專利名稱：一種led導(dǎo)光透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，具體的講，涉及LED透明球泡燈以及LED透明蠟燭燈等裝置內(nèi)的導(dǎo)光透鏡。
背景技術(shù)：
目前市場常用的LED燈具，尤其是LED燈泡的導(dǎo)光透鏡為單體柱狀透鏡，如圖I所示，該種單體柱狀透鏡一般包括用于連接LED基板的底座，從底座向上延伸的一圓柱形本體，以及在本體上端部形成的具有倒圓錐形出光面的出光部。由圖I可見，LED發(fā)出的光通過圓柱形本體向上傳送至出光部，經(jīng)過折射或反射 和折射后，主要從三個面域向外發(fā)射，具體講包括基本沿圓柱形本體軸線方向的垂直面域，與該垂直面域呈60度的第一環(huán)形面域，以及與第一環(huán)形面域呈60度夾角的第二環(huán)形面域，而第一、第二環(huán)形面域和垂直面域的面積可通過調(diào)整圓柱形本體和出光部的尺寸進(jìn)行調(diào)整，但調(diào)整范圍有限。這樣，該種燈柱的出射光角度可達(dá)約240度，但仍有120度的盲區(qū)，從而出射光的覆蓋范圍不夠大；另外，出射光主要集中在上述垂直面域，即出射光主要集中在與導(dǎo)光透鏡正對的區(qū)域上，因此，使出射光較為集中而不夠均勻；此外，對于該種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光透鏡，一方面無法保證入射光均收集于該導(dǎo)光透鏡中，另一方面入射光需要經(jīng)過整個圓柱形本體再出射，因此光損較大。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要解決的上述問題，至少提供一種可增大出射光角度的LED導(dǎo)光透鏡。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的LED導(dǎo)光透鏡包括本體部，以及從本體部向至少二個方向延伸的出光部，所述出光部的自由端的端面向內(nèi)凹陷形成內(nèi)陷的出光面。其中，所述出光部的自由端的端面向內(nèi)凹陷形成倒圓錐形出光面，倒圓錐形即為圓錐的底面形成于出光部的自由端的端面上。其中，所述本體部相對本體部的中心線呈角度延伸出所述出光部。其中，所述出光部在周向上圍繞本體部的中心線均勻分布。其中，各出光部的中心線與本體部的中心線之間的夾角相等，各出光部的中心線與本體部的中心線之間的夾角相等，其中，本體部的中心線與倒圓錐形出光面的中心線重
口 ο其中，所述本體部的底面向內(nèi)凹陷，形成用于容置LED發(fā)光體的中空部。其中，所述中空部的作為入光面的頂面為與本體部的底面之間的距離從過本體部的中心線的點向四周越來越小的弧面，這樣，該入光面就類似于一凹透鏡，可對入射光進(jìn)行擴(kuò)散，使更多的光能通過多個出光部出射，不僅更有效地增大了出射光角度，而且使出射光更加均勻。其中，所述入光面為球面的一部分，所述球面對應(yīng)的球心位于本體部的中心線上。[0012]其中，所述中空部的過本體部的中心線的最高點處的高度占LED導(dǎo)光透鏡的總高度的1/4至1/2，以減少入射光經(jīng)過LED導(dǎo)光透鏡的距離，降低光損。其中，所述本體部的高度占總高度的比例大于1/2。其中，所述本體部為底面直徑較大的圓臺形。本實用新型的有益效果為一方面，LED導(dǎo)光透鏡的頭部采用分叉結(jié)構(gòu)，可以增大出射光角度，提高出光均勻度，使其在發(fā)光時更接近傳統(tǒng)白熾燈；另一方面，本體部設(shè)置有容置發(fā)光源的中空部，以最大程度地將入射光線收入透鏡中，另外，入光面采用微凹型設(shè)計，類似于一個凹透鏡，可以使光通過透鏡的范圍擴(kuò)大，使更多的光能夠通過分叉設(shè)計的出光部射出。

