專利名稱：一種自由曲面透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自由曲面透鏡，尤其是能改變以大功率LED為光源的燈具的光分 布，實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果的自由曲面透鏡。
背景技術(shù)：
目前，以大功率LED為光源的燈具一般都采用將LED固定在帶有散熱片的散熱 裝置上，并用反光罩對(duì)LED發(fā)出的光進(jìn)行反射做成燈具，或根據(jù)LED發(fā)出的光線和其 它點(diǎn)光源發(fā)光相比方向性比較一致、光線比較集中射向出光面前方的特性，在LED 照射方向加一透鏡來(lái)改變光分布。透鏡一般采用傳統(tǒng)概念的凸透鏡，這兩種結(jié)構(gòu)無(wú) 法實(shí)現(xiàn)多樣化的光分布改變，只能實(shí)現(xiàn)圓形范圍的聚光和散光，滿足不了作為不同 用途照明燈具所需要的配光要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種LED燈具用的透鏡,為使大功率LED燈具能根據(jù)不同 用途、不同配光需要，達(dá)到其最佳配光效果。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 一種用于LED燈具的自由曲面 透鏡，其特征在于，采用單芯片封裝或多芯片集成封裝的大功率LED為光源的燈具， 在LED照射方向的位置設(shè)置自由曲面透鏡2，光線從自由曲面透鏡2的一側(cè)射入，經(jīng) 折射后由另一側(cè)表面射出，自由曲面透鏡2的光線射入面和出光面可以是由不同形 狀、不同曲度的凸面和凹面組合而成的連續(xù)的光滑的曲面。改變射入面的表面形狀 和曲度能改變光線的入射角度，改變出光面的表面形狀和曲度能改變折射光線的照 射方向，根據(jù)這一特性來(lái)設(shè)計(jì)透鏡的射入面和出光面的表面形狀和曲度，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED 發(fā)出的光通過(guò)透鏡后改變其照射方向和光分布，達(dá)到預(yù)設(shè)的配光效果，從而滿足不 同用途燈具的多樣性配光需要。
本發(fā)明提供一種自由曲面透鏡對(duì)以LED為光源的燈具進(jìn)行改變配光，從而實(shí)現(xiàn)
了根據(jù)不同光分布需要進(jìn)行準(zhǔn)確有效地配光。
本發(fā)明的工作原理是，LED3發(fā)光工作時(shí)，光線通過(guò)自由曲面透鏡2照射出去，該自由曲面透鏡可以有效地將LED3發(fā)出的光通過(guò)其折射改變照射方向來(lái)進(jìn)行多方 向多角度照射。當(dāng)光線射向透鏡，其中一部分直接經(jīng)折射穿過(guò)透鏡，還有一部分會(huì) 在透鏡表面形成反射，尤其是空心的透鏡，反射后又會(huì)以新的入射角度穿射透鏡。 在本發(fā)明不同的自由曲面透鏡所產(chǎn)生的折射作用下，將LED3發(fā)出的光通過(guò)自由曲面 透鏡2后達(dá)到需要的配光效果。
本發(fā)明的有益效果是根據(jù)光的折射定律，利用自由扭面透鏡能對(duì)通過(guò)的光線 進(jìn)行改變方向的特性，對(duì)光的照射方向有目的地進(jìn)行改變，可以改變透鏡出光面的 表面形狀和曲度以及光線射入面的形狀和曲度來(lái)改變光線的入射角度和折射光線的 照射方向，從而實(shí)現(xiàn)改變LED燈具的光線照射角度、范圍以及光分布。將LED發(fā)出 的光通過(guò)自由曲面透鏡后，會(huì)在設(shè)定的不同的入射角度、不同的表面曲度的自由曲 面透鏡的折射作用下取得理想效果的燈具配光。


l燈體、2自由曲面透鏡、21 52自由曲面透鏡、3LED、 4支架、5導(dǎo)線、6螺栓、 7螺栓、8壓圈、9凸緣。
附圖l是本發(fā)明應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2是圖1Z—Z剖面視圖。 附圖3是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖4是圖3A—A剖視圖。 附圖5是圖3B—B剖視圖。 附圖6是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖7是圖6D — D剖視圖。 附圖8是圖6C—C剖視圖。 附圖9是本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖10是圖9E—E剖視圖。 附圖11是圖9W—W剖視圖。 附圖12是圖9F—F剖視圖。 附圖13是本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。附圖14是圖13G—G剖視圖。
附圖15是圖13H—H剖視圖。
附圖16是本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖17是圖16J—J剖視圖。
附圖18是圖16K—K剖視圖。
附圖19是本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖20是圖19L—L剖視圖。
附圖21是圖19M—M剖視圖。
附圖22是本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖23是圖22N—N剖視圖。
附圖24是圖22P—P剖視圖。
