一种光学透镜的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种光学透镜，所述光学透镜具有长条状的主体，所述光学透镜的主体具有第一反射面、第二反射面和出射面；所述光学透镜的主体设有容纳光源的光输入槽，所述光输入槽呈长条状，所述光学透镜的光轴与所述光学透镜的长度方向垂直，且与水平面垂直，所述光输入槽在水平面投影的最大宽度小于所述光学透镜的长度。
【专利说明】-种光学透镜
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种光学透镜。
【背景技术】
[0002] 由于LED灯具拥有节能、光效高、色彩丰富、寿命长等特点，近年来受到广泛推崇。 但是在一些特殊的应用场合，环境要求LED的出光为特别的光束，比如有些需要聚焦光束， 为获得这样的聚焦光束，一般制造工艺是为每个LED灯珠的出光口配置专门设计的聚光 杯。每个灯珠配置一个聚光杯，导致制造工艺过于繁杂，LED灯具的结构也偏于复杂。
[0003] 如何在获得特别的光束的同时，简化LED灯具的组装，成为业界人士思考的问题。 目前，有业界人士发明了长条状透镜，以避免为每个LED灯珠的出光口配置专门设计的聚 光杯，但是由于光学原理的复杂性，设置合理的参数，才能获得比较好的照明效果，此问题 仍需要进一步的研究。 实用新型内容
[0004] 为了使得在具有良好的光学效果的同时LED灯具组装更为简便，本实用新型提供 一种光学透镜，所述光学透镜具有长条状的主体，所述光学透镜的主体具有第一反射面、第 二反射面和出射面；所述光学透镜的主体设有容纳光源的光输入槽，所述光输入槽呈长条 状，所述光学透镜的光轴与所述光学透镜的长度方向垂直，且与水平面垂直，所述光输入槽 在水平面投影的最大宽度小于所述光学透镜的长度。
[0005] 作为优选的，所述出射面总体为一平面，与水平面的夹角在0°?45°范围内。
[0006] 作为优选的，所述出射面为两侧斜面，中间为凸菲涅尔透镜镜面或凹菲涅尔透镜 镜面，其中两侧的斜面属于同一平面。
[0007] 作为优选的，所述出射面包括两外侧斜面和两内侧斜面，两内侧斜面位于两外侧 斜面之间且组成向下尖角，两外侧斜面属于同一平面。
[0008] 作为优选的，所述出射面为两侧斜面，中间为凹菲涅尔透镜镜面或者凸菲涅尔透 镜镜面，两侧斜面与水平面之间的夹角均在-45°?45°。
[0009] 作为优选的，所述出射面整体为凸菲涅尔透镜镜面或凸菲涅尔透镜镜面。
[0010] 作为优选的，所述光输入槽的入射表面为多个凸面或凹面连接组成。
[0011] 作为优选的，所述光输入槽的入射表面为圆锥曲面，或者为两斜面相互倾斜连接 形成。
[0012] 作为优选的，所述光学透镜的长度大于或者等于120mm，所述光输入槽在水平面投 影的最大宽度在5?119mm范围内；所述光输入槽的入射表面与光轴的交点与光输入槽的 最低点之间的距离在5?119mm之间。
[0013] 作为优选的，所述光输入槽的入射表面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二 侧向入射面；其中，正向入射面为两个倾斜的斜面连接形成。
[0014] 作为优选的，所述光输入槽的入射表面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二 侧向入射面；其中，第一侧向入射面或者第二侧向入射面与光轴的夹角在-60°?60°范 围内。
[0015] 本实用新型的光学透镜应用于LED灯具，光学透镜设置长条状的、容纳LED光源的 光输入槽，所述光输入槽在水平面投影的最大宽度小于所述光学透镜的长度，使得光路通 过反射、折射更加容易集中与一处，避免从光输入槽的长度方向散射太多。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1 (a)和图1 (b)为本实用新型第一实施例光学透镜，图1 (a)为光学透镜的立体 图，图1 (b)为的光学透镜的横截面的示意图；
[0017] 图2(a)和图2(b)为本实用新型第二实施例的光学透镜，图2(a)为光学透镜的立 体图，图2(b)为光学透镜的横截面示意图；
[0018] 图3(a)和图3(b)为本实用新型第三实施例的光学透镜，图3(a)为光学透镜的立 体图，图3(b)为光学透镜的横截面示意图；
[0019] 图4(a)和图4(b)为本实用新型第四实施例的光学透镜，图4(a)为光学透镜的立 体图，图4(b)为光学透镜的横截面；
[0020] 图5(a)和图5(b)为本实用新型第五实施例的光学透镜，图5(a)为光学透镜的立 体图，图5(b)为光学透镜的横截面；
[0021] 图6(a)和图6(b)为本实用新型第六实施例的光学透镜，图6(a)为光学透镜的立 体图，图6(b)为光学透镜的横截面；
[0022] 图7(a)和图7(b)为本实用新型第七实施例的光学透镜，图7(a)为光学透镜的立 体图，图7(b)为光学透镜的横截面；
[0023] 图8 (a)和图1(b)为本实用新型第八实施例的光学透镜，图8 (a)为光学透镜的立 体图，图8(b)为光学透镜的横截面；
