透鏡的製作方法
2023-10-22 01:29:02 1
透鏡的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種透鏡，透鏡具有長條狀的主體；所述透鏡的主體設有容納光源的凹槽，所述凹槽呈長條狀；所述凹槽的內壁面包括正向入射面、第一側向入射面和第二側向入射面；所述透鏡的主體具有第一反射面、第二反射面和出射面；其中，部分光線進入所述第一側向入射面後被所述第一反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線進入所述第二側向入射面後被所述第二反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線經由所述正向入射面向所述出射面射出；所述第一側向入射面與所述第二側向入射面，其中一個為平面且與光軸的夾角大於0°且小於或者等於60°，另一個為凹面或者凸面。
【專利說明】透鏡
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種透鏡。
【背景技術】
[0002]由於LED燈具擁有節能、光效高、色彩豐富、壽命長等特點，近年來受到廣泛推崇。但是在一些特殊的應用場合，環境要求LED的出光為特別的光束，比如有些需要聚焦光束，為獲得這樣的聚焦光束，一般製造工藝是為每個LED燈珠的出光口配置專門設計的聚光杯。每個燈珠配置一個聚光杯，導致製造工藝過於繁雜，LED燈具的結構也偏於複雜。
[0003]如何在獲得特別的光束的同時，簡化LED燈具的組裝，成為業界人士思考的問題。
實用新型內容
[0004]為了使得在具有良好的光學效果的同時LED燈具組裝更為簡便，本實用新型提供:一種透鏡，所述透鏡具有長條狀的主體；所述透鏡的主體設有容納光源的凹槽，所述凹槽呈長條狀；所述凹槽的內壁面包括正向入射面、第一側向入射面和第二側向入射面；所述透鏡的主體具有第一反射面、第二反射面和出射面；其中，部分光線進入所述第一側向入射面後被所述第一反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線進入所述第二側向入射面後被所述第二反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線經由所述正向入射面向所述出射面射出；所述第一側向入射面與所述第二側向入射面，其中一個為平面且與光軸的夾角大於0°且小於或者等於60°，另一個為凹面或者凸面。
[0005]作為優選的，所述透鏡第一反射面和所述第二反射面均為拋物面。
[0006]作為優選的，所述第一反射面與所述第一側向入射面形成的焦點為第一焦點，所述第二反射面與所述第二側向入射面形成的焦點為第二焦點，所述正向入射面和所述出射面形成的焦點為第三焦點，第一焦點、第二焦點和第三焦點兩兩之間的距離小於或等於20mmo
[0007]作為優選的，在光軸上，所述正向入射面距離光源最近的點為第一近點，所述第一焦點、所述第二焦點和所述第三焦點與所述第一近點距離之間的距離均在2?80mm之間。
[0008]作為優選的，所述出射面為平面，以所述出射面為參照，所述正向入射面為凸面或者凹面。
[0009]作為優選的，所述正向入射面為平面，以所述正向入射面為參照,所述出射面為凹面或凸面。
[0010]作為優選的，所述出射面為兩側平面，以所述出射面的平面部分為參照，所述出射面的中間為凸面，所述正向入射面為平面。
[0011]作為優選的，所述出射面為兩側平面，以所述出射面的平面部分為參照，所述出射面的中間為凸面；所述正向入射面為凹面或者凸面之中的一種。