附圖25是本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖26是圖25Q—剖視圖。
附圖27是圖25R—R剖視圖。
附圖28是本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖29是圖28S —S剖視圖。
附圖30是圖28T—T剖視圖。
附圖31是本發(fā)明第十個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖32是圖31U—U剖視圖。
附圖33是圖31 V—V剖視圖。
附圖34是本發(fā)明第十一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖35是圖34 0—0剖視圖。
附圖36是圖34 1—1剖視圖。
附圖37是本發(fā)明第十二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖38是圖37X—X剖視圖。
附圖39是圖37Y—Y剖視圖。
附圖40是本發(fā)明第十三個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖41是圖40 II —II剖視圖。附圖42是圖40 m—in剖視圖。
附圖43是圖40 IV —IV剖視圖。 附圖44本發(fā)明第十四個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖45是圖44 V — V剖視圖。 附圖46是圖44VI—VI剖視圖。 附圖47是本發(fā)明第十五個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖48是圖47 vn—vn剖視圖。
附圖49是圖47 VDI—VIfl剖視圖。 附圖50是本發(fā)明第十六個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖51是圖50僅一IX剖視圖。 附圖52是圖50 X — X剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明 實(shí)施例l見(jiàn)圖l、圖2、圖3、圖4、圖5。
一種自由曲面透鏡，用于采用單芯片封裝或多芯片集成封裝的大功率LED為光 源的燈具，LED3固定在燈體1上，自由曲面透鏡21位于LED照射方向；自由曲面透 鏡2設(shè)置有凸緣9，壓圈8壓在凸緣9上，通過(guò)螺栓6與燈體1固定連接，將LED3密封在 燈體與自由曲面透鏡2之間；螺栓7穿過(guò)支架4與燈體1后側(cè)面固定連接，支架4與燈 體1轉(zhuǎn)動(dòng)連接；導(dǎo)線5由燈體后部通過(guò)燈體上的導(dǎo)線孔與LED3上的接線端連接。所 述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡21為實(shí)心體，底面為平面，形狀為圓形，鏡 體出光表面中部凸起211，中部凸起與四周凸起212連接，凸起212高度低于中部凸起 211高度。
這樣的結(jié)構(gòu)可使入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射后產(chǎn)生聚光效果，便于將光線根據(jù)要求進(jìn) 行聚射，提高燈具照射方向中心區(qū)域的亮度，并可通過(guò)改變透鏡表面凹凸的曲度來(lái) 實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果?？芍瞥商秸諢?、投光燈、射燈等，適用于廣場(chǎng)、道路、隧道、 工廠車間、礦區(qū)、球場(chǎng)、劇場(chǎng)、景觀等室內(nèi)外場(chǎng)所的照明。
實(shí)施例2見(jiàn)圖6、圖7、圖8中
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡22為實(shí)心體，底面為平面,形狀為圓形，自由曲面透鏡22出光表面中心部位內(nèi)凹，四周凸起。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例l。
這樣的結(jié)構(gòu)可使入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射后產(chǎn)生中間區(qū)域光線被發(fā)散、光線向外圍 散射，起到降低中心點(diǎn)亮度、擴(kuò)大照射面積、提高燈具照射的光分布均勻度，并可 通過(guò)改變透鏡表面凹凸的曲度來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果。適用于廣場(chǎng)、道路、隧道、 工廠車間、礦區(qū)、球場(chǎng)、劇場(chǎng)、景觀以及其他大空間室內(nèi)外照明。
實(shí)施例3見(jiàn)圖9、圖10、圖ll、圖12 所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡23為實(shí)心體，底面為平面,形狀為圓 形，自由曲面透鏡23出光表面呈三個(gè)凸起，中部條狀凸起231高度大于兩側(cè)凸起232 高度；凸起部位之間由內(nèi)凹圓弧過(guò)渡連接。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例l。