[0024] 图9(a)和图9(b)为本实用新型第九实施例的光学透镜，图9(a)为光学透镜的立 体图，图9(b)为光学透镜的横截面。
[0025] 附图标号说明
[0026] 出射面 11、12、13、14、15、16、17、18、19 ;
[0027] 第一反射面20 ;第二反射面30 ;光输入槽40
[0028] 正向入射面 4C、4D、4G、4H、4K、4P、4Q ;
[0029] 入射表面 4L、4M、4N、4P、4Q ;
[0030] 第一侧向入射面4A、4E、4I ;
[0031] 第二侧向入射面4B、4F、4J。
【具体实施方式】
[0032] 以下结合具体实施例阐述本实用新型的光学透镜的构造。以下各个实施例之中， 所用的方位词"上"、"下"、"中"均是以图1图面所示的方位为基准，因此，当其他图面之中 的物体的摆放方向发生变动时，方位也相应发生改变；"凹"、"凸"在以下各个实施例，有不 同的参照。
[0033] 实施例1
[0034] 请参照图1(a)和图1(b)所示，光学透镜为塑料材质，呈长条状，光学透镜的主体 延伸方向定义为长度方向。定义一直角坐标系XYZ，与Z轴平行的虚拟的直线为光轴，光学 透镜的长度方向为X轴（即纵向），光学透镜的长度L大于或等于120_。光学透镜的下部 分设有光输入槽40,光输入槽40也沿纵长方向延伸，光输入槽用于放置LED光源。X轴和 Y轴定义为一水平面。
[0035] 请参照图1(b)所示，从垂直于长度方向的横截面上看，光学透镜具有位于上面的 出射面11,出射面11为一倾斜平面且与水平面的夹角为Y ,夹角Y在0°?45°之间。
[0036] 光学透镜30还具有位于主体两侧的第一反射面20和第二反射面30,第一反射面 20和第二反射面30为抛物面。第一反射面20和第二反射面30可以对称设置，也可以不对 称设置。本实施例之中，第一反射面20和第二反射面30对称设置，并且第一反射面20和 第二反射面30均为同一抛物线的部分。
[0037] 光输入槽40的入射表面划分为三个部分，分别为正向入射面（4C、4D)，与第一反 射面20相应的第一侧向入射面4A，与第二反射面30相应的第二侧向入射面4B。正向入射 面为两斜面（4C、4D)连接形成，其中连接之处的尖角向下。第一侧向入射面4A和第二侧向 入射面4B形成喇叭状，第一侧向入射面4A与光轴的夹角为α，第二侧向入射面4B与光轴 的夹角为β，夹角α和夹角β在-60°?+60°之间。光输入槽在水平面投影的最大宽度 W小于所述光学透镜的长度L。
[0038] 请参照图1 (b)所不，光输入槽的入射表面与光轴的交点，与光输入槽的最低点之 间的距离Η在5?119mm之间。
[0039] 实施例2
[0040] 请参照图2(a)和图2(b)所示，图2(b)为本实用新型的第二个实施例的光学透镜 的横截面示意图。区别于第一实施例在于出射面12,出射面12的中间部分为凸菲涅尔透镜 镜面，出射面12的两侧为在同一平面的两斜面；出射面12整体作为一个平面，与水平面的 夹角Y在0°?45°之间。
[0041] 实施例3
[0042] 请参照图3(a)和图3(b)所示，图3(b)为本实用新型的第三个实施例的光学透镜 的横截面示意图，区别于第二实施例在于：（1)出射面13的中间部分为凹菲涅尔透镜镜面， 出射面13的两侧为在同一平面的两斜面，出射面13整体作为一个平面，与水平面的夹角 Y在0°?45°之间；（2)正向入射面为两斜面（4G、4H)连接形成，其中连接之处的尖角向 上。。
[0043] 实施例4
[0044] 请参照图4(a)和图4(b)所示，图4(b)为本实用新型的第四个实施例的光学透镜 的横截面示意图，区别于第三实施例在于出射面14整体为凸菲涅尔光学透镜面，且出射面 14整体作为一个平面，与水平面的夹角γ在0°?45°之间。
[0045] 实施例5
[0046] 请参照图5(a)和图5(b)所示，图5(b)为本实用新型的第五个实施例的光学透镜 的横截面示意图，区别于第四实施例在于：（1)出射面15整体为凹菲涅尔光学透镜面，且出 射面15整体作为一个平面，与水平面的夹角γ在0°?45°之间；（2)正向入射面4K为 向光输入槽凸出的凸面。
[0047] 实施例6
[0048] 请参照图6(a)和图6(b)所示，图6(b)为本实用新型的第六个实施例的光学透镜 的横截面示意图，区别于第一实施例在于：（1)出射面16中间为两内侧斜面连接形成，且连 接之处为尖角向下，出射面16的两侧为在同一平面的两外侧斜面，出射面16整体作为一个 平面，与水平面的夹角Y在〇°?45°之间；（2)光输入槽的入射表面4L为圆锥曲面。
[0049] 实施例7
[0050] 请参照图7(a)和图7(b)所示，图7(b)为本实用新型的第七个实施例的光学透镜 的横截面示意图，区别于第一实施例在于：（1)出射面17的中间部分为凹菲涅尔光学透镜 面；出射面的两侧为斜面且与水平面的夹角分别为夹角Θ1、夹角Θ 2,夹角Θ1、夹角Θ 2 在-45°?+45°之间；（2)光输入槽的入射表面4M为小凸面连接形成，凸向光输入槽。
[0051] 实施例8
