一種光學(xué)透鏡的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種光學(xué)透鏡，所述光學(xué)透鏡具有長(zhǎng)條狀的主體，所述光學(xué)透鏡的主體具有第一反射面、第二反射面和出射面；所述光學(xué)透鏡的主體設(shè)有容納光源的光輸入槽，所述光輸入槽呈長(zhǎng)條狀，所述光學(xué)透鏡的光軸與所述光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度方向垂直，且與水平面垂直，所述光輸入槽在水平面投影的最大寬度小于所述光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度。
【專利說(shuō)明】-種光學(xué)透鏡

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)透鏡。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于LED燈具擁有節(jié)能、光效高、色彩豐富、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，近年來(lái)受到廣泛推崇。 但是在一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，環(huán)境要求LED的出光為特別的光束，比如有些需要聚焦光束， 為獲得這樣的聚焦光束，一般制造工藝是為每個(gè)LED燈珠的出光口配置專門設(shè)計(jì)的聚光 杯。每個(gè)燈珠配置一個(gè)聚光杯，導(dǎo)致制造工藝過(guò)于繁雜，LED燈具的結(jié)構(gòu)也偏于復(fù)雜。
[0003] 如何在獲得特別的光束的同時(shí)，簡(jiǎn)化LED燈具的組裝，成為業(yè)界人士思考的問(wèn)題。 目前，有業(yè)界人士發(fā)明了長(zhǎng)條狀透鏡，以避免為每個(gè)LED燈珠的出光口配置專門設(shè)計(jì)的聚 光杯，但是由于光學(xué)原理的復(fù)雜性，設(shè)置合理的參數(shù)，才能獲得比較好的照明效果，此問(wèn)題 仍需要進(jìn)一步的研究。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 為了使得在具有良好的光學(xué)效果的同時(shí)LED燈具組裝更為簡(jiǎn)便，本實(shí)用新型提供 一種光學(xué)透鏡，所述光學(xué)透鏡具有長(zhǎng)條狀的主體，所述光學(xué)透鏡的主體具有第一反射面、第 二反射面和出射面；所述光學(xué)透鏡的主體設(shè)有容納光源的光輸入槽，所述光輸入槽呈長(zhǎng)條 狀，所述光學(xué)透鏡的光軸與所述光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度方向垂直，且與水平面垂直，所述光輸入槽 在水平面投影的最大寬度小于所述光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度。
[0005] 作為優(yōu)選的，所述出射面總體為一平面，與水平面的夾角在0°?45°范圍內(nèi)。
[0006] 作為優(yōu)選的，所述出射面為兩側(cè)斜面，中間為凸菲涅爾透鏡鏡面或凹菲涅爾透鏡 鏡面，其中兩側(cè)的斜面屬于同一平面。
[0007] 作為優(yōu)選的，所述出射面包括兩外側(cè)斜面和兩內(nèi)側(cè)斜面，兩內(nèi)側(cè)斜面位于兩外側(cè) 斜面之間且組成向下尖角，兩外側(cè)斜面屬于同一平面。
[0008] 作為優(yōu)選的，所述出射面為兩側(cè)斜面，中間為凹菲涅爾透鏡鏡面或者凸菲涅爾透 鏡鏡面，兩側(cè)斜面與水平面之間的夾角均在-45°?45°。
[0009] 作為優(yōu)選的，所述出射面整體為凸菲涅爾透鏡鏡面或凸菲涅爾透鏡鏡面。
[0010] 作為優(yōu)選的，所述光輸入槽的入射表面為多個(gè)凸面或凹面連接組成。
[0011] 作為優(yōu)選的，所述光輸入槽的入射表面為圓錐曲面，或者為兩斜面相互傾斜連接 形成。
[0012] 作為優(yōu)選的，所述光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度大于或者等于120mm，所述光輸入槽在水平面投 影的最大寬度在5?119mm范圍內(nèi)；所述光輸入槽的入射表面與光軸的交點(diǎn)與光輸入槽的 最低點(diǎn)之間的距離在5?119mm之間。
[0013] 作為優(yōu)選的，所述光輸入槽的入射表面包括正向入射面、第一側(cè)向入射面和第二 側(cè)向入射面；其中，正向入射面為兩個(gè)傾斜的斜面連接形成。
[0014] 作為優(yōu)選的，所述光輸入槽的入射表面包括正向入射面、第一側(cè)向入射面和第二 側(cè)向入射面；其中，第一側(cè)向入射面或者第二側(cè)向入射面與光軸的夾角在-60°?60°范 圍內(nèi)。