這樣的結(jié)構(gòu)可使入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射后產(chǎn)生中間區(qū)域的折射光線方向改變較 兩側(cè)小、向兩側(cè)方向的折射光線角度改變較大，其明顯效果是入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射 后向兩側(cè)的光線增多，中間區(qū)域無(wú)明顯聚射效果，整體照射區(qū)域呈長(zhǎng)橢圓形，而且 可以通過(guò)改變透鏡表面上凸起的曲度來(lái)調(diào)整照明區(qū)域內(nèi)光分布的均勻度，并可通過(guò) 改變透鏡表面凸起的曲度來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果。適用于廣場(chǎng)、道路、隧道、工廠 車間、礦區(qū)、球場(chǎng)、劇場(chǎng)、景觀等需要拓寬縱深方向照射范圍的空間照明。其他結(jié) 構(gòu)同實(shí)施例l。
實(shí)施例4見(jiàn)圖13、圖14、圖15
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡24為實(shí)心體，底面為平面，形狀為圓 形，自由曲面透鏡24截面形狀為，其邊緣線為拋物線形狀。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例l。
這樣的結(jié)構(gòu)可使入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射后產(chǎn)生聚光效果，便于將光線根據(jù)要求進(jìn) 行聚射，提高燈具照射方向中心區(qū)域的亮度，并可通過(guò)改變透鏡表面凹凸的曲度來(lái) 實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果?？勺龀商秸諢簟⑼豆鉄?、射燈、聚光燈等，適用于廣場(chǎng)、道 路、隧道、工廠車間、礦區(qū)、球場(chǎng)、劇場(chǎng)、景觀以及其他室內(nèi)外空間照明。 實(shí)施例5見(jiàn)圖16、圖17、圖18
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡25為空心體，空心的截面邊緣線為 拋物線或弧線形形狀。其他結(jié)構(gòu)見(jiàn)實(shí)施例4。
這樣的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)改變截面內(nèi)外邊緣的拋物線或弧線的曲度來(lái)改變?nèi)肷涔?線的入射角，經(jīng)折射后，使光線形成發(fā)散的效果，從而實(shí)現(xiàn)燈具能有較大的照射角度和較均勻的光分布，并可通過(guò)改變透鏡表面凹凸的曲度來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果。 適用于對(duì)照度、亮度和均勻度要求較高的室內(nèi)、室外空間照明。 實(shí)施例6見(jiàn)圖19、圖20、圖21
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡26為實(shí)心體，底面為平面，形狀為圓 形，自由曲面透鏡26出光面中部有一個(gè)長(zhǎng)形凸起261，凸起261四周與一圈凸起262連 接，凸起261高于凸起262。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例l。
這樣的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)在廣泛照明的基礎(chǔ)上對(duì)照射區(qū)域內(nèi)中間橢圓形區(qū)域加強(qiáng) 光線的集中度和照明的亮度，并可通過(guò)改變透鏡表面凹凸的曲度來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光 效果。適用于工廠車間、倉(cāng)庫(kù)、道路、隧道、景觀等室內(nèi)外空間照明。
實(shí)施例7見(jiàn)圖22、圖23、圖24
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡27為實(shí)心體，底面為平面，形狀為圓 形，自由曲面透鏡27出光表面的兩側(cè)部分呈條狀凸起，中間內(nèi)凹。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施 例l。
這樣的結(jié)構(gòu)可使入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射后會(huì)使中間區(qū)域光線變疏，向兩側(cè)的光線 增多，起到降低中心點(diǎn)亮度、擴(kuò)大照射的縱向面積、提高燈具照射的光分布均勻度， 并可通過(guò)改變透鏡表面凹凸的曲度來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果。適用于廣場(chǎng)、道路、隧 道、工廠車間、礦區(qū)、軍事區(qū)域以及其他大空間室內(nèi)外照明。 實(shí)施例8見(jiàn)圖25、圖26、圖27
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡28為實(shí)心體，底面為平面,形狀為圓 形，自由曲面透鏡28出光表面的中間部分和兩側(cè)部分呈曲面凸起，中間凸起281的高 度高于兩側(cè)凸起292的高度，兩側(cè)凸起292的凸起曲度大于中間凸起281,凸起之間由 內(nèi)凹曲面過(guò)渡連接，中間凸起281兩側(cè)內(nèi)凹283。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例l。
