专利名称：一种led灯用透镜的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种透镜，特别是一种LED灯用透镜。
背景技术：
透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件。在天文、军事、交通、医 学、艺术等领域发挥着重要作用。LED透镜分为一次透镜、二次透镜，可由硅胶、PMMA、PC或玻璃制成。LED透镜的设 计取决于光源，不同品牌的大功率LED其芯片结构与封装方式、光线特性等均会有所区别。 其设计过程相当复杂，需利用如Code V、ZEMAX, TracePro, ASAP、LighTools等光学设计软 件和Pro/E、UG、SOLIDffORKS等机械建模软件进行设计和光学仿真，不断优化而得到相应的 光学透镜。LED透镜作为光学级的产品，对透光性、热稳定性、密度、折射率均勻性、折射率稳 定性、吸水性、混浊度、最高长期工作温度等都有严格的要求。因此，必须根据实际选择透镜 的材料。原则上选择光学级PMMA，如有特殊的需求可选择光学级PC。从以上LED透镜的设计与生产过程来看，看似简单的LED透镜，从设计到成品，其 对软件、硬件的要求都非常高，这也造成了市场上LED透镜的价格差异很大。从LED照明普 及的美好前景来看，透镜做为LED照明灯具的必备部件，市场前景也将越来越好。而通常的LED灯在透光率、光强、光照均勻度和使用寿命，特别是在光型设计以及 大功率照明的眩光问题等方面都表现出明显的不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，采用普通的透镜，无法解决大功率照明的眩光 问题以及在特殊光照环境下的配光效果以及光照不均，尤其是需要矩形光斑的场合。针对以上问题本发明提供了一种LED灯用透镜，透镜的纵剖面为拱形，透镜拱顶 凹面处设有一组棱状凸起。透镜的弧度，镜片的厚度，以及该组棱状凸起的结构及排列方 式，都经过缜密的光学设计，该结构可有效防止眩光，并且使光线形成近似矩形的光斑，提 高了灯具的地面照射均勻度，更为如道路照明等需要矩形配光的场所提供了优秀的设计。作为本发明的一种改进，透镜采用高硼硅光学玻璃或者K9光学玻璃制造，其透光 率达到96%，光学性能良好。且高硼硅光学玻璃或者K9光学玻璃能耐200°C高温，不因高温 影响透镜性能。本发明有效地提高了 LED的透光率、光强、光照均勻度以及提高灯的使用寿命，同 时在很大程度上降低了照明能耗。
图1 LED灯用透镜前视图； 图2 LED灯用透镜俯视图3 LED灯用透镜仰视图； 图4 LED灯用透镜棱状剖视图。
图中的构件为
1、棱状凸起；2、镜片。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式
仅 用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本 发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例1 一种LED灯用透镜，如图1所示，透镜的纵剖面为拱形，透镜拱顶凹面处 设有一组棱状凸起1，棱状凸起1上端横截面为矩形，下端为多面锥体，棱状凸起1沿纵剖线 排列，棱状凸起1之间相互平行，以俯视角度观察所述透镜，如图2、图3所示，所述棱状凸起 1排列的形状为左右两边呈平行直线，上下两边呈外凸弧线的四边形。LED芯片发出的光， 经过棱状凸起1和镜片2后，生成矩形光斑。棱状凸起1还能有效防止眩光，提高光照均勻 性。实施例2 —种LED灯用透镜，如图1所示，透镜的纵剖面为拱形，透镜拱顶凹面处 设有一组棱状凸起1，棱状凸起1上端横截面为矩形，下端为多面锥体，棱状凸起1沿纵剖线 排列，棱状凸起1之间相互平行。作为实施例1的一种技术改进，所述透镜采用高硼硅光学 玻璃或者K9光学玻璃制造。高硼硅光学玻璃或者K9光学玻璃耐热达200°C，在高温下仍能 有96%的透光率，保证LED灯用透镜光学性能稳定。实施例3 —种LED灯用透镜，透镜的纵剖面为拱形，透镜拱顶凹面处设有一组棱 状凸起1，棱状凸起1沿纵剖线排列，棱状凸起1之间相互平行。作为实施例1的一种技术 改进，如图4所示，棱状凸起1的截面，从顶端到底端，都为矩形。采用这种结构，降低了透 镜加工成型难度，提高了良品率。本发明有效地提高了 LED的透光率、光强、光照均勻度以及灯的使用寿命，同时在 很大程度上降低了照明能耗。结合对矩形光斑的突破，使LED从光源封装上克服了进军路 灯照明市场的障碍。
权利要求
1. 一种LED灯用透镜，透镜的纵剖面为拱形，其特征在于透镜拱顶凹面处有一组棱状 凸起(1)。
2.根据权利要求1所述的LED灯用透镜，其特征在于所述透镜采用高硼硅光学玻璃 或者K9光学玻璃制造。
3.根据权利要求1所述的LED灯用透镜，其特征在于所述棱状凸起(1)上端横截面为矩形。
4.根据权利要求1所述的LED灯用透镜，其特征在于所述棱状凸起(1)下端为多面锥体。
5.根据权利要求1所述的LED灯用透镜，其特征在于所述棱状凸起(1)沿纵剖线排 列，棱状凸起(1)之间相互平行呈栅状。
6.根据权利要求1所述的LED灯用透镜，其特征在于所述棱状凸起(1)的截面，从顶 端到底端，都为矩形。
7.根据权利要求1所述的LED灯用透镜，其特征在于以俯视角度观察所述透镜，所述 棱状凸起(1)排列的形状为左右两边呈平行直线，上下两边呈外凸弧线的四边形。
8.根据权利要求1所述的LED灯用透镜，其特征在于以俯视角度观察所述透镜，所述 棱状凸起(1)排列的形状为圆形，或者为椭圆形，或者为多边形。
全文摘要
本发明公开了一种LED灯用透镜，透镜的纵剖面为拱形，透镜拱顶凹面处有一组棱状凸起，使照明光线形成近似矩形的光斑，提高了灯具的地面照射均匀度，更为矩形配光的场所提供了优秀的设计，实现不用角度的配光，减小光损失，有效地防止眩光。本发明有效地提高了LED的透光率、光强、光照均匀度以及提高灯的使用寿命，同时降低了照明能耗。
文档编号F21Y101/02GK102003679SQ20101061410
公开日2011年4月6日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者牟小波, 程旭 申请人:江苏欣力光电有限公司