一种矩形全反射led投光透镜的制作方法
【技术领域】
:
[0001 ]本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种矩形全反射LED投光透镜。
【背景技术】
:
[0002]发光二极管(Light Emitted D1de，简称LED)是继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后的第四代光源，具有节能、环保、无污染等传统光源无法比拟的优势。在LED功率化、高效化、低成本的发展趋势下，LED封装一直处于新工艺、新材料的快速发展阶段。随着LED新兴封装技术的不断成熟，LED在照明、显示、指示、装饰、医疗、植物等各方面的应用也越来越广泛。目前，LED还是主要聚焦于照明领域。因为LED朗博体发光的特性，为了在特定区域形成符合要求的均匀光斑，满足相关的照明标准，需对其进行二次光学设计。在控制光线合适走向的同时，力求实现像面照明的高均匀性和高光能利用率。
[0003]市场上的全反射型投光灯大多为旋转对称型，在被照明区域光斑呈圆形，在光路的两个方向上的角度相等。针对需要矩形照明的区域，这种呈圆形光斑的投光灯显然不符合要求，这也是现有灯具市场的缺陷。因此，需要设计出一种新结构的投光灯来满足矩形照明区域的需求。
【发明内容】
:
[0004]针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、操作方便、能实现形成两个光路方向不等距离的光斑效果的矩形全反射LED投光透镜。
[0005]本发明的一种矩形全反射LED投光透镜，它包含第一端面、第一平面、第二平面、第一弯曲面、全反射面和侧壁;所述第一端面为一平面，其中部向内部凹陷形成光源容置腔，用于光源与透镜的装配;所述第一平面为透镜出光面;所述第二平面同第一平面平行并有一定的距离，同第一平面相比更加靠近光源;所述第一弯曲面为一弧面;所述全反射面和侧壁用于光线经过透镜时传输光线。
[0006]作为优选，所述的第一弯曲面在透镜的竖直剖面和水平剖面方向上的弯曲曲率不同；
[0007]作为优选，所述的竖直剖面方向有两个对称的上曲面和下曲面，用于光线经过其表面的时候发生全反射；
[0008]作为优选，所述的竖直剖面方向有两个对称的上侧壁和下侧壁，用于光源发出的光线经过其表面发生折射；
[0009]作为优选，所述的水平剖面方向有两个对称的左曲面和右曲面，用于光线经过其表面的时候发生全反射；
[0010]作为优选，所述的水平剖面方向有两个对称的左侧壁和右侧壁，用于光源发出的光线经过其表面发生折射；
[0011]本发明中，在竖直剖面上，光源发出的40度以内的光线，依次经过第一弯曲面折射，再经过第一平面出射到空气中；
[0012]在竖直剖面上，光源发出的40度以外的光线，依次经过侧壁上侧壁和下侧壁折射，到达上曲面和下曲面发生全反射，再经过第一平面出射到空气中；
[0013]在水平剖面上，光源发出的30度以内的光线，依次经过第一弯曲面折射，再经过第一平面出射到空气中；
[0014]在水平剖面上，光源发出的30度以外的光线，依次经过左侧壁和右侧壁折射，到达左曲面和右曲面发生全反射，再经过第一平面出射到空气中；
[0015]本发明的投光透镜口径较小的一端呈矩形，中部向内凹陷形成透镜孔，用于放入光源，不让光源与透镜装配的过程中碰触到LED，影响其寿命。所述的透镜孔向外凸起，形成第一弯曲面，在透镜的两个相互垂直的光路上形成不同程度的弯曲弧面;所述透镜孔的侧面为折射面，经过这个折射面的光线折射后碰到全反射面反射;所述透镜孔的轴线方向跟口径较小的端面垂直;所述透镜口径较大的端面为出光面，为第一平面;所述第一弯曲面与第一平面在透镜相互垂直的两个光路上分别用于传输光源发射的30度以内和40度以内的光线;所述透镜的侧面为全反射面，在透镜相互垂直的两个光路方向的张角不同，用于传输光源发射的30度-90度和40度-90度的光线;所述口径较大的一端上面有匹配的平台，平台可供装配成透镜整版。
[0016]本发明的有益效果:它能满足矩形照明区域的需求，实现形成两个光路方向不等距离的光斑效果;LED发出的光线经过两次折射形成的光束和经过全反射的光束相互叠加，在目标照明面上形成均匀的照明光斑，从而获得理想的配光效果。
【附图说明】
:
[0017]为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0018]图1是本发明的结构示意图；
[0019]图2是图1中A-A的剖视图；
[0020]图3是图1中B-B的剖视图；
[0021]图4是本发明的立体图；
[0022]图5是发明的配光原理图；
[0023]图6是本发明的投光透镜光强分布曲线图；
[0024]图7是发明实例的投光透镜Im处接收屏上的照度分布图。
[0025]图中:
[0026]第一端面1、第一平面2、第二平面3、第一弯曲面4、竖直剖面A、水平剖面B、上曲面Al、下曲面A2、上侧壁A3、下侧壁A4、左侧壁B3、右侧壁B4、左曲面B1、右曲面B2。
【具体实施方式】
:
