專利名稱：偏光式led透鏡的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型是關(guān)于一種LED透鏡，特別是一種運用于路燈照明的偏光式LED透鏡。
背景技術(shù)：
近年來，由于全球暖化問題日漸嚴重，使得具有節(jié)能減碳功效的環(huán)保產(chǎn)品備受重 視，就照明方面而言，以發(fā)光二極管(Light Emitting Diode ；LED)最具有發(fā)展?jié)撃埽渚哂?高亮度、省電、使用壽命較長等優(yōu)點，并已逐漸取代傳統(tǒng)燈泡，而被廣泛地運用于各種照明
t ο現(xiàn)有技術(shù)中應用于路燈的LED于其發(fā)光側(cè)罩設有LED透鏡，使LED發(fā)光時所射出 的光線可透過LED透鏡產(chǎn)生偏移折射，而該偏移折射的光線于射出LED透鏡表面時，會進一 步產(chǎn)生偏移折射，藉此調(diào)整LED所發(fā)射出的光線投射于特定的方向。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種路燈用的偏光式LED透鏡，藉此設計的透鏡，可 使LED光線發(fā)散角度大而可有效利用光線擴大照射的范圍。為達到前述創(chuàng)作目的，本實用新型提供一偏光式LED透鏡，其具有一透鏡本體，該 透鏡本體是具有一底面及于其周緣向上形成有一出光面，該底面內(nèi)凹形成有一模穴，該模 穴的內(nèi)凹面是為一入射面，透鏡本體非對稱于一中心長軸向基準面，而對稱于一中心短軸 向基準面；一平行于底面且具有最大面積的平面與出光面形成一底相交線，該底相交線位于 長軸向基準面的一半相對于該長軸向基準面的距離為a mm，相對于該短軸向基準面的距 離為b mm，底相交線依序包括有如下各點之(a, b) (0. 97,8. 89), (2. 39，8. 83)、(3.83， 8. 53)、(4. 96，7. 79)、(5. 71，6. 69)、(6. 03，5. 55)、(5. 92，3. 68)及(5. 78，1. 75)；該底相交線位于長軸向基準面的另一半相對于該長軸向基準面的距離為c mm, 相對于該短軸向基準面的距離為d mm，底相交線依序包括有如下各點之(c，d) (1. 16, 8.89)、(2.58,8.85)、(3. 78,8. 60), (4.75,8.11)、(5.59,7.44)、(6.28,6.57)、(6. 78,
5.46)、(6. 80，3. 85)及(6. 61,2. 02)；底面位于一基準平面，一平行于長軸向基準面且具有最大面積的平面與出光面 形成一長軸向相交線，長軸向相交線相對于基準平面的距離為e mm，相對于短軸向基準面 的距離為fmm，長軸向相交線依序包括有如下各點之(e，f) (0. 00,8. 94), (0.88，8. 81)、 (2. 06,8. 45), (3.22,7.81)、(4.31,6.78)、(5.11,5.51)、(5.56,4.15)、(5,75,2. 61)及 (5. 77，1. 11)；一平行于短軸向基準面且具有最大面積的平面與出光面形成有一短軸向相交線， 該短軸向相交線位于長軸向基準面的一半相對于基準平面的距離為g mm，相對于長軸向 基準面的距離為h mm，短軸向相交線依序包括有如下各點之(g，h) (1.35,6. 46), (2.37，
6.27)、(3. 28，5. 93)、(4. 10，5. 44)、(4. 81，4. 75)、(5. 31，3. 96)、(5. 60，2. 98)、(5. 73，2. 01)及(5. 70，0.92)；該短軸向相交線位于長軸向基準面X的另一半相對于基準平面的距離為i mm， 相對于長軸向基準面的距離為j mm，短軸向相交線依序包括有如下各點之(i，j) :(0. 79, 6. 45), (1. 54,6. 30), (2. 47,6. 04), (3.29,5.57)、(3.99,4.98)、(4.56,4.27)、(5. 01, 3. 42)、(5. 30，2. 63)、(5. 54，1. 87)及(5. 70，0· 94)。在所述的偏光式LED透鏡，該出光面與該入射面具有不同的曲率。本實用新型所提供的偏光式LED透鏡，可以獲得的優(yōu)點及功效增進至少包括LED 發(fā)光體所發(fā)射出的光線是透過本實用新型之透鏡本體產(chǎn)生有折射效果，其光線所投射出的 照明區(qū)域是集中偏向中心長軸向基準面的一側(cè)，而提供一側(cè)距離較遠的照明，和一側(cè)距離 較近的照明，適合用于一側(cè)為道路一側(cè)為人行道的照明，使光線能夠有效被利用。