圖I示出了現(xiàn)有的LED導(dǎo)光透鏡的結(jié)構(gòu)及出射光的分布情況；圖2a和2b為根據(jù)本實用新型的LED導(dǎo)光透鏡的一種實施結(jié)構(gòu)的不同視角的立體示意圖；圖3為圖2a和2b所示LED導(dǎo)光透鏡的主視圖；圖4為圖3的A-A向剖視圖；圖5示出了圖2a和2b所示LED導(dǎo)光透鏡的出射光的分布情況；圖6a和6b不出了 LED導(dǎo)光透鏡的部分尺寸定義。
具體實施方式
如圖2a和2b所示，本實用新型的LED導(dǎo)光透鏡包括本體部2，以及從本體部2向至少二個方向延伸的出光部3，各出光部3的自由端的端面向內(nèi)凹陷形成但不局限于如圖4所示的倒圓錐形出光面31，出光面31的底面可擴(kuò)及出光部的自由端的整個端面，如圖4所示，該出光面31的頂角優(yōu)選設(shè)計為60度。在此，本實用新型的LED導(dǎo)光透鏡可以設(shè)計為三分叉型(即延伸出三個出光部3)、四分叉型或者更多分叉的結(jié)構(gòu)，且理論上分叉越多出光越均勻，但考慮到制作工藝復(fù)雜以及外形美觀等因素，圖中所示的三分叉型是一種可兼顧性能、制作成本和美觀性的實施結(jié)構(gòu)。如圖5所示，針對一種實施結(jié)構(gòu)，設(shè)置多個出光部3的LED導(dǎo)光透鏡的光線未達(dá)弧度僅為64度，且可以通過調(diào)整出光部3的傾角將未達(dá)弧度縮小至20度左右(傾角為各出光部3的中心線與本體部2的中心線之間的夾角，各出光部的傾角優(yōu)選為相等)，并且不影響上部出光效果，這相對于現(xiàn)有LED導(dǎo)光透鏡的120度盲區(qū)具有較大的改善；另外，設(shè)置多個出光部3可均衡垂直面域和四周面域內(nèi)的光強，使出光均勻。另外，根據(jù)安裝要求，上述本體部2的底部沿水平方向向外延伸有用于固定LED導(dǎo)光透鏡的連接底座1，連接底座I上設(shè)置有供緊固件穿過的連接孔。該連接底座I可為三個連接腳，該種結(jié)構(gòu)即簡單，又穩(wěn)固。為了增加出射光在縱向空間內(nèi)的均勻性，上述本體部2可相對本體部2的中心線呈角度延伸出該出光部3，即作為一種實施結(jié)構(gòu)，在本體部2的中心線方向上不具有出光部3。該出光部3可在周向上圍繞本體部2的中心線均勻分布，這樣可以增加出射光在橫向空間內(nèi)的均勻性。如圖3和4所示，本體部2的底面向內(nèi)凹陷形成用于容置LED發(fā)光體的中空部21，中空部21 —方面可以盡可能多地將出射光收入LED導(dǎo)光透鏡中，另一方面可縮短光線在透鏡中的行進(jìn)路徑，有效地減少光損。該中空部21的作為入光面的頂面可設(shè)計為與本體部2的底面之間的距離從過本體部2的中心線的點向四周越來越小的弧面，使該入光面相當(dāng)于一凹透鏡，以對入射光進(jìn)行擴(kuò)散，配合多個分散設(shè)計的出光部使用，可使更多的光能通過多個出光部出射，不僅更有效地增大了出射光角度，而且使出射光更加均勻。該入光面的弧面可為球面的一部分，該球面對應(yīng)的球心位于本體部2的中心線上。該入光面的弧度可根據(jù)所選用的燈杯、燈罩和光源進(jìn)行選擇，通常情況下可為R12 R20mm，例如，對于煜森照明有限公司生成的54號燈杯以及夏普4WLED光源，該入光面的弧度可設(shè)計為R15. 27mm。通常情況下，如圖4所示，中空部21的過本體部2的中心線的最高點處的高度h2可占LED導(dǎo)光透鏡的總高度的1/4至1/2，在該范圍內(nèi)設(shè)計中空部21的高度可以兼顧降低光損和出光效果。如圖6a和6b所示，本體部2的高度hi (即分叉點高度)占總高度的比 例通常大于1/2。在此，如圖6a和6b所示，對于LED導(dǎo)光透鏡的總高度h，本體部2的高度hi、出光部3(分叉柱體)的長度L、出光部3的直徑D、中空部21的高度h2和出光面31的頂角等尺寸，本領(lǐng)域技術(shù)人員均可根據(jù)燈杯的外形和尺寸進(jìn)行調(diào)整，以利用本實用新型的LED導(dǎo)光透鏡的結(jié)構(gòu)獲得更接近傳統(tǒng)白熾燈的出光效果，通常情況下，本體部2的高度hi的高度應(yīng)介于燈杯半徑的1/2 3/2，出光部3的長度L應(yīng)介于燈杯半徑的1/3 1/2。