投光灯配光透镜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种LED投光灯配光透镜。
【背景技术】
[0002]随着LED技术的高速发展和推广普及，LED以其体积小、节能环保、高光效、可调性好等优点成为绿色照明的首选，目前，LED在大功率照明应用领域已日益广泛，成为取代传统照明光源的必然趋势，相应的LED二次光学配光透镜也愈加重要，目前市面上的配光多以圆形配光和矩形配光为主，圆形配光主要适用于室内照明，在马路、巷道等狭长范围多采用矩形配光，对于灯杆安装于外侧的道路交会枢纽、广场等大面积照明，圆形光斑及矩形光斑难以符合该类场合均匀照明所需的前照式配光类型。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本发明的目的就是要克服上述缺点，旨在提供一种投光灯配光透镜。
[0005](二)技术方案
[0006]为达到上述目的，本发明的投光灯配光透镜，包括设置于透镜平台相对外侧端面的内凹入光面，内部中空的全反射面以及出光面，入光面和出光面均由多个曲面组成，该入光面包括第一入光曲面、第二入光曲面以及第三入光曲面，出光面包括位于中央区域具有较大面积连接的自由曲面出光面和两边对称的外侧连接面以及后侧连接面。
[0007]进一步，所述入光面由多个曲面组成，其中入光面包括位于光心前侧区域的第一入光面，位于中间区域具有较大面积的第二入光面和位于光心后侧区域的第三入光面。
[0008]进一步，第一入光曲面、第二入光曲面和第三入光曲面三者非对称设置，第二入光曲面位于中部位置且面积较大，用于容纳光源装置。
[0009]进一步，所述第一入光曲面和第二入光曲面用于对大部分光线往前侧偏折，第三入光曲面用于将小部分光线往后侧偏折。
[0010]进一步，所述全反射面为一内部中空结构，将经过第三入光面偏折的光线反射至前方区域。
[0011]进一步，所述出光面为非对称结构，位于中央位置的自由曲面通过两侧和后侧连接面进行连接。
[0012]进一步，自由曲面出光面实现对来自由第一入光面和第二入光面以及全反射面的光线往前偏折，两侧对称面实现对两侧光线角度的收窄和光强的消减，后侧连接面起连接作用。
[0013]进一步，所述入光面和出光面均由多个曲面组成，为后续加工方便，各部分面与面的衔接处以圆弧倒角过渡。
[0014]进一步，所有入光面、全反射面和出光面均位于透镜平台相对外侧端面。
[0015]进一步，在透镜平台内侧端面设有对称的两个柱脚，用于对光源和透镜进行定位。
[0016]进一步，所述透镜平台、柱脚与透镜主体是一体成型的结构。
[0017](三)有益效果
[0018]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:本发明通过上述入光面、全反射面和出光面的特殊设计，配合大功率LED光源，得到光线集中投射至前方区域，两侧光线收窄的配光效果。实测的配光曲线为前侧偏光最大光强角33°，两侧半峰值(Full width athalf Maximum，FWHM)光强角100°，且前侧最大光强值两倍于中心光强值。
【附图说明】
[0019]图1a—图1b是本发明提供的投光灯透镜实施例的立体结构图；
[0020]图2是本发明提供的投光灯透镜实施例的主视图；
[0021]图3是沿图2中A-A线的剖视图；
[0022]图4是本发明提供的投光灯透镜实施例的俯视图；
[0023]图5是沿图4中B-B线的剖视图；
[0024]图6是本发明提供的投光灯透镜实施例的仰视图；
[0025]图7是本发明提供的投光灯透镜实施例的右视图；
[0026]图8是本发明提供的透镜形成的极坐标配光曲线示意图；
[0027]图9是本发明提供的透镜形成的直角坐标配光曲线示意图；
[0028]图10是本发明提供的透镜形成的等照度曲线示意图。
[0029]附图标记说明
[0030]入光面10、第一入光曲面11、第二入光曲面12、第三入光曲面13、全反射面20、出光面30、自由曲面出光面31、两侧连接面32、后侧连接曲面33、透镜平台40、透镜定位柱脚41。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0032]首先，请配合参阅图1至图7所示，依据本发明的光学透镜结构较佳实施例，本配光透镜包括:设置于透镜平台40相对外侧端面的内凹入光面10，全反光面20以及出光面30。
[0033]其中，入光面10由三部分组成，包括位于光心前侧区域的入光曲面11，位于中间区域具有较大面积的入光曲面12以及位于光心后侧区域的入光面13。光源发出的光一部分通过入光面11和入光面12折射至前方区域，另一部分光线通过经过入光面13被折射至后方区域，特别是将大角度光线折射至小角度。