圖1是本實用新型的立體外觀圖。圖2是本實用新型的俯視圖。圖3是本實用新型在長軸平面上的剖面圖。圖4是本實用新型在短軸平面上的剖面圖。圖5是本實用新型另一實施例的的俯視圖。圖6是本實用新型另一實施例在長軸平面上的剖面圖。圖7是本實用新型另一實施例在短軸平面上的剖面圖。圖8是本實用新型的使用示意圖。圖9是設置于本實用新型的LED的照度分布圖。圖10是設置于本實用新型的LED的配光曲線圖。
具體實施方式
以下配合圖式及本實用新型的具體實例，進一步闡述本實用新型為達成預定創(chuàng)作 目的所采取的技術(shù)手段。如圖1所示，本實用新型的偏光式LED透鏡具有一透鏡本體10，該透鏡本體10為 一長型的透光體，其具有一底面11及于其周緣向上形成一出光面12，該底面11內(nèi)凹形成一 模穴111，該模穴111的內(nèi)凹面為一入射面112，該出光面12與該入射面112具有不同的曲率。如圖2所示，透鏡本體10非對稱于一中心長軸向基準面X，而對稱于一中心短軸向 基準面Y，一平行于底面11且具有最大面積的平面與出光面12形成有一底相交線13，該底 相交線13位于長軸向基準面X的一半相對于該長軸向基準面X的距離為a mm，該底相交線 13位于長軸向基準面X的一半相對于該短軸向基準面Y的距離為b mm，底相交線13依序 包括有如下各點之(a，b) (0.97，8. 89)、(2. 39，8. 83)、(3. 83，8. 53)、(4. 96，7. 79)、(5. 71, 6. 69)、(6. 03，5. 55)、(5. 92，3. 68)及(5. 78，1. 75)，數(shù)值誤差范圍為 士0. 1mm。該底相交線13位于長軸向基準面X的另一半相對于該長軸向基準面X的距離為c mm，底相交線13位于長軸向基準面X的另一半相對于該短軸向基準面Y的距離為d mm，底 相交線 13 依序包括有如下各點之(c，d) (1. 16，8. 89)、(2. 58，8. 85)、(3. 78，8. 60)、(4. 75，8. 11)、(5. 59，7. 44)、(6. 28，6. 57)、(6. 78，5. 46)、(6. 80，3. 85)及(6. 61，2. 02)，數(shù)值誤差 范圍為士0. 1mm。如圖3所示，底面11位于一基準平面Z，一平行于長軸向基準面X且具有最大面積 的平面與出光面12形成一長軸向相交線14，長軸向相交線14相對于基準平面Z的距離為 e mm，長軸向相交線14相對于短軸向基準面Y的距離為fmm，長軸向相交線14依序包括有 如下各點之(e，f) (0.00，8. 94)、(0. 88,8. 81), (2. 06，8. 45)、(3. 22，7. 81)、(4. 31，6. 78)、 (5. 11,5. 51), (5. 56,4. 15)、(5. 75,2. 61)及(5. 77，1. 11)，數(shù)值誤差范圍為 士0. 1mm。如圖4所示，一平行于短軸向基準面Y且具有最大面積的平面與出光面12形成有 一短軸向相交線15，該短軸向相交線15位于長軸向基準面X的一半相對于基準平面Z的距 離為g mm,短軸向相交線15位于長軸向基準面X的一半相對于長軸向基準面X的距離為 h mm，短軸向相交線14依序包括有如下各點之(g，h) (1. 35，6. 46)、(2. 37，6. 27)、(3. 28， 5.93)、(4. 10，5. 44)、(4. 81，4. 75)、(5. 31，3. 96)、(5. 60，2. 98)、(5. 73，2. 