专利名称：一种led导光透镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED照明领域，具体的讲，涉及LED透明球泡灯以及LED透明蜡烛灯等装置内的导光透镜。
背景技术：
目前市场常用的LED灯具，尤其是LED灯泡的导光透镜为单体柱状透镜，如图I所示，该种单体柱状透镜一般包括用于连接LED基板的底座，从底座向上延伸的一圆柱形本体，以及在本体上端部形成的具有倒圆锥形出光面的出光部。由图I可见，LED发出的光通过圆柱形本体向上传送至出光部，经过折射或反射 和折射后，主要从三个面域向外发射，具体讲包括基本沿圆柱形本体轴线方向的垂直面域，与该垂直面域呈60度的第一环形面域，以及与第一环形面域呈60度夹角的第二环形面域，而第一、第二环形面域和垂直面域的面积可通过调整圆柱形本体和出光部的尺寸进行调整，但调整范围有限。这样，该种灯柱的出射光角度可达约240度，但仍有120度的盲区，从而出射光的覆盖范围不够大；另外，出射光主要集中在上述垂直面域，即出射光主要集中在与导光透镜正对的区域上，因此，使出射光较为集中而不够均匀；此外，对于该种结构的导光透镜，一方面无法保证入射光均收集于该导光透镜中，另一方面入射光需要经过整个圆柱形本体再出射，因此光损较大。
实用新型内容本实用新型的目的是要解决的上述问题，至少提供一种可增大出射光角度的LED导光透镜。为解决上述技术问题，本实用新型提供的LED导光透镜包括本体部，以及从本体部向至少二个方向延伸的出光部，所述出光部的自由端的端面向内凹陷形成内陷的出光面。其中，所述出光部的自由端的端面向内凹陷形成倒圆锥形出光面，倒圆锥形即为圆锥的底面形成于出光部的自由端的端面上。其中，所述本体部相对本体部的中心线呈角度延伸出所述出光部。其中，所述出光部在周向上围绕本体部的中心线均匀分布。其中，各出光部的中心线与本体部的中心线之间的夹角相等，各出光部的中心线与本体部的中心线之间的夹角相等，其中，本体部的中心线与倒圆锥形出光面的中心线重
口 ο其中，所述本体部的底面向内凹陷，形成用于容置LED发光体的中空部。其中，所述中空部的作为入光面的顶面为与本体部的底面之间的距离从过本体部的中心线的点向四周越来越小的弧面，这样，该入光面就类似于一凹透镜，可对入射光进行扩散，使更多的光能通过多个出光部出射，不仅更有效地增大了出射光角度，而且使出射光更加均匀。其中，所述入光面为球面的一部分，所述球面对应的球心位于本体部的中心线上。[0012]其中，所述中空部的过本体部的中心线的最高点处的高度占LED导光透镜的总高度的1/4至1/2，以减少入射光经过LED导光透镜的距离，降低光损。其中，所述本体部的高度占总高度的比例大于1/2。其中，所述本体部为底面直径较大的圆台形。本实用新型的有益效果为一方面，LED导光透镜的头部采用分叉结构，可以增大出射光角度，提高出光均匀度，使其在发光时更接近传统白炽灯；另一方面，本体部设置有容置发光源的中空部，以最大程度地将入射光线收入透镜中，另外，入光面采用微凹型设计，类似于一个凹透镜，可以使光通过透镜的范围扩大，使更多的光能够通过分叉设计的出光部射出。
图I示出了现有的LED导光透镜的结构及出射光的分布情况；图2a和2b为根据本实用新型的LED导光透镜的一种实施结构的不同视角的立体示意图；图3为图2a和2b所示LED导光透镜的主视图；图4为图3的A-A向剖视图；图5示出了图2a和2b所示LED导光透镜的出射光的分布情况；图6a和6b不出了 LED导光透镜的部分尺寸定义。
具体实施方式
如图2a和2b所示，本实用新型的LED导光透镜包括本体部2，以及从本体部2向至少二个方向延伸的出光部3，各出光部3的自由端的端面向内凹陷形成但不局限于如图4所示的倒圆锥形出光面31，出光面31的底面可扩及出光部的自由端的整个端面，如图4所示，该出光面31的顶角优选设计为60度。在此，本实用新型的LED导光透镜可以设计为三分叉型(即延伸出三个出光部3)、四分叉型或者更多分叉的结构，且理论上分叉越多出光越均匀，但考虑到制作工艺复杂以及外形美观等因素，图中所示的三分叉型是一种可兼顾性能、制作成本和美观性的实施结构。如图5所示，针对一种实施结构，设置多个出光部3的LED导光透镜的光线未达弧度仅为64度，且可以通过调整出光部3的倾角将未达弧度缩小至20度左右(倾角为各出光部3的中心线与本体部2的中心线之间的夹角，各出光部的倾角优选为相等)，并且不影响上部出光效果，这相对于现有LED导光透镜的120度盲区具有较大的改善；另外，设置多个出光部3可均衡垂直面域和四周面域内的光强，使出光均匀。另外，根据安装要求，上述本体部2的底部沿水平方向向外延伸有用于固定LED导光透镜的连接底座1，连接底座I上设置有供紧固件穿过的连接孔。