專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于led光源的泛光全反射透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于LED光源的配光透鏡，更具體地說(shuō)，涉及一種用于LED光源的泛光全反射透鏡。
背景技術(shù)：
采用LED光源進(jìn)行泛光照明時(shí)，一般采用反光杯對(duì)LED光源進(jìn)行配光，但是這種方式的配光效果不是很理想，這是因?yàn)?，LED光源的近軸線(xiàn)部分的光強(qiáng)比較大，但這部分光線(xiàn)不能通過(guò)反光杯配光，因此反光杯配出的泛光，總是會(huì)出現(xiàn)中間部分的光強(qiáng)偏高。為了獲得較為均勻的泛光配光，也有采用凹透鏡對(duì)LED光源進(jìn)行配光的，但這種方式對(duì)LED光源的光通量的利用率比較低，表現(xiàn)在LED光源的發(fā)光角較大的光線(xiàn)無(wú)法被利用，最終導(dǎo)致燈具的光效利用率太低。除此之外，還有一類(lèi)泛光透鏡，是在LED光源的聚光全反射透鏡的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的，如圖1所示，在透鏡的出射面1做成密布的網(wǎng)狀小凸點(diǎn)或凹坑結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)泛光的效果，也有采用出射面磨砂處理的，這些處理方式達(dá)到的泛光效果都不夠均勻，泛光角度一般較小，而且由于磨砂面或類(lèi)磨砂的出射面，使光損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的泛光全反射透鏡的上述缺陷，提供一種配光效果好、光損失小的用于LED光源的泛光全反射透鏡。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種用于LED光源的泛光全反射透鏡，所述透鏡為回轉(zhuǎn)體，所述透鏡的底面設(shè)有用于設(shè)置LED光源的圓柱形的盲孔，所述盲孔的底部為平面，所述盲孔的軸線(xiàn)與所述透鏡的軸線(xiàn)重合，所述透鏡的頂面設(shè)有凹球面， 所述凹球面的球心位于所述透鏡的軸線(xiàn)上。在本發(fā)明所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡中，設(shè)所述凹球面的頂點(diǎn)到所述底面的距離為L(zhǎng)，凹球面的半徑為r，透鏡的折射率為n，角度放大率為Y，則r與L滿(mǎn)足以下關(guān)系r = L/[l+(Y-l)/(n_l)]。在本發(fā)明所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡中，所述Y為1. 3 1. 5。在本發(fā)明所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡中，所述回轉(zhuǎn)體為錐臺(tái)，所述底面為錐臺(tái)的兩個(gè)平面中面積較小的平面。在本發(fā)明所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡中，所述透鏡由透明材料注塑成型。在本發(fā)明所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡中，所述透明材料為聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。在本發(fā)明所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡中，所述透明材料的折射率為 1. 45 1. 65。
在本發(fā)明所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡中，所述錐臺(tái)的錐角為76 86度。在本發(fā)明所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡中，所述盲孔的直徑小于6mm。實(shí)施本發(fā)明的用于LED光源的泛光全反射透鏡，具有以下有益效果本發(fā)明的透鏡的頂面設(shè)有凹球面，LED光源的發(fā)光角較小的光線(xiàn)經(jīng)凹球面折射之后的出射光線(xiàn)發(fā)光角變大，解決了 LED光源的近軸線(xiàn)部分的光強(qiáng)較大的問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)更為均勻的泛光配光。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是現(xiàn)有的用于LED光源的泛光全反射透鏡的示意圖；圖2是本發(fā)明的用于LED光源的泛光全反射透鏡的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖3是本發(fā)明的用于LED光源的泛光全反射透鏡的優(yōu)選實(shí)施例的主視圖；圖4是圖3中A-A剖面圖；圖5是本發(fā)明的用于LED光源的泛光全反射透鏡的優(yōu)選實(shí)施例的配光示意圖；圖6是本發(fā)明的用于LED光源的泛光全反射透鏡的優(yōu)選實(shí)施例的配光效果圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的泛光全反射透鏡用于LED光源的配光，該透鏡為回轉(zhuǎn)體，優(yōu)選錐臺(tái)形，透鏡的底面設(shè)有用于設(shè)置LED光源的圓柱形的盲孔，盲孔的底部為平面，盲孔的軸線(xiàn)與透鏡的軸線(xiàn)重合，透鏡的頂面設(shè)有凹球面，凹球面的球心位于所述透鏡的軸線(xiàn)上，透鏡的側(cè)面為全反射面。