01)及(5. 70, 0. 92)，數(shù)值誤差范圍為士0. 1mm。該短軸向相交線15位于長軸向基準面X的另一半相對于基準平面Z的距離為i mm，短軸向相交線15位于長軸向基準面X的另一半相對于長軸向基準面X的距離為j mm, 短軸向相交線15依序包括有如下各點之(i，j) (0. 79，6. 45)、(1. 54，6. 30)、(2. 47，6. 04)、 (3.29,5.57)、(3.99,4.98)、(4.56,4.27)、(5. 01,3.42)、(5. 30,2.63)、(5. 54，1. 87)及 (5. 70,0. 94)，數(shù)值誤差范圍為士0. Imm,且如圖中所示，該出光面12于位在長軸向基準面X 左側(cè)的曲率大于右側(cè)的曲率，而可產(chǎn)生有朝向左側(cè)偏光的效果。入射面112可設計為和出光面12具有不同的曲率來加強偏光的效果。如圖5所 示，模穴111的入射面112非對稱于一中心長軸向基準面X，而對稱于一中心短軸向基準面 Y，一平行于底面11且具有最大面積的平面與入射面112形成有一模穴底相交線113，該模 穴底相交線113位于長軸向基準面X的一半相對于該長軸向基準面X的距離為k mm,該模 穴底相交線113位于長軸向基準面X的一半相對于該短軸向基準面Y的距離為L mm，模 穴底相交線113依序包括有如下各點之(k，L) (1.27，3. 65)、(2. 64，3. 45)、(3. 85，3. 05)、 (4. 98，2. 42)及(5. 50，1. 35)，數(shù)值誤差范圍為 士0. 1mm。該模穴底相交線113位于長軸向基準面X的另一半相對于該長軸向基準面X的 距離為ο mm，模穴底相交線113位于長軸向基準面X的另一半相對于該短軸向基準面Y的 距離為pmm，模穴底相交線113依序包括有如下各點之(o，p) (1.79, 3. 65), (3. 19，3. 74)、 (4. 37，3. 46)、(5. 09，2. 68)及(5. 30，1. 42)，數(shù)值誤差范圍為 士0. 1mm。如圖6所示，底面11位于一基準平面Z，一平行于長軸向基準面X且具有最大面積 的平面與入射面112形成一模穴長軸向相交線114，模穴長軸向相交線114相對于基準平 面Z的距離為q mm，模穴長軸向相交線114相對于短軸向基準面Y的距離為r mm，模穴長 軸向相交線114依序包括有如下各點之(q，r) (0. 76,3. 74), (1.42，3. 25)、(2. 20，2. 76)、 (2. 78，1. 99)及(2. 99，1. 05)，數(shù)值誤差范圍為 士0. Imm0如圖7所示，一平行于短軸向基準面Y且具有最大面積的平面與入射面112形成 有一模穴短軸向相交線115，該模穴短軸向相交線115位于長軸向基準面X的一半相對于 基準平面Z的距離為s mm，模穴短軸向相交線115位于長軸向基準面X的一半相對于長軸 向基準面X的距離為t mm，模穴短軸向相交線115依序包括有如下各點之(s，t) (0. 87，4. 97)、(1. 80，3. 98)、(2. 46，2. 58)及(2. 86，1. 32)，數(shù)值誤差范圍為 士0. 1mm。該模穴短軸向相交線115位于長軸向基準面X的另一半相對于基準平面Z的距離 為umm，模穴短軸向相交線115位于長軸向基準面X的另一半相對于長軸向基準面X的距離 為ν mm，模穴短軸向相交線115依序包括有如下各點之(u,v) (1.05, 5. 79), (1.94,5. 10)、 (2. 64，4. 20)、(2. 99，2. 93)及(2. 86，1. 27)，數(shù)值誤差范圍為 士0. 1mm。如圖8所示，LED發(fā)光體20裝設于模穴111中并位于長軸向基準面X與短軸向基 準面Y上，LED發(fā)光體20發(fā)光時所產(chǎn)生的光線從入射面112射入透鏡本體10內(nèi)部并同時 產(chǎn)生有偏移折射現(xiàn)象，而該偏移折射的光線于出光面12射出時，亦進一步產(chǎn)生偏移折射， 藉此可達到控制光線投射于特定區(qū)域之目的。