這樣的結(jié)構(gòu)可使入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射后產(chǎn)生中間區(qū)域的光線方向改變較兩側(cè) 小、向兩側(cè)方向的光線角度改變較中間大，其明顯效果是入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射后折 射光線向兩側(cè)的增多，中間區(qū)域無(wú)明顯聚射效果，整體照射區(qū)域呈長(zhǎng)橢圓形，而且 照明區(qū)域內(nèi)整體光分布均勻，并可通過(guò)改變透鏡表面凸起的曲度來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光 效果。適用于道路、隧道、廣場(chǎng)、礦井等需要增加縱深方向照射面積的空間照明。
實(shí)施例9見(jiàn)圖28、圖29、圖30所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡29為實(shí)心體，底面為平面,形狀為圓 形，自由曲面透鏡29在X軸截面形狀為橢圓形，在Y軸截面為兩側(cè)內(nèi)凹的曲線形。
這樣的結(jié)構(gòu)可使入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射后產(chǎn)生聚光效果，便于將光線根據(jù)要求進(jìn) 行聚射，照明區(qū)域呈橢圓形，提高燈具照射方向中心橢圓區(qū)域的亮度，并可通過(guò)改 變透鏡表面凸起的曲度來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果。適用于工廠車間、倉(cāng)庫(kù)、道路、隧 道、景觀等室內(nèi)外空間照明。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例l。
實(shí)施例IO圖31、圖32、圖33
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡30為空心體，在X、 Y軸截面,空心 邊緣線形狀是拋物線或弧線形狀。這樣的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)改變中空區(qū)域截面拋物線或 弧線和出光表面凸起的曲度來(lái)改變?nèi)肷涔饩€的入射角，經(jīng)折射實(shí)現(xiàn)將光線按預(yù)設(shè)的 方向照射，從而實(shí)現(xiàn)燈具能有較大的照射角度和縱向照射跨度和均勻的光分布。適 用于對(duì)照度、亮度和均勻度要求較高的室內(nèi)、室外空間照明。其他結(jié)構(gòu)見(jiàn)實(shí)施例9。
實(shí)施例ll見(jiàn)圖34、圖35、圖36
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡31為空心體，底面即光線入射一側(cè)， 空心凹面截面邊緣線形狀為圓弧或拋物線。
這樣的結(jié)構(gòu)可使與光線入射一側(cè)為平面的透鏡相比，改變了入射光的角度，光 經(jīng)過(guò)透鏡折射后產(chǎn)生中間區(qū)域的光線向周圍發(fā)散，起到降低照射區(qū)域中心點(diǎn)的亮度、 擴(kuò)大照射面積、提高燈具光分布均勻度和通過(guò)改變透鏡表面凹凸的曲度來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè) 的配光效果，適用于廣場(chǎng)、道路、隧道、工廠車間、加油站、礦區(qū)以及其他大空間 室內(nèi)外照明。其他結(jié)構(gòu)見(jiàn)實(shí)施例2
實(shí)施例12見(jiàn)圖37、圖38、圖39
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡32為空心體,底面即光線入射一側(cè)， 空心凹面截面邊緣線形狀為圓弧或拋物線。這樣的結(jié)構(gòu)可使入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射后， 會(huì)使照射區(qū)域中間位置光線發(fā)散變疏，照度降低，向兩側(cè)的光線增多，起到降低中 心點(diǎn)亮度、擴(kuò)大照射的縱向?qū)挾?、提高燈具照射的光分布均勻度和通過(guò)改變透鏡表 面凹凸的曲度來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果，適用于廣場(chǎng)、道路、隧道、工廠車間、礦區(qū)、 軍事區(qū)域以及其他大空間室內(nèi)外照明。其他結(jié)構(gòu)見(jiàn)實(shí)施例7 。 實(shí)施例13見(jiàn)圖40、圖41、圖42、圖43所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡33為空心體，底面即光線入射一側(cè)，
空心凹面截面邊緣線形狀為圓弧或拋物線。
這樣的結(jié)構(gòu)可使入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射后產(chǎn)生照射區(qū)域中間的光線方向改變較兩
