聚光透鏡以及使用該聚光透鏡的燈具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種透鏡，尤其涉及一種適用于LED(Li曲t血ittingDiode,發(fā)光二 極管）光源的聚光透鏡及使用該聚光透鏡的燈具。
【背景技術】
[0002] 隨著制造科技和半導體技術的發(fā)展，L邸光源W其耗電少、亮度強等特點日益成為 傳統(tǒng)光源的替代品。但是，LED光源受本身特性所限，福射角度很大，容易擴散，在使用LED 光源時需要對其進行聚光。
[0003] 目前，對LED光源的聚光方式一般使用TIR(TotalInternalReflection,全內反 射）的方式聚光，但是送種方式要實現發(fā)光角度較?。ㄈ绨l(fā)光角度小于20度）的聚光，聚 光透鏡的尺寸需較大；否則，LED光源發(fā)光角度較小的光線無法被利用，導致LED光源光線 不能夠充分被利用。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于W上內容，有必要提供一種能夠充分利用L邸光源光線的聚光透鏡及使用該 聚光透鏡的燈具。
[0005]-種L邸聚光透鏡，包括第一端面，第二端面，W及連接該第一端面與該第二端面 的側曲面，該第一端面的上向內凹陷形成一個容置腔，該容置腔用于收容L邸光源，該第二 端面向內凹陷形成第一全反射面，該第一全反射面能夠對經該第一端面進入的光線進行全 反射，該側曲面為第二全反射面，該第二全反射面能夠對經過該第一全反射面全反射后的 光線再次進行全反射，且全反射后的光線由該第二端面射出。
[0006]一種燈具，其包括至少一個聚光透鏡及裝設在該至少一個聚光透鏡上的至少一個L邸光源，該聚光透鏡包括第一端面，第二端面，W及連接該第一端面與該第二端面的側曲 面，該第一端面上向內凹陷形成一個容置腔，該容置腔用于收容該L邸光源，該L邸光源發(fā) 出的光線經該第一端面發(fā)生折射入射在該聚光透鏡內部，該第二端面向內凹陷形成第一全 反射面，該第一全反射面能夠對經該第一端面折射后的L邸光源光線進行全反射，該側曲 面為第二全反射面，該第二全反射面能夠對經過該第一全反射面反射后的光線進行反射， 且反射后的光線由該第二端面射出。
[0007]本發(fā)明所提供的L邸聚光透鏡含有一個折射面和兩個全反射面，使得L邸光源發(fā) 出的光線經該聚光透鏡發(fā)生二次全反射后射出該聚光透鏡，光線經折射后在經兩次全反射 后射出聚光透鏡，提高了光線輸出效率，且該聚光透鏡設計為包含有兩個全反射面，其有效 地增加光線在燈具內的利用空間，提高光線的利用率。
【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明實施例中燈具的立體示意圖。
[0009] 圖2是圖1所示的燈具的立體分解示意圖。
[0010] 圖3是圖I所示的燈具中聚光透鏡另一視角的立體示意圖。
[0011] 圖4是圖1所示燈具沿IV-IV線的剖視圖。
[0012] 主要元件符號說明
如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發(fā)明。
【具體實施方式】
[0013] 請同時參見圖1及圖2，本發(fā)明實施例提供的燈具600包括一個聚光透鏡500及裝 設在該聚光透鏡500上的L邸光源700,可W理解，燈具600還可W包括燈罩等其他結構，本 實施方式中，未將燈罩等其他結構示出。
[0014] 可W理解，燈具600中可W包含有多個聚光透鏡500及對應設置的多個L邸光源 700。
[0015] 請同時參閱圖3,聚光透鏡500為W透鏡光軸400對稱的圓臺形透鏡，其包括大致 呈圓形狀的第一端面100,大致呈圓形狀的第二端面200,W及連接第一端面100與第二端 面200的側曲面300。本實施方式中，聚光透鏡500為透明塑料制作。
