一種具有狹長(zhǎng)光斑的led拱形透鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于透鏡技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]LED燈被越來(lái)越廣泛的使用，對(duì)于許多行業(yè)來(lái)說(shuō)，LED透鏡被要求具有特殊光型、高出光率以及高亮度?，F(xiàn)有技術(shù)中的矩形光斑透鏡，在一些場(chǎng)合其光斑寬度太寬，且長(zhǎng)度不夠，如窗臺(tái)燈、洗墻燈等。目前，能夠產(chǎn)生矩形光斑的光學(xué)透鏡專(zhuān)利，如申請(qǐng)?zhí)枮?00820095648.1、名稱(chēng)為《產(chǎn)生矩形光斑的槽式結(jié)構(gòu)二次光學(xué)透鏡》的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)；申請(qǐng)?zhí)枮?01210269541.5、名稱(chēng)為《單透鏡產(chǎn)生矩形光斑的聚光燈》的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)；申請(qǐng)?zhí)枮?01410414480.6、名稱(chēng)為《用于燈具的準(zhǔn)直儀光學(xué)裝置》的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)；申請(qǐng)?zhí)枮?01520380096.9、名稱(chēng)為《一種小光學(xué)角度長(zhǎng)條透鏡集成LED燈》的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)等專(zhuān)利文獻(xiàn)提出的能夠產(chǎn)生矩形光斑的均是長(zhǎng)條形槽式或者棒狀結(jié)構(gòu)透鏡，透鏡體積大，增加了燈具的體積與重量，而且成本較高。
[0003]有鑒于此，確有必要提供一種具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、適于廣泛推廣，大功率LED燈珠借助該透鏡可以產(chǎn)生細(xì)長(zhǎng)的、狹窄的光斑分布從而產(chǎn)生所需的狹長(zhǎng)照明效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、適于廣泛推廣，大功率LED燈珠借助該透鏡可以產(chǎn)生細(xì)長(zhǎng)的、狹窄的光斑分布從而產(chǎn)生所需的狹長(zhǎng)照明效果。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用如下技術(shù)方案:
一種具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡，所述透鏡包括LED燈珠和形成于所述透鏡的底部的入射孔、形成于所述透鏡的兩側(cè)的第一反射面和第二反射面，以及形成于所述透鏡的頂部的第一拱起部、第二拱起部和第三拱起部，所述第三拱起部形成于所述第一拱起部和所述第二拱起部之間，所述LED燈珠位于所述入射孔內(nèi)。
[0006]作為本發(fā)明具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡的一種改進(jìn)，所述透鏡的頂部設(shè)置有凹槽，所述第三拱起部設(shè)置于所述凹槽內(nèi)。
[0007]作為本發(fā)明具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡的一種改進(jìn)，所述凹槽的側(cè)壁上設(shè)置有拔模角。
[0008]作為本發(fā)明具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡的一種改進(jìn)，所述第三拱起部的高度低于所述第一拱起部和所述第二拱起部的高度。
[0009]作為本發(fā)明具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡的一種改進(jìn)，所述第一反射面和所述第二反射面均為扇形自由曲面，并且所述第一反射面的圓心角所在的位置比所述第一反射面的邊緣弧形段所在的位置更加靠近所述第三拱形部，所述所述第二反射面的圓心角所在的位置比所述第二反射面的邊緣弧形段所在的位置更加靠近所述第三拱形部。
[0010]作為本發(fā)明具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡的一種改進(jìn)，所述第一拱起部、所述第二拱起部和所述第三拱起部的外表面均為自由曲面，所述入射孔設(shè)置于所述第三拱起部的中央部。
[0011]作為本發(fā)明具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡的一種改進(jìn)，所述透鏡的底部還設(shè)置有防水孔，所述防水孔形成于所述入射孔的外側(cè)且與所述入射孔相通。
[0012]作為本發(fā)明具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡的一種改進(jìn)，所述透鏡的底部還設(shè)置有安裝柱，并且所述安裝柱設(shè)置于所述防水孔的外側(cè)。