這樣，LED光源的發(fā)光角較小的光線(xiàn)經(jīng)凹球面折射之后的出射光線(xiàn)發(fā)光角變大， 解決了 LED光源的近軸線(xiàn)部分的光強(qiáng)較大的問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)更為均勻的泛光配光。在本發(fā)明的泛光全反射透鏡中，設(shè)凹球面的頂點(diǎn)到透鏡的底面的距離為L(zhǎng)，凹球面的半徑為r，透鏡的折射率為n，角度放大率為Y，則r與L滿(mǎn)足以下關(guān)系r = L/ [1+( Y-1) / (n-1)]。其中角度放大率是指經(jīng)透鏡折射后光線(xiàn)的發(fā)光角與折射前的發(fā)光角的比值。角度放大率Y為1. 3 1. 5之間。為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖2至圖4所示，為本發(fā)明的用于LED光源的泛光全反射透鏡的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在本實(shí)施例中，透鏡100為回轉(zhuǎn)體，在本實(shí)施例中該回轉(zhuǎn)體為錐臺(tái)，錐臺(tái)的錐角為76 86度，錐臺(tái)的兩個(gè)平面中面積較小的平面為透鏡100的底面101，面積較大的平面為透鏡 100的頂面102，錐臺(tái)的錐面為透鏡100的側(cè)面103，該側(cè)面103為全反射面，LED光源發(fā)出的光在該側(cè)面103上發(fā)生全反射，然后經(jīng)頂面出射出去。在本實(shí)施例中，透鏡100的底面101設(shè)有用于設(shè)置LED光源的圓柱形的盲孔110， 盲孔Iio的底部111為平面，盲孔110的直徑d，為了使透鏡的尺寸比較小，直徑d小于6mm， LED光源盡可能選用直徑比較小的LED芯片，在本實(shí)施例中盲孔110的直徑為5mm。透鏡 100的頂面102設(shè)有凹球面120，凹球面120的球心位于透鏡100的軸線(xiàn)上。設(shè)凹球面120 的半徑為r，凹球面120的頂點(diǎn)到透鏡100的底面101的距離為L(zhǎng)，即凹球面120與透鏡100 的軸線(xiàn)的交點(diǎn)到透明100的底面101的距離為L(zhǎng)，透鏡100的折射率為n，角度放大率為Y，則r與L滿(mǎn)足以下關(guān)系r = L/ [1+ ( γ -1) / (n-1)]，確定L或確定r之后，另外一個(gè)參數(shù)就確定下來(lái)。在本實(shí)施例中，透鏡由透明材料注塑成型，透鏡的材料為聚碳酸酯，即PC，其折射率η為1. 59，該透鏡的具體參數(shù)如下表
權(quán)利要求
1.一種用于LED光源的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述透鏡為回轉(zhuǎn)體，所述透鏡的底面設(shè)有用于設(shè)置LED光源的圓柱形的盲孔，所述盲孔的底部為平面，所述盲孔的軸線(xiàn)與所述透鏡的軸線(xiàn)重合，所述透鏡的頂面設(shè)有凹球面，所述凹球面的球心位于所述透鏡的軸線(xiàn)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡，其特征在于，設(shè)所述凹球面的頂點(diǎn)到所述底面的距離為L(zhǎng)，凹球面的半徑為r，透鏡的折射率為n，角度放大率為Y，則 r與L滿(mǎn)足以下關(guān)系r = L/[l+(Y-l)/(n-l)]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述γ為 1. 3 1. 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)體為錐臺(tái)，所述底面為錐臺(tái)的兩個(gè)平面中面積較小的平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述透鏡由透明材料注塑成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述透明材料為聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述透明材料的折射率為1.45 1.65。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述錐臺(tái)的錐角為76 86度。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于LED光源的泛光全反射透鏡，其特征在于，所述盲孔的直徑小于6mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于LED光源的泛光全反射透鏡，所述透鏡為回轉(zhuǎn)體，所述透鏡的底面設(shè)有用于設(shè)置LED光源的圓柱形的盲孔，所述盲孔的底部為平面，所述盲孔的軸線(xiàn)與所述透鏡的軸線(xiàn)重合，所述透鏡的頂面設(shè)有凹球面，所述凹球面的球心位于所述透鏡的軸線(xiàn)上。本發(fā)明的透鏡的頂面設(shè)有凹球面，LED光源的發(fā)光角較小的光線(xiàn)經(jīng)凹球面折射之后的出射光線(xiàn)發(fā)光角變大，解決了LED光源的近軸線(xiàn)部分的光強(qiáng)較大的問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)更為均勻的泛光配光。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102537837SQ201010620758
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者周明杰, 羅英達(dá) 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司