一种高效率混光均匀的LED照明光学透镜的制作方法

一种高效率混光均匀的led照明光学透镜
技术领域
1.本实用新型涉及照明配件技术领域，尤其涉及一种高效率混光均匀的led照明光学透镜。


背景技术：

2.目前led透镜主要有正入射面、侧入射面、反射面及出射面，其中出射面能够出射正入射面射入的光线和经侧入射面折射后被反射面反射的光线。
3.现有技术中，控制led透镜的角度主要是靠反射面，并且反射面大多为曲面，若想更加均匀地配光和控制led灯具的角度，则需要扩大反射面的高度和口径，但这样就会增加透镜的材料成本和注塑的时间，但不增加反射面的高度和口径，那led灯具的余光会较多，导致中心光强低、光能有效利用率低，并且透镜的正入射面、侧入射面、反射面及出射面之间填充满光学塑料，令透镜质量大，一定程度上提高了生产成本高。
4.综上所述，现有led透镜具有如下缺点：
5.1.光源分配到透镜反射面的光效少，导致led灯具余光多。
6.2.光源分配到透镜反射面的光效少，导致中心光强低。
7.3.光源分配到透镜反射面的光效少，导致透镜效率低。
8.4.光源分配到透镜反射面的光效少，导致灯具眩光高。
9.5.led透镜的高度较高，结构上透镜实体体积较大，导致生产制造成本高。
10.6.led透镜表面出光面为光面，缺少混光微结构，导致光斑混光不好，产生黄斑。
11.所以，根据现有市面上透镜技术的优、劣势，以及现有应用于led照明环境中透镜的状况，本实用新型加以归纳、探讨、构思，设计提供一款光斑柔和、混光极好、眩光极低、效率极高、成本低的照明透镜。


