一种led投光灯的制作方法_2

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结构示意图。
[0052]图5C是图5B中所示反光罩结构中的第一反光罩沿E-E方向的剖面示意图。
[0053]图f5D是图5B中所示反光罩结构中的第一反光罩的主视图。
[0054]图5E是图中H处放大示意图。
[0055]图6A是图2中所示LED配光结构一个实施例的光路示意图。
[0056]图6B是图6A中所示LED配光结构另一角度的光路示意图。
[0057 ]图7A是图6A中所示LED配光结构的单灯效果图。
[0058]图7B是图6A中所示LED配光结构的等强度分布图。
[0059]图7C-图7D是图6A中所示LED配光结构的极坐标光强度分布曲线。
【【具体实施方式】】
[0060]为了使本发明的目的,技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施实例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0061 ]需要特别说明的是,在本发明中,当元件被称为“设置于”或“设于”另一元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”及“下”以及类似的表述只是为了说明的目的,不是旨在限制本发明。
[0062]请参阅图1,本发明第一实施例提供一种LED投光灯10,所述LED投光灯1包括自上而下设置的一第一层结构20、一第二层结构30及一配光结构80,其中,所述配光结构80设置在所述第一层结构20中。
[0063]请参阅图2,所述配光结构80包括三个透镜81、一反光罩结构82及一与所述透镜81对应设置的光源83,其中,所述透镜81设置在所述反光罩结构82中,所述光源83可嵌入设置在所述透镜81内。
[0064]在另外的实施例中,所述透镜81的数量可根据实际需要进行调整,所述透镜81及与其匹配的所述光源83的数量可为2个、3个、4个或5个,其排布方式也不受限制。
[0065]请参阅图3A-3D,所述透镜81包括一上曲面811、一下曲面812及一下平面816,所述上曲面811与所述下平面816相接,所述下曲面812由所述下平面816中部内凹形成。所述上曲面811与所述下曲面812为平滑连续曲面。
[0066]所述上曲面811与所述下平面816的相接处还设有对称设置的两第一侧面801,所述透镜81进一步包括一设置在两所述第一侧面801之间的第二侧面802,所述第一侧面801、所述第二侧面802与所述下平面816呈一定角度连接。
[0067]在本发明中,所述第一侧面801、第二侧面802对由所述光源83产生的光线进行全反射,从而起到光线收集的作用。
[0068]所述第一侧面、所述第二侧面802与所述下平面816的夹角分别为0°-45°,所述夹角较佳设置为25-45°,根据实际光学要求及用料调整,在本实施例中所述夹角最佳为35°,所述夹角的设置可根据实际光学要求及用料调整,在此不受限制。
[0069]如图3B中所示,所述透镜81进一步包括两对称设置在所述下曲面812与所述下平面816相接处的凹槽813。所述凹槽813分别与所述下曲面812联通,所述凹槽813用于与所述光源压片831的所述槽8311相匹配固定,从而使所述光源压片831在安装过程中,可以有效精准定位,还可以防止所述光源83由于所述LED投光灯10的震动而造成位移。
[0070]在本实施例中,在所述下平面816的四周还包括四个凸块814,所述凸块814的设置,则可避免由于所述光源83具有一定厚度,在安装并嵌入所述透镜81的过程中,在所述透镜81与所述光源83之间产生缝隙的问题,从而更有利于杂光的收集聚拢。
[0071]所述透镜81进一步包括两个对称设置的透镜通孔815及透镜凸柱(未标号),所述透镜通孔815分别穿过所述第一侧面与上曲面811及所述第二侧面与上曲面811,所述透镜凸柱分别设置在所述第一侧面及所述第二侧面上。所述透镜凸柱为中空结构,所述透镜凸柱与所述透镜通孔815贯通连接,所述透镜通孔815与所述透镜凸柱相配合,用于将所述透镜81、所述光源83与所述第一遮盖板841通过螺丝旋拧固定。所述透镜通孔815的内径为7mm-8mm,其内径较佳地为7.5mm,所述透镜凸柱的内径可为3.5mm-5.5mm,在本实施例中,所述透镜通孔的内径选择为4_。
[0072]所述上曲面811与所述下曲面812均为曲率连续变化的自由曲面,所述上曲面的曲率小于所述下曲面的曲率。在一些优选的实施例中,所述上曲面811为一透镜出光面,所述下曲面812为一透镜入光面。所述上曲面811为左右对称、前后不对称,根据视图的不同,也可理解为前后对称、左右不对称,此处定义为其左右对称,前后不对称。所述下曲面812也为左右对称,前后不对称,根据视图方向的不同,也可理解为左右不对称,前后对称,此处定义为其左右对称,前后不对称的结构。所述下曲面812与所述光源83的光线直接入射至下曲面812。
