一种全反射LED透镜的制作方法

一种全反射led透镜
技术领域
1.本实用新型涉及led技术领域，尤其是一种全反射led透镜。


背景技术：

2.随着照明技术的不断改进，led灯逐渐成为人们家居生活中主要的室内照明灯具，因其使用寿命长、电能消耗量小等优点受到了人们的青睐，当然这离不开它优良的光照效果；在led生产制造过程中，需要对led芯片以及透镜进行封装，而现有大多数led灯上的透镜在折光效果上仍然存在缺陷，led发出的光无法聚集到同一方向上射出，从而造成光斑不均匀的情况，影响led灯的光照效果。
3.因此，有必要设计一种全反射led透镜。


技术实现要素：

4.本实用新型针对上述技术不足，提供一种能对led上发出的分散光进行折射，将光全部折射至出光面的方向上，led上发出的光汇集于一处射出，从而提高led的光照强度，避免出现光斑不均匀的现象，节约能源的led透镜。
5.为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种全反射led透镜，该全反射透镜为回转体，所述全反射透镜的入光面中心处设有用于放置led的第一凹槽，所述第一凹槽的内侧端向内延伸形成第二凹槽，所述第二凹槽顶点落在全反射透镜的旋转轴上，所述全反射透镜的出光面中心设有第三凹槽， 所述第三凹槽的内侧端向内延伸形成第四凹槽，所述第四凹槽的顶点落在所述全反射透镜的旋转轴上，靠近所述入光面侧的全反射透镜部分外轮廓呈锥形状，靠近所述出光面侧的全反射透镜部分为环形凸边。
7.进一步，所述第一凹槽在回转体的横截面上呈锥形状，所述第二凹槽在回转体的横截面上呈锥形状，所述第二凹槽横截面的两侧为第一弧线，两个所述第一弧线的一端点在第二凹槽的顶点处交汇，所述第一弧线的另一端点与第一凹槽横截面上的内侧端点交汇。
8.进一步，所述第三凹槽在回转体的横截面上呈圆柱状，所述第四凹槽在回转体的横截面上呈锥形状，所述第四凹槽横截面的两侧为以第二凹槽的顶点为端点的第一直线，所述第一直线的另一端点与第三凹槽横截面上的内侧端点交汇，所述第四凹槽的半径从内向外逐渐增大。
9.进一步，靠近所述入光面侧的全反射透镜外侧部分的半径向出光面侧逐渐变大。
10.进一步，靠近所述出光面侧的全反射透镜外侧部分的半径随着到出光面侧距离增大而减少。
11.进一步，靠近所述出光面侧的全反射透镜外侧部分的外倾角大于靠近所述入光面侧的全反射透镜外侧部分的外倾角。
12.进一步，所述环形凸边的外径大于靠近出光面侧的全反射透镜外侧部分半径。
13.进一步，靠近所述入光面侧的全反射透镜外表面在全反射透镜的横截面上形成第二弧线，所述第二弧线的一个端点与入光面上的端点交汇。
14.进一步，靠近所述出光面侧的全反射透镜外表面在全反射透镜的横截面上形成第二直线，所述第二直线的一个端点与出光面上的端点交汇。
15.本实用新型的有益效果为：
16.该led透镜能对led上发出的分散光进行折射，将光全部折射至出光面的方向上，led上发出的光汇集于同一方向射出，从而提高led的光照强度，光斑均匀柔和，避免出现光斑不均匀的现象，采用一体式的结构取代原有的组合透镜对光进行折射，提高了led灯具在组装时的便捷程度，而且缩短了led透镜的加工时间，不需要使用反光杯即可对led发出的光进行折射，起到节约资源和减少led灯具能耗的作用；环形凸边能为该led透镜提供一个夹持的位置，从而方便led透镜在灯具内进行夹持安装，也能在环形凸边上进行钻孔，从而通过螺丝将led透镜固定在灯具内部。
附图说明
17.图1为该led透镜入光面侧的结构示意图。
18.图2为该led透镜出光面侧的结构示意图。
19.图3为该led透镜的横截面结构示意图。
20.图4为led上的灯光照射到该led透镜时的光线路径图。
21.图中，全反射透镜1、入光面2、出光面3、第一凹槽4、第二凹槽5、第三凹槽6、第四凹槽7、环形凸边8、第一弧线9、第一直线10、led11、第一折射光线12、第二折射光线13、第三折射光线14、第四折射光线15、第五折射光线16、第六折射光线17。