側(cè)小、向兩側(cè)方向的光線增多，其明顯效果是入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射后光線向兩側(cè)的 擴(kuò)展，中間區(qū)域無(wú)明顯聚射效果，整體照射區(qū)域呈長(zhǎng)橢圓形，縱深方向照射面積增 加，而且照射區(qū)域內(nèi)整體光分布均勻，并可實(shí)現(xiàn)通過(guò)改變透鏡表面的凹凸曲度來(lái)實(shí) 現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果。適用于道路、隧道、廣場(chǎng)、礦井、廣告、景觀等室內(nèi)外空間照 明。其他結(jié)構(gòu)見(jiàn)實(shí)施例3。
實(shí)施例14見(jiàn)圖1圖2圖44、圖45、圖46
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡34為空心體，底面即光線入射一側(cè)， 空心凹面截面邊緣線形狀為圓弧或拋物線。
這樣的結(jié)構(gòu)可使入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射〈部分入射光經(jīng)透鏡入射表面反射后再折 射> 產(chǎn)生向兩側(cè)方向的光線增多，其明顯效果是，整體照射區(qū)域呈長(zhǎng)橢,形，有縱 向照射優(yōu)勢(shì)，而且照明區(qū)域內(nèi)整體光分布均勻，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)改變透鏡表面凹凸的曲 度來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果。適用于道路、隧道、廣場(chǎng)、工廠、廣告、礦井等空間照 明。其他結(jié)構(gòu)見(jiàn)實(shí)施例8
實(shí)施例15見(jiàn)圖47、圖48、圖49
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡35為空心體，底面即光線入射一側(cè)， 空心凹面截面邊緣線形狀為圓弧或拋物線。
這樣的結(jié)構(gòu)可使入射光經(jīng)過(guò)透鏡折射產(chǎn)生散射效果，便于將光線根據(jù)要求進(jìn)行 擴(kuò)大照射范圍，提高燈具照射區(qū)域的光分布均勻度和通過(guò)改變透鏡表面凹凸的曲度 來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果，適用于道路、隧道、廣場(chǎng)、工廠、廣告、礦井等空間照明。 其他結(jié)構(gòu)見(jiàn)實(shí)施例l
實(shí)施例16見(jiàn)圖50、圖51、圖52
所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡36為空心體,底面即光線入射一側(cè), 空心凹面截面邊緣線形狀為圓弧或拋物線。
這樣的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)在廣泛照明的基礎(chǔ)上對(duì)照射區(qū)域內(nèi)中間橢圓形區(qū)域加強(qiáng)光 線的集中度和照明亮度，并可通過(guò)改變透鏡表面凹凸的曲度來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的配光效果。適用于工廠車間、倉(cāng)庫(kù)、道路、隧道、景觀、廣告等室內(nèi)外空間照明。其他結(jié)構(gòu)見(jiàn) 實(shí)施例6。
權(quán)利要求
1、一種自由曲面透鏡，其特征在于，自由曲面透鏡(2)設(shè)置在采用單芯片封裝或多芯片集成封裝的大功率LED為光源的燈具的LED照射方向的位置。
2、 按照權(quán)利要求l所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所述的自由曲面透 鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡(21)為實(shí)心體，底面為平面,形狀為圓形，鏡體出光 表面中部凸起(211) l,中部凸起與四周凸起(212)連接，凸起(212)高度低 于中部凸起(211)高度。
3、 按照權(quán)利要求l所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所述的自由曲面透 鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡(22)為實(shí)心體，底面為平面,形狀為圓形，自由曲面 透鏡(22)出光表面中心部位內(nèi)凹，四周凸起。
4、 按照權(quán)利要求l所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所述的自由曲面透 鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡(23)為實(shí)心體，底面為平面,形狀為圓形，自由曲面 透鏡(23)出光表面呈三個(gè)凸起，中部凸起(231)高度大于兩側(cè)凸起(232) 高度；凸起部位之間由內(nèi)凹圓弧過(guò)渡連接。
5、 按照權(quán)利要求l所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所述的自由曲面透 鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡(24)為實(shí)心體，底面為平面，形狀為圓形，自由曲面 透鏡(24)截面形狀為，其邊緣線為拋物線形狀。