[0013]作為本發(fā)明具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡的一種改進(jìn)，所述入射孔由第一側(cè)壁、第二側(cè)壁、第三側(cè)壁、第四側(cè)壁和底壁合圍而成，所述第一側(cè)壁和所述第三側(cè)壁相對(duì)設(shè)置，所述第二側(cè)壁和所述第四側(cè)壁相對(duì)設(shè)置，所述底壁設(shè)置為平面。
[0014]本發(fā)明的工作原理為:在透鏡寬度方向上，LED燈珠發(fā)出的一部分光線(xiàn)通過(guò)入射孔的側(cè)壁折射分別到達(dá)第一反射面和第二反射面，到達(dá)第一反射面的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)其反射后到達(dá)第一拱起部，經(jīng)過(guò)第一拱起部折射后準(zhǔn)直射出；到達(dá)第二反射面的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)其反射后到達(dá)第二拱起部，經(jīng)過(guò)第二拱起部折射后準(zhǔn)直射出。此外，LED燈珠發(fā)出的一部分光線(xiàn)通過(guò)入射孔頂部的折射后到達(dá)第三拱起部，經(jīng)過(guò)第三拱起部的折射后準(zhǔn)直射出。通過(guò)對(duì)以上幾個(gè)部分自由曲率的調(diào)控，在透鏡寬度方向最終得到了狹窄的光斑。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)全內(nèi)反射原理結(jié)合自由曲面實(shí)現(xiàn)LED燈發(fā)出的光線(xiàn)在透鏡寬度方向準(zhǔn)直射出；本發(fā)明采用拱形結(jié)構(gòu)結(jié)合自由曲面實(shí)現(xiàn)LED燈發(fā)出的光線(xiàn)在透鏡長(zhǎng)度方向射到更大角度的地方。因此，本發(fā)明不僅具有聚光集中、光損小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小燈特點(diǎn)，還能產(chǎn)生更狹窄更細(xì)長(zhǎng)的光斑。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0017]圖2為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0018]圖3為本發(fā)明匹配LED的立體結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0019]圖4為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0020]圖5為本發(fā)明使用時(shí)透鏡長(zhǎng)度方向的光線(xiàn)追際圖之一。
[0021]圖6為本發(fā)明使用時(shí)透鏡寬度方向的光線(xiàn)追際圖之二。
[0022]圖7為本發(fā)明匹配大功率LED光線(xiàn)追際后I米遠(yuǎn)處獲得的光斑效果圖。
[0023]圖8為本發(fā)明匹配大功率LED光線(xiàn)追際后的坎德拉曲線(xiàn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。
[0025]如圖1至圖6所示，本發(fā)明提供的一種具有狹長(zhǎng)光斑的LED拱形透鏡，透鏡包括LED燈珠5和形成于透鏡的底部I的中央的內(nèi)凹的入射孔13、形成于透鏡的兩側(cè)的第一反射面21和第二反射面22，以及形成于透鏡的頂部3的第一拱起部31、第二拱起部32和第三拱起部33，第三拱起部33形成于第一拱起部31和第二拱起部32之間，LED燈珠5位于入射孔13的中央，并且LED燈珠5的底部與入射孔13的底邊平齊，即LED燈珠5并不伸出于入射孔13之外。光線(xiàn)在入射孔13的不同點(diǎn)的折射方向不一樣，通過(guò)控制入射孔13不同點(diǎn)處的曲率參數(shù)調(diào)控光線(xiàn)以合適的角度折射射入透鏡內(nèi)部，從而避免光線(xiàn)的損失。第一拱起部31、第二拱起部32和第三拱起部33的設(shè)置可以減小透鏡的長(zhǎng)度。
[0026]入射孔13用于接收LED入射光線(xiàn)，并可控制光線(xiàn)進(jìn)入透鏡的角度;第一反射面21和第二反射面22可控制光線(xiàn)在透鏡內(nèi)部的方向；第一拱起部31、第二拱起部32和第三拱起部33負(fù)責(zé)光線(xiàn)出射方向和角度。
[0027]在透鏡的長(zhǎng)度方向上，透鏡看起來(lái)像個(gè)拱形，光線(xiàn)不受任何約束，可以自由的折射，通過(guò)調(diào)控各個(gè)自由曲面的曲率參數(shù)，可以在該方向上得到超過(guò)燈珠本身發(fā)光角的角度，達(dá)到更長(zhǎng)的照射范圍。
[0028]透鏡的頂部3設(shè)置有凹槽4，第三拱起部33設(shè)置于凹槽4內(nèi)，以減小透鏡體積。
[0029]凹槽4的側(cè)壁上設(shè)置有拔模角，有利于生產(chǎn)。
[0030]第三拱起部33的高度低于第一拱起部31和第二拱起部32的高度。