如圖3和4所示，本體部2可設(shè)計為底面直徑較大的圓臺形。本實用新型的LED導(dǎo)光透鏡的材質(zhì)可采用PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)。以上所述僅為本實用新型較佳的實施方式，并非用來限定本實用新型的實施范圍，但凡在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)所做的等效變化及修飾，皆應(yīng)認(rèn)為落入了本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種LED導(dǎo)光透鏡，其特征在于包括本體部，以及從本體部向至少二個方向延伸的出光部，所述出光部的自由端的端面向內(nèi)凹陷形成內(nèi)陷的出光面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED導(dǎo)光透鏡，其特征在于所述出光部的自由端的端面向內(nèi)凹陷形成倒圓錐形出光面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的LED導(dǎo)光透鏡，其特征在于所述本體部相對本體部的中心線呈角度延伸出所述出光部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED導(dǎo)光透鏡，其特征在于所述出光部在周向上圍繞本體部的中心線均勻分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的LED導(dǎo)光透鏡，其特征在于各出光部的中心線與本體部的中心線之間的夾角相等,其中,本體部的中心線與出光面的中心線重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的LED導(dǎo)光透鏡，其特征在于所述本體部的高度占LED導(dǎo)光透鏡的總高度的比例大于1/2。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2中任一項所述的LED導(dǎo)光透鏡，其特征在于所述本體部的底面向內(nèi)凹陷，形成用于容置LED發(fā)光體的中空部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED導(dǎo)光透鏡，其特征在于所述中空部的作為入光面的頂面為與本體部的底面之間的距離從過本體部的中心線的點向四周越來越小的弧面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED導(dǎo)光透鏡，其特征在于所述入光面為球面的一部分，所述球面對應(yīng)的球心位于本體部的中心線上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED導(dǎo)光透鏡，其特征在于所述中空部的過本體部的中心線的最高點處的高度占LED導(dǎo)光透鏡的總高度的1/4至1/2。
專利摘要本實用新型公開了一種LED導(dǎo)光透鏡，包括本體部，以及從本體部向至少二個方向延伸的出光部，所述出光部的自由端的端面向內(nèi)凹陷形成內(nèi)陷的出光面。該本體部的底面向內(nèi)凹陷形成用于容置LED發(fā)光體的中空部。本實用新型的LED導(dǎo)光透鏡的頭部采用分叉結(jié)構(gòu)，可以增大出射光角度，提高出光均勻度，使其在發(fā)光時更接近傳統(tǒng)白熾燈；另外，本體部設(shè)置有容置發(fā)光源的中空部，以最大程度地將入射光線收入透鏡中。
文檔編號F21Y101/02GK202647588SQ201120566568
公開日2013年1月2日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者胡挺進(jìn) 申請人:胡斌