[0016] 第一端面100與第二端面200相互平行，且第一端面100與第二端面200的圓必 位于聚光透鏡500的透鏡光軸400上。第一端面100的直徑小于第二端面200的直徑。
[0017] 第一端面100的中部向內凹陷形成一個大致為圓柱形的容置腔110,該容置腔110 用于收容LED光源700。該LED光源700可為COB(化iponBoard)多晶封裝LED、單晶封 裝數組型LED光源等。本實施方式中，該LED光源700為單晶封裝數組型LED光源，且放 置LED光源700時，LED光源700的中必線與聚光透鏡500的透鏡光軸400重合。LED光源 700發(fā)出的光線經第一端面100進入聚光透鏡500,具體來講，LED光源700光線經第一端 面100發(fā)生折射后進入聚光透鏡500的內部。
[0018] 第二端面200為光線出射面，即L邸光源700光線從第二端面200射出聚光透鏡 500。第二端面200可為Dot結構設計、Pillow結構設計、噴砂霧化、化esnelLens設計。 本實施方式中，第二端面200為Dot結構設計。
[0019] 請同時參閱圖4,第二端面200中部向內凹陷形成沿該聚光透鏡500的透鏡光軸 400延伸的凹陷槽220,該凹陷槽220的中必軸線與聚光透鏡500的透鏡光軸400重疊。凹 陷槽220包括遠離第一端面100的一端大致為圓柱體狀的第一凹槽221，及靠近第一端面 100的一端且大致為圓錐體狀的第二凹槽223。第一凹槽221與第二凹槽223相互貫通，且 第一凹槽221貫穿第二端面200,從而與聚光透鏡500之外部相連通。圍成該第二凹槽223 的面為第一全反射面227,即該第一全反射面收容在該凹陷槽220中。第一全反射面227用 于接收經第一端面100折射后的光線，并能夠將光線全反射至聚光透鏡500內部。該第一 全反射面227可為直線、曲面、多重曲面、自由曲面、拋物面等設計而成，且該第一全反射面 227可經電錐鏡面處理、噴涂白反射漆處理、作擴散咬花、噴砂等表面處理。
[0020] 側曲面300為聚光透鏡500的第二全反射面，其是由一條兩端分別與第一端面100 及第二端面200邊緣連接的弧線繞聚光透鏡500的透鏡光軸400旋轉一周而形成曲面。側 曲面300對第一全反射面227反射后的L邸光線再次進行全反射，使得光線經全反射后與 透鏡光軸400接近平行并由第二端面200射出。該第二全反射面可為直線、曲面、多重曲面 組成、自由曲面、拋物面設計而成，且該第二全反射面可電錐鏡面處理、噴涂白反射漆處理、 作擴散咬花、噴砂等表面處理。
[0021] 使用時，將LED光源700安裝在聚光透鏡500的容置腔110中，且使得LED光源 700中必與聚光透鏡500的透鏡光軸400重合，LED光源700發(fā)出的光線首先經第一端面 100折射后射在第一全反射面227上，經第一全反射面227全反射后射在側曲面300上，側 曲面300為第二全反射面，經側曲面300全反射后大致垂直射在第二端面200上，且由第二 端面200射出。
[0022] 本發(fā)明的聚光透鏡500包括一個折射面和兩個全反射面，使得L邸光源700發(fā)出 的光線入射進入聚光透鏡500,光線于第一端面100 (即折射面）將L邸入射光折射至第一 全反射面，第一全反射面227對光線進行全反射，經第一全反射面227反射后的光線再經由 第二全反射面反射后，由第二端面200,即出光面出光；此光學Lens設計將L邸全部光線經 由兩次全反射后于正向出光，達到正向集中聚光、縮小發(fā)光角度之效果，有別于一般透鏡設 計，可有效減少透鏡直徑及高度尺寸，增加燈具內的利用空間。
