射面31A，出射面31A为水平面；透镜30还具有位于主体两侧的第一反射面32和第二反射面33，第一反射面32和第二反射面33为抛物面。
[0033]凹槽的内壁面划分为三个部分，分别为正向入射面34A,与第一反射面32相应的第一侧向入射面35A，与第二反射面33相应的第二侧向入射面36A。第一侧向入射面35A为平面，以第二反射面36A为参照，第二侧向入射面36A为凸面。
[0034]出射面31A为长度方向(X轴)和宽度方向(Y轴)所定义，与长度方向和宽度方向均垂直的方向为高度方向(Z轴)。定义第一反射面32与第一侧向入射面35A形成的焦点为第一焦点A，定义第二反射面33与第二侧向入射面36A形成的焦点为第二焦点B ;定义正向入射面34A与出射面31A形成的焦点为第三焦点C，穿过第三焦点C且与Z轴平行的虚拟的直线为光轴。
[0035]第一侧向入射面35A与光轴的夹角α大于0°且小于或者等于60°。从横截面看，第一侧向入射面35Α与第二侧向入射面36Α在靠近正向出射面34Α—端的距离短，第一侧向入射面35Α与第二侧向入射面36Α在远离正向出射面34Α —端的距离长。在宽度方向上，第一侧向入射面35Α和第二侧向入射面36Α之间最短距离，即为第一侧向入射面35Α与第二侧向入射面36Α在靠近正向出射面34Α的一端的距离，在2?80mm之间。
[0036]请参照图1(b)和图1(c)所示，第一焦点A、第二焦点B和第三焦点C两两之间的距离小于或等于20mm。第一焦点A、第二焦点B和第三焦点C形成的范围定义为焦柱，LED光源20设置于焦柱范围内以利于光的射出，这样，部分光线进入第一侧向入射面35A后被第一反射面32反射，再通过出射面31A射出；部分光线进入第二侧向入射面36A后被第二反射面33反射，再通过出射面3IA射出；部分光线经由正向入射面34A向出射面31A射出。在以下其他实施例之中，第一焦点A、第二焦点B在图面上省略了标示。
[0037]第一反射面32和第二反射面33可以对称设置,也可以不对称设置。本实施例之中，第一反射面32和第二反射面33对称设置，并且第一反射面32和第二反射面33均为同一抛物线的部分。请参照图1(b)所示，在光轴上，所述正向入射面34A距离所述LED光源10最近的点为第一近点0，第一焦点A、第二焦点B、第三焦点C与第一近点O距离之间的距离H均在2?80mm之间。在以下其他实施例之中，第一近点O在图面上省略了标示。
[0038]实施例2
[0039]请参照图2 (a)和图2 (b)所示，图2 (b)为本实用新型的第二个实施例的透镜的横截面不意图。区别于第一实施例在于:以第二反射面36B为参照,第二侧向入射面36B为凹面。
[0040]实施例3
[0041]请参照图3 (a)和图3 (b)所示，图3 (b)为本实用新型的第三个实施例的透镜的横截面示意图，区别于第二实施例在于:第一侧向入射面35C与光轴的夹角α大于0°且小于或者等于60 °，从横截面看，第一侧向入射面35C与第二侧向入射面36C在靠近正向出射面34C —端的距离长，第一侧向入射面35C与第二侧向入射面36C在远离正向出射面34C —端的距离短，在宽度方向上，第一侧向入射面35C和第二侧向入射面36C之间最短距离，SP为第一侧向入射面35C与第二侧向入射面36C在远离正向出射面34C—端的距离，在2?80mm之间。
[0042]实施例4
[0043]请参照图4(a)和图4(b)所示，图4(b)为本实用新型的第四个实施例的透镜的横截面示意图，区别于第三实施例在于，以第二反射面36D为参照，第二侧向入射面36D为凸面。
[0044]本实用新型的具有透镜的LED灯具，具有以下优点:
[0045](I)透镜采用塑料材质，有利于成型，降低生产成本，且重量轻；
[0046](2)透镜采用长条形，使得多个依序排列成直线的LED光源无需一一配置聚光杯，多个LED光源共用透镜，极大地方便了安装，简化了安装程序，有利于降低成本；
[0047](3) LED光源设置于焦柱范围内，能够尽量将光以最优的入射角度进行传播；
[0048](4)不同的透镜的实施方案就有不同的光效，满足不同的使用场合；
[0049](5)第一反射面和第二反射面为抛物面，利于LED光源的的反射，降低光损耗；
[0050](6)第一侧向入射面与所述第二侧向入射面，其中一个为平面且与高度方向的夹角大于0°且小于或者等于60°，另一个为凹面或者凸面，有利于实现焦点的变化来适应不同大小和不同高低的LED光源；
[0051](7)相对于LED光源呈现矩阵式排列的灯具，透镜的排布亦可以为相互并排，以达到简化结构的效果，并且有利于光学效果的加强；