圖9為LED發(fā)光體20透過本實用新型的透鏡本體10所投射出的照度分布圖，圖 上表示的X軸與ζ軸的座標的單位皆為毫米(millimeters)，左側(cè)為照度量表，其單位為勒 克斯(lux)，座標(0，0)是為LED發(fā)光體(20)設置處，其投射出的照明區(qū)域略呈矩形，該矩 形是偏向位于座標(0，0)的下方側(cè)，朝下方側(cè)可照射的距離約17米，而朝向上方側(cè)可照射 距離約5米，矩形的長邊方向是對稱延伸于座標(0，0)左、右兩側(cè)，兩側(cè)分別可照射的距離 約23米。圖10為LED發(fā)光體20透過本實用新型的透鏡本體10所投射出的配光分布圖， 圖上外圍的徑向座標為角度，單位為度(° )，軸向座標為光強(luminous intensity)，單 位為燭光(cd)，第一曲線La為圖9之照明區(qū)域長邊方向的配光，第二曲線Lb為圖9之照明 區(qū)域短邊方向的配光，由圖9和圖10可見，本實用新型提供有照度均勻且偏光的光線分布。本實用新型實際可使用在人行道側(cè)邊的路燈，LED發(fā)光體20所發(fā)出的光線透過透 鏡本體10產(chǎn)生折射，因透鏡本體特殊的不對稱結(jié)構(gòu)使LED發(fā)光體20產(chǎn)生的光有偏光的效 果，配合圖9的照度分布圖可見，燈桿一側(cè)可照明距離約17米適用于對道路上的照明，而燈 桿另一側(cè)照明距離約5米適用于人行道照明。此外，透過本實用新型的LED透鏡可使光線 發(fā)散角度大而有效利用光線，如圖9所示，燈桿左右兩側(cè)分別可照明約23米，藉此可加大路 燈間距，減少路燈桿數(shù)。以上所述僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型做任何形式上的 限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉 本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi) 容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi) 容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍 屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種偏光式LED透鏡，其特征在于該偏光式LED透鏡具有一透鏡本體，該透鏡本體是具有一底面及于其周緣向上形成有一出光面，該底面內(nèi)凹形成有一模穴，該模穴的內(nèi)凹面是為一入射面，透鏡本體非對稱于一中心長軸向基準面，而對稱于一中心短軸向基準面；一平行于底面且具有最大面積的平面與出光面形成一底相交線，該底相交線位于長軸向基準面的一半相對于該長軸向基準面的距離為a mm，相對于該短軸向基準面的距離為b mm，底相交線依序包括有如下各點之(a，b)(0.97，8.89)、(2.39，8.83)、(3，83，8.53)、(4.96，7.79)、(5.71，6.69)、(6.03，5.55)、(5.92，3.68)及(5.78，1.75)；該底相交線位于長軸向基準面的另一半相對于該長軸向基準面的距離為c mm，相對于該短軸向基準面的距離為d mm，底相交線依序包括有如下各點之(c，d)(1.16，8.89)、(2.58，8.85)、(3.78，8.60)、(4.75，8.11)、(5.59，7.44)、(6.28，6.57)、(6.78，5.46)、(6.80，3.85)及(6.61，2.02)；底面位于一基準平面，一平行于長軸向基準面且具有最大面積的平面與出光面形成一長軸向相交線，長軸向相交線相對于基準平面的距離為e mm，相對于短軸向基準面的距離為fmm，長軸向相交線依序包括有如下各點之(e，f)(0.00，8.94)、(0.88，8.81)、(2.06，8.45)、(3.22，7.81)、(4.31，6.78)、(5.11，5.51)、(5.56，4.15)、(5.75，2.61)及(5.77，1.11)；一平行于短軸向基準面且具有最大面積的平面與出光面形成有一短軸向相交線，該短軸向相交線位于長軸向基準面的一半相對于基準平面的距離為g