專利名稱：一種實現(xiàn)直徑為安裝高度0.5倍均勻照度分布光斑的led照明透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體照明領(lǐng)域，特別涉及一種實現(xiàn)直徑為安裝高度O. 5倍均勻照度 分布光斑的LED照明透鏡。
背景技術(shù)：
LED作為一種新型環(huán)保光源，正在越來越廣泛的用在電視背光、通用照明、車用照 明中。目前，在最近兩年剛剛興起的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)中，照明光學(xué)透鏡產(chǎn)品同業(yè)者多采用建 模、仿真反復(fù)設(shè)計方法，產(chǎn)品設(shè)計結(jié)果隨機性過大，主要生產(chǎn)匯聚光斑的照明透鏡，其光學(xué) 曲面多為球面，這樣的透鏡可以產(chǎn)生照明面中心小范圍內(nèi)照度很高，照度向周圍遞減的照 明效果。另外，也有少量公司采用成像理論設(shè)計生產(chǎn)出凸透鏡或者凹透鏡，雖然也可以產(chǎn)生 均勻照度分布的照明效果，但是原理上和實驗結(jié)果表明，制作的LED照明燈具的燈具效率 普遍不會超過75 %，并且光斑周圍具有彩虹色差帶，照明效果不佳。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案
一種實現(xiàn)直徑為安裝高度O. 5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡，用于LED照 明燈具，所述LED透鏡包括光學(xué)主體部分、定位結(jié)構(gòu)和臺階缺口，透鏡采用透明PMMA塑料粒 子注塑獲得，為透明狀，其三維結(jié)構(gòu)的光學(xué)主體部分具有對稱軸，在單位為毫米的直角坐標(biāo) 系中，設(shè)對稱軸與X軸重合，共有折射面、拔模錐面、全反射面、定位結(jié)構(gòu)面、出光平面，光源 設(shè)在拔模錐面開口中心的對稱軸上，出光平面垂直于對稱軸。
進一步的，設(shè)出光平面與χ = O平面重合，取XOY平面的第二象限上透鏡光學(xué)主體 部分的旋轉(zhuǎn)母線，選出 5 個代表坐標(biāo)(-6. 494，1.015,0)、(-6. 558，O. 5093，O)、(-6. 58，0， O)、(-4. 56，5. 803，O)、(-7. 524，3. 936，O)，透鏡產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)母線同時通過以上述列舉的5個 坐標(biāo)為圓心半徑為O. 03毫米的圓形區(qū)域。
進一步的，所述定位結(jié)構(gòu)的進膠面設(shè)置在透鏡的最外圈，在進膠面的X軸兩邊為 負(fù)X夾面和正X夾面，再向兩邊設(shè)有正X限位凸起上表面、正X限位凸起側(cè)表面、正X限位 凸起下表面、負(fù)X限位凸起上表面、負(fù)X限位凸起下表面，所述進膠面、負(fù)X夾面和正X夾面 上設(shè)有若干個臺階形缺口。
進一步的，所述實現(xiàn)直徑為安裝高度O. 5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡通 過精密模具加工后再精密注塑成型生產(chǎn)得到。
本發(fā)明帶來的有益效果是
1、適配特定LED光源后本發(fā)明透鏡在2米參考安裝高度下產(chǎn)生I米直徑的均勻圓 形照度分布，其他安裝高度下的光斑尺寸等比例變化，被照射平面上明亮區(qū)域和周圍黑暗 區(qū)域過度界限在300毫米以內(nèi)并且無彩虹色差帶現(xiàn)象，使用特定LED光源光能量分布和在 555納米單色光傳輸下，理論燈具效率92. 7%以上，不同光譜的白光照明的燈具效率更高；
2、另外，設(shè)計了多用定位結(jié)構(gòu)，可以更加方便地使用在防水或者不防水的燈具中， 而不必再加通常使用的金屬固定卡片?？梢愿邮孢m和節(jié)能地用于餐廳、會議室、走廊、讀書、商場等等室內(nèi)照明和戶外亮化照明。


圖1本發(fā)明實現(xiàn)直徑為安裝高度O. 5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡的立體視圖
圖2本發(fā)明實現(xiàn)直徑為安裝高度O. 5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡光學(xué)主體的旋轉(zhuǎn)母線
圖3市場常見LED透鏡剖視圖
圖中標(biāo)號為
A-定位結(jié)構(gòu)B-臺階形缺口
1-負(fù)X夾面2-負(fù)X限位凸起上表面
3-負(fù)X限位凸起下表面4-全反射面
5-LED貼合面6-拔模錐面7_折射面
8-進膠面9-正X夾面
10-正X限位凸起上表面11-正X限位凸起側(cè)表面
12-正X限位凸起下表面13-出光平面
14-三維直角坐標(biāo)系原點15-旋轉(zhuǎn)對稱軸具體實施方式
下面對結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例作詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍作出更為清楚明確的界定。
