一種led聚光透鏡的製作方法
2023-07-18 16:19:41
專利名稱：一種led聚光透鏡的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光學透鏡，更具體地說是一種用於LED燈聚光用的透
鏡°
背景技術：
人們傳統的光源多般採用白熾燈、螢光燈等形式，隨著現代製造技術的發 展，半導體製造成本越來越低一種耗電量非常少並具有較強亮度的燈——LED燈 日益成為傳統照明光源的更新換代產品。如中國國家知識產權局專利局公布的 專利文獻"拋物鏡式LED礦燈(申請號為200320109684. 6)"和"新型冷光源礦 燈(申請號為200320109682. 7)"均描述到採用LED作為光源，但其聚光結構採 用的是傳統的燈杯(反光罩)聚光原理，當其應用於小型的LED燈源時則顯得 極為不合理。於是有部分創作人士想出了將燈的反光罩與前蓋等部件做出一體， 以節省製造成本，如中國國家知識產權局專利局公布的名稱為LED聚光杯(申 請號為200620015356. 3)的專利文獻中描述一種將前蓋與燈杯結合成為一個整 體的技術方案，該專利文獻雖然將燈杯與前蓋等部件結合成為了一個整體，但 其說明書附圖表示的結構是一種空心體，於製造時增加難度，而空心體內表面 的光潔度不易控制，其設計思路仍未脫離原有的採用向內部凹進去的拋物反光 面來達到聚光作用。眾所周知，當光線從一介質射向另外一種介質時會發生折 射和反射，傳統的反光杯(拋物面反光罩)中，光線是從空氣中射向反光杯的
表面，因為反光杯的表面進行了鏡面處理，光線絕大部分被反射出來，本創作 人從光學的折射反射原理進行分析，反行其道，將反光杯的結構進行大膽的創新 設計，開發出整體式結構的聚光透鏡。
實用新型內容
本實用新型的目的在於為克服現有技術的不足而提供一種製造成本低、結構
簡單、聚光效率高、款式多樣化的LED聚光透鏡。其原理是將LED燈的光線先 射入透明的透鏡本體內，光線再通過光潔的拋物面(臨界狀態)射向空氣這一 介質，光線同樣會於這一拋物面產生大部分的光線反射，從而達到聚光的目的。 另外本創作人在聚光透鏡前端和/或LED燈置放孔的前端增加凸鏡，以達到更佳 的聚光效果。
本實用新型的技術內容為 一種LED聚光透鏡，包括由透明材質做成的透鏡 本體，其特徵在於所述透鏡本體的後端設有錐形反光部，所述的錐形反光部於 中心處向內凹設有LED燈置放孔，錐形反光部的錐形外表面為光潔的拋物面。 本實用新型的進一步技術內容為所述透鏡本體為PMMA或PC材質。 本實用新型的進一步技術內容為所述的錐形反光部的外表面設有一強反光 塗層。
本實用新型的進一步技術內容為所述的透鏡本體前端設有凸鏡部。 本實用新型的進一步技術內容為所述的LED燈置放孔的內端面設有凸鏡部。
本實用新型的進一步技術內容為所述的錐形反光部和LED燈置放孔均設有
若干個，錐形反光部沿透鏡本體中心周向均勻布設。 本實用新型的進一步技術內容為所述的透鏡本體於最外沿處設有凸邊。 本實用新型的進一步技術內容為所述的透鏡本體前端設有立體花紋，所述
的立體花紋為點狀、蜂窩狀或直條狀。
本實用新型的進一步技術內容為所述的透鏡本體於錐形反光部於後端向後
凸設有圓環。
本實用新型的進一步技術內容為所述的透鏡本體於凸邊後端面設有若干個 安裝支柱。
本實用新型與現有技術相比的有益效果是本實用新型因為採用一體成形結 構，具有製造成本低、結構簡單、聚光效率高的優點，同時於產業上的應用中 更易實現款式的多樣化。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
圖1為本實用新型LED聚光透鏡一具體實施例的剖視圖； 圖2為圖1實施例的前端面視圖3為本實用新型LED聚光透鏡前端設有凸鏡部的實施例剖視圖； 圖4為圖3實施例的前端面視圖5為本實用新型LED聚光透鏡前端面設有透光孔之實施例剖視圖;
圖6為本實用新型之錐形反光部為拋物面的實施例剖視圖7為本實用新型之前端面設有透光孔和凸鏡部之實施例剖視圖8為本實用新型設有安裝支柱之實施例的後視圖9為圖8的A-A剖視圖10為本實用新型設有三個獨立錐形反光部之實施例的後視圖; 圖11為圖10的B-B剖視圖12為本實用新型設有四個獨立錐形反光部之實施例的後視圖; 圖13為本實用新型設有三個聯體錐形反光部之實施例的後視圖; 圖14為圖13的C-C旋轉剖視圖15為圖13實施例之前端面為直條花紋的C-C旋轉剖視圖； 圖16為圖13實施例之前端面為三角形狀花紋的前端面視圖； 圖17為本實用新型設有四個聯體錐形反光部之實施例的後視圖; 圖18為圖17的D-D剖視圖19為圖17實施例之前端面為直條花紋的前端面視圖20為圖17實施例之前端面為六角形狀花紋的前端面視圖。