6、 按照權(quán)利要求5所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所述的自由曲面透 鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡(25)為空心體，空心的截面邊緣線為拋物線或弧線形形狀。
7、 按照權(quán)利要求l所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所述的自由曲面透 鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡(26)為實(shí)心體，底面為平面，形狀為圓形，自由曲面 透鏡(26)出光面中部有一個(gè)長(zhǎng)形凸起(261),凸起(261)四周與一圈凸起(262) 連接，凸起(262)高于凸起(262)。
8、 按照權(quán)利要求l所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所述的自由曲面透 鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡(27)為實(shí)心體，底面為平面，形狀為圓形，自由曲 面透鏡(27)出光表面的兩側(cè)部分凸起，中間內(nèi)凹。
9、 按照權(quán)利要求l所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡(28)為實(shí)心體，底面為平面,形狀為圓形，自由曲面 透鏡(28)出光表面的中間部分和兩側(cè)部分呈曲面凸起，中間條狀凸起(281) 的高度高于兩側(cè)凸起(292)的高度，凸起之間由內(nèi)凹曲面過(guò)渡連接，中間條狀 凸起(281)兩側(cè)內(nèi)凹(283)。
10、 按照權(quán)利要求l所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所述的自由曲面透 鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡(29)為實(shí)心體，底面為平面,形狀為圓形，自由曲面 透鏡(29)在X軸截面形狀為橢圓形，在Y軸截面為兩側(cè)內(nèi)凹的曲線形。
11、 按照權(quán)利要求10所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所述的自由曲面 透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡(30)為空心體，在X、 Y軸截面，空心邊緣線形狀 是拋物線或弧線形狀。
12、 按照權(quán)利要求2或3或4或7或8或9所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于， 所述的自由曲面透鏡結(jié)構(gòu)為，自由曲面透鏡(31)為空心體，底面即光線入射 一側(cè)，空心凹面截面邊緣線形狀為圓弧或拋物線。
13、 按照權(quán)利要求12所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所述的LED(3) 固定在燈體(l)上，自由曲面透鏡(2)位于LED(3)照射方向；自由曲面透鏡(2) 設(shè)置有凸緣(9),壓圈(8)壓在凸緣上，通過(guò)螺栓(6)與燈體(l)固定連接，將 LED (3)密封在燈體與自由曲面透鏡(2)之間；螺栓(7)穿過(guò)支架(4)與燈體(1) 后側(cè)面固定連接，支架(4)與燈體(1 )轉(zhuǎn)動(dòng)連接；導(dǎo)線(5)由燈體后部通過(guò)燈 體上的導(dǎo)線孔與LED (3)上的接線端連接。
14、 按照權(quán)利要求1或5或6或10或11所述的一種自由曲面透鏡，其特征在于，所 述的LED(3)固定在燈體(1)上，自由曲面透鏡(2)位于LED (3)照射方向；自 由曲面透鏡(2)設(shè)置有凸緣(9),壓圈(8)壓在凸緣上，通過(guò)螺栓(6)與燈體 (l)固定連接，將LED (3)密封在燈體與自由曲面透鏡(2)之間；螺栓(7)穿過(guò) 支架(4)與燈體(l)后側(cè)面固定連接，支架(4)與燈體(1 )轉(zhuǎn)動(dòng)連接；導(dǎo)線(5) 由燈體后部通過(guò)燈體上的導(dǎo)線孔與LED (3)上的接線端連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自由曲面透鏡，設(shè)置在以單芯片封裝或多芯片集成封裝的大功率LED作為光源的燈具的LED照射方向的位置。LED發(fā)光工作時(shí)，光線通過(guò)自由曲面透鏡照射出去，該自由曲面透鏡可以有效地將LED發(fā)出的光通過(guò)其折射而改變照射方向，從而實(shí)現(xiàn)改變LED燈具的光線照射角度、范圍以及光分布。在設(shè)定的不同的入射角度、不同的光線入射面和出光面的表面形狀和曲度的自由曲面透鏡所產(chǎn)生的折射作用下，將LED發(fā)出的光通過(guò)自由曲面透鏡后達(dá)到預(yù)設(shè)的配光效果。
文檔編號(hào)F21V17/00GK101440928SQ20071017055
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者胡曉兵 申請(qǐng)人:胡曉兵