技术实现要素：

12.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种高效率混光均匀的led照明光学透镜，包括透镜，其特征在于，所述透镜由镜片和罩壳组成，其中所述镜片包括出射面和正入射面，而所述罩壳则包括全反射面和侧入射面；所述镜片上的出射面能分为第一出射面和第二出射面，均位于镜片的外表面，而正入射面则位于镜片的内表面；所述全反射面位于罩壳的外壁面，而侧入射面设置于罩壳的内壁面；所述罩壳的上部开设有光源入射孔与光源相装配，底部则与镜片相固装，镜片的正入射面与罩壳的侧入射面的连接处为夹角设计，不成型有过渡面；其中所述镜片呈凹向控光孔设计，内表面及外表面均成型有微结构；所述罩壳的侧入射面为镜面设计，而所述全反射面为规则的鳞甲型微结构。优选的，所述镜片上正入射面的微结构为fermat螺旋式珠面微结构。
13.优选的，所述第二出射面位于凹向控光孔上凸起的球形曲面处。
14.优选的，所述第二出射面上的微结构为规则旋转的珠面微结构。
15.优选的，所述第一出射面位于凹向控光孔上外高内低的环形斜面上。
16.优选的，所述第一出射面上同所设计成型的微结构是旋转渐变珠面的微结构。
17.本实用新型的有益效果为：
18.1）本实用新型通过设置全反射面来对过渡面中的光束进行有效控制，能够有效抑制反射光束，从而提高光能利用率；
19.2）所述的正入射面、全反射面和出射面上均设计并成型有各类型微结构，这样的设计能有效提高光斑的混光效果，同时使眩光低；
20.3）本实用新型镜片呈凹向的控光孔设计，位于镜片上的出射面基于此设计能一定程度提高光能利用率，从而可适当减小透镜整体厚度，以降低生产制造成本，并拓展设计自由度。
附图说明
21.图1和图2均为本实用新型的结构示意图；
22.图3为本实用新型第一出射面的微结构示意图；
23.图4为本实用新型第二出射面的微结构示意图；
24.图5为本实用新型正入射面的微结构示意图；
25.图6为本实用新型全反射面的微结构示意图；
26.图7和图8均为本实用新型的光路图。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.参照图1至图6，本具体实施方式采用以下技术方案一种高效率混光均匀的led照明光学透镜，包括透镜，其特征在于，所述透镜由镜片和罩壳组成，其中所述镜片包括出射面和正入射面，而所述罩壳则包括全反射面和侧入射面；所述镜片上的出射面能分为第一出射面和第二出射面，均位于镜片的外表面，而正入射面则位于镜片的内表面；所述全反射面位于罩壳的外壁面，而侧入射面设置于罩壳的内壁面；所述罩壳的上部开设有光源入射孔与光源相装配，底部则与镜片相固装，镜片的正入射面与罩壳的侧入射面的连接处为夹角设计，不成型有过渡面；其中所述镜片呈凹向控光孔设计，内表面及外表面均成型有微结构；所述罩壳的侧入射面为镜面设计，而所述全反射面为规则的鳞甲型微结构。其中，所述镜片上正入射面的微结构为fermat螺旋式珠面微结构。
29.其中，所述第二出射面位于凹向控光孔上凸起的球形曲面处。
30.其中，所述第二出射面上的微结构为规则旋转的珠面微结构。
31.其中，所述第一出射面位于凹向控光孔上外高内低的环形斜面上。
32.其中，所述第一出射面上同所设计成型的微结构是旋转渐变珠面的微结构。
33.本具体实施例以上述方案为例，并结合图7和图8进行说明。
34.本实用新型顶部的光源入射孔被正入射面及侧入射面围绕，其中侧入射面与正入射面的连接处为87.5
°
的夹角设计，不成型有过渡面，这样的设计能够使得光束在该面上形成全反射。
35.本实用新型光源所装配的位置在光源入射孔位置，光线首先经过侧入射面折射进入透镜内部，再经过全反射面二次光学反射至第一出射面出射，光线传播路径详见图8，正入射面将光源正面所射出的光线进行折射，进入透镜内部，再经过第二出射面折射出光线，正入射面与第二出射面组合形成的双凸透镜形式能调整弧线有效地提高光线利用率，使角度控制在更合理的范围内，光线传播路径详见图7；正入射面、全反射面、第一出射面、第二出射面的表面上都有设计微结构，使得光源光线经过透镜后出射的光线都是交叉混光状态，达到二次匀光效果，有效降低光斑中的黄光，起到修饰光斑的作用，使照射至墙面上的光呈现出对称且均匀柔和的光斑。
36.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种高效率混光均匀的led照明光学透镜，包括透镜（100），其特征在于，所述透镜（100）由镜片（1）和罩壳（2）组成，其中所述镜片（1）包括出射面和正入射面（12），而所述罩壳（2）则包括全反射面（20）和侧入射面（21）；所述镜片（1）上的出射面能分为第一出射面（10）和第二出射面（11），均位于镜片（1）的外表面，而正入射面（12）则位于镜片（1）的内表面；所述全反射面（20）位于罩壳（2）的外壁面，而侧入射面（21）设置于罩壳（2）的内壁面；所述罩壳（2）的上部开设有光源入射孔与光源相装配，底部则与镜片（1）相固装，镜片（1）的正入射面（12）与罩壳（2）的侧入射面（21）的连接处为夹角设计，不成型有过渡面；其中所述镜片（1）呈凹向控光孔设计，内表面及外表面均成型有微结构；所述罩壳（2）的侧入射面（21）为镜面设计，而所述全反射面（20）为规则的鳞甲型微结构。2.根据权利要求1所述的一种高效率混光均匀的led照明光学透镜，其特征在于，所述镜片（1）上正入射面（12）的微结构为fermat螺旋式珠面微结构。3.根据权利要求1所述的一种高效率混光均匀的led照明光学透镜，其特征在于，所述第二出射面（11）位于凹向控光孔上凸起的球形曲面处。4.根据权利要求3所述的一种高效率混光均匀的led照明光学透镜，其特征在于，所述第二出射面（11）上的微结构为规则旋转的珠面微结构。5.根据权利要求1所述的一种高效率混光均匀的led照明光学透镜，其特征在于，所述第一出射面（10）位于凹向控光孔上外高内低的环形斜面上。6.根据权利要求5所述的一种高效率混光均匀的led照明光学透镜，其特征在于，所述第一出射面（10）上同所设计成型的微结构是旋转渐变珠面的微结构。

技术总结
本实用新型公开了一种高效率混光均匀的LED照明光学透镜，包括透镜，所述透镜由镜片和罩壳组成，其中所述镜片包括出射面和正入射面，而所述罩壳则包括全反射面和侧入射面；所述镜片上的出射面能分为第一出射面和第二出射面；所述全反射面位于罩壳的外壁面，而侧入射面设置于罩壳的内壁面；所述罩壳的上部开设有光源入射孔与光源相装配，底部则与镜片相固装，镜片的正入射面与罩壳的侧入射面的连接处为夹角设计，不成型有过渡面。本实用新型通过设置全反射面来对过渡面中的光束进行有效控制，能够有效抑制反射光束，提高光能利用率，另外正入射面、全反射面和出射面上均设计并成型有各类型微结构，这样能有效提高光斑的混光效果，同时使眩光低。同时使眩光低。同时使眩光低。


技术研发人员：聂轩其 黄涛
受保护的技术使用者：中山市利比奇光电科技有限公司
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2022/10/4