[0034]值得补充说明的是，入光面10腔体面积较大，完全可以容纳大功率LED光源装置，否则需要另外增加一凹沿部分。
[0035]全反射面20是为一内部中空结构，经过入光面13的光线被偏折至曲面20上进行反射，由于结构受限，在入光面13将后侧大角度光线偏折至小角度的作用下，减小了全反射面的曲率，进而减小反射面的尺寸。
[0036]出光面30为多个部分组成的非对称结构，包括位于中央区具有较大面积的自由曲面出光面31，两侧对称连接面32和后侧连接面33，出光面31实现对来自由入光面31和入光面32以及全反射面的光线往前偏折，连接面32为拔模角度15°的斜切面，实现对两侧光线角度的收窄和光强的消减，出光面33起连接作用。配合出光面30的外形结构，入光面11的曲面面型有利于修正正前方左右各35°处的光强值。
[0037]透镜体入光面10、全反射面20和出光面30中各部分面与面的衔接处以圆弧倒角过渡，便于后续实施加工。
[0038]透镜平台内侧设有对称的两个透镜定位柱脚，柱脚间距根据外部结构要求可进行调整。
[0039]通过上述入光面10、全反射面20和出光面30的特殊设计，配合大功率LED光源，得到光线集中投射至前方区域，两侧光线收窄的配光效果。以该透镜为光学部件的250W投光灯样品进行实测，图8所示为实测得到的灯具极坐标配光曲线图，前侧偏光最大光强角33°，两侧半峰值光强角100°，且前侧最大光强值两倍于中心光强值。图9是本发明提供的透镜形成的直角坐标配光曲线示意图，图10是本发明提供的透镜形成的等照度曲线示意图。
[0040]综上所述，上述实施方式并非是本发明的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本发明的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本发明的技术范畴。
【主权项】
1.一种投光灯配光透镜，包括设置于透镜平台相对外侧端面的内凹入光面，内部中空的全反射面以及出光面，其特征在于:入光面和出光面均由多个曲面组成，该入光面包括第一入光曲面、第二入光曲面以及第三入光曲面，出光面包括位于中央区域具有较大面积连接的自由曲面出光面和两边对称的外侧连接面以及后侧连接面。2.如权利要求1所述的投光灯配光透镜，其特征在于:所述入光面由多个曲面组成，其中入光面包括位于光心前侧区域的第一入光面，位于中间区域具有较大面积的第二入光面和位于光心后侧区域的第三入光面。3.如权利要求2所述的投光灯配光透镜，其特征在于:第一入光曲面、第二入光曲面和第三入光曲面三者非对称设置，第二入光曲面位于中部位置且面积较大，用于容纳光源装置。4.如权利要求3所述的投光灯配光透镜，其特征在于:所述第一入光曲面和第二入光曲面用于对大部分光线往前侧偏折，第三入光曲面用于将小部分光线往后侧偏折。5.如权利要求1所述的投光灯配光透镜，其特征在于:所述全反射面为一内部中空结构，将经过第三入光面偏折的光线反射至前方区域。6.如权利要求1所述的投光灯配光透镜，其特征在于:所述出光面为非对称结构，位于中央位置的自由曲面通过两侧和后侧连接面进行连接。7.如权利要求6所述的投光灯配光透镜，其特征在于:自由曲面出光面实现对来自由第一入光面和第二入光面以及全反射面的光线往前偏折，两侧对称面实现对两侧光线角度的收窄和光强的消减，后侧连接面起连接作用。8.如权利要求1-7任一项所述的投光灯配光透镜，其特征在于:所述入光面和出光面均由多个曲面组成，为后续加工方便，各部分面与面的衔接处以圆弧倒角过渡。9.如权利要求8所述的投光灯配光透镜，其特征在于:所有入光面、全反射面和出光面均位于透镜平台相对外侧端面。10.如权利要求9所述的投光灯配光透镜，其特征在于:在透镜平台内侧端面设有对称的两个柱脚，用于对光源和透镜进行定位。11.如权利要求10所述的投光灯配光透镜，其特征在于:所述透镜平台、柱脚与透镜主体是一体成型的结构。
【专利摘要】本发明公开一种投光灯配光透镜，包括设置于透镜平台相对外侧端面的内凹入光面，中空的全反射面和出光面，入光面和出光面均由多个曲面组成。前述入光面包括第一入光面、第二入光面以及第三入光面；前述出光面包括位于中央区域具有较大面积连接的自由曲面和两边对称的外侧连接面以及后侧连接面。竖直方向上，大部分通过第一入光面和第二入光面的光线经过出光面折射至前方区域，一小部分通过第三入光面的光线经过全反射面反射，再经出光面折射至前方区域，最终得到两侧角度收窄而背部光线很少的前投射式配光。
【IPC分类】F21V5/04, F21Y115/10
【公开号】CN105674211
【申请号】CN201610192329
【发明人】章奇
【申请人】宁波正特光学电器有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月30日