[0073]在本实施例中,所述上曲面811的宽度为40mm-80mm,所述上曲面811的宽度较优地为50mm-80mm,所述上曲面811的宽度较优还可为7 0mm-80mm在本实施例中,所述上曲面811的宽度选择为77.38mm;所述上曲面811的长度为40mm-85mm,所述下曲面812较优地为50mm-85mm所述上曲面811的长度较佳地为77mm-83mm,在本实施例中,所述上曲面811的长度选择为79.44mm。所述下平面816的宽度为30_55111111,所述下平面816的宽度较优地为40111111-501]1111,在本实施例中,所述下平面816的宽度选择为48.43mm;所述下平面816的长度为30-60mm,所述下平面816的长度较优地为401111]1-551]11]1,所述下平面816的长度较优为511]11]1-551]11]1,在本实施例中,所述下平面816的长度选择为54mm。
[0074]所述透镜81的最大高度为20mm-43mm,所述透镜81的最大高度较优地为25mm-40mm,所述透镜81的最大高度还可较优地为33mm-40mm;在本实施例中,所述透镜81的最大厚度选择为37.7mm。
[0075]如图4A中所示,以所述光源83的中心位置为一 XYZ坐标轴的原点,Z轴定义所述透镜81的高度方向,Y轴定义所述透镜81的长度方向,X轴定义所述透镜81的宽度方向(X轴为朝向纸面方向)。
[0076]所述上曲面811以如图4A中所示W轴为基准线可分为前上曲面8111与后上曲面8112,其中,所述W轴为位于所述XYZ坐标轴的中Y轴负方向并经过所述下曲面812与所述下平面816的相交点,所述W轴进一步为所述上曲面811的法线,且所述前上曲面8111与所述后上曲面8112交界处光滑。
[0077]在本实施例中,所述前上曲面8111为偏光面,其可使由所述光源83射出的光线均匀地发散并射出所述透镜81。所述后上曲面8112为收光面,所述后上曲面8112与所述第一侧面801配合使用,可使所述光源83射出的光线发生全反射(还可为二次折射),从而可起到收集出光角度较大的光线,提高所述光源83光利用率的作用。
[0078]所述上曲面811的前后不对称(即沿Y轴方向不对称),因此,所述前上曲面8111与所述后上曲面8112的曲面方程也不相同。
[0079]所述前上曲面的曲面方程式为:
[0080]Z = H1-kiX4-k2(Y+Li)4-k3X2X2(Y+Li)2-k4X2-a(Y+Li)2 (I);
[0081]其中,Z2 O ,YS-L1;
[0082]所述后上曲面的曲面方程式为:
[0083]Z = H1-kiX4-k2 (Y+Li) 4-k3X2 X 2 (Y+Li) 2-k4X2-b (Y+Li)2 (2);
[0084]其中,Z2 0,Y 2-Li;
[0085]上述式(I)与式(2)中,X、Y、Z分别对应所述上曲面811在X轴、Y轴及Z轴所界定的宽度值、长度值及高度值。所述出值进一步表示为所述上曲面811的最大高度,其中,在本实施例中,Hi = 37.7mm;
[0086]所述L1值为一常数,1^值的数值范围为5-20mm,所述L1值更优地为9-15mm,在本实施例中,所述Li值选择为14.4mm。
[0087]所述1^值、k2值、k3值、k4值及a值均为一常数,所述1^值、k2值、k3值、k4值及a值的数值范围为0-1,所述ki值、k2值、k3值的数值范围较佳地为I X 10—6-1 X 10—4、所述k4值及所述a值的数值范围较佳地为I X 10—3-0.1,在本实施例中,所述Iu值、k2值、k3值、k4值及a值依次为0.000001、0.000002^0.000001、0.007143及0.0142855。
[0088]在本实施例中,所述下曲面812以图4A中所示V轴为基准线可分为前下曲面8121与后下曲面8122,其中,所述V轴为位于所述XYZ坐标轴的中Y轴正方向并经过所述下曲面812沿Y轴方向中点,所述V轴进一步为所述下曲面812的法线,且所述前下曲面8121与所述后下曲面8122交界处光滑。
[0089]所述下曲面812的前后不对称(沿Y轴方向不对称),因此,所述前下曲面8121与所述后上曲面8122的曲面方程也不相同。所述前下曲面的曲面方程为:
[0090 ] Z = H2-fiX2-f2 (Y-L2)2 (3);
[0091]其中,Z20,Y<L2。
[0092]所
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