[0015] 本實(shí)用新型的光學(xué)透鏡應(yīng)用于LED燈具，光學(xué)透鏡設(shè)置長(zhǎng)條狀的、容納LED光源的 光輸入槽，所述光輸入槽在水平面投影的最大寬度小于所述光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度，使得光路通 過(guò)反射、折射更加容易集中與一處，避免從光輸入槽的長(zhǎng)度方向散射太多。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1 (a)和圖1 (b)為本實(shí)用新型第一實(shí)施例光學(xué)透鏡，圖1 (a)為光學(xué)透鏡的立體 圖，圖1 (b)為的光學(xué)透鏡的橫截面的示意圖；
[0017] 圖2(a)和圖2(b)為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的光學(xué)透鏡，圖2(a)為光學(xué)透鏡的立 體圖，圖2(b)為光學(xué)透鏡的橫截面示意圖；
[0018] 圖3(a)和圖3(b)為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的光學(xué)透鏡，圖3(a)為光學(xué)透鏡的立 體圖，圖3(b)為光學(xué)透鏡的橫截面示意圖；
[0019] 圖4(a)和圖4(b)為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的光學(xué)透鏡，圖4(a)為光學(xué)透鏡的立 體圖，圖4(b)為光學(xué)透鏡的橫截面；
[0020] 圖5(a)和圖5(b)為本實(shí)用新型第五實(shí)施例的光學(xué)透鏡，圖5(a)為光學(xué)透鏡的立 體圖，圖5(b)為光學(xué)透鏡的橫截面；
[0021] 圖6(a)和圖6(b)為本實(shí)用新型第六實(shí)施例的光學(xué)透鏡，圖6(a)為光學(xué)透鏡的立 體圖，圖6(b)為光學(xué)透鏡的橫截面；
[0022] 圖7(a)和圖7(b)為本實(shí)用新型第七實(shí)施例的光學(xué)透鏡，圖7(a)為光學(xué)透鏡的立 體圖，圖7(b)為光學(xué)透鏡的橫截面；
[0023] 圖8 (a)和圖1(b)為本實(shí)用新型第八實(shí)施例的光學(xué)透鏡，圖8 (a)為光學(xué)透鏡的立 體圖，圖8(b)為光學(xué)透鏡的橫截面；
[0024] 圖9(a)和圖9(b)為本實(shí)用新型第九實(shí)施例的光學(xué)透鏡，圖9(a)為光學(xué)透鏡的立 體圖，圖9(b)為光學(xué)透鏡的橫截面。
[0025] 附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)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 ;光輸入槽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] 第一側(cè)向入射面4A、4E、4I ;
[0031] 第二側(cè)向入射面4B、4F、4J。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 以下結(jié)合具體實(shí)施例闡述本實(shí)用新型的光學(xué)透鏡的構(gòu)造。以下各個(gè)實(shí)施例之中， 所用的方位詞"上"、"下"、"中"均是以圖1圖面所示的方位為基準(zhǔn)，因此，當(dāng)其他圖面之中 的物體的擺放方向發(fā)生變動(dòng)時(shí)，方位也相應(yīng)發(fā)生改變；"凹"、"凸"在以下各個(gè)實(shí)施例，有不 同的參照。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 請(qǐng)參照?qǐng)D1(a)和圖1(b)所示，光學(xué)透鏡為塑料材質(zhì)，呈長(zhǎng)條狀，光學(xué)透鏡的主體 延伸方向定義為長(zhǎng)度方向。定義一直角坐標(biāo)系XYZ，與Z軸平行的虛擬的直線為光軸，光學(xué) 透鏡的長(zhǎng)度方向?yàn)閄軸（即縱向），光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度L大于或等于120_。光學(xué)透鏡的下部 分設(shè)有光輸入槽40,光輸入槽40也沿縱長(zhǎng)方向延伸，光輸入槽用于放置LED光源。X軸和 Y軸定義為一水平面。
[0035] 請(qǐng)參照?qǐng)D1(b)所示，從垂直于長(zhǎng)度方向的橫截面上看，光學(xué)透鏡具有位于上面的 出射面11,出射面11為一傾斜平面且與水平面的夾角為Y ,夾角Y在0°?45°之間。
[0036] 光學(xué)透鏡30還具有位于主體兩側(cè)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為拋物面。第一反射面20和第二反射面30可以對(duì)稱設(shè)置，也可以不對(duì) 稱設(shè)置。本實(shí)施例之中，第一反射面20和第二反射面30對(duì)稱設(shè)置，并且第一反射面20和 第二反射面30均為同一拋物線的部分。