[0027]如图1至图7所示，本【具体实施方式】采用以下技术方案:它包含第一端面1、第一平面2、第二平面3、第一弯曲面4、全反射面41^2、81、82和侧壁43^4、83、84;所述第一端面1为一平面，其中部向内部凹陷形成光源容置腔，用于光源与透镜的装配;所述第一平面2为透镜出光面;所述第二平面3同第一平面2平行并有一定的距离，同第一平面2相比更加靠近光源;所述第一弯曲面4为一弧面;所述全反射面Al、A2、B1、B2和侧壁A3、A4、B3、B4分别用于光线经过其表面反射和折射。
[0028]其中，所述的第一弯曲面4在透镜的竖直剖面A和水平剖面B方向上的弯曲曲率不同；所述的竖直剖面A方向有两个对称的上曲面Al和下曲面A2，用于光线经过其表面的时候发生全反射;所述的竖直剖面A方向有两个对称的上侧壁A3和下侧壁A4，用于光源发出的光线经过其表面发生折射;所述的水平剖面B方向有两个对称的左曲面BI和右曲面B2，用于光线经过其表面的时候发生全反射;所述的水平剖面B方向有两个对称的左侧壁B3和右侧壁B4，用于光源发出的光线经过其表面发生折射；
[0029]本【具体实施方式】中，在竖直剖面A上，光源发出的40度以内的光线，依次经过第一弯曲面4折射，再经过第一平面2出射到空气中；在竖直剖面A上，光源发出的40度以外的光线，依次经过上侧壁A3和下侧壁A4折射，到达上曲面Al和下曲面A2发生全反射，再经过第一平面2出射到空气中；在水平剖面B上，光源发出的30度以内的光线，依次经过第一弯曲面4折射，再经过第一平面2出射到空气中；在水平剖面B上，光源发出的30度以外的光线，依次经过左侧壁B3和右侧壁B4折射，到达左曲面BI和右曲面B2发生全反射，再经过第一平面2出射到空气中；
[0030]本【具体实施方式】的投光透镜口径较小的一端呈矩形，中部向内凹陷形成透镜孔，用于放入光源，不让光源与透镜装配的过程中碰触到LED，影响其寿命。所述的透镜孔向外凸起，形成第一弯曲面，在透镜的两个相互垂直的光路上形成不同程度的弯曲弧面;所述透镜孔的侧面为折射面，经过这个折射面的光线折射后碰到全反射面反射;所述透镜孔的轴线方向跟口径较小的端面垂直;所述透镜口径较大的端面为出光面，为第一平面;所述第一弧面与第一平面在透镜相互垂直的两个光路上分别用于传输光源发射的30度以内和40度以内的光线;所述透镜的侧面为全反射面，在透镜相互垂直的两个光路方向的张角不同，用于传输光源发射的30度-90度和40度-90度的光线；所述口径较大的一端上面有匹配的平台，平台可供装配成透镜整版，实现透镜模组化。
[0031]本【具体实施方式】能满足矩形照明区域的需求，实现形成两个光路方向不等距离的光斑效果;LED发出的光线经过两次折射形成的光束和经过全反射的光束相互叠加，在目标照明面上形成均匀的照明光斑，从而获得理想的配光效果。
[0032]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种矩形全反射LED投光透镜，其特征在于它包含第一端面、第一平面、第二平面、第一弯曲面、全反射面和侧壁;所述第一端面为一平面，其中部向内部凹陷形成光源容置腔，用于光源与透镜的装配;所述第一平面为透镜出光面;所述第二平面同第一平面平行并有一定的距离，同第一平面相比更加靠近光源;所述第一弯曲面为一弧面;所述全反射面和侧壁用于光源发出的光线的传输。2.根据权利要求1所述的一种矩形全反射LED投光透镜，其特征在于所述的第一弯曲面在透镜的竖直剖面和水平剖面方向上的弯曲曲率不同。3.根据权利要求1所述的一种矩形全反射LED投光透镜，其特征在于所述的竖直剖面方向有两个对称的上曲面和下曲面，用于光线经过其表面的时候发生全反射。4.根据权利要求1所述的一种矩形全反射LED投光透镜，其特征在于所述的竖直剖面方向有两个对称的上侧壁和下侧壁，用于光源发出的光线经过其表面发生折射。5.根据权利要求1所述的一种矩形全反射LED投光透镜，其特征在于所述的水平剖面方向有两个对称的左曲面和右曲面，用于光线经过其表面的时候发生全反射。6.根据权利要求1所述的一种矩形全反射LED投光透镜，其特征在于所述的水平剖面方向有两个对称的左侧壁和右侧壁，用于光源发出的光线经过其表面发生折射。
【专利摘要】本发明公开了一种矩形全反射LED投光透镜，属于照明技术领域；它包含第一端面、第一平面、第二平面、第一弯曲面、全反射面和侧壁；所述第一端面为一平面，其中部向内部凹陷形成光源容置腔，用于光源与透镜的装配；所述第一平面为透镜出光面；所述第二平面同第一平面平行并有一定的距离，同第一平面相比更加靠近光源；所述第一弯曲面为一弧面；所述全反射面和侧壁用于光线的传输。它能满足矩形照明区域的需求，实现形成两个光路方向不等距离的光斑效果；LED发出的光线经过两次折射形成的光束和经过全反射的光束相互叠加，在目标照明面上形成均匀的照明光斑，从而获得理想的配光效果。
【IPC分类】F21K9/20, F21V5/04
【公开号】CN105674072
【申请号】CN201610052068
【发明人】卢雪
【申请人】卢雪
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月25日