如圖1至圖2所示，-種實現(xiàn)直徑為安裝高度O. 5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡，用于LED照明燈具，所述LED透鏡包括光學(xué)主體部分、定位結(jié)構(gòu)和臺階缺口，透鏡采用透明PMMA塑料粒子注塑獲得，為透明狀，其三維結(jié)構(gòu)的光學(xué)主體部分具有對稱軸，在單位為毫米的直角坐標(biāo)系中，設(shè)對稱軸與X軸重合，共有折射面、拔模錐面、全反射面、定位結(jié)構(gòu)面、出光平面，光源設(shè)在拔模錐面開口中心的對稱軸上，出光平面垂直與對稱軸。設(shè)出光平面與χ = O平面重合，取XOY平面的第二象限上透鏡光學(xué)主體部分的旋轉(zhuǎn)母線，選出 5 個代表坐標(biāo)(-6. 494，1. 015，O)、(-6.558,0.5093,0)、(-6. 58,0,0), (-4. 56,5. 803,0), (-7. 524，3. 936，O)，透鏡產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)母線同時通過以上述列舉的5個坐標(biāo)為圓心半徑為O. 03 毫米的圓形區(qū)域。所述定位結(jié)構(gòu)的進膠面設(shè)置在透鏡的最外圈，在進膠面的X軸兩邊為負(fù)X 夾面和正X夾面，再向兩邊設(shè)有正X限位凸起上表面、正X限位凸起側(cè)表面、正X限位凸起下表面、負(fù)X限位凸起上表面、負(fù)X限位凸起下表面，所述進膠面、負(fù)X夾面和正X夾面上設(shè)有若干個臺階形缺口。所述實現(xiàn)直徑為安裝高度O. 5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡通過精密模具加工后再精密注塑成型生產(chǎn)得到。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
之一，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)直徑為安裝高度O. 5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡，用于LED照明燈具，其特征在于，所述LED透鏡包括光學(xué)主體部分、定位結(jié)構(gòu)和臺階缺口，透鏡采用透明PMMA塑料粒子注塑獲得，為透明狀，其三維結(jié)構(gòu)的光學(xué)主體部分具有對稱軸，在單位為毫米的直角坐標(biāo)系中，設(shè)對稱軸與X軸重合，共有折射面、拔模錐面、全反射面、定位結(jié)構(gòu)面、出光平面，光源設(shè)在拔模錐面開口中心的對稱軸上，出光平面垂直于對稱軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)直徑為安裝高度O.5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡，其特征在于，設(shè)出光平面與χ = O平面重合，取XOY平面的第二象限上透鏡光學(xué)主體部分的旋轉(zhuǎn)母線，選出5個代表坐標(biāo)(-6. 494，1.015,0)、(-6. 558，O. 5093，O)、(-6. 58，0，O)、(-4. 56，5. 803，O)、(-7. 524，3. 936，O)，透鏡產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)母線同時通過以上述列舉的5個坐標(biāo)為圓心半徑為O. 03毫米的圓形區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)直徑為安裝高度O.5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡，其特征在于，所述定位結(jié)構(gòu)的進膠面設(shè)置在透鏡的最外圈，在進膠面的X軸兩邊為負(fù)X夾面和正X夾面，再向兩邊設(shè)有正X限位凸起上表面、正X限位凸起側(cè)表面、正X限位凸起下表面、負(fù)X限位凸起上表面、負(fù)X限位凸起下表面，所述進膠面、負(fù)X夾面和正X夾面上設(shè)有若干個臺階形缺口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種實現(xiàn)直徑為安裝高度O.5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡，其特征在于，所述實現(xiàn)直徑為安裝高度O. 5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡通過精密模具加工后再精密注塑成型生產(chǎn)得到。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)直徑為安裝高度0.5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡，用于LED照明燈具，所述LED透鏡包括光學(xué)主體部分、定位結(jié)構(gòu)和臺階缺口，透鏡采用透明PMMA塑料粒子注塑獲得，為透明狀，其三維結(jié)構(gòu)的光學(xué)主體部分具有對稱軸，在單位為毫米的直角坐標(biāo)系中，設(shè)對稱軸與X軸重合，共有折射面、拔模錐面、全反射面、定位結(jié)構(gòu)面、出光平面，光源設(shè)在拔模錐面開口中心的對稱軸上，出光平面垂直于對稱軸。本發(fā)明所述實現(xiàn)直徑為安裝高度0.5倍均勻照度分布光斑的LED照明透鏡燈具效率高、可方便用于防水或者不防水的燈具中，其具有節(jié)能并且應(yīng)用范圍廣泛等諸多優(yōu)點。
文檔編號F21V5/04GK102997175SQ20111026416
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者獨育飛, 劉建敏 申請人:蘇州鑫源敏瑞光電科技有限公司