[0052](8)透镜的长度L大于或等于150mm，在宽度方向上，第一侧向入射面与第二侧向入射面之间的最小距离为2?80mm，第一焦点A、第二焦点B和第三焦点C与第一近点距离之间的距离H均为2?80mm，通过参数的设置，使得LED光源的光损耗较小，并且光分布效果也较好，灯具整体光效高。
[0053]应当理解的是，在所有面与面之间连接处加以倒角，或在某些面增加或者减少材料是本领域的常用技术手段。本实用新型的具有透镜的LED灯具，尤其适用于洗墙灯、投光灯、泛光灯、路灯等。
[0054]以上所述，仅仅是本实用新型的较佳实施例而已，熟悉本领域的普通技术人员仍可能基于本创作的教示及揭示，作出种种不背离本创作精神的替换与修饰，本创作的保护范围不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本创作的替换及修饰，均为本专利申请的权利要求书所主张。
【权利要求】
1.一种透镜，其特征在于，所述透镜具有长条状的主体； 所述透镜的主体设有容纳光源的凹槽，所述凹槽呈长条状； 所述凹槽的内壁面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面； 所述透镜的主体具有第一反射面、第二反射面和出射面； 其中，部分光线进入所述第一侧向入射面后被所述第一反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线进入所述第二侧向入射面后被所述第二反射面反射，再通过所述出射面射出；部分光线经由所述正向入射面向所述出射面射出； 所述第一侧向入射面与所述第二侧向入射面，其中一个为平面且与光轴的的夹角大于0°且小于或者等于60°，另一个为凹面或者凸面。
2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜第一反射面和所述第二反射面均为抛物面。
3.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述第一反射面与所述第一侧向入射面形成的焦点为第一焦点，所述第二反射面与所述第二侧向入射面形成的焦点为第二焦点，所述正向入射面和所述出射面形成的焦点为第三焦点，第一焦点、第二焦点和第三焦点两两之间的距离小于或等于20mm。
4.根据权利要求3所述的透镜，其特征在于，在光轴上，所述正向入射面距离光源最近的点为第一近点，所述第一焦点、所述第二焦点和所述第三焦点与所述第一近点距离之间的距离均在2?80mm之间。
5.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述出射面为平面，以所述出射面为参照，所述正向入射面为凸面或者凹面。
6.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述正向入射面为平面，以所述正向入射面为参照，所述出射面为凹面或凸面。
7.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述出射面为两侧平面，以所述出射面的平面部分为参照，所述出射面的中间为凸面，所述正向入射面为平面。
8.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述出射面为两侧平面，以所述出射面的平面部分为参照，所述出射面的中间为凸面；所述正向入射面为凹面或者凸面之中的一种。
9.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第一侧向入射面为平面，所述第二侧向入射面为凹面，所述第一侧向入射面与所述第二侧向入射面在靠近所述正向出射面一端的距离长，所述第一侧向入射面与第二侧向入射面在远离正向出射面一端的距离短，所述第一侧向入射面与第二侧向入射面在远离正向出射面一端的距离为所述第一侧向入射面与所述第二侧向入射面之间的最短距离。
10.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜的长度大于或等于150mm，所述第一侧向入射面与所述第二侧向入射面之间的最短距离在2?80mm之间。
【文档编号】F21V5/04GK203615248SQ201320858769
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】刘炜斌 申请人:刘炜斌