[0037] 光輸入槽40的入射表面劃分為三個(gè)部分，分別為正向入射面（4C、4D)，與第一反 射面20相應(yīng)的第一側(cè)向入射面4A，與第二反射面30相應(yīng)的第二側(cè)向入射面4B。正向入射 面為兩斜面（4C、4D)連接形成，其中連接之處的尖角向下。第一側(cè)向入射面4A和第二側(cè)向 入射面4B形成喇叭狀，第一側(cè)向入射面4A與光軸的夾角為α，第二側(cè)向入射面4B與光軸 的夾角為β，夾角α和夾角β在-60°?+60°之間。光輸入槽在水平面投影的最大寬度 W小于所述光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度L。
[0038] 請(qǐng)參照?qǐng)D1 (b)所不，光輸入槽的入射表面與光軸的交點(diǎn)，與光輸入槽的最低點(diǎn)之 間的距離Η在5?119mm之間。
[0039] 實(shí)施例2
[0040] 請(qǐng)參照?qǐng)D2(a)和圖2(b)所示，圖2(b)為本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡 的橫截面示意圖。區(qū)別于第一實(shí)施例在于出射面12,出射面12的中間部分為凸菲涅爾透鏡 鏡面，出射面12的兩側(cè)為在同一平面的兩斜面；出射面12整體作為一個(gè)平面，與水平面的 夾角Y在0°?45°之間。
[0041] 實(shí)施例3
[0042] 請(qǐng)參照?qǐng)D3(a)和圖3(b)所示，圖3(b)為本實(shí)用新型的第三個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡 的橫截面示意圖，區(qū)別于第二實(shí)施例在于：（1)出射面13的中間部分為凹菲涅爾透鏡鏡面， 出射面13的兩側(cè)為在同一平面的兩斜面，出射面13整體作為一個(gè)平面，與水平面的夾角 Y在0°?45°之間；（2)正向入射面為兩斜面（4G、4H)連接形成，其中連接之處的尖角向 上。。
[0043] 實(shí)施例4
[0044] 請(qǐng)參照?qǐng)D4(a)和圖4(b)所示，圖4(b)為本實(shí)用新型的第四個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡 的橫截面示意圖，區(qū)別于第三實(shí)施例在于出射面14整體為凸菲涅爾光學(xué)透鏡面，且出射面 14整體作為一個(gè)平面，與水平面的夾角γ在0°?45°之間。
[0045] 實(shí)施例5
[0046] 請(qǐng)參照?qǐng)D5(a)和圖5(b)所示，圖5(b)為本實(shí)用新型的第五個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡 的橫截面示意圖，區(qū)別于第四實(shí)施例在于：（1)出射面15整體為凹菲涅爾光學(xué)透鏡面，且出 射面15整體作為一個(gè)平面，與水平面的夾角γ在0°?45°之間；（2)正向入射面4K為 向光輸入槽凸出的凸面。
[0047] 實(shí)施例6
[0048] 請(qǐng)參照?qǐng)D6(a)和圖6(b)所示，圖6(b)為本實(shí)用新型的第六個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡 的橫截面示意圖，區(qū)別于第一實(shí)施例在于：（1)出射面16中間為兩內(nèi)側(cè)斜面連接形成，且連 接之處為尖角向下，出射面16的兩側(cè)為在同一平面的兩外側(cè)斜面，出射面16整體作為一個(gè) 平面，與水平面的夾角Y在〇°?45°之間；（2)光輸入槽的入射表面4L為圓錐曲面。
[0049] 實(shí)施例7
[0050] 請(qǐng)參照?qǐng)D7(a)和圖7(b)所示，圖7(b)為本實(shí)用新型的第七個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡 的橫截面示意圖，區(qū)別于第一實(shí)施例在于：（1)出射面17的中間部分為凹菲涅爾光學(xué)透鏡 面；出射面的兩側(cè)為斜面且與水平面的夾角分別為夾角Θ1、夾角Θ 2,夾角Θ1、夾角Θ 2 在-45°?+45°之間；（2)光輸入槽的入射表面4M為小凸面連接形成，凸向光輸入槽。
[0051] 實(shí)施例8
[0052] 請(qǐng)參照?qǐng)D8(a)和圖8(b)所示，圖8(b)為本實(shí)用新型的第八個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡 的橫截面示意圖，區(qū)別于第一實(shí)施例在于：（1)出射面18中間為凸菲涅爾透鏡鏡面，出射面 18的兩側(cè)為斜面且與水平面的夾角分別為θ 1和Θ 2, θ 1和Θ 2均在-45°?+45°之間； (2)光輸入槽的入射表面為小凹面連接形成，凹向光輸入槽。
[0053] 實(shí)施例9
[0054] 請(qǐng)參照?qǐng)D9 (a)和圖9 (b)所示，圖9 (b)為本實(shí)用新型的第九個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡 的橫截面示意圖，區(qū)別于第八實(shí)施例在于：光輸入槽的入射表面為兩傾斜的斜面（4P、4Q) 連接而成。
[0055] 本實(shí)用新型的光學(xué)透鏡，應(yīng)用于LED燈具，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0056] (1)不同的光學(xué)透鏡的實(shí)施方案就有不同的光效，滿足不同的使用場(chǎng)合；
