一種具有狹長光斑的led拱形透鏡的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于透鏡技術領域，特別涉及一種具有狹長光斑的LED拱形透鏡。
【背景技術】
[0002]LED燈被越來越廣泛的使用，對于許多行業(yè)來說，LED透鏡被要求具有特殊光型、高出光率以及高亮度。現(xiàn)有技術中的矩形光斑透鏡，在一些場合其光斑寬度太寬，且長度不夠，如窗臺燈、洗墻燈等。目前，能夠產(chǎn)生矩形光斑的光學透鏡專利，如申請?zhí)枮?00820095648.1、名稱為《產(chǎn)生矩形光斑的槽式結(jié)構(gòu)二次光學透鏡》的中國專利申請；申請?zhí)枮?01210269541.5、名稱為《單透鏡產(chǎn)生矩形光斑的聚光燈》的中國專利申請；申請?zhí)枮?01410414480.6、名稱為《用于燈具的準直儀光學裝置》的中國專利申請；申請?zhí)枮?01520380096.9、名稱為《一種小光學角度長條透鏡集成LED燈》的中國專利申請等專利文獻提出的能夠產(chǎn)生矩形光斑的均是長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光斑的LED拱形透鏡，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適于廣泛推廣，大功率LED燈珠借助該透鏡可以產(chǎn)生細長的、狹窄的光斑分布從而產(chǎn)生所需的狹長照明效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有技術的不足，而提供一種具有狹長光斑的LED拱形透鏡，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適于廣泛推廣，大功率LED燈珠借助該透鏡可以產(chǎn)生細長的、狹窄的光斑分布從而產(chǎn)生所需的狹長照明效果。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用如下技術方案:
一種具有狹長光斑的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)明具有狹長光斑的LED拱形透鏡的一種改進，所述透鏡的頂部設置有凹槽，所述第三拱起部設置于所述凹槽內(nèi)。
[0007]作為本發(fā)明具有狹長光斑的LED拱形透鏡的一種改進，所述凹槽的側(cè)壁上設置有拔模角。
[0008]作為本發(fā)明具有狹長光斑的LED拱形透鏡的一種改進，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)明具有狹長光斑的LED拱形透鏡的一種改進，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)明具有狹長光斑的LED拱形透鏡的一種改進，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，所述入射孔設置于所述第三拱起部的中央部。
[0011]作為本發(fā)明具有狹長光斑的LED拱形透鏡的一種改進，所述透鏡的底部還設置有防水孔，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)明具有狹長光斑的LED拱形透鏡的一種改進，所述透鏡的底部還設置有安裝柱，并且所述安裝柱設置于所述防水孔的外側(cè)。
[0013]作為本發(fā)明具有狹長光斑的LED拱形透鏡的一種改進，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)壁相對設置，所述第二側(cè)壁和所述第四側(cè)壁相對設置，所述底壁設置為平面。
[0014]本發(fā)明的工作原理為:在透鏡寬度方向上，LED燈珠發(fā)出的一部分光線通過入射孔的側(cè)壁折射分別到達第一反射面和第二反射面，到達第一反射面的光線經(jīng)過其反射后到達第一拱起部，經(jīng)過第一拱起部折射后準直射出；到達第二反射面的光線經(jīng)過其反射后到達第二拱起部，經(jīng)過第二拱起部折射后準直射出。此外，LED燈珠發(fā)出的一部分光線通過入射孔頂部的折射后到達第三拱起部，經(jīng)過第三拱起部的折射后準直射出。通過對以上幾個部分自由曲率的調(diào)控，在透鏡寬度方向最終得到了狹窄的光斑。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過全內(nèi)反射原理結(jié)合自由曲面實現(xiàn)LED燈發(fā)出的光線在透鏡寬度方向準直射出；本發(fā)明采用拱形結(jié)構(gòu)結(jié)合自由曲面實現(xiàn)LED燈發(fā)出的光線在透鏡長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)簡單、體積小燈特點，還能產(chǎn)生更狹窄更細長的光斑。
【附圖說明】
[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)明使用時透鏡長度方向的光線追際圖之一。
[0021]圖6為本發(fā)明使用時透鏡寬度方向的光線追際圖之二。
[0022]圖7為本發(fā)明匹配大功率LED光線追際后I米遠處獲得的光斑效果圖。
[0023]圖8為本發(fā)明匹配大功率LED光線追際后的坎德拉曲線圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明及其有益效果作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式并不限于此。
[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。光線在入射孔13的不同點的折射方向不一樣，通過控制入射孔13不同點處的曲率參數(shù)調(diào)控光線以合適的角度折射射入透鏡內(nèi)部，從而避免光線的損失。第一拱起部31、第二拱起部32和第三拱起部33的設置可以減小透鏡的長度。
[0026]入射孔13用于接收LED入射光線，并可控制光線進入透鏡的角度;第一反射面21和第二反射面22可控制光線在透鏡內(nèi)部的方向；第一拱起部31、第二拱起部32和第三拱起部33負責光線出射方向和角度。
[0027]在透鏡的長度方向上，透鏡看起來像個拱形，光線不受任何約束，可以自由的折射，通過調(diào)控各個自由曲面的曲率參數(shù)，可以在該方向上得到超過燈珠本身發(fā)光角的角度，達到更長的照射范圍。
[0028]透鏡的頂部3設置有凹槽4，第三拱起部33設置于凹槽4內(nèi)，以減小透鏡體積。
[0029]凹槽4的側(cè)壁上設置有拔模角，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。