具体实施方式
22.如图1~4结合所示，一种全反射led透镜，该全反射透镜1为回转体，所述全反射透镜1的入光面2中心处设有用于放置led11的第一凹槽4，所述第一凹槽4的内侧端向内延伸形成第二凹槽5，所述第二凹槽5顶点落在全反射透镜的旋转轴上，所述全反射透镜的出光面3中心设有第三凹槽6， 所述第三凹槽6的内侧端向内延伸形成第四凹槽7，所述第四凹槽7的顶点落在所述全反射透镜的旋转轴上，靠近所述入光面2侧的全反射透镜部分外轮廓呈锥形状，靠近所述出光面3侧的全反射透镜1部分为环形凸边8。
23.所述第一凹槽4在回转体的横截面上呈锥形状，所述第二凹槽5在回转体的横截面上呈锥形状，所述第二凹槽5横截面的两侧为第一弧线9，两个所述第一弧线9的一端点在第二凹槽5的顶点处交汇，所述第一弧线9的另一端点与第一凹槽4横截面上的内侧端点交汇。
24.所述第三凹槽6在回转体的横截面上呈圆柱状，所述第四凹槽7在回转体的横截面上呈锥形状，所述第四凹槽7横截面的两侧为以第二凹槽5的顶点为端点的第一直线10，所述第一直线10的另一端点与第三凹槽6横截面上的内侧端点交汇，所述第四凹槽7的半径从内向外逐渐增大。
25.靠近所述入光面2侧的全反射透镜外侧部分的半径向出光面3侧逐渐变大。
26.靠近所述出光面3侧的全反射透镜外侧部分的半径随着到出光面3侧距离增大而减少。
27.靠近所述出光面3侧的全反射透镜外侧部分的外倾角大于靠近所述入光面2侧的全反射透镜外侧部分的外倾角。
28.所述环形凸边8的外径大于靠近出光面3侧的全反射透镜外侧部分半径。
29.靠近所述入光面2侧的全反射透镜外表面在全反射透镜的横截面上形成第二弧线，所述第二弧线的一个端点与入光面2上的端点交汇。
30.靠近所述出光面3侧的全反射透镜外表面在全反射透镜的横截面上形成第二直线，所述第二直线的一个端点与出光面3上的端点交汇。
31.将led11放置在靠近入光面2侧的第一凹槽4内，led11发出的灯光照射在第一凹槽4外侧的全反射透镜1镜面上，第一凹槽4外侧的全反射透镜1镜面相当于凹透镜的镜面对光进行折射，从而形成折射角小于led11灯光入射角的第一折射光线12；第一折射光线12在到达靠近入光面2侧的全反射透镜外表面后发生镜面反射，形成反射角与第一折射光线12入射角大小相同的的第二折射光线13；第二折射光线13到达第四凹槽7处，第四凹槽7处的镜面相当于凸透镜的镜面对第二折射光线13进行折射，从而形成接近于垂直出光面3的第三折射光线14射出到透镜外。
32.同时，led11发出的灯光照射也会照射到第二凹槽5处，第二凹槽5外侧的全反射透镜1镜面相当于相当于凹透镜的镜面对光进行折射，从而形成折射角大于led11灯光入射角的第四折射光线15；第四折射光线15到达第四凹槽7处，第四凹槽7处的镜面相当于凸透镜的镜面对第二折射光线13进行折射，从而形成折射角等于第四折射光线15入射角的第五折射光线16；第五折射光线16在到达靠近入光面2侧的全反射透镜外表面后发生镜面反射，形成反射角等于第五折射光线16入射角的第六折射光线17；第六折射光线17以接近于垂直出光面3的线性方向射出到透镜外。
33.环形凸边8能为该led透镜提供一个夹持的位置，从而方便led透镜在灯具内进行夹持安装；也能在环形凸边8上进行钻孔，从而通过螺丝将led透镜固定在灯具内部。
34.该led透镜能对led11上发出的分散光进行折射，将光全部折射至出光面3的方向上，led11上发出的光汇集于同一方向射出，从而提高led11的光照强度，避免出现光斑不均匀的现象，采用一体式的结构取代原有的组合透镜对光进行折射，提高了led灯具在组装时的便捷程度，而且缩短了led透镜的加工时间，不需要使用反光杯即可对led11发出的光进行折射，起到节约资源和减少led灯具能耗的作用。
35.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。