[0012]作為優選的，所述第一側向入射面為平面,所述第二側向入射面為凹面,所述第一側向入射面與所述第二側向入射面在靠近所述正向出射面一端的距離長，所述第一側向入射面與第二側向入射面在遠離正向出射面一端的距離短，所述第一側向入射面與第二側向入射面在遠離正向出射面一端的距離為所述第一側向入射面與所述第二側向入射面之間的最短距離。
[0013]作為優選的，所述透鏡的長度大於或等於150mm，所述第一側向入射面與所述第二側向入射面之間的最短距離在2~80mm之間。
[0014]本實用新型的LED燈具採用了長條狀的透鏡，透鏡設置長條狀的、容納LED光源的凹槽，這樣，多個LED光源可以共用一個透鏡，對光繼續再分配達到預計的光學效果的同時，避免光的損耗，且有利於簡化組裝，降低成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型第一實施例的具有透鏡的LED燈具，其中，圖1 (a)為LED燈具的組裝圖，圖1(b)為的透鏡的橫截面的示意圖，圖1(c)為透鏡的另一角度的立體圖；
[0016]圖2為本實用新型第二實施例的透鏡，圖2(a)為透鏡的立體圖，圖2 (b)為透鏡的橫截面示意圖；
[0017]圖3為本實用新型第三實施例的透鏡，圖3(a)為透鏡的立體圖，圖3 (b)為透鏡的橫截面示意圖；
[0018]圖4為本實用新型第四實施例的透鏡，圖4(a)為透鏡的立體圖，圖4(b)為透鏡的橫截面。
[0019]附圖標號說明
[0020]電路基板10 ; LED光源20 ； 透鏡30 ；
[0021]出射面31A、31B、31C、31D ;
[0022]第一反射面32 ； 第二反射面33 ；
[0023]正向入射面34A、34B、34C、34D ;
[0024]第一側向入射面35A、35B、35C、35D ；
[0025]第二側向入射面36A、36B、36C、36D ；
[0026]第一焦點A ；第二焦點B ；
[0027]第三焦點C ；第一近點O。
【具體實施方式】
[0028]以下結合具體實施例闡述本實用新型的具有透鏡的LED燈具的構造。以下各個實施例之中，所用的方位詞「上」、「下」、「中」均是以圖1圖面所示的方位為基準，因此，當其他圖面之中的物體的擺放方向發生變動時，方位也相應發生改變；「凹」、「凸」在以下各個實施例，有不同的參照。
[0029]實施例1
[0030]請參照圖1 (a)所示，LED燈具包括電路基板10、固定於電路基板10的LED光源20(即LED燈珠)和透鏡30，其中，多個LED光源20在電路基板10上依序排列成直線，透鏡覆蓋了 LED光源20。LED燈具還具有外殼(未圖示)，電路基板10和透鏡30都固定於外殼上。
[0031]請參照圖1(b)和圖1(c)所示，透鏡30為塑料材質，呈條形狀，透鏡的主體延伸方向定義為長度方向(即縱向，X軸)，透鏡30的長度L大於或等於150mm。透鏡30的下部分設有凹槽，凹槽也沿縱長方向延伸，凹槽用於放置LED光源20。
[0032]請參照圖1(b)所示，從垂直於長度方向的橫截面上看，透鏡30具有位於上面的出射面31A，出射面31A為水平面；透鏡30還具有位於主體兩側的第一反射面32和第二反射面33，第一反射面32和第二反射面33為拋物面。
[0033]凹槽的內壁面劃分為三個部分，分別為正向入射面34A,與第一反射面32相應的第一側向入射面35A，與第二反射面33相應的第二側向入射面36A。第一側向入射面35A為平面，以第二反射面36A為參照，第二側向入射面36A為凸面。
[0034]出射面31A為長度方向(X軸)和寬度方向(Y軸)所定義，與長度方向和寬度方向均垂直的方向為高度方向(Z軸)。定義第一反射面32與第一側向入射面35A形成的焦點為第一焦點A，定義第二反射面33與第二側向入射面36A形成的焦點為第二焦點B ;定義正向入射面34A與出射面31A形成的焦點為第三焦點C，穿過第三焦點C且與Z軸平行的虛擬的直線為光軸。
