专利名称：一种led二次光学透镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED灯二次光学透镜，特别涉及ー种呈方形光斑的LED 二次光学透镜。
背景技术：
随着LED制造技术的不断进步，与传统光源比，LED体积小，在许多应用场合甚至可以将其当做电光源来处理，这给灯具的光学设 计带来了很大的便利，同时，使用大尺寸传统光源灯具中出现的光源遮挡与吸收作用也不存在了。目前大功率白光LED的光效已达到1001m/W，稳定的产品的光效也有901m/w以上。这一光效使得LED进入普通照明成为可能，特别是在道路照明等属于定向照明的领域已经逐步获得应用，但是，由于目前LED的价格比传统光源高得多，LED用于普通照明的推广必须以提高LED照明系统的整体光效为前提，而这依靠提高LED灯的有效光利用率。但就目前的LED路灯、LED隧道灯而言，LED工作时所产生的光束是前射方向性的，还存在光照范围不大，光照強度在路面上分布不均匀的缺陷，从而在一定程度上限制了 LED路灯、LED隧道灯的推广应用。目前，一般使用LED —次配光光罩进行聚光和导光，根据LED光源出射角度设计LED—次配光光罩的配光曲线，以增加光学反射，提升LED光源的出光效果。但是，现有的LED—次配光光罩配光设计一般为光的分布中心对称形，所投下的光斑的形状为圆形。当LED灯成组使用吋，LED布阵排列一般为四方连续形，圆形光斑相互之间接合在一起时，光照均匀度差，同时还有刺眼的眩光。为了有效控制LED光束改善光罩的均匀度，提高光通量，这就要配之以辅助光学器件进行二次配光。目前在LED 二次配光方面大多采用光杯、反光盘之类结构，以此改善LED光照均匀度，然而现有此类技术方案使得光束多次交叉反射或折射，光通量受到相当程度的衰减，影响LED的光照性能。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供ー种LED 二次光学透镜，其结构简单、设计合理，聚光效果好，在照射面形成ー个照度均匀的方形光斑，可以有效提高光的利用率，从而达到节能的目的。为达上述目的，本实用新型提供的ー种LED 二次光学透镜，采用以下的技术方案本实用新型包括入射面、全反射面和出射面，所述出射面为十字形曲面，所述十字形曲面由在水平方向和垂直方向结构相同圆滑过渡的凹面及处于水平方向和垂直方向的凹面之间的圆滑过渡的凸面构成；所述出射面设置于所述全反射面的正上方，所述全反射面呈椎体结构，覆盖整个入射面。进ー步地，所述凹面(31)符合如下非球面方程光学公式，
权利要求1.ー种LED 二次光学透镜，包括入射面(I)、全反射面(2)和出射面(3)，其特征在于所述出射面(3)为十字形曲面，所述十字形曲面由在水平方向和垂直方向结构相同圆滑过渡的凹面(31)及处于水平方向和垂直方向的凹面(31)之间的圆滑过渡的凸面(32)构成；所述出射面(3)设置于所述全反射面(2)的正上方，所述全反射面(2)呈椎体结构，覆盖整个入射面(I)。
2.根据权利要求I所述的ー种LED二次光学透镜，其特征在于所述凹面(31)符合如下非球面方程光学公式， ￡ .= ..........................T== f > (—V,.、 It^l .....Ut Akー厂 s —: Z=非球面方程； C代表曲率半径，C=l/R, R=20 120_，其中R代表半径； K代表圆锥系数，k=_e2; C2n代表非球面系数，其中C4=-L 0X10^-7. 0X10_5，其余非球面系数C2n的值均为零； r2=x2+y2,其中X、y为坐标。
3.根据权利要求I所述的ー种LED二次光学透镜，其特征在于所述凸面(32)符合如下非球面方程光学公式，土 ——^===^ す T ぐゾ、 I t s I .... I I す k St -<r~ ,, _ I Z=非球面方程； C代表曲率半径，C=l/R, R=20 120_，其中R代表半径； K代表圆锥系数，k=_e2; C2n代表非球面系数，其中C4=-L OXKT6 -7. 0X10' C6=-L OXKT7 -7. 0X10'其余非球面系数C2n的值均为零； r2=x2+y2,其中X、y为坐标。
4.根据权利要求I所述的ー种LED二次光学透镜，其特征在于所述十字形曲面的中心部位为凹槽曲面，所述凸面(32)从十字形曲面中心部位向外部方向逐渐凸起。
5.根据权利要求I所述的ー种LED二次光学透镜，其特征在于所述入射面(I)呈球面或平面。
6.根据权利要求I所述的ー种LED二次光学透镜，其特征在于所述二次光学透镜的光轴中心位置与LED光源(4)芯片中心位置重合。
7.根据权利要求I所述的ー种LED二次光学透镜，其特征在于所述全反射面(2)底部设有LED光源槽(5)。
8.根据权利要求I所述的ー种LED二次光学透镜，其特征在于所述入射面(I)与LED光源(4)的外形尺寸精确定位。
9.根据权利要求I所述的ー种LED二次光学透镜，其特征在于所述二次光学透镜采用光学塑料一体注塑成型。
专利摘要本实用新型公开了一种LED二次光学透镜，结构简单、照度均匀，包括入射面、全反射面和出射面，出射面为十字形曲面，十字形曲面由在水平方向和垂直方向结构相同圆滑过渡的凹面及处于水平方向和垂直方向的凹面之间的圆滑过渡的凸面构成；出射面设置于全反射面的正上方，全反射面呈椎体结构，覆盖整个入射面；本实用新型结构设计合理，聚光效果好，在照射面形成一个的方形光斑，照度均匀，有效的遏制眩光，光照更为均匀，可以有效提高光的利用率。
文档编号F21V5/04GK202392688SQ201120475189
公开日2012年8月22日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者张道强 申请人:东莞市永兴电子科技有限公司