[0052] 请参照图8(a)和图8(b)所示，图8(b)为本实用新型的第八个实施例的光学透镜 的横截面示意图，区别于第一实施例在于：（1)出射面18中间为凸菲涅尔透镜镜面，出射面 18的两侧为斜面且与水平面的夹角分别为θ 1和Θ 2, θ 1和Θ 2均在-45°?+45°之间； (2)光输入槽的入射表面为小凹面连接形成，凹向光输入槽。
[0053] 实施例9
[0054] 请参照图9 (a)和图9 (b)所示，图9 (b)为本实用新型的第九个实施例的光学透镜 的横截面示意图，区别于第八实施例在于：光输入槽的入射表面为两倾斜的斜面（4P、4Q) 连接而成。
[0055] 本实用新型的光学透镜，应用于LED灯具，具有以下优点：
[0056] (1)不同的光学透镜的实施方案就有不同的光效，满足不同的使用场合；
[0057] (2) α和β在-60°?+60°之间、γ在0°?45。之间、θ 1和Θ 2在-45°? +45°之间，这些参数的设置有利于适应不同大小和不同高低的LED光源；
[0058] (3)相对于LED光源呈现矩阵式排列的灯具，光学透镜的排布亦可以为相互并排， 以达到简化结构的效果，并且有利于光学效果的加强；
[0059] (4)所述光输入槽在水平面投影的最大宽度小于所述光学透镜的长度，通过参数 的设置，使得LED光源的光损耗较小，并且光分布效果也较好，灯具整体光效高。
[0060] 应当理解的是，在所有面与面之间连接处加以倒角，或在某些面增加或者减少材 料是本领域的常用技术手段。本实用新型的具有光学透镜的LED灯具，尤其适用于洗墙灯、 投光灯、泛光灯、路灯等。
[0061] 以上所述，仅仅是本实用新型的较佳实施例而已，熟悉本领域的普通技术人员仍 可能基于本创作的教示及揭示，作出种种不背离本创作精神的替换与修饰，本创作的保护 范围不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本创作的替换及修饰，均为本专利 申请的权利要求书所主张。
【权利要求】
1. 一种光学透镜，其特征在于，所述光学透镜具有长条状的主体，所述光学透镜的主体 具有第一反射面、第二反射面和出射面；所述光学透镜的主体设有容纳光源的光输入槽，所 述光输入槽呈长条状，所述光学透镜的光轴与所述光学透镜的长度方向垂直，且与水平面 垂直，所述光输入槽在水平面投影的最大宽度小于所述光学透镜的长度。
2. 根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出射面总体为一平面，与水平面 的夹角在0°?45°范围内。
3. 根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出射面为两侧斜面，中间为凸菲 涅尔透镜镜面或凹菲涅尔透镜镜面，其中两侧的斜面属于同一平面。
4. 根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出射面包括两外侧斜面和两内 侧斜面，两内侧斜面位于两外侧斜面之间且组成向下尖角，两外侧斜面属于同一平面。
5. 根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出射面为两侧斜面，中间为凹菲 涅尔透镜镜面或者凸菲涅尔透镜镜面，两侧斜面与水平面之间的夹角均在-45°?45°。
6. 根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出射面整体为凸菲涅尔透镜镜 面或凸菲涅尔透镜镜面。
7. 根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光输入槽的入射表面为多个凸 面或凹面连接组成。
8. 根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光输入槽的入射表面为圆锥曲 面，或者为两斜面相互倾斜连接形成。
9. 根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光学透镜的长度大于或者等于 120mm，所述光输入槽在水平面投影的最大宽度在5?119mm范围内；所述光输入槽的入射 表面与光轴的交点与光输入槽的最低点之间的距离在5?119mm之间。
10. 根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光输入槽的入射表面包括正 向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；其中，正向入射面为两个倾斜的斜面连接形 成。
11. 根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光输入槽的入射表面包括正向 入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；其中，第一侧向入射面或者第二侧向入射面与 光轴的夹角在-60°?60°范围内。
【文档编号】F21V5/04GK203868946SQ201420316225
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】刘炜斌 申请人:刘炜斌