[0057] (2) α和β在-60°?+60°之間、γ在0°?45。之間、θ 1和Θ 2在-45°? +45°之間，這些參數(shù)的設(shè)置有利于適應(yīng)不同大小和不同高低的LED光源；
[0058] (3)相對(duì)于LED光源呈現(xiàn)矩陣式排列的燈具，光學(xué)透鏡的排布亦可以為相互并排， 以達(dá)到簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的效果，并且有利于光學(xué)效果的加強(qiáng)；
[0059] (4)所述光輸入槽在水平面投影的最大寬度小于所述光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度，通過(guò)參數(shù) 的設(shè)置，使得LED光源的光損耗較小，并且光分布效果也較好，燈具整體光效高。
[0060] 應(yīng)當(dāng)理解的是，在所有面與面之間連接處加以倒角，或在某些面增加或者減少材 料是本領(lǐng)域的常用技術(shù)手段。本實(shí)用新型的具有光學(xué)透鏡的LED燈具，尤其適用于洗墻燈、 投光燈、泛光燈、路燈等。
[0061] 以上所述，僅僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員仍 可能基于本創(chuàng)作的教示及揭示，作出種種不背離本創(chuàng)作精神的替換與修飾，本創(chuàng)作的保護(hù) 范圍不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本創(chuàng)作的替換及修飾，均為本專利 申請(qǐng)的權(quán)利要求書所主張。
【權(quán)利要求】
1. 一種光學(xué)透鏡，其特征在于，所述光學(xué)透鏡具有長(zhǎng)條狀的主體，所述光學(xué)透鏡的主體 具有第一反射面、第二反射面和出射面；所述光學(xué)透鏡的主體設(shè)有容納光源的光輸入槽，所 述光輸入槽呈長(zhǎng)條狀，所述光學(xué)透鏡的光軸與所述光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度方向垂直，且與水平面 垂直，所述光輸入槽在水平面投影的最大寬度小于所述光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述出射面總體為一平面，與水平面 的夾角在0°?45°范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述出射面為兩側(cè)斜面，中間為凸菲 涅爾透鏡鏡面或凹菲涅爾透鏡鏡面，其中兩側(cè)的斜面屬于同一平面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述出射面包括兩外側(cè)斜面和兩內(nèi) 側(cè)斜面，兩內(nèi)側(cè)斜面位于兩外側(cè)斜面之間且組成向下尖角，兩外側(cè)斜面屬于同一平面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述出射面為兩側(cè)斜面，中間為凹菲 涅爾透鏡鏡面或者凸菲涅爾透鏡鏡面，兩側(cè)斜面與水平面之間的夾角均在-45°?45°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述出射面整體為凸菲涅爾透鏡鏡 面或凸菲涅爾透鏡鏡面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述光輸入槽的入射表面為多個(gè)凸 面或凹面連接組成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述光輸入槽的入射表面為圓錐曲 面，或者為兩斜面相互傾斜連接形成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述光學(xué)透鏡的長(zhǎng)度大于或者等于 120mm，所述光輸入槽在水平面投影的最大寬度在5?119mm范圍內(nèi)；所述光輸入槽的入射 表面與光軸的交點(diǎn)與光輸入槽的最低點(diǎn)之間的距離在5?119mm之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述光輸入槽的入射表面包括正 向入射面、第一側(cè)向入射面和第二側(cè)向入射面；其中，正向入射面為兩個(gè)傾斜的斜面連接形 成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述光輸入槽的入射表面包括正向 入射面、第一側(cè)向入射面和第二側(cè)向入射面；其中，第一側(cè)向入射面或者第二側(cè)向入射面與 光軸的夾角在-60°?60°范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】F21V5/04GK203868946SQ201420316225
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】劉煒斌 申請(qǐng)人:劉煒斌