[0035]第一側向入射面35A與光軸的夾角α大於0°且小於或者等於60°。從橫截面看，第一側向入射面35Α與第二側向入射面36Α在靠近正向出射面34Α—端的距離短，第一側向入射面35Α與第二側向入射面36Α在遠離正向出射面34Α —端的距離長。在寬度方向上，第一側向入射面35Α和第二側向入射面36Α之間最短距離，即為第一側向入射面35Α與第二側向入射面36Α在靠近正向出射面34Α的一端的距離，在2?80mm之間。
[0036]請參照圖1(b)和圖1(c)所示，第一焦點A、第二焦點B和第三焦點C兩兩之間的距離小於或等於20mm。第一焦點A、第二焦點B和第三焦點C形成的範圍定義為焦柱，LED光源20設置於焦柱範圍內以利於光的射出，這樣，部分光線進入第一側向入射面35A後被第一反射面32反射，再通過出射面31A射出；部分光線進入第二側向入射面36A後被第二反射面33反射，再通過出射面3IA射出；部分光線經由正向入射面34A向出射面31A射出。在以下其他實施例之中，第一焦點A、第二焦點B在圖面上省略了標示。
[0037]第一反射面32和第二反射面33可以對稱設置,也可以不對稱設置。本實施例之中，第一反射面32和第二反射面33對稱設置，並且第一反射面32和第二反射面33均為同一拋物線的部分。請參照圖1(b)所示，在光軸上，所述正向入射面34A距離所述LED光源10最近的點為第一近點0，第一焦點A、第二焦點B、第三焦點C與第一近點O距離之間的距離H均在2?80mm之間。在以下其他實施例之中，第一近點O在圖面上省略了標示。
[0038]實施例2
[0039]請參照圖2 (a)和圖2 (b)所示，圖2 (b)為本實用新型的第二個實施例的透鏡的橫截面不意圖。區別於第一實施例在於:以第二反射面36B為參照,第二側向入射面36B為凹面。
[0040]實施例3
[0041]請參照圖3 (a)和圖3 (b)所示，圖3 (b)為本實用新型的第三個實施例的透鏡的橫截面示意圖，區別於第二實施例在於:第一側向入射面35C與光軸的夾角α大於0°且小於或者等於60 °，從橫截面看，第一側向入射面35C與第二側向入射面36C在靠近正向出射面34C —端的距離長，第一側向入射面35C與第二側向入射面36C在遠離正向出射面34C —端的距離短，在寬度方向上，第一側向入射面35C和第二側向入射面36C之間最短距離，SP為第一側向入射面35C與第二側向入射面36C在遠離正向出射面34C—端的距離，在2?80mm之間。
[0042]實施例4
[0043]請參照圖4(a)和圖4(b)所示，圖4(b)為本實用新型的第四個實施例的透鏡的橫截面示意圖，區別於第三實施例在於，以第二反射面36D為參照，第二側向入射面36D為凸面。
[0044]本實用新型的具有透鏡的LED燈具，具有以下優點:
[0045](I)透鏡採用塑料材質，有利於成型，降低生產成本，且重量輕；
[0046](2)透鏡採用長條形，使得多個依序排列成直線的LED光源無需一一配置聚光杯，多個LED光源共用透鏡，極大地方便了安裝，簡化了安裝程序，有利於降低成本；
[0047](3) LED光源設置於焦柱範圍內，能夠儘量將光以最優的入射角度進行傳播；
[0048](4)不同的透鏡的實施方案就有不同的光效，滿足不同的使用場合；
[0049](5)第一反射面和第二反射面為拋物面，利於LED光源的的反射，降低光損耗；
[0050](6)第一側向入射面與所述第二側向入射面，其中一個為平面且與高度方向的夾角大於0°且小於或者等於60°，另一個為凹面或者凸面，有利於實現焦點的變化來適應不同大小和不同高低的LED光源；
[0051](7)相對於LED光源呈現矩陣式排列的燈具，透鏡的排布亦可以為相互並排，以達到簡化結構的效果，並且有利於光學效果的加強；