具體實施方式
為了更充分理解本實用新型的技術內容，
以下結合附圖和具體實施例對本實 用新型的技術方案進一步介紹和說明。
如圖1所示，為本實用新型LED聚光透鏡一具體實施例的剖視圖，透鏡本 體1由PMMA (亞克力)材質注塑成形，包括前端面13、錐形反光部11、錐形反 光部11後端向內凹設有的LED燈置放孔12、外沿處設有的凸邊14， LED燈置放 孔12的內端面設有凸鏡部15，錐形反光部11為光潔的鏡面。圖2為圖1實施 例的前端面視圖，該前端面採用了三角形點狀花紋，以減少LED燈聚光之後對 人眼的剌激(特殊場合使用之需要)，前端面也可以採用光潔的表面結構。
圖3為本實用新型LED聚光透鏡前端設有凸鏡部的實施例剖視圖，透鏡本 體2包括前端面23、錐形反光部21、錐形反光部21後端向內凹設有的LED燈 置放孔22、外沿處設有的凸邊24，該實施例中，前端面23還設有凸鏡部26， 為使凸鏡部26不突出於透鏡本體，可如圖3所示將前端面23向內凹進去，LED 燈置放孔22的內端面設有凸鏡部25 (與前端面的凸鏡部26構成凸透鏡結構， 起聚光作用)。圖4為圖3實施例的前端面視圖,前端面的凸鏡部26為光潔的表 面，其餘表面為非光潔面(突出中心位置的凸鏡部之聚光作用)。
圖5為本實用新型LED聚光透鏡前端面設有透光孔之實施例剖視圖；透鏡 本體3包括前端面33、錐形反光部31、錐形反光部31後端向內凹設有的LED 燈置放孔32、外沿處設有的凸邊34，該實施例中，前端面33還設有透光孔36 (其 位置對應於LED燈置放孔)，LED燈置放孔32的內端面設有凸鏡部35。
圖6為本實用新型之錐形反光部為拋物面的實施例剖視圖；透鏡本體4包 括前端面43、錐形反光部41、錐形反光部41後端向內凹設有的LED燈置放孔 42、外沿處設有的凸邊44， LED燈置放孔42的內端面設有凸鏡部45，錐形反光 部41的表面為光潔的鏡面。
圖7為本實用新型之前端面設有透光孔和凸鏡部之實施例剖視圖；透鏡本 體5包括前端面53、錐形反光部51、錐形反光部51後端向內凹設有的LED燈 置放孔52、外沿處設有的凸邊54，該實施例中，前端面33還設有透光孔55(其 位置對應於LED燈置放孔)和凸鏡部56。
圖8為本實用新型設有安裝支柱之實施例的後視圖；圖9為圖8的A-A剖 視圖；透鏡本體6包括前端面63、錐形反光部61、錐形反光部61後端向內凹 設有的LED燈置放孔62、外沿處設有的凸邊64， LED燈置放孔62的內端面設有凸鏡部65，錐形反光部61為光潔的鏡面，該實施例中還於錐形反光部的外表設 有四個安裝支柱66 (便於LED聚光透鏡的固定)，透鏡本體6還於錐形反光部 61的後端向後凸設有用於圓環67(可起到一定的安裝固定作用或裝飾效果)。
圖10為本實用新型設有三個獨立錐形反光部之實施例的後視圖；透鏡本體 7包括前端面73、錐形反光部71、錐形反光部71後端向內凹設有的LED燈置放 孔72 (其內端面也可依實際需要而設有凸鏡部)、外沿處設有的凸邊74，錐形 反光部71為光潔的鏡面，並且於透鏡本體的後端面沿中心周邊均設有三個安裝 支柱77 (便於LED聚光透鏡的固定)。圖ll為圖10的B-B剖視圖；圖12為本 實用新型設有四個獨立錐形反光部之實施例的後視圖(結構類似於圖10的實施 例)。
圖13為本實用新型設有三個聯體錐形反光部之實施例的後視圖；透鏡本體 8包括前端面83、錐形反光部81 (有三個錐形反光部，相隔的距離很近，相互 交織在一起)、錐形反光部81後端向內凹設有的LED燈置放孔82 (其內端面也 依實際需要而設有凸鏡部85)、外沿處設有的凸邊84，錐形反光部81為光潔的 鏡面。圖14為圖13的C-C旋轉剖視圖；圖15為圖13實施例之前端面83B為 直條花紋的C-C旋轉剖視圖；圖16為圖13實施例之前端面83C為三角形狀花 紋的前端面視圖。