mm，相對于長軸向基準面的距離為h mm，短軸向相交線依序包括有如下各點之(g，h)(1.35，6.46)、(2.37，6.27)、(3.28，5.93)、(4.10，5.44)、(4.81，4.75)、(5.31，3.96)、(5.60，2.98)、(5.73，2.01)及(5.70，0.92)；該短軸向相交線位于長軸向基準面的另一半相對于基準平面的距離為i mm，相對于長軸向基準面的距離為j mm，短軸向相交線依序包括有如下各點之(i，j)(0.79，6.45)、(1.54，6.30)、(2.47，6.04)、(3.29，5.57)、(3.99，4.98)、(4.56，4.27)、(5.01，3.42)、(5.30，2.63)、(5.54，1.87)及(5.70，0.94)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光式LED透鏡，其特征在于，該出光面與該入射面具有不同 的曲率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光式LED透鏡，其特征在于，該入射面非對稱于中心長軸向 基準面，而對稱于一中心短軸向基準面；一平行于底面且具有最大面積的平面與入射面形成一模穴底相交線，該模穴底相交線 位于長軸向基準面的一半相對于該長軸向基準面的距離為k mm，相對于該短軸向基準面 的距離為L mm，模穴底相交線依序包括有如下各點之(k，L) (1.27, 3. 65), (2. 64，3. 45)、 (3. 85，3. 05)、(4. 98，2. 42)及(5. 50，1. 35)；模穴底相交線位于長軸向基準面的另一半相對于該長軸向基準面的距離為o mm，相 對于該短軸向基準面的距離為P mm，模穴底相交線依序包括有如下各點之(0，p) :(1.79， 3. 65)、(3. 19，3. 74)、(4. 37，3. 46)、(5. 09，2. 68)及(5. 30，1. 42)；底面位于基準平面，一平行于長軸向基準面且具有最大面積的平面與入射面形成一 模穴長軸向相交線，模穴長軸向相交線相對于基準平面的距離為q mm，相對于短軸向基準面的距離為r mm，模穴長軸向相交線依序包括有如下各點之(q，r) (0. 76,3. 74), (1.42， 3. 25)、(2. 20，2. 76)、(2. 78，1. 99)及(2. 99，1. 05)；一平行于短軸向基準面且具有最大面積的平面與入射面形成有一模穴短軸向相交線， 該模穴短軸向相交線位于長軸向基準面的一半相對于基準平面的距離為s mm，相對于長軸 向基準面的距離為t mm，模穴短軸向相交線依序包括有如下各點之(s，t) :(0.87，4.97)、 (1. 80，3. 98)、(2. 46，2. 58)及(2. 86，1. 32)；模穴短軸向相交線位于長軸向基準面的另半相對于基準平面的距離為u mm，相對于 長軸向基準面的距離為ν mm，模穴短軸向相交線依序包括有如下各點之(u，ν) (1.05, 5. 79)、(1. 94，5. 10)、(2. 64，4. 20)、(2. 99，2. 93)及(2. 86，1. 27)。
專利摘要本實用新型是關(guān)于一種偏光式LED透鏡，其具有一透鏡本體，該透鏡本體是具有一底面及于其周緣向上形成有一出光面，該底面內(nèi)凹形成有一模穴，該模穴的內(nèi)凹面是為一入射面，透鏡本體非對稱于一中心長軸向基準面，而對稱于一中心短軸向基準面。通過本實用新型非對稱的曲面可使LED發(fā)光體所發(fā)射出的光線根據(jù)使用需求有效被利用。
文檔編號F21Y101/02GK201757357SQ20102026107
公開日2011年3月9日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者唐德龍 申請人:雷笛克光學股份有限公司