[0052](8)透鏡的長度L大於或等於150mm，在寬度方向上，第一側向入射面與第二側向入射面之間的最小距離為2?80mm，第一焦點A、第二焦點B和第三焦點C與第一近點距離之間的距離H均為2?80mm，通過參數的設置，使得LED光源的光損耗較小，並且光分布效果也較好，燈具整體光效高。
[0053]應當理解的是，在所有面與面之間連接處加以倒角，或在某些面增加或者減少材料是本領域的常用技術手段。本實用新型的具有透鏡的LED燈具，尤其適用於洗牆燈、投光燈、泛光燈、路燈等。
[0054]以上所述，僅僅是本實用新型的較佳實施例而已，熟悉本領域的普通技術人員仍可能基於本創作的教示及揭示，作出種種不背離本創作精神的替換與修飾，本創作的保護範圍不限於實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本創作的替換及修飾，均為本專利申請的權利要求書所主張。
【權利要求】
1.一種透鏡，其特徵在於，所述透鏡具有長條狀的主體； 所述透鏡的主體設有容納光源的凹槽，所述凹槽呈長條狀； 所述凹槽的內壁面包括正向入射面、第一側向入射面和第二側向入射面； 所述透鏡的主體具有第一反射面、第二反射面和出射面； 其中，部分光線進入所述第一側向入射面後被所述第一反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線進入所述第二側向入射面後被所述第二反射面反射，再通過所述出射面射出；部分光線經由所述正向入射面向所述出射面射出； 所述第一側向入射面與所述第二側向入射面，其中一個為平面且與光軸的的夾角大於0°且小於或者等於60°，另一個為凹面或者凸面。
2.根據權利要求1所述的透鏡，其特徵在於，所述透鏡第一反射面和所述第二反射面均為拋物面。
3.根據權利要求2所述的透鏡，其特徵在於，所述第一反射面與所述第一側向入射面形成的焦點為第一焦點，所述第二反射面與所述第二側向入射面形成的焦點為第二焦點，所述正向入射面和所述出射面形成的焦點為第三焦點，第一焦點、第二焦點和第三焦點兩兩之間的距離小於或等於20mm。
4.根據權利要求3所述的透鏡，其特徵在於，在光軸上，所述正向入射面距離光源最近的點為第一近點，所述第一焦點、所述第二焦點和所述第三焦點與所述第一近點距離之間的距離均在2?80mm之間。
5.根據權利要求1所述的透鏡，其特徵在於，所述出射面為平面，以所述出射面為參照，所述正向入射面為凸面或者凹面。
6.根據權利要求1所述的透鏡，其特徵在於，所述正向入射面為平面，以所述正向入射面為參照，所述出射面為凹面或凸面。
7.根據權利要求1所述的透鏡，其特徵在於，所述出射面為兩側平面，以所述出射面的平面部分為參照，所述出射面的中間為凸面，所述正向入射面為平面。
8.根據權利要求1所述的透鏡，其特徵在於，所述出射面為兩側平面，以所述出射面的平面部分為參照，所述出射面的中間為凸面；所述正向入射面為凹面或者凸面之中的一種。
9.根據權利要求1所述的透鏡，其特徵在於，所述第一側向入射面為平面，所述第二側向入射面為凹面，所述第一側向入射面與所述第二側向入射面在靠近所述正向出射面一端的距離長，所述第一側向入射面與第二側向入射面在遠離正向出射面一端的距離短，所述第一側向入射面與第二側向入射面在遠離正向出射面一端的距離為所述第一側向入射面與所述第二側向入射面之間的最短距離。
10.根據權利要求1所述的透鏡，其特徵在於，所述透鏡的長度大於或等於150mm，所述第一側向入射面與所述第二側向入射面之間的最短距離在2?80mm之間。
【文檔編號】F21V5/04GK203615248SQ201320858769
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】劉煒斌 申請人:劉煒斌