行发散，凸面对光线进行汇聚而成。采用上述的结构的LED透镜具有出光效率高，结构简单，成本低的特点。
[0027]如图3所示，LED透镜的出光面30并非连续，而是由第二自由曲面304紧密环绕第一自由曲面303构成，两个自由曲面连接处夹设有环形凹槽302，出光面30整体大致呈凸面，可以对光线进行汇聚，透镜本体的出光面30中心向透镜本体的入光面20凹陷形成上凹面301。上凹面301底部必须不高于第一自由曲面303的中心高度，且上凹面301必须与第一自由曲面303紧密连接，可以对光进行发散，因此形成了中心为暗斑的明暗相间的双环形光斑。
[0028]如图3所示，根据光线进入LED透镜进行折射和散射，为了使折射出来光线汇聚，提高亮度，减少光衰，所以采用透镜本体上第一自由曲面303向透镜本体外侧拱起形成弧形的长度小于透镜本体上第二自由曲面304向透镜本体外侧拱起形成弧形的长度。透镜本体上第一自由曲面303的最高点到底面10的距离大于透镜本体上第二自由曲面304的最高点到底面10的距离。透镜本体上的上凹面301的凹面中心到底面10距离小于第一自由曲面303的最高点到底面10的距离。根据LED透镜产生明显双环形光斑效果来调整光斑宽度，优选的，LED透镜的第一自由曲面303到底面10的距离为6mm，第二自由曲面304到底面10的距离5.7mm。
[0029]如图2?3所示，为了方便安装，透镜本体的底面10呈圆形，透镜本体的底面10所在的平面与该LED透镜的中轴线相垂直。底面10连接着出光面30与入光面20的边缘。但由于底面10中部向上凹陷而形成一凹腔201，所以底面10呈圆环形，凹腔201大致呈半圆球形，用于收容发光二极管，凹腔201的内壁即为LED透镜的入光面20。凹腔201的半径小于第二自由曲面304的半径。根据LED透镜产生明显双环形光斑效果来调整光斑宽度，优选的，LED透镜的底面10半径为5mm,圆球形凹腔201的半径为2.5mm。
[0030]在本实施例中，LED透镜由透明的材质一体成型，如环氧树脂、硅胶、玻璃等。LED透镜为旋转对称结构，整体大致呈圆形。采用透明材质一体成型，出光效率高，成本低且易于加工成型，有利于降低生产成本。
[0031]在本实施例中，本实用新型可以根据光线经过LED透镜后形成的环形光斑的宽度进行调节。上述给出的第一自由曲面303到底面10的距离、第二自由曲面304到底面10的距离、底面10半径和凹腔201半径仅为本实用新型一种优选的一组尺寸，并非本实用新型的一种限定。采用不同尺寸设定，所产生的环形光斑效果，所具有的优点，如上述所述，就不在敖述了。
[0032]上面结合附图对本实用新型做了详细的说明，但是本实用新型的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本实用新型做出各种变形，均都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种LED透镜，包括透镜本体，其特征在于:所述透镜本体具有底面，所述底面的中部向内凹陷形成用于容纳LED光源的凹腔，所述凹腔呈半圆球形；该半圆球形凹腔所在透镜本体上的圆弧形曲面为所述入光面，所述透镜本体包围底面的透镜本体部分的外表面为所述出光面；所述透镜本体上出光面的中心向所述透镜本体的入光面凹陷形成的上凹面，所述透镜本体的出光面上设置有围绕所述上凹面的环形凹槽，所述透镜本体的上凹面与所述环形凹槽之间连接有第一自由曲面，所述透镜本体上的环形凹槽与所述底面之间连接有第二自由曲面；所述第一自由曲面向所述透镜本体外侧拱起形成弧形，所述第二自由曲面向所述透镜本体外侧拱起形成弧形。2.如权利要求1所述的一种LED透镜，其特征在于:所述透镜本体上第一自由曲面向所述透镜本体外侧拱起形成弧形的长度小于所述透镜本体上所述第二自由曲面向所述透镜本体外侧拱起形成弧形的长度。3.如权利要求1所述的一种LED透镜，其特征在于:所述透镜本体上第一自由曲面的最高点到所述底面的距离大于所述透镜本体上第二自由曲面的最高点到所述底面的距离。4.如权利要求1所述的一种LED透镜，其特征在于:所述透镜本体上的上凹面的凹面中心到所述底面距离小于所述第一自由曲面的最高点到所述底面的距离。5.如权利要求1所述的一种LED透镜，其特征在于:所述透镜本体的凹腔位于所述透镜本体的上凹面的正下方。6.如权利要求1所述的一种LED透镜，其特征在于:所述底面呈圆环形，所述透镜本体的底面所在的平面与该LED透镜的中轴线相垂直。7.如权利要求1所述的一种LED透镜，其特征在于:所述凹腔的半径小于所述第二自由曲面的半径。8.如权利要求1所述的一种LED透镜，其特征在于:所述透镜本体为一体成型。9.如权利要求1所述的一种LED透镜，其特征在于:所述透镜本体上第一自由曲面到所述底面的距离为5-8mm，所述透镜本体上第二自由曲面到所述底面的距离为4.7-6.7mm，所述透镜本体上半圆球形凹腔的半径为1.5-3.5mm，所述底面的半径为4_6mm。
【专利摘要】本实用新型提供一种LED透镜，包括透镜本体，所述透镜本体具有底面，所述底面的中部向内凹陷形成用于容纳LED光源的凹腔，所述凹腔呈半圆球形；该半圆球形凹腔所在透镜本体上的圆弧形曲面为所述入光面，所述透镜本体包围底面的透镜本体部分的外表面为所述出光面；所述透镜本体上出光面的中心向所述透镜本体的入光面凹陷形成的上凹面，所述透镜本体的出光面上设置有围绕所述上凹面的环形凹槽，所述透镜本体的上凹面与所述环形凹槽之间连接有第一自由曲面。本实用新型的LED透镜较为节能、生产成本较低且能够产生双环形光斑照明效果。经该透镜本体得到的光斑呈中心对称的双环形分布，照明效果明暗相间，条纹间距相等且亮度均匀。
【IPC分类】F21Y115/10, F21V5/04
【公开号】CN205079170
【申请号】CN201520803143
【发明人】庄其仁, 刘士伟, 胡奕彬, 赖传杜
【申请人】华侨大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月16日