圖17為本實用新型設有四個聯體錐形反光部之實施例的後視圖；透鏡本體 9包括前端面93、錐形反光部91 (有四個錐形反光部，相隔的距離很近，相互 交織在一起)、錐形反光部91後端向內凹設有的LED燈置放孔92 (其內端面也 依實際需要而設有凸鏡部95)、外沿處設有的凸邊94，錐形反光部91為光潔的 鏡面。圖18為圖17的D-D剖視圖；圖19為圖17實施例之前端面93B為直條
花紋的前端面視圖；圖20為圖17實施例之前端面93C為六角形狀花紋的前端 面視圖。
以上所述的實施例中，透鏡本體均為一體化結構，可以經注射機注塑成形， 多般採用PMMA亞克力或PC材料，錐形反光部的表面是光潔的鏡面(這主要對 注塑成形的模具之相應部位進行鏡面處理，即可達到此效果)。透明的錐形反光 部也會造成一定的光線折射損失，可依實際使用的需要，在錐形反光部的光潔 鏡面之外表上再設有一層強反光層(採用強反光的材料，如銀、鋁等材料)，可 採用噴塗或電鍍的方式附設在錐形反光部的表面。
以上各實施例中，錐形反光部、LED燈置放孔、前端面和LED燈置放孔的內 端面等部位的結構形式可依實際需要做出相應的變化，其變化均可參照其它實 施例，也可以實施其它方式，如前端面的形狀可以是光潔的表面，也可帶立體 花紋，花紋可以是三角形、六角形、蜂窩狀或直條紋，錐形反光部可以有三個、 四個或四個以上，錐形反光部有多個時，可以獨立設置，也可以是聯體結構(各 錐形反光部有交接)。LED燈置放孔的大小比LED燈外形尺寸略大一些(能自由 放入即可)或與LED燈之間留有一定的空隙均可。還可以進一步創新設計，將 LED直接成形安裝在LED聚光透鏡本體之上(以透鏡本體作為LED的外殼)，以 減少現有LED燈外殼與透鏡本體之間的裝配間隙對光線的折射損失，也可以減 化LED聚光透鏡的結構。
以上各實施例中，錐形反光部可以是圓錐形(迴轉體的輪廓邊線是一條直 線)，也可以是拋物面的錐形(迴轉體的輪廓邊線是一條拋物線)，其斜度或曲 率可以實際需要而設定，結合LED燈置放孔內端面和/或前端面的凸鏡部，可以 使LED燈射出的光線成一定的角度，比如5度、10度、30度或45度等等。
本實用新型因為採用一體成形結構，具有製造成本低、結構簡單、聚光效率 高的優點，同時於產業上的應用中更易實現款式的多樣化。
以上所述從具體實施例的角度對本實用新型的技術內容進一步地披露，但不 代表本實用新型的實施方式和權利保護局限於此，本實用新型的權利保護範圍 應於本實用新型的權利要求書為準。
權利要求1.一種LED聚光透鏡，包括由透明材質做成的透鏡本體，其特徵在於所述透鏡本體的後端設有錐形反光部，所述的錐形反光部於中心處向內凹設有LED燈置放孔，錐形反光部的錐形外表面為光潔的拋物面。
2. 根據權利要求1所述的LED聚光透鏡，其特徵在於所述透鏡本體為PMMA或 PC材質。
3. 根據權利要求2所述的LED聚光透鏡，其特徵在於所述的錐形反光部的外表 面設有一強反光塗層。
4. 根據權利要求1、 2或3所述的LED聚光透鏡，其特徵在於所述的透鏡本體 前端設有凸鏡部。
5. 根據權利要求1、 2或3所述的LED聚光透鏡，其特徵在於所述的LED燈置 放孔的內端面設有凸鏡部。
6. 根據權利要求1、 2或3所述的LED聚光透鏡，其特徵在於所述的錐形反光 部和LED燈置放孔均設有若干個，錐形反光部沿透鏡本體中心周向均勻布設。
7. 根據權利要求1、 2或3所述的LED聚光透鏡，其特徵在於所述的透鏡本體 於最外沿處設有凸邊。
8. 根據權利要求l、 2或3所述的LED聚光透鏡，其特徵在於所述的透鏡本體 前端設有立體花紋，所述的立體花紋為點狀、蜂窩狀或直條狀。
9. 根據權利要求1、 2或3所述的LED聚光透鏡，其特徵在於所述的透鏡本體 於錐形反光部於後端向後凸設有圓環。
10. 根據權利要求7所述的LED聚光透鏡，其特徵在於所述的透鏡本體於凸邊 後端面設有若干個安裝支柱。
專利摘要本實用新型公開了一種LED聚光透鏡，包括由透明材質做成的透鏡本體，其特徵在於所述透鏡本體的後端設有錐形反光部，所述的錐形反光部於中心處向內凹設有LED燈置放孔，錐形反光部的錐形外表面為光潔的拋物面。本實用新型採用一體成型的整體結構，具有製造成本低、結構簡單、聚光效率高、款式多樣化的特點，可廣泛運用於LED燈的照明和裝飾等各種使用場合。
文檔編號H01L33/00GK201187734SQ20082009196
公開日2009年1月28日 申請日期2008年1月29日 優先權日2008年1月29日
發明者張春濤 申請人:張春濤