该连接底座I可为三个连接脚，该种结构即简单，又稳固。为了增加出射光在纵向空间内的均匀性，上述本体部2可相对本体部2的中心线呈角度延伸出该出光部3，即作为一种实施结构，在本体部2的中心线方向上不具有出光部3。该出光部3可在周向上围绕本体部2的中心线均匀分布，这样可以增加出射光在横向空间内的均匀性。如图3和4所示，本体部2的底面向内凹陷形成用于容置LED发光体的中空部21，中空部21 —方面可以尽可能多地将出射光收入LED导光透镜中，另一方面可缩短光线在透镜中的行进路径，有效地减少光损。该中空部21的作为入光面的顶面可设计为与本体部2的底面之间的距离从过本体部2的中心线的点向四周越来越小的弧面，使该入光面相当于一凹透镜，以对入射光进行扩散，配合多个分散设计的出光部使用，可使更多的光能通过多个出光部出射，不仅更有效地增大了出射光角度，而且使出射光更加均匀。该入光面的弧面可为球面的一部分，该球面对应的球心位于本体部2的中心线上。该入光面的弧度可根据所选用的灯杯、灯罩和光源进行选择，通常情况下可为R12 R20mm，例如，对于煜森照明有限公司生成的54号灯杯以及夏普4WLED光源，该入光面的弧度可设计为R15. 27mm。通常情况下，如图4所示，中空部21的过本体部2的中心线的最高点处的高度h2可占LED导光透镜的总高度的1/4至1/2，在该范围内设计中空部21的高度可以兼顾降低光损和出光效果。如图6a和6b所示，本体部2的高度hi (即分叉点高度)占总高度的比 例通常大于1/2。在此，如图6a和6b所示，对于LED导光透镜的总高度h，本体部2的高度hi、出光部3(分叉柱体)的长度L、出光部3的直径D、中空部21的高度h2和出光面31的顶角等尺寸，本领域技术人员均可根据灯杯的外形和尺寸进行调整，以利用本实用新型的LED导光透镜的结构获得更接近传统白炽灯的出光效果，通常情况下，本体部2的高度hi的高度应介于灯杯半径的1/2 3/2，出光部3的长度L应介于灯杯半径的1/3 1/2。如图3和4所示，本体部2可设计为底面直径较大的圆台形。本实用新型的LED导光透镜的材质可采用PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)。以上所述仅为本实用新型较佳的实施方式，并非用来限定本实用新型的实施范围，但凡在本实用新型的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为落入了本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种LED导光透镜，其特征在于包括本体部，以及从本体部向至少二个方向延伸的出光部，所述出光部的自由端的端面向内凹陷形成内陷的出光面。
2.根据权利要求I所述的LED导光透镜，其特征在于所述出光部的自由端的端面向内凹陷形成倒圆锥形出光面。
3.根据权利要求I或2所述的LED导光透镜，其特征在于所述本体部相对本体部的中心线呈角度延伸出所述出光部。
4.根据权利要求3所述的LED导光透镜，其特征在于所述出光部在周向上围绕本体部的中心线均匀分布。
5.根据权利要求I或2所述的LED导光透镜，其特征在于各出光部的中心线与本体部的中心线之间的夹角相等,其中,本体部的中心线与出光面的中心线重合。
6.根据权利要求I或2所述的LED导光透镜，其特征在于所述本体部的高度占LED导光透镜的总高度的比例大于1/2。
7.根据权利要求I或2中任一项所述的LED导光透镜，其特征在于所述本体部的底面向内凹陷，形成用于容置LED发光体的中空部。
8.根据权利要求7所述的LED导光透镜，其特征在于所述中空部的作为入光面的顶面为与本体部的底面之间的距离从过本体部的中心线的点向四周越来越小的弧面。
9.根据权利要求8所述的LED导光透镜，其特征在于所述入光面为球面的一部分，所述球面对应的球心位于本体部的中心线上。
10.根据权利要求8所述的LED导光透镜，其特征在于所述中空部的过本体部的中心线的最高点处的高度占LED导光透镜的总高度的1/4至1/2。
专利摘要本实用新型公开了一种LED导光透镜，包括本体部，以及从本体部向至少二个方向延伸的出光部，所述出光部的自由端的端面向内凹陷形成内陷的出光面。该本体部的底面向内凹陷形成用于容置LED发光体的中空部。本实用新型的LED导光透镜的头部采用分叉结构，可以增大出射光角度，提高出光均匀度，使其在发光时更接近传统白炽灯；另外，本体部设置有容置发光源的中空部，以最大程度地将入射光线收入透镜中。
文档编号F21Y101/02GK202647588SQ201120566568
公开日2013年1月2日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者胡挺进 申请人:胡斌