[0023] 可W理解，該聚光透鏡500也可W為透明壓克力之塑料原料、玻璃或其他可透光 材質制作而成。
[0024] 可W理解，人為改變側曲面300的設計，能夠滿足各種發(fā)光角度的要求，且第二端 面200可增加結構性設計，進而達到均勻發(fā)光之效果。另外，本領域技術人員還可W在本發(fā) 明精神內做其它變化，當然，送些依據本發(fā)明精神所做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保 護的范圍之內。
【主權項】
1. 一種LED聚光透鏡，包括第一端面，第二端面，以及連接該第一端面與該第二端面 的側曲面，該第一端面上向內凹陷形成一個容置腔，該容置腔用于收容LED光源，其特征在 于：該第二端面向內凹陷形成第一全反射面，該第一全反射面能夠對經該第一端面進入的 光線進行全反射，該側曲面為第二全反射面，該第二全反射面能夠對經過該第一全反射面 全反射后的光線再次進行全反射，且全反射后的光線由該第二端面射出。2. 如權利要求1所述的LED聚光透鏡，其特征在于：該第二端面上向內凹陷形成沿該 聚光透鏡的透鏡光軸延伸的凹陷槽，該第一全反射面收容在該凹陷槽中。3. 如權利要求2所述的LED聚光透鏡，其特征在于：該凹陷槽包括設置在遠離該第一 端面的一端的第一凹槽，及靠近該第一端面的的第二凹槽，該第一凹槽與該第二凹槽相連 通，且該第一凹槽貫穿該第二端面，該第一全反射面圍成該第二凹槽。4. 如權利要求1所述的LED聚光透鏡，其特征在于：該第一端面與該第二端面均大致 呈圓形，且該第一端面的直徑小于該第二端面的直徑。5. 如權利要求1所述的LED聚光透鏡，其特征在于：該聚光透鏡為透明塑料制作。6. 如權利要求1所述的LED聚光透鏡，其特征在于：該第一反射面為錐形面，該第二全 反射面為一條兩端分別與第一端面及第二端面邊緣連接的弧線繞該聚光透鏡的透鏡光軸 旋轉一周而形成的曲面。7. -種燈具，其包括至少一個聚光透鏡及裝設在該至少一個聚光透鏡上的至少一個 LED光源，該聚光透鏡包括第一端面，第二端面，以及連接該第一端面與該第二端面的側曲 面，該第一端面上向內凹陷形成一個容置腔，該容置腔用于收容該LED光源，其特征在于： 該LED光源發(fā)出的光線經該第一端面發(fā)生折射入射在該聚光透鏡內部，該第二端面向內凹 陷形成第一全反射面，該第一全反射面能夠對經該第一端面折射后的LED光源光線進行全 反射，該側曲面為第二全反射面，該第二全反射面能夠對經過該第一全反射面反射后的光 線進行反射，且反射后的光線由該第二端面射出。8. 如權利要求7所述的燈具，其特征在于：該第二端面上向內凹陷形成沿該聚光透鏡 的透鏡光軸延伸的凹陷槽，該第一全反射面為圍城該第二凹槽的面。9. 如權利要求7所述的燈具，其特征在于：該第一端面與該第二端面均大致呈圓形狀， 且該第一端面的直徑小于該第二端面的直徑。10. 如權利要求7所述的燈具，其特征在于：該聚光透鏡為透明塑料制作。
【專利摘要】一種聚光透鏡，應用于LED光源，其包括第一端面，第二端面，以及連接該第一端面與該第二端面的側曲面，該第一端面上向內凹陷形成一個容置腔，該容置腔用于收容LED光源，該第二端面向內凹陷形成第一全反射面，該第一全反射面能夠對經該第一端面進入的光線進行全反射，該側曲面為第二全反射面，該第二全反射面能夠對經過該第一全反射面全反射后的光線再次進行全反射，且全反射后的光線由該第二端面射出。
【IPC分類】F21S2/00, F21V5/04
【公開號】CN105402687
【申請?zhí)枴緾N201410458803
【發(fā)明人】蕭光明, 梁峻瑋
【申請人】鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2014年9月11日
【公告號】US20160076739